JP2005049208A - Acceleration sensor and method of manufacturing the same - Google Patents

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澄夫 赤井
Hitoshi Yoshida
仁 吉田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an acceleration sensor small in size and low in cost, and to provide a method of manufacturing the same. <P>SOLUTION: Between the sensor main part 1 composed of an overlapping part 12 arranged inside the frame part 11 and supported by the frame part 11 via the 4 bending parts 13, and the bottom wall 3a of the boxy package 3 to store the sensor main part 1 therein, a sheetlike stopper 2 is interposed. The stopper 2 is formed from a thermosetting adhesive film by thermosetting. The sensor main body 1 constitutes the semiconductor acceleration sensor main body, and the package 3 constitutes the base member. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、家電製品などの民生機器や娯楽製品などの様々な分野で用いられる加速度センサおよびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to an acceleration sensor used in various fields such as consumer electronics such as home appliances and entertainment products, and a manufacturing method thereof.

近年、家電製品などの民生機器や娯楽製品などの様々な分野において、半導体加速度センサや半導体圧力センサなどの半導体センサが多岐にわたって用いられるようになっており、中でも複数方向それぞれの加速度に感度を有する半導体多軸加速度センサの需要が急増している。なお、一般的な半導体加速度センサとしては、いわゆる片持ち梁式の半導体加速度センサといわゆる両持ち梁式の半導体加速度センサとが知られており、検出方式としては、機械的なひずみを電気抵抗の変化として検出する方式と重り部の変位を静電容量の変化として検出する方式とが知られている。   In recent years, semiconductor sensors such as semiconductor acceleration sensors and semiconductor pressure sensors have been widely used in various fields such as consumer electronics such as home appliances and entertainment products, and in particular, they have sensitivity to accelerations in multiple directions. The demand for semiconductor multi-axis acceleration sensors is increasing rapidly. As a general semiconductor acceleration sensor, a so-called cantilever type semiconductor acceleration sensor and a so-called doubly-supported type semiconductor acceleration sensor are known. As a detection method, mechanical strain is measured by electric resistance. There are known a method for detecting a change and a method for detecting a displacement of a weight part as a change in capacitance.

ここにおいて、機械的なひずみを電気抵抗の変化として検出する両持ち梁式の半導体多軸加速度センサとしては、例えば図14に示す構成を有するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。図14に示した構成を有する半導体多軸加速度センサは、シリコン基板201上にシリコンエピタキシャル層202を成長した所謂エピ基板200を用いて形成したセンサ本体(半導体加速度センサ本体)1’の裏面にガラス基板からなるストッパ2’が陽極接合により接合されている。   Here, as a doubly supported semiconductor multi-axis acceleration sensor for detecting mechanical strain as a change in electrical resistance, for example, a sensor having a configuration shown in FIG. 14 has been proposed (see, for example, Patent Document 1). . The semiconductor multi-axis acceleration sensor having the configuration shown in FIG. 14 has a glass on the back surface of a sensor body (semiconductor acceleration sensor body) 1 ′ formed using a so-called epi substrate 200 in which a silicon epitaxial layer 202 is grown on a silicon substrate 201. A stopper 2 'made of a substrate is bonded by anodic bonding.

センサ本体1’は、矩形枠状のフレーム部11’を備え、フレーム部11’の内側に配置された重り部12’がフレーム部11’よりも薄肉である4つの撓み部13’を介してフレーム部11’に連続一体に連結された構造を有している。なお、4つの撓み部13’は十字状に配置されている。   The sensor body 1 ′ includes a frame portion 11 ′ having a rectangular frame shape, and a weight portion 12 ′ disposed on the inner side of the frame portion 11 ′ via four flexible portions 13 ′ that are thinner than the frame portion 11 ′. It has a structure that is continuously and integrally connected to the frame portion 11 '. The four bent portions 13 'are arranged in a cross shape.

各撓み部13’には、それぞれひずみを検出する抵抗体として2つずつのピエゾ抵抗Rが形成されている。ピエゾ抵抗Rは、2つのブリッジ回路を構成するように配線(図示せず)によって接続されている。また、ブリッジ回路の各端子となるパッド16はフレーム部11’に形成されている。   Two piezoresistors R are formed in each bent portion 13 'as resistors for detecting strain. The piezoresistors R are connected by wiring (not shown) so as to form two bridge circuits. Further, pads 16 serving as terminals of the bridge circuit are formed on the frame portion 11 '.

ここにおいて、図14の左側に示したように、センサ本体1’の厚み方向をz軸方向、z軸方向に直交する平面においてフレーム部11’の一辺に沿った方向をx軸方向、この一辺に直交する辺に沿った方向をy軸方向と規定すれば、重り部12’は、x軸方向に延長された2つ1組の撓み部13’,13’と、y軸方向に延長された2つ1組の撓み部13’,13’とを介してフレーム部11’に支持されていることになり、x軸方向に延長された2つの撓み部13’,13’に形成された合計4つのピエゾ抵抗Rがx軸方向の加速度を検出するためのブリッジ回路を構成するように配線によって電気的に接続され、y軸方向に延長された2つの撓み部13’,13’に形成された合計4つのピエゾ抵抗Rがy軸方向の加速度を検出するためのブリッジ回路を構成するように配線によって電気的に接続されている。   Here, as shown on the left side of FIG. 14, the thickness direction of the sensor body 1 ′ is the z-axis direction, and the direction along one side of the frame portion 11 ′ in the plane orthogonal to the z-axis direction is the x-axis direction. If the direction along the side orthogonal to the y-axis direction is defined as the y-axis direction, the weight portion 12 'is extended in the y-axis direction with a pair of bent portions 13' and 13 'extended in the x-axis direction. In addition, it is supported by the frame portion 11 ′ via a pair of bending portions 13 ′ and 13 ′, and is formed in two bending portions 13 ′ and 13 ′ extended in the x-axis direction. A total of four piezoresistors R are electrically connected by wiring so as to form a bridge circuit for detecting acceleration in the x-axis direction, and are formed in two flexures 13 ′ and 13 ′ extended in the y-axis direction. A total of four piezoresistors R are used to detect acceleration in the y-axis direction. It is electrically connected by a wiring so as to constitute a bridge circuit.

また、ストッパ2’は、外形が矩形状であって、センサ本体1’の裏面に周部が陽極接合により接合されており、重り部12’との対向面に重り部12’の移動範囲を確保するための凹所2a’が形成されている。なお、ストッパ2’は、重り部12’の変位量を制限する機能を有している。   The stopper 2 ′ has a rectangular outer shape, and a peripheral portion is joined to the back surface of the sensor body 1 ′ by anodic bonding, and the movement range of the weight portion 12 ′ is set on the surface facing the weight portion 12 ′. A recess 2a ′ for securing is formed. The stopper 2 'has a function of limiting the amount of displacement of the weight portion 12'.

上述の図14に示した構成を有する半導体多軸加速度センサは、センサ本体1’にx軸方向ないしy軸方向の成分を含む外力(すなわち、加速度)が作用すると、重り部12’の慣性によってフレーム部11’に対して重り部12’が変位し、結果的に撓み部13’が撓んで当該撓み部13’に形成されているピエゾ抵抗Rの抵抗値が変化することになる。つまり、ピエゾ抵抗Rの抵抗値の変化を検出することによりセンサ本体1’に作用したx軸方向ないしy軸方向の加速度をそれぞれ検出することができる。   In the semiconductor multi-axis acceleration sensor having the configuration shown in FIG. 14 described above, when an external force (that is, acceleration) including a component in the x-axis direction or the y-axis direction acts on the sensor body 1 ′, the inertia of the weight portion 12 ′. The weight portion 12 ′ is displaced with respect to the frame portion 11 ′. As a result, the bent portion 13 ′ is bent, and the resistance value of the piezoresistor R formed in the bent portion 13 ′ is changed. That is, by detecting a change in the resistance value of the piezoresistor R, the acceleration in the x-axis direction or the y-axis direction that has acted on the sensor body 1 ′ can be detected.

ところで、図14におけるセンサ本体1’では、フレーム部11’と重り部12’とを分離するために、水酸化カリウム水溶液(KOH)などのアルカリ系溶液を用い上記エピ基板200の裏面側からエッチング速度の結晶方位依存性を利用してウェットエッチングによる異方性エッチングを行っているので、センサ本体1’の小型化が上記異方性エッチングを行う際に上記エピ基板200の裏面に形成するマスクの開口寸法に応じて制限されてしまい、撓み部13’の長さが短くなり高感度化が難しくなってしまう。そこで、図14におけるセンサ本体1’では、上記異方性エッチングを行った後に切込溝203を形成することで撓み部13’の長さを長くすることによって、高感度化を図っている。   Incidentally, in the sensor main body 1 ′ in FIG. 14, etching is performed from the back side of the epitaxial substrate 200 using an alkaline solution such as a potassium hydroxide aqueous solution (KOH) in order to separate the frame portion 11 ′ and the weight portion 12 ′. Since anisotropic etching by wet etching is performed using the crystal orientation dependence of speed, a mask formed on the back surface of the epitaxial substrate 200 when the sensor body 1 ′ is miniaturized to perform the anisotropic etching. Therefore, the length of the bent portion 13 'is shortened and it is difficult to achieve high sensitivity. Therefore, in the sensor body 1 ′ in FIG. 14, the sensitivity is increased by increasing the length of the bent portion 13 ′ by forming the cut groove 203 after performing the anisotropic etching.

なお、図14に示した構成を有する半導体多軸加速度センサは、図示しないパッケージに収納されるか、あるいは、図示しない基板に実装される。
特開平9−289327号公報(第3頁〜第4頁、図1、図2)
The semiconductor multi-axis acceleration sensor having the configuration shown in FIG. 14 is housed in a package (not shown) or mounted on a substrate (not shown).
JP-A-9-289327 (pages 3 to 4, FIGS. 1 and 2)

ところで、上述の各半導体多軸加速度センサでは、ガラス基板からなるストッパ2’により重り部12’の変位を制限することができるので、z軸方向に過大な加速度がかかったときに撓み部13’などが破損するのを防止することができる。   By the way, in each of the semiconductor multi-axis acceleration sensors described above, the displacement of the weight portion 12 ′ can be limited by the stopper 2 ′ made of a glass substrate. Therefore, when excessive acceleration is applied in the z-axis direction, the bending portion 13 ′. Etc. can be prevented from being damaged.

