JP2019020133A - 半導体圧力センサチップの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体圧力センサチップの平面形状を、可及的簡易な工程で、円形、又は、正方形よりも円形に近い正多角形（例えば正八角形）に形成する。
【解決手段】厚さ方向と直交する第一面内方向及び第二面内方向におけるダイアフラム（２４）に対応する位置にて裏面（８２）側に形成された非貫通の凹部（２４）を、第一面内方向及び第二面内方向に複数配列した、半導体ウエハ（８０）を用意する。厚さ方向と直交し且つ第一面内方向及び第二面内方向と交差する第三面内方向について隣接する凹部間の位置に、半導体ウエハを厚さ方向に貫通する貫通孔（８３）を形成する。第一面内方向及び第二面内方向に沿って半導体ウエハをダイシングすることで、第一面内方向及び第二面内方向について隣接する貫通孔間を切断する。
【選択図】図４

Description

本発明は、半導体圧力センサチップの製造方法に関する。

ダイアフラムとその周囲に設けられた厚肉部とを有する半導体圧力センサチップが知られている。かかる構成を有する半導体圧力センサチップは、以下のような手順で製造される。まず、ゲージ抵抗等のセンサ部を表面側に有するとともに、ダイアフラムを形成するための凹部を裏面側に有する、半導体ウエハが用意される。この半導体ウエハには、ダイアフラムと当該ダイアフラムに設けられたセンサ部の組が、二次元的に多数組、配列形成されている。次に、この半導体ウエハをダイシングすることで、半導体圧力センサチップが得られる。

特許第３４２８１７９号公報

半導体圧力センサチップの平面形状を、円形、又は、正方形よりも円形に近い正多角形（例えば正八角形）に形成することで、実装する部材との熱膨張係数の違いにより半導体圧力センサチップに発生する熱応力を低減することが可能である。この点、従来の製造方法においては、例えば、ドライエッチングにより半導体ウエハを任意の平面形状に形成することが可能であるが、分離後の搬送に煩雑な工程が必要であった。本発明は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものである。

請求項１に記載の製造方法は、ダイアフラム（２５）とその周囲に設けられた厚肉部（２６）とを有する半導体圧力センサチップ（２）の製造方法である。
この製造方法は、以下の工程を有する。
厚さ方向と直交する第一面内方向及び前記厚さ方向と直交し且つ前記第一面内方向と直交する第二面内方向における前記ダイアフラムに対応する位置にて裏面（８２）側に形成された前記厚さ方向に非貫通の凹部（２４）を、前記第一面内方向及び前記第二面内方向に複数配列した、半導体ウエハ（８０）を用意し、
前記厚さ方向と直交し且つ前記第一面内方向及び前記第二面内方向と交差する第三面内方向について隣接する前記凹部間の位置に、前記半導体ウエハを前記厚さ方向に貫通する貫通孔（８３）を形成し、
前記第一面内方向及び前記第二面内方向に沿って前記半導体ウエハをダイシングすることで、前記第一面内方向及び前記第二面内方向について隣接する前記貫通孔間を切断する。

なお、上記及び特許請求の範囲の欄における、各手段に付された括弧付きの参照符号は、同手段と後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。よって、本発明の技術的範囲は、上記の参照符号の記載によって、何ら限定されるものではない。

圧力センサの概略構成を示す側断面図である。 図１に示された半導体圧力センサチップの平面図である。 図２に示された半導体圧力センサチップの製造方法に用いられる半導体ウエハの側断面図である。 図２に示された半導体ウエハに貫通孔が形成された状態を示す斜視図及び拡大平面図である。 図２に示された半導体ウエハにマスクが形成された状態を示す斜視図及び拡大平面図である。 実施形態の製造方法の概略を示す工程図である。 比較例の製造方法において半導体ウエハにマスクが形成された状態を示す斜視図及び拡大平面図である。 比較例の製造方法の概略を示す工程図である。 一変形例に係る半導体圧力センサチップの平面図である。 他の一変形例に係る半導体圧力センサチップの平面図である。 図１０に示された半導体圧力センサチップの製造方法において半導体ウエハにマスクが形成された状態を示す斜視図及び拡大平面図である。 図１１に示された半導体ウエハに対して貫通孔が形成された状態を示す斜視図及び拡大平面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、実施形態に対して適用可能な各種の変形例については、当該実施形態に関する一連の説明の途中に挿入されると当該実施形態の理解が妨げられるおそれがあるため、当該実施形態の説明の後にまとめて記載する。

