JPH0442972A - 半導体圧力センサウエハの裏面処理方法 - Google Patents
半導体圧力センサウエハの裏面処理方法Info
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- JPH0442972A JPH0442972A JP14794490A JP14794490A JPH0442972A JP H0442972 A JPH0442972 A JP H0442972A JP 14794490 A JP14794490 A JP 14794490A JP 14794490 A JP14794490 A JP 14794490A JP H0442972 A JPH0442972 A JP H0442972A
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Landscapes
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- Pressure Sensors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業−」二の利用分野〕
この発明は半導体圧力上ンサウエノ・の裏面処理方法に
関するものである。
関するものである。
従来の半導体圧力センサをシリコンウェハ上に製作する
には次のような方法によっていた。まず、比抵抗３〜５
Ω−ａｍ、結晶軸が４００＞又は＜ｌＩＯ＞のＮ型シリ
コンウェハ（１）上に公知のシリコンブレーナ半導体製
造技術によｐ１ゲージ抵抗と称される圧力検知用の抵抗
部をホイートストーンブリッジ構成となるように設計し
た後拡散形成する。各ゲージ抵抗の配置位置は将来ダイ
ヤフラムとなる領域の周辺部又は周辺部と中央部とに分
割して配置する。
には次のような方法によっていた。まず、比抵抗３〜５
Ω−ａｍ、結晶軸が４００＞又は＜ｌＩＯ＞のＮ型シリ
コンウェハ（１）上に公知のシリコンブレーナ半導体製
造技術によｐ１ゲージ抵抗と称される圧力検知用の抵抗
部をホイートストーンブリッジ構成となるように設計し
た後拡散形成する。各ゲージ抵抗の配置位置は将来ダイ
ヤフラムとなる領域の周辺部又は周辺部と中央部とに分
割して配置する。
外部との電気的接続のテＩＺめ、Ａｄ配線技術によシボ
ンデイングパッドを形成してシリコン表面側の加工を終
る。次に、ウェハの裏面（３）側からシリコンの薄肉部
（ダイヤプラム）を作るだめ、裏面全面を研磨加工して
シリコンウェハ全体の厚さ金薄くすると共に表面側の加
工作業中に発生した拡散ダメージ層を除去する。続いて
裏面にウェットエツチング用のマスク材料例えば、シリ
コン窃化膜、シリコン酸化膜などを被覆し、エツチング
部位のマスクを写真食刻技術により除去してウェットエ
ツチングし、ダイヤフラムを形成する。この時のダイヤ
プラムの厚さは一般に３０−４０ｐｍである０ 〔発明が解決しようとする課題〕 従来の半導体圧力センサウェハの加工においては表面側
の加工が終了後、第４図に示す如く裏面をラッピングし
、更に研磨処理を行っていたが、この方法だと圧力セン
サが必要とする面粗度の秀れた鏡面が得られるものの、
第４図に示す如くラッピング・研磨処理の過程でウェハ
の面内厚み分布がばらつくとか、あるいはラッピング・
研磨作業中ウェハを固定するために使ったワックスを洗
浄除去する過程で、ウェハ裏面が汚れるなどの問題があ
り次のエツチング材料を被覆する工程で問題を起しやす
いなどの問題点があった。
ンデイングパッドを形成してシリコン表面側の加工を終
る。次に、ウェハの裏面（３）側からシリコンの薄肉部
（ダイヤプラム）を作るだめ、裏面全面を研磨加工して
シリコンウェハ全体の厚さ金薄くすると共に表面側の加
工作業中に発生した拡散ダメージ層を除去する。続いて
裏面にウェットエツチング用のマスク材料例えば、シリ
コン窃化膜、シリコン酸化膜などを被覆し、エツチング
部位のマスクを写真食刻技術により除去してウェットエ
ツチングし、ダイヤフラムを形成する。この時のダイヤ
プラムの厚さは一般に３０−４０ｐｍである０ 〔発明が解決しようとする課題〕 従来の半導体圧力センサウェハの加工においては表面側
の加工が終了後、第４図に示す如く裏面をラッピングし
、更に研磨処理を行っていたが、この方法だと圧力セン
サが必要とする面粗度の秀れた鏡面が得られるものの、
第４図に示す如くラッピング・研磨処理の過程でウェハ
の面内厚み分布がばらつくとか、あるいはラッピング・
