JP2010251568A - Seal type device and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a seal type device in which a gas molecule absorbing material (getter) need not be arranged in a sealing space and a degree of vacuum in the sealing space can be adjusted to a desired one without increasing a manufacturing process, and to provide a method of manufacturing the device. <P>SOLUTION: The seal type device has a cavity formed in a semiconductor substrate and seals the cavity by at least one glass substrate. The device is provided with a first groove formed to lead to the cavity, a second groove formed to lead to a dicing line of the seal type device, a first projection which is formed separately from the first groove and forms a gap in a bonding part of the semiconductor substrate and the glass substrate, and a second projection which is formed separately from the second groove and forms the gap in the bonding part of the semiconductor substrate and the glass substrate. Gas in the cavity is exhausted through the first groove, the second groove, the gap and the dicing line to allow the degree of vacuum to be adjusted to the desired one. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、可動部が形成された半導体基板をガラス基板で封止した封止型デバイス及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a sealed device in which a semiconductor substrate on which a movable part is formed is sealed with a glass substrate, and a manufacturing method thereof.

近年、各種電子機器の小型軽量化、多機能化や高機能化が進み、実装される電子部品にも高密度化が要求されている。このような要求に応じて各種電子部品が半導体デバイスとして製造されるものが増加している。このため、回路素子として製造される半導体デバイス以外に力学量を検出するセンサ等も半導体デバイスを用いて製造されて、小型軽量化が図られている。例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)分野の製品またはMEMSデバイスを用いて小型で単純な構造を有する加速度センサあるいは角速度センサでは、外力に応じて変位する可動部を半導体基板に形成し、この可動部の変位が静電容量素子を利用して検出されるタイプのセンサ(いわゆる静電容量型センサ)等が実用化されている。   In recent years, various electronic devices have been reduced in size, weight, functionality, and functionality, and electronic components to be mounted have been required to have higher density. In response to such demands, an increasing number of electronic components are manufactured as semiconductor devices. For this reason, in addition to the semiconductor device manufactured as a circuit element, a sensor for detecting a mechanical quantity is also manufactured using the semiconductor device, and a reduction in size and weight is achieved. For example, in an acceleration sensor or an angular velocity sensor having a small and simple structure using a product in the field of MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) or a MEMS device, a movable part that is displaced in response to an external force is formed on a semiconductor substrate. A type of sensor (so-called electrostatic capacitance type sensor) in which the displacement is detected using a capacitive element has been put into practical use.

このようなMEMSデバイスとして高速に変位する可動部を有するデバイスでは、可動部を安定して変位させるため、半導体基板を封止材(例えば、ガラス基板等)で密封する構造がとられており、密封された封止空間はガス抜き等が行われて、可動部の変位を阻害する要因が排除されている。このような可動部を真空密封した封止構造を有するデバイスを、本書面では封止型デバイスと呼称するものとする。封止型デバイスには、MEMS素子以外に、SAW(Surface Acoustic Wave)素子やF−BAR(Thin Film Bulk Acoustic Wave Resonators)素子、ミラーデバイス等も含まれる。静電容量型センサは、一般に一対のガラス基板に挟まれて接合された半導体基板内に、所定の自由度をもって変位可能な錘部を用意し、当該錘部を加速度や角速度などに伴う変位を検出する錘部として利用する。変位の検出は、容量素子の静電容量の値に基づいて行われる。特に、静電容量型の角速度センサでは、静電容量の変化を高感度で検出するために、電極と可動部の距離を短くするが、そのために空気抵抗の影響がより大きくなる。   In such a device having a movable part that is displaced at high speed as a MEMS device, in order to stably displace the movable part, a structure in which the semiconductor substrate is sealed with a sealing material (for example, a glass substrate) is employed. The sealed sealing space is degassed or the like to eliminate the factor that hinders the displacement of the movable part. A device having a sealing structure in which such a movable part is vacuum-sealed is referred to as a sealed device in this document. Sealed devices include SAW (Surface Acoustic Wave) elements, F-BAR (Thin Film Bulk Acoustic Waves Resonators) elements, mirror devices, and the like in addition to MEMS elements. In general, a capacitance type sensor has a weight part that can be displaced with a predetermined degree of freedom in a semiconductor substrate sandwiched between a pair of glass substrates, and the weight part can be displaced with acceleration or angular velocity. It is used as a weight part to detect. The displacement is detected based on the capacitance value of the capacitive element. In particular, in the capacitance type angular velocity sensor, the distance between the electrode and the movable portion is shortened in order to detect the change in the capacitance with high sensitivity.

上述のような封止型デバイスでは、種々の封止空間内のガス抜き方法が知られている。例えば、封止空間内に気体分子吸収材(ゲッタ)を設けるガス抜き方法では、半導体基板とガラス基板とを陽極接合する際に封止空間内に発生する気体分子を気体分子吸収材で吸収させて、封止空間内の真空度を上げるようにしている。   In the sealed device as described above, various gas venting methods in the sealed space are known. For example, in a degassing method in which a gas molecule absorbing material (getter) is provided in a sealed space, gas molecules generated in the sealed space when the semiconductor substrate and the glass substrate are anodically bonded are absorbed by the gas molecule absorbing material. Thus, the degree of vacuum in the sealed space is increased.

また、特許文献1に開示された封止型デバイスである力学量センサでは、多面付けされる半導体基板内のデバイス毎に排気溝を形成し、排気溝同士を連通する連通溝を形成して、排気溝と連通溝を通じて各デバイスの封止空間内のガス抜きを行うようにしている。   Further, in the mechanical quantity sensor that is a sealed device disclosed in Patent Document 1, an exhaust groove is formed for each device in a semiconductor substrate to be multifaceted, and a communication groove that connects the exhaust grooves is formed. Gas is released from the sealed space of each device through the exhaust groove and the communication groove.

また、特許文献2に開示された封止型デバイスでは、支持基板の接合面と封止基板の接合面との間の一部に金属からなるスペーサを介在させ、陽極接合時の温度上昇を利用してスペーサを徐々に溶融させて、スペーサが設けられた接合面からガス抜きを行うようにしている。   Further, in the sealed device disclosed in Patent Document 2, a spacer made of metal is interposed in a part between the bonding surface of the support substrate and the bonding surface of the sealing substrate, and the temperature rise during anodic bonding is used. Then, the spacer is gradually melted, and gas is vented from the joint surface provided with the spacer.

特開平2008−580005号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2008-580005 特開平10−82705号公報JP-A-10-82705

しかしながら、上記従来の封止型デバイスのガス抜き方法として、封止空間内に気体分子吸収材(ゲッタ)を設けるガス抜き方法では、可動部とは別にゲッタを形成する工程が必要になり、封止型デバイスを製造する際の製造コストを上昇させる原因になる。また、上記特許文献1の封止型デバイスのガス抜き方法では、排気溝と連通溝を形成する工程が増えるため、封止型デバイスを製造する際の製造コストを上昇させる原因になる。   However, as the conventional degassing method of the sealed device, the degassing method in which a gas molecule absorbing material (getter) is provided in the sealed space requires a step of forming a getter separately from the movable part. This causes an increase in manufacturing cost when manufacturing the stationary device. Moreover, in the degassing method for the sealed device of Patent Document 1, the number of steps for forming the exhaust groove and the communication groove increases, which increases the manufacturing cost when manufacturing the sealed device.

また、上記特許文献2の封止型デバイスのガス抜き方法では、陽極接合時にスペーサとして設けた金属の溶融温度を調整することは困難であり、封止空間内を所望の真空度に調整することも困難である。   Further, in the degassing method for the sealed device of Patent Document 2, it is difficult to adjust the melting temperature of the metal provided as the spacer during anodic bonding, and the inside of the sealed space is adjusted to a desired degree of vacuum. It is also difficult.

本発明は上記の課題に鑑み、封止空間内に気体分子吸収材(ゲッタ)を設けることを不要にし、製造工程を増やすことなく封止空間内の真空度を所望の真空度に調整することを可能にする封止型デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention makes it unnecessary to provide a gas molecule absorbing material (getter) in the sealed space, and adjusts the degree of vacuum in the sealed space to a desired degree of vacuum without increasing the number of manufacturing steps. An object of the present invention is to provide a sealed device and a manufacturing method thereof.

本発明の一実施の形態に係る封止型デバイスは、半導体基板に形成された空洞部を有し、前記空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止する封止型デバイスであって、前記空洞部に通じるように形成された第1溝と、前記封止型デバイスのダイシングラインに通じるように形成された第2溝と、前記第1溝から離隔して形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第1突起と、前記第2溝から離隔して形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第2突起と、を備え、前記第1溝及び前記第2溝と前記空隙と前記ダイシングラインとを通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整したことを特徴とする。   A sealed device according to an embodiment of the present invention is a sealed device having a cavity formed in a semiconductor substrate, and sealing the cavity with at least one glass substrate. A first groove formed so as to communicate with the cavity, a second groove formed so as to communicate with a dicing line of the sealed device, and formed separately from the first groove, and the semiconductor substrate and the A first protrusion that forms a gap in the bonding portion with the glass substrate; and a second protrusion that is formed apart from the second groove and forms a gap in the bonding portion between the semiconductor substrate and the glass substrate. The gas in the cavity is evacuated through the first groove and the second groove, the gap, and the dicing line, and adjusted to a desired degree of vacuum.

本発明の一実施の形態に係る封止型デバイスは、半導体基板に形成された空洞部を有し、前記空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止する封止型デバイスであって、前記空洞部に通じるように形成された第1溝と、前記ガラス基板に形成された排気孔と、前記排気孔に通じるように形成された第2溝と、前記第1溝と前記第2溝の間に形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する突起と、を備え、前記第1溝及び前記第2溝と前記空隙と前記排気孔とを通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整したことを特徴とする。   A sealed device according to an embodiment of the present invention is a sealed device having a cavity formed in a semiconductor substrate, and sealing the cavity with at least one glass substrate. A first groove formed to communicate with the cavity, an exhaust hole formed in the glass substrate, a second groove formed to communicate with the exhaust hole, and the first groove and the second groove. A projection formed between the semiconductor substrate and the glass substrate to form a gap, and gas in the cavity through the first groove, the second groove, the gap, and the exhaust hole. The vacuum is adjusted to a desired degree of vacuum.

本発明の一実施の形態に係る封止型デバイスは、半導体基板に形成された空洞部を有し、前記空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止する封止型デバイスであって、前記空洞部から離隔して形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第1突起と、前記封止型デバイスのダイシングラインから離隔して形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第2突起と、を備え、前記第1突起及び前記第2突起により形成された前記空隙を通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整したことを特徴とする。   A sealed device according to an embodiment of the present invention is a sealed device having a cavity formed in a semiconductor substrate, and sealing the cavity with at least one glass substrate. A first protrusion that is spaced apart from the cavity and forms a void at a joint between the semiconductor substrate and the glass substrate; and is spaced apart from a dicing line of the sealed device, and the semiconductor substrate and the A second protrusion that forms a gap in a joint portion with the glass substrate, and exhausts the gas in the cavity through the gap formed by the first protrusion and the second protrusion to adjust to a desired degree of vacuum. It is characterized by that.

本発明の一実施の形態に係る封止型デバイスの製造方法は、半導体基板を加工して形成された空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止して封止型デバイスを多面付けで製造する封止型デバイスの製造方法であって、前記空洞部に通じる第1溝と前記封止型デバイスのダイシングラインに通じる第2溝とを形成し、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第1突起と第2突起をそれぞれ前記第1溝と前記第2溝から離隔して形成し、前記第1溝及び前記第2溝と前記空隙とを通じて前記空洞部と前記ダイシングラインが通じるように前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第1の陽極接合を行い、前記第1溝及び前記第2溝と前記空隙と前記ダイシングラインとを通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整し、前記第1溝及び前記第2溝と前記空隙とを分断し、前記空洞部と前記ダイシングラインとを分断するように、前記第1の陽極接合よりも高電圧の条件で第2の陽極接合を行うことを特徴とする。   A manufacturing method of a sealed device according to an embodiment of the present invention is a method of manufacturing a sealed device by multiple-faced by sealing a cavity formed by processing a semiconductor substrate with at least one glass substrate. A method for manufacturing a sealed device, comprising: forming a first groove that communicates with the cavity and a second groove that communicates with a dicing line of the sealed device; and a joining portion between the semiconductor substrate and the glass substrate A first protrusion and a second protrusion that form a gap in the first groove and the second groove, respectively, and the cavity and the dicing through the first groove, the second groove, and the gap. First anodic bonding is performed to join the semiconductor substrate and the glass substrate so that a line is connected, and the gas in the cavity is exhausted through the first groove, the second groove, the gap, and the dicing line. Desired true The first groove and the second groove are separated from the gap, and the cavity and the dicing line are separated from each other at a higher voltage than the first anodic bonding. 2 anodic bonding is performed.

