(57)【要約】【課題】分光膜のバリに起因する分光センサーの感度低下を抑制できる分光センサーを提供する。【解決手段】本発明の一態様は、半導体チップ上に位置する分光膜１６を有し、前記分光膜は、前記半導体チップの外周から第１の長さＬより内側の領域に位置し、前記半導体チップの外周から前記第１の長さＬまでの領域は前記分光膜１６が除去されており、前記第１の長さＬは、前記分光膜１６の端部のバリの高さＨより長い分光センサーである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップ上に位置する分光膜を有し、
前記分光膜は、前記半導体チップの外周から第１の長さより内側の領域に位置し、
前記半導体チップの外周から前記第１の長さまでの領域は前記分光膜が除去されており、
前記第１の長さは、前記分光膜の端部のバリの高さより長いことを特徴とする分光センサー。
【請求項２】
請求項１において、
前記半導体チップはパッドを有し、
前記半導体チップの外周と前記パッドとの間は前記分光膜が除去されていることを特徴とする分光センサー。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第１の長さは４０μｍ以上１２０μｍ以下であることを特徴とする分光センサー。
【請求項４】
ウェハー上に分光膜を形成する工程（ａ）と、
前記ウェハーのスクライブライン上の分光膜を除去する工程（ｂ）と、
前記ウェハーのスクライブラインをダイシングして個片化する工程（ｃ）と、
を含むことを特徴とする分光センサーの製造方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記工程（ａ）は、パッドを有するウェハー上に分光膜を形成する工程であり、
前記工程（ｂ）は、前記パッド上及び前記スクライブライン上の分光膜を除去する工程であることを特徴とする分光センサーの製造方法。
【請求項６】
請求項４または５において、
前記工程（ａ）の前に、前記ウェハー上にレジストパターンを形成する工程を有し、
前記工程（ｂ）は、前記レジストパターンを剥離液により剥離することで、前記分光膜を除去する工程であることを特徴とする分光センサーの製造方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記レジストパターンの断面形状は矩形または台形であり、
前記工程（ａ）は、前記レジストパターン及び前記ウェハー上に分光膜を形成するとともに、前記分光膜にクラックを発生させる工程であることを特徴とする分光センサーの製造方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記工程（ａ）では、前記レジストパターンの側面に凹部が形成され、前記凹部の前記分光膜が薄くなることを特徴とする分光センサーの製造方法。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか一項において、
前記工程（ｂ）によって前記分光膜の端部にバリが形成され、
前記工程（ｃ）によって個片化された半導体チップの前記分光膜の端部は、前記半導体チップの外周から第１の長さより内側に位置し、
前記第１の長さは、前記バリの高さより長いことを特徴とする分光センサーの製造方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記第１の長さは前記レジストパターンの厚さより長いことを特徴とする分光センサーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分光センサー及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来の分光センサーの製造方法を説明するための断面図である。
図３（Ａ）に示すように、半導体素子（図示せず）を有するウェハー１００上に分光膜１０６を成膜する。この分光膜１０６は、５０層以上の薄膜で構成され、例えば脈波センサーや分光センサーに用いられる（例えば特許文献１〜３参照）。
【０００３】
次に、図３（Ｂ）に示すように、ウェハー１００のスクライブラインに沿ってダイシングされ、半導体チップに個片化され、分光センサーのチップが形成される。
【０００４】
上記従来の分光センサーの製造方法では、スクライブライン上に分光膜１０６を有するウェハー１００をダイシングするため、個片化された半導体チップの外周近傍に分光膜１０６のバリ１０７が発生することがある。このバリ１０７が剥がれて分光センサー上に載ると分光センサーの感度が低下することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２０９３９５号公報
【特許文献２】特開２０１２−１８９９３１号公報
