JP5373262B2 - Cap fixing method of semiconductor substrate - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an adhesive agent from overflowing from the specified adhesion area as much as possible when a cap is adhered to a semiconductor substrate having a movable part, and to reduce residual stress during curing of the adhesive agent. <P>SOLUTION: When forming an adhesive layer A in the adhesion area 9 of a cap 6, the adhesive layer A is intermittently formed. Thus, the adhesive layer A is separated by a slit B, so that, when the cap 6 is overlapped over the semiconductor substrate and both are heated and pressed, the expanded adhesive layer A is extended to the slit B to effectively prevent the adhesive agent from overflowing from the adhesion area 9. Furthermore, when the adhesive layer A is cured, the adhesive layer A is separated by the slit B, so that the quantity of shrinkage can be suppressed and residual stress be also reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、可動部を設けてなる半導体基板に、その可動部の保護のために被せられるキャップを、接着剤によって固着する半導体基板のキャップ固着方法に関するものである。 The present invention relates to a cap fixing method for a semiconductor substrate, in which a cap that is put on a semiconductor substrate provided with a movable portion for protecting the movable portion is fixed with an adhesive.

MEMS(micro electro mechanical system)デバイスと称される半導体装置がある。これは、マイクロマシニング(micromachining)技術を採用して、半導体基板の表面部に可動部を形成した構造のものである。
半導体角速度センサ(ジャイロセンサ)、半導体加速度センサ(Gセンサ)もこのMEMSデバイスの一種である。これらセンサは、角速度、加速度が作用すると、基板の表面部に設けられた可動部が、作用した角速度や加速度に応じた歪を生ずる。このような可動部に微細な塵埃などが付着すると、正確な角速度や加速度を測定できなくなるため、半導体基板にキャップを被せて可動部を保護するようにしている(例えば、特許文献1,2参照)。
特公平6−70643号公報 特開平10−209471号公報
There is a semiconductor device called a micro electro mechanical system (MEMS) device. This is a structure in which a movable portion is formed on a surface portion of a semiconductor substrate by employing a micromachining technique.
A semiconductor angular velocity sensor (gyro sensor) and a semiconductor acceleration sensor (G sensor) are also a kind of MEMS device. In these sensors, when an angular velocity and an acceleration are applied, a movable portion provided on the surface portion of the substrate generates a distortion corresponding to the applied angular velocity and acceleration. If fine dust or the like adheres to such a movable part, accurate angular velocity and acceleration cannot be measured. Therefore, the movable part is protected by covering the semiconductor substrate with a cap (see, for example, Patent Documents 1 and 2). ).
Japanese Examined Patent Publication No. 6-70643 JP-A-10-209471

基板へのキャップの固着は、接着によって行われる。即ち、キャップは、基板に重ねあわされる面の周囲部に接着代が設けられており、この接着代に囲まれた内側部分は、浅い凹部とされ、基板に接着されたとき、その凹部によって基板とキャップとの間に隙間が形成されるようにしている。   The cap is fixed to the substrate by adhesion. That is, the cap is provided with an adhesive margin around the surface overlapped with the substrate, and the inner portion surrounded by the adhesive margin is a shallow concave portion. A gap is formed between the cap and the cap.

