Gewöhnlich weist
eine Mikrovorrichtung eine bewegliche Struktur, die mit einem MEMS-Verfahren (einem
Mikro-Elektro-Mechanischen-System-Verfahren) hergestellt und an
einer Oberfläche
eines Substrats (Wafer) als ein anhaftendes Element bzw. Klebeelement
ausgeformt ist, und eine Schutzabdeckung, die an der Oberfläche des
Substrats angebracht ist, um die bewegliche Struktur abzudecken
und zu schützen,
auf. Die Mikrovorrichtung wird sehr häufig bei verschiedenen Sensorelementen
(wie z. B. einem Beschleunigungssensor, einem Drucksensor und einem
Ultraschallsensor), bei einer Mikromaschine und dergleichen verwendet.
Die
US 2004/0025589 A1 (die der JP-A-2004-506203 entspricht) offenbart
eine mikromechanische Komponente mit einem Substrat, mit einer beweglichen
Struktur, die an einer Oberfläche des
Substrats angeordnet ist, mit einem Rahmen, der an der Oberfläche des
Substrats derart angeordnet ist, dass er die bewegliche Struktur
umgibt, und mit einer Schutzabdeckung, die mit dem Rahmen durch eine
Verbindungsschicht verbunden ist. Als Beispiele für das Material
der Verbindungsschicht beschreibt die US 2004/0025589 A1 einen Klebstoff
und eine Glasschicht, die geschmolzen sind.
Im
Stand der Technik ist die Schutzabdeckung an der Oberfläche des
Substrats durch die folgenden zwei Verfahren befestigt.
Bei
einem Verfahren ist eine Aufbringungsposition des Klebstoffs auf
einen Außenumfangskantenteil
der Schutzabdeckung festgelegt, und der Klebstoff ist auf dem Außenumfangsteil
der Schutzabdeckung linear oder gepunktet aufgebracht. Anschließend wird
ein Anbringsteil der Schutzabdeckung in Bezug auf die Oberfläche des
Substrats angeordnet, und der Außenumfangskantenteil der Schutzabdeckung
wird an die Oberfläche
des Substrats derart gedrückt,
dass die Schutzabdeckung durch den Klebstoff an das Substrat gebondet
und an diesem befestigt ist.
Bei
einem anderen Verfahren ist eine Aufbringungsposition des Klebstoffs
auf die Oberfläche des
Substrats festgelegt, und der Klebstoff wird auf die Aufbringungsposition
an dem Substrat linear oder gepunktet aufgebracht. Anschließend wird
ein Anbringungsteil der Schutzabdeckung an der Oberfläche des
Substrats angeordnet, und der Außenumfangskantenteil der Schutzabdeckung
wird an die Oberfläche
des Substrats derart gedrückt,
dass die Schutzabdeckung durch den Klebstoff an das Substrat gebondet
und an diesem befestigt ist.
Das
oben beschriebene Verfahren weist jedoch die folgenden Probleme
auf.
Als
Erstes muss eine genaue Position zweimal eingestellt werden, d.h.,
wenn der Klebstoff auf den Außenumfangsteil
der Schutzabdeckung oder auf die Oberfläche des Substrats aufgebracht
wird und wenn der Außenumfangskantenteil
der Schutzabdeckung an die Oberfläche des Substrats gedrückt wird.
Daher werden die Produktionskosten der Mikrovorrichtung hoch, um
Verschiebungen der Schutzabdeckung und des Substrats zu verhindern
und um die Abringungsgenauigkeit der Schutzabdeckung zu verbessern.
Wenn
der Außenumfangskantenteil
der Schutzabdeckung an die Oberfläche des Substrats gedrückt wird,
kann der Klebstoff aus einem Kontaktabschnitt zwischen dem Außenumfangskantenteil und
der Oberfläche
des Substrats heraus ragen oder ausströmen. Daher ist ein ausreichender
Anbringungsbereich für
eine Befestigung an der Oberfläche des
Substrats notwendig, so dass der herausragende oder ausströmende Klebstoff
nicht an der beweglichen Struktur haftet, und ein Oberflächenbereich des
Substrats wird für
den Anbringungsbereich groß. Dadurch
ist es schwierig, die Mikrovorrichtung klein zu machen.
Wenn
die Schutzabdeckung an dem Substrat angebracht ist, kann in die
Schutzabdeckung Staub eindringen und als Fremdmaterial an der beweglichen
Struktur haften. In diesem Fall kann die bewegliche Struktur nicht
frei bewegt werden und ihre Leistungsfähigkeit kann verschlechtert
sein.
Wenn
sich die bewegliche Struktur bewegt, kann von ihr Staub erzeugt
werden und als Fremdmaterial an ihr haften. In diesem Fall ist die
bewegliche Struktur nicht frei beweglich und ihre Leistungsfähigkeit
verschlechtert sich.
Wenn
die Schutzabdeckung an dem Substrat angebracht ist und wenn sich
die bewegliche Struktur bewegt, kann durch die bewegliche Struktur eine
statische Elektrizität
erzeugt werden und es kann in der Nähe der Mikrovorrichtung eine
statische Elektrizität
erzeugt werden. Wenn die statische Elektrizität die bewegliche Struktur beeinträchtigt,
ist diese nicht frei beweglich und ihre Leistungsfähigkeit kann
sich verschlechtern.
Indessen
offenbart das US-Patent 6 255 741 (das der JP-A-2000-31349 entspricht)
eine Halbleitersensorvorrichtung, die einen Sensorchip mit einer Sensorstruktur,
die aus einem Halbleiter gebildet wird, und eine Schutzabdeckung,
die den Sensorchip bedeckt, aufweist. Die Schutzabdeckung hat einen konkaven
Teil und ist derart angeordnet, dass der konkave Teil der Sensorstruktur
zugewandt ist. An einer Umgebungsposition des konkaven Teils ist
eine Harzschicht angeordnet, die mit einem Klebstoff aufgebracht
wird. Daher ist die Schutzabdeckung durch den Klebstoff an den Sensorchip,
der eine Sensorstruktur aufweist, gebondet.
Wenn
auf die Schutzabdeckung Druck aufgebracht wird, so dass sie an dem
Sensorchip befestigt ist, ragt jedoch der Klebstoff, der auf die
Harzschicht aufgebracht ist, zu der Innenseite der Schutzabdeckung,
d.h. zu einer Seite der Sensorstruktur, hervor. In diesem Fall kann
der Klebstoff in die Sensorstruktur eindringen und ein Festkleben
der Sensorstruktur verursachen.
Es
ist Aufgabe der gegenwärtigen
Erfindung eine Abdeckungsanbringungsstruktur vorzusehen, bei der
eine Schutzabdeckung mit hoher Genauigkeit und mit geringen Kosten
angebracht werden kann. Ferner soll eine kompakte Abdeckungsanbrin gungsstruktur
bereitgestellt werden. Außerdem
soll eine Abdeckungsanbringungsstruktur bereitgestellt werden, die
eine Leistungsverschlechterung einer beweglichen Struktur verhindern
kann, die von der Schutzabdeckung bedeckt ist. Auch sollen eine
Halbleitersensorvorrichtung, die ein Festkleben einer Sensorstruktur
verhindern kann, und ein Verfahren zur Herstellung derselben bereitgestellt
werden.
Gelöst wird
die Aufgabe durch die Merkmale von Anspruch 1, 7, 8, 13, 19 und
20. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
Gemäß einem
ersten Gesichtspunkt der Erfindung weist eine Abdeckungsanbringungsstruktur ein
anhaftendes Element, eine an dem anhaftenden Element befestigte
Schutzabdeckung und eine Adhäsionsschicht
auf. Die Schutzabdeckung weist einen Außenumfangskantenteil und eine
Innenfläche
zum Definieren eines Innenraums auf, und die Adhäsionsschicht ist an dem Außenumfangskantenteil
und an der Innenfläche
der Schutzabdeckung vorgesehen. Die Schutzabdeckung ist durch die
Adhäsionsschicht an
das anhaftende Element gebondet und an diesem befestigt.
Wenn
die Adhäsionsschicht
an dem Außenumfangskantenteil
und an der Innenfläche
ausgeformt ist, ist es nicht erforderlich, dass die Position des
Klebstoffs zum Ausformen der Adhäsionsschicht im
Voraus präzise
festgelegt ist. Wenn die Schutzabdeckung an dem anhaftenden Element
angebracht ist, ist daher ein Positionseinstellen nur zum Anbringen
der Schutzabdeckung an dem anhaftenden Element erforderlich. D.h.
das Positionsfestlegen ist nur einmal erforderlich.
Daher
kann die Positionsanbringungsanzahl verringert werden. Gemäß dem ersten
Gesichtspunkt der Erfindung kann zusätzlich dazu, dass Verschiebungen
der Schutzabdeckung und des anhaftenden Elements verhindert und
eine präzise
Anbringung der Schutzabdeckung verbessert wird, die Abdeckungsanbringungsstruktur
mit geringen Kosten bereitgestellt werden.
In
dem Fall, dass an einer Oberfläche
des anhaftenden Elements eine bewegliche Struktur angeordnet ist,
wird sogar dann, wenn Fremdmaterial, wie z. B. Staub, in ein Anbringungsteil
der beweglichen Struktur an dem anhaftenden Element eindringt, wenn
die Schutzabdeckung durch die Adhäsionsschicht an dem anhaftenden
Element angebracht und an diesem befestigt wird, das Fremdmaterial
an die Adhäsionsschicht
gebondet. Die Adhäsionsschicht
hält das
Fremdmaterial, so dass es nicht abfallen kann, wodurch das Fremdmaterial
durch die Adhäsionsschicht
gefangen ist. Dadurch wird die Möglichkeit
verringert, dass das Fremdmaterial, welches in den Anbringungsteil
an dem anhaftenden Element eingedrungen ist, an der beweglichen
Struktur haftet, und das Fremdmaterial beeinflusst eine Bewegung
der beweglichen Struktur nicht. Dadurch kann eine Leistungsverschlechterung
der beweglichen Struktur verhindert werden.