（圧力センサの構成）
図１を参照すると、圧力センサ１は、流体導入空間Ｃに導入された圧力測定対象である流体の圧力に対応した出力（例えば電圧）を発生するように構成されている。圧力測定対象である流体は、例えば、空気、ＥＧＲガス、排気ガス、等の気体である。ＥＧＲはExhaust Gas Recirculationの略である。あるいは、圧力測定対象である流体は、例えば、燃料、潤滑油、ブレーキオイル等の液体である。

以下、圧力センサ１の構成要素である各部の構成について説明する。なお、説明の便宜上、各図において、図示の通りに右手系ＸＹＺ直交座標系を設定する。このとき、図中Ｚ軸と平行な方向を「軸方向」と称し、Ｚ軸と直交する任意の方向を「面内方向」と称する。即ち、面内方向は、ＸＹ平面と平行な方向である。また、対象物を図中Ｚ軸負方向に見ることを「平面視」と称する。

圧力センサ１は、半導体圧力センサチップ２と、支持部材３と、第一接合層４と、ケース部材５と、第二接合層６と、裏面ゲル７とを備えている。

半導体圧力センサチップ２は、板状部材であって、厚さ方向が軸方向と平行となるように設けられている。本実施形態においては、図２に示されているように、半導体圧力センサチップ２は、支持部材３との接合部における熱応力を可及的に低減するため、平面視にて正八角形状に形成されている。

以下、図１及び図２を参照しつつ、半導体圧力センサチップ２の構成について詳細に説明する。半導体圧力センサチップ２は、半導体基板２０ａと保護膜２０ｂとを有している。半導体基板２０ａは、Ｓｉ系の半導体によって形成されている。保護膜２０ｂは、ＳｉＮ等の電気絶縁性を有する絶縁膜であって、半導体基板２０ａにおける基板表面２１上に形成されている。

即ち、半導体基板２０ａは、面内方向に延び互いに平行な主面である、基板表面２１と基板裏面２２とを有している。また、半導体基板２０ａは、基板表面２１及び基板裏面２２と交差する端面２３を有している。具体的には、本実施形態においては、端面２３は、基板表面２１及び基板裏面２２と直交する面であって、正八角柱面状に形成されている。

半導体圧力センサチップ２における基板裏面２２側には、ダイアフラム形成凹部２４が設けられている。ダイアフラム形成凹部２４は、厚さ方向に非貫通の凹部であって、軸方向に向かって開口するように形成されている。

ダイアフラム形成凹部２４は、半導体圧力センサチップ２の面内方向における中央部に配置されている。さらに、本実施形態においては、ダイアフラム形成凹部２４は、平面視にて正八角形状に形成されている。即ち、ダイアフラム形成凹部２４の内側には、正八角柱状の空間が設けられている。また、ダイアフラム形成凹部２４は、平面視にて、半導体圧力センサチップ２と相似形に形成されている。

半導体圧力センサチップ２は、ダイアフラム２５と厚肉部２６とを有している。ダイアフラム２５は、面内方向についてダイアフラム形成凹部２４に対応する位置に設けられた薄肉部であって、薄板状に形成されている。本実施形態においては、ダイアフラム２５は、基板表面２１と面一に形成されている。厚肉部２６は、ダイアフラム２５の周囲に設けられている。即ち、厚肉部２６は、ダイアフラム２５を支持するように、ダイアフラム２５の外縁部と結合されている。

ダイアフラム２５には、センサ部２７が設けられている。センサ部２７は、複数個のピエゾ抵抗２８をブリッジ接続することで、ダイアフラム２５の撓み量に応じた電気出力（例えば電圧）を発生するように構成されている。ピエゾ抵抗２８は、基板表面２１側から半導体基板２０ａ内に不純物を拡散することによって形成されている。

