JP2018004446A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2018004446A
JP2018004446A JP2016131707A JP2016131707A JP2018004446A JP 2018004446 A JP2018004446 A JP 2018004446A JP 2016131707 A JP2016131707 A JP 2016131707A JP 2016131707 A JP2016131707 A JP 2016131707A JP 2018004446 A JP2018004446 A JP 2018004446A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cap
substrate
support
side pad
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016131707A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
英一 竹谷
Hidekazu Takeya
英一 竹谷
フロメル ヨーク
Joerg Froemel
フロメル ヨーク
ヴンシュ ダーク
Wunsch Dirk
ヴンシュ ダーク
フォーゲル クラウス
Klaus Vogel
フォーゲル クラウス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2016131707A priority Critical patent/JP2018004446A/en
Publication of JP2018004446A publication Critical patent/JP2018004446A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Micromachines (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device provided with a sensing unit in a cavity for outputting a sensor signal that corresponds to physical quantity, with which it is possible to suppress an alloy spike under a high-temperature and high-pressure condition, and a method for manufacturing the semiconductor device.SOLUTION: This semiconductor device comprises a support substrate, a cap substrate joined to the support substrate, a support-side pad joined to the support substrate, and a cap-side pad joined to the cap substrate and joined to the opposing support-side pad to form a joined body. An airtight cavity is formed between the support substrate and the cap substrate, with a sensing unit arranged in the cavity. The joined body includes at least two connection areas depending on its formed position, a frame area and a continuity area. The jointed body is joined via a support-side buffer layer with the support substrate therebetween and joined via a cap-side buffer layer with the cap substrate therebetween.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、キャップ基板と支持基板との間にキャビティが形成され、キャビティ内に物理量に応じたセンサ信号を出力するセンシング部が備えられた半導体装置、およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device in which a cavity is formed between a cap substrate and a support substrate, and a sensing unit that outputs a sensor signal corresponding to a physical quantity is provided in the cavity, and a manufacturing method thereof.

例えば特許文献1に記載の物理量センサは、キャップ基板と支持基板とにより形成される気密室(キャビティ)にセンシング部たる半導体層が設けられている。半導体層は溝部によって可動部と周辺部が区画されている。可動部はキャップ基板および支持基板に対して相対的に可動して、可動部とキャップ基板との対向距離が変化するようになっている。具体的には、この可動部は、開口部が形成された矩形枠状の枠部と、開口部の対向辺を連結するように備えられたトーション梁とを有している。可動部はトーション梁がアンカー部を介して支持基板に支持されている。可動部はトーション梁を回転軸としてキャップ基板に対して傾斜し、その結果、互いの対向距離が変化する。   For example, in the physical quantity sensor described in Patent Literature 1, a semiconductor layer serving as a sensing unit is provided in an airtight chamber (cavity) formed by a cap substrate and a support substrate. In the semiconductor layer, a movable portion and a peripheral portion are partitioned by a groove portion. The movable part is movable relative to the cap substrate and the support substrate so that the facing distance between the movable part and the cap substrate changes. Specifically, the movable portion includes a rectangular frame-shaped frame portion in which an opening portion is formed, and a torsion beam provided so as to connect opposite sides of the opening portion. In the movable part, the torsion beam is supported on the support substrate via the anchor part. The movable part is inclined with respect to the cap substrate about the torsion beam as a rotation axis, and as a result, the opposing distance changes.

そして、キャップ基板には固定電極が形成されている。上記のように、センシング部たる半導体層とキャップ基板との対向距離が変化すると、半導体層と固定電極とにより成る静電容量が変化する。特許文献1に記載の物理量センサは、半導体層の法線方向に印加される加速度を可動部の回転運動に変換して、静電容量の変化に基づいて物理量センサに印加される加速度を検出する、いわゆる慣性センサである。   A fixed electrode is formed on the cap substrate. As described above, when the facing distance between the semiconductor layer serving as the sensing unit and the cap substrate changes, the capacitance formed by the semiconductor layer and the fixed electrode changes. The physical quantity sensor described in Patent Document 1 converts acceleration applied in the normal direction of the semiconductor layer into rotational movement of the movable portion, and detects acceleration applied to the physical quantity sensor based on a change in capacitance. This is a so-called inertia sensor.

特開2014−232090号公報JP 2014-232090 A

ところで、特許文献1に記載の物理量センサでは、キャビティの気密性や機械的な強度を確保するために、キャップ基板と支持基盤との接合が行われている。この物理量センサでは同種金属同士の拡散接合が利用されている。また、別の発明では、異種金属同士の共晶接合を利用するものがある。   By the way, in the physical quantity sensor described in Patent Document 1, the cap substrate and the support base are joined to ensure airtightness and mechanical strength of the cavity. In this physical quantity sensor, diffusion bonding between the same kinds of metals is used. Another invention uses eutectic bonding between different metals.

可動部の回転量に応じた静電容量の変化を加速度として検出するような慣性MEMSセンサでは、従来の金属接合に較べてキャビティの高い気密性や機械的な強度が要求されるため、拡散接合および共晶接合のいずれの接合方式であっても、金属原子の十分な拡散および共晶を実現するために高温高圧環境が必要となる。例えばアルミニウム同士の拡散接合にあっては、略400℃の温度下、20MPa〜40MPaの圧力下において接合を行う必要がある。このような条件下で加圧された金属層は流動性が高まるため、キャップ基板や支持基板を構成する半導体材料(例えばシリコン)との間で合金化、いわゆるアロイスパイクが発生しやすい状況にある。   Inertial MEMS sensors that detect changes in capacitance according to the amount of rotation of the moving part as acceleration require higher airtightness and mechanical strength of the cavity than conventional metal bonding, so diffusion bonding In addition, in any joining method of eutectic bonding, a high temperature and high pressure environment is required to realize sufficient diffusion and eutectic of metal atoms. For example, in diffusion bonding between aluminum, it is necessary to perform bonding at a temperature of approximately 400 ° C. and a pressure of 20 MPa to 40 MPa. Since the fluidity of the metal layer pressed under such conditions increases, alloying with the semiconductor material (for example, silicon) constituting the cap substrate or the support substrate, so-called alloy spikes are likely to occur. .

アロイスパイクは、金属中にシリコンが溶解し、合金層が半導体基板中に侵入することにより発生する。通常の半導体素子では、このアロイスパイクがpn接合層に到達することで、整流作用などの電気的特性の喪失の原因となる。一方で、慣性MEMSなどの機械的封止がされた素子においては、アロイスパイクが機能に影響する機構が異なる。アロイスパイクの発生箇所では、金属層の濃度が不均一になることや偏析が起こる。このような濃度不均一や偏析が発生した箇所では硬さや強度が本来の金属材料とは異なるため、機械的強度の低下や、気密性の喪失の原因となる。   The alloy spike is generated when silicon is dissolved in the metal and the alloy layer enters the semiconductor substrate. In a normal semiconductor element, this alloy spike reaches the pn junction layer, which causes loss of electrical characteristics such as rectification. On the other hand, in an element that has been mechanically sealed such as inertia MEMS, the mechanism by which alloy spikes affect the function is different. At the locations where alloy spikes are generated, the metal layer concentration becomes uneven or segregation occurs. Since the hardness and strength are different from the original metal material at the location where such non-uniform concentration and segregation occur, it causes a decrease in mechanical strength and loss of airtightness.

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、キャビティ内に物理量に応じたセンサ信号を出力するセンシング部が備えられた半導体装置において、高温高圧下においてもアロイスパイクを抑制できる半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and in a semiconductor device provided with a sensing unit that outputs a sensor signal corresponding to a physical quantity in a cavity, a semiconductor device capable of suppressing alloy spikes even under high temperature and high pressure. And it aims at providing the manufacturing method.

ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。   The invention disclosed herein employs the following technical means to achieve the above object. Note that the reference numerals in parentheses described in the claims and in this section indicate a corresponding relationship with specific means described in the embodiments described later as one aspect, and limit the technical scope of the invention. Not what you want.

上記目的を達成するために、本発明は、半導体を主成分とする層を含み、第1面(10a)を有する支持基板(10)と、半導体を主成分とする層を含み、第2面(40a)を有し、第2面が第1面に対向する状態で支持基板に接合されるキャップ基板(40)と、金属より成り、支持基板における第1面に接合された支持側パッド(31a〜36a)と、金属より成り、キャップ基板における第2面に接合され、対向する支持側パッドと接合されて接合体(31〜36)を形成するキャップ側パッド(31b〜36b)と、を備え、支持基板とキャップ基板との間に気密性のキャビティ(80)が形成され、キャビティ内に物理量に応じたセンサ信号を出力するセンシング部が配置された半導体装置であって、
接合体は、その形成位置によって、支持基板と前記キャップ基板との接合の機械的強度を担うフレーム領域(A)と、層間の電気的接続を担う導通領域(B,C,D)と、の2つの接続領域を少なくとも含み、接合体は、支持基板との間に絶縁膜(92i,93i,96i)もしくはバリアメタル膜(92b,93b,96b)もしくはその両方を含む支持側緩衝層(92,93,96)を介して接合されるとともに、キャップ基板との間に絶縁膜(42)もしくはバリアメタル膜(42b)もしくはその両方を含むキャップ側緩衝層を介して接合される。
To achieve the above object, the present invention includes a support substrate (10) having a first surface (10a) including a layer containing a semiconductor as a main component, and a second surface including a layer having a semiconductor as a main component. (40a), a cap substrate (40) bonded to the support substrate in a state where the second surface faces the first surface, and a support side pad (made of metal and bonded to the first surface of the support substrate) 31a to 36a) and cap side pads (31b to 36b) made of metal, joined to the second surface of the cap substrate, and joined to the opposing support side pads to form the joined bodies (31 to 36). A semiconductor device in which an airtight cavity (80) is formed between a support substrate and a cap substrate, and a sensing unit that outputs a sensor signal corresponding to a physical quantity is disposed in the cavity,
The joined body includes a frame region (A) responsible for the mechanical strength of joining the support substrate and the cap substrate and a conduction region (B, C, D) responsible for electrical connection between the layers depending on the formation position. The joined body includes at least two connection regions, and the bonded body includes a support side buffer layer (92, 92i, 93i, 96i), a barrier metal film (92b, 93b, 96b) or both between the support substrate and the support substrate. 93, 96) and a cap-side buffer layer including an insulating film (42) and / or a barrier metal film (42b) between the cap substrate and the cap substrate.

これによれば、フレーム領域と導通領域とにおいて、それぞれ接合体と支持基板との間に支持側緩衝層、接合体とキャップ基板との間にキャップ側緩衝層を有する。よって、接合体と支持基板およびキャップ基板とが直接接することがない。このため、支持側パッドとキャップ側パッドとが拡散接合や熱圧着接合される際の高温高圧下においても、半導体と金属との合金化に伴うアロイスパイクを抑制することができる。ひいては、半導体装置の機械的信頼性とともに、キャビティ内に気密信頼性を向上することができる。   According to this, in the frame region and the conduction region, the support side buffer layer is provided between the joined body and the support substrate, and the cap side buffer layer is provided between the joined body and the cap substrate. Therefore, the bonded body, the support substrate, and the cap substrate are not in direct contact. For this reason, the alloy spike accompanying the alloying of the semiconductor and the metal can be suppressed even under high temperature and high pressure when the support side pad and the cap side pad are subjected to diffusion bonding or thermocompression bonding. As a result, the airtight reliability in the cavity can be improved together with the mechanical reliability of the semiconductor device.

第1実施形態にかかる慣性センサの構成を示す図であり、図2に示すI−I線の沿う断面図である。It is a figure which shows the structure of the inertial sensor concerning 1st Embodiment, and is sectional drawing which follows the II line | wire shown in FIG. 第1実施形態にかかる慣性センサの構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the inertial sensor concerning 1st Embodiment. フレーム領域における接合体および支持側緩衝層の詳細構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detailed structure of the conjugate | zygote and support side buffer layer in a flame | frame area | region. フレーム領域における接合体および支持側緩衝層の詳細構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detailed structure of the conjugate | zygote and support side buffer layer in a flame | frame area | region. 導通領域における接合体および支持側緩衝層の詳細構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detailed structure of the conjugate | zygote in a conduction | electrical_connection area | region, and a support side buffer layer. 導通領域における接合体および支持側緩衝層の詳細構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detailed structure of the conjugate | zygote in a conduction | electrical_connection area | region, and a support side buffer layer. 導通領域における接合体および支持側緩衝層の詳細構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detailed structure of the conjugate | zygote in a conduction | electrical_connection area | region, and a support side buffer layer. 電極領域における接合体および支持側緩衝層の詳細構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detailed structure of the conjugate | zygote and support side buffer layer in an electrode area | region. 電極領域における接合体および支持側緩衝層の詳細構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detailed structure of the conjugate | zygote and support side buffer layer in an electrode area | region. 支持基板を用意する工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of preparing a support substrate. 支持基板に絶縁膜を形成する工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of forming an insulating film in a support substrate. 絶縁膜をパターニングする工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of patterning an insulating film. バリアメタル膜を形成する工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of forming a barrier metal film. バリアメタル膜をパターニングする工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of patterning a barrier metal film. 支持側パッドとなる金属膜を形成する工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of forming the metal film used as a support side pad. 支持側パッドをパターニングする工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of patterning a support side pad. キャップ基板を用意する工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of preparing a cap board | substrate. キャップ側パッドをパターニングする工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of patterning a cap side pad. 支持基板とキャップ基板とを接合する工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of joining a support substrate and a cap board | substrate. キャップ基板を薄肉化する工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of thinning a cap board | substrate. キャップ基板に貫通孔を形成する工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of forming a through-hole in a cap board | substrate. 貫通電極を形成する工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of forming a penetration electrode. 第2実施形態にかかる慣性センサの構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the inertial sensor concerning 2nd Embodiment. 層間接続領域における接合体、支持側緩衝層およびキャップ側緩衝層の詳細構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detailed structure of the conjugate | zygote in a interlayer connection area | region, a support side buffer layer, and a cap side buffer layer. 層間接続領域における接合体、支持側緩衝層およびキャップ側緩衝層の詳細構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detailed structure of the conjugate | zygote in a interlayer connection area | region, a support side buffer layer, and a cap side buffer layer. 層間接続領域における接合体、支持側緩衝層およびキャップ側緩衝層の詳細構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detailed structure of the conjugate | zygote in a interlayer connection area | region, a support side buffer layer, and a cap side buffer layer.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分に、同一符号を付与する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same reference numerals are given to the same or equivalent parts.

(第1実施形態)
最初に、図1〜図2を参照して、本実施形態に係る半導体装置の概略構成について説明する。
(First embodiment)
First, a schematic configuration of the semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

本実施形態における半導体装置は、例えば加速度を検出する慣性センサである。図1に示すように、半導体装置たる慣性センサ100は、支持基板10とキャップ基板40とが積層されて構成されている。なお、図1は、図2に示すI−I線に沿う断面図である。図2は支持基板10のうち、第2基板13の上面図である。   The semiconductor device in this embodiment is an inertial sensor that detects acceleration, for example. As shown in FIG. 1, the inertial sensor 100 as a semiconductor device is configured by stacking a support substrate 10 and a cap substrate 40. 1 is a cross-sectional view taken along the line II shown in FIG. FIG. 2 is a top view of the second substrate 13 of the support substrate 10.

