JP2018159597A - オイル封入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力発信器をより低コストに作製する。【解決手段】本発明に係るオイル封入方法は、基板２８０に、ダイアフラム２３＿１，２３＿２と、圧力導入路２８＿１，２８＿２と、開口部２６０を有し圧力導入路に連通したオイル導入路２６とを各センサチップ領域３００に夫々形成するステップＳ０１〜Ｓ０７と、大気圧よりも低い第１圧力環境下において平坦な主面５０ａを有する板状部材５０を基板の主面２８０ａに載置し、各開口部２６０を板状部材の主面によって夫々覆うステップＳ１１と、板状部材が載置された基板を第１圧力環境よりも圧力の大きい第２圧力環境下に配置するステップＳ１２と、板状部材が載置された基板をオイル２７に浸すステップＳ１３と、少なくとも基板の各開口部をオイルに浸した状態において板状部材を各開口部から引き離すステップＳ１４と、基板の各開口部を封止するステップＳ１５とを含むことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、圧力発信器を構成する圧力センサチップに圧力伝達物質としてのオイルを封入するオイル封入方法であって、例えば、２以上の流体圧力の差を測定する差圧発信器を構成する差圧センサチップへのオイル封入方法に関する。

従来から、各種プロセス系において流体圧力を計測する機器として圧力発信器（圧力伝送器）がある。圧力発信器としては、２以上の流体圧力の差を計測する差圧発信器（差圧伝送器）が知られている。

例えば、特許文献１に開示されているように、ピエゾ抵抗素子が形成された半導体膜から成る一つのダイアフラムの一方の面と他方の面に夫々連通する圧力導入孔（部屋）を設けた構造の差圧センサチップを用いた差圧発信器が従来から知られている。

また、特許文献２，３に開示されているように、半導体チップ内に、ピエゾ抵抗素子が形成された半導体膜から成る第１のダイアフラムと第２のダイアフラムとが平面方向に並んで形成されるとともに、夫々のダイアフラムの直上に形成された２つの圧力導入孔（部屋）を連通路によって互いに空間的に連結した構造のダイアフラム並列配置型の差圧センサチップを用いた差圧発信器が知られている。

何れの差圧センサにおいても、計測対象の流体からの圧力をダイアフラムに効率よく伝達するために、圧力伝達物質としてオイル（例えばシリコーンオイル）が、差圧センサチップ内の圧力導入孔（部屋）に封入されている。
この差圧センサチップへのオイルの封入方法としては、例えば特許文献４に開示されているように、差圧センサチップ毎に、金属部品であるオイル充填用パイプを差圧センサチップに接着し、そのオイル充填用パイプを通して各差圧センサチップ内にオイルを封入する方法が従来から知られている。

特開２００５−６９７３６号公報 特開昭５３−２０９５６号公報 特開平５−２２９４９号公報 特開２００３−１９４６４９号公報

上述した差圧センサチップのうち、ダイアフラム並列配置型の差圧センサチップは、一枚のダイアフラムを介して２つの圧力導入孔（部屋）を対面配置させた差圧センサチップに比べて、差圧センサチップの製造プロセスを簡素化することが可能になるため、差圧発信器の製造コストの削減が可能となる。

しかしながら、ダイアフラム並列配置型の差圧センサチップは、一枚のダイアフラムを介して２つの圧力導入孔を対面配置させた差圧センサチップに比べて、オイルを導入すべき箇所が多いため、差圧センサチップの製造後のパッケージ工程が複雑になる。例えば、特許文献３に開示されたオイル封入方法のように、半導体ウエハから切り出した差圧センサチップ毎にオイル充填用パイプを接着してオイルを封入する場合、オイル封入工程が煩雑になる。

また、オイル充填用パイプを用いる場合、オイル充填用パイプがウエハプロセスやパッケージング工程等において物理的な障害となるため、差圧発信器の製造工程に制約が生じる。例えば、ウエハから個々のセンサチップを切り出し、接合工程やワイヤボンディング工程等を行った後で、オイル充填用パイプを各センサチップに接着し、オイルの封入する、というように製造工程の順序が制約される。その結果、差圧発信器の製造コストを削減する上で不利となる。

このように、ダイアフラム並列配置型の差圧センサチップを用いる場合、差圧センサチップ単体の製造プロセスが簡素化されたとしても、差圧発信器全体としての製造コストが増加するおそれがある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、圧力発信器をより低コストに製造することにある。