しかしながら、上述の各半導体多軸加速度センサは、半導体加速度センサ本体であるセンサ本体1’とストッパ2’とが陽極接合により固着されているので、センサ本体1’を多数形成したウェハを個々のセンサ本体1’に分離するダイシング工程においてチップの切りしろを比較的大きくしなければならず、1枚のウェハから得られるチップ数が少なくなって製造コストが高くなってしまうとともに、センサ本体1’が大きくなってしまう。   However, in each of the semiconductor multi-axis acceleration sensors described above, the sensor body 1 ′, which is the semiconductor acceleration sensor body, and the stopper 2 ′ are fixed by anodic bonding. In the dicing process of separating into the main body 1 ′, the cutting margin of the chip has to be relatively large, the number of chips obtained from one wafer is reduced, the manufacturing cost is increased, and the sensor main body 1 ′ is increased. It gets bigger.

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、小型化且つ低コスト化が容易な加速度センサおよびその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide an acceleration sensor that can be reduced in size and reduced in cost and a method for manufacturing the same.

請求項1の発明は、枠状のフレーム部の内側に配置した重り部が重り部を挟んで配置された少なくとも1組の撓み部を介してフレーム部に支持され、フレーム部に対する重り部の変位により撓み部に生じるひずみによって抵抗率の変化する抵抗体が撓み部に形成された半導体加速度センサ本体と、半導体加速度センサ本体を固着するベース部材と、半導体加速度センサ本体とベース部材との間に介在し重り部の変位を制限するストッパとを備え、ストッパは、熱硬化性接着フィルムを熱硬化させて形成されていることを特徴とする。なお、ベース部材としては、例えば、パッケージや基板などがある。   According to the first aspect of the present invention, the weight portion disposed inside the frame-shaped frame portion is supported by the frame portion via at least one set of bending portions disposed with the weight portion interposed therebetween, and the displacement of the weight portion relative to the frame portion is achieved. The semiconductor acceleration sensor main body in which the resistor whose resistivity is changed by the strain generated in the bending portion is formed in the bending portion, the base member for fixing the semiconductor acceleration sensor main body, and the semiconductor acceleration sensor main body and the base member interposed A stopper for limiting the displacement of the weight part, and the stopper is formed by thermosetting a thermosetting adhesive film. Examples of the base member include a package and a substrate.

この発明によれば、半導体加速度センサ本体を多数形成したウェハを個々の半導体加速度センサ本体に分離するダイシング工程においてチップ(半導体加速度センサ本体)の切りしろを従来のように半導体加速度センサ本体とストッパとを陽極接合により接合しているものに比べて小さくすることができるので、1枚のウェハから得られるチップ数を多くできるとともに半導体加速度センサ本体のサイズを小さくすることができ、小型化且つ低コスト化を容易に図ることができる。なお、切りしろとチップの厚みとの間には相関関係があり、チップの厚みが厚いほど切りしろは大きくなる傾向がある。このような傾向があるのは、チップの厚みが増すほど、切断時に必要なパワーが増し、それに耐え得るダイシングソーを使用しなければならず、より厚みの大きなダイシングソーを使用する必要があるからである。   According to the present invention, in the dicing process of separating a wafer formed with a large number of semiconductor acceleration sensor main bodies into individual semiconductor acceleration sensor main bodies, the cutting margin of the chip (semiconductor acceleration sensor main body) can be reduced as in the prior art. Since the number of chips obtained from one wafer can be increased, the size of the semiconductor acceleration sensor body can be reduced, and the size and cost can be reduced. Can be easily achieved. Note that there is a correlation between the cutting margin and the thickness of the chip, and the cutting margin tends to increase as the thickness of the chip increases. The reason for this tendency is that as the thickness of the chip increases, the power required for cutting increases, and a dicing saw that can withstand it must be used, and a thicker dicing saw must be used. It is.

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記フレーム部は、前記ストッパとの対向面において前記重り部側の端部の全周に亘って前記ストッパ側および前記重り部側を開放した凹部が形成され、当該凹部における前記ストッパとの対向面と前記ストッパとの間の距離が、前記重り部と前記ストッパとの間の距離を下回らないように設定されてなることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the frame portion opens the stopper side and the weight portion side over the entire circumference of the end portion on the weight portion side on the surface facing the stopper. A recess is formed, and the distance between the surface facing the stopper in the recess and the stopper is set so as not to be less than the distance between the weight and the stopper.

この発明によれば、前記熱硬化性接着フィルムの熱硬化時に前記熱硬化性接着フィルムと前記重り部とが接着するのを防止することができる。   According to this invention, it can prevent that the said thermosetting adhesive film and the said weight part adhere | attach at the time of the thermosetting of the said thermosetting adhesive film.

請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記熱硬化性接着フィルムは、熱硬化時に前記重り部と接着するのを防止する接着防止用凹所が前記重り部との対向面に形成されてなることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the thermosetting adhesive film has an adhesion preventing recess that prevents the thermosetting adhesive film from adhering to the weight portion during thermosetting. It is formed on the opposing surface.

この発明によれば、前記熱硬化性接着フィルムの熱硬化時に前記熱硬化性接着フィルムと前記重り部とが接着するのを防止することができ、製造歩留まりの向上による低コスト化が図れる。   According to this invention, it is possible to prevent the thermosetting adhesive film and the weight part from adhering at the time of thermosetting the thermosetting adhesive film, and it is possible to reduce the cost by improving the production yield.

請求項4の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記熱硬化性接着フィルムは、前記半導体加速度センサ本体と重ねる前に前記重り部に対向する部分があらかじめ硬化されてなることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the thermosetting adhesive film is formed such that a portion facing the weight portion is cured in advance before being overlapped with the semiconductor acceleration sensor main body. Features.

この発明によれば、製造時に前記熱硬化性接着フィルムと前記重り部とが接着するのを防止することができ、製造歩留まりの向上による低コスト化が図れる。   According to this invention, it is possible to prevent the thermosetting adhesive film and the weight part from being bonded at the time of manufacturing, and cost reduction can be achieved by improving the manufacturing yield.

請求項5の発明は、請求項1ないし請求項4の発明において、前記ベース部材は、前記ストッパの周部を前記フレーム部との間に保持する支持突起が突設され、前記ストッパの中央部との間に隙間が形成されてなることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the invention, the base member is provided with a support protrusion that holds the peripheral portion of the stopper between the frame portion and the central portion of the stopper. A gap is formed between the two.

この発明によれば、製造時に前記熱硬化性接着フィルムと前記重り部とが接着するのを防止することができ、製造歩留まりの向上による低コスト化が図れる。   According to this invention, it is possible to prevent the thermosetting adhesive film and the weight part from being bonded at the time of manufacturing, and cost reduction can be achieved by improving the manufacturing yield.

請求項6の発明は、請求項1ないし請求項5の発明において、前記熱硬化性接着フィルムは、前記ベース部材の材料よりも弾性率の小さな材料により形成されてなることを特徴とする。   The invention of claim 6 is characterized in that, in the inventions of claims 1 to 5, the thermosetting adhesive film is made of a material having a smaller elastic modulus than the material of the base member.

この発明によれば、前記ストッパが前記ベース部材よりも弾性率の大きな材料により形成されている場合に比べて、過大な加速度がかかって前記重り部が前記ストッパに衝突した時に前記撓み部が折損する可能性が少なくなり、信頼性が向上する。   According to this invention, compared with the case where the stopper is made of a material having a larger elastic modulus than the base member, the bending portion breaks when the weight portion collides with the stopper due to excessive acceleration. This reduces the possibility of doing so and improves reliability.

請求項7の発明は、請求項1ないし請求項6の発明において、前記熱硬化性接着フィルムは、エポキシ樹脂により形成されてなることを特徴とする。   The invention of claim 7 is characterized in that, in the inventions of claims 1 to 6, the thermosetting adhesive film is formed of an epoxy resin.

この発明によれば、前記熱硬化性接着フィルムがフェルール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの他の熱硬化性樹脂により形成されている場合に比べて、前記ストッパと前記半導体加速度センサ本体との接着力および前記ストッパと前記ベース部材との接着力を高めることができ、しかも、前記ストッパの化学的および電気的な安定性が高くなる。   According to this invention, compared with the case where the thermosetting adhesive film is formed of another thermosetting resin such as a ferrule resin or an unsaturated polyester resin, the adhesive force between the stopper and the semiconductor acceleration sensor main body is increased. In addition, the adhesive force between the stopper and the base member can be increased, and the chemical and electrical stability of the stopper is increased.

請求項8の発明は、請求項1ないし請求項7の発明において、前記熱硬化性接着フィルムは、フィラーを含有してなることを特徴とする。   The invention of claim 8 is characterized in that, in the inventions of claims 1 to 7, the thermosetting adhesive film contains a filler.

この発明によれば、前記熱硬化性接着フィルムの加熱時に前記熱硬化性接着フィルムが一時的に軟化して前記半導体加速度センサ本体の前記フレーム部が前記ストッパに沈み込む現象が発生するのを防止することができるので、前記熱硬化性接着フィルムの加熱時に前記熱硬化性接着フィルムと前記半導体加速度センサ本体の前記重り部とが接着するのを防止することができるとともに、前記ストッパと前記重り部との間の距離が設計値よりも短くなるのを防止することができる。   According to the present invention, it is possible to prevent a phenomenon in which the frame portion of the semiconductor acceleration sensor body sinks into the stopper due to temporary softening of the thermosetting adhesive film when the thermosetting adhesive film is heated. Therefore, when the thermosetting adhesive film is heated, the thermosetting adhesive film and the weight portion of the semiconductor acceleration sensor main body can be prevented from adhering to each other, and the stopper and the weight portion can be prevented. Can be prevented from becoming shorter than the design value.

請求項9の発明は、請求項1記載の加速度センサの製造方法であって、半導体加速度センサ本体を多数形成したウェハに多数の半導体加速度センサ本体に対応する大きさの熱硬化性接着フィルムをラミネートした後でダイシングを行うことにより半導体加速度センサ本体と熱硬化性接着フィルムとからなるセンサチップを形成し、その後、センサチップをベース部材の所定位置に配置し、熱硬化性接着フィルムを加熱することによりベース部材に接着させることを特徴とする。   The invention according to claim 9 is the method of manufacturing the acceleration sensor according to claim 1, wherein a thermosetting adhesive film having a size corresponding to a large number of semiconductor acceleration sensor bodies is laminated on a wafer on which a large number of semiconductor acceleration sensor bodies are formed. Thereafter, dicing is performed to form a sensor chip composed of the semiconductor acceleration sensor main body and the thermosetting adhesive film, and then the sensor chip is disposed at a predetermined position of the base member to heat the thermosetting adhesive film. It adheres to a base member by this.

