JP5034201B2 - センサーチップの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、センサーチップに係り、特にＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のイメージセンサー、加速度センサー等のセンサー本体のアクティブ面側に保護材を備えたセンサーチップと、このセンサーチップを簡便に製造する方法に関する。

例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のイメージセンサーは、一般に、微細な複数の受光部（画素）の配列上にカラーフィルタ層や集光レンズが配設されてアクティブ面とされ、このアクティブ面の外側の領域に、外部へ信号を送るための複数の端子が設けられた構造を有している。このようなイメージセンサーを備えたセンサーチップでは、イメージセンサーのアクティブ面を保護するために、透明な保護材が設けられている。この保護材は、アクティブ面との間に所望の間隙を存在させるために、アクティブ面の周囲を樹脂によりモールドしたり、絶縁性樹脂からなる突起枠を介在させて配設されていた。（特許文献１、２）
特開平３−１５５６７１号公報 特開平６−２０４４４２号公報

しかし、保護材をイメージセンサーに固着する際の圧力が大きい場合、上記の突起枠等の樹脂部材が広がり、アクティブ面や端子が被覆されることがあり、これを避けるために、保護材をイメージセンサーに固着する際の圧力が小さくし過ぎると、密着不良が生じ、後工程等で、アクティブ面と保護材との間隙部に水分が浸入するという問題があった。
また、従来の突起枠等の樹脂部材では、例えば、減圧下で保護材を固着した場合に、アクティブ面と保護材との間隙部の圧力が、外圧よりも小さくなり、外部から樹脂部材に作用する圧力により変形等が生じ、間隙部に気体とともに水分や塵等が侵入するおそれがあるという問題もあった。

さらに、従来のセンサーチップは、保護材がセンサー本体よりも大きく、このため、センサーチップ自体の小型化、さらに、センサーチップを内蔵する電子機器の小型化に支障を来たしていた。
本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、小型で耐久性に優れるセンサーチップと、このようなセンサーチップを簡便に製造するための製造方法を提供することを目的とする。

このような目的を達成するために、本発明のセンサーチップの製造方法は、アクティブ面と、該アクティブ面の外側領域に複数の端子を有するセンサー本体を多面付けで作製する工程と、一方の面に前記センサー本体の面付け位置に整合させて多面付けで回廊形状の凸部を一体的に有するとともに、各面付け毎の前記凸部の外側に格子形状でクリアランス用凹部を有する保護材を作製する工程と、前記センサー本体のアクティブ面と端子形成領域との間に前記凸部を固着することにより前記保護材を前記センサー本体上に配設する工程と、前記保護材の各面付け毎の前記凸部の間の前記クリアランス用凹部が存在する不要な部位の保護材を除去する工程と、多面付けの前記センサー本体をダイシングして個々のセンサーチップを得る工程と、を有し、前記クリアランス用凹部を、隣接する前記凸部間の保護材がアーチ形状となり、かつ、最深部における保護材の厚みが前記凸部で囲まれた領域の保護材の厚みよりも小さくなるように形成するような構成とした。

本発明の他の態様として、前記保護材を作製する工程において、前記保護材の一方の面を碁盤目状に研削および／またはエッチングして凹部を形成し、その後、該凹部をエッチングして平坦化し、前記凹部間の保護材を研削して前記クリアランス用凹部を形成するとともに前記凸部を形成するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記保護材を作製する工程において、保護材原料を溶融して金型内に射出し、固化することにより前記保護材を形成するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記金型は、カーボン製金型を使用するような構成とした。

