JP2005349486A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 半導体ウェハの露出構造部を覆うように保護キャップを取り付けたものを、スクライブ領域にて分断して半導体チップとした後、保護キャップを取り外すことにより形成された半導体装置において、半導体チップへの保護キャップの粘着剤残りを極力低減する。
【解決手段】 表面に可動部や構造体が露出した露出構造部２０を有する半導体ウェハ２００に対して、露出構造部２０を覆うように半導体ウェハ２００の表面に保護キャップ３００を取り付けたものを、スクライブ領域２１０にて分断して半導体チップ１０とした後、半導体チップ１０の表面から保護キャップ３００を取り外すことにより形成されてなる半導体装置１００において、半導体チップ１０の表面におけるスクライブ領域２１０に存在する段差部３０は、半導体チップ１０におけるチップ面と直角な方向Ｙから傾斜した形状となっている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、特に、容量型加速度センサ、ヨーレートセンサ、及び圧力センサのように１チップ内に可動部を有する半導体装置やエアーブリッジ配線のように機械的強度の低い構造体を持つ半導体装置およびその製造方法に関する。

従来より、この種の半導体装置としては、表面に可動部や構造体が露出した露出構造部を有する半導体ウェハに対して、露出構造部を覆うように半導体ウェハの表面に保護キャップを取り付けたものを、半導体ウェハのスクライブ領域にて分断して半導体チップとした後、保護キャップを取り外すことにより形成されたものが提案されている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。

このような半導体装置の製造方法は、シリコンウェハ等の半導体基板（半導体ウェハ）上に、たとえば、静電容量型加速度センサやヨーレートセンサのように１チップ内に可動部を有する素子やエアーブリッジ配線構造などのように機械的強度の低い構造体が存在する素子をチップ単位毎に形成した場合、これらの素子を複数のチップに分割する方法として、提案されている。

具体的には、粘着シートをドーム状に塑性変形させた保護キャップを、可動部などの機械的強度の低い部分すなわち露出構造部上に覆い被せることにより、研削水から露出構造部を保護して半導体基板と共にダイシングカットし、カット後に、チップ化された半導体基板から保護キャップを剥離する方法である。
特開２０００−２２３４４６号公報 特開２０００−３１３４９号公報

しかしながら、上記した従来の半導体装置の製造方法では、半導体ウェハをダイシングカットした後、保護キャップを剥離する際に、保護キャップの粘着剤が残存するという問題がある。

この粘着剤残りは、２つのモードを持ち、チップ化された半導体基板すなわち半導体チップ表面上の保護キャップの内側に生じる場合と、粘着剤が半導体チップの表面上に一部転写される場合とがある。

前者のモードについては、保護キャップを剥離させるためにＵＶ照射して粘着剤を硬化させる際に、保護キャップ内壁で露出した粘着剤が雰囲気中の酸素によって酸素阻害を起こして未硬化となり、半導体チップの表面に残るものである。このモードについては、真空もしくは不活性雰囲気でＵＶ照射を行えばよい。

一方、後者のモードについては、保護キャップを剥離する際の力と粘着力との関係によって、粘着剤における未硬化部分が半導体チップの表面に転写されることによるものである。

特に、この後者のモードによる粘着剤の残存は、半導体チップの表面に段差部がある場合に顕著になる。これは、保護キャップをはがす力の加わり方が段差部にて変化しやすくなるためである。

そして、これら粘着剤残りにおいて、粘着剤が多量に残る場合には、後工程においてパッケージング時にかかる熱処理等により粘着剤が炭化する。

その炭化物が何らかの外力（例えば外部からの振動）が与えられると、半導体チップにおける上記の可動部や構造体に付着してしまい、センサ特性に多大な影響を与える等、装置の信頼性を低下させてしまう可能性がある。

また、粘着剤のような有機物の除去は、一般的にはキャロス洗浄（硫酸と過酸化水素との混合液による洗浄）があるが、このキャロス洗浄後に水洗浄が必要となり、その工程途中あるいは工程後に、可動部などにて可動電極と固定電極との付着に代表されるスティッキングを引き起こす。

さらに、ドライ洗浄としてプラズマによる酸素アッシングがあるが、スパッタリング効果で電極表面が活性になったり、プラズマ中の電子やイオンにより可動電極と固定電極間で静電気力が発生し、除去後にスティッキングを起こしたりするなど、信頼性を低下させる可能性がある。

