JP2007178374A - Semiconductor device and manufacturing method of the same - Google Patents

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Kengo Takemasa
憲吾 武政
Fumihiko Ooka
文彦 大岡
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Oki Electric Industry Co Ltd
Miyazaki Oki Electric Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device for suppressing effects of a distortion due to thermal expansion generated inside and outside the semiconductor element on the electrical characteristics of a semiconductor element. <P>SOLUTION: The semiconductor device is provided with: a fixing section 12 having openings; a spindle 14 displaceable with respect to the fixing section 12; flexible beams 13 coupled to the spindle 14 at one end and coupled to the fixing section 12 at the other end; and a plurality of support substrates 50 fixed in the bottom of the fixing section 12. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、微細機械構造体からなる半導体装置及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device comprising a fine mechanical structure and a method for manufacturing the same.

近年、自走車やロボット、各種精密機器など、産業上の様々な分野において加速度センサが広く用いられている。なかでも、小型で且つ軽量であること、正確且つ確実な動作が期待できること、低コストであることなどの観点から、MEMS(Micro Electro Mechanical System)技術を利用した半導体加速度センサの需要が急増している。   In recent years, acceleration sensors have been widely used in various industrial fields such as self-propelled vehicles, robots, and various precision instruments. In particular, the demand for semiconductor acceleration sensors using MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology has increased rapidly from the viewpoints of being small and lightweight, expecting accurate and reliable operation, and low cost. Yes.

半導体加速度センサには、ピエゾ抵抗効果、すなわち発生した応力に比例して抵抗値が変化する現象を利用することで、加速度の検知を行うものが存在する。このような半導体加速度センサは、一般的にセラミック製のパッケージ内部にセンサ部分を成す半導体チップ(以下、センサチップと言う)が収納された構成を有する。   Some semiconductor acceleration sensors detect acceleration by utilizing a piezoresistance effect, that is, a phenomenon in which a resistance value changes in proportion to a generated stress. Such a semiconductor acceleration sensor generally has a configuration in which a semiconductor chip (hereinafter referred to as a sensor chip) forming a sensor portion is housed in a ceramic package.

ピエゾ抵抗効果を利用するセンサチップは、例えば、中央に配置された錘部と可撓性を有する4本の梁部と4本の梁部の一方の端がそれぞれ固定されたロ字状の固定部とを有し、錘部が四方から4本の梁部で支持された構成を有する。各梁部には、ピエゾ抵抗素子が貼り付けられ、これらが配線パターンによって接続されることで、ホイーストン・ブリッジ回路が構成されている。   The sensor chip using the piezoresistive effect is, for example, a square-shaped fixing in which a weight portion arranged in the center, four beam portions having flexibility, and one end of each of the four beam portions are fixed. And the weight portion is supported by four beam portions from four directions. A piezoresistive element is attached to each beam portion, and these are connected by a wiring pattern, thereby forming a Wheatstone bridge circuit.

このようなセンサチップを有する半導体加速度センサに速度の変化が生じると、錘部の慣性運動によって生じた応力により梁部が撓む。同時に、梁部に貼り付けられたピエゾ抵抗素子も撓む。この撓みにより各ピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化するため、ホイーストン・ブリッジの抵抗バランスが変化する。この抵抗バランスの変化を電流の変化または電圧の変化として測定することで、加速度を検知することができる。   When a change in speed occurs in the semiconductor acceleration sensor having such a sensor chip, the beam portion bends due to the stress generated by the inertial movement of the weight portion. At the same time, the piezoresistive element attached to the beam portion is also bent. Due to this bending, the resistance value of each piezoresistive element changes, so that the resistance balance of the Wheatstone bridge changes. By measuring this change in resistance balance as a change in current or a change in voltage, acceleration can be detected.

また、半導体加速度センサには、特許文献1に示すような、電極間の容量の変化を利用して加速度を検知する容量式加速度センサがある。容量式の加速度センサチップは、例えば、ロ字状の可変電極形成層を上下から固定電極形成層で挟んで接着した本体と、固定電極形成層に可撓性を有するビームを介して本体内に配置された可動電極と、可動電極に対向するように可変電極形成層に配置された固定電極とから構成されている。   Further, as a semiconductor acceleration sensor, there is a capacitive acceleration sensor that detects acceleration by using a change in capacitance between electrodes as disclosed in Patent Document 1. Capacitance type acceleration sensor chip is, for example, a main body in which a variable electrode forming layer having a square shape is sandwiched between upper and lower fixed electrode forming layers and a flexible beam on the fixed electrode forming layer. The movable electrode is arranged, and the fixed electrode is arranged on the variable electrode forming layer so as to face the movable electrode.

このセンサチップに、固定電極面に対して垂直方向の加速度が加わると、可動電極に慣性力が加わる。すると、ビームが弾性変形し、可動電極が上下に振れ、固定電極との隙間が変化して、両電極間の静電容量に変化を生ずる。この静電容量の変化を検出することで加速度を検出することができる。このセンサチップは、加速度を検出しようとする移動体に取り付けられた回路基板に固定されて使用される。この回路基板には、センサチップから得られる検出信号を処理して、加速度信号に変換するのに必要な電気回路が搭載されている。
特開平6−289048号公報
When acceleration in the direction perpendicular to the fixed electrode surface is applied to the sensor chip, inertial force is applied to the movable electrode. Then, the beam is elastically deformed, the movable electrode swings up and down, the gap with the fixed electrode changes, and the capacitance between the two electrodes changes. The acceleration can be detected by detecting the change in capacitance. This sensor chip is used by being fixed to a circuit board attached to a moving body for detecting acceleration. On this circuit board, an electric circuit necessary for processing a detection signal obtained from the sensor chip and converting it into an acceleration signal is mounted.
JP-A-6-289048

ところで、上述したピエゾ抵抗効果を利用するセンサチップの底面には、パイレックス(登録商標)ガラス等からなる支持基板が固定されることがある。支持基板を設ける理由は、固定部がロ字状の形状でありパッケージとの接触面積が小さく、接触面積を確保する必要があること、個片化後にダイシングテープを針で剥がす際に錘部に針が接触することを防止する必要がある為である。センサチップに支持基板を設けた場合、以下のような問題がある。   Incidentally, a support substrate made of Pyrex (registered trademark) glass or the like may be fixed to the bottom surface of the sensor chip that uses the piezoresistance effect described above. The reason for providing the support substrate is that the fixed part has a square shape, the contact area with the package is small, it is necessary to secure the contact area, and when the dicing tape is peeled off with a needle after singulation, the weight part is This is because it is necessary to prevent the needle from contacting. When a support substrate is provided on the sensor chip, there are the following problems.

即ち、センサチップと支持基板との熱膨張係数の差により発生する歪み、セラミック製のパッケージの底面に発生する熱膨張による歪みがセンサチップに伝わる。このような歪みがセンサチップに伝わると、梁部の撓みによる応力に基づいてピエゾ素子の抵抗バランスの測定に影響を与え、加速度が加わっていない場合にも加速度を検知してしまう虞がある。結果、温度変化のある環境下で加速度センサを安定に動作させることが困難になる。   That is, the distortion generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the sensor chip and the support substrate and the distortion due to thermal expansion generated on the bottom surface of the ceramic package are transmitted to the sensor chip. When such a strain is transmitted to the sensor chip, the measurement of the resistance balance of the piezo element is affected based on the stress caused by the bending of the beam portion, and there is a possibility that the acceleration may be detected even when the acceleration is not applied. As a result, it becomes difficult to stably operate the acceleration sensor in an environment with temperature changes.

特許文献1では、回路基板にパターン形成で凸部を設け、凸部にて接触層を介してセンサチップを固定している。凸部により、回路基板とセンサチップとの間に隙間を形成し、回路基板とセンサチップの熱膨張差による歪みを抑制している。   In patent document 1, a convex part is provided in the circuit board by pattern formation, and the sensor chip is fixed via the contact layer at the convex part. The convex portion forms a gap between the circuit board and the sensor chip, and suppresses distortion due to a difference in thermal expansion between the circuit board and the sensor chip.

しかしながら、特許文献1に記載の構成では、センサチップの回路基板への取り付け面を構成する固定電極形成層が、センサチップの全体に亘って形成されているので、回路基板から固定電極形成層に伝わる応力を低減できたとしても、固定電極形成層から上層の可変電極形成層に伝わる応力を低減できない。また、固定電極形成層と可変電極形成層との間の熱膨張差による歪みに対しては何ら対策がなされていない。   However, in the configuration described in Patent Document 1, since the fixed electrode forming layer constituting the mounting surface of the sensor chip to the circuit board is formed over the entire sensor chip, the circuit board is fixed to the fixed electrode forming layer. Even if the transmitted stress can be reduced, the stress transmitted from the fixed electrode forming layer to the upper variable electrode forming layer cannot be reduced. In addition, no countermeasure is taken against distortion due to a difference in thermal expansion between the fixed electrode forming layer and the variable electrode forming layer.

そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、半導体素子外部及び半導体素子内部に発生する熱膨張による歪みが半導体素子の電気的特性に与える影響を抑制することができる半導体装置を提供することにある。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and a semiconductor device capable of suppressing the influence of distortion due to thermal expansion occurring outside and inside a semiconductor element on the electrical characteristics of the semiconductor element. It is to provide.

かかる目的を達成するために、本発明による半導体装置は、開口部を有する固定部と、前記固定部に対して変位可能な錘部と、一方の端が前記錘部に連結され且つ他方の端が前記固定部に連結された可撓性の梁部と、前記固定部の底面に固定された複数の支持基板と、を備える。   In order to achieve this object, a semiconductor device according to the present invention includes a fixed portion having an opening, a weight portion that is displaceable with respect to the fixed portion, one end connected to the weight portion, and the other end. Comprises a flexible beam portion connected to the fixing portion, and a plurality of support substrates fixed to the bottom surface of the fixing portion.

この構成では、錘部が可撓性を有する梁部によって変位可能に固定されており、加速度が加わると、錘部の慣性運動によって梁部が撓む。この梁部の撓みによる応力を電気的に検知することによって、加速度を検知することができる。梁部の撓みによる応力を電気的に検知するには、例えば、ピエゾ抵抗素子等の圧電素子を梁部に着設すれば良い。固定部、錘部、梁部及び支持基板からなる半導体素子をパッケージに固定する場合、固定部の底面側でパッケージの底面に固定する。このとき、固定部の底面には複数の支持基板が固定されているので、半導体素子が複数の支持基板でパッケージの底面に固定される。   In this configuration, the weight portion is fixed so as to be displaceable by the flexible beam portion, and when an acceleration is applied, the beam portion bends due to the inertial movement of the weight portion. The acceleration can be detected by electrically detecting the stress due to the bending of the beam portion. In order to electrically detect the stress due to the bending of the beam portion, for example, a piezoelectric element such as a piezoresistive element may be attached to the beam portion. When the semiconductor element including the fixing portion, the weight portion, the beam portion, and the support substrate is fixed to the package, it is fixed to the bottom surface of the package on the bottom surface side of the fixing portion. At this time, since the plurality of support substrates are fixed to the bottom surface of the fixing portion, the semiconductor element is fixed to the bottom surface of the package with the plurality of support substrates.

パッケージの底面と複数の支持基板との接触面積は、一体の支持基板が固定部に固定される場合に比較して小さい。従って、パッケージの底面に発生した熱膨張による歪みが複数の支持基板を介して固定部に伝達する量は、パッケージの底面に発生した熱膨張による歪みが一体の支持基板を介して固定部に伝達する応力よりも小さくなる。この結果、パッケージに発生した熱膨張による歪みが半導体素子の電気的特性に与える影響を抑制することができる。言い換えれば、半導体素子外部で発生する歪みが半導体素子の電気的特性に与える影響を抑制することができる。   The contact area between the bottom surface of the package and the plurality of support substrates is smaller than when the integral support substrate is fixed to the fixing portion. Therefore, the amount of distortion caused by thermal expansion generated on the bottom surface of the package is transmitted to the fixing portion via the plurality of support substrates. The strain due to thermal expansion generated on the bottom surface of the package is transmitted to the fixing portion via the integrated support substrate. It becomes smaller than the stress to do. As a result, it is possible to suppress the influence of distortion due to thermal expansion generated in the package on the electrical characteristics of the semiconductor element. In other words, it is possible to suppress the influence of distortion generated outside the semiconductor element on the electrical characteristics of the semiconductor element.

