JPH07113708A - 半導体絶対圧力センサの製造方法 - Google Patents
半導体絶対圧力センサの製造方法Info
- Publication number
- JPH07113708A JPH07113708A JP26207093A JP26207093A JPH07113708A JP H07113708 A JPH07113708 A JP H07113708A JP 26207093 A JP26207093 A JP 26207093A JP 26207093 A JP26207093 A JP 26207093A JP H07113708 A JPH07113708 A JP H07113708A
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- groove
- pressure sensor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】センサウェハの裏面のダイシングライン上に溝
を設けガラス基板と真空中で陽極接合することで、均一
な特性を持った絶対圧力センサを大量にかつ容易に製造
できる方法を提供すること。 【構成】センサウェハ１１には、ダイアフラム１２の形
成と同時に加工される溝１５を設け、ガラス基板２１と
真空中で陽極接合する。 【効果】センサウェハに設けた溝により、陽極接合のセ
ッティングの際、センサウェハとガラス基板が密着して
も、溝を通してウェハ全体が均一な真空度となり、容易
に大量の絶対圧力センサが得られる。
を設けガラス基板と真空中で陽極接合することで、均一
な特性を持った絶対圧力センサを大量にかつ容易に製造
できる方法を提供すること。 【構成】センサウェハ１１には、ダイアフラム１２の形
成と同時に加工される溝１５を設け、ガラス基板２１と
真空中で陽極接合する。 【効果】センサウェハに設けた溝により、陽極接合のセ
ッティングの際、センサウェハとガラス基板が密着して
も、溝を通してウェハ全体が均一な真空度となり、容易
に大量の絶対圧力センサが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体絶対圧力セン
サの製造方法に関し、さらに詳しくは、シリコン半導体
圧力センサウェハと、その絶縁体支持基板としての、例
えば、パイレックスガラス基板とを接合するための方法
の改良に係るものである。
サの製造方法に関し、さらに詳しくは、シリコン半導体
圧力センサウェハと、その絶縁体支持基板としての、例
えば、パイレックスガラス基板とを接合するための方法
の改良に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、シリコン半導体ウェハと絶縁
体材料であるガラス基板との相互を、電気的エネルギを
利用して接合するようにした陽極接合法は、例えば、特
公昭53−28747 号公報などによってよく知られており、
この種の半導体圧力センサを製造する際にあっても、シ
リコン半導体圧力センサウェハとその支持材料の一つで
あるパイレックスガラス基板とを接合するための手段と
して広く利用されている。
体材料であるガラス基板との相互を、電気的エネルギを
利用して接合するようにした陽極接合法は、例えば、特
公昭53−28747 号公報などによってよく知られており、
この種の半導体圧力センサを製造する際にあっても、シ
リコン半導体圧力センサウェハとその支持材料の一つで
あるパイレックスガラス基板とを接合するための手段と
して広く利用されている。
【０００３】また、特開平2−158174 号公報において
は、シリコン半導体ウェハとガラス基板を陽極接合する
際に、あらかじめガラス基板の接合面側にあって、シリ
コン半導体圧力センサウェハのチップダイシングライン
に合わせた位置で、少なくともこのダイシング幅以上の
幅、および基板厚さの１／２以上２／３未満の深さを有
する切り込み溝を設けておき、このガラス基板の切り込
み溝を形成した面上に、前記シリコン半導体圧力センサ
ウェハを、そのダイシングラインが切り込み溝に一致さ
れて重ね合わされた状態で、前記陽極接合法を施すよう
にしている。
は、シリコン半導体ウェハとガラス基板を陽極接合する
際に、あらかじめガラス基板の接合面側にあって、シリ
コン半導体圧力センサウェハのチップダイシングライン
に合わせた位置で、少なくともこのダイシング幅以上の
幅、および基板厚さの１／２以上２／３未満の深さを有
する切り込み溝を設けておき、このガラス基板の切り込
み溝を形成した面上に、前記シリコン半導体圧力センサ
