JPH1154764A

JPH1154764A - 半導体センサの切断方法

Info

Publication number: JPH1154764A
Application number: JP20576097A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Kobayashi; 郁夫小林
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 1999-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体チップのチッピングの発生を防ぎ、半
導体チップ面積を有効利用できるとともに、製造工程を
簡素化させることが可能な半導体センサの切断方法を提
供する。【解決手段】シリコンウエハ（半導体ウエハ）１の表
面にエッチング処理により溝部１２を形成する。ガラス
基板（絶縁基板）４を切断するブレードを用いて、溝部
１２の形成位置からシリコンウエハ１及びガラス基板４
を同時に切断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体センサに関
し、特に半導体ウエハと絶縁基板とを同時に切断するた
めの切断方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体圧力センサ等の半導体センサは、
拡散抵抗等によりブリッジ回路を形成したダイアフラム
を複数有するシリコンウエハ（半導体ウエハ）を、ほう
珪酸ガラス等からなるガラス基板（絶縁基板）上に陽極
接合により固着し、その後、前記シリコンウエハと前記
ガラス基板とを同時にダイサー等により切断することに
より、個々の半導体センサを得ていた。

【０００３】しかしながら、前記シリコンウエハと前記
ガラス基板とが接合されたものをダイサーにより切断す
る場合、前記シリコンウエハを切断するに適した粒度の
細かいブレードのみで切断することはできない。従っ
て、前記ガラス基板を切断するに適した粒度の粗い（大
きい）ブレードを用いて切断することになるが、このよ
うな粒度の粗いブレードを用いて両部材を切断すると、
前記シリコンウエハのゲージ面（表面）に３００μｍ程
度の大きなチッピングが発生するといった不具合を生じ
る。このチッピングが前記拡散抵抗の一部や前記拡散抵
抗に接続されるアルミ電極等に達しないように前記拡散
抵抗や前記電極を前記半導体チップの内側に配設しなけ
ればならず、設計的に十分な感度を得るための前記半導
体チップの面積を有効に利用できないといった問題点を
有していた。

【０００４】このような問題点に着目したものとして、
特公昭６３−３６１５４号公報に開示され、図２に示す
ような切断方法が提案されている。図５において、１は
半導体チップ２が複数連なるシリコンウエハであり、半
導体チップ２には拡散抵抗（図示しない）及び配線電極
（図示しない）によりブリッジ回路が形成されているダ
イアフラム３を複数有している。４はダイアフラム３に
圧力を伝達するための圧力導入孔５が形成され珪酸ガラ
ス等からなるガラス基板である。シリコンウエハ１はス
テム６とガラス基板４とを陽極接合することにより、両
部材１，４が配設固定されるものである。

【０００５】シリコンウエハ１とガラス基板４とを同時
に切断する場合は、まず、シリコンウエハ１を切断する
に適した粒度の細かい、例えば幅５０μｍ、粒度＃１５
００のブレードを用い、シリコンウエハ１の連結部７に
図５（ａ）で示すような、切断溝８，９を所定間隔（後
述する粒度の粗いブレード幅よりも広い間隔）で形成す
る。切断溝８，９はガラス基板４に達しないように微少
距離残した状態で形成される。

【０００６】次に、図５（ｂ）に示すように、例えば幅
１００μｍ、粒度＃３２０の粒度の粗いガラス切断用の
ブレードを用いてシリコンウエハ１の各切断溝８，９の
形成位置の略中央から点線１０に沿ってシリコンウエハ
１とガラス基板４とを切断する。このような切断方法を
採用することにより、図５（ｃ）に示しようにシリコン
ウエハ１のゲージ面にチッピングが発生せず、半導体チ
ップ２の面積を有効利用することが可能な半導体圧力セ
ンサ１１が得られるものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た切断方法によると、チッピングを防ぎ半導体チップの
面積を有効利用できるものであるが、シリコンウエハ１
側とガラス基板４側との２工程の切断工程が必要であ
り、しかもシリコンウエハ１とガラス基板４とを切断す
る２種類のブレードが必要であることから、製造工程が
非常に煩雑になるといった問題点を有している。

【０００８】そこで、本発明は前記問題点に着目し、従
来同様に半導体チップのチッピングの発生を防ぎ、設計
的に十分な感度を得るための半導体チップの面積を有効
利用できるとともに、製造工程を簡素化させることが可
能な半導体センサの切断方法を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、複数の抵抗体及びダイアフラムが形成され
た半導体ウエハに絶縁基板を固着し、前記半導体ウエハ
と絶縁基板とを同時に切断する半導体センサの切断方法
において、前記半導体ウエハの表面にエッチング処理に
より溝部を形成し、前記溝部の形成位置もしくは形成位
置近傍から前記半導体ウエハ及び前記絶縁基板をブレー
ドにより同時に切断するものである。

