JP2876899B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP2876899B2
JP2876899B2 JP16123592A JP16123592A JP2876899B2 JP 2876899 B2 JP2876899 B2 JP 2876899B2 JP 16123592 A JP16123592 A JP 16123592A JP 16123592 A JP16123592 A JP 16123592A JP 2876899 B2 JP2876899 B2 JP 2876899B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体加速度センサ
等の半導体装置の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device such as a semiconductor acceleration sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、特開昭61−30039号公報に
はダイアフラム型シリコン圧力センサのダイアフラム形
成の際の電気化学エッチング方法が示されている。これ
は、導電型の異なる上下2層よりなるシリコン基板を用
意し、高濃度拡散層をシリコン基板の表面に形成して電
極とし、電気化学エッチングにより下層側の導体層を除
去し上層側の導体層を残してダイアフラムを形成するも
のである。
2. Description of the Related Art Conventionally, JP-A-61-30039 discloses an electrochemical etching method for forming a diaphragm in a diaphragm type silicon pressure sensor. This involves preparing a silicon substrate consisting of upper and lower two layers of different conductivity types, forming a high concentration diffusion layer on the surface of the silicon substrate as an electrode, removing the lower conductive layer by electrochemical etching, and removing the upper conductive layer. The diaphragm is formed while leaving the layer.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、チップが小
さい場合には基板内の薄肉化加工部の厚さの均一性の向
上には有効であるが、チップが大きい場合にはチップ内
での薄肉部厚の均一性に問題が生じる。この問題は、特
に、より薄い薄肉部を形成するために薄いエピタキシャ
ル層を用いようとすると顕著になる。これは、上層側の
導体層の横方向抵抗が高くなり電圧供給部から距離のあ
る部分(例えば、スクライブライン上に電極が形成して
ある場合にはチップ中央部)に十分な電流が供給されず
に陽極酸化膜が形成されにくくなり、エッチングが停止
しなくなる。
However, when the chip is small, it is effective to improve the uniformity of the thickness of the thinned portion in the substrate. However, when the chip is large, the thickness within the chip is reduced. A problem occurs in the uniformity of the thickness. This problem becomes remarkable particularly when an attempt is made to use a thin epitaxial layer to form a thinner thin portion. This is because the lateral resistance of the upper conductor layer is increased, and a sufficient current is supplied to a portion distant from the voltage supply portion (for example, the center portion of the chip when an electrode is formed on the scribe line). This makes it difficult to form an anodic oxide film, and the etching does not stop.

【0004】この発明の目的は、電気化学エッチングの
際のチップ内部での横方向抵抗を下げることができる半
導体装置の製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of reducing the lateral resistance inside a chip during electrochemical etching.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、第1
導電型の単結晶半導体基板上に、第2導電型のエピタキ
シャル層を形成する第1工程と、前記エピタキシャル層
におけるスクライブライン上に第2導電型の高濃度拡散
層を形成するとともに、チップ内での前記エピタキシャ
ル層の所定領域に第2導電型の高濃度拡散層を形成し、
前記エピタキシャル層におけるチップ形成領域の外周部
において前記単結晶半導体基板に至る第1導電型のリー
ク防止用高濃度拡散層を形成する第2工程と、前記スク
ライブライン上の高濃度拡散層を電極として、電気化学
エッチングにより前記単結晶半導体基板の所定領域を除
去し、前記エピタキシャル層の所定領域を残す第3工程
と、前記スクライブライン上を裁断してチップ化する第
4工程とを備えた半導体装置の製造方法をその要旨とす
るものである。
According to the first aspect of the present invention, there is provided the following:
A first step of forming a second conductivity type epitaxial layer on a conductivity type single crystal semiconductor substrate, and forming a second conductivity type high concentration diffusion layer on a scribe line in the epitaxial layer; the high concentration diffusion layer of the second conductivity type formed in a predetermined region of the epitaxial <br/> Le layers,
Outer peripheral portion of chip formation region in the epitaxial layer
In the first conductivity type leading to the single crystal semiconductor substrate.
A second step of forming a high-concentration diffusion layer for preventing cracking, and using the high-concentration diffusion layer on the scribe line as an electrode, removing a predetermined region of the single crystal semiconductor substrate by electrochemical etching, and removing a predetermined region of the epitaxial layer. a third step of leaving, by cutting the scribe line above is to its gist a method for manufacturing a semiconductor device and a fourth step of chips.

【0006】請求項2の発明は、第1導電型の単結晶半
導体基板上に第2導電型の高濃度層を介して第2導電
型のエピタキシャル層を形成する第1工程と、前記エピ
タキシャル層におけるスクライブライン上に第2導電型
の高濃度拡散層を形成し、前記エピタキシャル層におけ
るチップ形成領域の外周部において前記単結晶半導体基
板に至る第1導電型のリーク防止用高濃度拡散層を形成
する第2工程と、前記スクライブライン上の高濃度拡散
層を電極として、電気化学エッチングにより前記単結晶
半導体基板の所定領域を除去し、前記エピタキシャル層
の所定領域を残す第3工程と、前記スクライブライン上
を裁断してチップ化する第4工程とを備えた半導体装置
の製造方法をその要旨とする。
[0006] According to a second aspect of the invention, the first conductivity type monocrystalline semiconductor substrate, a first step of forming a second conductivity type epitaxial layer through the high-concentration layer of the second conductivity type, said epitaxial the high concentration diffusion layer of the second conductivity type formed on the scribe lines in the layer, put in the epitaxial layer
The single crystal semiconductor substrate at an outer peripheral portion of the chip forming region.
A second step of forming a high-concentration diffusion layer for preventing leakage of the first conductivity type reaching the plate, and using the high-concentration diffusion layer on the scribe line as an electrode by electrochemical etching of the single-crystal semiconductor substrate. The gist of the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device including a third step of removing a predetermined region and leaving a predetermined region of the epitaxial layer, and a fourth step of cutting the scribe line to form a chip.