このような本発明のセンサーチップは、一体的に有する凸部を介して保護材がセンサー本体に配設されているので、保護材の機械的強度が高く、アクティブ面と保護材との間隙の圧力と外圧との差が生じても、確実にアクティブ面を封止することができ耐久性が極めて高く、また、保護材の面積がセンサー本体の面積以下であるため、センサーチップの大きさがセンサー本体と同じサイズとなり、従来に比べてセンサーチップの大幅な小型化が可能となる。
また、本発明のセンサーチップの製造方法では、凸部を介して保護材をセンサー本体に配設する際に、良好な密着性を得るために加圧を大きくしても、凸部の機械的強度が大きく変形がほとんどないため、アクティブ面や端子に悪影響が及ぶことが防止され、同時に、センサー本体のアクティブ面と保護材との間隙を均一なものとすることが容易であり、また、所望の高さの凸部を一体的に備えた保護材をセンサー本体に配設した後において、センサー本体に損傷を与えることなく保護材の不要部位のみを研磨除去して小面積とすることも可能であり、これにより耐久性が高く小型、高品質のセンサーチップの製造が可能である。また、多面付けで作製する場合において、保護材の不要部位にクリアランス用凹部を設けることにより、保護材の不要部位のみの研磨除去が更に容易となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［センサーチップ］
図１は本発明のセンサーチップの一実施形態を示す概略断面図である。図１において、本発明のセンサーチップ１は、アクティブ面２Ａと、このアクティブ面２Ａの外側領域に配線３ａを介して配設された複数の端子３を有するセンサー本体２と、回廊形状の凸部５を一方の面に一体的に有する保護材４とを備えており、保護材４は、凸部５がアクティブ面２Ａと端子３との間の領域に接着剤を用いて固着されることにより、センサー本体２に配設されている。この保護材４は、所望の間隙６を介してセンサー本体２のアクティブ面２Ａと対向し、凸部５とともに間隙６を封止してアクティブ面２Ａを保護するものである。

図２は、保護材４の一方の面に一体的に備えられた回廊形状の凸部５を説明するための図である。本発明では、凸部５は、図２（Ａ）に斜線を付して示すように、独立した回廊形状であってもよく、また、図２（Ｂ）に斜線を付して示すように、格子状に直交する複数のライン状の凸部５ａと凸部５ｂから構成される回廊形状であってもよい。上記の斜線を付した回廊形状は、正方形、長方形のいずれであってもよく、また、必要な場合には、ひし形、平行四辺形、円形、楕円形等であってもよい。尚、上述の「一体的」とは、保護材４と凸部５の材質が同一であり、保護材４の形成と同時に凸部５が形成されたものを意味する。

また、図３は、本発明のセンサーチップの他の実施形態を示す概略断面図である。図３において、本発明のセンサーチップ１１は、アクティブ面１２Ａと、このアクティブ面１２Ａの外側領域まで引き出された複数の配線１３ａと、表裏導通ビア１７を介して各配線１３ａに接続された複数の端子１３を裏面（アクティブ面１２Ａと反対側の面）に有するセンサー本体１２と、回廊形状の凸部１５を一方の面に一体的に有する保護材１４とを備えており、保護材１４は、凸部１５がアクティブ面１２Ａの外側の領域に接着剤を介して固着されることにより、センサー本体１２に配設されている。この保護材１４は、所望の間隙１６を介してセンサー本体１２のアクティブ面１２Ａと対向し、凸部１５とともに間隙１６を封止してアクティブ面１２Ａを保護するものである。尚、このセンサーチップ１１における凸部１５の回廊形状も、上述のセンサーチップ１における凸部５と同様に、図２（Ａ）および図２（Ｂ）のいずれであってもよい。

また、図３のように表裏導通ビア１７を介して裏面に端子１３を備えたセンサーチップ１１として、図４に示されるように、回廊形状の凸部１５の下部において配線１３ａと表裏導通ビア１７とが接続され、端子１３が凸部１５の下方に位置するものであってもよい。このような構造とすることにより、センサーチップ１１を更に小型化することが可能である。
本発明のセンサーチップ１，１１を構成するセンサー本体２，１２は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のイメージセンサーや、加速度センサー、圧力センサー、ジャイロセンサー等の各種ＭＥＭＳ（Micro Electromechanical System）センサー等であってよい。また、センサー本体２，１２のアクティブ面２Ａ，１２Ａは、例えば、光電変換を行う受光素子が複数の画素をなすように配列された領域等、センサーの所望の検知機能を発現する領域を意味する。
また、センサー本体２，１２が備える複数の端子３，１３は、外部に信号を送るための端子である。センサーチップ１１では、これらの端子１３は表裏導通ビア１７を介してセンサー本体１２の裏面に接続されている。端子３，１３および配線３ａ，１３ａの材質は、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケル等の導電材料とすることができ、複数種の導電材料の積層構造であってもよい。また、表裏導通ビア１７の材質は、銅、銀、金、スズ等の導電材料、あるいは、これらの導電材料を含有する導電ペーストとすることができる。

