JP2003031819A - Method for manufacturing semiconductor part - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor part

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JP2003031819A
JP2003031819A JP2001211329A JP2001211329A JP2003031819A JP 2003031819 A JP2003031819 A JP 2003031819A JP 2001211329 A JP2001211329 A JP 2001211329A JP 2001211329 A JP2001211329 A JP 2001211329A JP 2003031819 A JP2003031819 A JP 2003031819A
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Japan
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silicon wafer
surface side
etching
front surface
protective film
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Japanese (ja)
Inventor
Norimasa Takahashi
規将 高橋
Atsushi Jingu
敦 神宮
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve production yield by protecting normal semiconductor parts, when semiconductor parts are partially damaged in etching a silicone wafer. SOLUTION: The bending detection elements and wiring parts of respective pressure sensors are formed on the side of the front surface of a silicone wafer 11, and a recess groove for a diaphragm part is formed by etching. Then, when etching is given to the recess groove, a seal material 12 consisting of resin material, etc., is placed on the side of the front surface of the silicon wafer 11, and the seal material 12 is pressed toward the silicon wafer 11 by using compression air. In this state where the side of the front surface is sealed with a seal ring 14, etc., etching reagent is made into contact with the side of a rear surface. Thus, even when the diaphragms of the pressure sensors are partially damaged, it is possible to prevent the other normal pressure sensors prevented from being damaged by the etching reagent infiltrating to the side of the front surface.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウエハに
エッチング加工を施すことにより、例えば圧力センサ、
流量・流速センサ等の半導体部品を製造するのに用いて
好適な半導体部品の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to, for example, a pressure sensor by etching a silicon wafer.
The present invention relates to a semiconductor component manufacturing method suitable for manufacturing semiconductor components such as a flow rate / flow velocity sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、圧力センサ、流量・流速センサ
等の半導体部品を製造するときには、単一のシリコンウ
エハにエッチング加工を施すことによって複数個の半導
体部品を製造する方法が用いられている。
2. Description of the Related Art Generally, when manufacturing semiconductor parts such as a pressure sensor and a flow rate / flow velocity sensor, a method of manufacturing a plurality of semiconductor parts by etching a single silicon wafer is used.

【0003】この種の従来技術を用いて製造される圧力
センサは、シリコンウエハの一部からなる基板と、該基
板の表面側に設けられた薄肉のダイヤフラム部と、該ダ
イヤフラム部上に位置して前記基板の表面側に設けられ
たピエゾ抵抗体等の撓み検出素子とから構成されてい
る。
A pressure sensor manufactured by using this type of conventional technique has a substrate made of a part of a silicon wafer, a thin diaphragm portion provided on the front surface side of the substrate, and a thin-walled diaphragm portion located on the diaphragm portion. And a deflection detecting element such as a piezoresistor provided on the front surface side of the substrate.

【0004】ここで、ダイヤフラム部は、基板の裏面側
にエッチング加工を施して凹溝を形成することにより、
この凹溝の底面側に位置する基板の表層部位によって構
成されている。また、基板の表面側には、例えばアルミ
ニウム等の金属膜からなる配線部が設けられ、この配線
部は一端側が撓み検出素子と接続されると共に、他端側
が外部接続用の電極パッドとなっている。
Here, the diaphragm portion is formed by etching the back surface of the substrate to form a groove.
The surface layer portion of the substrate is located on the bottom surface side of the groove. In addition, a wiring portion made of a metal film such as aluminum is provided on the front surface side of the substrate, and one end side of this wiring portion is connected to the bending detection element and the other end side serves as an electrode pad for external connection. There is.

【0005】そして、圧力センサは、例えば空気圧、油
圧等の圧力差がダイヤフラム部の両面側に加わることに
よってダイヤフラム部が撓み変形すると、その撓み変形
量に応じた検出信号を撓み検出素子から配線部を介して
外部に出力するものである。
In the pressure sensor, when the diaphragm portion is flexibly deformed by applying a pressure difference such as air pressure or hydraulic pressure to both sides of the diaphragm portion, a detection signal corresponding to the flexural deformation amount is output from the flexure detecting element to the wiring portion. Is output to the outside via.

【0006】また、圧力センサの製造時には、例えば3
00〜400個程度の多数の圧力センサを単一のシリコ
ンウエハに形成した後に、このシリコンウエハを各圧力
センサ毎に切離す方法が用いられる。
[0006] In manufacturing the pressure sensor, for example, 3
A method is used in which a large number of pressure sensors of about 00 to 400 are formed on a single silicon wafer and then the silicon wafer is separated into individual pressure sensors.

【0007】そして、各圧力センサの形成時には、例え
ばイオン注入法、スパッタ法、CVD法やエッチング加
工等の手段を用いることによって、まずシリコンウエハ
の表面側に各圧力センサの撓み検出素子と配線部とを形
成する。
At the time of forming each pressure sensor, for example, by using a method such as an ion implantation method, a sputtering method, a CVD method or an etching process, the deflection detecting element and the wiring portion of each pressure sensor are first formed on the front surface side of the silicon wafer. To form.

【0008】次に、例えばエッチング用の治具等を用い
てシリコンウエハの表面側を気密にシールし、この状態
でシリコンウエハの裏面側をKOH、ヒドラジン等のエ
ッチング液に浸すことによって裏面側だけにエッチング
加工を施し、各圧力センサの凹溝(ダイヤフラム部)を
形成する。
Next, the front side of the silicon wafer is hermetically sealed by using, for example, a jig for etching, and the back side of the silicon wafer is dipped in an etching solution such as KOH or hydrazine in this state so that only the back side is formed. Etching is performed to form the concave groove (diaphragm portion) of each pressure sensor.

