JP5175152B2 - MEMS sensor - Google Patents

MEMS sensor Download PDF

Info

Publication number
JP5175152B2
JP5175152B2 JP2008242020A JP2008242020A JP5175152B2 JP 5175152 B2 JP5175152 B2 JP 5175152B2 JP 2008242020 A JP2008242020 A JP 2008242020A JP 2008242020 A JP2008242020 A JP 2008242020A JP 5175152 B2 JP5175152 B2 JP 5175152B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
electrode portion
substrate
movable
insulating layer
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008242020A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010069599A (en
Inventor
清 佐藤
潔 小林
宜隆 宇都
勝也 菊入
一好 高橋
潤 鈴木
英紀 牛膓
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.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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 Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP2008242020A priority Critical patent/JP5175152B2/en
Priority to US12/560,645 priority patent/US8207586B2/en
Priority to EP09170808.1A priority patent/EP2165970B1/en
Publication of JP2010069599A publication Critical patent/JP2010069599A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5175152B2 publication Critical patent/JP5175152B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Micromachines (AREA)

Description

本発明は、シリコン（Silicon）層を微細加工して形成されたＭＥＭＳセンサに係り、特に、薄型で且つ可動領域の密閉機能に優れたＭＥＭＳセンサに関する。   The present invention relates to a MEMS sensor formed by finely processing a silicon layer, and more particularly to a MEMS sensor that is thin and has an excellent sealing function in a movable region.

ＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical Systems）センサは、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）層を構成するシリコン（Ｓｉ）ウエハを微細加工することで、可動電極部と固定電極部が形成される。この微細なセンサは、可動電極部の動作により、加速度センサ、圧力センサ、振動型ジャイロ、またはマイクロリレーなどとして使用される。   In a micro-electro-mechanical system (MEMS) sensor, a movable electrode portion and a fixed electrode portion are formed by finely processing a silicon (Si) wafer constituting an SOI (Silicon on Insulator) layer. This fine sensor is used as an acceleration sensor, a pressure sensor, a vibration gyro, a micro relay, or the like depending on the operation of the movable electrode portion.

この種のＭＥＭＳセンサは、シリコンウエハの一部で形成された可動電極部がクリーンな空間内で微細な距離で動作できるように、可動電極部の可動領域を密閉することが必要である。   In this type of MEMS sensor, it is necessary to seal the movable region of the movable electrode portion so that the movable electrode portion formed of a part of the silicon wafer can operate at a fine distance in a clean space.

そのためのパッケージング技術として、以下の特許文献１に記載された発明では、ＳＯＩ層を構成するシリコンウエハから形成された可動電極部および固定電極部が、ガラス基板とガラス基板との間に配置され、可動電極部の可動領域の周囲部分において、ガラスフリットで、上下のガラス基板が接合されて、前記ガラスフリットでシール層が形成されている。
特開２０００−３０７０１８号公報 As a packaging technique for that purpose, in the invention described in Patent Document 1 below, a movable electrode portion and a fixed electrode portion formed from a silicon wafer constituting an SOI layer are disposed between a glass substrate and a glass substrate. The upper and lower glass substrates are joined by glass frit at the peripheral portion of the movable region of the movable electrode portion, and a seal layer is formed by the glass frit.
JP 2000-307018 A

しかし、特許文献１に記載されているように、２枚のガラス基板の間に可動電極部を封入したパッケージング構造では、センサ全体の厚さ寸法が大きくなる。   However, as described in Patent Document 1, in the packaging structure in which the movable electrode portion is sealed between two glass substrates, the thickness dimension of the entire sensor is increased.

また、上下のガラス基板の対向間隔が、可動電極部の可動領域の周囲をシールするガラスフリットの厚さで決められるために、ガラス基板の対向間隔を高精度に決めるのが難しく、その結果、可動電極部とガラス基板との間に可動電極の動作に必要な可動余裕（マージン）を適切な寸法で設定するのが難しい。   In addition, since the facing distance between the upper and lower glass substrates is determined by the thickness of the glass frit that seals the periphery of the movable region of the movable electrode portion, it is difficult to determine the facing distance between the glass substrates with high accuracy. It is difficult to set a movable margin (margin) necessary for the operation of the movable electrode with an appropriate dimension between the movable electrode portion and the glass substrate.

また、ガラスフリットは溶融して固化することでシール層となるため、微細パターンのシール層を形成するのが難しい。さらに、溶融したガラスフリットが、可動電極の可動領域に流れ込まないようにするために、可動電極の可動領域とガラスフリットのシール層との間に距離を空けることが必要である。そのため、パッケージング全体が大型にならざるを得ない。   Further, since the glass frit is melted and solidified to form a seal layer, it is difficult to form a fine pattern seal layer. Further, in order to prevent the molten glass frit from flowing into the movable region of the movable electrode, it is necessary to provide a distance between the movable region of the movable electrode and the sealing layer of the glass frit. Therefore, the entire packaging must be large.

さらに、この種のＭＥＭＳセンサは、小型化のために、可動電極部の可動領域と重なる部分に電極層やリード層を形成せざるを得ないが、これら電極層やリード層と可動電極層との間にマージンとなる寸法を確保することが必要であり、これによっても、パッケージングの薄型化を実現するのが難しい。   Further, in order to reduce the size of this type of MEMS sensor, an electrode layer and a lead layer must be formed in a portion overlapping the movable region of the movable electrode portion. However, the electrode layer, the lead layer, the movable electrode layer, In this case, it is necessary to secure a dimension as a margin, and it is difficult to realize a thin packaging.

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、薄型で且つ小型でパッケージングでき、しかも可動電極部と基板との間に、適正な可動余裕（マージン）を確保しやすい構造のＭＥＭＳセンサを提供することを目的としている。   The present invention solves the above-described conventional problems, and is a thin and small-sized MEMS sensor, and has a structure in which an appropriate movable margin (margin) is easily secured between the movable electrode portion and the substrate. The purpose is to provide.

また本発明は、可動電極部の可動領域を囲むシール層を薄く形成でき、しかもシール層を形成する材料が可動電極部の動作に悪影響を与えにくい構造のＭＥＭＳセンサを提供することを目的としている。   Another object of the present invention is to provide a MEMS sensor having a structure in which the seal layer surrounding the movable region of the movable electrode portion can be formed thin and the material forming the seal layer does not adversely affect the operation of the movable electrode portion. .

本発明は、第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置された可動電極部および固定電極部とを有するＭＥＭＳセンサにおいて、
前記第１の基板の表面に、第１の絶縁層を介して、前記可動電極部および前記固定電極部のそれぞれの支持導通部が固定され、
前記第２の基板の表面が平面であり、前記第２の基板の表面に、第２の絶縁層が形成され、前記第２の絶縁層の表面に、前記支持導通部に個別に接続される厚さが４μｍ以下の接続電極部が設けられており、
前記第２の絶縁層には、前記接続電極部が設けられていない領域に、前記可動電極部に対面する凹部が形成され、前記第２の絶縁層の内部に、前記接続電極部と導通するリード層が埋設されており、前記リード層が、前記凹部の表面に露出することなく、前記凹部の下側を通過していることを特徴とするものである。 The present invention relates to a MEMS sensor having a first substrate, a second substrate, and a movable electrode portion and a fixed electrode portion disposed between the first substrate and the second substrate.
The support conductive portions of the movable electrode portion and the fixed electrode portion are fixed to the surface of the first substrate via the first insulating layer,
The surface of the second substrate is a flat surface, a second insulating layer is formed on the surface of the second substrate, and the surface of the second insulating layer is individually connected to the support conduction portion. A connection electrode portion having a thickness of 4 μm or less is provided,
The second insulating layer is formed with a recess facing the movable electrode portion in a region where the connection electrode portion is not provided, and is electrically connected to the connection electrode portion inside the second insulating layer. A lead layer is embedded, and the lead layer passes through the lower side of the recess without being exposed on the surface of the recess .

本発明のＭＥＭＳセンサは、第１の基板の表面に設けられた第１の絶縁層と、第２の基板の表面に設けられた第２の絶縁層との間に、可動電極部および固定電極部の支持導通部が挟まれて固定されている。第１の基板と第２の基板の間隔は、主に、可動電極部および固定電極部の厚さと、第１の絶縁層および第２の絶縁層の厚さとで決められる。これらの厚さ寸法は、比較的高精度に設定できるため、第１の基板と第２の基板の厚さ寸法を均一に決めることができる。   The MEMS sensor of the present invention includes a movable electrode portion and a fixed electrode between a first insulating layer provided on the surface of the first substrate and a second insulating layer provided on the surface of the second substrate. The supporting conduction part of the part is sandwiched and fixed. The distance between the first substrate and the second substrate is mainly determined by the thicknesses of the movable electrode portion and the fixed electrode portion and the thicknesses of the first insulating layer and the second insulating layer. Since these thickness dimensions can be set with relatively high accuracy, the thickness dimensions of the first substrate and the second substrate can be determined uniformly.

また、第２の絶縁層に、可動電極部に対向する凹部が形成されているため、可動電極部と第２の絶縁層との間に、可動余裕（マージン）を確保でき、薄型でありながら、可動電極部が確実に動作できるＭＥＭＳセンサを得ることができる。   In addition, since the concave portion facing the movable electrode portion is formed in the second insulating layer, a movable margin (margin) can be secured between the movable electrode portion and the second insulating layer, while being thin. A MEMS sensor in which the movable electrode portion can operate reliably can be obtained.

本発明は、それぞれの前記支持導通部の表面に、前記接続電極部と異なる金属材料の接続金属層が形成されており、それぞれの前記接続電極部と前記接続金属層とが共晶接合または拡散接合されていることが好ましい。 In the present invention, a connection metal layer made of a metal material different from that of the connection electrode portion is formed on the surface of each of the support conduction portions, and each of the connection electrode portions and the connection metal layer are eutectic bonded or diffused. It is preferable that it is joined.

