JPH07240392A - 半導体基板の分割方法 - Google Patents
半導体基板の分割方法Info
- Publication number
- JPH07240392A JPH07240392A JP3072194A JP3072194A JPH07240392A JP H07240392 A JPH07240392 A JP H07240392A JP 3072194 A JP3072194 A JP 3072194A JP 3072194 A JP3072194 A JP 3072194A JP H07240392 A JPH07240392 A JP H07240392A
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- JP
- Japan
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- semiconductor substrate
- divided
- substrate
- dividing
- vibrator
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Abstract
(57)【要約】
【目的】センサチップ製造のために半導体基板を分割す
る際に、チップ周辺の破損、あるいは薄いダイヤフラム
部の破損を防止する。 【構成】半導体基板１の分割線９に沿って超音波振動を
振動子６から印加することにより分割する。予め、ウェ
ットあるいはドライエッチングで分割線９に溝を形成し
ておくことも有効である。
る際に、チップ周辺の破損、あるいは薄いダイヤフラム
部の破損を防止する。 【構成】半導体基板１の分割線９に沿って超音波振動を
振動子６から印加することにより分割する。予め、ウェ
ットあるいはドライエッチングで分割線９に溝を形成し
ておくことも有効である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体センサなどの半
導体素子の製造のための半導体基板の分割方法に関す
る。
導体素子の製造のための半導体基板の分割方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の製造のために、直径の大き
な半導体基板の状態でウエーハ処理工程を行い、そのあ
と各素子片となるチップに分割することは、半導体素子
の量産のために必須である。半導体センサは、近年、低
消費電力化、小型化、低コスト化が要求されており、さ
まざまな分野、例えば、医療、自動車産業等において市
場が発展することが予想される。特に、これらの要求を
達成するためには、熱容量が小さいダイヤフラム構造上
に形成する必要がある。このダイヤフラムの厚さは１μ
ｍ程度と非常に薄いので、基板から素子を分割するに
は、一般的に回転するブレードによるダイサー、ダイヤ
モンドカッターによるスクライバあるいはレーザ加工装
置などが用いられていた。
な半導体基板の状態でウエーハ処理工程を行い、そのあ
と各素子片となるチップに分割することは、半導体素子
の量産のために必須である。半導体センサは、近年、低
消費電力化、小型化、低コスト化が要求されており、さ
まざまな分野、例えば、医療、自動車産業等において市
場が発展することが予想される。特に、これらの要求を
達成するためには、熱容量が小さいダイヤフラム構造上
に形成する必要がある。このダイヤフラムの厚さは１μ
ｍ程度と非常に薄いので、基板から素子を分割するに
は、一般的に回転するブレードによるダイサー、ダイヤ
モンドカッターによるスクライバあるいはレーザ加工装
置などが用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の分
割方法では、次のような問題点がある。まず、ダイサー
では、ウエーハの吸着とカッティング時の洗浄水でダイ
ヤフラムが破損するという問題がある。また、ダイヤモ
ンドカッターを用いたスクライバでは、個々のチップの
分離を自動化するのが困難であり、チップの周辺部に欠
損を生じるため機械的強度が大幅に劣化するという問題
があった。そしてレーザ加工法では、レーザ照射による
熱歪みがウエーハ上に残るためデバイスの特性を劣化さ
せる要因となるなどの問題があった。
割方法では、次のような問題点がある。まず、ダイサー
では、ウエーハの吸着とカッティング時の洗浄水でダイ
ヤフラムが破損するという問題がある。また、ダイヤモ
ンドカッターを用いたスクライバでは、個々のチップの
分離を自動化するのが困難であり、チップの周辺部に欠
損を生じるため機械的強度が大幅に劣化するという問題
があった。そしてレーザ加工法では、レーザ照射による
熱歪みがウエーハ上に残るためデバイスの特性を劣化さ
せる要因となるなどの問題があった。
【０００４】本発明の目的は、上記の問題を解決し、微
小素子片を周辺あるいはダイヤフラム部を破損すること
なく、また熱歪みを加えることなく、容易に得ることの
できる半導体基板の分割方法を提供することにある。
小素子片を周辺あるいはダイヤフラム部を破損すること
なく、また熱歪みを加えることなく、容易に得ることの
できる半導体基板の分割方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の半導体基板の分割方法は、半導体基板に
分割すべき線に沿って振動子を介して超音波振動を印加
するものとする。振動子による超音波振動印加方向が半
導体基板の表面に立てた垂線に対し１０〜６０度をなす
ことが良い方法である。分割される半導体基板の側面に
液体を接触させること、あるいは半導体基板の分割すべ
き線にエッチングにより溝を形成したのち超音波加工を
することも有効である。