再び図１を参照すると、支持部材３は、半導体圧力センサチップ２を支持する部材であって、第一接合層４を介して半導体圧力センサチップ２と接合されている。具体的には、支持部材３は、アルミナ等のセラミック基板であって、図中Ｚ軸正方向に露出する上面３１と、その裏側の下面３２とを有している。

上面３１には、各種の回路パターン等が形成されている。即ち、半導体圧力センサチップ２に設けられた回路パターン等と、支持部材３に設けられた回路パターン等とは、ワイヤボンディング等により電気接続されている。

下面３２は、第二接合層６を介して、ケース部材５と接合されている。また、下面３２側からダイアフラム形成凹部２４に向かって、連通孔３３が形成されている。連通孔３３は、支持部材３を軸方向に貫通する貫通孔であって、半導体圧力センサチップ２から遠ざかるにつれて開口径が大きくなるように形成されている。

第一接合層４は、厚肉部２６にて、半導体圧力センサチップ２の基板裏面２２と接合されている。また、第一接合層４は、支持部材３における上面３１と接合されている。第一接合層４は、シリコーン樹脂等からなる７５μｍ程度の厚さの膜であって、接着剤を硬化させることによって形成されている。

ケース部材５は、合成樹脂部材であって、支持部材３を支持するように設けられている。具体的には、ケース部材５と支持部材３とは、第二接合層６を介して接合されている。第二接合層６は、シリコーン樹脂等からなる１００μｍ程度の厚さの膜であって、接着剤を硬化させることによって形成されている。

ケース部材５には、基板収容凹部５１と、流体導入孔５２とが形成されている。基板収容凹部５１は、図中Ｚ軸正方向に向かって開口する凹部であって、支持部材３を収容可能に形成されている。流体導入孔５２は、ケース部材５を軸方向に貫通する貫通孔であって、連通孔３３と連通するように設けられている。即ち、連通孔３３と流体導入孔５２とによって、流体導入空間Ｃが形成されている。

裏面ゲル７は、シリコーン系、フッ素系、フルオロシリコーン系等のゲル材料であって、ダイアフラム形成凹部２４の全体及び連通孔３３におけるダイアフラム形成凹部２４に隣接する部分に充填されている。裏面ゲル７は、流体導入空間Ｃに侵入する水分による氷結割れから半導体圧力センサチップ２を保護したり、流体に含まれる腐食性物質による第一接合層４の劣化を防いだり、煤による閉塞を防いだりするように設けられている。

（半導体ウエハの概略構成）
図３〜図５は、図２に示された半導体圧力センサチップ２の製造方法に用いられる、半導体ウエハ８０の概略構成を示す。まず、図３及び図４を参照しつつ、半導体ウエハ８０の構成について説明する。

図３を参照すると、半導体ウエハ８０は、基板層８０ａと保護膜層８０ｂとを有している。基板層８０ａは、図１に示された半導体基板２０ａを構成する半導体層であって、半導体基板２０ａと同材質で形成されている。同様に、保護膜層８０ｂは、図１に示された保護膜２０ｂを構成する絶縁層であって、保護膜２０ｂと同材質で形成されている。

基板層８０ａは、面内方向に延び互いに平行な主面である、ウエハ表面８１とウエハ裏面８２とを有している。半導体ウエハ８０におけるウエハ裏面８２側には、ダイアフラム形成凹部２４が設けられている。ダイアフラム形成凹部２４は、厚さ方向に非貫通の凹部であって、ウエハ裏面８２に対して異方性の反応性イオンエッチングを行うことで形成されている。

半導体ウエハ８０には、複数のダイアフラム形成凹部２４が、図中Ｘ軸方向及びＹ軸方向に配列形成されている。即ち、複数のダイアフラム形成凹部２４が、Ｘ軸方向に配列されている。同様に、複数のダイアフラム形成凹部２４が、Ｙ軸方向に配列されている。以下、Ｘ軸方向とＹ軸方向とを総称して、「水平／垂直方向」と略称する。即ち、複数のダイアフラム形成凹部２４の各々は、水平／垂直方向における、ダイアフラム２５に対応する位置に設けられている。