いずれにせよ、半導体チップの表面に粘着剤が残存することは、上記したような種々の不具合を引き起こすため、粘着剤の残存を極力低減する必要がある。

本発明は、上記問題に鑑み、表面に可動部や構造体が露出した露出構造部を有する半導体ウェハに対して、露出構造部を覆うように半導体ウェハの表面に保護キャップを取り付けたものを、半導体ウェハのスクライブ領域にて分断して半導体チップとした後、保護キャップを取り外すことにより形成された半導体装置において、半導体チップへの保護キャップの粘着剤残りを極力低減することを目的とする。

本発明は、従来の半導体装置においては、可動部や構造体が露出した露出構造部には装置特性への影響から粘着を行わず、主として半導体ウェハにおけるスクライブ領域にて保護キャップの粘着を行うことに着目した。

そして、このスクライブ領域において粘着剤残りを大きく低減できれば、上記した粘着剤残りの問題は解決できると考え、このスクライブ領域に存在する段差部における粘着剤残りの影響について調査を行った。

図７は、上記した特許文献１、２に記載されているような従来の一般的な半導体ウェハ２００およびこの半導体ウェハ２００の分断方法を示す図である。図７において（ａ）は半導体ウェハ２００の概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った概略断面図、（ｃ）は分断方法を示す概略断面図である。

この半導体ウェハ２００は、２層のシリコン層１１、１２の間にシリコン酸化膜１３が挟まれてなるＳＯＩ基板である。この半導体ウェハ２００は、チップ単位毎に可動部や構造体が露出した露出構造部２０を有し、これら露出構造部２０はスクライブ領域２１０にて区画されている。

そして、図７（ｃ）に示されるように、このような半導体ウェハ２００に対して保護キャップ３００を貼り付ける。

この保護キャップ３００は、貼り付け面側にたとえばＵＶ照射により粘着力が低下するような粘着剤が設けられた粘着シートである。

そして、この保護キャップ３００の上に半導体ウェハ２００を載せて、スクライブ領域２１０において半導体ウェハ２００と保護キャップ３００とを貼り付ける。

続いて、貼り付いて一体化した半導体ウェハ２００と保護キャップ３００をステージ５００の上に載せる。そして、たとえばブレード６００を用いてスクライブ領域２１０にてダイシングカットを行うことにより、半導体ウェハ２００を分断する。

こうして、分断された半導体チップにおいて、保護キャップ３００を取り外すことにより、チップ化された半導体装置１００ができあがる。

保護キャップ３００の取り外しは、たとえば、保護キャップ３００におけるスクライブ領域２１０との貼り付け部にＵＶ照射を行い、粘着力を低下させた後、図７（ｃ）において、分断され保護キャップ３００に貼り付いている半導体チップを図中の上方へ拾い上げることによりなされる。

ここで、図７（ｂ）に示されるように、従来では、半導体ウェハ２００の表面におけるスクライブ領域２１０に存在する段差部３０は、その段差面が半導体ウェハ２００におけるウェハ面と直角な形状、あるいは、チップ化後においては半導体チップにおけるチップ面と直角な形状となっている。

そのため、保護キャップ３００をはがすときの力は、この段差部３０における段差面すなわち直角面に対しては当該直角面とほぼ平行な方向に作用する。そのため、段差部３０の直角面に貼り付いた粘着剤は、十分に剥離せず、段差部３０に粘着剤残りとして残存することになる（図３参照）。

本発明は、半導体ウェハの表面におけるスクライブ領域に存在する段差部の形状を工夫することにより、当該段差部における粘着剤（糊成分）の残りを極力低減することに着目してなされたものである。

すなわち、請求項１に記載の発明では、表面に可動部や構造体が露出した露出構造部（２０）を有する半導体ウェハ（２００）に対して、露出構造部（２０）を覆うように半導体ウェハ（２００）の表面に保護キャップ（３００）を取り付けたものを、半導体ウェハ（２００）のスクライブ領域（２１０）にて分断して半導体チップ（１０）とした後、半導体チップ（１０）の表面から保護キャップ（３００）を取り外すことにより形成された半導体装置において、半導体チップ（１０）の表面におけるスクライブ領域（２１０）に存在する段差部（３０）は、半導体チップ（１０）におけるチップ面と直角な方向（Ｙ）から傾斜した形状となっていることを特徴としている。