研磨作業中ウェハを固定するために使ったワックスを洗
浄除去する過程で、ウェハ裏面が汚れるなどの問題があ
り次のエツチング材料を被覆する工程で問題を起しやす
いなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、ウェハの裏面を研削で行った後、研削作業過
程でシリコン裏面に与えた損傷を波長０．３〜０．５μ
ｍ程度のレーザ光線で回復させる作業を通じて、ウェハ
の面内厚み分布が小さく、尚かつ半導体圧力センサが必
要とする面粗度を有し、その後に続くエツチングマスク
を形成する作業にも、ウェットエツチング作業そのもの
にも影響を及ぼさない裏面処理方法を得ることを目的と
する。
たもので、ウェハの裏面を研削で行った後、研削作業過
程でシリコン裏面に与えた損傷を波長０．３〜０．５μ
ｍ程度のレーザ光線で回復させる作業を通じて、ウェハ
の面内厚み分布が小さく、尚かつ半導体圧力センサが必
要とする面粗度を有し、その後に続くエツチングマスク
を形成する作業にも、ウェットエツチング作業そのもの
にも影響を及ぼさない裏面処理方法を得ることを目的と
する。
〔課題を解決するための手段をよび作用〕この発明に係
る半導体圧力センサウェハの裏面処理方法は、公知のシ
リコン研削技術を用いてシリコン裏面の研削を行い、更
にレーザ光線によって研削ダメージの修復をする。シリ
コンの裏面研削においては研削後のウェハの面内厚ばら
つきは小さく（α値で約±２μｍ）、裏面からウェット
エツチングによってダイヤフラムを加工する場合、仕上
りのダイヤフラム厚のウェハ面内ばらつきが小さくなシ
歩留りが向上する。しかし研削直後の面に直接エツチン
グマスク材料を被覆してエツチングする場合、研削ダメ
ージがシリコン裏面に残っているために、エツチングマ
スクとしての材料がエツチング中に剥離したり、ピンホ
ール状の穴がおいて実用に耐えず半導体圧力センサの裏
面処理には使えなかった。そこで本発明では裏面研削後
波長０．３〜０．５μｍのレーザ光線を照射して、研削
ダメージ層を溶融、再結晶化させる。勿論、この作業は
大気中では、酸化などの問題が１りシできない。
る半導体圧力センサウェハの裏面処理方法は、公知のシ
リコン研削技術を用いてシリコン裏面の研削を行い、更
にレーザ光線によって研削ダメージの修復をする。シリ
コンの裏面研削においては研削後のウェハの面内厚ばら
つきは小さく（α値で約±２μｍ）、裏面からウェット
エツチングによってダイヤフラムを加工する場合、仕上
りのダイヤフラム厚のウェハ面内ばらつきが小さくなシ
歩留りが向上する。しかし研削直後の面に直接エツチン
グマスク材料を被覆してエツチングする場合、研削ダメ
ージがシリコン裏面に残っているために、エツチングマ
スクとしての材料がエツチング中に剥離したり、ピンホ
ール状の穴がおいて実用に耐えず半導体圧力センサの裏
面処理には使えなかった。そこで本発明では裏面研削後
波長０．３〜０．５μｍのレーザ光線を照射して、研削
ダメージ層を溶融、再結晶化させる。勿論、この作業は
大気中では、酸化などの問題が１りシできない。
従って、ウェハは真空チャンバー内にセットされレーザ
光線の照射は照射用のガラス窓を通じて行う。このよう
にすることにより、半導体圧力センサチッグとして必要
な面粗度を持ち、エツチングマスクを被覆してウェット
エツチングを行ってもマスクの剥離やピンホールの発生
がなく、ダイヤフラム加工を実施することができる。
光線の照射は照射用のガラス窓を通じて行う。このよう
にすることにより、半導体圧力センサチッグとして必要
な面粗度を持ち、エツチングマスクを被覆してウェット
エツチングを行ってもマスクの剥離やピンホールの発生
がなく、ダイヤフラム加工を実施することができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図〜第３図はこの発明の一実施例である半導体圧力セン
サウェハの裏面処理工程を示す断面図である。まず第１
図を使って説明する。比抵抗３〜５ΩＣｍ結晶軸（１０
０，＞、厚さ５２５μｍ、ウェハ径１００ｍｍφのＮ形
シリコンウェハ（１）に公知の酸化膜形成技術を用い酸
化膜を７０００人形成する。公知の写真食刻技術を用い
ゲージ抵抗を相互に結ぶ拡散リードパターンを酸化膜上
に転写する。公知の拡散技術を用いボロンの高濃度拡散
（表面濃度が約ｌ○１８ａｔｍ／ｃｍ３のオーダ）を行
う。続いてゲージ抵抗を同じく公知のイオン注入技術を
用いて形成する０更に、ゲージ抵抗を外の回路と接続す
るために、ＡＩのポンディングパッドを形成してシリコ
