JP2002043585A - 半導体センサの製造方法 - Google Patents
半導体センサの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、一対の絶縁性基板と導電性基板か
ら複数の半導体センサを製造する際に、隣接する半導体
センサ間の接合すべきでない場所での基板同士の接合を
効果的に防止して陽極接合を行い、種々の構造の半導体
センサを高い歩留まり製造可能な半導体センサの製造方
法を提供することを目的とする。 【解決手段】 少なくとも一方の基板に複数の枠状の凸
部が設けられた一対の絶縁性基板と導電性基板とを陽極
接合法により張り合わせた後、切断し、導電性基板と絶
縁性基板とで囲まれた空間を有する半導体センサを複数
個同時に製造する半導体センサの製造方法であって、前
記陽極接合法による張り合わせ前に、前記絶縁性基板及
び前記導電性基板の少なくとも一方の基板の接合面側
で、前記枠状凸部の外側の位置に、前記枠状凸部の高さ
以下の高さを有する支持体を設けておくことを特徴とす
る。
ら複数の半導体センサを製造する際に、隣接する半導体
センサ間の接合すべきでない場所での基板同士の接合を
効果的に防止して陽極接合を行い、種々の構造の半導体
センサを高い歩留まり製造可能な半導体センサの製造方
法を提供することを目的とする。 【解決手段】 少なくとも一方の基板に複数の枠状の凸
部が設けられた一対の絶縁性基板と導電性基板とを陽極
接合法により張り合わせた後、切断し、導電性基板と絶
縁性基板とで囲まれた空間を有する半導体センサを複数
個同時に製造する半導体センサの製造方法であって、前
記陽極接合法による張り合わせ前に、前記絶縁性基板及
び前記導電性基板の少なくとも一方の基板の接合面側
で、前記枠状凸部の外側の位置に、前記枠状凸部の高さ
以下の高さを有する支持体を設けておくことを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体センサの製
造方法に係り、特に、一対の絶縁性基板と導電性基板と
から複数の半導体センサを製造する際の陽極接合法に関
する。
造方法に係り、特に、一対の絶縁性基板と導電性基板と
から複数の半導体センサを製造する際の陽極接合法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】加速度、角速度または圧力などを検出す
るための半導体センサは、マイクロマシン技術によって
製造されることが多く、それらのセンサの多くはパイレ
ックス（登録商標）ガラスなどの絶縁性基板とシリコン
などの導電性基板を張り合わせた構造をしている。この
絶縁性基板と導電性基板の張り合わせには、陽極接合技
術が用いられる。
るための半導体センサは、マイクロマシン技術によって
製造されることが多く、それらのセンサの多くはパイレ
ックス（登録商標）ガラスなどの絶縁性基板とシリコン
などの導電性基板を張り合わせた構造をしている。この
絶縁性基板と導電性基板の張り合わせには、陽極接合技
術が用いられる。
【０００３】図５は、半導体センサの製造工程におい
て、一対の絶縁性基板と導電性基板を陽極接合する際の
両基板の関係を示す概略断面図である。パイレックスガ
ラスなどの絶縁性基板１には、複数のセンサ電極３が形
成され、一方、シリコンなどの導電性基板２には、高さ
数μｍ〜数十μｍの枠状凸部４が異方性エッチング等に
より形成されている。この２枚の基板をセンサ電極３が
枠状凸部４の内側に入るように重ね合わせ、４００℃前
後に加熱するとともに、絶縁性基板１に３００Ｖ〜１０
００Ｖ程度の負電圧を印加すると、両基板間に強い静電
引力が働き、また枠状凸部４の上面と絶縁性基板１との
界面で化学反応が起こって両基板が接合する。即ち、パ
イレックスガラス基板中の酸素イオン（Ｏ −）とシリコ
ン基板中のシリコンイオン（Ｓｉ＋）が反応してＳｉ−
Ｏ結合を生じ、基板同士が結合する。接合が終了後、枠
状凸部４の外側の導電性基板をエッチング等により除去
し、その後に、Ａ−Ｂ線で示した切断線５に沿って基板
をさいの目状に切断・分離して個々の半導体センサは完
成する。なお、半導体センサの種類、感度に応じて、枠
状凸部内側部のシリコン基板も所定の厚さにエッチング
する。図６（ａ）は、切断後の半導体センサを示す概略
断面図である。絶縁性基板１と導電性基板２は、導電性
基板側に形成された枠状凸部４上面部でのみ接合されて
おり、例えば、その内側の絶縁性基板上に形成されたセ
ンサ電極３と、導電性基板２間の静電容量の変化を検出
して、圧力、加速度等を測定することができる。
て、一対の絶縁性基板と導電性基板を陽極接合する際の
両基板の関係を示す概略断面図である。パイレックスガ
ラスなどの絶縁性基板１には、複数のセンサ電極３が形