【0009】この場合、エッチング加工時には、シリコ
ンウエハの表面全体を覆う単一の被膜部材等を予め形成
しておき、この被膜部材によって表面側をエッチング液
からシールする方法も用いられる。
In this case, there is also used a method in which a single coating member or the like for covering the entire surface of the silicon wafer is formed in advance during the etching process, and the front surface side is sealed from the etching solution by the coating member.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による圧力センサの製造時には、シリコンウエハ
の表面側をシールした状態で裏面側だけをエッチング液
に浸すことにより、表面側の撓み検出素子と配線部とを
エッチング液から保護しつつ裏面側に凹溝をエッチング
加工するようにしている。
By the way, in manufacturing the pressure sensor according to the above-mentioned prior art, the front surface side of the silicon wafer is sealed and only the back surface side is dipped in the etching solution, so that the deflection detecting element on the front surface side is formed. The wiring part and the wiring part are protected from the etching solution, and the concave groove is etched on the back surface side.

【0011】しかし、圧力センサのダイヤフラム部は、
例えば10〜100μm程度の薄肉部位であることが多
いため、凹溝のエッチング加工中には、例えばシリコン
ウエハの品質不良や溝深さの寸法ばらつき等によって一
部の圧力センサのダイヤフラム部に亀裂等の損傷が生じ
ることがある。
However, the diaphragm portion of the pressure sensor is
For example, since it is often a thin portion having a thickness of about 10 to 100 μm, during the etching processing of the concave groove, for example, cracks or the like may occur in the diaphragm portion of some pressure sensors due to poor quality of the silicon wafer or dimensional variation of groove depth. May be damaged.

【0012】そして、この状態でエッチング加工を続け
ると、シリコンウエハの裏面側からエッチング液がダイ
ヤフラム部の亀裂等を通じて表面側に浸入し、このエッ
チング液は、シリコンウエハの表面と被膜部材との間に
形成された僅かな隙間等を通じて周囲に拡がる場合があ
る。
When the etching process is continued in this state, the etching solution permeates from the back surface side of the silicon wafer to the front surface side through cracks in the diaphragm, etc., and the etching solution is applied between the front surface of the silicon wafer and the coating member. It may spread to the surroundings through a slight gap formed in the.

【0013】このため、従来技術では、シリコンウエハ
を用いて多数の圧力センサを製造するときに、仮りに1
個のダイヤフラム部のみが損傷しただけでも、その周囲
に位置する他の正常な圧力センサの撓み検出素子や配線
部の電極パッド等がエッチング液によって浸食され、多
数の圧力センサが使用不能となることがあり、歩留まり
が低下するという問題がある。
Therefore, in the prior art, when a large number of pressure sensors are manufactured using a silicon wafer, it is assumed that
Even if only one diaphragm part is damaged, the bending detection elements of other normal pressure sensors located around it and the electrode pads of the wiring part are eroded by the etching solution, and many pressure sensors cannot be used. Therefore, there is a problem that the yield is reduced.

【0014】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明の目的は、シリコンウエハに複数
個の半導体部品を効率よく形成でき、仮りに一部の半導
体部品が製造中に損傷した場合でも、他の半導体部品を
保護できると共に、歩留まりを向上できるようにした半
導体部品の製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to efficiently form a plurality of semiconductor components on a silicon wafer, and temporarily store some semiconductor components during manufacturing. Another object of the present invention is to provide a semiconductor component manufacturing method capable of protecting other semiconductor components even when they are damaged and improving the yield.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、シリコンウエハの表面側に複数個の回
路素子を設け、シリコンウエハの裏面側にエッチング加
工を施して各回路素子に対応する位置に凹溝を形成して
なる半導体部品の製造方法に適用される。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a plurality of circuit elements on the front surface side of a silicon wafer, and performs etching processing on the back surface side of the silicon wafer to form each circuit element. It is applied to a method of manufacturing a semiconductor component in which a groove is formed at a corresponding position.

【0016】そして、請求項1の発明が採用する方法の
特徴は、シリコンウエハの表面側に略全面に亘って覆う
保護膜を予め設け、該保護膜をシリコンウエハに向けて
押圧した状態でシリコンウエハの裏面側にエッチング加
工によって前記凹溝を形成したことにある。
A feature of the method adopted by the invention of claim 1 is that a protective film for covering substantially the entire surface of the silicon wafer is provided in advance, and the silicon is applied in a state where the protective film is pressed toward the silicon wafer. The groove is formed on the back surface of the wafer by etching.

【0017】このように構成することにより、凹溝のエ
ッチング加工中には、仮りに一部の回路素子の位置で凹
溝の底部側に位置するシリコンウエハの表面側部位が損
傷した場合でも、保護膜をシリコンウエハに向けて押圧
することによって、シリコンウエハと保護膜とを隙間無
く密着させることができる。このため、損傷部位からエ
ッチング液等がシリコンウエハの表面側に浸入するのを
保護膜によって防止できると共に、他の正常な回路素子
をそれぞれの回路素子に設けられた保護膜によってエッ
チング液等から保護することができる。
According to this structure, even if the surface side portion of the silicon wafer located on the bottom side of the groove is damaged at the position of some circuit elements during the etching process of the groove, By pressing the protective film toward the silicon wafer, the silicon wafer and the protective film can be adhered to each other without a gap. Therefore, the protective film can prevent the etching solution or the like from entering the surface side of the silicon wafer from the damaged portion, and the other normal circuit elements can be protected from the etching solution or the like by the protective film provided on each circuit element. can do.