【特許文献３】特開２０１２−１９４４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の幾つかの態様は、分光膜のバリに起因する分光センサーの感度低下を抑制できる分光センサーまたはその製造方法に関連している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、半導体チップ上に位置する分光膜を有し、前記分光膜は、前記半導体チップの外周から第１の長さより内側の領域に位置し、前記半導体チップの外周から前記第１の長さまでの領域は前記分光膜が除去されており、前記第１の長さは、前記分光膜の端部のバリの高さより長いことを特徴とする分光センサーである。
【０００８】
上記本発明の一態様によれば、ダイシングの際に分光膜のバリが発生することがないので、分光膜のバリに起因する分光センサーの感度低下を抑制できる。
【０００９】
また、本発明の一態様は、上記本発明の一態様において、前記半導体チップはパッドを有し、前記半導体チップの外周と前記パッドとの間は前記分光膜が除去されていることを特徴とする分光センサーである。これにより、工程を簡略化できる。
【００１０】
また、本発明の一態様は、上記本発明の一態様において、前記第１の長さは４０μｍ以上１２０μｍ以下（好ましくは、７０μｍ以上９０μｍ以下）であることを特徴とする分光センサーである。これにより、ダイシング中にバリが剥がれて分光センサー上に載ることで分光センサーの感度が低下することを防止できる。
【００１１】
本発明の一態様は、ウェハー上に分光膜を形成する工程（ａ）と、前記ウェハーのスクライブライン上の分光膜を除去する工程（ｂ）と、前記ウェハーのスクライブラインをダイシングして個片化する工程（ｃ）と、を含むことを特徴とする分光センサーの製造方法である。
【００１２】
上記本発明の一態様によれば、スクライブライン上の分光膜を除去した後にウェハーをダイシングするため、分光膜をダイシングにより切断することがない。そのため、ダイシングの際に分光膜のバリが発生することがない。その結果、ダイシング中にバリが剥がれて分光センサー上に載ることで分光センサーの感度が低下することを防止できる。
【００１３】
また、本発明の一態様は、上記本発明の一態様において、前記工程（ａ）は、パッドを有するウェハー上に分光膜を形成する工程であり、前記工程（ｂ）は、前記パッド上及び前記スクライブライン上の分光膜を除去する工程であることを特徴とする分光センサーの製造方法である。これにより、工程を簡略化できる。
【００１４】
また、本発明の一態様は、上記本発明の一態様において、前記工程（ａ）の前に、前記ウェハー上にレジストパターンを形成する工程を有し、前記工程（ｂ）は、前記レジストパターンを剥離液により剥離することで、前記分光膜を除去する工程であることを特徴とする分光センサーの製造方法である。
【００１５】
また、本発明の一態様は、上記本発明の一態様において、前記レジストパターンの断面形状は矩形または台形であり、前記工程（ａ）は、前記レジストパターン及び前記ウェハー上に分光膜を形成するとともに、前記分光膜にクラックを発生させる工程であることを特徴とする分光センサーの製造方法である。
【００１６】
上記本発明の一態様によれば、工程（ａ）で分光膜を形成するとともに、分光膜にクラックを発生させるため、工程（ｂ）で分光膜のクラックを通過した剥離液がレジストパターンに到達することで、リフトオフを行うことができる。従って、断面形状が矩形または台形のレジストパターンを用いても分光膜をリフトオフによって除去することができる。
【００１７】
また、本発明の一態様は、上記本発明の一態様において、前記工程（ａ）では、前記レジストパターンの側面に凹部が形成され、前記凹部の前記分光膜が薄くなることを特徴とする分光センサーの製造方法である。これにより、分光膜にクラックが入りやすくすることができる。
【００１８】
また、本発明の一態様は、上記本発明の一態様において、前記工程（ｂ）では、前記レジストパターンの側面がオーバーハング状に変形され、前記オーバーハング状の前記側面の前記分光膜が薄くなることを特徴とする分光膜の加工方法である。これにより、分光膜にクラックが入りやすくすることができる。
【００１９】
また、本発明の一態様は、上記本発明の一態様において、前記工程（ｂ）によって前記分光膜の端部にバリが形成され、前記工程（ｃ）によって個片化された半導体チップの前記分光膜の端部は、前記半導体チップの外周から第１の長さより内側に位置し、前記第１の長さは、前記バリの高さより長いことを特徴とする分光センサーの製造方法である。これにより、ダイシング中にバリが剥がれることを確実に防止できる。
【００２０】
