JPH01289265A - 基板の分割方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は基板の分割方法に関し、詳しくは、ＩＣ微細加
工技術により空間部を有した微少構造が複数個基板又は
基板上に形成されたものを、その微少構造の数に応じて
良好にカッティングを行なう基板（特にシリコン基板）
の分割方法に関する。

［従来技術］ シリコンを用いた微少構造物（微細加工構造物）の製造
は、シリコン基板を材料としこれにＩＣ微細加工技術（
プレーナー技術）を応用して複数個の所望の同−又は異
なった微少構造を形成せしめ、しかる後、ダイシング・
ソーによってチップ状に分割することが一般に行なわれ
ている。

前記のチップ化されたシリコン微細加工構造物はいろい
ろな形態のものが作製され各分野で採用されている。そ
の一つに、特開昭６１−１９１９５３号公報に記載され
ているようなダイヤワラム型、片持ち梁型或いはブリッ
ジ構造型など空間部を形成したガス検出装置が知られて
いる。こうした形態を呈したシリコン微細加工構造物は
ガス検出装置への応用のみならず例えば圧力センサ、赤
外線センサ、加速度センサ、ガス流量計又はマスフロー
コントローラのセンサなどにも応用しうるものである。

ところで、こうした微細加工構造物は取敢えず基板上に
複数個形成し、これを分割してつくられているのが一般
的である。

第３図、第４図及び第５図は基板又は基板上に空間部を
有するシリコン微細加工構造物が複数個形成され、これ
らをチップ化する従来の方法の概略を示した二側である
。

第４図の方法（ダイヤモンドスクライバ−８で線入れを
行ないブレーキングする方法）は、（イ）シリコン基板
１１上に上部層１２のパターニングを完成させた後、（
ロ）シリコンエツチングによる架橋構造（空洞○）を形
成し、（ハ）チップ化するためにダイヤモンドスクライ
バ−８により線入れを行ない、次いで（ニ）ブレーキン
グを行なって切断するというものであるが、この方法で
はブレーキングを行なった際往々にして架橋１２１に亀
裂（Ｃ）が発生するという好ましくない事態が発生する
。

第５図の方法（ダイシング・ソーＤを用いて切り離す方
法）は架橋形成後ダイシングを行なうものであるが、こ
の方法では冷却しながら切削をするため切削破片（ｆ）
により架橋に亀裂（Ｃ）を生じさせる欠点がある。

第６図の方法（予めダイシングして切り離した後エツチ
ングする方法）は（イ）エッチング工程前既にチップご
とに切り離れされているため取扱いにくく、従って、（
ロ）バラツキを少ないように後にエツチングするのが困
難である。図中、Ｅｌ及びＥ２はチップごとにエツチン
グされたところがばらついている状態を示している。

なお、第４図から第６図までの説明は、架橋構造を有す
るシリコン微細加工品を例にとっているが、必ずしもそ
うした構造のものに限らず。

空間部を有するシリコン微細構造に共通していえること
である。

［目　　　的］ 本発明は空間部を有するＩＣ微細加工構造物を弱い力で
チップに分割する方法を提供するものである。

［構　　成］ ＩＣ微細加工技術により空間部を有して形成される微少
構造を複数個備えた備えた基板を二以上に分割する方法
において、エツチングによる前記空間部の形成に先立っ
て分割すべき個所に予め溝を設けておき、次いで、エツ
チングを行ない前記の空間部を形成せしめるとともに溝
を深くした後、その深溝の位置で切断することを特徴と
している。

ちなみに本発明者らはシリコンウェハにＩＣ微細加工技
術を用いて複数個形成された片持ち梁、ブリッジダイヤ
フラムなどの微細構造物をチップに分割するのに、チッ
プ化する前の微細構造物の製造工程の順序に工夫をこら
すことで、その分割を弱い力で行ないうろことを確めた
。本発明方法はこれに基づいてなされたものである。

以下に、本発明方法を添付の図面に従がいながら更に詳
細に説明する。

第１図及び第２図は本発明方法の代表的な二側の概略を
表わしている。

第１図に示した方法から説明を進めると、（イ）基板１
１上に上部層１２のパターニングを完了させる（この工
程は第３図（イ）と異ならない）。

ここでは適宜上基板１１にはＳｉを用いることにする。

上部層１２には５ｉｎ２．ＳｎＯ２，Ｐｔなどが用いら
れる。（ロ）切断しようとする個所にダイシング溝１３
を形成する。この溝１３の深さは一概に決められないが
、例えば、基板１１の厚さ（ｄ工）が約０．４ｍくらい
のものでは溝１３の深さ（ｄ２）は０．１〜０；２＋＋
ｎ＜らいが適当である。溝１３の幅Ｗはｄ２の２〜３倍
くらいの範囲であるが０．１ｎｎ以下が適当である。（
ハ）この状態でエツチング（エツチングは基板１１のみ
である）を行なうと空洞０が形成されるとともに溝１３
は幅が拡がった先鋭な形状のもの１３１となる。