成され、一方、シリコンなどの導電性基板２には、高さ
数μｍ〜数十μｍの枠状凸部４が異方性エッチング等に
より形成されている。この２枚の基板をセンサ電極３が
枠状凸部４の内側に入るように重ね合わせ、４００℃前
後に加熱するとともに、絶縁性基板１に３００Ｖ〜１０
００Ｖ程度の負電圧を印加すると、両基板間に強い静電
引力が働き、また枠状凸部４の上面と絶縁性基板１との
界面で化学反応が起こって両基板が接合する。即ち、パ
イレックスガラス基板中の酸素イオン（Ｏ −）とシリコ
ン基板中のシリコンイオン（Ｓｉ＋）が反応してＳｉ−
Ｏ結合を生じ、基板同士が結合する。接合が終了後、枠
状凸部４の外側の導電性基板をエッチング等により除去
し、その後に、Ａ−Ｂ線で示した切断線５に沿って基板
をさいの目状に切断・分離して個々の半導体センサは完
成する。なお、半導体センサの種類、感度に応じて、枠
状凸部内側部のシリコン基板も所定の厚さにエッチング
する。図６（ａ）は、切断後の半導体センサを示す概略
断面図である。絶縁性基板１と導電性基板２は、導電性
基板側に形成された枠状凸部４上面部でのみ接合されて
おり、例えば、その内側の絶縁性基板上に形成されたセ
ンサ電極３と、導電性基板２間の静電容量の変化を検出
して、圧力、加速度等を測定することができる。
【０００４】しかしながら、図５に示した構成で陽極接
合を行う場合、基板が数μｍ程度反ることがしばしばあ
る。これは、絶縁性基板１が絶縁体であるため、基板内
部の電界分布は不均一になりやすく、両基板間に発生す
る静電引力も不均一となるためである。その結果、個々
の半導体センサの枠状凸部４上面部以外にも静電引力が
働いて互いに引き寄せられ、そして、両基板の隙間部６
の間隔は上述したように数μｍ〜数十μｍと狭いため、
図７に示すように、互いに接触し接合してしまうという
不具合を生じる。その一方で、接合されるべき枠状凸部
４上面とそれに対応する絶縁性基板の表面においては、
導電性基板又は両基板の反りやひずみの影響によって浮
いて隙間ができてしまい、適切に接合されないという問
題があった。
合を行う場合、基板が数μｍ程度反ることがしばしばあ
る。これは、絶縁性基板１が絶縁体であるため、基板内
部の電界分布は不均一になりやすく、両基板間に発生す
る静電引力も不均一となるためである。その結果、個々
の半導体センサの枠状凸部４上面部以外にも静電引力が
働いて互いに引き寄せられ、そして、両基板の隙間部６
の間隔は上述したように数μｍ〜数十μｍと狭いため、
図７に示すように、互いに接触し接合してしまうという
不具合を生じる。その一方で、接合されるべき枠状凸部
４上面とそれに対応する絶縁性基板の表面においては、
導電性基板又は両基板の反りやひずみの影響によって浮
いて隙間ができてしまい、適切に接合されないという問
題があった。
【０００５】この問題を解決する方法として、図８に示
すように、枠状凸部（接合部）４のパターンとほぼ同形
パターンの凸構造を持った接合用金属電極７又は絶縁性
基板１上に枠状凸部パターンとほぼ同形の金属薄膜パタ
ーンを形成した接合用電極等を用いる方法が提案されて
いる（特開平１１−２８１６６８号公報）。接合用電極
７を、その凸構造部が接合部４と重なるように絶縁性基
板１上に置いて、適正な負の電圧を印加することによっ
て、図９に示すように、接合部４に静電引力を集中させ
ることが可能となる。つまり、図９に示したように、接
合用電極７の凸構造部と導電性基板２の枠状凸部４との
間では強い静電引力が働くのに対し、その他の部分（隙
間部６）での静電引力を弱めることにより、静電引力に
伴う基板の反りによる隙間部６での接合の問題を軽減し
ようとするものである。このように、接合用電極の形状
及び印加電圧を適正に選択し、隙間部６での接合を抑え
ることにより、従来に比べ歩留まりの高い陽極接合を行
うことが可能となった。
すように、枠状凸部（接合部）４のパターンとほぼ同形
パターンの凸構造を持った接合用金属電極７又は絶縁性
基板１上に枠状凸部パターンとほぼ同形の金属薄膜パタ
ーンを形成した接合用電極等を用いる方法が提案されて
いる（特開平１１−２８１６６８号公報）。接合用電極
７を、その凸構造部が接合部４と重なるように絶縁性基
板１上に置いて、適正な負の電圧を印加することによっ
て、図９に示すように、接合部４に静電引力を集中させ
ることが可能となる。つまり、図９に示したように、接
合用電極７の凸構造部と導電性基板２の枠状凸部４との
間では強い静電引力が働くのに対し、その他の部分（隙
間部６）での静電引力を弱めることにより、静電引力に
伴う基板の反りによる隙間部６での接合の問題を軽減し
ようとするものである。このように、接合用電極の形状
及び印加電圧を適正に選択し、隙間部６での接合を抑え