支持基板10は、第1基板11上に絶縁膜12を介して第2基板13が配置されたSOI(Silicon on Insulator)基板とされており、第1面10aが第2基板13のうち絶縁膜12側と反対側の表面で構成されている。なお、第1基板11はシリコン等の半導体で構成され、絶縁膜12は酸化膜や窒化膜として構成され、第2基板13は単結晶シリコン等で構成されている。   The support substrate 10 is an SOI (Silicon on Insulator) substrate in which a second substrate 13 is disposed on the first substrate 11 via an insulating film 12, and the first surface 10 a is an insulating film of the second substrate 13. It is composed of a surface on the side opposite to the 12 side. The first substrate 11 is made of a semiconductor such as silicon, the insulating film 12 is made of an oxide film or a nitride film, and the second substrate 13 is made of single crystal silicon or the like.

そして、第2基板13には、図1および図2に示されるように、マイクロマシン加工が施されて溝部14が形成され、溝部14によって可動部20と周辺部30とが区画されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the second substrate 13 is subjected to micromachining to form a groove portion 14, and the movable portion 20 and the peripheral portion 30 are partitioned by the groove portion 14.

また、支持基板10のうち第1基板11には、可動部20ひいては後述の枠部22が第1基板11および絶縁膜12と接触することを防止するために、可動部20と対向する部分に窪み部15が形成されている。なお、窪み部15はエッチング等の方法により形成されるものであり、絶縁膜12は窪み部15の表面に亘って形成されている。   Further, in the support substrate 10, the first substrate 11 has a portion facing the movable portion 20 in order to prevent the movable portion 20 and the frame portion 22 described later from coming into contact with the first substrate 11 and the insulating film 12. A recess 15 is formed. The recess 15 is formed by a method such as etching, and the insulating film 12 is formed over the surface of the recess 15.

可動部20は、平面矩形状の開口部21が形成された矩形枠状の枠部22と、開口部21の対向辺を連結するように形成されたトーション梁23とを有している。そして、可動部20は、トーション梁23が絶縁膜12に支持されたアンカー部24と連結されることにより第1基板11に支持されている。   The movable portion 20 includes a rectangular frame-shaped frame portion 22 in which a planar rectangular opening portion 21 is formed, and a torsion beam 23 formed so as to connect opposite sides of the opening portion 21. The movable portion 20 is supported by the first substrate 11 by connecting the torsion beam 23 to the anchor portion 24 supported by the insulating film 12.

ここで、本実施形態における方向の定義について説明する。図1および図2に示すように、トーション梁23の延設方向をx軸方向とし、x軸に直交する方向をy軸方向とする。また、xy平面に直交する方向をz軸方向とする。すなわち、z軸方向は支持基板10の第1面10aの法線方向である。換言すれば、z軸方向は、支持基板10およびキャップ基板40の厚さ方向である。   Here, the definition of the direction in this embodiment is demonstrated. As shown in FIGS. 1 and 2, the extending direction of the torsion beam 23 is defined as the x-axis direction, and the direction orthogonal to the x-axis is defined as the y-axis direction. A direction orthogonal to the xy plane is taken as a z-axis direction. That is, the z-axis direction is a normal direction of the first surface 10 a of the support substrate 10. In other words, the z-axis direction is the thickness direction of the support substrate 10 and the cap substrate 40.

トーション梁23は、z軸方向の加速度が印加されたとき、可動部20の回転中心となる部材である。すなわち、トーション梁23は、その延設方向を回転軸として回動する。本実施形態におけるトーション梁23は開口部21を2分割するように形成されている。   The torsion beam 23 is a member that becomes the rotation center of the movable portion 20 when acceleration in the z-axis direction is applied. That is, the torsion beam 23 rotates with the extending direction as a rotation axis. The torsion beam 23 in the present embodiment is formed so as to divide the opening 21 into two.

枠部22は、z軸方向の加速度が印加されたとき、トーション梁23を回転軸として回転できるように、トーション梁23を基準として非対称な形状とされている。本実施形態における枠部22は、トーション梁23を基準として第1部位22aと第2部位22bとに分けられる。枠部22は、第1部位22aにおけるトーション梁23から最も離れている部分の端部までのy軸方向の長さが、第2部位22bにおけるトーション梁23から最も離れている部分の端部までのy軸方向の長さより短くされている。つまり、枠部22は、第1部位22aの質量が第2部位22bの質量よりも小さくされている。   The frame portion 22 has an asymmetric shape with respect to the torsion beam 23 so that it can rotate around the torsion beam 23 when an acceleration in the z-axis direction is applied. The frame portion 22 in this embodiment is divided into a first portion 22a and a second portion 22b with the torsion beam 23 as a reference. The frame 22 has a length in the y-axis direction from the torsion beam 23 in the first part 22a to the end of the part farthest from the torsion beam 23 to the end of the part farthest from the torsion beam 23 in the second part 22b. Is shorter than the length in the y-axis direction. In other words, the frame portion 22 is configured such that the mass of the first portion 22a is smaller than the mass of the second portion 22b.

また、支持基板10の第1面10a、すなわち第2基板13の表面には、第1接合体31、第2接合体32、第3接合体33、第4接合体34および第5接合体35が形成されるとともに、気密フレームとして機能する第6接合体36が形成されている。これら接合体31〜36は、本実施形態においては例えばアルミニウムで構成されており、支持基板10とキャップ基板40とに挟まれて形成されている。なお、図2では、これらの要素の形成位置を破線で示している。   Further, on the first surface 10 a of the support substrate 10, that is, on the surface of the second substrate 13, the first bonded body 31, the second bonded body 32, the third bonded body 33, the fourth bonded body 34, and the fifth bonded body 35. And a sixth joined body 36 that functions as an airtight frame is formed. In the present embodiment, the bonded bodies 31 to 36 are made of aluminum, for example, and are formed between the support substrate 10 and the cap substrate 40. In FIG. 2, the formation positions of these elements are indicated by broken lines.

具体的には、第1接合体31は周辺部30に形成されて第2面40aにおいて後述の第1貫通電極71に接続されている。第2接合体32はアンカー部24に形成されて可動部20と電気的に接続されている。第3接合体33は周辺部30に形成されて第2面40aにおいて後述の第2貫通電極72に接続されている。第4接合体34は周辺部30に形成されて第2面40aにおいて図示しない第3貫通電極に接続されている。第5接合体35は周辺部30に形成されて第2面40aにおいて図示しない第4貫通電極に接続されている。第3貫通電極および第4貫通電極は、それぞれ第1貫通電極71と同一の構成を有しつつy軸方向に沿って並んで形成されている。すなわち、第1接合体31、第3接合体33、第4接合体34、第5接合体35の電位は、それぞれ、第1貫通電極71、第2貫通電極72、第3貫通電極、第4貫通電極と同電位となっており、これらの電極を介して外部に出力できるようになっている。逆に、これらの電極に電圧を印加すれば、対応する接合体を所望の電位にすることができる。   Specifically, the first joined body 31 is formed in the peripheral portion 30 and connected to a first through electrode 71 described later on the second surface 40a. The second joined body 32 is formed on the anchor portion 24 and is electrically connected to the movable portion 20. The third bonded body 33 is formed in the peripheral portion 30 and connected to a second through electrode 72 described later on the second surface 40a. The fourth joined body 34 is formed in the peripheral portion 30 and connected to a third through electrode (not shown) on the second surface 40a. The fifth joined body 35 is formed in the peripheral portion 30 and connected to a fourth through electrode (not shown) on the second surface 40a. The third through electrode and the fourth through electrode have the same configuration as the first through electrode 71 and are formed side by side along the y-axis direction. That is, the potentials of the first joined body 31, the third joined body 33, the fourth joined body 34, and the fifth joined body 35 are the first through electrode 71, the second through electrode 72, the third through electrode, and the fourth, respectively. It has the same potential as the through electrode, and can be output to the outside through these electrodes. Conversely, when a voltage is applied to these electrodes, the corresponding bonded body can be brought to a desired potential.

さらに、第1接合体31と第2接合体32とは、後述の中継配線63によって互いに結線され電気的に接続されている。つまり、可動部20の電位は第1貫通電極71から取り出すことができるようになっている。   Furthermore, the first joined body 31 and the second joined body 32 are connected and electrically connected to each other by a relay wiring 63 described later. That is, the potential of the movable portion 20 can be taken out from the first through electrode 71.

気密フレームとして機能する第6接合体36は、可動部20(溝部14)を取り囲むように枠状に形成されている。第6接合体36は、支持基板10とキャップ基板40とに挟まれて形成されているので、第6接合体36と支持基板10とキャップ基板40とに囲まれた領域は外部から隔離された気密空間となっている。特許請求の範囲に記載のキャビティとは、該隔離空間に相当する。また、以降、この隔離空間をキャビティ80と称する。それぞれの接合体31〜36についての詳しい構造は追って説明する。   The sixth joined body 36 functioning as an airtight frame is formed in a frame shape so as to surround the movable portion 20 (groove portion 14). Since the sixth joined body 36 is formed between the support substrate 10 and the cap substrate 40, the region surrounded by the sixth joined body 36, the support substrate 10 and the cap substrate 40 is isolated from the outside. It is an airtight space. The cavity described in the claims corresponds to the isolation space. Hereinafter, this isolation space is referred to as a cavity 80. A detailed structure of each of the joined bodies 31 to 36 will be described later.

支持基板10における第2基板13は、図1および図2に示すように、外周部30において複数のスリット50を有している。本実施形態における第2基板13は、第1種スリット51と第2種スリット52を有している。以降、第1種スリット51および第2種スリット52をまとめてスリット50ということがある。   As shown in FIGS. 1 and 2, the second substrate 13 in the support substrate 10 has a plurality of slits 50 in the outer peripheral portion 30. The second substrate 13 in this embodiment has a first type slit 51 and a second type slit 52. Hereinafter, the first type slit 51 and the second type slit 52 may be collectively referred to as a slit 50.

第1種スリット51は、第2基板13のうち、第1接合体31、第3接合体33、第4接合体34および第5接合体35との接触部分を取り囲むように略環状に形成されている。図2に示すように、第1パッド部31との接触部分を取り囲む第1種スリット51は環状であり、以降、スリットで囲まれた領域を島部30aと称する。すなわち、周辺部30は、第1種スリット51によって島部30aと、島部30aを除く母体部30bとに区画される。なお、本実施形態では、図1に示すように、第1種スリット51が第1基板11や絶縁膜12にまで至っていないが、これに限定されるものではない。島部30aおよび母体部30bは第1基板11や絶縁膜12を含む概念である。   The first type slit 51 is formed in a substantially annular shape so as to surround a contact portion of the second substrate 13 with the first bonded body 31, the third bonded body 33, the fourth bonded body 34, and the fifth bonded body 35. ing. As shown in FIG. 2, the first type slit 51 that surrounds the contact portion with the first pad portion 31 is annular, and the region surrounded by the slit is hereinafter referred to as an island portion 30 a. That is, the peripheral portion 30 is partitioned by the first type slit 51 into an island portion 30a and a base body portion 30b excluding the island portion 30a. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the first type slit 51 does not reach the first substrate 11 or the insulating film 12, but the present invention is not limited to this. The island part 30 a and the base part 30 b are concepts including the first substrate 11 and the insulating film 12.

第1接合体31と同様に、第2基板13のうち第3接合体33との接触部分を取り囲むように第1種スリット51が形成されている。第3接合体33に対応する第1種スリット51は完全な環状を成さず、一部が欠損したC字状を成している。さらに同様に、第2基板13のうち第4接合体34との接触部分を取り囲むように第1種スリット51が形成され、第5接合体35との接触部分を取り囲むように第1種スリット51が形成されている。第4接合体34および第5接合体35に対応する第1種スリット51は環状を成しており、島部30aと母体部30bとを区画している。   Similar to the first bonded body 31, the first type slit 51 is formed so as to surround the contact portion of the second substrate 13 with the third bonded body 33. The first type slit 51 corresponding to the third joined body 33 does not form a complete ring, but forms a C shape with a part missing. Similarly, the first type slit 51 is formed so as to surround the contact portion with the fourth bonded body 34 in the second substrate 13, and the first type slit 51 is set so as to surround the contact portion with the fifth bonded body 35. Is formed. The first type slit 51 corresponding to the fourth joined body 34 and the fifth joined body 35 has an annular shape, and divides the island portion 30a and the base portion 30b.

第2種スリット52は、図2に示すように、可動部20、および、周辺部30のうち各接合体31,33〜35との接触部分とを内側に含むように枠状に形成されている。本実施形態における第2種スリット52は、第6接合体36が形成される枠内であって、第6接合体36に沿った矩形状に形成されている。第2種スリット52は、第2基板13を、第2種スリット52の枠外である外周部30cと、枠内である内周部30dとに区画している。z軸方向から正面視したとき、外周部30cは支持基板10うち第6接合体36が接合されている領域である。対して、内周部30dは、可動部20や上記した島部30aを内包する領域である。   As shown in FIG. 2, the second type slit 52 is formed in a frame shape so as to include the movable portion 20 and the contact portions of the peripheral portion 30 with the joined bodies 31 and 33 to 35 inside. Yes. The second type slit 52 in the present embodiment is formed in a rectangular shape along the sixth joined body 36 in the frame in which the sixth joined body 36 is formed. The second type slit 52 partitions the second substrate 13 into an outer peripheral part 30c that is outside the frame of the second type slit 52 and an inner peripheral part 30d that is inside the frame. When viewed from the front in the z-axis direction, the outer peripheral portion 30c is a region of the support substrate 10 to which the sixth joined body 36 is joined. On the other hand, the inner peripheral part 30d is an area including the movable part 20 and the above-described island part 30a.

キャップ基板40は、図1に示すように、貼り合わせ基板41と、貼り合わせ基板41のうち支持基板10と対向する一面に形成された絶縁膜42と、貼り合わせ基板41のうち支持基板10側と反対の他面に形成された絶縁膜43とを有している。そして、絶縁膜42のうち支持基板10と対向する面にてキャップ基板40における第2面40aが構成されている。なお、貼り合わせ基板41はシリコン等で構成され、絶縁膜42は酸化膜や窒化膜で構成され、絶縁膜43はTEOS等で構成されている。   As shown in FIG. 1, the cap substrate 40 includes a bonded substrate 41, an insulating film 42 formed on one surface of the bonded substrate 41 facing the support substrate 10, and the bonded substrate 41 on the support substrate 10 side. And an insulating film 43 formed on the opposite surface. A second surface 40 a of the cap substrate 40 is formed on the surface of the insulating film 42 facing the support substrate 10. The bonded substrate 41 is made of silicon, the insulating film 42 is made of an oxide film or a nitride film, and the insulating film 43 is made of TEOS or the like.

そして、図2に示すように、キャップ基板40の第2面40aには、第1固定電極61と第2固定電極62とが形成されている。以降、第1固定電極61と第2固定電極62とをまとめて固定電極60ということがある。固定電極60は支持基板10との対向配置されており、第1面10aに接触しないように形成されている。   As shown in FIG. 2, the first fixed electrode 61 and the second fixed electrode 62 are formed on the second surface 40 a of the cap substrate 40. Hereinafter, the first fixed electrode 61 and the second fixed electrode 62 may be collectively referred to as a fixed electrode 60. The fixed electrode 60 is disposed so as to face the support substrate 10 and is formed so as not to contact the first surface 10a.

第1固定電極61は、図2に示すように、z軸方向から正面視したとき、枠部22における第1部位22aとオーバラップするように形成されている。換言すれば、第1固定電極61は第1部位22aに対向している。第1固定電極61と第1部位22aは静電容量を構成し、可動部20がトーション梁23を回転軸として変位することによって当該静電容量が変化するようになっている。第1固定電極61は、第1配線61aを介して第5パッド部35に電気的に接続されている。すなわち、第1固定電極61の電位は第4貫通電極を介して検出することができる。   As shown in FIG. 2, the first fixed electrode 61 is formed so as to overlap the first portion 22 a in the frame portion 22 when viewed from the z-axis direction. In other words, the first fixed electrode 61 faces the first portion 22a. The first fixed electrode 61 and the first portion 22a constitute an electrostatic capacity, and the electrostatic capacity changes as the movable part 20 is displaced with the torsion beam 23 as a rotation axis. The first fixed electrode 61 is electrically connected to the fifth pad portion 35 via the first wiring 61a. That is, the potential of the first fixed electrode 61 can be detected through the fourth through electrode.