ウェハを、そのダイシングラインが切り込み溝に一致さ
れて重ね合わされた状態で、前記陽極接合法を施すよう
にしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術は、ガ
ラス基板に切り込み溝を設けるため、ガラス基板の研摩
作業の前あるいは後に溝加工という２次的な加工が加わ
り、陽極接合にとって重要なポイントであるガラス基板
の面精度（平面度）がそこなわれることが懸念される。
また、陽極接合のセッティングの際、ガラス基板に切り
込み溝が設けられているため、センサウェハのダイシン
グラインに、切り込み溝を正確に合致させてセッティン
グするということは、大変困難であり、量産的には不向
きな、製法とも言える。
ラス基板に切り込み溝を設けるため、ガラス基板の研摩
作業の前あるいは後に溝加工という２次的な加工が加わ
り、陽極接合にとって重要なポイントであるガラス基板
の面精度（平面度）がそこなわれることが懸念される。
また、陽極接合のセッティングの際、ガラス基板に切り
込み溝が設けられているため、センサウェハのダイシン
グラインに、切り込み溝を正確に合致させてセッティン
グするということは、大変困難であり、量産的には不向
きな、製法とも言える。
【０００５】本発明の目的は、ガラス基板に溝を設ける
のではなく、センサウェハに溝を設けることで、陽極接
合のセッティングを容易にし、さらに真空中で陽極接合
の際、センサウェハの溝を通してウェハ全体が均一に真
空に到達した状態で接合し、ウェハ内でばらつきが少な
い均一な特性をもった絶対圧力センサを歩留りが高く提
供できる、半導体絶対圧力センサの製造方法を提供する
ことにある。
のではなく、センサウェハに溝を設けることで、陽極接
合のセッティングを容易にし、さらに真空中で陽極接合
の際、センサウェハの溝を通してウェハ全体が均一に真
空に到達した状態で接合し、ウェハ内でばらつきが少な
い均一な特性をもった絶対圧力センサを歩留りが高く提
供できる、半導体絶対圧力センサの製造方法を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、センサウェハには、ダイアフラムのエッチングと同
時にダイシングライン上に溝が形成できるようなエッチ
ングマスク形状を施し、エッチングした時、ダイアフラ
ムが形成されると共に溝に溝ができる。このセンサウェ
ハをガラス基板に重ね合わせて、陽極接合により真空中
で接合する。
に、センサウェハには、ダイアフラムのエッチングと同
時にダイシングライン上に溝が形成できるようなエッチ
ングマスク形状を施し、エッチングした時、ダイアフラ
ムが形成されると共に溝に溝ができる。このセンサウェ
ハをガラス基板に重ね合わせて、陽極接合により真空中
で接合する。
【０００７】
【作用】本発明による半導体絶対圧力センサの製造方法
においては、センサウェハに設ける溝がダイアフラムの
エッチングと同時に形成できるので作業工程が削減でき
る。また、陽極接合のセッティングの際には、ガラス基
板は溝や穴もなくフラットなものなので、位置合わせが
なくなり作業性が向上する。さらに、真空中で陽極接合
する際、センサウェハに設けた溝が、真空の吸入口とな
りウェハ全体が、均一な真空度が得られた状態で接合で
き、歩留りが向上し、信頼性の高い絶対圧力センサが大
量に製造できる。
においては、センサウェハに設ける溝がダイアフラムの
エッチングと同時に形成できるので作業工程が削減でき
る。また、陽極接合のセッティングの際には、ガラス基
板は溝や穴もなくフラットなものなので、位置合わせが
なくなり作業性が向上する。さらに、真空中で陽極接合
する際、センサウェハに設けた溝が、真空の吸入口とな
りウェハ全体が、均一な真空度が得られた状態で接合で
き、歩留りが向上し、信頼性の高い絶対圧力センサが大
量に製造できる。
【０００８】
【実施例】以下、この発明に係る半導体圧力センサの製
造方法の一実施例につき、図１および図２を参照して詳
細に説明する。
造方法の一実施例につき、図１および図２を参照して詳
細に説明する。
【０００９】図１はこの実施例方法を適用した場合での
シリコン半導体圧力センサウェハとガラス基板との陽極
接合技術による接合状態を示す断面図であり、図２は、
センサウェハ１１の詳細な断面図である。
シリコン半導体圧力センサウェハとガラス基板との陽極
接合技術による接合状態を示す断面図であり、図２は、
センサウェハ１１の詳細な断面図である。
【００１０】この図１の実施例構成において、シリコン
半導体圧力センサウェハ１１について、ウェハ基板本体