それによれば、本発明の半導体装置を構成する半導体チップ（１０）から保護キャップ（３００）をはがすときに、本発明では、従来のスクライブ領域に存在するチップ面と直角な段差部に比べて、当該段差部（３０）における保護キャップ（３００）をはがす力が小さくてすむため、段差部（３０）における粘着剤の残りを、大幅に低減することができる。

したがって、本発明によれば、半導体ウェハ（２００）の表面に対して露出構造部（２０）を覆うように保護キャップ（３００）を取り付けたものを、スクライブ領域（２１０）にて分断して半導体チップ（１０）とした後、保護キャップ（３００）を取り外すことにより形成された半導体装置において、半導体チップ（１０）への保護キャップ（３００）の粘着剤残りを極力低減することができる。

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の半導体装置において、チップ面と平行な面に対する段差部（３０）の傾斜角度（θ１）は、０°よりも大きく８０°以下であることを特徴としている。

このようにチップ面と平行な面に対する段差部（３０）の傾斜角度（θ１）を、０°よりも大きく８０°以下の範囲にすれば、保護キャップ（３００）をはがす力を従来よりも大幅に小さいものにすることができるため、より効果的であり、好ましい。

請求項３に記載の発明では、可動部や構造体が露出した露出構造部（２０）を有する半導体ウェハ（２００）と、露出構造部（２０）を覆うように半導体ウェハ（２００）の表面に設けられた取り外し可能な保護キャップ（３００）とを備える半導体装置であって、半導体ウェハ（２００）の表面におけるスクライブ領域（２１０）に存在する段差部（３０）は、半導体ウェハ（２００）におけるウェハ面と直角な方向（Ｙ）から傾斜した形状となっていることを特徴としている。

本発明の半導体装置は半導体ウェハ（２００）から構成されるが、この半導体ウェハ（２００）を分断してチップ化すれば、上記請求項１に記載の半導体装置と同様の半導体装置が形成される。

つまり、本発明によれば、この半導体装置を構成する半導体ウェハ（２００）を分断して、チップ化し、保護キャップ（３００）をはがすときに、従来のスクライブ領域に存在するウェハ面と直角な段差部に比べて、保護キャップ（３００）をはがす力が小さくてすむため、段差部（３０）における粘着剤の残りを大幅に低減できる。

したがって、本発明によれば、半導体ウェハ（２００）の表面に対して露出構造部（２０）を覆うように保護キャップ（３００）を取り付けたものを、スクライブ領域（２１０）にて分断して半導体チップ（１０）とした後、保護キャップ（３００）を取り外すことにより形成された半導体装置において、半導体チップ（１０）への保護キャップ（３００）の粘着剤残りを極力低減することができる。

また、請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の半導体装置において、ウェハ面と平行な面に対する段差部（３０）の傾斜角度（θ１）は、０°よりも大きく８０°以下であることを特徴としている。

このようにウェハ面と平行な面に対する段差部（３０）の傾斜角度（θ１）を、０°よりも大きく８０°以下の範囲にすれば、保護キャップ（３００）をはがす力が従来よりも大幅に小さいものにでき、より効果的である。

ここで、請求項５に記載の発明のように、請求項１〜請求項４に記載の半導体装置においては、保護キャップ（３００）は、ＵＶ光により粘着力が低下するものにできる。

請求項６に記載の発明では、表面に可動部や構造体が露出した露出構造部（２０）を有する半導体ウェハ（２００）を用意し、露出構造部（２０）を覆うように半導体ウェハ（２００）の表面に保護キャップ（３００）を取り付けた後、半導体ウェハ（２００）をそのスクライブ領域（２１０）にて分断して半導体チップ（１０）とし、続いて、半導体チップ（１０）の表面から保護キャップ（３００）を取り外すようにした半導体装置の製造方法において、半導体ウェハ（２００）として、その表面におけるスクライブ領域（２１０）に存在する段差部（３０）が半導体ウェハ（２００）におけるウェハ面と直角な方向（Ｙ）から傾斜した形状となっているものを用いることを特徴としている。