可動電極部と固定電極部のそれぞれの支持導通部と、第２の基板の第２の絶縁層とが、接続電極部と接続金属層との接合層を介して接合されることになるが、接合層の厚さ寸法が薄いために、この接合層を介して第１の基板と第２の基板の間隔を高精度に決めやすい。また、接合層の金属の膜厚が薄いので、この金属が可動電極部の可動領域に流れ込むことも生じにくい。   Each of the support conductive portions of the movable electrode portion and the fixed electrode portion and the second insulating layer of the second substrate are bonded via the bonding layer of the connection electrode portion and the connection metal layer. Since the thickness dimension of the bonding layer is thin, it is easy to determine the interval between the first substrate and the second substrate through the bonding layer with high accuracy. Further, since the metal thickness of the bonding layer is thin, the metal hardly flows into the movable region of the movable electrode portion.

また、前記凹部により可動電極部と第２の絶縁層との間の可動余裕を確保できるため、接合層の厚さ寸法をできるかぎり薄くできる。接合層を薄くすることで、可動電極部と固定電極部が接合層から熱応力を受けにくくなる。本発明では、熱応力による可動電極部や固定電極部の歪みを防止するために、前記接続電極部の厚さ寸法および前記接合層の厚さ寸法が４μｍ以下となっている。 Moreover, since the movable margin between the movable electrode portion and the second insulating layer can be secured by the concave portion, the thickness dimension of the bonding layer can be made as thin as possible. By making the bonding layer thin, the movable electrode portion and the fixed electrode portion are less likely to receive thermal stress from the bonding layer. In the present invention, in order to prevent distortion of the movable electrode portion and the fixed electrode portion due to thermal stress , the thickness dimension of the connection electrode portion and the thickness dimension of the bonding layer are 4 μm or less .

本発明は、前記支持導通部には、前記接続電極部と前記接続金属層との接合層を囲む連続するまたは不連続の溝が形成されていることが好ましい。   In the present invention, it is preferable that a continuous or discontinuous groove surrounding the bonding layer between the connection electrode portion and the connection metal layer is formed in the support conduction portion.

上記溝が形成されていると、接合層を構成する金属が、周囲に拡散するのを防止しやすくなり、可動電極部の動作が金属層によって阻害されることを防止しやすい。   When the groove is formed, it becomes easy to prevent the metal constituting the bonding layer from diffusing to the surroundings, and it is easy to prevent the operation of the movable electrode portion from being hindered by the metal layer.

本発明は、前記可動電極部および前記固定電極部と同じ材料で同じ厚さに形成された枠体層が設けられ、この枠体層が、前記可動電極部の可動領域を囲んでおり、
前記第１の基板と前記枠体層とが、前記可動領域の外周において、前記第１の絶縁層と同じ絶縁層を介して接合され、
前記第２の絶縁層の表面に、前記接続電極部と同じ金属材料で形成されたシール電極部が形成され、前記凹部は前記シール電極部が設けられていない領域に形成されており、
前記枠体層の表面に前記接続金属層と同じ金属材料で形成されたシール金属層が形成されており、前記シール電極部と前記シール金属層とが共晶接合または拡散接合されて、前記可動領域の外周を囲むシール層が形成されているものとして構成できる。 The present invention is provided with a frame body layer having the same material and thickness as the movable electrode portion and the fixed electrode portion, and the frame body layer surrounds the movable region of the movable electrode portion,
The first substrate and the frame body layer are joined via the same insulating layer as the first insulating layer on the outer periphery of the movable region ,
A seal electrode portion formed of the same metal material as the connection electrode portion is formed on the surface of the second insulating layer, and the recess is formed in a region where the seal electrode portion is not provided,
A seal metal layer made of the same metal material as the connection metal layer is formed on the surface of the frame body layer, and the seal electrode portion and the seal metal layer are eutectic bonded or diffusion bonded to form the movable metal layer. A seal layer surrounding the outer periphery of the region can be formed.

上記のように、第２の絶縁層と枠体層との間に、共晶接合または拡散接合によるシール金属層が形成されていると、可動電極部の可動領域を囲むシール構造を薄く構成でき、第１の基板と第２の基板との間の距離を均一に保つことができる。また、シール金属層の金属材料は少量であるため可動電極部の可動領域に流れにくく、シール金属層を可動領域に接近して配置しても、前記金属材料が可動電極部の動作に悪影響を与えにくい。そのために、小型に構成しやすくなる。   As described above, when a seal metal layer by eutectic bonding or diffusion bonding is formed between the second insulating layer and the frame body layer, the seal structure surrounding the movable region of the movable electrode portion can be configured thinly. The distance between the first substrate and the second substrate can be kept uniform. Further, since the amount of the metal material of the seal metal layer is small, it hardly flows into the movable region of the movable electrode portion, and even if the seal metal layer is disposed close to the movable region, the metal material adversely affects the operation of the movable electrode portion. Hard to give. Therefore, it becomes easy to configure in a small size.

また、本発明は、前記第２の絶縁層の内部に埋設された前記リード層が、前記シール層の外部に引き出され、前記第２の基板に、前記リード層に導通する接続パッドが設けられているものである。   Further, according to the present invention, the lead layer embedded in the second insulating layer is drawn out to the outside of the seal layer, and a connection pad that is electrically connected to the lead layer is provided on the second substrate. It is what.

第２の絶縁層は、第１の基板と第２の基板の距離を保つ機能を発揮するのにならず、リード層を絶縁して外部に導く機能も発揮する。よって、薄型化できるとともに、リード層を確実に絶縁して外部の電気回路に接続させることが可能になる。   The second insulating layer does not exhibit the function of maintaining the distance between the first substrate and the second substrate, but also exhibits the function of insulating the lead layer and guiding it to the outside. Therefore, the thickness can be reduced, and the lead layer can be reliably insulated and connected to an external electric circuit.

本発明は、第１の基板と第２の基板との間隔が、可動電極部および固定電極部の厚さ寸法と、第１の絶縁層および第２の絶縁層の厚さで決められるため、第１の基板と第２の基板の間隔を高精度に決めやすく、薄型が可能である。   In the present invention, the distance between the first substrate and the second substrate is determined by the thickness dimensions of the movable electrode portion and the fixed electrode portion, and the thicknesses of the first insulating layer and the second insulating layer. The distance between the first substrate and the second substrate can be easily determined with high accuracy and can be thin.

また、第２の絶縁層は、リード層を絶縁する機能を発揮するのみならず、その表面に凹部を形成することで、可動電極部が動作するときの空間を形成することができるため、薄型でありながら、可動電極部が確実に動作するＭＥＭＳセンサを得ることができる。   In addition, the second insulating layer not only exhibits the function of insulating the lead layer, but can also form a space when the movable electrode portion operates by forming a concave portion on the surface thereof, so that the second insulating layer is thin. However, a MEMS sensor in which the movable electrode portion operates reliably can be obtained.

前記凹部により可動電極部の可動余裕を確保できるために、接続電極部および接合層をできるかぎり薄くでき、接合層の熱応力が可動電極部や固定電極部に与える影響を少なくできる。   Since the movable electrode portion can be secured by the recess, the connection electrode portion and the bonding layer can be made as thin as possible, and the influence of the thermal stress of the bonding layer on the movable electrode portion and the fixed electrode portion can be reduced.

可動電極部の可動領域の周囲を囲むシール層が、第２の絶縁層と枠体層との間の接合層で構成されるため、シール層も薄型にでき、シール層の金属が可動電極部の動作に悪影響を与えにくくなる。   Since the seal layer surrounding the movable region of the movable electrode portion is composed of a bonding layer between the second insulating layer and the frame layer, the seal layer can also be made thin, and the metal of the seal layer is the movable electrode portion. It is difficult to adversely affect the operation of

図１は本発明の実施の形態のＭＥＭＳセンサを示すものであり、可動電極部と固定電極部および枠体層を示す平面図である。図１では第１の基板および第２の基板の図示は省略している。図２は図１のＩＩ部の拡大図、図３はＩＩＩ部の拡大図である。図４は、ＭＥＭＳセンサの全体構造を示す断面図であり、図１をＩＶ−ＩＶ線で切断した断面図に相当している。図５は、ＭＥＭＳセンサの製造方法を説明する断面図である。なお、図４と図５では、各層の配置構成が上下逆となっている。   FIG. 1 shows a MEMS sensor according to an embodiment of the present invention, and is a plan view showing a movable electrode portion, a fixed electrode portion, and a frame layer. In FIG. 1, the first substrate and the second substrate are not shown. 2 is an enlarged view of a portion II in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of a portion III. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the entire structure of the MEMS sensor, and corresponds to a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the MEMS sensor. In FIGS. 4 and 5, the arrangement of each layer is upside down.

図４に示すように、ＭＥＭＳセンサは、第１の基板１と第２の基板２の間に、機能層１０が挟まれている。第１の基板１と機能層１０の各部は、第１の絶縁層３ａ，３ｂ，３ｃを介して接合されている。また、第２の基板２と機能層１０の間には第２の絶縁層３０が設けられている。   As shown in FIG. 4, in the MEMS sensor, a functional layer 10 is sandwiched between a first substrate 1 and a second substrate 2. Each part of the 1st board | substrate 1 and the functional layer 10 is joined via 1st insulating layer 3a, 3b, 3c. In addition, a second insulating layer 30 is provided between the second substrate 2 and the functional layer 10.

第１の基板１と機能層１０および第１の絶縁層３ａ，３ｂ，３ｃは、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）層を加工して形成されている。ここで使用するＳＯＩ層は、２つのシリコンウエハが、ＳｉＯ2層である絶縁層（Insulator）を挟んで一体に接合されたものである。ＳＯＩ層の一方のシリコンウエハが、第１の基板１として使用され、他方のシリコンウエハが、加工されて機能層１０が形成されている。 The first substrate 1, the functional layer 10, and the first insulating layers 3a, 3b, 3c are formed by processing an SOI (Silicon on Insulator) layer. The SOI layer used here is obtained by integrally bonding two silicon wafers with an insulating layer (insulator) which is a SiO 2 layer interposed therebetween. One silicon wafer of the SOI layer is used as the first substrate 1 and the other silicon wafer is processed to form the functional layer 10.

