JPH11258266A - Method for making appropriate etching depth by anisotropic etching in production process of semiconductor device and semiconductor device manufactured by applying the method - Google Patents

Method for making appropriate etching depth by anisotropic etching in production process of semiconductor device and semiconductor device manufactured by applying the method

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JPH11258266A
JPH11258266A JP7644498A JP7644498A JPH11258266A JP H11258266 A JPH11258266 A JP H11258266A JP 7644498 A JP7644498 A JP 7644498A JP 7644498 A JP7644498 A JP 7644498A JP H11258266 A JPH11258266 A JP H11258266A
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JP
Japan
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etching
test pattern
wafer
etching depth
depth
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Withdrawn
Application number
JP7644498A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyuki Furumura
由幸 古村
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently measure the accuracy of an etching depth in a noncontact manner by a method wherein a pattern which contains a test pattern is formed on a protective film on the face of a wafer, the pattern is changed into a pattern which can observe a change in proportion to the etching depth in the vertical direction and the remaining etching time required for setting a depth to a prescribed value in an inspection is computed. SOLUTION: The 100 plane crystal is used as a surface, and a test pattern 5 is formed in such a way that its L-shaped side 5a becomes a 111 orientation. In this state, an anisotropic etching operation is performed, and the exposed surface of a silicon chip is etched in a direction perpendicular to the surface of a wafer. The image of the test pattern 5 on the surface of the wafer is inspected under a microscope, and a change which is proportional to an etching depth in the vertical direction can be observed as a length A. Then, in the halfway part of an anisotropic etching process, the image of the test pattern 5 is inspected. On the basis of information on its inspection, the remaining etching time required for setting the etching depth to a prescribed value is computed. When the image on the surface of the wafer is observed in this manner, the accuracy of the etching depth can be inspected in a noncontact manner, and the measurement of the etching depth can be made efficient.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
製造プロセスにおいて異方性エッチングによるエッチン
グ深さを適正化する方法と、その方法を適用して製造さ
れた半導体デバイスに関するもので、特に、深いエッチ
ングによりマイクロマシン的なダイヤフラムなどを加工
する半導体圧力センサなどのデバイスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for optimizing an etching depth by anisotropic etching in a semiconductor device manufacturing process, and a semiconductor device manufactured by applying the method. The present invention relates to a device such as a semiconductor pressure sensor for processing a micro-mechanical diaphragm or the like by etching.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路の製造技術が超小型の機
械的デバイスの製造に応用され、さまざまな用途のさま
ざまな形態の3次元構造物をシリコンチップに造り込む
マイクロマシン技術として発達している。回路デバイス
と機械的デバイスをシリコンチップに一体化した超小型
デバイスも開発されている。その代表的な1つに半導体
圧力センサがある。シリコンチップに深い異方性エッチ
ング加工を行い、ごく薄いダイヤフラムを形成し、その
ダイヤフラムの機械的変位や変形を電気的に検出するセ
ンサ回路とを一体的に造り込んである。
2. Description of the Related Art Semiconductor integrated circuit manufacturing technology has been applied to the manufacture of ultra-small mechanical devices, and has been developed as a micromachine technology for manufacturing various forms of three-dimensional structures on silicon chips for various uses. Ultra-small devices that integrate circuit devices and mechanical devices on a silicon chip have also been developed. A typical one is a semiconductor pressure sensor. A silicon chip is subjected to a deep anisotropic etching process to form a very thin diaphragm, and a sensor circuit for electrically detecting mechanical displacement and deformation of the diaphragm is integrally formed.

