(57)【要約】【課題】  ＭＥＭＳパッケージングに際するアンダーカット及び微細なクラックを発生することなく、滑らかな表面のビアホールが形成可能なビアホールの形成方法を提供する。【解決手段】  ガラス基板のビアホールの形成方法は、まず、ガラス基板にポリシリコン層を積層する。次いで、ガラス基板に積層されたポリシリコン層の一方の上部にドライフィルムレジスターを用いてビアホールをパターニングする。そして、サンドブラスタでビアホールのパターニング部分に対し反対側のポリシリコン層に近接するまでエッチングする。以後、ドライフィルムレジスターを取り除き、弗化水素酸（ＨＦ）液を用いて形成されたビアホールを湿式エッチングする。次いで、ガラス基板に積層されていたポリシリコン層を取り除く。このような工程により、ガラス基板のビアホールの加工時におけるアンダーカットの発生せず、完成素子の信頼性を向上することができる。【選択図】      図３Ｃ
2004160649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板の全面にガラスより選択比の高い物質層を蒸着するステップと、
前記物質層の一方の上部にビアホールをパターニングするパターニングステップと、
前記ビアホールのパターニング部分を一次エッチングするステップと、
前記パターニングステップに用いられたパターニング物質を取り除くステップと、
前記ビアホールを湿式で二次エッチングするステップ、及び
前記物質層を取り除くステップと、
を含むことを特徴とするガラス基板のビアホールの形成方法。
【請求項２】
前記物質層は、ポリシリコンを用いることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板のビアホールの形成方法。
【請求項３】
前記一次エッチングステップは、サンドブラストを用いることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板のビアホールの形成方法。
【請求項４】
前記一次エッチングステップでは、前記パターニング部分から他方のポリシリコン層に近接するほどの深さまでエッチングすることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板のビアホールの形成方法。
【請求項５】
前記一次エッチングステップは、超音波、ドリル、及びレーザービームのいずれかの装置により行われることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板のビアホールの形成方法。
【請求項６】
前記パターニングステップは、
前記物質層の上部にフィルムレジスターをラミネートするステップ、及び
前記物質層の一方の上部にビアホールをパターニングすべく、前記フィルムレジスターを露光及び現像するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のガラス基板のビアホールの形成方法。
【請求項７】
前記フィルムレジスターは、ガラス基板のサンドブラストに対する保護膜の役割を果たし、サンドブラストによるエッチングへの抵抗性が非常に大きい物質を含むことを特徴とする請求項６に記載のガラス基板のビアホールの形成方法。
【請求項８】
前記二次エッチングステップは、湿式エッチングであることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板のビアホールの形成方法。
【請求項９】
前記湿式エッチングは、弗化水素酸（ＨＦ）液を用いることを特徴とする請求項８に記載のガラス基板のビアホールの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板のビアホールの形成方法に関し、特に、アンダーカットを発生することのないガラス基板のビアホールの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガラスを用いたマイクロ電子機械システム（Ｍｒｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ；ＭＥＭＳ）パッケージングの基板レベルの形態では、素子の電気的な信号処理のためにビアホールの加工が必須とされている。しかし、基板レベルでの一般のビアホールの加工の際は、ガラス基板の表面にビアホールをパターニングした後、サンドブラストによって形成するため、ガラスの特性によってはアンダーカットの発生やビアホールの表面が粗くなるという不具合があった。特に、小径のビアホールの加工を要する場合には、エッチング深さに比べてホールが小さすぎることからエッチングが困難になるのみならず、アンダーカットの問題が深刻な問題として台頭される。
