JPH1070094A - 半導体センサウェハの切断方法 - Google Patents

半導体センサウェハの切断方法

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JPH1070094A
JPH1070094A JP22397496A JP22397496A JPH1070094A JP H1070094 A JPH1070094 A JP H1070094A JP 22397496 A JP22397496 A JP 22397496A JP 22397496 A JP22397496 A JP 22397496A JP H1070094 A JPH1070094 A JP H1070094A
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JP
Japan
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blade
cutting
wafer
width
aluminum wiring
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Application number
JP22397496A
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English (en)
Inventor
Keizo Kajiura
敬三 梶浦
Shoichi Muramatsu
昭一 村松
Toshiyuki Mase
俊行 間瀬
Masahiro Tomita
正弘 富田
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】スクライブライン上に配線がある場合にも円滑
に切断を行うことができる半導体センサウェハの切断方
法を提供する。 【解決手段】半導体圧力センサ形成用ウェハ1における
スクライブライン上に配置したアルミ配線3を通電して
電気化学エッチングによりダイヤフラム5を形成し、ウ
ェハ1とガラスウェハ8とを接合する。ブレード10を
用いたカッティングによりアルミ配線3を除去する。ア
ルミ配線除去用ブレード10は、その幅がアルミ配線3
の幅とは若干大きい。その後、ブレードを用いてウェハ
1のスクライブライン上をカッティングして複数のセン
サチップに分割する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体センサウ
ェハの切断方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】高精度半導体圧力センサの製造の際に
は、図10に示すように、シリコンウェハ20に対し電
気化学エッチングによるダイヤフラム21の形成のため
にスクライブライン上にアルミ配線22が延設される。
そして、スクライブライン上をブレード23により切断
して各チップに分割する。ここで、ブレード23は、チ
ッピング(基板の欠け)を防止するためにシリコン切削
用ブレード(例えば2000〜3000#のダイヤモン
ドブレード)を使用している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、スクライブ
ライン上のアルミ配線22を切削するブレード部位の摩
耗が激しくアルミ配線22がない部位との摩耗量の差か
らブレード23の先端部が異形化してしまいカーフ幅
(切り溝幅)が拡大してしまったりチッピングが増大し
たり、更にはブレード寿命が短くなりコストアップ(取
り替え頻度の増大)を招いてしまう等の不具合が発生し
ている。
【0004】そこで、この発明の目的は、スクライブラ
イン上に配線がある場合にも円滑に切断を行うことがで
きる半導体センサウェハの切断方法を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、センサチップ分割のためのカッティングに先立ち、
ブレードを用いたカッティングにより金属配線を除去す
るようにしたことを特徴としている。よって、ブレード
を用いたカッティングにより金属配線が除去された後に
おいてブレードを用いて半導体センサ形成用ウェハのス
クライブライン上がカッティングされて複数のセンサチ
ップに分割され、このカッティングの際には、金属配線
が無いので同種材料をブレードによりカットすることに