めに、本発明の半導体基板の分割方法は、半導体基板に
分割すべき線に沿って振動子を介して超音波振動を印加
するものとする。振動子による超音波振動印加方向が半
導体基板の表面に立てた垂線に対し１０〜６０度をなす
ことが良い方法である。分割される半導体基板の側面に
液体を接触させること、あるいは半導体基板の分割すべ
き線にエッチングにより溝を形成したのち超音波加工を
することも有効である。
【０００６】
【作用】超音波加工を用いれば、分割された素子片の周
辺部あるいは中央の薄いダイヤフラム部に破損が生ぜ
ず、歩留まりよく半導体基板を分割することができる。
素子片の分離も良好で自動化も容易である。超音波加工
時に半導体基板の周囲に液体をためることは基板の破損
の防止に役立つ。さらに、エッチングによる溝加工を併
用することにより、基板の破損を完全に防止できる。
辺部あるいは中央の薄いダイヤフラム部に破損が生ぜ
ず、歩留まりよく半導体基板を分割することができる。
素子片の分離も良好で自動化も容易である。超音波加工
時に半導体基板の周囲に液体をためることは基板の破損
の防止に役立つ。さらに、エッチングによる溝加工を併
用することにより、基板の破損を完全に防止できる。
【０００７】
【実施例】図２は、本発明の一実施例を利用して製造さ
れるフローセンサチップの構造を示す。このようなチッ
プを得るために行われるウエーハ処理工程として、直径
４インチ、厚さ２００μｍのシリコンウエーハ１１を用
い、その上に誘電体膜１２として厚さ２μｍのシリコン
酸化膜を形成する。この上にニッケルからなる薄膜熱感
知体１３を条状に形成する。そして、その上を保護層１
４としてＳｉ3 Ｎ4膜で覆い、図示しないが保護層１４
に形成した窓に電極を設ける。そして、半導体基板１１
の熱感知体１３の直下の部分をプラズマエッチングで除
去して空洞部１５を形成する。これにより熱感知体１３
の下に厚さ１μｍのダイヤフラム部１６が生ずる。
れるフローセンサチップの構造を示す。このようなチッ
プを得るために行われるウエーハ処理工程として、直径
４インチ、厚さ２００μｍのシリコンウエーハ１１を用
い、その上に誘電体膜１２として厚さ２μｍのシリコン
酸化膜を形成する。この上にニッケルからなる薄膜熱感
知体１３を条状に形成する。そして、その上を保護層１
４としてＳｉ3 Ｎ4膜で覆い、図示しないが保護層１４
に形成した窓に電極を設ける。そして、半導体基板１１
の熱感知体１３の直下の部分をプラズマエッチングで除
去して空洞部１５を形成する。これにより熱感知体１３
の下に厚さ１μｍのダイヤフラム部１６が生ずる。
【０００８】このような処理を行ったシリコン基板を図
１に示す超音波カッターにかけて分割した。図１では、
基板１がすでに条状に分割されてステージ２の上に置か
れた状態が示されている。そして、電源ユニット３に接
続されたハンドピース４は、先端にホーン５を介して刃
形の接触振動子６が取付けられている。電源ユニット３
によりハンドピース４に内蔵したセラミック振動子が振
動を始め、超音波が発生し、アルミニウムあるいはチタ
ン合金を用いたホーン５により振幅が拡大され、先端の
接触振動子６の刃先に毎秒４万サイクル、振幅３０〜４
０μｍの超音波振動を発生させる。ガイド棒７に沿って
ハンドピース４を矢印８の方向に下降させ、振動子６を
接触させてその振動によりシリコン基板１を線状に切断
し、2.５ｍｍ×2.５ｍｍの方形チップに分割した。使用
した発振器は、 (株) スズキ製、ＳＵＷ−３０で、最大
出力３５Ｗ、発振周波数４０ｋＨｚであった。
１に示す超音波カッターにかけて分割した。図１では、
基板１がすでに条状に分割されてステージ２の上に置か
れた状態が示されている。そして、電源ユニット３に接
続されたハンドピース４は、先端にホーン５を介して刃
形の接触振動子６が取付けられている。電源ユニット３
によりハンドピース４に内蔵したセラミック振動子が振
動を始め、超音波が発生し、アルミニウムあるいはチタ
ン合金を用いたホーン５により振幅が拡大され、先端の
接触振動子６の刃先に毎秒４万サイクル、振幅３０〜４
０μｍの超音波振動を発生させる。ガイド棒７に沿って
ハンドピース４を矢印８の方向に下降させ、振動子６を
接触させてその振動によりシリコン基板１を線状に切断
し、2.５ｍｍ×2.５ｍｍの方形チップに分割した。使用
した発振器は、 (株) スズキ製、ＳＵＷ−３０で、最大
出力３５Ｗ、発振周波数４０ｋＨｚであった。
【０００９】発振周波数については、２０〜２００ｋＨ
ｚの中で分割する物体の材質にあわせて選定する。また
振動子６の接触長は、チップの長さと発振器のパワーか
ら最適化をはかる。図３に示すように、基板１に対する
振動子６の刃先の基板表面に立てた垂線１０に対する角
度θは、１０〜６０°、好ましくは４５°が良好な方法
である。
ｚの中で分割する物体の材質にあわせて選定する。また
振動子６の接触長は、チップの長さと発振器のパワーか
ら最適化をはかる。図３に示すように、基板１に対する
振動子６の刃先の基板表面に立てた垂線１０に対する角
度θは、１０〜６０°、好ましくは４５°が良好な方法
である。
【００１０】超音波カッターで分割する基板１の厚さは
３００μｍ以下であることが良い。しかし、別の実施例
として、図１のように超音波カッターにかける前に、分
割線９に予めウェットエッチングあるいはドライエッチ
ングで幅２００〜５００μｍの溝を形成しておいた。そ
のあと、超音波カッターで切り離した。これによると３
００μｍ以上の厚さの基板も分割でき、また超音波加工
時の劈開による破損が完全に防止される。エッチングに
よる溝の深さは基板厚さの半分以下、１／３程度でよ
い。 超音波を印加するとき、半導体基板は、ステージ
の上で金属板を周囲に接触させて固定するだけでよい。
あるいは、例えば水槽に入れるなどして半導体基板の周