この発明によれば、半導体加速度センサ本体を多数形成したウェハを個々の半導体加速度センサ本体に分離するダイシング工程において、チップの切りしろを従来のように半導体加速度センサ本体とストッパとを陽極接合により接合しているものに比べて小さくすることができ、1枚のウェハから得られるチップ数を多くできるとともに半導体加速度センサ本体のサイズを小さくすることができるので、小型化且つ低コスト化が容易な加速度センサを提供することができる。   According to the present invention, in a dicing process in which a wafer formed with a large number of semiconductor acceleration sensor bodies is separated into individual semiconductor acceleration sensor bodies, the chip acceleration margin is bonded to the semiconductor acceleration sensor body and the stopper by conventional anodic bonding. The size of the semiconductor acceleration sensor body can be reduced while the number of chips obtained from one wafer can be increased and the size of the semiconductor acceleration sensor body can be reduced. A sensor can be provided.

請求項10の発明は、請求項1記載の加速度センサの製造方法であって、ベース部材の所定位置にストッパとなる熱硬化性接着フィルムと半導体加速度センサ本体とを重ねて配置し、熱硬化性接着フィルムを加熱することによりベース部材に接着させることを特徴とする。   A tenth aspect of the present invention is the method of manufacturing the acceleration sensor according to the first aspect, wherein a thermosetting adhesive film serving as a stopper and a semiconductor acceleration sensor main body are disposed in a predetermined position on the base member so as to overlap each other. The adhesive film is heated to adhere to the base member.

この発明によれば、半導体加速度センサ本体を多数形成したウェハを個々の半導体加速度センサ本体に分離するダイシング工程において、チップの切りしろを従来のように半導体加速度センサ本体とストッパとを陽極接合により接合しているものに比べて小さくすることができ、1枚のウェハから得られるチップ数を多くできるとともに半導体加速度センサ本体のサイズを小さくすることができるので、小型化且つ低コスト化が容易な加速度センサを提供することができる。   According to the present invention, in a dicing process in which a wafer formed with a large number of semiconductor acceleration sensor bodies is separated into individual semiconductor acceleration sensor bodies, the chip acceleration margin is bonded to the semiconductor acceleration sensor body and the stopper by conventional anodic bonding. The size of the semiconductor acceleration sensor body can be reduced while the number of chips obtained from one wafer can be increased and the size of the semiconductor acceleration sensor body can be reduced. A sensor can be provided.

請求項11の発明は、請求項3記載の加速度センサの製造方法であって、半導体加速度センサ本体とストッパ用の熱硬化性接着フィルムとを重ねる前に熱硬化性接着フィルムに接着防止用凹所を形成しておき、半導体加速度センサ本体と熱硬化性接着フィルムとを重ねた後で熱硬化性接着フィルムを加熱するようにし、接着防止用凹所を形成するにあたっては、熱硬化性接着フィルムにおける接着防止用凹所の形成予定領域を有機溶剤によりエッチングすることを特徴とする。   The invention according to claim 11 is the method for manufacturing the acceleration sensor according to claim 3, wherein an adhesion preventing recess is formed in the thermosetting adhesive film before the semiconductor acceleration sensor main body and the thermosetting adhesive film for stopper are overlapped. When the thermosetting adhesive film is heated after the semiconductor acceleration sensor body and the thermosetting adhesive film are overlaid and the recess for preventing adhesion is formed, the thermosetting adhesive film It is characterized in that the region where the adhesion preventing recess is to be formed is etched with an organic solvent.

この発明によれば、半導体加速度センサ本体を多数形成したウェハを個々の半導体加速度センサ本体に分離するダイシング工程において、チップの切りしろを従来のように半導体加速度センサ本体とストッパとを陽極接合により接合しているものに比べて小さくすることができ、1枚のウェハから得られるチップ数を多くできるとともに半導体加速度センサ本体のサイズを小さくすることができ、しかも製造時に熱硬化性接着フィルムと重り部との接着を防止するための接着防止用凹所を容易に形成することができるので、小型化且つ低コスト化が容易な加速度センサを提供することができる。   According to the present invention, in a dicing process in which a wafer formed with a large number of semiconductor acceleration sensor bodies is separated into individual semiconductor acceleration sensor bodies, the chip acceleration margin is bonded to the semiconductor acceleration sensor body and the stopper by conventional anodic bonding. The size of the semiconductor acceleration sensor main body can be reduced while the number of chips obtained from one wafer can be increased, and the thermosetting adhesive film and the weight portion can be reduced. Therefore, it is possible to provide an acceleration sensor that can be easily downsized and reduced in cost.

請求項12の発明は、請求項3記載の加速度センサの製造方法であって、半導体加速度センサ本体とストッパ用の熱硬化性接着フィルムとを重ねる前に熱硬化性接着フィルムに接着防止用凹所を形成しておき、半導体加速度センサ本体と熱硬化性接着フィルムとを重ねた後で熱硬化性接着フィルムを加熱するようにし、接着防止用凹所を形成するにあたっては、熱硬化性接着フィルムにおける接着防止用凹所の形成予定領域の複数箇所に接着防止用凹所の深さ寸法に対応した深さ寸法の切り込み溝を入れてから、熱硬化性接着フィルムにおける接着防止用凹所に対応する部分を取り除くことを特徴とする。   The invention of claim 12 is the method of manufacturing the acceleration sensor according to claim 3, wherein the recess for preventing adhesion is formed in the thermosetting adhesive film before the semiconductor acceleration sensor main body and the thermosetting adhesive film for stopper are overlapped. When the thermosetting adhesive film is heated after the semiconductor acceleration sensor body and the thermosetting adhesive film are overlaid and the recess for preventing adhesion is formed, the thermosetting adhesive film Insert cut grooves with a depth corresponding to the depth dimension of the adhesion prevention recess in a plurality of areas where the adhesion prevention recess is to be formed, and then correspond to the adhesion prevention recess in the thermosetting adhesive film. It is characterized by removing parts.

この発明によれば、半導体加速度センサ本体を多数形成したウェハを個々の半導体加速度センサ本体に分離するダイシング工程において、チップの切りしろを従来のように半導体加速度センサ本体とストッパとを陽極接合により接合しているものに比べて小さくすることができ、1枚のウェハから得られるチップ数を多くできるとともに半導体加速度センサ本体のサイズを小さくすることができ、しかも製造時に熱硬化性接着フィルムと重り部との接着を防止するための接着防止用凹所を容易に形成することができるので、小型化且つ低コスト化が容易な加速度センサを提供することができる。   According to the present invention, in a dicing process in which a wafer formed with a large number of semiconductor acceleration sensor bodies is separated into individual semiconductor acceleration sensor bodies, the chip acceleration margin is bonded to the semiconductor acceleration sensor body and the stopper by conventional anodic bonding. The size of the semiconductor acceleration sensor main body can be reduced while the number of chips obtained from one wafer can be increased, and the thermosetting adhesive film and the weight portion can be reduced. Therefore, it is possible to provide an acceleration sensor that can be easily downsized and reduced in cost.

請求項1ないし請求項8の発明では、半導体加速度センサ本体を多数形成したウェハを個々の半導体加速度センサ本体に分離するダイシング工程においてチップ(半導体加速度センサ本体)の切りしろを従来のように半導体加速度センサ本体とストッパとを陽極接合により接合しているものに比べて小さくすることができるので、1枚のウェハから得られるチップ数を多くできるとともに半導体加速度センサ本体のサイズを小さくすることができ、小型化且つ低コスト化を容易に図ることができるという効果がある。   According to the first to eighth aspects of the present invention, in the dicing process of separating a wafer on which a plurality of semiconductor acceleration sensor bodies are formed into individual semiconductor acceleration sensor bodies, the cutting margin of the chip (semiconductor acceleration sensor body) is reduced as in the prior art. Since the sensor body and the stopper can be made smaller than those bonded by anodic bonding, the number of chips obtained from one wafer can be increased and the size of the semiconductor acceleration sensor body can be reduced. There exists an effect that size reduction and cost reduction can be achieved easily.

請求項9の発明では、半導体加速度センサ本体を多数形成したウェハを個々の半導体加速度センサ本体に分離するダイシング工程において、チップの切りしろを従来のように半導体加速度センサ本体とストッパとを陽極接合により接合しているものに比べて小さくすることができ、1枚のウェハから得られるチップ数を多くできるとともに半導体加速度センサ本体のサイズを小さくすることができるので、小型化且つ低コスト化が容易な加速度センサを提供することができるという効果がある。   According to the ninth aspect of the present invention, in the dicing process of separating a wafer formed with a large number of semiconductor acceleration sensor bodies into individual semiconductor acceleration sensor bodies, the semiconductor acceleration sensor body and the stopper are anodic bonded to each other as in the prior art. Compared to the bonded ones, the number of chips obtained from one wafer can be increased and the size of the semiconductor acceleration sensor body can be reduced, so that it is easy to reduce the size and cost. There is an effect that an acceleration sensor can be provided.

請求項10の発明では、半導体加速度センサ本体を多数形成したウェハを個々の半導体加速度センサ本体に分離するダイシング工程において、チップの切りしろを従来のように半導体加速度センサ本体とストッパとを陽極接合により接合しているものに比べて小さくすることができ、1枚のウェハから得られるチップ数を多くできるとともに半導体加速度センサ本体のサイズを小さくすることができるので、小型化且つ低コスト化が容易な加速度センサを提供することができるという効果がある。   According to the tenth aspect of the present invention, in a dicing process of separating a wafer formed with a large number of semiconductor acceleration sensor bodies into individual semiconductor acceleration sensor bodies, the semiconductor acceleration sensor body and the stopper are anodic bonded to each other as in the prior art. Compared to the bonded ones, the number of chips obtained from one wafer can be increased and the size of the semiconductor acceleration sensor body can be reduced, so that it is easy to reduce the size and cost. There is an effect that an acceleration sensor can be provided.

請求項11の発明では、半導体加速度センサ本体を多数形成したウェハを個々の半導体加速度センサ本体に分離するダイシング工程において、チップの切りしろを従来のように半導体加速度センサ本体とストッパとを陽極接合により接合しているものに比べて小さくすることができ、1枚のウェハから得られるチップ数を多くできるとともに半導体加速度センサ本体のサイズを小さくすることができ、しかも製造時に熱硬化性接着フィルムと重り部との接着を防止するための接着防止用凹所を容易に形成することができるので、小型化且つ低コスト化が容易な加速度センサを提供することができるという効果がある。   According to the eleventh aspect of the present invention, in the dicing process of separating a wafer formed with a large number of semiconductor acceleration sensor bodies into individual semiconductor acceleration sensor bodies, the semiconductor acceleration sensor body and the stopper are anodic bonded to each other as in the prior art. Compared to what is bonded, the number of chips obtained from a single wafer can be increased, the size of the semiconductor acceleration sensor body can be reduced, and the weight of the thermosetting adhesive film can be reduced during manufacturing. Since the recess for preventing adhesion for preventing the adhesion to the portion can be easily formed, there is an effect that it is possible to provide an acceleration sensor that can be reduced in size and easily reduced in cost.

