JP3409417B2 - Manufacturing method of semiconductor acceleration sensor - Google Patents
Manufacturing method of semiconductor acceleration sensorInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は半導体加速度センサの
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 of manufacturing a semiconductor acceleration sensor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、半導体加速度センサの小型化、低
価格化の要望が高まっている。このために、特表平４−
５０４００３号公報にてポリシリコンを電極として用い
た差動容量式半導体加速度センサが示されている。この
種のセンサを図１３，１４を用いて説明する。図１３に
センサの平面を示すとともに、図１４に図１３のＣ−Ｃ
断面を示す。2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing demand for miniaturization and cost reduction of semiconductor acceleration sensors. For this reason, special table 4-
Japanese Patent No. 504003 discloses a differential capacitance type semiconductor acceleration sensor using polysilicon as electrodes. This type of sensor will be described with reference to FIGS. FIG. 13 shows the plane of the sensor, and FIG. 14 shows CC of FIG.
A cross section is shown.
【０００３】シリコン基板２９の上方には所定間隔を隔
てて梁構造の可動部３０が配置されている。ポリシリコ
ンよりなる可動部３０は、アンカー部３１，３２，３
３，３４と梁部３５，３６と質量部３７と可動電極部３
８とからなる。可動部３０のアンカー部３１，３２，３
３，３４から梁部３５，３６が延設され、この梁部３
５，３６に質量部３７が支持されている。この質量部３
７の一部に可動電極部３８が形成されている。一方、シ
リコン基板２９上には、１つの可動電極部３８に対し固
定電極３９が２つ対向するように配置されている。そし
て、シリコン基板２９の表面に平行な方向（図１３にＧ
で示す）に加速度が加わった場合、可動電極部３８と固
定電極３９との間の静電容量において片側の静電容量は
増え、もう一方は減る構造となっている。A movable portion 30 having a beam structure is arranged above the silicon substrate 29 at a predetermined interval. The movable part 30 made of polysilicon has anchor parts 31, 32, 3
3, 34, beam portions 35, 36, mass portion 37, and movable electrode portion 3
8 and. Anchor parts 31, 32, 3 of the movable part 30
Beam portions 35 and 36 are extended from 3, 34, and the beam portion 3
A mass portion 37 is supported by the rollers 5, 36. This mass part 3
A movable electrode portion 38 is formed on a part of 7. On the other hand, on the silicon substrate 29, two fixed electrodes 39 are arranged so as to face one movable electrode portion 38. Then, the direction parallel to the surface of the silicon substrate 29 (G in FIG.
When acceleration is applied to (), the capacitance between the movable electrode portion 38 and the fixed electrode 39 is increased on one side and decreased on the other side.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の半
導体加速度センサエレメントは感度を高めるために梁の
バネ定数を下げ、質量部を大きくとっているために外力
に非常に弱く、特にダイシングでの切削水の水流や水圧
により可動部３０（梁構造体）を破損させてしまうおそ
れがあった。However, this type of semiconductor acceleration sensor element is very weak against external force because the spring constant of the beam is lowered in order to enhance the sensitivity and the mass portion is large, and especially in dicing. There is a possibility that the movable part 30 (beam structure) may be damaged by the flow of cutting water or water pressure.
【０００５】そこで、この発明の目的は、ダイシングの
際の可動部の破損を防止することができる半導体加速度
センサの製造方法を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor acceleration sensor which can prevent damage to a movable part during dicing.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、半導体基板と、前記半導体基板の上方に所定間隔を
隔てて配置された梁構造の可動部とを備え、加速度の作
用に伴う前記可動部の変位から加速度を検出するように
した半導体加速度センサの製造方法であって、前記可動
部上に可動部支持膜を配置し、当該可動部支持膜にて可
動部を支持した状態で半導体基板をダイシングし、その
後、前記可動部支持膜を除去するようにした半導体加速
度センサの製造方法をその要旨とする。According to a first aspect of the present invention, a semiconductor substrate and a movable portion having a beam structure arranged above the semiconductor substrate at a predetermined distance are provided, and the movable portion is associated with the action of acceleration. A method of manufacturing a semiconductor acceleration sensor configured to detect acceleration from displacement of the movable part, wherein a movable part support film is disposed on the movable part, and the movable part is supported by the movable part support film. The gist is a method of manufacturing a semiconductor acceleration sensor in which a semiconductor substrate is diced and then the movable part supporting film is removed.