【0018】請求項2の発明は、シリコンウエハの表面
側には加圧した気体を充填することによって保護膜を押
圧する構成としたことにある。
According to a second aspect of the present invention, the surface side of the silicon wafer is filled with a pressurized gas to press the protective film.

【0019】これにより、例えばシリコンウエハを密閉
容器内に収容した状態で、シリコンウエハの表面側に加
圧した気体を充填することによって、保護膜の表面側を
正圧状態に保持し、保護膜をシリコンウエハに向けて押
圧することができる。
As a result, for example, in a state where the silicon wafer is housed in a closed container, the surface side of the silicon wafer is filled with a pressurized gas to keep the surface side of the protective film in a positive pressure state and the protective film. Can be pressed against the silicon wafer.

【0020】請求項3の発明は、シリコンウエハの表面
側には加圧した液体または流動体を充填することによっ
て保護膜を押圧する構成としたことにある。
According to the third aspect of the present invention, the surface of the silicon wafer is filled with a pressurized liquid or fluid to press the protective film.

【0021】これにより、例えばシリコンウエハを密閉
容器内に収容した状態で、シリコンウエハの表面側に加
圧した液体または流動体を充填することによって、保護
膜の表面側を正圧状態に保持し、保護膜をシリコンウエ
ハに向けて押圧することができる。
Thus, for example, while the silicon wafer is housed in the closed container, the surface side of the silicon wafer is filled with the pressurized liquid or fluid to keep the surface side of the protective film in a positive pressure state. The protective film can be pressed against the silicon wafer.

【0022】請求項4の発明は、保護膜を樹脂材料から
なるシール材によって形成し、シリコンウエハの表面側
には該シール材を押圧して固定する構成としたことにあ
る。
According to a fourth aspect of the invention, the protective film is formed of a sealing material made of a resin material, and the sealing material is pressed and fixed on the front surface side of the silicon wafer.

【0023】これにより、凹溝を形成した後にはシール
材に付与する圧力を低下させることによって、シール材
をシリコンウエハから容易に剥離することができる。
With this, by reducing the pressure applied to the sealing material after forming the groove, the sealing material can be easily separated from the silicon wafer.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
半導体部品の製造方法を用いてダイヤフラム型の圧力セ
ンサを製造する場合を例に挙げ、添付図面を参照して詳
細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a case where a diaphragm type pressure sensor is manufactured using a method for manufacturing a semiconductor component according to an embodiment of the present invention will be described as an example with reference to the accompanying drawings.

【0025】1は後述のシリコンウエハ11を用いて製
造される半導体部品としての圧力センサで、該圧力セン
サ1は、図1ないし図3に示す如く、シリコンウエハ1
1の一部により構成された四角形状のシリコン基板2
と、該シリコン基板2の表面側中央に設けられた薄肉の
ダイヤフラム部3と、例えばピエゾ抵抗体等によって形
成され、該ダイヤフラム部3上に位置してシリコン基板
2の表面側に設けられた回路素子としての撓み検出素子
4と、例えばアルミニウム等の金属材料によって形成さ
れ、シリコン基板2の表面側に設けられた配線部5とを
含んで構成されている。
Reference numeral 1 denotes a pressure sensor as a semiconductor component manufactured by using a silicon wafer 11 described later. The pressure sensor 1 is a silicon wafer 1 as shown in FIGS.
Square silicon substrate 2 formed by a part of 1
A thin-walled diaphragm portion 3 provided at the center of the front surface side of the silicon substrate 2 and a circuit provided on the front surface side of the silicon substrate 2 and formed on the diaphragm portion 3 by a piezoresistor or the like. The deflection detecting element 4 as an element and a wiring portion 5 formed of a metal material such as aluminum and provided on the front surface side of the silicon substrate 2 are included.

【0026】ここで、基板2は、例えばホウ素等を添加
することによりp型のシリコン材料として形成された母
材部2Aと、例えばリン等を添加することによりn型の
シリコン層として形成され、該母材部2Aの表面側に設
けられた素子加工部2Bとから構成されている。そし
て、ダイヤフラム部3は、シリコン基板2の裏面側から
エッチング加工を施して母材部2Aに略角錐状の凹溝6
を形成することにより、素子加工部2Bの一部を用いて
構成されると共に、撓み検出素子4はこの位置で素子加
工部2Bに埋設されている。
Here, the substrate 2 is formed as a base material portion 2A formed as a p-type silicon material by adding boron or the like and an n-type silicon layer by adding phosphorus or the like, It is composed of an element processing portion 2B provided on the front surface side of the base material portion 2A. The diaphragm portion 3 is etched from the back surface side of the silicon substrate 2 to form a substantially pyramidal groove 6 in the base material portion 2A.
By forming a part of the element processing portion 2B, the bending detection element 4 is embedded in the element processing portion 2B at this position.

【0027】また、配線部5は、例えば酸化シリコン、
窒化シリコン等からなる絶縁膜7を介してシリコン基板
2の表面側に形成され、その一端側は絶縁膜7に設けら
れたスルーホール7Aを通じて撓み検出素子4に接続さ
れると共に、その他端側には例えばワイヤボンディング
等の手段によって外部に接続される電極パッド5Aが設
けられている。
The wiring portion 5 is made of, for example, silicon oxide,
It is formed on the front surface side of the silicon substrate 2 through an insulating film 7 made of silicon nitride or the like, and one end side thereof is connected to the deflection detecting element 4 through a through hole 7A provided in the insulating film 7 and the other end side thereof is formed. Is provided with an electrode pad 5A connected to the outside by means such as wire bonding.