Gemäß einem
zweiten Gesichtspunkt der Erfindung weist eine Abdeckungsanbringungsstruktur ein
anhaftendes Element und eine Schutzabdeckung, die aus einem Material
mit thermischer Plastizität
hergestellt ist, auf. An dem anhaftenden Element ist ein Außenumfangskantenteil
der Schutzabdeckung angebracht, so dass die Schutzabdeckung an dem
anhaftenden Element befestigt ist.
Zum
Ausformen der Abdeckungsanbringungsstruktur gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der
Erfindung wird die Schutzabdeckung als Erstes vorübergehend
an einer Oberfläche
des anhaftenden Elements angeordnet. Anschließend wird eine Position der
Schutzabdeckung fein eingestellt, so dass eine Anbringungsposition
der Schutzabdeckung auf die Oberfläche des anhaftenden Elements
eingestellt ist.
Anschließend wird
die Schutzabdeckung erwärmt,
so dass der Außenumfangskantenteil schmilzt.
Daraufhin wird der Außenumfangskantenteil
durch Abkühlen
gehärtet
und an dem anhaftenden direkt angebracht und an diesem befestigt.
Gemäß dem zweiten
Gesichtspunkt der Erfindung muss die Adhäsionsschicht, die in dem ersten
Gesichtspunkt der Erfindung beschrieben wurde, nicht ausgeformt
sein. Wenn die Schutzabdeckung an dem anhaftenden Element angebracht
ist, muss außerdem
die Schutzabdeckung nur an der Oberfläche des anhaftenden Elements
präzise
positioniert sein. Gemäß dem zweiten
Gesichtspunkt der Erfindung kann die Abdeckungsanbringungsstruktur
im Vergleich zum ersten Gesichtspunkt der Erfindung somit zusätzlich dazu,
dass Verschiebungen der Schutzabdeckung und des anhaf tenden Elements verhindert
und um die Anbringungsgenauigkeit der Schutzabdeckung verbessert
werden, mit geringen Kosten hergestellt werden.
In
dem Fall, dass an der Oberfläche
des anhaftenden Elements eine bewegliche Struktur angeordnet ist,
wird das Fremdmaterial an die geschmolzene Innenfläche der
Schutzabdeckung sogar dann gebondet, wenn Fremdmaterial, wie z.
B. Staub, in ein Anbringungsteil der beweglichen Struktur an dem anhaftenden
Element eindringt, wenn die Schutzabdeckung durch das Material mit
thermischer Eigenplastizität
an das anhaftende Element gebondet und an diesem angebracht ist.
Die Innenfläche
fängt das Fremdmaterial
ein, so dass es nicht abfallen kann. Daher wird die Möglichkeit
verringert, dass das Fremdmaterial, welches in den Anbringungsteil
der beweglichen Struktur an dem anhaftenden Element eingedrungen
ist, an der beweglichen Struktur haftet, und das Fremdmaterial beeinträchtigt eine
Bewegung der beweglichen Struktur nicht. Dadurch kann eine Leistungsverschlechterung
der beweglichen Struktur verhindert werden.
Gemäß dem zweiten
Gesichtspunkt der Erfindung besteht ferner nicht die Möglichkeit,
dass der Klebstoff für
die Adhäsionsschicht
an der beweglichen Struktur anhaftet, weil die Adhäsionsschicht nicht
ausgeformt ist. Daher ist der Anbringungsbereich, der an der Oberfläche des
anhaftenden Elements vorgesehen ist, um den Außenumfangskantenteil der Schutzabdeckung
zu befestigen, verringert. Somit kann eine kompakte Abdeckungsanbringungsstruktur
bereitgestellt werden.
Gemäß einem
dritten Gesichtspunkt der Erfindung weist eine Abdeckungsanbringungsstruktur ein
anhaftendes Element und eine Schutzabdeckung, die aus einem Material
mit Thermoplastizität hergestellt
ist, auf. Die Schutzabdeckung ist unter Verwendung ihrer Thermoplastizität an dem
anhaftenden Element befestigt.
Gemäß dem dritten
Gesichtspunkt der Erfindung können
die gleichen Wirkungen wie bei dem zweiten erfindungsgemäßen Gesichtspunkt
erzielt werden.
Gemäß einem
vierten Gesichtspunkt der Erfindung weist eine Halbleitervorrichtung
einen Sensorchip mit einer Sensorstruktur, die aus einem Halbleiter
hergestellt ist, eine Schutzabdeckung zum Abdecken der Sensorstruktur
und einen Klebstoff auf.
Die
Schutzabdeckung weist einen konkaven Teil an einer Position, die
der der Sensorstruktur entspricht, und einen Außenumfangskantenteil, der den konkaven
Teil umgibt, auf. Der Klebstoff ist auf dem Außenumfangkantenteil derart
aufgebracht, dass die Schutzabdeckung durch den Klebstoff an den
Sensorchip gebondet und an diesem befestigt ist. Der Außenumfangskantenteil
des konkaven Teils hat einen ersten Endabschnitt, der an einer Innenrandfläche bzw.
Innenkantenfläche
angeordnet ist, und einen Außenendabschnitt,
der an einer Außenrandfläche bzw.
Außenkantenfläche angeordnet
ist. Der erste Endabschnitt steht zu dem Sensorchip stärker hervor
als der zweite Endabschnitt und grenzt an den Sensorchip an.
In
dem Fall, dass der erste Endabschnitt an der Innenrandfläche zu dem
Sensorchip stärker
hervorsteht als der zweite Endabschnitt an der Außenrandfläche, entweicht
der Klebstoff zwar nicht nach innen und ragt auch nicht nach innen
hervor, sondern entlang einer Kontur des Außenumfangskantenabschnitts,
wenn auf die Schutzabdeckung eine äußere Kraft aufgebracht wird
und der Klebstoff durch die Kraft nach außen ragt. Daher wird verhindert,
dass der Klebstoff in die Sensorstruktur eindringt, und die Sensorstruktur
kann davor bewahrt werden, dass sie aufgrund des Klebstoffs festklebt.
Gemäß einem
fünften
Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer
Halbleitervorrichtung vorgesehen. Die Halbleitervorrichtung weist
einen Sensorchip und eine Schutzabdeckung zum Abdecken einer Sensorstruktur
des Sensorchips auf. Das Verfahren beinhaltet folgende Schritte:
einen Schritt zum Bereitstellen eines Schutzbasiselements und zum
Ausformen eines Außenumfangskantenteils
kegel- oder kreisbogenförmig
dadurch, dass an dem Schutzbasiselement ein isotropes Ätzen mit
einem ersten Maskenmaterial durchgeführt wird, das bestimmte Abschnitte
bedeckt, wo konkave Teile ausgeformt werden; einen Schritt zum Ausformen
der konkaven Teile dadurch, dass an dem Schutzbasiselement mit einem
zweiten Maskenmaterial, das an den bestimmten Positionen Öffnungen
aufweist, wo die konkaven Teile ausgeformt werden, ein Ätzen durchgeführt wird,
nachdem das erste Maskenmaterial entfernt worden ist; einen Schritt
zum Bereitstellen eines Halbleiterwafers, in dem die Sensorstruktur
ausgeformt ist; einen Schritt zum Aufbringen eines Klebstoffs auf
den Außenumfangskantenteil;
einen Schritt zum Befestigen des Schutzbasiselementes und des Halbleiterwafers durch
den Klebstoff derart, dass die Sensorstruktur und der konkave Teil
einander entsprechen; und einen Schritt zum Trennen bzw. Teilen
des Halbleiterwafers und des Schutzbasiselementes in Chipeinheiten,
von welchen jede den Sensorchip und die Schutzabdeckungen aufweist.
Wenn
an dem Schutzbasiselement ein isotropes Ätzen durchgeführt wird,
wobei ein Maskenmaterial die bestimmten Positionen bedeckt, wo die konkaven
Teile ausgeformt werden, können
die Außenumfangskantenteile
kegelförmig
oder kreisbogenförmig
ausgebildet sein.
Daher
steht ein erster Endabschnitt an der Innenrandfläche stärker zu dem Sensorchip stärker hervor
als ein zweiter Endabschnitt an der Außenrandfläche. Wenn auf die Schutzabdeckung
eine äußere Kraft
aufgebracht wird und der Klebstoff durch die Kraft dazu gebracht
wird, dass er nach außen ragt,
tritt dadurch der Klebstoff zwar nicht nach innen aus und ragt auch
nicht nach innen, sondern er tritt nach außen entlang der Kontur des
Außenumfangskantenteils
aus und ragt dort hervor. Somit wird verhindert, dass der Klebstoff
in die Sensorstruktur eintritt, und die Sensorstruktur kann davor
bewahrt werden, dass sie aufgrund des Klebstoffs festklebt.
Gemäß einem
sechsten Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
einer Halbleitervorrichtung vorgesehen. Die Halbleitervorrichtung
weist einen Sensorchip und eine Schutzabdeckung zum Abdecken der
Sensorstruktur des Sensorchips auf. Das Verfahren weist folgende
Schritte auf: einen Schritt zum Bereitstellen eines Schutzbasiselements
und zum Ausformen eines Außenumfangskantenteils
in gestufter Form dadurch, dass ein Bereich, der von bestimmten
Positionen einen bestimmten Abstand hat, wo konkave Teile ausgeformt werden,
entfernt wird; einen Schritt zum Ausformen der konkaven Teile dadurch,
dass an dem Schutzbasiselement mit einem Maskenmaterial, das an
den bestimmten Positionen, wo die konkaven Teile ausgeformt werden, Öffnungen
hat, ein Ätzen
durchgeführt
wird; einen Schritt zum Bereitstellen eines Halbleiterwafers, in
welchem die Sensorstruktur ausgeformt ist; einen Schritt zum Aufbringen
eines Klebstoffs auf den Außenumfangskantenteil;
einen Schritt zum Befestigen des Schutzbasiselementes und des Halbleiterwafers
durch den Klebstoff derart, dass die Sensorstruktur und der konkave
Teil einander entsprechen; und einen Schritt zum Teilen bzw. Trennen des
Halblei terwafers und des Schutzbasiselementes in Chipeinheiten,
von denen jede den Sensorchip und die Schutzabdeckung aufweist.