また、半導体素子内部では、固定部と複数の支持基板との接触面積は、一体の支持基板が固定部に固定される場合に比較して小さい。従って、固定部と複数の支持基板との間の熱膨張係数の違いにより発生する歪みは、固定部と一体の支持基板との間の熱膨張係数の違いにより発生する歪みよりも小さい。この結果、半導体素子内部で発生する歪みが半導体素子の電気的特性に与える影響を抑制することができる。   Further, in the semiconductor element, the contact area between the fixed portion and the plurality of support substrates is smaller than when the integral support substrate is fixed to the fixed portion. Therefore, the distortion generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the fixed portion and the plurality of support substrates is smaller than the distortion generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the fixed portion and the support substrate integrated with the support portion. As a result, it is possible to suppress the influence of strain generated inside the semiconductor element on the electrical characteristics of the semiconductor element.

また、本発明による他の半導体装置は、開口部を有する固定部と、前記固定部に対して変位可能な錘部と、一方の端が前記錘部に連結され且つ他方の端が前記固定部に連結された可撓性の梁部と、前記固定部の底面に固定された支持基板であって、第1の厚さを持つ第1部分と、前記第1部分より小さい第2の厚さを持つ第2部分とを有する前記支持基板と、を備える。   Further, another semiconductor device according to the present invention includes a fixed portion having an opening, a weight portion displaceable with respect to the fixed portion, one end connected to the weight portion, and the other end being the fixed portion. A flexible beam connected to the fixing portion, a support substrate fixed to the bottom surface of the fixing portion, a first portion having a first thickness, and a second thickness smaller than the first portion. And a second part having the second part.

この構造では、第1部分と第1部分よりも薄い第2部分とで、支持基板に凹部を形成する。支持基板のパッケージへの接触面に凹部を成すように設けた場合、凹部を有する支持基板とパッケージの底面との接触面積は、均一な厚さの支持基板がパッケージに固定される場合に比較して小さい。従って、パッケージの底面に発生した熱膨張による歪みが凹部を有する支持基板を介して固定部に伝達する量は、パッケージの底面に発生した熱膨張による歪みが均一な厚さの支持基板を介して固定部に伝達する応力よりも小さくなる。この結果、パッケージに発生した熱膨張による歪みが半導体素子の電気的特性に与える影響を抑制することができる。言い換えれば、半導体素子外部で発生する歪みが半導体素子の電気的特性に与える影響を抑制することができる。   In this structure, a concave portion is formed in the support substrate by the first portion and the second portion thinner than the first portion. When the support substrate is provided with a recess in the contact surface with the package, the contact area between the support substrate having the recess and the bottom surface of the package is larger than that when a support substrate having a uniform thickness is fixed to the package. Small. Therefore, the amount of distortion caused by thermal expansion generated on the bottom surface of the package via the support substrate having the concave portion is transmitted to the fixed portion via the support substrate having a uniform thickness. It becomes smaller than the stress transmitted to the fixed part. As a result, it is possible to suppress the influence of distortion due to thermal expansion generated in the package on the electrical characteristics of the semiconductor element. In other words, it is possible to suppress the influence of distortion generated outside the semiconductor element on the electrical characteristics of the semiconductor element.

半導体素子内部では、支持基板と固定部との間で熱膨張係数の差により発生する歪みは、支持基板が薄い部分ほど小さい。即ち、支持基板と固定部との間で熱膨張係数の差により発生する歪みは、支持基板の体積が小さいほど小さくなる。凹部を有する支持基板は、均一な厚さの支持基板に比較して実質的な厚さが低減される。また、凹部を有する支持基板は、均一な厚さの支持基板に比較して体積が低減される。この結果、凹部を有する支持基板と固定部との間の熱膨張係数の差により発生する歪みは、均一な厚さの支持基板と固定部との間の熱膨張係数の差により発生する歪みよりも小さい。この結果、半導体素子内部で発生する歪みが半導体素子の電気的特性に与える影響を抑制することができる。   Inside the semiconductor element, the distortion generated by the difference in thermal expansion coefficient between the support substrate and the fixed portion is smaller as the support substrate is thinner. That is, the distortion generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the support substrate and the fixed portion becomes smaller as the volume of the support substrate is smaller. The support substrate having the recesses is substantially reduced in thickness as compared with the support substrate having a uniform thickness. Further, the volume of the support substrate having the recess is reduced as compared with the support substrate having a uniform thickness. As a result, the distortion caused by the difference in thermal expansion coefficient between the support substrate having a recess and the fixing part is larger than the distortion generated by the difference in thermal expansion coefficient between the support substrate having a uniform thickness and the fixing part. Is also small. As a result, it is possible to suppress the influence of strain generated inside the semiconductor element on the electrical characteristics of the semiconductor element.

本発明によれば、半導体素子外部及び半導体素子内部に発生する熱膨張による歪みが半導体素子の電気的特性に与える影響を抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the influence which the distortion by the thermal expansion which generate | occur | produces inside a semiconductor element and the inside of a semiconductor element has on the electrical property of a semiconductor element can be suppressed.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず、本発明による実施例1について図面を用いて詳細に説明する。なお、各図は本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎず、従って、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。また、各図では、構成の明瞭化のため、断面におけるハッチングの一部が省略されている。さらに、後述において例示する数値は、本発明の好適な例に過ぎず、従って、本発明は例示された数値に限定されるものではない。これは、後述する各実施例において同様である。   First, Embodiment 1 according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Each figure only schematically shows the shape, size, and positional relationship so that the contents of the present invention can be understood. Therefore, the present invention is not limited to the shape, size, It is not limited only to the positional relationship. Moreover, in each figure, a part of hatching in a cross section is abbreviate | omitted for clarity of a structure. Furthermore, the numerical values exemplified below are merely preferred examples of the present invention, and therefore the present invention is not limited to the illustrated numerical values. This is the same in each embodiment described later.

(1)半導体加速度センサチップ10及び半導体加速度センサ装置1の構成
まず、本実施例による半導体加速度センサチップ10及び半導体加速度センサ装置1の構成を図面と共に詳細に説明する。なお、本実施例では、ピエゾ抵抗効果、すなわち発生した応力に比例して抵抗値が変化する現象を利用した、3次元加速度センサを例に挙げて説明する。
(1) Configuration of Semiconductor Acceleration Sensor Chip 10 and Semiconductor Acceleration Sensor Device 1 First, the configuration of the semiconductor acceleration sensor chip 10 and the semiconductor acceleration sensor device 1 according to this embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, a three-dimensional acceleration sensor using a piezoresistance effect, that is, a phenomenon in which the resistance value changes in proportion to the generated stress will be described as an example.

(1−1)半導体加速度センサチップ10の構成
図1は、実施例1に係る3次元加速度センサである半導体加速度センサチップ10の概略構成を示す斜視図である。図2は、半導体加速度センサチップ10をパッケージングすることで形成された半導体加速度センサ装置1の構成を示す断面図である。また、図3は、図2におけるI−I’断面図であり、図4は、図2におけるII−II’断面図である。なお、図2は、図3および図4におけるIII−III’断面図に相当する。
(1-1) Configuration of Semiconductor Acceleration Sensor Chip 10 FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a semiconductor acceleration sensor chip 10 that is a three-dimensional acceleration sensor according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of the semiconductor acceleration sensor device 1 formed by packaging the semiconductor acceleration sensor chip 10. 3 is a cross-sectional view taken along the line II ′ in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ in FIG. 2 corresponds to a cross-sectional view taken along line III-III ′ in FIGS. 3 and 4.

図1に示すように、半導体加速度センサチップ10は、センサチップ本体10aと、センサチップ10aの底面に固定された複数の支持基板50とを有する。   As shown in FIG. 1, the semiconductor acceleration sensor chip 10 includes a sensor chip body 10a and a plurality of support substrates 50 fixed to the bottom surface of the sensor chip 10a.

(1−1−1)センサチップ本体10a
センサチップ本体10aは、固定部12と、梁部13と、錘部14と、ピエゾ抵抗素子15iおよび15oと、電極パッド16と、を有する。固定部12と梁部13と錘部14とは、所定の半導体基板を加工することで、一体に形成されている。
(1-1-1) Sensor chip body 10a
The sensor chip main body 10 a includes a fixed portion 12, a beam portion 13, a weight portion 14, piezoresistive elements 15 i and 15 o, and an electrode pad 16. The fixed portion 12, the beam portion 13, and the weight portion 14 are integrally formed by processing a predetermined semiconductor substrate.

固定部12と梁部13と錘部14とが作り込まれる所定の半導体基板には、例えばシリコン基板などを適用することが可能である。   For example, a silicon substrate can be applied to the predetermined semiconductor substrate in which the fixing portion 12, the beam portion 13, and the weight portion 14 are formed.

固定部12は、例えば断面が四角形の棒状部材をロ字状に組み合わせることでなるリング状の部材である。言い換えれば、例えば正方形の縁を象ったリング状の部材であり、中央部に四角形状の開口部を有する。ただし、本発明による固定部12は、上記の形状に限定されず、例えば円形の縁を象ったリング状の部材であってもよい。また、以下では、説明の都合上、ロ字状を成す面であって後述する梁部13におけるピエゾ抵抗素子15iおよび15oが形成された面と同じ側を上側とする。   The fixing portion 12 is a ring-shaped member formed by combining, for example, rod-shaped members having a square cross section in a square shape. In other words, for example, it is a ring-shaped member shaped like a square edge, and has a quadrangular opening at the center. However, the fixing portion 12 according to the present invention is not limited to the above-described shape, and may be a ring-shaped member that is shaped like a circular edge, for example. In the following description, for convenience of explanation, the same side as the surface on which the piezoresistive elements 15i and 15o are formed in the beam portion 13, which will be described later, is the upper side.

固定部12の上面における外周一辺の長さは例えば1.8mm(ミリメートル)程度とすることができる。また、同じく固定部12の上面における内周一辺の長さ(すなわち開口部一辺の長さ)は例えば1.26mm程度とすることができる。このように設定した場合、固定部12を形成する各棒状部材の上面の幅は、0.27mm程度となる。また、固定部12の厚さは、例えば0.3mm程度とすることができる。(数値をご確認下さい)
梁部13は、上記のような固定部12の内周における各辺の中央部と、錘部14の各辺の中央部とを連結している。梁部13は、固定部12の各辺の中央部から固定部12の中央へ向かってそれぞれ延在し、錘部14の各辺の中央部と連結されている。本実施例による半導体加速度センサチップ10は、4本の梁部13を有する。
The length of one side of the outer periphery on the upper surface of the fixed portion 12 can be set to, for example, about 1.8 mm (millimeter). Similarly, the length of one side of the inner periphery on the upper surface of the fixed portion 12 (that is, the length of one side of the opening) can be set to about 1.26 mm, for example. When set in this way, the width of the upper surface of each rod-shaped member forming the fixed portion 12 is about 0.27 mm. Moreover, the thickness of the fixing | fixed part 12 can be about 0.3 mm, for example. (Please check the numerical value)
The beam portion 13 connects the central portion of each side in the inner periphery of the fixed portion 12 as described above and the central portion of each side of the weight portion 14. The beam portion 13 extends from the central portion of each side of the fixed portion 12 toward the center of the fixed portion 12, and is connected to the central portion of each side of the weight portion 14. The semiconductor acceleration sensor chip 10 according to the present embodiment has four beam portions 13.

各梁部13は、半導体加速度センサチップ10に加速度が加えられた際、後述する錘部14の慣性運動によって撓むように形成されている。すなわち、梁部13は可撓性を有するように構成されている。本実施例では、この梁部13の上面の幅を例えば0.086mm程度とし、厚さを例えば0.007mm程度とすることで、梁部13に可撓性を持たせる。また、梁部13は、上面が上記した固定部12の上面と同じ高さ位置となるように形成される。したがって、梁部13の下面は、固定部12の下面(底面)よりも上面側に配置される。これにより、例えば固定部12の下面を後述するパッケージにおけるキャビティ21cの底面21aに固着した場合でも、梁部13の変形がキャビティ21cの底面21aによって妨げられることがない。   Each beam portion 13 is formed to be bent by inertial movement of a weight portion 14 to be described later when acceleration is applied to the semiconductor acceleration sensor chip 10. That is, the beam portion 13 is configured to have flexibility. In the present embodiment, the beam portion 13 is made flexible by setting the width of the upper surface of the beam portion 13 to about 0.086 mm and the thickness to about 0.007 mm, for example. The beam portion 13 is formed so that the upper surface is at the same height as the upper surface of the fixed portion 12 described above. Therefore, the lower surface of the beam portion 13 is arranged on the upper surface side of the lower surface (bottom surface) of the fixed portion 12. Thereby, for example, even when the lower surface of the fixing portion 12 is fixed to the bottom surface 21a of the cavity 21c in the package described later, the deformation of the beam portion 13 is not hindered by the bottom surface 21a of the cavity 21c.