【0007】[0007]

【作用】請求項1の発明によれば、第1工程により第1
導電型の単結晶半導体基板上に第2導電型のエピタキ
シャル層が形成され、第2工程により、前記エピタキシ
ャル層におけるスクライブライン上に第2導電型の高濃
度拡散層が形成されるとともに、チップ内での前記エピ
タキシャル層の所定領域に第2導電型の高濃度拡散層が
形成され、前記エピタキシャル層におけるチップ形成領
域の外周部において前記単結晶半導体基板に至る第1導
電型のリーク防止用高濃度拡散層が形成される。そし
て、第3工程によりスクライブライン上の高濃度拡散層
を電極として、電気化学エッチングにより前記単結晶半
導体基板の所定領域が除去され、エピタキシャル層の所
定領域が残される。のとき、チップ内でのエピタキシ
ャル層の所定領域に第2導電型の高濃度拡散層が存在す
るので、エピタキシャル層の横方向抵抗が低くなり電圧
供給部から距離のある部分にも十分電流が供給され、陽
極酸化膜が形成され、エッチングが停止しやすくなる。
又、電気化学エッチング時に前記エピタキシャル層の外
周部は単結晶半導体基板と同じ電位となりリークが防止
される。
According to the first aspect of the present invention, the first step is performed by the first step.
The conductivity type of the single crystal semiconductor substrate, is formed an epitaxial layer of a second conductivity type, the second step, high-concentration diffusion layer of the second conductivity type on the scribe line in the epitaxy <br/> turbocharger Le layer together are formed, high concentration diffusion layer of the second conductivity type is formed in a predetermined region of the epitaxial <br/> Takisharu layer within the chip, the chip formed territory in said epitaxial layer
A first conductor reaching the single crystal semiconductor substrate at an outer peripheral portion of the region.
A high-concentration diffusion layer for preventing electric leakage is formed. Then, as the electrode a high concentration diffusion layer on the scribe line by the third step, a predetermined region of the single crystal semiconductor substrate is removed by electrochemical etching, a predetermined region of the epitaxial layer is left. At this time, since the second conductivity type high concentration diffusion layer of the present in a given region of the epitaxial layer in the chip, sufficient current also lateral resistance is a distance from it a voltage supply unit lower portion of the epitaxial layer Supplied, an anodic oxide film is formed, and the etching is easily stopped.
In addition, the outside of the epitaxial layer during electrochemical etching
The periphery has the same potential as the single crystal semiconductor substrate, preventing leakage
Is done.

【0008】さらに、第4工程によりスクライブライン
上が裁断されてチップ化される。請求項2の発明は、第
1工程により第1導電型の単結晶半導体基板上に第2導
電型の高濃度層を介して第2導電型のエピタキシャル層
が形成され、第2工程により、前記エピタキシャル層に
おけるスクライブライン上に第2導電型の高濃度拡散層
が形成され、前記エピタキシャル層におけるチップ形成
領域の外周部において前記単結晶半導体基板に至る第1
導電型のリーク防止用高濃度拡散層が形成される。そし
て、第3工程によりスクライブライン上の高濃度拡散層
を電極として、電気化学エッチングにより前記単結晶半
導体基板の所定領域が除去され、エピタキシャル層の所
定領域が残される。のとき、単結晶半導体基板とエピ
タキシャル層との間に第2導電型の高濃度層が存在する
ので、エピタキシャル層の横方向抵抗が低くなり電圧供
給部から距離のある部分にも十分電流が供給され、陽極
酸化膜が形成され、エッチングが停止しやすくなる。
又、電気化学エッチング時に前記エピタキシャル層の外
周部は単結晶半導体基板と同じ電位となりリークが防止
される。
Further, the scribe line is cut into chips by a fourth step. In the invention according to claim 2, an epitaxial layer of the second conductivity type is formed on the single-crystal semiconductor substrate of the first conductivity type via the high-concentration layer of the second conductivity type in the first step . Forming a second conductive type high concentration diffusion layer on a scribe line in the epitaxial layer, forming a chip in the epitaxial layer;
A first portion extending to the single crystal semiconductor substrate at an outer peripheral portion of the region;
A conductive type high concentration diffusion layer for preventing leakage is formed. Then, as the electrode a high concentration diffusion layer on the scribe line by the third step, a predetermined region of the single crystal semiconductor substrate is removed by electrochemical etching, a predetermined region of the epitaxial layer is left. At this time, since the high concentration layer of the second conductivity type between the single crystal semiconductor substrate and the epitaxial layer is present, lateral resistance is also part of the distance from it a voltage supply unit low enough current epitaxial layer Supplied, an anodic oxide film is formed, and the etching is easily stopped.
In addition, the outside of the epitaxial layer during electrochemical etching
The periphery has the same potential as the single crystal semiconductor substrate, preventing leakage
Is done.

【0009】さらに、第4工程によりスクライブライン
上が裁断されてチップ化される。
Further, the scribe line is cut into chips by a fourth step.

【0010】[0010]

【実施例】(第1実施例)以下、この発明を具体化した
一実施例を図面に従って説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】図1には半導体加速度センサの斜視図を示
す。又、図2には半導体加速度センサの平面図を示し、
図3には図2のA−A断面を示す。本センサは自動車の
ABSシステムに用いられるものである。
FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor acceleration sensor. FIG. 2 is a plan view of the semiconductor acceleration sensor.
FIG. 3 shows an AA cross section of FIG. This sensor is used for an ABS system of a vehicle.

