JPH08258035A - Production of apparatus having fine structure - Google Patents

Production of apparatus having fine structure

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JPH08258035A
JPH08258035A JP6390695A JP6390695A JPH08258035A JP H08258035 A JPH08258035 A JP H08258035A JP 6390695 A JP6390695 A JP 6390695A JP 6390695 A JP6390695 A JP 6390695A JP H08258035 A JPH08258035 A JP H08258035A
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microstructure
sublimable substance
melt
manufacturing
naphthalene
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Yasukazu Iwasaki
靖和 岩崎
Makiko Katou
真希子 加藤
Makoto Uchiyama
誠 内山
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

PURPOSE: To form a uniform and translucent temporary protective film long in holding time, easily and perfectly removed and not requiring inspection in high yield with high productivity while reducing the number of processes, equipment investment and cost and eliminating the possibility of pollution without damaging a fine apparatus. CONSTITUTION: In a manufacturing method containing a process wherein a molten film (naphthalene molten film 104) of a sublimable substance solid at the normal temp. under atmospheric pressure is formed to one main surface 103 on which a fine structure is formed and subsequently coold to form a protective film (naphthalene solid film 105) of a structure having at least a solid phase and, thereafter, the protective film is evaporated and removed, a process improving the wettability of the molten film and the fine structure is provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロマシンで代表
される微小構造を有する装置の製造方法に係り、特に、
微小構造部の汚染あるいは損傷を防止する、安価で信頼
性の高い微小構造を有する装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a device having a microstructure represented by a micromachine, and more particularly,
The present invention relates to a method for manufacturing a device having an inexpensive and highly reliable microstructure, which prevents contamination or damage to the microstructure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の微小装置の製造方法として、微小
装置あるいは半導体素子の形成された半導体基板のダイ
シング方法を例として説明する。図13は、半導体基板
表面に切り粉を固着させることなくダイシングする方法
として、ワックスを一時的な保護膜として用いた場合の
例である。すなわち、まず、フォト・ファブリケーショ
ンで代表される半導体要素プロセスやマイクロマシーニ
ング技術を駆使して、半導体基板1の主面に、半導体素
子あるいは微小装置を形成する(A)。次に、上記構造
体の半導体素子あるいは微小装置を形成した主面に樹脂
またはワックスを塗布し、該樹脂またはワックスからな
る保護膜2を形成し、上記構造体の裏面にマウントテー
プ3を貼り付ける(B)。上記構造体をダイアモンド砥
石でダイシング4し、チップ5に分割する(C)。次い
で、ピックアップ6によってチップ5をマウントテープ
3から取り外す(D)。取り外したチップ5を洗浄トレ
ー7に納め、有機溶剤で洗浄して、樹脂またはワックス
からなる保護膜2を除去する(E)。
2. Description of the Related Art As a conventional method for manufacturing a microdevice, a method for dicing a semiconductor substrate on which a microdevice or a semiconductor element is formed will be described as an example. FIG. 13 shows an example in which wax is used as a temporary protective film as a method for dicing without fixing chips to the semiconductor substrate surface. That is, first, a semiconductor element or a minute device is formed on the main surface of the semiconductor substrate 1 by making full use of a semiconductor element process represented by photofabrication and a micromachining technique (A). Next, a resin or wax is applied to the main surface of the above-mentioned structure on which a semiconductor element or a micro device is formed, a protective film 2 made of the resin or wax is formed, and a mount tape 3 is attached to the back surface of the above-mentioned structure. (B). The structure is diced 4 with a diamond grindstone and divided into chips 5 (C). Next, the chip 5 is removed from the mount tape 3 by the pickup 6 (D). The removed chip 5 is placed in a cleaning tray 7 and washed with an organic solvent to remove the protective film 2 made of resin or wax (E).

【0003】しかしながら、樹脂またはワックスを一時
的な保護膜として用いる上記例においては、樹脂または
ワックスからなる保護膜を有機溶剤で洗浄除去する構成
となっているため、チップ分割してからの洗浄に多大の
工数がかかるという問題点があった。特に、キャビティ
部あるいは可動部を有する微小装置にあっては、キャビ
ティ内の樹脂やワックスを充分に洗浄除去することは中
々困難で、多量の有機溶剤を必要とし、しかも、充分に
除去されたことを非破壊で検査する手法も余りない。ま
た、洗浄工程で微小装置を破損したり、チップの周辺を
ぶつけて傷をつけるために、歩留まりを向上させること
が難しく、従って、コストの増加を招く可能性のある方
法であった。
However, in the above example in which the resin or wax is used as the temporary protective film, since the protective film made of the resin or wax is washed and removed with the organic solvent, the cleaning is performed after the chips are divided. There is a problem that it takes a lot of man-hours. In particular, in the case of a micro device having a cavity or a movable part, it is quite difficult to sufficiently wash and remove the resin and wax in the cavity, a large amount of organic solvent is required, and the removal is sufficient. There are not many non-destructive inspection methods. Further, it is difficult to improve the yield because the microdevice is damaged in the cleaning process or the periphery of the chip is hit and scratched. Therefore, this is a method that may increase the cost.

【0004】次に、キャビティ部あるいは可動部を有す
る微小装置として“Transducers 1987(The 4th Interna
tional Conference on Solid−State Sensor and Actua
tors)pp.336−339”に記載の半導体容量式加速度センサ
の場合を例とし、樹脂またはワックスを一時的な保護膜
として用いるダイシング方法について、図15によって
やや詳細に説明する。図15において、301はセンサ
チップのシリコン基板であり、異方性エッチングによっ
て重なり部303及びダイアフラム304が形成されて
いる。センサ感度向上のためにダイアフラム304は開
口され、いわゆる梁が形成されることもある。また、P
YREX7740を用いたガラス基板305には、固定
電極306及びボンディングパッド302が形成されて
いる。以上のように加工されたシリコン基板301とガ
ラス基板305とが陽極接合によって接合されている。
重り部303の底面と固定電極306とが、高々1〜数
μmのギャップで対向してキャパシタを形成し、加速度
による重り部303の動きを、このキャパシタの変化で
検出する(A)。なお、図には、1チップの構造のみを
記載しているが、実際にはこれらが基板上に多数形成さ
れている。
Next, as a microdevice having a cavity portion or a movable portion, "Transducers 1987 (The 4th Interna
tional Conference on Solid-State Sensor and Actua
[Tors) pp.336-339 ", the dicing method using resin or wax as a temporary protective film will be described in some detail with reference to FIG. Reference numeral 301 denotes a silicon substrate of a sensor chip, and an overlapping portion 303 and a diaphragm 304 are formed by anisotropic etching.The diaphragm 304 is opened to improve sensor sensitivity, and a so-called beam may be formed. , P
A fixed electrode 306 and a bonding pad 302 are formed on a glass substrate 305 using YREX7740. The silicon substrate 301 and the glass substrate 305 processed as described above are joined by anodic bonding.
The bottom surface of the weight portion 303 and the fixed electrode 306 face each other with a gap of at most 1 to several μm to form a capacitor, and the movement of the weight portion 303 due to acceleration is detected by the change of the capacitor (A). Although only the structure of one chip is shown in the drawing, many of them are actually formed on the substrate.

【0005】上記構造体に樹脂またはワックス307を
刷毛塗り等で塗布し、ダイシングによりチップ分割す
る。このとき、ギャップ308内にも樹脂またはワック
スが充填され、可動する重り部303を固定保持し、ダ
イシングによる破損を防止するのみならず、ギャップ3
08内にダイシングの切り粉が侵入することを防止して
いる。ギャップ308は高々1〜数μmに過ぎず、従っ
て、ギャップ程度のダイシングの切り粉が1粒侵入した
だけで、加速度による重り部303の動きが設計した通
りのストロークが得られず、重り部303が固定電極3
06にぶつかる。場合によっては、重り部303と固定
電極306とが電気的にショートするなどにより、その
チップはセンサとして機能しなくなる(B)。
Resin or wax 307 is applied to the above structure by brushing or the like, and the chips are divided by dicing. At this time, the gap 308 is also filled with resin or wax, and the movable weight portion 303 is fixedly held to prevent damage due to dicing.
The chips of dicing are prevented from entering the inside of 08. The gap 308 is no more than 1 to several μm at the most. Therefore, even if only one grain of dicing chips penetrates into the gap 308, the movement of the weight portion 303 due to acceleration does not achieve the designed stroke, and the weight portion 303 Fixed electrode 3
Hit 06. In some cases, the weight section 303 and the fixed electrode 306 are electrically short-circuited, and the chip does not function as a sensor (B).

【0006】次に、ダイシング分割した上記チップを、
アセトン等の有機溶剤で洗浄する(C)。このとき、ギ
ャップ308内の樹脂またはワックス309は洗浄しに
くく、かなりしつこく残存する。洗浄力を高めるために
は有機溶剤でボイルするなどの手段を用いる場合もある
が、引火爆発性のある有機溶剤でボイルすることは甚だ
危険であって、その対策を施した専用の装置を必要とす
る。また、このギャップ308内の樹脂またはワックス
309が除去されたことを非破壊で知る適切な手段はな
い。例えば、何らかのエネルギー線の透過像から確認し
ようとした場合、ガラスから構成されるガラス基板30
5と、シリコンから構成される重り部303と金属から
構成される固定電極306とのフィルタがかかるため、
可視光は勿論、赤外線やX線に至るまで、使用できるエ
ネルギー線はない。
Next, the above dicing-divided chip is
Wash with an organic solvent such as acetone (C). At this time, the resin or wax 309 in the gap 308 is difficult to clean, and remains quite persistent. In order to improve the cleaning power, a method such as boiling with an organic solvent may be used, but boiling with an organic solvent that is flammable and explosive is extremely dangerous, and a dedicated device that takes measures against it is required. And Further, there is no suitable means for nondestructively knowing that the resin or wax 309 in the gap 308 has been removed. For example, when trying to confirm from a transmission image of some kind of energy ray, the glass substrate 30 made of glass is used.
5, the weight portion 303 made of silicon and the fixed electrode 306 made of metal are filtered,
Not to mention visible light, there is no usable energy ray including infrared rays and X-rays.