第2固定電極62は、図2に示すように、z軸方向から正面視したとき、枠部22における第2部位22bとオーバラップするように形成されている。換言すれば、第2固定電極62は第2部位22bに対向している。第2固定電極62と第2部位22bは静電容量を構成し、可動部20がトーション梁23を回転軸として変位することによって当該静電容量が変化するようになっている。第2固定電極62は、第2配線62aを介して第4パッド部34に電気的に接続されている。すなわち、第2固定電極62の電位は第3貫通電極を介して検出することができる。   As shown in FIG. 2, the second fixed electrode 62 is formed so as to overlap the second portion 22 b in the frame portion 22 when viewed from the front in the z-axis direction. In other words, the second fixed electrode 62 faces the second portion 22b. The second fixed electrode 62 and the second portion 22b constitute an electrostatic capacity, and the electrostatic capacity changes as the movable part 20 is displaced with the torsion beam 23 as a rotation axis. The second fixed electrode 62 is electrically connected to the fourth pad portion 34 via the second wiring 62a. That is, the potential of the second fixed electrode 62 can be detected via the third through electrode.

なお、固定電極60、第1配線61aおよび第2配線62aは導電性材料であり、例えばアルミニウムにより構成されている。また、第1固定電極61および第2固定電極62は互いに同一の平面形状とされ、加速度が印加されていない状態において、第1,第2部位22a,22bとの間に等しい静電容量を構成している。   Note that the fixed electrode 60, the first wiring 61a, and the second wiring 62a are conductive materials, and are made of, for example, aluminum. Further, the first fixed electrode 61 and the second fixed electrode 62 have the same planar shape, and form the same capacitance between the first and second portions 22a and 22b when no acceleration is applied. doing.

さらに、キャップ基板40の第2面40aには、第2面40aに沿うように中継配線63が形成されている。中継配線63は、例えばアルミニウムにより構成され、第1接合体31と第2接合体32とを電気的に接続している。中継配線63により、第2接合体32と第1接合体31、ひいては第1貫通電極71とを同電位とすることができる。なお、本実施形態における中継配線63はトーション梁23に対向するようにx軸方向に延設されている。ここで、上記した第1配線61a、第2配線62a、および中継配線63はキャビティ80内に形成される配線であり、いわゆる内層配線である。これら内層配線61a,62a,63は、キャップ基板40における絶縁膜42上に形成されており、シリコンを主成分とする貼り合わせ基板41と直接接触しない構造となっている。   Further, the relay wiring 63 is formed on the second surface 40a of the cap substrate 40 along the second surface 40a. The relay wiring 63 is made of, for example, aluminum, and electrically connects the first joined body 31 and the second joined body 32. The relay wiring 63 allows the second joined body 32 and the first joined body 31 and thus the first through electrode 71 to be at the same potential. Note that the relay wiring 63 in the present embodiment extends in the x-axis direction so as to face the torsion beam 23. Here, the first wiring 61a, the second wiring 62a, and the relay wiring 63 described above are wirings formed in the cavity 80, and are so-called inner layer wirings. These inner layer wirings 61a, 62a, and 63 are formed on the insulating film 42 in the cap substrate 40, and have a structure that does not directly contact the bonded substrate 41 mainly composed of silicon.

このように、可動部20と固定電極60とでセンシング部が構成され、第1貫通電極71、第3貫通電極および第4貫通電極によって加速度に応じたセンサ信号を出力することができるようになっている。   Thus, a sensing part is comprised by the movable part 20 and the fixed electrode 60, and the sensor signal according to acceleration can be output now by the 1st penetration electrode 71, the 3rd penetration electrode, and the 4th penetration electrode. ing.

また、キャップ基板40には、厚さ方向(z軸方向)に貫通する貫通電極70が形成されている。本実施形態における貫通電極70は、図1に示す第1貫通電極71、第2貫通電極72および、図示しない第3貫通電極、第4貫通電極なる4つを含んでいる。これら4つの貫通電極を総称して貫通電極70ということがある。   Further, the through electrode 70 penetrating in the thickness direction (z-axis direction) is formed in the cap substrate 40. The through electrode 70 in the present embodiment includes the first through electrode 71 and the second through electrode 72 shown in FIG. 1, and the four through electrodes, a third through electrode and a fourth through electrode (not shown). These four through electrodes may be collectively referred to as a through electrode 70.

4つの貫通電極70は互いに等価であり、貼り合わせ基板41および絶縁膜42を貫通する貫通孔41aに、絶縁膜41bを介して形成されている。絶縁膜41bは貫通孔41aの内壁面において絶縁膜42と絶縁膜43とを連結して一体的な絶縁膜となっている。貫通電極70は貫通孔41aの内壁面に沿って形成されるとともに、絶縁膜43上にランド部70aが形成された構成とされている。   The four through electrodes 70 are equivalent to each other, and are formed in a through hole 41a penetrating the bonded substrate 41 and the insulating film 42 via an insulating film 41b. The insulating film 41b is an integral insulating film connecting the insulating film 42 and the insulating film 43 on the inner wall surface of the through hole 41a. The through electrode 70 is formed along the inner wall surface of the through hole 41 a, and the land portion 70 a is formed on the insulating film 43.

図1に示すように、第1貫通電極71は絶縁膜42を貫通して第1接合体31に至る。つまり、第1貫通電極71は、第1接合体31、中継配線63、第2接合体32を経由して可動部20に電気的に接続されている。第2貫通電極72は絶縁膜42を貫通して第3接合体33に至る。また、第2貫通電極72は貼り合わせ基板41とも電気的に接触している。接合体33は第2基板13における周辺部30と電気的に接触しているので、貼り合わせ基板41と周辺部30とは互いに同電位である。例えば第2貫通電極72を慣性センサ100におけるグランド電位に設定すれば、貼り合わせ基板41と周辺部30とをグランド電位に設定することができる。図示しない第3貫通電極および第4貫通電極は絶縁膜42を貫通してそれぞれ第4接合体34および第5接合体35に至る。つまり、第3貫通電極および第4貫通電極は、それぞれ第2固定電極62および第1固定電極61と電気的に接続されている。   As shown in FIG. 1, the first through electrode 71 passes through the insulating film 42 and reaches the first bonded body 31. That is, the first through electrode 71 is electrically connected to the movable portion 20 via the first joined body 31, the relay wiring 63, and the second joined body 32. The second through electrode 72 passes through the insulating film 42 and reaches the third bonded body 33. The second through electrode 72 is also in electrical contact with the bonded substrate 41. Since the bonded body 33 is in electrical contact with the peripheral portion 30 of the second substrate 13, the bonded substrate 41 and the peripheral portion 30 are at the same potential. For example, if the second through electrode 72 is set to the ground potential in the inertial sensor 100, the bonded substrate 41 and the peripheral portion 30 can be set to the ground potential. A third through electrode and a fourth through electrode (not shown) penetrate the insulating film 42 and reach the fourth joined body 34 and the fifth joined body 35, respectively. That is, the third through electrode and the fourth through electrode are electrically connected to the second fixed electrode 62 and the first fixed electrode 61, respectively.

以上が本実施形態における慣性センサ100の概略構造である。このような慣性センサ100は、z軸方向の加速度が印加されると、枠部22がトーション梁23を回転軸として加速度に応じて回転する。そして、第1部位22aと第1固定電極61との間の静電容量と、第2部位22bと第2固定電極62との間の静電容量とが加速度に応じて変化するため、この容量変化に基づいて加速度の検出が行われる。すなわち、慣性センサ100はZ軸慣性センサである。   The above is the schematic structure of the inertial sensor 100 in the present embodiment. In such an inertial sensor 100, when an acceleration in the z-axis direction is applied, the frame portion 22 rotates according to the acceleration with the torsion beam 23 as a rotation axis. And since the electrostatic capacitance between the 1st site | part 22a and the 1st fixed electrode 61 and the electrostatic capacitance between the 2nd site | part 22b and the 2nd fixed electrode 62 change according to an acceleration, this capacity | capacitance. The acceleration is detected based on the change. That is, the inertial sensor 100 is a Z-axis inertial sensor.

次に、図3〜図9を参照して、接合体31〜36およびその近傍の詳細な構造について説明する。   Next, with reference to FIG. 3 to FIG. 9, the detailed structure of the joined bodies 31 to 36 and the vicinity thereof will be described.

接合体31〜36は、支持基板10に形成された支持側パッドと、キャップ基板40に形成されたキャップ側パッドとが接合してそれぞれ形成されるものである。具体的には、第1接合体31は、第1支持側パッド31aと第1キャップ側パッド31bとが接合して形成される。第2接合体32は、第2支持側パッド32aと第2キャップ側パッド32bとが接合して形成される。第3接合体33は、第3支持側パッド33aと第3キャップ側パッド33bとが接合して形成される。第4接合体34は、第4支持側パッド34aと第4キャップ側パッド34bとが接合して形成される。第5接合体35は、第5支持側パッド35aと第5キャップ側パッド35bとが接合して形成される。第6接合体36は、第6支持側パッド36aと第6キャップ側パッド36bとが接合して形成される。   The bonded bodies 31 to 36 are formed by bonding a support side pad formed on the support substrate 10 and a cap side pad formed on the cap substrate 40, respectively. Specifically, the first bonded body 31 is formed by bonding a first support side pad 31a and a first cap side pad 31b. The second bonded body 32 is formed by bonding the second support side pad 32a and the second cap side pad 32b. The third bonded body 33 is formed by bonding the third support side pad 33a and the third cap side pad 33b. The fourth bonded body 34 is formed by bonding the fourth support side pad 34a and the fourth cap side pad 34b. The fifth bonded body 35 is formed by bonding a fifth support side pad 35a and a fifth cap side pad 35b. The sixth joined body 36 is formed by joining the sixth support side pad 36a and the sixth cap side pad 36b.

なお、各接合体31〜36、各支持側パッド31a〜36a、各キャップ側パッド31b〜36bのうち、図面にて図示しないものについても説明の便宜上符号を付している。   Note that, among the joined bodies 31 to 36, the support side pads 31a to 36a, and the cap side pads 31b to 36b, those not shown in the drawings are also given reference numerals for convenience of explanation.

本実施形態における接合体31〜36は、その形成位置および機能によって、3種の領域に分類される。すなわち、3種の領域とは、図1に示すように、気密および機械的強度を担保するためのフレーム領域Aと、異なる基板間あるいは層間の導通を担保するための導通領域Bと、貫通電極70と第2基板13との間の導通を担保するための電極領域Cである。各領域について、以下に具体的に説明する。   The joined bodies 31 to 36 in the present embodiment are classified into three types of regions depending on their formation positions and functions. That is, as shown in FIG. 1, the three types of regions are a frame region A for securing airtightness and mechanical strength, a conduction region B for securing conduction between different substrates or layers, and a through electrode. This is an electrode region C for ensuring electrical continuity between 70 and the second substrate 13. Each region will be specifically described below.

<フレーム領域>
フレーム領域Aには第6接合体36が属する。第6接合体36は、2つの対向するパッドが互いに接合されて一体となっている。具体的には、図3に示すように、第6接合体36は、支持基板10側に形成された第6支持側パッド36aと、キャップ基板40側に形成された第6キャップ側パッド36bとが対向面を接合面として、拡散接合あるいは熱圧着接合によって互いに一体的に接合されて成る。第6支持側パッド36aは、絶縁膜96iを介して支持基板10における第2基板13に接合されている。第6支持側パッド36aの主成分はアルミニウムであり、第2基板13の主成分はシリコンであるが、これらは互いに直接的な接触は無く、シリコンの酸化膜や窒化膜からなる絶縁膜96iを介して互いに接合された状態となっている。一方、第6キャップ側パッド36bは、キャップ基板40の第2面40a側に形成された絶縁膜42を介してキャップ基板40に接合されている。第6キャップ側パッド36bの主成分はアルミニウムであり、貼り合わせ基板41の主成分はシリコンであるが、これらは互いに直接的な接触は無く、シリコンの酸化膜や窒化膜からなる絶縁膜42を介して互いに接合された状態となっている。このように、第6支持側パッド36aと第6キャップ側パッド36bとが一体的に接合されて成る第6接合体36は、シリコンを主成分とする部位に接触することなく独立して存在している。
<Frame area>
The sixth joined body 36 belongs to the frame region A. In the sixth joined body 36, two opposing pads are joined together to be integrated. Specifically, as shown in FIG. 3, the sixth joined body 36 includes a sixth support-side pad 36a formed on the support substrate 10 side, and a sixth cap-side pad 36b formed on the cap substrate 40 side. Are integrally joined to each other by diffusion bonding or thermocompression bonding using the opposing surfaces as bonding surfaces. The sixth support side pad 36a is bonded to the second substrate 13 in the support substrate 10 via the insulating film 96i. The main component of the sixth support side pad 36a is aluminum, and the main component of the second substrate 13 is silicon, but these are not in direct contact with each other, and the insulating film 96i made of a silicon oxide film or nitride film is formed. It is in the state joined mutually. On the other hand, the sixth cap-side pad 36b is bonded to the cap substrate 40 via an insulating film 42 formed on the second surface 40a side of the cap substrate 40. The main component of the sixth cap side pad 36b is aluminum, and the main component of the bonded substrate 41 is silicon. However, these are not in direct contact with each other, and the insulating film 42 made of a silicon oxide film or nitride film is provided. It is in the state joined mutually. As described above, the sixth joined body 36 formed by integrally joining the sixth support side pad 36a and the sixth cap side pad 36b exists independently without contacting a site mainly composed of silicon. ing.

なお、フレーム領域Aにあっては、第6支持側パッド36aと支持基板10との間に形成される絶縁膜96iを、図4に示すように、バリアメタル膜96bに置換しても良い。バリアメタル膜96iは、例えばチタン(Ti)、窒化チタン(TiN)、タンタル(Ta)、窒化タンタル(TaN)の少なくとも1種が主成分になっていると、第6接合体36を構成するアルミニウムとの間で合金を形成しにくく好適である。また、第6接合体36と支持基板10との間を仲介する膜は絶縁膜96iあるいはバリアメタル膜96bが単独で構成されている形態に限定されない。例えば、支持基板10上に絶縁膜96iが形成され、絶縁膜96i上にバリアメタル膜96bが形成され、バリアメタル膜96bと第6接合体36とが接合された形態であってもよい。   In the frame region A, the insulating film 96i formed between the sixth support side pad 36a and the support substrate 10 may be replaced with a barrier metal film 96b as shown in FIG. When the barrier metal film 96i is mainly composed of at least one of titanium (Ti), titanium nitride (TiN), tantalum (Ta), and tantalum nitride (TaN), aluminum constituting the sixth bonded body 36 is formed. It is preferable that an alloy is not easily formed between the two. In addition, the film that mediates between the sixth bonded body 36 and the support substrate 10 is not limited to the form in which the insulating film 96i or the barrier metal film 96b is configured alone. For example, the insulating film 96i may be formed on the support substrate 10, the barrier metal film 96b may be formed on the insulating film 96i, and the barrier metal film 96b and the sixth bonded body 36 may be bonded.