ることにより、従来に比べ歩留まりの高い陽極接合を行
うことが可能となった。
【０００６】
【発明が解決する課題】しかしながら、基板そのものに
は本来的な反りがあり、また接合時の加熱によっても反
りが発生する。しかも、これらの反り量、反り方は基板
によりまちまちであり、これらに静電引力による反りが
加わるため、作製する半導体センサの構造によっては、
隙間部６で基板の接触が依然として起こるため、前述の
問題を完全に解決するには至っていないのが現状であ
る。また、基板ごとに印加する電圧値等を調整して、接
合を抑えることも可能ではあるが、生産性の観点から現
実的ではない。
は本来的な反りがあり、また接合時の加熱によっても反
りが発生する。しかも、これらの反り量、反り方は基板
によりまちまちであり、これらに静電引力による反りが
加わるため、作製する半導体センサの構造によっては、
隙間部６で基板の接触が依然として起こるため、前述の
問題を完全に解決するには至っていないのが現状であ
る。また、基板ごとに印加する電圧値等を調整して、接
合を抑えることも可能ではあるが、生産性の観点から現
実的ではない。
【０００７】特に、両基板の隙間部６の幅を広くとる必
要があるセンサの場合は、以上の問題はより深刻なもの
となり、歩留まりが著しく低下してしまうことになる。
これを、図６（ｂ）を用いて説明する。図６（ｂ）は、
真空センサ用半導体センサの取り付け方法を示す分解斜
視図である。真空センサは、Ｏリング９を介してセンサ
ケース１０に固定され、ケース１０の円柱部が真空装置
のポートにＯリングを介して取り付けられる。このよう
な構成とすることにより、センサが破損しても簡単に交
換することができる。ここで、真空センサはＯリング９
を介してケース１０に取り付けられるために、ガラス基
板外周部のシリコン基板は取り除く必要があり、例え
ば、枠状凸部４の内側のシリコン基板を所定の厚さにエ
ッチングする際に、同時に除去される。このガラス基板
外周部の幅は、通常４ｍｍ程度が必要となり、従って、
図５の隙間部６の幅は８ｍｍ以上となる。この結果、隙
間部６の中央付近での各基板の歪みが増大し、基板同士
が接触し接合する確率が高くなる。そして、この部分で
接合が一旦起こると、たとえ、接合してしまったシリコ
ン基板をエッチング等で取り除いたとしても、接合時の
化学反応で生じたシリコン酸化物によってガラス表面に
微少の凹凸ができてしまい、リークしやすくなり、真空
シール上の問題で製品の品質が著しく低下することにな
る。
要があるセンサの場合は、以上の問題はより深刻なもの
となり、歩留まりが著しく低下してしまうことになる。
これを、図６（ｂ）を用いて説明する。図６（ｂ）は、
真空センサ用半導体センサの取り付け方法を示す分解斜
視図である。真空センサは、Ｏリング９を介してセンサ
ケース１０に固定され、ケース１０の円柱部が真空装置
のポートにＯリングを介して取り付けられる。このよう
な構成とすることにより、センサが破損しても簡単に交
換することができる。ここで、真空センサはＯリング９
を介してケース１０に取り付けられるために、ガラス基
板外周部のシリコン基板は取り除く必要があり、例え
ば、枠状凸部４の内側のシリコン基板を所定の厚さにエ
ッチングする際に、同時に除去される。このガラス基板
外周部の幅は、通常４ｍｍ程度が必要となり、従って、
図５の隙間部６の幅は８ｍｍ以上となる。この結果、隙
間部６の中央付近での各基板の歪みが増大し、基板同士
が接触し接合する確率が高くなる。そして、この部分で
接合が一旦起こると、たとえ、接合してしまったシリコ
ン基板をエッチング等で取り除いたとしても、接合時の
化学反応で生じたシリコン酸化物によってガラス表面に
微少の凹凸ができてしまい、リークしやすくなり、真空
シール上の問題で製品の品質が著しく低下することにな
る。
【０００８】かかる状況に鑑み、本発明は、一対の絶縁
性基板と導電性基板から複数の半導体センサを製造する
際に、隣接する半導体センサ間の接合すべきでない場所
での基板同士の接合を効果的に防止して陽極接合を行
い、種々の構造の半導体センサを高い歩留まりで製造可
能な半導体センサの製造方法を提供することを目的とす
る。
性基板と導電性基板から複数の半導体センサを製造する
際に、隣接する半導体センサ間の接合すべきでない場所
での基板同士の接合を効果的に防止して陽極接合を行
い、種々の構造の半導体センサを高い歩留まりで製造可
能な半導体センサの製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明の半導体センサの製造方法は、少なくとも一方の
基板に複数の枠状の凸部が設けられた一対の絶縁性基板
と導電性基板とを陽極接合方法により張り合わせた後、