特許文献2では、接着層の形成にガラステープを用い、このガラステープをキャップの接着代の全面に貼り付け、その後、キャップを半導体基板に重ね合わせて加熱しつつ加圧することによってガラステープを軟化溶融させて接着するようにしている。しかし、このキャップの固着方法では、加熱しつつ加圧する際に、軟化溶融したガラステープ(接着剤)が接着代からはみ出ることがある。特に、半導体基板の可動部が位置する内側に向って接着剤がはみ出すと、加速度センサとしての機能を損なう恐れがある。また、接着剤は、硬化する際に収縮するが、この収縮時に各部の接着剤が互いに硬化しながら引っ張り合う状態が生じ、これが原因となって接着剤の内部に残留応力が発生する。この残留応力は、後々、接着剤のひび割れなどの原因となり、接着強度を損なう恐れがある。
この残留応力を軽減する方法としては、特許文献1に示されているように、低温度で接着する方法がある。しかし、この低温接着の場合には、その後工程で、接着時よりも高い温度に加熱する必要があるとき、これができなくなるなど、制約が多いという問題を生ずる。
In Patent Document 2, a glass tape is used for forming an adhesive layer, and this glass tape is attached to the entire surface of the cap bonding allowance, and then the glass tape is softened by applying pressure while heating the cap overlaid on the semiconductor substrate. It is melted and bonded. However, in this method of fixing the cap, when the pressure is applied while heating, the softened and melted glass tape (adhesive) may protrude from the bonding allowance. In particular, if the adhesive protrudes toward the inside where the movable part of the semiconductor substrate is located, the function as an acceleration sensor may be impaired. In addition, the adhesive shrinks when it is cured, and during this shrinkage, the adhesive of each part is pulled while being cured, which causes a residual stress in the adhesive. This residual stress will cause cracking of the adhesive later, which may impair the adhesive strength.
As a method of reducing this residual stress, there is a method of bonding at a low temperature as disclosed in Patent Document 1. However, in the case of this low-temperature bonding, there is a problem that there are many restrictions such that it is impossible to perform this in a subsequent process when it is necessary to heat to a temperature higher than that at the time of bonding.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、接着剤が接着代と定められた部分からはみ出ることを極力防止できると共に、接着剤の硬化時に残る残留応力を軽減することができる半導体基板のキャップ固着方法を提供するところにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to prevent the adhesive from protruding from the portion determined as the bonding allowance as much as possible and to reduce residual stress remaining when the adhesive is cured. An object of the present invention is to provide a cap fixing method for a semiconductor substrate.

請求項1の半導体基板のキャップ固着方法では、接着層がスリットによって分断されているため、加熱しつつ加圧する際、接着剤はスリットに向けても拡がるように動き、接着代から外部にはみ出る方向への拡がりが少なくなる。このため、接着剤が接着代から外部にはみ出ることを極力防止できる。また、接着層の硬化時において、接着層が収縮しても、スリットの存在により、互いに引っ張り合う範囲が小さくなるので、残留応力が軽減される。   In the method of fixing a cap of a semiconductor substrate according to claim 1, since the adhesive layer is divided by the slit, the adhesive moves so as to spread toward the slit when pressed while being heated, and the direction protruding from the bonding margin to the outside The spread to is less. For this reason, it can prevent as much as possible that an adhesive protrudes outside from the adhesion allowance. Further, when the adhesive layer is cured, even if the adhesive layer shrinks, the presence of the slits reduces the range of pulling on each other, thereby reducing the residual stress.

接着層の形状としては、ドーナツ状、凸字状または十字状など種々の形態のものが考えられる。As the shape of the adhesive layer, various forms such as a donut shape, a convex shape, or a cross shape are conceivable.

請求項6のキャップ固着方法では、接着代に溝が形成されているので、余分の接着剤はその溝内に入り込むようになる。このため、接着代からの接着剤のはみ出しをより一層確実に防止できる。 In the cap fixing method according to the sixth aspect of the present invention, since the groove is formed in the bonding margin, the excess adhesive enters the groove. For this reason, it is possible to more reliably prevent the adhesive from protruding from the bonding allowance.

接着代が矩形状の場合には、請求項6のように、接着代のコーナー部における溝の内容積を大きくすることが好ましい。このようにすると、コーナー部に向って両側から接着剤が回り込んできても、その接着剤を溝で吸収することができ、接着剤のはみ出しを更に確実に防止できる。
If adhesion margins is rectangular, as in claim 6, it is preferable to increase the internal volume of the grooves at the corner portion of the adhesion margins. If it does in this way, even if an adhesive agent turns around from a both sides toward a corner part, the adhesive agent can be absorbed with a groove | channel and the protrusion of an adhesive agent can be prevented further more reliably.

(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態を図1ないし図3に基づいて説明する。図3には、MEMSデバイス、例えば半導体角速度センサ1が示されている。この半導体角速度センサ1は、半導体基板2に間隙部(図示せず)を介して対向し針状体3により支持された可動部4と、この可動部4を挟んでその両側に配置された一対の固定部5とからなっている。また、半導体基板2には、間隙部を介して可動部4と対向する検出用電極部(図示せず)が設けられている。この可動部4と検出用電極部とは、キャパシタを構成している。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows a MEMS device, for example a semiconductor angular velocity sensor 1. The semiconductor angular velocity sensor 1 includes a movable portion 4 that is opposed to a semiconductor substrate 2 via a gap (not shown) and supported by a needle-like body 3, and a pair disposed on both sides of the movable portion 4. The fixed part 5 is composed. Further, the semiconductor substrate 2 is provided with a detection electrode portion (not shown) that faces the movable portion 4 with a gap portion interposed therebetween. The movable part 4 and the detection electrode part constitute a capacitor.

