(57)【要約】      （修正有）【課題】断面視的に矩形の形状の溝を有する基板表面に薄膜をスパッタ法を用いて成膜した場合、溝の内側壁にも薄膜が成膜され、基板表面の薄膜は基板全面にわたって連続した薄膜となる。基板全面に連続して形成された薄膜から基板に加わる応力は大きいため、薄膜の剥れや基板クラックの生じ難い薄膜形成方法を提供する。【解決手段】基板４表面に開口部が狭く内部が広い逆テーパー形状の溝５と溝５で区切られた領域６とを形成し、溝５を形成した基板４上に薄膜７，８をＰＶＤ法にて成膜し、分断された薄膜７を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に薄膜を形成する薄膜形成方法であって、
前記基板表面に開口部が狭く内部が広い溝と前記溝で区切られた領域とを形成する工程と、
前記溝を形成した前記基板上に薄膜をＰＶＤ法にて成膜して、前記薄膜を前記溝によって分断する工程と、
を有することを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項２】
前記溝が、逆テーパー形状であることを特徴とする請求項１記載の薄膜形成方法。
【請求項３】
前記溝の底面と側面とが成す角が鋭角であることを特徴とする請求項１記載の薄膜形成方法。
【請求項４】
前記溝が、狭浅溝と広深溝とを、上が狭浅溝、下が広深溝となるように上下重ねあわせた形状であることを特徴とする請求項１記載の薄膜形成方法。
【請求項５】
前記溝を前記基板のスクライブ領域内に設けることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の薄膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板上に薄膜を形成する薄膜形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の製造工程ではウェハ等の平坦な基板上に蒸着やスパッタリング等の真空薄膜形成技術により薄膜を形成する工程と、形成された薄膜をエッチングにより所定のパターンに加工する工程が繰り返される。薄膜は基板上全面を覆って連続して形成されるが、このような薄膜形成方法の場合、全面を覆う薄膜の応力が大きくなり、基板に反りや歪み、ひいては薄膜の基板からの剥がれを生じる場合がある。また、薄膜特性が最適になる成膜条件と応力が最適になる条件が異なることから、成膜条件決定時に薄膜特性を犠牲にするという問題もある。これらの問題を生じる応力を緩和するため、図３に示すように薄膜形成前にエッチングやダイシング等により基板上に矩形状の溝を設けることで、形成する薄膜を分断することが提案されている。（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−２５５３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図３に示すように、基板１に形成した溝２は断面視的に矩形の形状である。この基板１の表面に薄膜３をステップカバレージの極めて低いＰＶＤ法を用いて成膜すると基板１の上面の薄膜３と溝底部の薄膜３は分断されて堆積する。しかしながら、ＰＶＤ法で多用されているスパッタ法を用いると、基板１の表面や溝２の底部だけでなく、溝の内側壁にも薄膜３が成膜されることになる。この場合、溝２の左右の基板上面の薄膜３は溝底部の薄膜３を介した連続した膜であって、基板表面の薄膜は基板全面にわたって連続した薄膜である。このような基板全面に連続して形成された薄膜から基板に加わる応力は大きく、基板に反りや歪み、ひいては薄膜の基板からの剥がれを生じる可能性がある。
本発明は、上記課題を解決することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明では以下のような手段を用いた。
まず、基板上に薄膜を形成する薄膜形成方法において、前記基板表面に開口部が狭く、内部が広い溝と前記溝で区切られた領域とを形成する工程と、前記溝を形成した前記基板上に薄膜をＰＶＤ法にて成膜して、前記薄膜を前記溝によって分断することを特徴とする薄膜形成方法を用いた。
【０００６】
また、前記溝が、逆テーパー形状であることを特徴とする薄膜形成方法を用いた。
また、前記溝が、狭浅溝と広深溝とを上下重ねあわせた形状であることを特徴とする薄膜形成方法を用いた。
【発明の効果】
【０００７】
上記手段を用いることにより、基板上面に成膜された薄膜が所定の領域で分断され、基板に加わる応力が低減される。これにより、基板上の薄膜の剥離や基板のクラックを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施例による薄膜形成工程の説明図である。
【図２】本発明の第２の実施例による薄膜形成工程の説明図である。