【0028】さらに、シリコン基板2の表面側には、例
えば酸化シリコン、窒化シリコン等を用いて撓み検出素
子4と配線部5とを覆う保護用の絶縁膜8が表面全体に
設けられ、該絶縁膜8には、各配線部5の電極パッド5
Aを外部に露出する電極取出孔8A,8Aが形成されて
いる。また、シリコン基板2の裏面側にもエッチング用
の開口9Aを有する他の絶縁膜9が形成されている。
Further, on the surface side of the silicon substrate 2, a protective insulating film 8 for covering the deflection detecting element 4 and the wiring portion 5 is provided on the entire surface by using, for example, silicon oxide, silicon nitride, etc. The film 8 has an electrode pad 5 of each wiring portion 5.
Electrode extraction holes 8A, 8A for exposing A to the outside are formed. Further, another insulating film 9 having an opening 9A for etching is also formed on the back surface side of the silicon substrate 2.

【0029】本実施の形態に用いる圧力センサ1はこの
ように構成されるが、この圧力センサ1は、例えば空気
圧、油圧等によってシリコン基板2の両面側に圧力差が
生じると、ダイヤフラム部3が撓み変形し、その撓み変
形量に応じた検出信号を撓み検出素子4から各配線部5
を介して外部に出力するものである。
The pressure sensor 1 used in the present embodiment is constructed in this way. However, in the pressure sensor 1, when a pressure difference occurs on both sides of the silicon substrate 2 due to, for example, air pressure, hydraulic pressure, etc. It is flexibly deformed, and a detection signal corresponding to the flexural deformation amount is output from the flexure detection element 4 to each wiring portion 5.
Is output to the outside via.

【0030】次に、本実施の形態に用いる圧力センサ1
の製造方法について、図4ないし図10を参照しつつ述
べる。
Next, the pressure sensor 1 used in this embodiment.
The manufacturing method will be described with reference to FIGS.

【0031】ここで、11は多数の圧力センサ1を製造
するために予め用意されたシリコンウエハで、該シリコ
ンウエハ11は、例えば単結晶のシリコン材料等によっ
て略円板状に形成されている。また、シリコンウエハ1
1は、例えばp型のシリコン材料からなる母材部11A
と、該母材部11Aの表面側に設けられ、n型のシリコ
ン層によって形成された素子加工部11Bとからなり、
例えば図4中に示す仮想線に沿って切離すことにより各
シリコン基板2となるものである。
Here, 11 is a silicon wafer prepared in advance for manufacturing a large number of pressure sensors 1, and the silicon wafer 11 is formed of, for example, a single crystal silicon material in a substantially disc shape. Also, the silicon wafer 1
1 is a base material portion 11A made of, for example, p-type silicon material
And an element processing portion 11B provided on the front surface side of the base material portion 11A and formed of an n-type silicon layer,
For example, each silicon substrate 2 is formed by cutting along the imaginary line shown in FIG.

【0032】そして、図5に示す素子形成工程では、例
えばレジスト膜、絶縁膜等のマスク(図示せず)を用い
て、シリコンウエハ11の素子加工部11Bのうち各圧
力センサ1に対応する所定の部位にホウ素等のイオン注
入を行い、素子加工部11Bにピエゾ抵抗体からなる複
数個の撓み検出素子4を形成する。
In the element forming step shown in FIG. 5, a mask (not shown) such as a resist film or an insulating film is used, and a predetermined portion corresponding to each pressure sensor 1 of the element processing portion 11B of the silicon wafer 11 is used. Ion implantation of boron or the like is performed on the region of (1) to form a plurality of bending detection elements 4 made of a piezoresistor in the element processing portion 11B.

【0033】これにより、シリコンウエハ11には、例
えば300〜400個程度の多数の撓み検出素子4が所
定の位置に形成されるので、その表面側に例えば熱酸化
法、CVD法等の手段を用いて絶縁膜7を形成すると共
に、裏面側にも絶縁膜9を形成する。また、絶縁膜7に
はエッチング加工を施してスルーホール7Aを形成す
る。
As a result, a large number of, for example, about 300 to 400 deflection detecting elements 4 are formed on the silicon wafer 11 at predetermined positions, so that means such as a thermal oxidation method or a CVD method is provided on the surface side. The insulating film 7 is formed by using this, and the insulating film 9 is also formed on the back surface side. Further, the insulating film 7 is subjected to etching processing to form a through hole 7A.

【0034】次に、図6に示す電極形成工程では、例え
ばスパッタ法、CVD法等を用いて絶縁膜7上にアルミ
ニウム等の金属膜を形成し、この金属膜にエッチング加
工を施すことにより、各圧力センサ1の配線部5をそれ
ぞれ形成する。そして、例えばCVD法等の手段を用い
て各圧力センサ1の撓み検出素子4と配線部5とを覆う
絶縁膜8を形成した後に、この絶縁膜8にエッチング加
工を施して電極取出孔8Aを形成し、各配線部5の電極
パッド5Aを露出させる。
Next, in the electrode forming step shown in FIG. 6, a metal film of aluminum or the like is formed on the insulating film 7 by using, for example, a sputtering method, a CVD method or the like, and the metal film is subjected to etching processing. The wiring portion 5 of each pressure sensor 1 is formed. Then, after forming the insulating film 8 that covers the deflection detecting element 4 and the wiring portion 5 of each pressure sensor 1 by using a method such as the CVD method, the insulating film 8 is etched to form the electrode extraction hole 8A. Then, the electrode pads 5A of each wiring part 5 are exposed.