囲に水溶液をためることは基板の損傷の防止を一層確実
にする。
３００μｍ以下であることが良い。しかし、別の実施例
として、図１のように超音波カッターにかける前に、分
割線９に予めウェットエッチングあるいはドライエッチ
ングで幅２００〜５００μｍの溝を形成しておいた。そ
のあと、超音波カッターで切り離した。これによると３
００μｍ以上の厚さの基板も分割でき、また超音波加工
時の劈開による破損が完全に防止される。エッチングに
よる溝の深さは基板厚さの半分以下、１／３程度でよ
い。 超音波を印加するとき、半導体基板は、ステージ
の上で金属板を周囲に接触させて固定するだけでよい。
あるいは、例えば水槽に入れるなどして半導体基板の周
囲に水溶液をためることは基板の損傷の防止を一層確実
にする。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、半導体基板の分割に超
音波カッターを用いることにより、分割された素子片に
熱歪みを与えることがなく、素子片周辺あるいはフロー
センサチップなどのダイヤフラム部の破損を防止でき、
歩留まりが良く、また分割の自動化を容易に行うことが
できる。
音波カッターを用いることにより、分割された素子片に
熱歪みを与えることがなく、素子片周辺あるいはフロー
センサチップなどのダイヤフラム部の破損を防止でき、
歩留まりが良く、また分割の自動化を容易に行うことが
できる。
【図１】本発明の一実施例に用いた超音波カッターの斜
視図
視図
【図２】本発明の一実施例の分割工程を用いて製造され
たフローセンサチップの断面図
たフローセンサチップの断面図
【図３】超音波加工の細部を示す斜視図
１ シリコン基板 ２ ステージ ３ 電源ユニット ４ ハンドピース ５ ホーン ６ 接触振動子 ９ 分割線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/78 Ｓ
Claims (4)
- 【請求項１】半導体基板に分割すべき線に沿って振動子
を介して超音波振動を印加することを特徴とする半導体
基板の分割方法。 - 【請求項２】振動子による超音波振動印加方向が半導体
基板の表面に立てた垂線に対し１０〜６０度の角度をな
す請求項１記載の半導体基板の分割方法。 - 【請求項３】分割される半導体基板の側面に液体を接触
させる請求項１あるいは２記載の半導体基板の分割方
法。 - 【請求項４】半導体基板の分割すべき線にエッチングに
より溝を形成したのち超音波加工をする請求項１、２あ
るいは３記載の半導体基板の分割方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3072194A JPH07240392A (ja) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | 半導体基板の分割方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3072194A JPH07240392A (ja) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | 半導体基板の分割方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07240392A true JPH07240392A (ja) | 1995-09-12 |
Family
ID=12311520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3072194A Pending JPH07240392A (ja) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | 半導体基板の分割方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07240392A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005219162A (ja) * | 2004-02-05 | 2005-08-18 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ダイヤモンドの加工方法 |
| US7888237B2 (en) | 2007-11-05 | 2011-02-15 | Samsung Electronics Co., Ltd | Method of cutting semiconductor wafer, semiconductor chip apparatus, and chamber to cut wafer |
-
1994
- 1994-03-01 JP JP3072194A patent/JPH07240392A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005219162A (ja) * | 2004-02-05 | 2005-08-18 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ダイヤモンドの加工方法 |
| US7888237B2 (en) | 2007-11-05 | 2011-02-15 | Samsung Electronics Co., Ltd | Method of cutting semiconductor wafer, semiconductor chip apparatus, and chamber to cut wafer |
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