機能層１０は、１枚のシリコンウエハから第１の固定電極部１１、第２の固定電極部１３、可動電極部１５および枠体層２５が分離されて形成されている。さらにＳＯＩ層の絶縁層の一部が除去されて、互いに分離された第１の絶縁層３ａ，３ｂ，３ｃが形成されている。   The functional layer 10 is formed by separating the first fixed electrode portion 11, the second fixed electrode portion 13, the movable electrode portion 15, and the frame layer 25 from a single silicon wafer. Further, a part of the insulating layer of the SOI layer is removed to form first insulating layers 3a, 3b, 3c separated from each other.

図１に示すように、機能層１０の平面形状は、中心（図心）Ｏに対して１８０度の回転対称であり、且つ中心Ｏを通りＸ方向に延びる線に対して上下方向（Ｙ方向）に対称である。   As shown in FIG. 1, the planar shape of the functional layer 10 is 180 degrees rotationally symmetric with respect to the center (centroid) O, and the vertical direction (Y direction) with respect to a line passing through the center O and extending in the X direction. ).

図１に示すように、中心ＯよりもＹ１側に第１の固定電極部１１が設けられている。第１の固定電極部１１では、中心Ｏに接近する位置に四角形の支持導通部１２が一体に形成されている。図４および図５に示すように、支持導通部１２は第１の絶縁層３ａによって第１の基板１の表面１ａに固定されている。第１の固定電極部１１は、前記支持導通部１２のみが前記第１の絶縁層３ａによって第１の基板１の表面１ａに固定されており、その他の部分は、第１の基板１との間の絶縁層が除去されて、第１の基板１の表面１ａとの間に、第１の絶縁層３ａの厚さに相当する間隔の隙間が形成されている。   As shown in FIG. 1, the first fixed electrode portion 11 is provided on the Y1 side from the center O. In the first fixed electrode portion 11, a rectangular support conducting portion 12 is integrally formed at a position approaching the center O. As shown in FIGS. 4 and 5, the support conductive portion 12 is fixed to the surface 1 a of the first substrate 1 by the first insulating layer 3 a. In the first fixed electrode portion 11, only the support conduction portion 12 is fixed to the surface 1 a of the first substrate 1 by the first insulating layer 3 a, and other portions are connected to the first substrate 1. The insulating layer between them is removed, and a gap with a distance corresponding to the thickness of the first insulating layer 3a is formed between the first substrate 1 and the surface 1a.

図１に示すように、第１の固定電極部１１は、支持導通部１２からＹ１方向に直線的に延びる一定の幅寸法の電極支持部１１ａを有している。電極支持部１１ａのＸ１側には、複数の対向電極１１ｂが一体に形成されており、電極支持部１１ａのＸ２側には、複数の対向電極１１ｃが一体に形成されている。図２には、一方の対向電極１１ｃが示されている。複数の対向電極１１ｃはいずれもＸ２方向へ直線的に延びており、Ｙ方向の幅寸法は一定である。そして、複数の対向電極１１ｃは、Ｙ方向へ一定の間隔を空けて櫛歯状に配列している。Ｘ１側に延びる他方の対向電極１１ｂと、Ｘ２方向に延びる前記対向電極１１ｃは、中心Ｏを通ってＹ方向に延びる線に対して左右対称の形状である。   As shown in FIG. 1, the first fixed electrode portion 11 has an electrode support portion 11 a having a certain width dimension extending linearly from the support conducting portion 12 in the Y1 direction. A plurality of counter electrodes 11b are integrally formed on the X1 side of the electrode support portion 11a, and a plurality of counter electrodes 11c are integrally formed on the X2 side of the electrode support portion 11a. FIG. 2 shows one counter electrode 11c. Each of the plurality of counter electrodes 11c extends linearly in the X2 direction, and the width dimension in the Y direction is constant. The plurality of counter electrodes 11c are arranged in a comb-like shape with a certain interval in the Y direction. The other counter electrode 11b extending to the X1 side and the counter electrode 11c extending in the X2 direction have a bilaterally symmetric shape with respect to a line extending in the Y direction through the center O.

中心ＯよりもＹ２側には第２の固定電極部１３が設けられている。第２の固定電極部１３と前記第１の固定電極部１１は、中心Ｏを通ってＸ方向に延びる線に対して上下方向（Ｙ方向）へ対称形状である。すなわち、第２の固定電極部１３は、中心Ｏに接近する位置に設けられた四角形の支持導通部１４と、この支持導通部１４からＹ２方向へ直線的に延びる一定の幅寸法の電極支持部１３ａを有している。電極支持部１３ａのＸ１側には、電極支持部１３ａから一体に延びる複数の対向電極１３ｂが設けられ、電極支持部１３ａのＸ２側には、電極支持部１３ａから一体に延びる複数の対向電極１３ｃが設けられている。   A second fixed electrode portion 13 is provided on the Y2 side from the center O. The second fixed electrode portion 13 and the first fixed electrode portion 11 are symmetrical in the vertical direction (Y direction) with respect to a line extending in the X direction through the center O. That is, the second fixed electrode portion 13 includes a rectangular support conducting portion 14 provided at a position approaching the center O, and an electrode support portion having a constant width dimension extending linearly from the support conducting portion 14 in the Y2 direction. 13a. A plurality of counter electrodes 13b extending integrally from the electrode support portion 13a are provided on the X1 side of the electrode support portion 13a, and a plurality of counter electrodes 13c extending integrally from the electrode support portion 13a are provided on the X2 side of the electrode support portion 13a. Is provided.

図３に示すように、対向電極１３ｃはＸ２方向へ直線状に延び幅寸法が一定であり、且つＹ方向へ一定の間隔で互いに平行に形成されている。Ｘ１側の対向電極１３ｂも同様に一定の幅寸法でＸ１方向へ直線的に延び、Ｙ方向へ一定の間隔で平行に延びている。   As shown in FIG. 3, the counter electrode 13c extends linearly in the X2 direction, has a constant width dimension, and is formed in parallel with each other at a constant interval in the Y direction. Similarly, the counter electrode 13b on the X1 side also linearly extends in the X1 direction with a constant width dimension, and extends in parallel in the Y direction at constant intervals.

第２の固定電極部１３も、支持導通部１４のみが第１の絶縁層３ａを介して第１の基板１の表面１ａに固定されている。それ以外の部分である電極支持部１３ａおよび対向電極１３ｂ，１３ｃは、第１の基板１の表面１ａとの間の絶縁層が除去されており、電極支持部１３ａおよび対向電極１３ｂ，１３ｃと、第１の基板１の表面１ａとの間に、第１の絶縁層の厚さに相当する間隔の隙間が形成されている。   Also in the second fixed electrode portion 13, only the support conduction portion 14 is fixed to the surface 1a of the first substrate 1 through the first insulating layer 3a. The electrode support part 13a and the counter electrodes 13b and 13c, which are the other parts, have an insulating layer removed from the surface 1a of the first substrate 1, and the electrode support part 13a and the counter electrodes 13b and 13c, A gap having a distance corresponding to the thickness of the first insulating layer is formed between the first substrate 1 and the surface 1a.

図１に示す機能層１０は、四角形の枠体層２５の内側が可動領域であり、可動領域では、前記第１の固定電極部１１と第２の固定電極部１３を除く部分が可動電極部１５となっている。可動電極部１５は、同じシリコンウエハにおいて、前記第１の固定電極部１１と第２の固定電極部１３および枠体層２５から分離されて形成されている。   The functional layer 10 shown in FIG. 1 has a movable region inside the rectangular frame layer 25, and in the movable region, a portion excluding the first fixed electrode portion 11 and the second fixed electrode portion 13 is a movable electrode portion. It is 15. The movable electrode portion 15 is formed separately from the first fixed electrode portion 11, the second fixed electrode portion 13, and the frame body layer 25 on the same silicon wafer.

図１に示すように、可動電極部１５は、中心ＯよりもＸ１側に、Ｙ１−Ｙ２方向に延びる第１の支持腕部１６を有しており、中心ＯのＸ１側に接近した位置に、第１の支持腕部１６と一体に形成された四角形の支持導通部１７が設けられている。可動電極部１５は、中心ＯよりもＸ２側に、Ｙ１−Ｙ２方向に延びる第２の支持腕部１８を有しており、中心ＯのＸ２側に接近した位置に、第２の支持腕部１８と一体に形成された四角形の支持導通部１９が設けられている。   As shown in FIG. 1, the movable electrode portion 15 has a first support arm portion 16 extending in the Y1-Y2 direction on the X1 side with respect to the center O, and at a position close to the X1 side of the center O. In addition, a rectangular support conducting portion 17 formed integrally with the first support arm portion 16 is provided. The movable electrode portion 15 has a second support arm portion 18 extending in the Y1-Y2 direction on the X2 side with respect to the center O, and the second support arm portion is positioned closer to the X2 side of the center O. A rectangular support conducting part 19 formed integrally with the reference numeral 18 is provided.

第１の支持腕部１６と第２の支持腕部１８とで挟まれた領域で、且つ第１の固定電極部１１と第２の固定電極部１３を除く部分が、錘部２０となっている。錘部２０のＹ１側の縁部は、弾性支持部２１を介して第１の支持腕部１６に支持されているとともに弾性支持部２３を介して第２の支持腕部１８に支持されている。錘部２０のＹ１側の縁部は、弾性支持部２２を介して第１の支持腕部１６に支持されているとともに、弾性支持部２４を介して第２の支持腕部１８に支持されている。   The portion sandwiched between the first support arm portion 16 and the second support arm portion 18 and the portion excluding the first fixed electrode portion 11 and the second fixed electrode portion 13 is the weight portion 20. Yes. The edge portion on the Y1 side of the weight portion 20 is supported by the first support arm portion 16 via the elastic support portion 21 and supported by the second support arm portion 18 via the elastic support portion 23. . The edge portion on the Y1 side of the weight portion 20 is supported by the first support arm portion 16 via the elastic support portion 22 and supported by the second support arm portion 18 via the elastic support portion 24. Yes.