Gemäß dem sechsten
Gesichtspunkt der Erfindung können
die gleichen Wirkungen, wie bei dem fünften Gesichtspunkt der Erfindung
erzielt werden.
Weitere
Aufgaben und Vorteile der gegenwärtigen
Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung von
bevorzugten Ausführungsformen
leichter ersichtlich, wenn sie zusammen mit der beigefügten Zeichnung
betrachtet wird.
Es
zeigen:
1A eine Draufsicht, die
einen Teil einer Mikrovorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung darstellt, und 1B eine
Querschnittsansicht von dem Teil der Mikrovorrichtung entlang einer
Linie IB-IB in 1A;
2A bis 2C Querschnittsansichten, die einen Anbringungsvorgang
einer Schutzabdeckung gemäß der ersten
Ausführungsform
zeigen;
3 eine Querschnittsansicht
von einem Teil einer Mikrovorrichtung, die eine Modifikation der ersten
Ausführungsform
zeigt;
4A eine Draufsicht, die
einen Teil einer Mikrovorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung darstellt, und 4B eine
Querschnittsansicht von dem Teil der Mikrovorrichtung entlang einer
Linie IVB-IVB in 4A;
5A und 5B Querschnittsansichten, die einen Anbringungsvorgang
einer Schutzabdeckung gemäß der zweiten
Ausführungsform
darstellen;
6 eine Querschnittsansicht
von einem Teil einer Mikrovorrichtung, die eine Modifikation der zweiten
Ausführungsform
darstellt;
7 eine Querschnittsansicht
eines Halbleiterbeschleunigungssensors gemäß einer dritten Ausführungsform
der Erfindung;
8 eine vergrößerte Querschnittsansicht, die
ein Verbindungsteil zwischen einem Sensorchip und einer Schutzabdeckung
gemäß der dritten
Ausführungsform
darstellt;
9A bis 9F Querschnittsansichten, die ein Herstellungsverfahren
des in 7 gezeigten Halbleiterbeschleunigungssensors
darstellen;
10 eine Draufsicht, die
einen Grundaufbau eines Polyimid-Basiselementes
darstellt;
11 eine Draufsicht, die
einen Grundaufbau eines Halbleiterwafers darstellt;
12A und 12B Querschnittsansichten, die einen
Anbringungsvorgang einer Schutzabdeckung an einem Sensorchip gemäß der dritten
Ausführungsform
darstellen;
13 eine perspektivische
Ansicht, die einen Zustand zeigt, wo mit einem Dicing-Blatt ein
Dicing-Schneiden durchgeführt
wird;
14 eine vergrößerte Querschnittsansicht,
die ein Verbindungsteil zwischen einem Sensorchip und einer Schutzabdeckung
eines Halbleiterbeschleunigungssensors gemäß einer vierten Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
15 eine vergrößerte Querschnittsansicht,
die ein Verbindungsteil zwischen einem Sensorchip und einer Schutzabdeckung
eines Halbleiterbeschleunigungssensors gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung darstellt;
und
16 eine vergrößerte Querschnittsansicht,
die ein Verbindungsteil zwischen einem Sensorchip und einer Schutzabdeckung
eines Halbleiterbeschleunigungssensors gemäß der anderen Ausführungsform
der Erfindung darstellt.
(Erste Ausführungsform)
Es
wird auf die 1A und 1B Bezug genommen. Eine Mikrovorrichtung 10 gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung weist ein Substrat (einen Wafer) 11, eine
bewegliche Struktur M (wie z. B. Biegefedern 13, eine bewegliche
Elektrode 14 und eine Welle 16), eine Schutzabdeckung 20 und eine
Adhäsionsschicht 21 auf.
An
einer Oberfläche 11b des
Substrats 11 als ein anhaftendes Element ist ein konkaver
Teil 11a, der eine ungefähr rechtwinklige, parallelepipede Form
aufweist, ausgeformt. Als Substrat 11 kann beispielsweise
ein Halbleitersubstrat verwendet werden. Als Substrat 11 können beispielsweise
verschiedene Siliziumsubstrate (wie z. B. polykristallines, amorphes
und monokristallines Silizium) verwendet werden. Die bewegliche
Struktur M ist innerhalb des konkaven Teils 11a angeordnet.
Die Schutzabdeckung 20 ist an der Oberfläche 11b des
Substrats 11 derart angebracht, dass sie den konkaven Teil 11a und
die bewegliche Struktur M bedeckt.
Die
Schutzabdeckung 20 hat eine ungefähr rechtwinklige, parallelepipede
Kastenform, in welcher die untere Seite offen ist, und die Adhäsionsschicht 21 ist
an einem Außenumfangskantenteil 20a und
an einer Innenfläche 20b vorgesehen.
Die Oberfläche 11b des
Substrats 11, die den konkaven Teil 11a umgibt,
ist durch die Adhäsionsschicht 21 an
den Außenumfangskantenteil 20a der
Schutzabdeckung 20 gebondet. Die Innenfläche 20b der
Schutzabdeckung 20 und die bewegliche Struktur M sind derart angeordnet,
dass zwischen ihnen ein Raum vorhanden ist, so dass die Verschiebung
der beweglichen Struktur M präzise
durchgeführt
werden kann. D.h. die bewegliche Struktur M ist in einem Raum angeordnet
bzw. untergebracht, der von dem konkaven Teil 11a und der
Schutzabdeckung 20 ausgeformt wird. Als Material für die Schutzabdeckung 20 kann ein
Bulk-Material von verschiedenen Siliziumtypen (wie z. B. polykristallines,
amorphes und monokristallinen Silizium) verwendet werden.
Die
bewegliche Struktur M weist Komponenten auf, wie z. B. Biegefedern 13,
eine bewegliche Elektrode 14 und eine Welle 16.
Die bewegliche Struktur M ist mit einem MEMS-Verfahren hergestellt. Die
Komponenten, wie z. B. Ankerblöcke 12,
die Biegefedern 13, die bewegliche Elektrode 14,
feste Elektroden 15 und die Welle 16 sind in dem
Substrat 11 ausgeformt.
Die
bewegliche Struktur M ist durch die Ankerblöcke 12 mit dem Substrat 11 fest
verbunden. Die Biegefedern 13 sind an den Ankerblöcken 12 befestigt
und halten die Welle 16. D.h. die Welle 16 wird von
jedem Ankerblock 12 durch jede der Biegefedern gehalten.
Die bewegliche Elektrode 14 ist an der Welle 16 befestigt.
Die bewegliche Elektrode 14 ist senkrecht zu der langen
und dünnen
Welle 16 angeordnet. Die festen Elektroden 15 sind
entgegengesetzt zu der beweglichen Elektrode 14 angeordnet,
und die Außenendabschnitte
der festen Elektroden 15 sind durch die Ankerblöcke 12 mit
dem Substrat 11 fest verbunden.
Die
bewegliche Struktur M hat die Funktion eines Beschleunigungssensors
und erfasst eine Beschleunigung, die in einer Richtung einer Messachse aufgebracht
wird, die durch den Pfeil Y-Y in 1A gezeigt
ist. Wenn die Beschleunigung in der Richtung der Messachse aufgebracht
wird, wirkt auf die Welle 16 eine Kraft gemäß der Beschleunigung.
Weil die Welle 16, die Biegefedern 13 und die
bewegliche Elektrode 14 mit dem Substrat 11 nicht
direkt verbunden sind, werden die Biegefedern 13 gemäß der auf die
Welle 16 wirkenden Kraft gebogen und verformt, und die
bewegliche Elektrode 14 verschiebt sich gemäß der Verformung
der Biegefedern 13 in der Richtung der Messachse. Anschließend werden
Abstände
zwischen der beweglichen Elektrode 14 und jeder der festen
Elektroden 15 und elektrische Kapazitäten zwischen den Elektroden 14 und 15 verändert. Durch Erfassen
der Änderung
der elektrischen Kapazitäten zwischen
den Elektroden 14 und 15 kann daher eine Verschiebung
der Welle 16 gemäß der Änderung
der elektrischen Kapazitäten
erfasst werden. Dadurch kann die Beschleunigung in der Richtung
der Messachsenlinie proportional zu der Verschiebung der Welle 16 erfasst
werden.
Die 2A bis 2C sind Querschnittsansichten, die einen
Anbringungsvorgang der Schutzabdeckung gemäß der ersten Ausführungsform
zeigen. Als Erstes ist die Ad häsionsschicht 21 an
dem Außenumfangskantenteil 20a und
an der Innenfläche 20b der
Schutzabdeckung 20 vorgesehen, wie es in 2A dargestellt ist. Beispielsweise kann
der Klebstoff zum Ausformen der Adhäsionsschicht 21 an
einer Außenfläche 20d der
Schutzabdeckung 20 vorgesehen sein.
Ferner
kann die Adhäsionsschicht 21 durch die
folgenden Verfahren ausgebildet sein. Beispielsweise kann dadurch,
dass ein Spray verwendet wird, der Klebstoff zum Ausformen der Adhäsionsschicht 21 an
den Außenumfangskantenteil 20a und
an die Innenfläche 20b der
Schutzabdeckung 20 gesprüht werden. Als Alternative
kann unter Verwendung eines Druckverfahrens der Klebstoff zu dem
Außenumfangskantenteil 20a und
zu der Innenfläche 20b der Schutzabdeckung 20 transportiert
werden, um die Adhäsionsschicht 21 auszuformen.
Als Alternative kann eine Rolle, an die der Klebstoff gebondet ist,
an den Außenumfangskantenteil 20a und
an die Innenfläche 20b der
Schutzabdeckung 20 gedrückt
und an diesen gerollt werden, wodurch die Adhäsionsschicht 21 ausgeformt
werden kann. Alternativ kann die Adhäsionsschicht 21 dadurch
ausgeformt werden, dass die Schutzabdeckung 20 in einem
Behälter
angeordnet wird, in dem sich der Klebstoff befindet, dass die Schutzabdeckung 20 von
dem Klebstoff durchtränkt wird,
und dass die Schutzabdeckung 20 von dem Behälter entfernt
wird.