本発明のセンサーチップ１，１１を構成する保護材４，１４は、センサー本体２，１２のアクティブ面２Ａ，１２Ａとの間に間隙６，１６を形成するように、回廊形状の凸部５，１５によってセンサー本体２，１２に固着されている。この保護材４，１４は、例えば、ガラス、ポリイミド、ポリカーボネート、石英、アートン、三酢酸セルロース、シクロオレフィンポリマー、ポリエステル等の材質を使用することができ、また、赤外線吸収機能を有する材質を用いて赤外線カットフィルタを兼ねるもの、さらに、反射防止膜、ローパスフィルタの少なくとも１種を有するもの等であってもよい。この保護材４，１４の大きさ（センサー本体２，１２と対向する面の大きさ）は、センサー本体２，１２の面積以下である。図１に示される例では、センサー本体２の端子３の形成領域よりも保護材４が内側に存在し、端子３が露出した状態となっている。

保護材４，１４の厚み（凸部５，１５が存在しない部位の厚み）は、材質、光透過性等を考慮して、例えば、０．２〜０．５ｍｍの範囲で設定することができる。また、保護材４，１４と、センサー本体２，１２のアクティブ面２Ａ，１２Ａとの間に存在する間隙６，１６の厚みは、例えば、２〜１００μｍの範囲で設定することができる。
保護材４，１４に一体的に設けられている回廊形状の凸部５，１５は、センサー本体２，１２のアクティブ面２Ａ，１２Ａの外側であって、端子３，１３よりも内側の領域に固着可能な寸法、形状を有するものである。尚、図４に示される例のように、センサー本体１２の端子１３の形成領域と、保護材１４の凸部１５の位置とが略一致したものであってもよく、また、端子１３の形成位置が保護材１４の凸部１５の位置よりも内側に存在するものであってもよい。
このような凸部５，１５の高さ、幅は、上記の間隙６，１６の厚み等を考慮して適宜設定することができ、例えば、高さを２〜１００μｍ、幅を５０〜５００μｍの範囲で設定することができる。

上述のような本発明のセンサーチップ１，１１は、保護材４，１４が、一体的に有する凸部５，１５を介してセンサー本体に配設されており、凸部５，１５を含む保護材４，１４の機械的強度が高く、アクティブ面２Ａ，１２Ａと保護材４，１４との間隙６，１６内の圧力と外圧との差が生じても、確実に間隙６，１６を封止することができる。また、保護材４，１４の面積がセンサー本体２，１２の面積以下であるため、センサー本体２，１２の大きさがそのままセンサーチップ１，１１の大きさとなり、従来に比べてセンサーチップの大幅な小型化が可能となる。

本発明のセンサーチップは、端子３，１３、あるいは、表裏導通ビア１７の裏面（アクティブ面１２Ａが存在しない面）側を用いて他の基板等に接続、実装することができる。例えば、図１に示されるセンサーチップ１では、図５に示されるような形態で、開口部２２と配線２３を備えた基板２１にバンプ２４を介して実装することができる。尚、図示例では、センサーチップ１を実装した後、基板２１の開口部２２内に絶縁材料２５を流し込んで封止したものとなっているが、この際、凸部５によって、アクティブ面２Ａ（間隙６内）への絶縁材料２５の流れ込みが防止される。
上述のセンサーチップは例示であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。

［センサーチップの製造方法］
次に、本発明のセンサーチップの製造方法について説明する。
図６は、本発明のセンサーチップの製造方法の一実施形態を、上述の図１に示すセンサーチップ１を例として示す工程図である。
まず、シリコンウエハ３１に多面付けでセンサー本体２を作製する（図６（Ａ））。センサー本体２は、従来公知の手法、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electromechanical System）手法、フォトダイオードの製造方法（半導体プロセス）等を用いて作製することができる。作製したセンサー本体２は、表面にアクティブ面２Ａを有し、このアクティブ面２Ａの外側の領域に、配線３ａを介して複数の端子３を有するものである。

一方、保護材４とするための基材４′の一方の面に凹部４ａを形成して、回廊形状の凸部５を一体的に有する保護材４を形成する（図６（Ｂ））。基材４′としては、例えば、ガラス、ポリイミド、ポリカーボネート等の材質を使用することができ、また、赤外線吸収機能を有する材質を用いてもよい。このような基材４′への凹部４ａの形成は、例えば、基材４′の一方の面に凸部５を形成するためのレジストパターンを形成し、このレジストパターンを介して基材４′に対してサンドブラスト等の研削、あるいはウエットエッチング、ドライエッチングを施すことにより行うことができる。また、研削とエッチングを組み合わせてもよく、例えば、最初に研削により凸部５を形成し、その後、凹部４ａの表面（アクティブ面２Ａと対向する面を含む）をエッチングして平坦化することにより、保護材４の厚みを均一なものとすることができる。

