(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板の端面に端部が到達する気体抜きのための第１および第２の溝を所定の幅で所定の深さにマトリクス状に形成する工程と、
第２の基板を前記第１の基板の前記第１および第２の溝形成面に貼り合わせて貼り合わせ基板を形成する工程と、
回転するブレードにより前記第１の溝に沿って前記貼り合わせ基板を研削切断する工程と、
前記回転するブレードにより前記第２の溝に沿って前記貼り合わせ基板を研削切断する工程と
を備えた研削切断方法において、
前記第１の溝と前記第２の溝との交差箇所に隣接する前記第２の溝の幅を所定の長さにわたって他の領域より狭く形成することを特徴とする研削切断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、２枚以上が貼り合わされた基板を研削切断するときの研削切断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
静電容量を検出することで圧力を検出する容量式の圧力センサチップがある。この圧力センサチップは、所定の空間を備えた基板と、その基板の空間上に配置されたダイヤフラムとから筐体が構成され、その基板に配置された固定電極と、ダイヤフラムに固定された可動電極とを備えている。そのダイヤフラムは、圧力を受けると変形するが、この変形により可動電極と固定電極の間隔が変化してその間の静電容量が変化する。その静電容量の変化に基づき、ダイヤフラムの受けた圧力が測定できる。
【０００３】
このような圧力センサチップにおいて、筐体を構成している基板及びダイヤフラムに、サファイア（人造コランダム）を用いたものが提案されている。サファイアを筐体に用いることで、測定対象が腐食性を有している物流体であっても、その物流体を直接ダイヤフラムに受けてその圧力を測定することが可能となる。このような圧力センサチップの形成では、複数の圧力センサチップが形成された基板を、所定の寸法（ダイサイズ）に研削切断して、複数のチップを一度の形成するようにしている。この場合、まず、圧力室などが作り込まれたサファイア基板と、可動電極などが形成されダイヤフラムとなる薄い基板との２枚のサファイア基板を密着させる。そして、薄い砥石からなる回転させたダイアモンドブレード（薄い砥石）を用い、それら貼り合わせた基板を個々のチップに研削切断するようにしている（ダイシング）。
【０００４】
その２枚のサファイア基板の貼り合わせは、貼り合わせる面を鏡面に磨き、加熱しながら圧力をかけることで、接着剤を用いずに強固な接着力を得るようにしている。この直接接合では、２枚の基板の間に気体が入り込んで抜けない状態となると、その箇所は強固な接合が得られなくなる。このため直接接合を行うときは、貼り合わせるときの接合面に気体が残らないように、気体抜きのための溝をあらかじめ形成しておくようにしている。この溝は、上述したダイシング時の断裁線に沿って、所定の面積を確保して形成しておくようにしている。
【０００５】
上述したように、１つの基板に複数のチップ領域を形成し、これをダイシングすることで複数のチップを一度に形成する場合、基板上には、チップ形成領域があるのは当然であるが、それらの間に断裁領域を配置しておく必要がある。その断裁領域（断裁線）は、チップの形状が一般的には矩形であるため、断裁に必要な幅の領域が格子状に配置されたものとなっている。すなわち、複数の縦の断裁線と、複数の横の断裁線とが、それぞれ直交して形成されている。
【０００６】
その断裁領域は、ダイシングするときになくなる領域である。このため、重ね合わせマークなど、チップ形成時には必要となるが、完成したチップには必要のないものなどのパターンを配置しておくようにしている。従って、上述した気体抜きの溝などは、完成したチップに不必要なものであるが、貼り合わせ時には必要なものであるので、断裁領域に配置するようにしている。従って、この気体抜きの溝も、格子状に形成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来では以上のように構成されていたので、圧力センサチップの研削切断時に、圧力センサチップの接合がはがれてしまうという問題があった。