【0003】この種の半導体デバイスの製造プロセスに
おいて、異方性エッチングによるエッチング深さを適正
化する(設計値どおりに加工する)ことが、高精度で高
性能なデバイスを実現する上できわめて重要なことであ
る。そこで、シリコンウエハを異方性エッチングするプ
ロセスにおいて、途中でサンプリング検査を行い、エッ
チング深さを測定する。そして、エッチング深さを規定
値にするために必要な残りのエッチング時間を算出し、
残りのエッチング加工を行う。
In the manufacturing process of this type of semiconductor device, it is extremely important to optimize the etching depth by anisotropic etching (work according to design values) in order to realize a device with high accuracy and high performance. That is what. Thus, in the process of anisotropically etching a silicon wafer, sampling inspection is performed in the middle to measure the etching depth. Then, calculate the remaining etching time required to make the etching depth a specified value,
The remaining etching process is performed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前述のエッチング深さ
の検査は、従来、触針検査によって行っていた。触針検
査というのは、シリコン表面にエッチングによって生じ
た段差部分に精密位置測定装置のプローブを当てて、段
差の寸法を測定する方法である。この方法では、まず検
査に時間がかかり、能率が悪く、量産ラインには不向き
だという問題がある。また、プローブを検査対象のウエ
ハに接触させるので、ウエハを傷つけたり、異物を付着
させることがある。そのため、検査対象となったサンプ
ルは製造ラインに戻すことができず、廃棄している。従
って量産効率が低下している。
The above-described inspection of the etching depth has been conventionally performed by a stylus inspection. The stylus inspection is a method of measuring the dimension of a step by applying a probe of a precision position measuring device to a step formed by etching the silicon surface. This method has a problem in that it takes a long time for inspection, is inefficient, and is not suitable for mass production lines. Further, since the probe is brought into contact with the wafer to be inspected, the wafer may be damaged or foreign matter may be attached. Therefore, the sample to be inspected cannot be returned to the production line and is discarded. Therefore, the mass production efficiency is reduced.

【0005】また、エッチングプロセスの途中において
サンプリングしたウエハについて前記触針検査を行って
いるが、この触針検査を、ダイシング後の個々のチップ
(デバイス)について最終検査として行うことはきわめ
て難しい。従って個々のチップについてのエッチング精
度の検査は行われておらず、最終製品にデバイスが組み
込まれた段階で、なんらかの検査により不良品と判定さ
れているのが実情である。これも生産性を阻害する大き
な原因である。
Further, the above-mentioned stylus inspection is performed on a wafer sampled during the etching process. However, it is extremely difficult to perform this stylus inspection as a final inspection for each chip (device) after dicing. Therefore, the inspection of the etching accuracy of each chip is not performed, and the fact is that at the stage when the device is incorporated into the final product, it is determined that the chip is defective by some kind of inspection. This is another major factor that impairs productivity.

【0006】本発明は前述した従来の問題点に鑑みなさ
れたもので、その目的は、異方性エッチングによるエッ
チング深さ精度の測定を非接触で能率よく行えるように
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to enable non-contact and efficient measurement of etching depth accuracy by anisotropic etching.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る方法は次の要件(1)〜(4)を備
えることを特徴とする。 (1)半導体ウエハの表面に保護膜をパターン形成して
異方性エッチングを行う。 (2)前記保護膜パターンの一部にはテストパターンを
形成しておく。 (3)前記テストパターンは、前記異方性エッチングに
よって前記半導体ウエハが表面に垂直な方向にエッチン
グされるとき、当該半導体ウエハ表面の当該テストパタ
ーンの画像を顕微鏡などで検査することで、垂直方向の
エッチング深さに比例した変化が観測できるパターンに
しておく。 (4)前記異方性エッチングプロセスの途中で前記テス
トパターンの画像を検査し、その検査情報に基づいて前
記エッチング深さを規定値にするために必要な残りのエ
ッチング時間を算出する。
In order to achieve the above-mentioned object, a method according to the present invention is characterized by having the following requirements (1) to (4). (1) Anisotropic etching is performed by patterning a protective film on the surface of a semiconductor wafer. (2) A test pattern is formed on a part of the protective film pattern. (3) When the semiconductor wafer is etched in a direction perpendicular to the surface by the anisotropic etching, the image of the test pattern on the surface of the semiconductor wafer is inspected with a microscope or the like, so that the test pattern is vertically oriented. Is formed in a pattern in which a change proportional to the etching depth can be observed. (4) An image of the test pattern is inspected during the anisotropic etching process, and a remaining etching time required for setting the etching depth to a specified value is calculated based on the inspection information.

【0008】このようにすると、エッチング深さを平面
形状の変化から簡単に確認できる。よって、触針する必
要がなく、工程が簡単で迅速に検査できるとともに、デ
バイスを損傷しないので、歩留まりも向上する。
In this manner, the etching depth can be easily confirmed from the change in the planar shape. Therefore, there is no need to use a stylus, the process is simple and the inspection can be performed quickly, and the device is not damaged, thereby improving the yield.