錘部14は、ロ字状の固定部12における開口部の略中央に配置されるように、上記した4本の梁部13の先端に設けられている。言い換えれば、錘部14は、4本の梁部13によって固定部12の開口部における略中央に位置するように吊り下げられている。   The weight portion 14 is provided at the tip of the four beam portions 13 described above so as to be disposed at substantially the center of the opening in the square-shaped fixing portion 12. In other words, the weight portion 14 is suspended by the four beam portions 13 so as to be positioned substantially at the center of the opening portion of the fixed portion 12.

この錘部14は、半導体加速度センサチップ10に加えられた加速度に応じて梁部13を撓ませるために錘として機能する。本実施例では、錘部14の上面を正方形とし、その一辺の長さを例えば0.3mm程度とする。また、錘部14の厚さを例えば0.2mm程度とする。さらに、錘部14は、上面が上記した固定部12および梁部13の上面と同じ高さ位置に含まれるように形成される。したがって、錘部14の下面は、固定部12の下面よりも上面側に配置される。これにより、例えば固定部12の下面を後述するパッケージにおけるキャビティ21cの底面21aに固着した場合でも、錘部14の固定部12に対する変位がキャビティ21cの底面21aによって妨げられることがない。   The weight portion 14 functions as a weight to bend the beam portion 13 in accordance with the acceleration applied to the semiconductor acceleration sensor chip 10. In this embodiment, the upper surface of the weight portion 14 is a square, and the length of one side is, for example, about 0.3 mm. Moreover, the thickness of the weight part 14 shall be about 0.2 mm, for example. Further, the weight portion 14 is formed such that the upper surface is included at the same height as the upper surfaces of the fixed portion 12 and the beam portion 13 described above. Therefore, the lower surface of the weight portion 14 is disposed on the upper surface side of the lower surface of the fixed portion 12. Thereby, for example, even when the lower surface of the fixing portion 12 is fixed to the bottom surface 21a of the cavity 21c in the package described later, the displacement of the weight portion 14 relative to the fixing portion 12 is not hindered by the bottom surface 21a of the cavity 21c.

また、各梁部13の上面において、固定部12との付け根部分には、ピエゾ抵抗素子15oが貼り付けられている。同様に、各梁部13の上面において、錘部14との付け根部分には、ピエゾ抵抗素子15iが貼り付けられている。これらピエゾ抵抗素子15iおよび15oは、例えば固定部12上面に形成された電極パッド16と図示しない配線パターンにより電気的に接続されており、これによりホイーストン・ブリッジ回路が構成されている。したがって、電極パッド16および図示しない配線パターンを介してピエゾ抵抗素子15iおよび15oの抵抗バランスを検知することで、梁部13に生じた撓みの量を検出することができ、さらにこの撓みの量から半導体加速度センサチップ10に加えられた加速度の大きさおよび方向を特定することができる。   In addition, a piezoresistive element 15o is attached to the base portion of the fixed portion 12 on the upper surface of each beam portion 13. Similarly, a piezoresistive element 15 i is attached to the base of the weight portion 14 on the upper surface of each beam portion 13. These piezoresistive elements 15i and 15o are electrically connected to, for example, an electrode pad 16 formed on the upper surface of the fixed portion 12 by a wiring pattern (not shown), thereby forming a Wheatstone bridge circuit. Therefore, by detecting the resistance balance of the piezoresistive elements 15i and 15o via the electrode pad 16 and a wiring pattern (not shown), it is possible to detect the amount of bending that has occurred in the beam portion 13, and from this amount of bending. The magnitude and direction of acceleration applied to the semiconductor acceleration sensor chip 10 can be specified.

(1−1−2)支持基板50
センサチップ本体10aの底面、即ち固定部12の底面には、図1、図2、図4に示す複数の支持基板50が固定されている。複数の支持基板50は、半導体加速度センサチップ10をパッケージの底面21aに固定する際に接触面積を確保して、固定強度を保持する為に設けられる。図4に示すように、複数の支持基板50は、固定部12の底面におい4隅に固定される。複数の支持基板50は、例えば陽極接合により固定部12の底面に固定される。支持基板50は、例えば、厚さ0.15mm、一辺の長さが0.8mmのものが用いられる。
(1-1-2) Support substrate 50
A plurality of support substrates 50 shown in FIGS. 1, 2, and 4 are fixed to the bottom surface of the sensor chip body 10 a, that is, the bottom surface of the fixing portion 12. The plurality of support substrates 50 are provided to secure a contact area and maintain a fixing strength when the semiconductor acceleration sensor chip 10 is fixed to the bottom surface 21a of the package. As shown in FIG. 4, the plurality of support substrates 50 are fixed to the four corners on the bottom surface of the fixing portion 12. The plurality of support substrates 50 are fixed to the bottom surface of the fixing portion 12 by, for example, anodic bonding. For example, the support substrate 50 having a thickness of 0.15 mm and a length of one side of 0.8 mm is used.

各支持基板50の間には、隙間部60が形成されている。本実施形態では、隙間部60は、4本の梁部13上を通過するように十字形状に形成されている。即ち、隙間部60は、梁部13が固定部12に連結される部分に対応する領域を含んで形成される。この理由は、梁部13に近い固定部12の部分を避けて支持基板50を固定することにより、パッケージから複数の支持基板50を介して固定部12に伝わる歪みが、梁部13に伝達され難くする為である。また、梁部13に近い固定部12の部分を避けて支持基板50を固定することにより、複数の支持基板50と固定部12との間の熱膨張係数の差により発生する応力が梁部13に伝達され難くする為である。半導体加速度センサチップ10は、加速度により梁部13に発生する応力をピエゾ抵抗素子15o,15iで検知する構成である為、加速度による応力以外が加わると検出精度が低下する。本実施例のように、複数の支持基板50を固定部12に固定する場合に、梁部13が固定部12に連結される部分に対応する領域を避けることで、梁部13に伝達される歪みを低減し、半導体加速度センサチップ10の検出精度を向上させることができる。   A gap 60 is formed between the support substrates 50. In the present embodiment, the gap portion 60 is formed in a cross shape so as to pass over the four beam portions 13. That is, the gap portion 60 is formed including a region corresponding to a portion where the beam portion 13 is connected to the fixed portion 12. This is because, by fixing the support substrate 50 while avoiding the portion of the fixing portion 12 close to the beam portion 13, strain transmitted from the package to the fixing portion 12 via the plurality of support substrates 50 is transmitted to the beam portion 13. This is to make it difficult. Further, by fixing the support substrate 50 while avoiding the portion of the fixing portion 12 close to the beam portion 13, the stress generated by the difference in thermal expansion coefficient between the plurality of support substrates 50 and the fixing portion 12 is caused by the beam portion 13. This is to make it difficult to be transmitted to. Since the semiconductor acceleration sensor chip 10 is configured to detect the stress generated in the beam portion 13 by the acceleration by the piezoresistive elements 15o and 15i, the detection accuracy is reduced when a stress other than the acceleration is applied. When a plurality of support substrates 50 are fixed to the fixing part 12 as in the present embodiment, the beam part 13 is transmitted to the beam part 13 by avoiding a region corresponding to a part connected to the fixing part 12. The distortion can be reduced and the detection accuracy of the semiconductor acceleration sensor chip 10 can be improved.

(1−2)半導体加速度センサ装置1の構成
図2から図4に示すように、半導体加速度センサ装置1は、上述のセンサチップ本体10a及び複数の支持基板50からなる半導体加速度センサチップ10と、下部容器21と上部蓋25とを有する。なお、下部容器21および上部蓋25は、半導体加速度センサチップ10を収納するパッケージを形成する。また、以下では、説明の都合上、下部容器に対して上部蓋25が位置する側を上側とする。
(1-2) Configuration of Semiconductor Acceleration Sensor Device 1 As shown in FIGS. 2 to 4, the semiconductor acceleration sensor device 1 includes a semiconductor acceleration sensor chip 10 including the above-described sensor chip body 10a and a plurality of support substrates 50; It has a lower container 21 and an upper lid 25. The lower container 21 and the upper lid 25 form a package for housing the semiconductor acceleration sensor chip 10. In the following, for convenience of explanation, the side where the upper lid 25 is located with respect to the lower container is referred to as the upper side.

この構成において、半導体加速度センサチップ10は、下部容器21のキャビティ21cの底面21aにおける略中央の領域に接着材を用いて固着される。接着材は、例えば、100MPa以下の低弾性率の自己接着性を有する樹脂を用いる。このような樹脂としては、シリコーン等を用いることができる。   In this configuration, the semiconductor acceleration sensor chip 10 is fixed to the substantially central region of the bottom surface 21a of the cavity 21c of the lower container 21 using an adhesive. As the adhesive, for example, a resin having a low elastic modulus and a self-adhesive property of 100 MPa or less is used. Silicone or the like can be used as such a resin.

半導体加速度センサチップ10を収納するためのパッケージを構成する下部容器21は、例えば積層構造を有するセラミック製のパッケージであり、図2に示すように、半導体加速度センサチップ10を収納するためのキャビティ21cを有する。   The lower container 21 constituting the package for housing the semiconductor acceleration sensor chip 10 is a ceramic package having a laminated structure, for example, and as shown in FIG. 2, a cavity 21c for housing the semiconductor acceleration sensor chip 10 Have

下部容器21の側壁は、図2および図3に示すように、キャビティ21c側に上面(上部蓋25が接着される面)よりも低い段差面21bを有する。段差面21bには、下部容器21内部に形成された配線パターン23の一部が露出している。この配線パターン23の露出部分には、金属ワイヤ26を用いて、半導体加速度センサチップ10における電極パッド16が電気的に接続される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the side wall of the lower container 21 has a step surface 21 b lower than the upper surface (the surface to which the upper lid 25 is bonded) on the cavity 21 c side. A part of the wiring pattern 23 formed inside the lower container 21 is exposed on the step surface 21b. The electrode pad 16 in the semiconductor acceleration sensor chip 10 is electrically connected to the exposed portion of the wiring pattern 23 using a metal wire 26.

下部容器21内部に形成された配線パターン23は、図2に示すように、下部容器21下面に形成された金属パッド(以下、フットパターン22と言う)に電気的に接続されている。このフットパターン22は、図示しない回路基板などにおける電極パッドと電気的に接続するための電極パターンである。   The wiring pattern 23 formed in the lower container 21 is electrically connected to a metal pad (hereinafter referred to as a foot pattern 22) formed on the lower surface of the lower container 21, as shown in FIG. The foot pattern 22 is an electrode pattern for electrically connecting to an electrode pad on a circuit board (not shown).

また、下部容器21のキャビティ21c内に収納された半導体加速度センサチップ10における電極パッド16は、図2および図3に示すように、下部容器21の段差面21bに露出された配線パターン23と、金属ワイヤ26を用いて電気的に接続されている。この金属ワイヤ26は、例えば金や銅やアルミニウムなどの金属製ワイヤで形成することができる。   Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the electrode pad 16 in the semiconductor acceleration sensor chip 10 accommodated in the cavity 21c of the lower container 21 includes a wiring pattern 23 exposed on the step surface 21b of the lower container 21, and Electrical connection is made using a metal wire 26. The metal wire 26 can be formed of a metal wire such as gold, copper, or aluminum.

以上のように半導体加速度センサチップ10が収納された下部容器21の開口部は、図2に示すように、上部蓋25により封止される。上部蓋25は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂24を用いて下部容器21の上面を密閉するように固着されている。この上部蓋25の材料には、例えば42アロイ合金やステンレスなどを適用することができる。また、密閉されたパッケージ(21、25)内部は、例えば窒素ガスやドライエアーでパージされている。   As described above, the opening of the lower container 21 in which the semiconductor acceleration sensor chip 10 is accommodated is sealed by the upper lid 25 as shown in FIG. The upper lid 25 is fixed so as to seal the upper surface of the lower container 21 using a thermosetting resin 24 such as an epoxy resin. As the material of the upper lid 25, for example, 42 alloy alloy or stainless steel can be applied. Further, the inside of the sealed package (21, 25) is purged with, for example, nitrogen gas or dry air.