請求項12の発明では、半導体加速度センサ本体を多数形成したウェハを個々の半導体加速度センサ本体に分離するダイシング工程において、チップの切りしろを従来のように半導体加速度センサ本体とストッパとを陽極接合により接合しているものに比べて小さくすることができ、1枚のウェハから得られるチップ数を多くできるとともに半導体加速度センサ本体のサイズを小さくすることができ、しかも製造時に熱硬化性接着フィルムと重り部との接着を防止するための接着防止用凹所を容易に形成することができるので、小型化且つ低コスト化が容易な加速度センサを提供することができるという効果がある。   In the twelfth aspect of the present invention, in the dicing process of separating a wafer formed with a large number of semiconductor acceleration sensor bodies into individual semiconductor acceleration sensor bodies, the semiconductor acceleration sensor body and the stopper are anodic bonded to each other as in the prior art. Compared to what is bonded, the number of chips obtained from a single wafer can be increased, the size of the semiconductor acceleration sensor body can be reduced, and the weight of the thermosetting adhesive film can be reduced during manufacturing. Since the recess for preventing adhesion for preventing the adhesion to the portion can be easily formed, there is an effect that it is possible to provide an acceleration sensor that can be reduced in size and easily reduced in cost.

本実施形態の半導体加速度センサは、図1および図2に示すようなセンサ本体1を備えている。センサ本体1は、図3(a)に示すように、厚み方向の中間部にシリコン酸化膜からなる埋込酸化膜102を有するSOI(Silicon on Insulator)基板100を用いて形成してある。ここに、SOI基板100は、シリコン基板からなる支持基板101とn形のシリコン層(シリコン活性層)103との間に絶縁層である埋込酸化膜102が形成された所謂SOIウェハの一部により構成される。なお、SOI基板100については、支持基板101の厚さを400〜600μm程度、埋込酸化膜102の厚さを0.5〜3μm程度、シリコン層103の厚さを4〜10μm程度に設定してあるが、これらの数値は特に限定するものではない。また、SOI基板100としては、表面(シリコン層103の表面)が(100)面のものを用いている。   The semiconductor acceleration sensor of the present embodiment includes a sensor body 1 as shown in FIGS. As shown in FIG. 3A, the sensor body 1 is formed using an SOI (Silicon on Insulator) substrate 100 having a buried oxide film 102 made of a silicon oxide film in the middle in the thickness direction. Here, the SOI substrate 100 is a part of a so-called SOI wafer in which a buried oxide film 102 as an insulating layer is formed between a support substrate 101 made of a silicon substrate and an n-type silicon layer (silicon active layer) 103. Consists of. As for the SOI substrate 100, the thickness of the support substrate 101 is set to about 400 to 600 μm, the thickness of the buried oxide film 102 is set to about 0.5 to 3 μm, and the thickness of the silicon layer 103 is set to about 4 to 10 μm. However, these numerical values are not particularly limited. Moreover, as the SOI substrate 100, a substrate whose surface (the surface of the silicon layer 103) has a (100) plane is used.

センサ本体1は、矩形枠状のフレーム部11を備え、フレーム部11の内側に配置された重り部12がフレーム部11よりも薄肉である4つの撓み部13を介してフレーム部11に連続一体に連結された構造を有している。ここにおいて、センサ本体1は、重り部12における埋込酸化膜102よりも裏面側の部分の厚さがフレーム部11における埋込酸化膜102よりも裏面側の部分の厚さに比べて薄くなっており、フレーム部11の裏面が全周にわたって矩形状のストッパ2の周部に固着されている。したがって、重り部12の裏面とストッパ2との間には重り部12の厚さ方向への重り部12の変位を可能とする隙間が形成されている。   The sensor body 1 includes a frame portion 11 having a rectangular frame shape, and a weight portion 12 disposed inside the frame portion 11 is continuously integrated with the frame portion 11 via four flexure portions 13 that are thinner than the frame portion 11. It has the structure connected to. Here, in the sensor body 1, the thickness of the back surface side of the weight portion 12 relative to the buried oxide film 102 is thinner than the thickness of the back surface side of the frame portion 11 relative to the buried oxide film 102. The back surface of the frame portion 11 is fixed to the peripheral portion of the rectangular stopper 2 over the entire periphery. Therefore, a gap is formed between the back surface of the weight portion 12 and the stopper 2 so that the weight portion 12 can be displaced in the thickness direction of the weight portion 12.

また、フレーム部11は、ストッパ2との対向面において重り部12側の端部の全周に亘ってストッパ2側および重り部12側を開放した凹部11aが形成され、当該凹部11aにおけるストッパ2との対向面とストッパ2との間の距離を、重り部12とストッパ2との間の距離と同じ値に設定してある。凹部11aの機能については後述するが、凹部11aにおけるストッパ2との対向面とストッパ2との間の距離は、重り部12とストッパ2との間の距離を下回らないように設定することが望ましい。   Further, the frame portion 11 is formed with a recess 11a that opens the stopper 2 side and the weight portion 12 side over the entire circumference of the end portion on the weight portion 12 side on the surface facing the stopper 2, and the stopper 2 in the recess portion 11a is formed. The distance between the facing surface and the stopper 2 is set to the same value as the distance between the weight portion 12 and the stopper 2. Although the function of the recess 11a will be described later, it is desirable that the distance between the surface of the recess 11a facing the stopper 2 and the stopper 2 is set so as not to be less than the distance between the weight 12 and the stopper 2. .

重り部12は、平面形状が矩形状であって、上述の4つの撓み部13を介してフレーム部11に支持されている。したがって、フレーム部11と重り部12と互いに直交する方向に延長された2つの撓み部13,13とで囲まれる空間にはスリット14が形成されている。言い換えれば、重り部12の周囲には4つの撓み部13を除いて4つのL字状のスリット14が形成されている。   The weight portion 12 has a rectangular planar shape, and is supported by the frame portion 11 via the four bending portions 13 described above. Therefore, a slit 14 is formed in a space surrounded by the frame portion 11 and the weight portion 12 and the two bent portions 13 and 13 extended in a direction orthogonal to each other. In other words, four L-shaped slits 14 are formed around the weight portion 12 except for the four bent portions 13.

ところで、図2(a)の左側に示したように、センサ本体1の厚み方向をz軸方向、z軸方向に直交する平面において矩形枠状のフレーム部11の一辺に沿った方向をx軸方向、この一辺に直交する辺に沿った方向をy軸方向と規定すれば、重り部12は、x軸方向に延長されて重り部12を挟む2つ1組の撓み部13,13と、y軸方向に延長されて重り部12を挟む2つ1組の撓み部13,13とを介してフレーム部11に支持されていることになる。   By the way, as shown on the left side of FIG. 2A, the thickness direction of the sensor body 1 is the z-axis direction, and the direction along one side of the rectangular frame-shaped frame portion 11 in the plane orthogonal to the z-axis direction is the x-axis. If the direction along the direction perpendicular to the one side is defined as the y-axis direction, the weight portion 12 is extended in the x-axis direction to sandwich the weight portion 12, and a set of two bent portions 13 and 13; The frame portion 11 is supported via a pair of bending portions 13 and 13 extending in the y-axis direction and sandwiching the weight portion 12.

ここにおいて、x軸方向を長手方向とする2つの撓み部13,13には、重り部12近傍にx軸方向の加速度を検出するためのピエゾ抵抗(図示せず)が2つずつ形成されており(これら4つのピエゾ抵抗は、長手方向を撓み部13の長手方向に一致させてある)、金属配線や拡散層配線などの配線(図示せず)を介して第1のブリッジ回路(図示せず)を構成するように接続されている。   In this case, two piezoresistors (not shown) for detecting acceleration in the x-axis direction are formed in the vicinity of the weight portion 12 in the two bent portions 13 and 13 having the longitudinal direction in the x-axis direction. (These four piezoresistors have the longitudinal direction aligned with the longitudinal direction of the bending portion 13), and a first bridge circuit (not shown) is provided via a wiring (not shown) such as a metal wiring or a diffusion layer wiring. Connected) to constitute.

同様に、y軸方向を長手方向とする2つの撓み部13,13には、重り部12近傍にy軸方向の加速度を検出するためのピエゾ抵抗(図示せず)が2つずつ形成されており(これら4つのピエゾ抵抗は、長手方向を撓み部13の長手方向に一致させてある)、金属配線や拡散層配線などの配線(図示せず)を介して第2のブリッジ回路(図示せず)を構成するように接続されている。   Similarly, two piezoresistors (not shown) for detecting acceleration in the y-axis direction are formed in the vicinity of the weight portion 12 in the two bent portions 13 and 13 having the longitudinal direction in the y-axis direction. (These four piezoresistors have the longitudinal direction coincided with the longitudinal direction of the bending portion 13), and a second bridge circuit (not shown) via a wiring (not shown) such as a metal wiring or a diffusion layer wiring. Connected) to constitute.

さらに、上述の4つの撓み部13それぞれの長手方向におけるフレーム部11近傍にはz軸方向の加速度を検出するためのピエゾ抵抗が1つずつ形成されており、金属配線や拡散層配線などの配線(図示せず)を介して第3のブリッジ回路(図示せず)を構成するように接続されている。ただし、x軸方向を長手方向とする2つの撓み部13,13におけるフレーム部11近傍に形成する各1つずつのピエゾ抵抗は長手方向を撓み部13と一致させてあるのに対して、y軸方向を長手方向とする2つの撓み部13,13におけるフレーム部11近傍に形成する各1つずつのピエゾ抵抗は長手方向を撓み部13の幅方向(短手方向)と一致させてある。   Further, one piezoresistor for detecting acceleration in the z-axis direction is formed in the vicinity of the frame portion 11 in the longitudinal direction of each of the four flexures 13 described above, and wiring such as metal wiring and diffusion layer wiring A third bridge circuit (not shown) is connected via a (not shown). However, each of the piezoresistors formed in the vicinity of the frame portion 11 in the two bent portions 13 and 13 having the longitudinal direction in the x-axis direction is matched with the bent portion 13 in the longitudinal direction. Each of the piezoresistors formed in the vicinity of the frame portion 11 in the two bending portions 13, 13 having the longitudinal direction as the axial direction has the longitudinal direction matched with the width direction (short direction) of the bending portion 13.