【0009】そして、要件(3)を実現するための具体
的な手段としては、図2〜図6に示すように、パターン
の一部に内側に突出する部分(符号7)を設けること
や、図7に示すように、(111)面を利用する方法な
どがとれる。
As specific means for realizing the requirement (3), as shown in FIGS. 2 to 6, a part (reference numeral 7) protruding inward is provided in a part of the pattern, As shown in FIG. 7, a method using the (111) plane can be employed.

【0010】以上の要件を備えた方法において、場合に
よっては、前記半導体ウエハにおける多数のデバイス形
成エリアにそれぞれ複数種類の前記テストパターンを形
成することが望ましい。また、本発明を適用した半導体
デバイスには、前記テストパターンの痕跡が残ってい
る。
In the method satisfying the above requirements, in some cases, it is desirable to form a plurality of types of the test patterns in a large number of device forming areas on the semiconductor wafer. Further, traces of the test pattern remain in the semiconductor device to which the present invention is applied.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の方法を適用して製作され
た圧力センサの平面構成を図1に示している。これは単
結晶シリコンウエハに多数個同時に製作されて、ダイシ
ングにより分割された1つのデバイスである。シリコン
チップ1の中央に円形のダイヤフラム2が形成され(周
囲がエッチングにより空間になっている)、ダイヤフラ
ム2に形成された電極膜3と、ダイヤフラム2の下面側
に対向している基板面(図では隠れている)に形成され
た電極膜との静電容量がセンサ出力として端子4aと4
bから取り出される。シリコンチップ1の片隅の邪魔に
ならない位置に、本発明によるテストパターン5が形成
されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a plan configuration of a pressure sensor manufactured by applying the method of the present invention. This is one device that is manufactured simultaneously on a single crystal silicon wafer and divided by dicing. A circular diaphragm 2 is formed at the center of the silicon chip 1 (the periphery is a space by etching), and an electrode film 3 formed on the diaphragm 2 and a substrate surface facing the lower surface side of the diaphragm 2 (see FIG. The capacitance with the electrode film formed on the terminals 4a and 4
b. A test pattern 5 according to the present invention is formed at a position where one corner of the silicon chip 1 does not interfere.

【0012】テストパターン5の4つの具体例を図2,
図4,図5,図6に示している。シリコンチップ1の表
面をKOHやTMAHで異方性エッチングするにあた
り、まずシリコン表面にエッチング保護膜としてシリコ
ン酸化膜6をパターン形成する。その保護膜のパターン
の一部としてテストパターン5を形成するのである。
FIG. 2 shows four specific examples of the test pattern 5.
This is shown in FIGS. In anisotropically etching the surface of the silicon chip 1 with KOH or TMAH, first, a silicon oxide film 6 is patterned on the silicon surface as an etching protection film. The test pattern 5 is formed as a part of the pattern of the protective film.

【0013】図2の実施の形態のテストパターン5はL
字型に形成している。ここで、同図(A)に示すよう
に、シリコン単結晶の(100)面を表面とし、テスト
パターン5のL字型の一辺5aが<111>方向になる
ように形成する。そして、同図及びIII −III 線矢視断
面図である図3(A)に示すように、シリコン酸化膜6
の未形成領域からシリコンチップ1(ウエハ)の(10
0)面が露出する。
The test pattern 5 in the embodiment of FIG.
It is shaped like a letter. Here, as shown in FIG. 3A, the test pattern 5 is formed such that one side 5a of the L-shape is oriented in the <111> direction with the (100) plane of the silicon single crystal as the surface. Then, as shown in FIG. 3A and FIG. 3A, which is a cross-sectional view taken along the line III-III, the silicon oxide film 6
(10) of the silicon chip 1 (wafer)
0) The surface is exposed.