また、本発明の一態様は、上記本発明の一態様において、前記第１の長さは前記レジストパターンの厚さより長いことを特徴とする分光センサーの製造方法である。これにより、ダイシング中にバリが剥がれることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の一態様に係る分光センサーの製造方法を説明するための断面図。
【図２】（Ａ）は図１（Ｃ）の平面図、（Ｂ）は（Ａ）に示すＡ−Ａ'線に沿った断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の部分３１を拡大した断面図。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は従来の分光センサーの製造方法を説明するための断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００２３】
図１は、本発明の一態様に係る分光センサーの製造方法を説明するための断面図である。図２（Ａ）は図１（Ｃ）の平面図であり、図１（Ｃ）は図２（Ａ）に示すＢ−Ｂ'線に沿った断面図である。図２（Ｂ）は図２（Ａ）に示すＡ−Ａ'線に沿った断面図であり、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）の部分３１を拡大した断面図である。
【００２４】
図１（Ａ）に示すように、ウェハー１０を用意する。このウェハー１０は、シリコン基板に半導体素子、センサー素子、絶縁膜等（図示せず）が形成されたものである。次いで、ウェハー１０上に電極パッド（図２（Ａ），（Ｂ）に示す電極パッド２１参照）を形成する。この電極パッドは例えばＡｌ膜またはＡｌ合金膜からなる。
【００２５】
次いで、電極パッド２１を含むウェハー１０上に窒化シリコン等からなるパッシベーション膜１４を形成し、このパッシベーション膜１４に開口部１４ａを形成することで、電極パッド２１の表面が露出する（図２（Ａ），（Ｂ）参照）。
【００２６】
次いで、電極パッド２１及びパッシベーション膜１４上にフォトレジスト膜を塗布し、露光及び現像することで、電極パッド２１上及びスクライブライン２２（図２参照）上にレジストパターン１５を形成する。このレジストパターン１５はリフトオフ専用のレジストではなく汎用的な厚膜のノボラック系レジストであるため、レジストパターン１５の断面形状は矩形または台形である。レジストパターン１５の厚さは、１０μｍ以上であることが好ましく、例えば１０〜２０μｍである。なお、本実施の形態では、断面形状が台形のレジストパターン１５を用いている。
【００２７】
次に、図１（Ｂ）に示すように、レジストパターン１５及びパッシベーション膜１４上に分光膜１６を成膜するとともに、レジストパターン１５の端部の分光膜１６にクラック（図示せず）を発生させる。
【００２８】
分光膜１６の詳細は以下のとおりである。
分光膜１６は、酸化シリコン（ＳｉＯ２）等の低屈折率の薄膜と、酸化チタン（ＴｉＯ２）等の高屈折率の薄膜を蒸着法により交互に積層させたものである。つまり、レジストパターン１５及びウェハー１０上に酸化チタン膜を蒸着法により成膜し、この酸化チタン膜上に酸化シリコン膜を蒸着法により成膜し、この酸化シリコン膜上に酸化チタン膜を蒸着法により成膜する。このように酸化チタン膜と酸化シリコン膜を交互に蒸着法により成膜することを繰り返すことで、レジストパターン１５及びウェハー１０上に酸化チタン膜と酸化シリコン膜が積層された分光膜１６を形成する。酸化チタン膜と酸化シリコン膜は成膜温度が異なる。
【００２９】
分光膜１６は、酸化チタン膜と酸化シリコン膜を合計で２膜以上積層したものであるとよいが、酸化チタン膜と酸化シリコン膜を合計で３０膜以上積層したものであることが好ましく、より好ましくは５０膜以上である。
【００３０】
分光膜１６を成膜する際の温度は、レジストパターン１５を変形させる温度であるとよいが、成膜温度の異なる分光膜を２膜以上積層することでレジストパターン１５を変形しやすくすることができる。
【００３１】
分光膜１６を成膜する際にレジストパターン１５に熱が加えられ、その熱によってレジストパターン１５が変形する。詳細には、レジストパターン１５の側面に凹部が形成されたり、レジストパターン１５の側面がオーバーハング状に変形される。これにより、凹部上に分光膜１６が薄く成膜され、オーバーハング状の側面に分光膜１６が薄く成膜され、レジストパターン１５の側面上の分光膜１６にクラック等の欠陥が発生する。
【００３２】
この後、図１（Ｃ）及び図２に示すように、レジストパターン１５を剥離液（例えばジメチルエーテル・モノエタノールアミンを含む液）によって除去する。剥離液は、分光膜１６に発生したクラック等の欠陥から分光膜１６を通過してレジストパターン１５へ到達する。これにより、レジストパターン１５上の分光膜１６がレジストパターン１５とともに除去される。その結果、電極パッド２１上及びスクライブライン２２上の分光膜１６が除去され、電極パッド２１の表面が露出する。