【0012】図1に示すように、パイレックスガラスよ
りなる四角板状の台座1の上には四角板状のシリコンチ
ップ2が配置されている。図2に示すように、シリコン
チップ2はその裏面が台座1と接合する四角枠状の第1
支持部3を有し、同第1支持部3はシリコンチップ2の
4辺を用いて形成されている。シリコンチップ2におけ
る第1支持部3の内方には上下に貫通する4つの貫通孔
4a,4b,4c,4dが形成され、4つの薄肉の可動
部5,6,7,8にて厚肉の四角形状の重り部9が連結
された構造となっている。さらに、シリコンチップ2の
第1支持部3の内方において、上下に貫通する貫通孔1
0が貫通孔4a,4b,4c,4dを囲むように形成さ
れている。そして、同貫通孔10にて厚肉のコ字状の第
2支持部11と厚肉の連結部12とが区画されている。
As shown in FIG. 1, a square plate-like silicon chip 2 is arranged on a square plate-like base 1 made of Pyrex glass. As shown in FIG. 2, the silicon chip 2 has a rectangular frame-shaped first
The first supporting portion 3 is formed using four sides of the silicon chip 2. Four through holes 4a, 4b, 4c, 4d penetrating vertically are formed inside the first support portion 3 of the silicon chip 2, and the four thin movable portions 5, 6, 7, 8 are thick. Are connected to each other. Further, in the inside of the first support portion 3 of the silicon chip 2, a through hole 1 penetrating vertically
0 is formed so as to surround the through holes 4a, 4b, 4c, 4d. The through-hole 10 defines a thick U-shaped second support portion 11 and a thick connecting portion 12.

【0013】つまり、台座1と接合する厚肉の第1支持
部3に対し第2支持部11が延設され、第2支持部11
から薄肉の可動部5〜8が延設された構造となってい
る。又、貫通孔10により第1支持部3と第2支持部1
1とは連結部12にて連結された構造となっている。さ
らに、第2支持部11と重り部9とは前述したように可
動部5〜8にて連結されている。この可動部5〜8の厚
さは5μm程度となっており、2つずつのピエゾ抵抗層
13a,13b,14a,14b,15a,15b,1
6a,16bが形成されている。又、図3に示すように
台座1の上面中央部には凹部17が形成され、加速度が
加わり重り部9が変位したときに接触しないようになっ
ている。
That is, the second support portion 11 extends from the thick first support portion 3 joined to the pedestal 1, and the second support portion 11
And the movable parts 5 to 8 having a small thickness are extended. Further, the first support portion 3 and the second support portion 1 are formed by the through holes 10.
1 has a structure connected by a connection portion 12. Further, the second support portion 11 and the weight portion 9 are connected by the movable portions 5 to 8 as described above. The thickness of each of the movable parts 5 to 8 is about 5 μm, and each of the two piezoresistive layers 13a, 13b, 14a, 14b, 15a, 15b, 1
6a and 16b are formed. As shown in FIG. 3, a concave portion 17 is formed in the center of the upper surface of the pedestal 1 so that when the acceleration is applied and the weight portion 9 is displaced, no contact is made.

【0014】又、図4にはシリコンチップ2の表面での
アルミによる配線パターンを示す。本実施例では、アー
ス用の配線18と、電源電圧印加用の配線19と、加速
度に応じた電位差を取り出すための出力用の配線20,
21とが形成されている。又、これら配線に対しもう1
組の4つの配線が用意されている。つまり、アース用の
配線22と、電源電圧印加用の配線23と、加速度に応
じた電位差を取り出すための出力用の配線24,25と
が形成されている。電源電圧印加用の配線19の途中に
はシリコンチップ2の不純物拡散層26が介在され、そ
の不純物拡散層26の上をシリコン酸化膜を介してアー
ス用の配線18が交差状態で配置されている。同様に、
電源電圧印加用の配線23は不純物拡散層27を介して
電源電圧印加用の配線19と接続され、アース用の配線
22は不純物拡散層28を介してアース用の配線18と
接続され、さらに、出力用の配線24は不純物拡散層2
9を介して出力用の配線20と接続されている。又、出
力用の配線21と25とは抵抗調整のための不純物拡散
層30を介して接続されている。本実施例では、配線1
8〜21を用いた結線がなされる。
FIG. 4 shows a wiring pattern made of aluminum on the surface of the silicon chip 2. In this embodiment, a wiring 18 for grounding, a wiring 19 for applying a power supply voltage, a wiring 20 for outputting a potential difference according to acceleration,
21 are formed. Another one for these wirings
A set of four wires is provided. That is, the ground wiring 22, the power supply voltage applying wiring 23, and the output wirings 24 and 25 for extracting a potential difference according to the acceleration are formed. The impurity diffusion layer 26 of the silicon chip 2 is interposed in the middle of the power supply voltage application wiring 19, and the ground wiring 18 is arranged on the impurity diffusion layer 26 in a crossed state via a silicon oxide film. . Similarly,
The power supply voltage application wiring 23 is connected to the power supply voltage application wiring 19 via the impurity diffusion layer 27, and the ground wiring 22 is connected to the ground wiring 18 via the impurity diffusion layer 28. The output wiring 24 is the impurity diffusion layer 2
9 and connected to an output wiring 20. The output wirings 21 and 25 are connected via an impurity diffusion layer 30 for resistance adjustment. In this embodiment, the wiring 1
Connection using 8 to 21 is performed.

【0015】そして、図5に示すように各ピエゾ抵抗層
13a,13b,14a,14b,15a,15b,1
6a,16bにてホイートストーンブリッジ回路が形成
されるように電気接続されている。ここで、端子31は
アース用端子であり、端子32は電源電圧印加用端子で
あり、端子33及び34は加速度に応じた電位差を取り
出すための出力端子である。
Then, as shown in FIG. 5, each of the piezoresistive layers 13a, 13b, 14a, 14b, 15a, 15b, 1
6a and 16b are electrically connected so that a Wheatstone bridge circuit is formed. Here, the terminal 31 is a ground terminal, the terminal 32 is a power supply voltage application terminal, and the terminals 33 and 34 are output terminals for extracting a potential difference according to the acceleration.