本発明に係るオイル封入方法は、複数のセンサチップ領域（３００）を有する基板（２８０）に、ダイアフラム（２３＿１，２３＿２）と、ダイアフラムの一方の面に圧力を導入する圧力導入路（２８＿１，２８＿２）と、基板の一方の主面（２８０ａ）に開口部（２６０）を有し圧力導入路に連通したオイル導入路（２６）とを各センサチップ領域に夫々形成する第１ステップ（Ｓ０１〜Ｓ０７）と、大気圧よりも低い第１圧力環境下において、平坦な主面（５０ａ）を有する板状部材（５０）を基板の主面に載置し、各センサチップ領域に形成されたオイル導入路の開口部を板状部材の主面によって夫々覆う第２ステップ（Ｓ１１）と、板状部材が載置された基板を第１圧力環境よりも圧力の大きい第２圧力環境下に配置する第３ステップ（Ｓ１２）と、第３ステップの後に、板状部材が載置された基板をオイル（２７）に浸す第４ステップ（Ｓ１３）と、第４ステップの後に、少なくとも基板の各開口部をオイルに浸した状態において、板状部材を各開口部から引き離す第５ステップ（Ｓ１４）と、第５ステップの後に、基板の各開口部を封止する第６ステップ（Ｓ１５）とを含むことを特徴とする。

上記オイル封入方法において、板状部材は、その主面のセンサチップ領域毎に対応した複数の領域（５００）に夫々形成された複数の凸部（５０１）を有し、第２ステップは、基板の各開口部を、対応する凸部によって夫々覆うステップを含んでもよい。

上記オイル封入方法において、基板の各開口部の開口幅をｄ１、板状部材の各凸部の幅をｄ２としたとき、１＜ｄ２／ｄ１＜１．５であってもよい。

上記オイル封入方法において、基板および板状部材は、シリコンから構成されていてもよい。

上記オイル封入方法において、基板は、ダイアフラムとしての第１ダイアフラム（２３＿１）および第２ダイアフラム（２３＿２）と、第１ダイアフラムに圧力を導入するように構成された第１圧力導入孔（２１＿１）と、第２ダイアフラムに圧力を導入するように構成された第２圧力導入孔（２１＿２）と、第１ダイアフラムを挟んで第１圧力導入孔に対面配置され、第１ダイアフラムと離間して形成された第１ストッパ部（２４＿１）と、第２ダイアフラムを挟んで第２圧力導入孔に対面配置され、第２ダイアフラムと離間して形成された第２ストッパ部（２４＿２）と、第１ダイアフラムと第１ストッパ部との間に形成された、圧力導入路としての第１部屋（２８＿１）と、第２ダイアフラムと第２ストッパ部との間に形成された圧力導入路としての第２部屋（２８＿１）と、第１部屋と第２部屋とを連通する連通路（２５）と、基板の主面に開口部（２６０）を有し、連通路に連結したオイル導入路（２６）とをセンサチップ領域（３００）毎に有していてもよい。

本発明によれば、圧力発信器をより低コストに製造することが可能となる。

図１は、本発明の一実施の形態に係るオイル封入方法を適用して作製される差圧センサチップの構成を示す図である。 図２Ａは、差圧センサチップの製造工程を示す図である。 図２Ｂは、差圧センサチップの製造工程を示す図である。 図２Ｃは、差圧センサチップの製造工程を示す図である。 図２Ｄは、差圧センサチップの製造工程を示す図である。 図２Ｅは、差圧センサチップの製造工程を示す図である。 図２Ｆは、差圧センサチップの製造工程を示す図である。 図３Ａは、接合ウエハの凹部２６０と板状部材の凸部５０１とを示す断面図である。 図３Ｂは、接合ウエハの凹部２６０と板状部材の凸部５０１とを示す平面図である。 図４は、板状部材の別の一例を示す図である。 図５は、図４に示される別の板状部材を用いたときのオイル封入工程（ステップＳ１１）を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。

≪実施の形態≫
図１は、本発明の一実施の形態に係るオイル封入方法を適用して作製される差圧センサチップの構成を示す図である。同図には、差圧センサチップの断面形状が模式的に示されている。