【0035】次に、図7に示す保護膜載置工程では、シ
リコンウエハ11の表面側に対して、薄膜状に形成され
た保護膜としてのシール材12を載置する。ここで、シ
ール材12は、例えば四弗化樹脂等の樹脂材料によって
厚さ寸法が0.40mm程度となった薄膜のシート状に
形成され、シリコンウエハ11の表面に対して密着可能
となるように弾性を有すると共に、空気等の気体を透過
せず、エッチング液に対する耐性を有している。また、
シール材12は、接着剤等を使用せず、シリコンウエハ
11の表面側に取り外し可能に載置するものである。
Next, in the protective film mounting step shown in FIG. 7, the sealing material 12 as a thin protective film is mounted on the surface side of the silicon wafer 11. Here, the sealing material 12 is formed of a resin material such as tetrafluoride resin into a thin film sheet having a thickness of about 0.40 mm so that it can be adhered to the surface of the silicon wafer 11. In addition to having elasticity, it does not permeate gas such as air and has resistance to etching liquid. Also,
The sealing material 12 is detachably mounted on the front surface side of the silicon wafer 11 without using an adhesive or the like.

【0036】次に、図8に示す加圧工程では、例えば箱
形状の治具13内にシリコンウエハ11とシール材12
とを一緒に収容し、シリコンウエハ11の表面側に加圧
した空気を充填する。
Next, in the pressing step shown in FIG. 8, for example, the silicon wafer 11 and the sealing material 12 are placed in a box-shaped jig 13.
Are housed together and the surface side of the silicon wafer 11 is filled with pressurized air.

【0037】この場合、まず裏面側の絶縁膜9にエッチ
ング加工を施し、各圧力センサ1に対応する所定の位置
に開口9A(図9参照)を形成する。そして、シリコン
ウエハ11を治具13内に収容し、この治具13内に設
けられたシールリング14,14等を用いてシリコンウ
エハ11の表面側を気密にシールする。この状態で、治
具13の通路13Aを通じてシリコンウエハ11の表面
側に例えば0.012MPa(≒0.12kgf/cm
2)程度に加圧した空気を充填する。即ち、シール材1
2の表面側を正圧状態に保持するために、通路13Aを
通じて図8中の矢示方向に向けて加圧した空気を供給す
る。その後、通路13Aの端部を閉塞し、加圧状態の空
気を封止する。これにより、シール材12は、シリコン
ウエハ11に向けて押圧されてシリコンウエハ11の表
面の凹凸に沿って変形し、密着した状態で固定される。
なお、空気に代えて他の気体を加圧して充填する構成と
してもよい。
In this case, first, the insulating film 9 on the back surface side is etched to form openings 9A (see FIG. 9) at predetermined positions corresponding to the respective pressure sensors 1. Then, the silicon wafer 11 is housed in the jig 13, and the front side of the silicon wafer 11 is hermetically sealed using the seal rings 14, 14 and the like provided in the jig 13. In this state, for example, 0.012 MPa (≈0.12 kgf / cm) is applied to the surface side of the silicon wafer 11 through the passage 13A of the jig 13.
2 ) Fill it with air that has been pressurized to a certain degree. That is, the sealing material 1
In order to keep the surface side of 2 at the positive pressure state, pressurized air is supplied through the passage 13A in the direction of the arrow in FIG. After that, the end of the passage 13A is closed to seal the pressurized air. As a result, the sealing material 12 is pressed against the silicon wafer 11, deforms along the irregularities on the surface of the silicon wafer 11, and is fixed in a close contact state.
Note that, instead of air, another gas may be pressurized and filled.

【0038】次に、図9に示す凹溝形成工程では、加圧
空気によってシール材12がシリコンウエハ11に密着
した後に、治具13内に設けられたシールリング14,
14等を用いてシリコンウエハ11の表面側を気密にシ
ールした状態で、治具13の開口部13Bから例えばK
OH、ヒドラジン等のエッチング液をシリコンウエハ1
1の裏面側だけに接触させる。
Next, in the groove forming step shown in FIG. 9, after the sealing material 12 is brought into close contact with the silicon wafer 11 by the pressurized air, the sealing ring 14 provided in the jig 13 is
In the state where the front surface side of the silicon wafer 11 is hermetically sealed by using, for example, 14
Etching solution such as OH and hydrazine is used for silicon wafer 1
Contact only the back side of 1.

【0039】これにより、シリコンウエハ11の母材部
11Aには、絶縁膜9をマスクとして、単結晶シリコン
の特定の結晶面に沿って異方性のエッチング加工が施さ
れ、各圧力センサ1の凹溝6がそれぞれ形成される。こ
の結果、シリコンウエハ11の素子加工部11Bには、
各撓み検出素子4等に対応する所定の位置に薄肉のダイ
ヤフラム部3が形成される。
As a result, the base material portion 11A of the silicon wafer 11 is anisotropically etched along the specific crystal plane of the single crystal silicon by using the insulating film 9 as a mask, and the pressure sensor 1 of each pressure sensor 1 is processed. Recessed grooves 6 are formed respectively. As a result, in the element processing part 11B of the silicon wafer 11,
A thin diaphragm portion 3 is formed at a predetermined position corresponding to each bending detection element 4 and the like.