【0016】次に、センサの製造方法を説明する。図6
〜図20にはセンサの製造工程を示す。まず、図6に示
すように、p型の単結晶シリコンウェハ35を用意し、
その表面にn型のエピタキシャル層36を形成する。そ
して、図7に示すように、エピタキシャル層36におけ
るピエゾ抵抗層形成領域にp+ 拡散層37を形成すると
ともに、スクライブライン上にn+ 拡散層38を形成す
る。さらに、図2に示した貫通孔4a,4b,4c,4
d,10の形成領域にn+ 拡散層39を形成する。その
後、n+ 拡散層38の上にアルミ40を配置するととも
にアルミ40の一部からパッドを延設する。さらに、n
+ 拡散層39の上にアルミ41を配置する。
Next, a method of manufacturing the sensor will be described. FIG.
20 to 20 show the manufacturing process of the sensor. First, as shown in FIG. 6, a p-type single crystal silicon wafer 35 is prepared,
An n-type epitaxial layer 36 is formed on the surface. Then, as shown in FIG. 7, ap + diffusion layer 37 is formed in the piezoresistive layer forming region of the epitaxial layer 36, and an n + diffusion layer 38 is formed on the scribe line. Further, the through holes 4a, 4b, 4c, 4 shown in FIG.
An n + diffusion layer 39 is formed in the region where d and 10 are formed. Thereafter, aluminum 40 is arranged on n + diffusion layer 38 and a pad is extended from a part of aluminum 40. Furthermore, n
+ Aluminum 41 is arranged on diffusion layer 39.

【0017】引き続き、図8に示すように、単結晶シリ
コンウェハ35の裏面にプラズマ窒化膜(P−SiN)
52を形成するとともにフォトエッチングにより所定の
パターニングを行う。そして、アルミ40のパッドに電
流を供給してn+ 拡散層38を電極として、電気化学エ
ッチングを行う。このとき、チップ内でのエピタキシャ
ル層36の所定領域にn+ 拡散層39が存在するので、
+ 拡散層38から供給される電流が横方向抵抗によっ
て損なわれることがなく十分に電気化学エッチング面に
供給することができる。つまり、エピタキシャル層36
の横方向抵抗が低くなり電圧供給部から距離のある部分
にも十分電流が供給され、陽極酸化膜が形成され、エッ
チングが停止しやすくなる。
Subsequently, as shown in FIG. 8, a plasma nitride film (P-SiN)
52 is formed, and predetermined patterning is performed by photoetching. Then, a current is supplied to the pad of aluminum 40 to perform electrochemical etching using the n + diffusion layer 38 as an electrode. At this time, since the n + diffusion layer 39 exists in a predetermined region of the epitaxial layer 36 in the chip,
The current supplied from the n + diffusion layer 38 can be sufficiently supplied to the electrochemically etched surface without being damaged by the lateral resistance. That is, the epitaxial layer 36
, The lateral resistance decreases, and a sufficient current is supplied to a portion at a distance from the voltage supply unit, an anodic oxide film is formed, and the etching is easily stopped.

【0018】ここで、図9,10に示すように、エピタ
キシャル層36におけるチップ形成領域の外周部におい
て単結晶シリコンウェハ35に至るp+ 拡散層54を形
成しておくと、図11に示す電気化学エッチング時にウ
ェハ最外周部のPN接合のリーク発生部(図11でBで
示す)とエッチングされる部分とが電気的に絶縁されリ
ークの発生を防止し高精度に均一な薄肉部を形成でき
る。つまり、p+ 拡散層54を形成しない場合にはエピ
タキシャル層36の最外周部の電位はエピタキシャル層
36の中心部と同じ電位であるがために図11のB部に
おいてリークを生じる。これに対し、p+ 拡散層54を
形成することによりエピタキシャル層36の最外周部は
シリコンウェハ35と同じ電位となりリークは発生しな
い。
Here, as shown in FIGS. 9 and 10, when ap + diffusion layer 54 reaching the single crystal silicon wafer 35 is formed at the outer peripheral portion of the chip formation region in the epitaxial layer 36, the electric potential shown in FIG. During chemical etching, the PN junction leak generating portion (indicated by B in FIG. 11) on the outermost periphery of the wafer and the portion to be etched are electrically insulated, preventing the occurrence of leak and forming a uniform thin portion with high precision. . That is, when the p + diffusion layer 54 is not formed, since the potential at the outermost peripheral portion of the epitaxial layer 36 is the same as the central portion of the epitaxial layer 36, leakage occurs at the portion B in FIG. On the other hand, by forming the p + diffusion layer 54, the outermost peripheral portion of the epitaxial layer 36 has the same potential as the silicon wafer 35, and no leak occurs.

【0019】尚、リーク防止用高濃度拡散層は次のよう
に形成してもよい。まず、図12に示すように、p型の
単結晶シリコンウェハ35の表面にp+ 埋込層55を形
成した後にそのウェハ表面にn型のエピタキシャル層3
6を形成する。そして、図13に示すように、エピタキ
シャル層36にp+ 拡散層56を酸素雰囲気下での熱処
理により形成して両者55,56を互いに重ね合わせ
る。その後に、図14に示すように電気化学エッチング
を行う。この方法は、特にエピタキシャル層が厚い場合
にp+ 拡散層をシリコンウェハに至るまで深く拡散させ
る時間を短縮できる点で有利である。
Incidentally, the high-concentration diffusion layer for preventing leakage may be formed as follows. First, as shown in FIG. 12, ap + buried layer 55 is formed on the surface of a p-type single crystal silicon wafer 35, and then an n-type epitaxial layer 3 is formed on the surface of the wafer.
6 is formed. Then, as shown in FIG. 13, ap + diffusion layer 56 is formed in the epitaxial layer 36 by heat treatment in an oxygen atmosphere, and the two layers 55 and 56 are overlapped with each other. Thereafter, electrochemical etching is performed as shown in FIG. This method is advantageous in that the time for deeply diffusing the p + diffusion layer down to the silicon wafer can be reduced particularly when the epitaxial layer is thick.

