JP4277343B2 - 加速度センサの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車、航空機、家電製品などに用いられる加速度センサの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車など産業上の様々な分野において、加速度センサが多岐にわたって用いられるようになっている。なかでも、信頼性、コスト、小型軽量化の点から、車載関係や家電製品などにおける半導体加速度センサの使用が急増している。
【０００３】
この種の半導体加速度センサとしては、例えば図１９および図２０に示すように、支持部１３に薄肉の撓み部１１を介して揺動自在に支持された重り部１２を有し、撓み部１１に撓み部１１の変形を検出するセンシング部たるゲージ抵抗１４（図２０参照）が形成され、ゲージ抵抗１４から支持部１３にわたって拡散抵抗配線１５が形成された半導体チップ１を備えたものが提案されている（例えば、特開平７−２６０８２１号公報、特開平８−７５７７９号公報）。ここにおいて、半導体チップ１における重り部１２と、撓み部１１と、支持部１３とはｎ形の単結晶シリコン基板１０をエッチング加工することで一体に形成されている。
【０００４】
また、単結晶シリコン基板１０の主表面上には、酸化シリコン膜１８ａが形成され、該シリコン酸化膜１８ａ上にはシリコン窒化膜１９ａが形成されている。さらに、半導体チップ１は、シリコン窒化膜１９ａおよびシリコン酸化膜１８ａに開孔されたコンタクトホール（図示せず）を通して拡散配線抵抗１５に接続されたワイヤボンディング用のパッド１６を有している。
【０００５】
半導体チップ１の主表面側（図１９における上面側）および裏面側（図１９における下面側）には、それぞれガラスからなる上部キャップ３０および下部キャップ４０が陽極接合により接合されている。ここにおいて、上部キャップ３０は、上記シリコン窒化膜１９ａ上に形成された接合用金属層１７を介して半導体チップ１に接合されている。また、上部キャップ３０および下部キャップ４０は、それぞれ重り部１２との対向面に重り部１２の揺動空間（重り部１２との間のギャップ）を確保し空気によるダンピング効果（いわゆるエアダンピング効果）を得るための凹所３０ａ，４０ａが形成されている。なお、半導体チップ１と上部キャップ３０と下部キャップ４０とでセンサチップを構成しており、センサチップは、下部キャップ４０が図示しないパッケージ（基板）に接着される。
【０００６】
以下、図１９の半導体加速度センサの製造方法について簡単に説明する。
【０００７】
まず、単結晶シリコン基板１０の主表面および裏面それぞれの全面にシリコン酸化膜１８ａ，１８ｂ（図２２（ａ）参照）を形成し、その後、主表面側のシリコン酸化膜１８ａ上にフォトレジスト層（図示せず）を塗布形成し、ゲージ抵抗１４を形成するために該フォトレジスト層をパターニングする。その後、該パターニングされたフォトレジスト層をマスクとして、単結晶シリコン基板１０の主表面側のシリコン酸化膜１８ａをエッチングする。
【０００８】
次に、フォトレジスト層を除去し、その後、パターニングされたシリコン酸化膜１８ａをマスクとしてイオン注入によって単結晶シリコン基板１０の主表面側にｐ形不純物のプレデポジションを行う。その後、露出した単結晶シリコン基板１０の主表面に熱酸化膜よりなるシリコン酸化膜（図示せず）をＯ2雰囲気中で形成し、続いてＮ2雰囲気中で該ｐ形不純物のドライブを行うことによりゲージ抵抗１４を形成する。要するに、単結晶シリコン基板１０の主表面側は全面がシリコン酸化膜１８ａおよび上記熱酸化膜よりなるシリコン酸化膜によって覆われる。
【０００９】
その後、単結晶シリコン基板１０の主表面側の全面にフォトレジスト層２１（図２２（ａ）参照）を塗布形成し、拡散抵抗配線１５を形成するために該フォトレジスト層２１をパターニングする。続いて、該パターニングされたフォトレジスト層２１をマスクとして、単結晶シリコン基板１０の主表面側のシリコン酸化膜１８ａをエッチングし（図２２（ｂ）参照）、イオン注入によって単結晶シリコン基板１０の主表面側にｐ形不純物２２（図２２（ｂ）参照）のプレデポジションを行う。その後、フォトレジスト層２１を除去し、露出した単結晶シリコン基板１０の主表面に熱酸化膜よりなるシリコン酸化膜１８ｃをＯ2雰囲気中で形成し、続いてＮ2雰囲気中で該ｐ形不純物２２のドライブを行うことにより拡散抵抗配線１５（図２２（ｃ）参照）を形成する。
【００１０】
次に、単結晶シリコン基板１０の主表面側および裏面側それぞれの全面にシリコン窒化膜１９ａ，１９ｂ（図２２（ｃ）参照）を形成し、単結晶シリコン基板１０の裏面側のシリコン窒化膜１９ｂ上（図２２（ｃ）における下）にフォトレジスト層（図示せず）を塗布形成し、凹所１０ａ（図１９参照）および撓み部１１および重り部１２を形成するために該フォトレジスト層をパターニングする。続いて、該パターニングされたフォトレジスト層をマスクとして、単結晶シリコン基板１０の裏面側のシリコン窒化膜１９ｂおよびシリコン酸化膜１８ｂを例えばＲＩＥ（反応性イオンエッチング）などのドライエッチング技術によってエッチングする。そして、該フォトレジスト層を除去した後、該パターニングされたシリコン窒化膜１９ｂをマスクとして、水酸化カリウム溶液を用いて単結晶シリコン基板１０を異方性エッチングすることにより凹所１０ａおよび撓み部１１および重り部１２および支持部１３を形成する。ここにおいて、凹所１０ａは重り部１２を囲むように形成されている。
【００１１】
次に、単結晶シリコン基板１０の裏面側の窒化シリコン膜１９ｂおよび酸化シリコン膜１８ｂを除去するとともに、単結晶シリコン基板１０の主表面側にてパッド１６を拡散抵抗配線１５に接続するためのコンタクトホールを形成する。
【００１２】
その後、単結晶シリコン基板１０の主表面側の全面にコンタクトホールが埋め込まれるように金属層を堆積させ、該金属層をパターニングすることにより、パッド１６および接合用金属層１７（図２２（ｄ）参照）を形成する。
【００１３】
その後、単結晶シリコン基板１０に形成された薄肉の撓み部１１のうちピエゾ抵抗１４および拡散抵抗配線１５が形成された部位の近傍を残して他の部分をドライエッチング技術によってエッチングしていわゆる梁構造を形成する。
【００１４】
そして、単結晶シリコン基板１０の主表面側に、あらかじめ凹所３０ａが形成された上部キャップ３０を接合用金属層１７を介して陽極接合により接合する（図２２（ｅ）参照）。なお、上部キャップ３０には、重り部１２および撓み部１１を囲むように接合され、パッド１６は露出するようになっている（図１９参照）。
【００１５】
その後、単結晶シリコン基板１０の裏面側に、あらかじめ凹所４０ａが形成された下部キャップ４０を陽極接合により接合する。
【００１６】
そして、スクライブ線に沿ってダイシングを行うことによって個々のセンサチップを形成する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記図１９に示した従来構成の半導体加速度センサでは、図２１に示すように、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間６０が形成される。この隙間６０は、図２２（ｃ）ないし（ｅ）に示すようにシリコン酸化膜１８ａと熱酸化膜よりなるシリコン酸化膜１８ｃとの膜厚が異なることによって接合用金属層１７表面に段差が生じることに起因している。要するに、上述の製造方法に起因して接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間６０が形成される。
【００１８】
ところで、このような隙間６０が形成されていると、ダイシング時に水や切削屑が該隙間６０からセンサチップ内部へ侵入し、撓み部１１が破壊されたり特性が劣化してしまうという不具合があった。
【００１９】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、ダイシングに伴う収率の低下が抑制される加速度センサの製造方法を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、支持部に薄肉の撓み部を介して揺動自在に支持された重り部を有し、撓み部にあって該撓み部の変形を検出するセンシング部と該センシング部から支持部にわたる拡散抵抗配線とが主表面側に形成された半導体基板と、該半導体基板の主表面上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に支持部に対応して重り部および撓み部を囲むように形成された接合用の金属層と、該金属層を介して半導体基板に接合された第１のキャップと、半導体基板の裏面側に接合され少なくとも重り部および撓み部を囲む第２のキャップとを備えた加速度センサの製造方法であって、半導体基板の主表面上に形成され拡散抵抗配線上で表面に凹部を有する上記絶縁膜を形成した後、半導体基板の主表面側にＳＯＧ膜を回転塗布することにより半導体基板の主表面側を平坦化し、当該平坦化された面上に上記金属層を形成し、その後、第１のキャップを上記金属層を介して半導体基板に接合し、さらに半導体基板と第２のキャップとで囲まれる空間と外部とを連通させる通気穴が厚み方向に貫設された第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合することを特徴とし、平坦化された面上に金属層が形成されることにより該金属層の表面も平坦になり、該金属層と第１のキャップとの間に隙間が形成されないので、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを防止することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となる。また、第２のキャップに通気穴が設けられているので、第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合した後に該通気穴を塞ぐことにより空気のダンピング効果を得ることができる。
【００２１】
請求項２の発明は、支持部に薄肉の撓み部を介して揺動自在に支持された重り部を有し、撓み部にあって該撓み部の変形を検出するセンシング部と該センシング部から支持部にわたる拡散抵抗配線とが主表面側に形成された半導体基板と、該半導体基板の主表面上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に支持部に対応して重り部および撓み部を囲むように形成された接合用の金属層と、該金属層を介して半導体基板に接合された第１のキャップと、半導体基板の裏面側に接合され少なくとも重り部および撓み部を囲む第２のキャップとを備えた加速度センサの製造方法であって、半導体基板の主表面上に形成され拡散抵抗配線上で表面に凹部を有する上記絶縁膜を形成した後、上記絶縁膜上に表面が平坦化された上記金属層を形成し、その後、第１のキャップを上記金属層を介して半導体基板に接合し、さらに半導体基板と第２のキャップとで囲まれる空間と外部とを連通させる通気穴が厚み方向に貫設された第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合することを特徴とし、金属層が平坦化されていることにより、該金属層と第１のキャップとの間に隙間が形成されないので、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを防止することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となる。また、第２のキャップに通気穴が設けられているので、第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合した後に該通気穴を塞ぐことにより空気のダンピング効果を得ることができる。
【００２２】
請求項３の発明は、支持部に薄肉の撓み部を介して揺動自在に支持された重り部を有し、撓み部にあって該撓み部の変形を検出するセンシング部と該センシング部から支持部にわたる拡散抵抗配線とが主表面側に形成された半導体基板と、該半導体基板の主表面上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に支持部に対応して重り部および撓み部を囲むように形成された接合用の金属層と、該金属層を介して半導体基板に接合された第１のキャップと、半導体基板の裏面側に接合され少なくとも重り部および撓み部を囲む第２のキャップとを備えた加速度センサの製造方法であって、半導体基板の主表面上に形成され拡散抵抗配線上で表面に凹部を有する上記絶縁膜を形成した後、上記絶縁膜上に上記金属層を形成し、その後、上記金属層と第１のキャップとの間に形成される隙間の少なくとも一部を塞ぐ突起部が突設された第１のキャップを上記金属層を介して半導体基板に接合し、さらに第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合することを特徴とし、上記金属層と第１のキャップとの間に形成される隙間の少なくとも一部を塞ぐ突起部が突設された第１のキャップを上記金属層を介して半導体基板に接合することにより、該金属層と第１のキャップとの間に形成される隙間が小さくなるので、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となる。
【００２３】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、上記突起部は複数個設けられているので、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのをより一層抑制することが可能となり、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本実施形態における半導体加速度センサは、図２（ｂ）に示すように、図１９に示した従来構成と同様、支持部１３に薄肉の撓み部１１を介して揺動自在に支持された重り部１２を有し、撓み部１１に撓み部１１の変形を検出するセンシング部たるゲージ抵抗１４（図２０参照）が形成され、ゲージ抵抗１４から支持部１３にわたって拡散抵抗配線１５が形成された半導体チップ１を備えている。ここにおいて、半導体チップ１における重り部１２と、撓み部１１と、支持部１３とはｎ形の単結晶シリコン基板１０をエッチング加工することで一体に形成されている。
【００３５】
また、単結晶シリコン基板１０の主表面上には、酸化シリコン膜１８ａが形成され、該シリコン酸化膜１８ａ上にはシリコン窒化膜１９ａが形成されている。なお、本実施形態では、シリコン酸化膜１８ａとシリコン窒化膜１９ａとで絶縁膜を構成している。
【００３６】
さらに、半導体チップ１は、シリコン窒化膜１９ａおよびシリコン酸化膜１８ａに開孔されたコンタクトホール（図示せず）を通して拡散配線抵抗１５に接続されたワイヤボンディング用のパッド１６を有している。
【００３７】