Anschließend wird
ein Anbringungsteil der Schutzabdeckung 20 an der Oberfläche 11b des Substrats 11 angeordnet,
wie es in 2B dargestellt
ist, und der Außenumfangskantenteil 20a der Schutzabdeckung 20 wird
an die Oberfläche 11b des Substrats 11 gedrückt, so
dass der Außenumfangskantenteil 20a durch
die Adhäsionsschicht 21 an
das Substrat 11 gebondet und an diesem befestigt wird, wie
es in 2C dargestellt
ist.
Gemäß der ersten
Ausführungsform
können die
folgenden Wirkungen erzielt werden.
- [1-1] Wenn
die Adhäsionssicht 21 an
dem Außenumfangskantenteil 20a und
an der Innenfläche 20b ausgeformt
ist, ist es nicht erforderlich, dass eine Position des Klebstoffs
zum Ausformen der Adhäsionsschicht 21 im
Voraus präzise
festgelegt wird. Gemäß der ersten
Ausführungsform
kann daher die Positionsfestlegungsanzahl verringert werden. Gemäß der ersten
Ausführungsform
können
zusätzlich
dazu, dass Verschiebungen der Schutzabdeckung 20 und des
Substrats 11 verhindert und eine Anbringungsgenauigkeit
der Schutzabdeckung 20 verbessert werden, die Produktionskosten
der Mikrovorrichtung 10 verringert werden.
- [1-2] Als Material für
den Klebstoff zum Ausformen der Adhäsionsschicht 21 kann
ein Klebstoff verwendet werden, der wenigstens eine Eigenschaft hat,
die aus der Gruppe ausgewählt
wird, welche Folgendes beinhaltet: eine Thermoplastizität, ein Wärmehärten, eine
Fotohärten,
ein Härten
durch chemische Reaktion und ein Lösungsmittelverdampfungshärten. Der
Klebstoff kann experimentell durch empirische Versuche geeignet
ausgewählt
werden.
Thermoplastische
Materialien beinhalten Glasmaterialien, Gummimaterialien wie z.
B. einen Naturgummi und einen synthetischen Gummi, verschiedene
Kunststoffmaterialien, die ein thermoplastisches Harzmaterial beinhalten,
und verschiedene Wachsmaterialien. Duroplastische bzw. wärmehärtende Materialien
beinhalten verschiedene synthetische Gummimaterialien und verschiedene
Kunststoffmaterialien, die ein duroplastisches Harzmaterial beinhalten.
Fotoaushärtende
Materialien beinhalten verschiedene Kunststoffmaterialien, die ein
fotoaushärtendes
Harzmaterial beinhalten.
Materialien
zum Härten
durch chemische Reaktion und Materialien zum Lösungsmittelverdampfungshärten beinhalten
verschiedene synthetische Gummimaterialien und verschiedene Kunststoffmaterialien.
Insbesondere beinhalten Materialien zum Härten durch chemische Reaktion
ein Cyanoacrylatmaterial, das durch Feuchtigkeit an einer Oberfläche des
Klebstoffs als Katalyse ausgehärtet wurde,
und ein Zweikomponenten-Epoxidharzmaterial.
Die
synthetischen Gummimaterialien beinhalten ein auf Dien basierendes
Material, ein auf Polysulfid basierendes Material, ein auf Olefin
basierendes Material, ein auf einem Organosiliziumverbund basierendes
Material, ein auf einer Fluorverbindung basierendes Material, ein
auf Urethan basierendes Material und ein auf Vinyl basierendes Material.
Die
Kunststoffmaterialien beinhalten polymerische Typen (wie z. B. ein
auf Kohlenstoffhydrid basierendes Material, ein auf Acryl basierendes
Material, ein auf Vinylacetat basierendes Material und ein auf Halogenenthaltung
basierendes Material), kondensierte Typen (wie z. B. ein auf Polyimid
basierendes Material, ein auf Polyamid basierendes Material, ein
auf Polyamid-Imid basierendes Material, ein auf Polyether basierendes
Material, ein auf Amino basierendes Material, ein auf Polyester
basierendes Material, ein auf Polyurethan basierendes Material,
ein auf Phenol basierendes Material und ein auf Epoxid basierendes
Material) und halbsynthetische Polymertypen (wie z. B. ein auf Zellulose
basierendes Material und ein auf Protein basierendes Material).
Dadurch,
dass dem Klebstoff, der wenigstens eine Eigenschaft besitzt, die
aus der Gruppe ausgewählt
wurde, welche eine Thermoplastizität, ein Wärmehärten, ein Fotohärten, ein
Härten
durch chemische Reaktion und ein Lösungsmittelverdampfungshärten beinhaltet,
eine lichtempfindliche Funktion hinzugefügt wird, kann die Adhäsionsschicht 21, welche
die Lichtempfindlichkeit aufweist, ausgeformt werden. Wenn die Adhäsionsschicht 21 die
Lichtempfindlichkeit aufweist, kann die Ausgestaltung der Adhäsionsschicht 21 durch
einen Belichtungs- und Entwicklungsvorgang gesteuert werden, so
dass eine effektivere Gestalt bereitgestellt werden kann.
- [1-3] Wenn das thermoplastische Material als Klebstoff
zum Ausformen der Adhäsionsschicht 21 verwendet
wird, macht der folgende Anbringungsvorgang das Positionsfestlegen
der Schutzabdeckung 20 leicht und er verbessert die Wirkungen
aus dem oben beschriebenen Punkt [1-1].
Der
Klebstoff wird an dem Außenumfangskantenteil 20a und
der Innenfläche 20b der
Schutzabdeckung 20 angebracht, und er wird durch Abkühlen ausgehärtet (ein
temporäres
Härten),
um die Adhäsionsschicht 21 auszuformen
(Schritt 1). Die Position der Schutzabdeckung 20 ist auf
der Oberfläche 11b des
Substrats 11 temporär
festgelegt (Schritt 2).
Durch
Feineinstellen einer Einstellposition der Schutzabdeckung 20 wird
die Anbringungsposition der Schutzabdeckung 20 genau auf
die Oberfläche 11b des
Substrats 11 eingestellt (Schritt 3). Nachdem die Adhäsionsschicht 21 erwärmt worden ist,
so dass der Klebstoff geschmolzen ist, wird dieser durch Abkühlen ausgehärtet (ein
Permanenthärten), und
der Außenumfangskantenteil 20a der
Schutzabdeckung 20 wird durch die Adhäsionsschicht 21 an das
Substrat 11 gebondet und an diesem befestigt (Schritt 4).
In Schritt 4 weist das Verfahren zum Erwärmen der Adhäsionsschicht 21 einen
Vorgang, bei dem die Mikrovorrichtung 10 in einen Behälter gesteckt
wird, der durch eine elektrische Heizvorrichtung beheizt wird, und
einen Vorgang, bei dem auf die Mikrovorrichtung 10 von
einer Infrarotlampe Infrarotlicht aufgebracht wird, auf.
- [1-4] In dem Fall, dass das thermoplastische
Material als Klebstoff zum Ausformen der Adhäsionsschicht 21 verwendet
wird, ist es dann, wenn der Außenumfangskantenteil 20a der
Schutzabdeckung 20 an die Oberfläche 11b des Substrats 11 gedrückt wird,
nicht möglich,
dass sich der Klebstoff von einem Kontaktabschnitt zwischen dem Außenumfangskantenteil 20a und
der Oberfläche 11b heraus
erstreckt und aus diesem ausströmt und
dass er an der beweglichen Struktur M haftet. Daher kann ein Anbringungsbereich,
an dem der Außenumfangskantenteil 20a angebracht
wird, an der Oberfläche 11b des
Substrats 11 kleiner bereitgestellt werden.
Dadurch
wird ein Oberflächenbereich
des Substrats 11 gemäß einer
Verringerung des Anbringungsbereiches klein, und die Mikrovorrichtung 10 kann
kleiner gemacht werden. D.h., in der ersten Ausführungsform wird dadurch, dass
das thermoplastische Material als Klebstoff zum Ausformen der Adhäsionsschicht 21 verwendet
wird, eine kompakte Anbringungsstruktur der Schutzabdeckung 20 bereitgestellt.
- [1-5] Wie in 2B gezeigt
ist, wird in dem Fall, dass Fremdmaterial P, wie z. B. Staub, in
den konkaven Teil 11a des Substrats 11 eindringt,
wenn die Schutzabdeckung 20 durch die Adhäsionsschicht 21 an
das Substrat 11 gebondet und an diesem befestigt ist, das
Fremdmaterial P an die Adhäsionsschicht 21 gebondet,
und die Adhäsionsschicht 21 hält das Fremdmaterial
P so, dass es nicht abfallen kann, wodurch das Fremdmaterial P durch
die Adhäsionsschicht 21 gefangen
ist. Daher wird die Möglichkeit
verringert, dass das Fremdmaterial P, das in den konkaven Teil 11a eingedrungen
ist, an der beweglichen Struktur M haftet, und es beeinträchtigt eine
Verschiebung der beweglichen Struktur M nicht. Dadurch kann eine
Leistungsverschlechterung der beweglichen Struktur M verhindert
werden.
- [1-6] Wenn der Klebstoff der Adhäsionsschicht 21, die
an der Innenfläche 20b der
Schutzabdeckung 20 ausgeformt ist, nicht aushärtet und
sogar dann eine Klebefunktion hat, nachdem die Schutzabdeckung 20 an
das Substrat 11 gebondet und an diesem befestigt ist, wird
das Fremdmaterial P, das den Staub aufweist, durch die Adhäsionsschicht 21 sogar
dann gefangen, wenn von der beweglichen Struktur M während eines
Betriebs Staub erzeugt wird.
Daher
wird die Möglichkeit
verringert, dass das Fremdmaterial P, das von der beweglichen Struktur
M während
eines Betriebs erzeugt wird, an dieser haftet, und das Fremdmaterial
P beeinträchtigt
die Bewegung der beweglichen Struktur M nicht. Dadurch kann eine
Leistungsverschlechterung der beweglichen Struktur verhindert werden.