【0014】この状態で、TMAH等のエッチング液を
用いて異方性エッチングすると、シリコンチップ1の露
出した表面が、シリコン結晶面のうち<100>方向
(ウエハ表面と垂直方向)にエッチングされていく。こ
の垂直方向のエッチング深さを設計値どおりに仕上げる
のが本発明の目的である。
In this state, when anisotropic etching is performed using an etchant such as TMAH, the exposed surface of the silicon chip 1 is etched in the <100> direction (perpendicular to the wafer surface) of the silicon crystal plane. Go. It is an object of the present invention to finish the vertical etching depth as designed.

【0015】このとき、<100>方向のエッチングレ
ートはもっとも早く、<111>方向のエッチングレー
トはもっとも遅い。そして、<110>方向のエッチン
グレートは<111>方向のエッチングレートより早
い。従って、シリコン酸化膜6の開口したエッジ部分を
含む(111)面が露出する(図3(B)参照)。ま
た、L字型の内側の折曲部分7は、他の頂点と異なり稜
線は山型となる(他の部分は谷型となる)ことから、外
側に向けて侵食される(エッチングが進む)。これによ
り、図2(B)に示すようにテストパターン5のL字型
の一辺5a部分が斜めになり、(110)面が露出す
る。
At this time, the etching rate in the <100> direction is the fastest, and the etching rate in the <111> direction is the slowest. The etching rate in the <110> direction is faster than the etching rate in the <111> direction. Therefore, the (111) plane including the opened edge portion of the silicon oxide film 6 is exposed (see FIG. 3B). Also, unlike the other vertices, the ridge line of the inside bent portion 7 of the L-shape has a mountain shape (the other portion has a valley shape), and thus is eroded outward (etching proceeds). . As a result, as shown in FIG. 2B, the side 5a of the L-shaped side of the test pattern 5 becomes oblique, and the (110) plane is exposed.

【0016】そして、エッチングが進むと、<100>
方向(ウエハ表面と垂直方向)に深く掘り進むととも
に、水平方向では<110>方向のエッチングレートは
<111>方向のエッチングレートより早いため、<1
10>方向にエッチングが進む。これにより、一辺5a
に位置する(111)面の残りの長さAが徐々に少なく
なる。つまり、この残りの長さAは、垂直方向の侵食深
度に比例・対応した値となるので、そのテストパターン
5の状態、残り距離Aを計測することにより、深度の残
り距離等を知ることができる。
Then, as the etching proceeds, <100>
Digging deep in the direction (perpendicular to the wafer surface), and in the horizontal direction, the etching rate in the <110> direction is faster than the etching rate in the <111> direction.
Etching proceeds in the 10> direction. Thereby, one side 5a
, The remaining length A of the (111) plane gradually decreases. That is, since the remaining length A is proportional to and corresponds to the vertical erosion depth, by measuring the state of the test pattern 5 and the remaining distance A, it is possible to know the depth remaining distance and the like. it can.

【0017】従って、ウエハ表面の当該テストパターン
の画像を顕微鏡などで検査することで、垂直方向のエッ
チング深さに比例した変化が長さAとして観察できる。
そこで異方性エッチングプロセスの途中で前記テストパ
ターンの画像を検査し、その検査情報に基づいて前記エ
ッチング深さを規定値にするために必要な残りのエッチ
ング時間を算出する。
Therefore, by inspecting the image of the test pattern on the wafer surface with a microscope or the like, a change proportional to the etching depth in the vertical direction can be observed as the length A.
Therefore, during the anisotropic etching process, the image of the test pattern is inspected, and the remaining etching time required for setting the etching depth to a specified value is calculated based on the inspection information.