半導体チップ１の主表面側（図２（ｂ）における上面側）および裏面側（図２（ｂ）における下面側）には、それぞれガラスからなる上部キャップ（第１のキャップ）３０および下部キャップ（第２のキャップ）４０が陽極接合により接合されている。ここにおいて、上部キャップ３０は、上記シリコン窒化膜１９ａ上に形成されたアルミニウムよりなる接合用金属層１７を介して半導体チップ１に接合されている。また、上部キャップ３０および下部キャップ４０は、それぞれ重り部１２との対向面に重り部１２の揺動空間（重り部１２との間のギャップ）を確保し空気によるダンピング効果（いわゆるエアダンピング効果）を得るための凹所３０ａ，４０ａが形成されている。なお、半導体チップ１と上部キャップ３０と下部キャップ４０とでセンサチップを構成しており、センサチップは、下部キャップ４０の裏面（図２（ｂ）における下面）が接着材により基板５０に接着されることによって基板５０に実装されている。
【００３８】
ところで、本実施形態では、図１（ｃ）に示すように、拡散抵抗配線１５上のシリコン窒化膜１９ａと上部キャップ３０との間にＳＯＧ膜５が埋め込まれている点に特徴がある。言い換えれば、本実施形態では、図２１に示した拡散抵抗配線１５上のシリコン窒化膜１９ａと上部キャップ３０との間の隙間６０にＳＯＧ膜５が埋め込まれている。また、本実施形態では、下部キャップ４０には、半導体チップ１と下部キャップ４０とで囲まれる空間（つまり、センサチップの内部空間）と外部とを連通させる通気穴４０ｂが設けられている。この通気穴４０ｂは、図２（ｂ）において、重り部１２の下方に形成されている。また、通気穴４０ｂは、下部キャップ４０の裏面を接着する際に接着材５１により塞がれている。
【００３９】
以下、本実施形態の半導体加速度センサの製造方法について図１および図２を参照しながら説明する。なお、図１は接合用金属層１７が形成される部位の主要工程断面を示し、図２はセンサチップ全体の主要工程断面を示す。
【００４０】
まず、両面（主表面および裏面）に鏡面研磨処理を施した単結晶シリコン基板１０の主表面および裏面それぞれの全面に熱酸化によりシリコン酸化膜１８ａ，１８ｂ（図１（ａ）参照）を形成し、その後、主表面側のシリコン酸化膜１８ａ上にフォトレジスト層（図示せず）を塗布形成し、ゲージ抵抗１４を形成するために該フォトレジスト層をパターニングする。その後、該パターニングされたフォトレジスト層をマスクとして、単結晶シリコン基板１０の主表面側のシリコン酸化膜１８ａをエッチングする。
【００４１】
次に、フォトレジスト層を除去し、その後、パターニングされたシリコン酸化膜１８ａをマスクとしてイオン注入によって単結晶シリコン基板１０の主表面側にｐ形不純物のプレデポジションを行う。その後、露出した単結晶シリコン基板１０の主表面に熱酸化膜よりなるシリコン酸化膜（図示せず）をＯ2雰囲気中で形成し、続いてＮ2雰囲気中で該ｐ形不純物のドライブを行うことによりゲージ抵抗１４を形成する。要するに、単結晶シリコン基板１０の主表面側は全面がシリコン酸化膜１８ａおよび上記熱酸化膜よりなるシリコン酸化膜によって覆われる。
【００４２】
その後、単結晶シリコン基板１０の主表面側の全面にフォトレジスト層２１（図１（ａ）参照）を塗布形成し、拡散抵抗配線１５を形成するために該フォトレジスト層２１をパターニングする。続いて、該パターニングされたフォトレジスト層２１をマスクとして、単結晶シリコン基板１０の主表面側のシリコン酸化膜１８ａをエッチングし（図１（ｂ）参照）、イオン注入によって単結晶シリコン基板１０の主表面側にｐ形不純物２２（図１（ｂ）参照）のプレデポジションを行う。その後、フォトレジスト層２１を除去し、露出した単結晶シリコン基板１０の主表面に熱酸化膜よりなるシリコン酸化膜１８ｃをＯ2雰囲気中で形成し、続いてＮ2雰囲気中で該ｐ形不純物２２のドライブを行うことにより拡散抵抗配線１５（図１（ｃ）参照）を形成する。
【００４３】
次に、単結晶シリコン基板１０の主表面側および裏面側それぞれの全面にシリコン窒化膜１９ａ，１９ｂ（図１（ｃ）参照）を形成し、単結晶シリコン基板１０の裏面側のシリコン窒化膜１９ｂ上（図１（ｃ）におけるシリコン窒化膜１９ｂの下）にフォトレジスト層（図示せず）を塗布形成し、凹所１０ａ（図２（ａ）参照）および撓み部１１および重り部１２および支持部１３を形成するために該フォトレジスト層をパターニングする。続いて、該パターニングされたフォトレジスト層をマスクとして、単結晶シリコン基板１０の裏面側のシリコン窒化膜１９ｂおよびシリコン酸化膜１８ｂを例えばＲＩＥ（反応性イオンエッチング）などのドライエッチング技術によってエッチングする。そして、該フォトレジスト層を除去した後、該パターニングされたシリコン窒化膜１９ｂをマスクとして、８０℃の水酸化カリウム溶液を用いて単結晶シリコン基板１０を異方性エッチングすることにより凹所１０ａおよび撓み部１１および重り部１２および支持部１３を形成する。ここにおいて、凹所１０ａおよび支持部１３は重り部１２を囲むように形成されている。
【００４４】
次に、単結晶シリコン基板１０の裏面側のシリコン窒化膜１９ｂおよびシリコン酸化膜１８ｂを除去する。
【００４５】
その後、単結晶シリコン基板１０の主表面側にＳＯＧ（Spin on Glass）膜５（図１（ｃ）参照）を回転塗布（スピンコート）することにより、単結晶シリコン基板１０の主表面側を平坦化させる。この時、シリコン窒化膜１９ａに形成されていた凹部（従来構成において上記隙間６０となる部分）がＳＯＧ膜５により埋め込まれる。
【００４６】
次に、単結晶シリコン基板１０の主表面側にてパッド１６を拡散抵抗配線１５に接続するためのコンタクトホール（図示せず）を形成する。
【００４７】
その後、単結晶シリコン基板１０の主表面側の全面にコンタクトホールが埋め込まれるようにアルミニウムよりなる金属層を例えばスパッタリング法によって堆積させ、該金属層をパターニングすることにより、ワイヤボンディング用のパッド１６、金属配線（図示せず）、および接合用金属層１７（図１（ｃ）参照）を形成する。
【００４８】
その後、単結晶シリコン基板１０に形成された薄肉の撓み部１１のうちピエゾ抵抗１４（図２０参照）および拡散抵抗配線１５が形成された部位の近傍を残して他の部分をドライエッチング技術によってエッチングしていわゆる梁構造を形成する。
【００４９】
そして、単結晶シリコン基板１０の主表面側に、あらかじめ凹所３０ａ（図２（ａ）参照）が形成された上部キャップ３０を接合用金属層１７を介して陽極接合により接合する（図１（ｃ）参照）。ここにおいて、接合用金属層１７の表面は平坦化されているので、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間が形成されるのを防止することができる。なお、上部キャップ３０は、重り部１２および撓み部１１を囲むように接合され、パッド１６は露出するようになっている。
【００５０】
その後、単結晶シリコン基板１０の裏面側に、あらかじめ凹所４０ａおよび通気穴４０ｂが形成された下部キャップ４０を陽極接合により接合する（図２（ａ）参照）。ところで、上部キャップ３０および下部キャップ４０それぞれの単結晶シリコン基板１０との陽極接合は真空雰囲気中で行われるが、下部キャップ４０に上記通気穴４０ｂが設けられているので、陽極接合後にセンサチップ内へ通気穴４０ｂを通して空気が入り込めるようになっている。
【００５１】
そして、上部キャップ３０および下部キャップ４０が陽極接合された単結晶シリコン基板１０（この段階ではまだウェハ）は、洗浄後にスクライブ線に沿ってダイシングされ、個々のセンサチップが形成される。ここにおいて、当該ダイシングは、下部キャップ４０の裏面にダイシング用のテープ（粘着剤の付いたプラスチックフィルム）が貼られた状態で行われるので、下部キャップ４０に設けられた通気穴４０ｂからダイシングに伴う水や切削屑が通気穴４０ｂを通してセンサチップ内に入り込むことはほとんどない。
【００５２】
ダイシング後は、下部キャップ４０の裏面を接着材（例えば、シリコーンペーストなど）により基板５０に接着する際に、上記接着材５１によって通気穴４０ｂを塞ぐ。しかして、通気穴４０ｂが塞がれるので、センサチップは空気のダンピング効果を得ることができる。
【００５３】
以上説明した本実施形態の半導体加速度センサの製造方法によれば、ＳＯＧ膜５を回転塗布することにより平坦化された面上に金属層たる接合用金属層１７が形成されるので、接合用金属層１７の表面も平坦になり、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間が形成されないから、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを防止することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、収率を高めることができ、低コスト化を図ることが可能となる。
【００５４】
（実施形態２）
本実施形態における半導体加速度センサは、図４（ｂ）に示すように、図２（ｂ）に示した実施形態１と略同じであり、図３（ｃ）に示すように、拡散抵抗配線１５上のシリコン窒化膜１９ａと上部キャップ３０との間に隙間が形成されないようにアルミニウムよりなる接合用金属層１７（金属層）を平坦化してある点に特徴がある。言い換えれば、本実施形態では、図２１に示した拡散抵抗配線１５上のシリコン窒化膜１９ａと上部キャップ３０との間の隙間６０に接合用金属層１７の一部が埋め込まれている。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５５】
以下、本実施形態の半導体加速度センサの製造方法について図３および図４を参照しながら説明するが、当該製造方法は、実施形態１の製造方法と略同じなので、同様のプロセスについては説明を一部省略し、特徴となる点についてのみ説明する。
【００５６】
本実施形態の製造方法では、実施形態１と同様の工程で拡散抵抗配線１５を形成した後、単結晶シリコン基板１０の主表面側および裏面側それぞれの全面にシリコン窒化膜１９ａ，１９ｂ（図３（ａ）参照）を形成する。
【００５７】
その後、実施形態１と同様の工程で凹所１０ａおよび撓み部１１および重り部１２および支持部１３を形成した後に、単結晶シリコン基板１０の裏面側のシリコン窒化膜１９ｂおよびシリコン酸化膜１８ｂを除去する（図３（ｂ）参照）。
【００５８】
続いて、単結晶シリコン基板１０の主表面側にてパッド１６を拡散抵抗配線１５に接続するためのコンタクトホール（図示せず）を形成する。
【００５９】
その後、単結晶シリコン基板１０の主表面側の全面にコンタクトホールが埋め込まれるようにアルミニウムよりなる金属層を例えばスパッタリング法によって実施形態１に比べて厚く堆積させ、該金属層をエッチバックすることにより該金属層を平坦化し、平坦化された金属層をパターニングすることにより、ワイヤボンディング用のパッド１６、金属配線（図示せず）、および接合用金属層１７（図３（ｃ）参照）を形成する。
【００６０】
その後、単結晶シリコン基板１０に形成された薄肉の撓み部１１のうちピエゾ抵抗１４（図２０参照）および拡散抵抗配線１５が形成された部位の近傍を残して他の部分をドライエッチング技術によってエッチングしていわゆる梁構造を形成する。
【００６１】
そして、単結晶シリコン基板１０の主表面側に、あらかじめ凹所３０ａ（図４（ａ）参照）が形成された上部キャップ３０を接合用金属層１７を介して陽極接合により接合する（図３（ｃ）参照）。ここにおいて、接合用金属層１７の表面は平坦化されているので、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間が形成されるのを防止することができる。なお、上部キャップ３０は、重り部１２および撓み部１１を囲むように接合され、パッド１６は露出するようになっている。
【００６２】
その後、単結晶シリコン基板１０の裏面側に、あらかじめ凹所４０ａおよび通気穴４０ｂが形成された下部キャップ４０を陽極接合により接合する（図４（ａ）参照）。
【００６３】
そして、上部キャップ３０および下部キャップ４０が陽極接合された単結晶シリコン基板１０（この段階ではまだウェハ）は、洗浄後にスクライブ線に沿ってダイシングされ、個々のセンサチップが形成される。
【００６４】
ダイシング後は、下部キャップ４０の裏面を接着剤（例えば、シリコーンペーストなど）により基板５０（図４（ｂ）参照）に接着する際に、上記接着剤５１によって通気穴４０ｂを塞ぐ。しかして、通気穴４０ｂが塞がれるので、センサチップは空気のダンピング効果を得ることができる。
【００６５】
以上説明した本実施形態の半導体加速度センサの製造方法によれば、接合用金属層１７が平坦化されていることにより、該接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間が形成されないから、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、収率を高めることができ、低コスト化を図ることが可能となる。
【００６６】
（実施形態３）
本実施形態における半導体加速度センサは、図６に示すように、図１９に示した従来構成と略同じであって、図５（ｂ）に示すように、拡散抵抗配線１５上の接合用金属層１７と上部キャップ３０との間の隙間６０の少なくとも一部を塞ぐ突起部３０ｂが突設された上部キャップ３０を接合用金属層１７を介して単結晶シリコン基板１０に接合してある点に特徴がある。なお、図１９に示した従来構成と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６７】
以下、本実施形態の半導体加速度センサの製造方法について図５および図６を参照しながら説明するが、当該製造方法は、従来の製造方法と略同じなので、同様のプロセスについては説明を一部省略し、特徴となる点についてのみ説明する。
【００６８】
本実施形態の製造方法では、従来と製造方法と同様の工程で凹所１０ａおよび撓み部１１および重り部１２および支持部１３を形成した後に、単結晶シリコン基板１０の裏面側の窒化シリコン膜１９ｂ（図２２（ｄ）参照）および酸化シリコン膜１８ｂ（図２２（ｄ）参照）を除去する。
【００６９】
続いて、単結晶シリコン基板１０の主表面側にてパッド１６を拡散抵抗配線１５に接続するためのコンタクトホール（図示せず）を形成する。
【００７０】
その後、単結晶シリコン基板１０の主表面側の全面にコンタクトホールが埋め込まれるようにアルミニウムよりなる金属層を例えばスパッタリング法によって堆積させ、該金属層をパターニングすることにより、ワイヤボンディング用のパッド１６、金属配線（図示せず）、および接合用金属層１７（図５（ａ）参照）を形成する。
【００７１】
その後、単結晶シリコン基板１０に形成された薄肉の撓み部１１のうちピエゾ抵抗１４（図２０参照）および拡散抵抗配線１５が形成された部位の近傍を残して他の部分をドライエッチング技術によってエッチングしていわゆる梁構造を形成する。
【００７２】