ダイシングを行うときは、まず、上述した縦の断裁線に沿って研削切断して基板を切り離し、この後、横の断裁線に沿って研削切断することで個々のチップに切り離している。この場合、はじめに列を切り離し、その次に、切り離した列より個々のチップを切り離しているともいえる。
【０００８】
この、横の断裁線に沿って研削切断する場合は、すでに切断されている縦方向の断裁面が各列すべてにおいて露出しているため、その断裁面に対するブレードの衝突がチップに切り離すたびに発生することになる。そして、その断裁面に対するブレードの衝突は、各チップの角において発生していることになる。
従来では、断裁領域に気体抜きの溝が形成され、その箇所からは圧力センサチップの接合がはがれやすくなっているため、研削切断時のブレードの衝突における衝撃で、圧力センサチップの接合がはがれる不良が発生していた。この気体抜きの溝をなくせば、研削切断時の接合のはがれは解消するが、これでは２枚の基板を貼り合わせるときに不良が発生するようになる。
【０００９】
この発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、気体抜きの溝を備えた２枚の基板を貼り合わせ、これを個々のチップに切り出すようにする場合の接合面のはがれが、抑制できるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の研削切断方法は、第１の基板の端面に端部が到達する気体抜きのための第１および第２の溝を所定の幅で所定の深さにマトリクス状に形成し、第２の基板を第１の基板の第１および第２の溝形成面に貼り合わせて貼り合わせ基板を形成し、そして、回転するブレードにより第１の溝に沿って貼り合わせ基板を研削切断してから回転するブレードにより第２の溝に沿って貼り合わせ基板を研削切断する研削切断方法において、第１の溝と第２の溝との交差箇所に隣接する第２の溝の幅を所定の長さにわたって他の領域より狭くした。
このように研削切断するようにしたので、第１の溝に沿って研削切断された結果形成された切断端面における第２の溝の幅は、他の領域より狭くなっている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を図を参照して説明する。
ここでは、２枚のサファイア基板を貼り合わせて形成する圧力センサチップを例にして説明する。
はじめに、圧力センサチップに関して簡単に説明すると、図１（ａ）の斜視図に示すように、基台１０１の主表面中央部に容量室１０１ａが形成されている。また、この容量室１０１ａを取り巻くリム部１０１ｂ主表面には、ダイヤフラム１０２が接合されている。この、ダイヤフラム１０２により、容量室１０１ａは密閉空間とされている。そして、基台１０１およびダイヤフラム１０２は、サファイアから形成されている。
【００１２】
また、基台１０１の容量室１０１ａには、固定電極１０３が固定されて配置されている。また、ダイヤフラム１０２の容量室１０１ａ側には、固定電極１０３に対向して可動電極１０４が固定されている。この可動電極１０４は、ダイヤフラム１０２のほぼ中央部に配置されている。また、ダイヤフラム１０２の容量室１０１ａ側に、固定電極１０３に対向して参照電極１０５が固定されている。この参照電極１０５は、固定電極１０３を取り巻くように配置されている。
また、例えば、可動電極１０４は、容量室１０１ａの周辺部において、基台１０１を貫通して配置されている図示していないピンに接続している。
【００１３】
以上のように構成された圧力センサチップ１００では、固定電極１０３と可動電極１０４とでコンデンサーが形成された状態となっている。そして、ダイヤフラム１０２が外部より圧力を受けてその中央部が基台１０１方向に反れば、固定電極１０３と可動電極１０４との間隔が変化するため、その間の容量が変化する。そして、その容量変化を検出すれば、ダイヤフラム１０２に受けた圧力を検出することができる。
【００１４】
ところで、ダイヤフラム１０２に設けた参照電極１０５と固定電極１０３との間にも容量が形成されている。ただし、参照電極１０５は、リム部１０１ｂに近い所に設けられているため、ダイヤフラム１０２の反りによる変位量は、中央部に配置された可動電極１０４より小さいものとなる。
