KR100248328B1 - Method of fabricating semiconductor acceleration sensor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 가속도 센서의 제조방법에 관한 것으로, 그 목적은 웨이퍼의 뒷면에 SOG를 매립하여 이의 평탄화작업을 용이하게 하는 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor acceleration sensor, the object of which is to embed the SOG on the back of the wafer to facilitate its flattening operation.
본 발명에 따른 반도체 가속도 센서의 제조방법은 감광막(50)의 코팅작업시 웨이퍼(10)의 뒷면에 매스(12)를 구성하기 위한 단차부(11)가 형성되어 웨이퍼(10)의 진공이 곤란해지는데, 웨이퍼(10)의 뒷면에 SOG(30,Spin-On-Glass)를 매립하여 평탄하게 하였다. 따라서 진공이 쉬워지고 이로 인한 감광막(50)의 코팅작업이 용이하게 되며, 아울러 사진식각공정을 거쳐 패턴(20a)이 완성된 후 SOG(30)의 제거가 완벽하게 이루어져 웨이퍼(10)의 오염이 방지되는 이점이 있다.In the method of manufacturing a semiconductor accelerometer according to the present invention, a step 11 is formed on the back surface of the wafer 10 during the coating operation of the photosensitive film 50, so that vacuum of the wafer 10 is difficult. In this case, SOG (30, Spin-On-Glass) is embedded in the back surface of the wafer 10 to be flat. Therefore, the vacuum becomes easy and the coating of the photoresist film 50 is thereby facilitated, and after the pattern 20a is completed through the photolithography process, the SOG 30 is completely removed and contamination of the wafer 10 is achieved. There is an advantage to be avoided.
Description
본 발명은 반도체 가속도센서의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실리콘 산화막위에 감광막을 코팅하는 제조과정에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor acceleration sensor, and more particularly, to a manufacturing process of coating a photosensitive film on a silicon oxide film.
일반적으로 사용되는 반도체 가속도센서는 도 1에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(1)에 소정의 반도체 제조공정을 거쳐 가속도에 의해 저항값이 변하는 압저항체(1c)가 구성되고, 전기적 도선의 역할을 하는 금속층, 가속도를 힘으로 변환하여 빔에 전달하는 매스(1b) 등으로 이루어져 있다.In the semiconductor accelerometer generally used, as shown in FIG. 1, a piezoresistor 1c whose resistance is changed by acceleration through a predetermined semiconductor manufacturing process is formed on the
도 1은 이러한 구조를 갖는 종래 반도체 가속도센서의 제조방법중에서 사진식각공정을 위해 감광막을 코팅하는 과정을 공정순으로 도시한 개략적인 블록도이다.FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a process of coating a photosensitive film for a photolithography process in a method of manufacturing a conventional semiconductor acceleration sensor having such a structure.
실리콘 산화막(2)이 성장되어 있는 웨이퍼(1)에 감광막(5)을 코팅하는 과정은 이에 도시한 바와 같이 먼저, 단차부(1a)가 형성된 웨이퍼(1)의 뒷면에 테이핑(3)처리를 하고, 이를 Spin Coater의 진공 척(4,vacuum chuck)에 올려놓는다. 이 때, 웨이퍼(1)의 뒷면에는 약 200㎛ 깊이로 식각, 단차부(1a)가 형성됨으로써 매스(1b,Mass)가 구성되어 있는데, 웨이퍼(1) 뒷면을 테이핑(3)처리 하는 것은 이를 평탄화하여 진공 척(4)에서 웨이퍼(1)의 진공을 잡기 위한 것이다.The process of coating the photosensitive film 5 on the
계속하여 진공을 확인하고 실리콘 산화막(2) 위에 감광막(5,PR)을 도포한다. 그리고 사진식각공정이 끝난 후 웨이퍼(1)의 뒷면에 부착되어 있는 테이프(3)를 제거한다. 웨이퍼(3)의 뒷면에는 테이프(3)의 찌꺼기(3a)가 잔존하기 때문에, 이를 아세톤, 메탄올, D I water에서 세척하여 제거한다.Subsequently, the vacuum is checked and the photosensitive films 5 and PR are applied onto the
