JP2008258542A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体装置の製造方法は、シリコン基板1の裏面1b上に開口パターンを有するエッチングマスク7を形成する工程と、エッチングマスク7が形成されたシリコン基板1をエッチング液に浸漬させて開口パターンの領域においてシリコン基板1を厚み方向に一部エッチングすることにより、シリコン基板1にシリコン基板1の厚み方向の外力により変形することができるダイヤフラム8を形成する工程とを備えている。開口パターンは、ダイヤフラムを形成するためのダイヤフラム開口部8Pと、ダイヤフラム開口部8Pを囲む環状のリング開口部12Pとを有する。
【選択図】図1
Description
(実施の形態1)
最初に、本実施の形態の半導体装置である圧力センサの主要な構成について、図1を用いて説明する。
まず、多数の圧力センサPS1(図1)を一括して形成するために、大型のシリコン基板1が準備される。この大型のシリコン基板1の表面1f側に、図1に示すシリコン酸化膜2と、拡散配線3と、拡散抵抗4と、アルミ電極5と、パッシベーション膜6とからなる組が多数組形成される。またこの大型のシリコン基板1の表面1f側にTEG(Test Element Group)チップのためのパターンが、たとえば3つ形成される。
図5は、比較例における圧力センサの製造工程においてシリコン基板にエッチングマスクが形成された様子を概略的に示す平面図である。図6は、比較例における圧力センサの製造工程においてシリコン基板にエッチングマスクが形成された後であってエッチング開始前の様子を概略的に示す断面図である。なお、図6の断面位置は図5のVI−VI線に沿った位置である。
図14は、本発明の実施の形態2における圧力センサの構成を概略的に示す上面図である。なお図を見やすくするために図14においてはパッシベーション膜およびシリコン酸化膜は図示していない。図14を参照して、本実施の形態の圧力センサPS2のシリコン基板1は、実施の形態1におけるダイヤフラム8およびリング部12を有し、さらにダイヤフラム8とリング部12とを連結する凹部71を有している。
図16は、本発明の実施の形態3における圧力センサの構成を概略的に示す上面図(a)および断面図(b)である。なお図を見やすくするために図16(a)においてはパッシベーション膜およびシリコン酸化膜は図示していない。
図18は、本発明の実施の形態4における圧力センサの製造工程においてシリコン基板にエッチングマスクが形成された様子を概略的に示す平面図である。図18を参照して、エッチングマスク7は、ダイヤフラム開口部8Pを基板の中央側に複数有している。さらにエッチングマスク7は、このダイヤフラム開口部8Pとシリコン基板1の外縁との間に、複数の大面積開口部89Pを有している。すなわちシリコン基板1の最外周に沿って複数の大面積開口部89Pが配されている。この大面積開口部89Pは、ダイヤフラム開口部8Pよりも面積が大きい。
図20は、本発明の実施の形態5における圧力センサの製造工程においてシリコン基板にエッチングマスクが形成された様子を概略的に示す平面図である。図20を参照して、エッチングマスク7は、ダイヤフラム開口部8Pとシリコン基板1の外縁との間に、複数のダミーダイヤフラム開口部80Pを有している。すなわちシリコン基板1の最外周に沿って複数のダミーダイヤフラム開口部80Pが配されている。このダミーダイヤフラム開口部80Pは、ダイヤフラム開口部8Pと同一の形状を有している。さらにエッチングマスク7は、このダミーダイヤフラム開口部80Pを囲む環状の開口部であるリング開口部12Pを有している。
図22は、本発明の実施の形態6における圧力センサの製造工程においてシリコン基板にエッチングマスクが形成された様子を概略的に示す平面図である。図22を参照して、エッチングマスク7は、ダミーダイヤフラム開口部80Pとリング開口部12Pとを連結する開口部71Pを有している。
図24は、本発明の実施の形態7における圧力センサの製造工程においてシリコン基板にエッチングマスクが形成された様子を概略的に示す平面図である。図24を参照して、エッチングマスク7は、ダイヤフラム開口部8Pとシリコン基板1の外縁との間に、複数の溝状の開口部59Pを有している。すなわちシリコン基板1の最外周に沿って複数の溝状の開口部59Pが配されている。
Claims (10)
- 半導体基板の主面上に開口パターンを有するエッチングマスクを形成する工程と、