【００１０】また、前記半導体ウエハの表面に、前記ブ
レードの幅に対応した間隔を有する第１，第２の溝部を
形成し、前記各溝部間を前記ブレードにより切断するも
のである。

【００１１】また、前記溝部をウエットエッチングによ
りＶ字状に形成するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は、複数の拡散抵抗（抵抗
体）及びダイアフラムが形成されたシリコンウエハ（半
導体ウエハ）１にガラス基板（絶縁基板）４を固着し、
シリコンウエハ１とガラス基板４とを同時に切断する半
導体圧力センサ等の半導体センサの切断方法に関するも
のである。シリコンウエハ１の表面に、例えば、６フッ
化硫黄（ＳＦ６）ガス等を用いたリアクティブイオンエ
ッチング（以下、ＲＩＥという）等のプラズマエッチン
グにより溝部１２を形成する。この溝部１２の幅（ｗ）
は、ガラス基板４を切断するブレードの幅よりも大きく
形成し、この溝部１２の内壁に前記ブレードが接触しな
いように、溝部１２の形成位置からシリコンウエハ１及
びガラス基板４を同時に切断する。従って、従来のよう
にシリコン用やガラス用のそれぞれのブレードを用意し
なくとも、ガラス切断用の粒度の粗いブレードのみで切
断可能となることから、製造工程を簡素化できるもので
ある。また、切断時に発生するチッピング１４は、シリ
コンウエハ１のゲージ面に発生することはなく、溝部１
２の内壁の一部に発生するようになるため、半導体チッ
プ２の拡散抵抗や電極等に影響することがなく、半導体
チップ２の面積を有効に利用することが可能になる。

【００１３】また、他の切断方法として、例えば、前記
ブレードの幅に対応した間隔（ｗ１）を有する第１，第
２のＶ溝部１５，１６をＫＯＨ水溶液を用いた異方性エ
ッチングにより形成し、前記ブレードにより各Ｖ溝部１
５，１６間からシリコンウエハ１及びガラス基板４を同
時に切断する。各Ｖ溝部１５，１６は、溝部形成工程を
特別に設けなくともダイアフラム３の形成工程と同工程
により形成でき、しかもガラス切断用のブレードのみで
切断可能であることから、製造工程を一層簡素化させる
ことができる。また、シリコンウエハ１のチッピングの
発生も良好に防ぐことができるため、半導体チップの面
積を有効に利用することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の半導体センサの切断方法を添
付図面に記載した実施例に基づき説明するが、従来例と
同等もしくは相当箇所には同一符号を付してその詳細な
説明は省く。

【００１５】半導体センサとして、従来同様に半導体圧
力センサを例に挙げて説明する。図１は本発明の第１実
施例を示す要部断面図、図２は第１実施例における半導
体圧力センサの要部拡大断面図、図３は本発明の第２実
施例を示す要部断面図、図４は第２実施例における半導
体圧力センサの要部拡大断面図である。

【００１６】第１実施例及び第２実施例における半導体
圧力センサ１１は、ガラス基板（絶縁基板）４上に、半
導体チップ２が複数形成されるシリコンウエハ（半導体
ウエハ）１が陽極接合されている。この半導体チップ２
には、ダイアフラム３が形成され、このダイアフラム３
の上面には拡散抵抗（抵抗体）等によりブリッジ回路が
形成されいる。ダイアフラム３の下側のガラス基板４に
は、圧力導入孔５が形成されている。

【００１７】第１実施例における半導体圧力センサ１１
の切断方法を図１の（ａ）〜（ｃ）に示す。

【００１８】第１実施例の切断方法は、溝部１２の形成
位置を除くシリコンウエハ１の表裏にレジスト膜を形成
し、その後、６フッ化硫黄ガス等を用いたＲＩＥ等のプ
ラズマエッチングにより、例えば、幅（ｗ）１９０μ
ｍ、深さ（ｈ）２０μｍの溝部１２を形成する。そし
て、溝部１２を形成した後、例えば、幅（厚さ）約１５
０μｍ、粒度＃３２０のガラス切断用のブレードを用い
て、前記ブレードが溝部１２の内壁に接触しないように
点線１３に沿って、シリコンウエハ１とガラス基板４と
を同時に切断するものである。