特許請求の範囲に記載の支持側緩衝層とは、各接合体31〜36と支持基板10との間を仲介する層を総称した概念であり、本実施形態におけるフレーム領域Aにあっては、絶縁膜96iのみで構成された形態、バリアメタル膜96bのみで構成された形態、およびその両方を含んだ形態について、すべてを含んだ概念として第6支持側緩衝層96と称する。   The support-side buffer layer described in the claims is a concept that collectively refers to layers that mediate between each of the joined bodies 31 to 36 and the support substrate 10, and in the frame region A in the present embodiment, The configuration including only the insulating film 96i, the configuration including only the barrier metal film 96b, and the configuration including both are referred to as a sixth support-side buffer layer 96 as a concept including all of them.

支持側緩衝層と同様に、特許請求の範囲に記載のキャップ側緩衝層とは、各接合体31〜36とキャップ基板40との間を仲介する層を総称した概念であり、本実施形態におけるフレーム領域Aにあっては、絶縁膜42がキャップ側緩衝層に相当する。   Similar to the support-side buffer layer, the cap-side buffer layer described in the claims is a concept that collectively refers to a layer that mediates between each of the joined bodies 31 to 36 and the cap substrate 40. In the frame region A, the insulating film 42 corresponds to a cap side buffer layer.

<導通領域>
導通領域Bには第2接合体32が属する。第2接合体32は、2つの対向するパッドが互いに接合されて一体となっている。具体的には、図5に示すように、第2接合体32は、支持基板10側に形成された第2支持側パッド32aと、キャップ基板40側に形成された第2キャップ側パッド32bとが対向面を接合面として、拡散接合あるいは熱圧着接合によって互いに一体的に接合されて成る。
<Conduction area>
The second joined body 32 belongs to the conduction region B. In the second bonded body 32, two opposing pads are bonded to each other and integrated. Specifically, as shown in FIG. 5, the second bonded body 32 includes a second support side pad 32a formed on the support substrate 10 side, and a second cap side pad 32b formed on the cap substrate 40 side. Are integrally joined to each other by diffusion bonding or thermocompression bonding using the opposing surfaces as bonding surfaces.

第2支持側パッド32aは、絶縁膜92iを介して支持基板10における第2基板13、ひいては可動部20に接合されている。絶縁膜92iは円柱状に貫通するコンタクトホール92hを有している。コンタクトホール92h内には、コンタクトホール92hを満たすように、第2支持側パッド32aと同一材料のコンタクト部32cが形成されている。コンタクト部32cは、コンタクトホール92hの開口部の一方側において第2支持側パッド32aと一体的に形成されるとともに、開口部の他方において第2基板13に接している。すなわち、第2支持側パッド32aは、コンタクト部32cを介して、第2基板13と電気的に接続されている。   The second support side pad 32a is joined to the second substrate 13 in the support substrate 10 and eventually to the movable portion 20 via the insulating film 92i. The insulating film 92i has a contact hole 92h penetrating in a cylindrical shape. A contact portion 32c made of the same material as that of the second support side pad 32a is formed in the contact hole 92h so as to fill the contact hole 92h. The contact portion 32c is integrally formed with the second support side pad 32a on one side of the opening of the contact hole 92h, and is in contact with the second substrate 13 on the other side of the opening. That is, the second support side pad 32a is electrically connected to the second substrate 13 through the contact portion 32c.

一方、第2キャップ側パッド32bは、キャップ基板40の第2面40a側に形成された絶縁膜42を介してキャップ基板40に接合されている。第2キャップ側パッド32bの主成分は第2支持側パッド32aと同一のアルミニウムであり、貼り合わせ基板41の主成分はシリコンであるが、これらは互いに直接的な接触は無く、シリコンの酸化膜や窒化膜からなる絶縁膜42を介して互いに接合された状態となっている。第1接合体31と第2接合体32との間の電気的接続を担う中継配線63は、第2キャップ側パッド32bに接続されており、絶縁膜42上に沿って第1接合体31に向かって延設される。   On the other hand, the second cap side pad 32 b is bonded to the cap substrate 40 via an insulating film 42 formed on the second surface 40 a side of the cap substrate 40. The main component of the second cap-side pad 32b is the same aluminum as the second support-side pad 32a, and the main component of the bonded substrate 41 is silicon, but these are not in direct contact with each other, and the silicon oxide film Further, they are joined to each other via an insulating film 42 made of a nitride film. The relay wiring 63 responsible for the electrical connection between the first joined body 31 and the second joined body 32 is connected to the second cap side pad 32b, and is connected to the first joined body 31 along the insulating film 42. It is extended toward.

フレーム領域Aの場合と同様に、導通領域Bにあっては、絶縁膜92iが特許請求の範囲に記載の支持側緩衝層に相当し、後述するように、バリアメタル層92bを含んだ態様も採用することができる。また、絶縁膜42が特許請求の範囲に記載のキャップ側緩衝層に相当する。絶縁膜92iのみで構成された形態、バリアメタル膜92bのみで構成された形態、およびその両方を含んだ形態について、すべてを含んだ概念として第2支持側緩衝層92と称する。   As in the case of the frame region A, in the conductive region B, the insulating film 92i corresponds to the support-side buffer layer described in the claims, and an aspect including a barrier metal layer 92b as will be described later. Can be adopted. The insulating film 42 corresponds to a cap-side buffer layer described in the claims. The form composed only of the insulating film 92i, the form composed only of the barrier metal film 92b, and the form including both are referred to as the second support side buffer layer 92 as a concept including all.

z軸方向から正面視するとき、第2接合体32は円形状である。そして、第2支持側緩衝層92もコンタクトホール92h部分がくり抜かれた円環状を成している。第2接合体32は、コンタクト部32cがオーバラップする部分を除いて、第2支持側緩衝層92およびキャップ側緩衝層たる絶縁膜42にオーバラップしている。このオーバラップした部分は、第2接合体32が絶縁膜42,92iを介してそれぞれキャップ基板40および支持基板10に接合されており、機械的強度を担保する構造となっている。一方、コンタクト部32cは、可動部20を有する第2基板13と中継配線63との間の導通経路を担保する構造となっている。   When viewed in front from the z-axis direction, the second joined body 32 has a circular shape. The second support side buffer layer 92 also has an annular shape in which the contact hole 92h is hollowed out. The second joined body 32 overlaps the insulating film 42 as the second support side buffer layer 92 and the cap side buffer layer, except for a portion where the contact portion 32c overlaps. In the overlapped portion, the second bonded body 32 is bonded to the cap substrate 40 and the support substrate 10 via the insulating films 42 and 92i, respectively, so that the mechanical strength is ensured. On the other hand, the contact part 32 c has a structure that secures a conduction path between the second substrate 13 having the movable part 20 and the relay wiring 63.

なお、図示しないが、フレーム領域Aと同様に、第2支持側緩衝層92として、第2支持側パッド32aと支持基板10との間にバリアメタル膜92bを介する構造を採用してもよい。この場合には、コンタクトホール92hを設ける必要はなく、バリアメタル膜92bが支持基板10と第2支持側パッド32aとを電気的に接続する。さらに、図6に示すように、支持基板10上にコンタクトホール92hを有する絶縁膜92iが形成され、絶縁膜92i上、コンタクトホール92hの内壁、および、コンタクトホール92hの形成により露出される第2基板13上にバリアメタル膜92bが形成され、バリアメタル膜92bと第2接合体32とが接合された形態であってもよい。なお、この場合、z軸方向から正面視したとき、第2接合体32はバリアメタル膜92bの最外の輪郭線よりも内側に存在していることが好ましい。図5を参照して説明したバリアメタル膜92bが存在しない構成にあっては、コンタクト部32cと第2基板13とが直接的に接触して互いに電気的に接続されている。これに対して、図6に示す構成にあっては、コンタクトホール92h内において、コンタクト部32cと第2基板13との間にバリアメタル膜92bが挿入されている。このように、図6に示す第2支持側パッド32aと第2キャップ側パッド32bとが一体的に接合されて成る第2接合体32は、シリコンを主成分とする部位に接触することなく独立して存在している。   Although not shown, a structure in which a barrier metal film 92b is interposed between the second support side pad 32a and the support substrate 10 may be employed as the second support side buffer layer 92, as in the frame region A. In this case, it is not necessary to provide the contact hole 92h, and the barrier metal film 92b electrically connects the support substrate 10 and the second support side pad 32a. Further, as shown in FIG. 6, an insulating film 92i having a contact hole 92h is formed on the support substrate 10, and the second wall exposed by forming the inner wall of the contact hole 92h and the contact hole 92h on the insulating film 92i. The barrier metal film 92b may be formed on the substrate 13, and the barrier metal film 92b and the second bonded body 32 may be bonded. In this case, when viewed from the front in the z-axis direction, the second bonded body 32 is preferably present on the inner side of the outermost contour line of the barrier metal film 92b. In the configuration in which the barrier metal film 92b described with reference to FIG. 5 does not exist, the contact portion 32c and the second substrate 13 are in direct contact and are electrically connected to each other. On the other hand, in the configuration shown in FIG. 6, the barrier metal film 92b is inserted between the contact portion 32c and the second substrate 13 in the contact hole 92h. As described above, the second joined body 32 formed by integrally joining the second support-side pad 32a and the second cap-side pad 32b shown in FIG. Exist.

また、第2キャップ側パッド32bを円環状に形成してもよい。図7に示すように、z軸方向から正面視するとき、円環における中空部はコンタクトホール92hの形成位置とオーバラップするようになっている。換言すれば、z軸方向から正面視するとき、第2キャップ側パッド32bの全体が、第2キャップ側緩衝層たる絶縁膜42にオーバラップするようになっている。このような形態を採用すると、経時により合金化の可能性があるコンタクト部32cに機械的強度を担わせることなく、中継配線63と第2基板13とを電気的に接続することができる。   Further, the second cap side pad 32b may be formed in an annular shape. As shown in FIG. 7, when viewed from the front in the z-axis direction, the hollow portion in the ring overlaps with the formation position of the contact hole 92h. In other words, when viewed from the front in the z-axis direction, the entire second cap side pad 32b overlaps the insulating film 42 as the second cap side buffer layer. When such a form is adopted, the relay wiring 63 and the second substrate 13 can be electrically connected without causing the contact portion 32c, which may be alloyed over time, to have mechanical strength.

<電極領域>
電極領域Cには、第1接合体31、第3接合体33、第4接合体34および第5接合体35が属する。4つの接合体31,33〜35およびその周辺の構造は、互いにほぼ等価であるから、ここでは第3接合体33と、第3接合体33と電気的に接続された第2貫通電極72についてのみ説明する。
<Electrode region>
The first joined body 31, the third joined body 33, the fourth joined body 34, and the fifth joined body 35 belong to the electrode region C. Since the four joined bodies 31, 33 to 35 and their peripheral structures are substantially equivalent to each other, the third joined body 33 and the second through electrode 72 electrically connected to the third joined body 33 are here. Only explained.

第3接合体33は、2つの対向するパッドが互いに接合されて一体となっている。具体的には、図8に示すように、第3接合体33は、支持基板10側に形成された第3支持側パッド33aと、キャップ基板40側に形成された第3キャップ側パッド33bとが対向面を接合面として、拡散接合あるいは熱圧着接合によって互いに一体的に接合されて成る。   In the third joined body 33, two opposing pads are joined together. Specifically, as shown in FIG. 8, the third joined body 33 includes a third support side pad 33a formed on the support substrate 10 side, and a third cap side pad 33b formed on the cap substrate 40 side. Are integrally joined to each other by diffusion bonding or thermocompression bonding using the opposing surfaces as bonding surfaces.

第3支持側パッド33aは、絶縁膜93iを介して支持基板10における第2基板13に接合されている。絶縁膜93iは円柱状に貫通するコンタクトホール93hを有している。コンタクトホール93h内には、コンタクトホール93hを満たすように、第3支持側パッド33aと同一材料のコンタクト部33cが形成されている。コンタクト部33cは、コンタクトホール93hの開口部の一方側において第3支持側パッド33aと一体的に形成されるとともに、開口部の他方において第2基板13に接している。すなわち、第3支持側パッド33aは、コンタクト部33cを介して、第2基板13と電気的に接続されている。   The third support side pad 33a is bonded to the second substrate 13 in the support substrate 10 via the insulating film 93i. The insulating film 93i has a contact hole 93h penetrating in a cylindrical shape. A contact portion 33c made of the same material as the third support side pad 33a is formed in the contact hole 93h so as to fill the contact hole 93h. The contact portion 33c is formed integrally with the third support side pad 33a on one side of the opening of the contact hole 93h, and is in contact with the second substrate 13 on the other side of the opening. That is, the third support side pad 33a is electrically connected to the second substrate 13 via the contact portion 33c.

一方、第3キャップ側パッド33bは、キャップ基板40の第2面40a側に形成された絶縁膜42を介してキャップ基板40に接合されるとともに、キャップ基板40を貫通する第2貫通電極72と電気的に接触している。第3キャップ側パッド33bの主成分は第2支持側パッド32aと同一のアルミニウムであり、貼り合わせ基板41の主成分はシリコンであるが、これらは互いに直接的な接触は無く、シリコンの酸化膜や窒化膜からなる絶縁膜42を介して互いに接合された状態となっている。   On the other hand, the third cap-side pad 33b is bonded to the cap substrate 40 via the insulating film 42 formed on the second surface 40a side of the cap substrate 40, and the second through electrode 72 penetrating the cap substrate 40 and They are in electrical contact. The main component of the third cap side pad 33b is the same aluminum as the second support side pad 32a, and the main component of the bonded substrate board 41 is silicon, but these are not in direct contact with each other, and the silicon oxide film Further, they are joined to each other via an insulating film 42 made of a nitride film.

電極領域Cにあっては、絶縁膜93iが特許請求の範囲に記載の支持側緩衝層に相当し、後述するように、バリアメタル層93bを含んだ態様も採用することができる。また、絶縁膜42が特許請求の範囲に記載のキャップ側緩衝層に相当する。絶縁膜93iのみで構成された形態、バリアメタル膜93bのみで構成された形態、およびその両方を含んだ形態について、すべてを含んだ概念として第3支持側緩衝層93と称する。   In the electrode region C, the insulating film 93i corresponds to the support side buffer layer described in the claims, and an embodiment including a barrier metal layer 93b can be adopted as will be described later. The insulating film 42 corresponds to a cap-side buffer layer described in the claims. The form constituted only by the insulating film 93i, the form constituted only by the barrier metal film 93b, and the form including both are referred to as a third support side buffer layer 93 as a concept including all of them.

z軸方向から正面視するとき、第3接合体33は円形状である。そして、第3支持側緩衝層93もコンタクトホール93h部分がくり抜かれた円環状を成している。第3接合体33は、コンタクト部33cがオーバラップする部分を除いて、第3支持側緩衝層93およびキャップ側緩衝層たる絶縁膜42にオーバラップしている。このオーバラップした部分は、第3接合体33が絶縁膜42,93iを介してそれぞれキャップ基板40および支持基板10に接合されており、機械的強度を担保する構造となっている。一方、コンタクト部33cは、可動部20を有する第2基板13と第2貫通電極72との間の導通経路を担保する構造となっている。   When viewed from the front in the z-axis direction, the third joined body 33 has a circular shape. The third support-side buffer layer 93 also has an annular shape with the contact hole 93h portion cut out. The third bonded body 33 overlaps the third support side buffer layer 93 and the insulating film 42 as the cap side buffer layer, except for a portion where the contact portion 33c overlaps. In the overlapped portion, the third bonded body 33 is bonded to the cap substrate 40 and the support substrate 10 via the insulating films 42 and 93i, respectively, so that the mechanical strength is ensured. On the other hand, the contact portion 33 c has a structure that secures a conduction path between the second substrate 13 having the movable portion 20 and the second through electrode 72.