【0007】樹脂やワックスを一時的な保護膜として用
いた、前記図13に示した従来例の改良方法として、特
公平2‐23324号公報に開示された方法がある。こ
れは、ワックスの代りに、紫外線硬化型の糊剤を用いた
粘着テープを一時的な保護膜として用いるもので、図1
4(図13に準じて作成したもので、原典とは異なる)
によって、以下に説明する。まず、フォト・ファブリケ
ーションで代表される半導体要素プロセスやマイクロマ
シーニング技術を駆使して、半導体基板1の主面に半導
体素子あるいは微小装置を形成する(A)。次いで、上
記構造体の半導体素子あるいは微小装置を形成した主面
に紫外線硬化型の糊剤を用いた粘着テープ10を貼付
し、上記構造体の裏面にマウントテープ3を貼り付ける
(B)。次いで、上記構造体をダイアモンド砥石でダイ
シング4し、チップ5に分割する(C)。次に、上記構
造体のチップ5の表面の紫外線硬化型の糊剤を用いた粘
着テープ11に紫外線を照射し、糊剤を硬化させる
(D)。次に、上記構造体のチップ5の表面の紫外線硬
化型の糊剤を用いた粘着テープ11を他の粘着テープ1
2によって除去する(E)。最後に、ピックアップ6に
よってチップ5をマウントテープ3から取り外す
(F)。
As a method of improving the conventional example shown in FIG. 13 using a resin or wax as a temporary protective film, there is a method disclosed in Japanese Patent Publication No. 23324/1990. In this case, instead of wax, an adhesive tape using a UV-curable glue is used as a temporary protective film.
4 (created according to Figure 13 and different from the original)
Will be described below. First, a semiconductor element or microdevice is formed on the main surface of the semiconductor substrate 1 by making full use of a semiconductor element process represented by photofabrication and a micromachining technique (A). Next, the adhesive tape 10 using an ultraviolet-curing adhesive is attached to the main surface of the above-mentioned structure on which the semiconductor elements or microdevices are formed, and the mount tape 3 is attached to the back surface of the above-mentioned structure (B). Next, the structure is diced 4 with a diamond grindstone to divide into chips 5 (C). Next, the adhesive tape 11 on the surface of the chip 5 of the above structure, which is made of an ultraviolet curable adhesive, is irradiated with ultraviolet rays to cure the adhesive (D). Next, the adhesive tape 11 on the surface of the chip 5 of the above-mentioned structure using the UV-curable sizing agent is replaced with another adhesive tape 1.
Remove by 2 (E). Finally, the chip 5 is removed from the mount tape 3 by the pickup 6 (F).

【0008】しかしながら、紫外線硬化型の糊剤を用い
た粘着テープを一時的な保護膜として用いる上記従来例
の方法においては、最外表面を保護するに過ぎず、キャ
ビティや可動部を保護することができないという本質的
な欠陥があり、キャビティや可動部を有する微小装置に
適用することは困難である。また、半導体素子あるいは
微小装置を形成した表面に糊剤を貼付する構成となって
いるため、表面に糊剤が残るという問題点がある。これ
は、紫外線硬化型の糊剤は、紫外線照射によって粘着力
が低下するのであって、粘着力が失われてしまうわけで
はないからであり、また、テープを引き剥がす際に、微
小装置を一緒に引き剥がしてしまうという問題点があっ
た。また、粘着テープを貼着するためにはテープにある
程度の圧力を加えなければならず、テープ貼着の際に微
小装置を破損してしまう問題点もあった。このように、
保護の際にも除去の際にも微小装置に機械的に力をかけ
てしまう保護法は、破損しやすい微小装置への適用は困
難である。
However, in the method of the above-mentioned conventional example in which an adhesive tape using a UV-curable glue is used as a temporary protective film, only the outermost surface is protected and the cavity and the movable part are protected. Since it has an essential defect that it cannot perform, it is difficult to apply it to a micro device having a cavity or a movable part. Further, since the sizing agent is attached to the surface on which the semiconductor element or the micro device is formed, there is a problem that the sizing agent remains on the surface. This is because the UV-curable adhesive agent does not lose its adhesive strength because it loses its adhesive strength when irradiated with ultraviolet light. There was a problem that it was peeled off. Further, in order to attach the adhesive tape, it is necessary to apply a certain amount of pressure to the tape, which causes a problem that the microdevice is damaged when the tape is attached. in this way,
It is difficult to apply a protection method that mechanically applies a force to a micro device both during protection and removal, to a micro device that is easily damaged.

【0009】上記2つのダイシング方法はもとより、微
小装置を高い歩留まりでダイシング分割できる方法は現
在まだ開発されていないのが実情である。ダイシング時
の一時的な保護を目的とする手法以外の保護の手法と、
これらの手法の微小装置のダイシング分割への適用の可
否について以下に説明する。例えば、特開昭63‐41
855号公報に開示されているように、マスク基板に直
接ゴミが付着することを防止するため、該マスク基板上
に昇華性物質の溶液をスピンコートし、一時的に保護膜
を形成する方法がある。しかしながら、この方法はスピ
ンコート法を用いているため、専用の装置が必要である
ことは勿論として、キャビティ部あるいは可動部を有す
る構造には、破損の問題から、適用しにくいという問題
がある。すなわち、シリコン基板のバルクを利用するい
わゆるバルクマイクロマシンには裏面にも機械構造があ
り、スピンコート時のバキュームチャックによっても素
子を破損する。また、形成できる保護膜の厚さが薄く、
数千Åから高々数μmであるために、微小装置を保護す
るには不十分で、しかも、昇華性物質の被膜が昇華して
消滅するまでの保持時間が短く、ダイシング時の保護膜
として供することのできる方法ではない。
In addition to the above-mentioned two dicing methods, a method for dicing and dividing a minute device with a high yield has not yet been developed. A protection method other than the one intended for temporary protection during dicing,
The applicability of these methods to dicing division of a micro device will be described below. For example, JP-A-63-41
As disclosed in Japanese Patent No. 855, in order to prevent dust from directly adhering to the mask substrate, a method of spin coating a solution of a sublimable substance on the mask substrate to temporarily form a protective film is known. is there. However, since this method uses the spin coating method, it needs not only a dedicated device but also has a problem that it is difficult to apply to a structure having a cavity portion or a movable portion due to a problem of breakage. That is, a so-called bulk micromachine that uses the bulk of a silicon substrate has a mechanical structure on the back surface, and the element is damaged even by a vacuum chuck during spin coating. Also, the thickness of the protective film that can be formed is thin,
Since it is from several thousand Å to several μm at the most, it is not enough to protect microdevices, and the holding time until the film of the sublimable substance sublimates and disappears is short, and it serves as a protective film during dicing. It's not a workable way.

【0010】また、例えば、表面に形成されている可動
部の保持方法として、フリーズ・ドライ方法がある(IE
EE 1991 pp.63−66)。このフリーズ・ドライ法とは、
可動部に水あるいは有機溶媒を塗布し、該塗布液滴を冷
却して凍結させ、凍結液滴を減圧下で昇華させる方法で
ある。この方法は、例えば表面型マイクロマシンの乾燥
工程において、表面に形成されている可動部が基板との
表面張力によって変形あるいは破壊されるのを防止する
ために用いられている。
Further, for example, as a method for holding the movable portion formed on the surface, there is a freeze-dry method (IE
EE 1991 pp.63-66). What is this freeze-dry method?
This is a method in which water or an organic solvent is applied to the movable part, the applied droplets are cooled and frozen, and the frozen droplets are sublimated under reduced pressure. This method is used, for example, in the step of drying a surface type micromachine to prevent the movable portion formed on the surface from being deformed or destroyed by the surface tension with the substrate.

【0011】以下、微小装置の製造についてやや詳細に
説明する。図9は微小装置の基本構造の一つを図示した
ものである。ここで、200はポリシリコンで構成され
た微小装置、201は微小装置200を保持するシリコ
ン基板、202は微小装置200をシリコン基板201
に接続する固定部、203は微小装置200の可動部、
204は微小装置200の可動部を可動ならしめるため
のギャップである。種々の表面型マイクロマシンは、こ
の基本構造を主として組み合わせて構成される。次に、
図9に示した微小装置の基本的な製造手順について、図
10によって説明する。すなわち、まず、シリコン基板
201の主面に、CVD等の手法によって、犠牲層とし
ての酸化膜205を形成する(A)。次に、酸化膜20
5の、微小装置200がシリコン基板201に接続され
る固定部に対応する部位に開口部206を、フォト・酸
化膜エッチングによって開口する(B)。次に、上記構
造体に、微小装置を構成する部材であるポリシリコン2
07を、CVD等の手法によって形成する(C)。次
に、ポリシリコン207を、フォト・ドライエッチング
によって、微小装置200の形状にする(D)。次い
で、上記構造体を、フッ酸を主とする酸化膜エッチング
液208に浸漬し、犠牲層としての酸化膜205をエッ
チングする。この工程によって、微小装置の可動部を可
動ならしめるギャップ204が形成され、微小装置の可
動部203が動ける状態となる(E)。次に、上記構造
体を純水209に浸漬し、充分に洗浄する。この工程に
よってギャップ204内の酸化膜エッチング液208が
純水で置換される(F)。従来は、上記構造体をこのま
ま乾燥し、微小装置を得ていた。このとき、液体である
純水209が蒸発し体積が減少するにつれて、純水20
9の表面張力により微小装置200の可動部203がシ
リコン基板201に引き寄せられ、ついには貼り付いて
しまう状態(スティッキング)となる。この状態では、
微小装置としての機能はもはや発現できるものではない
(G)。
The manufacturing of the micro device will be described below in some detail. FIG. 9 shows one of the basic structures of the micro device. Here, 200 is a microdevice made of polysilicon, 201 is a silicon substrate holding the microdevice 200, and 202 is a silicon substrate 201 for the microdevice 200.
A fixed part connected to the mobile device 203, a movable part of the microdevice 200,
Reference numeral 204 is a gap for making the movable portion of the micro device 200 movable. Various surface type micromachines are mainly constructed by combining these basic structures. next,
The basic manufacturing procedure of the microdevice shown in FIG. 9 will be described with reference to FIG. That is, first, an oxide film 205 as a sacrificial layer is formed on the main surface of the silicon substrate 201 by a method such as CVD (A). Next, the oxide film 20
An opening 206 is formed at a portion of No. 5 corresponding to the fixed portion where the microdevice 200 is connected to the silicon substrate 201 by photo / oxide film etching (B). Next, the above-mentioned structure is provided with polysilicon 2 which is a member constituting a micro device.
07 is formed by a method such as CVD (C). Next, the polysilicon 207 is formed into the shape of the microdevice 200 by photo dry etching (D). Next, the above structure is immersed in an oxide film etching solution 208 mainly containing hydrofluoric acid to etch the oxide film 205 as a sacrifice layer. By this step, the gap 204 that makes the movable part of the micro device movable is formed, and the movable part 203 of the micro device becomes movable (E). Next, the structure is immersed in pure water 209 and thoroughly washed. By this step, the oxide film etching solution 208 in the gap 204 is replaced with pure water (F). Conventionally, the above structure was dried as it was to obtain a microdevice. At this time, as the liquid pure water 209 evaporates and the volume decreases, the pure water 20
The movable portion 203 of the microdevice 200 is attracted to the silicon substrate 201 by the surface tension of 9 and finally becomes stuck (sticking). In this state,
The function as a microdevice can no longer be expressed (G).