中心ＯよりもＹ１側では、錘部２０のＸ１側の縁部からＸ２側に延びる複数の可動対向電極２０ａが一体に形成されているとともに、錘部２０のＸ２側の縁部からＸ１側に延びる複数の可動対向電極２０ｂが一体に形成されている。図２に示すように、錘部２０と一体に形成された可動対向電極２０ｂは、第１の固定電極部１１の対向電極１１ｃのＹ２側の辺に対して静止時に距離δ１を介して対向している。同様に、Ｘ１側の可動対向電極２０ａも、第１の固定電極部１１の対向電極１１ｂのＹ２側の辺に対して静止時に距離δ１を介して対向している。   On the Y1 side from the center O, a plurality of movable counter electrodes 20a extending from the X1 side edge of the weight portion 20 to the X2 side are integrally formed, and from the X2 side edge of the weight portion 20 to the X1 side. A plurality of movable counter electrodes 20b extending are integrally formed. As shown in FIG. 2, the movable counter electrode 20b formed integrally with the weight portion 20 is opposed to the side on the Y2 side of the counter electrode 11c of the first fixed electrode portion 11 via a distance δ1 when stationary. ing. Similarly, the movable counter electrode 20a on the X1 side is also opposed to the side on the Y2 side of the counter electrode 11b of the first fixed electrode portion 11 via a distance δ1 when stationary.

錘部２０には、中心ＯよりもＹ２側において、Ｘ１側の縁部からＸ２方向に平行に延びる複数の可動対向電極２０ｃが一体に形成されているとともに、Ｘ２側の縁部からＸ１方向に平行に延びる複数の可動対向電極２０ｄが一体に形成されている。   The weight portion 20 is integrally formed with a plurality of movable counter electrodes 20c extending in parallel to the X2 direction from the edge portion on the X1 side on the Y2 side from the center O, and in the X1 direction from the edge portion on the X2 side. A plurality of movable counter electrodes 20d extending in parallel are integrally formed.

図３に示すように、可動対向電極２０ｄは、第２の固定電極部１３の対向電極１３ｃのＹ１側の辺に対して静止時に距離δ２を介して対向している。これは、Ｘ１側の可動対向電極２０ｃと対向電極１３ｂとの間においても同じである。静止時の対向距離δ１とδ２は、同じ寸法となるように設計されている。   As shown in FIG. 3, the movable counter electrode 20d is opposed to the side on the Y1 side of the counter electrode 13c of the second fixed electrode portion 13 via a distance δ2 when stationary. This is the same between the movable counter electrode 20c on the X1 side and the counter electrode 13b. The opposing distances δ1 and δ2 at rest are designed to have the same dimensions.

図４に示すように、第１の支持腕部１６に連続する支持導通部１７と第１の基板１の表面１ａとが第１の絶縁層３ｂを介して固定されており、第２の支持腕部１８に連続する支持導通部１９と第１の基板１の表面１ａも第１の絶縁層３ｂを介して固定されている。可動電極部１５は、支持導通部１７と支持導通部１９のみが前記第１の絶縁層３ｂによって第１の基板１に固定されており、それ以外の部分、すなわち第１の支持腕部１６、第２の支持腕部１８、錘部２０、可動対向電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄおよび弾性支持部２１，２２，２３，２４は、第１の基板１の表面１ａとの間の絶縁層が除去されており、これら各部と第１の基板１の表面１ａとの間に第１の絶縁層３ｂの厚さ寸法に相当する間隔の隙間が形成されている。   As shown in FIG. 4, the support conduction portion 17 that is continuous with the first support arm portion 16 and the surface 1 a of the first substrate 1 are fixed via the first insulating layer 3 b, and the second support The support conduction part 19 continuing to the arm part 18 and the surface 1a of the first substrate 1 are also fixed via the first insulating layer 3b. In the movable electrode portion 15, only the support conduction portion 17 and the support conduction portion 19 are fixed to the first substrate 1 by the first insulating layer 3b, and other portions, that is, the first support arm portion 16, The second support arm portion 18, the weight portion 20, the movable counter electrodes 20 a, 20 b, 20 c, 20 d and the elastic support portions 21, 22, 23, 24 have an insulating layer between the surface 1 a of the first substrate 1. A gap having an interval corresponding to the thickness dimension of the first insulating layer 3b is formed between these portions and the surface 1a of the first substrate 1.

弾性支持部２１，２２，２３，２４は、シリコンウエハから切り出された薄い板バネ部でミアンダパターンとなるように形成されている。弾性支持部２１，２２，２３，２４が変形することで、錘部２０がＹ１方向またはＹ２方向へ移動可能となっている。   The elastic support portions 21, 22, 23, and 24 are formed so as to form a meander pattern with thin plate spring portions cut out from the silicon wafer. As the elastic support portions 21, 22, 23, and 24 are deformed, the weight portion 20 is movable in the Y1 direction or the Y2 direction.

図１に示すように、枠体層２５は、機能層１０を形成するシリコンウエハを四角い枠状に切り出すことで形成されている。この枠体層２５と第１の基板１の表面１ａとの間には、第１の絶縁層３ｃが残されている。この第１の絶縁層３ｃは、可動電極部１５の可動領域の外側の全周を囲むように設けられている。   As shown in FIG. 1, the frame layer 25 is formed by cutting a silicon wafer forming the functional layer 10 into a square frame shape. The first insulating layer 3 c is left between the frame layer 25 and the surface 1 a of the first substrate 1. The first insulating layer 3 c is provided so as to surround the entire outer periphery of the movable region of the movable electrode portion 15.

図４と図５に示す機能層１０の製造方法は、絶縁層を介して２枚のシリコンウエハが接合されたＳＯＩ層を使用し、一方のシリコンウエハの表面に、第１の固定電極部１１、第２の固定電極部１３、可動電極部１５および枠体層２５を覆うレジスト層を形成し、レジスト層から露出している部分でシリコンウエハの一部を、高密度プラズマを使用した深堀ＲＩＥなどのイオンエッチング手段で除去し、第１の固定電極部１１、第２の固定電極部１３、可動電極部１５および枠体層２５を互いに分離させる。   The manufacturing method of the functional layer 10 shown in FIGS. 4 and 5 uses an SOI layer in which two silicon wafers are bonded via an insulating layer, and the first fixed electrode portion 11 is formed on the surface of one silicon wafer. A resist layer is formed to cover the second fixed electrode portion 13, the movable electrode portion 15, and the frame layer 25, and a portion of the silicon wafer is exposed at a portion exposed from the resist layer. The first fixed electrode part 11, the second fixed electrode part 13, the movable electrode part 15 and the frame body layer 25 are separated from each other by ion etching means.

このとき、支持導通部１２，１４，１７，１９および枠体層２５を除く全ての領域に、前記深堀ＲＩＥによって、多数の微細孔を形成しておく。図２と図３には、対向電極１１ｃに形成された微細孔１１ｄ、対向電極１３ｃに形成された微細孔１３ｄ、および錘部２０に形成された微細孔２０ｅが図示されている。   At this time, a large number of fine holes are formed by the deep RIE in all regions except the support conductive portions 12, 14, 17, 19 and the frame layer 25. 2 and FIG. 3 illustrate a minute hole 11d formed in the counter electrode 11c, a minute hole 13d formed in the counter electrode 13c, and a minute hole 20e formed in the weight portion 20.

深堀ＲＩＥなどによってシリコンウエハをエッチング加工した後に、シリコンを溶解せずに絶縁層のＳｉＯ2層を溶解できる選択性の等方性エッチング処理を行う。このときエッチングガスまたはエッチング液は、シリコンウエハの前記各部を分離した溝内に浸透し、さらに前記微細孔内に浸透して、絶縁層が除去される。 After etching the silicon wafer by Fukahori RIE or the like, a selective isotropic etching process that can dissolve the SiO 2 layer of the insulating layer without dissolving the silicon is performed. At this time, the etching gas or the etchant penetrates into the grooves where the respective parts of the silicon wafer are separated, and further penetrates into the fine holes to remove the insulating layer.

その結果、支持導通部１２，１４，１７，１９および枠体層２５と、第１の基板１の表面１ａとの間のみ、第１の絶縁層３ａ，３ｂ，３ｃが残され、それ以外の部分で絶縁層が除去される。   As a result, the first insulating layers 3a, 3b, 3c are left only between the support conductive portions 12, 14, 17, 19, and the frame layer 25 and the surface 1a of the first substrate 1, and the other portions The insulating layer is removed at the portion.

ＳＯＩ層を使用して加工した第１の基板１は、厚さ寸法が０．２〜０．７ｍｍ程度、機能層１０の厚さ寸法は１０〜３０μｍ程度、第１の絶縁層３ａ，３ｂ，３ｃの厚さは１〜３μｍ程度である。   The first substrate 1 processed using the SOI layer has a thickness dimension of about 0.2 to 0.7 mm, the functional layer 10 has a thickness dimension of about 10 to 30 μm, and the first insulating layers 3a, 3b, The thickness of 3c is about 1 to 3 μm.