【図３】従来技術によるによる薄膜形成工程の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図面を用いて発明を実施するための形態について説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１に、本発明の第１の実施例による薄膜形成工程の説明図を示す。図１（Ａ）において符号４は基板を示し、図中上面が薄膜を形成する成膜面となっている。本実施例ではこの基板４の成膜面に薄膜を形成する前に、溝５をドライエッチング等により予め形成する。溝５は断面視的に台形の形状で、深さ方向に逆テーパーとなり、溝の開口部が最も狭く深部にいくにつれ溝内部が広がるように形成されている。溝の開口部は後に成膜される薄膜の膜厚によって調整されるべきであるが、薄膜の膜厚の２倍以上であることが望ましい。また、溝の深さも薄膜の膜厚の２倍以上、さらに、溝５の底面と内壁との成すテーパー角θは鋭角であることが望ましく、より具体的には７０°以下とすることが望ましい。
【００１１】
逆テーパー形状の溝５は基板４に複数形成されており、基板４の上面には溝によって区切られた領域６が複数形成される。ここで、溝で区切られた基板上面の領域６には半導体チップを形成し、半導体チップを分割するスクライブ領域に溝５を設けることで、半導体ウェハからの半導体チップの収量を減じることなく溝を形成することができる。
【００１２】
図１（Ｂ）は、逆テーパー溝５を設けた基板４表面に薄膜を成膜したときの断面図である。薄膜は基板上面９に成膜された薄膜７と溝底部に成膜された薄膜８に分断して成膜されるため、隣り合う区切られた領域６に形成された薄膜７どうしは繋がることなく分断されている。
【００１３】
基板全面を覆う薄膜は基板に対し大きな応力を加え、基板を大きく反らせるが、上記のように小領域に分断された薄膜から与えられる応力は極めて小さく、基板全体を反らせるようにはならない。通常、成膜された薄膜には様々なパターンが形成され、配線や層間膜等となるが、そのパターン形成の過程においても従来と本発明では大きな違いある。従来のような基板全面を覆う薄膜を成膜した場合は基板全体が大きく反るが、これをエッチングで部分的に除去すると、薄膜が部分的に分断されるために基板の反りが減じる。薄膜が高融点金属からなる薄膜の場合は、この基板の反り変化によって膜剥がれという不具合が生じ易い。これに対し、本発明の場合は、薄膜が成膜された時点でオーバーハング状の逆テーパー溝５によって分断されているため基板４の反りは生じ難い。そして、この薄膜にパターン形成しても基板全体の反りの変化は殆ど無い。したがって、本発明の場合は膜剥がれなどの現象も発生しにくい。また、基板のクラックなども生じ難い。
【実施例２】
【００１４】
図２に、本発明の第２の実施例による薄膜形成工程の説明図を示す。図１に示した第１の実施例と異なる点は、成膜前に基板に形成する溝の形状である。図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、薄膜を分断するために用いる溝１２は、開口部が狭くて深さが浅い狭浅溝１０と開口部が広くて深さが深い広深溝１１を上下に重ね合わせた構造である。つまり、溝１２は開口部が狭い庇状となり内部に開口部よりも広い空間を有する構造である。
【００１５】
このような形状の溝１２を有する基板４に薄膜を成膜したときの断面図が図２（Ｃ）である。薄膜は基板上面に成膜された薄膜７と溝底部に成膜された薄膜８に分断して成膜されるため、隣り合う区切られた領域６に形成された薄膜７どうしは繋がることなく分断されている。溝１２は、図１における溝５と違い庇状の開口部を有するため、薄膜７と薄膜８との分離が良好である。このような形状は最近のカバレッジの良いＰＶＤ法を用いたとしても、隣り合う薄膜７どうしが繋がることなく成膜できる。
【００１６】
そして、薄膜が成膜された時点で溝１２によって完全に分断されているため基板４の反りは生じ難い。そして、この薄膜にパターン形成しても基板全体の反りの変化は殆ど無い。したがって、本発明の場合は膜剥がれなどの現象も発生しにくい。また、基板のクラックなども生じ難い。
【符号の説明】
【００１７】
１    基板
２    溝
３    薄膜
４    基板
５    逆テーパー溝
６    溝で区切られた基板上面の領域
７    基板上面に成膜された薄膜
８    溝底部に成膜された薄膜
９    基板上面
１０  狭浅溝
１１  広深溝
１２  溝１０と溝１１とを併せて形成された溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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