【0040】次に、図10に示す保護膜除去工程では、
シリコンウエハ11の表面側に密閉された加圧空気を抜
くと共に、治具13内からシリコンウエハ11とシール
材12とを取り出す。このとき、シール材12は、接着
剤等を用いず、空気による背圧によってシリコンウエハ
11の表面に密着、固定しているから、加圧空気を抜く
ことによって容易にシリコンウエハ11から剥離、除去
することができる。そして、最後にシリコンウエハ11
を、図10中の一点鎖線の位置毎に切断し、各圧力セン
サ1としてシリコン基板2毎に切離す。
Next, in the protective film removing step shown in FIG.
The pressurized air sealed on the front surface side of the silicon wafer 11 is released, and the silicon wafer 11 and the sealing material 12 are taken out from the jig 13. At this time, since the sealing material 12 is adhered and fixed to the surface of the silicon wafer 11 by the back pressure of air without using an adhesive or the like, it is easily peeled off and removed from the silicon wafer 11 by removing the pressurized air. can do. And finally, the silicon wafer 11
Is cut at each position indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 10, and each pressure sensor 1 is separated for each silicon substrate 2.

【0041】かくして、本実施の形態では、シリコンウ
エハ11の裏面側にエッチング加工を施す前に、シール
材12をシリコンウエハ11の表面側に押圧した状態
で、シリコンウエハ11の裏面側にエッチング加工を施
してダイヤフラム部3を形成するようにしている。
Thus, in this embodiment, before the back surface side of the silicon wafer 11 is etched, the back surface side of the silicon wafer 11 is etched while the sealing material 12 is pressed against the front surface side of the silicon wafer 11. To form the diaphragm portion 3.

【0042】これにより、裏面側のエッチング加工中に
は、例えば各圧力センサ1のうち一部センサのダイヤフ
ラム部3に亀裂等の損傷が生じた場合でも、シール材1
2が背圧によってシリコンウエハ11に密着しているか
ら、この損傷部位をシール材12によってシールでき、
エッチング液がシリコンウエハ11の裏面側からダイヤ
フラム部3の損傷部位を通じて表面側に浸入するのを抑
制することができる。この結果、仮りに1個の圧力セン
サ1が損傷した場合でも、その損傷部位から浸入するエ
ッチング液に対して他の正常な圧力センサ1を保護で
き、単一のシリコンウエハ11を用いて多数の圧力セン
サ1を効率よく製造できると共に、その損傷を最小限に
抑えて歩留まりを向上させることができる。
As a result, during the etching process on the back surface side, even if the diaphragm portion 3 of some of the pressure sensors 1 is damaged, such as cracks, the sealing material 1
Since 2 is in close contact with the silicon wafer 11 due to the back pressure, this damaged portion can be sealed with the sealing material 12,
It is possible to prevent the etching solution from penetrating from the back surface side of the silicon wafer 11 to the front surface side through the damaged portion of the diaphragm portion 3. As a result, even if one pressure sensor 1 is damaged, another normal pressure sensor 1 can be protected against the etching liquid penetrating from the damaged portion, and a large number of single silicon wafers 11 can be used. The pressure sensor 1 can be manufactured efficiently, and its damage can be minimized to improve the yield.

【0043】また、シリコンウエハ11の表面側には加
圧した空気を充填することによってシール材12を押圧
する構成としたから、シリコンウエハ11の表面側に加
圧空気を供給することによって、シール材12を全面に
亘って均等にシリコンウエハ11に押付けることがで
き、シリコンウエハ11に隙間無く密着させることがで
きる。
Further, since the sealing material 12 is pressed by filling the surface side of the silicon wafer 11 with pressurized air, the sealing is performed by supplying pressurized air to the surface side of the silicon wafer 11. The material 12 can be evenly pressed onto the silicon wafer 11 over the entire surface, and can be adhered to the silicon wafer 11 without any gap.

【0044】さらに、シリコンウエハ11の表面側には
四弗化樹脂等からなるシール材12を押圧して固定する
構成としたから、接着剤等を用いることなく空気の圧力
によってシール材12を固定できる。また、加圧空気の
圧力を低下させることによってシール材12を容易に剥
離することができるから、シリコンウエハ11の表面側
にレジスト膜等を塗布する場合に比べて、シール材12
の除去に必要な工数、時間を削減でき、生産性を向上さ
せることができる。さらに、シール材12は繰り返し使
用することができるから、シールに必要なコストを削減
することができる。
Further, since the sealing material 12 made of tetrafluoride resin or the like is pressed and fixed on the surface side of the silicon wafer 11, the sealing material 12 is fixed by the pressure of air without using an adhesive or the like. it can. Further, since the sealing material 12 can be easily peeled off by lowering the pressure of the pressurized air, the sealing material 12 can be compared with the case where a resist film or the like is applied on the surface side of the silicon wafer 11.
It is possible to reduce the man-hours and time required for the removal, and improve the productivity. Further, since the sealing material 12 can be used repeatedly, the cost required for sealing can be reduced.

【0045】なお、前記実施の形態では、治具13内に
加圧した空気を充填する方法としては、予めポンプ等に
よって加圧した空気を供給する方法の他、例えば治具1
3内に空気を密封した後に、治具13等を加熱して空気
を加圧する方法を用いてもよい。
In the above embodiment, as a method of filling the jig 13 with the pressurized air, other than the method of supplying the pressurized air by a pump or the like in advance, for example, the jig 1 is used.
A method may be used in which the jig 13 and the like are heated and air is pressurized after the air is hermetically sealed in the chamber 3.