に対するシリコンダイアフラム１２、およびキャビティ
１３の掘り込み形成は、この種のシリコン半導体圧力セ
ンサの一つの大きな特長とされており、これは、センサ
ウェハ１１の裏面側に、マスキング材料としてのシリコ
ン酸化膜などの薄膜を形成しておき、ＫＯＨ水溶液など
をエッチング液として用い、化学的方法あるいは電気化
学的方法により、同裏面側からキャビティ１３を選択的
にエッチングして掘り込むことで所期通りの断面形状を
得るもので、一般的にこのような異方性エッチングが用
いられる。異方性エッチングによれば、深い加工を高速
にかつ高精度に実施できるので、シリコンダイアフラム
１２の厚さのばらつきを押さえることが可能になり、歩
留りの向上が図れる。但し、異方性エッチングによる場
合、シリコンダイアフラム１２のコーナ部に角ができる
ので、そのまま使用する場合には耐圧が低下するという
問題が生じる。このため、ドライエッチングなどの等方
性エッチングにより数μｍから数十μｍ程度さらに掘り
込むことでシリコンダイアフラム１２のコーナ部に丸み
を持たせる。これによりセンサの耐圧向上を図れる。
半導体圧力センサウェハ１１について、ウェハ基板本体
に対するシリコンダイアフラム１２、およびキャビティ
１３の掘り込み形成は、この種のシリコン半導体圧力セ
ンサの一つの大きな特長とされており、これは、センサ
ウェハ１１の裏面側に、マスキング材料としてのシリコ
ン酸化膜などの薄膜を形成しておき、ＫＯＨ水溶液など
をエッチング液として用い、化学的方法あるいは電気化
学的方法により、同裏面側からキャビティ１３を選択的
にエッチングして掘り込むことで所期通りの断面形状を
得るもので、一般的にこのような異方性エッチングが用
いられる。異方性エッチングによれば、深い加工を高速
にかつ高精度に実施できるので、シリコンダイアフラム
１２の厚さのばらつきを押さえることが可能になり、歩
留りの向上が図れる。但し、異方性エッチングによる場
合、シリコンダイアフラム１２のコーナ部に角ができる
ので、そのまま使用する場合には耐圧が低下するという
問題が生じる。このため、ドライエッチングなどの等方
性エッチングにより数μｍから数十μｍ程度さらに掘り
込むことでシリコンダイアフラム１２のコーナ部に丸み
を持たせる。これによりセンサの耐圧向上を図れる。
【００１１】センサウェハ１１に溝１５を設ける方法に
ついては、図２により説明する。センサウェハ１１に
は、あらかじめエッチングのマスク材としてＳｉＯ2 膜
１６，ＳｉＮ膜１７を設けておき、ＳｉＮ膜１７にはダ
イシングライン１４上にエッチング溝１７１を設けてお
く。まずこのセンサウェハ１１の表面をワックスやＯリ
ングシールにより保護しＫＯＨ溶液等で異方性エッチン
グを行う。この時、キャビティ１３は、選択的にエッチ
ングされ所定のエッチング深さと形状を得る。また、エ
ッチングマスク材であるＳｉＮ膜１７は、１μｍ程度の
厚さでＫＯＨ溶液等に十分耐性があるが、エッチング溝
１７１の部分から露出しているＳｉＯ2 膜１６は、数時
間でエッチングされる。ここでＳｉＯ2 膜１６の厚さ
は、キャビティ１３が所定のエッチング深さとなる１μ
ｍ前後の厚さで良い。このように、異方性エッチングに
より、キャビティ１３を所定量をエッチングし、さら
に、エッチング溝１７１部のＳｉＯ2 膜も同時にエッチ
ングしＳｉを露出させる方法をとる。次に、等方性エッ
チングにより数μｍから数十μｍをエッチングし、異方
性エッチングにより形成されたシリコンダイアフラム１
２の角部に丸みを持たせ耐圧向上を図る。この時、エッ
チング溝１７１部のＳｉも同時にエッチングされ、溝１
５が簡単に形成される。
ついては、図２により説明する。センサウェハ１１に
は、あらかじめエッチングのマスク材としてＳｉＯ2 膜
１６，ＳｉＮ膜１７を設けておき、ＳｉＮ膜１７にはダ
イシングライン１４上にエッチング溝１７１を設けてお
く。まずこのセンサウェハ１１の表面をワックスやＯリ
ングシールにより保護しＫＯＨ溶液等で異方性エッチン
グを行う。この時、キャビティ１３は、選択的にエッチ
ングされ所定のエッチング深さと形状を得る。また、エ
ッチングマスク材であるＳｉＮ膜１７は、１μｍ程度の
厚さでＫＯＨ溶液等に十分耐性があるが、エッチング溝
１７１の部分から露出しているＳｉＯ2 膜１６は、数時
間でエッチングされる。ここでＳｉＯ2 膜１６の厚さ
は、キャビティ１３が所定のエッチング深さとなる１μ
ｍ前後の厚さで良い。このように、異方性エッチングに
より、キャビティ１３を所定量をエッチングし、さら