図１に示される差圧センサチップ２は、計測対象の流体の圧力差を検出するセンサチップである。具体的に、差圧センサチップ２は、感圧素子としてのひずみゲージが形成された半導体膜から成る第１のダイアフラムと第２のダイアフラムとが平面方向に並んで形成されるとともに、夫々のダイアフラムの直上に形成された２つの部屋を連通路によって互いに空間的に連結した構造を有するダイアフラム並列配置型のセンサチップである。
以下、差圧センサチップ２の構成について詳細に説明する。

（１）差圧センサチップ２の構成
図１に示されるように、差圧センサチップ２は、第１基部２０と第２基部２２とが、ダイアフラムとして機能する半導体膜２３を挟んで接合された構造を有している。

第１基部２０は、例えばシリコンから構成されている。第１基部２０には、計測対象の流体の第１の圧力を導入するための圧力導入孔２１＿１、および計測対象の流体の第２の圧力を導入するための圧力導入孔２１＿２が形成されている。

圧力導入孔２１＿１，２１＿２は、第１基部２０の主面２０ａとその反対側の主面２０ｂとを貫通する貫通孔である。圧力導入孔２１＿１と圧力導入孔２１＿２とは、第１基部２０の主面２０ａ，２０ｂにおいて、平面方向に離間して形成されている。

半導体膜２３は、第１基部２０の主面２０ｂ上に、少なくとも圧力導入孔２１＿１，２１＿２を覆って形成されている。半導体膜２３は、例えばシリコン（Ｓｉ）から構成されている。

半導体膜２３のうち、圧力導入孔２１＿１および圧力導入孔２１＿２を覆う領域は、夫々ダイアフラムとして機能する。以下、半導体膜２３の圧力導入孔２１＿１を覆う領域をダイアフラム２３＿１と称し、半導体膜２３の圧力導入孔２１＿２を覆う領域をダイアフラム２３＿２と称する。

半導体膜２３は、圧力導入孔２１＿１，２１＿２側から計測対象の流体に基づく圧力を受ける受圧面と、受圧面の反対側の面とを有している。上記受圧面の反対側の面側の半導体膜２３内には、ダイアフラム２３＿１，２３＿２に加わった圧力を検出するための複数のひずみゲージ２３０＿１，２３０＿２が形成されている。

ひずみゲージ２３０＿１，２３０＿２は、例えば、ひずみゲージを構成するピエゾ抵抗素子である。複数のピエゾ抵抗素子は、ブリッジ回路を構成している。上記ブリッジ回路は、一定の電流が流れている状態においてダイアフラム２３＿１，２３＿２に応力が発生したとき、その応力による各ピエゾ抵抗素子の抵抗値の変化を電圧の変化として出力する差圧検出部として機能する。

上記ブリッジ回路における各ノードは、半導体膜２３の受圧面の反対側の面に形成された図示されていない配線パターンを介して、同じく受圧面の反対側の面に形成された複数の電極パッド２９に夫々接続されている。電極パッド２９は、例えば、図示されていない中継基板上に形成された電極パッドとボンディングワイヤによって接続され、図示されていない信号処理回路等の外部回路に接続される。これにより、差圧センサチップ２によって検出された圧力差に応じた電気信号が外部回路に出力される。

第２基部２２は、例えばシリコンから構成されている。第２基部２２は、半導体膜２３を介して第１基部２０上に固定されている。具体的には、第２基部２２の主面２２ａが、半導体膜２３の第１基部２０と接合されていない面に接合されている。

第２基部２２には、ストッパ部２４＿１，２４＿２と、連通路２５と、オイル導入路２６とが形成されている。

ストッパ部２４＿１，２４＿２は、第１基部２０の圧力導入孔２１＿１，２１＿２からダイアフラム２３＿１，２３＿２に圧力が加わってダイアフラム２３＿１，２３＿２が撓んだ場合に、ダイアフラム２３＿１，２３＿２がストッパ部２４＿１，２４＿２に着床することにより、ダイアフラム２３＿１，２３＿２の一方向への変形を制限する機能部である。これにより、ダイアフラム２３＿１，２３＿２に過大圧が加わることによるダイアフラム２３＿１，２３＿２の破壊を防止することが可能となる。

具体的に、ストッパ部２４＿１，２４＿２は、第２基部２２の半導体膜２３と接合する主面２２ａに、その主面２２ａと垂直な方向（Ｚ方向）に形成された凹部（窪み）である。ストッパ部２４＿１は、ダイアフラム２３＿１を挟んで圧力導入孔２１＿１と対面配置され、ストッパ部２４＿２は、ダイアフラム２３＿２を挟んで圧力導入孔２１＿２と対面配置されている。ストッパ部２４＿１，２４＿２を構成する凹部は、ダイアフラム２３＿１，２３＿２の変位に沿った曲面（例えば、非球面）を有している。