(2)半導体加速度センサチップ10及び半導体加速度センサ装置1の製造方法
次に、本実施例による半導体加速度センサ装置1の製造方法を図面と共に詳細に説明する。
(2) Manufacturing Method of Semiconductor Acceleration Sensor Chip 10 and Semiconductor Acceleration Sensor Device 1 Next, a manufacturing method of the semiconductor acceleration sensor device 1 according to this embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

(2−1)半導体加速度センサチップ10の製造方法
先ず、公知の半導体微細加工技術により形成された図1のセンサチップ本体10aが複数形成された例えばシリコンからなる半導体ウエハ100と、パイレックス(登録商標)ガラス等からなるガラスウエハ200とを準備する。
(2-1) Manufacturing Method of Semiconductor Acceleration Sensor Chip 10 First, a semiconductor wafer 100 made of, for example, silicon on which a plurality of sensor chip main bodies 10a of FIG. ) A glass wafer 200 made of glass or the like is prepared.

図5(a)に示すように、ガラスウエハ200上に、センサチップ10aが複数形成された半導体ウエハ100を載置する。このとき、センサチップ本体10aの底面、即ち固定部12の底面とガラスウエハ200とが対向するように、ガラスウエハ200に半導体ウエハ100を載置する。ガラスウエハ200と半導体ウエハ100との平面的な位置合わせは、例えば、ガラスウエハ200と半導体ウエハ100のオリフラを合わせることで行う。次に、半導体ウエハ100及びガラスウエハ200に上下から電圧を印加して、半導体ウエハ100とガラスウエハ200とを陽極接合する。このとき、半導体ウエハ100に含まれる複数のセンサチップ本体10aの固定部12の底面がガラスウエハ200に陽極接合される。   As shown in FIG. 5A, a semiconductor wafer 100 having a plurality of sensor chips 10a formed thereon is placed on a glass wafer 200. At this time, the semiconductor wafer 100 is placed on the glass wafer 200 so that the bottom surface of the sensor chip main body 10a, that is, the bottom surface of the fixing portion 12, and the glass wafer 200 face each other. The planar alignment of the glass wafer 200 and the semiconductor wafer 100 is performed by aligning the orientation flats of the glass wafer 200 and the semiconductor wafer 100, for example. Next, a voltage is applied to the semiconductor wafer 100 and the glass wafer 200 from above and below to anodic bond the semiconductor wafer 100 and the glass wafer 200. At this time, the bottom surfaces of the fixing portions 12 of the plurality of sensor chip main bodies 10 a included in the semiconductor wafer 100 are anodically bonded to the glass wafer 200.

図5(b)に示すように、陽極接合された半導体ウエハ100及びガラスウエハ200を半導体ウエハ100側でダイシングテープ300に固定する。このとき、半導体ウエハ100に含まれる複数のセンサチップ本体10aの上面にダイシングテープ300を固定する。   As shown in FIG. 5B, the anodic bonded semiconductor wafer 100 and glass wafer 200 are fixed to the dicing tape 300 on the semiconductor wafer 100 side. At this time, the dicing tape 300 is fixed to the upper surfaces of the plurality of sensor chip main bodies 10a included in the semiconductor wafer 100.

その後、図5(c)、図6(a)に示すように、ダイシングブレード501でガラスウエハ200を切削する。   Thereafter, as shown in FIGS. 5C and 6A, the glass wafer 200 is cut with a dicing blade 501.

図9は、隙間部60が形成されたガラスウエハ200及び半導体ウエハ100の平面図である。図5(c)、図6(a)の工程では、図9に示す隙間部60のパターンが形成されるように、ガラスウエハ200をガラスウエハ200の厚み分だけ切削する。この切削により、図9に示す隙間部60が形成され、隙間部60が各センサチップ本体10aの領域内でガラスウエハ200が複数の支持基板50に分割される。また、図9には図示省略したが、図6(a)に示すように、各センサチップ本体10aの境界上でもウエハ200をダイシングブレードで切断して、隙間部70を形成する。隙間部70は、後の工程で、半導体加速度センサチップ10を個片化するダイシングの際に、切断を容易にする為である。   FIG. 9 is a plan view of the glass wafer 200 and the semiconductor wafer 100 in which the gap 60 is formed. In the steps of FIGS. 5C and 6A, the glass wafer 200 is cut by the thickness of the glass wafer 200 so that the pattern of the gap 60 shown in FIG. 9 is formed. By this cutting, a gap portion 60 shown in FIG. 9 is formed, and the glass wafer 200 is divided into a plurality of support substrates 50 within the area of each sensor chip body 10a. Although not shown in FIG. 9, as shown in FIG. 6A, the wafer 200 is cut with a dicing blade even on the boundary of each sensor chip body 10a to form a gap 70. The gap 70 is for facilitating cutting when dicing the semiconductor acceleration sensor chip 10 into individual pieces in a later step.

図6(b)に示すように、半導体ウエハ100及びガラスウエハ200をダイシングテープ300から取り外し、図6(c)に示すように、ガラスウエハ200側をダイジングテープ400に固定する。その後、ダイシングテープ400に固定された半導体ウエハ100及びガラスウエハ200をセンサチップ本体10aの境界に形成されているスクライブライン(図示せず)に沿ってダイジングブレード502でダイシングし、各センサチップ本体10を個片化する。この個片化では、各センサチップ本体10aが、図9に示す境界に沿って分割されると共に、ガラスウエハ200も各センサチップ本体10aごとに分割される。この結果、図6(d)に示す、センサチップ本体10aと、センサチップ本体10aの底面に固定された4つの支持基板50とからなる半導体加速度センサチップ10が得られる。   As shown in FIG. 6B, the semiconductor wafer 100 and the glass wafer 200 are removed from the dicing tape 300, and the glass wafer 200 side is fixed to the dicing tape 400 as shown in FIG. 6C. Thereafter, the semiconductor wafer 100 and the glass wafer 200 fixed to the dicing tape 400 are diced by a dicing blade 502 along a scribe line (not shown) formed at the boundary of the sensor chip main body 10a, and each sensor chip main body is diced. 10 is divided into pieces. In this singulation, each sensor chip body 10a is divided along the boundary shown in FIG. 9, and the glass wafer 200 is also divided for each sensor chip body 10a. As a result, the semiconductor acceleration sensor chip 10 including the sensor chip main body 10a and the four support substrates 50 fixed to the bottom surface of the sensor chip main body 10a shown in FIG. 6D is obtained.

また、図6(c)のダイジングの際には、図6(a)の工程において、各センサチップ本体10aの境界上ではガラスウエハ200が切削されて隙間部70が形成されている。ダイシング工程では切削物を水で取り除きながら切断を行うが、図6(c)に示すように半導体ウエハ100の切断箇所の下方に隙間部70が形成されている為、排水を容易にして切削物の除去が良好になる。   6 (c), the gap 70 is formed by cutting the glass wafer 200 on the boundary of each sensor chip body 10a in the process of FIG. 6 (a). In the dicing process, cutting is performed while removing the cut object with water. However, as shown in FIG. 6C, the gap 70 is formed below the cut portion of the semiconductor wafer 100, so that the drainage can be easily performed. The removal of becomes better.

(2−1)半導体加速度センサ装置1の製造方法
次に、図7(a)に示すように、半導体加速度センサチップ10における複数の支持基板50の底面に接着材を塗着する。接着材は、例えば、100MPa以下の低弾性率の自己接着性を有する樹脂を用いる。このような樹脂としては、シリコーン等を用いることができる。次に、接着材が塗着された半導体加速度センサチップ10を下部容器21のキャビティ21c底面における所定の位置に載置し、これらを上下から加圧した状態で熱処理を行う。これにより、図7(b)に示すように、半導体加速度センサチップ10がキャビティ21cの底面21aに固着される。なお、この熱処理では、例えば、圧力を常圧とし、温度を180℃とし、処理時間を1時間とすることができる。
(2-1) Manufacturing Method of Semiconductor Acceleration Sensor Device 1 Next, as shown in FIG. 7A, an adhesive is applied to the bottom surfaces of the plurality of support substrates 50 in the semiconductor acceleration sensor chip 10. As the adhesive, for example, a resin having a low elastic modulus and a self-adhesive property of 100 MPa or less is used. Silicone or the like can be used as such a resin. Next, the semiconductor acceleration sensor chip 10 to which the adhesive is applied is placed at a predetermined position on the bottom surface of the cavity 21c of the lower container 21, and heat treatment is performed in a state where these are pressed from above and below. As a result, as shown in FIG. 7B, the semiconductor acceleration sensor chip 10 is fixed to the bottom surface 21a of the cavity 21c. In this heat treatment, for example, the pressure can be normal pressure, the temperature can be 180 ° C., and the treatment time can be 1 hour.

次に、図8(a)に示すように、例えば金製の金属ワイヤ26をボンディングすることで、半導体加速度センサチップ10における電極パッド16と、下部容器21における露出した配線パターン23とを電気的に接続する。なお、金属ワイヤ26のボンディングには、例えば圧力を30gf(/cm2)とし、温度を230℃とした、超音波併用熱圧着法を用いることができる。また、金属ワイヤ26の一方の端がボンディングされる電極パッド16は、半導体加速度センサチップ10における固定部12上に形成されているため、金属ワイヤ26のボンディング時に半導体加速度センサチップ10における梁部13などが破損することはない。 Next, as shown in FIG. 8A, for example, a gold metal wire 26 is bonded to electrically connect the electrode pad 16 in the semiconductor acceleration sensor chip 10 and the exposed wiring pattern 23 in the lower container 21. Connect to. For bonding the metal wire 26, for example, a thermocompression bonding method using ultrasonic waves with a pressure of 30 gf (/ cm 2 ) and a temperature of 230 ° C. can be used. Further, since the electrode pad 16 to which one end of the metal wire 26 is bonded is formed on the fixed portion 12 in the semiconductor acceleration sensor chip 10, the beam portion 13 in the semiconductor acceleration sensor chip 10 is bonded to the metal wire 26. Etc. will not be damaged.

次に、図8(b)に示すように、例えば42アロイ合金やステンレスなどの上部蓋25を準備し、上部蓋25の下面に、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂24を塗着する。次に、上部蓋25を下部容器21上に載置し、これらを上下から加圧した状態で熱処理を行うことで、上部蓋25を下部容器21に固着する。なお、この熱処理では、例えば、圧力を5kg(/cm2)とし、温度を150℃とし、処理時間を2時間とすることができる。これにより、図2から図4に示すような半導体加速度センサ装置1が製造される。なお、上部蓋25で下部容器21を封止する際、キャビティ21cを例えば窒素ガスやドライエアーでパージする。 Next, as shown in FIG. 8B, for example, an upper lid 25 such as 42 alloy alloy or stainless steel is prepared, and a thermosetting resin 24 such as an epoxy resin is applied to the lower surface of the upper lid 25. Next, the upper lid 25 is mounted on the lower container 21 by placing the upper lid 25 on the lower container 21 and performing heat treatment in a state where these are pressurized from above and below. In this heat treatment, for example, the pressure can be 5 kg (/ cm 2 ), the temperature can be 150 ° C., and the treatment time can be 2 hours. Thereby, the semiconductor acceleration sensor device 1 as shown in FIGS. 2 to 4 is manufactured. When sealing the lower container 21 with the upper lid 25, the cavity 21c is purged with, for example, nitrogen gas or dry air.

(3)作用効果
本実施例による半導体加速度センサチップ10は、開口部を有する固定部12と、固定部12に対して変位可能な錘部14と、一方の端が錘部14に連結され且つ他方の端が固定部12に連結された可撓性の梁部13と、固定部12の底面に固定された複数の支持基板50とを備える。
(3) Operational Effect The semiconductor acceleration sensor chip 10 according to the present embodiment includes a fixed portion 12 having an opening, a weight portion 14 that can be displaced with respect to the fixed portion 12, and one end connected to the weight portion 14 and A flexible beam portion 13 having the other end connected to the fixing portion 12 and a plurality of support substrates 50 fixed to the bottom surface of the fixing portion 12 are provided.

この構成では、錘部14が可撓性を有する梁部13によって変位可能に固定されており、加速度が加わると、錘部14の慣性運動によって梁部13が撓む。梁部13の撓みによる応力をピエゾ抵抗素子15i,15oによって電気的に検知する。固定部12、錘部14、梁部13及び支持基板50からなる半導体加速度センサチップ10をパッケージに固定する場合、固定部12の底面側でパッケージの底面に固定する。このとき、固定部12の底面には複数の支持基板50が固定されているので、半導体加速度センサチップ10が複数の支持基板50でパッケージの底面21aに固定される。   In this configuration, the weight portion 14 is fixed so as to be displaceable by the flexible beam portion 13, and when the acceleration is applied, the beam portion 13 is bent by the inertial movement of the weight portion 14. The stress due to the bending of the beam portion 13 is electrically detected by the piezoresistive elements 15i and 15o. When the semiconductor acceleration sensor chip 10 including the fixing portion 12, the weight portion 14, the beam portion 13, and the support substrate 50 is fixed to the package, it is fixed to the bottom surface of the package on the bottom surface side of the fixing portion 12. At this time, since the plurality of support substrates 50 are fixed to the bottom surface of the fixing portion 12, the semiconductor acceleration sensor chip 10 is fixed to the bottom surface 21 a of the package with the plurality of support substrates 50.