図４に示されているように、本実施形態においては、ダイシングにより細分化して半導体圧力センサチップ２を得る前の半導体ウエハ８０には、貫通孔８３及び溝８４が設けられている。貫通孔８３は、半導体ウエハ８０を厚さ方向に貫通するように形成されている。溝８４は、半導体ウエハ８０を厚さ方向に貫通しない深さで、ウエハ表面８１側から形成されている。

貫通孔８３は、仮想直線Ｌ１又はＬ２と平行な方向について隣接するダイアフラム形成凹部２４の間の位置に設けられている。仮想直線Ｌ１及びＬ２は、Ｚ軸方向と直交し、且つ水平／垂直方向と交差する方向に延びる仮想直線である。具体的には、仮想直線Ｌ１は、水平／垂直方向と４５度の角度をなす。仮想直線Ｌ２は、仮想直線Ｌ１と交差（即ち典型的には直交）する。

換言すれば、半導体ウエハ８０においては、仮想直線Ｌ１と平行な方向に複数の貫通孔８３が配列されている。また、半導体ウエハ８０においては、仮想直線Ｌ１と平行な方向にダイアフラム形成凹部２４と貫通孔８３とが交互に配置されている。同様に、半導体ウエハ８０においては、仮想直線Ｌ２と平行な方向に、複数の貫通孔８３が配列されるとともに、ダイアフラム形成凹部２４と貫通孔８３とが交互に配置されている。以下、仮想直線Ｌ１と平行な方向と、仮想直線Ｌ２と平行な方向とを総称して、「斜行方向」と略称する。

貫通孔８３は、平面視にて各辺が斜行方向と平行な略矩形状、具体的には正方形状に形成されている。即ち、貫通孔８３は、多数の正八角形を、隣接するもの同士の辺が略一致するように水平／垂直方向に配列した場合の、正八角形が存在しない隙間に対応する位置に設けられている。

溝８４は、水平／垂直方向について隣接する貫通孔８３の間にて、水平／垂直方向と平行に延設されている。即ち、溝８４は、多数の正八角形を、隣接するもの同士の辺が略一致するように水平／垂直方向に配列した場合の、当該辺に対応する位置に設けられている。換言すれば、溝８４は、平面視にて、ダイシングライン上に設けられている。

図４に示されているような貫通孔８３及び溝８４を形成するために、半導体ウエハ８０には、図５に示されているような形状のマスク９０が形成される。即ち、図５に示されているマスク９０を半導体ウエハ８０におけるウエハ表面８１側に形成した後に、ウエハ表面８１側から異方性の反応性イオンエッチングを行うことで、図４に示されているような貫通孔８３及び溝８４が形成される。

以下、図５を参照しつつ、マスク９０について説明する。マスク９０は、チップ遮蔽部９１と、貫通孔用開口部９２と、溝用開口部９３とを有している。チップ遮蔽部９１は、マスク９０における、レジスト膜を有する部分として形成されている。一方、貫通孔用開口部９２及び溝用開口部９３は、マスク９０における開口部（即ちレジスト膜を有しない部分）として形成されている。

チップ遮蔽部９１は、図２に示された半導体圧力センサチップ２の平面視における外形形状に対応した、正八角形状の形状を有している。また、多数のチップ遮蔽部９１が、水平／垂直方向に配列されている。即ち、Ｘ軸方向について隣接する正八角形状のチップ遮蔽部９１は、Ｙ軸方向と平行な辺にて互いに接触又は近接対向するように設けられている。同様に、Ｙ軸方向について隣接する正八角形状のチップ遮蔽部９１は、Ｘ軸方向と平行な辺にて互いに接触又は近接対向するように設けられている。

貫通孔用開口部９２は、斜行方向について隣接するチップ遮蔽部９１の間の位置に設けられている。即ち、貫通孔用開口部９２は、平面視にて、図４に示された貫通孔８３に対応する位置に設けられている。貫通孔用開口部９２は、図４に示された貫通孔８３に対応する、略矩形状に形成されている。

溝用開口部９３は、水平／垂直方向について隣接するチップ遮蔽部９１の間の位置に設けられている。即ち、溝用開口部９３は、平面視にて、図４に示された溝８４に対応する位置に設けられている。溝用開口部９３は、図４に示された溝８４に対応する、細線状に形成されている。