【0020】又、電気化学エッチングの際に、図15,
16に示すように、アルミナ製支持基板57とシリコン
ウェハ58との間に白金リボン59を挟み、シリコンウ
ェハ58と支持基板57とを樹脂(例えば、耐熱性ワッ
クス)60で固定する。この樹脂60によりシリコンウ
ェハ58と白金リボン59とがエッチング液(例えば、
33wt%KOH溶液,82℃)61から保護される。白
金リボン59は図17に示すように、帯板状をなし、か
つその先端側が波形となっている。そして、白金リボン
59は、外力が加わらない状態においてこの波形部の厚
みがWとなっているが、図15に示す支持基板57とシ
リコンウェハ58との間に固定された状態では白金リボ
ン59の波形部の厚みがW以下に圧縮されており、シリ
コンウェハ58と支持基板57とを押し広げる力が作用
している。よって、この状態では白金リボン59とシリ
コンウェハ58との電気的接触が確実に確保されてい
る。電気化学エッチング後は、図18に示すように溶剤
(例えば、トリクロロエタン)62中にシリコンウェハ
58等を浸漬して樹脂60を溶かしてシリコンウェハ5
8を取り出す。このシリコンウェハ58の浸漬中におい
て、白金リボン59の波形部によりシリコンウェハ58
と支持基板57とを押し広げる力が作用しているので、
シリコンウェハ58と支持基板57との隙間が広げられ
る。よって、この部分において攪拌機64による溶剤6
2の循環する速さが速くなり新鮮な溶剤62が剥離部分
に供給されて剥離時間を短縮することができる。つま
り、白金リボン59を波形にして圧縮状態にするのでは
なく、平板状の白金リボンを用いると、樹脂60の剥離
工程時にシリコンウェハ58の自重により支持基板57
とシリコンウェハ58との隙間は狭くなっていくが、白
金リボン59を波形にして圧縮状態にて配置することに
より、剥離時間を短縮できる。
Further, at the time of electrochemical etching, FIG.
As shown in FIG. 16, a platinum ribbon 59 is sandwiched between a support substrate 57 made of alumina and a silicon wafer 58, and the silicon wafer 58 and the support substrate 57 are fixed with a resin (for example, heat-resistant wax) 60. The resin 60 causes the silicon wafer 58 and the platinum ribbon 59 to etch with an etchant (eg,
33 wt% KOH solution, 82 ° C) protected from 61. As shown in FIG. 17, the platinum ribbon 59 has a band-like shape, and its distal end has a waveform. The thickness of the corrugated portion of the platinum ribbon 59 is W when no external force is applied. However, when the platinum ribbon 59 is fixed between the support substrate 57 and the silicon wafer 58 shown in FIG. The thickness of the corrugated portion is compressed to W or less, and a force acts to push the silicon wafer 58 and the support substrate 57 apart. Therefore, in this state, electrical contact between the platinum ribbon 59 and the silicon wafer 58 is reliably ensured. After the electrochemical etching, the silicon wafer 58 or the like is immersed in a solvent (for example, trichloroethane) 62 to dissolve the resin 60 as shown in FIG.
Take out 8. During the immersion of the silicon wafer 58, the corrugated portion of the platinum ribbon 59 causes the silicon wafer 58
And the support substrate 57 is being spread.
The gap between the silicon wafer 58 and the support substrate 57 is widened. Therefore, in this part, the solvent 6
The circulation speed of 2 is increased, and fresh solvent 62 is supplied to the stripped portion, so that the stripping time can be shortened. In other words, if a platinum ribbon having a flat plate shape is used instead of making the platinum ribbon 59 into a corrugated state by making a waveform, the support substrate 57 will be weighted by the weight of the silicon wafer 58 during the step of removing the resin 60.
The gap between the silicon wafer 58 and the silicon wafer 58 becomes narrower, but the peeling time can be reduced by arranging the platinum ribbon 59 in a corrugated state in a waveform.

【0021】このような電気化学エッチングにより、図
8に示したように、単結晶シリコンウェハ35の所定領
域が除去されて溝42が形成されるとともにエピタキシ
ャル層36の所定領域が残り、薄肉の可動部5,6,
7,8(図2参照)が形成される。
By such electrochemical etching, as shown in FIG. 8, a predetermined region of the single crystal silicon wafer 35 is removed to form a groove 42 and a predetermined region of the epitaxial layer 36 remains. Parts 5,6
7, 8 (see FIG. 2) are formed.

【0022】そして、図19に示すように、エピタキシ
ャル層36の所定領域(n+ 拡散層39)を除去して溝
42と連通させる。その結果、貫通孔4a,4b,4
c,4d,10(図2参照)が形成される。その後、パ
イレックスガラスよりなる台座1の上にシリコンウェハ
35を陽極接合する。最後に、図20に示すように、ス
クライブライン上をダイシングカットし、シリコンウェ
ハ35及び台座1を図3に示すような所定の大きさに裁
断してチップ化する。
Then, as shown in FIG. 19, a predetermined region (n + diffusion layer 39) of the epitaxial layer 36 is removed to communicate with the groove 42. As a result, the through holes 4a, 4b, 4
c, 4d, and 10 (see FIG. 2) are formed. Thereafter, the silicon wafer 35 is anodically bonded to the base 1 made of Pyrex glass. Finally, as shown in FIG. 20, dicing cuts are made on the scribe line, and the silicon wafer 35 and the pedestal 1 are cut into predetermined sizes as shown in FIG.

【0023】このように本実施例では、p型の単結晶シ
リコンウェハ35(第1導電型の単結晶半導体基板)上
に,n型のエピタキシャル層36を形成し(第1工
程)、エピタキシャル層36におけるスクライブライン
上にn+ 拡散層38(第2導電型の高濃度拡散層)を形
成するとともに、チップ内でのエピタキシャル層36の
除去領域にn+ 拡散層39(第2導電型の高濃度拡散
層)を形成し、前記エピタキシャル層36におけるチッ
プ形成領域の外周部において単結晶シリコンウェハ35
に至るp + 拡散層54を形成した(第2工程)。そし
て、スクライブライン上のn+ 拡散層38を電極とし
て、電気化学エッチングにより単結晶シリコンウェハ3
5の所定領域を除去し、エピタキシャル層36の所定領
域を残し(第3工程)、スクライブライン上を裁断して
チップ化した(第4工程)。
As described above, in the present embodiment, the n-type epitaxial layer 36 is formed on the p-type single-crystal silicon wafer 35 (first-conductivity-type single-crystal semiconductor substrate) (first step). An n + diffusion layer 38 (second conductivity type high concentration diffusion layer) is formed on the scribe line at 36, and an n + diffusion layer 39 (second conductivity type high concentration diffusion layer) is formed in a region where the epitaxial layer 36 is removed in the chip. Concentration diffusion layer), and the chip in the epitaxial layer 36 is formed.
Single crystal silicon wafer 35 at the outer peripheral portion of the
To form a p + diffusion layer 54 reaching the (second step). Then, using the n + diffusion layer 38 on the scribe line as an electrode, the single crystal silicon wafer 3 is electrochemically etched.
The predetermined region of No. 5 was removed to leave a predetermined region of the epitaxial layer 36 (third step), and the scribe line was cut to form a chip (fourth step).