そして、単結晶シリコン基板１０の主表面側に、あらかじめ凹所３０ａ（図６参照）が形成された上部キャップ３０を接合用金属層１７を介して陽極接合により接合する（図５（ｂ）参照）。ここにおいて、上部キャップ３０には、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間の隙間６０の少なくとも一部を塞ぐ突起部３０ｂが突設されているので、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間の隙間を小さくすることができる。なお、上部キャップ３０は、重り部１２および撓み部１１を囲むように接合され、パッド１６は露出するようになっている。
【００７３】
その後、単結晶シリコン基板１０の裏面側に、あらかじめ凹所４０ａが形成された下部キャップ４０を陽極接合により接合する（図６参照）。
【００７４】
そして、上部キャップ３０および下部キャップ４０が陽極接合された単結晶シリコン基板１０（この段階ではまだウェハ）は、洗浄後にスクライブ線に沿ってダイシングされ、個々のセンサチップが形成される。
【００７５】
ダイシング後は、下部キャップ４０の裏面を接着剤（例えば、シリコーンペーストなど）により基板５０（図６参照）に接着する。
【００７６】
以上説明した本実施形態の半導体加速度センサの製造方法によれば、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に形成される隙間６０の少なくとも一部を塞ぐ突起部３０ｂが突設された上部キャップ３０を上記接合用金属層１７を介して単結晶シリコン基板１０に接合されるので、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に形成される隙間６０が小さくなるから、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となる。また、本実施形態の製造方法では、従来の製造方法において上部キャップ３０に突起部３０ｂを設けておくだけでよいから、実施形態１あるいは２のようにプロセスを変更する必要がないという利点がある。
【００７７】
（実施形態４）
本実施形態の半導体加速度センサの基本構成および製造方法は基本的に実施形態３と同じであり、図７に示すように、複数個の突起部３０ｂが突設された上部キャップ３０を接合用金属層１７を介して単結晶シリコン基板１０に接合している点が相違するだけである。なお、実施形態３と同様の構成要素には同一の符号を付してある。
【００７８】
（参考例１）
本参考例における半導体加速度センサの基本構成は図１９に示した従来構成と略同じであって、図８（ｄ）に示すように、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間６０（図２１参照）が形成される部位と図８（ｄ）において単結晶シリコン基板１０の主表面側の左端に設けられたダイシングレーンであるスクライブ線（図示せず）との間の所定位置に、ダイシング時の水流が上記隙間６０へ到達するのを防ぐための障壁１７ａを形成してある点に特徴がある。ここに、障壁１７ａは接合用金属層１７と同じ材料により形成され、接合用金属層１７表面から突設されている。
【００７９】
したがって、図９に示すようにダイシング用ブレード（ダイシング・ソー）７０を用いたダイシング時に汚れた水や切削屑が上記隙間６０へ到達するのを上記障壁１７ａによって抑制することができる。
【００８０】
以下、本参考例の半導体加速度センサの製造方法について図８を参照しながら説明する。
【００８１】
まず、両面（主表面および裏面）に鏡面研磨処理を施した単結晶シリコン基板１０の主表面および裏面それぞれの全面に熱酸化によりシリコン酸化膜１８ａ，１８ｂ（図８（ａ）参照）を形成し、その後、主表面側のシリコン酸化膜１８ａ上にフォトレジスト層（図示せず）を塗布形成し、ゲージ抵抗１４（図２０参照）を形成するために該フォトレジスト層をパターニングする。その後、該パターニングされたフォトレジスト層をマスクとして、単結晶シリコン基板１０の主表面側のシリコン酸化膜１８ａをエッチングする。
【００８２】
次に、フォトレジスト層を除去し、その後、パターニングされたシリコン酸化膜１８ａをマスクとしてイオン注入によって単結晶シリコン基板１０の主表面側にｐ形不純物のプレデポジションを行う。その後、露出した単結晶シリコン基板１０の主表面に熱酸化膜よりなるシリコン酸化膜（図示せず）をＯ2雰囲気中で形成し、続いてＮ2雰囲気中で該ｐ形不純物のドライブを行うことによりゲージ抵抗１４を形成する。要するに、単結晶シリコン基板１０の主表面側は全面がシリコン酸化膜１８ａおよび上記熱酸化膜よりなるシリコン酸化膜によって覆われる。
【００８３】
その後、単結晶シリコン基板１０の主表面側の全面にフォトレジスト層（図示せず）を塗布形成し、拡散抵抗配線１５を形成するために該フォトレジスト層をパターニングする。続いて、該パターニングされたフォトレジスト層をマスクとして、単結晶シリコン基板１０の主表面側のシリコン酸化膜１８ａをエッチングし（図８（ａ）参照）、イオン注入によって単結晶シリコン基板１０の主表面側にｐ形不純物２２（図８（ａ）参照）のプレデポジションを行う。その後、フォトレジスト層を除去し、露出した単結晶シリコン基板１０の主表面に熱酸化膜よりなるシリコン酸化膜１８ｃをＯ2雰囲気中で形成し、続いてＮ2雰囲気中で該ｐ形不純物２２のドライブを行うことにより拡散抵抗配線１５（図８（ｂ）参照）を形成する。
【００８４】
次に、例えば減圧ＣＶＤ法により単結晶シリコン基板１０の主表面側および裏面側それぞれの全面にシリコン窒化膜１９ａ，１９ｂ（図８（ｂ）参照）を形成し、単結晶シリコン基板１０の裏面側のシリコン窒化膜１９ｂ上（図８（ｂ）におけるシリコン窒化膜１９ｂの下）にフォトレジスト層（図示せず）を塗布形成し、図８（ｃ）における凹所１０ａおよび撓み部１１および重り部１２を形成するために該フォトレジスト層をパターニングする。続いて、該パターニングされたフォトレジスト層をマスクとして、単結晶シリコン基板１０の裏面側のシリコン窒化膜１９ｂおよびシリコン酸化膜１８ｂを例えばＲＩＥ（反応性イオンエッチング）などのドライエッチング技術によってエッチングする。そして、該フォトレジスト層を除去した後、該パターニングされたシリコン窒化膜１９ｂをマスクとして、８０℃の水酸化カリウム溶液を用いて単結晶シリコン基板１０を異方性エッチングすることにより凹所１０ａおよび撓み部１１および重り部１２および支持部１３を形成する。ここにおいて、凹所１０ａは重り部１２を囲むように形成されている。
【００８５】
次に、単結晶シリコン基板１０の裏面側のシリコン窒化膜１９ｂおよびシリコン酸化膜１８ｂを除去する（図８（ｃ）参照）。
【００８６】
次に、単結晶シリコン基板１０の主表面側にてパッド１６を拡散抵抗配線１５に接続するためのコンタクトホールを形成する。
【００８７】
その後、単結晶シリコン基板１０の主表面側の全面にコンタクトホールが埋め込まれるようにアルミニウムよりなる金属層を例えばスパッタリング法によって堆積させ、フォトリソグラフィ工程とドライエッチング工程とを繰り返し該金属層をパターニングすることにより、ワイヤボンディング用のパッド１６、金属配線（図示せず）、および接合用金属層１７および上記障壁１７ａを形成する（図８（ｃ）参照）。
【００８８】
その後、単結晶シリコン基板１０に形成された薄肉の撓み部１１のうちピエゾ抵抗１４（図２０参照）および拡散抵抗配線１５が形成された部位の近傍を残して他の部分をドライエッチング技術によってエッチングしていわゆる梁構造を形成する（図８（ｄ）参照）。
【００８９】
そして、単結晶シリコン基板１０の主表面側に、あらかじめ凹所３０ａが形成された上部キャップ３０を接合用金属層１７を介して陽極接合により接合する（図８（ｄ）参照）。なお、上部キャップ３０は、重り部１２および撓み部１１を囲むように接合され、パッド１６は露出するようになっている。
【００９０】
その後、単結晶シリコン基板１０の裏面側に、あらかじめ凹所４０ａが形成された下部キャップ４０を陽極接合により接合する（図８（ｄ）参照）。
【００９１】
そして、上部キャップ３０および下部キャップ４０が陽極接合された単結晶シリコン基板１０（この段階ではまだウェハ）は、洗浄後にスクライブ線に沿ってダイシングされ、個々のセンサチップが形成される。
【００９２】
ダイシング後は、下部キャップ４０の裏面を接着剤（例えば、シリコーンペーストなど）により基板５０に接着することによって基板５０に実装される。
【００９３】
以上説明した本参考例の半導体加速度センサの製造方法によれば、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間が形成される部位とスクライブ線との間の所定位置にダイシング時の水流が上記隙間へ到達するのを防ぐための障壁１７ａが形成されるから、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、収率を高めることができ、低コスト化を図ることが可能となる。
【００９４】
（参考例２）
本参考例の半導体加速度センサの基本構成および製造方法は参考例１と略同じであり、図１０に示すように、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間６０（図２１参照）が形成される部位と図１０において単結晶シリコン基板１０の主表面側の左端に設けられたスクライブ線（図示せず）との間の所定位置に、ダイシング時の水流が上記隙間６０へ到達するのを防ぐための障壁１７ｂを形成してある点に特徴がある。ここに、障壁１７ｂは接合用金属層１７およびパッド１６と同じ材料（例えばアルミニウム）により形成されている。
【００９５】
また、本参考例の製造方法では、上部キャップ３０および下部キャップ４０を単結晶シリコン基板１０に接合した後（つまり、下部キャップ４０を単結晶シリコン基板１０の裏面側に接合した後）に、上記障壁１７ｂと上部キャップ３０との間を例えばシリコーンペーストやシリコーンゲルのような接着剤７により埋め込み、その後にスクライブ線に沿ってダイシングを行う。
【００９６】
しかして、本参考例の製造方法によれば、上記障壁１７ｂと上部キャップ３０との間が接着材７により埋め込まれた状態で、ダイシングが行われるので、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを参考例１の製造方法に比べてより一層抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、収率を高めることができ、低コスト化を図ることが可能となる。
【００９７】
（参考例３）
本参考例の半導体加速度センサの基本構成および製造方法は参考例１と略同じであり、図１１に示すように、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間６０（図２１参照）が形成される部位の近傍にダイシング時の水流が撓み部１１（図１９参照）へ到達するのを防ぐための障壁１７ｃを形成してある点に特徴がある。ここに、障壁１７ｃは接合用金属層１７およびパッド１６と同じ材料（例えばアルミニウム）により形成されている。
【００９８】
また、本参考例の製造方法では、上記障壁１７ｃおよび接合用金属層１７およびパッド１６を形成した後に上部キャップを陽極接合した後、下部キャップ４０を陽極接合し、その後にスクライブ線に沿ってダイシングを行う点に特徴がある。
【００９９】
しかして、本参考例の製造方法によれば、上記障壁１７ｃを設けたことにより、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、収率を高めることができ、低コスト化を図ることが可能となる。
【０１００】
（参考例４）
本参考例の半導体加速度センサの基本構成および製造方法は参考例３と基本的に同じであって、図１２に示すように上記障壁１７ｃが収納される凹部３０ｃが形成された上部キャップ３０を接合用金属層１７を介して単結晶シリコン基板１０に接合している点に特徴がある。
【０１０１】
しかして、本参考例の製造方法によれば、上部キャップ３０と接合用金属層１７とのアライメント精度を高めることができ、また、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのをより一層抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となる。
（参考例５）
本参考例の半導体加速度センサの基本構成は図１９に示した従来の半導体加速度センサと略同じであり、図１３に示すように、接合用金属層１７とシリコン窒化膜１９ａとの間に多結晶シリコン層８を介在させている点が相違だけである。
【０１０２】
また、本参考例の半導体加速度センサの製造方法は、従来の製造方法と略同じであり、接合用金属層１７を形成する前に、単結晶シリコン基板１０の主表面側に例えば減圧ＣＶＤ法により多結晶シリコン層８を堆積させ、該多結晶シリコン層８をフォトリソグラフィ技術およびドライエッチング技術を利用してパターニングすることにより、接合用金属層１７の形成予定領域に上記多結晶シリコン層８を形成する点が相違するだけである。
【０１０３】
（参考例６）
本参考例の半導体加速度センサの基本構成および製造方法は従来例と略同じであり、図１４に示すように、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間６０（図２１参照）が形成される部位と図１４において単結晶シリコン基板１０の主表面側の左端に設けられたスクライブ線（図示せず）との間の所定位置に、ダイシング時の水流（図１４中に矢印で示す）が上記隙間６０へ到達するのを防ぐための障壁３０ｄを形成してある点に特徴がある。ここに、障壁３０ｄはガラスよりなり上部キャップ３０に一体に形成されている。
【０１０４】
また、本参考例の半導体加速度センサの製造方法は、従来の製造方法と略同じであり、上記障壁３０ｄが形成された上部キャップ３０を接合用金属層１７を介して単結晶シリコン基板１０に接合する点が相違するだけである。
【０１０５】
しかして、本参考例の製造方法によれば、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間６０が形成される部位とスクライブ線との間の所定位置にダイシング時の水流が上記隙間６０へ到達するのを防ぐための障壁３０ｄが突設された上部キャップ３０が接合用金属層１７を介して単結晶シリコン基板１０に接合されるから、上部キャップ３０と接合用金属層１７との合わせ精度を高めることができ、また、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となる。
【０１０６】
（参考例７）
本参考例の半導体加速度センサの基本構成および製造方法は参考例６と略同じであり、図１５に示す障壁３０ｄが上部キャップ３０へのメタライズ処理を利用して形成されている点が相違するだけである。ここにおいて、障壁３０ｄは参考例６と同様の位置において上部キャップ３０から突設されている。
【０１０７】
本参考例では、参考例６のように上部キャップ３０を加工して障壁３０を形成する場合に比べ、障壁３０ｄを簡単に形成することができる。