可動部4は、針状体3の間の部分を錘部4aとし、この錘部4aの左右両側に櫛歯状の可動電極部4bを一体に有している。これに対し、左右両側の固定部5にも、可動部4の可動電極部4bと噛み合うように突出する同じく櫛歯状の固定電極部5aを一体に有している。   The movable part 4 has a part between the needle-like bodies 3 as a weight part 4a, and integrally has comb-like movable electrode parts 4b on both left and right sides of the weight part 4a. On the other hand, the fixed portions 5 on both the left and right sides also have a comb-like fixed electrode portion 5a that protrudes so as to mesh with the movable electrode portion 4b of the movable portion 4.

そして、可動部4は、常には、自身の可動電極部4bと、固定部5の固定電極部5aとの間に周期的に印加される電圧によって水平方向(半導体基板2の板面と平行な方向)に振動している。この状態で、半導体角速度センサ1に角速度が加わると、可動部4に垂直方向(半導体基板2の板面に垂直な方向)の振動が発生する。この垂直方向の振動により、可動部4と前記検出用電極部との間の距離が変化するため、検出用電極部に一定電圧を加えることにより、上記距離の変化を検出用電極部に流れ込む電流の変化として検出することができ、この検出値により半導体角速度センサ1にかかる角速度を検出することができる。   And the movable part 4 is always horizontal (parallel to the plate surface of the semiconductor substrate 2) by a voltage periodically applied between its movable electrode part 4b and the fixed electrode part 5a of the fixed part 5. Direction). When an angular velocity is applied to the semiconductor angular velocity sensor 1 in this state, vibration in the vertical direction (direction perpendicular to the plate surface of the semiconductor substrate 2) is generated in the movable portion 4. Since the distance between the movable portion 4 and the detection electrode portion changes due to the vertical vibration, a current that flows into the detection electrode portion by applying a constant voltage to the detection electrode portion. The angular velocity applied to the semiconductor angular velocity sensor 1 can be detected from the detected value.

このような半導体角速度センサ1において、その可動部4や半導体基板2との間の間隙部に微細な塵埃などが付着すると、動作不良の原因ともなりかねないので、半導体基板2には、図2に示すようなキャップ6が取り付けられる。このキャップ6は、例えば樹脂から構成されている。また、このキャップ6の半導体基板2への取り付けは、接着によって行われるようになっており、その半導体基板2に接着される側の面には、浅い矩形状の凹部7が形成されていて該凹部7により、接着したとき半導体基板2との間に空間8が形成されるようにしている。   In such a semiconductor angular velocity sensor 1, if fine dust or the like adheres to the gap between the movable part 4 and the semiconductor substrate 2, it may cause a malfunction. A cap 6 as shown in FIG. The cap 6 is made of, for example, resin. The cap 6 is attached to the semiconductor substrate 2 by bonding. A shallow rectangular recess 7 is formed on the surface to be bonded to the semiconductor substrate 2, and the cap 6 is attached to the semiconductor substrate 2. A recess 8 forms a space 8 between the semiconductor substrate 2 and the semiconductor substrate 2 when bonded.