ストッパ部２４＿１，２４＿２とダイアフラム２３＿１，２３＿２との間には、空間が夫々形成されている。以下、ストッパ部２４＿１とダイアフラム２３＿１との間に形成される空間を部屋２８＿１と称し、ストッパ部２４＿２とダイアフラム２３＿２との間に形成される空間を部屋２８＿２と称する。

部屋２８＿１と部屋２８＿２とは、連通路２５によって連通している。換言すれば、部屋２８＿１と部屋２８＿２とは、連通路２５を通して空間的に連結されている。

連通路２５は、第２基部２２の主面２２ａに、ストッパ部２４＿１とストッパ部２４＿２との間に形成された溝と、その溝を覆う半導体膜２３の一方の主面とによって構成されている。連通路２５の断面は、例えば矩形状である。

連通路２５は、ダイアフラム２３＿１，２３＿２の一方に加わった圧力を、ダイアフラム２３＿１，２３＿２の他方に伝達するための圧力連通路として機能する。以下、連通路２５を「圧力連通路２５」とも称する。

第２基部２２における主面２２ａの反対側の主面２２ｂには、圧力連通路２５と連通するオイル導入路２６が形成されている。オイル導入路２６は、第２基部２２の主面２２ｂに一つの開口部を有するとともに圧力連通路２５に連結している。具体的には、オイル導入路２６は、第２基部２２の主面２２ｂに形成された開口部としての凹部２６０と、凹部２６０と圧力連通路２５との間を連通する連通路２６１とから構成されている。

凹部２６０は、主面２２ｂに形成された穴である。連通路２６１は、その一端が凹部２６０の底面に連結され、その他端が圧力連通路２５の上面（圧力連通路２５の＋Ｚ方向の壁面）に連結されている。凹部２６０および連通路２６１は、主面２２ｂに垂直な方向（Ｚ方向）から見て、例えば略円形に形成されている。

オイル導入路２６、圧力連通路２５、および部屋２８＿１，２８＿２は、圧力伝達物質２７によって満たされている。圧力伝達物質２７は、ダイアフラム２３＿１，２３＿２の一方に加わった圧力を、連通路２５を介してダイアフラム２３＿１，２３＿２の他方に伝達するための物質である。同様に、圧力導入孔２１＿１，２１＿２は、計測対象の流体の圧力をダイアフラム２３＿１，２３＿２に伝達するための圧力伝達物質３０によって満たされている。圧力伝達物質２７，３０としては、シリコーンオイルやフッ素オイル等を例示することができる。

本実施の形態では、一例として、圧力伝達物質２７，３０が液体（例えばシリコーンオイル）であるとし、圧力伝達物質２７，３０を「オイル２７，３０」と夫々称する。

封止部材７は、オイル導入路２６から部屋２８＿１，２８＿２および圧力連通路２５に導入されたオイル２７を第２基部２２内に封止する部品である。例えば、封止部材７は、オイル導入路２６の凹部２６０に嵌め込んだ球体状の金属部材（例えば、金錫（ＡｕＳｎ）を主成分とする合金から成る金属ボール）を溶解させて形成されている。

上記構造を有する差圧センサチップ２は、例えば、ガラス基板等の絶縁材料から成る支持基板を介して、金属から成るダイアフラムベース（メータボディ）に搭載されることにより、差圧発信器を構成する。

（２）差圧センサチップ２の製造方法
次に、差圧センサチップ２の製造方法について説明する。
図２Ａ〜２Ｈは、差圧センサチップの製造工程を示す図である。
先ず、図２Ａに示すように、公知の半導体製造技術および基板接合技術によって、第１基部２０と第２基部２２とを半導体膜２３を介して接合した接合ウエハ２８０を作製する（ステップＳ１）。ここで、接合ウエハ２８０は、シリコンウエハである。

図２Ａに示されるように、接合ウエハ２８０は、複数のセンサチップ領域３００に分けられている。各センサチップ領域３００には、オイル導入路２６、圧力連通路２５、ストッパ部２４＿１，２４＿２が夫々形成されている。