【０１０８】
（参考例８）
本参考例の半導体加速度センサの基本構成は図１９に示した従来構成と略同じであり、図１６に示すように、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間６０（図２１参照）が形成される部位と、パッド１６との間に溝１９ｃが形成されている点に特徴がある。
【０１０９】
また、本参考例の半導体加速度センサの製造方法は、従来の製造方法と略同じであり、シリコン酸化膜１８ａを形成する前に、単結晶シリコン基板１０の主表面側において上記パッド１６に対応する部位と上記接合用金属層１７に対応する部位との間に、上記溝１９ｃを設けるための溝１０ｂを形成している点に特徴がある。ここにおいて、単結晶シリコン基板１０に溝１０ｂを形成するにはドライエッチングあるいは異方性エッチングを利用する。
【０１１０】
しかして、本参考例の製造方法によれば、シリコン酸化膜１８ａとシリコン窒化膜１９ａとから構成される絶縁膜を形成する前に、単結晶シリコン基板１０の主表面において上記パッド１６に対応する部位と上記接合用金属層１７に対応する部位との間に溝１０ｂが形成されるから、上記絶縁膜にも上記溝１０ｂに対応した部位に溝１９ｃが形成されることになり、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となる。なお、ダイシング時には純水を供給するが、センサチップには切削屑などを含んだ汚れた水となり比重が大きくなるので、溝１９ｃを設けておくことにより、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができる。
【０１１１】
（参考例９）
本参考例の半導体加速度センサの基本構成は参考例８と略同じであり、図１７に示すように、上部キャップ３０とパッド１６との間を、接合用金属層１７とパッド１６との間に形成された溝１９ｃが埋まるように接着剤（例えばシリコーンペースト）７により埋め込んである点が相違する。
【０１１２】
また、本参考例の半導体加速度センサの製造方法は、参考例８と略同じであり、下部キャップ３０を単結晶シリコン基板１０の裏面側に接合した後に、上記パッド１６と上部キャップ３０との間を溝１９ｃが埋まるように接着剤７により埋め込み、その後にダイシングを行っている点に特徴がある。
【０１１３】
しかして、本参考例の半導体加速度センサの製造方法によれば、参考例８に比べてダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのをより一層抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となる。
【０１１４】
（参考例１０）
本参考例の半導体加速度センサの基本構成は図１９に示した従来構成と略同じであり、図１８に示すように、単結晶シリコン基板１０の主表面側においてパッド１６が接合用金属層１７よりも低い位置に形成されている点が相違する。
【０１１５】
また、本参考例の半導体加速度センサの製造方法は、従来の製造方法と略同じであり、シリコン酸化膜１８ａを形成する前に、単結晶シリコン基板１０の主表面側において上記パッド１６に対応する部位と上記接合用金属層１７に対応する部位との間に、段差を形成している点に特徴がある。ここにおいて、本参考例では、シリコン酸化膜１８ａを形成する前に、単結晶シリコン基板１０の主表面側において上記パッド１６に対応する部位をエッチングすることにより上記段差を形成している。
【０１１６】
しかして、本参考例の製造方法によれば、シリコン酸化膜１８ａとシリコン窒化膜１９ａとから構成される絶縁膜を形成する前に、単結晶シリコン基板１０の主表面において上記パッド１６に対応する部位と上記接合用金属層１７に対応する部位との間に段差が形成されるから、上記絶縁膜にも上記段差に沿って段差が形成されることになり、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となる。なお、ダイシング時には純水を供給するが、センサチップには切削屑などを含んだ汚れた水となり比重が大きくなるので、接合用金属層１７に比べてスクライブ線に近いパッド１６が形成される部位を接合用金属層１７が形成される部位に対して低くしてことにより、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができる。
【０１１７】
【発明の効果】
請求項１の発明は、支持部に薄肉の撓み部を介して揺動自在に支持された重り部を有し、撓み部にあって該撓み部の変形を検出するセンシング部と該センシング部から支持部にわたる拡散抵抗配線とが主表面側に形成された半導体基板と、該半導体基板の主表面上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に支持部に対応して重り部および撓み部を囲むように形成された接合用の金属層と、該金属層を介して半導体基板に接合された第１のキャップと、半導体基板の裏面側に接合され少なくとも重り部および撓み部を囲む第２のキャップとを備えた加速度センサの製造方法であって、半導体基板の主表面上に形成され拡散抵抗配線上で表面に凹部を有する上記絶縁膜を形成した後、半導体基板の主表面側にＳＯＧ膜を回転塗布することにより半導体基板の主表面側を平坦化し、当該平坦化された面上に上記金属層を形成し、その後、第１のキャップを上記金属層を介して半導体基板に接合し、さらに半導体基板と第２のキャップとで囲まれる空間と外部とを連通させる通気穴が厚み方向に貫設された第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合するので、平坦化された面上に金属層が形成されることにより該金属層の表面も平坦になり、該金属層と第１のキャップとの間に隙間が形成されないから、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを防止することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となるという効果がある。また、第２のキャップに通気穴が設けられているので、第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合した後に該通気穴を塞ぐことにより空気のダンピング効果を得ることができる。
【０１１８】
請求項２の発明は、支持部に薄肉の撓み部を介して揺動自在に支持された重り部を有し、撓み部にあって該撓み部の変形を検出するセンシング部と該センシング部から支持部にわたる拡散抵抗配線とが主表面側に形成された半導体基板と、該半導体基板の主表面上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に支持部に対応して重り部および撓み部を囲むように形成された接合用の金属層と、該金属層を介して半導体基板に接合された第１のキャップと、半導体基板の裏面側に接合され少なくとも重り部および撓み部を囲む第２のキャップとを備えた加速度センサの製造方法であって、半導体基板の主表面上に形成され拡散抵抗配線上で表面に凹部を有する上記絶縁膜を形成した後、上記絶縁膜上に表面が平坦化された上記金属層を形成し、その後、第１のキャップを上記金属層を介して半導体基板に接合し、さらに半導体基板と第２のキャップとで囲まれる空間と外部とを連通させる通気穴が厚み方向に貫設された第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合するので、金属層が平坦化されていることにより、該金属層と第１のキャップとの間に隙間が形成されないから、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを防止することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となるという効果がある。また、第２のキャップに通気穴が設けられているので、第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合した後に該通気穴を塞ぐことにより空気のダンピング効果を得ることができる。
【０１１９】
請求項３の発明は、支持部に薄肉の撓み部を介して揺動自在に支持された重り部を有し、撓み部にあって該撓み部の変形を検出するセンシング部と該センシング部から支持部にわたる拡散抵抗配線とが主表面側に形成された半導体基板と、該半導体基板の主表面上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に支持部に対応して重り部および撓み部を囲むように形成された接合用の金属層と、該金属層を介して半導体基板に接合された第１のキャップと、半導体基板の裏面側に接合され少なくとも重り部および撓み部を囲む第２のキャップとを備えた加速度センサの製造方法であって、半導体基板の主表面上に形成され拡散抵抗配線上で表面に凹部を有する上記絶縁膜を形成した後、上記絶縁膜上に上記金属層を形成し、その後、上記金属層と第１のキャップとの間に形成される隙間の少なくとも一部を塞ぐ突起部が突設された第１のキャップを上記金属層を介して半導体基板に接合し、さらに第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合するので、上記金属層と第１のキャップとの間に形成される隙間の少なくとも一部を塞ぐ突起部が突設された第１のキャップを上記金属層を介して半導体基板に接合することにより、該金属層と第１のキャップとの間に形成される隙間が小さくなるから、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となるという効果がある。
【０１２０】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、上記突起部は複数個設けられているので、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのをより一層抑制することが可能となり、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態１の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図２】 同上の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図３】 実施形態２の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図４】 同上の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図５】 実施形態３の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図６】 同上の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図７】 実施形態４の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図８】 参考例１の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図９】 同上の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１０】 参考例２の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１１】 参考例３の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１２】 参考例４の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１３】 参考例５の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１４】 参考例６の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１５】 参考例７の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１６】 参考例８の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１７】 参考例９の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１８】 参考例１０の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１９】 従来の半導体加速度センサの概略断面図である。
【図２０】 同上の概略構成図である。
【図２１】 同上の要部断面図である。
【図２２】 同上の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【符号の説明】
５ ＳＯＧ膜
１０ 単結晶シリコン基板
１５ 拡散抵抗配線
１７ 接合用金属層
１８ａ シリコン酸化膜
１９ａ シリコン窒化膜
３０ 上部キャップ
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車、航空機、家電製品などに用いられる加速度センサの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車など産業上の様々な分野において、加速度センサが多岐にわたって用いられるようになっている。なかでも、信頼性、コスト、小型軽量化の点から、車載関係や家電製品などにおける半導体加速度センサの使用が急増している。
【０００３】
この種の半導体加速度センサとしては、例えば図１９および図２０に示すように、支持部１３に薄肉の撓み部１１を介して揺動自在に支持された重り部１２を有し、撓み部１１に撓み部１１の変形を検出するセンシング部たるゲージ抵抗１４（図２０参照）が形成され、ゲージ抵抗１４から支持部１３にわたって拡散抵抗配線１５が形成された半導体チップ１を備えたものが提案されている（例えば、特開平７−２６０８２１号公報、特開平８−７５７７９号公報）。ここにおいて、半導体チップ１における重り部１２と、撓み部１１と、支持部１３とはｎ形の単結晶シリコン基板１０をエッチング加工することで一体に形成されている。
【０００４】
また、単結晶シリコン基板１０の主表面上には、酸化シリコン膜１８ａが形成され、該シリコン酸化膜１８ａ上にはシリコン窒化膜１９ａが形成されている。さらに、半導体チップ１は、シリコン窒化膜１９ａおよびシリコン酸化膜１８ａに開孔されたコンタクトホール（図示せず）を通して拡散配線抵抗１５に接続されたワイヤボンディング用のパッド１６を有している。
【０００５】