ンウェハ表面（２）の加工を終る。次に、公知のシリコ
ン研削技術によりウェハの裏面（３）を研削除去し、ウ
ェハの厚みを３５０ｐＨ２まで薄くする。この時、ウェ
ハの面内厚みのばらつきは±２μｍ２μｍ程る。
図〜第３図はこの発明の一実施例である半導体圧力セン
サウェハの裏面処理工程を示す断面図である。まず第１
図を使って説明する。比抵抗３〜５ΩＣｍ結晶軸（１０
０，＞、厚さ５２５μｍ、ウェハ径１００ｍｍφのＮ形
シリコンウェハ（１）に公知の酸化膜形成技術を用い酸
化膜を７０００人形成する。公知の写真食刻技術を用い
ゲージ抵抗を相互に結ぶ拡散リードパターンを酸化膜上
に転写する。公知の拡散技術を用いボロンの高濃度拡散
（表面濃度が約ｌ○１８ａｔｍ／ｃｍ３のオーダ）を行
う。続いてゲージ抵抗を同じく公知のイオン注入技術を
用いて形成する０更に、ゲージ抵抗を外の回路と接続す
るために、ＡＩのポンディングパッドを形成してシリコ
ンウェハ表面（２）の加工を終る。次に、公知のシリコ
ン研削技術によりウェハの裏面（３）を研削除去し、ウ
ェハの厚みを３５０ｐＨ２まで薄くする。この時、ウェ
ハの面内厚みのばらつきは±２μｍ２μｍ程る。
次に第２図に示す如く、このウェハを真空チャンバー（
４）内に裏面（３）を上にして入れ１ｏ−７りｏｒｒの
オーダまで真空排気する。真空チャンバー（４）にはレ
ーザ光線の照射用の窓（５）が設けられており、ここか
らシリコンウェハ（１）の裏面全体をレーザ光線（６）
で走査する。レーザ光線の波長はシリコンが光エネルギ
ーを吸収しやすいような波長である０、３〜０．５μｍ
を選ぶ。
４）内に裏面（３）を上にして入れ１ｏ−７りｏｒｒの
オーダまで真空排気する。真空チャンバー（４）にはレ
ーザ光線の照射用の窓（５）が設けられており、ここか
らシリコンウェハ（１）の裏面全体をレーザ光線（６）
で走査する。レーザ光線の波長はシリコンが光エネルギ
ーを吸収しやすいような波長である０、３〜０．５μｍ
を選ぶ。
これによシ、シリコン裏面の研削作業により裏面側に生
じていた研削ダメージ層は溶解し再凝固する０この時冷
却方法を工夫することにより再凝固層は再結晶化する。
じていた研削ダメージ層は溶解し再凝固する０この時冷
却方法を工夫することにより再凝固層は再結晶化する。
この結果、シリコン裏面の状態はラッピング争ボリンシ
ュ処理面と変ヤない程度まで改善される。次に、真空チ
ャンバーよりウェハを取り出し、シリコン裏面にシリコ
ン窒化膜（７）を形成し、ダイヤスラム部となるべき部
分のシリコン窒化膜をエツチング除去した後、８０〜９
゜でに件温したＫＯＩ（溶液中でシリコンの異方性エツ
チングを行う。異方性エツチングのエツチングレートは
安定しているため、ウエノＮ面内の面内厚みばらつきが
即ダイヤグラム厚みのばらつきとして現われる。しかし
、以上説明１−できたようにシリコンの裏面研削を行う
と、板厚のばらつきが小さく、必・値で±２μｍ程度と
なるため、ダイヤフラム厚みのばらつきは極めて少いも
のとなる。ダイヤフラム厚みは半導体圧力センサのスパ
ン出力に２乗できくため、歩留りの向」二は著しい。
ュ処理面と変ヤない程度まで改善される。次に、真空チ
ャンバーよりウェハを取り出し、シリコン裏面にシリコ
ン窒化膜（７）を形成し、ダイヤスラム部となるべき部
分のシリコン窒化膜をエツチング除去した後、８０〜９
゜でに件温したＫＯＩ（溶液中でシリコンの異方性エツ
チングを行う。異方性エツチングのエツチングレートは
安定しているため、ウエノＮ面内の面内厚みばらつきが
即ダイヤグラム厚みのばらつきとして現われる。しかし
、以上説明１−できたようにシリコンの裏面研削を行う
と、板厚のばらつきが小さく、必・値で±２μｍ程度と
なるため、ダイヤフラム厚みのばらつきは極めて少いも
のとなる。ダイヤフラム厚みは半導体圧力センサのスパ
ン出力に２乗できくため、歩留りの向」二は著しい。
以上のようにこの発明によれば、裏面処理後のウェハ面
内厚ばらつきが小さく、ウェハ裏面の面粗度が比較的鏡
面に近く研削ダメージのないウェハが得られ、この後に
続くシリコンダイヤ７２ム形成工程に大きな利点を生ず
るなどの効果がある。
内厚ばらつきが小さく、ウェハ裏面の面粗度が比較的鏡
面に近く研削ダメージのないウェハが得られ、この後に
続くシリコンダイヤ７２ム形成工程に大きな利点を生ず
るなどの効果がある。
第】図〜第３図はこの発明の一実施例でおる半導体圧力
センサウエハの裏面処理工程を示す断面図、第４図は従
来の半導体圧力センサウエハの裏面処理工程によるシリ