半導体角速度センサ1の半導体基板2とキャップ6とは、同じ大きさの矩形状をなしている。そして、キャップ6の半導体基板2に接着される側の面において、凹部7の周囲部は、矩形の額縁状の接着代9とされ、この接着代9に接着剤、例えば感光性接着剤が薄い層(接着層A)にして形成される。キャップ6の接着代9に対応する半導体基板2の接着代10は、図3に示す二点鎖線の外側部分になっている。
この実施形態では、接着層Aは、図1に示すように、接着代9の幅方向中央部あるいはやや外側に偏った位置に、直線の細い帯状となるように非連続(間欠的)に形成されている。この場合、接着層Aの途切れた部分は、凹部7の内外を連通するようなスリットBとなっている。この実施形態では、スリットBは、接着代9のコーナー部に合計4つ設けられている。
The semiconductor substrate 2 and the cap 6 of the semiconductor angular velocity sensor 1 have a rectangular shape with the same size. Then, on the surface of the cap 6 on the side to be bonded to the semiconductor substrate 2, the peripheral portion of the recess 7 has a rectangular frame-shaped bonding allowance 9, and an adhesive such as a photosensitive adhesive is thin. A layer (adhesive layer A) is formed. The bonding margin 10 of the semiconductor substrate 2 corresponding to the bonding margin 9 of the cap 6 is an outer portion of the two-dot chain line shown in FIG.
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the adhesive layer A is formed discontinuously (intermittently) so as to form a thin strip in the width direction center of the adhesive allowance 9 or a position slightly offset outward. Has been. In this case, the broken portion of the adhesive layer A is a slit B that communicates the inside and outside of the recess 7. In this embodiment, a total of four slits B are provided at the corner portion of the bonding allowance 9.

なお、接着剤形成工程において、感光性接着剤は、当初、接着代9の全体に薄く形成される。この後、接着層Aとして残したい部分以外の部分をマスキングし、この状態で感光させる。感光後、現像して感光部分以外の部分を接着代9から除去する。これにより、接着層Aが図1に示すようにスリットBによって分断された状態に形成されることとなる。   In the adhesive forming step, the photosensitive adhesive is initially thinly formed on the entire bonding allowance 9. Thereafter, a portion other than the portion desired to be left as the adhesive layer A is masked and exposed in this state. After the exposure, development is performed to remove portions other than the photosensitive portion from the bonding allowance 9. Thereby, the adhesive layer A is formed in a state where it is divided by the slit B as shown in FIG.

接着層Aが形成されたキャップ6は、半導体基板2に重ねられ、そして、加熱しながら加圧される。この加熱加圧により、接着剤は軟化し、且つ押し潰されて拡がる。このとき、接着層Aの所々にスリットBが存在する形態となっているので、接着剤の一部は、このスリットBに向かって拡がるようになる。このため、接着代9からはみ出る方向に広がる接着剤の量が少なくなり、接着剤の接着代9,10からのはみ出しが極力防止される。この場合、接着剤のはみ出しは、可動部4側へのはみ出しが防止されれば良いことから、接着層Aを接着代9の幅方向中央よりもやや外側に偏って設けられているので、可動部4側へのはみ出し防止効果は一層高くなる。   The cap 6 on which the adhesive layer A is formed is overlaid on the semiconductor substrate 2 and pressed while being heated. By this heating and pressing, the adhesive softens and is crushed and spread. At this time, since the slits B are present in places on the adhesive layer A, a part of the adhesive spreads toward the slits B. For this reason, the amount of the adhesive spreading in the direction protruding from the bonding allowance 9 is reduced, and the protruding of the adhesive from the bonding allowances 9 and 10 is prevented as much as possible. In this case, since it is only necessary to prevent the adhesive from protruding to the movable portion 4 side, the adhesive layer A is provided slightly offset from the center in the width direction of the bonding allowance 9 so that it can be moved. The effect of preventing protrusion to the portion 4 side is further enhanced.

また、特に、接着代9のコーナー部に対しては、そのコーナー部で交わる二辺の接着層Aから接着剤が広がってくる。このことを考慮し、本実施形態では、スリットBを接着代9のコーナー部に設けたので、コーナー部に向ってその両側から拡がってくる接着剤をコーナー部により吸収でき、コーナー部において接着剤が接着代9からはみ出ることを極力防止できるものである。   In particular, the adhesive spreads from the adhesive layer A on two sides that intersect at the corner portion of the bonding portion 9. In consideration of this, in this embodiment, since the slit B is provided in the corner portion of the bonding allowance 9, the adhesive spreading from both sides toward the corner portion can be absorbed by the corner portion. Can be prevented from protruding from the bonding allowance 9 as much as possible.