なお、図示しないが、フレーム領域Aと同様に、第3支持側緩衝層93として、第3支持側パッド33aと支持基板10との間にバリアメタル膜93bを介する構造を採用してもよい。この場合には、コンタクトホール93hを設ける必要はなく、バリアメタル膜93bが支持基板10と第3支持側パッド33aとを電気的に接続する。さらに、図9に示すように、支持基板10上にコンタクトホール93hを有する絶縁膜93iが形成され、絶縁膜93i上、コンタクトホール93hの内壁、および、コンタクトホール93hの形成により露出される第2基板13上にバリアメタル膜93bが形成され、バリアメタル膜93bと第3接合体33とが接合された形態であってもよい。なお、この場合、z軸方向から正面視したとき、第3接合体33はバリアメタル膜93bの最外の輪郭線よりも内側に存在していることが好ましい。図8を参照して説明したバリアメタル膜93bが存在しない構成にあっては、コンタクト部33cと第2基板13とが直接的に接触して互いに電気的に接続されている。これに対して、図9に示す構成にあっては、コンタクトホール93h内において、コンタクト部33cと第2基板13との間にバリアメタル膜93bが挿入されている。このように、図9に示す第3支持側パッド33aと第3キャップ側パッド33bとが一体的に接合されて成る第3接合体33は、シリコンを主成分とする部位に接触することなく独立して存在している。   Although not shown, a structure in which a barrier metal film 93 b is interposed between the third support side pad 33 a and the support substrate 10 may be employed as the third support side buffer layer 93 as in the frame region A. In this case, it is not necessary to provide the contact hole 93h, and the barrier metal film 93b electrically connects the support substrate 10 and the third support side pad 33a. Further, as shown in FIG. 9, an insulating film 93i having a contact hole 93h is formed on the support substrate 10, and the second wall exposed by the formation of the contact hole 93h and the inner wall of the contact hole 93h on the insulating film 93i. The barrier metal film 93b may be formed on the substrate 13, and the barrier metal film 93b and the third bonded body 33 may be bonded. In this case, it is preferable that the third joined body 33 exists inside the outermost contour line of the barrier metal film 93b when viewed from the z-axis direction. In the configuration in which the barrier metal film 93b described with reference to FIG. 8 does not exist, the contact portion 33c and the second substrate 13 are in direct contact and are electrically connected to each other. On the other hand, in the configuration shown in FIG. 9, the barrier metal film 93b is inserted between the contact portion 33c and the second substrate 13 in the contact hole 93h. As described above, the third joined body 33 formed by integrally joining the third support side pad 33a and the third cap side pad 33b shown in FIG. 9 is independent without contacting a site mainly composed of silicon. Exist.

また、第3キャップ側パッド33bを円環状に形成してもよい。z軸方向から正面視するとき、円環における中空部はコンタクトホール93hの形成位置とオーバラップするようになっている。換言すれば、z軸方向から正面視するとき、第3キャップ側パッド33bの全体が、第3キャップ側緩衝層たる絶縁膜42にオーバラップするようになっている。このような形態を採用すると、経時により合金化の可能性があるコンタクト部33cに機械的強度を担わせることなく、第2貫通電極72と第2基板13とを電気的に接続することができる。   Further, the third cap side pad 33b may be formed in an annular shape. When viewed from the front in the z-axis direction, the hollow portion of the annular ring overlaps with the formation position of the contact hole 93h. In other words, when viewed from the front in the z-axis direction, the entire third cap side pad 33b overlaps the insulating film 42 as the third cap side buffer layer. By adopting such a configuration, the second through electrode 72 and the second substrate 13 can be electrically connected without causing the contact portion 33c, which may be alloyed over time, to have mechanical strength. .

なお、第1接合体31および第1貫通電極71の構造、第4接合体34および第3貫通電極の構造、第5接合体35および第4貫通電極の構造は、それぞれ接合体と貫通電極との接続構造であるから電極領域Cに類似する構造を採用することができる。ただし、第1接合体31、第4接合体34および第5接合体35は必ずしも第2基板13との導通を確保する必要がないので、接合体31,34,35と第2基板13との間に挿入される支持側緩衝層として、コンタクトホールを有しない絶縁膜を採用すれば良い。これによれば、第1接合体31、第4接合体34および第5接合体35は、シリコンを主成分とする部位に接触することなく独立して存在している。   The structure of the first joined body 31 and the first through electrode 71, the structure of the fourth joined body 34 and the third through electrode, and the structure of the fifth joined body 35 and the fourth through electrode are respectively the joined body and the through electrode. Therefore, a structure similar to the electrode region C can be adopted. However, the first joined body 31, the fourth joined body 34, and the fifth joined body 35 do not necessarily need to ensure electrical continuity with the second substrate 13, so the joined bodies 31, 34, 35 and the second substrate 13 An insulating film having no contact hole may be employed as the support side buffer layer inserted therebetween. According to this, the 1st joined body 31, the 4th joined body 34, and the 5th joined body 35 exist independently, without contacting the site | part which has silicon as a main component.

本実施形態では、導通領域Bと電極領域Cとを分けて説明したが、導通領域Bおよび電極領域Cにおける接合体は、異なる導電層の間に介在して層間の電気伝導に寄与するものであるから、いずれも特許請求の範囲に記載の導通領域に含まれる概念である。   In the present embodiment, the conductive region B and the electrode region C are described separately. However, the joined body in the conductive region B and the electrode region C is interposed between different conductive layers and contributes to electrical conduction between layers. Therefore, both are concepts included in the conduction region described in the claims.

次に、図10〜図22を参照して、慣性センサ100の製造方法について説明する。   Next, a manufacturing method of the inertial sensor 100 will be described with reference to FIGS.

まず、図10に示すように、支持基板10を用意する。支持基板10の製造は、まず、例えばシリコンから構成される第1基板11を用意し、第1基板11上に図示しないマスクレジストを形成してエッチング等を行い、第1基板11に窪み部15を形成する。その後、第1基板11上にCVDや熱酸化等の一般的に知られた方法で絶縁膜12を形成する。次に、絶縁膜12と第2基板13とを接合して支持基板10を形成する。絶縁膜12と第2基板13とを接合は、特に限定されるものではないが、例えば、次のように行うことができる。   First, as shown in FIG. 10, a support substrate 10 is prepared. For manufacturing the support substrate 10, first, a first substrate 11 made of, for example, silicon is prepared, a mask resist (not shown) is formed on the first substrate 11, etching is performed, and the depression 15 is formed on the first substrate 11. Form. Thereafter, the insulating film 12 is formed on the first substrate 11 by a generally known method such as CVD or thermal oxidation. Next, the support substrate 10 is formed by bonding the insulating film 12 and the second substrate 13. The bonding of the insulating film 12 and the second substrate 13 is not particularly limited, but can be performed as follows, for example.

まず、絶縁膜12の接合面および第2基板13の接合面にN2プラズマ、O2プラズマ、またはArイオンビームを照射し、絶縁膜12および第2基板13の各接合面を活性化する。そして、適宜形成されたアライメントマークを用いて赤外顕微鏡等によるアライメントを行い、室温〜550℃で絶縁膜12および第2基板13をいわゆる直接接合により接合する。なお、ここでは直接接合を例に挙げて説明したが、絶縁膜12と第2基板13とは、陽極接合や中間層接合、フージョン接合等の接合技術によって接合されてもよい。また、接合後に、高温アニール等の接合品質を向上させる処理を行ってもよい。さらに、接合後に、第2基板13を研削研磨によって所望の厚さに加工してもよい。   First, the bonding surface of the insulating film 12 and the bonding surface of the second substrate 13 are irradiated with N 2 plasma, O 2 plasma, or Ar ion beam to activate the bonding surfaces of the insulating film 12 and the second substrate 13. Then, alignment by an infrared microscope or the like is performed using an appropriately formed alignment mark, and the insulating film 12 and the second substrate 13 are bonded by so-called direct bonding at room temperature to 550 ° C. Although the direct bonding is described as an example here, the insulating film 12 and the second substrate 13 may be bonded by a bonding technique such as anodic bonding, intermediate layer bonding, or fusion bonding. Further, after the joining, a treatment for improving the joining quality such as high temperature annealing may be performed. Further, after bonding, the second substrate 13 may be processed to a desired thickness by grinding and polishing.

次いで、図11に示すように、第2基板13上に、CVD等の一般的に知られた方法で支持側緩衝層を構成する絶縁膜iを形成する。   Next, as shown in FIG. 11, an insulating film i constituting the support side buffer layer is formed on the second substrate 13 by a generally known method such as CVD.

次いで、図12に示すように、絶縁膜i上に図示しないマスクレジストを形成してエッチング等を行い、絶縁膜iをパターニングする。この工程により、フレーム領域Aには第6支持側緩衝層96を構成する絶縁膜96iが形成される。絶縁膜96iは第6接合体36の形状に沿った枠状に形成される。また、導通領域Bには第2支持側緩衝層92を構成する絶縁膜92iが形成される。また、電極領域Cには第3支持側緩衝層93を構成する絶縁膜93iが形成され、同時に、第1接合体31、第4接合体34および第5接合体35に対応するに対応する支持側緩衝層を構成する絶縁膜が形成される。第1接合体31〜第5接合体35に対応する絶縁膜iはパターニングの際にコンタクトホールが同時に形成されるため、絶縁膜iは略円環状に形成される。   Next, as shown in FIG. 12, a mask resist (not shown) is formed on the insulating film i, and etching is performed to pattern the insulating film i. By this step, the insulating film 96 i constituting the sixth support side buffer layer 96 is formed in the frame region A. The insulating film 96 i is formed in a frame shape along the shape of the sixth joined body 36. In addition, an insulating film 92 i constituting the second support side buffer layer 92 is formed in the conduction region B. In addition, an insulating film 93i that constitutes the third support-side buffer layer 93 is formed in the electrode region C, and at the same time, supports corresponding to the first joined body 31, the fourth joined body 34, and the fifth joined body 35 are supported. An insulating film constituting the side buffer layer is formed. Since the insulating film i corresponding to the first bonded body 31 to the fifth bonded body 35 is formed with a contact hole at the time of patterning, the insulating film i is formed in a substantially annular shape.

次いで、図13に示すように、第2基板13上および絶縁膜i上に、CVD等の一般的に知られた方法で支持側緩衝層を構成するバリアメタル膜bを形成する。   Next, as shown in FIG. 13, a barrier metal film b constituting the support side buffer layer is formed on the second substrate 13 and the insulating film i by a generally known method such as CVD.

次いで、図14に示すように、バリアメタル膜b上に図示しないマスクレジストを形成してエッチング等を行い、バリアメタル膜bをパターニングする。バリアメタル膜bのエッチングによるパターニングはドライエッチングが好ましい。この工程により、フレーム領域Aにおいては、絶縁膜96i上のバリアメタル膜bはすべて除去される。また、導通領域Bには第2支持側緩衝層92を構成するバリアメタル膜92bが形成される。また、電極領域Cには第3支持側緩衝層93を構成する絶縁膜93iが形成され、同時に、第1接合体31、第4接合体34および第5接合体35に対応するに対応する支持側緩衝層を構成するバリアメタル膜が形成される。第1〜第5接合体31〜35に対応するバリアメタル膜は略円柱状に形成される。   Next, as shown in FIG. 14, a mask resist (not shown) is formed on the barrier metal film b, and etching is performed to pattern the barrier metal film b. The patterning by etching of the barrier metal film b is preferably dry etching. By this step, all the barrier metal film b on the insulating film 96i is removed in the frame region A. In the conductive region B, a barrier metal film 92b constituting the second support side buffer layer 92 is formed. In addition, an insulating film 93i that constitutes the third support-side buffer layer 93 is formed in the electrode region C, and at the same time, supports corresponding to the first joined body 31, the fourth joined body 34, and the fifth joined body 35 are supported. A barrier metal film constituting the side buffer layer is formed. Barrier metal films corresponding to the first to fifth joined bodies 31 to 35 are formed in a substantially cylindrical shape.

図11〜図14を参照して説明した工程が、特許請求の範囲に記載の支持側緩衝層を形成すること、に相当する。   The process described with reference to FIGS. 11 to 14 corresponds to forming the support-side buffer layer described in the claims.

次いで、図15に示すように、第2基板13上および支持側緩衝層を覆うようにパッドの構成材料となる金属膜p(例えばアルミニウム)をスパッタリング法やPVDのような一般的な方法により形成する。   Next, as shown in FIG. 15, a metal film p (for example, aluminum) serving as a constituent material of the pad is formed by a general method such as sputtering or PVD so as to cover the second substrate 13 and the support side buffer layer. To do.

次いで、図16に示すように、レジストや酸化膜等の図示しないマスクを用いて反応性イオンエッチング等によって当該金属膜pをパターニングすることにより、第1支持側パッド31a〜第6支持側パッド36aを選択的に形成する。各パッド31a〜36aの形成にかかるエッチングはウェットエッチングが好ましい。   Next, as shown in FIG. 16, by patterning the metal film p by reactive ion etching or the like using a mask (not shown) such as a resist or an oxide film, the first support side pad 31a to the sixth support side pad 36a. Are selectively formed. Etching for forming the pads 31a to 36a is preferably wet etching.

図15および図16を参照して説明した工程が、特許請求の範囲に記載の第1面10aに支持側パッドを形成すること、に相当する。   The process described with reference to FIGS. 15 and 16 corresponds to forming the support side pad on the first surface 10a described in the claims.

次いで、図示しないが、レジストや酸化膜等のマスクを用いて反応性イオンエッチング等で第2基板13に溝部14およびスリット50を形成する。これにより、可動部20が形成され、且つ、周辺部30が島部30aと母体部30b、あるいは、外周部30cと内周部30dに区画された第1基板10が用意される。   Next, although not shown, the groove 14 and the slit 50 are formed in the second substrate 13 by reactive ion etching or the like using a mask such as a resist or an oxide film. Thus, the first substrate 10 is prepared in which the movable portion 20 is formed and the peripheral portion 30 is partitioned into the island portion 30a and the base portion 30b, or the outer peripheral portion 30c and the inner peripheral portion 30d.

上記図10〜図16で説明した工程とは別工程において、図17に示すように、貼り合わせ基板41を用意する。そして、図示しないが、貼り合わせ基板41上に図示しないマスクレジストを形成してエッチング等を行い、貼り合わせ基板41に窪み部16を形成する。そして、熱酸化等によって貼り合わせ基板41の全面に絶縁膜42を形成する。   In a step different from the steps described with reference to FIGS. 10 to 16, a bonded substrate 41 is prepared as shown in FIG. Then, although not shown, a mask resist (not shown) is formed on the bonded substrate 41 and etching or the like is performed to form the recess 16 in the bonded substrate 41. Then, an insulating film 42 is formed on the entire surface of the bonded substrate 41 by thermal oxidation or the like.

なお、第2面40a側に形成される絶縁膜42は、本実施形態におけるキャップ側緩衝層に相当し、図17を参照して説明した工程は、特許請求の範囲に記載のキャップ側緩衝層を形成すること、に相当する。   The insulating film 42 formed on the second surface 40a side corresponds to the cap-side buffer layer in the present embodiment, and the step described with reference to FIG. 17 is the cap-side buffer layer described in the claims. It corresponds to forming.