【0018】図4の実施の形態のテストパターン5は、
T字型に形成している。そして、T字型のテストパター
ン5のうち検査に使用する2つの辺5b,5cの長さを
異ならせている。この辺5b,5cの方向を<111>
方向としている。これにより、同一時間エッチングした
場合の、両辺5b,5cの先端からの残り((110)
面にならずに(111)面が露出する部分)の長さB,
Cが異なる。従って、TMAH等を用いた異方性エッチ
ングによって単結晶シリコンウエハが表面に垂直な方向
((100)方向)にエッチングされるとき、当該ウエ
ハ表面の当該テストパターン5の画像を顕微鏡などで検
査することで、垂直方向のエッチング深さに比例した変
化が長さBまたはCとして観察できる。つまり、長い辺
5b側の残りの距離Bの長さが許容範囲内の上限以下と
なり、かつ、短い辺5c側の残りの距離Cの長さが許容
範囲内の下限以上となる所定の範囲に収まると良品とな
るようにしている。
The test pattern 5 of the embodiment shown in FIG.
It is formed in a T shape. The two sides 5b and 5c of the T-shaped test pattern 5 used for inspection are different in length. The directions of the sides 5b and 5c are defined as <111>
Direction. As a result, the remaining portions ((110)) from the tips of both sides 5b and 5c when etching is performed for the same time.
Length B, where the (111) plane is exposed without becoming a plane)
C is different. Therefore, when the single crystal silicon wafer is etched in a direction perpendicular to the surface ((100) direction) by anisotropic etching using TMAH or the like, an image of the test pattern 5 on the wafer surface is inspected by a microscope or the like. Thus, a change proportional to the vertical etching depth can be observed as the length B or C. That is, the length of the remaining distance B on the long side 5b side is equal to or less than the upper limit in the allowable range, and the length of the remaining distance C on the short side 5c side is equal to or more than the lower limit in the allowable range. When it fits, it will be a good product.

【0019】従って、そこで異方性エッチングプロセス
の途中で前記テストパターンの画像を検査し、その検査
情報に基づいて前記エッチング深さを規定値にするため
に必要な残りのエッチング時間を算出する。また、良品
の範囲であることが簡単に確認できる。
Therefore, the image of the test pattern is inspected during the anisotropic etching process, and the remaining etching time required for setting the etching depth to a specified value is calculated based on the inspection information. Also, it can be easily confirmed that the range is within a non-defective product.

【0020】図5の実施の形態のテストパターン5は、
H字型に形成している。この場合も、中央の上下の平行
な2本の辺5d,5eの方向を<111>方向と一致さ
せるとともに、辺5dの方を短くしている。従って、T
MAHを用いた異方性エッチングによって単結晶シリコ
ンウエハが表面に垂直な方向にエッチングされるとき、
当該ウエハ表面の当該テストパターン5の画像を顕微鏡
などで検査することで、垂直方向のエッチング深さに比
例した変化が長さDまたはEとして観察できる。つま
り、長い辺5e側の残りの距離Eの長さが許容範囲内の
上限以下となり、かつ、短い辺5d側の残りの距離Dの
長さが許容範囲内の下限以上となる所定の範囲に収まる
と良品となるようにしている。そこで異方性エッチング
プロセスの途中で前記テストパターンの画像を検査し、
その検査情報に基づいて前記エッチング深さを規定値に
するために必要な残りのエッチング時間を算出する。こ
のように両側から(110)面が形成されると、より精
度よく判定が行える。
The test pattern 5 of the embodiment shown in FIG.
It is formed in an H shape. Also in this case, the direction of the two upper and lower parallel sides 5d and 5e at the center is made to coincide with the <111> direction, and the side 5d is shorter. Therefore, T
When a single crystal silicon wafer is etched in a direction perpendicular to the surface by anisotropic etching using MAH,
By inspecting the image of the test pattern 5 on the wafer surface with a microscope or the like, a change proportional to the etching depth in the vertical direction can be observed as the length D or E. That is, the length of the remaining distance E on the long side 5e side is equal to or less than the upper limit of the allowable range, and the length of the remaining distance D on the short side 5d side is equal to or more than the lower limit of the allowable range. When it fits, it will be a good product. Therefore, during the anisotropic etching process, inspect the image of the test pattern,
Based on the inspection information, a remaining etching time required for setting the etching depth to a specified value is calculated. When the (110) plane is formed from both sides in this way, the determination can be performed with higher accuracy.

【0021】図6の実施の形態のテストパターン5は図
2と同じL字型であるが、顕微鏡などで長さAを測定す
る際の便宜を図るために、テストパターン5に沿って目
盛51を形成している。これにより、より簡単に良否判
定ができる。
The test pattern 5 in the embodiment of FIG. 6 is L-shaped as in FIG. 2, but for convenience in measuring the length A with a microscope or the like, a scale 51 along the test pattern 5 is provided. Is formed. As a result, the quality can be easily determined.