半導体チップ１の主表面側（図１９における上面側）および裏面側（図１９における下面側）には、それぞれガラスからなる上部キャップ３０および下部キャップ４０が陽極接合により接合されている。ここにおいて、上部キャップ３０は、上記シリコン窒化膜１９ａ上に形成された接合用金属層１７を介して半導体チップ１に接合されている。また、上部キャップ３０および下部キャップ４０は、それぞれ重り部１２との対向面に重り部１２の揺動空間（重り部１２との間のギャップ）を確保し空気によるダンピング効果（いわゆるエアダンピング効果）を得るための凹所３０ａ，４０ａが形成されている。なお、半導体チップ１と上部キャップ３０と下部キャップ４０とでセンサチップを構成しており、センサチップは、下部キャップ４０が図示しないパッケージ（基板）に接着される。
【０００６】
以下、図１９の半導体加速度センサの製造方法について簡単に説明する。
【０００７】
まず、単結晶シリコン基板１０の主表面および裏面それぞれの全面にシリコン酸化膜１８ａ，１８ｂ（図２２（ａ）参照）を形成し、その後、主表面側のシリコン酸化膜１８ａ上にフォトレジスト層（図示せず）を塗布形成し、ゲージ抵抗１４を形成するために該フォトレジスト層をパターニングする。その後、該パターニングされたフォトレジスト層をマスクとして、単結晶シリコン基板１０の主表面側のシリコン酸化膜１８ａをエッチングする。
【０００８】
次に、フォトレジスト層を除去し、その後、パターニングされたシリコン酸化膜１８ａをマスクとしてイオン注入によって単結晶シリコン基板１０の主表面側にｐ形不純物のプレデポジションを行う。その後、露出した単結晶シリコン基板１０の主表面に熱酸化膜よりなるシリコン酸化膜（図示せず）をＯ2雰囲気中で形成し、続いてＮ2雰囲気中で該ｐ形不純物のドライブを行うことによりゲージ抵抗１４を形成する。要するに、単結晶シリコン基板１０の主表面側は全面がシリコン酸化膜１８ａおよび上記熱酸化膜よりなるシリコン酸化膜によって覆われる。
【０００９】
その後、単結晶シリコン基板１０の主表面側の全面にフォトレジスト層２１（図２２（ａ）参照）を塗布形成し、拡散抵抗配線１５を形成するために該フォトレジスト層２１をパターニングする。続いて、該パターニングされたフォトレジスト層２１をマスクとして、単結晶シリコン基板１０の主表面側のシリコン酸化膜１８ａをエッチングし（図２２（ｂ）参照）、イオン注入によって単結晶シリコン基板１０の主表面側にｐ形不純物２２（図２２（ｂ）参照）のプレデポジションを行う。その後、フォトレジスト層２１を除去し、露出した単結晶シリコン基板１０の主表面に熱酸化膜よりなるシリコン酸化膜１８ｃをＯ2雰囲気中で形成し、続いてＮ2雰囲気中で該ｐ形不純物２２のドライブを行うことにより拡散抵抗配線１５（図２２（ｃ）参照）を形成する。
【００１０】
次に、単結晶シリコン基板１０の主表面側および裏面側それぞれの全面にシリコン窒化膜１９ａ，１９ｂ（図２２（ｃ）参照）を形成し、単結晶シリコン基板１０の裏面側のシリコン窒化膜１９ｂ上（図２２（ｃ）における下）にフォトレジスト層（図示せず）を塗布形成し、凹所１０ａ（図１９参照）および撓み部１１および重り部１２を形成するために該フォトレジスト層をパターニングする。続いて、該パターニングされたフォトレジスト層をマスクとして、単結晶シリコン基板１０の裏面側のシリコン窒化膜１９ｂおよびシリコン酸化膜１８ｂを例えばＲＩＥ（反応性イオンエッチング）などのドライエッチング技術によってエッチングする。そして、該フォトレジスト層を除去した後、該パターニングされたシリコン窒化膜１９ｂをマスクとして、水酸化カリウム溶液を用いて単結晶シリコン基板１０を異方性エッチングすることにより凹所１０ａおよび撓み部１１および重り部１２および支持部１３を形成する。ここにおいて、凹所１０ａは重り部１２を囲むように形成されている。
【００１１】
次に、単結晶シリコン基板１０の裏面側の窒化シリコン膜１９ｂおよび酸化シリコン膜１８ｂを除去するとともに、単結晶シリコン基板１０の主表面側にてパッド１６を拡散抵抗配線１５に接続するためのコンタクトホールを形成する。
【００１２】
その後、単結晶シリコン基板１０の主表面側の全面にコンタクトホールが埋め込まれるように金属層を堆積させ、該金属層をパターニングすることにより、パッド１６および接合用金属層１７（図２２（ｄ）参照）を形成する。
【００１３】
その後、単結晶シリコン基板１０に形成された薄肉の撓み部１１のうちピエゾ抵抗１４および拡散抵抗配線１５が形成された部位の近傍を残して他の部分をドライエッチング技術によってエッチングしていわゆる梁構造を形成する。
【００１４】
そして、単結晶シリコン基板１０の主表面側に、あらかじめ凹所３０ａが形成された上部キャップ３０を接合用金属層１７を介して陽極接合により接合する（図２２（ｅ）参照）。なお、上部キャップ３０には、重り部１２および撓み部１１を囲むように接合され、パッド１６は露出するようになっている（図１９参照）。
【００１５】
その後、単結晶シリコン基板１０の裏面側に、あらかじめ凹所４０ａが形成された下部キャップ４０を陽極接合により接合する。
【００１６】
そして、スクライブ線に沿ってダイシングを行うことによって個々のセンサチップを形成する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記図１９に示した従来構成の半導体加速度センサでは、図２１に示すように、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間６０が形成される。この隙間６０は、図２２（ｃ）ないし（ｅ）に示すようにシリコン酸化膜１８ａと熱酸化膜よりなるシリコン酸化膜１８ｃとの膜厚が異なることによって接合用金属層１７表面に段差が生じることに起因している。要するに、上述の製造方法に起因して接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間６０が形成される。
【００１８】
ところで、このような隙間６０が形成されていると、ダイシング時に水や切削屑が該隙間６０からセンサチップ内部へ侵入し、撓み部１１が破壊されたり特性が劣化してしまうという不具合があった。
【００１９】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、ダイシングに伴う収率の低下が抑制される加速度センサの製造方法を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、支持部に薄肉の撓み部を介して揺動自在に支持された重り部を有し、撓み部にあって該撓み部の変形を検出するセンシング部と該センシング部から支持部にわたる拡散抵抗配線とが主表面側に形成された半導体基板と、該半導体基板の主表面上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に支持部に対応して重り部および撓み部を囲むように形成された接合用の金属層と、該金属層を介して半導体基板に接合された第１のキャップと、半導体基板の裏面側に接合され少なくとも重り部および撓み部を囲む第２のキャップとを備えた加速度センサの製造方法であって、半導体基板の主表面上に形成され拡散抵抗配線上で表面に凹部を有する上記絶縁膜を形成した後、半導体基板の主表面側にＳＯＧ膜を回転塗布することにより半導体基板の主表面側を平坦化し、当該平坦化された面上に上記金属層を形成し、その後、第１のキャップを上記金属層を介して半導体基板に接合し、さらに半導体基板と第２のキャップとで囲まれる空間と外部とを連通させる通気穴が厚み方向に貫設された第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合することを特徴とし、平坦化された面上に金属層が形成されることにより該金属層の表面も平坦になり、該金属層と第１のキャップとの間に隙間が形成されないので、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを防止することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となる。また、第２のキャップに通気穴が設けられているので、第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合した後に該通気穴を塞ぐことにより空気のダンピング効果を得ることができる。
【００２１】
請求項２の発明は、支持部に薄肉の撓み部を介して揺動自在に支持された重り部を有し、撓み部にあって該撓み部の変形を検出するセンシング部と該センシング部から支持部にわたる拡散抵抗配線とが主表面側に形成された半導体基板と、該半導体基板の主表面上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に支持部に対応して重り部および撓み部を囲むように形成された接合用の金属層と、該金属層を介して半導体基板に接合された第１のキャップと、半導体基板の裏面側に接合され少なくとも重り部および撓み部を囲む第２のキャップとを備えた加速度センサの製造方法であって、半導体基板の主表面上に形成され拡散抵抗配線上で表面に凹部を有する上記絶縁膜を形成した後、上記絶縁膜上に表面が平坦化された上記金属層を形成し、その後、第１のキャップを上記金属層を介して半導体基板に接合し、さらに半導体基板と第２のキャップとで囲まれる空間と外部とを連通させる通気穴が厚み方向に貫設された第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合することを特徴とし、金属層が平坦化されていることにより、該金属層と第１のキャップとの間に隙間が形成されないので、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを防止することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となる。また、第２のキャップに通気穴が設けられているので、第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合した後に該通気穴を塞ぐことにより空気のダンピング効果を得ることができる。
【００２２】
請求項３の発明は、支持部に薄肉の撓み部を介して揺動自在に支持された重り部を有し、撓み部にあって該撓み部の変形を検出するセンシング部と該センシング部から支持部にわたる拡散抵抗配線とが主表面側に形成された半導体基板と、該半導体基板の主表面上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に支持部に対応して重り部および撓み部を囲むように形成された接合用の金属層と、該金属層を介して半導体基板に接合された第１のキャップと、半導体基板の裏面側に接合され少なくとも重り部および撓み部を囲む第２のキャップとを備えた加速度センサの製造方法であって、半導体基板の主表面上に形成され拡散抵抗配線上で表面に凹部を有する上記絶縁膜を形成した後、上記絶縁膜上に上記金属層を形成し、その後、上記金属層と第１のキャップとの間に形成される隙間の少なくとも一部を塞ぐ突起部が突設された第１のキャップを上記金属層を介して半導体基板に接合し、さらに第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合することを特徴とし、上記金属層と第１のキャップとの間に形成される隙間の少なくとも一部を塞ぐ突起部が突設された第１のキャップを上記金属層を介して半導体基板に接合することにより、該金属層と第１のキャップとの間に形成される隙間が小さくなるので、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となる。
【００２３】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、上記突起部は複数個設けられているので、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのをより一層抑制することが可能となり、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本実施形態における半導体加速度センサは、図２（ｂ）に示すように、図１９に示した従来構成と同様、支持部１３に薄肉の撓み部１１を介して揺動自在に支持された重り部１２を有し、撓み部１１に撓み部１１の変形を検出するセンシング部たるゲージ抵抗１４（図２０参照）が形成され、ゲージ抵抗１４から支持部１３にわたって拡散抵抗配線１５が形成された半導体チップ１を備えている。ここにおいて、半導体チップ１における重り部１２と、撓み部１１と、支持部１３とはｎ形の単結晶シリコン基板１０をエッチング加工することで一体に形成されている。
【００３５】
また、単結晶シリコン基板１０の主表面上には、酸化シリコン膜１８ａが形成され、該シリコン酸化膜１８ａ上にはシリコン窒化膜１９ａが形成されている。なお、本実施形態では、シリコン酸化膜１８ａとシリコン窒化膜１９ａとで絶縁膜を構成している。
【００３６】
さらに、半導体チップ１は、シリコン窒化膜１９ａおよびシリコン酸化膜１８ａに開孔されたコンタクトホール（図示せず）を通して拡散配線抵抗１５に接続されたワイヤボンディング用のパッド１６を有している。
【００３７】
半導体チップ１の主表面側（図２（ｂ）における上面側）および裏面側（図２（ｂ）における下面側）には、それぞれガラスからなる上部キャップ（第１のキャップ）３０および下部キャップ（第２のキャップ）４０が陽極接合により接合されている。ここにおいて、上部キャップ３０は、上記シリコン窒化膜１９ａ上に形成されたアルミニウムよりなる接合用金属層１７を介して半導体チップ１に接合されている。また、上部キャップ３０および下部キャップ４０は、それぞれ重り部１２との対向面に重り部１２の揺動空間（重り部１２との間のギャップ）を確保し空気によるダンピング効果（いわゆるエアダンピング効果）を得るための凹所３０ａ，４０ａが形成されている。なお、半導体チップ１と上部キャップ３０と下部キャップ４０とでセンサチップを構成しており、センサチップは、下部キャップ４０の裏面（図２（ｂ）における下面）が接着材により基板５０に接着されることによって基板５０に実装されている。
【００３８】
ところで、本実施形態では、図１（ｃ）に示すように、拡散抵抗配線１５上のシリコン窒化膜１９ａと上部キャップ３０との間にＳＯＧ膜５が埋め込まれている点に特徴がある。言い換えれば、本実施形態では、図２１に示した拡散抵抗配線１５上のシリコン窒化膜１９ａと上部キャップ３０との間の隙間６０にＳＯＧ膜５が埋め込まれている。また、本実施形態では、下部キャップ４０には、半導体チップ１と下部キャップ４０とで囲まれる空間（つまり、センサチップの内部空間）と外部とを連通させる通気穴４０ｂが設けられている。この通気穴４０ｂは、図２（ｂ）において、重り部１２の下方に形成されている。また、通気穴４０ｂは、下部キャップ４０の裏面を接着する際に接着材５１により塞がれている。
【００３９】
以下、本実施形態の半導体加速度センサの製造方法について図１および図２を参照しながら説明する。なお、図１は接合用金属層１７が形成される部位の主要工程断面を示し、図２はセンサチップ全体の主要工程断面を示す。
【００４０】