【０００３】
図１は、一般の工程により形成されたガラス基板のビアホールを示す図であって、ビアホールの下端部１０のアンダーカットとビアホールの粗い表面２０の状態を示している。図２Ａ及び図２Ｂは、それぞれ一般の工程により形成された実際のガラス基板のビアホール及びそのビアホールの下端部に発生したアンダーカット部分を拡大して示す写真図である。
【０００４】
同図に示すように、ビアホールの下端部１０へのアンダーカットの発生を抑えるために、従来のビアホールの形成工程においては、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）工程を含んだり、金属膜を厚く蒸着し電気的な接続によりアンダーカット問題を解決していた。
しかし、前記のように金属膜を蒸着する場合には、素子の製造工程数の増加、及び製造コストがアップするという問題点を有する。また、ＣＭＰ工程を用いる場合には、ガラス表面の一部が全体として除去されるため、微細なガラス表面が重要な因子として働くパッケージング時の素子の特性を損ない得るという多くの危険性を抱えるようになる。また、サンドブラスタを用いたビアホールの加工では、ビアホールの表面が粗くなるのみならず、微細なクラックが発生するという問題点を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ＭＥＭＳパッケージングに際するアンダーカット及び微細なクラックを発生することなく、滑らかな表面のビアホールが形成可能なビアホールの形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための本発明のビアホールの形成方法は、ガラス基板の全面にガラスより選択比の高い物質層を蒸着するステップと、前記物質層の一方の上部にビアホールをパターニングするステップと、前記ビアホールのパターニング部分を一次エッチングするステップと、前記パターニングステップに用いられたパターニング物質を取り除くステップと、前記ビアホールを湿式で二次エッチングするステップ、及び前記物質層を取り除くステップと、を含む。
【０００７】
ここで、前記物質層は、ポリシリコンを用いて蒸着する。そして、前記ビアホールのパターニングステップでは、前記ポリシリコンの一方の上部にドライフィルムレジスターをラミネートし、露光及び現像によりビアホールをパターニングする。
前記一次エッチングは、サンドブラストを用い、この時、下段のポリシリコン層に近接するまでエッチングを行う。
【０００８】
前記二次エッチングは、弗化水素酸（ＨＦ）液を用いる。
以上のようなガラス基板のビアホールの形成方法は、一次にビアホールを粗くエッチングし、二次にビアホールの表面を湿式エッチングすることによりアンダーカットを取り除くことができ、且つビアホールの微細なクラックが発生することがない。
【発明の効果】
【０００９】
前記のような本発明に係るガラス基板のビアホールの形成方法では、ビアホールの加工時に発生するアンダーカットにより生じる断線等の問題を解決することができ、歩留まりを高めることができる。
また、湿式エッチングにより微細なクラックが発生しないため、製造されるＭＥＭＳ素子に対する信頼性を向上することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付した図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図３Ａ乃至図３Ｅは、それぞれ本発明の実施例に係るガラス基板のビアホールの形成方法を順次に示す断面図である。
同図に示すように、ガラス基板にビアホールを形成するために、まず、ガラス基板２００にガラスより選択比の高い物質層であるポリシリコン層１１０を蒸着する（図３Ａ）。次いで、ガラス基板２００に蒸着されたポリシリコン層１１０の上部にドライフィルムレジスター１２０をラミネートし、露光及び現像によりビアホールをパターニングする（図３Ｂ）。参考として、ドライフィルムレジスターは、サンドブラストエッチングへの抵抗性が非常に大きい材料であって、ガラスのサンドブラストに対する保護膜の役割を果たすようになる。次いで、ビアホールのパターニング部分１３０に対し下段のポリシリコン層に近接するまで一次エッチングする（図３Ｃ）。この時、一次エッチングは、サンドブラストを用いて行う。以後、ドライフィルムレジスター１２０を取り除き、サンドブラストにより下段のポリシリコン層１１０に近接して形成されたビアホールを湿式で二次エッチングする（図３Ｄ）。この時、湿式エッチングは、弗化水素酸（ＨＦ）液を用いる。次いで、ポリシリコン層１１０を取り除くことでガラス基板のビアホールを完成する（図３Ｅ）。
【００１１】