に、エッチング溝１７１部のＳｉＯ2 膜も同時にエッチ
ングしＳｉを露出させる方法をとる。次に、等方性エッ
チングにより数μｍから数十μｍをエッチングし、異方
性エッチングにより形成されたシリコンダイアフラム１
２の角部に丸みを持たせ耐圧向上を図る。この時、エッ
チング溝１７１部のＳｉも同時にエッチングされ、溝１
５が簡単に形成される。
【００１２】この様にセンサウェハ１１を加工した後、
ＳｉＮ膜１７とＳｉＯ2 膜１６をそれぞれ除去してや
り、ガラス基板２１と真空中で陽極接合する。ガラス基
板２１には、切り込み溝や、圧力導入口等がないため、
まったく位置合わせを行う必要がなく、センサウェハ１
１とガラス基板２１を重ね合わせるだけでセッティング
ができ作性業が非常に良い。これを真空中で接合してや
れば良いのだが、通常のプロセスを通したセンサウェハ
であると、このセッティングの際に、お互いの接合面が
鏡面仕上げなので密着してしまう。これを真空中で接合
すると、密着しているためにセンサウェハの中央部で
は、十分な真空度が得られず、非常に不均一な特性の絶
対圧力センサができてしまう。しかしながら、本実施例
のように、センサウェハ１１に溝１５を設けておけば、
セッティングの際に、センサウェハ１１とガラス基板２
１が密着しても、溝１５が真空の吸入口となりセンサウ
ェハ１１全体が均一な真空度に保たれ、この状態で陽極
接合できるので、均一な特性を持った絶対圧力センサが
大量にかつ容易に製作できる。
ＳｉＮ膜１７とＳｉＯ2 膜１６をそれぞれ除去してや
り、ガラス基板２１と真空中で陽極接合する。ガラス基
板２１には、切り込み溝や、圧力導入口等がないため、
まったく位置合わせを行う必要がなく、センサウェハ１
１とガラス基板２１を重ね合わせるだけでセッティング
ができ作性業が非常に良い。これを真空中で接合してや
れば良いのだが、通常のプロセスを通したセンサウェハ
であると、このセッティングの際に、お互いの接合面が
鏡面仕上げなので密着してしまう。これを真空中で接合
すると、密着しているためにセンサウェハの中央部で
は、十分な真空度が得られず、非常に不均一な特性の絶
対圧力センサができてしまう。しかしながら、本実施例
のように、センサウェハ１１に溝１５を設けておけば、
セッティングの際に、センサウェハ１１とガラス基板２
１が密着しても、溝１５が真空の吸入口となりセンサウ
ェハ１１全体が均一な真空度に保たれ、この状態で陽極
接合できるので、均一な特性を持った絶対圧力センサが
大量にかつ容易に製作できる。
【００１３】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明方法によ
れば、シリコン半導体圧力センサウェハと、支持基板と
なるガラス基板とを真空中にて接合して構成する半導体
絶対圧力センサの製造方法において、シリコン半導体圧
力センサウェハとガラス基板とを陽極接合法によって接
合させる場合、センサウェハの接合面側にあって、シリ
コン半導体圧力センサウェハのチップダイシングライン
に合わせた位置で、少なくともこのダイシング幅以上の
幅、および数μｍから数十μｍの深さを有する溝を設け
ておき、ガラス基板を重ね合わせた状態で、陽極接合法
を施すようにしたから、センサウェハの接合面側に予め
形成した溝によって、真空中での陽極接合の際に、ウェ
ハ全体が均一な真空度を得ることができるようになる。
このため、均一な特性を持った絶対圧力センサが、大量
にかつ容易に製造できる。
れば、シリコン半導体圧力センサウェハと、支持基板と
なるガラス基板とを真空中にて接合して構成する半導体
絶対圧力センサの製造方法において、シリコン半導体圧
力センサウェハとガラス基板とを陽極接合法によって接
合させる場合、センサウェハの接合面側にあって、シリ
コン半導体圧力センサウェハのチップダイシングライン
に合わせた位置で、少なくともこのダイシング幅以上の
幅、および数μｍから数十μｍの深さを有する溝を設け
ておき、ガラス基板を重ね合わせた状態で、陽極接合法
を施すようにしたから、センサウェハの接合面側に予め
形成した溝によって、真空中での陽極接合の際に、ウェ
ハ全体が均一な真空度を得ることができるようになる。
このため、均一な特性を持った絶対圧力センサが、大量
にかつ容易に製造できる。
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】センサウェハの詳細図である。
１１…センサウェハ、１２…ダイアフラム、１３…キャ
ビティ、１４…ダイシングライン、１５…溝、１６…Ｓ
ｉＯ2 膜、１７…ＳｉＮ膜、１７１…エッチング溝、２