【0024】その結果、第3工程において、チップ内で
のエピタキシャル層36の所定領域にn+ 拡散層39が
存在するので、エピタキシャル層36の横方向抵抗が低
くなり電圧供給部から距離のある部分にも十分電流が供
給され、陽極酸化膜が形成され、エッチングが停止しや
すくなる。
As a result, in the third step, since the n + diffusion layer 39 is present in a predetermined region of the epitaxial layer 36 in the chip, the lateral resistance of the epitaxial layer 36 is reduced, and the portion located at a distance from the voltage supply unit is reduced. Current is also supplied sufficiently to form an anodic oxide film, and the etching is easily stopped.

【0025】又、n+ 拡散層38がスクライブ切断部と
なる領域に配置されるとともに、n + 拡散層39が貫通
孔形成領域に配置されているので、n+ 拡散層38,3
9の配置のためにチップ内面積が大型化することがな
い。
Also, n+When the diffusion layer 38 is
And n +Diffusion layer 39 penetrates
Since it is arranged in the hole forming area, n+Diffusion layer 38,3
9 does not increase the chip area.
No.

【0026】尚、本実施例の応用例としては、図21に
示すように、エピタキシャル層36の表面における、図
4のピエゾ抵抗層13a,13b,14a,14b,1
5a,15b,16a,16bの形成領域を除く領域
に、n+ 拡散層43を形成して、n+ 拡散層39とアル
ミ40とを電気的に接続してもよい。又、図22に示す
ように、エピタキシャル層36の表面における、図4の
ピエゾ抵抗層13a,13b,14a,14b,15
a,15b,16a,16bの形成領域、及び、配線1
8〜30の形成領域を除く領域に、アルミ44を配置し
てアルミ41とアルミ40とを電気的に接続してもよ
い。 (第2実施例)次に、第2実施例を第1実施例との相違
点を中心に説明する。
As an application example of this embodiment, as shown in FIG. 21, the piezoresistive layers 13a, 13b, 14a, 14b, 1b of FIG.
An n + diffusion layer 43 may be formed in a region excluding the regions where 5a, 15b, 16a, and 16b are formed, and n + diffusion layer 39 and aluminum 40 may be electrically connected. Further, as shown in FIG. 22, the piezoresistive layers 13a, 13b, 14a, 14b, 15b of FIG.
a, 15b, 16a, 16b forming region and wiring 1
The aluminum 44 may be arranged in a region excluding the formation regions 8 to 30 to electrically connect the aluminum 41 and the aluminum 40. (Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.

【0027】図23〜図29にはセンサの製造工程を示
す。まず、図23に示すように、p型の単結晶シリコン
ウェハ45上に、熱拡散法やイオン注入法によりn+
散層46を形成する。その後に、単結晶シリコンウェハ
45上にn型のエピタキシャル層47を形成する。
FIGS. 23 to 29 show a manufacturing process of the sensor. First, as shown in FIG. 23, an n + diffusion layer 46 is formed on a p-type single crystal silicon wafer 45 by a thermal diffusion method or an ion implantation method. After that, an n-type epitaxial layer 47 is formed on the single crystal silicon wafer 45.

【0028】そして、図24に示すように、エピタキシ
ャル層47におけるピエゾ抵抗層形成領域にp+ 拡散層
48を形成するとともに、スクライブライン上にn+
散層49を形成する。さらに、n+ 拡散層49上にアル
ミ50を配置する。そして、図25に示すように、単結
晶シリコンウェハ45の裏面にプラズマ窒化膜(P−S
iN)53を形成するとともにフォトエッチングにより
所定のパターニングを行う。そして、スクライブライン
上のn+ 拡散層49を電極として、電気化学エッチング
により単結晶シリコンウェハ45の所定領域を除去して
溝51を形成するとともに、エピタキシャル層47及び
+ 拡散層46の所定領域を残す。
Then, as shown in FIG. 24, ap + diffusion layer 48 is formed in the piezoresistive layer forming region of the epitaxial layer 47, and an n + diffusion layer 49 is formed on the scribe line. Further, aluminum 50 is arranged on n + diffusion layer 49. Then, as shown in FIG. 25, a plasma nitride film (P-S
iN) 53 is formed and predetermined patterning is performed by photoetching. Using the n + diffusion layer 49 on the scribe line as an electrode, a predetermined region of the single crystal silicon wafer 45 is removed by electrochemical etching to form a groove 51, and a predetermined region of the epitaxial layer 47 and the n + diffusion layer 46 are formed. Leave.

【0029】このとき、単結晶シリコンウェハ45とエ
ピタキシャル層47との間にn+ 拡散層46が存在する
ので、n+ 拡散層49から供給される電流が横方向抵抗
によって損なわれることがなく十分に電気化学エッチン
グ面に供給することができる。つまり、エピタキシャル
層47の横方向抵抗が低くなり電圧供給部から距離のあ
る部分にも十分電流が供給され、陽極酸化膜が形成さ
れ、エッチングが停止しやすくなる。
At this time, since the n + diffusion layer 46 exists between the single crystal silicon wafer 45 and the epitaxial layer 47, the current supplied from the n + diffusion layer 49 can be sufficiently prevented from being impaired by the lateral resistance. Can be supplied to the electrochemically etched surface. In other words, the lateral resistance of the epitaxial layer 47 is reduced, and a sufficient current is supplied to a portion at a distance from the voltage supply unit, an anodic oxide film is formed, and the etching is easily stopped.