たとえば、容量室１０１ａ内の空気は、湿度によって誘電率が変化する。そしてその変化により、これら電極間に発生する容量も変化することになる。しかし、固定電極１０３と参照電極１０５との間の容量変化を基準として固定電極１０３と可動電極１０４との間の容量変化をとらえれば、容量室１０１ａの空気の誘電率が変化しても、ダイヤフラム１０２の変位量はばらつき無く検出できるようになる。
【００１５】
また、その圧力センサチップ１００は、図１（ｂ）に示すように、１枚の基板１１０上に複数を一度に形成し、また基板１１０とダイヤフラム１０２となる図示していない基板とを貼り合わせ、その後で、その基板１１０より個々に切り出すことで、上述した１つのセンサチップ１００としている。従って、基台１０１は、基板１１０の一部である。なお、図１（ｂ）ではダイヤフラム１０２となる基板は省略している。
その貼り合わせでは、２枚のサファイア基板を貼り合わせることになるが、貼り合わせる面を鏡面に磨き、加熱しながら圧力をかけることで、接着剤を用いずに強固な接着力を得るようにしている。
【００１６】
この直接接合では、２枚の基板の間に気体が入り込んで抜けない状態となると、その箇所は強固な接合が得られなくなる。このため直接接合を行うときは、貼り合わせるときの接合面に気体が残らないように、気体抜きのための溝１２０をあらかじめ形成しておくようにしている。この溝１２０は、ダイシングにおける研削切断時の断裁線に沿って、所定の面積を確保して形成しておくようにしている。また、その溝１２０は、基板の端部にまで到達して形成されている。
【００１７】
そして、この実施の形態では、その基板１１０の断裁領域に配置する気体抜きの溝１２０が、幅が１８０〜２８０μｍ程度の広溝１２０ａとその広溝１２０ａより幅が狭い狭溝１２０ｂとから構成されているようにした。
また、狭溝１２０ｂは、１つの圧力センサチップとなる領域を構成する辺の端部に配置されているようにした。従って、基板１１０の断裁領域の交差する箇所において、垂直な方向に延在している溝１２０の狭溝１２０ｂの部分が交差することになる。なお、その溝の深さは、数μｍ程度とすればよい。
【００１８】
ここで、図１（ｂ）に示すように、一点鎖線で示す方形の領域が圧力センサチップとなるチップ構成領域１００ａであり、その外側の領域が断裁領域となる。そして、その断裁領域より少し狭い幅が、ほぼ研削切断のためのブレードの幅となる。その断裁領域の幅は、すなわち基板上でのチップ間の距離となるが、これを多くすればするほど、１つの基板内に形成できるチップの数が減少するので、その幅は可能な限り狭くした方がよい。しかし、その幅をあまり狭くしすぎ、ブレードの幅より狭くしてしまうと、チップ形成領域内にまでブレードが入り込む（切り込む）ことになり、切り出したチップが不良となってしまう。このため、一般に、その断裁領域の幅は、ブレードの幅よりも少しだけ広くしたうえで可能な限り狭くするようにしている。
【００１９】
ところで、サファイアからなる基板を研削切断するダイアモンドブレードは、その幅が２００〜３００μｍ程度となるが、このような場合、図１（ｄ）にも示すように、狭溝１２０ｂの幅は５０〜１００μｍ程度とすればよい。また、その狭溝１２０ｂは、チップ構成領域１００ａ１つの１辺の中で、？？５％？？程度の長さとすればよい。これに対し、基板１１０上に形成する気体抜き溝１２０のほとんどの領域を占める広溝１２０ａは、図１（ｃ）に示すように、１８０〜２８０μｍ程度の幅としておけば、貼り合わせの時の気体抜きの効果は十分得られる。
このように、チップ構成領域１００ａの４隅において、気体抜きの溝１２０の幅を狭くして狭溝１２０ｂとすることで、前述した従来発生していた切断時における接合がはがれを抑制できるようになる。
【００２０】
そのはがれの抑制に関して以下に説明する。
気体抜きの溝１２０は、基板１１０とダイヤフラムとなる図示していない基板とを貼り合わせるときの気体抜きのためには、ほぼ全域にわたって１８０〜２８０μｍの幅が必要となる。
これに対して、断裁領域となる隣り合うチップ構成領域１００ａ間の距離は、研削切断のためのブレードの幅は２００〜３００μｍにほぼ等しくしているため、チップ構成領域１００ａ間と気体抜き溝１２０の幅との間にはあまり差がとれない。
【００２１】