【0046】また、前記実施の形態では、治具13に加
圧した空気を充填することによってシール材12を押圧
するものとしたが、図11に示す変形例のように気体に
比べて圧縮、変形がしにくいゲル等の流動体15を加圧
した状態で封入してシール材12を押圧してもよく、加
圧した液体を充填する構成としてもよい。この場合、流
動体15等は容易にシール(密閉)することができるか
ら、加圧した気体を用いるときに比べて、圧力を容易に
保持できると共に、シール材12に亀裂等が生じてもエ
ッチング液中に気泡が発生することがなく、エッチング
加工の不良を防ぎ、信頼性、生産性を向上することがで
きる。
Further, in the above-described embodiment, the sealing material 12 is pressed by filling the jig 13 with the pressurized air, but as compared with the modification shown in FIG. A fluid 15 such as a gel that is not easily deformed may be enclosed in a pressurized state to press the sealing material 12, or a pressurized liquid may be filled. In this case, since the fluid 15 and the like can be easily sealed (sealed), the pressure can be easily maintained and etching can be performed even if a crack or the like occurs in the sealing material 12 as compared with the case where a pressurized gas is used. No bubbles are generated in the liquid, it is possible to prevent defects in etching processing and improve reliability and productivity.

【0047】さらに、前記実施の形態では、保護膜とし
て樹脂材料からなるシール材12を用いるものとした
が、本発明はこれに限らず、保護膜としてレジストを用
いる構成としてもよい。この場合、エッチング加工の終
了後に剥離剤等を用いてレジストをシリコンウエハから
除去するものである。
Further, in the above embodiment, the sealing material 12 made of a resin material is used as the protective film, but the present invention is not limited to this, and a resist may be used as the protective film. In this case, the resist is removed from the silicon wafer by using a release agent or the like after the etching process is completed.

【0048】また、実施の形態では、半導体部品として
圧力センサを製造する場合を例に挙げて述べたが、本発
明はこれに限らず、例えば白金等の感温抵抗体からなる
回路素子を基板に設けたダイヤフラム上に形成し、この
回路素子によって流体の流量または流速を検出する構成
とした流量・流速センサを製造する場合に適用してもよ
い。
Further, in the embodiment, the case where the pressure sensor is manufactured as the semiconductor component is described as an example, but the present invention is not limited to this, and the circuit element made of a temperature sensitive resistor such as platinum is used as the substrate. It may be applied to the case of manufacturing a flow rate / flow rate sensor which is formed on the diaphragm provided in the above and is configured to detect the flow rate or flow rate of the fluid by this circuit element.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項1の発明によ
れば、シリコンウエハの表面側に略全面に亘って覆う保
護膜を予め設け、該保護膜をシリコンウエハに向けて押
圧した状態でシリコンウエハの裏面側にエッチング加工
によって前記凹溝を形成したから、凹溝のエッチング加
工中には、仮りに一部の回路素子の位置で凹溝の底部側
に位置するシリコンウエハの表面側部位が損傷した場合
でも、保護膜をシリコンウエハに向けて押圧することに
よって、シリコンウエハと保護膜とを隙間無く密着させ
ることができる。このため、損傷部位からエッチング液
等がシリコンウエハの表面側に浸入するのを保護膜によ
って防止でき、単一のシリコンウエハを用いて多数の回
路素子を効率よく製造できると共に、その損傷を最小限
に抑えて歩留まりを向上させることができる。
As described above in detail, according to the invention of claim 1, a protective film is provided in advance on the surface side of the silicon wafer to cover substantially the entire surface, and the protective film is pressed toward the silicon wafer. Since the groove is formed on the back surface side of the silicon wafer by etching, the surface side of the silicon wafer located on the bottom side of the groove at the position of some circuit elements during the etching processing of the groove. Even if the portion is damaged, the silicon wafer and the protective film can be adhered to each other without a gap by pressing the protective film toward the silicon wafer. For this reason, the protective film can prevent the etching solution and the like from invading the surface side of the silicon wafer from the damaged portion, and a large number of circuit elements can be efficiently manufactured using a single silicon wafer, and the damage can be minimized. The yield can be improved by suppressing

【0050】請求項2の発明によれば、シリコンウエハ
の表面側には加圧した気体を充填することによって保護
膜を押圧する構成としたから、加圧した気体によって保
護膜を全面に亘って均等に押圧することができ、シリコ
ンウエハに対して保護膜を隙間無く密着させることがで
きる。
According to the second aspect of the present invention, since the protective film is pressed by filling the surface side of the silicon wafer with the pressurized gas, the entire surface of the protective film is pressed by the pressurized gas. It can be pressed evenly, and the protective film can be adhered to the silicon wafer without any gap.

【0051】請求項3の発明によれば、シリコンウエハ
の表面側には加圧した液体または流動体を充填すること
によって保護膜を押圧する構成としたから、加圧した気
体を用いるときに比べて、圧力を容易に保持できると共
に、シール材に亀裂等が生じてもエッチング液中に気泡
が発生することがなく、エッチングの不良を防ぎ、信頼
性、生産性を高めることができる。
According to the third aspect of the invention, since the protective film is pressed by filling the surface side of the silicon wafer with the pressurized liquid or fluid, compared with the case of using the pressurized gas. As a result, the pressure can be easily maintained, and even if a crack or the like occurs in the sealing material, bubbles are not generated in the etching solution, so that etching defects can be prevented and reliability and productivity can be improved.

【0052】請求項4の発明によれば、保護膜を樹脂材
料からなるシール材によって形成し、シリコンウエハの
表面側には該シール材を押圧して固定する構成としたか
ら、接着剤等を用いることなくシール材をシリコンウエ
ハに固定できると共に、凹溝の形成後にはシール材に付
与する圧力を低下させることによって、シール材をシリ
コンウエハから容易に剥離することができる。このた
め、シール材の除去に必要な時間、工数を削減でき、生
産性を向上させることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the protective film is formed of the sealing material made of the resin material, and the sealing material is pressed and fixed on the front surface side of the silicon wafer. The sealing material can be fixed to the silicon wafer without using it, and the sealing material can be easily peeled from the silicon wafer by lowering the pressure applied to the sealing material after forming the groove. Therefore, the time and man-hours required for removing the sealing material can be reduced, and the productivity can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施の形態に適用される圧力センサの拡大斜視
図である。
FIG. 1 is an enlarged perspective view of a pressure sensor applied to an embodiment.