【0030】ここで、図26に示すように、エピタキシ
ャル層47におけるチップ形成領域の外周部において単
結晶シリコンウェハ45に至るp+ 拡散層63を形成し
ておくと、図27に示す電気化学エッチング時にウェハ
最外周部のPN接合のリーク発生部(図27でBで示
す)とエッチングされる部分とが電気的に絶縁されリー
クの発生を防止し高精度に均一な薄肉部を形成できる。
Here, as shown in FIG. 26, when ap + diffusion layer 63 reaching the single crystal silicon wafer 45 is formed in the outer peripheral portion of the chip formation region in the epitaxial layer 47, the electrochemical etching shown in FIG. Sometimes, the PN junction leak generating portion (indicated by B in FIG. 27) at the outermost portion of the wafer and the portion to be etched are electrically insulated, thereby preventing the occurrence of leak and forming a uniform thin portion with high precision.

【0031】尚、リーク防止用高濃度拡散層は、前記第
1実施例での図12〜図14で説明したように、p型の
単結晶シリコンウェハ45にp+ 埋込層を形成した後に
おいてn型のエピタキシャル層47にp+ 拡散層を形成
して両者を互いに重ね合わせて形成してもよい。
The high-concentration diffusion layer for preventing leakage is formed after the p + buried layer is formed on the p-type single crystal silicon wafer 45 as described with reference to FIGS. 12 to 14 in the first embodiment. In the above, ap + diffusion layer may be formed on the n-type epitaxial layer 47 and may be formed by overlapping each other.

【0032】その後、図28に示すように、エピタキシ
ャル層47及びn+ 拡散層46の所定領域を除去して溝
51に連通させる。そして、図29に示すように、パイ
レックスガラスよりなる台座1の上にシリコンウェハ4
5を陽極接合する。最後に、スクライブライン上を裁断
してシリコンウェハ45及び台座1をチップ化する。
After that, as shown in FIG. 28, predetermined regions of the epitaxial layer 47 and the n + diffusion layer 46 are removed to communicate with the trench 51. Then, as shown in FIG. 29, a silicon wafer 4 is placed on a base 1 made of Pyrex glass.
5 is anodically bonded. Finally, the silicon wafer 45 and the pedestal 1 are formed into chips by cutting the scribe line.

【0033】このように本実施例では、p型の単結晶シ
リコンウェハ45(第1導電型の単結晶半導体基板)上
+ 拡散層46(第2導電型の高濃度層)を介して
n型のエピタキシャル層47を形成し(第1工程)、エ
ピタキシャル層47におけるスクライブライン上にn+
拡散層49(第2導電型の高濃度拡散層)を形成し、エ
ピタキシャル層47におけるチップ形成領域の外周部に
おいて単結晶シリコンウェハ47に至るp + 拡散層63
を形成した(第2工程)。そして、スクライブライン上
のn+ 拡散層49を電極として、電気化学エッチングに
より単結晶シリコンウェハ45の所定領域を除去し、エ
ピタキシャル層47及びn+ 拡散層46の所定領域を残
し(第3工程)、スクライブライン上を裁断してチップ
化した(第4工程)。
As described above, in this embodiment , the n + diffusion layer 46 (the second conductivity type high concentration layer) is formed on the p type single crystal silicon wafer 45 (the first conductivity type single crystal semiconductor substrate). To form an n-type epitaxial layer 47 (first step), and n +
A diffusion layer 49 (a second-conductivity-type high-concentration diffusion layer) is formed .
In the outer peripheral portion of the chip formation region in the
P + diffusion layer 63 reaching single crystal silicon wafer 47
Was formed ( second step). Then, using n + diffusion layer 49 on the scribe line as an electrode, a predetermined region of single crystal silicon wafer 45 is removed by electrochemical etching, and a predetermined region of epitaxial layer 47 and n + diffusion layer 46 is left (third step). Then, the scribe line was cut into chips (fourth step).

【0034】その結果、第3工程において、単結晶シリ
コンウェハ45とエピタキシャル層47との間にn+
散層46が存在するので、エピタキシャル層47の横方
向抵抗が低くなり電圧供給部から距離のある部分にも十
分電流が供給され、陽極酸化膜が形成され、エッチング
が停止しやすくなる。
As a result, in the third step, since the n + diffusion layer 46 exists between the single crystal silicon wafer 45 and the epitaxial layer 47, the lateral resistance of the epitaxial layer 47 is reduced, and the distance from the voltage supply unit is reduced. A sufficient current is supplied to a certain portion, an anodic oxide film is formed, and the etching is easily stopped.

【0035】尚、本実施例の応用として、n+ 拡散層4
6は単結晶シリコンウェハ45に形成するのではなく、
ピタキシャル層を二層構造としてその下層にn+ 層を形
成し、上層をn型層としてもよい。
As an application of this embodiment, the n + diffusion layer 4
6 is not formed on the single crystal silicon wafer 45,
The epitaxial layer may have a two-layer structure, an n + layer may be formed below the two layers, and the upper layer may be an n-type layer.

【0036】又、上記各実施例に対し、導電型を逆にし
てもよい。
In each of the above embodiments, the conductivity type may be reversed.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
電気化学エッチングの際のチップ内部での横方向抵抗を
下げることができる優れた効果を発揮する。
As described in detail above, according to the present invention,
An excellent effect of reducing the lateral resistance inside the chip during electrochemical etching is exhibited.

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

【図1】実施例の半導体加速度センサの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor acceleration sensor according to an embodiment.

【図2】半導体加速度センサの平面面である。FIG. 2 is a plan view of a semiconductor acceleration sensor.

【図3】図2のA−A断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;

【図4】配線パターンを示すシリコンチップの平面図で
ある。
FIG. 4 is a plan view of a silicon chip showing a wiring pattern.

【図5】抵抗層の接続を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing connection of a resistance layer.

【図6】第1実施例のセンサの製造工程を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram illustrating a manufacturing process of the sensor according to the first embodiment.

【図7】センサの製造工程を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a manufacturing process of the sensor.

【図8】センサの製造工程を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a manufacturing process of the sensor.

【図9】シリコンウェハの平面図である。FIG. 9 is a plan view of a silicon wafer.