Weil
die Innenfläche 20b der
Schutzabdeckung 20 und die bewegliche Struktur M mit einem Raum
zwischen sich angeordnet sind und die Adhäsionsschicht 21 die
bewegliche Struktur M nicht berührt,
wird die Verschiebung der beweglichen Struktur M sogar dann nicht
eingeschränkt,
wenn der Klebstoff der Adhäsionsschicht 21,
die an der Innenfläche 20b vorgesehen
ist, nicht aushärtet.
Um
die Klebefunktion der Adhäsionsschicht 21,
die an der Innenfläche 20b der
Schutzabdeckung 20 vorgesehen ist, beizubehalten, kann
beispielsweise ein fotoaushärtender
Klebstoff verwendet werden. D.h., wenn die Schutzabdeckung 20 durch
die Adhäsionsschicht 21 an
dem Substrat 11 angebracht ist, wird nur der Klebstoff,
der auf dem Außenumfangskantenteil 20a der
Schutzabdeckung 20 aufgebracht ist, mit Licht bestrahlt
(wie z. B. sichtbarem Licht und ultraviolettem Licht) und ausgehärtet und
der Klebstoff, der auf der Innenfläche 20b der Schutzabdeckung 20 aufgebracht
ist, wird nicht mit Licht bestrahlt und härtet nicht aus.
- [1-7] Wie in 3 dargestellt
ist, ist in der Innenfläche 20b der
Schutzabdeckung 20 in einer Mikrovorrichtung 10 gemäß einer
Modifikation der ersten Ausführungsform
eine Vielzahl von konkaven Teilen 20c ausgeformt.
Durch
Vorsehen der konkaven Teile 20c nimmt der Oberflächenbereich
der Innenfläche 20b zu, und
es nimmt auch der Oberflächenbereich
der Adhäsionsschicht 21,
die an der Innenfläche 20b vorgesehen
ist, zu. Daher wird es leicht, dass das Fremdmaterial P von der
Adhäsionsschicht 21 gefangen
wird. Die Anzahl, die Ebenengestaltungen und die Querschnittsausgestaltungen
der konkaven Teile 20c können experimentell durch empirische
Versuche geeignet festgelegt werden, so dass die oben beschriebenen
Wirkungen sicher erzielt werden.
- [1-8] Wenn die Adhäsionsschicht 21 eine
elektrische Leitfähigkeit
aufweist, wird die elektrische Leitfähigkeit durch die Adhäsionsschicht 21 sogar dann
entladen, wenn die bewegliche Struktur M während der Anbringung der Schutzabdeckung und
während
des Betriebs der beweglichen Struktur M eine statische Elektrizität erzeugt.
Wenn die Adhäsionsschicht 21 die
elektrische Leitfähigkeit aufweist,
arbeitet die Adhäsionsschicht
21 außerdem
sogar dann als elektrostatischer Schutz, wenn die statische Elektrizität in der
Nähe der
Mikrovorrichtung 10 erzeugt wird. Daher beeinträchtigt die
statische Elektrizität
die bewegliche Struktur M nicht.
Als Ergebnis wird die bewegliche
Struktur M durch die statische Elektrizität nicht beeinträchtigt und kann
frei verschoben werden, so dass ihre Leistungsverschlechterung verhindert
werden kann. Um der Adhäsionsschicht 21 die
elektrische Leitfähigkeit
zu geben, können
beispielsweise ein leitendes Material als Klebstoff zum Ausformen
der Adhäsionsschicht 21 und
ein Solmaterial, bei dem in dem Klebstoff feines Pulver eines leitfähigen Materials
verteilt ist, verwendet werden.
- [1-9] Wenn für
die Schutzabdeckung 20 und die Adhäsionsschicht 21 transparente
Materialien verwendet werden, sind das Vorhandensein von Fremdmaterial
P und ein Betrieb der beweglichen Struktur M von der Außenseite
der Schutzabdeckung 20 aus sichtbar. Daher wird eine Betriebsüberprüfung der
Mikrovorrichtung 10 einfach.
(Zweite Ausführungsform)
Es
wird auf die 4A und 4B Bezug genommen. Eine Mikrovorrichtung 30 gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der Erfindung weist das Substrat 11, die bewegliche Struktur
M (wie z. B. Ankerblöcke 12,
Biegefedern 13, die bewegliche Elektrode 14, die
festen Elektroden 15 und die Welle 16) und die
Schutzabdeckung 20 auf.
Die
Mikrovorrichtung 30 gemäß der zweiten Ausführungsform
unterscheidet sich von der Mikrovorrichtung 10 gemäß der ersten
Ausführungsform darin,
dass sie die Adhäsionsschicht 21 der
Mikrovorrichtung 10 nicht enthält und dass ihre Schutzabdeckung 20 aus
einem thermoplastischen Material hergestellt ist.
Das
thermoplastische Material der Schutzabdeckung 20 der Mikrovorrichtung 30 ist
das gleiche wie das thermoplastische Material für die Adhäsionsschicht 21 der
Mikrovorrichtung 10.
Die 5A und 5B sind Querschnittsansichten, die einen
Anbringungsvorgang der Schutzabdeckung 20 gemäß der zweiten
Ausführungsform
zeigen. Wie in 5A dargestellt
ist, wird als Erstes die Schutzabdeckung 20 an der Oberfläche 11b des Substrats 11 temporär festgelegt.
Anschließend
wird eine Einstellposition der Schutzabdeckung 20 fein eingestellt,
so dass eine Anbringungsposition der Schutzabdeckung 20 an
der Oberfläche 11b des Substrats 11 akkurat
festgelegt ist.
Wie
in 5B gezeigt ist, wird
anschließend die
Schutzabdeckung 20 erwärmt,
so dass der Außenumfangskantenteil 20a schmilzt.
Daraufhin wird der Außenumfangskantenteil 20a durch
Abkühlen ausgehärtet, und
der Außenumfangskantenteil 20a der
Schutzabdeckung 20 wird direkt an das Substrat 11 gebondet
und an diesem befestigt. Ein Verfahren zum Erwärmen der Schutzabdeckung 20 beinhaltet einen
Vorgang, bei dem die Mikrovorrichtung 30 in einem Behälter angeordnet
wird, der durch eine elektrische Heizvorrichtung erwärmt wird,
und einen Vorgang, bei dem die Mikrovorrichtung 30 mit
dem Infrarotlicht von der Infrarotlampe bestrahlt wird.
Gemäß der zweiten
Ausführungsform
können
die folgenden Wirkungen erzielt werden.
- [2-1]
In der zweiten Ausführungsform
muss die Adhäsionsschicht 21,
die in der ersten Ausführungsform
beschrieben wurde, nicht ausgeformt sein. Außerdem muss die Schutzabdeckung 20 nur
an der Oberfläche 11b des
Substrats 11 genau positioniert sein, wenn sie an dem Substrat 11 angebracht
wird. Daher wird gemäß der zweiten Ausführungsform
das Positionseinstellen der Schutzabdeckung 20 in Bezug
auf das Substrat 11 ähnlich
wie oben unter Punkt [1-3] beschrieben leicht. Darüber hinaus
kann gemäß der zweiten Ausführungsform
die Schutzabdeckung 20 durch das Material mit thermischer
Eigenplastizität
an das Substrat 11 gebondet sein, so dass der Vorgang der
ersten Ausführungsform
nicht notwendig ist, bei dem die Adhäsionsschicht 21 an
der Schutzabdeckung 20 ausgeformt ist und die Schutzabdeckung 20 durch
die Adhäsionsschicht 21 an
dem Substrat 11 angebracht ist. Daher wird im Vergleich
zu der ersten Ausführungsform
die Anzahl der Vorgänge
verringert, die mit dem Ausformen und dem Anbringen der Adhäsionsschicht 21 einhergeht,
und es werden auch die Herstellungskosten für die Mikrovorrichtung 30 verringert.
- [2-2] Weil die Adhäsionsschicht 21 nicht
ausgeformt ist, besteht keine Möglichkeit,
dass der Klebstoff für
die Adhäsionsschicht 21 an
der beweglichen Struktur anhaftet. Daher wird der Anbringungsbereich,
der an der Oberfläche 11b des Substrats 11 vorgesehen
ist, um den Außenumfangskantenteil 20a der
Schutzabdeckung 20 anzubringen, verringert. Als Ergebnis
kann gemäß der zweiten
Ausführungsform
die gleiche Wirkung wie oben unter Punkt [1-4] beschrieben erzielt werden.
- [2-3] Sogar wenn Fremdmaterial P, wie z. B. Staub, in den konkaven
Teil 11b des Substrats 11 eindringt (wie es in 5A dargestellt ist), wird dann,
wenn die Schutzabdeckung 20 an das Substrat 11 gebondet
und an diesem befestigt ist, das Fremdmaterial P an die geschmolzene
Innenfläche 20b der
Schutzabdeckung 20 gebondet (wie es in 5B dargestellt ist). Die Innenfläche 20b fängt das
Fremdmaterial P, so dass es nicht herabfallen kann. Daher kann gemäß der zweiten Ausführungsform
die gleiche Wirkung wie oben unter Punkt [1-5] beschrieben erzielt
werden.
- [2-4] 6 ist eine
Querschnittsansicht, die einen Teil der Mikrovorrichtung 30 gemäß einer
Modifikation der zweiten Ausführungsform
darstellt. 6 unterscheidet
sich von 4B darin, dass an
der Innenfläche 20b der
Schutzabdeckung 20 in 6 eine
Vielzahl von konkaven Teilen 20c ausgeformt ist. D.h.,
es sind an der Innenfläche 20b der
Schutzabdeckung 20 ein unebener Abschnitt mit den konkaven
Teilen 20c und vorstehende Teile vorgesehen.
Gemäß der in 6 gezeigten Modifikation
erhöht
sich der Oberflächenbereich
der Innenfläche 20b dadurch,
dass die konkaven Teile 20c vorgesehen sind. Daher wird
es leicht, dass das Fremdmaterial P durch die Innenfläche 20b eingefangen wird,
und die oben beschriebene Wirkung [2-3] vergrößert sich.