加熱加圧された接着剤は、やがて硬化する。この硬化時において、接着剤は収縮するが、スリットBの存在により接着層Aが分断されているので、連続する接着層Aの長さが短縮され、収縮に伴う内部応力の発生が抑制される。この結果、大きな残量応力が接着層Aに残ることが防止される。   The heat-pressed adhesive is eventually cured. At the time of curing, the adhesive shrinks, but the adhesive layer A is divided due to the presence of the slit B, so the length of the continuous adhesive layer A is shortened, and the generation of internal stress due to the shrinkage is suppressed. . As a result, a large residual stress is prevented from remaining in the adhesive layer A.

(第2の実施形態)
図4は、本発明の第2の実施形態を示すもので、第1の実施形態との相違は、接着層Aの形成形状を円形、楕円或いは矩形などのドット状とし、このドット状の接着層Aを、接着代9の幅方向中央部あるいはやや外側に偏った位置に、スリットBを介して(挟んで)一列に並ぶように間欠的に形成したものである。
このように接着層Aをドット状にすれば、接着剤は四方八方に広がることができるので、接着代9,10からのはみ出しをより確実に防止できる。
(Second Embodiment)
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the adhesive layer A is formed in a dot shape such as a circle, an ellipse, or a rectangle, and this dot-like adhesion is shown. The layer A is intermittently formed so as to be arranged in a line through the slits B (positioned between the center portions in the width direction of the bonding allowance 9 or slightly outside).
If the adhesive layer A is formed in a dot shape in this way, the adhesive can spread in all directions, so that it is possible to more reliably prevent the adhesive margins 9 and 10 from protruding.

(第3の実施形態)
図5は、本発明の第3の実施形態を示すもので、第1の実施形態との相違は、接着層Aの形成形状をドーナツ状とし、このドーナツ状の接着層Aを、接着代9の幅方向中央部あるいはやや外側に偏った位置に、スリットBを挟んで一列に並ぶように間欠的に形成したものである。この場合には、加熱加圧時に、接着剤は、ドーナツ状の接着層Aの中央の接着剤非形成部分(空白部)にも拡がるので、より一層効果的に、接着剤の接着代9,10からのはみ出しを防止できる。
(Third embodiment)
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the formation shape of the adhesive layer A is a donut shape. Are formed intermittently so as to be aligned in a row with the slit B in between at the center in the width direction or at a position slightly deviated outward. In this case, at the time of heating and pressurizing, the adhesive spreads to the adhesive non-formation part (blank part) in the center of the doughnut-shaped adhesive layer A. The protrusion from 10 can be prevented.

(第4の実施形態)
図6は、本発明の第4の実施形態を示すもので、第1の実施形態との相違は、接着層Aの形成形状を、接着代9に沿って延びる平行な二本線を複数本の線で接続した梯子状とし、この梯子状の接着層Aを、接着代9の幅方向中央部あるいはやや外側に偏った位置に、スリットBを介して一列に並ぶように間欠的に形成したものである。
(Fourth embodiment)
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the formation shape of the adhesive layer A is changed to a plurality of parallel two lines extending along the adhesive allowance 9. A ladder connected by a wire, and this ladder-like adhesive layer A is formed intermittently so as to be lined up in a row via a slit B at a position that is slightly offset in the center in the width direction of the bonding margin 9 or slightly outward. It is.

(第5の実施形態)
図7は、本発明の第5の実施形態を示すもので、第1の実施形態との相違は、接着層Aの形成形状を凸字状とし、この凸字状の接着層Aを、接着代9の幅方向中央部あるいはやや外側に偏った位置に、スリットBがクランク状(屈曲形状)になるように、交互に逆向きにして互いに噛み合うように一列に並べて形成したものである。
この実施形態では、凸字状の接着層Aの相互間のスリットBが迷路形状(クランク状)となるので、塵埃などがスリットBを通じて凹部7内に侵入することをより効果的に防止できる。
(Fifth embodiment)
FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the adhesive layer A is formed in a convex shape, and the convex adhesive layer A is bonded. The slits B are formed in a row so as to engage with each other in opposite directions so that the slits B are in a crank shape (bent shape) at a position slightly deviated to the center in the width direction of the margin 9.
In this embodiment, since the slits B between the convex adhesive layers A have a maze shape (crank shape), it is possible to more effectively prevent dust and the like from entering the recesses 7 through the slits B.