그러나 이러한 감광막(5) 코팅과정은 매스(1b)를 형성하기 위해 단차부(1a)가 높은 웨이퍼(1)를 Spin Coater의 진공 척(4)에서 웨이퍼(1)의 진공을 잡기 위해서 웨이퍼(1)의 뒷면을 테이핑(3)처리하는데, 감광막(5)을 도포한 후에 테이프(3)의 찌꺼기(3a)를 제거해야 하는 공정이 더 필요하게 된다.However, the coating process of the photoresist film 5 is performed to hold the
또한 웨이퍼(1)의 뒷면을 세척한다고 하여 테이프(3)의 찌꺼기(3a)가 완전히 제거되지 않기 때문에 웨이퍼(1)의 오염을 유발하며, 이후의 공정 진행에 차질을 가져오는 문제점이 있다.In addition, washing the back side of the
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 감광막의 코팅작업시 웨이퍼의 뒷면에 매스를 구성하기 위한 단차부가 형성되어 웨이퍼의 진공이 곤란해지는데 웨이퍼의 뒷면에 SOG(spin-on-glass)를 매립하여 평탄하게 함으로써, 진공이 쉬워지고 이로 인한 감광막의 코팅작업을 용이하게 하는 반도체 가속도센서의 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve this problem, an object of the present invention is to form a step for forming a mass on the back of the wafer during the coating operation of the photosensitive film is difficult to vacuum the wafer is SOG (spin-on on the back of the wafer) It is to provide a method of manufacturing a semiconductor accelerometer sensor by embedding and flattening the glass (flat-glass), thereby facilitating vacuum and thereby facilitating the coating of the photosensitive film.
도 1은 일반적인 반도체 가속도 센서를 보인 평면도이다.1 is a plan view showing a general semiconductor acceleration sensor.
도 2는 가속도 센서의 제조방법 중에서 종래 감광막 코팅과정을 개략적으로 보인 블록도이다.Figure 2 is a block diagram schematically showing a conventional photosensitive film coating process of the manufacturing method of the acceleration sensor.
도 3은 가속도 센서의 제조방법 중에서 본 발명에 따른 감광막 코팅과정을 개략적으로 보인 블록도이다.3 is a block diagram schematically illustrating a photoresist coating process according to the present invention in a method of manufacturing an acceleration sensor.
*도면의 주요부분에 대한 부호설명** Description of Signs of Main Parts of Drawings *
10..웨이퍼 11..단차부 12..매스10. Wafer 11.
20..실리콘 산화막 20a..패턴 30..SOG20.Silicone oxide 20a.Pattern 30.SOG
40..진공 척 50..감광막40.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 뒷면에 소정깊이의 단차부가 형성되어 매스가 이루어지며 앞면에 실리콘 산화막이 형성된 웨이퍼를 이용한 반도체 가속도센서의 제조방법에 있어서, 웨이퍼의 뒷면을 평탄하게 하도록 단차부에 SOG(Spin-On-Glass)를 매립하는 단계, 실리콘 산화막 위에 감광막을 코팅하는 단계, 사진 공정을 거쳐 패턴을 형성한 후 단차부에 매립되어 있는 SOG를 제거하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor acceleration sensor using a wafer in which a stepped portion having a predetermined depth is formed on a rear surface of a mass and a silicon oxide film is formed on the front surface, so as to flatten the rear surface of a wafer And embedding spin-on-glass (SOG) in the film, coating a photoresist film on the silicon oxide film, and removing the SOG embedded in the stepped portion after forming a pattern through a photographic process. .
이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3은 반도체 가속도센서의 제조방법 중에서 사진식각공정을 위한 본 발명에 따른 감광막 코팅과정만을 공정순으로 도시한 블록도이다.Hereinafter, one preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 3 is a block diagram illustrating only a photoresist coating process according to an embodiment of the present invention for a photolithography process in a method of manufacturing a semiconductor acceleration sensor.