【０００７】請求項２に記載の発明は、半導体基板と、
前記半導体基板の上方に所定間隔を隔てて配置された梁
構造の可動部とを備え、加速度の作用に伴う前記可動部
の変位から加速度を検出するようにした半導体加速度セ
ンサの製造方法であって、前記可動部上に可動部支持膜
を配置して当該可動部支持膜にて可動部を支持し、可動
部と半導体基板との間に配置した犠牲層をエッチング液
を用いて除去し、半導体基板をダイシングし、その後、
前記可動部支持膜を乾式法にて除去するようにした半導
体加速度センサの製造方法をその要旨とする。The invention according to claim 2 is a semiconductor substrate,
A method of manufacturing a semiconductor acceleration sensor, comprising: a movable part having a beam structure arranged at a predetermined interval above the semiconductor substrate, and detecting acceleration from displacement of the movable part due to an action of acceleration. , A movable part supporting film is disposed on the movable part, the movable part is supported by the movable part supporting film, and the sacrificial layer arranged between the movable part and the semiconductor substrate is removed by using an etching solution. Dicing the board, then
The gist is a method of manufacturing a semiconductor acceleration sensor in which the movable part supporting film is removed by a dry method.
【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の発明における前記可動部支持膜が熱硬
化性樹脂よりなり、硬化温度未満で可動部上に配置し、
硬化温度で硬化させて可動部を支持するようにした半導
体加速度センサの製造方法をその要旨とする。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the movable part support film is made of a thermosetting resin, and the movable part support film is arranged on the movable part at a temperature below the curing temperature.
The gist is a method of manufacturing a semiconductor acceleration sensor that is cured at a curing temperature to support a movable part.
【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項２に記載
の発明における前記可動部支持膜には格子状にエッチン
グ液侵入孔が形成されており、当該エッチング液侵入孔
からエッチング液を侵入させて犠牲層をエッチング除去
するようにした半導体加速度センサの製造方法をその要
旨とする。According to a fourth aspect of the present invention, etching solution penetration holes are formed in a lattice shape in the movable part support film in the invention of claim 2, and the etching solution penetrates through the etching solution penetration holes. The gist is a method of manufacturing a semiconductor acceleration sensor in which the sacrificial layer is removed by etching.
【００１０】[0010]
【作用】請求項１に記載の発明は、可動部上に可動部支
持膜が配置され、この可動部支持膜にて可動部を支持し
た状態で半導体基板がダイシングされる。このダイシン
グの際に、可動部支持膜にて可動部が支持されているの
で切削水の水流や水圧による可動部の破損が防止され
る。そして、ダイシング後に、可動部支持膜が除去され
る。According to the first aspect of the invention, the movable portion support film is arranged on the movable portion, and the semiconductor substrate is diced in a state in which the movable portion support film supports the movable portion. During this dicing, the movable portion is supported by the movable portion supporting film, so that the movable portion is prevented from being damaged by the water flow of cutting water or water pressure. Then, after dicing, the movable part supporting film is removed.
【００１１】請求項２に記載の発明は、可動部上に可動
部支持膜が配置され、この可動部支持膜にて可動部が支
持される。そして、可動部と半導体基板との間に配置し
た犠牲層がエッチング液を用いて除去される。この際、
エッチング液と洗浄液（例えば、純水）との置換が行わ
れ、洗浄液の乾燥の時に可動部と半導体基板との間に残
った洗浄液の表面張力により可動部が半導体基板に引き
寄せられるが、可動部支持膜にて可動部が支持されてい
るので可動部の変形が抑制され可動部の破損が回避され
る。According to the second aspect of the present invention, the movable portion support film is arranged on the movable portion, and the movable portion is supported by the movable portion support film. Then, the sacrificial layer arranged between the movable portion and the semiconductor substrate is removed by using an etching solution. On this occasion,
The etching liquid is replaced with a cleaning liquid (for example, pure water), and the surface tension of the cleaning liquid remaining between the movable portion and the semiconductor substrate during the drying of the cleaning liquid causes the movable portion to be attracted to the semiconductor substrate. Since the movable portion is supported by the support film, deformation of the movable portion is suppressed and damage to the movable portion is avoided.
【００１２】その後、半導体基板がダイシングされる。
このダイシングの際に、可動部支持膜にて可動部が支持
されているので切削水の水流や水圧による可動部の破損
が防止される。After that, the semiconductor substrate is diced.
During this dicing, the movable portion is supported by the movable portion supporting film, so that the movable portion is prevented from being damaged by the water flow of cutting water or water pressure.
【００１３】ダイシング後に、可動部支持膜が乾式法に
て除去される。よって、この可動部支持膜の除去を湿式
法にて行った場合には、エッチング液と洗浄液との置換
が行われ、洗浄液の乾燥の時に可動部と半導体基板との
間に残った洗浄液の表面張力により可動部が半導体基板
に引き寄せられ可動部が変形して可動部の破損を招くお
それがある。しかし、可動部支持膜が乾式法にて除去さ
れるので、可動部の破損が未然に防止される。After dicing, the movable part supporting film is removed by a dry method. Therefore, when the removal of the movable part supporting film is performed by the wet method, the etching liquid and the cleaning liquid are replaced, and the surface of the cleaning liquid remaining between the movable part and the semiconductor substrate when the cleaning liquid is dried. The tension may cause the movable portion to be attracted to the semiconductor substrate, deform the movable portion, and damage the movable portion. However, since the movable part supporting film is removed by the dry method, damage to the movable part is prevented in advance.