ここで、ポリシリコン層１１０の上部にビアホールをパターニングする工程を行うに祭し、必ずしもフィルムレジスター１２０が用いられることではなく、各種の感光手段によりパターニング工程を行うことができる。また、一次にビアホールをエッチングする時、サンドブラストでない各種のエッチング方法が用いられ得る。例えば、超音波またはドリル、またはレーザーを用いてビアホールをエッチングすることができる。更に、ビアホールを湿式エッチングする工程も同じく、必ずしも弗化水素酸（ＨＦ）液が用いられることではなく、ガラスと化学的反応を起こし得る各種のエッチング液が用いられ得る。
【００１２】
前記のような工程において、図３Ｃに示すように、サンドブラストにより一次に下段のポリシリコン層に近接してビアホールを形成した場合、ビアホールは、粗い表面状態のままである。しかし、その時点ではガラス基板の上端部と下端部とが貫通してはいないため、ガラスの特性上、下端部に主に形成されるアンダーカットは発生していない。以後、二次にＨＦ液を用いて湿式エッチングを行うと、サンドブラストにより形成されたビアホールの粗い表面状態は、ガラス表面とＨＦ液とが化学的反応を起こすことで滑らかになり、ビアホールの下端部も同じくアンダーカットを発生することなく貫通口を形成するようになる。
【００１３】
図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ本発明に係るガラス基板のビアホールの形成工程により形成された実際のガラス基板のビアホール及びそのビアホールの下端部を拡大して示す写真図である。図４Ａに示すように、本発明に係るガラス基板のビアホールの表面は、図２Ａに示すような従来の技術により形成されたビアホールの表面に比べて遥かに滑らかな表面状態を有する。また、図４Ｂから、ビアホールの下端部に不要なアンダーカットが発生していないことが分かる。 
以上では、本発明の好適な実施例について図示し説明したが、本発明は、上述の特定の実施例に限定されるものではなく、請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも各種の変形実施が可能であることはもとより、そのような変更は、請求の範囲記載の範囲内にあることは自明である。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明に係るガラス基板のビアホールの形成方法を用いると、ビアホールの加工時に発生するアンダーカットにより生じる断線等の問題を解決することができ、この結果、歩留まりを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一般のビアホールの形成工程により形成されたガラス基板のビアホールを示す図である。
【図２Ａ】一般の工程により形成された実際のガラス基板のビアホールを示す写真図である。
【図２Ｂ】図２Ａのビアホールの下端部に発生したアンダーカット部分を拡大して示す写真図である。
【図３Ａ】本発明の実施例に係るガラス基板のビアホールの形成方法を順次に示す断面図である（１）。
【図３Ｂ】本発明の実施例に係るガラス基板のビアホールの形成方法を順次に示す断面図である（２）。
【図３Ｃ】本発明の実施例に係るガラス基板のビアホールの形成方法を順次に示す断面図である（３）。
【図３Ｄ】本発明の実施例に係るガラス基板のビアホールの形成方法を順次に示す断面図である（４）。
【図３Ｅ】本発明の実施例に係るガラス基板のビアホールの形成方法を順次に示す断面図である（５）。
【図４Ａ】本発明に係るガラス基板のビアホールの形成工程により形成された実際のガラス基板のビアホール及びそのビアホールの下端部を拡大して示す写真図である（１）。
【図４Ｂ】本発明に係るガラス基板のビアホールの形成工程により形成された実際のガラス基板のビアホール及びそのビアホールの下端部を拡大して示す写真図である（２）。
【符号の説明】
【００１６】
１０   ビアホールの下端部 
２０   ビアホールの表面
１００、２００   ガラス基板
１１０  ポリシリコン
１２０  ドライフィルムレジスター
１３０  ビアホール
【図１】
2004160649.tif 000003
【図２Ａ】
2004160649.tif 000004
【図２Ｂ】
2004160649.tif 000005
【図３Ａ】
2004160649.tif 000006
【図３Ｂ】
2004160649.tif 000007
【図３Ｃ】
2004160649.tif 000008
【図３Ｄ】
2004160649.tif 000009
【図３Ｅ】
2004160649.tif 000010
【図４Ａ】
2004160649.tif 000011
【図４Ｂ】
2004160649.tif 000012