JPH0927465A

JPH0927465A - 半導体チップ製造方法

Info

Publication number: JPH0927465A
Application number: JP7174600A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Tomofuji; 哲也友藤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-07-11
Filing date: 1995-07-11
Publication date: 1997-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストで小型の半導体チップを、破損する
ことなく製造する。【解決手段】所定の深さの溝１０が、複数の赤外線検
知部１がマトリクス状に形成されているＳｉ半導体基板
２の表面（赤外線検知部１の形成面）の各赤外線検知部
１間のダイシング領域２ａの中央部に形成されている。
また、素子作成面保護膜１１が、Ｓｉ半導体基板２の表
面及び溝１０に塗布され、さらに、レジスト１２が、Ｓ
ｉ半導体基板２の裏面のダイシング領域２ａ（但し、溝
１０に対応する位置は除く）に塗布される。この状態に
おいて、等方性エッチング処理が、Ｓｉ半導体基板２の
裏面に、溝１０を貫通させるまで施される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップ製造
方法に関し、特に、半導体素子が形成される位置の基板
の厚さを薄くする処理と、基板の切断処理とを、衝撃を
加えることなく、同時に行うことにより、半導体チップ
の製造に際しての破損を抑制するようにした半導体チッ
プ製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体チップは、例えば、図８に
示す方法によって製造されている。すなわち、複数（数
個乃至数百個）の半導体素子１０１が、１枚の基板１０
０の表面上に、所定の間隔だけ離間して形成されてい
る。基板１００は、その裏面（半導体素子１０１が形成
されている面に対向する面）が、表面が粘着性を有して
いる粘着支持板１０３の表面に載置されている。

【０００３】そして、回転しているダイヤモンドカッタ
１０５が、基板１００の表面上に形成されている各半導
体素子１０１間のダイシングライン１０４上を走査する
ことによって、半導体素子１０１が裁断分離（ダイシン
グ）される。さらに、裁断分離された個々の半導体素子
１０１（基板１００を含む）を、ピンセット等を用いて
粘着支持板１０３から剥離することによって、個々の半
導体チップが製造される。

【０００４】ところで、従来、赤外線の照射により生じ
る赤外線検知部の温度変化を電気的に読み出すことによ
り赤外線の強度を検出する熱型赤外線センサも、上記の
方法によって製造されている。この熱型赤外線センサ
は、例えば焦電体材料からなる赤外線検知部をＳｉ半導
体基板上に形成することによって構成されている。赤外
線の照射に伴う赤外線検知部の温度変化（検出感度）Δ
Ｔは、次に示す（１）式によって表される。

【０００５】 ΔＴ＝２・φ・η／（Ｋ²＋ω²・Ｈ²）^1/2 ・・・（１）

【０００６】上記（１）式中、φは入射赤外線強度を表
し、ηは赤外線吸収係数を表す。また、ωは入射赤外線
の強度変化角周波数を表し、Ｋは赤外線検知部とＳｉ半
導体基板との熱伝導度を表し、Ｈは赤外線検知部の熱容
量を表す。すなわち、上記（１）式中のＫ，Ｈは、熱型
赤外線センサに固有の値である。

【０００７】この（１）式より明らかなように、温度変
化（検出感度）ΔＴは、熱伝導度Ｋと熱容量Ｈの値を小
さくするほど大きくなる。そこで、従来より赤外線検知
部の温度変化（検出感度）ΔＴを高めるために、赤外線
検知部の熱伝導度Ｋと赤外線検知部の熱容量Ｈを小さな
値にする工夫がなされている。

【０００８】例えば、「IEDM 84 FULLY-INTEGRATED ZnO
ON SILICON PYROELECTLIC INFRARED DETECTOR ARRAY ;
D.L.Polla et.al」は、赤外線検知部が形成される位置
の基板の厚さを薄くして、赤外線検知部の熱容量Ｈを小
さくするという方法が開示されている。以下に、この方
法について説明する。