次に、図２Ｂに示すように、大気圧よりも低い第１圧力環境下において、板状部材５０を接合ウエハ２８０の主面２８０ａに載置する（ステップＳ１１）。ここで、第１圧力環境とは、真空であり、例えば、高真空である。

ここで、板状部材５０について詳細に説明する。
板状部材５０は、オイル２７に対して耐食性を有する材料から構成され、平坦な主面を備えている。板状部材５０としては、シリコンウエハや、少なくとも一つの主面に対してＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）等の平坦化加工が施されたガラスウエハ等を例示することができる。本実施の形態では、板状部材５０がシリコンウエハであるとして説明する。
板状部材５０は、主面５０Ａに形成された複数の凸部５０１を有している。凸部５０１は、接合ウエハ２８０に形成された凹部２６０に夫々対応して形成されている。具体的には、凸部５０１は、板状部材５０の主面５０ａにおける、接合ウエハ２８０の各センサチップ領域３００に夫々対応する複数の領域５００内に、一つずつ形成されている。

凸部５０１は、例えば、主面５０ａ上に立設した円柱状の凸部であって、主面５０ａに垂直な方向から見て円形状に形成されている。各凸部５０１の上面５０１ａは、例えばＣＭＰ等によって平坦化されている。

凸部５０１の上面５０１ａは、接合ウエハ２８０に形成された凹部２６０よりも大きく形成されている。例えば、図３Ａ，３Ｂに示されるように、接合ウエハ２８０のオイル導入路２６の凹部２６０の開口幅（径）をｄ１、凸部５０１の上面５０１ａの幅（径）をｄ２としたとき、１＜ｄ２／ｄ１＜１．５とすることが好ましい。

ステップＳ１１では、具体的に、第１圧力環境下において、板状部材５０の主面５０ａと接合ウエハ２８０の主面２８０ａとを対面配置した状態で、板状部材５０と接合ウエハ２８０とを接触させ、接合ウエハ２８０の全ての凹部２６０を対応する凸部５０１によって夫々塞ぐ。

次に、ステップＳ１１において板状部材５０が載置された接合基板２８０を第１圧力環境よりも圧力の大きい第２圧力環境下に配置する（ステップＳ１２）。例えば、板状部材５０が載置された接合基板２８０を配置されている真空チャンバー内を真空から大気圧環境にする。このとき、接合ウエハ２８０の凹部２６０を含むオイル導入路２６、圧力連通路２５、部屋２８＿１，２８＿２は第２圧力環境（大気圧）よりも圧力の低い第１圧力環境（真空）となっているので、板状部材５０は、接合ウエハ２８０に密接している。

ステップＳ１２の後、板状部材５０が載置された接合基板２８０をオイル２７に浸す（ステップＳ１３）。例えば、板状部材５０が載置された接合基板２８０を真空チャンバーから出し、オイル２７で満たされた容器６０内に投入する。具体的には、図２Ｃに示されるように、少なくとも接合ウエハ２８０の各凹部２６０がオイル２７に浸るまで、接合ウエハ２８０および板状部材５０をオイル２７内に入れる。

次に、少なくとも接合ウエハ２８０の各凹部２６０をオイル２７に浸した状態において、板状部材５０を各凹部２６０から引き離す（ステップＳ１４）。例えば、図２Ｄに示すように、接合基板２８０および板状部材５０の一方または双方を、接合基板２８０の主面２８０ａに垂直な方向（Ｚ方向）において、互いに離れるように移動させる。あるいは、凹部２６０と対応する凸部５０１とが接合基板２８０の主面２８０ａに垂直な方向（Ｚ方向）から見て重なりを有しない状態になるように、接合基板２８０または板状部材５０を、接合基板２８０の主面２８０ａに平行な方向（Ｘ方向またはＹ方向）に移動させる。

これにより、図２Ｄに示されるように、接合基板２８０の各凹部２６０からオイル２７が流れ込み、接合各センサチップ領域３００のオイル導入路２６、連通路２５、および部屋２８＿１，２８＿２がオイル２７で満たされる。

その後、図２Ｅに示されるように、接合基板２８０の各凹部２６０を封止する（Ｓ１５）。凹部２６０の封止方法は、特に限定されないが、例えば、上述したように、球体状の金属部材（例えば、金錫（ＡｕＳｎ）を主成分とする合金から成る金属ボール）７を凹部２６０に夫々嵌め込み、その金属部材に熱を加えて溶解させることにより、各凹部２６０を封止する。