【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の発明の作用に加え、熱硬化性樹脂より
なる可動部支持膜が硬化温度未満で可動部上に配置さ
れ、硬化温度で硬化されて可動部が確実に支持される。According to a third aspect of the present invention, in addition to the function of the first or second aspect of the present invention, a movable portion supporting film made of a thermosetting resin is arranged on the movable portion at a temperature lower than the curing temperature. It is cured at the curing temperature, and the movable part is reliably supported.
【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項２に記載
の発明の作用に加え、可動部支持膜に形成されたエッチ
ング液侵入孔からエッチング液が侵入して犠牲層がエッ
チング除去される。According to a fourth aspect of the invention, in addition to the effect of the second aspect of the invention, the sacrificial layer is etched away by the etching liquid penetrating from the etching liquid penetrating hole formed in the movable part supporting film. .
【００１６】[0016]
（第１実施例）以下、この発明を具体化した第１実施例
を図面に従って説明する。(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１７】図１は、本実施例の半導体加速度センサの
平面図を示す。又、図２には図１のＡ−Ａ断面を示し、
図３には図１のＢ−Ｂ断面を示す。本実施例は、ＭＩＳ
トランジスタ式の半導体加速度センサとなっている。FIG. 1 is a plan view of the semiconductor acceleration sensor of this embodiment. 2 shows a cross section taken along the line AA of FIG.
FIG. 3 shows a BB cross section of FIG. In this embodiment, the MIS
It is a transistor type semiconductor acceleration sensor.
【００１８】半導体基板としてのＰ型シリコン基板１の
上面には、ポリシリコンよりなる可動部２が設けられて
いる。この可動部２は、アンカー部３，４，５，６と梁
部７，８と質量部９と可動電極部１０，１１とからな
る。A movable portion 2 made of polysilicon is provided on the upper surface of a P-type silicon substrate 1 as a semiconductor substrate. This movable portion 2 is composed of anchor portions 3, 4, 5, 6, beam portions 7, 8, a mass portion 9 and movable electrode portions 10, 11.
【００１９】より具体的には、シリコン基板１には４つ
のアンカー部３，４，５，６が突設されている。そし
て、アンカー部３とアンカー部４とを結ぶようにシリコ
ン基板１の上方に所定間隔を隔てて帯状の梁部７が延設
されている。又、アンカー部５とアンカー部６とを結ぶ
ようにシリコン基板１の上方に所定間隔を隔てて帯状の
梁部８が延設されている。両梁部７，８の長さ方向にお
ける中央部分には、シリコン基板１の上方に所定間隔を
隔てて方形の質量部９が形成されている。More specifically, the silicon substrate 1 is provided with four anchor portions 3, 4, 5, 6 protruding from it. A band-shaped beam portion 7 is extended above the silicon substrate 1 so as to connect the anchor portion 3 and the anchor portion 4 at a predetermined interval. Further, strip-shaped beam portions 8 are provided above the silicon substrate 1 at predetermined intervals so as to connect the anchor portions 5 and 6 to each other. A square mass portion 9 is formed above the silicon substrate 1 at predetermined intervals in the central portion in the length direction of both beam portions 7 and 8.
【００２０】又、梁部７の長さ方向における中央部分に
は可動電極部１０が突設されている。同様に、梁部８の
長さ方向における中央部分には可動電極部１１が突設さ
れている。図３に示すように、シリコン基板１の表面に
おける可動電極部１１の両側には不純物拡散層よりなる
固定電極１２，１３が形成され、この固定電極１２，１
３はシリコン基板１にイオン注入等によりＮ型不純物を
導入することにより形成されたものである。同様に、図
１に示すようにシリコン基板１の表面における可動電極
部１０の両側には不純物拡散層よりなる固定電極１４，
１５が形成されている。Further, a movable electrode portion 10 is projectingly provided at the central portion of the beam portion 7 in the lengthwise direction. Similarly, a movable electrode portion 11 is provided at the central portion of the beam portion 8 in the lengthwise direction. As shown in FIG. 3, fixed electrodes 12 and 13 made of an impurity diffusion layer are formed on both sides of the movable electrode portion 11 on the surface of the silicon substrate 1.
3 is formed by introducing N-type impurities into the silicon substrate 1 by ion implantation or the like. Similarly, as shown in FIG. 1, on both sides of the movable electrode portion 10 on the surface of the silicon substrate 1, fixed electrodes 14 made of an impurity diffusion layer,
15 is formed.