また、フレーム部11には、8個のパッド(図示せず)を設けてあり、上述の各ブリッジ回路それぞれの出力端子となるパッドは各ブリッジ回路ごとに設けてあるが、各ブリッジ回路の入力端子となるパッドは3つのブリッジ回路で共通化されている(つまり、3つのブリッジ回路に対する入力端子としては2つのパッドのみ設けてある)。上述の説明から明らかなように、本実施形態の半導体加速度センサは、複数方向(x軸方向、y軸方向、z軸方向)の加速度をそれぞれ検出することができる。なお、加速度の検出原理については周知なので説明を省略する。また、本実施形態では、各ピエゾ抵抗それぞれが、フレーム部11に対する重り部12の変位により撓み部13に生じるひずみによって抵抗率の変化する抵抗体を構成している。   Also, the frame unit 11 is provided with eight pads (not shown), and the pad serving as the output terminal of each bridge circuit described above is provided for each bridge circuit. The pads serving as terminals are shared by the three bridge circuits (that is, only two pads are provided as input terminals for the three bridge circuits). As is clear from the above description, the semiconductor acceleration sensor of the present embodiment can detect accelerations in a plurality of directions (x-axis direction, y-axis direction, z-axis direction). The acceleration detection principle is well known and will not be described. Further, in the present embodiment, each piezoresistor constitutes a resistor whose resistivity changes due to strain generated in the bending portion 13 due to the displacement of the weight portion 12 with respect to the frame portion 11.

ところで、本実施形態の半導体加速度センサは、図1に示すように、センサ本体1とセンサ本体1を収納する一面開口した箱状のパッケージ3の底壁3aとの間に、シート状のストッパ2を介在させてあるが、ストッパ2は熱硬化性接着フィルムを熱硬化させて形成されている。なお、本実施形態では、センサ本体1が半導体加速度センサ本体を構成し、パッケージ3がベース部材を構成しているが、ベース部材はパッケージ3に限定するものではなく、回路基板(例えば、プリント基板)のような基板でもよい。   By the way, as shown in FIG. 1, the semiconductor acceleration sensor of the present embodiment has a sheet-like stopper 2 between the sensor main body 1 and the bottom wall 3 a of the box-shaped package 3 that is open on one side for housing the sensor main body 1. However, the stopper 2 is formed by thermosetting a thermosetting adhesive film. In the present embodiment, the sensor main body 1 constitutes a semiconductor acceleration sensor main body, and the package 3 constitutes a base member. However, the base member is not limited to the package 3, but a circuit board (for example, a printed board). ) May be used.

以下、本実施形態の加速度センサの製造方法について説明するが、まず上述のセンサ本体1の製造方法について簡単に説明する。   Hereinafter, although the manufacturing method of the acceleration sensor of this embodiment is demonstrated, the manufacturing method of the above-mentioned sensor main body 1 is demonstrated easily first.

上述の各ピエゾ抵抗および各拡散層配線は、例えばイオン注入装置を用いてボロンなどのp形不純物をシリコン層103に注入して熱処理することにより形成してもよいし、ボロンなどのp形不純物のプレデポジションを行った後にドライブインを行うことにより形成してもよい。なお、各ピエゾ抵抗および各拡散層配線は、シリコン層103の表面側に形成したシリコン酸化膜あるいはシリコン酸化膜とシリコン窒化膜との積層膜からなる保護膜(図示せず)により覆われている。また、本実施形態では、上述のシリコン層103の導電形がn形なので、各ピエゾ抵抗の導電形をp形としてあるが、シリコン層103の導電形がp形の場合には各ピエゾ抵抗の導電形をn形とすればよい。   Each of the piezoresistors and each diffusion layer wiring described above may be formed by injecting a p-type impurity such as boron into the silicon layer 103 using an ion implantation apparatus and performing heat treatment, or a p-type impurity such as boron. It may be formed by performing drive-in after performing the predeposition. Each piezoresistor and each diffusion layer wiring are covered with a protective film (not shown) made of a silicon oxide film formed on the surface side of the silicon layer 103 or a laminated film of a silicon oxide film and a silicon nitride film. . In this embodiment, since the conductivity type of the silicon layer 103 is n-type, the conductivity type of each piezoresistor is p-type. However, when the conductivity type of the silicon layer 103 is p-type, The conductivity type may be n-type.

また、フレーム部11、撓み部13、重り部12、スリット14などを形成するには、例えば、SOI基板100の裏面側にシリコン酸化膜18bとシリコン窒化膜19bとを順次形成し、その後、フォトリソグラフィ技術を利用して、SOI基板100の裏面側に凹所100a(図3(b)参照)を形成するためにパターニングされた第1のレジスト層(図示せず)を形成してから、第1のレジスト層をマスクとしてSOI基板100の裏面側のシリコン窒化膜19bおよびシリコン酸化膜18bをエッチングし、第1のレジスト層を除去することにより、図3(a)に示すような構造を得る。続いて、SOI基板100の裏面側のパターニングされたシリコン窒化膜19bをマスクとしてSOI基板100を裏面側から所定深さ(この所定深さは、重り部12とストッパ2との間に形成する隙間の寸法に応じて適宜設定すればよい)までエッチングすることで凹所100aを形成してから、上述のシリコン窒化膜19bおよびシリコン酸化膜18bを除去し、その後、SOI基板の裏面側にシリコン酸化膜28bとシリコン窒化膜29bとを順次形成し、その後、フォトリソグラフィ技術を利用して、SOI基板100の裏面側に重り部12、撓み部13、スリット14、フレーム部11を形成するためにパターニングされた第2のレジスト層を形成し、第2のレジスト層をマスクとしてSOI基板100の裏面側のシリコン窒化膜29bおよびシリコン酸化膜28bをエッチングし、第2のレジスト層を除去することにより、図3(b)に示す構造を得る。更にその後、SOI基板100においてフレーム部11および各撓み部13および重り部12に対応する部分が残るように埋込酸化膜102をエッチングストッパ層としてスリット14および撓み部13に対応する部位を裏面側から埋込酸化膜102に達する深さまで垂直にドライエッチングする裏面側パターニング工程を行ってから、シリコン窒化膜29bおよびシリコン酸化膜28bを除去し、続いて、SOI基板100においてフレーム部11および各撓み部13および重り部12に対応する部分が残るように埋込酸化膜102をエッチングストッパ層としてSOI基板100を表面側から埋込酸化膜102に達する深さまでエッチングする表面側パターニング工程を行い、表面側パターニング工程の後で埋込酸化膜102の露出した部分をフッ酸などによりエッチングして除去してスリット14を形成する分離エッチング工程を行うことで重り部12をフレーム部11から分離して4つの撓み部13により支持された構造とすることによって、図3(c)に示す構造を得る。   Further, in order to form the frame portion 11, the bending portion 13, the weight portion 12, the slit 14, and the like, for example, the silicon oxide film 18b and the silicon nitride film 19b are sequentially formed on the back surface side of the SOI substrate 100, and then the photo A first resist layer (not shown) patterned to form a recess 100a (see FIG. 3B) is formed on the back surface side of the SOI substrate 100 using a lithography technique, Using the first resist layer as a mask, the silicon nitride film 19b and the silicon oxide film 18b on the back surface side of the SOI substrate 100 are etched, and the first resist layer is removed to obtain a structure as shown in FIG. . Subsequently, using the patterned silicon nitride film 19b on the back side of the SOI substrate 100 as a mask, the SOI substrate 100 is set to a predetermined depth from the back side (this predetermined depth is a gap formed between the weight portion 12 and the stopper 2). The recess 100a is formed by etching until the silicon nitride film 19b and the silicon oxide film 18b are removed, and then silicon oxide is formed on the back surface side of the SOI substrate. The film 28b and the silicon nitride film 29b are sequentially formed, and then patterned to form the weight portion 12, the bent portion 13, the slit 14, and the frame portion 11 on the back surface side of the SOI substrate 100 using a photolithography technique. Forming a second resist layer, and using the second resist layer as a mask, a silicon nitride film on the back side of the SOI substrate 100 Etching the 9b and the silicon oxide film 28b, by removing the second resist layer to obtain a structure shown in FIG. 3 (b). After that, in the SOI substrate 100, the buried oxide film 102 is used as an etching stopper layer so that the portions corresponding to the frame portion 11 and the respective bending portions 13 and the weight portion 12 remain, and the portions corresponding to the slits 14 and the bending portion 13 are on the back side. After performing a back surface side patterning process in which dry etching is performed perpendicularly to a depth reaching the buried oxide film 102, the silicon nitride film 29b and the silicon oxide film 28b are removed, and then the frame portion 11 and each deflection in the SOI substrate 100 are removed. A surface-side patterning process is performed to etch the SOI substrate 100 from the surface side to a depth reaching the buried oxide film 102 using the buried oxide film 102 as an etching stopper layer so that a portion corresponding to the portion 13 and the weight portion 12 remains. The buried oxide film 102 is exposed after the side patterning process. By removing the weight by etching with hydrofluoric acid or the like and performing a separate etching step to form the slit 14, the weight portion 12 is separated from the frame portion 11 and is supported by the four flexible portions 13. The structure shown in FIG.

なお、上述の凹所100aを形成するエッチング工程では、KOH(水酸化カリウム水溶液)やTMAH(テトラメチルアンモニウム水溶液)のようなアルカリ系溶液を用いた湿式のエッチングを行うようにしてもよいし、RIE(反応性イオンエッチング)などのドライエッチングを行うようにしてもよい。また、上述の裏面側パターニング工程では、エッチング装置として、例えば、誘導結合プラズマ型のドライエッチング装置を用いればよい。ここに、裏面側パターニング工程を行うことにより凹所100aの一部からなる凹部11aがフレーム部11に対応する部分の裏面側に形成される。また、表面側パターニング工程では、エッチング装置として、例えば、誘導結合プラズマ型のドライエッチング装置を用いたドライエッチングを行えばよいが、湿式エッチングを行うようにしてもよい。また、裏面側パターニング工程と表面側パターニング工程とは同時に行うようにしてもよいし、裏面側パターニング工程の前に表面側パターニング工程を行うようにしてもよい。また、上述のセンサ本体1の製造方法では、重り部12を形成するにあたって、SOI基板100においてスリット14および撓み部13に対応する部位を裏面側から誘導結合プラズマ型のドライエッチング装置により埋込酸化膜102に達するまで垂直にエッチングしているが、KOHなどのアルカリ系溶液を用いたシリコンの異方性エッチングを利用して重り部12を形成するようにしてもよく、この場合には、製造過程における図3(a),(b),(c)それぞれの構造が図7(a),(b),(c)に示すような構造となり、図6に示す構造のセンサ本体1が得られる。ただし、裏面側パターニング工程において誘導結合プラズマ型のドライエッチング装置のような垂直深掘りが可能なドライエッチング装置により埋込酸化膜102に達するまで垂直にエッチングするようにした方が、重り部12の外周面とフレーム部11の内周面との間の間隔を小さくすることができるから、センサ本体1の小型化を図れ、センサ本体1とストッパ2とからなるセンサチップAの小型化を図ることができる。   In the etching step for forming the recess 100a, wet etching using an alkaline solution such as KOH (potassium hydroxide aqueous solution) or TMAH (tetramethylammonium aqueous solution) may be performed. Dry etching such as RIE (reactive ion etching) may be performed. Further, in the above-described back side patterning step, for example, an inductively coupled plasma type dry etching apparatus may be used as an etching apparatus. Here, by performing the back surface side patterning step, the concave portion 11a formed of a part of the recess 100a is formed on the back surface side of the portion corresponding to the frame portion 11. In the surface side patterning step, for example, dry etching using an inductively coupled plasma type dry etching apparatus may be performed as an etching apparatus, but wet etching may be performed. Moreover, you may make it perform a back surface side patterning process and a surface side patterning process simultaneously, and you may make it perform a surface side patterning process before a back surface side patterning process. Further, in the manufacturing method of the sensor body 1 described above, when the weight portion 12 is formed, the portion corresponding to the slit 14 and the bent portion 13 in the SOI substrate 100 is embedded and oxidized by an inductively coupled plasma type dry etching apparatus from the back side. Although the etching is performed vertically until reaching the film 102, the weight 12 may be formed by using anisotropic etching of silicon using an alkaline solution such as KOH. 3 (a), (b), and (c) in the process are as shown in FIGS. 7 (a), (b), and (c), and the sensor body 1 having the structure shown in FIG. 6 is obtained. It is done. However, in the back surface side patterning process, it is more preferable to perform the vertical etching until the buried oxide film 102 is reached by a dry etching apparatus capable of vertical deep digging such as an inductively coupled plasma type dry etching apparatus. Since the distance between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the frame portion 11 can be reduced, the sensor main body 1 can be reduced in size, and the sensor chip A including the sensor main body 1 and the stopper 2 can be reduced in size. Can do.