このような中で、従来では、チップ構成領域の周囲全域にわたって、気体抜き溝の幅を１２０〜２８０μｍ程度としていた。これは、これは図２（ａ）に示すような状態となる。この図２は、すでに１方向に切断された端面を示しており、基板２０１には気体抜き溝２０１ａが形成され、この基板２０１上に基板２０２が貼り合わされている。そして、この端面に垂直な方向にブレードを切り込ませて研削切断することで、最終的に個々のチップに切り出されることになる。
このとき、図２（ａ）に示すように、ブレードの幅に対して気体抜き溝２０１ａの幅に差がないと、断裁の後で切断端面において、図２（ｂ）に示すように基板２０１端部より基板２０２端部がはがれていく。
【００２２】
それらに対し、この実施の形態では、すでに切断されている端部においては、気体抜き溝の幅を５０〜１００μｍ程度と部分的に狭くした。これは、図３（ａ）に示すような状態となる。この図３も、すでに切断された端面を示しており、基板３０１には気体抜き溝３０１ａが形成され、この基板３０１上に基板３０２が貼り合わされている。
この場合、図３（ａ）に示すように、ブレードの幅に対して気体抜き溝３０１ａの幅が小さく差が大きいので、図３（ｂ）に示すように基板３０２と基板３０２とははがれることがない。
【００２３】
ところで、上記実施の形態では、チップ構成領域１００ａの４隅において、気体抜きの溝１２０の幅を狭くするようにした。すなわち、チップ４隅の合計８カ所において気体抜きの溝１２０の幅を狭くするようにしたが、これに限るものではない。研削切断時に、ブレードは１方向から基板を切るので、図４に示すように、チップ構成領域４００ａを加工用に形成する気体抜きの溝４２０のうち、ほとんどは広溝４２０ａとし、チップ構成領域４００ａの４隅の中で２カ所において狭溝４２０ａを配置するようにしても良い。
【００２４】
この場合、図４の上下方向に断裁した後、図４の紙面右方向から左方向に向かってブレードを移動させて研削切断するようにすればよい。
また、気体抜きの溝の幅をチップ形成領域の隅で狭くする場合、図５に示すように、テーパー状に徐々に狭くするようにしても良い。
ただし、一方の溝が研削切断された後でも幅を狭くした溝が残っているように、それら溝の幅を狭くする領域を設定する必要がある。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明では、第１の基板の端面に端部が到達する気体抜きのための第１および第２の溝を所定の幅で所定の深さにマトリクス状に形成し、第２の基板を第１の基板の第１および第２の溝形成面に貼り合わせて貼り合わせ基板を形成し、そして、回転するブレードにより第１の溝に沿って貼り合わせ基板を研削切断してから回転するブレードにより第２の溝に沿って貼り合わせ基板を研削切断する研削切断方法において、第１の溝と第２の溝との交差箇所に隣接する第２の溝の幅を所定の長さにわたって他の領域より狭くした。
このように研削切断するようにしたので、第１の溝に沿って研削切断された結果形成された切断端面における第２の溝の幅は、他の領域より狭くなっている。この結果、この発明によれば、回転するブレードが切断端面における第２の溝の箇所に切り込まれるときに、接合面のはがれが抑制できるようになるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態における研削切断方法を適用する圧力センサの構成を示す構成図である。
【図２】  従来の研削切断方法による切断端面の状態を模式的に示す側面図である。
【図３】  この発明の研削切断方法による切断端面の状態を模式的に示す側面図である。
【図４】  この発明の他の実施の形態における溝の状態を示す平面図である。
【図５】  この発明の他の実施の形態における溝の状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１００…圧力センサチップ、１００ａ…チップ構成領域、１０１…基台、１０１ａ…容量室、１０１ｂ…リム部、１０２…ダイヤフラム、１０３…固定電極、１０４…可動電極、１０５…参照電極、１１０…基板、１２０…気体抜きの溝、１２０ａ…広溝、１２０ｂ…狭溝。
【図１】
0003657817.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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