JPS5835982A - 半導体圧力センサの製造方法 - Google Patents

半導体圧力センサの製造方法

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JPS5835982A
JPS5835982A JP56134118A JP13411881A JPS5835982A JP S5835982 A JPS5835982 A JP S5835982A JP 56134118 A JP56134118 A JP 56134118A JP 13411881 A JP13411881 A JP 13411881A JP S5835982 A JPS5835982 A JP S5835982A
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diaphragm
tape
silicon
pressure sensor
chips
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JP56134118A
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Minoru Takahashi
実 高橋
Hitoshi Minorikawa
御法川 斉
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/84Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by variation of applied mechanical force, e.g. of pressure

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  • Pressure Sensors (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体圧力センサに係シ、特に自動車用基準
圧型圧力センサの製造方法に関する。
一般に、自動車用の基準圧型圧力センサは、シリコンダ
イヤフラムの一方の面にポロン等の不純物を拡散し、ひ
ずみ計を形成し、このひずみ計の基準圧を定めるために
、朋珪酸ガラスで作られたキャップを気密に接合して基
準圧室が設けられている。このシリコンダイヤプラムと
朋珪酸ガラスキャップとの接合の気密さは、長期間に亘
る基準圧(通常は真空であるが、熱膨張係数が極端に小
さい不活性ガスであってもよい)の保持ができるかに重
大な影響を与えるものである。したがって、ダイヤフラ
ムの材質であるシリコンの熱膨張係数と、キャップの材
質である朋珪酸ガラスの熱膨張係数とがほぼ同一である
ところより、両者を約4001:’に加熱し、画材質問
に約1000Vの電圧を印加することにより接着剤なし
に気密で強固に、しかも無歪状態で接合することのでき
る静電接合によって、シリコンダイヤフラムと朋珪酸ガ
ラスキャップを接合するのが最も優れている。そこで、
この静電接合といった接合法にあっては、接合する両者
の接合面の表面粗さが1μm以下でなくてはならないと
いう接合面の平坦さが要求されている。また、朋珪酸ガ
ラスキャップを接合しない場合であっても、歪ゲージ形
成面にゴミ等が付着すると、所望の精度を出すことがで
きないため、所定表面粗さが要求される。
どのようなセンサチップは、従来、次の如き方法によっ
て製造されている。すなわち、まず、第1に、丸い半導
体(シリコン)ウェハの両面に、酸化膜を形成する。シ
リコンウェハの表面がパッシベーション膜でアシ、裏面
がマスキング用である。次第2に、シリコンウェハに数
百個の圧力センサのチップが形成され、各チップの一方
の面に歪ゲージが形成される。第3に、このシリコンウ
ェハの他方の面にシリコンダイヤフラム用の窓の部分の
酸化膜を除去する。この窓が開けられると。
第4にアルカリエツチングによりダイヤフラムを形成す
る。このアルカリエツチングによって例えば、100面
のシリコン単結晶であれば、エツチング速度が速いが、
111面の方位に対してはエツチング速度が遅いことを
利用して、円垂台の如きエツチング形状を得ている。
ダイヤフラムを形成すると第5に、シリコンウェハから
11固1個のチップに分ける。この分ける方法としては
、いくつかの方法がとられている。
その1つは、スクライバによってスクライビングといっ
てウェハにキズをつけてブレーキングする方法がそれで
ある。ブレーキングは、スクライビングしたウェハをテ
ープに乗せてローラをその上よシ押圧して割っていた。
また、別な方法として、ダイヤフラム全形成した後、ウ
ェハをシリコン台座にワックスで取勺付けて、この台座
までダイサで切る方法がそれでるる。これらの方法によ
ってチップに分けられると、第6にテープによってカッ
トした場合は、粘着剤を、また、シリコン台座を用いた
ときはワックスを溶かす溶剤につけてテープあるいは、
台座よシチップを11固1個取シはすす。各チップに分
けられた後第7に、再びダミーのシリコン板にワックス
をかけて、その上にチップを配列して機械洗浄を両面や
シ所定表面粗さを出す。
このように、従来の半導体圧力センサ全製造に際し工程
をふんでいた。このような従来の方法によると、スクラ
イプのあとブレーキングする方法では、ブレーキングし
た際チッピング(クラックの入った切り口のざらつき)
が生じ、ダイオードの如き素子の場合は、さほど問題に
ならないが、圧力センサの如き場合は、残留歪などが問
題となり、完全に切りとる方法が優れている。すなわち
、シリコン台座にワックスをぬって、その上にウェハを
置いて、シリコン台座まで切り込みを入れて完全に切り
取る方法でちる。しかし、この方法によると、圧力セン
サとしての精[1−出すことは可能であるが、ブレード
(刃)がウェハを切シその下のワックスの部分までくる
と、ワックスが、ブレードの回転による摩さつ熱で溶け
、シリコンウェハを切った時化じたシリコン・コンタミ
(シリコンの切シ<ず)がワックスの中に混シ込み、ブ
レードで切っている時にかける水によって再びワックス
がシリコン・コンタミを含んだまま固化してしまう。こ
の後、シリコンウェハをシリコン台座より離すため、有
機溶剤でワックスを溶かすのであるが、この際に、ワッ
クス内に混入していたシリコン・コンタミが、有機溶剤
中に混じシ、チップのいたるところに付着するという現
象を生じる。このため、チップを取°シ出した後、機械
的に研磨する必要が生じている。
本発明の目的は、製造工程を少なくすることができ、か