실리콘 산화막(20)이 성장되어 있는 웨이퍼(10)에 감광막(50)을 코팅하는 과정은 이에 도시한 바와 같이 먼저, 단차부(11)가 형성된 웨이퍼(10)의 뒷면에 SOG(30,Spin-On-Glass)를 매립하고, 상온에서 1-2시간 정도 경화시킨다(단계A).The process of coating the
웨이퍼(10)의 뒷면에는 습식용액을 이용한 비등방성 에칭(Anisotropic etching)을 통해 약 200㎛ 깊이를 갖는 단차부(11)의 형성으로 매스(12)가 구성됨으로써, 이의 뒷면은 평활하지 않다. 따라서 단차부(11)에 스포이드를 통해 SOG(30)를 매립하여 웨이퍼(10)의 뒷면을 평활하게 하고, 이를 상온에서 1-2시간 경화(Curing)함으로써 웨이퍼(10)와 후술하는 Spin Coater의 진공 척(40,Vacuum Chuck)사이에서 진공을 확실하게 할 수 있다.The back surface of the
SOG(30)가 경화된 상태에서 웨이퍼(10)를 진공 척(40,Vacuum Chuck)에 올려놓고(단계B), 진공을 확인한 후 실리콘 산화막(20) 위에 감광막(50,PR)을 도포시킨다(단계C). 이 때, 본 발명의 특징적인 것으로 웨이퍼(10)의 뒷면은 SOG(30)를 매립하여 평탄하게 이루어져 있기 때문에 웨이퍼(10)와 진공 척(40,Vacuum Chuck)사이에서는 진공이 확실하게 이루어 진다.In the state where
그리고, 사진식각공정(photolithography)을 거치고 원하는 패턴(20a)을 형성한 후, 매립되어 있는 SOG(30)를 제거한다(단계D). 단계 D는 일종의 세정단계로서 SOG(30)를 아세톤, 메탄올, D I water에서 순차적으로 제거한다. 상온에서 경화된 SOG(30)는 아세톤에 쉽게 용애되기 때문에 찌꺼기 등이 잔존하지 않고 웨이퍼(10)의 뒷면에서 완벽하게 제거된다.After the photolithography process to form the
이와 같이 매스(12) 구성을 위해 단차부(11)가 형성된 웨이퍼(10)의 뒷면에 SOG(30)를 매립하여 평탄하게 구성하고, 감광막(50)을 코팅 사진식각공정과 패턴(20a)을 형성하는 일련의 공정을 진행함으로써, 사진식각공정의 오염과 공정의 복잡성을 해결할 수 있다. 즉, 패턴(20a) 형성이 완료된 후 웨이퍼(10)의 뒷면에 매립되어 있는 SOG(30)를 제거해야 하는데, 앞에서 설명한 바와 같이 경화된 SOG(30)는 아세톤에 아주 잘 용해되어 제거되기 때문에 웨이퍼(10)가 오염되는 것이 방지된다.As such, the SOG 30 is buried in the back surface of the
이러한 일련의 공정을 거쳐 완성된 가속도 센서를 물체에 장착하면 물체의 가속도가 센서에 전달되고, 가속도에 비례하여 센서의 매스(12)가 움직이게 된다. 이 때, 매스(12)를 지지하고 있는 빔이 휘게 됨으로써, 빔에 응력이 발생되고 빔 위에 있는 압저항체(도 1참조,1c)의 저항값이 변화된다. 따라서 이러한 압저항체(1c)의 저항값 변화를 감지함으로써 물체의 가속도를 감지하게 된다.When the acceleration sensor completed through this series of processes is mounted on the object, the acceleration of the object is transmitted to the sensor, and the
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 가속도 센서의 제조방법은 감광막의 코팅작업시 웨이퍼의 뒷면에 매스를 구성하기 위한 단차가 형성되어 웨이퍼의 진공이 곤란해지는데, 웨이퍼의 뒷면에 SOG(spin-on-glass)를 매립하여 평탄하게 하였다. 따라서 진공이 쉬워지고 이로 인한 감광막의 코팅작업이 용이하게 되며, 아울러 사진식각공정을 거쳐 패턴이 완성된 후 SOG의 제거가 완벽하게 이루어져 웨이퍼의 오염이 방지되는 이점이 있다.As described in detail above, in the method of manufacturing a semiconductor acceleration sensor according to the present invention, a step for forming a mass is formed on the back side of the wafer during coating of the photosensitive film, so that vacuum of the wafer becomes difficult. spin-on-glass) was embedded and flattened. Therefore, the vacuum is easy and the coating of the photoresist film is thereby facilitated, and the SOG is completely removed after the pattern is completed through the photolithography process, thereby preventing contamination of the wafer.
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