【0012】フリーズ・ドライ法は、このスティッキン
グを防止する乾燥方法であり、これを図11によって説
明する。図11の(A)は図10の(F)に相当するす
るものであり、場合によっては純水209を有機溶剤で
置換する。次いで、上記構造体を槽から引き上げ、純水
を乾燥することなく冷凍し、氷210を形成する
(B)。次いで、上記構造体を真空乾燥すると、固体で
ある氷210が昇華し、スティッキングを起すことな
く、微小装置200を得ることができる(C)。これ
は、ギャップ204内にあるものが液体の水ではなく、
固体の氷であるため、蒸発に際して表面張力による引込
み現象が起らないためである。このフリーズ・ドライ法
において、融点が室温近傍の物質、例えばt‐ブチルア
ルコール(融点25.6℃)を用いた場合、簡単な加熱
により融液が得られ、該融液を塗布すると、室温で前記
可動部の保持が可能となる。しかしながら、このフリー
ズ・ドライ法は温度及び圧力を制御するための特殊装置
を必要とし、また、保持期間中の融解や高速度の昇華を
防止するには常温よりもかなり低く保つ必要がある。さ
らに、水及びt‐ブチルアルコールの固体は水に対して
溶解性を持つため、ダイシング工程、ウエットエッチン
グ工程、洗浄工程等で代表される水あるいは水溶液と接
する工程には適用できない。
The freeze-dry method is a drying method for preventing this sticking, which will be described with reference to FIG. 11A corresponds to FIG. 10F, and the pure water 209 is replaced with an organic solvent in some cases. Next, the above structure is pulled out from the tank and pure water is frozen without being dried to form ice 210 (B). Next, when the structure is vacuum dried, the solid ice 210 is sublimated and the microdevice 200 can be obtained without causing sticking (C). This is because what is in the gap 204 is not liquid water,
This is because the solid ice does not cause a pull-in phenomenon due to surface tension during evaporation. In this freeze-dry method, when a substance having a melting point near room temperature, for example, t-butyl alcohol (melting point 25.6 ° C.) is used, a melt can be obtained by simple heating. The movable part can be held. However, this freeze-dry method requires special equipment to control the temperature and pressure, and must be kept well below room temperature to prevent melting and high speed sublimation during the holding period. Further, since water and solids of t-butyl alcohol are soluble in water, they cannot be applied to a process such as a dicing process, a wet etching process, a cleaning process, or the like which comes into contact with water or an aqueous solution.

【0013】本発明者等は、このような問題点に鑑み、
先に、キャビティ部あるいは可動部に昇華性物質の溶液
を塗布し、熱処理によって上記キャビティ部あるいは可
動部に上記昇華性物質を充填し、所望の期間安定的に保
持し、しかもその後完全除去が容易な、一時的な封止及
び保護された微小装置を容易にかつ確実に提供する方法
を発明し、既に出願している(特願平6‐145845
号:未公開)。しかし、この方法は、微小装置の最外面
よりも内部のキャビティ部あるいは可動部にのみ、選択
的に昇華性物質を充填する優れた手法であったので、微
小装置の最外面を被覆する被膜の形成はできなかった。
In view of such problems, the present inventors have considered
First, a solution of a sublimable substance is applied to the cavity or the movable part, and the cavity or the movable part is filled with the sublimable substance by heat treatment, and the sublimable substance is held stably for a desired period, and then it is easily completely removed. Inventing a method for easily and surely providing a temporary sealed and protected microdevice, and has already filed an application (Japanese Patent Application No. 6-145845).
Issue: unpublished). However, this method was an excellent method of selectively filling the sublimable substance only in the cavity or the movable part inside the outermost surface of the microdevice, so that the film coating the outermost surface of the microdevice was formed. It could not be formed.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】以上説明してきたよう
に、微小構造を有する装置の製造方法において、従来技
術は種々の問題点、課題を有していた。本発明の目的
は、上記従来技術の有していた課題を解決して、微小装
置を破損することなく、均一で半透明で保持時間の長い
保護膜を形成し、しかも工数が少なく、設備投資及びコ
ストが安く、汚染の心配が少なく、保護膜の除去が容易
かつ完全で検査が不要で、かつ歩留まりが高く生産性に
優れた一時的な保護膜の形成手段を提供し、例えば微小
装置のダイシング工程に適用した場合には高歩留まりで
チップ分割でき、また、例えば犠牲層エッチング後の乾
燥工程に適用した場合には、特殊な装置を必要とするこ
となく、スティッキングすることのない微小装置を容易
に得ることにある。
As described above, in the method of manufacturing a device having a microstructure, the conventional technique has various problems and problems. The object of the present invention is to solve the problems of the above-mentioned conventional techniques, to form a uniform, semi-transparent, long-holding protective film without damaging a microdevice, and to reduce the number of steps and capital investment. In addition, the cost is low, the risk of contamination is low, the protective film is easily and completely removed, does not require inspection, and provides a means for forming a temporary protective film with high yield and high productivity. When applied to the dicing process, the chip can be divided with a high yield, and when applied to the drying process after the sacrifice layer etching, for example, a microdevice without sticking is required without requiring a special device. It's easy to get.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的は、微小構造を
有する装置の製造において、該微小構造を形成した一主
面に、常温・常圧下において固体の昇華性物質の融液被
膜を形成し、その後、該融液被膜を冷却して少なくとも
固相を有する構造の保護膜を形成し、しかる後に該保護
膜を気化、除去する工程を含む製造方法であって、上記
融液被膜と上記微小構造との濡れ性を良くする工程を具
備していることを特徴とする微小構造を有する装置の製
造方法とすることによって達成することができる。上記
を要約すれば、一時的な保護膜の材料として昇華性物質
を用い、保護すべき領域の外周部に昇華性物質の融液と
濡れ性の良い部材を配し、保護すべき領域を覆う昇華性
物質の融液被膜を形成し、該融液被膜を固化させること
によって一時的な保護膜を形成するものである。
The above-mentioned object is to form a melt film of a solid sublimable substance at room temperature and normal pressure on one main surface on which the microstructure is formed in the manufacture of a device having the microstructure. Then, a manufacturing method including a step of cooling the melt coating to form a protective film having a structure having at least a solid phase, and thereafter vaporizing and removing the protective film, wherein the melt coating and the minute This can be achieved by providing a method of manufacturing a device having a microstructure, which is characterized by including a step of improving wettability with the structure. To summarize the above, a sublimable substance is used as a material for the temporary protective film, and a meltable material of the sublimable substance and a member having good wettability are arranged on the outer periphery of the region to be protected to cover the region to be protected. A temporary protective film is formed by forming a melt film of a sublimable substance and solidifying the melt film.

【0016】[0016]

【作用】本発明においては、液体として昇華性物質の融
液や有機溶剤例えばナフタレン融液やイソプロピルアル
コール(以下、IPAと略称する)、固体表面として例
えばアルミニウムや酸化膜との間の濡れ性の違いを利用
している。微小装置を構成する表面は種々の部材によっ
て構成されているが、大別すると、PSG(リンシリケ
ートガラス)膜で代表される酸化膜系の材料が主たる地
位を占め、その他アルミニウム膜で代表される配線材料
などである。ここでは、簡単のために、固体表面として
アルミニウム膜と酸化膜、液体としてIPAと融液ナフ
タレンの場合について、その濡れ性について説明する。
In the present invention, the liquid is a melt of a sublimable substance or an organic solvent such as a naphthalene melt or isopropyl alcohol (hereinafter abbreviated as IPA), and the solid surface is a wettability between aluminum and an oxide film. Make use of the difference. The surface of the microdevice is composed of various members. When roughly classified, oxide film materials represented by PSG (phosphosilicate glass) films occupy the main position, and other aluminum films are represented. For example, wiring material. Here, for the sake of simplicity, the wettability will be described for the case where an aluminum film and an oxide film are used as the solid surface and IPA and melt naphthalene are used as the liquid.

【0017】一般に、「濡れ性」とは、液体が固体表面
から気体(大気)を押し退ける現象の度合のことで、湿
潤性と同義である。(濡れ性に関する用語の簡単な説明
は、例えば、化学大辞典(共立出版)に記載されてい
る。また、濡れの現象については、例えば、金属物性基
礎講座 第10巻 界面物性 (丸善)に記載されてい
る)。この、液体の固体表面に対する「濡れ性」は、
「接触角」、すなわち「固体、液体、気体の3相の接触
点(P)において、液体に引いた接線と固体面のなす角
のうち、液体を含む方の角度」の大小によって判定さ
れ、接触角の小さな系は濡れ性が良いと言い、接触角の
大きな系は濡れ性が悪いと言う。濡れの現象の駆動力
は、固気界面張力(σs)と固液界面張力(σi)との差
(σs−σi)で表わされる濡れの自由エネルギー減少で
ある。3相の接触点(P)における固体表面方向の張力
の釣合いから、液体の表面張力(σ1)との間に σ1 cosθ=σs−σi …(数1) の関係がある。
In general, "wettability" is a degree of a phenomenon in which a liquid pushes a gas (atmosphere) away from a solid surface, and has the same meaning as wettability. (A brief explanation of the terms relating to wettability is given, for example, in the Chemical Dictionary (Kyoritsu Shuppan). For the phenomenon of wettability, see, for example, Basic Lectures on Physical Properties of Metals, Volume 10, Interface Physical Properties (Maruzen). Has been). This "wettability" of the liquid to the solid surface is
"Contact angle", that is, "at the contact point (P) of the three phases of solid, liquid, and gas, of the angle between the tangent line drawn to the liquid and the surface of the solid, whichever contains the liquid" A system with a small contact angle is said to have good wettability, and a system with a large contact angle is said to have poor wettability. The driving force for the phenomenon of wetting is a reduction in free energy of wetting represented by the difference (σ s −σ i ) between the solid-gas interface tension (σ s ) and the solid-liquid interface tension (σ i ). From the balance of tension in the direction of the solid surface at the contact points (P) of the three phases, there is a relationship of σ 1 cos θ = σ s −σ i (Equation 1 ) with the surface tension (σ 1 ) of the liquid.

【0018】また、接触角(θ)は、固体の液体に対す
る単位面積当りの付着の仕事(Wa)と、液体の凝集の
単位面積当りの仕事(Wc)との釣合いで定まり、
The contact angle (θ) is determined by the balance between the work (W a ) of adhesion of a solid to a liquid per unit area and the work (W c ) of aggregation of the liquid per unit area,

【0019】で示される。従って、濡れ性の良い系で
は、液体の凝集力よりも固体の液体に対する付着力が上
回って、液体は固体表面に速やかに拡張し、濡れ性の悪
い系では、固体の液体に対する付着力よりも液体の凝集
力が上回って、液体は固体表面に拡張せず、ボールアッ
プする。
## EQU1 ## Therefore, in a system with good wettability, the cohesive force of the solid exceeds the cohesive force of the liquid, and the liquid rapidly spreads to the surface of the solid. The cohesive force of the liquid exceeds and the liquid does not spread to the surface of the solid but boils up.