第２の基板２は、厚さ寸法が０．２〜０．７ｍｍ程度の単層のシリコンウエハで形成される。第２の基板２の表面２ａに第２の絶縁層３０が形成される。第２の絶縁層３０は、ＳｉＯ2、ＳｉＮまたはＡｌ2Ｏ3などの無機絶縁層であり、スパッタ工程またはＣＶＤ工程で形成される。無機絶縁層としては、シリコンウエハとの熱膨張係数の差が、接続電極部を構成する導電性金属とシリコンウエハの熱膨張係数の差よりも小さい材料が選択される。好ましくは、シリコンウエハとの熱膨張係数の差が比較的小さいＳｉＯ2またはＳｉＮが使用される。 The second substrate 2 is formed of a single layer silicon wafer having a thickness dimension of about 0.2 to 0.7 mm. A second insulating layer 30 is formed on the surface 2 a of the second substrate 2. The second insulating layer 30 is an inorganic insulating layer such as SiO 2 , SiN or Al 2 O 3 and is formed by a sputtering process or a CVD process. As the inorganic insulating layer, a material is selected whose difference in thermal expansion coefficient from the silicon wafer is smaller than the difference in thermal expansion coefficient between the conductive metal constituting the connection electrode portion and the silicon wafer. Preferably, SiO 2 or SiN having a relatively small difference in thermal expansion coefficient from the silicon wafer is used.

図４と図５に示すように、第２の絶縁層３０の表面に、第１の固定電極部１１の支持導通部１２に対面する接続電極部３１が形成され、同様に第２の固定電極部１３の支持導通部１４に対面する接続電極部３１（図示せず）が形成される。また、第２の絶縁層３０の表面に、可動電極部１５の一方の支持導通部１７に対面する接続電極部３２が形成され、同様に、他方の支持導通部１９と対面する接続電極部３２（図示せず）も形成されている。   As shown in FIGS. 4 and 5, a connection electrode portion 31 facing the support conduction portion 12 of the first fixed electrode portion 11 is formed on the surface of the second insulating layer 30, and the second fixed electrode is similarly formed. A connection electrode portion 31 (not shown) that faces the support conduction portion 14 of the portion 13 is formed. In addition, a connection electrode portion 32 facing one support conduction portion 17 of the movable electrode portion 15 is formed on the surface of the second insulating layer 30, and similarly, the connection electrode portion 32 facing the other support conduction portion 19. (Not shown) is also formed.

第２の絶縁層３０の表面には、前記枠体層２５の表面に対向するシール電極部３３が形成されている。このシール電極部３３は、前記接続電極部３１，３２と同じ導電性金属材料によって形成されている。シール電極部３３は、枠体層２５に対面して四角形に形成されており、可動電極部１５の可動領域の外周でこの可動領域の周囲全周を囲むように形成されている。接続電極部３１，３２およびシール電極部３３はアルミニウム（Ａｌ）で形成されている。   On the surface of the second insulating layer 30, a seal electrode portion 33 is formed so as to face the surface of the frame layer 25. The seal electrode portion 33 is formed of the same conductive metal material as the connection electrode portions 31 and 32. The seal electrode portion 33 is formed in a quadrangular shape so as to face the frame body layer 25, and is formed so as to surround the entire circumference of the movable region at the outer periphery of the movable region of the movable electrode portion 15. The connection electrode portions 31 and 32 and the seal electrode portion 33 are made of aluminum (Al).

第２の絶縁層３０の内部には、一方の接続電極部３１に導通するリード層３４と、他方の接続電極部３２に導通するリード層３５が設けられている。リード層３４，３５はアルミニウムで形成されている。複数のリード層３４，３５は、それぞれの接続電極部３１，３２に個別に導通している。そして、それぞれのリード層３４，３５は、第２の絶縁層３０の内部を通過し、シール電極部３３と接触することなく、シール電極部３３が形成されている部分を横断して、シール電極部３３で囲まれている領域の外側へ延びている。第２の基板２には、前記領域の外側において、それぞれのリード層３４，３５に導通する接続パッド３６が設けられている。接続パッド３６は、低抵抗で酸化しにくい導電性材料であるアルミニウムや金などで形成されている。   Inside the second insulating layer 30, a lead layer 34 that conducts to one connection electrode portion 31 and a lead layer 35 that conducts to the other connection electrode portion 32 are provided. The lead layers 34 and 35 are made of aluminum. The plurality of lead layers 34 and 35 are individually connected to the connection electrode portions 31 and 32, respectively. Each lead layer 34, 35 passes through the inside of the second insulating layer 30 and crosses the portion where the seal electrode portion 33 is formed without contacting the seal electrode portion 33, so that the seal electrode It extends outside the area surrounded by the portion 33. The second substrate 2 is provided with connection pads 36 that are electrically connected to the lead layers 34 and 35 outside the region. The connection pad 36 is made of aluminum, gold, or the like, which is a conductive material that is low resistance and hardly oxidizes.

第２の絶縁層３０は、接続電極部３１，３２が形成されている表面３０ａおよびシール電極部３３が形成されている表面３０ａが同一平面上に位置している。そして、第２の絶縁層３０には、接続電極部３１，３２とシール電極部３３が形成されていない領域に、第２の基板２の表面２ａに向けて凹部３８が形成されている。この凹部３８は、第２の絶縁層３０において、支持導通部１２，１４，１７，１９および枠体層２５に対向する前記表面３０ａ以外の全ての部分に形成されている。また、凹部３８は、第２の絶縁層３０の内部の途中までの深さであって、リード層３４，３５が露出しない深さに形成されている。   In the second insulating layer 30, the surface 30a on which the connection electrode portions 31 and 32 are formed and the surface 30a on which the seal electrode portion 33 is formed are located on the same plane. In the second insulating layer 30, a recess 38 is formed toward the surface 2 a of the second substrate 2 in a region where the connection electrode portions 31 and 32 and the seal electrode portion 33 are not formed. The concave portion 38 is formed in all portions of the second insulating layer 30 other than the surface 30 a facing the support conducting portions 12, 14, 17, 19 and the frame body layer 25. Further, the recess 38 is formed to a depth halfway inside the second insulating layer 30 so that the lead layers 34 and 35 are not exposed.

前記第２の絶縁層３０の形成方法は、第２の基板２の表面２ａに、無機絶縁層を一定の厚さでスパッタ工程で形成し、その表面にリード層３４，３５をスパッタ工程またはＣＶＤ工程などで形成し、さらにリード層３４，３５を覆うように無機絶縁層をスパッタ工程で形成する。その後に、表面３０ａが同一面となるように研磨し、さらにイオンミリングなどで前記凹部３８を掘り込む。   The second insulating layer 30 is formed by forming an inorganic insulating layer with a constant thickness on the surface 2a of the second substrate 2 by a sputtering process, and forming lead layers 34 and 35 on the surface by a sputtering process or CVD. An inorganic insulating layer is formed by a sputtering process so as to cover the lead layers 34 and 35. Thereafter, the surface 30a is polished so as to be the same surface, and the recess 38 is dug by ion milling or the like.

図５に示すように、機能層１０の支持導通部１２，１４の表面には、それぞれ前記接続電極部３１に対面する接続金属層４１が形成され、支持導通部１７，１９の表面には、それぞれの接続電極部３２に対面する接続金属層４２がスパッタ工程で形成される。さらに、枠体層２５の表面には、シール電極部３３に対面するシール金属層４３が形成される。シール金属層４３は、接続金属層４１，４２と同じ金属材料で同時に形成される。   As shown in FIG. 5, a connection metal layer 41 facing the connection electrode portion 31 is formed on the surfaces of the support conductive portions 12 and 14 of the functional layer 10, and on the surfaces of the support conductive portions 17 and 19, A connection metal layer 42 facing each connection electrode portion 32 is formed by a sputtering process. Further, a seal metal layer 43 facing the seal electrode portion 33 is formed on the surface of the frame body layer 25. The seal metal layer 43 is simultaneously formed of the same metal material as the connection metal layers 41 and 42.

接続金属層４１，４２とシール金属層４３は、接続電極部３１，３２およびシール電極部３３を形成するアルミニウムと共晶接合または拡散接合しやすい金属材料であるゲルマニウムで形成されている。   The connection metal layers 41 and 42 and the seal metal layer 43 are made of germanium, which is a metal material that is easily eutectic bonded or diffusion bonded to aluminum forming the connection electrode portions 31 and 32 and the seal electrode portion 33.

図４に示すように、第１の基板１と第２の基板２を、表面１ａ，２ａが対向するように重ね、接続電極部３１と接続金属層４１とを対面させ、接続電極部３２と接続金属層４２とを対面させ、さらにシール電極部３３とシール金属層４３とを対面させる。そして、加熱しながら第１の基板１と第２の基板２とを弱い力で加圧する。これにより、接続電極部３１と接続金属層４１とが共晶接合し、接続電極部３２と接続金属層４２とが共晶接合する。あるいは拡散接合する。接続電極部３１，３２と接続金属層４１，４２との共晶接合または拡散接合により、支持導通部１２，１４，１７，１９が第１の絶縁層３ａ，３ｂと第２の絶縁層３０との間で動かないように挟持されるとともに、接続電極部３１，３１と支持導通部１２，１４とが個別に導通し、接続電極部３２，３２と支持導通部１７，１９とが個別に導通する。   As shown in FIG. 4, the first substrate 1 and the second substrate 2 are overlapped so that the surfaces 1a and 2a face each other, the connection electrode portion 31 and the connection metal layer 41 face each other, and the connection electrode portion 32 and The connection metal layer 42 is made to face, and the seal electrode part 33 and the seal metal layer 43 are made to face each other. And the 1st board | substrate 1 and the 2nd board | substrate 2 are pressurized with a weak force, heating. As a result, the connection electrode portion 31 and the connection metal layer 41 are eutectic bonded, and the connection electrode portion 32 and the connection metal layer 42 are eutectic bonded. Alternatively, diffusion bonding is performed. By means of eutectic bonding or diffusion bonding between the connection electrode portions 31 and 32 and the connection metal layers 41 and 42, the support conductive portions 12, 14, 17 and 19 are connected to the first insulating layers 3 a and 3 b and the second insulating layer 30. The connection electrode portions 31 and 31 and the support conduction portions 12 and 14 are individually conducted, and the connection electrode portions 32 and 32 and the support conduction portions 17 and 19 are individually conducted. To do.