また、凸部５を一体的に有する保護材４を、保護材原料を溶融して金型内に射出し、固化することにより形成してもよい。保護材原料は、上述のようなガラス等の無機材料、ポリイミド、ポリカーボネート、三酢酸セルロース、シクロオレフィンポリマー、ポリエステル等の有機材料を使用することができ、溶融温度は、保護材原料の材質に応じて適宜設定することができる。また、使用する金型は特に制限はないが、保護材原料がガラス等の無機材料の場合、材料と金型の熱膨張率が近く、歪応力を内部に貯めることなく微細形状の凸部５を形成できる点を考慮して、カーボン製金型を使用することが好ましい。

次に、各面付けのセンサー本体２に、アクティブ面２Ａの外側であって、端子３の内側の領域に凸部５を固着させることにより、保護材４をセンサー本体２に配設する（図６（Ｃ））。凸部５を介したセンサー本体２への保護材４の配設は、凸部５の先端部に接着剤を塗布し、センサー本体２に当接させ紫外線照射等により硬化させることにより行なうことができる。この保護材４の配設の工程において、凸部５は保護材４に一体的に設けられているので、良好な密着性を得るために加圧を大きくしても、凸部５の変形による間隙６の変動や、アクティブ面２Ａ、端子３への被覆による悪影響を生じることがない。

次に、保護材４の不要な部位を研削して除去し、各センサー本体２毎に保護材４が固着された状態とする（図６（Ｄ））。保護材４の研削は、例えば、ダイヤモンドカッターを使用し、シリコンウエハ３１にダイヤモンドカッターが接触する寸前で研削を停止（寸止めカット）することにより行うことができる。図示例では、各センサー本体２の端子３が露出するように保護材４を研磨している。本発明では、凸部５の形成前の基材４′の厚みと、凸部形成時の研磨やエッチングの程度とを適宜制御することにより、あるいは金型設計により、所望の高さの凸部５を形成できるので、保護材４をセンサー本体に配設した後において、センサー本体２に損傷を与えることなく保護材４の不要部位のみを研削除去して小面積の保護材４とすることができる。
次いで、シリコンウエハ３１をダイシングして、個々のセンサーチップ１を得ることができる（図６（Ｅ））。

図７は、本発明のセンサーチップの製造方法の他の実施形態を、上述の図３に示すセンサーチップ１１を例として示す工程図である。
まず、シリコンウエハ４１に多面付けでセンサー本体１２を作製する（図７（Ａ））。センサー本体１２は、上述のセンサー本体２と同様に作製することができ、作製されたセンサー本体１２は、表面にアクティブ面１２Ａを有し、このアクティブ面１２Ａの外側の領域に達する複数の引き出し用の配線１３ａを有するものである。
次に、各センサー本体１２の配線１３ａの先端部位に微細貫通孔１８を形成し、この微細貫通孔１８に導電材料を配設して表裏導通ビア１７とし、各表裏導通ビア１７に接続する端子１３を裏面（アクティブ面１２Ａの反対面）に形成する（図７（Ｂ））。

微細貫通孔１８は、例えば、シリコンウエハ４１の裏面（アクティブ面１２Ａの反対面）にマスクパターンを形成し、露出しているシリコンウエハ４１に対して、プラズマを利用したドライエッチング法であるＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductively Coupled Plasma − Reactive Ion Etching：誘導結合プラズマ−反応性イオンエッチング）法により形成することができる。また、サンドブラスト法、ウエットエッチング法、フェムト秒レーザ法により微細貫通孔１８を形成することもできる。この微細貫通孔１８の開口径は、例えば、３０〜８０μｍの範囲で設定することができる。

また、微細貫通孔１８内への導電材料の配設は、例えば、プラズマＣＶＤ法等により下地導電薄膜を微細貫通孔１８内に形成し、その後、電解フィルドめっきにより金属を析出させることにより行うことができる。また、導電性ペーストを微細貫通孔１８内に充填して表裏導通ビア１７とすることもできる。
尚、図４に示されるセンサーチップ１１を作製する場合には、上述の例に対し、配線１３ａの長さを短くし、微細貫通孔１８の形成位置をアクティブ面１２Ａ寄りに設定する。