１…ガラス基板。
ビティ、１４…ダイシングライン、１５…溝、１６…Ｓ
ｉＯ2 膜、１７…ＳｉＮ膜、１７１…エッチング溝、２
１…ガラス基板。
Claims (1)
- 【請求項１】シリコン半導体圧力センサウェハと、支持
基板となるガラス基板とを真空中にて接合して構成する
半導体絶対圧力センサの製造方法において、前記シリコ
ン半導体圧力センサウェハとガラス基板とを陽極接合法
によって接合させる場合、前記センサウェハの接合面側
にあって、前記シリコン半導体圧力センサウェハのチッ
プダイシングラインに合わせた位置で、少なくともこの
ダイシング幅以上の幅、数μｍから数十μｍの深さを有
する溝を設けておき、このセンサウェハの溝を形成した
面上に、前記ガラス基板を重ね合わせた状態で、前記陽
極接合法を施すようにしたことを特徴とする半導体圧力
センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26207093A JPH07113708A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 半導体絶対圧力センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26207093A JPH07113708A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 半導体絶対圧力センサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07113708A true JPH07113708A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17370616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26207093A Pending JPH07113708A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 半導体絶対圧力センサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07113708A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040011244A (ko) * | 2002-07-30 | 2004-02-05 | 주식회사 비에스이 | 다이어프램이 형성된 반도체소자의 커팅방법 |
| JP2011197386A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Seiko Epson Corp | 光フィルターおよび分析機器 |
| US10649000B2 (en) | 2015-12-17 | 2020-05-12 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Connection assembly |
-
1993
- 1993-10-20 JP JP26207093A patent/JPH07113708A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040011244A (ko) * | 2002-07-30 | 2004-02-05 | 주식회사 비에스이 | 다이어프램이 형성된 반도체소자의 커팅방법 |
| JP2011197386A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Seiko Epson Corp | 光フィルターおよび分析機器 |
| US9703092B2 (en) | 2010-03-19 | 2017-07-11 | Seiko Epson Corporation | Optical filter including a substrate having a groove with a pair of curved surfaces and analytical instrument |
| US10649000B2 (en) | 2015-12-17 | 2020-05-12 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Connection assembly |
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