パッケージの底面21aと複数の支持基板50との接触面積は、一体の支持基板がパッケージの底面21aに固定される場合に比較して小さい。従って、パッケージの底面21aに発生した熱膨張による歪みが複数の支持基板50を介して固定部12に伝達する量は、パッケージの底面21aに発生した熱膨張による歪みが一体の支持基板を介して固定部12に伝達する応力よりも小さくなる。この結果、パッケージに発生した熱膨張による歪みが半導体加速度センサチップ10の電気的特性に与える影響を抑制することができる。言い換えれば、半導体加速度センサチップ10の外部からの歪みが半導体加速度センサチップ10の電気的特性に与える影響を抑制することができる。   The contact area between the bottom surface 21a of the package and the plurality of support substrates 50 is smaller than when the integral support substrate is fixed to the bottom surface 21a of the package. Therefore, the amount of distortion due to thermal expansion generated on the bottom surface 21a of the package is transmitted to the fixing portion 12 via the plurality of support substrates 50 is the amount of distortion caused by thermal expansion generated on the bottom surface 21a of the package via the integral support substrate. It becomes smaller than the stress transmitted to the fixed part 12. As a result, it is possible to suppress the influence of distortion due to thermal expansion generated in the package on the electrical characteristics of the semiconductor acceleration sensor chip 10. In other words, the influence of external strain on the semiconductor acceleration sensor chip 10 on the electrical characteristics of the semiconductor acceleration sensor chip 10 can be suppressed.

また、半導体加速度センサチップ10内部では、固定部12と複数の支持基板50との接触面積は、一体の支持基板が固定部12に固定される場合に比較して小さい。従って、固定部12と複数の支持基板50との間の熱膨張係数の違いにより発生する歪みは、固定部12と一体の支持基板との間の熱膨張係数の違いにより発生する歪みよりも小さい。この結果、半導体加速度センサチップ10で発生する歪みが半導体加速度センサチップ10の電気的特性に与える影響を抑制することができる。   Further, in the semiconductor acceleration sensor chip 10, the contact area between the fixed portion 12 and the plurality of support substrates 50 is smaller than when the integral support substrate is fixed to the fixed portion 12. Therefore, the distortion generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the fixed portion 12 and the plurality of support substrates 50 is smaller than the distortion generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the fixed portion 12 and the integral support substrate. . As a result, it is possible to suppress the influence of distortion generated in the semiconductor acceleration sensor chip 10 on the electrical characteristics of the semiconductor acceleration sensor chip 10.

また、固定部12の底面に固定された複数の支持基板50の間には、隙間部60が形成される。隙間部60は、梁部13が固定部12に連結される部分に対応する領域を含んで形成される。梁部13に近い固定部12の部分を避けて支持基板50を固定することにより、パッケージから複数の支持基板50を介して固定部12に伝わる歪みが、梁部13に伝達され難くなる。また、梁部13に近い固定部12の部分を避けて支持基板50を固定することにより、複数の支持基板50と固定部12との間の熱膨張係数の差により発生する応力が梁部13に伝達され難くなる。半導体加速度センサチップ10は、加速度により梁部13に発生する応力をピエゾ抵抗素子15o,15iで検知する構成である為、加速度による応力以外が加わると検出精度が低下する。本実施例のように、複数の支持基板50を固定部12に固定する場合に、梁部13が固定部12に連結される部分に対応する領域を避けることで、梁部13に伝達される歪みを低減し、半導体加速度センサチップ10の検出精度を向上させることができる。   Further, a gap portion 60 is formed between the plurality of support substrates 50 fixed to the bottom surface of the fixing portion 12. The gap 60 is formed including a region corresponding to a portion where the beam portion 13 is connected to the fixed portion 12. By fixing the support substrate 50 while avoiding the portion of the fixing portion 12 close to the beam portion 13, the strain transmitted from the package to the fixing portion 12 via the plurality of support substrates 50 becomes difficult to be transmitted to the beam portion 13. Further, by fixing the support substrate 50 while avoiding the portion of the fixing portion 12 close to the beam portion 13, the stress generated by the difference in thermal expansion coefficient between the plurality of support substrates 50 and the fixing portion 12 is caused by the beam portion 13. It becomes difficult to be transmitted to. Since the semiconductor acceleration sensor chip 10 is configured to detect the stress generated in the beam portion 13 by the acceleration by the piezoresistive elements 15o and 15i, the detection accuracy is reduced when a stress other than the acceleration is applied. When a plurality of support substrates 50 are fixed to the fixing part 12 as in the present embodiment, the beam part 13 is transmitted to the beam part 13 by avoiding a region corresponding to a part connected to the fixing part 12. The distortion can be reduced and the detection accuracy of the semiconductor acceleration sensor chip 10 can be improved.

本実施例による半導体加速度センサチップ10の製造方法は、センサチップ本体10aが形成された半導体ウエハ100とガラスウエハ200とを陽極接合し、ガラスウエハ200を所定のパターンで切削することで隙間部60を形成し、これにより、各センサチップ本体10aにおいてガラスウエハ200を複数に分割して複数の支持基板50を形成する。その後、センサチップ本体10aを個片化することにより、複数の支持基板50もセンサチップ本体10aごとに個片化される。この製造方法では、センサチップ本体10aの底面に支持基板を形成する工程において、ガラスウエハ200に隙間部60を形成する工程を追加するのみで、検出精度の高い半導体加速度センサチップ10を得ることができる。従って、半導体加速度センサチップ10の製造が容易である。   In the method of manufacturing the semiconductor acceleration sensor chip 10 according to the present embodiment, the semiconductor wafer 100 on which the sensor chip body 10a is formed and the glass wafer 200 are anodically bonded, and the glass wafer 200 is cut into a predetermined pattern to cut the gap 60. Thereby, the glass wafer 200 is divided into a plurality of pieces in each sensor chip body 10a to form a plurality of support substrates 50. Thereafter, by separating the sensor chip body 10a into pieces, the plurality of support substrates 50 are also separated into pieces for each sensor chip body 10a. In this manufacturing method, it is possible to obtain the semiconductor acceleration sensor chip 10 with high detection accuracy only by adding the step of forming the gap 60 in the glass wafer 200 in the step of forming the support substrate on the bottom surface of the sensor chip body 10a. it can. Therefore, the manufacture of the semiconductor acceleration sensor chip 10 is easy.

本実施例による半導体加速度センサチップ10の製造方法は、半導体加速度センサチップ10内部に、外部及び内部で発生する応力を緩和する構成、即ち複数に分割された支持基板50を設けたので、半導体加速度センサチップ10をパッケージングする際に、応力緩和の為にパッケージとの間にスペーサを設ける等の特別な作業を省略することが可能となり、作業効率の向上を図ることができる。   In the method of manufacturing the semiconductor acceleration sensor chip 10 according to the present embodiment, the semiconductor acceleration sensor chip 10 is provided with the structure for relaxing the stress generated outside and inside, that is, the support substrate 50 divided into a plurality of parts. When the sensor chip 10 is packaged, it is possible to omit a special operation such as providing a spacer between the sensor chip 10 and the package for stress relaxation, thereby improving work efficiency.

(4)変形例
図5(a)においてガラスウエハ200上に半導体ウエハ100を載置する工程の前に、ガラスウエハ200の半導体ウエハ100に接合される側の面において、支持基板50となる領域に、図18(a)に示す複数の突起部600又は図18(b)に示す複数の溝部700を形成する工程を追加しても良い。複数の突起部600又は複数の溝部700は、第1部分の全体に亘って均一に形成することが望ましい。
(4) Modification In FIG. 5A, before the step of placing the semiconductor wafer 100 on the glass wafer 200, a region to be the support substrate 50 on the surface of the glass wafer 200 to be bonded to the semiconductor wafer 100. In addition, a process of forming a plurality of protrusions 600 shown in FIG. 18A or a plurality of grooves 700 shown in FIG. 18B may be added. It is desirable to form the plurality of protrusions 600 or the plurality of grooves 700 uniformly over the entire first portion.

複数の突起部600又は複数の溝部700を形成すれば、支持基板50と固定部12との接触面積がさらに小さくなる。これにより、パッケージで発生した熱膨張による歪みが支持基板50を介して固定部12に伝達する量を低減することができる。また、支持基板50と固定部12との間の熱膨張係数の差による歪みを低減することができる。   If the plurality of protrusions 600 or the plurality of grooves 700 are formed, the contact area between the support substrate 50 and the fixing portion 12 is further reduced. As a result, the amount of distortion due to thermal expansion generated in the package transmitted to the fixing portion 12 via the support substrate 50 can be reduced. Further, distortion due to the difference in thermal expansion coefficient between the support substrate 50 and the fixed portion 12 can be reduced.

(1)半導体加速度センサチップ10及び半導体加速度センサ装置1の構成
図10は、実施例2に係る3次元加速度センサである半導体加速度センサチップ10の概略構成を示す斜視図である。図11は、半導体加速度センサチップ10をパッケージングすることで形成された半導体加速度センサ装置1の構成を示す断面図である。また、図12は、図11におけるI−I’断面図であり、図13は、図11におけるII−II’断面図である。なお、図11は、図12及び図13におけるIII−III’断面図に相当する。
(1) Configuration of Semiconductor Acceleration Sensor Chip 10 and Semiconductor Acceleration Sensor Device 1 FIG. 10 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a semiconductor acceleration sensor chip 10 that is a three-dimensional acceleration sensor according to the second embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional view showing a configuration of the semiconductor acceleration sensor device 1 formed by packaging the semiconductor acceleration sensor chip 10. 12 is a cross-sectional view taken along the line II ′ in FIG. 11, and FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ in FIG. FIG. 11 corresponds to a cross-sectional view taken along line III-III ′ in FIGS. 12 and 13.

ここでは、第1実施例と同様の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。以下、第1実施例と異なる点を中心に説明する。   Here, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the first embodiment.

図10乃至図13に示すように、本実施例の半導体加速度センサチップ10は、第1実施例の半導体加速度センサチップ10の複数の支持基板50の代わりに、凹部60aが形成された支持基板50aを備えてる。   As shown in FIGS. 10 to 13, the semiconductor acceleration sensor chip 10 of this embodiment includes a support substrate 50 a in which recesses 60 a are formed instead of the plurality of support substrates 50 of the semiconductor acceleration sensor chip 10 of the first embodiment. It has.

この支持基板50aは、第1の厚さを持つ第1部分50bと、第1の厚さよりも小さい第2の厚さを持つ第2部分50cとを有している。第2部分50cは、凹部60aに対応する位置に形成されている。即ち、支持基板50aが第1部分50bよりも薄い第2部分50cを有することによって凹部60aが形成されている。凹部60aは、支持基板50aが加速度センサ10の固定部12の底面に固定される面と反対側の面、即ち下部容器21の底面21aに固定される面において形成されている。第1の部分50bの厚さは例えば0.15mm、第2の部分50cの厚さは例えば0.1mm、凹部60aの深さは例えば0.05mmに形成することができる。   The support substrate 50a includes a first portion 50b having a first thickness and a second portion 50c having a second thickness smaller than the first thickness. The second portion 50c is formed at a position corresponding to the recess 60a. That is, the support substrate 50a has the second portion 50c thinner than the first portion 50b, so that the recess 60a is formed. The recess 60 a is formed on the surface opposite to the surface on which the support substrate 50 a is fixed to the bottom surface of the fixing portion 12 of the acceleration sensor 10, that is, the surface fixed to the bottom surface 21 a of the lower container 21. The thickness of the first portion 50b can be 0.15 mm, the thickness of the second portion 50c can be 0.1 mm, and the depth of the recess 60a can be 0.05 mm, for example.