本発明の一実施の形態に係る封止型デバイスの製造方法は、半導体基板を加工して形成された空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止して封止型デバイスを多面付けで製造する封止型デバイスの製造方法であって、前記空洞部に通じる第1溝を形成し、前記ガラス基板に排気孔を形成し、前記排気孔に通じる第2溝を形成し、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する突起を前記第1溝と前記第2溝の間に形成し、前記第1溝及び前記第2溝と前記空隙を通じて前記空洞部と前記排気孔が通じるように、前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第1の陽極接合を行い、前記第1溝及び前記第2溝と前記空隙と前記排気孔とを通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整し、前記第1溝及び前記第2溝と前記空隙とを分断し、前記空洞部と前記排気孔とを分断するように、前記第1の陽極接合よりも高電圧の条件で前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第2の陽極接合を行うことを特徴とする。   A manufacturing method of a sealed device according to an embodiment of the present invention is a method of manufacturing a sealed device by multiple-faced by sealing a cavity formed by processing a semiconductor substrate with at least one glass substrate. A method for manufacturing a sealed device, wherein a first groove that communicates with the cavity is formed, an exhaust hole is formed in the glass substrate, a second groove that communicates with the exhaust hole is formed, and the semiconductor substrate Protrusions that form voids in the joint portion with the glass substrate are formed between the first groove and the second groove, and the cavity and the exhaust hole pass through the first groove, the second groove, and the gap. First anodic bonding for bonding the semiconductor substrate and the glass substrate is performed so that the gas in the cavity is exhausted through the first groove, the second groove, the gap, and the exhaust hole. The degree of vacuum of the first groove and the second Second anodic bonding for bonding the semiconductor substrate and the glass substrate under a condition of higher voltage than the first anodic bonding so as to divide the gap and the air gap, and the hollow portion and the exhaust hole. It is characterized by performing.

本発明の一実施の形態に係る封止型デバイスの製造方法は、半導体基板を加工して形成された空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止して封止型デバイスを多面付けで製造する封止型デバイスの製造方法であって、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第1突起と第2突起をそれぞれ前記空洞部と前記封止型デバイスのダイシングラインから離隔して形成し、前記第1突起及び前記第2突起により形成された前記空隙を通じて前記空洞部と前記ダイシングラインが通じるように前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第1の陽極接合を行い、前記空隙と前記ダイシングラインを通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整し、前記第1突起の空隙と前記第2突起の空隙を分断し、前記空洞部と前記ダイシングラインが分断するように、前記第1の陽極接合よりも高電圧の条件で前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第2の陽極接合を行うことを特徴とする。   A manufacturing method of a sealed device according to an embodiment of the present invention is a method of manufacturing a sealed device by multiple-faced by sealing a cavity formed by processing a semiconductor substrate with at least one glass substrate. A method for manufacturing a sealed device, wherein a first protrusion and a second protrusion that form a gap in a joint portion between the semiconductor substrate and the glass substrate are respectively formed from the cavity and a dicing line of the sealed device. First anodic bonding is performed to join the semiconductor substrate and the glass substrate so that the cavity and the dicing line communicate with each other through the gap formed by the first protrusion and the second protrusion. Evacuating the gas in the cavity through the gap and the dicing line to adjust to a desired degree of vacuum, dividing the gap of the first protrusion and the gap of the second protrusion, and As serial dicing lines to divide, and performing a second anodic bonding for bonding the glass substrate and the semiconductor substrate under the conditions of the first high voltage than anodic bonding.

本発明の一実施の形態に係る封止型デバイスの製造方法は、半導体基板を加工して形成された空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止して封止型デバイスを多面付けで製造する封止型デバイスの製造方法であって、前記空洞部に通じる第1溝と前記封止型デバイスのダイシングラインに通じる第2溝とを形成し、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第1突起と第2突起をそれぞれ前記第1溝と前記第2溝から離隔して形成し、前記第1溝及び前記第2溝と前記空隙と前記ダイシングラインとを通じて前記空洞部内の気体を排気しながら所望の真空度に調整するように、前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する電圧を徐々に上げる陽極接合を行うことを特徴とする。   A manufacturing method of a sealed device according to an embodiment of the present invention is a method of manufacturing a sealed device by multiple-faced by sealing a cavity formed by processing a semiconductor substrate with at least one glass substrate. A method for manufacturing a sealed device, comprising: forming a first groove that communicates with the cavity and a second groove that communicates with a dicing line of the sealed device; and a joining portion between the semiconductor substrate and the glass substrate A first protrusion and a second protrusion that form a gap in the first groove and the second groove, respectively, and the cavity is formed through the first groove, the second groove, the gap, and the dicing line. Anodic bonding is performed in which the voltage for bonding the semiconductor substrate and the glass substrate is gradually increased so as to adjust to a desired degree of vacuum while exhausting the gas in the section.

本発明によれば、封止空間内に気体分子吸収材(ゲッタ)を設けることを不要にし、製造工程を増やすことなく封止空間内の真空度を所望の真空度に調整することを可能にする封止型デバイス及びその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, it is unnecessary to provide a gas molecule absorbing material (getter) in the sealed space, and the degree of vacuum in the sealed space can be adjusted to a desired degree of vacuum without increasing the number of manufacturing steps. An encapsulated device and a method for manufacturing the same can be provided.

本発明の一実施の形態に係る角速度センサを多面付けした半導体基板の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of the semiconductor substrate which attached the angular velocity sensor which concerns on one embodiment of this invention to many faces. 図1のバルブ部分の具体的構成を示す平面図である。It is a top view which shows the specific structure of the valve | bulb part of FIG. 図2のA−A´線から見た断面構成を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure seen from the AA 'line of FIG. 半導体基板の拡大領域Aに形成された共通バルブの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the common valve | bulb formed in the expansion area | region A of the semiconductor substrate. 図2のA−A´線から見た断面構成の製造方法を示す図であり、(A)は低電圧陽極接合時のバルブ部分の断面構成を示す図、(B)は真空引き時のバルブ部分の断面構成を示す図、(C)は高電圧陽極接合時のバルブ部分の断面構成を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the cross-sectional structure seen from the AA 'line | wire of FIG. 2, (A) is a figure which shows the cross-sectional structure of the valve | bulb part at the time of low voltage anodic bonding, (B) is a valve | bulb at the time of evacuation The figure which shows the cross-sectional structure of a part, (C) is a figure which shows the cross-sectional structure of the valve | bulb part at the time of high voltage anodic bonding. 図3の第1溝及び第2溝の形状を変形した例を示す図であり、(A)は第1溝の長さを延長した例を示す図、(B)は第1溝と第2溝の形状をL字型にした例を示す図である。It is a figure which shows the example which changed the shape of the 1st groove | channel of FIG. 3, and the 2nd groove | channel, (A) is a figure which shows the example which extended the length of the 1st groove | channel, (B) is a 1st groove | channel and 2nd. It is a figure which shows the example which made the shape of the groove | channel into the L shape. 図3の第1突起と第2突起の形状を変形した例を示す図であり、(A)は第1突起と第2突起の形状を横型の楕円形状にした例を示す図、(B)は第1突起と第2突起の形状を縦型の楕円形状にした例を示す図である。FIG. 4 is a view showing an example in which the shapes of the first protrusion and the second protrusion in FIG. 3 are modified, and (A) is a view showing an example in which the shape of the first protrusion and the second protrusion is a horizontal elliptical shape; FIG. 5 is a diagram showing an example in which the shape of the first protrusion and the second protrusion is a vertical elliptical shape. (A)は横型の楕円形状の第1突起及び第2突起と直線状の第1溝及び第2溝とを配置した例を示す図、(B)は横型の楕円形状の第1突起及び第2突起とL字状の第1溝及び第2溝とを配置した例を示す図である。(A) is a diagram showing an example in which horizontal elliptical first protrusions and second protrusions and linear first grooves and second grooves are arranged, and (B) is a horizontal elliptical first protrusion and second protrusions. It is a figure which shows the example which has arrange | positioned 2 processus | protrusion and L-shaped 1st groove | channel and 2nd groove | channel. (A)は縦型の楕円形状の第1突起及び第2突起と直線状の第1溝と第2溝とを配置した例を示す図、(B)は縦型の楕円形状の第1突起及び第2突起とL字状の第1溝と第2溝とを配置した例を示す図である。(A) is a figure which shows the example which has arrange | positioned the vertical-shaped 1st protrusion and 2nd protrusion of a vertical type, and the linear 1st groove | channel and 2nd groove | channel, (B) is a 1st protrusion of a vertical elliptical shape It is a figure which shows the example which has arrange | positioned the 2nd protrusion, the L-shaped 1st groove | channel, and the 2nd groove | channel. バルブを第1突起と第2突起のみから構成した例を示す図である。It is a figure which shows the example which comprised the valve | bulb only from the 1st protrusion and the 2nd protrusion. センサチップ毎に形成するバルブの他の構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the other structural example of the valve | bulb formed for every sensor chip. 図11の拡大領域Aの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the expansion area | region A of FIG. 図12のB−B線から見た断面構成を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure seen from the BB line of FIG.

以下、図面を参照して、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、封止型デバイスとして角速度センサを例示して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, an angular velocity sensor will be described as an example of a sealed device.

(センサチップを多面付けした基板の構成)
図1は、複数の角速度センサ100が多面付けされた半導体基板101の概略構成を示す平面図である。図1において、102は角速度センサチップをチップ毎に切断する位置を示すダイシングラインであり、103は角速度センサチップ毎に内部を真空引きするためのバルブであり、104は半導体基板101を加工して形成される角速度センサチップ内部の空洞部である。なお、バルブ103は、実際の機械的なバルブを形成するわけではなく、バルブ機能を有する構造を形成するものであり、その構成については後述する。また、空洞部104は、半導体基板101を加工して角速度センサ内に上述の可動部を形成する際に形成されるものであり、後述するガラス基板110により封止されて真空引きされる部分である。
(Structure of substrate with multiple sensor chips)
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a semiconductor substrate 101 on which a plurality of angular velocity sensors 100 are multifaceted. In FIG. 1, reference numeral 102 denotes a dicing line indicating the position at which the angular velocity sensor chip is cut for each chip, 103 denotes a valve for evacuating the interior of each angular velocity sensor chip, and 104 denotes a semiconductor substrate 101 processed. It is a cavity inside the formed angular velocity sensor chip. The valve 103 does not form an actual mechanical valve, but forms a structure having a valve function, and the configuration thereof will be described later. The cavity 104 is formed when the semiconductor substrate 101 is processed to form the above-described movable portion in the angular velocity sensor, and is a portion that is sealed by a glass substrate 110 described later and is evacuated. is there.

次に、図1に示したバルブ103の詳細な構成について図2及び図3を参照して説明する。図2において、バルブ103に相当する部分は、第1溝201、第2溝202、第1突起203及び第2突起204である。第1溝201は、図中に示すように空洞部104に通じるように形成される。第2溝202は、図中に示すようにダイシングライン102に通じるように形成される。第1突起203は、図中に示すように第1溝201の近傍に形成される。第2突起204は、図中に示すように第2溝202の近傍に形成される。   Next, a detailed configuration of the valve 103 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, portions corresponding to the valve 103 are a first groove 201, a second groove 202, a first protrusion 203, and a second protrusion 204. The first groove 201 is formed so as to communicate with the cavity 104 as shown in the figure. The second groove 202 is formed so as to communicate with the dicing line 102 as shown in the drawing. The first protrusion 203 is formed in the vicinity of the first groove 201 as shown in the figure. The second protrusion 204 is formed in the vicinity of the second groove 202 as shown in the drawing.