本発明の製造方法によれば、半導体ウェハ（２００）として、その表面におけるスクライブ領域（２１０）に存在する段差部（３０）がウェハ面と直角な方向（Ｙ）から傾斜した形状となっているものを用いている。

そのため、半導体ウェハ（２００）を分断して、チップ化し、保護キャップ（３００）をはがすときに、従来のスクライブ領域に存在するウェハ面と直角な段差部に比べて、保護キャップ（３００）をはがす力が小さくてすむことから、段差部（３０）における粘着剤の残りを大幅に低減することができる。

したがって、本発明によれば、半導体ウェハ（２００）の表面に対して露出構造部（２０）を覆うように保護キャップ（３００）を取り付けたものを、スクライブ領域（２１０）にて分断して半導体チップ（１０）とした後、保護キャップ（３００）を取り外すことにより形成された半導体装置において、半導体チップ（１０）への保護キャップ（３００）の粘着剤残りを極力低減することができる。

また、請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の半導体装置の製造方法において、半導体ウェハ（２００）として、ウェハ面と平行な面に対する段差部（３０）の傾斜角度（θ１）が０°よりも大きく８０°以下であるものを用いることを特徴としている。

このようにウェハ面と平行な面に対する段差部（３０）の傾斜角度（θ１）を、０°よりも大きく８０°以下の範囲にすれば、保護キャップ（３００）をはがす力が従来よりも大幅に小さいものにでき、より効果的である。

また、請求項８に記載の発明のように、請求項６または請求項７に記載の半導体装置の製造方法においては、保護キャップ（３００）としては、ＵＶ光により粘着力が低下するものを用いることができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

図１は、本発明の実施形態に係る半導体チップからなる半導体装置１００を示す概略断面図である。この半導体装置１００は、半導体チップ１０の表面に可動部や構造体が露出した露出構造部２０を有する。

半導体チップ１０は、本例では、２層のシリコン層１１、１２の間にシリコン酸化膜１３が挟まれてなるＳＯＩ基板１０である。また、露出構造部２０は、可動部またはエアーブリッジ配線のように機械的強度の低い構造体などからなる。

より具体的に、露出構造部２０としては、半導体チップ１０における一方のシリコン層１１に対して半導体製造技術を利用した周知のマイクロマシン加工を施すことにより、形成されたものである。

たとえば、露出構造部２０は、可動電極（可動部）及び固定電極を備えた櫛歯状の梁構造体とすることができる。このような半導体装置１００は、容量検出型の加速度センサなどとして構成される。

この図１に示されるような半導体装置１００の製造方法について、図２を参照して説明する。

図２は、本半導体装置１００を半導体ウェハ２００にチップ単位毎に複数個形成した状態を示す図であり、（ａ）は半導体ウェハ２００の概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った概略断面図である。

ここで、半導体ウェハ２００は、上記半導体チップ１０と同じ構成であることはもちろんであり、図２（ｂ）に示されるように、半導体ウェハ２００は、２層のシリコン層１１、１２の間にシリコン酸化膜１３が挟まれてなるＳＯＩ基板である。

この半導体装置１００の製造にあたっては、まず、半導体ウェハ２００に対してチップ単位で複数個（図示例では４個示してある）の露出構造部２０を形成するとともに、これら露出構造部２０をチップ単位に区画するスクライブ領域２１０を形成する。これらの形成は、半導体プロセスにより容易に行うことができる。

ここで、図２（ｂ）に示されるように、半導体ウェハ２００の表面におけるスクライブ領域２１０に存在する段差部３０は、一方のシリコン層１１がエッチングなどにより除去された領域であり、この段差部３０は、その段差面３１が半導体ウェハ２００におけるウェハ面２２０と直角な方向Ｙから傾斜した形状となっている。

ここで、ウェハ面と平行な面に対する段差部３０の傾斜角度θ１（図２（ｂ）参照）は、０°よりも大きく８０°以下であることが好ましい。

このような段差部３０の傾斜形状は、一方のシリコン層１１をテーパエッチングすることにより、実現可能である。シリコンのテーパエッチングについては、種々の方法が知られており、いずれの方法を採用してもよい。

なお、このような半導体ウェハ２００の表面におけるスクライブ領域２１０に存在する段差部３０の形状は、半導体ウェハ２００を分断した後の上記半導体チップ１０においても継承されている。