- [2-5] Wenn die Schutzabdeckung 20 eine elektrische
Leitfähigkeit
aufweist, wird sogar dann, wenn die bewegliche Struktur M während der
Anbringung der Schutzabdeckung 20 und während des Betriebs der beweglichen
Struktur M eine statische Elektrizität erzeugt, die statische Elektrizität durch
die Schutzabdeckung 20 entladen. Wenn die Schutzabdeckung
die elektrische Leitfähigkeit aufweist,
arbeitet sie sogar dann, wenn die statische Elektrizität in der
Nähe der
Mikrovorrichtung 10 erzeugt wird, als elektrostatischer
Schutz. Daher beeinflusst die statische Elektrizität die bewegliche
Struktur M nicht.
Als Ergebnis wird die Verschiebung der beweglichen
Struktur M durch die statische Elektrizität nicht beeinträchtigt und
die bewegliche Struktur M kann frei bewegt werden, so dass eine
Leistungsverschlechterung der beweglichen Struktur M verhindert
werden kann. Um der Schutzabdeckung 20 die elektrische
Leitfähigkeit
zu geben, kann beispielsweise die Schutzabdeckung 20 aus
einem leitenden Material oder aus einem Material, in dem feines
Pulver eines leitenden Materials verteilt ist, hergestellt sein.
- [2-6] Wenn für
die Schutzabdeckung 20 ein transparentes Material verwendet
wird, sind die Existenz des Fremdmaterials P und der Betrieb der beweglichen
Struktur M von der Außenseite
der Schutzabdeckung 20 aus sichtbar. Daher wird eine Betriebsüberprüfung der
Mikrovorrichtung 30 einfach.
(Dritte Ausführungsform)
7 ist eine Querschnittsansicht
eines Halbleiterbeschleunigungssensors gemäß der dritten Ausführungsform
der Erfindung. In dem Halbleiterbeschleunigungssensor ist in ein
Sensorchip 101 ein Gussharz 107 eingefügt.
Der
Sensorchip 101 hat einen ähnlichen Aufbau wie der Sensorchip,
der in der JP-A-1997-211022 beschrieben ist. In dem Sensorchip 101 weist
eine Sensorstruktur 101a, die an einem Siliziumwafer ausgeformt
ist, eine Strahlenstruktur auf, welche bewegliche Elektroden, die
gemäß einer
Beschleunigung angeordnet sind, und feste Elektroden, die den beweglichen
Elektroden zugewandt angeordnet sind, auf. Der Sensorchip 101 gibt gemäß einer
Beschleunigung auf der Grundlage von Verschiebungen zwischen den
beweglichen Elektroden und den festen Elektroden ein Erfassungssignal aus.
An
der Oberfläche
des Sensorchips 101 ist eine Vielzahl von Kontaktierungselementen 101b derart
vorgesehen, dass die beweglichen Elektroden und die festen Elektroden
mit einer Außenseite
elektrisch verbunden sind. Durch die Kontaktierungselemente 101b wird
an die Sensorstruktur 101a eine Spannung angelegt und das
Erfassungssignal wird ausgegeben.
An
der Oberfläche
des Sensorchips 101 ist eine Schutzabdeckung 102 zum
Schutz der Sensorstruktur 101a vorgesehen. Die Schutzabdeckung 102 besteht
aus einer wärmeresistenten
Harzschicht, und sie ist durch einen wärmeresistenten Klebstoff 103 an den
Sensorchip 101 gebondet. Die Schutzabdeckung 102 und
der Klebstoff 103 besitzen Wärmebeständigkeiten, die in einem Vorgang,
der ein Drahtbonden und ein Harzgießen beinhaltet, höher als eine
Wärmebehandlungstemperatur
(wie z. B. 150°C bis
180°C) sind.
Insbesondere kann als wärmebeständige Harzschicht
ein auf Polyimid basierendes Element verwendet werden, das eine
Wärmebeständigkeit
von ungefähr
400°C aufweist.
Als Klebstoff 103 kann ein Silikonklebstoff verwendet werden,
der einen eine Wärmebeständigkeit
von ungefähr
230°C aufweist.
Gemäß 8 weist die Schutzabdeckung 102 einen
konkaven Teil 102a und ein Außenumfangskantenteil 102b,
das den konkaven Teil 102a umgibt, auf. Der Klebstoff 103 wird
auf den Außenumfangskantenteil 102b aufgebracht.
Der
Außenumfangskantenteil 102b weist eine
konische Gestalt auf, die gegen eine Oberfläche des Sensorchips 101 geneigt
ist. Insbesondere steht ein erster Endabschnitt, der an einer Innenrandfläche bzw.
Innenkantenfläche 102c des
konkaven Teils 102a (d.h., an einer Innenkantenposition
der Schutzabdeckung 102) angeordnet ist, zu dem Sensorchip 101 stärker hervor
als ein zweiter Endabschnitt, der an einer Außenrandfläche bzw. Außenkantenflächen 102d des konkaven
Teils 102a (d.h., an einer Außenkantenposition der Schutzabdeckung 102)
angeordnet ist. Daher ist der erste Endabschnitt an der Innenrandfläche 102c benachbart
zu dem Sensorchip 101 (er berührt ihn oder er berührt ihn
fast), und der zweite Endabschnitt an der Außenrandfläche 102d ist von dem
Sensorchip 101 beabstandet. Der Klebstoff 103 ist
zwischen dem konisch geformten Außenumfangskantenteil 102b und
dem Sensorchip 101 eingefüllt, und die Schutzabdeckung 102 ist
mit dem Sensorchip 101 vorzugsweise verbunden.
Wie
in 7 darstellt ist,
weist die Schutzabdeckung 102 Kontaktlöcher 120c als Öffnungsteile auf,
um die Kontaktierungselemente 101 freizulegen, die an der
Oberfläche
des Sensorchips 101 vorgesehen sind, wenn das Harz 107 nicht
geschmolzen ist. Durch die Kontaktlöcher 120c sind Bondingdrähte 104 mit
den Kontaktierungselementen 101b verbunden, und die Kontaktierungselemente 101b sind durch
die Bondingdrähte 104 mit
Zuleitungsrahmen 105 elektrisch verbunden. Der Sensorchip 101 ist durch
eine Silberpaste 106 an dem Zuleitungsrahmen 105 befestigt,
und das Ganze ist von dem Harz 107 umgeben.
Unter
Bezugnahme auf die 9A bis 9F ist im Folgenden ein Herstellungsverfahren
des in 7 gezeigten Halbleiterbeschleunigungssensors
beschrieben.
[Schritt, der in 9A dargestellt ist]
Es
ist ein auf Polyimid basierendes Element 120 zum Ausformen
der Schutzabdeckung 102 bereitgestellt. Eine bevorzugte
Dicke des auf Polyimid basierenden Elements 120 liegt zwischen
50 μm und 150 μm, um in
einem nachfolgenden Vorgang ein Dicing-Schneiden zu erleichtern.
[Schritt, der in 9B dargestellt ist]
An
dem auf Polyimid basierenden Element 120 ist ein Maskenmaterial 121 (eine
Maskenschicht) vorgesehen. Nach dem Öffnen des Maskenmaterials 121 an
einem Bereich mit Ausnahme eines Abschnitts, wo die konkaven Teile 102a der
Schutzab deckungen 102 ausgeformt werden, wird an dem auf Polyimid
basierenden Element 120 mit dem Maskenmaterial 121 ein
isotropes Nassätzen
durchgeführt. Dadurch
werden an den Öffnungsabschnitten
des Maskenmaterials 121 an dem auf Polyimid basierenden
Element 120 Aussparungsabschnitte 120a ausgeformt.
Weil das isotrope Nassätzen
durchgeführt wird,
erhalten Abschnitte, die sich an den Bereichen der offenen Enden
des Maskenmaterials 121 in den Aussparungsabschnitten 120a befinden,
d.h., die Abschnitte, die den Außenumfangskantenteilen 102b der
konkaven Teile 102a entsprechen, konische Formen.
[Schritt, der in 9C dargestellt ist]
Nach
dem Entfernen des Maskenmaterials 121 in 9B wird an dem auf Polyimid basierenden Element 120 ein
neues Maskenmaterial angeordnet (nicht dargestellt). Das Maskenmaterial
ist an den Abschnitten offen, wo die konkaven Teile 102a ausgeformt
werden. Anschließend
wird an dem auf Polyimid basierenden Element 120 mit dem
neuen Maskenmaterial ein anisotropes Nassätzen durchgeführt. Dadurch
werden die konkaven Teile 102a in dem auf Polyimid basierenden
Element 120 ausgeformt. Die konkaven Teile 102a sind
so ausgeformt, dass dann, wenn das auf Polyimid basierende Element 120 zum Ausformen
der Schutzabdeckung 102 an dem Sensorchip 101 angebracht
ist, der Sensorchip 101a das auf Polyimid basierende Element 120 nicht
kontaktiert.
In
der dritten Ausführungsform
wird eine Bearbeitung der konkaven Teile 102a durch das
anisotrope Nassätzen
durchgeführt.
Es ist jedoch auch ein Excimer-Laser geeignet. Wenn der Excimer-Laser verwendet
wird, wird die Tiefe der konkaven Teile 102a durch die
Anzahl von Schüssen
gesteuert. Um den Durchsatz der Bearbeitung zu verbessern, ist es bevorzugt,
eine Maske zu verwenden, um ein Laserlicht geringfügig breiter
zu machen, so dass das Laserlicht in feine Strahlen zerstreut wird,
und um die Anzahl von Laser-Oszillatoren zu erhöhen.
Anschließend werden
in dem auf Polyimid basierenden Element 120 die Kontaktlöcher 120c an Positionen,
welche den Positionen des Sensorchips 101 entsprechen,
wo die Kontaktierungselemente 101b vorgesehen sind, geöffnet. Die
Bearbeitung der Kontaktlöcher 120c kann
auch durch den Excimer-Laser und durch ein Lochen durchgeführt werden.