【０００９】まず、図９に示すように、焦電体材料から
なる複数の赤外線検知部１を、１枚のＳｉ半導体基板２
の表面上に、マトリクス状に形成する。そして、赤外線
検知部１の形成後、Ｓｉ半導体基板２の裏面（赤外線検
知部１が形成されている面に対向する面）の赤外線検知
部１に対応する位置に、エッチング処理を施す。する
と、図１０に示すように、赤外線検知部１が形成されて
いる領域（検知部形成領域２ｃ）のＳｉ半導体基板２の
厚さを薄くする（例えば、２５μｍ以下にする）ことが
できる。なお、このエッチング処理をＳｉ半導体基板２
の全面に施す場合もある。

【００１０】そして、エッチング処理終了後、回転する
ダイヤモンドカッタ等によって、赤外線検知部１の周辺
部（すなわちダイシング領域２ａ）のダイシングライン
３を切断し、個々の熱型赤外線センサを得る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方法によって、赤外線検出感度の優れた熱型赤外線セ
ンサ（半導体チップ）を製造すると、以下に示す課題が
生じる。

【００１２】すなわち、上述した従来の方法において
は、赤外線検知部１が形成されている位置のＳｉ半導体
基板２を薄くした後、ダイヤモンドカッタ等によって、
Ｓｉ半導体基板２を切断するようにしているので、切断
時に加わる衝撃によって、熱型赤外線センサ（半導体チ
ップ）が破損してしまうという課題がある。

【００１３】そこで、切断時の半導体チップの破損を抑
制するために、ダイシング領域２ａを広くする（すなわ
ち、エッチング処理を施さない領域を広くする）という
方法を採用することもできるが、この方法によると、１
枚のＳｉ半導体基板２上に、形成することができる赤外
線検知部１の数が減少し、１枚の基板（ウエハ）から得
られる半導体チップの数が少なくなり、半導体チップ当
たりのコストが高くなってしまうという課題がある。ま
た、ダイシング領域２ａを広くして製造された熱型赤外
線センサは、比較的大きなものとなってしまい、半導体
チップの小型化が困難になるという課題もある。

【００１４】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、低コストで小型の半導体チップを破損する
ことなく製造することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体チップ製
造方法は、複数の半導体素子が所定の間隔で形成されて
いる基板を、個々の半導体素子の周囲を切断することに
よって半導体チップを製造する半導体チップ製造方法に
おいて、基板の半導体素子が形成されている第１の面の
半導体素子の周囲のダイシング領域にエッチング処理を
施して、所定の深さの溝を形成し、基板の第１の面に対
向する第２の面の、半導体素子に対応する位置にエッチ
ング処理を施すと同時に、基板の第２の面の溝に対応す
る位置にエッチング処理を施して、半導体素子が形成さ
れる位置に対応する基板の厚さを薄くするとともに、溝
を貫通させることを特徴とする。

【００１６】本発明の半導体チップ製造方法において
は、基板の半導体素子が形成されている第１の面の半導
体素子の周囲のダイシング領域にエッチング処理を施す
ことによって、所定の深さの溝が形成される。そして、
基板の第１の面に対向する第２の面の半導体素子に対応
する位置にエッチング処理を施すと同時に、基板の第２
の面の溝に対応する位置にエッチング処理を施すことに
よって、半導体素子が形成される位置に対応する基板の
厚さが薄くされるとともに、溝が貫通される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体チップ製造
方法を適用して熱型赤外線センサを製造する場合の実施
例を、図面を参照して説明する。なお、従来の場合と対
応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適
宜省略する。

【００１８】まず、従来例と同様、図１に示すように、
焦電体材料からなる複数の赤外線検知部１が、１枚のＳ
ｉ半導体基板（ウエハ）２の表面（第１の面）上に、マ
トリクス状に形成される。その後、図２乃至図７に示す
ようにして、個々の熱型赤外線センサ（半導体チップ）
を得る。

【００１９】図２乃至図７は、本発明を適用して製造さ
れる熱型赤外線センサの製造過程を示す、図１のＡ−
Ａ’線断面図である。すなわち、図１に示すように、複
数の赤外線検知部１がＳｉ半導体基板２の表面上に形成
された後、図２に示すように、レジスト５が、Ｓｉ半導
体基板２の表面（赤外線検知部１が形成されている面）
の全面に塗布される。