【0020】上述したように、微小装置の表面は、一般
に、酸化膜系の材料が主たる地位を占めているため、ナ
フタレンの融液(加熱によって融解し、液体となったナ
フタレン)は、微小装置の形成された領域と濡れ性が悪
く、従って、薄膜状に拡張することなくボールアップし
てしまうために、このままでは、微小装置の形成された
領域をナフタレンでコーティングすることはできない。
しかし、アルミニウムの表面であればナフタレンの融液
は薄膜状に拡張するので、アルミニウムの領域をナフタ
レンでコーティングすることはできる。着目すべきこと
は、固体(微小装置の形成された領域、アルミニウム領
域、酸化膜領域)、液体(ナフタレン融液)、気体(大
気)の3相の接触点がどうなっているかによって、一つ
の凝集体としての液体(ナフタレン融液)の振る舞いが
定まることにある。下記する実施例の図1の(D)にお
いて、微小装置の形成された領域にナフタレン融液が拡
張している理由は、固体、液体、気体の3相の接触点
(実際は閉曲線)の位置による。ナフタレン融液の接触
点が微小装置の形成された領域あるいはウエハ周辺の酸
化膜領域にあれば、ナフタレン融液の凝集力が付着力を
上回り、従って、ナフタレン融液は凝集して表面積を減
らそうとするし、一方、ナフタレン融液の接触点が微小
装置の形成された領域を取り囲むアルミニウム領域にあ
れば、ナフタレン融液の付着力が凝集力を上回り、従っ
て、ナフタレン融液は拡張して固体表面を濡らそうとす
る。これらの攻めぎあいの結果、ナフタレン融液の接触
点は、微小装置の形成された領域を取り囲むアルミニウ
ム領域の最外周部であって、アルミニウム領域を取り囲
む酸化膜領域の最内周部、すなわち、微小装置の形成さ
れた領域を取り囲むアルミニウム領域と該アルミニウム
領域を取り囲む酸化膜領域との境界にピニングされるこ
とになる。この状態は熱力学的には準安定な状態であっ
て、もし固体、液体、気体の3相の接触点が微小装置の
形成された領域に発生したならば、例えば微小装置の内
部のキャビティから気泡が上がってきた場合、ナフタレ
ン融液は速やかにちぎれちぎれのボールアップした状態
に転移する。
As described above, since the surface of the microdevice is generally dominated by the oxide film type material, the melt of naphthalene (naphthalene which is melted by heating to become liquid) is used in the microdevice. Since the wettability with the region in which the micro device is formed is poor, and therefore the ball ups without expanding into a thin film, the region in which the micro device is formed cannot be coated with naphthalene as it is.
However, on the surface of aluminum, the melt of naphthalene expands into a thin film, so that it is possible to coat the area of aluminum with naphthalene. What should be noted is that one of the three (3) contact points of solid (region where microdevice is formed, aluminum region, oxide film region), liquid (naphthalene melt), and gas (atmosphere) The behavior of the liquid (naphthalene melt) as an aggregate is determined. In FIG. 1D of the embodiment described below, the reason why the naphthalene melt expands in the region where the microdevice is formed depends on the position of the contact point (actually a closed curve) of three phases of solid, liquid and gas. . If the contact point of the naphthalene melt is in the area where the micro device is formed or in the oxide film area around the wafer, the cohesive force of the naphthalene melt exceeds the adhesive force, so the naphthalene melt will coagulate and reduce the surface area. On the other hand, if the contact point of the naphthalene melt is in the aluminum region surrounding the region where the microdevice is formed, the adhesive force of the naphthalene melt exceeds the cohesive force, and therefore the naphthalene melt expands and becomes a solid. Try to wet the surface. As a result of these attacks, the contact point of the naphthalene melt is the outermost peripheral portion of the aluminum region surrounding the region where the microdevice is formed, and the innermost peripheral portion of the oxide film region surrounding the aluminum region, that is, The boundary between the aluminum region surrounding the formed region of the device and the oxide film region surrounding the aluminum region will be pinned. This state is a thermodynamically metastable state, and if a contact point of three phases of solid, liquid, and gas occurs in the region where the microdevice is formed, for example, from the cavity inside the microdevice. When air bubbles rise, the naphthalene melt quickly transitions to a torn and torn ball-up state.

【0021】実際には、例えば下記の実施例に出てくる
シリコンウエハサイズの液量は、重力を無視できる微小
液滴ではないし、また、微小装置の形成された主面には
微小装置の複雑な構造があり、いわゆる濡れと毛管現象
とが同一の凝集液体に対して起り、しかも液体内部の圧
力分布と微小装置を構成する部材の応力等と複雑に関与
しているため、濡れの議論を行うことはかなり難しい。
従って、ここでは定性的に下記表1にまとめるに留め
る。
In practice, for example, the amount of liquid of silicon wafer size shown in the following embodiment is not a minute droplet in which gravity can be ignored, and the main surface on which the minute device is formed is complicated by the minute device. Since there is a unique structure, so-called wetting and capillarity occur for the same coagulated liquid, and the pressure distribution inside the liquid and the stress of the members that compose the micro device are involved in a complicated manner. It's pretty hard to do.
Therefore, here, it is qualitatively summarized in Table 1 below.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】表1において、例えばIPA系の濡れ性を
「良い」、接触角を「小さい」と定性的に表現してある
が、より正しくは、接触角(θ)を0とし、固気界面張
力σsと固液界面張力(σi)との差(σs−σi)すなわ
ち付着張力を濡れ性の尺度とすべきものである。また、
微小装置の構造のうち、毛管とみなし得る構造に対して
の濡れは、固気界面張力(σs)が、固液界面張力
(σi)を上回っていれば、濡れ性が良いと言うことが
出来、多孔質体に液体が染み込むように、自発的に濡れ
ていき、場合にもよるが、液体の表面張力そのものはあ
まり問題にならない。
In Table 1, for example, the wettability of the IPA system is qualitatively expressed as "good" and the contact angle is "small". More correctly, the contact angle (θ) is set to 0 and the solid-gas interface is set. The difference (σ s −σ i ) between the tension σ s and the solid-liquid interfacial tension (σ i ), that is, the adhesion tension should be used as a measure of wettability. Also,
Wetting of structures that can be regarded as capillaries among the structures of microdevices is said to be good if the solid-gas interface tension (σ s ) exceeds the solid-liquid interface tension (σ i ). However, the surface tension of the liquid itself does not matter so much, depending on the case, as the liquid soaks into the porous body and the liquid spontaneously gets wet.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の微小装置の製造方法につい
て、実施例によって具体的に説明する。
EXAMPLES The method for manufacturing a microdevice of the present invention will be specifically described below with reference to examples.

【0025】[0025]

【実施例1】本発明の、一時的な保護膜としての昇華性
物質の固体被膜の形成方法について、図1によって説明
する。 (A)まず、半導体素子あるいは微小装置を形成した半
導体基板100を加熱する。加熱温度は低くとも、用い
る昇華性物質の融点以上であれば充分であり、該物質の
沸点までは可能である。ここで、103は半導体素子あ
るいは微小装置の形成された領域、102は半導体素子
あるいは微小装置を形成した領域103を取り囲むアル
ミニウム領域、101はアルミニウム領域102を取り
囲む酸化膜領域である。
EXAMPLE 1 A method for forming a solid film of a sublimable substance as a temporary protective film of the present invention will be described with reference to FIG. (A) First, the semiconductor substrate 100 on which a semiconductor element or a micro device is formed is heated. Even if the heating temperature is low, it is sufficient if it is equal to or higher than the melting point of the sublimable substance used, and it is possible to reach the boiling point of the substance. Here, 103 is a region in which a semiconductor element or a micro device is formed, 102 is an aluminum region surrounding the region 103 in which a semiconductor element or a micro device is formed, and 101 is an oxide film region surrounding the aluminum region 102.

【0026】(B)次に、上記構造体の主面に、アルミ
ニウム領域102を覆う程度の量のナフタレン融液を滴
下し、ナフタレン融液陵104を形成する。なお、ナフ
タレン融液と半導体素子あるいは微小装置の形成された
領域103とは濡れ性が悪く、滴下するナフタレン融液
の量が少ないうちは、フライパンに水を滴下したときの
ように、半導体素子あるいは微小装置の形成された領域
103をナフタレン融液が覆うことはないが、滴下する
ナフタレン融液の量がある程度になると、半導体基板1
00のサイズの液膜を表面張力で保持した状態となる。
もちろん多すぎれば、半導体基板100からナフタレン
融液が溢れだしてしまう。滴下するナフタレン融液の最
適量は、半導体基板100のサイズと、ナフタレン融液
と酸化膜領域101との濡れ性によって定まる。
(B) Next, a naphthalene melt solution 104 is formed by dropping a naphthalene melt solution on the main surface of the structure so as to cover the aluminum region 102. Note that the naphthalene melt and the semiconductor element or the region 103 in which a microdevice is formed have poor wettability, and when the amount of the naphthalene melt to be dropped is small, the semiconductor element or the semiconductor element or Although the naphthalene melt does not cover the region 103 where the microdevice is formed, when the amount of the dropped naphthalene melt reaches a certain level, the semiconductor substrate 1
A liquid film of size 00 is held by the surface tension.
Of course, if the amount is too large, the naphthalene melt will overflow from the semiconductor substrate 100. The optimum amount of the naphthalene melt to be dropped depends on the size of the semiconductor substrate 100 and the wettability between the naphthalene melt and the oxide film region 101.

【0027】(C)次に、上記構造体のナフタレン融液
陵104を蒸発により目減りさせる。なお、ナフタレン
融液は酸化膜とは濡れ性が悪く、酸化膜領域101とア
ルミ領域102との境界までは、ナフタレン融液陵10
4は大きな接触角を保ったまま底面積を減少させてい
く。
(C) Next, the naphthalene melt layer 104 of the above structure is reduced by evaporation. It should be noted that the naphthalene melt has poor wettability with the oxide film, and the naphthalene melt layer 10 reaches the boundary between the oxide film region 101 and the aluminum region 102.
In No. 4, the bottom area is reduced while maintaining a large contact angle.

【0028】(D)次に、上記構造体のナフタレン融液
陵104を蒸発によってさらに目減りさせる。なお、ナ
フタレン融液はアルミとは濡れ性が良く、酸化膜領域1
01とアルミニウム領域102との境界までは、ナフタ
レン融液陵104は大きな接触角を保ったまま底面積を
減少させていき、その後は底面をアルミニウム領域10
2の最外周にそろえたまま接触角を小さくしていく。
(D) Next, the naphthalene melt layer 104 of the above structure is further reduced by evaporation. The naphthalene melt has good wettability with aluminum, and the oxide film region 1
01 to the boundary between the aluminum region 102, the naphthalene melt layer 104 keeps a large contact angle, and reduces the bottom area.
The contact angle is reduced while keeping the outermost circumference of 2.