（製造方法の概略）
図６は、本実施形態に係る製造方法の概略を示す。図中及び以下の説明において、「Ｓ」は、「ステップ」の略である。以下、図１〜図６を参照しつつ、本実施形態に係る製造方法について説明する。

最初に、基板層８０ａにダイアフラム２５及びセンサ部２７が形成される（Ｓ１１）。これにより、図３に示されているような、ダイアフラム２５及びセンサ部２７を有する一方で、貫通孔８３及び溝８４が形成される前の、半導体ウエハ８０が用意される。

具体的には、基板層８０ａに対して、ウエハ表面８１側から不純物を拡散することで、センサ部２７が形成される。また、センサ部２７に電圧を印加するための回路パターンが、ウエハ表面８１側に形成される。さらに、保護膜層８０ｂが形成される。その後、ウエハ裏面８２に対して異方性の反応性イオンエッチングを行うことで、平面視にてセンサ部２７に対応する位置に、ダイアフラム形成凹部２４即ちダイアフラム２５が形成される。

次に、半導体ウエハ８０におけるウエハ表面８１側に、図５に示されているようなマスク９０が形成される（Ｓ１２）。続いて、マスク９０側から異方性の反応性イオンエッチングを行うことで、図４に示されているように、半導体ウエハ８０に貫通孔８３が形成される（Ｓ１３）。

具体的には、斜行方向について隣接するチップ遮蔽部９１の間の開口部である貫通孔用開口部９２に対応する位置に、貫通孔８３が形成される。即ち、斜行方向について隣接するダイアフラム形成凹部２４の間の位置に、平面視にて略矩形状の貫通孔８３が設けられる。また、複数の貫通孔８３が、斜行方向に配列形成される。

貫通孔８３が形成される際に、厚さ方向に非貫通の溝８４が形成される。溝８４は、水平／垂直方向について隣接する貫通孔８３の間に設けられる。即ち、溝８４は、ダイシングライン上に設けられる。これにより、半導体ウエハ８０は、図４に示された状態に加工される。

図４に示された状態に加工された半導体ウエハ８０は、ダイアフラム形成凹部２４を塞ぐように、ウエハ裏面８２側にて不図示のダイシングシートに貼付される（Ｓ１４）。その後、半導体ウエハ８０は、水平／垂直方向と平行なダイシングラインに沿ってダイシングされる（Ｓ１５）。即ち、水平／垂直方向について隣接する貫通孔８３の間が切断される。このとき、半導体ウエハ８０には、ダイシングラインに沿って溝８４が形成されている。したがって、ダイシング工程の負荷が軽減される。

ダイシングにより、半導体ウエハ８０は、平面視にて八角形状の、多数の半導体圧力センサチップ２に細分化される。ダイシング後、半導体圧力センサチップ２は、ダイピック工程（Ｓ１６）によってピックアップされる。

比較例として、ダイシング前の半導体ウエハ８０に貫通孔８３を形成せずに、半導体圧力センサチップ２を得る方法について想定する。以下、本実施形態の製造方法における有利な点について、比較例と対比しつつ説明する。

例えば、図７に示されているような形状のマスク９０を半導体ウエハ８０に形成した後に、マスク９０側から異方性の反応性イオンエッチングを行うことで、ダイシングを行わずに半導体ウエハ８０を細分化して、正八角形状の半導体圧力センサチップ２を得る方法が考えられる。この場合、図７に示されているように、マスク９０は、チップ遮蔽部９１と、切断用開口部９５と、余剰遮蔽部９６とを有している。

本実施形態と同様に、チップ遮蔽部９１は、半導体圧力センサチップ２の平面視における外形形状に対応した、正八角形状の形状を有している。また、多数のチップ遮蔽部９１が、水平／垂直方向に配列されている。

切断用開口部９５は、細線状の開口部であって、水平／垂直方向について隣接するチップ遮蔽部９１の間に設けられている。即ち、切断用開口部９５は、水平／垂直方向に沿って設けられている。さらに、切断用開口部９５は、チップ遮蔽部９１の平面視における外形形状を囲むように設けられている。即ち、切断用開口部９５は、斜行方向に沿ったチップ遮蔽部９１の各辺に対応する位置にも設けられている。これにより、斜行方向について隣接するチップ遮蔽部９１の間には、直角二等辺三角形状の余剰遮蔽部９６が、４つずつ形成される。