切断し、導電性基板と絶縁性基板とで囲まれた空間を有
する半導体センサを複数個同時に製造する半導体センサ
の製造方法であって、前記陽極接合方法による張り合わ
せ前に、前記絶縁性基板及び前記導電性基板の少なくと
も一方の基板の接合面側で、前記枠状凸部の外側の位置
に、前記枠状凸部の高さ以下の高さを有する支持体を設
けておくことを特徴とする。
本発明の半導体センサの製造方法は、少なくとも一方の
基板に複数の枠状の凸部が設けられた一対の絶縁性基板
と導電性基板とを陽極接合方法により張り合わせた後、
切断し、導電性基板と絶縁性基板とで囲まれた空間を有
する半導体センサを複数個同時に製造する半導体センサ
の製造方法であって、前記陽極接合方法による張り合わ
せ前に、前記絶縁性基板及び前記導電性基板の少なくと
も一方の基板の接合面側で、前記枠状凸部の外側の位置
に、前記枠状凸部の高さ以下の高さを有する支持体を設
けておくことを特徴とする。
【００１０】パイレックスガラスなどの絶縁性基板と、
シリコンなどの導電性基板を重ね合わせて高温に加熱
し、絶縁性基板側に負の電圧を印加して両基板間に強い
静電引力を発生させ、両基板が接触する界面で化学結合
を生じさせることによって複数の基板を貼り合わせる陽
極接合技術において、本来接合してほしくない領域に所
定の厚さを有する支持体のパターンを配置することによ
り、陽極接合中にこの領域の絶縁性基板と導電性基板が
静電引力によって引き合ったとしても、支持体パターン
がスペーサの働きをして、スペーサ周辺での両基板間の
直接接触及び接合を防止することができるため、どのよ
うな構造の半導体センサであっても高い歩留まりで安定
して製造することが可能となる。また、前記支持体は、
隣接する前記枠状凸部間の中央に夫々設けるのが好まし
く、より高い接合防止効果が得られるとともに、接合
後、切断して個々の半導体センサとするときの切断目安
線とすることができる。
シリコンなどの導電性基板を重ね合わせて高温に加熱
し、絶縁性基板側に負の電圧を印加して両基板間に強い
静電引力を発生させ、両基板が接触する界面で化学結合
を生じさせることによって複数の基板を貼り合わせる陽
極接合技術において、本来接合してほしくない領域に所
定の厚さを有する支持体のパターンを配置することによ
り、陽極接合中にこの領域の絶縁性基板と導電性基板が
静電引力によって引き合ったとしても、支持体パターン
がスペーサの働きをして、スペーサ周辺での両基板間の
直接接触及び接合を防止することができるため、どのよ
うな構造の半導体センサであっても高い歩留まりで安定
して製造することが可能となる。また、前記支持体は、
隣接する前記枠状凸部間の中央に夫々設けるのが好まし
く、より高い接合防止効果が得られるとともに、接合
後、切断して個々の半導体センサとするときの切断目安
線とすることができる。
【００１１】また、前記支持体は、前記絶縁性基板の前
記凸部の内側に形成されるセンサ電極と同じ材質を用い
同じ工程で形成すること、あるいは、前記枠状凸部と同
じ工程で形成することを特徴とする。即ち、絶縁性基板
の接合面側に導電性電極や電気配線を形成する必要があ
る場合には、これらの形成工程と一緒に支持体パターン
を形成することも可能であり、また、シリコン基板の異
方性エッチングにより枠状凸部と同時に支持体パターン
を形成できることから、全体の製造工程数を増やすこと
なく、隙間部での接合防止を確実に行うことができる。
記凸部の内側に形成されるセンサ電極と同じ材質を用い
同じ工程で形成すること、あるいは、前記枠状凸部と同
じ工程で形成することを特徴とする。即ち、絶縁性基板
の接合面側に導電性電極や電気配線を形成する必要があ
る場合には、これらの形成工程と一緒に支持体パターン
を形成することも可能であり、また、シリコン基板の異
方性エッチングにより枠状凸部と同時に支持体パターン
を形成できることから、全体の製造工程数を増やすこと
なく、隙間部での接合防止を確実に行うことができる。
【００１２】更に、接合が完了した基板を後工程でさい
の目状に切断する（ダイシング）ときの切断線を支持体
パターンと一致させておくことにより、この支持体パタ
ーンをダイシングの切断目安線としても使用できる。こ
のため、この切断目安線を別工程で形成する必要がな
く、しかもダイシング時にこの支持体パターンも一緒に
ダイシングされて基板上から除去することができる。
の目状に切断する（ダイシング）ときの切断線を支持体
パターンと一致させておくことにより、この支持体パタ
ーンをダイシングの切断目安線としても使用できる。こ
のため、この切断目安線を別工程で形成する必要がな
く、しかもダイシング時にこの支持体パターンも一緒に