なりブレード先端の異形化を抑制して円滑なる切断を行
うことができる。
【0006】又、請求項2に記載のように、金属配線除
去用ブレードを、その幅が金属配線の幅とは若干大きい
ものとすると、金属配線のみを選択的に除去できる。請
求項3に記載の発明は、金属配線としてブレードの幅よ
り若干小さな幅の金属配線を用いたことを特徴としてい
る。よって、半導体センサ形成用ウェハにおけるスクラ
イブライン上にブレードの幅より若干小さな幅の金属配
線が配置された状態からブレードを用いてスクライブラ
イン上がカッティングされて複数のセンサチップに分割
されるが、このカッティング時にブレードの先端(カッ
ト面)においては切り粉を排出できる形状を保持でき
る。即ち、目詰まりが抑制されることからカッティング
を続行できる。その結果、ブレード先端の異形化を抑制
して円滑なる切断を行うことができることとなる。
【0007】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)以下、この発明の第1の実施の形
態を図面に従って説明する。
【0008】本実施の形態においては半導体圧力センサ
に適用しており、その製造方法を以下に詳細に説明す
る。図1に示すように、半導体圧力センサ形成用ウェハ
としてのシリコンウェハ1は、p型基板1aの上にn型
エピタキシャル層1bが形成されている。シリコンウェ
ハ1の上面におけるセンサ素子形成領域には酸化膜2が
形成されるとともに、スクライブライン上には金属配線
としてのアルミ配線3が延設されている。アルミ配線3
の線幅は60〜70μm程度である。さらに、シリコン
ウェハ1の裏面の所定領域には窒化膜等よりなるマスク
材4が配置されている。このような状態から電気化学エ
ッチングを行いダイヤフラム(薄肉部)5を形成する。
つまり、KOH等のアルカリ水溶液にシリコンウェハ1
を浸すとともに同液中にシリコンウェハ1に対向するよ
うに対向電極(図示略)を配置し、アルミ配線3と対向
電極との間に電圧を印加してp型基板1aの露出部分を
エッチングする。このエッチング工程においてPN接合
界面にてエッチングが停止し、シリコンウェハ1に凹部
6が形成され、凹部6の底部にはn型エピタキシャル層
1bよりなるダイヤフラム(薄肉部)5が形成される。
【0009】その後、マスク材4を除去する。そして、
図2に示すように、圧力導入孔7を有するガラスウェハ
8の上にシリコンウェハ1を接合する。
【0010】引き続き、図3に示すように、ガラスウェ
ハ8の裏面に粘着シート(テープ)9を貼り付ける。そ
して、ガラス切削用のブレード(例えば1000#のダ
イヤモンドブレード)10を用いたカッティングを行
い、アルミ配線3を除去する。このとき、シリコンウェ
ハ1に深さ約20μm程度の第1の溝11が形成され
る。このときのカッティングスピードは30〜60mm
/secであり、これは通常のシリコンウェハのカッテ
ィングと同レベルである。ブレード10は、その幅が1
00μmであり、アルミ配線3の線幅(60〜70μ
m)よりも若干大きくなっている。又、第1の溝11の
幅は120μm程度になる。この際、第1の溝11のエ
ッジ部において横方向(幅方向)に20μm程度延びる
チッピングが発生することもある。つまり、横方向(図
中左右方向)において160μmの欠陥領域が発生する
可能性がある。
【0011】尚、ブレード10は電鋳ボンドブレードを
用いてもよい。次に、図4に示すように、ブレード幅が
140μmのシリコン切削用ブレード(例えば3000
#のダイヤモンドブレード)12を用いたカッティング
を行い、第1の溝11の形成領域を含むシリコンウェハ
1に第2の溝(ウェハ1に対する貫通孔)13を形成す
る。このときのカッティングスピードは最大20mm/
sec程度である。第2の溝13の幅は160μm程度
となり、前述の欠陥領域が除去される。つまり、図3で
のカッティングの際に第1の溝11のエッジ部に横方向
に延びるチッピング(欠け)が発生することもあるが、
この図4のカッティングによりそのチッピング(欠け)
を含めてシリコンウェハ1の所定領域が除去される。
【0012】又、図4のカッティングは、シリコン切削
用ブレードを使用するため10μmを超えるようなチッ
ピングは発生しない。引き続き、図5に示すように、ガ
ラス切削用のブレード(例えば1000#のダイヤモン
ドブレード)14を用いたカッティングを行い、第2の
溝13の底面におけるガラスウェハ8に第3の溝15を