【0022】図7はテストパターン5の他の例を示して
いる。これは単結晶シリコンウエハをKOHで異方性エ
ッチングする場合に対応している。この実施の形態のテ
ストパターン5は正方形である。単結晶シリコンウエハ
をKOHで異方性エッチングすると、シリコン結晶面の
うち(100)面がウエハ表面と垂直方向にエッチング
されていく。この垂直方向のエッチング深さを設計値ど
おりに仕上げるのが本発明の目的である。
FIG. 7 shows another example of the test pattern 5. This corresponds to a case where a single crystal silicon wafer is anisotropically etched with KOH. The test pattern 5 of this embodiment is a square. When a single crystal silicon wafer is anisotropically etched with KOH, the (100) plane of the silicon crystal plane is etched in a direction perpendicular to the wafer surface. It is an object of the present invention to finish the vertical etching depth as designed.

【0023】つまり、図7(A)に示す正方形のテスト
パターン5の場合、エッチングが進行するのにつれて図
7(B),図8(A)に示すように、ウエハ表面の画像
における(100)面の正方形が小さくなり、(11
1)面が増大してくる。そして、最終的には図7
(C),図8(B)に示すように(100)面が消失す
る。
That is, in the case of the square test pattern 5 shown in FIG. 7A, as the etching progresses, as shown in FIG. 7B and FIG. The square of the face becomes smaller and (11
1) The surface increases. And finally, FIG.
(C), the (100) plane disappears as shown in FIG. 8 (B).

【0024】従って、このウエハ表面画像を顕微鏡など
で検査することで、垂直方向のエッチング深さに比例し
た変化が(100)面の大きさとして観察できる。そこ
で異方性エッチングプロセスの途中で前記テストパター
ンの画像を検査し、その検査情報に基づいて前記エッチ
ング深さを規定値にするために必要な残りのエッチング
時間を算出する。また、正方形のテストパターンとし
て、大きさの異なるものを複数用意することにより、ど
のパターンまで(100)面が消失しているかを確認す
ることにより、簡単にエッチング深さを知ることができ
る。
Therefore, by inspecting the wafer surface image with a microscope or the like, a change proportional to the etching depth in the vertical direction can be observed as the size of the (100) plane. Therefore, during the anisotropic etching process, the image of the test pattern is inspected, and the remaining etching time required for setting the etching depth to a specified value is calculated based on the inspection information. In addition, by preparing a plurality of square test patterns having different sizes, it is possible to easily know the etching depth by checking to which pattern the (100) plane has disappeared.

【0025】ここまでの説明はウエハの異方性エッチン
グプロセスについての説明であった。このプロセスを含
む多くのプロセスを経て目的の半導体デバイスがウエハ
に造り込まれ、ウエハ加工工程が完成したならば、ダイ
シングプロセスにてウエハを切断して各デバイスに分離
する。そして分離された個別のデバイスの検査プロセス
として、各チップ表面の前記テストパターン5を顕微鏡
などで観察する工程を設定し、個々のデバイスにおける
エッチング精度の検査を実施することができる。
The description so far has been about the anisotropic wafer etching process. Through many processes including this process, a target semiconductor device is built on a wafer, and when a wafer processing step is completed, the wafer is cut into individual devices by a dicing process. Then, as an inspection process of the separated individual devices, a step of observing the test pattern 5 on each chip surface with a microscope or the like is set, and an inspection of the etching accuracy of each individual device can be performed.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明によれば、顕微鏡などによるウエ
ハ(またはチップ)表面の画像観察でエッチング精度を
非接触で検査できるので、短時間で能率的に検査が行
え、検査対象ウエハを傷つけたり異物を付着させてしま
うことがなく、従って検査対象ウエハを生産ラインに戻
して製品化でき、量産効率が向上する。また、ダイシン
グ後の各デバイスに対してもエッチング精度検査を行え
るので、エッチング精度の不良品を実装工程前に除くこ
とができるという効果も奏する。
According to the present invention, the etching accuracy can be inspected in a non-contact manner by observing the image of the wafer (or chip) surface with a microscope or the like, so that the inspection can be performed efficiently in a short time and the wafer to be inspected may be damaged. There is no attachment of foreign matter, and therefore, the wafer to be inspected can be returned to the production line for commercialization, and the mass production efficiency is improved. In addition, since the etching accuracy test can be performed on each device after dicing, there is also an effect that a defective product of the etching accuracy can be removed before the mounting process.