【００２１】又、図３に示すように、シリコン基板１に
おける固定電極１２，１３間には反転層１６が形成さ
れ、同反転層１６はシリコン基板１と可動電極部１１と
の間に電圧を印加することにより生じたものである。同
様に、シリコン基板１における固定電極１４，１５間に
も反転層（図示略）が形成され、同反転層はシリコン基
板１と可動電極部１０との間に電圧を印加することによ
り生じる。Further, as shown in FIG. 3, an inversion layer 16 is formed between the fixed electrodes 12 and 13 on the silicon substrate 1, and the inversion layer 16 applies a voltage between the silicon substrate 1 and the movable electrode portion 11. It is caused by applying. Similarly, an inversion layer (not shown) is also formed between the fixed electrodes 14 and 15 on the silicon substrate 1, and the inversion layer is generated by applying a voltage between the silicon substrate 1 and the movable electrode portion 10.
【００２２】次に、加速度センサの動作を説明する。可
動部２（可動電極部１０，１１）とシリコン基板１との
間に電圧を印加するとともに、固定電極１２，１３間、
及び固定電極１４，１５間に電圧を印加すると、反転層
１６が形成され、固定電極１２，１３間、及び固定電極
１４，１５間に電流が流れる。本加速度センサが加速度
を受けて、図１に示すＸ方向（基板１の表面に平行な方
向）に可動部２が変位した場合には、固定電極１２，１
３間、及び固定電極１４，１５間の反転層領域の面積
（トランジスタでいうゲート幅）が変わる。その結果、
固定電極１２，１３に流れる電流は減少し、固定電極１
４，１５に流れる電流は逆に増大する。この固定電極間
の電流を測定することにより、加速度が検出される。Next, the operation of the acceleration sensor will be described. A voltage is applied between the movable portion 2 (movable electrode portions 10 and 11) and the silicon substrate 1, and between the fixed electrodes 12 and 13,
When a voltage is applied between the fixed electrodes 14 and 15, the inversion layer 16 is formed, and a current flows between the fixed electrodes 12 and 13 and between the fixed electrodes 14 and 15. When the movable portion 2 is displaced in the X direction (direction parallel to the surface of the substrate 1) shown in FIG.
The area of the inversion layer region between 3 and the fixed electrodes 14 and 15 (gate width in the transistor) changes. as a result,
The current flowing through the fixed electrodes 12 and 13 decreases, and the fixed electrode 1
On the contrary, the current flowing through 4, 15 increases. The acceleration is detected by measuring the current between the fixed electrodes.
【００２３】次に、このように構成した半導体加速度セ
ンサの製造工程を図４〜図８を用いて説明する。図４に
示すように、Ｐ型シリコン基板１を用意し、シリコン基
板１の上にシリコン酸化膜よりなる犠牲層１７をＣＶＤ
法やスパッタ法にて形成するとともに犠牲層１７におけ
るアンカー部となる箇所に開口部１８を形成する。その
後、犠牲層１７の上に可動部２となるポリシリコン膜を
堆積し、図１に示した可動部２の形状にパターニングす
る。さらに、可動部２（ポリシリコン膜）上に可動部支
持膜としてのポリイミド膜２０（ポリイミド；硬化温度
３５０℃）を常温にて塗布し、約３５０℃に加熱して硬
化する。その結果、ポリイミド膜２０にて可動部２が支
持される。Next, the manufacturing process of the semiconductor acceleration sensor thus constructed will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 4, a P-type silicon substrate 1 is prepared, and a sacrificial layer 17 made of a silicon oxide film is formed on the silicon substrate 1 by CVD.
And an opening 18 is formed in the sacrificial layer 17 at a location that will be an anchor portion. After that, a polysilicon film to be the movable portion 2 is deposited on the sacrificial layer 17, and patterned into the shape of the movable portion 2 shown in FIG. Further, a polyimide film 20 (polyimide; curing temperature 350 ° C.) as a movable portion supporting film is applied on the movable portion 2 (polysilicon film) at room temperature and cured by heating to about 350 ° C. As a result, the movable portion 2 is supported by the polyimide film 20.
【００２４】そして、ポリイミド膜２０における犠牲層
１７をエッチングしたい箇所のみを開口する。つまり、
図５に示すように、ポリイミド膜２０に対し格子状にエ
ッチング液侵入孔２１を形成する。エッチング液侵入孔
２１は正方形をなし、そのエッチング液侵入孔２１の中
に可動部２（ポリシリコン膜）の端面が位置している。Then, only the portion of the polyimide film 20 where the sacrificial layer 17 is desired to be etched is opened. That is,
As shown in FIG. 5, etching solution penetration holes 21 are formed in a grid pattern in the polyimide film 20. The etching solution penetration hole 21 has a square shape, and the end surface of the movable portion 2 (polysilicon film) is located in the etching solution penetration hole 21.
