JP2009289838A - センサ装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の接合層14と第2の接合層24とを接触させてセンサ基板1およびキャップ基板2に所定の荷重を印加し(図1(a))、続いて、センサ基板1およびキャップ2それぞれに吸着しているガス成分を除去する脱ガス処理を行う(図1(b))。その後、Au−Si系の共晶温度以上であり且つゲッタ4の活性化温度よりも高い規定温度に加熱してシリコン膜14aのSiを第1の密着膜14bを通して第1のAu膜14cへ拡散させるとともに第2のシリコン基板20のSiを第2の密着膜24bを通して第2のAu膜24cへ拡散させて第1の接合層および第2の接合層を溶融させる(図1(c))。その後、上記共晶温度よりも低い温度に冷却する(図1(d))。
【選択図】 図1
Description
2 キャップ基板
3 センサ素子
4 ゲッタ
10 第1のシリコン基板
13 絶縁膜
14 第1の接合層
14a シリコン膜
14b 第1の密着膜
14c 第2のAu膜
20 第2のシリコン基板
21 枠状凸部
24 第2の接合層
24b 第2の密着膜
24c 第2のAu膜
24c1 下地Au層
24c2 厚膜Au層
PG 気密パッケージ
Claims (7)
- 第1のシリコン基板を用いて形成され一表面側にセンサ素子が形成されたセンサ基板と、第2のシリコン基板を用いて形成されセンサ基板の前記一表面側に接合されたキャップ基板とで構成されるセンサ装置の製造方法であって、センサ基板の上記一表面側においてセンサ素子を囲んで形成された枠状の第1の接合層とキャップ基板において第1の接合層に対応する部位に形成した枠状凸部の先端面の全周に亘って形成された枠状の第2の接合層とを介してセンサ基板とキャップ基板とを接合する接合工程の前段階工程として、第1の接合層として第1のシリコン基板の一表面側の絶縁膜上にシリコン膜と当該シリコン膜からのシリコンの拡散が可能な第1の密着膜と第1のAu膜との積層膜を第1のAu膜を最表層として形成する第1の接合層形成工程および第2の接合層として第2のシリコン基板の一表面側に枠状凸部からのシリコンの拡散が可能な第2の密着膜と第2のAu膜の積層膜を第2のAu膜を最表層として形成する第2の接合層形成工程を備え、前記接合工程では、第1の接合層と第2の接合層とを接触させてセンサ基板およびキャップ基板に荷重を印加した状態でAu−Si系の共晶温度以上に加熱し、その後、前記荷重を印加した状態でセンサ基板およびキャップ基板を前記共晶温度よりも低い温度に冷却することを特徴とするセンサ装置の製造方法。
- 前記第1の接合層形成工程では、前記第1の接合層における前記シリコン膜と前記第1のAu膜とで構成される部分のSiの割合が20at%以上となるように前記第1の接合層を形成することを特徴とする請求項1記載のセンサ装置の製造方法。
- 前記第1の接合層形成工程では、前記第1の密着膜の形成にあたって前記シリコン膜の表面に形成されている自然酸化膜を非酸化雰囲気中で除去してから前記第1の密着膜を形成するようにし、前記第2の接合層形成工程では、前記第2の密着膜の形成にあたって前記第2のシリコン基板に形成されている自然酸化膜を非酸化雰囲気中で除去してから前記第2の密着膜を形成することを特徴とする請求項1または請求項2記載のセンサ装置の製造方法。
- 前記第1の接合層形成工程と前記第2の接合層形成工程との少なくとも一方では、前記Au膜の形成にあたって、下地Au層をスパッタ法、あるいは、蒸着法により形成し、下地Au層上に電気めっきにより厚膜Au層を形成することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のセンサ装置の製造方法。
- 前記接合工程よりも前に前記センサ基板と前記キャップ基板との一方に前記共晶温度で活性化されるゲッタを形成しておき、前記接合工程は、前記センサ基板と前記キャップ基板との接合を真空中で行うことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のセンサ装置の製造方法。
- 前記接合工程では、前記第1の接合層と前記第2の接合層とを接合させる前に、真空中において前記共晶温度とゲッタの活性化温度との両方よりも低い温度で前記センサ基板および前記キャップ基板それぞれに吸着しているガス成分を除去する脱ガス処理を行い、前記センサ基板と前記キャップ基板との接合が終わるまで雰囲気を真空に保つことを特徴とする請求項5記載のセンサ装置の製造方法。
- 前記接合工程が終了するまでの全工程を前記センサ基板および前記キャップ基板それぞれについてウェハレベルで行うことで前記センサ装置を複数備えたウェハレベルパッケージ構造体を形成するようにし、当該ウェハレベルパッケージ構造体から前記センサ装置に分割する分割工程を備え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1項に記載のセンサ装置の製造方法。
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