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

【図1】本発明を適用した半導体デバイスの一例として
の圧力センサの平面図である。
FIG. 1 is a plan view of a pressure sensor as an example of a semiconductor device to which the present invention is applied.

【図2】本発明によるテストパターンの第1実施の形態
の形とその変化を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a form of a test pattern according to a first embodiment of the present invention and changes thereof.

【図3】(A)は図2(A)におけるIII −III 線矢視
断面図である。(B)は図2(B)におけるIII −III
線矢視断面図である。
FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2A. (B) is III-III in FIG.
FIG.

【図4】本発明によるテストパターンの第2実施の形態
の形とその変化を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a form of a test pattern according to a second embodiment of the present invention and changes thereof.

【図5】本発明によるテストパターンの第3実施の形態
の形とその変化を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a form of a test pattern according to a third embodiment of the present invention and changes thereof.

【図6】本発明によるテストパターンの第4実施の形態
の形とその変化を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a form of a test pattern according to a fourth embodiment of the present invention and changes thereof.

【図7】本発明によるテストパターンの第5実施の形態
の形とその変化を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a test pattern according to a fifth embodiment of the present invention and a change thereof.

【図8】(A)は図7(B)における縦断面図である。
(B)は図7(C)における縦断面図である。
FIG. 8A is a longitudinal sectional view of FIG. 7B.
(B) is a longitudinal sectional view in FIG. 7 (C).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコンチップ 2 ダイヤフラム 3 電極膜 4a,4b 端子 5 テストパターン 6 シリコン酸化膜(保護膜) 51 目盛 Reference Signs List 1 silicon chip 2 diaphragm 3 electrode film 4a, 4b terminal 5 test pattern 6 silicon oxide film (protective film) 51 scale

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 29/84 H01L 21/306 B U Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 29/84 H01L 21/306 BU

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体デバイスの製造プロセスにおいて
異方性エッチングによるエッチング深さを適正化する方
法であって、次の要件(1)〜(4)を備える。 (1)半導体ウエハの表面に保護膜をパターン形成して
異方性エッチングを行う。 (2)前記保護膜パターンの一部にはテストパターンを
形成しておく。 (3)前記テストパターンは、前記異方性エッチングに
よって前記半導体ウエハが表面に垂直な方向にエッチン
グされるとき、当該半導体ウエハ表面の当該テストパタ
ーンの画像を顕微鏡などで検査することで、垂直方向の
エッチング深さに比例した変化が観測できるパターンに
しておく。 (4)前記異方性エッチングプロセスの途中で前記テス
トパターンの画像を検査し、その検査情報に基づいて前
記エッチング深さを規定値にするために必要な残りのエ
ッチング時間を算出する。
1. A method for optimizing an etching depth by anisotropic etching in a semiconductor device manufacturing process, which satisfies the following requirements (1) to (4). (1) Anisotropic etching is performed by patterning a protective film on the surface of a semiconductor wafer. (2) A test pattern is formed on a part of the protective film pattern. (3) When the semiconductor wafer is etched in a direction perpendicular to the surface by the anisotropic etching, the image of the test pattern on the surface of the semiconductor wafer is inspected with a microscope or the like, so that the test pattern is vertically oriented. Is formed in a pattern in which a change proportional to the etching depth can be observed. (4) An image of the test pattern is inspected during the anisotropic etching process, and a remaining etching time required for setting the etching depth to a specified value is calculated based on the inspection information.
【請求項2】 請求項1に記載の方法であって、前記半
導体ウエハにおける多数のデバイス形成エリアにそれぞ
れ複数種類の前記テストパターンを形成する。
2. The method according to claim 1, wherein a plurality of types of the test patterns are formed in a large number of device formation areas on the semiconductor wafer.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の方法に
おける前記テストパターンの痕跡が残っていることを特
徴とする半導体デバイス。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein a trace of the test pattern remains in the method according to claim 1 or 2.
JP7644498A 1998-03-11 1998-03-11 Method for making appropriate etching depth by anisotropic etching in production process of semiconductor device and semiconductor device manufactured by applying the method Withdrawn JPH11258266A (en)

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