第1突起203と第2突起204は、図3に示すように半導体基板101とガラス基板110とを接合する際に、半導体基板101とガラス基板110との間にボイド(空隙)301を形成するためのものである。第1溝201と第2溝202は、半導体基板101側に形成してもよいし、ガラス基板110側に形成してもよい。第1溝201と第2溝202を形成する工程を増やさないためには、半導体基板101側に可動部をDRIE(Deep Reactive Ion Etching)法等を用いて形成する際に、第1溝201と第2溝202を同時に形成することが好ましい。この場合、第1溝201と第2溝202の深さは、可動部の深さ、すなわち、可動部の表面とガラス基板との間隔と同等になる。   As shown in FIG. 3, the first protrusion 203 and the second protrusion 204 form a void 301 between the semiconductor substrate 101 and the glass substrate 110 when the semiconductor substrate 101 and the glass substrate 110 are bonded together. Is for. The first groove 201 and the second groove 202 may be formed on the semiconductor substrate 101 side, or may be formed on the glass substrate 110 side. In order not to increase the number of steps for forming the first groove 201 and the second groove 202, when the movable portion is formed on the semiconductor substrate 101 side by using a DRIE (Deep Reactive Ion Etching) method or the like, It is preferable to form the second groove 202 at the same time. In this case, the depth of the 1st groove | channel 201 and the 2nd groove | channel 202 becomes equivalent to the depth of a movable part, ie, the space | interval of the surface of a movable part, and a glass substrate.

また、第1突起203と第2突起204は、半導体基板101側に形成してもよいし、ガラス基板110側に形成してもよい。第1突起203と第2突起204を形成する工程を増やさないためには、ガラス基板110に電極を形成する際に、第1突起203と第2突起204を同時に形成することが好ましい。この場合、第1突起203と第2突起204の厚さは、電極の厚みと同等になる。第1突起203と第2突起204は、後述する半導体基板101とガラス基板110とを陽極接合により接合する際に、潰されない堅さを有する材質(例えば、Cr、Ti、TiN等)を用いることが好ましい。これは、第1突起203と第2突起204は、角部が潰れると、ボイドの先端位置が変わり、ボイドの寸法が不安定になるためである。   Further, the first protrusion 203 and the second protrusion 204 may be formed on the semiconductor substrate 101 side or may be formed on the glass substrate 110 side. In order not to increase the number of steps for forming the first protrusions 203 and the second protrusions 204, it is preferable to form the first protrusions 203 and the second protrusions 204 simultaneously when forming the electrodes on the glass substrate 110. In this case, the thickness of the first protrusion 203 and the second protrusion 204 is equal to the thickness of the electrode. The first protrusion 203 and the second protrusion 204 are made of a material (for example, Cr, Ti, TiN, or the like) that is hard to be crushed when the semiconductor substrate 101 and the glass substrate 110 described later are bonded by anodic bonding. Is preferred. This is because when the corners of the first protrusion 203 and the second protrusion 204 are crushed, the position of the tip of the void changes and the dimension of the void becomes unstable.

図2において、第1突起203と第2突起204の各周辺に点線で示す「1回目接合時ボイド最先端」と、一点鎖線で示す「2回目接合時ボイド最先端」は、半導体基板101とガラス基板110とを陽極接合により接合する際に、半導体基板101上にガラス基板110が押しつけられた状態で、第1突起203と第2突起204の各周辺に形成されるボイドの形成範囲を模式的に示したものである。   In FIG. 2, “the most advanced void at the time of first bonding” indicated by dotted lines around each of the first protrusion 203 and the second protrusion 204 and “the most advanced void at the time of second bonding” indicated by a one-dot chain line are When bonding the glass substrate 110 by anodic bonding, the formation range of voids formed around each of the first protrusion 203 and the second protrusion 204 in a state where the glass substrate 110 is pressed onto the semiconductor substrate 101 is schematically shown. It is shown as an example.

上述の「1回目接合時」と「2回目接合時」は、本実施の形態において、半導体基板101とガラス基板110とを陽極接合により接合する際に、陽極接合を2回に分けて行うことを示している。1回目の陽極接合時は、第1突起203と第2突起204の各周辺に形成される各ボイド301の最先端は点線で示す範囲になり、ボイド同士が相互に連通する。これらボイド間の連通により第1溝201と第2溝202との間も連通することになる。すなわち、1回目の陽極接合時は、空洞部104に対してバルブ103が開状態になり、空洞部104内の真空引きが可能になる。   In the above-described “first bonding” and “second bonding”, the anodic bonding is performed in two portions when the semiconductor substrate 101 and the glass substrate 110 are bonded by anodic bonding in this embodiment. Is shown. During the first anodic bonding, the most distal ends of the voids 301 formed around the first protrusion 203 and the second protrusion 204 are in the range indicated by the dotted lines, and the voids communicate with each other. The communication between these voids also communicates between the first groove 201 and the second groove 202. That is, at the time of the first anodic bonding, the valve 103 is opened with respect to the cavity 104, and the inside of the cavity 104 can be evacuated.

そして、2回目の陽極接合時は、第1突起203と第2突起204の各周辺に形成される各ボイドの最先端は一点鎖線で示す範囲に縮小し、ボイド301間が分断される。これらボイド301間の分断により第1溝201と第2溝202との間も分断される。すなわち、2回目の陽極接合時は、空洞部104に対してバルブ103が閉状態になり、空洞部104が密封される。   At the time of the second anodic bonding, the leading edge of each void formed around each of the first protrusion 203 and the second protrusion 204 is reduced to a range indicated by a one-dot chain line, and the voids 301 are divided. By dividing these voids 301, the first groove 201 and the second groove 202 are also divided. That is, at the time of the second anodic bonding, the valve 103 is closed with respect to the cavity 104, and the cavity 104 is sealed.

上述のように、本実施の形態では、半導体基板101とガラス基板110とを接合する陽極接合を2回に分けて行う際に、バルブ103として機能する構造(第1溝201、第2溝202、第1突起203、第2突起204)を角速度センサチップ毎に形成することを特徴としている。このバルブ103として機能する構造では、第1溝201、第2溝202、第1突起203、第2突起204相互間の形成位置や形状が変形可能である。この形成位置や形状の変形例について、後述する図6〜図10において詳述する。   As described above, in this embodiment, the structure (the first groove 201 and the second groove 202) functions as the valve 103 when the anodic bonding for bonding the semiconductor substrate 101 and the glass substrate 110 is performed in two steps. The first protrusion 203 and the second protrusion 204) are formed for each angular velocity sensor chip. In the structure that functions as the valve 103, the formation position and shape between the first groove 201, the second groove 202, the first protrusion 203, and the second protrusion 204 can be deformed. Modification examples of the formation position and shape will be described in detail with reference to FIGS.

次に、上記センサチップ毎に形成したバルブ103と異なる共通バルブの構成について、図4を参照して説明する。図4に示す共通バルブ105は、半導体基板101のガラスカットのエッジ部分とダイシングライン102との間に形成される。共通バルブ105は、一端部がダイシングライン102に通じるように形成され、その他端部が排気口106に通じるように形成される。このガラスカットのエッジ部分は、センサチップのパターンが形成されない領域であり、上述のダイシングライン102とともに切断される部分である。この共通バルブ105は、図2に示した構成と同様に形成される。また、排気口106は、ガラスカットのエッジ部分において図2に示した第1溝201及び第2溝202と同様に形成される。なお、図4では、1つの共通バルブ105を設けた例を示しているが、複数の共通バルブ105を直列に設けてもよい。複数の共通バルブ105を直列に設けることにより、1つの共通バルブ105が動作しない場合の動作保証を考慮した構成とすることができる。   Next, the configuration of a common valve different from the valve 103 formed for each sensor chip will be described with reference to FIG. The common valve 105 shown in FIG. 4 is formed between the glass cut edge portion of the semiconductor substrate 101 and the dicing line 102. The common valve 105 is formed so that one end thereof communicates with the dicing line 102 and the other end communicates with the exhaust port 106. The edge portion of the glass cut is a region where a sensor chip pattern is not formed, and is a portion that is cut together with the dicing line 102 described above. The common valve 105 is formed similarly to the configuration shown in FIG. Further, the exhaust port 106 is formed in the same manner as the first groove 201 and the second groove 202 shown in FIG. Although FIG. 4 shows an example in which one common valve 105 is provided, a plurality of common valves 105 may be provided in series. By providing a plurality of common valves 105 in series, it is possible to make a configuration in consideration of operation guarantee when one common valve 105 does not operate.

共通バルブ105は、上述したバルブ103と同様に動作する。1回目の陽極接合時に共通バルブ105は開状態になり、各センサチップの空洞部104と連通するダイシングライン102と連通するとともに排気口106と連通して、真空引きする際に、各センサチップの空洞部104内で発生する気体を排気口106から排気させる。そして、2回目の陽極接合時に、共通バルブ105は閉状態になり、ダイシングライン102と排気口106との間を密封する。この共通バルブ105を設けることにより、陽極接合に続く工程で薬液を使用した場合に、薬液がダイシングライン102に入り込み、リンス工程で除去しづらくなることを防止することができる。   The common valve 105 operates in the same manner as the valve 103 described above. At the time of the first anodic bonding, the common valve 105 is opened, communicated with the dicing line 102 communicating with the cavity 104 of each sensor chip, and communicated with the exhaust port 106 to evacuate each sensor chip. The gas generated in the cavity 104 is exhausted from the exhaust port 106. At the time of the second anodic bonding, the common valve 105 is closed to seal between the dicing line 102 and the exhaust port 106. By providing the common valve 105, it is possible to prevent the chemical liquid from entering the dicing line 102 and difficult to remove in the rinsing process when the chemical liquid is used in the process following the anodic bonding.

(角速度センサチップの製造方法)
次に、上記図1〜3に示したバルブ103を有する角速度センサチップの製造方法について、図5(A)〜(C)を参照して説明する。図5(A)〜(C)は、図2のA−A´線から見た断面構成に基づいてバルブ部分の一連の動作を示す図である。
(Manufacturing method of angular velocity sensor chip)
Next, a method for manufacturing the angular velocity sensor chip having the valve 103 shown in FIGS. 1 to 3 will be described with reference to FIGS. 5A to 5C are diagrams illustrating a series of operations of the valve portion based on the cross-sectional configuration viewed from the line AA ′ in FIG.

(第1溝201及び第2溝202の形成)
図1に示したように、半導体基板101内に多面付けされる角速度センサチップ100は、半導体基板101をDRIE法等を利用して加工して各角速度センサチップ内の可動部(錘部、可撓部等の変位体(図示せず)及び空洞部104を含む)が形成される。この可動部の形成に際して、図2に示したような位置関係で、空洞部104及びダイシングライン102にそれぞれ連通するように第1溝201及び第2溝202を同時に形成する。また、共通バルブ105部分の第1溝(第1共通溝)201及び第2溝(第2共通溝)202と、排気口106も同時に形成する。なお、ダイシングライン102、第1溝201及び第2溝202もDRIE法等を利用して形成される。
(Formation of the first groove 201 and the second groove 202)
As shown in FIG. 1, the angular velocity sensor chip 100 to be multifaceted in the semiconductor substrate 101 is formed by processing the semiconductor substrate 101 by using the DRIE method or the like to move a movable portion (weight portion, movable portion) in each angular velocity sensor chip. A displacement body (not shown) such as a flexure and a cavity 104 are formed. When forming the movable portion, the first groove 201 and the second groove 202 are simultaneously formed so as to communicate with the cavity portion 104 and the dicing line 102 in the positional relationship as shown in FIG. Further, the first groove (first common groove) 201 and the second groove (second common groove) 202 of the common valve 105 portion and the exhaust port 106 are formed at the same time. The dicing line 102, the first groove 201, and the second groove 202 are also formed using the DRIE method or the like.

(第1突起203及び第2突起204の形成)
次いで、ガラス基板110側に上述の可動部と対向する位置に検出用及び電圧印加用の電極(図示せず)をPECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)法等を利用して形成する。この電極の形成に際して、図2に示したような位置関係で、第1溝201及び第2溝202の各近傍にそれぞれ第1突起203及び第2突起204を同時に形成する。また、共通バルブ105部分の第1突起(第1共通突起)203及び第2突起(第2共通突起)204も同時に形成する。電極の材料としては、例えば、TiN,AlNd,Cr等が好ましい。また、第1溝201及び第2溝202の幅と、第1突起203及び第2突起204の高さは、例えば、0.5μmであるものとする。なお、これらの寸法は限定されない。
(Formation of the first protrusion 203 and the second protrusion 204)
Next, a detection and voltage application electrode (not shown) is formed on the glass substrate 110 side at a position facing the above-described movable portion using a PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) method or the like. When forming this electrode, the first protrusion 203 and the second protrusion 204 are simultaneously formed in the vicinity of the first groove 201 and the second groove 202 in the positional relationship shown in FIG. Further, the first protrusion (first common protrusion) 203 and the second protrusion (second common protrusion) 204 of the common valve 105 portion are also formed at the same time. As a material for the electrode, for example, TiN, AlNd, Cr or the like is preferable. In addition, the width of the first groove 201 and the second groove 202 and the height of the first protrusion 203 and the second protrusion 204 are, for example, 0.5 μm. These dimensions are not limited.