比較例における工程の流れを、図８に示す。Ｓ１１は本実施形態と共通である。比較例においては、Ｓ１１によって用意された半導体ウエハ８０におけるウエハ表面８１側に、図７に示されているようなマスク９０が形成される（Ｓ１０２）。

図７に示されたマスク９０が形成された半導体ウエハ８０は、ダイアフラム形成凹部２４を塞ぐように、ウエハ裏面８２側にて不図示の熱剥離シートに貼付される（Ｓ１０３）。熱剥離シートは、ダイシングシートとは異なり、後続の反応性イオンエッチング工程（Ｓ１０４）にも耐え得る耐熱性を有する。

熱剥離シートに貼付された半導体ウエハ８０に対して、マスク９０側から、異方性の反応性イオンエッチングが行われる（Ｓ１０４）。これにより、半導体ウエハ８０は、平面視にて八角形状の、多数の半導体圧力センサチップ２に細分化される。但し、この段階では、多数の半導体圧力センサチップ２の各々は、接着力により熱剥離シートに支持されている。

そこで、多数の半導体圧力センサチップ２の各々と熱剥離シートとの間の剥離を容易化するための、加熱工程が行われる（Ｓ１０５）。その後、半導体圧力センサチップ２は、ダイピック工程（Ｓ１０６）によってピックアップされる。

上記の通り、比較例においては、半導体ウエハ８０が反応性イオンエッチング工程（Ｓ１０４）によって細分化されるため、反応性イオンエッチング工程に先立ち、半導体ウエハ８０を粘着シートと貼り合せる必要がある。このとき、粘着シートとしては、反応性イオンエッチング工程に耐えられない通常のダイシンシートを用いることができず、より高耐熱性の熱剥離シートを用いる必要がある。

また、比較例においては、ダイピック（Ｓ１０６）に先立ち、熱剥離シートからの半導体圧力センサチップ２の剥離のための加熱工程（Ｓ１０５）が必要となる。よって、比較例の製造方法を用いた場合、ダイピック工程が煩雑化する。

これに対し、本実施形態においては、半導体ウエハ８０が細分化されるのは、反応性イオンエッチング工程（Ｓ１３）の後である。このため、比較的安価で低耐熱性の、通常のダイシングシートを用いることができる。また、ダイピック工程が煩雑化することを回避することができる。

ここで、比較例において、余剰遮蔽部９６を無くして、菱形開口部を隣接する切断用開口部９５の間に形成した場合を想定する。この場合、この菱形開口部と細線状の切断用開口部９５との間で、エッチングレートの差が生じる。よって、この場合、反応性イオンエッチング工程を経て得られた半導体圧力センサチップ２の外形形状の、均一性が損なわれる。このため、比較例において、余剰遮蔽部９６を無くして菱形開口部にすることは、採用しない。

これに対し、本実施形態における、図５に示されたマスク９０は、貫通孔用開口部９２により貫通孔８３を形成することを主目的として形成されるものである。また、溝８４は、ダイシング工程の負荷軽減のために、半導体ウエハ８０の厚さ方向に非貫通となるように形成される。

このため、比較的開口面積が大きい貫通孔用開口部９２と、細線状の溝用開口部９３との間で大きなエッチングレートの差が生じても、本実施形態においては特段の問題は生じない。また、溝８４の深さや幅の不均一性が生じても、その後にダイシング（Ｓ１５）が行われるため、本実施形態においては特段の問題は生じない。

したがって、図５に示された構成のマスク９０は、上記の通り、比較例の製造方法においては採用されない一方、本実施形態の製造方法のように、ダイシングによる半導体ウエハ８０の細分化に先立って貫通孔８３を形成する場合に限って採用され得るものである。

上記の通り、比較例においては、ダイアフラム形成凹部２４を有する半導体ウエハ８０は、反応性イオンエッチングに先立ち、ダイアフラム形成凹部２４を塞ぐように熱剥離シートに貼付される。即ち、半導体ウエハ８０と熱剥離シートとの接合体は、反応性イオンエッチングを行うためのプラズマ装置における電極間にセットされる。