一方、保護材１４とするための基材１４′の一方の面に凹部１４ａを形成して、あるいは、溶融した保護材原料を金型内に射出し固化することにより、回廊形状の凸部１５を一体的に有する保護材１４を形成する（図７（Ｃ））。このような保護材１４の形成方法、使用する材料は、上述の保護材４と同様とすることができる。
次に、各面付けのセンサー本体１２に、アクティブ面１２Ａの外側であって、端子１３の内側の領域に凸部１５を固着させることにより、保護材１４をセンサー本体１２に配設する（図７（Ｄ））。凸部１５を介したセンサー本体１２への保護材１４の配設は、凸部１５の先端部に接着剤を塗布し、センサー本体１２に当接させ硬化させることにより行なうことができる。この保護材１４の配設の工程において、凸部１５は保護材１４に一体的に設けられているので、良好な密着性を得るために加圧を大きくしても、凸部１５の変形による間隙１６の変動や、アクティブ面１２Ａ、端子１３への被覆による悪影響を生じることがない。
次に、保護材１４とシリコンウエハ４１をダイシングして、個々のセンサーチップ１１を得ることができる（図７（Ｅ））。

図８は、本発明のセンサーチップの製造方法の他の実施形態を、上述の図１に示すセンサーチップ１を例として示す工程図である。
この実施形態で使用する保護材４は、基本的に上述の実施形態の保護材４と同様であり、多面付けで回廊形状の凸部５を一体的に有するものであるが、保護材４の不要な部位にクリアランス用凹部４ｂを備えたものとする（図８（Ａ））。すなわち、この保護材４は、凸部５の内側に凹部４ａを有し、外側には格子形状でクリアランス用凹部４ｂを備えている。
次に、上述に実施形態と同様にして、シリコンウエハ３１に多面付けでセンサー本体２を作製し、各面付けのセンサー本体２に、アクティブ面２Ａの外側であって、端子３の内側の領域に凸部５を固着させることにより、保護材４をセンサー本体２に配設する（図８（Ｂ））。

次に、保護材４の不要な部位を研削して除去し、各センサー本体２毎に保護材４が固着された状態とする（図８（Ｃ））。この保護材４の研削は、上述の実施形態と同様に行なうことができ、本実施形態では、シリコンウエハ３１や端子３の上方に、上記のクリアランス用凹部４ｂが存在することにより、保護材４との距離が大きいものとなっている。このため、ダイヤモンドカッターが接触する寸前で研削を停止（寸止めカット）するための制御がより容易なものとなる。
次いで、シリコンウエハ３１をダイシングして、個々のセンサーチップ１を得ることができる（図８（Ｄ））。
尚、上述の図３、図４に示すセンサーチップ１１の製造においても、クリアランス用凹部を備えた保護材を使用できることは勿論である。

ここで、上記のクリアランス用凹部４ｂを備えた保護材４の作製例を説明する。
まず、保護材４とするための基材４′の一方の面に、凹部４ａを形成する（図９（Ａ））。凹部４ａの形成は、上述の実施形態と同様に、サンドブラスト等の研削、あるいはウエットエッチング、ドライエッチング、また、研削とエッチングとの組み合わせで行なうことができる。次いで、保護材４の不要な部位を研削ブレードにて研削してクリアランス用凹部４ｂを形成するとともに、凸部５を形成する（図９（Ｂ））。

また、以下のように作製することも可能である。まず、上記と同様に、保護材４とするための基材４′の一方の面に、凹部４ａを形成する（図１０（Ａ））。次に、この凹部４ａと、後工程で回廊形状の凸部５を形成する部位とを、レジストパターン９で被覆する（図１０（Ｂ））。このレジストパターン９は、後工程のサンドブラスト等の研削、あるいはエッチングに対する耐性を備えるものであり、例えば、後工程にてウエットエッチングを行なう場合、基材４′側から、クロム／酸化クロム／樹脂レジストの３層構造のレジストパターン９とすることができる。この場合、クロム／酸化クロムの２層は、例えば、マスクを介した蒸着でパターン成膜することができ、樹脂レジストは、感光性レジストを塗布して露光、現像することにより形成することができる。その後、このレジストパターン９を介して基材４′に対して研削を行なうことにより、クリアランス用凹部４ｂを形成するとともに、凸部５を形成する（図１０（Ｃ））。
また、クリアランス用凹部４ｂを備えた保護材４を、上述に実施形態で説明したように、保護材原料を溶融して金型内に射出し、固化することにより形成してもよい。