ダイシングされて基板上から除去することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。本発明の第１の実施形態を
図１〜３を用いて説明する。図１〜３は、半導体圧力セ
ンサの製造方法を説明する概略図である。ここで、図５
〜９で説明したものと実質的に同一の要素には同一の符
号を記し、説明を一部省略する。導電性基板２には、複
数の枠状凸部４が形成されており、絶縁性基板１と張り
合わせることにより、センサ検出部空間とその外側に隙
間部６が形成される。
施の形態について説明する。本発明の第１の実施形態を
図１〜３を用いて説明する。図１〜３は、半導体圧力セ
ンサの製造方法を説明する概略図である。ここで、図５
〜９で説明したものと実質的に同一の要素には同一の符
号を記し、説明を一部省略する。導電性基板２には、複
数の枠状凸部４が形成されており、絶縁性基板１と張り
合わせることにより、センサ検出部空間とその外側に隙
間部６が形成される。
【００１４】まず、導電性基板２の枠状凸部４は、例え
ばシリコン基板を用いて異方性エッチングにより形成す
る。一方、絶縁性基板１には、枠状凸部４の内側に対応
する位置にセンサ電極３を、隙間部６の中央に対応する
位置に所定高さの支持体８を形成する。なお、センサ電
極３及び支持体パターンには、厚さ数μｍのＢ（ボロ
ン）を拡散したシリコン膜や金属膜等を用い、同一工程
で形成する。また、支持体の高さは、枠状凸部の高さ以
下で、基板が反って導電性基板１と支持体８とが接触し
たときに枠状凸部４と絶縁性基板１との接合部が浮き上
がることのない高さ以上とする。続いて、絶縁性基板と
導電性基板とを重ね合わせて、接合用電極（不図示）を
絶縁性基板上に設置する。この状態で、例えば４００℃
程度に加熱するとともに、接合用電極に−３００Ｖ〜−
１０００Ｖ程度の電圧を所定時間印加して、陽極接合を
行う。
ばシリコン基板を用いて異方性エッチングにより形成す
る。一方、絶縁性基板１には、枠状凸部４の内側に対応
する位置にセンサ電極３を、隙間部６の中央に対応する
位置に所定高さの支持体８を形成する。なお、センサ電
極３及び支持体パターンには、厚さ数μｍのＢ（ボロ
ン）を拡散したシリコン膜や金属膜等を用い、同一工程
で形成する。また、支持体の高さは、枠状凸部の高さ以
下で、基板が反って導電性基板１と支持体８とが接触し
たときに枠状凸部４と絶縁性基板１との接合部が浮き上
がることのない高さ以上とする。続いて、絶縁性基板と
導電性基板とを重ね合わせて、接合用電極（不図示）を
絶縁性基板上に設置する。この状態で、例えば４００℃
程度に加熱するとともに、接合用電極に−３００Ｖ〜−
１０００Ｖ程度の電圧を所定時間印加して、陽極接合を
行う。
【００１５】上述したように、陽極接合時には両基板間
に強い静電引力が働き、あるいは基板自体及び加熱時の
反りが存在するために、隙間部６においても基板同士が
接触し、その結果その部分が接合してしまうことにな
る。特に、隙間部６の平面方向の幅を広くとる必要があ
るセンサ構造の場合は、その確率が高くなるが、本実施
の形態においては、本来接合したくない領域に支持体パ
ターン８を配置しているため、図２に示すように、陽極
接合中に絶縁性基板１と導電性基板２が静電引力によっ
て接近しても、支持体８があるために結局は接触するこ
とができず、その結果この部分で絶縁性基板１と導電性
基板２との接合を防止することができる。その一方で、
接合部４では確実に接合することができる。
に強い静電引力が働き、あるいは基板自体及び加熱時の
反りが存在するために、隙間部６においても基板同士が
接触し、その結果その部分が接合してしまうことにな
る。特に、隙間部６の平面方向の幅を広くとる必要があ
るセンサ構造の場合は、その確率が高くなるが、本実施
の形態においては、本来接合したくない領域に支持体パ
ターン８を配置しているため、図２に示すように、陽極
接合中に絶縁性基板１と導電性基板２が静電引力によっ
て接近しても、支持体８があるために結局は接触するこ
とができず、その結果この部分で絶縁性基板１と導電性
基板２との接合を防止することができる。その一方で、
接合部４では確実に接合することができる。
【００１６】また、本実施の形態では、支持体８の形成
をセンサ電極３と同一工程で行っているため、製造工程
を増加させることなく、従来法と同様の高いスループッ
トで半導体圧力センサを製造することができる。また、
支持体８は、上述したようにＢを拡散したシリコンや金
属膜のように、導電性基板２と化学反応を起こしにくい
材質を用いているため、導電性基板と接触しても接合を
防止することができる。したがって、陽極接合終了後の
支持体８は、図３の様に導電性基板２から離れた状態と
なる。
をセンサ電極３と同一工程で行っているため、製造工程