【図2】実施の形態に適用される圧力センサの平面図で
ある。
FIG. 2 is a plan view of a pressure sensor applied to the embodiment.

【図3】図2中の矢示III−III方向からみた圧力センサ
の縦断面図である。
3 is a vertical cross-sectional view of the pressure sensor as seen from the direction of arrows III-III in FIG.

【図4】本発明の実施の形態の製造方法に用いるシリコ
ンウエハの斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of a silicon wafer used in the manufacturing method according to the embodiment of the present invention.

【図5】シリコンウエハの表面側に各圧力センサの撓み
検出素子を形成した状態を示す縦断面図である。
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing a state in which a bending detection element of each pressure sensor is formed on the front surface side of a silicon wafer.

【図6】各圧力センサの配線部を形成した状態を示す縦
断面図である。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a state in which a wiring portion of each pressure sensor is formed.

【図7】シリコンウエハの表面側にシール材を載置する
状態を示す縦断面図である。
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing a state in which a sealing material is placed on the front surface side of a silicon wafer.

【図8】治具内にシリコンウエハとシール材を収容し、
加圧空気を用いてシール材をシリコンウエハに向けて押
圧した状態を示す断面図である。
[FIG. 8] A silicon wafer and a sealing material are housed in a jig,
It is sectional drawing which shows the state which pressed the sealing material toward the silicon wafer using pressurized air.

【図9】シリコンウエハの裏面側からエッチングを施し
た状態で図8中のa部を拡大して示すシリコンウエハの
縦断面図である。
FIG. 9 is a vertical cross-sectional view of the silicon wafer showing an enlarged part a in FIG. 8 in a state where the back surface side of the silicon wafer is etched.

【図10】エッチング加工後に保護膜を除去した状態を
示すシリコンウエハの縦断面図である。
FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of a silicon wafer showing a state in which a protective film is removed after etching processing.

【図11】本発明の変形例として、流動体を用いてシー
ル材をシリコンウエハに向けて押圧した状態を示す図8
と同様の断面図である。
FIG. 11 shows, as a modification of the present invention, a state in which a sealing material is pressed against a silicon wafer using a fluid.
It is a sectional view similar to FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧力センサ(半導体部品) 4 撓み検出素子(回路素子) 6 凹溝 11 シリコンウエハ 12 シール材(保護膜) 15 流動体 1 Pressure sensor (semiconductor component) 4 Deflection detection element (circuit element) 6 groove 11 Silicon wafer 12 Seal material (protective film) 15 Fluid

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F055 AA39 BB20 CC02 DD05 EE13 FF43 GG01 4M112 AA01 BA01 CA01 CA03 CA04 CA06 CA08 CA11 CA13 DA06 DA10 DA11 EA03 EA06 EA07 EA10 EA11    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 2F055 AA39 BB20 CC02 DD05 EE13                       FF43 GG01                 4M112 AA01 BA01 CA01 CA03 CA04                       CA06 CA08 CA11 CA13 DA06                       DA10 DA11 EA03 EA06 EA07                       EA10 EA11

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリコンウエハの表面側に複数個の回路
素子を設け、シリコンウエハの裏面側にエッチング加工
を施して前記各回路素子に対応する位置に凹溝を形成し
てなる半導体部品の製造方法において、シリコンウエハ
の表面側に略全面に亘って覆う保護膜を予め設け、該保
護膜をシリコンウエハに向けて押圧した状態でシリコン
ウエハの裏面側にエッチング加工によって前記凹溝を形
成してなる半導体部品の製造方法。
1. Manufacturing of a semiconductor component in which a plurality of circuit elements are provided on the front surface side of a silicon wafer, and etching processing is performed on the back surface side of the silicon wafer to form concave grooves at positions corresponding to the respective circuit elements. In the method, a protective film covering substantially the entire surface of the silicon wafer is provided in advance, and the groove is formed on the back surface of the silicon wafer by etching while the protective film is pressed against the silicon wafer. Manufacturing method of semiconductor component.
【請求項2】 前記シリコンウエハの表面側には加圧し
た気体を充填することによって前記保護膜を押圧する構
成としてなる請求項1に記載の半導体部品の製造方法。
2. The method of manufacturing a semiconductor component according to claim 1, wherein the surface side of the silicon wafer is filled with a pressurized gas to press the protective film.
【請求項3】 前記シリコンウエハの表面側には加圧し
た液体または流動体を充填することによって前記保護膜
を押圧する構成としてなる請求項1に記載の半導体部品
の製造方法。
3. The method of manufacturing a semiconductor component according to claim 1, wherein the surface side of the silicon wafer is filled with a pressurized liquid or fluid to press the protective film.
【請求項4】 前記保護膜は樹脂材料からなるシール材
によって形成し、前記シリコンウエハの表面側には該シ
ール材を押圧して固定する構成としてなる請求項1,2
または3に記載の半導体部品の製造方法。
4. The structure according to claim 1, wherein the protective film is formed of a sealing material made of a resin material, and the sealing material is pressed and fixed on the front surface side of the silicon wafer.
Alternatively, the method for manufacturing a semiconductor component as described in 3 above.
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