【0029】(E)最後に、上記構造体のナフタレン融
液陵104の液体被膜の厚さが適当な厚さ、例えば10
0μm、まで目減りしたところで、上記構造体を冷却
し、ナフタレン融液陵104を一時的な保護膜として
の、半透明のナフタレン固体被膜105にする。
(E) Finally, the thickness of the liquid coating of the naphthalene melt layer 104 of the above structure is an appropriate thickness, for example 10
When the thickness is reduced to 0 μm, the structure is cooled to form the naphthalene melt layer 104 into a semitransparent naphthalene solid film 105 serving as a temporary protective film.

【0030】上記例においては、半導体素子あるいは微
小装置の形成された領域103を取り囲むアルミニウム
領域102を基板100の外周部に設けた場合について
説明したが、これに限定されるわけではなく、各チップ
ごと、あるいは数チップごとにそれらを取り囲むように
設けても良いし、基板100上に設けず、治具に設けて
も良い。また、材質もアルミニウムに限らず、濡れ性が
良ければなんでも良く、種々の金属を利用することがで
きる。治具は、基板一枚に限らず、基板複数枚を同時に
取り囲むものでもよい。治具と基板との隙間に昇華性物
質を含む液体が毛管現象で侵入することを防止するため
に、他の液体を予め注入しておいてもよい。また、酸化
膜領域101は、ナフタレン融液陵104と濡れ性の悪
い部材であればなんでも良く、テフロン樹脂も利用する
ことができ、また基板100上に設けず、治具に設けて
も良い。
In the above example, the case where the aluminum region 102 surrounding the region 103 in which the semiconductor element or the micro device is formed is provided in the outer peripheral portion of the substrate 100 has been described. However, the present invention is not limited to this, and each chip is not limited to this. May be provided so as to surround them, or every several chips, or may be provided on a jig instead of being provided on the substrate 100. Further, the material is not limited to aluminum, and any material having good wettability may be used, and various metals can be used. The jig is not limited to one substrate, but may be a jig that simultaneously surrounds a plurality of substrates. In order to prevent the liquid containing the sublimable substance from entering the gap between the jig and the substrate by the capillary phenomenon, another liquid may be injected in advance. Further, the oxide film region 101 may be any member as long as it has a poor wettability with the naphthalene melt layer 104, Teflon resin can be used, and it may be provided on a jig instead of being provided on the substrate 100.

【0031】また、上記例においては、ナフタレン融液
を滴下させる場合について説明したが、これに限らず、
ナフタレンの溶液を用いてもよい。ナフタレンの溶液
は、室温で溶液である必要もなく、飽和(室温)濃度以
上の、加熱された濃厚溶液であっても良い。また、滴下
後に溶剤を選択的に蒸発させ、濃縮を行ってもよい。ま
た、上記例においては、ナフタレン融液陵104を形成
するに際して、半導体基板100を加熱してからナフタ
レン融液を滴下する場合について説明したが、逆でも良
いし、半導体基板100にナフタレンの粉末を散布して
から加熱し、融解させてもかまわない。もちろん、粉末
の散布に限らず、半導体基板100に静電付着させてか
ら加熱し、融解させてもかまわない。
In the above example, the case where the naphthalene melt is dropped is described, but the invention is not limited to this.
A solution of naphthalene may be used. The solution of naphthalene need not be a solution at room temperature, but may be a heated concentrated solution having a saturated (room temperature) concentration or higher. Further, after the dropping, the solvent may be selectively evaporated and concentrated. Further, in the above-mentioned example, when the naphthalene melt layer 104 is formed, the case where the semiconductor substrate 100 is heated and then the naphthalene melt is dropped is described. It does not matter if it is sprayed and then heated to melt. Of course, the method is not limited to the spraying of powder, and the semiconductor substrate 100 may be electrostatically adhered and then heated and melted.

【0032】また、半導体基板100の加熱方法は、ヒ
ータ加熱の他種々の方を用いることができる。また、上
記例ではナフタレンを例に説明したが、これに限られる
わけではなく常温・常圧で固体の昇華性物質であればよ
く、例えばp−ジクロロベンゼン、テトラクロロジフロ
ロエタン、場合によっては水に溶解性のあるショウノウ
でも良い。また、昇華性物質を単独で使用する他、他の
成分が混じっていてもよく、有機溶剤を混入し、凝固点
降下を起こしている昇華性物質を用いてもよい。また、
一時的な保護膜も完全な固体被膜でなくてもよく、ミク
ロにみたときに、多孔質の固相に液相が共存しても良
い。
As a method for heating the semiconductor substrate 100, various methods other than heater heating can be used. Further, although naphthalene has been described as an example in the above example, it is not limited to this and may be any sublimable substance that is solid at room temperature and atmospheric pressure, such as p-dichlorobenzene, tetrachlorodifluoroethane, and in some cases. It can be camphor that is soluble in water. Further, in addition to using the sublimable substance alone, other components may be mixed, or a sublimable substance in which an organic solvent is mixed to cause a freezing point depression may be used. Also,
The temporary protective film does not have to be a complete solid film, and when viewed microscopically, the liquid phase may coexist in the porous solid phase.

【0033】また、上記の(B)から(D)に至る、ナ
フタレン融液陵104の目減りは、蒸発による目減りの
他、スポイトで吸い出しても良い。場合によっては、
(D)の被膜形成に必要なだけのナフタレン融液を滴下
し、加速度等によってアルミニウム領域102まで拡張
してもよい。この加速度による液体の拡張は、103の
微小装置の形成された領域とナフタレン融液との濡れ性
が極めて悪く、ナフタレン融液を滴下していった時、
(B)の基板100の主面全面を覆うナフタレン融液陵
104を形成する前に基板からナフタレン融液が溢れだ
してしまうような場合にも有効である。また、半導体素
子あるいは微小装置の形成された領域103を取り囲む
アルミニウム領域102が完全に連なって形成されてい
る必要はなく、例えば、ある間隔をおいて島状に形成さ
れていても良い。また、アルミニウム領域102を取り
囲む酸化膜領域101も、完全に連なって形成されてい
る必要はなく、例えばある間隔をおいて島状に形成され
ていても良い。
The loss of the naphthalene melt layer 104 from the above (B) to (D) may be sucked by a dropper in addition to the loss by evaporation. In some cases,
It is also possible to drop as much naphthalene melt as necessary to form the film of (D) and expand it to the aluminum region 102 by acceleration or the like. The expansion of the liquid due to this acceleration has extremely poor wettability between the naphthalene melt and the region where the microdevice 103 is formed, and when the naphthalene melt is dropped,
It is also effective in the case where the naphthalene melt overflows from the substrate before forming the naphthalene melt layer 104 covering the entire main surface of the substrate 100 in (B). Further, the aluminum region 102 surrounding the region 103 in which the semiconductor element or the micro device is formed does not need to be completely continuous and may be formed in an island shape at a certain interval, for example. Further, the oxide film region 101 surrounding the aluminum region 102 does not have to be formed completely continuously, and may be formed in an island shape at a certain interval, for example.

【0034】次に、本発明の方法を用いた場合のダイシ
ングの手順の一例を、図2によって説明する。 (A)まず、フォト・ファブリケーションで代表される
半導体要素プロセスや、マイクロマシーニング技術を駆
使して、半導体基板1の主面に、半導体素子あるいは微
小装置を形成する。 (B)次に、上記構造体の半導体素子あるいは微小装置
を形成した主面に、図で説明した手法によって、一時的
な保護膜としてのナフタレン固体被膜105を形成す
る。 (C)次に、上記構造体の裏面にマウントテープ3を貼
付する。 (D)次いで、上記構造体をダイアモンド砥石でダイシ
ング4し、チップ5に分割する。 (E)最後に、ピックアップ6によってチップ5をマウ
ントテープ3から取り外す。
Next, an example of the dicing procedure when the method of the present invention is used will be described with reference to FIG. (A) First, a semiconductor element process or a microdevice is formed on the main surface of the semiconductor substrate 1 by making full use of a semiconductor element process represented by photofabrication or a micromachining technique. (B) Next, a naphthalene solid film 105 as a temporary protective film is formed on the main surface of the above-described structure on which the semiconductor element or the minute device is formed by the method described in the drawings. (C) Next, the mount tape 3 is attached to the back surface of the structure. (D) Next, the structure is diced 4 with a diamond grindstone and divided into chips 5. (E) Finally, the chip 5 is removed from the mount tape 3 by the pickup 6.

【0035】チップ上の昇華性物質の固体被膜は、放置
するだけで容易にしかも完全に除去でき、残渣が残るこ
とは無い。必要があれば加熱あるいは減圧条件下で速や
かに除去することができる。
The solid film of the sublimable substance on the chip can be easily and completely removed by leaving it alone, and no residue remains. If necessary, it can be rapidly removed under heating or reduced pressure conditions.

【0036】次に、図1で説明した手法を、表面型マイ
クロマシンに適用した場合について、例えば熱分離構造
の赤外線センサを例として、図3によって説明する。な
お、図3(A)〜(E)は、それぞれ図1(A)〜
(E)に対応する。 (A) 図3において、500は主面に赤外線センサの
形成されたシリコン基板、501はシリコン窒化膜、5
02はアルカリ異方性エッチングによりキャビティ50
4を形成するためのエッチング開口部、503は熱分離
されたシリコン窒化膜のダイアフラムである。ここで、
一般的なダイアフラム503のサイズはおよそ数十〜数
百μm、エッチング開口部502のサイズはおよそ数〜
数十μmである。なお、実際には、ダイアフラム503
上には熱電対や赤外線吸収部等が形成されているが、こ
こでの説明には不要なので省略した。
Next, a case where the method described with reference to FIG. 1 is applied to a surface type micromachine will be described with reference to FIG. 3 by taking an infrared sensor having a heat separation structure as an example. 3A to 3E are respectively shown in FIGS.
Corresponds to (E). (A) In FIG. 3, reference numeral 500 denotes a silicon substrate having an infrared sensor formed on its main surface, 501 denotes a silicon nitride film, 5
02 is a cavity 50 by alkali anisotropic etching
4 is an etching opening for forming 4 and 503 is a diaphragm of a thermally separated silicon nitride film. here,
A general diaphragm 503 has a size of about several tens to several hundreds of μm, and an etching opening 502 has a size of about several to several μm.
It is several tens of μm. Note that in reality, the diaphragm 503
Although a thermocouple, an infrared absorption part, etc. are formed on the upper part, they are omitted because they are not necessary for the description here.