【００２５】引き続き、図６に示すように、フッ酸系の
エッチング液にて可動部２とシリコン基板１との間の犠
牲層１７をエッチング除去する。このエッチングの際
に、ポリイミド膜２０のエッチング液侵入孔２１からエ
ッチング液が侵入して可動部２とシリコン基板１との間
の犠牲層１７がエッチングされていく。Subsequently, as shown in FIG. 6, the sacrificial layer 17 between the movable portion 2 and the silicon substrate 1 is removed by etching with a hydrofluoric acid-based etching solution. During this etching, the etching liquid penetrates through the etching liquid penetration hole 21 of the polyimide film 20 to etch the sacrificial layer 17 between the movable portion 2 and the silicon substrate 1.
【００２６】このエッチング工程を詳しく説明すると、
図９に示すように、シリコン基板１をフッ酸系のエッチ
ング液２２中に浸し、犠牲層１７のエッチングを行う。
エッチングが終了すると、図１０に示すように、シリコ
ン基板１を洗浄液としての純水２３中に浸し、シリコン
基板１の表面に付いているエッチング液と純水とを置換
する。さらに、シリコン基板１を純水中から取り出し、
乾燥する。このとき、図１１に示すように、シリコン基
板１と可動部２との間に純水２３が残り、この純水２３
の表面張力により図１２に示すように可動部２がシリコ
ン基板１の表面に引っ張られる。その結果、可動部２が
破損してしまう。本実施例では、可動部２の上面にポリ
イミド膜２０が配置され、このポリイミド膜２０が可動
部２を支持しているので、エッチング工程での純水の乾
燥の時に可動部２の変形が阻止され、可動部２の破損が
回避される。The etching process will be described in detail.
As shown in FIG. 9, the silicon substrate 1 is immersed in a hydrofluoric acid-based etching solution 22 to etch the sacrificial layer 17.
When the etching is completed, as shown in FIG. 10, the silicon substrate 1 is dipped in pure water 23 as a cleaning liquid to replace the etching liquid on the surface of the silicon substrate 1 with the pure water. Further, the silicon substrate 1 is taken out from pure water,
dry. At this time, as shown in FIG. 11, pure water 23 remains between the silicon substrate 1 and the movable portion 2, and the pure water 23
The surface tension of the movable part 2 pulls the movable part 2 onto the surface of the silicon substrate 1 as shown in FIG. As a result, the movable part 2 is damaged. In this embodiment, since the polyimide film 20 is arranged on the upper surface of the movable portion 2 and the polyimide film 20 supports the movable portion 2, the deformation of the movable portion 2 is prevented when the pure water is dried in the etching process. Therefore, damage to the movable part 2 is avoided.
【００２７】このようにして、犠牲層１７をエッチング
した後に、図７に示すように、シリコン基板１のダイシ
ングを行う。このダイシングの際に切削水の水流や水圧
が可動部２に加わるが、ポリイミド膜２０が可動部２を
支持しているので、可動部２の破損が防止される。After etching the sacrificial layer 17 in this manner, the silicon substrate 1 is diced as shown in FIG. Although a water flow and water pressure of cutting water are applied to the movable portion 2 during this dicing, the movable portion 2 is prevented from being damaged because the polyimide film 20 supports the movable portion 2.
【００２８】ダイシング後に、図８に示すように、ポリ
イミド膜２０をＯ2 アッシングにより除去する。即ち、
エッチング液を用いることなく乾式にてポリイミド膜２
０を除去する。その結果、湿式法を用いると、前述した
ようにエッチング液と純水とを置換した後の乾燥時にお
いて純水の表面張力により図１２に示すように可動部２
がシリコン基板１の表面に引っ張られ可動部２が破損す
るおそれがある。しかし、乾式にてポリイミド膜２０を
除去するので、可動部２の破損が回避される。After the dicing, as shown in FIG. 8, the polyimide film 20 is removed by O 2 ashing. That is,
Dry type polyimide film 2 without using etching solution
Remove 0. As a result, when the wet method is used, as described above, the movable portion 2 as shown in FIG.
May be pulled by the surface of the silicon substrate 1 and the movable part 2 may be damaged. However, since the polyimide film 20 is removed by a dry method, damage to the movable portion 2 can be avoided.
【００２９】このように本実施例では、可動部２上にポ
リイミド膜２０（可動部支持膜）を配置し、ポリイミド
膜２０にて可動部２を支持した状態でシリコン基板１
（半導体基板）をダイシングし、その後、ポリイミド膜
２０を除去するようにした。よって、ダイシングの際
に、ポリイミド膜２０にて可動部２が支持されているの
で切削水の水流や水圧による可動部２の破損が防止され
る。As described above, in the present embodiment, the polyimide film 20 (movable part supporting film) is arranged on the movable part 2, and the silicon film 1 is supported with the polyimide film 20 supporting the movable part 2.