すなわち、上記図１に示されるように、半導体装置１００においては、半導体チップ１０の表面におけるスクライブ領域２１０に存在する段差部３０は、その段差面３１が半導体チップ１０におけるチップ面と直角な方向Ｙから傾斜した形状となっている。

そして、チップ面と平行な面に対する段差部３０の傾斜角度θ１（図１参照）は、０°よりも大きく８０°以下であることが好ましいことも、半導体ウェハ２００の場合と同様である。

そして、本製造方法においては、上記図７（ｃ）に示される方法と同様にして、図２に示される半導体ウェハ２００に対して、露出構造部２０を覆うように半導体ウェハ２００の表面に保護キャップ３００を取り付けた後、半導体ウェハ２００をスクライブ領域２１０にて分断して半導体チップ１０とする。

ここで、保護キャップ３００は、上記図７（ｃ）にて述べたものと同様のものを採用できる。すなわち、この保護キャップ３００は、貼り付け面側にたとえばＵＶ照射により粘着力が低下するような粘着剤が設けられた粘着シートである。

より具体的に、このような粘着シートとしては、シート基材と、このシート基材の一面すなわち貼り付け面に設けられた粘着部とから構成される。

ここで、シート基材は、たとえばポリイミド系樹脂等からなり、一方、粘着部としては、ＵＶ（紫外線）光によりＵＶ光が照射された領域の粘着部が硬化するなどにより粘着力が低下するＵＶ硬化性粘着剤等を採用することができる。そのようなＵＶ硬化性粘着剤としてはアクリル系樹脂等を用いることができる。

そして、この保護キャップ３００の上に半導体ウェハ２００を載せて、スクライブ領域２１０において半導体ウェハ２００と保護キャップ３００とを貼り付ける。

このような本実施形態における半導体ウェハ２００と保護キャップ３００との貼り付けの状態は、図２（ｂ）および上記図７（ｃ）に示されている。なお、図２（ｂ）では、保護キャップ３００は破線にて示している。

つまり、図２（ｂ）に示されるように、半導体ウェハ２００と保護キャップ３００とは、露出構造部２０では貼り付いておらず、段差部３０を含むスクライブ領域２１０では貼り付いている状態となる。

続いて、貼り付いて一体化した半導体ウェハ２００と保護キャップ３００をステージ５００の上に載せる。

そして、たとえばブレード６００を用いて、半導体ウェハ２００における保護キャップ３００の貼り付いている表面とは反対側の裏面から、スクライブ領域２１０にてダイシングカットを行うことにより、半導体ウェハ２００を分断する。

こうして、分断された半導体チップにおいて、当該半導体チップから保護キャップ３００を取り外すことにより、上記図１に示されるチップ化された半導体装置１００ができあがる。

保護キャップ３００の取り外しは、上述したのと同様に、たとえば、保護キャップ３００におけるスクライブ領域２１０との貼り付け部にＵＶ照射を行い、粘着力を低下させた後、図７（ｃ）において、分断された半導体チップを図中の上方へ拾い上げることによりなされる。

ところで、本実施形態によれば、図１に示されるように、表面に可動部や構造体が露出した露出構造部２０を有する半導体ウェハ２００に対して、露出構造部２０を覆うように半導体ウェハ２００の表面に保護キャップ３００を取り付けたものを、半導体ウェハ２００のスクライブ領域２１０にて分断して半導体チップ１０とした後、半導体チップ１０の表面から保護キャップ３００を取り外すことにより形成されてなる半導体装置１００において、半導体チップ１０の表面におけるスクライブ領域２１０に存在する段差部３０は、半導体チップ１０におけるチップ面と直角な方向Ｙから傾斜した形状となっていることを特徴とする半導体装置１００が提供される。

それによれば、本半導体装置１００を構成する半導体チップ１０から保護キャップ３００をはがすときに、本実施形態では、従来のスクライブ領域に存在するチップ面と直角な段差部に比べて、当該段差部３０における保護キャップ３００をはがす力が小さくてすむため、段差部３０における粘着剤の残りを大幅に低減できる。

このことについて、図３、図４を参照して、より詳細に述べる。図３は従来のスクライブ領域２１０の段差部３０における保護キャップ３００の剥離工程を示す断面図、図４は、本実施形態のスクライブ領域２１０の段差部３０における保護キャップ３００の剥離工程を示す断面図である。