【００１９】前述したように溝部１２の幅を１９０μｍ
に設定したが、この幅はブレードの幅によって変更され
る。一般的にブレード幅は、加工深さの約１／１０必要
とされているため、例えば、約１ｍｍのガラス台座４を
切断する場合は、約１００μｍの幅のブレードが必要と
なり、溝部１２の幅（ｗ）は１００μｍより大きく形成
することが必要となる。

【００２０】また、溝部１２の形成工程は、シリコンウ
エハ１とガラス基板４とを陽極接合するより前の工程で
あればいつでも良い。即ち、前述した溝部１２を形成す
る場合は、シリコンウエハ１の表裏に、得たい溝部１２
の幅（ｗ）をパターニングしたレジスト膜を形成し、プ
ラズマエッチングすることにより容易に得ることができ
る。

【００２１】かかる第１実施例は、溝部１２の形成位置
をガラス切断用の粒度の粗いブレードにより切断するこ
とが可能となることから、従来のようにシリコン用とガ
ラス用のそれぞれのブレードを使い分けなくとも、シリ
コンウエハ１及びガラス基板４を同時に切断することが
できため、製造工程を簡素化できるものである。また、
切断時に発生するチッピング１４は、図２に示すよう
に、シリコンウエハ１のゲージ面に発生することはな
く、溝部１２の内壁の一部に発生するようになるため、
半導体チップ２の拡散抵抗や電極等に影響することがな
く、設計的に十分な感度を得るための半導体チップ２の
面積を有効に利用することが可能になる。

【００２２】図３の（ａ）〜（ｂ）及び図４は、本発明
の第２実施例の半導体圧力センサ１１の切断方法を示す
ものである。

【００２３】第２実施例は、第１実施例が溝部１２をＲ
ＩＥ等によるプラズマエッチングにより形成したのに対
し、所定間隔を有する第１，第２のＶ溝部１５，１６を
水酸化カリウム水溶液（以下、ＫＯＨ水溶液という）を
用いた異方性エッチング（ウエットエッチング）により
形成するところに差異がある。第２実施例における第
１，第２のＶ溝部１５，１６の大きさは、例えば、（１
００）面のシリコンウエハを使用してＶ溝の深さ（ｈ）
を約２０μｍ必要とした場合、Ｖ溝の幅（ｗ）を約２８
μｍ（ＫＯＨ水溶液を用いて異方性エッチングを行う
と、シリコンウエハ１の表面から約５４．７°の角度を
もって浸食される。従って、ｗ＝２×ｔａｎ（９０°−
５４．７°）×２０μｍ＝約２８μｍ）に設定すること
により得られる。各Ｖ溝部１５，１６の形成間隔（ｗ
１）は、ブレードの幅によって決定する。即ち、ブレー
ドの幅を、第１実施例と同様の１５０μｍとすると、各
Ｖ溝部１５，１６の形成間隔（ｗ１）は１５０μｍ以上
必要とするものである。尚、図３における各Ｖ溝部１
５，１６の形成間隔（ｗ１）はブレードの幅と略等しい
場合を示している。

【００２４】各Ｖ溝部１５，１６は、シリコンウエハ１
に各ダイアフラム３を形成する工程と同工程により形成
することができる。即ち、シリコンウエハ１の各ダイア
フラム３を形成する位置及び各Ｖ溝部１５，１６を形成
する位置を除く、シリコンウエハ１の表裏に酸化膜や窒
化膜等を形成し、ＫＯＨ水溶液により異方性エッチング
処理を施すことにより、製造工程を増やすことなく各Ｖ
溝部１５，１６を容易に得ることができる。

【００２５】切断方法としては、第１実施例と同様なブ
レードを用い、前記ブレードを各Ｖ溝部１５，１６間を
点線１７に沿って、シリコンウエハ１とガラス基板４と
を同時に切断するものである。従って、従来のようにシ
リコン用とガラス用のそれぞれのブレードを使い分けな
くとも、ガラス用のブレードのみでシリコンウエハ１及
びガラス基板４を同時に切断することができる。また、
図４に示すように、切断時に発生するチッピング１４
は、シリコンウエハ１上ではなく各Ｖ溝部１５，１６の
外側に位置する壁部に発生するようになるため、半導体
チップ２の拡散抵抗や電極等に影響することがなく、半
導体チップ２の面積を有効に利用することが可能にな
る。

【００２６】第２実施例では、各Ｖ溝部１５，１６の形
成間隔（ｗ１）をブレードの幅と一致させて形成してい
るが、前記形成間隔（ｗ１）をブレードの幅より大きく
形成した場合においても、第２実施例と同様な効果が得
られるものである（チッピング１４は第２実施例同様に
シリコンウエハ１のゲージ面に発生しない）。