上述のような本発明のセンサーチップの製造方法は、凸部５，１５を介して保護材４，１４を固着する際に、良好な密着性を得るために加圧を大きくしても、アクティブ面２Ａ．１２Ａや端子３，１３が凸部５，１５の変形により被覆されることがなく、また、センサー本体２，１２のアクティブ面２Ａ，１２Ａと保護材４，１４との間隙を均一なものとすることが容易であり、耐久性が高く小型、高品質のセンサーチップの製造が可能である。
尚、上述の本発明のセンサーチップの製造方法は例示であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。

次に、具体的実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
［実施例１］
まず、厚み６２５μｍのシリコンウエハを準備し、５ｍｍ×７ｍｍで多面付けに区画した。次いで、このシリコンウエハの各面付け毎に、従来の手法により固体撮像素子（センサー本体）（アクティブ面寸法：３．８８ｍｍ×５．８８ｍｍ）を作製し、その後、シリコンウエハの裏面からバックグラインドを行って厚みを５００μｍとした。各センサー本体は、アクティブ面の周囲に２０個の端子を備えるものであった。

一方、厚みが５５０μｍであるガラス基板（６インチＪＥＩＤＡ規格シリコンウエハ寸法に準拠）を準備した。次に、このガラス基板の一方の面にクロム膜パターンを形成（密着性向上のため）し、更に、耐酸性レジスト（東京応化工業（株）製）にてパターンを形成してマスクとした。これにより、５ｍｍ×７ｍｍの碁盤目の各面付け内に、幅１００μｍのストライプが格子状に交差して、各面付け中央に３．９ｍｍ×５．９ｍｍの長方形のパターン非形成部位が存在するようにマスクパターンが形成された。次いで、上記のマスクパターンを介してフッ酸をスプレーすることにより、ガラス基板をウエットエッチングし、その後、マスクパターンをレジスト剥離液とクロム剥離剤（共に東京応化工業（株）製）を用いて除去した。これにより、高さ５０μｍ、幅１００μｍの回廊形状（４ｍｍ×６ｍｍ）をなす凸部を形成して保護材とした。

次いで、上記の保護材の凸部先端に接着剤（協立化学産業（株）製 エポキシ系接着剤）を塗布し、この凸部をセンサー本体のアクティブ面と端子が配設されている領域との中間の領域に当接させ、その後、６０００ｍＪ／ｃｍ²で紫外線を照射した。これにより、保護材をセンサー本体に配設した。配設された保護材と各センサー本体のアクティブ面との間隙は約５０μｍであった。
次いで、ダイヤモンドカッターを用いて、各センサー本体の境界部位のガラス基板のみを１ｍｍの幅で研削除去した。これにより、封止用枠体上に４ｍｍ×６ｍｍのガラス基板からなる保護材が配設された状態となった。
次に、シリコンウエハをダイヤモンドカッターでダイシングして、本発明のセンサーチップを得た。このセンサーチップは、４．８ｍｍ×６．８ｍｍであり、高さ約１．１ｍｍであり、極めて小型なものであった。

［実施例２］
実施例１と同様にして、シリコンウエハに多面付けでセンサー本体を作製して、ウエハレベルのセンサー本体を得た。各センサー本体は、アクティブ面の周囲に２０個の配線パッドを備えるものであった。
次いで、アクティブ面の反対側のシリコンウエハ面に、プラズマＣＶＤ法により窒化珪素膜（厚み５μｍ）を成膜した。次に、この窒化珪素膜の全面にポジ型フォトレジスト（東京応化工業（株）製 ＯＦＰＲ−８００）を塗布し、微細貫通孔形成用のフォトマスクを介して露光、現像することによりレジストパターンを形成した。次に、ＣＦ₄をエッチングガスとして、レジストパターンから露出している窒化珪素膜をドライエッチングし、その後、レジストパターンを剥離し、窒化珪素からなるマスクパターンを各面付けに形成した。上記のマスクパターンは、各面付け毎に、直径が１００μｍである円形開口が、上記の配線パッドに対応するように２０個形成されたものであった。