【００２０】次に、図３に示すように、レジスト５が、
Ｓｉ半導体基板２の表面の、ダイシング領域２ａの中央
のダイシングライン３の近傍が露出するようにパターニ
ングされる。すなわち、所定のパターンの上からレジス
ト５を露光し、レジスト５を現像して不要部分を除去す
る。そして、レジスト５のパターニング処理の終了後、
図４に示すように、例えばドライエッチング法による異
方性エッチング処理が、レジスト５のパターニング処理
によって露出した、Ｓｉ半導体基板２の表面のダイシン
グライン３の近傍部分に施され、所定の深さの溝１０が
形成される。

【００２１】なお、この溝１０の深さは、個々の熱型赤
外線センサの完成時における赤外線検知部１の下部のＳ
ｉ半導体基板２の厚さに対応し（後述する）、本実施例
においては２５μｍとする。

【００２２】図４に示すように、Ｓｉ半導体基板２に溝
１０を形成した後、レジスト５は剥離される。そして、
レジスト５の剥離後、図５に示すように、例えばレジス
トからなる素子作成面保護膜１１が、Ｓｉ半導体基板２
の表面（赤外線検知部１の形成面）（溝１０を含む）に
塗布される。また、レジスト１２が、Ｓｉ半導体基板２
の裏面（赤外線検知部１が形成される面に対向する面）
（第２の面）上のダイシング領域２ａに対応する位置
（但し、溝１０に対応する位置は除く）に塗布される。
そして、素子作成面保護膜１１及びレジスト１２が形成
されると、図６に示す処理が行われる。

【００２３】すなわち、図６に示す処理においては、例
えばウェットエッチング法による等方性エッチング処理
が、Ｓｉ半導体基板２の裏面（赤外線検知部１の形成面
に対向する面）に施される。等方性エッチングであるた
め、レジスト１２が塗布されていない領域（赤外線検知
部１及び溝１０に対応する領域）は、ほぼ同等にエッチ
ングされ、レジスト１２が形成されている部分はエッチ
ングされないで残る。この等方性エッチング処理は、溝
１０が貫通したとき（Ｓｉ半導体基板２が切断されたと
き）終了するようにする。なお、溝１０が貫通した場合
においても、素子作成面保護膜１１が、溝１０の内部及
びＳｉ半導体基板２の赤外線検知部１の形成されている
面上に塗布されているので、不要なエッチング処理が行
われることが抑制されている。

【００２４】従って、上述したように、等方性エッチン
グ処理終了後における、Ｓｉ半導体基板２の赤外線検知
部１が形成されている領域（図６中、検知部形成領域２
ｂ）の厚さは、図４において形成された溝１０の深さと
等しく、２５μｍになる。

【００２５】そして、図６に示す処理が終了すると図７
に示すように、素子作成面保護膜１１及びレジスト１２
が剥離洗浄され、さらに乾燥処理が行われ、多数の熱型
赤外線センサを得る。

【００２６】本実施例においては、図６に示すように、
Ｓｉ半導体基板２の赤外線検知部１の形成されている領
域（検知部形成領域２ｂ）の厚さを薄くする処理と、Ｓ
ｉ半導体基板２の切断処理とを、衝撃を加えることな
く、同時に行うようにしたので、従来例における基板切
断時の半導体チップの破壊を抑制することが可能にな
る。

【００２７】また、本実施例においては、切断時におけ
る熱型赤外線センサの破損が抑制されているので、各赤
外線検知部１間のダイシング領域２ａを広くとる必要が
なくなり、１つのＳｉ半導体基板２上に、多くの赤外線
検知部１を形成することができ、小型の熱型赤外線セン
サを低コストで製造することが可能になる。