【００２７】前述した第１実施例及び第２実施例とも
に、溝部を形成して前記溝部形成箇所もしくは形成箇所
近傍をガラス切断用のブレードのみを用いて切断するこ
とから、従来に比べ製造工程を簡素化できるものであ
る。しかも、シリコンウエハ１の表面にチッピング１４
が発生することはない。

【００２８】尚、前述した第１実施例ではＲＩＥ等のプ
ラズマエッチングにより溝部１２を形成するようにした
が、前記プラズマエッチングをより、第２実施例のよう
に第１，第２の溝部を形成し、ガラス切断用のブレード
により前記各溝部間からガラス基板４に達するように切
断しても良い。

【００２９】また、前述した第２実施例ではＫＯＨ水溶
液による異方性エッチング処理でＶ溝部１５，１６を形
成したが、フッ酸、硝酸混合液等による等方性エッチン
グにより第１実施例のような、ブレードの幅よりも大き
な幅を有する溝部を形成したり、また、ＫＯＨ水溶液に
よる異方性エッチングによりブレードの幅よりも大きい
幅のＶ字状の溝部を形成して、前記各溝部からガラス基
板４に達するように、シリコンウエハ１及びガラス基板
４を同時に切断しても第１実施例と同様な効果が得られ
るもので、本発明の切断方法における溝部の形成方法に
あっては、様々なウエットエッチング法が適用可能であ
る。

【００３０】また、本実施例では半導体圧力センサを例
に挙げて説明したが、本発明の半導体センサの切断方法
にあっては、例えば半導体加速度センサ等の他の半導体
センサに適用しても良い。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、複数の抵抗体及びダイアフラ
ムが形成された半導体ウエハに絶縁基板を固着し、前記
半導体ウエハと絶縁基板とを同時に切断する半導体セン
サの切断方法において、前記半導体ウエハの表面にエッ
チング処理により溝部を形成し、前記溝部の形成位置も
しくは形成位置近傍から前記半導体ウエハ及び前記絶縁
基板をブレードにより同時に切断するものであり、ま
た、前記半導体ウエハの表面に、前記ブレードの幅に対
応した間隔を有する第１，第２の溝部を形成し、前記各
溝部間を前記ブレードにより切断するものであることか
ら、従来のようにシリコン用やガラス用のそれぞれのブ
レードを用意しなくとも、ガラス切断用のブレードのみ
で切断可能であり、製造工程を簡素化できるものであ
る。また、切断時に発生するチッピングも、シリコンウ
エハ１のゲージ面に発生することがないため、前記半導
体チップの面積を有効に利用することが可能になる。

【００３２】また、前記溝部をウエットエッチング（異
方性エッチング）によりＶ字状に形成することから、溝
部形成工程を特別に設けなくとも前記ダイアフラムの形
成工程と同工程により形成でき、しかもガラス切断用の
ブレードのみで切断可能であることから、製造工程を一
層簡素化させることができる。また、前記シリコンウエ
ハのチッピングの発生も良好に防ぐことができるため、
半導体チップの面積を有効に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の切断方法を示す要部断面
図

【図２】第１実施例におけるチッピングの発生状態を示
す要部断面図。

【図３】本発明の第２実施例の切断方法を示す要部断面
図。

【図４】第２実施例におけるチッピングの発生状態を示
す要部断面図。

【図５】従来の切断方法を示す要部断面図。

【符号の説明】

１シリコンウエハ２半導体チップ３ダイアフラム４ガラス基板（絶縁基板）１１半導体圧力センサ（半導体センサ）１２溝部１４チッピング１５，１６Ｖ溝部（溝部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の抵抗体及びダイアフラムが形成さ
れた半導体ウエハに絶縁基板を固着し、前記半導体ウエ
ハと絶縁基板とを同時に切断する半導体センサの切断方
法において、前記半導体ウエハの表面にエッチング処理
により溝部を形成し、前記溝部の形成位置もしくは形成
位置近傍から前記半導体ウエハ及び前記絶縁基板をブレ
ードにより同時に切断することを特徴とする半導体セン
サの切断方法。
【請求項２】前記半導体ウエハの表面に、前記ブレー
ドの幅に対応した間隔を有する第１，第２の溝部を形成
し、前記各溝部間を前記ブレードにより切断することを
特徴とする請求項１に記載の半導体センサの切断方法。
【請求項３】前記溝部をウエットエッチングによりＶ
字状に形成することを特徴とする請求項１もしくは請求
項２に記載の半導体センサの切断方法。