前記エッチングマスクが形成された前記半導体基板をエッチング液に浸漬させて前記開口パターンの領域において前記半導体基板を厚み方向に一部エッチングすることにより、前記半導体基板に前記半導体基板の厚み方向の外力により変形することができるダイヤフラムを形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法であって、
前記開口パターンは、
前記ダイヤフラムを形成するための開口部と、
前記ダイヤフラムを形成するための開口部を囲む環状の開口部とを有する、半導体装置の製造方法。 - 前記開口パターンが、前記ダイヤフラムを形成するための開口部と前記環状の開口部とを連結する開口部をさらに有する、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記環状の開口部が二重の環状形状を有する、請求項1または2に記載の半導体装置の製造方法。
- 半導体基板の主面上に開口パターンを有するエッチングマスクを形成する工程と、
前記エッチングマスクが形成された前記半導体基板をエッチング液に浸漬させて前記開口パターンの領域において前記半導体基板を厚み方向に一部エッチングすることにより、前記半導体基板に前記半導体基板の厚み方向の外力により変形することができるダイヤフラムを形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法であって、
前記開口パターンは、
前記ダイヤフラムを形成するための開口部と、
前記ダイヤフラムを形成するための開口部と前記主面の外縁との間に配置され、前記ダイヤフラムを形成するための開口部よりも面積が大きい開口部とを有する、半導体装置の製造方法。 - 半導体基板の主面上に開口パターンを有するエッチングマスクを形成する工程と、
前記エッチングマスクが形成された前記半導体基板をエッチング液に浸漬させて前記開口パターンの領域において前記半導体基板を厚み方向に一部エッチングすることにより、前記半導体基板に前記半導体基板の厚み方向の外力により変形することができるダイヤフラムを形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法であって、
前記開口パターンは、
前記ダイヤフラムを形成するための開口部と、
前記ダイヤフラムを形成するための開口部と前記主面の外縁との間に配置され、前記ダイヤフラムを形成するための開口部と同一形状の開口部と、
前記同一形状の開口部を囲む環状の開口部とを有する、半導体装置の製造方法。 - 前記開口パターンが、前記同一形状の開口部と前記環状の開口部とを連結する開口部をさらに有する、請求項5に記載の半導体装置の製造方法。
- 半導体基板の主面上に開口パターンを有するエッチングマスクを形成する工程と、
前記エッチングマスクが形成された前記半導体基板をエッチング液に浸漬させて前記開口パターンの領域において前記半導体基板を厚み方向に一部エッチングすることにより、前記半導体基板に前記半導体基板の厚み方向の外力により変形することができるダイヤフラムを形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法であって、
前記開口パターンは、
前記ダイヤフラムを形成するための開口部と、
前記ダイヤフラムを形成するための開口部と前記主面の外縁との間に配置され、前記ダイヤフラムを形成するための開口部の最大寸法よりも小さい幅を有する溝状の開口部とを有する、半導体装置の製造方法。 - 前記ダイヤフラムを形成する工程は、前記エッチングマスクが形成された前記主面上において前記エッチング液を前記主面の外周側から中央側へ流しながら行なわれる、請求項1〜7のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ダイヤフラムを形成する工程は、前記エッチングマスクが形成された前記半導体基板と前記エッチング液との間に前記主面に交差する軸周りの相対的な回転運動を与えながら行なわれる、請求項1〜8のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記相対的な回転運動は、前記エッチングマスクが形成された前記半導体基板を前記軸周りに回転させることにより行なわれる、請求項9に記載の半導体装置の製造方法。
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