これら図３および図４において、（ａ）は、チップ分割後すなわちダイシングカット後の半導体チップ１０を示しており、（ｂ）は保護キャップ３００を取り外すためにＵＶ照射を行い、スクライブ領域２１０における保護キャップ３００の粘着剤を硬化させ粘着力を低下させた後の半導体チップ１０を示しており、（ｃ）は保護キャップ３００の取り外し後の半導体チップ１０を示している。

図３に示されるように、従来では、半導体チップ１０の表面におけるスクライブ領域２１０に存在する段差部３０は、その段差面３１が半導体チップ１０におけるチップ面と直角な直角面となっている。

そのため、保護キャップ３００をはがすときの力は、この段差部３０における段差面３１すなわち直角面に対しては当該直角面とほぼ平行な方向に作用する。そのため、図３（ｃ）に示されるように、段差部３０の段差面３１において、貼り付いた粘着剤の一部３００ａが残存することになる。

それに対して、図４に示されるように、本実施形態では、半導体チップ１０の表面におけるスクライブ領域２１０に存在する段差部３０は、その段差面３１が半導体チップ１０におけるチップ面と直角な方向Ｙから傾斜した形状となっている
そのため、保護キャップ３００をはがすときに、この段差部３０における段差面３１に対しては、当該ウェハ面と直角な方向Ｙの力の成分が作用する。そのため、図４（ｃ）に示されるように、保護キャップ３００を剥がす力は、従来に比べて大幅に小さくなり、段差部３０における粘着剤の残りは極力無くなる。

また、保護キャップ３００として、ＵＶ光により粘着力が低下するものを採用している場合、従来と本実施形態とでは、次に述べるような、粘着剤残りに対するもう一つの効果がある。

図３に示される従来構造の場合、ダイシングカット後のＵＶ照射では、図３（ｂ）中の矢印に示されるように、半導体チップ１０のチップ面と直角な方向Ｙに沿ってＵＶ光が照射されるが、ここにおいて、段差部３０の段差面３１においては、ＵＶ光が十分に照射されず、保護キャップ３００の粘着剤の未硬化部３００ａが生じる。

そして、図３（ｃ）に示されるように、保護キャップ３００の取り外し後の半導体チップ１０において、こういった粘着力が残っている未硬化部３００ａも、粘着剤の残りとして段差部３０に存在することになる。

それに対して、図４に示される本実施形態の場合、段差部３０の段差面３１が傾斜しているため、ダイシングカット後のＵＶ照射では、ＵＶ光が段差部３０においても十分照射され、保護キャップ３００の粘着剤が十分に硬化されて粘着力がなくなり、粘着剤残りを防止することができる。

このように、本実施形態によれば、半導体ウェハ２００の表面に対して露出構造部２０を覆うように保護キャップ３００を取り付けたものを、スクライブ領域２１０にて分断して半導体チップ１０とした後、保護キャップ３００を取り外すことにより形成された半導体装置１００において、半導体チップ１０への保護キャップ３００の粘着剤残りを極力低減することができる。

また、本実施形態によれば、上記図２に示される構造は、半導体ウェハ２００と保護キャップ３００とが一体化してなる半導体装置１００’としても構成されたものに相当するものである。

すなわち、この図２に示される半導体装置１００’は、露出構造部２０を有する半導体ウェハ２００と、露出構造部２０を覆うように半導体ウェハ２００の表面に設けられた取り外し可能な保護キャップ３００とを備える半導体装置１００’であって、半導体ウェハ２００の表面におけるスクライブ領域２１０に存在する段差部３０は、半導体ウェハ２００におけるウェハ面と直角な方向Ｙから傾斜した形状となっていることを特徴とする半導体装置１００’として提供される。

この図２に示される半導体装置１００’は半導体ウェハ２００から構成されるが、この半導体ウェハ２００を分断してチップ化すれば、上記図１に示される半導体チップ１０からなる半導体装置１００が形成される。

つまり、この半導体ウェハ２００から構成される半導体装置１００’によれば、この半導体装置１００’を構成する半導体ウェハ２００を分断して、チップ化し、保護キャップ３００をはがすときに、従来のスクライブ領域に存在するウェハ面と直角な段差部に比べて、保護キャップ３００をはがす力が小さくてすむため、段差部３０における粘着剤の残りを大幅に低減できる。