を増加させることなく、従来法と同様の高いスループッ
トで半導体圧力センサを製造することができる。また、
支持体８は、上述したようにＢを拡散したシリコンや金
属膜のように、導電性基板２と化学反応を起こしにくい
材質を用いているため、導電性基板と接触しても接合を
防止することができる。したがって、陽極接合終了後の
支持体８は、図３の様に導電性基板２から離れた状態と
なる。
【００１７】また、半導体センサを製造する過程で、陽
極接合後に基板をさいの目状に切断する際の切断目安線
を絶縁性基板１の上面に形成しておき、それを目印に切
断を行う場合がしばしばある。このような場合は、絶縁
性基板１がガラスのような透明基板であれば、図３の様
に切断線５の位置に支持体パターン８を配置させておく
ことにより、絶縁性基板１の上面に切断目安線を形成す
る必要がなくなり、半導体センサの製造工程を簡略化す
ることができる。さらに、支持体パターン８の幅を切断
幅以下にしておくことにより、基板の切断と同時に支持
体パターン８を基板から除去することができ、圧力セン
サの外観や機能に影響を及ぼすことがない。
極接合後に基板をさいの目状に切断する際の切断目安線
を絶縁性基板１の上面に形成しておき、それを目印に切
断を行う場合がしばしばある。このような場合は、絶縁
性基板１がガラスのような透明基板であれば、図３の様
に切断線５の位置に支持体パターン８を配置させておく
ことにより、絶縁性基板１の上面に切断目安線を形成す
る必要がなくなり、半導体センサの製造工程を簡略化す
ることができる。さらに、支持体パターン８の幅を切断
幅以下にしておくことにより、基板の切断と同時に支持
体パターン８を基板から除去することができ、圧力セン
サの外観や機能に影響を及ぼすことがない。
【００１８】次に、本発明の第２の実施形態を図４に示
す。第１の実施形態においては、支持体パターン８は、
絶縁性基板１の接合面側に形成されるセンサ電極３の形
成工程と同時に形成する場合を示したが、本例は、支持
体パターンを導電性基板側に形成した例である。導電性
基板上に支持体パターンを形成するには、図４に示すよ
うに、導電性基板２の接合部４の枠状凸部を異方性エッ
チング等により形成する際、同時に支持体パターン８を
形成すればよい。このようにして、上記第１の実施形態
と同様の効果を得ることができる。なお、この場合にお
いても切断線５の位置に支持体パターン８を配置させて
おくことにより製造工程の簡略化が図ることができるの
は第１の実施形態の場合と同じである。
す。第１の実施形態においては、支持体パターン８は、
絶縁性基板１の接合面側に形成されるセンサ電極３の形
成工程と同時に形成する場合を示したが、本例は、支持
体パターンを導電性基板側に形成した例である。導電性
基板上に支持体パターンを形成するには、図４に示すよ
うに、導電性基板２の接合部４の枠状凸部を異方性エッ
チング等により形成する際、同時に支持体パターン８を
形成すればよい。このようにして、上記第１の実施形態
と同様の効果を得ることができる。なお、この場合にお
いても切断線５の位置に支持体パターン８を配置させて
おくことにより製造工程の簡略化が図ることができるの
は第１の実施形態の場合と同じである。
【００１９】本発明において、絶縁性基板としては、ガ
ラス、ＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ ２Ｏ３及びこれらと
金属、半導体等との積層体が用いられ、導電性基板して
は、シリコン等の半導体、金属等が用いられるが、接触
して化学結合を生じ、かつ接合時に高温に加熱する必要
があることから熱膨張率の近い材質のもの同志が選択し
て用いられる。例えば、導電性基板にシリコンを用いた
場合、絶縁性基板として、パイレックスガラス（コーニ
ング社製）やＳＤ２ガラス（ＨＯＹＡ社製）の他、パイ
レックスガラスとコバール１０（鉄ニッケル系合金）の
積層体が好適に用いられる。また、支持体８の材質とし
ては、シリコン膜や金属膜を用いるのが好ましいが、こ
れらに限定されるものではない。例えば、絶縁性基板と
同質の材質で導電性基板２と化学反応を起こすものであ
っても用いることができる。ただし、この場合は、この
支持体パターンに沿って個々の半導体センサに切断する
際に、同時に接合部分を取り除くようにする。
ラス、ＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ ２Ｏ３及びこれらと
金属、半導体等との積層体が用いられ、導電性基板して
は、シリコン等の半導体、金属等が用いられるが、接触
して化学結合を生じ、かつ接合時に高温に加熱する必要
があることから熱膨張率の近い材質のもの同志が選択し
て用いられる。例えば、導電性基板にシリコンを用いた