次に、上記のマスクパターンから露出しているシリコンウエハを、ＩＣＰ−ＲＩＥ装置により、エッチングガスにＳＦ₆を用いてドライエッチングして、微細貫通孔を形成した。この微細貫通孔は、一方の開口径が８０μｍであり、奥部の開口径が４０μｍであるテーパー形状であり、奥部には配線パッドが露出したものであった。
次に、アセトンを用いてマスクパターンをコア材から除去した。その後、微細貫通孔内、およびアクティブ面の反対側のシリコンウエハ面に、プラズマＣＶＤ法により窒化珪素膜を形成し、さらに、ＭＯＣＶＤ法により窒化チタン膜を形成して、絶縁膜を形成した。その後、シリコンウエハの一方の面（アクティブ面の反対側面）から、チタン−銅の順にスパッタリング法により下地導電薄膜を０．３μｍの厚みで形成した。次いで、この下地導電薄膜上にドライフィルムレジスト（旭化成（株）製ＡＰＲ）をラミネートした。次いで、表裏導通ビア形成用のフォトマスクを介し露光、現像してレジストパターン（厚み１５μｍ）を形成した。このレジストパターンをマスクとし、上記の下地導電薄膜を給電層として、電解銅めっきを行ない、微細貫通孔内部を充填した。次に、レジストパターンと下地導電薄膜を除去して、表裏導通ビアを形成した。

一方、厚みが５５０μｍであるガラス基板（６インチＪＥＩＤＡ規格シリコンウエハ寸法に準拠）を準備した。次に、このガラス基板の一方の面に厚み２５μｍのドライフィルムレジスト（デュポン社製 リストンＡ３１００）をラミネート装置（伯東社製 ＭＡＣＨ−６００）を用いてラミネートし、所定のマスクを介して１００ｍＪ／ｃｍ²で露光した。その後、１％炭酸ナトリウム水溶液で現像した。これにより、５ｍｍ×７ｍｍの碁盤目の各面付け内に、幅１００μｍのストライプが格子状に交差して、各面付け中央に３．９ｍｍ×５．９ｍｍの長方形のパターン非形成部位が存在するようにマスクパターンが形成された。次いで、上記のマスクパターンを介してガラス基板にサンドブラストを施し、次に、フッ酸をスプレーしてエッチングすることにより平坦化処理を施し、その後、マスクパターンを５％水酸化ナトリウム水溶液を用いて除去した。これにより、高さ５０μｍ、幅１００μｍの回廊形状（４ｍｍ×６ｍｍ）をなす凸部を形成して保護材とした。

次いで、上記の保護材の凸部先端に接着剤（協立化学産業（株）製 エポキシ系接着剤）を塗布し、センサー本体のアクティブ面と配線パッドが配設されている領域との中間の領域に当接させ、その後、６０００ｍＪ／ｃｍ²で紫外線を照射した。これにより、保護材をセンサー本体に配設した。配設された保護材と各センサー本体のアクティブ面との間隙は約５０μｍであった。
次に、シリコンウエハとガラス基板をダイヤモンドカッターでダイシングして、本発明のセンサーチップを得た。このセンサーチップは、４．８ｍｍ×６．８ｍｍであり、高さ約１．１ｍｍであり、極めて小型なものであった。

［実施例３］
凸部を一体的に有する保護材を以下のように作製した他は、実施例１と同様にして、本発明のセンサーチップを得た。
すなわち、保護材は、ガラス（旭硝子（株）製 ＡＮ１００）を７００℃で溶融し、カーボン製金型内に射出し、２５℃まで冷却して固化させた後、カーボン製金型から取り出し、６５０℃でアニール（熱処理）することにより作製した。作製した保護材は、５ｍｍ×７ｍｍの碁盤目の各面付け内に、高さ５０μｍ、幅１００μｍの回廊形状（４ｍｍ×６ｍｍ）をなす凸部を備えるものであり、凸部の存在しない部位での厚みは５００μｍであった。
得られた本発明のセンサーチップは、４．８ｍｍ×６．８ｍｍであり、高さ約１．１ｍｍであり、極めて小型なものであった。