つ、チッピングが少なく、シリコンのコンタミネーショ
ンを少なくするこ之のできる半導体圧力センサの製造方
法を提供することにある。
本発明は、ダイヤプラム形成時に、同時に、ダイヤフラ
ムの周囲にv溝をアルカリエツチングによって形成し、
その後、テープに貼り付けて、ダイサでハーフカットし
てブレーキングすることによシ、機械的研磨工程をなく
シ、チッピング及びコンタミネーションを少なくしよう
というものである。
以下、本発明の実施例について説明する。
第1図には、本発明に係る基準圧型圧カ七ンサの製造方
法の一実施例を示す一工程が示されている。
図において、シリコン基板1の一方の面に形成されるダ
イヤフラム5の上面には、ボロン等の拡散抵抗が拡散さ
れており、この拡散抵抗は、ダイヤフラム5の上面にお
いて歪ゲージ2を形成している。このシリコン基板1の
他方の面には、酸化膜であるパッシベーション3aが形
成されている。
また、シリコン基板1の一方の面にも、酸化膜でアルパ
ッシベーション3bが形成されている。また、歪ゲージ
2には、電極4が設けられている。さらにまた、シリコ
ン基板1のダイヤフラム形成側にはチップ形成分の大き
さのところにV溝6が設けられている。
ここまでの製造方法を示すと次の如くなる。
α)シリコン基板1の両面に酸化膜であるパッシベーシ
ョンを形成する。
(2)シリコン基板1の一方の面に歪ゲージ2を形成す
る。
(3)  シリコン基板1の他方の面のアルカリエツチ
ングする大きさの酸化膜を除去する。すなわち、アルカ
リエツチングで形成するダイヤフラム5の分と、V溝6
の分の窓開けを行なう。
(4)シリコン基板1の酸化膜を除去した箇所をアルカ
リエツチングによムダイヤフラム5と、このダイヤフラ
ム5め周囲に形成する深さ50μm以下のV溝61に形
成する。
以上の工程までに進んだものが第1図に示されたもので
ある。どれは、チップ1個分示しであるがシリコンウエ
ノ・全体をダイヤフラム形成側より見ると第2図に示す
如くなる。
次に、第1図図示シリコンウエノ1をテープ8に粘着剤
7によって貼シ付け、ダイサでカツテングをして、カツ
テング溝9が形成された状態ヲ示すのが第3図で小る。
この第3図までの工程を第1図図示工程の後を示すと次
の如くなる。
(5)シリコン基板1t−ダイヤフラム5形成面を粘着
剤7の付着しているテープ8に取シ付ける。
(6)ダイシング等によジノ飄−7カツテングを行ない
、約180μmの厚さ金石するシリコン基板1の約半分
、90μmの切り込みを形成する。
以上までの工程である。
このあとの工程は、 (7)テープ8に応力をかけて割り、各チップを形成す
る。
(8)各チップに付着しているテープの粘着剤を有機溶
剤で除去する。
である。
このようにして形成された半導体圧力センサは第4図に
示す如く用いられる。すなわち、シリコン基板1を圧力
導入口を有するダイ10上に取シ付け、リードフレーム
14が取付けられているケーシング11に接着剤12に
よってダイ10が固着されている。このケーシング11
の上部には、キャップ15が取付けられている。また、
シリコン基板1に形成されている電極4とリードフレー
ム14とは、ワイヤ13によ、って接続されている。
したがって、本実施例によれば、ダイシングによってシ
リコンウエノ・を完全に切シ取らないためシリコン・コ
/タミがワックス内に溶は込むことがない。したがって
、ワックス除去工程時にシリコンチップを汚ごすことが
なく、機械研磨工程を必要としない〇 また、本実施例によれば、■溝を形成するだめ切り込み
を半分値まで行えば良く、その後のブレーキングの際も
チッピングが少なく精度の良い圧カセ/すを製造するこ
とができる。
以上説明したように1本発明によれば、製造工程を少な
くすることができ、かつ、チツビングカ;少すく、シリ
コンのコンタミネーションを少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す」工程の圧力センサの構
造図、第2図は第1図図示工程のシリコンチップの全体
図、第3図は第1図図示工程の後の工程を示す圧力セン
サの構造図、第4図は本発明の実施例によって製造され
た圧力センサを装置に組み込んだ全体構成図である。 1・・・シリコン基板、2・・・歪ゲージ、3a、3b
・・・パッシベーション、4・・・電極、5・・・夛°
イヤフラム、領2図 ¥3図 第4図 パ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、シリコンウェハの両面に酸化膜を形成する第1のス
    テップと、該酸化−の形成されているシリコンウェハの
    一方の面に歪ゲージを形成する第2のステップと、該シ
    リコンウェハの他方の面にダイすフラムを形成する分と
    シリコンダイヤフラムの周囲に所定幅の酸化膜を除去す
    ると共にアルカリエツチングに2よシダイヤスラムとV
    溝を形成する第3のステップと、該アルカリエツチング
    されたシリコンウェハ全テープに取付けて応力をかけて
    ブレーキングする第4のステップと、ブレーキングした
    後、テープよシ有機溶剤中で離脱する第5のステップと
    からなる半導体圧力センサの製造方法。
JP56134118A 1981-08-28 1981-08-28 半導体圧力センサの製造方法 Granted JPS5835982A (ja)

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JPH0419712B2 JPH0419712B2 (ja) 1992-03-31

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6272177A (ja) * 1985-09-25 1987-04-02 Nec Corp 圧力センサの製造方法
JPH0233948A (ja) * 1988-07-22 1990-02-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光半導体装置の製造方法
KR20040011244A (ko) * 2002-07-30 2004-02-05 주식회사 비에스이 다이어프램이 형성된 반도체소자의 커팅방법
JP2008258542A (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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