Die Öffnungsgröße der Kontaktlöcher 120c kann
kleiner oder größer als
die der Kontaktierungselemente 101b sein, solange das Drahtbonden
durch die Öffnungen
möglich
ist. Außerdem
können
die konkaven Teile 102a und die Kontaktlöcher 120c im Voraus
voneinander ausgeformt sein.
Gemäß 10 sind die konkaven Teile 102a und
die Kontaktlöcher 120c in
dem auf Polyimid basierenden Element 120 in einer Reihenanordnung ausgeformt.
Die Anordnung entspricht Positionen von jedem Sensorchip 101,
der an einem Halbleiterwafer 110 ausgeformt ist. An der
Außenseite
der konkaven Teile 102a und den Kontaktlöchern 120c sind an
dem auf Polyimid basierenden Element Ausrichtungskeile 120d (Positionierungskeile)
für eine
Ausrichtung gegenüber
dem Halbleiterwafer 110 vorgesehen. Die Ausrichtungskeile 120d werden
durch den Excimer-Laser zur gleichen Zeit ausgeformt, wenn beispielsweise
die Kontaktlöcher 120c ausgeformt
werden.
[Schritt, der in 9D dargestellt ist]
Es
wird der Halbleiterwafer 110 bereitgestellt, der den Sensorchip 101a und
die Aluminiumkontaktierungselemente 110b ausgeformt aufweist. Es
können
Herstellungsverfahren für
den Sensorchip 101a und für die Kontaktierungselemente 101b verwendet
werden, die im Stand der Technik wohl bekannt sind, und sie sind
hier nicht beschrieben.
Gemäß 11 sind an dem Halbleiterwafer die
Sensorstrukturen 101a an Positionen ausgeformt, die denen
von jedem Sensorchip 101a entsprechen, und es sind Ausrichtungskeile 101c aus Aluminium
für eine
Ausrichtung (ein Positionseinstellen) hinsichtlich des auf Polyimid
basierenden Elements 120 ausgeformt. Die Kontaktierungselemente 101b sind
in 11 nicht dargestellt.
[Schritt, der in 9E dargestellt ist]
Der
Klebstoff 103 wird auf einen Bereich an der Oberfläche des
auf Polyimid basierenden Materials 120 mit Ausnahme des
konkaven Teils 102a aufgebracht. An schließend wird
das auf Polyimid basierende Material 120 durch den Klebstoff 103 an
den Halbleiterwafer 110, der den Sensorchip 101 aufweist,
gebondet.
Insbesondere
wird, wie in 12A dargestellt
ist, der Klebstoff 103 auf den Abschnitt an der Endfläche des
auf Polyimid basierenden Materials 120 mit Ausnahme der
konkaven Teile 102a, d.h., einem Abschnitt um die Außenumfangskantenteile 102b durch
ein Verfahren, wie z. B. ein Drücken
und ein Dispensieren, aufgebracht. Daraufhin wird das auf Polyimid
basierende Material 120 durch den Klebstoff 103 an
den Halbleiterwafer gebondet, so dass die Ausrichtungskeile 120d des
auf Polyimid basierenden Materials 120 und die Ausrichtungskeile 101c des
Halbleiterwafers 110 einander entsprechen, und jede der
Sensorstrukturen 101a ist in jedem konkaven Teil 102a des
auf Polyimid basierenden Materials 120 angeordnet.
Wie
durch den Pfeil in 12B gezeigt
ist, wird ferner auf das auf Polyimid basierende Material 120 eine
externe Kraft (ein Drücken)
ausgeübt,
um die Schutzabdeckung 102 auszuformen, und der Klebstoff 103 ragt
durch Kraft nach Außen
hervor. Zu der Zeit ragt der Klebstoff 103 in einer Richtung
nach Außen
hervor, in der der Klebstoff 103 leicht entweichen kann.
Weil der Außenumfangskantenteil 102b die
konische Form aufweist, entweicht der Klebstoff 103 zwar
nicht nach innen und ragt auch nicht nach innen, aber er entweicht
entlang einer Neigung der konischen Form nach außen und ragt dort hervor. Daher
wird der Klebstoff 103 dazu gebracht, dass er zur Außenseite
des konkaven Teils 102a ragt, und es wird verhindert, dass
er in die Sensorstruktur 101a eindringt. Dadurch wird verhindert,
dass die Sensorstruktur 101a aufgrund des Klebstoffs 103 anklebt.
[Schritt, der in 9F dargestellt ist]
Das
Dicing-Schneiden wird entlang eines Ritzmusters durchgeführt, das
an dem Halbleiterwafer 110 ausgeformt ist, wobei auf die
Kontaktierungselemente 101b Bezug genommen wird, die durch
die Kontaktlöcher 120c frei
liegen. 13 zeigt einen Zustand,
wo das Dicing-Schneiden mit einem Dicing-Blatt bzw. Trennblatt 108 durchgeführt wird. Durch
das Dicing-Schneiden werden das auf Polyimid basierende Element 120 und
der Halbleiterwafer 110 in Chipeinheiten getrennt bzw.
geteilt, und die Schutzabdeckungen 102 und die Sensorchips 101 werden
ausgeformt.
Anschließend wird
der Sensorchip 101, der als Chipeinheit ausgeformt ist,
an dem Zuleitungsrahmen 105 durch die Silberpaste 106 befestigt,
die Kontaktierungselemente 101b und die Zuleitungsrahmen 105 werden
durch die Bondingdrähte 104 gebondet,
und das Ganze wird in das Gussharz 107 eingefügt, wie
es in 7 dargestellt
ist. Somit ist der Halbleiterbeschleunigungssensor vollständig aufgebaut.
In
dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren sind eine Wärmebehandlung,
bei der der Sensorchip 101 durch die Silberpaste 106 an
dem Zuleitungsrahmen 105 befestigt wird, eine Wärmebehandlung,
bei der die Kontaktierungselemente 101b und die Zuleitungsrahmen 105 durch
die Bondingdrähte 104 gebondet
sind, und eine Wärmebehandlung
während
des Kunstharzgießens
notwendig. Weil die Wärmebeständigkeitstemperatur
des auf Polyimid basierenden Elements 120 bei ungefähr 400°C liegt,
kann jedoch der Halbleiterbeschleunigungssensor ausgeformt sein,
wobei die Gestalt des auf Polyimid basierenden Elements 120 beibehalten
wird.
Wie
oben beschrieben ist in dem Halbleiterbeschleunigungssensor gemäß der dritten
Ausführungsform
der Außenumfangskantenteil 102b der Schutzabdeckung 102 in
konischer Form ausgebildet. Wenn auf das auf Polyimid basierende
Element 120 die äußere Kraft
aufgebracht wird und wenn der Klebstoff 103 durch die Kraft
dazu gebracht wird, dass er nach außen ragt, entweicht er daher
nicht nach innen, sondern entlang der Neigung der konischen Form
nach außen.
Dadurch wird verhindert, dass der Klebstoff 103 in die
Sensorstruktur 101a eindringt, und es kann verhindert werden,
dass die Sensorstruktur 101a aufgrund des Klebstoffs 103 anklebt.
(Vierte Ausführungsform)
14 zeigt ein Verbindungsteil
zwischen einem Sensorchip 101 und einer Schutzabdeckung 102 eines
Halbleiterbeschleunigungssensors gemäß einer vierten Ausführungsform
der Erfindung. Der Halbleiterbeschleunigungssensor gemäß der vierten Ausführungsform
weist eine im Wesentlichen gleiche Struktur wie die der dritten
Ausführungsform
mit Ausnahme einer Struktur der Schutzabdeckung 102 auf. Daher
ist hier ein unterschiedlicher Bereich der Schutzabdeckung 102 beschrieben.
Gemäß 14 weist die Schutzabdeckung 102 einen
konkaven Teil 102a und einen Außenumfangskantenteil 102b,
der den konkaven Teil 102a umgibt, auf. Der Klebstoff 103 wird
auf den Außenumfangskantenteil 102b aufgebracht.
Der
Außenumfangskantenteil 102b ist
im Querschnitt kreisbogenförmig
(R-förmig)
ausgeformt. Insbesondere steht ein erster Endabschnitt, der sich an
einer Innenrandfläche 102c des
konkaven Teils 102a (d.h. an einem Innenkantenabschnitt
der Schutzabdeckung 102) befindet, zu dem Sensorchip 101 stärker als
ein zweiter Endabschnitt hervor, der sich an einer Außenrandfläche 102d des
konkaven Teils 102a (d.h. an einem Außenkantenabschnitt der Schutzabdeckung 102)
befindet. Daher ist der erste Endabschnitt an der Innenrandfläche 102c zu
dem Sensorchip 101 benachbart, und der zweite Endabschnitt
an der Außenrandfläche 102d ist
von dem Sensorchip 101 beabstandet. Der Außenumfangskantenteil 102b ist
im Querschnitt kreiskantenförmig ausgeformt,
wobei er die ersten und zweiten Endabschnitte verbindet. Der Klebstoff 103 ist
zwischen den kreisbogenförmigen
Außenumfangskantenteil 102b und
dem Sensorchip 101 eingefüllt, und die Schutzabdeckung 102 ist
vorzugsweise mit dem Sensorchip 101 verbunden.
In
der Struktur der Schutzabdeckung 102 gemäß der vierten
Ausführungsform
tritt dann, wenn auf das auf Polyimid basierende Element 120 die äußere Kraft
aufgebracht wird und der Klebstoff 103 durch die Kraft
dazu gebracht wird, dass er nach außen ragt, der Klebstoff 103 nicht
nach innen aus, sondern entlang der Neigung des kreisbogenförmigen Außenumfangskantenteils 102b nach
außen.
Daher wird verhindert, dass der Klebstoff 103 in die Sensorstruktur 101a eindringt
und dass die Sensorstruktur 101a aufgrund des Klebstoffs 103 anklebt.