【0037】(B)および(C) ナフタレン融液陵1
04を形成したとき、ナフタレン融液と赤外線センサを
構成する部材であるシリコンやシリコン窒化膜とは濡れ
性が悪いため、高々数十μmのエッチング開口部502
からキャビティ504内にナフタレン融液は侵入しな
い。 (D) ナフタレン融液陵104が目減りして液膜厚さ
が薄くなったときでも、赤外線センサの形成された領域
に拡がった被膜は保持される。これはナフタレン融液と
濡れ性の良いアルミニウム領域102が設けられ、これ
によってナフタレン融液が拡げられているためであり、
ナフタレン融液と濡れ性の良いアルミニウム領域102
が設けられていない場合、フライパンの中で水を加熱蒸
発させるときのように、ちぎれちぎれのボールアップし
た状態で縮小していくことになる。 (E) 上記(D)のようにナフタレン融液の液体被膜
が素子の形成された領域を覆っている状態から冷却する
と、一時的な保護膜としてのナフタレンの固体被膜10
5が形成される。
(B) and (C) Naphthalene melt layer 1
When 04 is formed, the wettability between the naphthalene melt and the silicon or silicon nitride film, which is a member forming the infrared sensor, is poor.
Therefore, the naphthalene melt does not enter the cavity 504. (D) Even when the naphthalene melt layer 104 is thinned and the liquid film thickness becomes thin, the coating film spread in the region where the infrared sensor is formed is retained. This is because the aluminum region 102 having good wettability with the naphthalene melt is provided, and the naphthalene melt is expanded by this.
Aluminum region 102 having good wettability with the naphthalene melt
If is not provided, as in the case of heating and evaporating water in a frying pan, it will be shrunk and shrink in a ball-up state. (E) When the liquid coating of the naphthalene melt covers the region where the element is formed as in (D) above, the solid coating 10 of naphthalene as a temporary protective film is cooled when cooled.
5 is formed.

【0038】[0038]

【実施例2】次に、図1の103の微小装置の形成され
た領域とナフタレン融液との濡れ性が極めて悪く、ナフ
タレン融液を滴下していったときに、図1(B)の基板
100の主面全面を覆うナフタレン融液陵104を形成
する前に、基板からナフタレン融液が溢れだしてしまう
場合の実施例を図4によって説明する。なお、このよう
な例は、例えば、微小装置を構成する表面の主たる部位
がシリコン酸化膜で形成されている場合である。
[Embodiment 2] Next, the wettability between the naphthalene melt and the region in which the microdevice of 103 in FIG. 1 is formed is extremely poor, and when the naphthalene melt is dropped, as shown in FIG. An example in which the naphthalene melt overflows from the substrate before forming the naphthalene melt layer 104 covering the entire main surface of the substrate 100 will be described with reference to FIG. Note that such an example is, for example, a case where the main part of the surface constituting the microdevice is formed of a silicon oxide film.

【0039】(A) 半導体素子あるいは微小装置の形
成された半導体基板100を加熱する。 (B) 上記構造体の主面に、適当量のナフタレン融液
を滴下し、ナフタレン融液島群600を形成する。 (C) 上記構造体のナフタレン融液島群600を、ナ
フタレン融液と濡れ性の良い部材、例えば金属ワイヤ6
01、で基板100上をスキャンする。 (D) これによって、上記構造体のナフタレン融液島
群600がつながり、ナフタレン融液陵104が形成さ
れる。 (E) 上記構造体のナフタレン融液陵104を蒸発に
よって目減りさせる。 (F) 上記構造体のナフタレン融液陵104の液体被
膜の厚さが適当な厚さ、例えば100μm、まで目減り
したところで、上記構造体を冷却し、ナフタレン融液陵
104を半透明のナフタレン固体被膜105にする。 上記方法は、図1に記載した方法でナフタレン固体被膜
105が形成できる場合であっても適用でき、ナフタレ
ン固体被膜105程度の体積のナフタレン融液を滴下す
れば良いので、蒸発・目減りさせる工程に要する時間を
極端に短くすることができる。
(A) The semiconductor substrate 100 on which a semiconductor element or a micro device is formed is heated. (B) An appropriate amount of naphthalene melt is dropped onto the main surface of the structure to form a naphthalene melt island group 600. (C) The naphthalene melt island group 600 of the above structure is formed of a member having good wettability with the naphthalene melt, for example, the metal wire 6
01, the substrate 100 is scanned. (D) As a result, the naphthalene melt island group 600 of the structure is connected to form the naphthalene melt layer 104. (E) The naphthalene melt layer 104 of the above structure is reduced by evaporation. (F) When the thickness of the liquid coating of the naphthalene melt layer 104 of the above structure is reduced to an appropriate thickness, for example, 100 μm, the structure is cooled and the naphthalene melt layer 104 is translucent. The film 105 is formed. The above method can be applied even when the naphthalene solid coating 105 can be formed by the method shown in FIG. 1, and since a naphthalene melt having a volume of about the naphthalene solid coating 105 may be dropped, it is possible to perform the evaporation / reduction process. The time required can be extremely shortened.

【0040】以上、図1及び図4に示した実施例では、
図3で説明したように、キャビティ内部まで昇華性物質
を充填する手法ではない。本発明方法を適用する微小装
置、あるいは製造工程において、場合によっては、表面
を被覆保護するのみならず、キャビティ内部まで昇華性
物質を充填したいというニーズがある。このような例
は、例えば、ダイシングソーがキャビティを横切って切
断する場合に発生する。
As described above, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 4,
As described in FIG. 3, it is not a method of filling the inside of the cavity with the sublimable substance. In a microdevice or a manufacturing process to which the method of the present invention is applied, in some cases, there is a need not only to protect the surface by coating but also to fill the inside of the cavity with a sublimable substance. Such an example occurs, for example, when a dicing saw cuts across a cavity.

【0041】[0041]

【実施例3】上記のようなニーズに応える実施例につい
て、図5及び図6によって説明する。なお、図5と図6
において(A)〜(F)はそれぞれ同じ工程に対応す
る。 (A) まず、半導体素子あるいは微小装置を形成した
半導体基板100を加熱する。この場合、加熱温度は、
ナフタレンの融点以上で、IPAの沸点以下が良い。な
お、101は酸化膜領域、102はアルミニウム領域で
ある。 (B) 上記構造体の主面に、適当量のIPA(イソプ
ロピルアルコール)を滴下し、IPA液体被膜700を
形成する。IPAは素子を構成する材料と濡れ性が良い
ために、エッチングのための開口部502からキャビテ
ィ504内に侵入し、従ってキャビティ504内の空気
が、IPAで置換される。この時、アルミニウム領域1
02を取り囲む酸化膜領域101がないと、IPAはア
ルミニウムに対して極めて濡れ性が良いために、基板1
00の上面から流れ出し、IPA液体被膜700を形成
することができない。 (C) 上記構造体にナフタレン融液を滴下し、ナフタ
レン融液陵104を形成する。この時、滴下したナフタ
レン融液とIPA液体被膜700とは相互に溶解する。
キャビティ504内のIPAとナフタレン融液とは相互
に拡散し、キャビティ504内のIPAはナフタレン融
液で置換されていく。 (D)および(E) 上記構造体のナフタレン融液陵1
04を蒸発により目減りさせる。このとき、IPAの蒸
発の方がナフタレンの蒸発より優先して起り、ナフタレ
ン融液陵104内のIPA濃度もキャビティ504内の
IPA濃度も下がっていく。 (F) 上記構造体のナフタレン融液陵104の液体被
膜の厚さが適当な厚さ、例えば100μm、まで目減り
したところで、上記構造体を冷却し、ナフタレン融液陵
104を半透明のナフタレン固体被膜105とする。こ
の時、キャビティ504内のナフタレン融液も固化す
る。
[Embodiment 3] An embodiment which meets the above needs will be described with reference to FIGS. Note that FIG. 5 and FIG.
In (A) to (F), each corresponds to the same step. (A) First, the semiconductor substrate 100 on which a semiconductor element or a micro device is formed is heated. In this case, the heating temperature is
It is preferably above the melting point of naphthalene and below the boiling point of IPA. Incidentally, 101 is an oxide film region, and 102 is an aluminum region. (B) An appropriate amount of IPA (isopropyl alcohol) is dropped on the main surface of the structure to form an IPA liquid coating 700. Since IPA has good wettability with the material forming the device, it penetrates into the cavity 504 through the opening 502 for etching, so that the air in the cavity 504 is replaced with IPA. At this time, aluminum region 1
If there is no oxide film region 101 surrounding 02, IPA has extremely good wettability with respect to aluminum.
No. 00 flowing out from the upper surface and the IPA liquid coating 700 cannot be formed. (C) The naphthalene melt is dropped onto the structure to form a naphthalene melt layer 104. At this time, the dropped naphthalene melt and the IPA liquid coating 700 mutually dissolve.
The IPA in the cavity 504 and the naphthalene melt are mutually diffused, and the IPA in the cavity 504 is replaced by the naphthalene melt. (D) and (E) Naphthalene melt layer 1 of the above structure
04 is depleted by evaporation. At this time, the evaporation of IPA takes precedence over the evaporation of naphthalene, and the IPA concentration in the naphthalene melt layer 104 and the IPA concentration in the cavity 504 decrease. (F) When the thickness of the liquid coating of the naphthalene melt layer 104 of the above structure is reduced to an appropriate thickness, for example, 100 μm, the structure is cooled and the naphthalene melt layer 104 is translucent. The coating 105 is used. At this time, the naphthalene melt in the cavity 504 also solidifies.

【0042】上記説明は、IPAを用いた場合を例とし
て説明したが、これに限られるわけではなく、用いる昇
華性物質を溶解し、微小装置を構成する材料と濡れ性の
良い溶剤であれば何でもよく、IPAのほか、メタノー
ル、エタノール、アセトン、ベンゼン等が利用可能であ
る。また、溶剤も単独で用いるほか、混合溶剤であって
も良いし、昇華性物質を溶解した溶剤であっても良い。
In the above description, the case where IPA is used has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and any solvent that dissolves the sublimable substance to be used and has a good wettability with the material forming the microdevice can be used. In addition to IPA, any of methanol, ethanol, acetone, benzene and the like can be used. Further, the solvent may be used alone, or may be a mixed solvent or a solvent in which a sublimable substance is dissolved.

【0043】次に、以上の実施例における、微小装置の
形成された領域を取り囲むアルミニウム領域のパターン
形状について図7によって説明する。図7において、
(A)は図1における微小装置の形成された基板100
の主面を上方から見た図で、チップ901と、これらチ
ップ901の集まった領域が図1における微小装置の形
成された領域103であって、それを取り囲むアルミニ
ウム領域102は、チップ901の四分の一サイズのア
ルミニウムのベタパターン902を配して形成してあ
る。図7(A)の構造体に図1〜図6で説明した手法に
よってナフタレン固体被膜105を形成すると、図7
(B)に示したように、ナフタレン固体被膜105がア
ルミニウム領域102の最外周形状で形成される。
Next, the pattern shape of the aluminum region surrounding the region where the microdevice is formed in the above embodiment will be described with reference to FIG. In FIG.
(A) is a substrate 100 on which the microdevice in FIG. 1 is formed.
In a view of the main surface of the chip 901 from above, the area where the chips 901 are gathered is the area 103 in which the microdevice is formed in FIG. 1, and the aluminum area 102 surrounding the area is the four areas of the chip 901. It is formed by arranging a solid pattern 902 of aluminum which is one-half the size. When the naphthalene solid film 105 is formed on the structure of FIG. 7A by the method described in FIGS.
As shown in (B), the naphthalene solid film 105 is formed in the outermost peripheral shape of the aluminum region 102.