(半導体基板とガラス基板の1回目接合)(図5(A)参照)
次に、半導体基板101とガラス基板110とを接合する1回目の陽極接合を行う。この1回目の陽極接合では、2回目の陽極接合に比べて低電圧(例えば、250V)を印加して陽極接合を行う。この低電圧の陽極接合時、ガラス基板110は、図5(A)に示すように、半導体基板101側に押しつけられて変形するが、低電圧の陽極接合であるため、第1突起203と第2突起204の間のガラス基板110は半導体基板101には接合されない。そして、第1突起203と第2突起204の各周辺にボイド301が形成される。1回目の低電圧陽極接合時は、図5(A)に示すように、第1突起203と第2突起204の各周辺に形成されるボイド301は、相互に連通する。すなわち、図2に示したように各ボイド301の最先端は点線で示す範囲になり、ボイド301同士が相互に連通する。これらボイド301間の連通により、図5(A)に示すように、第1溝201と第2溝202との間も連通することになる。すなわち、各センサチップの空洞部104に対してバルブ103が開状態になる。また、共通バルブ105を構成する第1突起203と第2突起204の各周辺に形成されるボイド301も相互に連通し、第1溝201と第2溝202との間も連通することになる。すなわち、開状態になった共通バルブ105を介して最外部のダイシングライン102と排気口106とが連通することになる。その結果、各センサチップの空洞部104と、ダイシングライン102と、共通バルブ105と、排気口106とが連通する。なお、図5(A)及び(B)の断面では、図面に対して手前側と奥側に位置して見えない第1溝201と第2溝202を、一点鎖線で示している。
(First bonding of semiconductor substrate and glass substrate) (see FIG. 5A)
Next, the first anodic bonding for bonding the semiconductor substrate 101 and the glass substrate 110 is performed. In this first anodic bonding, anodic bonding is performed by applying a lower voltage (for example, 250 V) than in the second anodic bonding. At the time of this low voltage anodic bonding, the glass substrate 110 is deformed by being pressed toward the semiconductor substrate 101 as shown in FIG. 5 (A). The glass substrate 110 between the two protrusions 204 is not bonded to the semiconductor substrate 101. A void 301 is formed around each of the first protrusion 203 and the second protrusion 204. During the first low-voltage anodic bonding, as shown in FIG. 5A, the voids 301 formed around each of the first protrusion 203 and the second protrusion 204 communicate with each other. That is, as shown in FIG. 2, the leading edge of each void 301 is in a range indicated by a dotted line, and the voids 301 communicate with each other. Due to the communication between the voids 301, the first groove 201 and the second groove 202 are also communicated as shown in FIG. That is, the valve 103 is opened with respect to the cavity 104 of each sensor chip. In addition, the voids 301 formed around each of the first protrusion 203 and the second protrusion 204 constituting the common valve 105 communicate with each other, and the first groove 201 and the second groove 202 also communicate with each other. . In other words, the outermost dicing line 102 and the exhaust port 106 communicate with each other through the opened common valve 105. As a result, the cavity 104 of each sensor chip, the dicing line 102, the common valve 105, and the exhaust port 106 communicate with each other. 5A and 5B, the first groove 201 and the second groove 202 that are not visible on the front side and the back side with respect to the drawing are indicated by alternate long and short dash lines.

(真空引き)(図5(B)参照)
次に、上記低電圧陽極接合によりバルブ103及び共通バルブ105が開状態になった半導体基板101が設置されたチャンバ(図示せず)内を真空ポンプ(図示せず)により真空引きする。この真空引きに際して、各センサチップの空洞部104内の気体は、第1溝201→ボイド301→第2溝202→ダイシングライン102→共通バルブ105→排気口106を通して排気される。なお、各センサチップの空洞部104内の設定真空度(所望の真空度)は、例えば、0.1Torr以下であるものとする。この設定真空度は、角速度センサの所望の仕様(例えば、角速度の検知感度)に応じて適宜変更してもよい。また、可動部を振動させる駆動信号をオフし、直ちに可動部の振動が停止することが望ましい封止型デバイスの場合には、ある程度真空度を下げて空気抵抗があった方が好ましい。
(Evacuation) (See FIG. 5B)
Next, the inside of the chamber (not shown) in which the semiconductor substrate 101 in which the valve 103 and the common valve 105 are opened by the low voltage anodic bonding is installed is evacuated by a vacuum pump (not shown). During this evacuation, the gas in the cavity 104 of each sensor chip is exhausted through the first groove 201 → the void 301 → the second groove 202 → the dicing line 102 → the common valve 105 → the exhaust port 106. The set vacuum degree (desired vacuum degree) in the cavity 104 of each sensor chip is, for example, 0.1 Torr or less. This set vacuum degree may be changed as appropriate according to the desired specification of the angular velocity sensor (for example, the detection sensitivity of the angular velocity). In the case of a sealed device in which it is desirable to turn off the drive signal that vibrates the movable part and immediately stop the vibration of the movable part, it is preferable that the degree of vacuum is reduced to some extent to provide air resistance.

(半導体基板とガラス基板の2回目接合)(図5(C)参照)
次に、半導体基板101とガラス基板110とを接合する2回目の陽極接合を行う。この2回目の陽極接合では、1回目の陽極接合に比べて高電圧(例えば、1000V)を印加して陽極接合を行う。この高電圧の陽極接合時、ガラス基板110は、図5(C)内に○で示すように、半導体基板101側に更に押しつけられて変形し、第1突起203と第2突起204の間のガラス基板110は半導体基板101に接合される。そして、1回目の陽極接合時に第1突起203と第2突起204の各周辺に形成されたボイド301の連通は分断される。2回目の低電圧陽極接合時は、図5(C)に示すように、第1突起203と第2突起204の各周辺に形成されたボイド301の連通は分断する。すなわち、図2に示したように各ボイド301の最先端は一点鎖線で示す範囲になり、ボイド301同士の相互の連通は分断される。これらボイド301間の分断により、第1溝201と第2溝202との間の連通も分断されることになる。すなわち、各センサチップの空洞部104に対してバルブ103が閉状態になる。また、共通バルブ105を構成する第1突起203と第2突起204の各周辺に形成されたボイド301の相互の連通も分断し、第1溝201と第2溝202との間の連通も分断されることになる。すなわち、共通バルブ105が閉状態になることにより排気口106との連通も分断されることになる。その結果、各センサチップの空洞部104と、ダイシングライン102と、共通バルブ105と、排気口106との間の各連通が分断される。
(Second bonding of the semiconductor substrate and the glass substrate) (see FIG. 5C)
Next, the second anodic bonding for bonding the semiconductor substrate 101 and the glass substrate 110 is performed. In this second anodic bonding, anodic bonding is performed by applying a higher voltage (for example, 1000 V) than in the first anodic bonding. At the time of this high voltage anodic bonding, the glass substrate 110 is further pressed and deformed toward the semiconductor substrate 101 side as indicated by a circle in FIG. 5C, and between the first protrusion 203 and the second protrusion 204. The glass substrate 110 is bonded to the semiconductor substrate 101. The communication of the void 301 formed around each of the first protrusion 203 and the second protrusion 204 at the first anodic bonding is cut off. At the time of the second low-voltage anodic bonding, as shown in FIG. 5C, communication between the voids 301 formed around each of the first protrusion 203 and the second protrusion 204 is cut off. That is, as shown in FIG. 2, the leading edge of each void 301 is in a range indicated by a one-dot chain line, and mutual communication between the voids 301 is cut off. By the division between the voids 301, the communication between the first groove 201 and the second groove 202 is also divided. That is, the valve 103 is closed with respect to the cavity 104 of each sensor chip. Further, the mutual communication between the voids 301 formed around the first protrusion 203 and the second protrusion 204 constituting the common valve 105 is also cut off, and the communication between the first groove 201 and the second groove 202 is also cut off. Will be. That is, when the common valve 105 is closed, the communication with the exhaust port 106 is also disconnected. As a result, each communication among the cavity 104 of each sensor chip, the dicing line 102, the common valve 105, and the exhaust port 106 is disconnected.

(センサチップの個片化)
複数の角速度センサ100が形成された半導体基板101のダイシングライン102をダイシングソー等でダイシングし、個々の角速度センサ100に個片化する。この個片化により、各角速度センサチップ内には、バルブ103として機能させた構成が残ることになるが、上述の2回に分けた陽極接合によりバルブ103は閉じられた状態にあるため、空洞部104の真空状態は維持される。
(Separation of sensor chip)
The dicing line 102 of the semiconductor substrate 101 on which the plurality of angular velocity sensors 100 are formed is diced with a dicing saw or the like and separated into individual angular velocity sensors 100. As a result of the separation, each angular velocity sensor chip has a structure that functions as the valve 103. However, since the valve 103 is closed by the anodic bonding divided into two times as described above, The vacuum state of the part 104 is maintained.

以上のように、半導体基板101に複数の角速度センサチップを多面付けで製造する際に、センサチップ毎に空洞部104と連通する第1溝201及び第2溝202と第1突起203及び第2突起204とから構成されるバルブ103を、可動部及び電極の製造工程において形成することを可能にした。そして、半導体基板101とガラス基板110を陽極接合する際に、低電圧陽極接合と高電圧陽極接合の2回に分けて行うようにした。1回目の低電圧陽極接合時には、第1突起203及び第2突起204により形成されるボイド301同士を連通させてバルブ103を開状態にした後、真空引きにより空洞部104の真空度を調整することを可能にした。続いて、2回目の高電圧陽極接合時には、ボイド301同士の連通を分断させてバルブ103を閉状態にして空洞部104を密封して、センサチップ毎に真空状態を維持することを可能にした。このため、同一の陽極接合装置内で連続して陽極接合を行うことが可能であり、途中でウエハを取り出す必要がない。また、陽極接合の回数は、2回に限定するものではなく、例えば、連続して徐々に電圧を上げる陽極接合を行ってもよい。すなわち、上記1回目と2回目のように陽極接合工程を分けずに、バルブ103が徐々に閉じて真空度が充分上がるように、半導体基板101とガラス基板110を接合する電圧を徐々に上げる陽極接合を行って、陽極接合と真空引きを同時に進める陽極接合工程を行うようにしてもよい。   As described above, when manufacturing a plurality of angular velocity sensor chips on the semiconductor substrate 101 with multiple faces, the first groove 201 and the second groove 202, the first protrusion 203, and the second groove communicated with the cavity 104 for each sensor chip. The valve 103 composed of the protrusions 204 can be formed in the manufacturing process of the movable part and the electrode. When the anodic bonding of the semiconductor substrate 101 and the glass substrate 110 is performed, the low voltage anodic bonding and the high voltage anodic bonding are performed in two steps. During the first low-voltage anodic bonding, the voids 301 formed by the first protrusions 203 and the second protrusions 204 are communicated with each other to open the valve 103, and then the degree of vacuum of the cavity 104 is adjusted by evacuation. Made it possible. Subsequently, at the time of the second high voltage anodic bonding, the communication between the voids 301 is disconnected, the valve 103 is closed, the cavity 104 is sealed, and a vacuum state can be maintained for each sensor chip. . For this reason, it is possible to perform anodic bonding continuously in the same anodic bonding apparatus, and it is not necessary to take out the wafer in the middle. Further, the number of anodic bonding is not limited to two. For example, anodic bonding in which the voltage is gradually increased may be performed. That is, the anode bonding step is not divided as in the first time and the second time, and the anode for gradually increasing the voltage for bonding the semiconductor substrate 101 and the glass substrate 110 so that the valve 103 is gradually closed and the degree of vacuum is sufficiently increased. An anodic bonding step of performing anodic bonding and evacuation at the same time may be performed by performing bonding.

したがって、角速度センサを製造する製造工程を増やすことなくセンサチップ毎にバルブ103として機能する構成を形成することが可能になり、センサチップの空洞部104の真空度を所望の真空度に調整することが可能になる。その結果、空洞部内に気体分子吸収材(ゲッタ)を設けることを不要にし、角速度センサの可動部を安定して動作させることが可能になる。   Therefore, it is possible to form a configuration that functions as the valve 103 for each sensor chip without increasing the number of manufacturing steps for manufacturing the angular velocity sensor, and to adjust the vacuum degree of the cavity 104 of the sensor chip to a desired vacuum degree. Is possible. As a result, it becomes unnecessary to provide a gas molecule absorbing material (getter) in the cavity, and the movable part of the angular velocity sensor can be stably operated.

(第1溝、第2溝、第1突起、第2突起の変形例)
上記図2では、上記図2では、第1溝201と第2溝202は、空洞部104とダイシングライン102に連通する直線状の溝とした場合を示したが、この構成に限定するものではなく、第1突起203と第2突起204の形状や位置関係を考慮して形状を変更してもよい。また、第1突起203と第2突起204の形状が円形である場合を示したが、この形状に限定するものではなく、第1溝201と第2溝202との位置関係やボイド301の形成範囲等を考慮して形状を変更してもよい。これらの形状や形成位置の変形例について、図6〜図10を参照して以下に説明する。
(Modifications of the first groove, the second groove, the first protrusion, and the second protrusion)
In FIG. 2, the case where the first groove 201 and the second groove 202 are linear grooves communicating with the cavity 104 and the dicing line 102 is shown in FIG. 2, but the present invention is not limited to this configuration. Instead, the shape may be changed in consideration of the shape and positional relationship of the first protrusion 203 and the second protrusion 204. Moreover, although the case where the shape of the 1st protrusion 203 and the 2nd protrusion 204 was circular was shown, it is not limited to this shape, The positional relationship of the 1st groove | channel 201 and the 2nd groove | channel 202, and formation of the void 301 are shown. The shape may be changed in consideration of the range and the like. Modification examples of these shapes and formation positions will be described below with reference to FIGS.

(第1溝201の変形例)(図6(A)参照)
まず、第1溝201の変形例について図6を参照して説明する。第1溝201は、上述の1回目の陽極接合時に形成されるボイド301の最先端(図6(A)の点線)より第1突起203側に入っていればよく、図6(A)に示すように、第1突起203の形成位置まで延長するようにしてもよい。この場合、第1突起203は、ガラス基板110側に形成される。但し、2回目の陽極接合が始まった時に、直ちに第1溝201と第1突起203は分離されることが好ましい。このため、図2に示したように第1溝201を形成してもよい。2回目の陽極接合が始まった時に、直ちに第1溝201と第1突起203が分離されることにより、2回目の陽極接合時に気体が空洞部104に入り込む量を減らせるため、第1溝201の先端部は、ボイド301の最先端(図6(A)の一点鎖線)に近く、第1溝201側に入る位置まで形成されることが望ましい。
(Modification of the first groove 201) (see FIG. 6A)
First, a modified example of the first groove 201 will be described with reference to FIG. The first groove 201 only needs to be closer to the first protrusion 203 than the most distal end (dotted line in FIG. 6A) of the void 301 formed at the time of the first anodic bonding described above, as shown in FIG. As shown, it may be extended to the position where the first protrusion 203 is formed. In this case, the first protrusion 203 is formed on the glass substrate 110 side. However, it is preferable that the first groove 201 and the first protrusion 203 are immediately separated when the second anodic bonding starts. Therefore, the first groove 201 may be formed as shown in FIG. When the second anodic bonding starts, the first groove 201 and the first protrusion 203 are immediately separated, thereby reducing the amount of gas entering the cavity 104 during the second anodic bonding. It is desirable that the tip end of is formed close to the tip of the void 301 (the one-dot chain line in FIG. 6A) and to the position entering the first groove 201 side.

(第1溝と第2溝の変形例)(図6(B)参照)
図6(B)は、第1溝201と第2溝202の形状を変更した例を示す図である。第1溝201と第2溝202の形状は、第1突起203と第2突起204に対してL字型に形成されている。この場合、第1溝201と第2溝202は、1回目の陽極接合時に形成されるボイド301の最先端(図6(B)の点線)より第1突起203側と第2突起204側に共に入っており、1回目の陽極接合後の真空引きに際して排気経路としての機能を満足する。また、第1溝201の空洞部104と連通する部分と、第2溝202のダイシングライン102と連通する部分は、図2に示した第1溝201と第2溝202の各形成位置よりも第1突起203と第2突起204から離れた位置に形成されている。このため、第1溝201と第2溝202は、1回目の陽極接合時に形成されるボイド301と確実に連通し、2回目の陽極接合時にボイド301から確実に分離することができ、バルブ103としての開閉動作の安定性を向上させることができる。
(Modification of the first groove and the second groove) (see FIG. 6B)
FIG. 6B is a diagram showing an example in which the shapes of the first groove 201 and the second groove 202 are changed. The first groove 201 and the second groove 202 are L-shaped with respect to the first protrusion 203 and the second protrusion 204. In this case, the first groove 201 and the second groove 202 are located on the first protrusion 203 side and the second protrusion 204 side from the forefront of the void 301 formed during the first anodic bonding (dotted line in FIG. 6B). Both of them are included, and satisfy the function as an exhaust path at the time of evacuation after the first anodic bonding. In addition, the portion of the first groove 201 that communicates with the cavity 104 and the portion of the second groove 202 that communicates with the dicing line 102 are located at a position that is greater than the formation positions of the first groove 201 and the second groove 202 illustrated in FIG. It is formed at a position away from the first protrusion 203 and the second protrusion 204. For this reason, the first groove 201 and the second groove 202 can reliably communicate with the void 301 formed at the first anodic bonding, and can be reliably separated from the void 301 at the second anodic bonding. As a result, the stability of the opening / closing operation can be improved.

(第1突起と第2突起の変形例)(図7(A)(B)参照)
次に、第1突起203と第2突起204の形状を変形例について図7を参照して説明する。図7(A)は、第1突起203と第2突起204の形状を横型の楕円に変更した例を示す図である。図7(B)は、第1突起203と第2突起204の形状を縦型の楕円に変更した例を示す図である。第1突起203と第2突起204の形状を横型の楕円又は縦型の楕円に変更すると、1回目の陽極接合時に第1突起203と第2突起204により形成されるボイド301の最先端は、図7(A)及び(B)に点線で示す位置になる。また、2回目の陽極接合時に第1突起203と第2突起204により形成されるボイド301の最先端は、図7(A)及び(B)に一点鎖線で示す位置になる。この場合、第1突起203と第2突起204により形成される各ボイド301の範囲は、図2に示した各ボイド301の範囲よりも拡大される。このため、1回目の陽極接合時に第1突起203及び第2突起204と第1溝201及び第2溝202との連通を確実にすることができ、真空引き処理の安定性を向上させることができる。
(Modifications of the first protrusion and the second protrusion) (see FIGS. 7A and 7B)
Next, a modification of the shape of the first protrusion 203 and the second protrusion 204 will be described with reference to FIG. FIG. 7A is a diagram illustrating an example in which the shape of the first protrusion 203 and the second protrusion 204 is changed to a horizontal ellipse. FIG. 7B is a diagram illustrating an example in which the shape of the first protrusion 203 and the second protrusion 204 is changed to a vertical ellipse. When the shape of the first protrusion 203 and the second protrusion 204 is changed to a horizontal ellipse or a vertical ellipse, the leading edge of the void 301 formed by the first protrusion 203 and the second protrusion 204 at the first anodic bonding is 7A and 7B, the position is indicated by a dotted line. Further, the forefront of the void 301 formed by the first protrusion 203 and the second protrusion 204 at the time of the second anodic bonding is a position indicated by a one-dot chain line in FIGS. In this case, the range of each void 301 formed by the first protrusion 203 and the second protrusion 204 is larger than the range of each void 301 shown in FIG. Therefore, the first protrusion 203 and the second protrusion 204 and the first groove 201 and the second groove 202 can be reliably communicated with each other during the first anodic bonding, and the stability of the vacuuming process can be improved. it can.

(第1突起及び第2突起と第1溝及び第2溝の変形例)(図8(A)(B)参照)
次に、図7(A)に示した横型の楕円形状にした第1突起203及び第2突起204と第1溝201及び第2溝202との組み合わせについて、図8を参照して説明する。図8(A)は、横型の楕円形状にした第1突起203及び第2突起204と、直線状の第1溝201及び第2溝202とを配置した例を示す図である。図8(B)は、横型の楕円形状にした第1突起203及び第2突起204と、L字状の第1溝201及び第2溝202とを配置した例を示す図である。
(Modifications of the first and second protrusions and the first and second grooves) (see FIGS. 8A and 8B)
Next, the combination of the first projection 203 and the second projection 204 and the first groove 201 and the second groove 202 in the horizontal elliptical shape shown in FIG. 7A will be described with reference to FIG. FIG. 8A is a diagram showing an example in which the first projection 203 and the second projection 204 having a horizontal elliptical shape and the linear first groove 201 and the second groove 202 are arranged. FIG. 8B is a diagram showing an example in which the first projection 203 and the second projection 204 having a horizontal elliptical shape and the L-shaped first groove 201 and the second groove 202 are arranged.

図8(A)では、横型の楕円形状にした第1突起203及び第2突起204と直線状の第1溝201及び第2溝202とを組み合わせて配置したため、1回目の陽極接合時に各ボイド301の最先端を横方向に拡大し、各ボイド301と直線状の第1溝201及び第2溝202との連通を確実にすることができる。このため、真空引き処理の安定性を向上させることができる。図8(B)では、横型の楕円形状にした第1突起203及び第2突起204とL字状の第1溝201及び第2溝202とを組み合わせて配置したため、1回目の陽極接合時に各ボイド301の最先端を横方向に拡大し、各ボイド301とL字状の第1溝201及び第2溝202との連通をより確実にすることができる。このため、真空引き処理の安定性を向上させることができる。   In FIG. 8A, since the first projection 203 and the second projection 204 having a horizontal elliptical shape are combined with the linear first groove 201 and the second groove 202, each void is formed at the first anodic bonding. The leading edge of 301 can be expanded in the lateral direction, and the communication between each void 301 and the linear first groove 201 and second groove 202 can be ensured. For this reason, the stability of the vacuuming process can be improved. In FIG. 8B, since the first projection 203 and the second projection 204 in the shape of a horizontal ellipse and the L-shaped first groove 201 and the second groove 202 are arranged in combination, The leading edge of the void 301 can be expanded in the lateral direction, and the communication between each void 301 and the L-shaped first groove 201 and the second groove 202 can be made more reliable. For this reason, the stability of the vacuuming process can be improved.

(第1突起及び第2突起と第1溝及び第2溝の変形例)(図9(A)(B)参照)
次に、図7(B)に示した縦型の楕円形状にした第1突起203及び第2突起204と第1溝201及び第2溝202との組み合わせについて、図9を参照して説明する。図9(A)は、縦型の楕円形状にした第1突起203及び第2突起204と、直線状の第1溝201及び第2溝202とを配置した例を示す図である。図9(B)は、縦型の楕円形状にした第1突起203及び第2突起204と、L字状の第1溝201及び第2溝202とを配置した例を示す図である。
(Modifications of the first and second protrusions and the first and second grooves) (see FIGS. 9A and 9B)
Next, a combination of the first protrusion 203 and the second protrusion 204 and the first groove 201 and the second groove 202 in the vertical elliptical shape shown in FIG. 7B will be described with reference to FIG. . FIG. 9A is a diagram illustrating an example in which the first protrusion 203 and the second protrusion 204 having a vertical elliptical shape, and the linear first groove 201 and the second groove 202 are arranged. FIG. 9B is a diagram showing an example in which the first protrusion 203 and the second protrusion 204 that are formed into a vertical elliptical shape, and the L-shaped first groove 201 and the second groove 202 are arranged.

図9(A)では、縦型の楕円形状にした第1突起203及び第2突起204と直線状の第1溝201及び第2溝202とを組み合わせて配置したため、1回目の陽極接合時に各ボイド301の最先端を縦方向に拡大し、各ボイド301と直線状の第1溝201及び第2溝202との連通を確実にすることができる。このため、真空引き処理の安定性を向上させることができる。図9(B)では、縦型の楕円形状にした第1突起203及び第2突起204とL字状の第1溝201及び第2溝202とを組み合わせて配置したため、1回目の陽極接合時に各ボイド301の最先端を縦方向に拡大し、各ボイド301とL字状の第1溝201及び第2溝202との連通を確実にすることができる。このため、真空引き処理の安定性を向上させることができる。   In FIG. 9A, since the first projection 203 and the second projection 204 having a vertical elliptical shape and the linear first groove 201 and the second groove 202 are arranged in combination, The leading edge of the void 301 can be expanded in the vertical direction, and the communication between each void 301 and the linear first groove 201 and the second groove 202 can be ensured. For this reason, the stability of the vacuuming process can be improved. In FIG. 9B, since the first projection 203 and the second projection 204 in the shape of a vertical ellipse are combined with the L-shaped first groove 201 and the second groove 202, the first anodic bonding is performed. The leading edge of each void 301 can be expanded in the vertical direction, and the communication between each void 301 and the L-shaped first groove 201 and second groove 202 can be ensured. For this reason, the stability of the vacuuming process can be improved.

(バルブの変形例)(図10参照)
次に、バルブ103の構成を変更した例について図10を参照して説明する。図10は、バルブ103を第1突起203と第2突起204のみから構成した例を示す図である。図10では、縦型の楕円形状にした第1突起203を空洞部104の近傍に形成し、第2突起204をダイシングライン102の近傍に形成した。1回目の陽極接合時、第1突起203と第2突起204により形成される各ボイド301の最先端は、図中の点線で示す位置である。この時、各ボイド301間は連通するとともに、第1突起203側のボイド301の下端部分は空洞部104と連通し、第2突起側のボイド301の上端部分はダイシングライン102と連通する。すなわち、1回目の陽極接合時に第1突起203と第2突起204の周囲に形成されるボイド301を利用して、センサの空洞部104とダイシングライン102との間を連通することになる。これは、バルブ103の開状態に対応する。
(Variation of valve) (see FIG. 10)
Next, an example in which the configuration of the valve 103 is changed will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which the valve 103 is configured by only the first protrusion 203 and the second protrusion 204. In FIG. 10, the first protrusion 203 having a vertical elliptical shape is formed in the vicinity of the cavity portion 104, and the second protrusion 204 is formed in the vicinity of the dicing line 102. At the first anodic bonding, the forefront of each void 301 formed by the first protrusion 203 and the second protrusion 204 is a position indicated by a dotted line in the drawing. At this time, the voids 301 communicate with each other, the lower end portion of the void 301 on the first projection 203 side communicates with the cavity 104, and the upper end portion of the void 301 on the second projection side communicates with the dicing line 102. That is, the void portion 301 formed around the first protrusion 203 and the second protrusion 204 at the first anodic bonding is used to communicate between the sensor cavity 104 and the dicing line 102. This corresponds to the open state of the valve 103.

また、2回目の陽極接合時、第1突起203と第2突起204により形成される各ボイド301の最先端は、図中の一点鎖線で示す位置である。この時、ボイド301間の連通は分断されるとともに、第1突起203側のボイド301の下端部分の空洞部104との連通が分断され、第2突起側のボイド301の上端部分のダイシングライン102との連通も分断される。すなわち、2回目の陽極接合時に第1突起203と第2突起204の周囲に形成されたボイド301が縮小することを利用して、センサの空洞部104とダイシングライン102との間の連通を分断することになる。これは、バルブ103の閉状態に対応する。   Further, at the time of the second anodic bonding, the forefront of each void 301 formed by the first protrusion 203 and the second protrusion 204 is a position indicated by a one-dot chain line in the drawing. At this time, the communication between the voids 301 is cut off, and the communication with the cavity 104 at the lower end portion of the void 301 on the first protrusion 203 side is cut off, and the dicing line 102 at the upper end portion of the void 301 on the second protrusion side. Communication with is also broken. That is, the communication between the cavity 104 of the sensor and the dicing line 102 is cut off by utilizing the reduction of the void 301 formed around the first protrusion 203 and the second protrusion 204 during the second anodic bonding. Will do. This corresponds to the closed state of the valve 103.

したがって、図10に示すように、バルブ103及び共通バルブ105としての機能を第1突起203と第2突起204のみで構成することが可能になり、第1溝201及び第2溝202の構成を不要にすることが可能になる。   Therefore, as shown in FIG. 10, the functions as the valve 103 and the common valve 105 can be configured only by the first protrusion 203 and the second protrusion 204, and the configuration of the first groove 201 and the second groove 202 is configured. It becomes possible to make it unnecessary.

(バルブの他の構成例)
次に、排気経路の他の構成例について図11及び図12を参照して説明する。図11は半導体基板に形成された角速度センサチップの空洞部を排気するバルブ部分の他の構成例を示す平面図であり、図12は図11の拡大領域Aの構成を示す平面図であり、図13は図11のB−B線から見た断面構成を示す図である。
(Other configuration examples of valves)
Next, another configuration example of the exhaust path will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. 11 is a plan view showing another configuration example of the valve portion for exhausting the cavity of the angular velocity sensor chip formed on the semiconductor substrate, and FIG. 12 is a plan view showing the configuration of the enlarged region A in FIG. FIG. 13 is a diagram showing a cross-sectional configuration viewed from the line BB in FIG.

図11において、角速度センサ400は、半導体基板401に形成されたセンサの空洞部402の右側部に、空洞部402と連通するバルブ403と排気孔408aを形成したことに特徴がある。図11に示す拡大領域A内のバルブ403の構成について図12及び図13を参照して説明する。   In FIG. 11, the angular velocity sensor 400 is characterized in that a valve 403 communicating with the cavity 402 and an exhaust hole 408 a are formed on the right side of the cavity 402 of the sensor formed on the semiconductor substrate 401. The configuration of the valve 403 in the enlarged area A shown in FIG. 11 will be described with reference to FIGS. 12 and 13.

図12において、バルブ403に相当する部分は、第1溝405、第2溝406及び突起407である。第1溝405は、図中に示すように空洞部402に通じるように形成される。第2溝406は、図中に示すように排気孔408aに通じるように形成される。突起407は、図中に示すように第1溝405と第2溝406の近傍に形成される。排気孔408aは、図13に示すようにガラス基板408側に形成される。   In FIG. 12, portions corresponding to the valve 403 are a first groove 405, a second groove 406, and a protrusion 407. The first groove 405 is formed so as to communicate with the cavity 402 as shown in the figure. The second groove 406 is formed to communicate with the exhaust hole 408a as shown in the drawing. The protrusion 407 is formed in the vicinity of the first groove 405 and the second groove 406 as shown in the drawing. The exhaust hole 408a is formed on the glass substrate 408 side as shown in FIG.

突起407は、図12及び図13に示すように半導体基板401とガラス基板408とを接合する際に、半導体基板401とガラス基板408との間にボイド(空隙)410を形成するためのものである。第1溝405と第2溝406は、半導体基板401側に形成してもよいし、ガラス基板408側に形成してもよい。第1溝405と第2溝406を形成する工程を増やさないためには、半導体基板401側に可動部をDRIE(Deep Reactive Ion Etching)法等を用いて形成する際に、第1溝405と第2溝406を同時に形成することが好ましい。排気孔408aは、センサチップ毎に形成される第1溝405と第2溝406の位置に合わせてガラス基板408側に形成される。この排気孔408aは、センサチップ毎に形成されるため、上述の図4に示した共通バルブ105と排気口106の形成は不要である。   The protrusions 407 are for forming voids (voids) 410 between the semiconductor substrate 401 and the glass substrate 408 when the semiconductor substrate 401 and the glass substrate 408 are joined as shown in FIGS. is there. The first groove 405 and the second groove 406 may be formed on the semiconductor substrate 401 side or may be formed on the glass substrate 408 side. In order not to increase the number of steps for forming the first groove 405 and the second groove 406, when forming the movable portion on the semiconductor substrate 401 side by using a DRIE (Deep Reactive Ion Etching) method or the like, It is preferable to form the second groove 406 at the same time. The exhaust hole 408a is formed on the glass substrate 408 side in accordance with the position of the first groove 405 and the second groove 406 formed for each sensor chip. Since the exhaust hole 408a is formed for each sensor chip, it is not necessary to form the common valve 105 and the exhaust port 106 shown in FIG.

また、突起407は、半導体基板401側に形成してもよいし、ガラス基板408側に形成してもよい。突起407を形成する工程を増やさないためには、ガラス基板408に電極を形成する際に、突起407を同時に形成することが好ましい。この場合、突起407の厚さは、電極の厚みと同等になる。突起407は、後述する半導体基板401とガラス基板408とを陽極接合により接合する際に、潰されない堅さを有する材質(金属等)を用いることが好ましい。   Further, the protrusion 407 may be formed on the semiconductor substrate 401 side or may be formed on the glass substrate 408 side. In order not to increase the number of steps for forming the protrusions 407, it is preferable to form the protrusions 407 at the same time as the electrodes are formed on the glass substrate 408. In this case, the thickness of the protrusion 407 is equal to the thickness of the electrode. The protrusion 407 is preferably made of a material (metal or the like) having a hardness that is not crushed when a semiconductor substrate 401 and a glass substrate 408 described later are bonded by anodic bonding.

図12において、第1突起405と第2突起406の各周辺に点線で示す「1回目接合時ボイド最先端」と、一点鎖線で示す「2回目接合時ボイド最先端」は、半導体基板401とガラス基板408とを陽極接合により接合する際に、半導体基板401上にガラス基板408が押しつけられた状態で、突起407の周辺に形成されるボイドの形成範囲を模式的に示したものである。なお、図13に示す断面図は、1回目接合時の構成を示している。   In FIG. 12, “the most advanced void at the time of first bonding” indicated by dotted lines around each of the first protrusion 405 and the second protrusion 406 and “the most advanced void at the time of second bonding” indicated by an alternate long and short dash line are When the glass substrate 408 is bonded by anodic bonding, the formation range of voids formed around the protrusions 407 in a state where the glass substrate 408 is pressed onto the semiconductor substrate 401 is schematically shown. Note that the cross-sectional view shown in FIG. 13 shows the configuration during the first bonding.

上述の「1回目接合時」と「2回目接合時」は、本実施の形態において、半導体基板401とガラス基板408とを陽極接合により接合する際に、陽極接合を2回に分けて行うことを示している。1回目の陽極接合時は、突起407の周辺に形成されるボイド410の最先端は点線で示す範囲になり、ボイド410と第1溝405と第2溝406と排気孔408aとの間が相互に連通する。すなわち、1回目の陽極接合時は、空洞部402に対してバルブ403が開状態になり、空洞部402内の真空引きが排気孔408aから可能になる。   In the above-described “first bonding” and “second bonding”, anodic bonding is performed in two steps when the semiconductor substrate 401 and the glass substrate 408 are bonded by anodic bonding in this embodiment. Is shown. During the first anodic bonding, the tip of the void 410 formed around the protrusion 407 is within the range indicated by the dotted line, and the void 410, the first groove 405, the second groove 406, and the exhaust hole 408a are mutually connected. Communicate with. That is, at the time of the first anodic bonding, the valve 403 is opened with respect to the cavity portion 402, and evacuation in the cavity portion 402 becomes possible from the exhaust hole 408a.

そして、2回目の陽極接合時は、突起407の周辺に形成されるボイド410の最先端は一点鎖線で示す範囲に縮小し、ボイド410が第1溝405と第2溝406から分断される。すなわち、2回目の陽極接合時は、空洞部104に対してバルブ403が閉状態になり、空洞部402が密封される。   In the second anodic bonding, the tip of the void 410 formed around the protrusion 407 is reduced to the range indicated by the alternate long and short dash line, and the void 410 is divided from the first groove 405 and the second groove 406. That is, during the second anodic bonding, the valve 403 is closed with respect to the cavity 104, and the cavity 402 is sealed.

半導体基板401とガラス基板408とを接合する1回目の陽極接合では、2回目の陽極接合に比べて低電圧(例えば、250V)を印加して陽極接合を行う。また、2回目の陽極接合では、1回目の陽極接合に比べて高電圧(例えば、1000V)を印加して陽極接合を行う。この陽極接合に際して、半導体基板401とガラス基板409とを接合する陽極接合も行われる。半導体基板401のガラス基板409と接合される面には突起が形成されていないため、1回目の陽極接合時に半導体基板401とガラス基板409は接合される。   In the first anodic bonding in which the semiconductor substrate 401 and the glass substrate 408 are bonded, anodic bonding is performed by applying a lower voltage (for example, 250 V) than in the second anodic bonding. In the second anodic bonding, the anodic bonding is performed by applying a higher voltage (for example, 1000 V) than in the first anodic bonding. In the anodic bonding, anodic bonding for bonding the semiconductor substrate 401 and the glass substrate 409 is also performed. Since no protrusion is formed on the surface of the semiconductor substrate 401 to be bonded to the glass substrate 409, the semiconductor substrate 401 and the glass substrate 409 are bonded at the first anodic bonding.

1回目の陽極接合によりバルブ403が開状態になった半導体基板401が設置されたチャンバ(図示せず)内を真空ポンプ(図示せず)により真空引きする。この真空引きに際して、各センサチップの空洞部402内の気体は、第1溝405→ボイド410→第2溝406→排気孔408aを通して排気される。なお、各センサチップの空洞部104内の設定真空度は、例えば、0.1Torr以下であるものとする。この設定真空度は、角速度センサの所望の仕様(例えば、角速度検知感度)に応じて適宜変更してもよい。   A chamber (not shown) in which the semiconductor substrate 401 in which the valve 403 is opened by the first anodic bonding is installed is evacuated by a vacuum pump (not shown). During this evacuation, the gas in the cavity 402 of each sensor chip is exhausted through the first groove 405 → the void 410 → the second groove 406 → the exhaust hole 408a. The set vacuum degree in the cavity 104 of each sensor chip is, for example, 0.1 Torr or less. This set vacuum degree may be appropriately changed according to desired specifications (for example, angular velocity detection sensitivity) of the angular velocity sensor.

複数の角速度センサ400が形成された半導体基板401のダイシングライン404をダイシングソー等でダイシングし、個々の角速度センサ400に個片化する。この個片化により、各角速度センサチップ内には、バルブ403として機能させた構成が残ることになるが、上述の2回に分けた陽極接合によりバルブ403は閉じられた状態にあるため、空洞部402の真空状態は維持される。   The dicing line 404 of the semiconductor substrate 401 on which the plurality of angular velocity sensors 400 are formed is diced with a dicing saw or the like and separated into individual angular velocity sensors 400. As a result of the separation, the structure that functions as the valve 403 remains in each angular velocity sensor chip. However, since the valve 403 is closed by the anodic bonding divided into two times as described above, The vacuum state of the part 402 is maintained.

以上のように、半導体基板401に複数の角速度センサチップを多面付けで製造する際に、センサチップ毎に空洞部402と連通する第1溝405及び第2溝406と突起407とから構成されるバルブ403と、バルブ403と連通するガラス基板408側の排気孔408aを、可動部及び電極の製造工程において形成することを可能にした。そして、半導体基板401とガラス基板408を陽極接合する際に、低電圧陽極接合と高電圧陽極接合の2回に分けて行うようにした。1回目の低電圧陽極接合時には、突起407により形成されるボイド410と第1溝405と第2溝406と排気孔408aとの間を相互に連通させてバルブ403を開状態にした後、真空引きにより空洞部402の真空度を調整することを可能にした。続いて、2回目の高電圧陽極接合時には、ボイド410と第1溝405と第2溝406との連通を分断させてバルブ403を閉状態にして空洞部402を密封して、センサチップ毎に真空状態を維持することを可能にした。   As described above, when manufacturing a plurality of angular velocity sensor chips on the semiconductor substrate 401 with multiple surfaces, each sensor chip includes the first groove 405 and the second groove 406 that communicate with the cavity 402 and the protrusion 407. The valve 403 and the exhaust hole 408a on the glass substrate 408 side communicating with the valve 403 can be formed in the manufacturing process of the movable part and the electrode. Then, when the anodic bonding of the semiconductor substrate 401 and the glass substrate 408 is performed, the low voltage anodic bonding and the high voltage anodic bonding are performed in two steps. During the first low-voltage anodic bonding, the void 410 formed by the protrusion 407, the first groove 405, the second groove 406, and the exhaust hole 408a are communicated with each other to open the valve 403, and then the vacuum The degree of vacuum of the cavity 402 can be adjusted by pulling. Subsequently, at the time of the second high-voltage anodic bonding, the communication between the void 410, the first groove 405, and the second groove 406 is cut off, the valve 403 is closed, and the cavity 402 is sealed. It was possible to maintain a vacuum state.

したがって、角速度センサを製造する製造工程を増やすことなくセンサチップ毎にバルブ403を形成することが可能になり、センサチップの空洞部402の真空度を所望の真空度に調整することが可能になる。その結果、空洞部内に気体分子吸収材(ゲッタ)を設けることを不要にし、角速度センサの可動部を安定して動作させることが可能になる。また、センサチップ毎に排気孔408aを形成することにより、ダイシングライン102及び共通バルブ105を通して排気する場合よりも排気のコンダクタンスを大きくすることができ、短時間で所望の真空度に調整することが可能になる。   Therefore, it is possible to form the valve 403 for each sensor chip without increasing the number of manufacturing steps for manufacturing the angular velocity sensor, and it is possible to adjust the degree of vacuum of the cavity 402 of the sensor chip to a desired degree of vacuum. . As a result, it becomes unnecessary to provide a gas molecule absorbing material (getter) in the cavity, and the movable part of the angular velocity sensor can be stably operated. Further, by forming the exhaust hole 408a for each sensor chip, the conductance of the exhaust can be made larger than when exhausting through the dicing line 102 and the common valve 105, and the desired degree of vacuum can be adjusted in a short time. It becomes possible.

なお、上記実施の形態では、本発明を角速度センサに適用した場合を示したが、これに限定するものではなく、例えば、角速度センサ等の封止型デバイスに適用することも可能である。また、上記実施の形態では、陽極接合を2回に分けて行う際に、1回目に低電圧で陽極接合を行い、2回目に高電圧で陽極接合を行う場合を示したが、温度、又は接合時間を調整するようにしてもよい。例えば、1回目に低温度で陽極接合を行い、2回目に高温度で陽極接合を行うようにしてもよい。また、2回目の陽極接合時に温度と電圧を高くするようにしてもよい。すなわち、陽極接合時の電圧、温度、又は接合時間は、上記1回目の陽極接合時と2回目の陽極接合時にバルブの開閉状態を実現するように調整されればよい。   In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the angular velocity sensor has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a sealed device such as an angular velocity sensor. In the above embodiment, when anodic bonding is performed in two steps, the anodic bonding is performed at a low voltage for the first time and the anodic bonding is performed at a high voltage for the second time. You may make it adjust joining time. For example, anodic bonding may be performed at a low temperature for the first time, and anodic bonding may be performed at a high temperature for the second time. Further, the temperature and voltage may be increased during the second anodic bonding. That is, the voltage, temperature, or bonding time at the time of anodic bonding may be adjusted so as to realize the open / close state of the valve at the time of the first anodic bonding and the second anodic bonding.

また、ガラス基板としてパイレックス(登録商標)ガラスやテンパックス(登録商標)ガラス等を接合する場合は、接合後に半導体基板としてのシリコン基板が反らないように、シリコン基板との熱膨張率が等しくなる温度(約300℃)で接合する必要がある。このため、上記実施の形態においてガラス基板としてパイレックス(登録商標)ガラスやテンパックス(登録商標)ガラス等を接合する場合は、1回目の陽極接合時に約300℃の接合温度で接合すればよく、2回目の陽極接合時に接合温度を上げても、シリコン基板とガラス基板の大部分が接合されているので、熱膨張率差による影響を受けることはない。   Also, when Pyrex (registered trademark) glass or Tempax (registered trademark) glass is bonded as a glass substrate, the thermal expansion coefficient of the silicon substrate is equal so that the silicon substrate as the semiconductor substrate does not warp after bonding. It is necessary to join at a temperature (approximately 300 ° C.). For this reason, when joining Pyrex (registered trademark) glass, Tempax (registered trademark) glass or the like as a glass substrate in the above-described embodiment, it may be bonded at a bonding temperature of about 300 ° C. during the first anodic bonding, Even if the bonding temperature is raised during the second anodic bonding, most of the silicon substrate and the glass substrate are bonded, so that they are not affected by the difference in thermal expansion coefficient.

さらに、上記実施の形態では真空封止するデバイスに本発明を適用した例を示したが、これに限定するものではない。センサチップの空洞部に、例えば、Arガス等の希ガスを封入して、センサチップ内部の腐食を防止するようなデバイスに対しても本発明は適用可能である。すなわち、1回目の陽極接合時に発生したOやHO等のガスを真空排気により除去した後、陽極接合装置内にArガスを導入して、センサチップの空洞部内をArガスで満たしてから封止するようなデバイスに対しても本発明は適用可能である。 Furthermore, although an example in which the present invention is applied to a device to be vacuum-sealed has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a device in which a rare gas such as Ar gas is sealed in the cavity of the sensor chip to prevent corrosion inside the sensor chip. That is, after removing gases such as O 2 and H 2 O generated during the first anodic bonding by vacuum evacuation, Ar gas is introduced into the anodic bonding apparatus, and the cavity of the sensor chip is filled with Ar gas. The present invention is also applicable to a device that seals from the above.

100,400…角速度センサ、101,401…半導体基板、102,404…ダイシングライン、103,403…バルブ、104,402…空洞部、105…共通バルブ、106…排気口、110,408,409…ガラス基板、201,405…第1溝、202,406…第2溝、203…第1突起、204…第2突起、301,410…ボイド(空隙)、407…突起、408a…排気孔。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,400 ... Angular velocity sensor, 101,401 ... Semiconductor substrate, 102,404 ... Dicing line, 103,403 ... Valve, 104,402 ... Cavity, 105 ... Common valve, 106 ... Exhaust port, 110,408,409 ... Glass substrate, 201, 405 ... 1st groove, 202, 406 ... 2nd groove, 203 ... 1st protrusion, 204 ... 2nd protrusion, 301, 410 ... Void (gap), 407 ... protrusion, 408a ... exhaust hole.

Claims (14)

半導体基板に形成された空洞部を有し、前記空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止する封止型デバイスであって、
前記空洞部に通じるように形成された第1溝と、
前記封止型デバイスのダイシングラインに通じるように形成された第2溝と、
前記第1溝から離隔して形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第1突起と、
前記第2溝から離隔して形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第2突起と、を備え、
前記第1溝及び前記第2溝と前記空隙と前記ダイシングラインとを通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整したことを特徴とする封止型デバイス。
A sealed device having a cavity formed in a semiconductor substrate and sealing the cavity with at least one glass substrate,
A first groove formed to communicate with the cavity,
A second groove formed to communicate with the dicing line of the sealed device;
A first protrusion formed apart from the first groove and forming a gap in a joint portion between the semiconductor substrate and the glass substrate;
A second protrusion formed apart from the second groove and forming a gap in a joint portion between the semiconductor substrate and the glass substrate;
A sealed device characterized in that a gas in the cavity is exhausted through the first groove, the second groove, the air gap, and the dicing line to adjust to a desired degree of vacuum.
前記封止型デバイスは、前記半導体基板に多面付けで複数形成され、
前記ダイシングラインに通じるように形成された第1共通溝と、
前記半導体基板又は前記ガラス基板の端部に通じるように形成された第2共通溝と、
前記第1共通溝から離隔して形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との間に空隙を形成する第1共通突起と、
前記第2共通溝から離隔して形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との間に空隙を形成する第2共通突起と、を更に備え、
前記第1共通溝及び前記第2共通溝と前記ダイシングラインと前記第1共通突起及び前記第2共通突起により形成された前記空隙とを通じて前記封止型デバイス毎の前記空洞部内の気体を外部に排気して前記封止型デバイス毎の前記空洞部内を所望の真空度に調整したことを特徴とする請求項1記載の封止型デバイス。
A plurality of the sealed devices are formed on the semiconductor substrate in a multifaceted manner,
A first common groove formed to communicate with the dicing line;
A second common groove formed to communicate with an end of the semiconductor substrate or the glass substrate;
A first common protrusion formed apart from the first common groove and forming a gap between the semiconductor substrate and the glass substrate;
A second common protrusion formed apart from the second common groove and forming a gap between the semiconductor substrate and the glass substrate,
The gas in the cavity for each of the sealed devices is exposed to the outside through the first common groove, the second common groove, the dicing line, and the gap formed by the first common protrusion and the second common protrusion. 2. The sealed device according to claim 1, wherein the inside of the cavity for each sealed device is evacuated and adjusted to a desired degree of vacuum.
半導体基板に形成された空洞部を有し、前記空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止する封止型デバイスであって、
前記空洞部に通じるように形成された第1溝と、
前記ガラス基板に形成された排気孔と、
前記排気孔に通じるように形成された第2溝と、
前記第1溝と前記第2溝の間に形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する突起と、を備え、
前記第1溝及び前記第2溝と前記空隙と前記排気孔とを通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整したことを特徴とする封止型デバイス。
A sealed device having a cavity formed in a semiconductor substrate and sealing the cavity with at least one glass substrate,
A first groove formed to communicate with the cavity,
An exhaust hole formed in the glass substrate;
A second groove formed to communicate with the exhaust hole;
A projection that is formed between the first groove and the second groove and forms a gap in a joint portion between the semiconductor substrate and the glass substrate;
A sealed device characterized in that a gas in the cavity is exhausted through the first groove, the second groove, the air gap, and the exhaust hole to adjust to a desired degree of vacuum.
半導体基板に形成された空洞部を有し、前記空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止する封止型デバイスであって、
前記空洞部から離隔して形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第1突起と、
前記封止型デバイスのダイシングラインから離隔して形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第2突起と、を備え、
前記第1突起及び前記第2突起により形成された前記空隙を通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整したことを特徴とする封止型デバイス。
A sealed device having a cavity formed in a semiconductor substrate and sealing the cavity with at least one glass substrate,
A first protrusion formed apart from the cavity and forming a void at a joint between the semiconductor substrate and the glass substrate;
A second protrusion formed away from the dicing line of the sealed device and forming a gap at a joint portion between the semiconductor substrate and the glass substrate,
A sealed device characterized in that a gas in the cavity is exhausted through the gap formed by the first protrusion and the second protrusion and adjusted to a desired degree of vacuum.
半導体基板を加工して形成された空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止して封止型デバイスを多面付けで製造する封止型デバイスの製造方法であって、
前記空洞部に通じる第1溝と前記封止型デバイスのダイシングラインに通じる第2溝とを形成し、
前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第1突起と第2突起をそれぞれ前記第1溝と前記第2溝から離隔して形成し、
前記第1溝及び前記第2溝と前記空隙とを通じて前記空洞部と前記ダイシングラインが通じるように前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第1の陽極接合を行い、
前記第1溝及び前記第2溝と前記空隙と前記ダイシングラインとを通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整し、
前記第1溝及び前記第2溝と前記空隙とを分断し、前記空洞部と前記ダイシングラインとを分断するように、前記第1の陽極接合よりも高電圧の条件で第2の陽極接合を行うことを特徴とする封止型デバイスの製造方法。
A method for manufacturing a sealed device, wherein a cavity formed by processing a semiconductor substrate is sealed with at least one glass substrate to manufacture a sealed device with multiple faces,
Forming a first groove that communicates with the cavity and a second groove that communicates with a dicing line of the sealed device;
Forming a first protrusion and a second protrusion, which form a gap in a joint portion between the semiconductor substrate and the glass substrate, separately from the first groove and the second groove,
Performing a first anodic bonding for bonding the semiconductor substrate and the glass substrate so that the cavity and the dicing line communicate with each other through the first groove, the second groove and the gap;
Exhaust the gas in the cavity through the first groove and the second groove, the gap and the dicing line, and adjust to a desired degree of vacuum,
The second anodic bonding is performed under a condition of higher voltage than the first anodic bonding so as to divide the first groove, the second groove, and the gap, and to divide the cavity and the dicing line. A manufacturing method of a sealed device characterized by performing.
前記ダイシングラインに通じるように第1共通溝を形成し、
前記半導体基板又は前記ガラス基板の端部に通じるように第2共通溝を形成し、
前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第1共通突起と第2共通突起をそれぞれ前記第1共通溝と前記第2共通溝から離隔して形成し、
前記第1共通溝及び前記第2共通溝と前記空隙を通じて前記空洞部と前記ダイシングラインが通じるように前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第1の陽極接合を行い、
前記第1共通溝及び前記第2共通溝と前記ダイシングラインと前記第1共通突起及び前記第2共通突起により形成された前記空隙とを通じて前記封止型デバイス毎の前記空洞部内の気体を外部に排気して所望の真空度に調整し、
前記第1溝及び前記第2溝と前記空隙とを分断し、前記第1共通溝と前記第2共通溝とを分断し、前記封止型デバイス毎に前記空洞部と前記ダイシングラインとを分断するように、前記第1の陽極接合よりも高電圧の条件で前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第2の陽極接合を行うことを特徴とする請求項4記載の封止型デバイスの製造方法。
Forming a first common groove so as to communicate with the dicing line;
Forming a second common groove so as to communicate with an end of the semiconductor substrate or the glass substrate;
Forming a first common protrusion and a second common protrusion, which form a gap in a joint portion between the semiconductor substrate and the glass substrate, separately from the first common groove and the second common groove;
Performing a first anodic bonding for bonding the semiconductor substrate and the glass substrate so that the cavity and the dicing line communicate with each other through the first common groove and the second common groove and the gap;
The gas in the cavity of each sealed device is exposed to the outside through the first common groove, the second common groove, the dicing line, and the gap formed by the first common protrusion and the second common protrusion. Evacuate and adjust to the desired vacuum,
The first groove, the second groove, and the gap are divided, the first common groove and the second common groove are divided, and the cavity portion and the dicing line are divided for each of the sealed devices. 5. The sealed device according to claim 4, wherein the second anodic bonding is performed to bond the semiconductor substrate and the glass substrate under a higher voltage condition than the first anodic bonding. Method.
前記第1溝及び前記第2溝と前記第1共通溝及び前記第2共通溝を前記半導体基板側に形成することを特徴とする請求項5及び6記載の封止型デバイスの製造方法。   7. The method of manufacturing a sealed device according to claim 5, wherein the first groove, the second groove, the first common groove, and the second common groove are formed on the semiconductor substrate side. 前記第1溝及び前記第2溝と前記第1共通溝及び前記第2共通溝を前記ガラス基板側に形成することを特徴とする請求項5及び6記載の封止型デバイスの製造方法。   7. The method of manufacturing a sealed device according to claim 5, wherein the first groove, the second groove, the first common groove, and the second common groove are formed on the glass substrate side. 前記第1突起及び前記第2突起と前記第1共通突起及び前記第2共通突起を前記半導体基板側に形成することを特徴とする請求項5及び6記載の封止型デバイスの製造方法。   7. The method of manufacturing a sealed device according to claim 5, wherein the first protrusion, the second protrusion, the first common protrusion, and the second common protrusion are formed on the semiconductor substrate side. 前記第1突起及び前記第2突起と前記第1共通突起及び前記第2共通突起を前記ガラス基板側に形成することを特徴とする請求項5及び6記載の封止型デバイスの製造方法。   7. The method of manufacturing a sealed device according to claim 5, wherein the first protrusion, the second protrusion, the first common protrusion, and the second common protrusion are formed on the glass substrate side. 前記空洞部と前記ダイシングラインとを分断する際に、前記第1の陽極接合よりも高温度の条件で前記第2の陽極接合を行うことを特徴とする請求項5又は6記載の封止型デバイスの製造方法。   7. The sealing mold according to claim 5, wherein when the hollow portion and the dicing line are divided, the second anodic bonding is performed under a condition at a higher temperature than the first anodic bonding. Device manufacturing method. 半導体基板を加工して形成された空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止して封止型デバイスを多面付けで製造する封止型デバイスの製造方法であって、
前記空洞部に通じる第1溝を形成し、
前記ガラス基板に排気孔を形成し、
前記排気孔に通じる第2溝を形成し、
前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する突起を前記第1溝と前記第2溝の間に形成し、
前記第1溝及び前記第2溝と前記空隙を通じて前記空洞部と前記排気孔が通じるように、前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第1の陽極接合を行い、
前記第1溝及び前記第2溝と前記空隙と前記排気孔とを通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整し、
前記第1溝及び前記第2溝と前記空隙とを分断し、前記空洞部と前記排気孔とを分断するように、前記第1の陽極接合よりも高電圧の条件で前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第2の陽極接合を行うことを特徴とする封止型デバイスの製造方法。
A method for manufacturing a sealed device, wherein a cavity formed by processing a semiconductor substrate is sealed with at least one glass substrate to manufacture a sealed device with multiple faces,
Forming a first groove leading to the cavity,
Forming an exhaust hole in the glass substrate;
Forming a second groove leading to the exhaust hole;
Forming a protrusion between the first groove and the second groove to form a gap in a joint portion between the semiconductor substrate and the glass substrate;
Performing a first anodic bonding for bonding the semiconductor substrate and the glass substrate so that the cavity and the exhaust hole communicate with each other through the first groove and the second groove and the gap;
Exhaust the gas in the cavity through the first groove and the second groove, the gap and the exhaust hole, and adjust to a desired degree of vacuum,
The semiconductor substrate and the glass under a condition of higher voltage than the first anodic bonding so as to divide the first groove, the second groove and the gap, and to divide the cavity and the exhaust hole. A method for manufacturing a sealed device, comprising performing second anodic bonding for bonding substrates.
半導体基板を加工して形成された空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止して封止型デバイスを多面付けで製造する封止型デバイスの製造方法であって、
前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第1突起と第2突起をそれぞれ前記空洞部と前記封止型デバイスのダイシングラインから離隔して形成し、
前記第1突起及び前記第2突起により形成された前記空隙を通じて前記空洞部と前記ダイシングラインが通じるように前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第1の陽極接合を行い、
前記空隙と前記ダイシングラインを通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整し、
前記第1突起の空隙と前記第2突起の空隙を分断し、前記空洞部と前記ダイシングラインが分断するように、前記第1の陽極接合よりも高電圧の条件で前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第2の陽極接合を行うことを特徴とする封止型デバイスの製造方法。
A method for manufacturing a sealed device, wherein a cavity formed by processing a semiconductor substrate is sealed with at least one glass substrate to manufacture a sealed device with multiple faces,
Forming a first protrusion and a second protrusion, which form a gap in a joint portion between the semiconductor substrate and the glass substrate, separately from the cavity and the dicing line of the sealed device;
Performing a first anodic bonding for bonding the semiconductor substrate and the glass substrate so that the cavity and the dicing line communicate with each other through the gap formed by the first protrusion and the second protrusion;
Exhaust the gas in the cavity through the gap and the dicing line, and adjust to a desired degree of vacuum,
The semiconductor substrate and the glass substrate are divided under a condition of higher voltage than the first anodic bonding so as to divide the gap of the first protrusion and the gap of the second protrusion and divide the cavity and the dicing line. A method for manufacturing a sealed device, characterized in that second anodic bonding is performed to bond the two.
半導体基板を加工して形成された空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止して封止型デバイスを多面付けで製造する封止型デバイスの製造方法であって、
前記空洞部に通じる第1溝と前記封止型デバイスのダイシングラインに通じる第2溝とを形成し、
前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第1突起と第2突起をそれぞれ前記第1溝と前記第2溝から離隔して形成し、
前記第1溝及び前記第2溝と前記空隙と前記ダイシングラインとを通じて前記空洞部内の気体を排気しながら所望の真空度に調整するように、前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する電圧を徐々に上げる陽極接合を行うことを特徴とする封止型デバイスの製造方法。
A method for manufacturing a sealed device, wherein a cavity formed by processing a semiconductor substrate is sealed with at least one glass substrate to manufacture a sealed device with multiple faces,
Forming a first groove that communicates with the cavity and a second groove that communicates with a dicing line of the sealed device;
Forming a first protrusion and a second protrusion, which form a gap in a joint portion between the semiconductor substrate and the glass substrate, separately from the first groove and the second groove,
The voltage for joining the semiconductor substrate and the glass substrate is gradually increased so as to adjust to a desired degree of vacuum while exhausting the gas in the cavity through the first groove, the second groove, the gap, and the dicing line. A method for manufacturing a sealed device, characterized by performing anodic bonding to be performed.
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