支持基板50aは、凹部60aが形成されていない面で、固定部12の底面に陽極接合にて接合されている。半導体加速度センサチップ10を底面側から見たとき、図13に示すように、凹部60aは、梁部13が固定部12に連結される部分に対応する領域を含んで連続して形成されている。本実施例では、半導体加速度センサチップ10において、凹部60aが十字状に形成されている。本実施例では、凹部60aを連続的に形成するが、少なくとも、梁部13が固定部12に連結される部分に対応する領域を含んで凹部60aを形成すれば、凹部60aの部分で支持基板50aがパッケージの底面21aに直接接触しないので、パッケージから支持基板50aを介して梁部13に伝達される歪みを緩和することができる。また、少なくとも、梁部13が固定部12に連結される部分に対応する領域を含んで凹部60aを形成すれば、支持基板50aが固定部12と接触する部分で厚さが小さい為、支持基板50aと固定部12との間の熱膨張係数の差によって発生する歪みが梁部13に伝達される量を低減することができる。   The support substrate 50a is joined to the bottom surface of the fixed portion 12 by anodic bonding on the surface where the recess 60a is not formed. When the semiconductor acceleration sensor chip 10 is viewed from the bottom surface side, as shown in FIG. 13, the recess 60 a is continuously formed including a region corresponding to a portion where the beam portion 13 is connected to the fixing portion 12. . In the present embodiment, in the semiconductor acceleration sensor chip 10, the recess 60a is formed in a cross shape. In this embodiment, the concave portion 60a is formed continuously. However, if the concave portion 60a is formed including at least the region corresponding to the portion where the beam portion 13 is connected to the fixing portion 12, the support substrate is formed at the portion of the concave portion 60a. Since 50a does not directly contact the bottom surface 21a of the package, strain transmitted from the package to the beam portion 13 via the support substrate 50a can be reduced. Further, if the concave portion 60a is formed including at least the region corresponding to the portion where the beam portion 13 is connected to the fixing portion 12, the thickness of the supporting substrate 50a is small at the portion where the supporting substrate 50a contacts the fixing portion 12. It is possible to reduce the amount of distortion generated by the difference in thermal expansion coefficient between 50a and the fixed portion 12 to the beam portion 13.

(2)半導体加速度センサチップ10及び半導体加速度センサ装置1の製造方法
次に、本実施例による半導体加速度センサ装置1の製造方法を図面と共に詳細に説明する。
(2) Manufacturing Method of Semiconductor Acceleration Sensor Chip 10 and Semiconductor Acceleration Sensor Device 1 Next, a manufacturing method of the semiconductor acceleration sensor device 1 according to this embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

(2−1)半導体加速度センサチップ10の製造方法
次に、本実施例による本実施例に係る半導体加速度センサチップ10の製造方法を図面と共に詳細に説明する。
(2-1) Manufacturing Method of Semiconductor Acceleration Sensor Chip 10 Next, a manufacturing method of the semiconductor acceleration sensor chip 10 according to this embodiment according to this embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

先ず、公知の半導体微細加工技術により形成された図1のセンサチップ本体10aが複数形成された半導体ウエハ100と、パイレックス(登録商標)ガラス等からなるガラスウエハ200とを準備する。   First, a semiconductor wafer 100 having a plurality of sensor chip bodies 10a of FIG. 1 formed by a known semiconductor microfabrication technique and a glass wafer 200 made of Pyrex (registered trademark) glass or the like are prepared.

次に、図14(a)に示すように、ガラスウエハ200にダイシングにより切り込みを形成して、ガラスウエハ200に凹部60aを形成する。これにより、ガラスウエハ20には、第1の厚さを持つ第1部分50bと、第1の厚さより小さい第2部分50cとが形成される。   Next, as shown in FIG. 14A, a notch is formed in the glass wafer 200 by dicing to form a recess 60 a in the glass wafer 200. As a result, a first portion 50b having a first thickness and a second portion 50c smaller than the first thickness are formed on the glass wafer 20.

図14(b)に示すように、半導体ウエハ100に複数含まれるセンサチップ本体10aの固定部12の底面上に、ガラスウエハ200を載置する。このとき、ガラスウエハ200の凹部60aが形成された面と反対側の面、即ちガラスウエハ200の凹部60aが形成されていない面を半導体ウエハ100上に載置する。この載置により、センサチップ本体10aとガラスウエハ200の支持基板50aとは、図17に示す位置関係で位置合わせされる。即ち、凹部60aがセンサチップ本体10aの各辺の中心を通過するように配置され、凹部60aが梁部13が固定部12に連結される部分に対応する領域を含む。   As shown in FIG. 14B, the glass wafer 200 is placed on the bottom surface of the fixing portion 12 of the sensor chip body 10 a included in the semiconductor wafer 100. At this time, the surface of the glass wafer 200 opposite to the surface where the recess 60 a is formed, that is, the surface of the glass wafer 200 where the recess 60 a is not formed is placed on the semiconductor wafer 100. By this placement, the sensor chip main body 10a and the support substrate 50a of the glass wafer 200 are aligned in the positional relationship shown in FIG. That is, the recess 60 a is disposed so as to pass through the center of each side of the sensor chip body 10 a, and the recess 60 a includes a region corresponding to a portion where the beam portion 13 is connected to the fixing portion 12.

図14(c)に示すように、半導体ウエハ100及びガラスウエハ200に上下から電圧を印加して、半導体ウエハ100とガラスウエハ200とを陽極接合する。このとき、半導体ウエハ100に含まれる複数のセンサチップ本体10aの固定部12の底面がガラスウエハ200に陽極接合される。   As shown in FIG. 14C, a voltage is applied to the semiconductor wafer 100 and the glass wafer 200 from above and below to anodic bond the semiconductor wafer 100 and the glass wafer 200. At this time, the bottom surfaces of the fixing portions 12 of the plurality of sensor chip main bodies 10 a included in the semiconductor wafer 100 are anodically bonded to the glass wafer 200.

図14(d)に示すように、陽極接合された半導体ウエハ100及びガラスウエハ200を半導体ウエハ100側でダイシングテープ300に固定する。このとき、ガラスウエハ200の凹部60aが形成された面にダイシングテープ300を固定する。その後、ダイシングテープ300に固定された半導体ウエハ100及びガラスウエハ200をセンサチップ本体10aの境界に形成されているスクライブライン(図示せず)に沿ってダイジングブレード501でダイシングし、各センサチップ本体10を個片化する。この個片化では、各センサチップ本体10aが、図17に示す境界に沿って分割されると共に、ガラスウエハ200も各センサチップ本体10aごとに分割される。この結果、図10に示す、センサチップ本体10aと、センサチップ本体10aの底面に固定された支持基板50aとからなる半導体加速度センサチップ10が得られる。   As shown in FIG. 14D, the anodic bonded semiconductor wafer 100 and glass wafer 200 are fixed to the dicing tape 300 on the semiconductor wafer 100 side. At this time, the dicing tape 300 is fixed to the surface of the glass wafer 200 where the recess 60a is formed. Thereafter, the semiconductor wafer 100 and the glass wafer 200 fixed to the dicing tape 300 are diced by a dicing blade 501 along a scribe line (not shown) formed at the boundary of the sensor chip main body 10a, and each sensor chip main body is diced. 10 is divided into pieces. In this separation, each sensor chip body 10a is divided along the boundary shown in FIG. 17, and the glass wafer 200 is also divided for each sensor chip body 10a. As a result, the semiconductor acceleration sensor chip 10 including the sensor chip main body 10a and the support substrate 50a fixed to the bottom surface of the sensor chip main body 10a shown in FIG. 10 is obtained.

(2−1)半導体加速度センサ装置1の製造方法
次に、図15(a)に示すように、半導体加速度センサチップ10における支持基板50aの凹部60aが形成されている面において、第1部分50bに接着材を塗布する。接着材は、例えば、100MPa以下の低弾性率の自己接着性を有する樹脂を用いる。このような樹脂としては、シリコーン等を用いることができる。次に、接着材が塗着された半導体加速度センサチップ10を下部容器21のキャビティ21c底面における所定の位置に載置し、これらを上下から加圧した状態で熱処理を行う。これにより、図15(b)に示すように、半導体加速度センサチップ10がキャビティ21cの底面21aに固着される。なお、この熱処理では、例えば、圧力を常圧とし、温度を180℃とし、処理時間を1時間とすることができる。
(2-1) Manufacturing Method of Semiconductor Acceleration Sensor Device 1 Next, as shown in FIG. 15A, on the surface of the semiconductor acceleration sensor chip 10 where the recess 60a of the support substrate 50a is formed, the first portion 50b. Apply adhesive to As the adhesive, for example, a resin having a low elastic modulus and a self-adhesive property of 100 MPa or less is used. Silicone or the like can be used as such a resin. Next, the semiconductor acceleration sensor chip 10 to which the adhesive is applied is placed at a predetermined position on the bottom surface of the cavity 21c of the lower container 21, and heat treatment is performed in a state where these are pressed from above and below. Thereby, as shown in FIG. 15B, the semiconductor acceleration sensor chip 10 is fixed to the bottom surface 21a of the cavity 21c. In this heat treatment, for example, the pressure can be normal pressure, the temperature can be 180 ° C., and the treatment time can be 1 hour.

次に、図16(a)に示すように、例えば金製の金属ワイヤ26をボンディングすることで、半導体加速度センサチップ10における電極パッド16と、下部容器21における露出した配線パターン23とを電気的に接続する。なお、金属ワイヤ26のボンディングには、例えば圧力を30gf(/cm2)とし、温度を230℃とした、超音波併用熱圧着法を用いることができる。また、金属ワイヤ26の一方の端がボンディングされる電極パッド16は、半導体加速度センサチップ10における固定部12上に形成されているため、金属ワイヤ26のボンディング時に半導体加速度センサチップ10における梁部13などが破損することはない。 Next, as shown in FIG. 16A, for example, a gold metal wire 26 is bonded to electrically connect the electrode pad 16 in the semiconductor acceleration sensor chip 10 and the exposed wiring pattern 23 in the lower container 21. Connect to. For bonding the metal wire 26, for example, a thermocompression bonding method using ultrasonic waves with a pressure of 30 gf (/ cm 2 ) and a temperature of 230 ° C. can be used. Further, since the electrode pad 16 to which one end of the metal wire 26 is bonded is formed on the fixed portion 12 in the semiconductor acceleration sensor chip 10, the beam portion 13 in the semiconductor acceleration sensor chip 10 is bonded to the metal wire 26. Etc. will not be damaged.

次に、図16(b)に示すように、例えば42アロイ合金やステンレスなどの上部蓋25を準備し、上部蓋25の下面に、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂24を塗着する。次に、上部蓋25を下部容器21上に載置し、これらを上下から加圧した状態で熱処理を行うことで、上部蓋25を下部容器21に固着する。なお、この熱処理では、例えば、圧力を5kg(/cm2)とし、温度を150℃とし、処理時間を2時間とすることができる。これにより、図11から図13に示すような半導体加速度センサ装置1が製造される。なお、上部蓋25で下部容器21を封止する際、キャビティ21cを例えば窒素ガスやドライエアーでパージする。 Next, as shown in FIG. 16B, for example, an upper lid 25 such as 42 alloy alloy or stainless steel is prepared, and a thermosetting resin 24 such as an epoxy resin is applied to the lower surface of the upper lid 25. Next, the upper lid 25 is mounted on the lower container 21 by placing the upper lid 25 on the lower container 21 and performing heat treatment in a state where these are pressurized from above and below. In this heat treatment, for example, the pressure can be 5 kg (/ cm 2 ), the temperature can be 150 ° C., and the treatment time can be 2 hours. Thereby, the semiconductor acceleration sensor device 1 as shown in FIGS. 11 to 13 is manufactured. When sealing the lower container 21 with the upper lid 25, the cavity 21c is purged with, for example, nitrogen gas or dry air.

(3)作用効果
本実施例による半導体加速度センサチップ10は、開口部を有する固定部12と、固定部12に対して変位可能な錘部14と、一方の端が錘部14に連結され且つ他方の端が固定部12に連結された可撓性の梁部13と、固定部12の底面に固定された支持基板50aであって、第1の厚さを持つ第1部分50bと、第1部分より小さい第2の厚さを持つ第2部分50bとを有する支持基板50とを備える。
(3) Operational Effect The semiconductor acceleration sensor chip 10 according to the present embodiment includes a fixed portion 12 having an opening, a weight portion 14 that can be displaced with respect to the fixed portion 12, and one end connected to the weight portion 14 and A flexible beam portion 13 having the other end connected to the fixing portion 12, a support substrate 50a fixed to the bottom surface of the fixing portion 12, and a first portion 50b having a first thickness; And a support substrate 50 having a second portion 50b having a second thickness smaller than one portion.