【0044】この例は、アルミ領域102が角部を有す
る形状である。図1(D)、図4(E)、図5(E)に
おいて、ナフタレン融液陵104は、接触角が小さく、
表面張力によってちじこまろうとしているところを、若
干濡れ性の良いアルミニウムによって保持されている状
態にある。アルミニウム領域102が角部を有している
と、角部のナフタレン融液陵104は、アルミ領域10
2と酸化膜領域101との境界よりも内側、すなわち微
小装置の形成された領域103側、に若干引き込まれ
る。チップ901が極めて小さい場合、この引き込まれ
る量が、ベタパターン902の対角線よりも大きくなっ
てしまう場合がある。このような場合には、ナフタレン
融液陵104と基板100表面と大気との境界線が微小
装置の形成された領域の角部まで引き込まれた途端に、
ナフタレン融液陵104は被膜として存在できなくな
り、フライパンの上の水のような島状の形態に変化し、
従ってナフタレン固体被膜を形成することができない。
In this example, the aluminum region 102 has a corner. 1 (D), 4 (E), and 5 (E), the naphthalene melt layer 104 has a small contact angle,
The place where the surface tension is about to squeeze is held by the aluminum, which has a slightly better wettability. When the aluminum region 102 has a corner portion, the naphthalene melt layer 104 at the corner portion becomes
2 to the inside of the boundary between the oxide film region 101 and the oxide film region 101, that is, to the region 103 side where the micro device is formed. When the chip 901 is extremely small, the drawn amount may be larger than the diagonal line of the solid pattern 902. In such a case, as soon as the boundary line between the naphthalene melt layer 104, the surface of the substrate 100 and the atmosphere is drawn to the corner of the region where the microdevice is formed,
The naphthalene melt layer 104 can no longer exist as a film and changes into a water-like island shape on the frying pan,
Therefore, the naphthalene solid film cannot be formed.

【0045】図8は、このような不具合の発生しないア
ルミニウム領域パターンである。ここでは、アルミニウ
ム領域の最外周形状を丸パターン903とし、角部を有
しない形状とした。もちろん、丸パターンの他、楕円で
も良く、緩やかな曲線で構成されていれば良い。
FIG. 8 shows an aluminum region pattern in which such a problem does not occur. Here, the outermost peripheral shape of the aluminum region is a circular pattern 903, which is a shape having no corners. Of course, in addition to the circular pattern, an ellipse may be used as long as it is composed of a gentle curve.

【0046】[0046]

【実施例4】本実施例においては、本発明方法のダイシ
ング工程への適用ではなく、犠牲層エッチング後の乾燥
工程への適用について、図12によって説明する。 (A) 図10(F)と同様にして、構造体を純水20
9に浸漬する。 (B) 次いで、上記構造体をIPA槽に浸漬し、純水
209をIPA211で置換する。 (C) 上記構造体をナフタレン融液槽に浸漬し、IP
A211をナフタレン融液で置換した後、ナフタレン融
液槽から引き上げ、ナフタレン融液を固化し、ナフタレ
ン固体被膜212を形成する。
[Embodiment 4] In this embodiment, the application of the method of the present invention to the drying step after the sacrifice layer etching, not to the dicing step, will be described with reference to FIG. (A) In the same manner as in FIG.
Immerse in 9. (B) Next, the above structure is immersed in an IPA bath, and the pure water 209 is replaced with IPA211. (C) The above structure is dipped in a naphthalene melt bath to obtain an IP
After substituting A211 with the naphthalene melt, the naphthalene melt is solidified by pulling out from the naphthalene melt bath to form the naphthalene solid coating 212.

【0047】(D) 上記構造体を放置するだけで、固
体であるナフタレンが昇華し、スティッキングすること
なく微小装置200を得ることができる。これは、ギャ
ップ204内に置換されているものが液体の水ではなく
固体のナフタレンであるため、蒸発に際して表面張力に
よる引き込み現象が起らないことによるものである。
(D) By leaving the above structure alone, the solid naphthalene sublimes, and the microdevice 200 can be obtained without sticking. This is because the substance substituted in the gap 204 is solid naphthalene, not liquid water, so that the drawing phenomenon due to the surface tension does not occur during evaporation.

【0048】上記実施例、すなわち、犠牲層エッチング
工程をダイシングによるチップ分割工程の直前に行なえ
ば、図12(C)の状態でダイシングすればよく、ステ
ィッキング防止策と、ダイシング時の保護策を同時に行
なうことが可能であり、トータルプロセスを極めて簡素
化することができる。
If the sacrifice layer etching process is performed immediately before the chip dividing process by dicing in the above embodiment, dicing may be performed in the state of FIG. 12C, and the sticking prevention measure and the dicing protection measure are simultaneously performed. Can be performed, and the total process can be greatly simplified.

【0049】また、上記実施例では、溶剤としてIPA
を、昇華性物質としてナフタレンを用いた場合の例につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、溶剤
としては、水とナフタレンとを溶解させるものであれば
何でもよく、IPAのほか、メタノール、エタノール、
アセトン等が利用可能であり、また、溶剤も単独で用い
るほか、混合溶剤であっても良く、例えば昇華性物質の
溶けた溶剤であっても良い。また、昇華性物質としては
常温・常圧で固体の昇華性物質であればよく、例えば犠
牲層エッチング工程の乾燥方法として用いるのであれ
ば、水に対して溶解性のあるショウノウを用いることも
できる。
In the above embodiment, IPA is used as the solvent.
In the above, an example in which naphthalene is used as the sublimable substance has been described, but the solvent is not limited to this, and any solvent may be used as long as it dissolves water and naphthalene. ,ethanol,
Acetone or the like can be used, and the solvent may be used alone, or may be a mixed solvent, for example, a solvent in which a sublimable substance is dissolved. Further, the sublimable substance may be any solid sublimable substance at room temperature and normal pressure, and for example, camphor which is soluble in water may be used if used as a drying method in the sacrifice layer etching step. .

【0050】なお、本発明の実施例の説明は、主として
半導体基板に形成したセンサを例として行なったが、こ
れに限られるわけではなく、例えば、ガラス基板や金属
基板であっても良く、さらには、基板ではなく、構造体
の一主面であっても適用可能である。もちろん微小装置
が形成されている必要もなく、微小構造を有する装置あ
るいは部品の、一時的な保護膜を必要とする種々の工程
に適用することができる。
Although the embodiments of the present invention have been described mainly using the sensor formed on the semiconductor substrate as an example, the present invention is not limited to this. For example, a glass substrate or a metal substrate may be used. Can be applied not only to the substrate but also to the main surface of the structure. Of course, it is not necessary to form a minute device, and the invention can be applied to various processes requiring a temporary protective film for a device or a component having a minute structure.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上述べてきたように、微小装置の製造
方法を本発明構成の方法とすることにより、従来技術の
有していた課題を解決し、微小装置を破損することな
く、均一で半透明で保持時間の長い一時的な保護膜を形
成することが出来る。そして本発明の方法によれば、工
数が少なく、設備投資及びコストが安く、汚染の心配が
少なく、保護膜の除去が容易かつ完全で検査が不要で、
かつ歩留まりが高く生産性に優れているという特徴があ
る。そのため、例えば微小装置のダイシング工程に用い
れば、高歩留りでチップ分割をすることができる。ま
た、例えば犠牲槽エッチング後の乾燥工程に用いれば、
特殊な装置を必要とすることなく、容易に、スティッキ
ングなしに微小装置を得ることが出来る、という効果が
得られる。
As described above, by adopting the method of manufacturing a micro device as the method of the present invention, the problems of the prior art can be solved, and the micro device can be made uniform without being damaged. It is possible to form a temporary protective film that is translucent and has a long holding time. And according to the method of the present invention, the number of steps is small, the capital investment and the cost are low, the risk of contamination is small, the protective film is easily and completely removed, and inspection is unnecessary,
Moreover, it is characterized by high yield and excellent productivity. Therefore, if it is used in a dicing process for a micro device, for example, it is possible to divide a chip with high yield. Also, for example, if used in the drying step after etching the sacrificial tank,
It is possible to easily obtain a micro device without sticking without requiring a special device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の、昇華性物質の固体被膜による一時的
な保護膜の形成方法(その一)を示す工程図。
FIG. 1 is a process diagram showing a method (No. 1) of forming a temporary protective film by a solid film of a sublimable substance according to the present invention.

【図2】本発明の、昇華性物質の固体被膜を一時的な保
護膜として用いるダイシング方法を示す工程図。
FIG. 2 is a process drawing showing a dicing method using a solid film of a sublimable substance as a temporary protective film according to the present invention.

【図3】本発明の、昇華性物質の固体被膜の形成方法
(その一)の赤外線センサへの適用例を示す工程図。
FIG. 3 is a process diagram showing an example of application of the method for forming a solid film of a sublimable substance (first) of the present invention to an infrared sensor.

【図4】本発明の、昇華性物質の固体被膜による一時的
な保護膜の形成方法(その二)を示す工程図。
FIG. 4 is a process diagram showing a method (No. 2) of forming a temporary protective film by a solid film of a sublimable substance according to the present invention.

【図5】本発明の、昇華性物質の固体被膜による一時的
な保護膜の形成方法(その三)を示す工程図。
FIG. 5 is a process drawing showing a method (No. 3) of forming a temporary protective film by a solid film of a sublimable substance according to the present invention.

【図6】本発明の、昇華性物質の固体被膜による一時的
な保護膜の形成方法(その三)の赤外線センサへの適用
例を示す工程図。
FIG. 6 is a process diagram showing an example of application of the method for forming a temporary protective film by a solid film of a sublimable substance (part 3) of the present invention to an infrared sensor.

【図7】本発明の、昇華性物質の固体被膜による一時的
な保護膜の形成方法による保護膜のパターン(その一)
を示す図。
FIG. 7 is a pattern of a protective film formed by a method for forming a temporary protective film with a solid film of a sublimable substance according to the present invention (part 1).
FIG.

【図8】本発明の、昇華性物質の固体被膜による一時的
な保護膜の形成方法による保護膜のパターン(その二)
を示す図。
FIG. 8 is a pattern of a protective film formed by a method for forming a temporary protective film with a solid film of a sublimable substance according to the present invention (part 2).
FIG.

【図9】微小装置の基本構造を示す図。FIG. 9 is a diagram showing a basic structure of a micro device.

【図10】微小装置の製造方法を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a method for manufacturing a microdevice.