次いで、図18に示すように、絶縁膜42のうち支持基板10と対向する部分に金属膜(アルミニウム)を形成する。そして、レジストや酸化膜等の図示しないマスクを用いて反応性イオンエッチング等で当該金属膜をパターニングすることにより、第1固定電極61、第2固定電極62を形成する。また、この工程において、第1キャップ側パッド31b〜第6キャップ側パッド36bを選択的に形成する。さらに、この工程において中継配線63を形成する。フレーム領域Aに属する第6キャップ側パッド36bは第6支持側パッド36aに対応した枠状を成している。一方、導通領域Bに属する第2キャップ側パッド32bは円柱状に形成する。また、電極領域Cに属し、後に貫通電極70と接続される第1キャップ側パッド31b、第3キャップ側パッド33b、第4キャップ側パッド、および第5キャップ側パッドは略円環状に形成する。   Next, as shown in FIG. 18, a metal film (aluminum) is formed on a portion of the insulating film 42 facing the support substrate 10. Then, the first fixed electrode 61 and the second fixed electrode 62 are formed by patterning the metal film by reactive ion etching or the like using a mask (not shown) such as a resist or an oxide film. In this step, the first cap side pad 31b to the sixth cap side pad 36b are selectively formed. Further, the relay wiring 63 is formed in this step. The sixth cap side pad 36b belonging to the frame region A has a frame shape corresponding to the sixth support side pad 36a. On the other hand, the second cap side pad 32b belonging to the conduction region B is formed in a cylindrical shape. The first cap side pad 31b, the third cap side pad 33b, the fourth cap side pad, and the fifth cap side pad that belong to the electrode region C and are connected to the through electrode 70 later are formed in a substantially annular shape.

図18を参照して説明した工程が、特許請求の範囲に記載の、第2面40aにキャップ側パッドを形成すること、に相当する。   The process described with reference to FIG. 18 corresponds to forming a cap-side pad on the second surface 40a described in the claims.

次いで、図19に示すように、支持基板10とキャップ基板40とを接合する。具体的には、適宜形成されたアライメントマークを用いて赤外顕微鏡等によるアライメントを行い、支持基板10に形成された第1支持側パッド31a〜第6支持側パッド36aと、キャップ基板40に形成された第1キャップ側パッド31b〜第6キャップ側パッド36bとを300〜500℃で金属接合する。これにより、支持基板10とキャップ基板40との間の空間が第6接合体36により封止されてキャビティ80となり、枠部22および第1固定電極61、第2固定電極62がキャビティ80に気密封止される。   Next, as shown in FIG. 19, the support substrate 10 and the cap substrate 40 are bonded. Specifically, alignment is performed by an infrared microscope or the like using an appropriately formed alignment mark, and the first support side pad 31a to the sixth support side pad 36a formed on the support substrate 10 and the cap substrate 40 are formed. The first cap side pad 31b to the sixth cap side pad 36b thus formed are metal-bonded at 300 to 500 ° C. As a result, the space between the support substrate 10 and the cap substrate 40 is sealed by the sixth joined body 36 to form the cavity 80, and the frame portion 22, the first fixed electrode 61, and the second fixed electrode 62 are in the cavity 80. Hermetically sealed.

図19を参照して説明した工程が、特許請求の範囲に記載の、支持側パッドとキャップ側パッドとを拡散接合もしくは熱圧着接合すること、に相当する。   The process described with reference to FIG. 19 corresponds to diffusion bonding or thermocompression bonding of the support side pad and the cap side pad described in the claims.

次いで、図20に示すように、絶縁膜42および貼り合わせ基板41を支持基板10側と反対側から研削し、これによって支持基板10側と反対側の絶縁膜42を除去するとともに貼り合わせ基板41を薄くする。   Next, as shown in FIG. 20, the insulating film 42 and the bonded substrate 41 are ground from the side opposite to the supporting substrate 10 side, thereby removing the insulating film 42 on the side opposite to the supporting substrate 10 side and the bonded substrate 41. Thin out.

次いで、図21に示すように、第1接合体31、第3接合体33、第4接合体34および第5接合体35に対応する場所における貼り合わせ基板41および絶縁膜42を除去することにより、4つの貫通孔41aを形成する。そして、各貫通孔41aの壁面にTEOS等の絶縁膜41bを成膜する。このとき、貼り合わせ基板41のうち支持基板10側と反対側に形成された絶縁膜にて絶縁膜43が構成される。つまり、絶縁膜43と絶縁膜41bとは同じ工程で形成される。その後、各貫通孔41aの底部に形成された絶縁膜41bを除去し、各貫通孔41a内において、第1接合体31、第3接合体31、第4接合体34および第5接合体35を露出させる。   Next, as shown in FIG. 21, by removing the bonded substrate 41 and the insulating film 42 at locations corresponding to the first bonded body 31, the third bonded body 33, the fourth bonded body 34, and the fifth bonded body 35. Four through holes 41a are formed. Then, an insulating film 41b such as TEOS is formed on the wall surface of each through hole 41a. At this time, the insulating film 43 is composed of an insulating film formed on the side of the bonded substrate 41 opposite to the support substrate 10 side. That is, the insulating film 43 and the insulating film 41b are formed in the same process. Thereafter, the insulating film 41b formed at the bottom of each through hole 41a is removed, and the first joined body 31, the third joined body 31, the fourth joined body 34, and the fifth joined body 35 are placed in each through hole 41a. Expose.

次いで、図22に示すように、各貫通孔41aにスパッタ法や蒸着法等によって金属膜を配置して各貫通電極70を形成する。具体的には、第1接合体31に対応する貫通孔41aに第1貫通電極71を形成する。第3接合体33に対応する貫通孔41aに第2貫通電極72を形成する。また、第4接合体34に対応する貫通孔41aに第3貫通電極を形成する。第5接合体35に対応する貫通孔41aに第4貫通電極を形成する。その後、絶縁膜43上の金属膜をパターニングしてランド部70aを形成する。   Next, as shown in FIG. 22, each through electrode 70 is formed by disposing a metal film in each through hole 41 a by sputtering, vapor deposition, or the like. Specifically, the first through electrode 71 is formed in the through hole 41 a corresponding to the first joined body 31. The second through electrode 72 is formed in the through hole 41 a corresponding to the third joined body 33. A third through electrode is formed in the through hole 41 a corresponding to the fourth joined body 34. A fourth through electrode is formed in the through hole 41 a corresponding to the fifth joined body 35. Thereafter, the metal film on the insulating film 43 is patterned to form the land portion 70a.

以上記載した工程を経て、慣性センサ100を製造することができる。なお、上記したように、導通領域Bおよび電極領域Cにおいて、バリアメタル膜bは必ずしも必要ではないので、図13および図14を参照して説明したバリアメタル膜bの形成工程は省略しても良い。   The inertial sensor 100 can be manufactured through the steps described above. As described above, since the barrier metal film b is not always necessary in the conductive region B and the electrode region C, the step of forming the barrier metal film b described with reference to FIGS. 13 and 14 may be omitted. good.

また、上記では、z軸方向に印加される加速度を検出する慣性センサ100の製造方法について説明したが、xy平面に沿う方向に印加される加速度を検出するセンシング部を同一慣性センサ100内に設けるようにしても良い。また、上記では1つの加速度センサの製造方法について説明したが、ウェハ状の支持基板10およびキャップ基板40を用意し、これらを接合した後にダイシングカットしてチップ単位に分割するようにしてもよい。   In the above description, the manufacturing method of the inertial sensor 100 that detects the acceleration applied in the z-axis direction has been described. However, a sensing unit that detects the acceleration applied in the direction along the xy plane is provided in the same inertial sensor 100. You may do it. In the above description, the manufacturing method of one acceleration sensor has been described. However, the wafer-like support substrate 10 and the cap substrate 40 may be prepared, and after dicing and cutting, the wafer may be divided into chips.

次に、本実施形態にかかる慣性センサ100の作用効果について説明する。   Next, the effect of the inertial sensor 100 according to the present embodiment will be described.

この慣性センサ100では、金属から成る各接合体31〜36と、シリコンから成る第2基板13および貼り合わせ基板41とが、それぞれ支持側緩衝層およびキャップ側緩衝層を介して互いに接合されている。換言すれば、接合体31〜36を構成する金属とシリコンとが互いに接触していない。このため、図19を参照して説明した、支持基板10とキャップ基板40との接合の際の高温高圧下においても、金属とシリコンとの間の相互の熱拡散が抑制できる。すなわち、アロイスパイクを抑制でき、機械的強度の低下を抑制することができる。   In this inertial sensor 100, each of the joined bodies 31 to 36 made of metal, the second substrate 13 made of silicon, and the bonded substrate 41 are joined to each other via a support side buffer layer and a cap side buffer layer, respectively. . In other words, the metal constituting the bonded bodies 31 to 36 and silicon are not in contact with each other. For this reason, mutual thermal diffusion between the metal and silicon can be suppressed even under high temperature and high pressure when the support substrate 10 and the cap substrate 40 are bonded as described with reference to FIG. That is, alloy spikes can be suppressed and a decrease in mechanical strength can be suppressed.

とくに、本実施形態では、導通領域Bおよび電極領域Cにおいて、第2接合体32〜第5接合体35と第2基板13との電気的接続の必要性から支持側緩衝層にコンタクトホールが形成されているが、コンタクトホールの形成によって露出する支持基板13を被覆するようにバリアメタル層92b,93bが形成されている。このため、導通領域Bおよび電極領域Cにおいても接合体32〜35を構成する金属とシリコンとの接触を防止でき、アロイスパイクの発生を抑制することができる。   In particular, in the present embodiment, in the conduction region B and the electrode region C, contact holes are formed in the support-side buffer layer due to the necessity of electrical connection between the second joined body 32 to the fifth joined body 35 and the second substrate 13. However, the barrier metal layers 92b and 93b are formed so as to cover the support substrate 13 exposed by the formation of the contact holes. For this reason, also in the conduction | electrical_connection area | region B and the electrode area | region C, the contact with the metal which comprises the joined bodies 32-35 and silicon | silicone can be prevented, and generation | occurrence | production of an alloy spike can be suppressed.

また、本実施形態における接合体32,33は、z軸方向から正面視したとき、それぞれが接触する支持側緩衝層92,93の最外の輪郭線よりも内側に収まるように形成されている。換言すれば、支持側緩衝層92,93は、z軸方向から正面視したとき、それぞれ第2支持側パッド32a、第3支持側パッド33bを内包するように形成されている。支持側パッド31a〜36aは金属製であるがゆえに展延性を有し、支持基板10とキャップ基板40との接合の際に変形して外側に拡がるが、接合体32,33は、それぞれが接触する支持側緩衝層92,93の最外の輪郭線よりも内側に収まるように形成されているので、接合体32,33が変形しても支持側緩衝層92,93を越えて支持基板13に至ることが抑制される。よって、予期しないアロイスパイクを抑制することができる。   In addition, the joined bodies 32 and 33 in the present embodiment are formed so as to be located inside the outermost contour lines of the support-side buffer layers 92 and 93 that are in contact with each other when viewed from the front in the z-axis direction. . In other words, the support side buffer layers 92 and 93 are formed so as to enclose the second support side pad 32a and the third support side pad 33b, respectively, when viewed from the front in the z-axis direction. Since the support side pads 31a to 36a are made of metal, the support side pads 31a to 36a have spreadability, and are deformed when the support substrate 10 and the cap substrate 40 are bonded to each other. The bonded bodies 32 and 33 contact each other. Since the support side buffer layers 92 and 93 are formed so as to be located inside the outermost contour line, the support substrate 13 exceeds the support side buffer layers 92 and 93 even if the joined bodies 32 and 33 are deformed. To be suppressed. Therefore, an unexpected alloy spike can be suppressed.

さらに、本実施形態では、各領域A〜Cにおいて、z軸方向から正面視したときに、支持側緩衝層(92,93,96)の少なくとも一部と、キャップ側緩衝層(すなわち絶縁膜43)の少なくとも一部と、支持側パッド(92a,93a,96a)とキャップ側パッド(92b,93b,96b)との接合面の少なくとも一部と、がオーバラップしている。支持側パッド(92a,93a,96a)とキャップ側パッド(92b,93b,96b)とが互いに接触している部分は、接合の工程時やセンサとしての使用時に、支持基板10とキャップ基板40に働くz軸方向の力の伝達経路となる。すなわち、z軸方向から正面視したとき、支持側パッド(92a,93a,96a)とキャップ側パッド(92b,93b,96b)との接合面とオーバラップする部分には機械的強度が要求される。本実施形態では、この接合面に支持側緩衝層とキャップ側緩衝層とがオーバラップしておりシリコンと接合体との合金化を抑制しているので、支持側緩衝層とキャップ側緩衝層が形成されない構成に較べて機械的強度を向上することができる。   Further, in the present embodiment, in each of the regions A to C, when viewed from the front in the z-axis direction, at least a part of the support side buffer layer (92, 93, 96) and the cap side buffer layer (that is, the insulating film 43). ) And at least a part of the joint surface between the support side pads (92a, 93a, 96a) and the cap side pads (92b, 93b, 96b) overlap. The portions where the support side pads (92a, 93a, 96a) and the cap side pads (92b, 93b, 96b) are in contact with each other are formed on the support substrate 10 and the cap substrate 40 during the bonding process or when used as a sensor. It becomes a transmission path of the force in the working z-axis direction. That is, when viewed from the front in the z-axis direction, mechanical strength is required for a portion that overlaps the joint surface between the support side pads (92a, 93a, 96a) and the cap side pads (92b, 93b, 96b). . In the present embodiment, the support-side buffer layer and the cap-side buffer layer overlap this joint surface, and the alloying of silicon and the bonded body is suppressed, so that the support-side buffer layer and the cap-side buffer layer are The mechanical strength can be improved as compared with a structure that is not formed.

(第2実施形態)
第1実施形態では、キャップ基板40側に貫通電極70が形成される例について説明したが、第2実施形態では、図23に示すように、支持基板10側に貫通電極70が形成される慣性センサ110について説明する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the example in which the through electrode 70 is formed on the cap substrate 40 side has been described. However, in the second embodiment, as illustrated in FIG. 23, the inertia in which the through electrode 70 is formed on the support substrate 10 side. The sensor 110 will be described.

この慣性センサ110は、貫通電極70の形成位置、および貫通電極70の位置の相違に由来する接合体31〜36を除く部分では第1実施形態の慣性センサ100と略同一の構成をしている。本実施形態における貫通電極70は、第1実施形態における貫通電極70に対して、xy平面を対称面として鏡面対称の位置に形成されている。図23に示すように、第1貫通電極71に対応して第5貫通電極75が形成され、第2貫通電極72に対応して第6貫通電極76が形成されている。なお、第3貫通電極および第4貫通電極に対応する貫通電極70も形成されているが図示を省略する。   The inertial sensor 110 has substantially the same configuration as that of the inertial sensor 100 of the first embodiment except for the position where the through electrode 70 is formed and the joined bodies 31 to 36 derived from the difference in the position of the through electrode 70. . The through electrode 70 in the present embodiment is formed in a mirror-symmetrical position with respect to the through electrode 70 in the first embodiment, with the xy plane as a symmetry plane. As shown in FIG. 23, a fifth through electrode 75 is formed corresponding to the first through electrode 71, and a sixth through electrode 76 is formed corresponding to the second through electrode 72. In addition, although the penetration electrode 70 corresponding to the 3rd penetration electrode and the 4th penetration electrode is also formed, illustration is abbreviate | omitted.

第5貫通電極75および第6貫通電極76は支持基板10のうち第1基板11と絶縁膜12を貫通するように形成されている。本実施形態における貫通電極70は、第1基板11および絶縁膜12を貫通する貫通孔11aに、絶縁膜11bを介して形成されている。絶縁膜11bは、貫通孔11aの内壁面において絶縁膜12と連結して一体的な絶縁膜となっている。貫通電極70は貫通孔11aの内壁面に沿って形成される。   The fifth through electrode 75 and the sixth through electrode 76 are formed so as to penetrate the first substrate 11 and the insulating film 12 in the support substrate 10. The through electrode 70 in the present embodiment is formed in the through hole 11a penetrating the first substrate 11 and the insulating film 12 via the insulating film 11b. The insulating film 11b is connected to the insulating film 12 on the inner wall surface of the through hole 11a to form an integral insulating film. The through electrode 70 is formed along the inner wall surface of the through hole 11a.