同時に、シール電極部３３とシール金属層４３とが共晶接合または拡散接合する。この共晶接合または拡散接合により、枠体層２５と第２の絶縁層３０とが強固に固定されるとともに、可動電極部１５の可動領域の周囲全周を囲む金属シール層４５が形成される。   At the same time, the seal electrode portion 33 and the seal metal layer 43 are eutectic bonded or diffusion bonded. By this eutectic bonding or diffusion bonding, the frame body layer 25 and the second insulating layer 30 are firmly fixed, and a metal seal layer 45 surrounding the entire periphery of the movable region of the movable electrode portion 15 is formed. .

このＭＥＭＳセンサは、２枚のシリコンウエハが絶縁層を介して接合されたＳＯＩ層と他の１枚のシリコンウエハとを重ねた構造であるため、全体に薄型である。また、第１の固定電極部１１の支持導通部１２、第２の固定電極部１３の支持導通部１４、および可動電極部１５の支持導通部１７，１９が、第１の絶縁層３ａ，３ｂと第２の絶縁層３０とで挟まれて固定される構造であるため、支持導通部１２，１４，１７，１９が安定して支持固定される。   Since this MEMS sensor has a structure in which an SOI layer in which two silicon wafers are bonded via an insulating layer and another silicon wafer are stacked, the MEMS sensor is thin overall. Further, the support conduction portion 12 of the first fixed electrode portion 11, the support conduction portion 14 of the second fixed electrode portion 13, and the support conduction portions 17 and 19 of the movable electrode portion 15 are formed by the first insulating layers 3a and 3b. And the second insulating layer 30, the support conduction portions 12, 14, 17, and 19 are stably supported and fixed.

支持導通部１２，１４，１７，１９と第２の絶縁層３０が、接続電極部３１，３２と接続金属層４１，４２との共晶接合または拡散接合で接合されているが、この接合層は薄く且つ面積が小さく、しかも支持導通部１２，１４，１７，１９と第１の基板１とが無機絶縁材料の第１の絶縁層３ａ，３ｂを介して接合されている。そのため、周囲温度が高くなったとしても、接合層の熱応力が支持導通部１２，１４，１７，１９の支持構造に影響を与えにくく、熱応力による固定電極部１１，１３や可動電極部１５の歪みなどが発生しにくい。   The support conductive portions 12, 14, 17, 19 and the second insulating layer 30 are bonded by eutectic bonding or diffusion bonding of the connection electrode portions 31, 32 and the connection metal layers 41, 42. Is thin and has a small area, and the support conductive portions 12, 14, 17, 19 and the first substrate 1 are joined via the first insulating layers 3a and 3b made of an inorganic insulating material. Therefore, even if the ambient temperature becomes high, the thermal stress of the bonding layer hardly affects the support structure of the support conductive portions 12, 14, 17, and 19, and the fixed electrode portions 11 and 13 and the movable electrode portion 15 due to the thermal stress. It is hard to generate distortion.

同様に、可動電極部１５の可動領域の周囲を囲む金属シール層４５は、枠体層２５と第２の絶縁層３０との間で薄く形成された接合層であり、枠体層２５が十分な厚み寸法を有しているため、金属シール層４５の熱応力によって、第１の基板１と第２の基板２の歪みなどが発生しにくい。   Similarly, the metal seal layer 45 surrounding the movable region of the movable electrode portion 15 is a thin bonding layer formed between the frame body layer 25 and the second insulating layer 30, and the frame body layer 25 is sufficient. Therefore, the first substrate 1 and the second substrate 2 are less likely to be distorted by the thermal stress of the metal seal layer 45.

このＭＥＭＳセンサは、第１の基板１と第２の基板２の厚さ寸法、および機能層１０の厚さ寸法、さらに第２の絶縁層３０の厚さ寸法によって、全体の厚さ寸法がほぼ決められる。それぞれの層の厚さ寸法は、高精度に管理できるため、厚さのばらつきが生じにくくなる。しかも、第２の絶縁層３０には、可動電極部１５の可動領域に対向する凹部３８が形成されているため、接合層が薄く全体が薄型であっても、可動電極部１５に厚さ方向の移動余裕（マージン）を与えることができ、外部から厚さ方向への大きな加速度が作用しても、錘部２０および可動対向電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが第２の絶縁層３０に当たりにくく、誤動作を生じにくい。   This MEMS sensor has an overall thickness dimension of almost the same depending on the thickness dimension of the first substrate 1 and the second substrate 2, the thickness dimension of the functional layer 10, and the thickness dimension of the second insulating layer 30. It is decided. Since the thickness dimension of each layer can be managed with high accuracy, variations in thickness are less likely to occur. Moreover, since the second insulating layer 30 is formed with a recess 38 that faces the movable region of the movable electrode portion 15, even if the bonding layer is thin and the whole is thin, the movable electrode portion 15 has a thickness direction. Movement margin (margin) can be provided, and the weight portion 20 and the movable counter electrodes 20a, 20b, 20c, and 20d are unlikely to hit the second insulating layer 30 even if a large acceleration in the thickness direction acts from the outside. , Less likely to malfunction.

このＭＥＭＳセンサは、Ｙ１方向またはＹ２方向の加速度を検知する加速度センサとして使用することができる。例えば、ＭＥＭＳセンサにＹ１方向への加速度が作用すると、その反作用により可動電極部１５の錘部２０がＹ２方向へ移動する。このとき、図２に示す、可動対向電極２０ｂと固定側の対向電極１１ｃとの対向距離δ１が広がって、可動対向電極２０ｂと対向電極１１ｃとの間の静電容量が低下する。同時に、図３に示す、可動対向電極２０ｄと対向電極１３ｃとの対向距離δ２が狭くなって、可動対向電極２０ｂと対向電極１３ｃとの間の静電容量が増大する。   This MEMS sensor can be used as an acceleration sensor that detects acceleration in the Y1 direction or the Y2 direction. For example, when acceleration in the Y1 direction acts on the MEMS sensor, the weight portion 20 of the movable electrode portion 15 moves in the Y2 direction due to the reaction. At this time, the facing distance δ1 between the movable counter electrode 20b and the fixed counter electrode 11c shown in FIG. 2 increases, and the capacitance between the movable counter electrode 20b and the counter electrode 11c decreases. At the same time, the facing distance δ2 between the movable counter electrode 20d and the counter electrode 13c shown in FIG. 3 becomes narrow, and the capacitance between the movable counter electrode 20b and the counter electrode 13c increases.

静電容量の減少と増大を電気回路で検出し、対向距離δ１の増大による出力の変化と対向距離δ２の減小による出力の変化との差を求めることにより、Ｙ１方向へ作用した加速度の変化や加速度の大きさを検知することができる。   A change in acceleration acting in the Y1 direction is detected by detecting a decrease and an increase in capacitance with an electric circuit and obtaining a difference between an output change due to an increase in the facing distance δ1 and an output change due to a decrease in the facing distance δ2. And the magnitude of acceleration can be detected.

なお、本発明は、可動電極部１５の錘部２０が、Ｘ−Ｙ平面と直交する向きの加速度に反応して厚さ方向へ移動して、固定電極部１１，１３の対向電極１１ｂ，１１ｃ，１３ｂ，１３ｃと、可動電極部１５の可動対向電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃとの対向状態が、可動電極部１５の厚さ方向へずれて、対向面積が変化し、このときの可動対向電極と対向電極との間の静電容量の変化を検知するものであってもよい。   In the present invention, the weight portion 20 of the movable electrode portion 15 moves in the thickness direction in response to the acceleration in the direction orthogonal to the XY plane, and the counter electrodes 11b, 11c of the fixed electrode portions 11, 13 are moved. , 13b, 13c and the movable counter electrode 20a, 20b, 20c in the movable electrode portion 15 are opposed to each other in the thickness direction of the movable electrode portion 15 to change the facing area. You may detect the change of the electrostatic capacitance between counter electrodes.

図６（Ａ）（Ｂ）は本発明のさらに好ましい実施の形態のＭＥＭＳセンサを示すものであり、図４のＶＩ部の拡大断面図に相当している。   6A and 6B show a MEMS sensor according to a further preferred embodiment of the present invention, which corresponds to an enlarged cross-sectional view of a portion VI in FIG.

図６（Ａ）に示す実施の形態では、可動電極部１５の支持導通部１７の表面に、接続金属層４２と接続電極部３２とが共晶接合しまたは拡散接合した接合部を囲むように溝５１が形成されている。溝５１は接合部の周囲全長を連続して囲むように形成されていてもよいし、または、接合部を囲むように間隔を空けて複数に分割されて形成されていてもよい。   In the embodiment shown in FIG. 6A, the surface of the support conductive portion 17 of the movable electrode portion 15 is surrounded by a joint where the connection metal layer 42 and the connection electrode portion 32 are eutectic bonded or diffusion bonded. A groove 51 is formed. The groove 51 may be formed so as to continuously surround the entire peripheral length of the joint portion, or may be formed by being divided into a plurality at intervals so as to surround the joint portion.

図６（Ｂ）に示す実施の形態では、可動電極部１５の支持導通部１７の表面に、接続金属層４２と接続電極部３２との接合部を囲む溝５２が形成されている。この溝５２は接合層の周囲に連続して形成されており、接合金属層４２の一部が溝５２の内部まで形成されている。   In the embodiment shown in FIG. 6B, a groove 52 is formed on the surface of the support conductive portion 17 of the movable electrode portion 15 so as to surround the joint portion between the connection metal layer 42 and the connection electrode portion 32. The groove 52 is continuously formed around the bonding layer, and a part of the bonding metal layer 42 is formed up to the inside of the groove 52.