場合、絶縁性基板として、パイレックスガラス（コーニ
ング社製）やＳＤ２ガラス（ＨＯＹＡ社製）の他、パイ
レックスガラスとコバール１０（鉄ニッケル系合金）の
積層体が好適に用いられる。また、支持体８の材質とし
ては、シリコン膜や金属膜を用いるのが好ましいが、こ
れらに限定されるものではない。例えば、絶縁性基板と
同質の材質で導電性基板２と化学反応を起こすものであ
っても用いることができる。ただし、この場合は、この
支持体パターンに沿って個々の半導体センサに切断する
際に、同時に接合部分を取り除くようにする。
【００２０】以上、本発明の圧力センサの製造方法につ
いて実施の形態を挙げて説明してきたが、その構造及び
構成については本発明が理解できる程度に概略的に示し
たものに過ぎず、また数値や材質については例示に過ぎ
ない。したがって、本発明は上記の実施の形態に限定さ
れず、特許請求の範囲の記載に基づいて様々の形態に変
更可能である。加えて、本発明は、図１に示す構造の圧
力センサに限定されることはなく、少なくともいずれか
一方に枠状凸部が形成された一対の導電性基板と絶縁性
基板を陽極接合法により張り合わせて作製する半導体セ
ンサであれば、他の構造の圧力センサ、加速度センサ、
角速度センサ等、種々の構造、構成の半導体センサに適
用できるものである。
いて実施の形態を挙げて説明してきたが、その構造及び
構成については本発明が理解できる程度に概略的に示し
たものに過ぎず、また数値や材質については例示に過ぎ
ない。したがって、本発明は上記の実施の形態に限定さ
れず、特許請求の範囲の記載に基づいて様々の形態に変
更可能である。加えて、本発明は、図１に示す構造の圧
力センサに限定されることはなく、少なくともいずれか
一方に枠状凸部が形成された一対の導電性基板と絶縁性
基板を陽極接合法により張り合わせて作製する半導体セ
ンサであれば、他の構造の圧力センサ、加速度センサ、
角速度センサ等、種々の構造、構成の半導体センサに適
用できるものである。
【００２１】
【発明の効果】本発明は、絶縁性基板と導電性基板を陽
極接合する際に、本来ならば接合されるべきでない領域
に、所定の厚さを有する支持体パターンを配置すること
により、絶縁性基板と導電性基板が静電引力によって接
近しようとしても、この支持体パターンがストッパの役
目として働くためにその厚さ以上に基板同士が接近する
ことが妨げられ、その結果その部分周辺が接合されるこ
とを防ぐことができ、最終的には製品の歩留まりを上げ
ることができる。
極接合する際に、本来ならば接合されるべきでない領域
に、所定の厚さを有する支持体パターンを配置すること
により、絶縁性基板と導電性基板が静電引力によって接
近しようとしても、この支持体パターンがストッパの役
目として働くためにその厚さ以上に基板同士が接近する
ことが妨げられ、その結果その部分周辺が接合されるこ
とを防ぐことができ、最終的には製品の歩留まりを上げ
ることができる。
【００２２】またこのストッパとなる支持体パターン
は、絶縁性基板の接合面側に形成される電極及び配線
や、導電性基板の接合部の枠状凸部を形成するための工
程と同時に形成することができるために、種々の半導体
センサを製造する工程への影響もなく、むしろその後工
程で基板をさいの目状に切断する際の切断目安線を、こ
のストッパとなるパターンと兼用することにより、切断
目安線を別途形成する必要がなくなり、半導体センサの
製造コストを下げることができる等の効果がある。
は、絶縁性基板の接合面側に形成される電極及び配線
や、導電性基板の接合部の枠状凸部を形成するための工
程と同時に形成することができるために、種々の半導体
センサを製造する工程への影響もなく、むしろその後工
程で基板をさいの目状に切断する際の切断目安線を、こ
のストッパとなるパターンと兼用することにより、切断
目安線を別途形成する必要がなくなり、半導体センサの
製造コストを下げることができる等の効果がある。
【図１】本発明の第１の実施形態を説明する概略断面図
である。
である。
【図２】陽極接合時の基板の状態を示す概略断面図であ
る。
る。
【図３】陽極接合後の基板の状態を示す概略断面図であ
る。
る。
【図４】本発明の第２の実施形態を説明する概略断面図
である。
である。
【図５】従来の半導体センサの製造方法を説明する概略
図である。
図である。
【図６】代表的な半導体センサを示す概略斜視図であ
る。
る。
【図７】従来の陽極接合中の状態を示す概略断面図であ
る。
る。
【図８】従来の改良した陽極接合法を示す概略断面図で
ある。
ある。
【図９】図８の部分拡大図である。
１ 絶縁性基板、 ２ 導電性基板、 ３ センサ電極、 ４ 接合部（枠状凸部）、 ５ 切断線、 ６ 隙間部、 ７ 接合用電極、 ８ 支持体 ９ Ｏリング、 １０ センサケース。