［実施例４］
まず、以下のようにして、クリアランス用凹部を備えた保護材を作製した。
厚みが５５０μｍであるガラス基板（６インチＪＥＩＤＡ規格シリコンウエハ寸法に準拠）を準備した。次に、このガラス基板の一方の面にクロム膜パターンを形成（密着性向上のため）し、更に、耐酸性レジスト（東京応化工業（株）製）にてパターンを形成してマスクとした。これにより、５ｍｍ×７ｍｍの碁盤目の各面付け中央に３．９ｍｍ×５．９ｍｍの長方形のパターン非形成部位が存在するようにマスクパターンが形成された。次いで、上記のマスクパターンを介してフッ酸をスプレーすることにより、ガラス基板をウエットエッチングし、その後、マスクパターンをレジスト剥離液とクロム剥離剤（共に東京応化工業（株）製）を用いて除去した。これにより、深さ５０μｍで平坦面をなす長方形の凹部（３．９ｍｍ×５．９ｍｍ）を形成した。次に、研削ブレード（幅９００μｍ）を用いて、各面付けの境界線上に沿って格子形状にガラス基板を研削して、略樋形状のクリアランス用凹部を形成するとともに、回廊形状の凸部を形成して保護材とした。形成したクリアランス用凹部の最深部におけるガラス基板の厚みは３００μｍであった。また、形成した凸部は、高さ（上記の平坦凹部の平坦面からの高さ）５０μｍ、幅（先端部の幅）１００μｍの回廊形状（４ｍｍ×６ｍｍ）であった。

次いで、上記の保護材を用いた他は、実施例１と同様にして、本発明のセンサーチップを得た。このセンサーチップは、４．８ｍｍ×６．８ｍｍであり、高さ約１．１ｍｍであり、極めて小型なものであった。尚、ダイサーを用いて、各センサー本体の境界部位のガラス基板のみを１ｍｍの幅で研削除去する工程では、上述のように、クリアランス用凹部が形成されているため、寸止めカットの制御が実施例１に比べ、容易であった。

小型で高信頼性のセンサーチップが要求される種々の分野において適用できる。

本発明のセンサーチップの一実施形態を示す概略断面図である。 保護材に備えられた回廊形状の凸部を説明するための図である。 本発明のセンサーチップの他の実施形態を示す概略断面図である。 本発明のセンサーチップの他の実施形態を示す概略断面図である。 本発明のセンサーチップが基板に実装される例を示す図である。 本発明のセンサーチップの製造方法の一実施形態を示す工程図である。 本発明のセンサーチップの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。 本発明のセンサーチップの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。 保護材の作製の一例を示す工程図である。 保護材の作製の他の例を示す工程図である。

符号の説明

１，１１…センサーチップ
２，１２…センサー本体
２Ａ，１２Ａ…アクティブ面
３，１３…端子
４，１４…保護材
４ｂ…クリアランス用凹部
５，１５…凸部
６，１６…間隙
１７…表裏導通ビア
１８…微細貫通孔

Claims (4)

1. アクティブ面と、該アクティブ面の外側領域に複数の端子を有するセンサー本体を多面付けで作製する工程と、
   一方の面に前記センサー本体の面付け位置に整合させて多面付けで回廊形状の凸部を一体的に有するとともに、各面付け毎の前記凸部の外側に格子形状でクリアランス用凹部を有する保護材を作製する工程と、
   前記センサー本体のアクティブ面と端子形成領域との間に前記凸部を固着することにより前記保護材を前記センサー本体上に配設する工程と、
   前記保護材の各面付け毎の前記凸部の間の前記クリアランス用凹部が存在する不要な部位の保護材を除去する工程と、
   多面付けの前記センサー本体をダイシングして個々のセンサーチップを得る工程と、を有し、
   前記クリアランス用凹部を、隣接する前記凸部間の保護材がアーチ形状となり、かつ、最深部における保護材の厚みが前記凸部で囲まれた領域の保護材の厚みよりも小さくなるように形成することを特徴とするセンサーチップの製造方法。
2. 前記保護材を作製する工程において、前記保護材の一方の面を碁盤目状に研削および／またはエッチングして凹部を形成し、その後、該凹部をエッチングして平坦化し、前記凹部間の保護材を研削して前記クリアランス用凹部を形成するとともに前記凸部を形成することを特徴とする請求項１に記載のセンサーチップの製造方法。
3. 前記保護材を作製する工程において、保護材原料を溶融して金型内に射出し、固化することにより前記保護材を形成することを特徴とする請求項１に記載のセンサーチップの製造方法。
4. 前記金型は、カーボン製金型を使用することを特徴とする請求項３に記載のセンサーチップの製造方法。

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