Weil
die oben beschriebene kreisbogenförmige Gestalt dadurch erzielt
werden kann, dass ein Ätzmittel
für das
isotrope Nassätzen
in dem Schritt ausgewählt
wird, der in 9B gezeigt
ist, die in der dritten Ausführungsform
beschrieben ist, kann der Halbleiterbeschleunigungssensor, welcher
die Struktur gemäß der vierten
Ausführungsform
aufweist, im Grunde durch das gleiche Herstellungsverfahren erzielt
werden wie das der dritten Ausführungsform.
(Fünfte Ausführungsform)
15 zeigt ein Verbindungsteil
zwischen einem Sensorchip 101 und einer Schutzabdeckung 102 eines
Halbleiterbeschleunigungssensors gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung. Der Halbleiterbeschleunigungssensor
gemäß der fünften Ausführungsform
hat im Grunde den gleichen Aufbau wie die dritte Ausführungsform
mit Ausnahme einer Struktur der Schutzabdeckung 102. Daher
ist hier hauptsächlich
ein unterschiedlicher Abschnitt der Schutzabdeckung 102 beschrieben.
Wie
in 14 dargestellt ist,
weist die Schutzabdeckung 102 einen konkaven Teil 102a und einen
Außenumfangskantenteil 102b,
welcher den konkave Teil 102a umgibt, auf. Der Klebstoff 103 wird auf
den Außenumfangskantenteil 102b aufgebracht, so
dass er an den Sensorchip 101 gebondet ist.
Der
Außenumfangskantenteil 102b ist
stufenförmig
ausgebildet. Insbesondere steht ein erster Endabschnitt, der an
einer Innenrandfläche 102c des konkaven
Teils 102a (d.h. an einer Innenkantenposition der Schutzabdeckung 102)
angeordnet ist, zu dem Sensorchip 101 stärker hervor
als ein zweiter Endabschnitt, der an einer Außenrandfläche 102d des konkaven
Teils 102a (d.h. an einer Außenkantenposition der Schutzabdeckung 102)
angeordnet ist. Daher ist der erste Endabschnitt an der Innenrandfläche 102c zu
dem Sensorchip 101 benachbart, und der zweite Endabschnitt
an der Außenrandfläche 102d ist
von dem Sensorchip 101 beabstandet. Der Klebstoff 103 ist
zwischen dem stufenförmigen
Außenumfangskantenteil 102b und
dem Sensorchip 101 eingefüllt, und die Schutzabdeckung 102 ist
vorzugsweise mit dem Sensorchip 101 verbunden.
In
der Struktur der Schutzabdeckung 102 gemäß der fünften Ausführungsform
entweicht dann, wenn auf die Schutzabdeckung 102 die Kraft
aufgebracht und der Klebstoff 103 durch die Kraft gebracht wird,
dass er nach außen
ragt, auch der Klebstoff 103 nicht nach innen und ragt
nicht nach innen hervor, sondern entlang der Neigung der Stufenform
des Außenumfangskantenteils 102b nach
außen.
Daher wird verhindert, dass der Klebstoff 103 in die Sensorstruktur 101a eindringt
und dass die Sensorstruktur 101a durch den Klebstoff 103 anhaftet.
Die
oben beschriebene Stufenform kann in dem Ausformungsschritt, der
in 9B dargestellt ist,
die in der dritten Ausführungsform
beschrieben ist, dadurch ausgeformt werden, dass ein Bereich entfernt
wird, der von Positionen, wo die konkaven Teile ausgeformt werden,
einen bestimmten Abstand aufweist. Beispielsweise kann die Stufenform
dadurch erzielt werden, dass der konkave Teil 102a durch
ein anisotropes Nassätzen
mit einem Maskenmaterial 121 ausgeformt wird, das für die bestimmte Breite
größer ist
als der konkave Teil 102a. Als Alternative kann die Stufenform
dadurch erzielt werden, dass ein Bereich entfernt wird, der von
Positionen, wo die konkaven Teile durch einen Excimer-Laser ausgeformt
werden, einen bestimmten Abstand aufweist.
(Andere Ausführungsformen)
Obwohl
die gegenwärtige
Erfindung im Zusammenhang mit ihren bevorzugten Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung vollständig
beschrieben worden ist, ist anzumerken, dass für einen Fachmann verschiedene Änderungen
und Modifikationen ersichtlich sind.
Beispielsweise
kann in der ersten Ausführungsform
ein Klebstoff auf die Oberfläche
der Adhäsionsschicht 21 aufgebracht
werden, die an der Innenfläche 20b der
Schutzabdeckung 20 vorgesehen ist. In der zweiten Ausführungsform
kann ein Klebstoff auf die Innenfläche 20b der Schutzabdeckung 20 aufgebracht
werden. Weil die Klebstoffe die Fremdmaterialien P einfangen, können die
gleichen Wirkungen wie unter oben beschriebenem Punkt [1-6] erzielt
werden.
Die
bewegliche Struktur M der ersten und zweiten Ausführungsformen
wird für
einen Beschleunigungssensor verwendet. Die Erfindung kann jedoch
nicht nur bei der beweglichen Struktur M verwendet werden, die für den Beschleunigungssensor verwendet
wird, sondern auch bei jeder beweglichen Struktur, die für verschiedene
Sensorelemente (wie z. B. einem Drucksensor und einem Ultraschallsensor)
und einer Mikrocomputermaschine verwendet wird.
Die
Schutzabdeckung 20 der ersten und zweiten Ausführungsformen
weist die ungefähr rechtwinklige,
parallelepipede Kastenform auf, deren untere Fläche offen ist.
Diese
Erfindung kann jedoch bei jeder beliebig ausgestalteten Schutzabdeckung
verwendet werden, die darin einen Aussparungsabschnitt aufweist.
In
den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen weist die Abdeckungsanbringungsstruktur
der Erfindung, die typischerweise für die Mikrovorrichtung 10 und 30 verwendet
wird, die bewegliche Struktur M auf, die in dem Substrat 11 ausgeformt
ist, wobei ein MEMS-Verfahren verwendet wird. Die Abdeckungsanbringungsstruktur
kann jedoch auch bei einer Mikrovorrichtung verwendet werden, in
der eine bewegliche Struktur getrennt von dem Substrat ausgeformt
ist und die bewegliche Struktur an dem Substrat 11 angeordnet
ist. Außerdem
kann die Erfindung nicht nur bei einer Mikrovorrichtung, die mit
der beweglichen Struktur M versehen ist, sondern auch bei jeder
Schutzabdeckung verwendet werden, die an einem Substrat, wie z.
B. einem Hybrid-IC (integrierte Schaltung) angebracht und befestigt
ist. Ferner kann diese Erfindung nicht nur bei einem Substrat, sondern
auch bei jedem beliebig ausgestalteten anhaftenden Element bzw.
Klebeelement verwendet werden.
In
der Zwischenzeit ist in der oben beschriebenen dritten Ausführungsform
der gesamte Außenumfangskantenteil 102b konisch
ausgeformt, und in der oben beschriebenen vierten Ausführungsform
ist der gesamte Außenumfangskantenteil 102b kreisbogenförmig ausgeformt.
Der gesamte Außenumfangskantenteil 102b muss
jedoch nicht konusförmig
oder kreisbogenförmig
sein, und es kann ein Außenabschnitt
des Außenumfangskantenteils 102b konusförmig oder
kreisbogenförmig
ausgeformt sein.
16 zeigt ein modifiziertes
Beispiel, in welchem ein Abschnitt des Außenumfangskantenteils 102b an
einer Seite der Außenrandfläche 102d konusförmig ausgebildet
ist. In diesem Beispiel weist der Außenumfangskantenteil 102b einen
zu dem Sensorchip 101 parallelen Oberflächenabschnitt auf. Daher kann
die Schutzabdeckung 102 an dem Sensorchip 101 stabil
befestigt sein, und eine Adhäsion zwischen
der Schutzabdeckung 102 und dem Sensorchip 101 ist
durch den Klebstoff 103 verbessert.
Eine
Höhe und
eine Breite von dem Abschnitt des Außenumfangskantenteils 102b,
der konusförmig
ausgebildet ist, kann jeden Wert haben, solange der Klebstoff 103 dazu
gebracht werden kann, dass er von einem konusförmigen Abschnitt nach außen ragt.
Wenn beispielsweise der Außenumfangskantenteil 102b eine
Breite von ungefähr 1000 μm aufweist,
beträgt
eine Breite des parallel zu dem Sensorchip 101 befindlichen
Oberflächenabschnitts
ungefähr
200 μm und
eine Breite des konusförmigen
Abschnitts liegt bei 800 μm.
In diesem Fall kann der Klebstoff 103 effektiv von dem
konusförmigen
Abschnitt zum Austritt gebracht werden.
In
der dritten bis fünften
Ausführungsform wird
der Beschleunigungssensor als ein Sensorbeispiel verwendet, der
eine Sensorstruktur hat, in welcher es möglich ist, dass ein Ankleben
auftritt. Diese Erfindung kann jedoch bei anderen Sensoren, wie
z. B. einem Giergeschwindigkeitssensor verwendet werden.
Erfindungsgemäß ist in
einer Anbringungsstruktur eine Schutzabdeckung 20 an ihrem
Außenumfangskantenteil 20a und
an ihrer Innenfläche 20b mit
einer Adhäsionsschicht 21 versehen.
Die Schutzabdeckung 20 ist durch die Adhäsionsschicht 21 an ein
anhaftendes Element 11 gebondet und an diesem befestigt.
Diese Anbringungsstruktur kann geeigneterweise bei einer Halbleitervorrichtung
verwendet werden. Als Alternative kann in einer Halbleitervorrichtung
eine Schutzabdeckung 102 unter Verwendung eines Klebstoffs 103 gebondet
sein. In diesem Fall weist ein Außenumfangskantenteil 102b der Schutzabdeckung 102 einen
ersten Endabschnitt, der an ihrer Innenrandfläche 102c angeordnet
ist, und einen zweiten Endabschnitt, der an ihrer Außenrandfläche 102d angeordnet
ist, auf. Ferner steht der erste Endabschnitt zu einem Sensorchip 101 stärker hervor
als der zweite Endabschnitt und liegt in der Nähe des Sensorchips 101.