まず、両面（主表面および裏面）に鏡面研磨処理を施した単結晶シリコン基板１０の主表面および裏面それぞれの全面に熱酸化によりシリコン酸化膜１８ａ，１８ｂ（図１（ａ）参照）を形成し、その後、主表面側のシリコン酸化膜１８ａ上にフォトレジスト層（図示せず）を塗布形成し、ゲージ抵抗１４を形成するために該フォトレジスト層をパターニングする。その後、該パターニングされたフォトレジスト層をマスクとして、単結晶シリコン基板１０の主表面側のシリコン酸化膜１８ａをエッチングする。
【００４１】
次に、フォトレジスト層を除去し、その後、パターニングされたシリコン酸化膜１８ａをマスクとしてイオン注入によって単結晶シリコン基板１０の主表面側にｐ形不純物のプレデポジションを行う。その後、露出した単結晶シリコン基板１０の主表面に熱酸化膜よりなるシリコン酸化膜（図示せず）をＯ2雰囲気中で形成し、続いてＮ2雰囲気中で該ｐ形不純物のドライブを行うことによりゲージ抵抗１４を形成する。要するに、単結晶シリコン基板１０の主表面側は全面がシリコン酸化膜１８ａおよび上記熱酸化膜よりなるシリコン酸化膜によって覆われる。
【００４２】
その後、単結晶シリコン基板１０の主表面側の全面にフォトレジスト層２１（図１（ａ）参照）を塗布形成し、拡散抵抗配線１５を形成するために該フォトレジスト層２１をパターニングする。続いて、該パターニングされたフォトレジスト層２１をマスクとして、単結晶シリコン基板１０の主表面側のシリコン酸化膜１８ａをエッチングし（図１（ｂ）参照）、イオン注入によって単結晶シリコン基板１０の主表面側にｐ形不純物２２（図１（ｂ）参照）のプレデポジションを行う。その後、フォトレジスト層２１を除去し、露出した単結晶シリコン基板１０の主表面に熱酸化膜よりなるシリコン酸化膜１８ｃをＯ2雰囲気中で形成し、続いてＮ2雰囲気中で該ｐ形不純物２２のドライブを行うことにより拡散抵抗配線１５（図１（ｃ）参照）を形成する。
【００４３】
次に、単結晶シリコン基板１０の主表面側および裏面側それぞれの全面にシリコン窒化膜１９ａ，１９ｂ（図１（ｃ）参照）を形成し、単結晶シリコン基板１０の裏面側のシリコン窒化膜１９ｂ上（図１（ｃ）におけるシリコン窒化膜１９ｂの下）にフォトレジスト層（図示せず）を塗布形成し、凹所１０ａ（図２（ａ）参照）および撓み部１１および重り部１２および支持部１３を形成するために該フォトレジスト層をパターニングする。続いて、該パターニングされたフォトレジスト層をマスクとして、単結晶シリコン基板１０の裏面側のシリコン窒化膜１９ｂおよびシリコン酸化膜１８ｂを例えばＲＩＥ（反応性イオンエッチング）などのドライエッチング技術によってエッチングする。そして、該フォトレジスト層を除去した後、該パターニングされたシリコン窒化膜１９ｂをマスクとして、８０℃の水酸化カリウム溶液を用いて単結晶シリコン基板１０を異方性エッチングすることにより凹所１０ａおよび撓み部１１および重り部１２および支持部１３を形成する。ここにおいて、凹所１０ａおよび支持部１３は重り部１２を囲むように形成されている。
【００４４】
次に、単結晶シリコン基板１０の裏面側のシリコン窒化膜１９ｂおよびシリコン酸化膜１８ｂを除去する。
【００４５】
その後、単結晶シリコン基板１０の主表面側にＳＯＧ（Spin on Glass）膜５（図１（ｃ）参照）を回転塗布（スピンコート）することにより、単結晶シリコン基板１０の主表面側を平坦化させる。この時、シリコン窒化膜１９ａに形成されていた凹部（従来構成において上記隙間６０となる部分）がＳＯＧ膜５により埋め込まれる。
【００４６】
次に、単結晶シリコン基板１０の主表面側にてパッド１６を拡散抵抗配線１５に接続するためのコンタクトホール（図示せず）を形成する。
【００４７】
その後、単結晶シリコン基板１０の主表面側の全面にコンタクトホールが埋め込まれるようにアルミニウムよりなる金属層を例えばスパッタリング法によって堆積させ、該金属層をパターニングすることにより、ワイヤボンディング用のパッド１６、金属配線（図示せず）、および接合用金属層１７（図１（ｃ）参照）を形成する。
【００４８】
その後、単結晶シリコン基板１０に形成された薄肉の撓み部１１のうちピエゾ抵抗１４（図２０参照）および拡散抵抗配線１５が形成された部位の近傍を残して他の部分をドライエッチング技術によってエッチングしていわゆる梁構造を形成する。
【００４９】
そして、単結晶シリコン基板１０の主表面側に、あらかじめ凹所３０ａ（図２（ａ）参照）が形成された上部キャップ３０を接合用金属層１７を介して陽極接合により接合する（図１（ｃ）参照）。ここにおいて、接合用金属層１７の表面は平坦化されているので、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間が形成されるのを防止することができる。なお、上部キャップ３０は、重り部１２および撓み部１１を囲むように接合され、パッド１６は露出するようになっている。
【００５０】
その後、単結晶シリコン基板１０の裏面側に、あらかじめ凹所４０ａおよび通気穴４０ｂが形成された下部キャップ４０を陽極接合により接合する（図２（ａ）参照）。ところで、上部キャップ３０および下部キャップ４０それぞれの単結晶シリコン基板１０との陽極接合は真空雰囲気中で行われるが、下部キャップ４０に上記通気穴４０ｂが設けられているので、陽極接合後にセンサチップ内へ通気穴４０ｂを通して空気が入り込めるようになっている。
【００５１】
そして、上部キャップ３０および下部キャップ４０が陽極接合された単結晶シリコン基板１０（この段階ではまだウェハ）は、洗浄後にスクライブ線に沿ってダイシングされ、個々のセンサチップが形成される。ここにおいて、当該ダイシングは、下部キャップ４０の裏面にダイシング用のテープ（粘着剤の付いたプラスチックフィルム）が貼られた状態で行われるので、下部キャップ４０に設けられた通気穴４０ｂからダイシングに伴う水や切削屑が通気穴４０ｂを通してセンサチップ内に入り込むことはほとんどない。
【００５２】
ダイシング後は、下部キャップ４０の裏面を接着材（例えば、シリコーンペーストなど）により基板５０に接着する際に、上記接着材５１によって通気穴４０ｂを塞ぐ。しかして、通気穴４０ｂが塞がれるので、センサチップは空気のダンピング効果を得ることができる。
【００５３】
以上説明した本実施形態の半導体加速度センサの製造方法によれば、ＳＯＧ膜５を回転塗布することにより平坦化された面上に金属層たる接合用金属層１７が形成されるので、接合用金属層１７の表面も平坦になり、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間が形成されないから、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを防止することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、収率を高めることができ、低コスト化を図ることが可能となる。
【００５４】
（実施形態２）
本実施形態における半導体加速度センサは、図４（ｂ）に示すように、図２（ｂ）に示した実施形態１と略同じであり、図３（ｃ）に示すように、拡散抵抗配線１５上のシリコン窒化膜１９ａと上部キャップ３０との間に隙間が形成されないようにアルミニウムよりなる接合用金属層１７（金属層）を平坦化してある点に特徴がある。言い換えれば、本実施形態では、図２１に示した拡散抵抗配線１５上のシリコン窒化膜１９ａと上部キャップ３０との間の隙間６０に接合用金属層１７の一部が埋め込まれている。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５５】
以下、本実施形態の半導体加速度センサの製造方法について図３および図４を参照しながら説明するが、当該製造方法は、実施形態１の製造方法と略同じなので、同様のプロセスについては説明を一部省略し、特徴となる点についてのみ説明する。
【００５６】
本実施形態の製造方法では、実施形態１と同様の工程で拡散抵抗配線１５を形成した後、単結晶シリコン基板１０の主表面側および裏面側それぞれの全面にシリコン窒化膜１９ａ，１９ｂ（図３（ａ）参照）を形成する。
【００５７】
その後、実施形態１と同様の工程で凹所１０ａおよび撓み部１１および重り部１２および支持部１３を形成した後に、単結晶シリコン基板１０の裏面側のシリコン窒化膜１９ｂおよびシリコン酸化膜１８ｂを除去する（図３（ｂ）参照）。
【００５８】
続いて、単結晶シリコン基板１０の主表面側にてパッド１６を拡散抵抗配線１５に接続するためのコンタクトホール（図示せず）を形成する。
【００５９】
その後、単結晶シリコン基板１０の主表面側の全面にコンタクトホールが埋め込まれるようにアルミニウムよりなる金属層を例えばスパッタリング法によって実施形態１に比べて厚く堆積させ、該金属層をエッチバックすることにより該金属層を平坦化し、平坦化された金属層をパターニングすることにより、ワイヤボンディング用のパッド１６、金属配線（図示せず）、および接合用金属層１７（図３（ｃ）参照）を形成する。
【００６０】
その後、単結晶シリコン基板１０に形成された薄肉の撓み部１１のうちピエゾ抵抗１４（図２０参照）および拡散抵抗配線１５が形成された部位の近傍を残して他の部分をドライエッチング技術によってエッチングしていわゆる梁構造を形成する。
【００６１】
そして、単結晶シリコン基板１０の主表面側に、あらかじめ凹所３０ａ（図４（ａ）参照）が形成された上部キャップ３０を接合用金属層１７を介して陽極接合により接合する（図３（ｃ）参照）。ここにおいて、接合用金属層１７の表面は平坦化されているので、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間が形成されるのを防止することができる。なお、上部キャップ３０は、重り部１２および撓み部１１を囲むように接合され、パッド１６は露出するようになっている。
【００６２】
その後、単結晶シリコン基板１０の裏面側に、あらかじめ凹所４０ａおよび通気穴４０ｂが形成された下部キャップ４０を陽極接合により接合する（図４（ａ）参照）。
【００６３】
そして、上部キャップ３０および下部キャップ４０が陽極接合された単結晶シリコン基板１０（この段階ではまだウェハ）は、洗浄後にスクライブ線に沿ってダイシングされ、個々のセンサチップが形成される。
【００６４】
ダイシング後は、下部キャップ４０の裏面を接着剤（例えば、シリコーンペーストなど）により基板５０（図４（ｂ）参照）に接着する際に、上記接着剤５１によって通気穴４０ｂを塞ぐ。しかして、通気穴４０ｂが塞がれるので、センサチップは空気のダンピング効果を得ることができる。
【００６５】
以上説明した本実施形態の半導体加速度センサの製造方法によれば、接合用金属層１７が平坦化されていることにより、該接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間が形成されないから、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、収率を高めることができ、低コスト化を図ることが可能となる。
【００６６】
（実施形態３）
本実施形態における半導体加速度センサは、図６に示すように、図１９に示した従来構成と略同じであって、図５（ｂ）に示すように、拡散抵抗配線１５上の接合用金属層１７と上部キャップ３０との間の隙間６０の少なくとも一部を塞ぐ突起部３０ｂが突設された上部キャップ３０を接合用金属層１７を介して単結晶シリコン基板１０に接合してある点に特徴がある。なお、図１９に示した従来構成と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６７】
以下、本実施形態の半導体加速度センサの製造方法について図５および図６を参照しながら説明するが、当該製造方法は、従来の製造方法と略同じなので、同様のプロセスについては説明を一部省略し、特徴となる点についてのみ説明する。
【００６８】
本実施形態の製造方法では、従来と製造方法と同様の工程で凹所１０ａおよび撓み部１１および重り部１２および支持部１３を形成した後に、単結晶シリコン基板１０の裏面側の窒化シリコン膜１９ｂ（図２２（ｄ）参照）および酸化シリコン膜１８ｂ（図２２（ｄ）参照）を除去する。
【００６９】
続いて、単結晶シリコン基板１０の主表面側にてパッド１６を拡散抵抗配線１５に接続するためのコンタクトホール（図示せず）を形成する。
【００７０】
その後、単結晶シリコン基板１０の主表面側の全面にコンタクトホールが埋め込まれるようにアルミニウムよりなる金属層を例えばスパッタリング法によって堆積させ、該金属層をパターニングすることにより、ワイヤボンディング用のパッド１６、金属配線（図示せず）、および接合用金属層１７（図５（ａ）参照）を形成する。
【００７１】
その後、単結晶シリコン基板１０に形成された薄肉の撓み部１１のうちピエゾ抵抗１４（図２０参照）および拡散抵抗配線１５が形成された部位の近傍を残して他の部分をドライエッチング技術によってエッチングしていわゆる梁構造を形成する。
【００７２】
そして、単結晶シリコン基板１０の主表面側に、あらかじめ凹所３０ａ（図６参照）が形成された上部キャップ３０を接合用金属層１７を介して陽極接合により接合する（図５（ｂ）参照）。ここにおいて、上部キャップ３０には、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間の隙間６０の少なくとも一部を塞ぐ突起部３０ｂが突設されているので、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間の隙間を小さくすることができる。なお、上部キャップ３０は、重り部１２および撓み部１１を囲むように接合され、パッド１６は露出するようになっている。
【００７３】
その後、単結晶シリコン基板１０の裏面側に、あらかじめ凹所４０ａが形成された下部キャップ４０を陽極接合により接合する（図６参照）。
【００７４】
そして、上部キャップ３０および下部キャップ４０が陽極接合された単結晶シリコン基板１０（この段階ではまだウェハ）は、洗浄後にスクライブ線に沿ってダイシングされ、個々のセンサチップが形成される。
【００７５】
ダイシング後は、下部キャップ４０の裏面を接着剤（例えば、シリコーンペーストなど）により基板５０（図６参照）に接着する。
【００７６】
以上説明した本実施形態の半導体加速度センサの製造方法によれば、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に形成される隙間６０の少なくとも一部を塞ぐ突起部３０ｂが突設された上部キャップ３０を上記接合用金属層１７を介して単結晶シリコン基板１０に接合されるので、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に形成される隙間６０が小さくなるから、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となる。また、本実施形態の製造方法では、従来の製造方法において上部キャップ３０に突起部３０ｂを設けておくだけでよいから、実施形態１あるいは２のようにプロセスを変更する必要がないという利点がある。