ところで、本実施形態の加速度センサの製造方法では、上述のセンサ本体1をウェハ(上述のSOIウェハ)に多数形成した後、すなわち、ウェハプロセスが終了した後、ウェハ(要するに、前工程が終了したウェハ)10の裏面にエポキシ樹脂からなるシート状の熱硬化性接着フィルム20(ここでの熱硬化性接着フィルム20は、ウェハ10の全てのセンサ本体1に対応する大きさに形成されている)を配置して加熱および加圧しながらラミネートする(図4(a)参照)。ここに、熱硬化性接着フィルム20をウェハ10にラミネートするラミネート工程の条件としては、温度を例えば80℃〜100℃程度、圧力を例えば1MPa程度に設定すればよい。なお、熱硬化性接着フィルム20としては、エポキシ系テープなどを用いればよく、例えば、新日鐵化学株式会社製の「Die Attachment Film(商品名)」を用いることができる。また、図4(a)におけるウェハ10はセンサ本体1が形成されている部分のみを模式的に示してある。また、熱硬化性接着フィルム20がエポキシ樹脂により形成されているので、フェルール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの他の熱硬化性樹脂により形成されている場合に比べて、ストッパ2とセンサ本体1との接着力およびストッパ2とパッケージ3との接着力を高めることができ、しかも、ストッパ2の化学的および電気的な安定性が高くなる。   By the way, in the method for manufacturing the acceleration sensor according to the present embodiment, after a large number of the above-described sensor bodies 1 are formed on the wafer (the above-described SOI wafer), that is, after the wafer process is finished, the wafer (in short, the previous process is finished). Wafer) A sheet-like thermosetting adhesive film 20 made of epoxy resin on the back surface of the wafer 10 (the thermosetting adhesive film 20 here is formed in a size corresponding to all the sensor bodies 1 of the wafer 10). Is laminated while heating and pressing (see FIG. 4A). Here, as a condition of the laminating process for laminating the thermosetting adhesive film 20 on the wafer 10, the temperature may be set to about 80 ° C. to 100 ° C. and the pressure may be set to about 1 MPa, for example. As the thermosetting adhesive film 20, an epoxy tape or the like may be used. For example, “Die Attachment Film (trade name)” manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. can be used. Further, the wafer 10 in FIG. 4A schematically shows only a portion where the sensor body 1 is formed. Further, since the thermosetting adhesive film 20 is formed of an epoxy resin, the stopper 2 and the sensor main body 1 are compared with the case where the thermosetting adhesive film 20 is formed of another thermosetting resin such as a ferrule resin or an unsaturated polyester resin. The adhesive strength between the stopper 2 and the package 3 can be increased, and the chemical and electrical stability of the stopper 2 is increased.

その後、上述の熱硬化性接着フィルム20を貼り付けたウェハ10を粘着剤の付いたプラスチックフィルムからなる粘着シート(ダイシングシート、ダイシングテープなどと呼ばれている)4に貼付する(図4(b)参照)。   Thereafter, the wafer 10 to which the above-mentioned thermosetting adhesive film 20 is attached is attached to an adhesive sheet (called a dicing sheet or dicing tape) 4 made of a plastic film with an adhesive (FIG. 4B). )reference).

その後、ダイシングソー(ブレード)5を高速回転させてウェハ10をスクライブ線(ダイシングライン)Lに沿って切断することで、センサ本体1の裏面にセンサ本体1と同サイズの熱硬化性接着フィルム20aが貼り付けられた個々のセンサチップAに分離するダイシング工程を行い(図4(c)参照)、センサチップAのピックアップを行う(図4(d)参照)。ここにおいて、センサチップAのピックアップを行うにあたっては、図5(a)に示すように粘着シート4におけるセンサチップA側とは反対の面に突き上げピン6を配置した後、突き上げピン6によりセンサチップAを1枚ごとに突き上げコレット7を用いて図5(b)に示すようにピックアップし、コレット7によりピックアップしたセンサチップAをあらかじめ所定温度(例えば、100℃程度)に加熱したパッケージ3の底壁3aの所定部位上に搭載し、熱硬化性接着フィルム20aを熱硬化させるための所定の加熱処理を行うことにより、センサチップAとパッケージ3とを接着するとともに熱硬化性接着フィルム20aを熱硬化させてストッパ2を形成する(図4(e)参照)。なお、加熱処理の条件は、例えば、加熱温度を150℃、加熱時間を1時間とすればよい。ここに、加熱処理を行うことにより熱硬化性接着フィルム20aの露出表面の粘着性は無くなるので、加熱処理後にセンサ本体1の重り部12がストッパ2と当接しても接着することはない。   Thereafter, the dicing saw (blade) 5 is rotated at a high speed to cut the wafer 10 along a scribe line (dicing line) L, whereby a thermosetting adhesive film 20a having the same size as the sensor body 1 is formed on the back surface of the sensor body 1. A dicing process is performed to separate the individual sensor chips A attached with (see FIG. 4C), and the sensor chip A is picked up (see FIG. 4D). Here, when picking up the sensor chip A, as shown in FIG. 5A, after the push-up pin 6 is disposed on the surface of the adhesive sheet 4 opposite to the sensor chip A side, the sensor chip is moved by the push-up pin 6. A is pushed up one by one and picked up as shown in FIG. 5B using a collet 7, and the bottom of the package 3 in which the sensor chip A picked up by the collet 7 is heated to a predetermined temperature (for example, about 100 ° C.) in advance. The sensor chip A and the package 3 are bonded to each other and the thermosetting adhesive film 20a is heated by performing predetermined heating processing for mounting the thermosetting adhesive film 20a on the predetermined portion of the wall 3a. It hardens | cures and the stopper 2 is formed (refer FIG.4 (e)). Note that the heat treatment condition may be, for example, a heating temperature of 150 ° C. and a heating time of 1 hour. Here, when the heat treatment is performed, the stickiness of the exposed surface of the thermosetting adhesive film 20a is lost. Therefore, even if the weight portion 12 of the sensor main body 1 comes into contact with the stopper 2 after the heat treatment, it does not adhere.

以上説明した本実施形態の加速度センサの製造方法によれば、センサ本体1を多数形成したウェハ10を個々のセンサ本体1に分離するダイシング工程において、チップの切りしろを従来のようにセンサ本体1’とストッパ2’とを陽極接合により接合しているものに比べて小さくすることができ、1枚のウェハ10から得られるチップ数を多くできるとともにセンサ本体1のサイズを小さくすることができるので、従来に比べて小型化且つ低コスト化が容易な加速度センサを提供することができる。ここにおいて、本実施形態の加速度センサは、ストッパ2により重り部12の変位量を制限することができ、z軸方向に過大な加速度がかかった時に重り部12の変位がストッパ2によって制限されるので、撓み部13の折損を防止することが可能となり、しかも、ストッパ2がパッケージ3の材料よりも弾性率の小さな材料により形成されているので、z軸方向に過大な加速度がかかった時に撓み部13が折損する可能性が少なくなり、信頼性が向上する。なお、上述の製造方法では、ウェハ10の裏面側に熱硬化性接着フィルム20をラミネートしてからダイシング工程を行っているが、ウェハ10を粘着シート4に直接貼り付けてダイシングを行った後、パッケージ3の底壁3aの所定部位上に、別途にセンサ本体1と同程度のサイズに形成した熱硬化性接着フィルム20aとセンサ本体1とを重ねて配置し、熱硬化性接着フィルム20aを熱硬化させるための所定の加熱処理を行うことにより、熱硬化性接着フィルム20aを熱硬化させてストッパ2を形成するようにしてもよい。   According to the acceleration sensor manufacturing method of the present embodiment described above, in the dicing process of separating the wafer 10 on which a large number of sensor bodies 1 are formed into individual sensor bodies 1, the chip margins are conventionally changed to the sensor body 1. Since 'and the stopper 2' can be made smaller than those joined by anodic bonding, the number of chips obtained from one wafer 10 can be increased and the size of the sensor body 1 can be reduced. Thus, it is possible to provide an acceleration sensor that can be easily reduced in size and cost as compared with the conventional case. Here, in the acceleration sensor of the present embodiment, the displacement amount of the weight portion 12 can be limited by the stopper 2, and the displacement of the weight portion 12 is limited by the stopper 2 when excessive acceleration is applied in the z-axis direction. Therefore, it is possible to prevent the bending portion 13 from being broken, and since the stopper 2 is made of a material having a smaller elastic modulus than the material of the package 3, it is bent when an excessive acceleration is applied in the z-axis direction. The possibility that the portion 13 is broken is reduced, and the reliability is improved. In the above-described manufacturing method, the dicing process is performed after laminating the thermosetting adhesive film 20 on the back side of the wafer 10, but after the wafer 10 is directly attached to the adhesive sheet 4 and dicing is performed, On the predetermined part of the bottom wall 3a of the package 3, a thermosetting adhesive film 20a separately formed in the same size as the sensor body 1 and the sensor body 1 are arranged so as to overlap each other, and the thermosetting adhesive film 20a is heated. You may make it form the stopper 2 by thermosetting the thermosetting adhesive film 20a by performing the predetermined heat processing for making it harden | cure.