コンウェハの出来１合を示す断面図である。 図において、（１）はシリコンウェハ、（２）はシリコ
ンウェハ表面、（３）はシリコンウェハ裏面、（４）は
真空チャンバ、（５）はレーザ光線照射用窓、（６）は
レーザ光線、（７）はシリコン窒化膜を示す。 なお、図中、同一符号・は同一 又は相当部分を示す。
センサウエハの裏面処理工程を示す断面図、第４図は従
来の半導体圧力センサウエハの裏面処理工程によるシリ
コンウェハの出来１合を示す断面図である。 図において、（１）はシリコンウェハ、（２）はシリコ
ンウェハ表面、（３）はシリコンウェハ裏面、（４）は
真空チャンバ、（５）はレーザ光線照射用窓、（６）は
レーザ光線、（７）はシリコン窒化膜を示す。 なお、図中、同一符号・は同一 又は相当部分を示す。
Claims (1)
- ウェハの薄板化を研削で行つた後、研削ダメージを除
去するために前記ウェハを真空チャンバーに入れ、レー
ザ光線照射用ガラス窓を通してレーザ光線を研削面全面
に走査照射することを特徴とする半導体圧力センサウェ
ハの裏面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14794490A JPH0442972A (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | 半導体圧力センサウエハの裏面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14794490A JPH0442972A (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | 半導体圧力センサウエハの裏面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0442972A true JPH0442972A (ja) | 1992-02-13 |
Family
ID=15441597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14794490A Pending JPH0442972A (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | 半導体圧力センサウエハの裏面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0442972A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0967634A1 (en) * | 1997-11-18 | 1999-12-29 | Mitsui Chemicals, Inc. | Method of producing semiconductor wafer |
| EP1304735A3 (en) * | 2001-10-19 | 2003-06-25 | Fujitsu Limited | Semiconductor device manufacture method |
-
1990
- 1990-06-06 JP JP14794490A patent/JPH0442972A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0967634A1 (en) * | 1997-11-18 | 1999-12-29 | Mitsui Chemicals, Inc. | Method of producing semiconductor wafer |
| EP0967634A4 (en) * | 1997-11-18 | 2006-04-26 | Mitsui Chemicals Inc | METHOD FOR PRODUCING A SEMICONDUCTOR DISC |
| EP1304735A3 (en) * | 2001-10-19 | 2003-06-25 | Fujitsu Limited | Semiconductor device manufacture method |
| US6951800B2 (en) | 2001-10-19 | 2005-10-04 | Fujitsu Limited | Method of making semiconductor device that has improved structural strength |
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