以上により、各センサチップ領域３００のオイル導入路２６、圧力連通路２５、および部屋２８＿１，２８＿２内にオイル２７が封止された接合ウエハ２８０が作製される。

その後、図２Ｆに示されるように、接合ウエハ２８０をセンサチップ領域３００毎にダイシングして複数のチップに切り出した上で、それらのチップの不要な領域２８１を夫々除去することにより、複数の差圧センサチップ２を作製することができる。

以上、本発明に係る、圧力センサチップのオイル封入方法によれば、従来のオイル封入方法のように圧力センサチップ単位でオイルを封入するのではなく、ウエハ単位でオイルを封入することができるので、従来に比べて圧力センサチップへのオイル封入が容易となり、圧力センサチップのパッケージ工程を簡素化することが可能となる。これにより、圧力発信器をより低コストに製造することが可能となる。

特に、ダイアフラム並列配置型の差圧センサチップを作製する場合、上述したように、従来の１つのダイアフラムを介して２つの圧力導入孔（部屋）を対面配置させた差圧センサチップに比べて差圧センサチップ単体の製造プロセスも簡素化されるので、本発明に係るオイル封入方法を採用することにより、差圧発信器全体としての製造コストを更に低減することが可能となる。

また、本発明に係るオイル封入方法では、ステップＳ１１において、板状部材５０の主面５０ａに形成された凸部５０１によって接合ウエハ２８０の凹部２６０を塞いでいるので、次のステップＳ１３において、オイル２７中で接合ウエハ２８０と板状部材５０とを引き離すときに接合ウエハ２８０に加わる力によって接合ウエハ２８０が破壊されることを防止することが可能となる。

特に、接合ウエハ２８０の凹部２６０の開口幅ｄ１と、凸部５０１の上面５０１ａの幅ｄ２とを“１＜ｄ２／ｄ１＜１．５”の条件を満たす値に夫々設計することにより、オイル２７中で接合ウエハ２８０と板状部材５０とを引き離す際に接合ウエハ２８０が破壊される確率を更に下げることが可能となる。

≪実施の形態の拡張≫
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、上記実施の形態に係るオイル封入方法では、複数の凸部を有する板状部材を用いる場合を例示したが、接合ウエハ２８０と板状部材とを引き離す際に接合ウエハ２８０が破壊されるおそれがない場合には、凸部５０１を有していない板状部材を用いることも可能である。例えば、図４に示す平坦な主面５２ａを有する板状部材５２を用いてもよい。板状部材５２としては、上述の板状部材５０と同様に、シリコンウエハやガラスウエハを例示することができる。

板状部材５２を用いる場合には、上述のステップＳ１１において、図５に示すように、板状部材５２を接合基板２８０上に載置することにより、板状部材５２の主面５２ａと接合基板２８０の主面２８０ａとを接触させる。そして、次のステップＳ１３において、例えば２〜３０Ｎの範囲の力によって板状部材５２と接合基板２８０とを引き離す。これにより、凸部５０１を有する板状部材５０を用いる場合と同様に、ウエハ単位でのオイル封入が可能となる。

また、上記実施の形態では、接合ウエハ２８０が複数のシリコンウエハとＳＯＩウエハとから構成される場合を例示したが、これに限られず、接合ウエハ２８０を構成するウエハの一部または全部がガラスウエハであってもよい。

また、上記実施の形態では、オイル導入路２６の凹部２６０が、接合基板２８０の主面２８０ａに垂直な方向（Ｚ方向）から見て円形状に形成される場合を例示したが、これに限られない。例えば、オイル導入路２６の凹部２６０はＺ方向から見て多角形状（例えば正方形状）に形成されていてもよい。同様に、各凹部２６０に対応する夫々の凸部５０１も、Ｚ方向から見て多角形状に形成されていてもよい。

また、上記実施の形態では、オイル導入路２６において、凹部２６０の開口部の径と連通路２６１の径が互いに相違する場合を例示したが、これに限られず、凹部２６０の開口部の径と連通路２６１の径が互いに等しくてもよい。すなわち、凹部２６０と連通路２６１とを区別することなく、オイル導入路２６を一つの孔によって構成してもよい。