図23に示すように、第5貫通電極75は絶縁膜12を貫通して第1接合体31に至る。つまり、第5貫通電極75は、第1接合体31、中継配線63、第2接合体32を経由して可動部20に電気的に接続されている。第6貫通電極76は絶縁膜12を貫通して第2基板13に至る。第2基板13は第3接合体33を介して貼り合わせ基板41に電気的に接続している。図示しない残る2つの貫通電極70は、それぞれ第1固定電極61および第2固定電極62と電気的に接続されている。   As shown in FIG. 23, the fifth through electrode 75 passes through the insulating film 12 and reaches the first bonded body 31. That is, the fifth through electrode 75 is electrically connected to the movable unit 20 via the first joined body 31, the relay wiring 63, and the second joined body 32. The sixth through electrode 76 penetrates the insulating film 12 and reaches the second substrate 13. The second substrate 13 is electrically connected to the bonded substrate 41 via the third bonded body 33. The remaining two through electrodes 70 (not shown) are electrically connected to the first fixed electrode 61 and the second fixed electrode 62, respectively.

この慣性センサ110においても、接合体31〜36は3種の領域に分類される。3種のうち2種は第1実施形態と同様のフレーム領域Aおよび導通領域Bである。フレーム領域Aと導通領域Bについては第1実施形態と同一の構造であるから説明を省略する。   Also in the inertial sensor 110, the joined bodies 31 to 36 are classified into three regions. Two of the three types are the frame region A and the conduction region B similar to those in the first embodiment. Since the frame region A and the conduction region B have the same structure as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

3種のうち残りの1種は層間接続領域Dである。層間接続領域Dには第3接合体33が属する。図23および図24に示すように、慣性センサ110における第3接合体33は、第2基板13の周辺部30と貼り合わせ基板41との間を仲介することにより電気的に接続し、周辺部30と貼り合わせ基板41とを同電位に保持するための接合体である。周辺部30は第6貫通電極76に接続されており、例えば第6貫通電極76をグランド電位に設定すれば、貼り合わせ基板41と周辺部30とをグランド電位に保持することができる。   The remaining one of the three types is the interlayer connection region D. The third bonded body 33 belongs to the interlayer connection region D. As shown in FIGS. 23 and 24, the third joined body 33 in the inertial sensor 110 is electrically connected by mediating between the peripheral portion 30 of the second substrate 13 and the bonded substrate 41, and the peripheral portion. 30 and a bonded substrate 41 for holding the bonded substrate 41 at the same potential. The peripheral portion 30 is connected to the sixth through electrode 76. For example, if the sixth through electrode 76 is set to the ground potential, the bonded substrate 41 and the peripheral portion 30 can be held at the ground potential.

本実施形態における第3接合体33は、2つの対向するパッドが互いに接合されて一体となっている。具体的には、図24に示すように、第3接合体33は、支持基板10(第2基板13)側に形成された第3支持側パッド33aと、キャップ基板40側に形成された第3キャップ側パッド33bとが対向面を接合面として、拡散接合あるいは熱圧着接合によって互いに一体的に接合されて成る。   In the third bonded body 33 in the present embodiment, two opposing pads are bonded to each other and integrated. Specifically, as shown in FIG. 24, the third bonded body 33 includes a third support-side pad 33a formed on the support substrate 10 (second substrate 13) side and a third support-side pad 33a formed on the cap substrate 40 side. The three cap side pads 33b are integrally joined to each other by diffusion bonding or thermocompression bonding with the opposing surface as a bonding surface.

第3支持側パッド33aは、バリアメタル膜93bを介して支持基板10における第2基板13、ひいては周辺部30に接合されている。第3支持側パッド33aの主成分はアルミニウムであり、第2基板13の主成分はシリコンであるが、これらは互いに直接的な接触は無く、窒化チタンなどからなるバリアメタル膜93bを介して互いに接合された状態となっている。   The third support-side pad 33a is bonded to the second substrate 13 in the support substrate 10 and thus the peripheral portion 30 via the barrier metal film 93b. The main component of the third support side pad 33a is aluminum, and the main component of the second substrate 13 is silicon, but these are not in direct contact with each other, and are mutually connected via a barrier metal film 93b made of titanium nitride or the like. It is in a joined state.

一方、第3キャップ側パッド33bは、キャップ基板40の第2面40a側に形成された絶縁膜42を介してキャップ基板40に接合されている。絶縁膜42は円柱状に貫通するコンタクトホール42hを有している。コンタクトホール42h内には、コンタクトホール42hを満たすように、第3キャップ側パッド33bと同一材料のコンタクト部33cが形成されている。コンタクト部33cは、コンタクトホール42hの開口部の一方側において第3キャップ側パッド33bと一体的に形成されるとともに、開口部の他方において貼り合わせ基板41に接している。すなわち、第3キャップ側パッド33bは、コンタクト部33cを介して、貼り合わせ基板41と電気的に接続されている。   On the other hand, the third cap side pad 33b is joined to the cap substrate 40 via an insulating film 42 formed on the second surface 40a side of the cap substrate 40. The insulating film 42 has a contact hole 42h penetrating in a cylindrical shape. A contact portion 33c made of the same material as that of the third cap side pad 33b is formed in the contact hole 42h so as to fill the contact hole 42h. The contact portion 33c is formed integrally with the third cap side pad 33b on one side of the opening of the contact hole 42h, and is in contact with the bonded substrate 41 on the other side of the opening. That is, the third cap side pad 33b is electrically connected to the bonded substrate board 41 through the contact portion 33c.

第1実施形態の場合と同様に、バリアメタル膜93bが特許請求の範囲に記載の支持側緩衝層に相当するが、図25に示すように、絶縁膜93iを含んだ態様も採用することができる。図25に示す例では、第3支持側パッド33aは、支持基板10の第1面10a側に形成された絶縁膜93iを介して支持基板10に接合されている。絶縁膜93iは円柱状に貫通するコンタクトホール93hを有している。そして、第3支持側パッド33aと絶縁膜93iとの間にバリアメタル膜93bが介在している。バリアメタル膜93bはコンタクトホール93h内にも配置されており、コンタクトホール93h内には、コンタクトホール93hを満たすように、第3支持側パッド33aと同一材料のコンタクト部33cが形成されている。   As in the case of the first embodiment, the barrier metal film 93b corresponds to the support-side buffer layer described in the claims. However, as shown in FIG. 25, an aspect including the insulating film 93i may be employed. it can. In the example shown in FIG. 25, the third support side pad 33 a is bonded to the support substrate 10 via an insulating film 93 i formed on the first surface 10 a side of the support substrate 10. The insulating film 93i has a contact hole 93h penetrating in a cylindrical shape. A barrier metal film 93b is interposed between the third support side pad 33a and the insulating film 93i. The barrier metal film 93b is also disposed in the contact hole 93h, and a contact portion 33c made of the same material as that of the third support side pad 33a is formed in the contact hole 93h so as to fill the contact hole 93h.

また、図24に示す形態では、絶縁膜42が特許請求の範囲に記載のキャップ側緩衝層に相当するが、図25に示すように、バリアメタル膜42iを含んだ態様も採用することができる。この態様では、第3キャップ側パッド33bと絶縁膜42との間にバリアメタル膜42bが介在している。バリアメタル膜42bはコンタクトホール42h内にも配置されている。   In the form shown in FIG. 24, the insulating film 42 corresponds to the cap-side buffer layer described in the claims. However, as shown in FIG. 25, an aspect including the barrier metal film 42i can also be adopted. . In this embodiment, the barrier metal film 42 b is interposed between the third cap side pad 33 b and the insulating film 42. The barrier metal film 42b is also disposed in the contact hole 42h.

なお、図25に示した慣性センサにおいて、バリアメタル膜42bおよび93bを設けないような態様であっても良い。ただし、貼り合わせ基板41および第2基板13と、第3接合体33と、を直接的に接触させないという観点からはバリアメタル膜42bおよび93bとを設けることが好ましい。   In the inertial sensor shown in FIG. 25, the barrier metal films 42b and 93b may not be provided. However, it is preferable to provide the barrier metal films 42b and 93b from the viewpoint that the bonded substrate 41 and the second substrate 13 and the third bonded body 33 are not in direct contact with each other.

第1実施形態と同様に、第2実施形態においても、z軸方向から正面視したとき、支持側パッド93aとキャップ側パッド93bとの接合面とオーバラップする部分には機械的強度が要求される。本実施形態では、支持側緩衝層におけるコンタクトホール33bはキャップ側緩衝層とオーバラップせず、且つ、キャップ側緩衝層のコンタクトホール33hも支持側緩衝層にオーバラップしていない。これにより、支持側パッド93aとキャップ側パッド93bとの接合面と、支持側緩衝層およびキャップ側緩衝層と、がオーバラップする面積が出来る限り大きくなるようにでき、シリコンと接合体との合金化を抑制しつつ機械的強度を向上することができる。   Similarly to the first embodiment, in the second embodiment, when viewed from the front in the z-axis direction, mechanical strength is required for a portion that overlaps the joint surface between the support side pad 93a and the cap side pad 93b. The In this embodiment, the contact hole 33b in the support side buffer layer does not overlap with the cap side buffer layer, and the contact hole 33h of the cap side buffer layer does not overlap with the support side buffer layer. Thereby, the area where the bonding surface of the support side pad 93a and the cap side pad 93b overlaps the support side buffer layer and the cap side buffer layer can be made as large as possible, and the alloy of silicon and the bonded body The mechanical strength can be improved while suppressing the formation.

x軸方向におけるサイズに制限がある場合には、図25に示すように支持側緩衝層におけるコンタクトホール33bとキャップ側緩衝層におけるコンタクトホール33hがx軸方向にずれた形態を採用できないことがある。そのような場合には、図26に示すように、z軸方向において、支持側緩衝層におけるコンタクトホール33bとキャップ側緩衝層におけるコンタクトホール33hがオーバラップするように形成されても良い。コンタクトホール33hがオーバラップする部分を除く領域では接合体33と絶縁膜42,93iとがオーバラップするので、シリコンと接合体との合金化を抑制しつつ機械的強度を向上することができる。とくに、支持側緩衝層におけるコンタクトホール33bとキャップ側緩衝層におけるコンタクトホール33hが完全にオーバラップするようにすれば、接合体33と絶縁膜42,93iとがオーバラップする面積を最大にすることができ、機械的強度をより効率的に確保することができる。   If the size in the x-axis direction is limited, as shown in FIG. 25, it may not be possible to adopt a configuration in which the contact hole 33b in the support-side buffer layer and the contact hole 33h in the cap-side buffer layer are displaced in the x-axis direction. . In such a case, as shown in FIG. 26, in the z-axis direction, the contact hole 33b in the support side buffer layer and the contact hole 33h in the cap side buffer layer may overlap each other. In the region excluding the portion where the contact hole 33h overlaps, the bonded body 33 and the insulating films 42 and 93i overlap, so that the mechanical strength can be improved while suppressing the alloying of silicon and the bonded body. In particular, if the contact hole 33b in the support side buffer layer and the contact hole 33h in the cap side buffer layer are completely overlapped, the area where the joined body 33 and the insulating films 42 and 93i overlap is maximized. And mechanical strength can be secured more efficiently.

本実施形態では、導通領域Bと層間接続領域Dとを分けて説明したが、導通領域Bおよび層間接続領域Dにおける接合体は、異なる導電層の間に介在して層間の電気伝導に寄与するものであるから、いずれも特許請求の範囲に記載の導通領域に含まれる概念である。   In the present embodiment, the conduction region B and the interlayer connection region D have been described separately. However, the joined body in the conduction region B and the interlayer connection region D is interposed between different conductive layers and contributes to electrical conduction between layers. Therefore, both are concepts included in the conduction region described in the claims.

(その他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

上記した各実施形態では、接合体31〜36、貫通電極70についてアルミニウムを採用する例について説明したが、金や銅を含む金属を採用しても良い。また、各絶縁膜については、シリコンの酸化膜や窒化膜を採用することができる。さらに、各バリアメタル膜については、アルミニウムや銅に対して耐合金製を有する金属を採用することが好ましく、例えばチタン、窒化チタン、タンタル、窒化タンタルの少なくとも1種を含む金属を採用することができる。   In each of the above-described embodiments, the example in which aluminum is used for the joined bodies 31 to 36 and the through electrode 70 has been described, but a metal including gold or copper may be used. For each insulating film, a silicon oxide film or a nitride film can be employed. Further, for each barrier metal film, it is preferable to employ a metal having an alloy resistance to aluminum or copper. For example, a metal including at least one of titanium, titanium nitride, tantalum, and tantalum nitride may be employed. it can.

また、接合体31〜36は、表面に酸化防止膜が形成されることが好ましい。酸化防止膜とは、接合体31〜36の表面酸化に対して還元性を有する膜であれば良く、例えばチタン薄膜を採用することができる。この酸化防止膜は、各支持側パッドをパターニングした後に、例えばチタンを蒸着する等の方法で、支持側パッドにおける酸化防止膜を形成することができる。また、各キャップ側パッドをパターニングした後に、例えばチタンを蒸着する等の方法で、キャップ側パッドにおける酸化防止膜を形成することができる。   The bonded bodies 31 to 36 preferably have an antioxidant film formed on the surface. The anti-oxidation film may be a film having reducibility with respect to the surface oxidation of the joined bodies 31 to 36. For example, a titanium thin film can be employed. The antioxidant film can be formed on the support-side pad by patterning each support-side pad and then depositing titanium, for example. Moreover, after patterning each cap side pad, the antioxidant film | membrane in a cap side pad can be formed by the method of vapor-depositing titanium etc., for example.

