[发明专利]半导体衬底和半导体器件以及该半导体器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及以MEMS(微机电系统)为代表的、具有使半导体衬底的一部分变薄的隔膜结构或梁结构的半导体衬底和以分割该半导体衬底的方式制造的半导体器件及其制造方法。

背景技术

利用上述MEMS制造的、具有局部变薄的隔膜结构或梁结构的半导体器件有MEMS压力传感器和MEMS加速度传感器。这类传感器一般在半导体晶圆工序同时形成多个所述隔膜结构或梁结构后，各个分割开地进行制造。此分割最常用的方法是：使以结合剂材料保持金刚石或CBN粒子的环状切片锯高速旋转，进行破碎加工。此切片锯的加工由于为了洗净破碎削和冷却摩擦热，一面流动切削水一面进行加工，又由于隔膜结构或梁结构是脆弱的结构，因此存在利用切片锯进行加工时切削水压力使隔膜结构或梁结构破坏的课题。

近年，作为解决这种课题的方法，一直关注激光加工，例如特许第3408805号公报揭示其一例。

此特许第3408805号公报揭示的基于激光的制造方法，在半导体晶圆内形成多光子吸收的改性区，用将该改性区作为起点的解理(日文：劈開)进行分割。多光子吸收是指光子能量小于材料的吸收带隙的情况(即光透射的情况)下使光强度非常大时材料产生吸收的现象，通过使激光的聚光点对准半导体晶圆的内部，引起多光子吸收的现象，在半导体晶圆内部形成改性区。于是，将形成的改性区作为起点，沿切片路径容易切开衬底，从而可作不需要切削水的分割。

根据附图说明上述基于激光的加工方法。图9是示出作为被激光加工物的半导体衬底的分割线及其周边的俯视图，图10是激光加工中的图9所示的C-C’剖视图。图9和图10中，101表示半导体衬底，102表示构成半导体衬底101上形成的半导体器件的半导体元件，104表示半导体元件102的分割线，108表示激光，109表示改性区，110表示将改性区109作为起点产生的切断部(断裂部)。

下面，说明激光加工方法的工序。

首先，使激光108将聚光点对准半导体衬底101的内部，在规定的厚度方向产生多光子吸收。

其次，一面连续或断续产生多光子吸收，一面使激光108沿分割线104的中心扫描，从而在半导体衬底101的内部形成沿分割线104的改性区109，并形成切断部110。

接着，对半导体衬底101的两端同时施加外力，以改性区109为起点地断开半导体衬底101，形成半导体器件。这时，以改性区109为起点地形成切断部110，所以用较小的外力就能方便地断开半导体衬底101。尤其在半导体衬底101薄的情况下，即使不施加外力也自然沿厚度方向断开。

此外，除上述激光加工方法外，作为解决因切削水压力而破坏隔膜结构或梁结构的课题的另一方法，还有在分割线上预先用各向异性蚀刻形成槽以抑制加工部分的厚度的方法。例如特开2001-127008号公报揭示此方法。

特开2001-127008号公报揭示的制造方法中，首先在方位面(100)面的半导体衬底上形成蚀刻保护膜，使其在纵向和横向将分割线敞开，然后进行各向异性蚀刻处理。此蚀刻处理在方位面(111)面停止蚀刻，所以形成倾斜角为54.7度的V槽。接着，对半导体衬底施加外力，使V槽扩展，从而沿V槽分割半导体衬底，形成各个半导体器件。

然而，上述公知的专利文献1揭示的激光加工方法产生如下的问题。

在半导体衬底厚的情况下，一次扫描造成的改性区不能分割，所以需要实施多次激光加工，以平行于厚度方向地形成多个改性区，带来加工节拍增加。

上述公知的专利文献2的形成V槽的制造方法产生如下的问题。

在分割线的纵向和横向上V槽交叉的部分中，各向异性蚀刻的腐蚀与其它部分不同，所以额外进行蚀刻时，在方位面(111)面上蚀刻不停止，蚀刻进行到例如方位面(211)面。即，例如要与形成需要比V槽深的蚀刻的隔膜结构的工序同时形成V槽的情况下，将V槽的交叉部分额外蚀刻，使半导体衬底贯穿，所以半导体衬底的强度极端劣化，操作时半导体衬底破损。

发明内容

因此，本发明的目的为：解决这些问题，提供一种按各个半导体器件划分半导体衬底时能改善加工节拍而不降低分割质量的半导体衬底和半导体器件以及该半导体器件的制造方法。

为了到达此目的，本发明的半导体衬底，为了将在纵向和横向栅格状地形成的多个半导体元件各个分开，仅在纵向和横向分割线中一方向的平行分割线上连续形成槽。