【００７７】
（実施形態４）
本実施形態の半導体加速度センサの基本構成および製造方法は基本的に実施形態３と同じであり、図７に示すように、複数個の突起部３０ｂが突設された上部キャップ３０を接合用金属層１７を介して単結晶シリコン基板１０に接合している点が相違するだけである。なお、実施形態３と同様の構成要素には同一の符号を付してある。
【００７８】
（参考例１）
本参考例における半導体加速度センサの基本構成は図１９に示した従来構成と略同じであって、図８（ｄ）に示すように、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間６０（図２１参照）が形成される部位と図８（ｄ）において単結晶シリコン基板１０の主表面側の左端に設けられたダイシングレーンであるスクライブ線（図示せず）との間の所定位置に、ダイシング時の水流が上記隙間６０へ到達するのを防ぐための障壁１７ａを形成してある点に特徴がある。ここに、障壁１７ａは接合用金属層１７と同じ材料により形成され、接合用金属層１７表面から突設されている。
【００７９】
したがって、図９に示すようにダイシング用ブレード（ダイシング・ソー）７０を用いたダイシング時に汚れた水や切削屑が上記隙間６０へ到達するのを上記障壁１７ａによって抑制することができる。
【００８０】
以下、本参考例の半導体加速度センサの製造方法について図８を参照しながら説明する。
【００８１】
まず、両面（主表面および裏面）に鏡面研磨処理を施した単結晶シリコン基板１０の主表面および裏面それぞれの全面に熱酸化によりシリコン酸化膜１８ａ，１８ｂ（図８（ａ）参照）を形成し、その後、主表面側のシリコン酸化膜１８ａ上にフォトレジスト層（図示せず）を塗布形成し、ゲージ抵抗１４（図２０参照）を形成するために該フォトレジスト層をパターニングする。その後、該パターニングされたフォトレジスト層をマスクとして、単結晶シリコン基板１０の主表面側のシリコン酸化膜１８ａをエッチングする。
【００８２】
次に、フォトレジスト層を除去し、その後、パターニングされたシリコン酸化膜１８ａをマスクとしてイオン注入によって単結晶シリコン基板１０の主表面側にｐ形不純物のプレデポジションを行う。その後、露出した単結晶シリコン基板１０の主表面に熱酸化膜よりなるシリコン酸化膜（図示せず）をＯ2雰囲気中で形成し、続いてＮ2雰囲気中で該ｐ形不純物のドライブを行うことによりゲージ抵抗１４を形成する。要するに、単結晶シリコン基板１０の主表面側は全面がシリコン酸化膜１８ａおよび上記熱酸化膜よりなるシリコン酸化膜によって覆われる。
【００８３】
その後、単結晶シリコン基板１０の主表面側の全面にフォトレジスト層（図示せず）を塗布形成し、拡散抵抗配線１５を形成するために該フォトレジスト層をパターニングする。続いて、該パターニングされたフォトレジスト層をマスクとして、単結晶シリコン基板１０の主表面側のシリコン酸化膜１８ａをエッチングし（図８（ａ）参照）、イオン注入によって単結晶シリコン基板１０の主表面側にｐ形不純物２２（図８（ａ）参照）のプレデポジションを行う。その後、フォトレジスト層を除去し、露出した単結晶シリコン基板１０の主表面に熱酸化膜よりなるシリコン酸化膜１８ｃをＯ2雰囲気中で形成し、続いてＮ2雰囲気中で該ｐ形不純物２２のドライブを行うことにより拡散抵抗配線１５（図８（ｂ）参照）を形成する。
【００８４】
次に、例えば減圧ＣＶＤ法により単結晶シリコン基板１０の主表面側および裏面側それぞれの全面にシリコン窒化膜１９ａ，１９ｂ（図８（ｂ）参照）を形成し、単結晶シリコン基板１０の裏面側のシリコン窒化膜１９ｂ上（図８（ｂ）におけるシリコン窒化膜１９ｂの下）にフォトレジスト層（図示せず）を塗布形成し、図８（ｃ）における凹所１０ａおよび撓み部１１および重り部１２を形成するために該フォトレジスト層をパターニングする。続いて、該パターニングされたフォトレジスト層をマスクとして、単結晶シリコン基板１０の裏面側のシリコン窒化膜１９ｂおよびシリコン酸化膜１８ｂを例えばＲＩＥ（反応性イオンエッチング）などのドライエッチング技術によってエッチングする。そして、該フォトレジスト層を除去した後、該パターニングされたシリコン窒化膜１９ｂをマスクとして、８０℃の水酸化カリウム溶液を用いて単結晶シリコン基板１０を異方性エッチングすることにより凹所１０ａおよび撓み部１１および重り部１２および支持部１３を形成する。ここにおいて、凹所１０ａは重り部１２を囲むように形成されている。
【００８５】
次に、単結晶シリコン基板１０の裏面側のシリコン窒化膜１９ｂおよびシリコン酸化膜１８ｂを除去する（図８（ｃ）参照）。
【００８６】
次に、単結晶シリコン基板１０の主表面側にてパッド１６を拡散抵抗配線１５に接続するためのコンタクトホールを形成する。
【００８７】
その後、単結晶シリコン基板１０の主表面側の全面にコンタクトホールが埋め込まれるようにアルミニウムよりなる金属層を例えばスパッタリング法によって堆積させ、フォトリソグラフィ工程とドライエッチング工程とを繰り返し該金属層をパターニングすることにより、ワイヤボンディング用のパッド１６、金属配線（図示せず）、および接合用金属層１７および上記障壁１７ａを形成する（図８（ｃ）参照）。
【００８８】
その後、単結晶シリコン基板１０に形成された薄肉の撓み部１１のうちピエゾ抵抗１４（図２０参照）および拡散抵抗配線１５が形成された部位の近傍を残して他の部分をドライエッチング技術によってエッチングしていわゆる梁構造を形成する（図８（ｄ）参照）。
【００８９】
そして、単結晶シリコン基板１０の主表面側に、あらかじめ凹所３０ａが形成された上部キャップ３０を接合用金属層１７を介して陽極接合により接合する（図８（ｄ）参照）。なお、上部キャップ３０は、重り部１２および撓み部１１を囲むように接合され、パッド１６は露出するようになっている。
【００９０】
その後、単結晶シリコン基板１０の裏面側に、あらかじめ凹所４０ａが形成された下部キャップ４０を陽極接合により接合する（図８（ｄ）参照）。
【００９１】
そして、上部キャップ３０および下部キャップ４０が陽極接合された単結晶シリコン基板１０（この段階ではまだウェハ）は、洗浄後にスクライブ線に沿ってダイシングされ、個々のセンサチップが形成される。
【００９２】
ダイシング後は、下部キャップ４０の裏面を接着剤（例えば、シリコーンペーストなど）により基板５０に接着することによって基板５０に実装される。
【００９３】
以上説明した本参考例の半導体加速度センサの製造方法によれば、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間が形成される部位とスクライブ線との間の所定位置にダイシング時の水流が上記隙間へ到達するのを防ぐための障壁１７ａが形成されるから、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、収率を高めることができ、低コスト化を図ることが可能となる。
【００９４】
（参考例２）
本参考例の半導体加速度センサの基本構成および製造方法は参考例１と略同じであり、図１０に示すように、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間６０（図２１参照）が形成される部位と図１０において単結晶シリコン基板１０の主表面側の左端に設けられたスクライブ線（図示せず）との間の所定位置に、ダイシング時の水流が上記隙間６０へ到達するのを防ぐための障壁１７ｂを形成してある点に特徴がある。ここに、障壁１７ｂは接合用金属層１７およびパッド１６と同じ材料（例えばアルミニウム）により形成されている。
【００９５】
また、本参考例の製造方法では、上部キャップ３０および下部キャップ４０を単結晶シリコン基板１０に接合した後（つまり、下部キャップ４０を単結晶シリコン基板１０の裏面側に接合した後）に、上記障壁１７ｂと上部キャップ３０との間を例えばシリコーンペーストやシリコーンゲルのような接着剤７により埋め込み、その後にスクライブ線に沿ってダイシングを行う。
【００９６】
しかして、本参考例の製造方法によれば、上記障壁１７ｂと上部キャップ３０との間が接着材７により埋め込まれた状態で、ダイシングが行われるので、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを参考例１の製造方法に比べてより一層抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、収率を高めることができ、低コスト化を図ることが可能となる。
【００９７】
（参考例３）
本参考例の半導体加速度センサの基本構成および製造方法は参考例１と略同じであり、図１１に示すように、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間６０（図２１参照）が形成される部位の近傍にダイシング時の水流が撓み部１１（図１９参照）へ到達するのを防ぐための障壁１７ｃを形成してある点に特徴がある。ここに、障壁１７ｃは接合用金属層１７およびパッド１６と同じ材料（例えばアルミニウム）により形成されている。
【００９８】
また、本参考例の製造方法では、上記障壁１７ｃおよび接合用金属層１７およびパッド１６を形成した後に上部キャップを陽極接合した後、下部キャップ４０を陽極接合し、その後にスクライブ線に沿ってダイシングを行う点に特徴がある。
【００９９】
しかして、本参考例の製造方法によれば、上記障壁１７ｃを設けたことにより、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、収率を高めることができ、低コスト化を図ることが可能となる。
【０１００】
（参考例４）
本参考例の半導体加速度センサの基本構成および製造方法は参考例３と基本的に同じであって、図１２に示すように上記障壁１７ｃが収納される凹部３０ｃが形成された上部キャップ３０を接合用金属層１７を介して単結晶シリコン基板１０に接合している点に特徴がある。
【０１０１】
しかして、本参考例の製造方法によれば、上部キャップ３０と接合用金属層１７とのアライメント精度を高めることができ、また、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのをより一層抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となる。
（参考例５）
本参考例の半導体加速度センサの基本構成は図１９に示した従来の半導体加速度センサと略同じであり、図１３に示すように、接合用金属層１７とシリコン窒化膜１９ａとの間に多結晶シリコン層８を介在させている点が相違だけである。
【０１０２】
また、本参考例の半導体加速度センサの製造方法は、従来の製造方法と略同じであり、接合用金属層１７を形成する前に、単結晶シリコン基板１０の主表面側に例えば減圧ＣＶＤ法により多結晶シリコン層８を堆積させ、該多結晶シリコン層８をフォトリソグラフィ技術およびドライエッチング技術を利用してパターニングすることにより、接合用金属層１７の形成予定領域に上記多結晶シリコン層８を形成する点が相違するだけである。
【０１０３】
（参考例６）
本参考例の半導体加速度センサの基本構成および製造方法は従来例と略同じであり、図１４に示すように、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間６０（図２１参照）が形成される部位と図１４において単結晶シリコン基板１０の主表面側の左端に設けられたスクライブ線（図示せず）との間の所定位置に、ダイシング時の水流（図１４中に矢印で示す）が上記隙間６０へ到達するのを防ぐための障壁３０ｄを形成してある点に特徴がある。ここに、障壁３０ｄはガラスよりなり上部キャップ３０に一体に形成されている。
【０１０４】
また、本参考例の半導体加速度センサの製造方法は、従来の製造方法と略同じであり、上記障壁３０ｄが形成された上部キャップ３０を接合用金属層１７を介して単結晶シリコン基板１０に接合する点が相違するだけである。
【０１０５】
しかして、本参考例の製造方法によれば、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間６０が形成される部位とスクライブ線との間の所定位置にダイシング時の水流が上記隙間６０へ到達するのを防ぐための障壁３０ｄが突設された上部キャップ３０が接合用金属層１７を介して単結晶シリコン基板１０に接合されるから、上部キャップ３０と接合用金属層１７との合わせ精度を高めることができ、また、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となる。
【０１０６】
（参考例７）
本参考例の半導体加速度センサの基本構成および製造方法は参考例６と略同じであり、図１５に示す障壁３０ｄが上部キャップ３０へのメタライズ処理を利用して形成されている点が相違するだけである。ここにおいて、障壁３０ｄは参考例６と同様の位置において上部キャップ３０から突設されている。
【０１０７】
本参考例では、参考例６のように上部キャップ３０を加工して障壁３０を形成する場合に比べ、障壁３０ｄを簡単に形成することができる。
【０１０８】
（参考例８）
本参考例の半導体加速度センサの基本構成は図１９に示した従来構成と略同じであり、図１６に示すように、接合用金属層１７と上部キャップ３０との間に隙間６０（図２１参照）が形成される部位と、パッド１６との間に溝１９ｃが形成されている点に特徴がある。
【０１０９】
また、本参考例の半導体加速度センサの製造方法は、従来の製造方法と略同じであり、シリコン酸化膜１８ａを形成する前に、単結晶シリコン基板１０の主表面側において上記パッド１６に対応する部位と上記接合用金属層１７に対応する部位との間に、上記溝１９ｃを設けるための溝１０ｂを形成している点に特徴がある。ここにおいて、単結晶シリコン基板１０に溝１０ｂを形成するにはドライエッチングあるいは異方性エッチングを利用する。
【０１１０】
しかして、本参考例の製造方法によれば、シリコン酸化膜１８ａとシリコン窒化膜１９ａとから構成される絶縁膜を形成する前に、単結晶シリコン基板１０の主表面において上記パッド１６に対応する部位と上記接合用金属層１７に対応する部位との間に溝１０ｂが形成されるから、上記絶縁膜にも上記溝１０ｂに対応した部位に溝１９ｃが形成されることになり、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となる。なお、ダイシング時には純水を供給するが、センサチップには切削屑などを含んだ汚れた水となり比重が大きくなるので、溝１９ｃを設けておくことにより、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができる。
【０１１１】
（参考例９）
本参考例の半導体加速度センサの基本構成は参考例８と略同じであり、図１７に示すように、上部キャップ３０とパッド１６との間を、接合用金属層１７とパッド１６との間に形成された溝１９ｃが埋まるように接着剤（例えばシリコーンペースト）７により埋め込んである点が相違する。