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも一方の基板に複数の枠状の凸
部が設けられた一対の絶縁性基板と導電性基板とを陽極
接合法により張り合わせた後、切断し、導電性基板と絶
縁性基板とで囲まれた空間を有する半導体センサを複数
個同時に製造する半導体センサの製造方法であって、前
記陽極接合法による張り合わせ前に、前記絶縁性基板及
び前記導電性基板の少なくとも一方の基板の接合面側
で、前記枠状凸部の外側の位置に、前記枠状凸部の高さ
以下の高さを有する支持体を設けておくことを特徴とす
る半導体センサの製造方法。 - 【請求項２】 前記支持体は、隣接する前記枠状凸部間
の中央に夫々設けることを特徴とする請求項１記載の半
導体センサの製造方法。 - 【請求項３】 前記支持体は、前記絶縁性基板の前記枠
状凸部の内側に形成されるセンサ電極と同じ材料を用い
同じ工程で形成することを特徴とする請求項１又は２記
載の半導体センサの製造方法。 - 【請求項４】 前記支持体は、前記枠状凸部と同じ工程
で形成することを特徴とする請求項１又は２記載の半導
体センサの製造方法。 - 【請求項５】 前記支持体を切断目安線とすることを特
徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体セ
ンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000225900A JP4345907B2 (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 半導体センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000225900A JP4345907B2 (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 半導体センサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002043585A true JP2002043585A (ja) | 2002-02-08 |
| JP4345907B2 JP4345907B2 (ja) | 2009-10-14 |
Family
ID=18719607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000225900A Expired - Fee Related JP4345907B2 (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 半導体センサの製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4345907B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007142854A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Sony Corp | 信号伝送回路装置及び信号伝送回路装置の製造方法 |
| US7326988B2 (en) | 2002-07-02 | 2008-02-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor device and method for fabricating the same |
-
2000
- 2000-07-26 JP JP2000225900A patent/JP4345907B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| US7326988B2 (en) | 2002-07-02 | 2008-02-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor device and method for fabricating the same |
| JP2007142854A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Sony Corp | 信号伝送回路装置及び信号伝送回路装置の製造方法 |
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| JP4345907B2 (ja) | 2009-10-14 |
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