支持基板50aに第1部分50bと第1部分50bよりも薄い第2部分50bとを設けて、パッケージへの接触面に凹部60aを形成している。この構成では、凹部60aを有する支持基板50aとパッケージの底面21aとの接触面積は、均一な厚さの支持基板がパッケージの底面21aに固定される場合に比較して小さい。従って、パッケージの底面21aに発生した熱膨張による歪みが凹部60aを有する支持基板50aを介して固定部12に伝達する量は、パッケージの底面21aに発生した熱膨張による歪みが均一な厚さの支持基板を介して固定部に伝達する応力よりも小さくなる。この結果、パッケージに発生した熱膨張による歪みが半導体加速度センサチップ10の電気的特性に与える影響を抑制することができる。言い換えれば、半導体素子外部で発生する歪みが半導体素子の電気的特性に与える影響を抑制することができる。   The support substrate 50a is provided with a first portion 50b and a second portion 50b that is thinner than the first portion 50b, and a recess 60a is formed on the contact surface with the package. In this configuration, the contact area between the support substrate 50a having the recess 60a and the bottom surface 21a of the package is smaller than when the support substrate having a uniform thickness is fixed to the bottom surface 21a of the package. Therefore, the amount of distortion caused by thermal expansion generated on the bottom surface 21a of the package to the fixing portion 12 via the support substrate 50a having the recess 60a is such that the distortion caused by thermal expansion generated on the bottom surface 21a of the package has a uniform thickness. It becomes smaller than the stress transmitted to the fixed part through the support substrate. As a result, it is possible to suppress the influence of distortion due to thermal expansion generated in the package on the electrical characteristics of the semiconductor acceleration sensor chip 10. In other words, it is possible to suppress the influence of distortion generated outside the semiconductor element on the electrical characteristics of the semiconductor element.

また、半導体加速度センサチップ10内部では、支持基板50aと固定部12との間で熱膨張係数の差により発生する歪みは、支持基板50aが薄い部分ほど小さい。即ち、支持基板50aと固定部12との間で熱膨張係数の差により発生する歪みは、支持基板50aの体積が小さいほど小さくなる。凹部60aを有する支持基板50aは、均一な厚さの支持基板に比較して実質的な厚さが低減される。また、凹部60aを有する支持基板50aは、均一な厚さの支持基板に比較して体積が低減される。この結果、凹部60aを有する支持基板50aと固定部12との間の熱膨張係数の差により発生する歪みは、均一な厚さの支持基板と固定部12との間の熱膨張係数の差により発生する歪みよりも小さい。半導体加速度センサチップ10内部で発生する歪みが半導体加速度センサチップ10の電気的特性に与える影響を抑制することができる。   Further, in the semiconductor acceleration sensor chip 10, the distortion generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the support substrate 50a and the fixed portion 12 is smaller as the support substrate 50a is thinner. That is, the distortion generated by the difference in thermal expansion coefficient between the support substrate 50a and the fixed portion 12 becomes smaller as the volume of the support substrate 50a is smaller. The support substrate 50a having the recess 60a is substantially reduced in thickness as compared with a support substrate having a uniform thickness. Further, the volume of the support substrate 50a having the recess 60a is reduced as compared with the support substrate having a uniform thickness. As a result, the distortion caused by the difference in thermal expansion coefficient between the support substrate 50a having the recess 60a and the fixed portion 12 is caused by the difference in thermal expansion coefficient between the support substrate having a uniform thickness and the fixed portion 12. Less than the distortion that occurs. The influence which the distortion which generate | occur | produces in the semiconductor acceleration sensor chip 10 has on the electrical property of the semiconductor acceleration sensor chip 10 can be suppressed.

パッケージの底面21aと複数の支持基板50との接触面積は、一体の支持基板が固定部12に固定される場合に比較して小さい。従って、パッケージの底面21aに発生した熱膨張による歪みが複数の支持基板50を介して固定部12に伝達する量は、パッケージの底面21aに発生した熱膨張による歪みが一体の支持基板を介して固定部12に伝達する応力よりも小さくなる。この結果、パッケージに発生した熱膨張による歪みが半導体加速度センサチップ10の電気的特性に与える影響を抑制することができる。言い換えれば、外部から伝達される歪みが半導体加速度センサチップ10の電気的特性に与える影響を抑制することができる。   The contact area between the bottom surface 21 a of the package and the plurality of support substrates 50 is smaller than when the integral support substrate is fixed to the fixing portion 12. Therefore, the amount of distortion due to thermal expansion generated on the bottom surface 21a of the package is transmitted to the fixing portion 12 via the plurality of support substrates 50 is the amount of distortion caused by thermal expansion generated on the bottom surface 21a of the package via the integral support substrate. It becomes smaller than the stress transmitted to the fixed part 12. As a result, it is possible to suppress the influence of distortion due to thermal expansion generated in the package on the electrical characteristics of the semiconductor acceleration sensor chip 10. In other words, the influence of the strain transmitted from the outside on the electrical characteristics of the semiconductor acceleration sensor chip 10 can be suppressed.

また、半導体加速度センサチップ10内部では、固定部12と複数の支持基板50との接触面積は、一体の支持基板が固定部12に固定される場合に比較して小さい。従って、固定部12と複数の支持基板50との間の熱膨張係数の違いにより発生する歪みは、固定部12と一体の支持基板との間の熱膨張係数の違いにより発生する歪みよりも小さい。この結果、半導体加速度センサチップ10で発生する歪みが半導体加速度センサチップ10の電気的特性に与える影響を抑制することができる。   Further, in the semiconductor acceleration sensor chip 10, the contact area between the fixed portion 12 and the plurality of support substrates 50 is smaller than when the integral support substrate is fixed to the fixed portion 12. Therefore, the distortion generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the fixed portion 12 and the plurality of support substrates 50 is smaller than the distortion generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the fixed portion 12 and the integral support substrate. . As a result, it is possible to suppress the influence of distortion generated in the semiconductor acceleration sensor chip 10 on the electrical characteristics of the semiconductor acceleration sensor chip 10.

また、支持基板50aのパッケージに固定する側の面には凹部60aが形成される。凹部60aは、梁部13が固定部12に連結される部分に対応する領域を含んで形成される。凹部60aでは、パッケージの底面21aに接触しない。梁部13に近い固定部12の部分でパッケージの底面21aと直接接触させないことで、パッケージから支持基板50aを介して固定部12に伝わる歪みが、梁部13に伝達され難くなる。また、梁部13に近い固定部12の部分で支持基板50aを薄く、即ち第2部分50cとしたことで、この部分で支持基板50aと固定部12との間の熱膨張係数の差により発生する応力が小さくなる。半導体加速度センサチップ10は、加速度により梁部13に発生する応力をピエゾ抵抗素子15o,15iで検知する構成である為、加速度による応力以外が加わると検出精度が低下する。本実施例のように、梁部13が固定部12に連結される部分に対応する領域で支持基板50aを薄い第2部分で形成し、また、パッケージとの接触面に凹部60aを形成したことで、梁部13に伝達される歪みを低減し、半導体加速度センサチップ10の検出精度を向上させることができる。   A recess 60a is formed on the surface of the support substrate 50a that is fixed to the package. The concave portion 60 a is formed including a region corresponding to a portion where the beam portion 13 is connected to the fixed portion 12. The recess 60a does not contact the bottom surface 21a of the package. By not directly contacting the bottom surface 21a of the package at the portion of the fixing portion 12 close to the beam portion 13, the strain transmitted from the package to the fixing portion 12 via the support substrate 50a becomes difficult to be transmitted to the beam portion 13. Further, since the support substrate 50a is thin at the portion of the fixed portion 12 close to the beam portion 13, that is, the second portion 50c is generated due to a difference in thermal expansion coefficient between the support substrate 50a and the fixed portion 12 at this portion. Stress to be reduced. Since the semiconductor acceleration sensor chip 10 is configured to detect the stress generated in the beam portion 13 by the acceleration by the piezoresistive elements 15o and 15i, the detection accuracy is reduced when a stress other than the acceleration is applied. As in the present embodiment, the support substrate 50a is formed in the thin second portion in the region corresponding to the portion where the beam portion 13 is connected to the fixed portion 12, and the recess 60a is formed in the contact surface with the package. Thus, the distortion transmitted to the beam portion 13 can be reduced, and the detection accuracy of the semiconductor acceleration sensor chip 10 can be improved.

本実施例による半導体加速度センサチップ10の製造方法は、ガラスウエハ50aに凹部60aを形成した後、センサチップ本体10aが形成された半導体ウエハ100とガラスウエハ200とを陽極接合し、センサチップ本体10aを個片化する。この製造方法では、半導体ウエハ100とガラスウエハ200とを陽極接合する前に、ガラスウエハ200に凹部60aを形成する工程を追加するのみで、検出精度の高い半導体加速度センサチップ10を得ることができる。従って、半導体加速度センサチップ10の製造が容易である。   In the method of manufacturing the semiconductor acceleration sensor chip 10 according to the present embodiment, after the recess 60a is formed in the glass wafer 50a, the semiconductor wafer 100 on which the sensor chip body 10a is formed and the glass wafer 200 are anodically bonded, and the sensor chip body 10a. Is divided into pieces. In this manufacturing method, the semiconductor acceleration sensor chip 10 with high detection accuracy can be obtained only by adding a step of forming the recess 60a in the glass wafer 200 before anodic bonding of the semiconductor wafer 100 and the glass wafer 200. . Therefore, the manufacture of the semiconductor acceleration sensor chip 10 is easy.

本実施例による半導体加速度センサチップ10の製造方法は、半導体加速度センサチップ10内部に外部及び内部で発生する応力を緩和する構成、即ち凹部60aを有する支持基板50aを設けたので、半導体加速度センサチップ10をパッケージングする際に、応力緩和の為にパッケージとの間にスペーサを設ける等の特別な作業を省略することが可能となり、作業効率の向上を図ることができる。   In the method of manufacturing the semiconductor acceleration sensor chip 10 according to the present embodiment, the semiconductor acceleration sensor chip 10 is provided with the support substrate 50a having the configuration in which the stress generated outside and inside the semiconductor acceleration sensor chip 10 is relaxed, that is, the recess 60a. When packaging 10, it becomes possible to omit a special operation such as providing a spacer between the package for stress relaxation and to improve work efficiency.

(4)変形例
図14(b)のおいて、半導体ウエハ100上にガラスウエハ200を載置する工程の前に、ガラスウエハ200の半導体ウエハ100に接合される面、即ち第1部分50bの半導体ウエハ100に接合され面に、図18(a)に示す複数の突起部600又は図18(b)に示す複数の溝部700を形成する工程を追加しても良い。複数の突起部600又は複数の溝部700は、第1部分の全体に亘って均一に形成することが望ましい。
(4) Modification In FIG. 14B, before the step of placing the glass wafer 200 on the semiconductor wafer 100, the surface of the glass wafer 200 to be bonded to the semiconductor wafer 100, that is, the first portion 50b. A step of forming a plurality of protrusions 600 shown in FIG. 18A or a plurality of grooves 700 shown in FIG. 18B on the surface bonded to the semiconductor wafer 100 may be added. It is desirable to form the plurality of protrusions 600 or the plurality of grooves 700 uniformly over the entire first portion.

複数の突起部600又は複数の溝部700を形成すれば、支持基板50aと固定部12との接触面積が小さくなる。これにより、パッケージで発生した熱膨張による歪みが支持基板50を介して固定部12に伝達する量を低減することができる。また、支持基板50aと固定部12との間の熱膨張係数の差による歪みを低減することができる。   If the plurality of protrusions 600 or the plurality of grooves 700 are formed, the contact area between the support substrate 50a and the fixed portion 12 is reduced. As a result, the amount of distortion due to thermal expansion generated in the package transmitted to the fixing portion 12 via the support substrate 50 can be reduced. In addition, distortion due to the difference in thermal expansion coefficient between the support substrate 50a and the fixed portion 12 can be reduced.