反応性イオンエッチングの際、熱剥離シートは、半導体ウエハ８０を搭載したプラズマ装置における、電極間の電気抵抗となる。このため、比較例においては、反応性イオンエッチング中に熱剥離シートが発熱し、これにより半導体ウエハ８０が損傷するおそれがある。

これに対し、本実施形態においては、比較例とは異なり、半導体ウエハ８０は、ダイシングに先立ち、面内方向における柔軟性が熱剥離シートよりも高い通常のダイシングシートと貼り合せられる。また、反応性イオンエッチングは、ダイシングによる細分化の前、即ち、半導体ウエハ８０とダイシングシートとの貼り合せの前に行われる。このため、本実施形態においては、比較例とは異なり、半導体ウエハ８０は、反応性イオンエッチングの際に、ダイアフラム形成凹部２４を塞ぐように熱剥離シートに貼付されている必要はない。

したがって、本実施形態においては、反応性イオンエッチング中の、半導体ウエハ８０の損傷発生が、可及的に抑制される。また、ダイピックの際にダイシングシートに面内方向の張力を与えることで、半導体圧力センサチップ２のダイシングシートからの剥離が促進され得る。

以上詳細に説明したように、本実施形態によれば、支持部材３との接合部における熱応力を可及的に低減するために半導体圧力センサチップ２を平面視にて正八角形状に形成する工程が、可及的に簡易化され得る。

（変形例）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。故に、上記実施形態に対しては、適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態との相違点を主として説明する。また、上記実施形態と変形例とにおいて、互いに同一又は均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾又は特段の追加説明なき限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。

圧力測定対象である流体は、気体又は液体に限定されない。即ち、圧力測定対象である流体は、超臨界流体であってもよい。また、圧力センサ１は、絶対圧センサであってもよいし、相対圧センサであってもよい。圧力センサ１は、被水環境で用いられるセンサ、例えば、車両のドアに収容される側面衝突検知用センサであってもよい。

本発明は、ピエゾ抵抗タイプの圧力センサに限定されない。即ち、本発明は、ピエゾ抵抗タイプとは異なるタイプ（例えば静電容量タイプや圧電タイプ）の圧力センサ１に対しても好適に適用可能である。

半導体基板２０ａは、一つの半導体層によって継目なく一体に形成されていてもよいし、複数の半導体層を積層することによって形成されていてもよい。即ち、半導体基板２０ａは、所謂ＳＯＩ基板であってもよい。ＳＯＩはSilicon on Insulatorの略である。

基板表面２１上の保護膜２０ｂは、省略され得る。即ち、半導体ウエハ８０において、ウエハ表面８１上の保護膜層８０ｂは、省略され得る。基板裏面２２即ちウエハ裏面８２には、表面処理、コーティング層形成、等が行われていてもよい。具体的には、例えば、かかる表面処理等は、第一接合層４を介しての支持部材３との接合性を高めるために行われ得る。

半導体圧力センサチップ２及びダイアフラム形成凹部２４の、平面視における形状には、特段の限定はない。即ち、例えば、ダイアフラム形成凹部２４は、平面視にて、半導体圧力センサチップ２と相似形ではなくてもよい。具体的には、例えば、図９に示されているように、半導体圧力センサチップ２が平面視にて正八角形状に形成される一方で、ダイアフラム形成凹部２４が平面視にて円形又は楕円形に形成されてもよい。

図１０に示されているように、半導体圧力センサチップ２及びダイアフラム形成凹部２４が平面視にて円形に形成される場合があり得る。この場合の製造方法の概要を、図１１及び図１２に示す。即ち、この場合、図１１に示されているように、チップ遮蔽部９１は、平面視にて円形に形成される。また、貫通孔８３の形成後の半導体ウエハ８０の強度を確保するため、溝用開口部９３（図５参照）は設けられない。したがって、図１２に示されているように、溝８４（図４参照）は設けられない。

支持部材３は、図１に示されているように、複数のセラミック基板を積層することによって形成され得る。あるいは、支持部材３は、１枚のセラミック基板に対して研磨等の加工を施すことによって、継目なく一体に形成され得る。