また、上記実施の形態では、差圧発信器を構成する差圧センサチップの製造工程に、本発明に係るオイル封入方法を適用する場合を例示したが、これに限られず、ダイアフラムと、ダイアフラムに圧力を導入する圧力導入路と、当該圧力導入路に連通するオイル導入路とを有するセンサチップの製造工程であれば、同様に適用することができる。例えば、静圧を検出するセンサチップや、差圧と静圧の両方を検出可能なセンサチップ等の各種センサチップの製造工程に本発明に係るオイル封入方法を適用することにより、センサチップのパッケージ工程を簡素化することが可能となる。

２…差圧センサチップ、７…封止部材、２０…第１基部、２０ａ，２０ｂ…第１基部２０の主面、２１＿１，２１＿２…圧力導入孔、２２…第２基部、２２ａ，２２ｂ…第２基部２２の主面、２３…半導体膜、２３＿１，２３＿２…ダイアフラム、２４＿１，２４＿２…ストッパ部、２５，２５Ａ…圧力連通路、２６…オイル導入路、２７，３０…オイル、２８＿１，２８＿２…部屋、２９…電極パッド、５０，５２…板状部材、５０ａ，５２ａ…板状部材の主面、２００，２２０，２２１…シリコンウエハ、２３０＿１，２３０＿２…ひずみゲージ、２６０…凹部、２６１…連通路、２２２，２８０…接合ウエハ、２８０ａ…接合ウエハの主面、３００…センサチップ領域、５００…センサチップ領域に対応する領域、５０１…凸部、５０１ａ…凸部５０１の上面。

Claims (5)

1. 複数のセンサチップ領域を有する基板に、ダイアフラムと、前記ダイアフラムの一方の面に圧力を導入する圧力導入路と、前記基板の一方の主面に開口部を有し前記圧力導入路に連通したオイル導入路とを各前記センサチップ領域に夫々形成する第１ステップと、
   大気圧よりも低い第１圧力環境下において、平坦な主面を有する板状部材を前記基板の前記主面に載置し、各前記センサチップ領域に形成された前記オイル導入路の前記開口部を前記板状部材の前記主面によって夫々覆う第２ステップと、
   前記板状部材が載置された前記基板を前記第１圧力環境よりも圧力の大きい第２圧力環境下に配置する第３ステップと、
   前記第３ステップの後に、前記板状部材が載置された前記基板をオイルに浸す第４ステップと、
   前記第４ステップの後に、少なくとも前記基板の各前記開口部を前記オイルに浸した状態において、前記板状部材を各前記開口部から引き離す第５ステップと、
   前記第５ステップの後に、前記基板の各前記開口部を封止する第６ステップと、を含む
   ことを特徴とするオイル封入方法。
2. 請求項１に記載のオイル封入方法において、
   前記板状部材は、その前記主面の前記センサチップ領域毎に対応した複数の領域に夫々形成された複数の凸部を有し、
   前記第２ステップは、前記基板の各前記開口部を、対応する前記凸部によって夫々覆うステップを含む
   ことを特徴とするオイル封入方法。
3. 請求項２に記載のオイル封入方法において、
   前記基板の各前記開口部の開口幅をｄ１、前記板状部材の各前記凸部の幅をｄ２としたとき、１＜ｄ２／ｄ１＜１．５である
   ことを特徴とするオイル封入方法。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載のオイル封入方法において、
   前記基板および前記板状部材は、シリコンから構成されている
   ことを特徴とするオイル封入方法。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載のオイル封入方法において、
   前記基板は、
   前記ダイアフラムとしての第１ダイアフラムおよび第２ダイアフラムと、
   前記第１ダイアフラムに圧力を導入するように構成された第１圧力導入孔と、
   前記第２ダイアフラムに圧力を導入するように構成された第２圧力導入孔と、
   前記第１ダイアフラムを挟んで前記第１圧力導入孔に対面配置され、前記第１ダイアフラムと離間して形成された第１ストッパ部と、
   前記第２ダイアフラムを挟んで前記第２圧力導入孔に対面配置され、前記第２ダイアフラムと離間して形成された第２ストッパ部と、
   前記第１ダイアフラムと前記第１ストッパ部との間に形成された、前記圧力導入路としての第１部屋と、
   前記第２ダイアフラムと前記第２ストッパ部との間に形成された、前記圧力導入路としての第２部屋と、
   前記第１部屋と前記第２部屋とを連通する連通路と、
   前記基板の前記主面に前記開口部を有し、前記連通路に連結した前記オイル導入路と、を前記センサチップ領域毎に有する
   ことを特徴とするオイル封入方法。

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