ところで、熱硬化性接着フィルム20として用いるエポキシ系テープは硬化が完全に終了するまでは粘着性を有しているので、熱硬化性接着フィルム20をウェハ10に貼付した後の工程において、熱硬化性接着フィルム20aとセンサ本体1の重り部12とが接着しないようにするための対策を施すことが望ましい。そこで、この種の対策の一例として、本実施形態のセンサ本体1のフレーム部11には、ストッパ2との対向面において重り部12側の端部の全周に亘ってストッパ2側および重り部12側を開放した上記凹部11aが形成されている。このような凹部11aを設けておくことにより、熱硬化性接着フィルム20aの熱硬化時に熱硬化性接着フィルム20aと重り部12とが接着するのを防止することができる。   By the way, since the epoxy tape used as the thermosetting adhesive film 20 has adhesiveness until the curing is completely completed, in the process after the thermosetting adhesive film 20 is attached to the wafer 10, the thermosetting is performed. It is desirable to take measures to prevent the adhesive film 20a and the weight portion 12 of the sensor body 1 from adhering. Therefore, as an example of this type of countermeasure, the frame portion 11 of the sensor body 1 of the present embodiment includes a stopper 2 side and a weight portion over the entire circumference of the end portion on the weight portion 12 side on the surface facing the stopper 2. The concave portion 11a having the 12 side opened is formed. By providing such a recess 11a, it is possible to prevent the thermosetting adhesive film 20a and the weight portion 12 from adhering when the thermosetting adhesive film 20a is thermally cured.

また、上述の対策の他の例として図8に示すように、熱硬化させることでストッパ2となる熱硬化性接着フィルム20aにおける重り部12との対向面に接着防止用凹所22をあらかじめ形成しておけば、熱硬化性接着フィルム20aをパッケージ3と接着する際の加熱時に熱硬化性接着フィルム20aと重り部12とが接着されるのを防止することができ、製造歩留まりの向上による低コスト化が図れる。ここに、接着防止用凹所22を形成するにあたっては、ストッパ用の熱硬化性接着フィルム20aにおける接着防止用凹所22の形成予定領域をアセトンなどの有機溶剤によりエッチングするようにしてもよい(この場合のエッチング条件は、例えば、有機溶剤の温度を常温とし、エッチング時間を数分程度とすればよい)し、ストッパ用の熱硬化性接着フィルム20に対してダイシングソーによりハーフカットダイシングを行うことで図9に示すように格子状に切込溝23を形成してから、接着防止用凹所22に対応する部分をピンのような冶具で引っ掛けて取り除けばよい。なお、ハーフカットダイシングを行って接着防止用凹所22を形成する場合に、例えば図10に示すように、熱硬化性接着フィルム20aの四隅に凸部26が残るように加工したり、あるいは図11に示すように、熱硬化性接着フィルム20aの周部を構成する4辺の各中央部に凸部26が残るように加工すれば、重り部12の底面と接着防止用凹所22の内底面との間の距離を大きくすることができるので、重り部12が熱硬化性接着フィルム20aに接着されるのをより確実に防止することが可能となる。   As another example of the above-described countermeasure, as shown in FIG. 8, a recess 22 for preventing adhesion is formed in advance on the surface facing the weight portion 12 of the thermosetting adhesive film 20a that becomes the stopper 2 by thermosetting. In this case, it is possible to prevent the thermosetting adhesive film 20a and the weight portion 12 from being bonded at the time of heating when the thermosetting adhesive film 20a is bonded to the package 3, and to reduce the manufacturing yield. Cost can be reduced. Here, in forming the adhesion preventing recess 22, the region where the adhesion preventing recess 22 is to be formed in the thermosetting adhesive film 20 a for stopper may be etched with an organic solvent such as acetone ( Etching conditions in this case are, for example, that the temperature of the organic solvent is normal temperature and the etching time is about several minutes), and half-cut dicing is performed on the thermosetting adhesive film 20 for stopper by a dicing saw. Thus, as shown in FIG. 9, after forming the cut grooves 23 in a lattice shape, the portion corresponding to the adhesion preventing recess 22 may be hooked and removed with a jig such as a pin. In addition, when forming the recess 22 for preventing adhesion by performing half-cut dicing, for example, as shown in FIG. 10, it is processed so that the convex portions 26 remain at the four corners of the thermosetting adhesive film 20a, or FIG. 11, if processing is performed so that the convex portions 26 remain at the central portions of the four sides constituting the peripheral portion of the thermosetting adhesive film 20 a, the bottom surface of the weight portion 12 and the adhesion preventing recess 22 Since the distance between the bottom surface can be increased, it is possible to more reliably prevent the weight portion 12 from being adhered to the thermosetting adhesive film 20a.

また、上述の対策の別の例として、図12に示すように、熱硬化性させることでストッパ2となる熱硬化性接着フィルム20aをセンサ本体1と重ねる前に熱硬化性接着フィルム20aにおいて重り部12に対向する予定領域をレーザなどの熱源を用いてあらかじめ硬化させて熱硬化部25を設けておくようにしてもよく、熱硬化性接着フィルム20aにおける熱硬化部25は他の部位に比べて粘着性が低くなるので、このような対策を施した場合にも、熱硬化性接着フィルム20aをパッケージ3と接着する際の加熱時に熱硬化性接着フィルム20aと重り部12とが接着されるのを防止することができ、製造歩留まりの向上による低コスト化が図れる。なお、図8や図12の構造においてフレーム部11に上述の凹部11aを設けてもよいことは勿論である。   As another example of the above-mentioned countermeasure, as shown in FIG. 12, the thermosetting adhesive film 20 a that becomes the stopper 2 by thermosetting is weighted on the thermosetting adhesive film 20 a before being overlapped with the sensor body 1. The region to be opposed to the portion 12 may be cured in advance using a heat source such as a laser to provide the thermosetting portion 25, and the thermosetting portion 25 in the thermosetting adhesive film 20a is compared with other portions. Therefore, even when such measures are taken, the thermosetting adhesive film 20a and the weight portion 12 are bonded during heating when the thermosetting adhesive film 20a is bonded to the package 3. Can be prevented, and the cost can be reduced by improving the manufacturing yield. Of course, the above-described recess 11a may be provided in the frame portion 11 in the structure of FIGS.

また、上述の対策の更に別の例として、図13に示すように、パッケージ3においてストッパ2を介してフレーム部11と相対する部位に、ストッパ2の周部を全周に亘ってフレーム部11との間に保持する矩形環状の支持突起3cを突設する構造を採用すれば、ストッパ2となる熱硬化性接着フィルム20aの中央部とパッケージ3の底壁3aとの間に隙間が形成されており、熱硬化性接着フィルム20aはパッケージ3に近づく向きに凸となる形で反るので、製造時に熱硬化性接着フィルム20aと重り部12とが接着するのを防止することができ、製造歩留まりの向上による低コスト化が図れる。   As still another example of the above-described countermeasure, as shown in FIG. 13, the frame portion 11 extends around the entire periphery of the stopper 2 at a portion of the package 3 facing the frame portion 11 via the stopper 2. If a structure in which a rectangular annular support projection 3c is provided between the center portion of the thermosetting adhesive film 20a serving as the stopper 2 and the bottom wall 3a of the package 3 is formed, a gap is formed. Since the thermosetting adhesive film 20a is warped in a convex shape toward the package 3, it can be prevented that the thermosetting adhesive film 20a and the weight portion 12 are bonded during manufacturing. The cost can be reduced by improving the yield.

ところで、上述の熱硬化性接着フィルム20aとして用いるエポキシ系テープは硬化熱処理時に一時的に軟化性を示すので、接合相手(センサ本体1を多数形成したウェハあるいはセンサ本体1単体)におけるフレーム部11が熱硬化性接着フィルム20a中に沈み込む現象が発生する(この沈み込み量は条件によるが、数μm〜数十μm程度である)。この種の沈み込みが発生すると、ストッパ2と重り部12との間の距離が設計値よりも短くなってしまう。この不具合を解決するには、熱硬化性接着フィルム20a中に例えばシリカなどのフィラーを含有させておけばよく、熱硬化性接着フィルム20aの硬化熱処理時に熱硬化性接着フィルム20aが一時的に軟化してセンサ本体1のフレーム部11がストッパ2に沈み込む現象が発生するのを防止することができる。ここに、フィラーの大きさは数μm以上であることが望ましい。   By the way, since the epoxy tape used as the above-mentioned thermosetting adhesive film 20a is temporarily softened during the curing heat treatment, the frame portion 11 in the bonding partner (a wafer on which a large number of sensor bodies 1 are formed or the sensor body 1 alone) is formed. A phenomenon of sinking into the thermosetting adhesive film 20a occurs (the amount of sinking is about several μm to several tens of μm although it depends on conditions). When this kind of subsidence occurs, the distance between the stopper 2 and the weight 12 becomes shorter than the design value. In order to solve this problem, a filler such as silica may be contained in the thermosetting adhesive film 20a, and the thermosetting adhesive film 20a is temporarily softened during the curing heat treatment of the thermosetting adhesive film 20a. Thus, the phenomenon that the frame portion 11 of the sensor body 1 sinks into the stopper 2 can be prevented. Here, the size of the filler is desirably several μm or more.

なお、本実施形態におけるストッパ2を、図14に示した従来構成におけるストッパ2’に代えて適用してもよいことは勿論である。   Needless to say, the stopper 2 in the present embodiment may be applied in place of the stopper 2 'in the conventional configuration shown in FIG.

実施形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows embodiment. 同上におけるセンサ本体を示し、(a)は平面図、(b)は断面図、(c)は下面図である。The sensor main body in the same as above is shown, (a) is a plan view, (b) is a sectional view, and (c) is a bottom view. 同上の製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of a manufacturing method same as the above. 同上の製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of a manufacturing method same as the above. 同上の製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of a manufacturing method same as the above. 同上におけるセンサ本体の他の例を示し、(a)は平面図、(b)は断面図、(c)は下面図である。The other example of the sensor main body same as the above is shown, (a) is a plan view, (b) is a sectional view, and (c) is a bottom view. 同上の他の例におけるセンサ本体の製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the sensor main body in another example same as the above. 同上の他の構成例の説明図である。It is explanatory drawing of the other structural example same as the above. 同上の製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of a manufacturing method same as the above. 同上の製造方法の他の例の説明図である。It is explanatory drawing of the other example of the manufacturing method same as the above. 同上の製造方法の別の例の説明図である。It is explanatory drawing of another example of the manufacturing method same as the above. 同上の別の構成例の説明図である。It is explanatory drawing of another structural example same as the above. 同上の更に別の構成例の説明図である。It is explanatory drawing of another structural example same as the above. 従来例を示す一部破断した概略斜視図である。It is a schematic perspective view partly broken showing the conventional example.