10…支持基板,11…第1基板,12…絶縁膜,13…第2基板,20…可動部,30…周辺部,31…第1接合体,32…第2接合体,36…第6接合体,40…キャップ基板,41…貼り合わせ基板,63…中継配線,70…貫通電極,80…キャビティ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Support substrate, 11 ... 1st board | substrate, 12 ... Insulating film, 13 ... 2nd board | substrate, 20 ... Movable part, 30 ... Peripheral part, 31 ... 1st joined body, 32 ... 2nd joined body, 36 ... 6th Bonded body, 40 ... cap substrate, 41 ... bonded substrate, 63 ... relay wiring, 70 ... through electrode, 80 ... cavity

Claims (22)

半導体を主成分とする層を含み、第1面(10a)を有する支持基板(10)と、
半導体を主成分とする層を含み、第2面(40a)を有し、前記第2面が前記第1面に対向する状態で前記支持基板に接合されるキャップ基板(40)と、
金属より成り、前記支持基板における前記第1面に接合された支持側パッド(31a〜36a)と、
金属より成り、前記キャップ基板における前記第2面に接合され、対向する前記支持側パッドと接合されて接合体(31〜36)を形成するキャップ側パッド(31b〜36b)と、を備え、
前記支持基板と前記キャップ基板との間に気密性のキャビティ(80)が形成され、前記キャビティ内に物理量に応じたセンサ信号を出力するセンシング部が配置された半導体装置であって、
前記接合体は、その形成位置によって、
前記支持基板と前記キャップ基板との接合の機械的強度を担うフレーム領域(A)と、
層間の電気的接続を担う導通領域(B,C,D)と、
の2つの接続領域を少なくとも含み、
前記接合体は、前記支持基板との間に絶縁膜(92i,93i,96i)もしくはバリアメタル膜(92b,93b,96b)もしくはその両方を含む支持側緩衝層(92,93,96)を介して接合されるとともに、
前記キャップ基板との間に絶縁膜(42)もしくはバリアメタル膜(42b)もしくはその両方を含むキャップ側緩衝層を介して接合される、半導体装置。
A support substrate (10) including a layer mainly composed of a semiconductor and having a first surface (10a);
A cap substrate (40) that includes a layer mainly composed of a semiconductor, has a second surface (40a), and is bonded to the support substrate in a state where the second surface faces the first surface;
Support side pads (31a to 36a) made of metal and bonded to the first surface of the support substrate;
Cap side pads (31b to 36b) made of metal, bonded to the second surface of the cap substrate and bonded to the opposing support side pads to form a bonded body (31 to 36),
A semiconductor device in which an airtight cavity (80) is formed between the support substrate and the cap substrate, and a sensing unit that outputs a sensor signal corresponding to a physical quantity is disposed in the cavity,
According to the formation position, the joined body
A frame region (A) that bears the mechanical strength of bonding between the support substrate and the cap substrate;
Conductive regions (B, C, D) responsible for electrical connection between layers,
Including at least two connection areas,
The joined body is provided with an insulating film (92i, 93i, 96i) and / or a barrier metal film (92b, 93b, 96b) or a support side buffer layer (92, 93, 96) between the supporting substrate and the support substrate. And joined together
A semiconductor device bonded to the cap substrate via a cap-side buffer layer including an insulating film (42), a barrier metal film (42b), or both.
前記導通領域における前記接合体は、前記支持側緩衝層および前記キャップ側緩衝層として、前記支持基板または前記キャップ基板と前記接合体との間に絶縁膜が介在するとき、
前記絶縁膜を貫通して設けられたコンタクトホール(92h,93,96h,42h)に充填され、前記接合体と一体に形成されたコンタクト部(32c,33c)を有することにより、前記支持基板または前記キャップ基板と前記接合体とが電気的に接続される、請求項1に記載の半導体装置。
When the insulating film is interposed between the supporting substrate or the cap substrate and the bonded body as the supporting buffer layer and the cap buffer layer, the bonded body in the conduction region is,
The contact hole (92h, 93, 96h, 42h) provided through the insulating film is filled and has a contact portion (32c, 33c) formed integrally with the joined body, so that the support substrate or The semiconductor device according to claim 1, wherein the cap substrate and the joined body are electrically connected.
前記支持側緩衝層あるいは前記キャップ側緩衝層あるいはその両方は、前記コンタクトホールが形成された絶縁膜と前記接合体との接合面、および、前記コンタクト部と前記支持基板あるいは前記キャップ基板との接合面に前記バリアメタル膜を有する、請求項2に記載の半導体装置。   The support-side buffer layer and / or the cap-side buffer layer include a bonding surface between the insulating film in which the contact hole is formed and the bonded body, and a bonding between the contact portion and the support substrate or the cap substrate. The semiconductor device according to claim 2, wherein the barrier metal film is provided on a surface. 前記第1面に向かって正面視するとき、
前記支持側緩衝層の少なくとも一部と、前記キャップ側緩衝層の少なくとも一部と、前記支持側パッドと前記キャップ側パッドとの接合面の少なくとも一部と、がオーバラップする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体装置。
When viewed from the front toward the first surface,
The at least part of the support side buffer layer, the at least part of the cap side buffer layer, and at least a part of the joint surface between the support side pad and the cap side pad overlap each other. 4. The semiconductor device according to any one of items 3.
前記第1面に向かって正面視するときに、前記支持側緩衝層は、前記支持側パッドを内包するように形成される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体装置。   5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the support-side buffer layer is formed so as to include the support-side pad when viewed from the front toward the first surface. 6. 前記第1面に向かって正面視するときに、前記キャップ側緩衝層は、前記キャップ側パッドを内包するように形成される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the cap-side buffer layer is formed so as to include the cap-side pad when viewed from the front toward the first surface. 前記支持側パッドあるいは前記キャップ側パッドあるいはその両方は、その表面を被覆して酸化を抑制する酸化防止膜を有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the support-side pad and / or the cap-side pad have an antioxidant film that covers a surface thereof and suppresses oxidation. 前記支持側パッドおよび前記キャップ側パッドはアルミニウムまたは銅を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the support side pad and the cap side pad include aluminum or copper. 前記支持側パッドあるいは前記キャップ側パッドあるいはその両方は、その表面を被覆して酸化を抑制する酸化防止膜を有し、前記酸化防止膜はチタンを含む、請求項8に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 8, wherein the support side pad and / or the cap side pad have an anti-oxidation film that covers a surface thereof and suppresses oxidation, and the anti-oxidation film contains titanium. 前提バリアメタル膜は、チタン、窒化チタン、タンタル、窒化タンタルの少なくとも1種を含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the premise barrier metal film includes at least one of titanium, titanium nitride, tantalum, and tantalum nitride. 半導体を主成分とする層を含み、第1面(10a)を有する支持基板(10)と、
半導体を主成分とする層を含み、第2面(40a)を有し、前記第2面が前記第1面に対向する状態で前記支持基板に接合されるキャップ基板(40)と、
金属より成り、前記支持基板における前記第1面に接合された支持側パッド(31a〜36a)と、
金属より成り、前記キャップ基板における前記第2面に接合され、対向する前記支持側パッドと接合されて接合体(31〜36)を形成するキャップ側パッド(31b〜36b)と、を備え、
前記支持基板と前記キャップ基板との間に気密性のキャビティ(80)が形成され、前記キャビティ内に物理量に応じたセンサ信号を出力するセンシング部が配置された半導体装置の製造方法であって、
前記接合体は、その形成位置によって、
前記支持基板と前記キャップ基板との接合の機械的強度を担うフレーム領域(A)と、
層間の電気的接続を担う導通領域(B,C,D)と、
の2つの接続領域を少なくとも含むものであり、
前記支持基板における前記第1面に前記支持側パッドを形成すること、
前記キャップ基板における前記第2面に前記キャップ側パッドを形成すること、
前記支持側パッドと前記キャップ側パッドとを拡散接合もしくは熱圧着接合すること、を備え、
前記支持基板に前記支持側パッドを形成する前に、前記前記支持基板と前記支持側パッドとの間に、絶縁膜(92i,93i,96i)もしくはバリアメタル膜(92b,93b,96b)もしくはその両方を含む支持側緩衝層(92,93,96)を形成すること、
前記キャップ基板に前記キャップ側パッドを形成する前に、前記前記支持基板と前記支持側パッドとの間に、絶縁膜(42)もしくはバリアメタル膜(42b)もしくはその両方を含むキャップ側緩衝層を形成すること、を備える半導体装置の製造方法。
A support substrate (10) including a layer mainly composed of a semiconductor and having a first surface (10a);
A cap substrate (40) that includes a layer mainly composed of a semiconductor, has a second surface (40a), and is bonded to the support substrate in a state where the second surface faces the first surface;
Support side pads (31a to 36a) made of metal and bonded to the first surface of the support substrate;
Cap side pads (31b to 36b) made of metal, bonded to the second surface of the cap substrate and bonded to the opposing support side pads to form a bonded body (31 to 36),
A method of manufacturing a semiconductor device in which an airtight cavity (80) is formed between the support substrate and the cap substrate, and a sensing unit that outputs a sensor signal corresponding to a physical quantity is disposed in the cavity.
According to the formation position, the joined body
A frame region (A) that bears the mechanical strength of bonding between the support substrate and the cap substrate;
Conductive regions (B, C, D) responsible for electrical connection between layers,
Including at least two connection areas,
Forming the support side pad on the first surface of the support substrate;
Forming the cap-side pad on the second surface of the cap substrate;
Diffusion bonding or thermocompression bonding of the support side pad and the cap side pad,
Before forming the support-side pad on the support substrate, an insulating film (92i, 93i, 96i) or a barrier metal film (92b, 93b, 96b) or the same is formed between the support substrate and the support-side pad. Forming a support side buffer layer (92, 93, 96) including both;
Before forming the cap-side pad on the cap substrate, a cap-side buffer layer including an insulating film (42) and / or a barrier metal film (42b) is provided between the support substrate and the support-side pad. Forming a semiconductor device.
前記導通領域において、前記支持側緩衝層として前記支持基板と前記接合体との間に絶縁膜が介在するとき、
前記支持基板における前記第1面に前記支持側パッドを形成する前に、前記絶縁膜にコンタクトホール(92h,93,96h)を形成すること、を備え、
前記支持側パッドを形成する際に、前記コンタクトホール内に前記支持側パッドと一体的にコンタクト部(32c,33c)を形成すること、を備える請求項11に記載の半導体装置の製造方法。
In the conduction region, when an insulating film is interposed between the support substrate and the bonded body as the support-side buffer layer,
Forming contact holes (92h, 93, 96h) in the insulating film before forming the support-side pads on the first surface of the support substrate;
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 11, further comprising: forming contact portions (32 c, 33 c) integrally with the support side pad in the contact hole when forming the support side pad.
前記コンタクト部を形成する前に、前記コンタクトホールの内壁面と、前記絶縁膜における前記支持基板との接合面と反対の一面と、前記コンタクトホールの形成により露出する前記支持基板の一面と、を覆うようにバリアメタル膜を形成すること、を備える請求項12に記載の半導体装置の製造方法。   Before forming the contact portion, an inner wall surface of the contact hole, a surface opposite to a bonding surface of the insulating film with the support substrate, and a surface of the support substrate exposed by forming the contact hole, The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 12, further comprising forming a barrier metal film so as to cover the film. 前記導通領域において、前記キャップ側緩衝層として前記キャップ基板と前記接合体との間に絶縁膜が介在するとき、
前記キャップ基板における前記第2面に前記キャップ側パッドを形成する前に、前記絶縁膜にコンタクトホール(42h)を形成すること、を備え、
前記キャップ側パッドを形成する際に、前記コンタクトホール内に前記キャップ側パッドと一体的にコンタクト部(33c)を形成すること、を備える請求項11〜13のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
In the conduction region, when an insulating film is interposed between the cap substrate and the bonded body as the cap-side buffer layer,
Forming a contact hole (42h) in the insulating film before forming the cap-side pad on the second surface of the cap substrate,
14. The semiconductor device according to claim 11, further comprising: forming a contact portion (33 c) integrally with the cap-side pad in the contact hole when forming the cap-side pad. Manufacturing method.
前記コンタクト部を形成する前に、前記コンタクトホールの内壁面と、前記絶縁膜における前記キャップ基板との接合面と反対の一面と、前記コンタクトホールの形成により露出する前記キャップ基板の一面と、を覆うようにバリアメタル膜を形成すること、を備える請求項14に記載の半導体装置の製造方法。   Before forming the contact portion, an inner wall surface of the contact hole, a surface opposite to a bonding surface of the insulating film with the cap substrate, and a surface of the cap substrate exposed by forming the contact hole, The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 14, further comprising: forming a barrier metal film so as to cover the film. 前記第1面に向かって正面視するとき、
前記支持側緩衝層の少なくとも一部と、前記キャップ側緩衝層の少なくとも一部と、前記支持側パッドと前記キャップ側パッドとの接合面の少なくとも一部と、がオーバラップする、請求項11〜15のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
When viewed from the front toward the first surface,
The at least part of the support side buffer layer, the at least part of the cap side buffer layer, and at least a part of the joint surface between the support side pad and the cap side pad overlap each other. 16. A method for manufacturing a semiconductor device according to any one of 15 above.
前記支持側緩衝層が前記バリアメタル膜を含むとき、
前記第1面に向かって正面視するときに、前記バリアメタル膜は、前記支持側パッドを内包するように形成される、請求項11〜16のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
When the support side buffer layer includes the barrier metal film,
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein the barrier metal film is formed so as to include the support-side pad when viewed from the front toward the first surface. .
前記キャップ側緩衝が前記バリアメタル膜を含むとき、
前記第1面に向かって正面視するときに、前記バリアメタル膜は、前記キャップ側パッドを内包するように形成される、請求項11〜17のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
When the cap side buffer includes the barrier metal film,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein the barrier metal film is formed so as to include the cap-side pad when viewed from the front toward the first surface. .
前記支持側パッドあるいは前記キャップ側パッドあるいはその両方は、その表面を被覆して酸化を抑制する酸化防止膜を有する、請求項11〜18のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。   19. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein the support-side pad and / or the cap-side pad have an antioxidant film that covers a surface thereof and suppresses oxidation. 前記支持側パッドおよび前記キャップ側パッドはアルミニウムまたは銅を含む、請求項11〜19のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。   The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein the support side pad and the cap side pad include aluminum or copper. 前記支持側パッドあるいは前記キャップ側パッドあるいはその両方は、その表面を被覆して酸化を抑制する酸化防止膜を有し、前記酸化防止膜はチタンを含む、請求項20に記載の半導体装置の製造方法。   21. The manufacturing method of a semiconductor device according to claim 20, wherein the support-side pad and / or the cap-side pad have an antioxidant film that covers a surface thereof and suppresses oxidation, and the antioxidant film contains titanium. Method. 前提バリアメタル膜は、チタン、窒化チタン、タンタル、窒化タンタルの少なくとも1種を含む、請求項11〜21のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。   The semiconductor device manufacturing method according to claim 11, wherein the premise barrier metal film includes at least one of titanium, titanium nitride, tantalum, and tantalum nitride.
JP2016131707A 2016-07-01 2016-07-01 Semiconductor device and manufacturing method thereof Pending JP2018004446A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016131707A JP2018004446A (en) 2016-07-01 2016-07-01 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016131707A JP2018004446A (en) 2016-07-01 2016-07-01 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018004446A true JP2018004446A (en) 2018-01-11

Family

ID=60949003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016131707A Pending JP2018004446A (en) 2016-07-01 2016-07-01 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018004446A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020049814A1 (en) * 2018-09-04 2020-03-12 株式会社村田製作所 Manufacturing method for mems device, and mems device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020049814A1 (en) * 2018-09-04 2020-03-12 株式会社村田製作所 Manufacturing method for mems device, and mems device
CN112567500A (en) * 2018-09-04 2021-03-26 株式会社村田制作所 Method for manufacturing MEMS device and MEMS device
JPWO2020049814A1 (en) * 2018-09-04 2021-08-12 株式会社村田製作所 Manufacturing method of MEMS device and MEMS device
JP7047922B2 (en) 2018-09-04 2022-04-05 株式会社村田製作所 Manufacturing method of MEMS device and MEMS device
US11597648B2 (en) 2018-09-04 2023-03-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. MEMS device manufacturing method and mems device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5218497B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US9233839B2 (en) MEMS device and method of forming the same
TWI594943B (en) Process to produce a hybrid integrated component , and such a hybrid integrated component
US9567210B2 (en) Multi-pressure MEMS package
EP2871455B1 (en) Pressure sensor
JP5206826B2 (en) Region-divided substrate, semiconductor device using the same, and manufacturing method thereof
US20100252898A1 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
US9840410B2 (en) Micromechanical component
US20160221819A1 (en) Mems-cmos device that minimizes outgassing and methods of manufacture
KR20150052802A (en) Pressure sensor
TWI675205B (en) Micromechanic sensor device and process for its production
JP6468167B2 (en) Mechanical quantity sensor
TW202016008A (en) Integrated cmos-mems device and manufacturing method thereof
TWI634069B (en) Hybrid integrated component and process for its production
JP4924663B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
CN104051385B (en) Stack type semiconductor structure and forming method thereof
JP2018004446A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP4925275B2 (en) Semiconductor device
JP4925272B2 (en) Semiconductor device
JP2018004448A (en) Semiconductor device
JP4665733B2 (en) Sensor element
JP5392296B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
TWI528566B (en) Method and structure of monolithically integrated absolute pressure sensor
JP2024130376A (en) MEMS device and method for manufacturing the same
WO2018003353A1 (en) Semiconductor device