実施例1の半導体加速度センサチップ10の概略構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a schematic configuration of a semiconductor acceleration sensor chip 10 of Example 1. FIG. 実施例1の半導体加速度センサ装置1の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the semiconductor acceleration sensor apparatus 1 of Example 1. FIG. 図2におけるI−I’断面構造を示す図である。It is a figure which shows the I-I 'cross-section in FIG. 図2におけるII−II’断面構造を示す図である。It is a figure which shows the II-II 'cross-section in FIG. 本発明の実施例1による半導体加速度センサチップ10の製造方法を示すプロセス図である(1)。It is a process diagram which shows the manufacturing method of the semiconductor acceleration sensor chip 10 by Example 1 of this invention (1). 本発明の実施例1による半導体加速度センサチップ10の製造方法を示すプロセス図である(2)。It is a process figure which shows the manufacturing method of the semiconductor acceleration sensor chip 10 by Example 1 of this invention (2). 本発明の実施例1による半導体加速度センサ装置1の製造方法を示すプロセス図である(1)。It is a process figure which shows the manufacturing method of the semiconductor acceleration sensor apparatus 1 by Example 1 of this invention (1). 本発明の実施例1による半導体加速度センサ装置1の製造方法を示すプロセス図である(2)。It is a process figure which shows the manufacturing method of the semiconductor acceleration sensor apparatus 1 by Example 1 of this invention (2). 隙間部60が形成されたガラスウエハ200及び半導体ウエハ100(個片化前)の平面図である。It is a top view of the glass wafer 200 and the semiconductor wafer 100 (before singulation) in which the clearance gap part 60 was formed. 実施例2の半導体加速度センサチップ10の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the semiconductor acceleration sensor chip 10 of Example 2. FIG. 実施例2の半導体加速度センサ装置1の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the semiconductor acceleration sensor apparatus 1 of Example 2. FIG. 図11におけるI−I’断面構造を示す図である。It is a figure which shows the I-I 'cross section structure in FIG. 図11におけるII−II’断面構造を示す図である。It is a figure which shows the II-II 'cross-section in FIG. 本発明の実施例2による半導体加速度センサチップ1の製造方法を示すプロセス図である。It is a process figure which shows the manufacturing method of the semiconductor acceleration sensor chip 1 by Example 2 of this invention. 本発明の実施例2による半導体加速度センサ装置1の製造方法を示すプロセス図である(1)。It is a process figure which shows the manufacturing method of the semiconductor acceleration sensor apparatus 1 by Example 2 of this invention (1). 本発明の実施例2による半導体加速度センサ装置1の製造方法を示すプロセス図である(2)。It is a process figure which shows the manufacturing method of the semiconductor acceleration sensor apparatus 1 by Example 2 of this invention (2). 凹部60aを形成したガラスウエハ200を半導体ウエハ100上に載置状態(個片化前)を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a state in which the glass wafer 200 on which the recess 60a is formed is placed on the semiconductor wafer 100 (before singulation). ガラスウエハ200に形成される突起部600(a)、溝部700(b)を示す図である。It is a figure which shows the projection part 600 (a) and groove part 700 (b) which are formed in the glass wafer 200. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1、2 半導体加速度センサ装置
10 半導体加速度センサチップ
12 固定部
13 梁部
14 錘部
15i、15o ピエゾ抵抗素子
16 電極パッド
21 下部容器
21a 底面
21b 段差面
21c キャビティ
22 フットパターン
23 配線パターン
24 熱硬化性樹脂
25 上部蓋
26 金属ワイヤ
50、50a 支持基板
50b 第1部分
50c 第2部分
60 隙間部
60a 凹部
100 半導体ウエハ
200 ガラスウエハ
600 突起部
700 溝部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Semiconductor acceleration sensor apparatus 10 Semiconductor acceleration sensor chip 12 Fixed part 13 Beam part 14 Weight part 15i, 15o Piezoresistive element 16 Electrode pad 21 Lower container 21a Bottom surface 21b Step surface 21c Cavity 22 Foot pattern 23 Wiring pattern 24 Thermosetting Resin 25 Upper lid 26 Metal wire 50, 50a Support substrate 50b First part 50c Second part 60 Gap part 60a Concave part 100 Semiconductor wafer 200 Glass wafer 600 Projection part 700 Groove part

Claims (20)

開口部を有する固定部と、
前記固定部に対して変位可能な錘部と、
一方の端が前記錘部に連結され且つ他方の端が前記固定部に連結された可撓性の梁部と、
前記固定部の底面に固定された複数の支持基板と、
を備えたことを特徴とする半導体装置。
A fixed portion having an opening;
A weight portion displaceable with respect to the fixed portion;
A flexible beam portion having one end connected to the weight portion and the other end connected to the fixed portion;
A plurality of support substrates fixed to the bottom surface of the fixing portion;
A semiconductor device comprising:
前記複数の支持基板は、前記梁部が前記固定部に連結された部分に対応する領域に隙間部を形成することを特徴とする、請求項1記載の半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the plurality of support substrates form gap portions in regions corresponding to portions where the beam portions are connected to the fixed portion. 前記複数の支持基板の少なくとも1つは、前記固定部の底面に固定される面に複数の突起部を有することを特徴とする、請求項1乃至2何れか記載の半導体装置。   3. The semiconductor device according to claim 1, wherein at least one of the plurality of support substrates has a plurality of protrusions on a surface fixed to a bottom surface of the fixing portion. 前記複数の支持基板の少なくとも1つは、前記固定部の底面に固定される面に複数の溝部を有することを特徴とする、請求項1乃至2何れか記載の半導体装置。   3. The semiconductor device according to claim 1, wherein at least one of the plurality of support substrates has a plurality of groove portions on a surface fixed to a bottom surface of the fixing portion. 開口部を有する固定部と、
前記固定部に対して変位可能な錘部と、
一方の端が前記錘部に連結され且つ他方の端が前記固定部に連結された可撓性の梁部と、
前記固定部の底面に固定された支持基板であって、第1の厚さを持つ第1部分と、前記第1部分より小さい第2の厚さを持つ第2部分とを有する前記支持基板と、
を備えたことを特徴とする半導体装置。
A fixed portion having an opening;
A weight portion displaceable with respect to the fixed portion;
A flexible beam portion having one end connected to the weight portion and the other end connected to the fixed portion;
A support substrate fixed to a bottom surface of the fixed portion, the support substrate having a first portion having a first thickness and a second portion having a second thickness smaller than the first portion; ,
A semiconductor device comprising:
前記支持基板は、前記固定部の底面に固定される面と反対側の面において、前記第2部分が凹部を構成することを特徴とする、請求項5記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 5, wherein the second portion of the support substrate forms a concave portion on a surface opposite to a surface fixed to the bottom surface of the fixing portion. 前第2部分は、前記梁部が前記固定部と連結される部分に対応する領域に配置されることを特徴とする、請求項5乃至6何れか記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 5, wherein the second front portion is disposed in a region corresponding to a portion where the beam portion is connected to the fixed portion. 前記第1の部分は、前記固定部の底面に固定される面に複数の突起部を有することを特徴とする、請求項5乃至7何れか記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 5, wherein the first portion has a plurality of protrusions on a surface fixed to a bottom surface of the fixing portion. 前記第1の部分は、前記固定部の底面に固定される面に複数の溝部を有することを特徴とする、請求項5乃至7何れか記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 5, wherein the first portion has a plurality of groove portions on a surface fixed to a bottom surface of the fixing portion. 内部にキャビティを有するパッケージをさらに備え、
前記支持基板は、前記キャビティ内において、前記固定部の底面に固定面される面と反対側の面で前記パッケージに固定されていることを特徴とする、請求項1乃至9何れか記載の半導体装置。
Further comprising a package having a cavity therein;
10. The semiconductor according to claim 1, wherein the support substrate is fixed to the package on a surface opposite to a surface fixed to a bottom surface of the fixing portion in the cavity. apparatus.
複数の半導体素子本体を含む第1ウエハと、第2ウエハとを準備する工程と、
前記第1ウエハに前記第2ウエハを接合する工程と、
前記第2ウエハを前記各半導体素子本体に対応する領域で複数に分割して、前記各半導体素子本体ごとに前記第2ウエハで複数の支持基板を形成する工程と、
前記各半導体素子本体を個片化する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Preparing a first wafer including a plurality of semiconductor element bodies and a second wafer;
Bonding the second wafer to the first wafer;
Dividing the second wafer into a plurality of regions corresponding to the semiconductor element bodies, and forming a plurality of support substrates on the second wafer for each semiconductor element body;
Separating each semiconductor element body;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記半導体素子本体は、開口部を有する固定部と、前記固定部に対して変位可能な錘部と、一方の端が前記錘部に連結され且つ他方の端が前記固定部に連結された可撓性の梁部と、を有しており、
前記複数の支持基板を形成する工程では、前記梁部が前記固定部と連結される部分に対応する領域には、前記複数の支持基板が隙間部を形成するように、前記第2ウエハを複数に分割することを特徴とする、請求項11記載半導体装置の製造方法。
The semiconductor element body includes a fixed portion having an opening, a weight portion that is displaceable with respect to the fixed portion, one end connected to the weight portion, and the other end connected to the fixed portion. A flexible beam portion, and
In the step of forming the plurality of support substrates, a plurality of the second wafers are formed so that the plurality of support substrates form gaps in a region corresponding to a portion where the beam portion is connected to the fixed portion. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein the semiconductor device is divided into two parts.
前記第1ウエハに前記第2ウエハを接合する工程の前に、前記第2ウエハの前記第1ウエハに固定する面において、前記複数の支持基板になる領域に複数の突起部を形成する工程をさらに含むことを特徴とする、
請求項11乃至12何れか記載の半導体装置の製造方法。
Before the step of bonding the second wafer to the first wafer, a step of forming a plurality of protrusions on the surface of the second wafer to be fixed to the first wafer in the regions to be the plurality of support substrates. Further comprising,
A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 11.
前記第1ウエハに前記第2ウエハを接合する工程の前に、前記第2ウエハの前記第1ウエハに固定する面において、前記複数の支持基板になる領域に複数の溝部を形成する工程をさらに含むことを特徴とする、
請求項11乃至12何れか記載の半導体装置の製造方法。
Before the step of bonding the second wafer to the first wafer, further comprising a step of forming a plurality of grooves in a region to be the plurality of support substrates on a surface of the second wafer to be fixed to the first wafer. Including,
A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 11.
内部にキャビティを有するパッケージを準備する工程をさらに含み、
前記各半導体素子本体を個片化する工程の後に、前記キャビティ内で前記支持基板を前記パッケージに固定する工程をさらに含むことを特徴とする、
請求項11乃至14何れか記載の半導体装置の製造方法。
Further comprising preparing a package having a cavity therein;
The method further includes a step of fixing the support substrate to the package in the cavity after the step of dividing each semiconductor element body into individual pieces.
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 11.
複数の半導体素子本体を含む第1ウエハと、前記半導体素子本体の支持基板となる部分を複数含む第2ウエハとを準備する工程と、
前記第2ウエハにおいて、前記各半導体素子本体に対応する領域内に凹部を形成する工程と、
前記第2ウエハの前記凹部が形成された面と反対側の面を前記第1ウエハに接合する工程と、
前記各半導体素子本体を個片化する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Preparing a first wafer including a plurality of semiconductor element bodies and a second wafer including a plurality of portions to be support substrates of the semiconductor element bodies;
Forming a recess in a region corresponding to each semiconductor element body in the second wafer;
Bonding the surface of the second wafer opposite to the surface on which the concave portion is formed to the first wafer;
Separating each semiconductor element body;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記半導体素子本体は、開口部を有する固定部と、前記固定部に対して変位可能な錘部と、一方の端が前記錘部に連結され且つ他方の端が前記固定部に連結された可撓性の梁部と、を有しており、
前記凹部を形成する工程では、前記梁部が前記固定部と連結される部分に対応する領域に前記凹部を形成することを特徴とする、請求項16記載の半導体装置の製造方法。
The semiconductor element body includes a fixed portion having an opening, a weight portion that is displaceable with respect to the fixed portion, one end connected to the weight portion, and the other end connected to the fixed portion. A flexible beam portion, and
17. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 16, wherein in the step of forming the recess, the recess is formed in a region corresponding to a portion where the beam portion is connected to the fixed portion.
前記第1ウエハに前記第2ウエハを接合する工程の前に、前記第2ウエハの前記第1ウエハに固定する面において、前記凹部以外の領域に複数の突起部を形成する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項16乃至17何れか記載の半導体装置の製造方法。   Before the step of bonding the second wafer to the first wafer, the method further includes a step of forming a plurality of protrusions in a region other than the concave portion on the surface of the second wafer to be fixed to the first wafer. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 16, wherein: 前記第1ウエハに前記第2ウエハを接合する工程の前に、前記第2ウエハの前記第1ウエハに固定する面において、前記凹部以外の領域に複数の溝部を形成する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項16乃至17何れか記載の半導体装置の製造方法。   Before the step of bonding the second wafer to the first wafer, the method further includes a step of forming a plurality of groove portions in a region other than the concave portion on the surface of the second wafer to be fixed to the first wafer. 18. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 16, wherein the method is a semiconductor device manufacturing method. 内部にキャビティを有するパッケージを準備する工程をさらに含み、
前記各半導体素子本体を個片化する工程の後に、前記キャビティ内において前記支持基板を前記パッケージに固定する工程をさらに含むことを特徴とする、
請求項16乃至19何れか記載の半導体装置の製造方法。
Further comprising preparing a package having a cavity therein;
The method further includes a step of fixing the support substrate to the package in the cavity after the step of dividing each semiconductor element body into individual pieces.
20. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 16.
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