【００３３】
なお、本実施の形態では、電極パッド２１上の分光膜１６とスクライブライン２２上の分光膜１６をリフトオフにより同時に除去するが、電極パッド２１上の分光膜１６を除去する工程とスクライブライン２２上の分光膜１６を除去する工程を別々に行っても良い。
【００３４】
図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、スクライブライン２２と電極パッド２１との間の分光膜１６は除去される。これにより、ダイシング工程後に個片化された半導体チップの外周と電極パッド２１との間は分光膜１６が除去された状態となる。電極パッド２１上の分光膜１６を除去する工程とスクライブライン２２上の分光膜１６を除去する工程を同時に行うことで工程を簡略化できる。
【００３５】
図１（Ｃ）の工程では、スクライブライン２２に沿ってダイシングして個片化された半導体チップの分光膜１６の端部が、当該半導体チップの外周から図２（Ｃ）に示す距離Ｌ（第１の長さともいう）より内側に位置するように、スクライブライン２２上の分光膜１６が除去されている。詳細に説明すると、図２（Ｃ）及び図１（Ｃ）に示すように、リフトオフにより分光膜１６を除去した後に残された分光膜１６の端部にはバリが形成される。このバリの高さＨより長い距離Ｌ（即ちＨ＜Ｌ）をスクライブライン２２の端部から離した領域まで分光膜１６を除去する。これにより、図２（Ｃ）に示すバリが倒れても半導体チップの外側にはみ出すことを抑制できる。また、このようなバリはレジストパターン１５の側面に位置する分光膜１６がリフトオフによって除去されたときに発生するものと考えられる。そのため、バリの高さＨはレジストパターン１５の厚さであり、レジストパターン１５の厚さは前述したように１０μｍ以上である。従って、距離Ｌは、レジストパターンの厚さ１０μｍより長いとよく、好ましくは４０μｍ以上１２０μｍ以下であり、さらに好ましくは７０μｍ以上９０μｍ以下である。
【００３６】
この後、図１（Ｄ）に示すように、ウェハー１０のスクライブライン２２をダイシングすることで、個片化した半導体チップを得る。このようにして製造された半導体チップは分光膜１６を有し、その分光膜１６は当該半導体チップの外周から距離Ｌより内側の領域に位置する。半導体チップの外周から距離Ｌまでの領域は分光膜１６が除去されている。距離Ｌは分光膜１６の端部のバリの高さＨより長い。距離Ｌは、上述したように４０μｍ以上１２０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは７０μｍ以上９０μｍ以下である。
【００３７】
また、半導体チップは電極パッド２１を有し、その半導体チップの外周と電極パッド２１との間は分光膜１６が除去されている。
【００３８】
本実施の形態によれば、スクライブライン２２上の分光膜１６を除去した後にウェハー１０をダイシングするため、分光膜１６をダイシングにより切断することがない。そのため、従来技術のようなダイシングの際に分光膜１６のバリが発生することがない。その結果、ダイシング中にバリが剥がれて分光センサー上に載ることで分光センサーの感度が低下することを防止できる。
【００３９】
また、本実施の形態では、リフトオフ専用のレジストを使用せずに、汎用的な厚膜用のレジストを用い、レジストパターン１５の断面形状が台形もしくは矩形であっても分光膜１６のリフトオフが可能となる。従って、コストや利便性の点でメリットがある。
【００４０】
なお、本実施の形態では、分光膜１６を蒸着法により成膜しているが、蒸着法に限定されるものではなく、分光膜をスパッタ法により成膜することも可能である。
【００４１】
また、本実施の形態では、汎用的なレジストを用いているが、リフトオフ専用のレジストを用いてもよい。この場合、レジストパターンの断面形状は逆台形となり、リフトオフを行い易くなる。
【００４２】
また、本発明の一態様において、特定のＡ（以下「Ａ」という）の上（または下）に特定のＢ（以下「Ｂ」という）を形成する（Ｂが形成される）というとき、Ａの上（または下）に直接Ｂを形成する（Ｂが形成される）場合に限定されない。Ａの上（または下）に本発明の作用効果を阻害しない範囲で、他のものを介してＢを形成する（Ｂが形成される）場合も含む。
【符号の説明】
【００４３】
１０…ウェハー、１４…パッシベーション膜、１４ａ…開口部、１５…レジストパターン、１６…分光膜、２１…電極パッド、２２…スクライブライン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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