JP2012114392A - パターン配置方法並びにシリコンウェハ及び半導体デバイス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明によると、シリコンウェハに、第1の方向及び前記第1の方向に直交する第2の方向に平行に配置された複数のチップパターンを有し、前記複数のチップパターンは、前記第1の方向及び前記第2の方向に配置され、直線状に配置された一つ以上のパターンを含み、前記シリコンウェハのへき開面と前記シリコンウェハの前記パターンを配置する面とが直交する軸と、前記第1の方向とが、異なるように前記複数のチップパターンを配置することを特徴とするシリコンウェハが提供される。
【選択図】図1
Description
図8(a)は従来の半導体リソグラフィにおけるシリコンウェハに形成したパターン配置を示す図であり、図8(b)は別の角度から従来の半導体リソグラフィにおけるシリコンウェハに形成したパターン配置を見た図である。半導体リソグラフィにおいては、所望の電気特性を得るために、一般に面方位をあわせるようにしてパターンを配置する。例えば、(100)面方位のシリコンウェハ900に図8に示したような直線的なパターン911が連続して配置される場合、断続的に配置したパターン911を仮想的に直線として結んだ線921が<110>方位のへき開面951と一致すると、そのパターンに沿って破断しやすくなる。
実施形態1で説明したパターン配置方法を実現するためにステッパ500に替えて、本実施形態においては、レチクルを回転させる機構を有するステッパ600について説明する。
実施形態1では断続的に配置したパターン111を仮想的に直線として結んだ線121が、軸151と一致しないようにずらして配置する方法について説明したが、本実施形態においては、チップパターンの向きを交互に変える配置方法について説明する。
実施形態4では、さらに、隣接するチップパターンをシリコンウェハの水平面のX軸方向とY軸方向にわずかにずらして配置することにより、断続的に配置したパターンを仮想的に直線として結んだ線が、へき開面と一致しないように配置する方法について説明する。
本実施形態においては、上述した本発明に係るパターン配置方法を半導体デバイスのシリコンウェハに適用する例について説明する。本実施形態においては、半導体デバイスの一例として、特に、加速度センサについて説明する。なお、本発明に係るパターン配置方法を適用可能な半導体デバイスは、加速度センサに限定されるものではない。また、加速度センサは、錘部の変位を検出する変位検出手段の違いから、ピエゾ抵抗型、圧電素子型及び静電容量型の3種類が主に知られている。変位検出手段として可撓部に配置した応力を電気信号に変換する応力変換素子を含む応力電気変換手段を有する加速度センサとしては、可撓部に設けたピエゾ抵抗の抵抗値変化として外力を検出するピエゾ抵抗型、可撓部に設けた圧電素子に生じる分極変化として外力を検出する圧電素子型があり、また、変位検出手段である固定電極と可動電極間の静電容量変化として外力を検出する静電容量型がある。本発明に係るパターン配置方法は如何なる加速度センサにも適用できる。
図9は、本実施形態に係る半導体加速度センサ1000の模式図である。半導体加速度センサ1000は、X軸方向の可撓部1110、Y軸方向の可撓部1120、X軸方向の可撓部1110とY軸方向の可撓部1120との交差部1150(錘支持部)、枠部1210及び錘部1310を有する。錘部1310と隣接して開口部1170が配置され、錘部1310と枠部1210とを離間させる。
また、本実施形態の本発明に係るパターン配置方法は、図14に示す櫛歯形状の電極を有する静電容量型の半導体加速度センサ2000の製造においては、より高い効果を発揮する。図15は、図14のA−A’断面に沿う断面図である。半導体加速度センサ2000は、支持部2230により支持された可撓部2220につながる可動部2200の両側に、第1の固定部2300と第2の固定部2400を配置して構成される。半導体加速度センサ1000の錘部1310に相当する可動部2200には可動電極2240が形成され、支持部2230の外側に固定電極2240が配置される。また、第1の固定部2300には、第1の固定電極2320が形成され、配線部2310を介して固定電極端子2311に接続される。同様に、第2の固定部2400には、第2の固定電極2420が形成され、配線部2410を介して固定電極端子2411に接続される。さらに、可動部2200と、第1の固定部2300及び第2の固定部2400との間には、可動部2200に隣接して配置された開口部2510が配置され、可動部2200と、第1の固定部2300及び第2の固定部2400とは離間して接触しない。また、可動部2200と、第1の固定部2300及び第2の固定部2400との外側には、枠部2500が配置される。
Claims (17)
- 複数のチップパターンを有するシリコンウェハであって、
第1の方向及び前記第1の方向に直交する第2の方向に平行に配置された複数のチップパターンを有し、
前記複数のチップパターンは、前記第1の方向及び前記第2の方向に配置され、直線状に配置された一つ以上のパターンを含み、
前記シリコンウェハのへき開面と前記シリコンウェハの前記パターンを配置する面とが直交する軸と、前記第1の方向とが、異なるように前記複数のチップパターンを配置することを特徴とするシリコンウェハ。 - 前記直線状に配置された一つ以上のパターンは、複数の前記パターンが前記チップパターン内に断続的に形成されていることを含むことを特徴とする請求項1に記載のシリコンウェハ。
- 前記軸と第1の方向とのなす角度が第1の角度となるように前記複数のチップパターンを配置することを特徴とする請求項1に記載のシリコンウェハ。
- 前記軸と、前記複数のチップパターンの一部の前記第1の方向とのなす角度は、90度であることを特徴とする請求項1に記載のシリコンウェハ。