したがって、この半導体ウェハ２００からなる半導体装置１００’によっても、半導体ウェハ２００の表面に対して露出構造部２０を覆うように保護キャップ３００を取り付けたものを、スクライブ領域２１０にて分断して半導体チップ１０とした後、保護キャップ３００を取り外すことにより形成された半導体装置１００において、半導体チップ１０への保護キャップ３００の粘着剤残りを極力低減することができる。

また、上述したが、上記図１に示される半導体装置１００における段差部３０の傾斜角度θ１、および、上記図２に示される半導体装置１００’における段差部３０の傾斜角度θ１は、０°よりも大きく８０°以下であることが好ましいとしている。この根拠について述べる。

図５は、保護キャップ３００をはがすときのはがし力Ｐと段差面３１とのなす角度θとの関係を示す図である。

この図５に示されるように、はがし力Ｐは、半導体ウェハ２００のウェハ面と直角な方向Ｙの力の成分であり、角度θは、段差部３０の段差面３１とはがし力Ｐのベクトルとのなす角度である。

上記図３および図４において述べられたことを、この図５に示されるパラメータＰ、θに基づいて述べる。

従来の直角な段差面では、角度θが１８０°の方向にはがし力Ｐが加わるのに対し、本実施形態では、角度θが９０°方向のはがし力Ｐが発生する。保護キャップ３００の剥離強度は、Ｐ／（１−ＣＯＳθ）に比例する関係にあるため、本実施形態では保護キャップ３００は、従来に比べて剥離しやすくなる。

この図５に示される角度θとはがし力Ｐとの関係について解析を行った。その結果が図６に示される。

この図６において、縦軸に示されるはがし力Ｐは相対値であり、このはがし力Ｐが小さいほど、保護キャップ３００が剥離しやすく、粘着剤残りも低減される。また、図６の横軸に示される角度θにおいて、０°のところは、従来のスクライブ端面すなわち従来の段差部の場合である。

図６に示されるように、角度θが１０°〜１７０°の範囲において、はがし力Ｐが劇的に小さくなることがわかる。この角度θの範囲は、段差部３０の傾斜角度θ１に換算すれば、当該傾斜角度θ１が０°よりも大きく８０°以下であることに相当する。

つまり、当該傾斜角度θ１を、０°よりも大きく８０°以下の範囲にすれば、保護キャップ３００をはがす力を従来よりも大幅に小さいものにすることができ、より効果的である。

これが、傾斜角度θ１が０°よりも大きく８０°以下であることが、好ましい理由である。

また、本実施形態によれば、露出構造部２０を有する半導体ウェハ２００を用意し、露出構造部２０を覆うように半導体ウェハ２００の表面に保護キャップ３００を取り付けた後、半導体ウェハ２００をそのスクライブ領域２１０にて分断して半導体チップ１０とし、続いて、半導体チップ１０の表面から保護キャップ３００を取り外すようにした半導体装置１００の製造方法において、半導体ウェハ２００として、その表面におけるスクライブ領域２１０に存在する段差部３０が半導体ウェハ２００におけるウェハ面と直角な方向Ｙから傾斜した形状となっているものを用いることを特徴とする製造方法を提供することができる。

本製造方法の作用効果については、上記した本実施形態の半導体装置１００、１００’について述べたものと同様である。

そのため、本製造方法によっても、半導体ウェハ２００の表面に対して露出構造部２０を覆うように保護キャップ３００を取り付けたものを、スクライブ領域２１０にて分断して半導体チップ１０とした後、保護キャップ３００を取り外すことにより形成された半導体装置１００において、半導体チップ１０への保護キャップ３００の粘着剤残りを極力低減することができる。

さらに、この製造方法においても、半導体ウェハ２００として、ウェハ面と平行な面に対する段差部３０の傾斜角度θ１が０°よりも大きく８０°以下であるものを用いることが好ましいことは、上記したことから明らかである。

（他の実施形態）
なお、上記した半導体装置１００、１００’において露出構造部２０の形状は、上記した各図に示されている例に限定されることなく、適宜、任意の形状を採用することができる。