図６（Ａ）（Ｂ）に示す実施の形態では、接続電極部３２と接続金属層４２の共晶接合または拡散接合の際に、溶融金属が溝５１，５２で堰き止められ、可動電極部１５の錘部２０の可動領域や、図２と図３に示す電極対向部に流れ出るのをさらに確実に防止できる。   In the embodiment shown in FIGS. 6A and 6B, the molten metal is blocked by the grooves 51 and 52 during the eutectic bonding or diffusion bonding of the connection electrode portion 32 and the connection metal layer 42, and the movable electrode portion It is possible to more reliably prevent the fluid from flowing to the movable region of the 15 weight portions 20 and the electrode facing portions shown in FIGS.

なお、前記実施の形態では、接続電極部３１，３２およびシール電極部３３がアルミニウムで、接続金属層４１，４２およびシール金属層４３がゲルマニウムであるが、共晶接合または拡散接合が可能な金属の組み合わせとしては、アルミニウム−亜鉛、金−シリコン、金−インジウム、金−ゲルマニウム、金−錫などがある。これら金属の組み合わせにより、それぞれの金属の融点以下の温度である４５０℃以下の比較的低い温度で接合を行うことが可能になる。   In the above-described embodiment, the connection electrode portions 31 and 32 and the seal electrode portion 33 are aluminum, and the connection metal layers 41 and 42 and the seal metal layer 43 are germanium, but a metal capable of eutectic bonding or diffusion bonding. Examples of the combination include aluminum-zinc, gold-silicon, gold-indium, gold-germanium, and gold-tin. By combining these metals, it becomes possible to perform bonding at a relatively low temperature of 450 ° C. or lower, which is a temperature lower than the melting point of each metal.

図７は、参考例となるＭＥＭＳセンサを示す断面図である。
このＭＥＭＳセンサは、第２の基板２の代わりにＩＣパッケージ１００が使用されている。ＩＣパッケージ１００内には、対向電極と可動対向電極との静電容量の変化を検出する検出回路などが内蔵されている。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing a MEMS sensor as a reference example .
In this MEMS sensor, an IC package 100 is used instead of the second substrate 2. The IC package 100 includes a detection circuit that detects a change in capacitance between the counter electrode and the movable counter electrode.

ＩＣパッケージ１００の上面１０１に第２の絶縁層３０が形成され、この第２の絶縁層３０の表面に、接続電極部３１，３２およびシール電極部３３が形成されている。接続電極部３１，３２は、第２の絶縁層３０を貫通するスルーホールなどの接続層１３４，１３５を介して、ＩＣパッケージ１００の上面１０１に現れている電極パッドなどに導通し、ＩＣパッケージ１００内の電気回路に接続されている。   A second insulating layer 30 is formed on the upper surface 101 of the IC package 100, and connection electrode portions 31 and 32 and a seal electrode portion 33 are formed on the surface of the second insulating layer 30. The connection electrode portions 31 and 32 are electrically connected to electrode pads or the like appearing on the upper surface 101 of the IC package 100 through connection layers 134 and 135 such as through holes penetrating the second insulating layer 30, and the IC package 100. It is connected to the electrical circuit inside.

図７に示すＭＥＭＳセンサも、機能層１０が、第１の基板１と第２の絶縁層３０との間に配置され、第２の絶縁層３０は厚さ寸法を管理して形成することができるので、ＩＣパッケージ１００の上面１０１から大きく突出することなく、且つ機能層１０を安定して保持できる。   Also in the MEMS sensor shown in FIG. 7, the functional layer 10 is disposed between the first substrate 1 and the second insulating layer 30, and the second insulating layer 30 is formed by managing the thickness dimension. Therefore, the functional layer 10 can be stably held without protruding significantly from the upper surface 101 of the IC package 100.

図８は、接続電極部３１，３２あるいは接合層の厚さ寸法の最適値を求めるためのシミュレーションモデルを示している。第１の基板１０１と固定電極部１１６および第１の絶縁層１０３はＳＯＩ層から加工したものを想定しており、第１の基板１０１と固定電極部１１６はシリコンウエハ、第１の絶縁層１０３はＳｉＯ2である。第２の基板１０２もシリコンウエハであり、第２の絶縁層１３０もＳｉＯ2である。このシミュレーションでは、接合層１３２をアルミニウムの単層として熱応力について演算した。 FIG. 8 shows a simulation model for obtaining the optimum value of the thickness dimension of the connection electrode portions 31 and 32 or the bonding layer. The first substrate 101, the fixed electrode portion 116, and the first insulating layer 103 are assumed to be processed from an SOI layer. The first substrate 101 and the fixed electrode portion 116 are a silicon wafer, and the first insulating layer 103. Is SiO 2 . The second substrate 102 is also a silicon wafer, and the second insulating layer 130 is also SiO 2 . In this simulation, the thermal stress was calculated with the bonding layer 132 as a single layer of aluminum.

計算に使用した物性値は以下の通りである。
ヤング率（Ｎ／ｍ2）：Ｓｉを１．５０Ｅ＋１１、ＳｉＯ2を７．２０Ｅ＋１０、Ａｌを７．０３Ｅ＋１０とした。
ポアッソン比（−）：Ｓｉを０．１７、ＳｉＯ2を０．２５、Ａｌを０．３５とした。 The physical property values used for the calculation are as follows.
Young's modulus (N / m 2 ): Si was 1.50E + 11, SiO 2 was 7.20E + 10, and Al was 7.03E + 10.
Poisson's ratio (-): Si was 0.17, SiO 2 was 0.25, and Al was 0.35.

熱膨張係数（／kelvin）：Ｓｉを２．６０Ｅ−０６、ＳｉＯ2を５．６０Ｅ−０７、Ａｌを２．３３Ｅ−０５とした。 Thermal expansion coefficient (/ kelvin): Si was 2.60E-06, SiO 2 was 5.60E-07, and Al was 2.33E-05.

また、第１の絶縁層１０３の長さ寸法Ｌ１を７０μｍ、固定電極部１１６の全長寸法を３５０μｍとした。   In addition, the length dimension L1 of the first insulating layer 103 is 70 μm, and the total length dimension of the fixed electrode portion 116 is 350 μm.

厚みは、第１の基板１０１と第２の基板１０２を１００μｍ、第１の絶縁層１０３を１．５μｍ、固定電極部１１６を２０μｍ、第２の絶縁層１３０を３μｍとした。   The thicknesses of the first substrate 101 and the second substrate 102 were 100 μm, the first insulating layer 103 was 1.5 μm, the fixed electrode portion 116 was 20 μm, and the second insulating layer 130 was 3 μm.

接合層１３２の長さ寸法Ｗ０を２０μｍとし、接合層１３２の厚み寸法Ｔ０を０．５μｍから１０μｍの間で変化させた。それぞれについて、７５℃に加熱したときの接合層１３２の熱応力による固定電極部１１６の下部先端部Ｐ１と上部先端部Ｐ２のδ方向への変位量を計算した。   The length dimension W0 of the bonding layer 132 was 20 μm, and the thickness dimension T0 of the bonding layer 132 was changed between 0.5 μm and 10 μm. About each, the displacement amount to the (delta) direction of the lower front-end | tip part P1 and the upper front-end | tip part P2 of the fixed electrode part 116 by the thermal stress of the joining layer 132 when heated at 75 degreeC was calculated.

図９は、横軸に接合層１３２の厚みＴ０を単位（μｍ）で示し、縦軸にＰ１とＰ２の変位量を単位（ｎｍ）で示している。なお、図９では、下部先端部Ｐ１を「頂点１」とし、上部先端部Ｐ２を「頂点２」と記載している。   In FIG. 9, the horizontal axis indicates the thickness T0 of the bonding layer 132 in units (μm), and the vertical axis indicates the displacement amounts of P1 and P2 in units (nm). In FIG. 9, the lower tip portion P <b> 1 is described as “vertex 1”, and the upper tip portion P <b> 2 is described as “vertex 2”.

図９の結果から、接合層１３２の厚みＷ０は４μｍ以下であることが好ましく１μｍ以下であることがさらに好ましい。   9, the thickness W0 of the bonding layer 132 is preferably 4 μm or less, and more preferably 1 μm or less.

すなわち、前記実施の形態では、接続電極部３１，３２の厚さ寸法、あるいは接合層全体の厚さ寸法が４μｍ以下が好ましく、さらには１μｍ以下が好ましい。   That is, in the embodiment, the thickness dimension of the connection electrode portions 31 and 32 or the thickness dimension of the entire bonding layer is preferably 4 μm or less, and more preferably 1 μm or less.