形成する。さらに、シリコンウェハ1を真空チャックテ
ーブルに真空チャックし、ブレードを用いて第3の溝1
5の底面のガラスウェハ8をフルカットして各チップ毎
に分割する。
【0013】その結果、半導体圧力センサチップが製造
される。次に、図3に示したようにアルミ配線3の線幅
に比べ若干大きな幅をもつブレード10を用いてアルミ
配線3を除去した後にシリコンのカッティングを行うこ
との有用性を説明する。
【0014】図6には、ブレード10を用いてアルミ配
線3の除去を行った場合(実施の形態)と、これを行わ
なかった場合(比較例)とにおけるブレード摩耗量の測
定結果を示す。つまり、横軸にはウェハ処理枚数をと
り、縦軸にはブレード摩耗量をとり、さらにブレード摩
耗量は比較例においては図10に示すようにアルミ配線
22に対応する部位でのブレード摩耗量tA とシリコン
に対応する部位でのブレード摩耗量tS とで表し、実施
の形態においてはアルミ配線の無い状態でカッティング
を行っているのでtA =tS として表している。
【0015】この図6からアルミ配線が有る場合(比較
例)においては、切削するウェハの枚数とともにブレー
ドの摩耗量が急激に増加するがアルミ配線が無い場合
(実施の形態)においては僅かしか増加していないこと
が分かる。つまり、ブレードの摩耗量は比較例の約1/
10(図6でのL1/L3)まで低減でき、取り替え頻
度を抑えて大幅なブレードのコストダウンが可能とな
る。
【0016】さらに、アルミ配線とシリコンとではブレ
ードの摩耗量が約2倍(図6でのL3/L2)異なり、
そのため、図10に示すように、ブレードの先端部が異
形化する。これに対し、実施の形態ではアルミ配線3が
無い状態でカッティングが行われるので、ウェハの枚数
とともにブレード異形が発生しない。
【0017】さらには、カッティングスピードも従来で
は10mm/secが限度であったのに対し本形態では
欠け対策が不要であるため最大20mm/sec程度ま
でスピードアップする。このため、カット工程が1工程
増加するもののカッティング設備能力の低下はない。
【0018】尚、本例の製造工程においてはシリコンウ
ェハ1にはガラスウェハ8が接合され、スクライブライ
ン上のガラスウェハ8に図5の溝15を形成した後、真
空チャックテーブルに真空チャックしてスクライブライ
ン上でガラスウェハ8を完全に分割しているので、ガラ
スウェハ8に溝15を形成することなくチャックテーブ
ルに真空チャックしてダイシングカットした場合に比
べ、チャック解放後におけるシリコンウェハ1とガラス
ウェハ8との間の残留応力が小さくなり接合歪みによる
感度誤差低減を図ることができる。
【0019】このように、本実施の形態は、下記の特徴
を有する。 (イ)半導体圧力センサ形成用ウェハ1におけるスクラ
イブライン上にアルミ配線(金属配線)3が配置された
状態からブレード12を用いてスクライブライン上をカ
ッティングして複数のセンサチップに分割するに際し、
当該センサチップ分割のためのカッティングに先立ち、
ブレード10を用いたカッティングによりアルミ配線3
を除去するようにした。よって、ブレード12を用いた
カッティングの際には、アルミ配線3が無いので同種材
料をブレード12によりカットすることになりブレード
先端の異形化を抑制して円滑なる切断を行うことができ
る。即ち、カーフ幅(切り溝幅)の拡大やチッピングの
増大が防止でき、更にブレード寿命を長くしてコストダ
ウンを図ることができる。 (ロ)アルミ配線除去用ブレード10は、その幅がアル
ミ配線3の幅とは若干大きいものとなっているので、ア
ルミ配線3のみを選択的に除去できる。 (第2の実施の形態)次に、この発明の第2の実施の形
態を、第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【0020】図7に示すように、シリコンウェハ1の上
面におけるスクライブライン上には線幅が110〜12
0μmの金属配線としてのアルミ配線16を延設してい
る。つまり、シリコンウェハ1のカッティングには幅1
40μmのブレード12(図9参照)を用いるが、その
ブレード幅よりも若干小さな幅のアルミ配線16を形成
する。そして、このアルミ配線16を用いた電気化学エ
ッチングによりダイヤフラム5を形成する。
【0021】その後、図8に示すように、ガラスウェハ
8の上にシリコンウェハ1を接合する。引き続き、図9
に示すように、ブレード幅が140μmのシリコン切削