ここで用いられるエツチング液は、５ｉ（１００）基板
を用いＶ型溝３１の壁面が（１１１）面になるように方
法を設定することを配慮して、異方性エツチング液（エ
チレンジアミンとカテコールと水との混合水溶液、　Ｎ
ａＯＨ水溶液、ＫＯＨ水溶液など）の約６０〜９０℃に
加熱したものの使用が望ましい。

エツチングは、前記のごとく、ｄ□斗０．４ｍｍでｄ２
＝０．１〜０．２ｒｍ＜らいのものでは、溝１３の深さ
方向に約０．１ｎｎエツチングされる程度が適当である
。このため、深溝１３１の残り厚さ（ｄ３）は約０．１
ｍｍ程度となる。もっとも、ｄ、の値は基板の直径、厚
さ、チップ面積、エツチングの条件等を違えることによ
ってｄ　３＝Ｑ、Ｑ５〜０．３ｍｍ程度であってもかま
わない。

最後に、（ニ）ブレーキングを行えば基板をＶ型構成部
から切放すことができ個々のチップ１が得られる。ブレ
ーキングに要する力が架橋構造を破壊する程大きくない
ことは勿論である。

一方、第２図は基板１１の裏面側（上部層１２の反対側
）にＶ型溝１３１を形成し、ブレーキングを行なって基
板１１を分割しダイヤフラム型のチップ１を得る方法を
（イ）（ロ）（ハ）（ニ）の工程順に表わしたものであ
る。この方法では、エツチング時に上部層１２の表面及
び基板１１の裏面で非腐食部を保護膜（例えばＳｉ基板
を用い、ＮａＯＨなどのアルカリ性水溶液でエツチング
する場合は、耐アルカリ性のＭｏ、Ｃｒ、Ｎｉ膜若しく
はフォトレジスト等の樹脂膜）１４でカバーしておく（
ロ）のが好ましい。保護層１４は最終的にはＭｏ、Ｎｉ
ならば硝酸、Ｃｒならば硝酸第２セリウムアンモニウム
、樹脂ならばレジスト剥離剤、アセトン、テトラヒドロ
フランなどの有機溶剤で選択的に溶解除去される。

第３図は特開昭６１−１９１９５３号公報に記載されて
いるガス検知装置の製造に本発明方法を応用した例であ
る。

ここでは基板１１にシリコンが使用されている。

また、上部層１２は二酸化シリコン１２１、金属層１２
２、二酸化シリコン層１２３及び酸化スズ層１２４から
構成されており、酸化スズ層１２４はコンタクトホール
によって金属層１２２に接触している。

金属層１２２はＡｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎｉなど良導電性で
あればかまわないが、二酸化シリコン層１２１及び１２
３との接着性及び密着性などを考えるとチタン／金又は
プラチナ／チタンの三層構成からなっているのが望まし
い。

これまで゛の説明では、基板１１にシリコンを用い、得
られるチップは架橋構造又はダイヤフラム構造について
述べてきたが、これらに限定されないことは言までもな
い１例えば基板１１にＮｉ。

Ｃｒ　、　Ｃｕ　、ステンレスなどが採用されてもよく
、そうした金属が用いられた場合にはそれらに適したエ
ツチング液が使用される。また、微細加工構造が片持ち
梁型であってもよく、その場合にも既述の方法が採用さ
れる。

［効　　果コ 本発明方法によれば、空間部を有するタイプ（ダイヤフ
ラム型、片持ち梁型、ブリッジ型など）の微細加工構造
物を、各チップに不都合を生じさせることなく、容易に
分割することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明方法を説明するための二側の
概略図である。 第３図は本発明方法をチップ化されるガス検出装置の製
造に適用した例である。 第４図、第５図及び第６図は従来のチップ化の方法の三
個を示したものである。 １・・・チ　ッ　プ　　　１１・・・基　板１２・・・
上　部　層　　　１３・・・溝１４・・・保抗層　１２
１・・・架橋 １３１・・・深　溝　　　　Ｏ・・・空　洞特許出願人
株式会社リコー外１名 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ＩＣ微細加工技術により空間部を有して形成される
   微少構造を複数個備えた基板を二以上に分割するのに際
   して、エッチングによる前記空間部の形成に先立って分
   割すべき個所に予め溝を設けておき、次いで、エッチン
   グを行ない前記の空間部を形成せしめるとともに溝を深
   くした後、その深溝の位置で切断することを特徴とする
   基板の分割方法。