The (semiconductor substrate) was diced, and then the polyimide film 20 was removed. Therefore, at the time of dicing, the movable portion 2 is supported by the polyimide film 20, so that the movable portion 2 is prevented from being damaged by the water flow or hydraulic pressure of cutting water.
【００３０】又、可動部２上にポリイミド膜２０を配置
してポリイミド膜２０にて可動部２を支持し、可動部２
とシリコン基板１との間に配置した犠牲層１７をフッ酸
系エッチング液２２を用いて除去した。よって、犠牲層
１７のエッチング液２２による除去工程において、エッ
チング液２２と純水２３（洗浄液）との置換が行われ、
純水２３の乾燥の時に可動部２とシリコン基板１との間
に残った純水２３の表面張力により可動部２がシリコン
基板１に引き寄せられようとするが、ポリイミド膜２０
にて可動部２が支持されているので可動部２の変形が抑
制され可動部２の破損が回避される。In addition, the polyimide film 20 is arranged on the movable part 2, and the movable part 2 is supported by the polyimide film 20.
The sacrificial layer 17 disposed between the silicon substrate 1 and the silicon substrate 1 was removed by using the hydrofluoric acid-based etching solution 22. Therefore, in the step of removing the sacrificial layer 17 with the etching liquid 22, the etching liquid 22 and the pure water 23 (cleaning liquid) are replaced,
When the pure water 23 is dried, the surface tension of the pure water 23 remaining between the movable portion 2 and the silicon substrate 1 tends to pull the movable portion 2 toward the silicon substrate 1.
Since the movable portion 2 is supported by, the deformation of the movable portion 2 is suppressed and the damage of the movable portion 2 is avoided.
【００３１】さらに、シリコン基板１のダイシング後
に、ポリイミド膜２０を乾式法にて除去するようにし
た。よって、このポリイミド膜２０の除去を湿式法にて
行った場合には、エッチング液と洗浄液との置換が行わ
れ、洗浄液の乾燥の時に可動部２とシリコン基板１との
間に残った洗浄液の表面張力により可動部２がシリコン
基板１に引き寄せられ可動部２が変形して可動部２の破
損を招くおそれがある。しかし、ポリイミド膜２０が乾
式法にて除去されるので、可動部２の破損が未然に防止
される。Furthermore, after dicing the silicon substrate 1, the polyimide film 20 is removed by a dry method. Therefore, when the polyimide film 20 is removed by the wet method, the etching liquid is replaced with the cleaning liquid, and the cleaning liquid remaining between the movable portion 2 and the silicon substrate 1 during the drying of the cleaning liquid is removed. The movable portion 2 may be attracted to the silicon substrate 1 due to the surface tension and the movable portion 2 may be deformed, resulting in damage to the movable portion 2. However, since the polyimide film 20 is removed by the dry method, the movable portion 2 is prevented from being damaged.
【００３２】又、熱硬化性樹脂であるポリイミド膜２０
を可動部支持膜として用い、ポリイミド膜２０を硬化温
度（３５０℃）未満の常温で可動部２上に配置し、硬化
温度で硬化させて可動部２を支持するようにした。よっ
て、可動部２の支持は確実なものとなる。The polyimide film 20 which is a thermosetting resin is also used.
Was used as the movable part supporting film, the polyimide film 20 was placed on the movable part 2 at room temperature below the curing temperature (350 ° C.), and cured at the curing temperature to support the movable part 2. Therefore, the support of the movable part 2 becomes reliable.
【００３３】さらに、ポリイミド膜２０（可動部支持
膜）には格子状にエッチング液侵入孔２１を形成し、エ
ッチング液侵入孔２１からエッチング液を侵入させて犠
牲層１７をエッチング除去するようにしたので、犠牲層
１７のエッチングを確実に行うことができる。
（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。Furthermore, the polyimide film 20 (movable part supporting film) is provided with etching solution penetration holes 21 in a lattice pattern, and the etching solution is allowed to penetrate through the etching solution penetration holes 21 to remove the sacrificial layer 17 by etching. Therefore, the sacrifice layer 17 can be surely etched. (Second Embodiment) Next, the second embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment.
【００３４】第１実施例では、犠牲層１７をエッチング
する前にポリイミド膜２０を形成したが、本実施例で
は、犠牲層１７をエッチングした後に可動部２の上にポ
リイミド膜２０を形成する。そして、シリコン基板１の
ダイシングを行う。この時、可動部２はポリイミド膜２
０にて支持されており、切削水の水流や水圧による可動
部２の破損が防止される。In the first embodiment, the polyimide film 20 is formed before the sacrifice layer 17 is etched, but in this embodiment, the polyimide film 20 is formed on the movable portion 2 after the sacrifice layer 17 is etched. Then, the silicon substrate 1 is diced. At this time, the movable part 2 has the polyimide film 2
It is supported at 0, and damage to the movable part 2 due to the water flow of cutting water and water pressure is prevented.