【図11】フリーズドライ法を説明するための図。FIG. 11 is a diagram for explaining a freeze-dry method.

【図12】本発明の乾燥方法を説明するための図。FIG. 12 is a view for explaining the drying method of the present invention.

【図13】従来の製造方法の第1の例を示す工程図であ
り、樹脂やワックスを一時的な保護膜として用いたダイ
シング方法を示す図。
FIG. 13 is a process diagram showing a first example of a conventional manufacturing method, and a diagram showing a dicing method using a resin or wax as a temporary protective film.

【図14】従来の製造方法の第2の例を示す工程図であ
り、紫外線硬化型の糊剤を用いた粘着テープを一時的な
保護膜として用いたダイシング方法を示す図。
FIG. 14 is a process diagram showing a second example of a conventional manufacturing method, and is a diagram showing a dicing method using an adhesive tape using an ultraviolet curing type sizing agent as a temporary protective film.

【図15】従来の製造方法の第3の例を示す工程図であ
り、樹脂やワックスを一時的な保護膜として用いたダイ
シング方法の微小機械への適用を示す図。
FIG. 15 is a process diagram showing a third example of a conventional manufacturing method, and a diagram showing application of a dicing method using a resin or wax as a temporary protective film to a micromachine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体基板 2…樹脂またはワックス
からなる保護膜 3…マウントテープ 4…ダイシング溝 5…チップ 6…ピックアップ 7…洗浄トレー 10…紫外線硬化型の糊剤
を用いた粘着テープ 11…チップ表面の紫外線硬化型の糊剤を用いた粘着テ
ープ 12…粘着テープ 100…微小装置の形成された半導体基板 101…微小装置の形成された領域を取り囲むアルミニ
ウム領域を取り囲む酸化膜領域 102…素子領域を取り囲むアルミニウム領域 103…微小装置の形成された領域 104…ナフ
タレン融液陵 105…ナフタレン固体被膜 200…微小
装置 201…シリコン基板 202…固定
部 203…可動部 204…ギャ
ップ 205…酸化膜 206…開口
部 207…ポリシリコン膜 208…酸化
膜エッチング液 209…純水 210…氷 211…IPA 211…ナフ
タレン固体被膜 301…センサチップのシリコン基板 302…ボン
ディングパッド 303…重り部 304…ダイ
アフラム 305…ガラス基板 306…固定
電極 307…樹脂またはワックス 308…ギャ
ップ 309…ギャップ308内の樹脂またはワックス 500…主面に赤外線センサの形成されたシリコン基板 501…シリコン窒化膜 502…アルカリ異方性エッチングによりキャビティ5
04を形成するためのエッチング開口部 503…熱分離されたシリコン窒化膜のダイアフラム 504…キャビティ 600…ナフ
タレン融液島群 601…ワイヤ 700…IP
A液体被膜 901…チップ 902…ベタ
パターン 903…丸パターン。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor substrate 2 ... Protective film made of resin or wax 3 ... Mount tape 4 ... Dicing groove 5 ... Chip 6 ... Pickup 7 ... Cleaning tray 10 ... Adhesive tape using UV curable glue 11 ... UV light on chip surface Adhesive tape 12 using a curable adhesive agent ... Adhesive tape 100 ... Semiconductor substrate on which microdevice is formed 101 ... Oxide film region 102 surrounding aluminum region surrounding the region where microdevice is formed ... Aluminum region surrounding element region 103 ... Area where microdevice is formed 104 ... Naphthalene melt layer 105 ... Naphthalene solid film 200 ... Microdevice 201 ... Silicon substrate 202 ... Fixed part 203 ... Movable part 204 ... Gap 205 ... Oxide film 206 ... Opening 207 ... Poly Silicon film 208 ... Oxide film etching liquid 209 ... Pure water 21 ... Ice 211 ... IPA 211 ... Naphthalene solid film 301 ... Sensor chip silicon substrate 302 ... Bonding pad 303 ... Weight part 304 ... Diaphragm 305 ... Glass substrate 306 ... Fixed electrode 307 ... Resin or wax 308 ... Gap 309 ... Gap 308 inside Resin or wax 500 ... Silicon substrate 501 on the main surface of which an infrared sensor is formed ... Silicon nitride film 502 ... Cavity 5 by alkali anisotropic etching
Etching opening 503 for forming 04 ... Diaphragm 504 of thermally-isolated silicon nitride film ... Cavity 600 ... Naphthalene melt island group 601 ... Wire 700 ... IP
A liquid coating 901 ... Chip 902 ... Solid pattern 903 ... Round pattern.

───────────────────────────────────────────────────── 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 L P ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 21/78 LP

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】微小構造を有する装置の製造において、該
微小構造を形成した一主面に、常温・常圧下において固
体の昇華性物質の融液被膜を形成し、その後、該融液被
膜を冷却して少なくとも固相を有する構造の保護膜を形
成し、しかる後に該保護膜を気化、除去する工程を含む
製造方法であって、上記融液被膜と上記微小構造との濡
れ性を良くする工程を具備していることを特徴とする微
小構造を有する装置の製造方法。
1. In manufacturing a device having a microstructure, a melt film of a solid sublimable substance is formed on one main surface on which the microstructure is formed at room temperature and normal pressure, and then the melt film is formed. A manufacturing method including a step of cooling to form a protective film having a structure having at least a solid phase, and then vaporizing and removing the protective film, which improves wettability between the melt coating and the microstructure. A method for manufacturing a device having a microstructure, which comprises the steps of:
【請求項2】上記の昇華性物質融液被膜と微小装置との
濡れ性を良くする工程が、該微小構造の近傍に上記昇華
性物質融液と濡れ性の良い部材を設ける工程であること
を特徴とする請求項1記載の微小構造を有する装置の製
造方法。
2. The step of improving the wettability between the sublimable substance melt coating film and the microdevice is a step of providing a member having good wettability with the sublimable substance melt in the vicinity of the microstructure. A method for manufacturing a device having a microstructure according to claim 1.
【請求項3】上記の昇華性物質融液被膜と微小装置との
濡れ性を良くする工程が、少なくとも、上記微小構造を
形成した一主面を、上記昇華性物質に対して溶解性を有
し、かつ、上記微小構造と濡れ性の良好な溶剤を含む液
体で濡らす工程を具備していることを特徴とする請求項
1記載の微小構造を有する装置の製造方法。
3. The step of improving the wettability between the sublimable substance melt coating film and the microdevice is such that at least one main surface on which the microstructure is formed is soluble in the sublimable substance. The method for manufacturing a device having a microstructure according to claim 1, further comprising the step of wetting with a liquid containing a solvent having good wettability with the microstructure.
【請求項4】上記昇華性物質の融液被膜を形成する工程
が、少なくとも、上記微小装置を形成した一主面を、上
記昇華性物質の融点以上に加熱する工程を具備している
ことを特徴とする請求項2または請求項3記載の微小構
造を有する装置の製造方法。
4. The step of forming a melt coating film of the sublimable substance comprises at least a step of heating at least one main surface on which the microdevice is formed to a melting point of the sublimable substance or more. A method of manufacturing a device having the microstructure according to claim 2 or 3.
【請求項5】上記の昇華性物質の融点以上に加熱する工
程が、上記昇華性物質に対して溶解性を有しかつ上記微
小構造と濡れ性の良好な溶剤の沸点以下に加熱する工程
であることを特徴とする請求項3または請求項4記載の
微小構造を有する装置の製造方法。
5. The step of heating above the melting point of the sublimable substance above the boiling point of a solvent which is soluble in the sublimable substance and has good wettability with the microstructure. A method for manufacturing a device having a microstructure according to claim 3 or 4, wherein:
【請求項6】上記の融液被膜と微小装置との濡れ性を良
くする工程が、上記微小構造を形成した一主面に上記昇
華性物質の融液と濡れ性の良い部材を設ける工程である
ことを特徴とする請求項2記載の微小構造を有する装置
の製造方法。
6. The step of improving the wettability between the melt coating and the microdevice is a step of providing a member having good wettability with the melt of the sublimable substance on one main surface on which the microstructure is formed. The method for manufacturing a device having a microstructure according to claim 2, wherein:
【請求項7】上記昇華性物質融液被膜と濡れ性の良い部
材が、いわゆる治具であって、上記微小構造の形成され
ている装置以外に設けられていることを特徴とする請求
項2記載の微小構造を有する装置の製造方法。
7. The sublimable substance melt coating and a member having good wettability are so-called jigs and are provided in a device other than the device in which the microstructure is formed. A method for manufacturing a device having the described microstructure.
【請求項8】上記昇華性物質融液被膜と、該昇華性物質
融液被膜と濡れ性の良い部材(固体)と、気体との3相境
界の閉曲線が、角部を有しない形状であることを特徴と
する請求項2記載の微小構造を有する装置の製造方法。
8. The closed curve of the three-phase boundary between the sublimable substance melt coating film, a member (solid) having good wettability with the sublimable substance melt coating film, and a gas is a shape having no corners. The method for manufacturing a device having a microstructure according to claim 2, wherein.
【請求項9】上記の昇華性物質融液被膜形成工程が、該
融液被膜と濡れ性の良い部材で構成された治具によっ
て、該昇華性物質を含む液体を、少なくとも上記微小装
置を形成した一主面に展開する工程を具備していること
を特徴とする請求項2記載の微小構造を有する装置の製
造方法。
9. The sublimable substance melt coating film forming step comprises forming a liquid containing the sublimable substance into at least the microdevice by a jig formed of a member having good wettability with the melt coating film. 3. The method for manufacturing a device having a microstructure according to claim 2, further comprising the step of expanding on one main surface.
【請求項10】上記微小構造の近傍に設けた、上記昇華
性物質と濡れ性の良い部材を取り囲む領域に、上記昇華
性物質の融液濡れ性の悪い部材を設けたことを特徴とす
る請求項2記載の微小構造を有する装置の製造方法。
10. A member having poor wettability with the melt of the sublimable substance is provided in a region provided near the microstructure and surrounding the member having good wettability with the sublimable substance. Item 3. A method of manufacturing a device having a microstructure according to Item 2.
【請求項11】上記昇華性物質の融液被膜と濡れ性の悪
い部材が、上記微小構造を形成した一主面に設けられて
いることを特徴とする請求項10記載の微小構造を有す
る装置の製造方法。
11. An apparatus having a microstructure according to claim 10, wherein the melt coating of the sublimable substance and the member having poor wettability are provided on one main surface on which the microstructure is formed. Manufacturing method.
【請求項12】上記昇華性物質の融液被膜と濡れ性の悪
い部材が、いわゆる治具であって、上記微小構造を形成
した装置以外に設けられていることを特徴とする請求項
11記載の微小構造を有する装置の製造方法。
12. A melt coating of a sublimable substance and a member having poor wettability are so-called jigs and are provided in a device other than the device having the microstructure. A method for manufacturing a device having a microstructure.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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