また、本発明の半導体装置および半導体装置の製造方法は、上記した加速度センサに限らず、可動部や機械的強度の低い構造体が形成された半導体チップまたは半導体ウェハであるならば適用することができる。たとえば、ヨーレートセンサ、ダイアフラムを露出構造部とする圧力センサ等の半導体装置やエアーブリッジ配線に対しても適用できるものである。

本発明の実施形態に係る半導体チップからなる半導体装置を示す概略断面図である。 （ａ）は上記実施形態に係る半導体ウェハの概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った概略断面図である。 従来のスクライブ領域の段差部における保護キャップの剥離工程を示す断面図である。 上記実施形態のスクライブ領域の段差部における保護キャップの剥離工程を示す断面図である。 保護キャップをはがすときのはがし力Ｐと段差面とのなす角度θとの関係を示す図である。 角度θとはがし力Ｐとの関係について解析を行った結果を示す図である。 （ａ）は従来の半導体ウェハの概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った概略断面図、（ｃ）は半導体ウェハの分断方法を示す概略断面図である。

符号の説明

１０…半導体チップ、２０…露出構造部、３０…段差部、
２００…発熱素子ウェハ、２１０…スクライブ領域、
３００…保護キャップ、
Ｙ…半導体チップにおけるチップ面と直角な方向、および、半導体ウェハにおけるウェハ面と直角な方向、
θ１…段差部の傾斜角度。

Claims (8)

1. 表面に可動部や構造体が露出した露出構造部（２０）を有する半導体ウェハ（２００）に対して、前記露出構造部（２０）を覆うように前記半導体ウェハ（２００）の表面に保護キャップ（３００）を取り付けたものを、前記半導体ウェハ（２００）のスクライブ領域（２１０）にて分断して半導体チップ（１０）とした後、前記半導体チップ（１０）の表面から前記保護キャップ（３００）を取り外すことにより形成された半導体装置において、
   前記半導体チップ（１０）の表面における前記スクライブ領域（２１０）に存在する段差部（３０）は、前記半導体チップ（１０）におけるチップ面と直角な方向（Ｙ）から傾斜した形状となっていることを特徴とする半導体装置。
2. 前記チップ面と平行な面に対する前記段差部（３０）の傾斜角度（θ１）は、０°よりも大きく８０°以下であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
3. 可動部や構造体が露出した露出構造部（２０）を有する半導体ウェハ（２００）と、
   前記露出構造部（２０）を覆うように前記半導体ウェハ（２００）の表面に設けられた取り外し可能な保護キャップ（３００）とを備える半導体装置であって、
   前記半導体ウェハ（２００）の表面におけるスクライブ領域（２１０）に存在する段差部（３０）は、前記半導体ウェハ（２００）におけるウェハ面と直角な方向（Ｙ）から傾斜した形状となっていることを特徴とする半導体装置。
4. 前記ウェハ面と平行な面に対する前記段差部（３０）の傾斜角度（θ１）は、０°よりも大きく８０°以下であることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
5. 前記保護キャップ（３００）は、ＵＶ光により粘着力が低下するものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置。
6. 表面に可動部や構造体が露出した露出構造部（２０）を有する半導体ウェハ（２００）を用意し、
   前記露出構造部（２０）を覆うように前記半導体ウェハ（２００）の表面に保護キャップ（３００）を取り付けた後、
   前記半導体ウェハ（２００）をそのスクライブ領域（２１０）にて分断して半導体チップ（１０）とし、
   続いて、前記半導体チップ（１０）の表面から前記保護キャップ（３００）を取り外すようにした半導体装置の製造方法において、
   前記半導体ウェハ（２００）として、その表面におけるスクライブ領域（２１０）に存在する段差部（３０）が前記半導体ウェハ（２００）におけるウェハ面と直角な方向（Ｙ）から傾斜した形状となっているものを用いることを特徴とする半導体装置の製造方法。
7. 前記半導体ウェハ（２００）として、前記ウェハ面と平行な面に対する前記段差部（３０）の傾斜角度（θ１）が０°よりも大きく８０°以下であるものを用いることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
8. 前記保護キャップ（３００）としては、ＵＶ光により粘着力が低下するものを用いることを特徴とする請求項６または７に記載の半導体装置の製造方法。
   

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