- 第1の方向及び前記第1の方向に直交する第2の方向にエッチングされ、直線状に断続的に配置された複数のパターンを含み、前記第1の方向及び前記第2の方向に平行に配置した複数のチップパターンを有し、
前記第1の方向に平行に配置した前記複数のチップパターンは、前記第2の方向に第1の距離だけ互いに異なり、前記第2の方向に平行に配置した前記複数のチップパターンは、前記第1の方向に第2の距離互いに異なる配置である請求項1に記載のシリコンウェハ。 - 前記シリコンウェハのへき開面と前記シリコンウェハの前記パターンを配置する面とが直交する軸と、前記第1の方向とは一致していることを特徴とする請求項5に記載のシリコンウェハ。
- 第1の方向及び前記第1の方向に直交する第2の方向に広がり、直線状に断続的に配置された複数のパターンを含むレチクルを用いて、前記第1の方向及び前記第2の方向に平行に配置した複数のチップパターンをシリコンウェハ上に配置するステッパを用いたパターン配置方法において、
前記シリコンウェハのへき開面と前記シリコンウェハの前記パターンを配置する面とが直交する軸と、前記第1の方向とが、異なるように、前記ステッパがレチクルと、前記レチクルと対向する前記シリコンウェハの位置を調整することを特徴とするパターン配置方法。 - 前記ステッパはレチクルと、前記レチクルと対向する前記シリコンウェハの位置を調整することは、前記ステッパの光軸に対して前記シリコンウェハを回転することにより行う請求項7に記載のパターン配置方法。
- 前記ステッパはレチクルと、前記レチクルと対向する前記シリコンウェハの位置を調整することは、前記ステッパの光軸に対して前記レチクルを回転することにより行う請求項7に記載のパターン配置方法。
- 第1の方向及び前記第1の方向に直交する第2の方向に広がり、直線状に断続的に配置された複数のパターンを含むレチクルを用いて、前記第1の方向及び前記第2の方向に平行に配置した複数のチップパターンをシリコンウェハ上に配置するステッパを用いたパターン配置方法において、
前記複数のチップパターンが前記第2の方向に第1の距離だけずらして配置されるように前記レチクル又は前記シリコンウェハを移動することにより行うパターン配置方法。 - 支持部と、
前記支持部に一端が支持された可撓部と、
前記可撓部の他端に支持された錘部と、
前記錘部の変位を検出する変位検出手段と、
前記錘部と隣接して配置された開口部と、を備え、
前記開口部からなる複数のパターンが、第1の方向及び前記第1の方向に直交する第2の方向に平行にシリコンウェハに形成されており、
前記複数のパターンは、前記第1の方向及び前記第2の方向に配置され、直線状に配置された一つ以上のパターンを含み、
前記シリコンウェハのへき開面と前記シリコンウェハの前記パターンが形成される面とが直交する軸と、前記第1の方向とが、異なるように前記複数のパターンを配置することを特徴とする半導体デバイス。 - 支持部と、
前記支持部に一端が支持された可撓部と、
前記可撓部の他端に支持された錘部と、
前記可撓部に位置し、前記錘部の変位を電気信号に変換して検出する応力電気変換手段と、
前記錘部と隣接して配置された開口部と、を備え、
前記開口部からなる複数のパターンが第1の方向及び前記第1の方向に直交する第2の方向に平行にシリコンウェハに形成されており、
前記複数のパターンは、前記第1の方向及び前記第2の方向に配置され、直線状に配置された一つ以上のパターンを含み、
前記シリコンウェハのへき開面と前記シリコンウェハの前記パターンが形成される面とが直交する軸と、前記第1の方向とが、異なるように前記複数のパターンを配置することを特徴とする半導体デバイス。 - 支持部と、
前記支持部に一端が支持された可撓部と、
前記可撓部の他端に支持された錘部と、
前記錘部の変位を検出する変位検出手段と、
前記錘部と隣接して配置された開口部と、を備え、
前記開口部からなる複数のパターンが、第1の方向及び前記第1の方向に直交する第2の方向に平行にシリコンウェハに形成されており、
前記複数のパターンは、前記第1の方向及び前記第2の方向に配置され、直線状に配置された一つ以上のパターンを含み、
前記第1の方向に平行に配置した前記複数のパターンは、前記第2の方向に第1の距離だけ互いに異なり、前記第2の方向に平行に配置した前記複数のパターンは、前記第1の方向に第2の距離互いに異なる配置であることを特徴とする半導体デバイス。 - 支持部と、
前記支持部に一端が支持された可撓部と、
前記可撓部の他端に支持された錘部と、
前記可撓部に位置し、前記錘部の変位を電気信号に変換して検出する応力電気変換手段と、
前記錘部と隣接して配置された開口部と、を備え、
前記開口部からなる複数のパターンが第1の方向及び前記第1の方向に直交する第2の方向に平行にシリコンウェハに形成されており、
前記複数のパターンは、前記第1の方向及び前記第2の方向に配置され、直線状に配置された一つ以上のパターンを含み、
前記第1の方向に平行に配置した前記複数のパターンは、前記第2の方向に第1の距離だけ互いに異なり、前記第2の方向に平行に配置した前記複数のパターンは、前記第1の方向に第2の距離互いに異なる配置であることを特徴とする半導体デバイス。 - 前記シリコンウェハのへき開面と前記シリコンウェハの前記パターンを配置する面とが直交する軸と、前記第1の方向とは一致していることを特徴とする請求項13又は14に記載の半導体デバイス。
- 前記変位検出手段は固定電極と可動電極とを有し、
前記錘部の変位を、前記固定電極と前記可動電極との静電容量変化として検出することを特徴とする請求項11、13又は15に記載の半導体デバイス。 - 前記応力電気変換手段は応力電気変換素子であり、
前記応力電気変換素子はピエゾ抵抗素子又は圧電素子から選択されることを特徴とする請求項12、14又は15に記載の半導体デバイス。
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