用ブレード(例えば3000#のダイヤモンドブレー
ド)12を用いて、シリコンウェハ1に溝(ウェハ1に
対する貫通孔)17を形成する。溝17の幅は160μ
m程度となる。このとき、ブレード幅140μmに対し
アルミ配線幅が110〜120μmとなっており、カッ
ティング時のブレード12の先端形状は図10のような
凹状(谷に対し両側に山がある形状)とならず、谷に対
し少なくともいずれかの側面が開口した形状をなし、こ
の開口部が切り粉の排出領域となり目詰まりが抑制され
る。
【0022】引き続き、図5に示した工程を経て各チッ
プ毎に分割され、半導体圧力センサチップが製造され
る。このように本実施の形態は、下記の特徴を有する。 (イ)半導体圧力センサ形成用ウェハ1におけるスクラ
イブライン上にアルミ配線(金属配線)16が配置され
た状態からブレード12を用いてスクライブライン上を
カッティングして複数のセンサチップに分割するに際
し、アルミ金属16としてブレード12の幅より若干小
さな幅のアルミ金属を用いた(ブレード12としてアル
ミ金属16の幅より若干大きな幅のブレードを用いる場
合も同様)。よって、カッティング時にブレード12の
先端(カット面)においては切り粉を排出できる形状を
保持できる。即ち、目詰まりが抑制されることからカッ
ティングを続行できる。その結果、ブレード先端の異形
化を抑制して円滑なる切断を行うことができることとな
る。
【0023】これまでの説明においては半導体圧力セン
サを製造する場合について述べたが、半導体加速度セン
サ等を製造する場合にも適用できる。つまり、電気化学
エッチングにより薄肉部(ダイヤフラム)が形成される
半導体センサに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施の形態における半導体圧力センサ
の製造工程を示す断面図。
【図2】 第1の実施の形態における半導体圧力センサ
の製造工程を示す断面図。
【図3】 第1の実施の形態における半導体圧力センサ
の製造工程を示す断面図。
【図4】 第1の実施の形態における半導体圧力センサ
の製造工程を示す断面図。
【図5】 第1の実施の形態における半導体圧力センサ
の製造工程を示す断面図。
【図6】 ブレード摩耗量の測定結果を示す図。
【図7】 第2の実施の形態における半導体圧力センサ
の製造工程を示す断面図。
【図8】 第2の実施の形態における半導体圧力センサ
の製造工程を示す断面図。
【図9】 第2の実施の形態における半導体圧力センサ
の製造工程を示す断面図。
【図10】 従来の半導体圧力センサの製造工程を示す
断面図。
【符号の説明】
1…半導体圧力センサ形成用ウェハとしてのシリコンウ
ェハ、3…金属配線としてのアルミ配線、10…ブレー
ド、12…ブレード、16…金属配線としてのアルミ配
線。
フロントページの続き (72)発明者 富田 正弘 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体センサ形成用ウェハにおけるスク
    ライブライン上に金属配線が配置された状態からブレー
    ドを用いてスクライブライン上をカッティングして複数
    のセンサチップに分割するに際し、当該センサチップ分
    割のためのカッティングに先立ち、ブレードを用いたカ
    ッティングにより前記金属配線を除去するようにしたこ
    とを特徴とする半導体センサウェハの切断方法。
  2. 【請求項2】 金属配線除去用ブレードは、その幅が金
    属配線の幅とは若干大きいものである請求項1に記載の
    半導体センサウェハの切断方法。
  3. 【請求項3】 半導体センサ形成用ウェハにおけるスク
    ライブライン上に金属配線が配置された状態からブレー
    ドを用いてスクライブライン上をカッティングして複数
    のセンサチップに分割するに際し、前記金属配線として
    前記ブレードの幅より若干小さな幅の金属配線を用いた
    ことを特徴とする半導体センサウェハの切断方法。
JP22397496A 1996-08-26 1996-08-26 半導体センサウェハの切断方法 Pending JPH1070094A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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