【図10】センサの製造工程を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a manufacturing process of the sensor.

【図11】センサの製造工程を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a manufacturing process of the sensor.

【図12】センサの製造工程を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a manufacturing process of the sensor.

【図13】センサの製造工程を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a manufacturing process of the sensor.

【図14】センサの製造工程を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a manufacturing process of the sensor.

【図15】電気化学エッチングを説明するための図であ
る。
FIG. 15 is a diagram for explaining electrochemical etching.

【図16】図15でのC矢視図である。16 is a view as viewed in the direction of the arrow C in FIG.

【図17】白金リボンを示す図である。FIG. 17 is a view showing a platinum ribbon.

【図18】センサの製造工程を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing a manufacturing process of the sensor.

【図19】センサの製造工程を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing a manufacturing process of the sensor.

【図20】センサの製造工程を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing a manufacturing process of the sensor.

【図21】第1実施例の応用例を示す断面図である。FIG. 21 is a sectional view showing an application example of the first embodiment.

【図22】第1実施例の応用例を示す断面図である。FIG. 22 is a sectional view showing an application example of the first embodiment.

【図23】第2実施例のセンサの製造工程を示す図であ
る。
FIG. 23 is a diagram illustrating a manufacturing process of the sensor according to the second embodiment.

【図24】センサの製造工程を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing a manufacturing process of the sensor.

【図25】センサの製造工程を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing a manufacturing process of the sensor.

【図26】センサの製造工程を示す図である。FIG. 26 is a diagram showing a manufacturing process of the sensor.

【図27】センサの製造工程を示す図である。FIG. 27 is a diagram showing a manufacturing process of the sensor.

【図28】センサの製造工程を示す図である。FIG. 28 is a diagram illustrating a manufacturing process of the sensor.

【図29】センサの製造工程を示す図である。FIG. 29 is a diagram illustrating a manufacturing process of the sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

35 p型の単結晶シリコンウェハ(第1導電型の単結
晶半導体基板) 36 n型のエピタキシャル層(第2導電型のエピタキ
シャル層) 38 n+ 拡散層(第2導電型の高濃度拡散層) 39 n+ 拡散層(第2導電型の高濃度拡散層) 45 p型の単結晶シリコンウェハ(第1導電型の単結
晶半導体基板) 46 n+ 拡散層(第2導電型の高濃度層) 47 n型のエピタキシャル層(第2導電型のエピタキ
シャル層) 49 n+ 拡散層(第2導電型の高濃度拡散層)
35 p-type single crystal silicon wafer (first conductivity type single crystal semiconductor substrate) 36 n-type epitaxial layer (second conductivity type epitaxial layer) 38 n + diffusion layer (second conductivity type high concentration diffusion layer) 39 n + diffusion layer (second conductivity type high concentration diffusion layer) 45 p-type single crystal silicon wafer (first conductivity type single crystal semiconductor substrate) 46 n + diffusion layer (second conductivity type high concentration layer) 47 n-type epitaxial layer (second conductivity type epitaxial layer) 49 n + diffusion layer (second conductivity type high concentration diffusion layer)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1導電型の単結晶半導体基板上に、第
2導電型のエピタキシャル層を形成する第1工程と、 前記エピタキシャル層におけるスクライブライン上に第
2導電型の高濃度拡散層を形成するとともに、チップ内
での前記エピタキシャル層の所定領域に第2導電型の高
濃度拡散層を形成し、前記エピタキシャル層におけるチ
ップ形成領域の外周部において前記単結晶半導体基板に
至る第1導電型のリーク防止用高濃度拡散層を形成する
第2工程と、 前記スクライブライン上の高濃度拡散層を電極として、
電気化学エッチングにより前記単結晶半導体基板の所定
領域を除去し、前記エピタキシャル層の所定領域を残す
第3工程と、前記 スクライブライン上を裁断してチップ化する第4工
程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A first step of forming a second conductivity type epitaxial layer on a first conductivity type single crystal semiconductor substrate; and forming a second conductivity type high concentration diffusion layer on a scribe line in the epitaxial layer. and forming, to form a high-concentration diffusion layer of the second conductivity type in a predetermined region of the epitaxial layer in the chip, Ji in said epitaxial layer
In the outer peripheral portion of the tip formation region, the single crystal semiconductor substrate
Forming a first conductivity type high concentration diffusion layer for preventing leakage, and a high concentration diffusion layer on the scribe line as an electrode.
Electrochemical etching by removing a predetermined region of the single crystal semiconductor substrate, comprising: the third step to leave a predetermined region of the epitaxial layer, and a fourth step of chips by cutting the scribe line on Manufacturing method of a semiconductor device.
【請求項2】 第1導電型の単結晶半導体基板上に
2導電型の高濃度層を介して第2導電型のエピタキシャ
ル層を形成する第1工程と、 前記エピタキシャル層におけるスクライブライン上に第
2導電型の高濃度拡散層を形成し、前記エピタキシャル
層におけるチップ形成領域の外周部において前記単結晶
半導体基板に至る第1導電型のリーク防止用高濃度拡散
層を形成する第2工程と、 前記スクライブライン上の高濃度拡散層を電極として、
電気化学エッチングにより前記単結晶半導体基板の所定
領域を除去し、前記エピタキシャル層の所定領域を残す
第3工程と、 前記スクライブライン上を裁断してチップ化する第4工
程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
To 2. A first conductivity type monocrystalline semiconductor substrate, a first step of forming a second conductivity type epitaxial layer through the high-concentration layer of the second conductivity type, a scribe line on in the epitaxial layer the high concentration diffusion layer of the second conductivity type formed in said epitaxial
The single crystal at the outer periphery of the chip forming region in the layer
High-concentration diffusion for preventing leakage of the first conductivity type reaching the semiconductor substrate
A second step of forming a layer, and using a high concentration diffusion layer on the scribe line as an electrode.
A third step of removing a predetermined area of the single crystal semiconductor substrate by electrochemical etching to leave a predetermined area of the epitaxial layer; and a fourth step of cutting the scribe line to form a chip. Manufacturing method of a semiconductor device.
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