【００３５】シリコン基板１のダイシングの後に、ポリ
イミド膜２０をＯ2 アッシングにより除去する。このよ
うに本実施例では、犠牲層１７をエッチングした後に可
動部２の上にポリイミド膜２０を形成することにより、
ポリイミド膜２０にエッチング液侵入孔２１を形成する
必要がなく、工程数を低減することができる。After dicing the silicon substrate 1, the polyimide film 20 is removed by O 2 ashing. As described above, in the present embodiment, after the sacrificial layer 17 is etched, the polyimide film 20 is formed on the movable portion 2,
Since it is not necessary to form the etching solution penetration hole 21 in the polyimide film 20, the number of steps can be reduced.
【００３６】尚、この発明は上記各実施例に限定される
ものではなく、例えば、犠牲層の材料としては、シリコ
ン酸化膜の他にも、ＰＳＧやＢＳＧやＢＰＳＧであって
もよい。又、可動部の材料としては、ポリシリコンの他
にも、アモルファスシリコンや非晶質シリコンや単結晶
シリコンであってもよい。さらに、エッチング液として
は、フッ酸系エッチング液の他にもその他の酸性エッチ
ング液であってもよい。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and for example, the material of the sacrificial layer may be PSG, BSG or BPSG in addition to the silicon oxide film. The material of the movable portion may be amorphous silicon, amorphous silicon, or single crystal silicon in addition to polysilicon. Further, as the etching solution, other acidic etching solutions may be used in addition to the hydrofluoric acid-based etching solution.
【００３７】さらに、可動部支持膜としてのポリイミド
膜２０は、その他にもレジスト等の熱硬化性樹脂でもよ
い。さらには、上記実施例ではＭＩＳトランジスタ式の
半導体加速度センサに具体化したが、図１３で示した差
動容量式半導体加速度センサに具体化してもよい。Further, the polyimide film 20 as the movable part supporting film may be made of a thermosetting resin such as a resist. Further, in the above embodiment, the MIS transistor type semiconductor acceleration sensor is embodied, but it may be embodied in the differential capacitance type semiconductor acceleration sensor shown in FIG.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上詳述したように請求項１に記載の発
明によれば、ダイシングの際の可動部の破損を防止する
ことができる優れた効果を発揮する。又、請求項２に記
載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加
え、可動部と半導体基板との間に残った洗浄液の表面張
力に起因する可動部の破損を防止することができる。さ
らに、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または
請求項２に記載の発明の効果に加え、可動部を確実に支
持することができる。請求項４に記載の発明によれば、
請求項２に記載の発明の効果に加え、犠牲層を確実にエ
ッチング除去することができる。As described above in detail, according to the invention described in claim 1, the excellent effect of preventing damage to the movable portion during dicing is exhibited. According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, damage to the movable portion due to the surface tension of the cleaning liquid remaining between the movable portion and the semiconductor substrate is prevented. be able to. Furthermore, according to the invention described in claim 3, in addition to the effect of the invention described in claim 1 or 2, it is possible to reliably support the movable portion. According to the invention of claim 4,
In addition to the effect of the invention described in claim 2, the sacrificial layer can be surely removed by etching.
【図１】半導体加速度センサの平面図である。FIG. 1 is a plan view of a semiconductor acceleration sensor.
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG.
【図４】半導体加速度センサの製造工程を説明するため
の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the semiconductor acceleration sensor.
【図５】半導体加速度センサの製造工程を説明するため
の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor acceleration sensor.
【図６】半導体加速度センサの製造工程を説明するため
の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the semiconductor acceleration sensor.
【図７】半導体加速度センサの製造工程を説明するため
の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the semiconductor acceleration sensor.
【図８】半導体加速度センサの製造工程を説明するため
の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the semiconductor acceleration sensor.
【図９】半導体加速度センサの製造工程を説明するため
の断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the semiconductor acceleration sensor.
【図１０】半導体加速度センサの製造工程を説明するた
めの断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the semiconductor acceleration sensor.
【図１１】半導体加速度センサの製造工程を説明するた
めの断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the semiconductor acceleration sensor.
【図１２】半導体加速度センサの製造工程を説明するた
めの断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the semiconductor acceleration sensor.
【図１３】従来技術を説明するための半導体加速度セン
サの平面図である。FIG. 13 is a plan view of a semiconductor acceleration sensor for explaining a conventional technique.
【図１４】図１３のＣ−Ｃ断面図である。14 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG.