本発明の実施の形態のＭＥＭＳセンサの可動電極部と固定電極部および枠体層の分離パターンを示す平面図、The top view which shows the separation pattern of the movable electrode part of the MEMS sensor of embodiment of this invention, a fixed electrode part, and a frame body layer, 図１のＩＩ矢視部の拡大平面図、FIG. 図１のＩＩＩ矢視部の拡大平面図、FIG. ＭＥＭＳセンサの積層構造を示す断面図であり、図１のＩＶ−ＩＶ線での断面図に相当している、It is sectional drawing which shows the laminated structure of a MEMS sensor, and is equivalent to sectional drawing in the IV-IV line of FIG. ＭＥＭＳセンサの製造方法を示す断面図、Sectional drawing which shows the manufacturing method of a MEMS sensor, （Ａ）（Ｂ）は、図４のＶＩ矢視部の構造の詳細を実施の形態別に示す拡大断面図、(A) (B) is the expanded sectional view which shows the detail of the structure of the VI arrow part of FIG. 4 according to embodiment, 第２の基板の代わりにＩＣパッケージを使用した参考例を示す断面図、Sectional drawing which shows the reference example which used IC package instead of the 2nd board | substrate, 接続電極部または接合層の厚さの最適値を求めるためのシミュレーションモデルの説明図、An explanatory diagram of a simulation model for obtaining the optimum value of the thickness of the connection electrode part or the bonding layer, シミュレーション結果を示す線図、Diagram showing simulation results,

符号の説明Explanation of symbols

１ 第１の基板
２ 第２の基板
３ａ，３ｂ，３ｃ 第１の絶縁層
１０ 機能層
１１ 第１の固定電極部
１２ 支持導通部
１１ｂ，１１ｃ 対向電極
１３ 第２の固定電極部
１４ 支持導通部
１３ｂ，１３ｃ 対向電極
１５ 可動電極部
１６ 第１の支持腕部
１７ 支持導通部
１８ 第２の支持腕部
１９ 支持導通部
２０ 錘部
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ 可動対向電極
２１，２２，２３，２４ 弾性支持部
２５ 枠体層
３０ 第２の絶縁層
３１，３２ 接続電極部
３３ シール電極部
３８ 凹部
４１，４２ 接続金属層
４３ シール金属層
４５ 金属シール層
１００ ＩＣパッケージ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st board | substrate 2 2nd board | substrate 3a, 3b, 3c 1st insulating layer 10 Functional layer 11 1st fixed electrode part 12 Supporting conduction part 11b, 11c Counter electrode 13 2nd fixed electrode part 14 Supporting conduction part 13b, 13c Counter electrode 15 Movable electrode part 16 First support arm part 17 Support conduction part 18 Second support arm part 19 Support conduction part 20 Weight parts 20a, 20b, 20c, 20d Movable counter electrodes 21, 22, 23, 24 elastic support portion 25 frame layer layer 30 second insulating layer 31, 32 connection electrode portion 33 seal electrode portion 38 recess 41, 42 connection metal layer 43 seal metal layer 45 metal seal layer 100 IC package

Claims (5)

第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置された可動電極部および固定電極部とを有するＭＥＭＳセンサにおいて、
前記第１の基板の表面に、第１の絶縁層を介して、前記可動電極部および前記固定電極部のそれぞれの支持導通部が固定され、
前記第２の基板の表面が平面であり、前記第２の基板の表面に、第２の絶縁層が形成され、前記第２の絶縁層の表面に、前記支持導通部に個別に接続される厚さが４μｍ以下の接続電極部が設けられており、
前記第２の絶縁層には、前記接続電極部が設けられていない領域に、前記可動電極部に対面する凹部が形成され、前記第２の絶縁層の内部に、前記接続電極部と導通するリード層が埋設されており、前記リード層が、前記凹部の表面に露出することなく、前記凹部の下側を通過していることを特徴とするＭＥＭＳセンサ。 In a MEMS sensor having a first substrate, a second substrate, and a movable electrode portion and a fixed electrode portion disposed between the first substrate and the second substrate,
The support conductive portions of the movable electrode portion and the fixed electrode portion are fixed to the surface of the first substrate via the first insulating layer,
The surface of the second substrate is a flat surface, a second insulating layer is formed on the surface of the second substrate, and the surface of the second insulating layer is individually connected to the support conduction portion. A connection electrode portion having a thickness of 4 μm or less is provided,
The second insulating layer is formed with a recess facing the movable electrode portion in a region where the connection electrode portion is not provided, and is electrically connected to the connection electrode portion inside the second insulating layer. A MEMS sensor , wherein a lead layer is embedded, and the lead layer passes below the recess without being exposed on the surface of the recess . それぞれの前記支持導通部の表面に、前記接続電極部と異なる金属材料の接続金属層が形成されており、それぞれの前記接続電極部と前記接続金属層とが共晶接合または拡散接合されている請求項１記載のＭＥＭＳセンサ。 A connection metal layer made of a metal material different from that of the connection electrode portion is formed on the surface of each support conduction portion, and each of the connection electrode portions and the connection metal layer are eutectic bonded or diffusion bonded. The MEMS sensor according to claim 1. 前記支持導通部には、前記接続電極部と前記接続金属層との接合層を囲む連続するまたは不連続の溝が形成されている請求項２記載のＭＥＭＳセンサ。   The MEMS sensor according to claim 2, wherein a continuous or discontinuous groove surrounding a bonding layer between the connection electrode portion and the connection metal layer is formed in the support conduction portion. 前記可動電極部および前記固定電極部と同じ材料で同じ厚さに形成された枠体層が設けられ、この枠体層が、前記可動電極部の可動領域を囲んでおり、
前記第１の基板と前記枠体層とが、前記可動領域の外周において、前記第１の絶縁層と同じ絶縁層を介して接合され、
前記第２の絶縁層の表面に、前記接続電極部と同じ金属材料で形成されたシール電極部が形成され、前記凹部は前記シール電極部が設けられていない領域に形成されており、
前記枠体層の表面に前記接続金属層と同じ金属材料で形成されたシール金属層が形成されており、前記シール電極部と前記シール金属層とが共晶接合または拡散接合されて、前記可動領域の外周を囲むシール層が形成されている請求項２または３記載のＭＥＭＳセンサ。 A frame layer formed of the same material and with the same thickness as the movable electrode portion and the fixed electrode portion is provided, and this frame layer surrounds the movable region of the movable electrode portion,
The first substrate and the frame body layer are joined via the same insulating layer as the first insulating layer on the outer periphery of the movable region ,
A seal electrode portion formed of the same metal material as the connection electrode portion is formed on the surface of the second insulating layer, and the recess is formed in a region where the seal electrode portion is not provided,
A seal metal layer made of the same metal material as the connection metal layer is formed on the surface of the frame body layer, and the seal electrode portion and the seal metal layer are eutectic bonded or diffusion bonded to form the movable metal layer. The MEMS sensor according to claim 2, wherein a seal layer surrounding the outer periphery of the region is formed. 前記第２の絶縁層の内部に埋設された前記リード層が、前記シール層の外部に引き出され、前記第２の基板に、前記リード層に導通する接続パッドが設けられている請求項４記載のＭＥＭＳセンサ。   The lead layer embedded in the second insulating layer is drawn out of the seal layer, and a connection pad is provided on the second substrate to be electrically connected to the lead layer. MEMS sensor.
JP2008242020A 2008-09-22 2008-09-22 MEMS sensor Expired - Fee Related JP5175152B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008242020A JP5175152B2 (en) 2008-09-22 2008-09-22 MEMS sensor
US12/560,645 US8207586B2 (en) 2008-09-22 2009-09-16 Substrate bonded MEMS sensor
EP09170808.1A EP2165970B1 (en) 2008-09-22 2009-09-21 Substrate bonded MEMS sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008242020A JP5175152B2 (en) 2008-09-22 2008-09-22 MEMS sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010069599A JP2010069599A (en) 2010-04-02
JP5175152B2 true JP5175152B2 (en) 2013-04-03

Family

ID=42201856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008242020A Expired - Fee Related JP5175152B2 (en) 2008-09-22 2008-09-22 MEMS sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5175152B2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120319220A1 (en) * 2009-12-11 2012-12-20 Pioneer Micro Technology Corporation Method of bonding semiconductor substrate and mems device
WO2011070625A1 (en) * 2009-12-11 2011-06-16 パイオニア株式会社 Method for bonding semiconductor substrates and mems device
JP5299353B2 (en) * 2010-05-20 2013-09-25 株式会社デンソー Semiconductor device
JP5774855B2 (en) * 2011-01-06 2015-09-09 国立大学法人東北大学 Package and manufacturing method thereof
JP5481454B2 (en) 2011-09-22 2014-04-23 株式会社東芝 Flow sensor, mass flow controller, and method of manufacturing flow sensor
JP7026553B2 (en) * 2018-03-28 2022-02-28 セイコーインスツル株式会社 Manufacturing method of infrared sensor and infrared sensor
JP7002390B2 (en) * 2018-03-28 2022-01-20 セイコーインスツル株式会社 Manufacturing method of infrared sensor and infrared sensor
JP7340349B2 (en) * 2019-04-16 2023-09-07 太陽誘電株式会社 Piezoelectric thin film resonator and its manufacturing method, filter and multiplexer

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030077754A (en) * 2002-03-27 2003-10-04 삼성전기주식회사 Micro inertia sensor and method thereof
JP5092462B2 (en) * 2006-06-13 2012-12-05 株式会社デンソー Mechanical quantity sensor
JP4548799B2 (en) * 2007-01-22 2010-09-22 トレックス・セミコンダクター株式会社 Semiconductor sensor device
JP4404143B2 (en) * 2007-07-02 2010-01-27 株式会社デンソー Semiconductor device and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010069599A (en) 2010-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5315350B2 (en) MEMS sensor
EP2165970B1 (en) Substrate bonded MEMS sensor
JP5175152B2 (en) MEMS sensor
JP5237733B2 (en) MEMS sensor
JP5222947B2 (en) MEMS sensor
JP5357166B2 (en) MEMS sensor and detection apparatus
JP2012225920A (en) Micro-electromechanical system (mems) device
JP2010238921A (en) Mems sensor
TW201425206A (en) Hybrid integrated component
JP2004333133A (en) Inertial force sensor
JP5000625B2 (en) MEMS sensor and manufacturing method thereof
JP5314979B2 (en) MEMS sensor
WO2010032819A1 (en) Mems sensor
JP5442277B2 (en) MEMS sensor and manufacturing method thereof
JP3938199B1 (en) Wafer level package structure and sensor device
WO2010032822A1 (en) Mems sensor
JP5130151B2 (en) Capacitive semiconductor physical quantity sensor manufacturing method and capacitive semiconductor physical quantity sensor
US20120104520A1 (en) Mems sensor
JP4665733B2 (en) Sensor element
JP5069410B2 (en) Sensor element
WO2010104064A1 (en) Mems sensor
JP2008157825A (en) Sensor device
JP2018025530A (en) Dynamic-quantity sensor and method for manufacturing the same
JP3938196B1 (en) Sensor module
JP2013213738A (en) Mems device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101119

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120813

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120821

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121009

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121211

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130104

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5175152

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees