JP2012195442A - 半導体センサ、及び、その製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】センサ基板10とキャップ基板50が絶縁膜51を介して接合された半導体センサであって、キャップ基板50の裏面50bから絶縁膜51までが除去されて、外部に露出したキャップ基板50の壁面に絶縁膜60が形成され、絶縁膜60を側壁、外部に露出した絶縁膜51を底部とする凹部56aが、センサ基板10の内部配線13bにおける裏面50b側への射影位置に形成され、凹部56a上の外部配線53a及び内部配線13bによってコンデンサC1、キャップ基板50に形成された貫通電極52aと凹部56aとの間の外部配線53aによって抵抗R1が形成されている。
【選択図】図2
Description
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る圧力センサの概略構成を示す上面図である。図2は、図1のII−II線に沿う断面図である。図3は、圧力センサの製造工程を示す断面図であり、(a)は接合工程、(b)はトレンチ形成工程、(c)は第2絶縁膜形成工程を示す。図4は、圧力センサの製造工程を示す断面図であり、(a)は露出工程、(b)は金属膜形成工程、(c)は電極形成工程を示す。なお、図1ではメンブレン11を破線で示し、図2では抵抗R1を含む領域を破線で囲んで示し、コンデンサC1を含む領域を一点鎖線で囲んで示す。
12・・・圧電素子
13・・・内部配線
50・・・キャップ基板
51・・・第1絶縁膜51
52・・・貫通電極
53・・・外部配線
54・・・外部電極
56・・・凹部
60・・・第2絶縁膜
R1・・・抵抗
C1・・・コンデンサ
80・・・RCフィルタ
100・・・圧力センサ
Claims (9)
- センシング部(12)が形成されたセンサ基板(10)と、前記センシング部(12)を気密封止するためのキャップ(55)が形成されたキャップ基板(50)とが、第1絶縁膜(51)を介して接合されて成る半導体センサであって、
前記センサ基板(10)における前記キャップ基板(50)との接合面(10a)側に、前記センシング部(12)及び内部配線(13)が形成され、
前記キャップ基板(50)における前記センサ基板(10)との接合面(50a)の裏面(50b)から前記第1絶縁膜(51)までが除去されて、外部に露出した前記キャップ基板(50)の壁面及び前記キャップ基板(50)の裏面(50b)に第2絶縁膜(60)が形成され、
前記キャップ基板(50)の裏面(50b)に、前記第2絶縁膜(60)を介して、外部電極(54)及び外部配線(53)が形成され、
前記キャップ基板(50)、前記第1絶縁膜(51)、及び、前記第2絶縁膜(60)には、前記内部配線(13)と前記外部配線(53)とを電気的に接続する貫通電極(52)が形成され、
外部に露出した前記キャップ基板(50)の壁面を覆う第2絶縁膜(60)を側壁、外部に露出した第1絶縁膜(51)を底部とする凹部(56)が形成されており、
前記内部配線(13)は、前記センシング部(12)と電気的に接続された第1内部配線(13a)と、グランドと電気的に接続される第2内部配線(13b)と、を有し、
前記外部電極(54)は、前記センシング部(12)の電気信号を送信するための第1外部電極(54a)と、グランドに接続するための第2外部電極(54b)と、を有し、
前記外部配線(53)は、前記第1外部電極(54a)と電気的に接続された第1外部配線(53a)と、前記第2外部電極(54b)と電気的に接続された第2外部配線(53b)と、を有し、
前記貫通電極(52)は、前記第1内部配線(13a)と前記第1外部配線(53a)とを電気的に接続する第1貫通電極(52a)と、前記第2内部配線(13b)と前記第2外部配線(53b)とを電気的に接続する第2貫通電極(52b)と、を有し、
前記凹部(56)は、前記第2内部配線(13b)における前記キャップ基板(50)の裏面(50b)側への射影位置に形成された第1凹部(56a)を有しており、
前記第1外部配線(53a)は、前記第1凹部(56a)の側壁及び底部を介して、前記第1貫通電極(52a)と前記第1外部電極(54a)との間に形成され、
前記第1凹部(56a)の底部上の第1外部配線(53a)、及び、該第1外部配線(53a)と前記底部を介して対向する前記第2内部配線(13b)の一部によってコンデンサ(C1)が形成され、
前記第1貫通電極(52a)と前記第1凹部(56a)との間の第1外部配線(53a)によって抵抗(R1)が形成され、
前記第1貫通電極(52a)と前記第1外部電極(54a)との間に、前記抵抗(R1)と前記コンデンサ(C1)とから成るRCフィルタ(80)が形成されていることを特徴とする半導体センサ。 - 前記キャップ基板(50)の裏面(50b)における前記第1貫通電極(52a)と前記第1凹部(56a)との間は凸凹しており、
前記抵抗(R1)は、前記凸凹を形作る壁面の第2絶縁膜(60)上に形成された前記第1外部配線(53a)であることを特徴とする請求項1に記載の半導体センサ。 - 前記内部配線(13)は、グランドと電気的に接続される第3内部配線を有し、
前記外部電極(54)は、グランドに接続するための第3外部電極及び第4外部電極を有し、
前記外部配線(53)は、前記第3外部電極と電気的に接続された第3外部配線を有し、
前記貫通電極(52)は、前記第4外部電極と前記第3内部配線とを電気的に接続する第3貫通電極を有し、
前記凹部(56)は、前記第3内部配線における前記キャップ基板の裏面側への射影位置に形成された第2凹部(56b)を有し、
前記第3外部配線は、前記第2凹部(56b)の側壁及び底部を介して、前記第3貫通電極と前記第3外部電極との間に形成され、
前記第2凹部(56b)の底部上の第3外部配線、及び、該第3外部配線と前記底部を介して対向する前記第3内部配線の一部によって、外部ノイズを遮蔽するための遮蔽コンデンサ(C2)が形成されており、
該遮蔽コンデンサ(C2)を構成する第3外部配線と前記第3内部配線との間に、前記内部配線(13)の一部が設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体センサ。 - 前記第3内部配線と前記第2内部配線(13b)とは、互いに電気的に接続されていることを特徴とする請求項3に記載の半導体センサ。
- 前記第3外部配線は、前記第3貫通電極における前記裏面側の部位と電気的に接続されており、
前記第3外部電極は、前記第4外部電極と同一部材であることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の半導体センサ。 - 前記第2外部配線(53b)と前記第3外部配線とは、互いに電気的に接続されており、
前記第2外部電極(54b)は、前記第4外部電極と同一部材であることを特徴とする請求項5に記載の半導体センサ。 - 前記第2外部配線(53b)と前記第3外部配線とは、互いに電気的に接続されており、
前記第2外部電極(54b)は、前記第3外部電極と同一部材であることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の半導体センサ。 - 請求項1〜7いずれかに記載の半導体センサの製造方法であって、
前記センシング部(12)及び前記内部配線(13)が形成されたセンサ基板(10)と、前記キャップ(55)が形成されたキャップ基板(50)とを、前記キャップ(55)によって前記センシング部(12)が覆われるように、前記第1絶縁膜(51)を介して接合する接合工程と、
該接合工程後、前記キャップ基板(50)の裏面(50b)から前記第1絶縁膜(51)まで達する、前記貫通電極用のトレンチ(61)、及び、前記凹部用のトレンチ(62)を前記キャップ基板(50)に形成するトレンチ形成工程と、
該トレンチ形成工程後、前記トレンチ(61,62)を構成する壁面、及び、前記キャップ基板(50)の裏面(50b)に第2絶縁膜(60)を形成して、前記凹部(56)を形成する第2絶縁膜形成工程と、
該第2絶縁膜形成工程後、前記トレンチ形成工程において外部に露出した複数の第1絶縁膜(51)の内、前記貫通電極用のトレンチ(61)の第1絶縁膜(51)を除去して、前記内部配線(13)の一部を外部に露出する露出工程と、
該露出工程後、前記第2絶縁膜(60)、及び、外部に露出した内部配線(13)それぞれの上に所定パターンの金属膜を形成して、前記外部配線(53)、及び、前記貫通電極(52)を形成する金属膜形成工程と、を有することを特徴とする半導体センサの製造方法。 - 前記トレンチ形成工程において、前記キャップ基板(50)の裏面(50b)における前記第1貫通電極(52a)と前記第1外部電極(54a)との間に少なくとも1つのトレンチを形成することで、前記キャップ基板(50)の裏面(50b)における前記第1貫通電極(52a)と前記第1外部電極(54a)との間を凸凹にすることを特徴とする請求項8に記載の半導体センサの製造方法。
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