１ 半導体基板としてのシリコン基板 ２ 可動部 １７ 犠牲層 ２０ 可動部支持膜としてのポリイミド膜 ２１ エッチング液侵入孔 ２２ フッ酸系エッチング液 ２３ 洗浄液としての純水 1 Silicon substrate as a semiconductor substrate 2 movable parts 17 Sacrificial layer 20 Polyimide film as a movable part supporting film 21 Etching liquid entry hole 22 Hydrofluoric acid-based etching solution 23 Pure water as cleaning liquid
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 康利 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装 株式会社 内 (56)参考文献 特開 平７−169718（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−83707（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 29/84 G01P 15/12 H01L 21/306 Front page continuation (72) Inventor Yasutoshi Suzuki, 1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi Japan Denso Co., Ltd. (56) Reference JP-A-7-169718 (JP, A) JP-A-7-83707 (JP , A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 29/84 G01P 15/12 H01L 21/306
Claims (4)
構造の可動部とを備え、加速度の作用に伴う前記可動部
の変位から加速度を検出するようにした半導体加速度セ
ンサの製造方法であって、 前記可動部上に可動部支持膜を配置し、当該可動部支持
膜にて可動部を支持した状態で半導体基板をダイシング
し、その後、前記可動部支持膜を除去するようにしたこ
とを特徴とする半導体加速度センサの製造方法。1. A semiconductor substrate, and a movable part having a beam structure, which is arranged above the semiconductor substrate with a predetermined space therebetween, and acceleration is detected from displacement of the movable part due to the action of acceleration. A method of manufacturing a semiconductor acceleration sensor, comprising disposing a movable part supporting film on the movable part, dicing the semiconductor substrate in a state where the movable part is supported by the movable part supporting film, and thereafter, the movable part supporting film. A method for manufacturing a semiconductor acceleration sensor, characterized in that:
構造の可動部とを備え、加速度の作用に伴う前記可動部
の変位から加速度を検出するようにした半導体加速度セ
ンサの製造方法であって、 前記可動部上に可動部支持膜を配置して当該可動部支持
膜にて可動部を支持し、可動部と半導体基板との間に配
置した犠牲層をエッチング液を用いて除去し、半導体基
板をダイシングし、その後、前記可動部支持膜を乾式法
にて除去するようにしたことを特徴とする半導体加速度
センサの製造方法。2. A semiconductor substrate, and a movable part having a beam structure which is arranged above the semiconductor substrate with a predetermined space therebetween, and acceleration is detected from displacement of the movable part due to the action of acceleration. A method of manufacturing a semiconductor acceleration sensor, comprising: disposing a movable part supporting film on the movable part, supporting the movable part by the movable part supporting film, and forming a sacrificial layer between the movable part and the semiconductor substrate. A method of manufacturing a semiconductor acceleration sensor, characterized in that the semiconductor substrate is removed by using an etching solution, the semiconductor substrate is diced, and then the movable part supporting film is removed by a dry method.
り、硬化温度未満で可動部上に配置し、硬化温度で硬化
させて可動部を支持するようにした請求項１または請求
項２に記載の半導体加速度センサの製造方法。3. The movable part supporting film is made of a thermosetting resin, is arranged on the movable part at a temperature lower than the curing temperature, and is cured at the curing temperature to support the movable part. A method for manufacturing the semiconductor acceleration sensor according to 1.
グ液侵入孔が形成されており、当該エッチング液侵入孔
からエッチング液を侵入させて犠牲層をエッチング除去
するようにした請求項２に記載の半導体加速度センサの
製造方法。4. The movable-part support film is formed with etching solution penetration holes in a lattice pattern, and the etching solution is allowed to penetrate through the etching solution penetration holes to remove the sacrificial layer by etching. A method for manufacturing the semiconductor acceleration sensor according to claim 1.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3614194A JP3409417B2 (en) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | Manufacturing method of semiconductor acceleration sensor |
| US08/399,342 US5851851A (en) | 1994-03-07 | 1995-03-06 | Method for fabricating a semiconductor acceleration sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3614194A JP3409417B2 (en) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | Manufacturing method of semiconductor acceleration sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07245415A JPH07245415A (en) | 1995-09-19 |
| JP3409417B2 true JP3409417B2 (en) | 2003-05-26 |
Family
ID=12461518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP3614194A Expired - Lifetime JP3409417B2 (en) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | Manufacturing method of semiconductor acceleration sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3409417B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112786515B (en) * | 2019-11-11 | 2022-12-13 | 上海新微技术研发中心有限公司 | Processing method of thin film device |
| CN112786513B (en) * | 2019-11-11 | 2023-06-09 | 上海新微技术研发中心有限公司 | Processing method of thin film device and thin film device |
-
1994
- 1994-03-07 JP JP3614194A patent/JP3409417B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07245415A (en) | 1995-09-19 |
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