符号の説明Explanation of symbols

1 センサ本体
2 ストッパ
3 パッケージ
3a 底壁
4 粘着シート
5 ダイシングソー
6 突き上げピン
7 コレット
10 ウェハ
11 フレーム部
12 重り部
13 撓み部
20 熱硬化性接着フィルム
20a 熱硬化性接着フィルム
A センチチップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor main body 2 Stopper 3 Package 3a Bottom wall 4 Adhesive sheet 5 Dicing saw 6 Push-up pin 7 Collet 10 Wafer 11 Frame part 12 Weight part 13 Deflection part 20 Thermosetting adhesive film 20a Thermosetting adhesive film A Centimeter chip

Claims (12)

枠状のフレーム部の内側に配置した重り部が重り部を挟んで配置された少なくとも1組の撓み部を介してフレーム部に支持され、フレーム部に対する重り部の変位により撓み部に生じるひずみによって抵抗率の変化する抵抗体が撓み部に形成された半導体加速度センサ本体と、半導体加速度センサ本体を固着するベース部材と、半導体加速度センサ本体とベース部材との間に介在し重り部の変位を制限するストッパとを備え、ストッパは、熱硬化性接着フィルムを熱硬化させて形成されていることを特徴とする加速度センサ。   The weight portion arranged inside the frame-shaped frame portion is supported by the frame portion via at least one set of bending portions arranged with the weight portion interposed therebetween, and is caused by strain generated in the bending portion due to the displacement of the weight portion with respect to the frame portion. A semiconductor acceleration sensor main body in which a resistor having a variable resistivity is formed at a bending portion, a base member for fixing the semiconductor acceleration sensor main body, and a displacement between the semiconductor acceleration sensor main body and the base member and limiting the displacement of the weight portion. An acceleration sensor, wherein the stopper is formed by thermosetting a thermosetting adhesive film. 前記フレーム部は、前記ストッパとの対向面において前記重り部側の端部の全周に亘って前記ストッパ側および前記重り部側を開放した凹部が形成され、当該凹部における前記ストッパとの対向面と前記ストッパとの間の距離が、前記重り部と前記ストッパとの間の距離を下回らないように設定されてなることを特徴とする請求項1記載の加速度センサ。   The frame portion is formed with a concave portion that opens the stopper side and the weight portion side over the entire circumference of the end portion on the weight portion side on the surface facing the stopper, and the surface facing the stopper in the concave portion. The acceleration sensor according to claim 1, wherein a distance between the stopper and the stopper is set so as not to be less than a distance between the weight portion and the stopper. 前記熱硬化性接着フィルムは、熱硬化時に前記重り部と接着するのを防止する接着防止用凹所が前記重り部との対向面に形成されてなることを特徴とする請求項1または請求項2記載の加速度センサ。   2. The thermosetting adhesive film according to claim 1, wherein an adhesion preventing recess for preventing the thermosetting adhesive film from adhering to the weight portion at the time of thermosetting is formed on a surface facing the weight portion. 2. The acceleration sensor according to 2. 前記熱硬化性接着フィルムは、前記半導体加速度センサ本体と重ねる前に前記重り部に対向する部分があらかじめ硬化されてなることを特徴とする請求項1または請求項2記載の加速度センサ。   3. The acceleration sensor according to claim 1, wherein the thermosetting adhesive film is precured at a portion facing the weight portion before being overlapped with the semiconductor acceleration sensor main body. 前記ベース部材は、前記ストッパの周部を前記フレーム部との間に保持する支持突起が突設され、前記ストッパの中央部との間に隙間が形成されてなることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の加速度センサ。   2. The base member according to claim 1, wherein a support protrusion is provided to hold the peripheral portion of the stopper between the frame portion and a gap is formed between the base member and the central portion of the stopper. The acceleration sensor according to claim 4. 前記熱硬化性接着フィルムは、前記ベース部材の材料よりも弾性率の小さな材料により形成されてなることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の加速度センサ。   6. The acceleration sensor according to claim 1, wherein the thermosetting adhesive film is formed of a material having a smaller elastic modulus than a material of the base member. 前記熱硬化性接着フィルムは、エポキシ樹脂により形成されてなることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の加速度センサ。   The acceleration sensor according to claim 1, wherein the thermosetting adhesive film is formed of an epoxy resin. 前記熱硬化性接着フィルムは、フィラーを含有してなることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の加速度センサ。   The acceleration sensor according to any one of claims 1 to 7, wherein the thermosetting adhesive film contains a filler. 請求項1記載の加速度センサの製造方法であって、半導体加速度センサ本体を多数形成したウェハに多数の半導体加速度センサ本体に対応する大きさの熱硬化性接着フィルムをラミネートした後でダイシングを行うことにより半導体加速度センサ本体と熱硬化性接着フィルムとからなるセンサチップを形成し、その後、センサチップをベース部材の所定位置に配置し、熱硬化性接着フィルムを加熱することによりベース部材に接着させることを特徴とする加速度センサの製造方法。   2. The method of manufacturing an acceleration sensor according to claim 1, wherein dicing is performed after a thermosetting adhesive film having a size corresponding to a large number of semiconductor acceleration sensor bodies is laminated on a wafer on which a large number of semiconductor acceleration sensor bodies are formed. Forming a sensor chip composed of a semiconductor acceleration sensor body and a thermosetting adhesive film, and then placing the sensor chip at a predetermined position on the base member and heating the thermosetting adhesive film to adhere to the base member A method of manufacturing an acceleration sensor. 請求項1記載の加速度センサの製造方法であって、ベース部材の所定位置にストッパとなる熱硬化性接着フィルムと半導体加速度センサ本体とを重ねて配置し、熱硬化性接着フィルムを加熱することによりベース部材に接着させることを特徴とする加速度センサの製造方法。   2. The method of manufacturing an acceleration sensor according to claim 1, wherein a thermosetting adhesive film serving as a stopper and a semiconductor acceleration sensor main body are placed in a predetermined position on the base member, and the thermosetting adhesive film is heated. A method of manufacturing an acceleration sensor, characterized by bonding to a base member. 請求項3記載の加速度センサの製造方法であって、半導体加速度センサ本体とストッパ用の熱硬化性接着フィルムとを重ねる前に熱硬化性接着フィルムに接着防止用凹所を形成しておき、半導体加速度センサ本体と熱硬化性接着フィルムとを重ねた後で熱硬化性接着フィルムを加熱するようにし、接着防止用凹所を形成するにあたっては、熱硬化性接着フィルムにおける接着防止用凹所の形成予定領域を有機溶剤によりエッチングすることを特徴とする加速度センサの製造方法。   4. The method of manufacturing an acceleration sensor according to claim 3, wherein an adhesion preventing recess is formed in the thermosetting adhesive film before the semiconductor acceleration sensor main body and the thermosetting adhesive film for stopper are stacked. When the thermosetting adhesive film is heated after the acceleration sensor body and the thermosetting adhesive film are overlaid to form the adhesion preventing recess, formation of the adhesion preventing recess in the thermosetting adhesive film is performed. A method for manufacturing an acceleration sensor, wherein a predetermined region is etched with an organic solvent. 請求項3記載の加速度センサの製造方法であって、半導体加速度センサ本体とストッパ用の熱硬化性接着フィルムとを重ねる前に熱硬化性接着フィルムに接着防止用凹所を形成しておき、半導体加速度センサ本体と熱硬化性接着フィルムとを重ねた後で熱硬化性接着フィルムを加熱するようにし、接着防止用凹所を形成するにあたっては、熱硬化性接着フィルムにおける接着防止用凹所の形成予定領域の複数箇所に接着防止用凹所の深さ寸法に対応した深さ寸法の切り込み溝を入れてから、熱硬化性接着フィルムにおける接着防止用凹所に対応する部分を取り除くことを特徴とする加速度センサの製造方法。   4. The method of manufacturing an acceleration sensor according to claim 3, wherein an adhesion preventing recess is formed in the thermosetting adhesive film before the semiconductor acceleration sensor main body and the thermosetting adhesive film for stopper are stacked. When the thermosetting adhesive film is heated after the acceleration sensor body and the thermosetting adhesive film are overlaid to form the adhesion preventing recess, formation of the adhesion preventing recess in the thermosetting adhesive film is performed. It is characterized in that a cut groove having a depth corresponding to the depth of the recess for preventing adhesion is put in a plurality of locations in the planned area, and then a portion corresponding to the recess for preventing adhesion in the thermosetting adhesive film is removed. A method for manufacturing an acceleration sensor.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006258528A (en) * 2005-03-16 2006-09-28 Dainippon Printing Co Ltd Acceleration sensor and its manufacturing method
WO2007072846A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-28 Hokuriku Electric Industry Co., Ltd. Semiconductor sensor and method of producing sensor body for semiconductor sensor
JP2008051658A (en) * 2006-08-24 2008-03-06 Mitsumi Electric Co Ltd Ic-integrated acceleration sensor and its manufacturing method
US8776602B2 (en) 2006-08-11 2014-07-15 Rohm Co., Ltd. Acceleration sensor, semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006258528A (en) * 2005-03-16 2006-09-28 Dainippon Printing Co Ltd Acceleration sensor and its manufacturing method
JP4570993B2 (en) * 2005-03-16 2010-10-27 大日本印刷株式会社 Acceleration sensor and manufacturing method thereof
WO2007072846A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-28 Hokuriku Electric Industry Co., Ltd. Semiconductor sensor and method of producing sensor body for semiconductor sensor
GB2447386A (en) * 2005-12-20 2008-09-10 Hokuriku Elect Ind Semiconductor sensor and method of producing sensor body for semiconductor sensor
GB2447386B (en) * 2005-12-20 2010-08-04 Hokuriku Elect Ind Semiconductor sensor and manufacturing method of sensor body for semiconductor sensor
US8173472B2 (en) 2005-12-20 2012-05-08 Hokuriku Electric Industry Co., Ltd. Semiconductor sensor and manufacturing method of sensor body for semiconductor sensor
JP5100396B2 (en) * 2005-12-20 2012-12-19 北陸電気工業株式会社 Manufacturing method of sensor body for semiconductor sensor
US8776602B2 (en) 2006-08-11 2014-07-15 Rohm Co., Ltd. Acceleration sensor, semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
JP2008051658A (en) * 2006-08-24 2008-03-06 Mitsumi Electric Co Ltd Ic-integrated acceleration sensor and its manufacturing method

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