【０１１２】
また、本参考例の半導体加速度センサの製造方法は、参考例８と略同じであり、下部キャップ３０を単結晶シリコン基板１０の裏面側に接合した後に、上記パッド１６と上部キャップ３０との間を溝１９ｃが埋まるように接着剤７により埋め込み、その後にダイシングを行っている点に特徴がある。
【０１１３】
しかして、本参考例の半導体加速度センサの製造方法によれば、参考例８に比べてダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのをより一層抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となる。
【０１１４】
（参考例１０）
本参考例の半導体加速度センサの基本構成は図１９に示した従来構成と略同じであり、図１８に示すように、単結晶シリコン基板１０の主表面側においてパッド１６が接合用金属層１７よりも低い位置に形成されている点が相違する。
【０１１５】
また、本参考例の半導体加速度センサの製造方法は、従来の製造方法と略同じであり、シリコン酸化膜１８ａを形成する前に、単結晶シリコン基板１０の主表面側において上記パッド１６に対応する部位と上記接合用金属層１７に対応する部位との間に、段差を形成している点に特徴がある。ここにおいて、本参考例では、シリコン酸化膜１８ａを形成する前に、単結晶シリコン基板１０の主表面側において上記パッド１６に対応する部位をエッチングすることにより上記段差を形成している。
【０１１６】
しかして、本参考例の製造方法によれば、シリコン酸化膜１８ａとシリコン窒化膜１９ａとから構成される絶縁膜を形成する前に、単結晶シリコン基板１０の主表面において上記パッド１６に対応する部位と上記接合用金属層１７に対応する部位との間に段差が形成されるから、上記絶縁膜にも上記段差に沿って段差が形成されることになり、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となる。なお、ダイシング時には純水を供給するが、センサチップには切削屑などを含んだ汚れた水となり比重が大きくなるので、接合用金属層１７に比べてスクライブ線に近いパッド１６が形成される部位を接合用金属層１７が形成される部位に対して低くしてことにより、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができる。
【０１１７】
【発明の効果】
請求項１の発明は、支持部に薄肉の撓み部を介して揺動自在に支持された重り部を有し、撓み部にあって該撓み部の変形を検出するセンシング部と該センシング部から支持部にわたる拡散抵抗配線とが主表面側に形成された半導体基板と、該半導体基板の主表面上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に支持部に対応して重り部および撓み部を囲むように形成された接合用の金属層と、該金属層を介して半導体基板に接合された第１のキャップと、半導体基板の裏面側に接合され少なくとも重り部および撓み部を囲む第２のキャップとを備えた加速度センサの製造方法であって、半導体基板の主表面上に形成され拡散抵抗配線上で表面に凹部を有する上記絶縁膜を形成した後、半導体基板の主表面側にＳＯＧ膜を回転塗布することにより半導体基板の主表面側を平坦化し、当該平坦化された面上に上記金属層を形成し、その後、第１のキャップを上記金属層を介して半導体基板に接合し、さらに半導体基板と第２のキャップとで囲まれる空間と外部とを連通させる通気穴が厚み方向に貫設された第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合するので、平坦化された面上に金属層が形成されることにより該金属層の表面も平坦になり、該金属層と第１のキャップとの間に隙間が形成されないから、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを防止することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となるという効果がある。また、第２のキャップに通気穴が設けられているので、第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合した後に該通気穴を塞ぐことにより空気のダンピング効果を得ることができる。
【０１１８】
請求項２の発明は、支持部に薄肉の撓み部を介して揺動自在に支持された重り部を有し、撓み部にあって該撓み部の変形を検出するセンシング部と該センシング部から支持部にわたる拡散抵抗配線とが主表面側に形成された半導体基板と、該半導体基板の主表面上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に支持部に対応して重り部および撓み部を囲むように形成された接合用の金属層と、該金属層を介して半導体基板に接合された第１のキャップと、半導体基板の裏面側に接合され少なくとも重り部および撓み部を囲む第２のキャップとを備えた加速度センサの製造方法であって、半導体基板の主表面上に形成され拡散抵抗配線上で表面に凹部を有する上記絶縁膜を形成した後、上記絶縁膜上に表面が平坦化された上記金属層を形成し、その後、第１のキャップを上記金属層を介して半導体基板に接合し、さらに半導体基板と第２のキャップとで囲まれる空間と外部とを連通させる通気穴が厚み方向に貫設された第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合するので、金属層が平坦化されていることにより、該金属層と第１のキャップとの間に隙間が形成されないから、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを防止することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となるという効果がある。また、第２のキャップに通気穴が設けられているので、第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合した後に該通気穴を塞ぐことにより空気のダンピング効果を得ることができる。
【０１１９】
請求項３の発明は、支持部に薄肉の撓み部を介して揺動自在に支持された重り部を有し、撓み部にあって該撓み部の変形を検出するセンシング部と該センシング部から支持部にわたる拡散抵抗配線とが主表面側に形成された半導体基板と、該半導体基板の主表面上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に支持部に対応して重り部および撓み部を囲むように形成された接合用の金属層と、該金属層を介して半導体基板に接合された第１のキャップと、半導体基板の裏面側に接合され少なくとも重り部および撓み部を囲む第２のキャップとを備えた加速度センサの製造方法であって、半導体基板の主表面上に形成され拡散抵抗配線上で表面に凹部を有する上記絶縁膜を形成した後、上記絶縁膜上に上記金属層を形成し、その後、上記金属層と第１のキャップとの間に形成される隙間の少なくとも一部を塞ぐ突起部が突設された第１のキャップを上記金属層を介して半導体基板に接合し、さらに第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合するので、上記金属層と第１のキャップとの間に形成される隙間の少なくとも一部を塞ぐ突起部が突設された第１のキャップを上記金属層を介して半導体基板に接合することにより、該金属層と第１のキャップとの間に形成される隙間が小さくなるから、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのを抑制することができ、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となるという効果がある。
【０１２０】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、上記突起部は複数個設けられているので、ダイシング時にセンサチップ内部へ水や切削屑が侵入するのをより一層抑制することが可能となり、ダイシングに伴う収率の低下が抑制され、低コスト化を図ることが可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態１の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図２】 同上の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図３】 実施形態２の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図４】 同上の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図５】 実施形態３の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図６】 同上の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図７】 実施形態４の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図８】 参考例１の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図９】 同上の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１０】 参考例２の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１１】 参考例３の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１２】 参考例４の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１３】 参考例５の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１４】 参考例６の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１５】 参考例７の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１６】 参考例８の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１７】 参考例９の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１８】 参考例１０の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１９】 従来の半導体加速度センサの概略断面図である。
【図２０】 同上の概略構成図である。
【図２１】 同上の要部断面図である。
【図２２】 同上の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【符号の説明】
５ ＳＯＧ膜
１０ 単結晶シリコン基板
１５ 拡散抵抗配線
１７ 接合用金属層
１８ａ シリコン酸化膜
１９ａ シリコン窒化膜
３０ 上部キャップ
Claims (4)
- 支持部に薄肉の撓み部を介して揺動自在に支持された重り部を有し、撓み部にあって該撓み部の変形を検出するセンシング部と該センシング部から支持部にわたる拡散抵抗配線とが主表面側に形成された半導体基板と、該半導体基板の主表面上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に支持部に対応して重り部および撓み部を囲むように形成された接合用の金属層と、該金属層を介して半導体基板に接合された第１のキャップと、半導体基板の裏面側に接合され少なくとも重り部および撓み部を囲む第２のキャップとを備えた加速度センサの製造方法であって、半導体基板の主表面上に形成され拡散抵抗配線上で表面に凹部を有する上記絶縁膜を形成した後、半導体基板の主表面側にＳＯＧ膜を回転塗布することにより半導体基板の主表面側を平坦化し、当該平坦化された面上に上記金属層を形成し、その後、第１のキャップを上記金属層を介して半導体基板に接合し、さらに半導体基板と第２のキャップとで囲まれる空間と外部とを連通させる通気穴が厚み方向に貫設された第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合することを特徴とする加速度センサの製造方法。
- 支持部に薄肉の撓み部を介して揺動自在に支持された重り部を有し、撓み部にあって該撓み部の変形を検出するセンシング部と該センシング部から支持部にわたる拡散抵抗配線とが主表面側に形成された半導体基板と、該半導体基板の主表面上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に支持部に対応して重り部および撓み部を囲むように形成された接合用の金属層と、該金属層を介して半導体基板に接合された第１のキャップと、半導体基板の裏面側に接合され少なくとも重り部および撓み部を囲む第２のキャップとを備えた加速度センサの製造方法であって、半導体基板の主表面上に形成され拡散抵抗配線上で表面に凹部を有する上記絶縁膜を形成した後、上記絶縁膜上に表面が平坦化された上記金属層を形成し、その後、第１のキャップを上記金属層を介して半導体基板に接合し、さらに半導体基板と第２のキャップとで囲まれる空間と外部とを連通させる通気穴が厚み方向に貫設された第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合することを特徴とする加速度センサの製造方法。
- 支持部に薄肉の撓み部を介して揺動自在に支持された重り部を有し、撓み部にあって該撓み部の変形を検出するセンシング部と該センシング部から支持部にわたる拡散抵抗配線とが主表面側に形成された半導体基板と、該半導体基板の主表面上に形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に支持部に対応して重り部および撓み部を囲むように形成された接合用の金属層と、該金属層を介して半導体基板に接合された第１のキャップと、半導体基板の裏面側に接合され少なくとも重り部および撓み部を囲む第２のキャップとを備えた加速度センサの製造方法であって、半導体基板の主表面上に形成され拡散抵抗配線上で表面に凹部を有する上記絶縁膜を形成した後、上記絶縁膜上に上記金属層を形成し、その後、上記金属層と第１のキャップとの間に形成される隙間の少なくとも一部を塞ぐ突起部が突設された第１のキャップを上記金属層を介して半導体基板に接合し、さらに第２のキャップを半導体基板の裏面側に接合することを特徴とする加速度センサの製造方法。
- 上記突起部は複数個設けられてなることを特徴とする請求項３記載の加速度センサの製造方法。
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