【００２８】なお、本実施例においては、赤外線検知部
１の下部のＳｉ半導体基板２の厚さを２５μｍとした。
しかし、この厚さは、２５μｍに限られるものではな
い。上述したように、赤外線検知部１の検出感度は、こ
の厚さが薄いほど向上する。従って、赤外線検知部１の
検出感度を向上させるために、赤外線検知部１の下部の
Ｓｉ半導体基板２の厚さを、熱型赤外線センサが破損さ
れない程度に、さらに薄くするようにしてもよい。

【００２９】さらに、本実施例においては、図６に示す
ように、等方性エッチング処理をＳｉ半導体基板２の裏
面に施すようにしているが、等方性エッチング処理に限
らず、異方性エッチング処理を施すようにしてもよい。
等方性エッチング処理すると、図７に示すように、各チ
ップの赤外線検知部１の外周のＳｉ半導体基板２の部分
を、その断面が略台形状にすることができる。異方性エ
ッチング処理すると、その部分の断面が略矩形状とな
る。

【００３０】また、本実施例においては、熱型赤外線セ
ンサについて説明しているが、本発明は、熱型赤外線セ
ンサの製造に限定されず、圧力センサ、加速度センサ等
のメンブレン型センサの製造についても実施可能であ
る。さらに、センサには、単純に光などを検出するもの
はもとより、撮像素子のように、画像を取得するものも
含まれるのは勿論である。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、本発明の半導体チップ製
造方法によれば、所定の深さの溝を、基板の半導体素子
が形成されている第１の面の、半導体素子の周囲のダイ
シング領域に形成し、基板の第２の面の半導体素子に対
応する位置にエッチング処理を施すと同時に、基板の第
２の面の溝に対応する位置にエッチング処理を施すよう
にしたので、低コストで、小型の半導体チップを、切断
時における半導体チップの破損を抑制しつつ、製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｓｉ半導体基板２上に、複数の赤外線検知部１
を形成した様子を示す平面図である。

【図２】本発明の一実施例の第１の製造工程を示す、図
１のＡ−Ａ’線断面図である。

【図３】本発明の一実施例の第２の製造工程を示す、図
１のＡ−Ａ’線断面図である。

【図４】本発明の一実施例の第３の製造工程を示す、図
１のＡ−Ａ’線断面図である。

【図５】本発明の一実施例の第４の製造工程を示す、図
１のＡ−Ａ’線断面図である。

【図６】本発明の一実施例の第５の製造工程を示す、図
１のＡ−Ａ’線断面図である。

【図７】本発明の一実施例の第６の製造工程を示す、図
１のＡ−Ａ’線断面図である。

【図８】従来の半導体チップの製造方法を示す斜視図で
ある。

【図９】Ｓｉ半導体基板２上に、複数の赤外線検知部１
を形成した様子を示す平面図である。

【図１０】従来の熱型赤外線センサの製造方法を説明す
る断面図である。

【符号の説明】

１赤外線検知部２Ｓｉ半導体基板２ａダイシング領域２ｂ，２ｃ検知部形成領域３ダイシングライン５レジスト１０溝１１素子作成面保護膜１２レジスト１００基板１０１半導体素子１０３粘着支持板１０４ダイシングライン１０５ダイヤモンドカッタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の半導体素子が所定の間隔で形成さ
れている基板を、個々の前記半導体素子の周囲を切断す
ることによって半導体チップを製造する半導体チップ製
造方法において、前記基板の前記半導体素子が形成されている第１の面の
前記半導体素子の周囲のダイシング領域にエッチング処
理を施して、所定の深さの溝を形成し、前記基板の前記第１の面に対向する第２の面の、前記半
導体素子に対応する位置にエッチング処理を施すと同時
に、前記基板の前記第２の面の前記溝に対応する位置に
エッチング処理を施して、前記半導体素子が形成される
位置に対応する前記基板の厚さを薄くするとともに、前
記溝を貫通させることを特徴とする半導体チップ製造方
法。
【請求項２】前記基板の第１の面上に形成されている
前記半導体素子は、焦電体材料からなる焦電型赤外線セ
ンサであることを特徴とする請求項１に記載の半導体チ
ップ製造方法。
【請求項３】前記基板は、Ｓｉ半導体基板であること
を特徴とする請求項１または２に記載の半導体チップ製
造方法。