支持部材３は、セラミック基板又は半導体基板に限定されない。即ち、例えば、支持部材３は、合成樹脂製のいわゆるプリント基板であってもよい。

ケース部材５は、合成樹脂製に限定されない。即ち、例えば、ケース部材５は、金属製であってもよいし、セラミックス製であってもよい。

裏面ゲル７は、省略され得る。

貫通孔８３の形成は、反応性イオンエッチングに限定されない。即ち、貫通孔８３の形成方法として、例えば、異方性の、ウエットエッチング又はドライエッチングが好適に用いられ得る。「異方性エッチング」は、「非等方性エッチング」とも称される。

貫通孔８３の形成に用いられるエッチング方法は、好適には、ダイアフラム形成凹部２４の形成に用いられるエッチング方法と同じ方法が用いられ得る。これにより、製造設備の共通化が図られ得る。

溝８４は、ダイシング前に半導体ウエハ８０が破壊されない程度に、長手方向における一部にて半導体ウエハ８０を貫通していてもよい。

貫通孔８３の形成に際して、溝８４は形成されなくてもよい。即ち、マスク９０において、溝用開口部９３の形成は、省略され得る。

上記の説明において、互いに継目無く一体に形成されていた複数の構成要素は、互いに別体の部材を貼り合わせることによって形成されてもよい。同様に、互いに別体の部材を貼り合わせることによって形成されていた複数の構成要素は、互いに継目無く一体に形成されてもよい。

上記の説明において、互いに同一の材料によって形成されていた複数の構成要素は、互いに異なる材料によって形成されてもよい。同様に、互いに異なる材料によって形成されていた複数の構成要素は、互いに同一の材料によって形成されてもよい。

変形例も、上記の例示に限定されない。また、複数の変形例が、互いに組み合わされ得る。更に、上記実施形態の全部又は一部と、任意の変形例の全部又は一部とが、互いに組み合わされ得る。

２ 半導体圧力センサチップ
２４ ダイアフラム形成凹部
２５ ダイアフラム
２６ 厚肉部
８０ 半導体ウエハ
８１ 表面
８２ 裏面
８３ 貫通孔
８４ 溝
９０ マスク

Claims (5)

1. ダイアフラム（２５）とその周囲に設けられた厚肉部（２６）とを有する半導体圧力センサチップ（２）の製造方法であって、
   厚さ方向と直交する第一面内方向及び前記厚さ方向と直交し且つ前記第一面内方向と直交する第二面内方向における前記ダイアフラムに対応する位置にて裏面（８２）側に形成された前記厚さ方向に非貫通の凹部（２４）を、前記第一面内方向及び前記第二面内方向に複数配列した、半導体ウエハ（８０）を用意し、
   前記厚さ方向と直交し且つ前記第一面内方向及び前記第二面内方向と交差する第三面内方向について隣接する前記凹部間の位置に、前記半導体ウエハを前記厚さ方向に貫通する貫通孔（８３）を形成し、
   前記第一面内方向及び前記第二面内方向に沿って前記半導体ウエハをダイシングすることで、前記第一面内方向及び前記第二面内方向について隣接する前記貫通孔間を切断する、
   半導体圧力センサチップの製造方法。
2. 前記第三面内方向について隣接する前記凹部間の位置、並びに、前記厚さ方向と直交し、且つ前記第一面内方向、前記第二面内方向、及び前記第三面内方向と交差する第四面内方向について隣接する前記凹部間の位置に、前記貫通孔を形成する、
   請求項１に記載の半導体圧力センサチップの製造方法。
3. 平面視にて略矩形状の、複数の前記貫通孔を、前記第三面内方向及び前記第四面内方向に配列形成することで、平面視にて八角形状の前記半導体圧力センサチップを製造する、
   請求項２に記載の半導体圧力センサチップの製造方法。
4. 前記貫通孔を形成する際に、前記厚さ方向に非貫通の溝（８４）を、前記第一面内方向又は前記第二面内方向について隣接する前記貫通孔の間に形成する、
   請求項２又は３に記載の半導体圧力センサチップの製造方法。
5. 異方性エッチングによって前記貫通孔を形成する、
   請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導体圧力センサチップの製造方法。

Images