(第6の実施形態)
図8は、本発明の第6の実施形態を示すもので、第1の実施形態との相違は、接着層Aの形成形状を十字状とし、この十字状の接着層Aを、接着代9の幅方向中央部あるいはやや外側に偏った位置に、スリットBがクランク状になるように、互いに噛み合うようにして一列に並べた形成したものである。
(Sixth embodiment)
FIG. 8 shows a sixth embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the formation shape of the adhesive layer A is a cross shape, and this cross-shaped adhesive layer A is bonded to an adhesive allowance 9. The slits B are arranged in a line so as to mesh with each other at the center in the width direction or at a position slightly deviated outward.

(第7の実施形態)
図9は、本発明の第7の実施形態を示すもので、第1の実施形態との相違は、接着層Aの形成形状を平行に並ぶ二本線(二重線状)から構成し、この二本線状の接着層Aを、接着代9の幅方向中央部あるいはやや外側に偏った位置に、スリットBを介して間欠的に形成したものである。
(Seventh embodiment)
FIG. 9 shows a seventh embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the formation shape of the adhesive layer A is composed of two lines (double line shape) arranged in parallel. The double-lined adhesive layer A is formed intermittently through the slit B at a position biased slightly to the center in the width direction of the bonding allowance 9 or slightly outside.

(第8の実施形態)
図10は、本発明の第8の実施形態を示すもので、第1の実施形態との相違は、接着層Aの形成形状を平行に並ぶ三本線(三重線状)とし、この三本線の接着層Aを、接着代9の幅方向中央部あるいはやや外側に偏った位置に、スリットBを介して間欠的に形成したものである。
(Eighth embodiment)
FIG. 10 shows an eighth embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the formation shape of the adhesive layer A is a triple line (triple line) arranged in parallel. The adhesive layer A is formed intermittently through the slits B at a position that is biased slightly to the center in the width direction of the adhesive allowance 9 or slightly outside.

(第9の実施形態)
図11は、本発明の第9の実施形態を示すもので、この実施形態は、接着層Aの形成形状を図9に示すニ本線としたものを基本とし、この二本線の間に、隣同士の二本線に跨るようにして1本の線を入れた形態としたものである。このようにした場合には、スリットBが更に迷路状となるので、塵埃の凹部7内への侵入をより一層確実に防止できる。
(Ninth embodiment)
FIG. 11 shows a ninth embodiment of the present invention. In this embodiment, the formation shape of the adhesive layer A is based on the double line shown in FIG. 9, and the adjacent line between the two lines is shown in FIG. In this configuration, a single line is inserted so as to straddle two lines. In such a case, the slit B is further formed into a labyrinth, so that the intrusion of dust into the concave portion 7 can be more reliably prevented.

(第10の実施形態)
図12は、本発明の第10の実施形態を示すもので、第1の実施形態との相違は、接着層Aの形成形状をほぼS字状とし、一部がスリットBを介して接着代9の幅方向に対向するようにしたものである。
(Tenth embodiment)
FIG. 12 shows a tenth embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the formation shape of the adhesive layer A is substantially S-shaped, and a part of the adhesive is bonded via the slit B. 9 in the width direction.

(第11の実施形態)
図13は、本発明の第11の実施形態を示すもので、第1の実施形態との相違は、接着層Aの形成形状をほぼく字状とし、一部がスリットBを介して接着代9の幅方向に対向するようにしたものである。
(Eleventh embodiment)
FIG. 13 shows an eleventh embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the formation shape of the adhesive layer A is substantially square-shaped, and a part of the adhesive is bonded via the slit B. 9 in the width direction.

(第12の実施形態)
図14ないし図16は、本発明の第12の実施形態を示すもので、第1の実施形態との相違は、キャップ6に接着層Aを形成し、半導体基板2のキャップ6に接着される面の周囲部に、溝11を形成したところにある。この溝11のコーナー部分(接着代10のコーナー部分に対応する部分)は、図15に示すように、当該部分の内容積を大きくするために、例えば楕円形に広げられている。
このように溝11を設ければ、加熱加圧時に、接着剤は、図16に示すように、溝11内に侵入するので、接着代9,10からのはみ出しをより確実に防止することができる。特に、接着代9のコーナー部分には両側から接着剤が拡がってくるが、溝11のコーナー部分の内容積は大きくなっているので、両側から来る接着剤を十分に吸収できる。
(Twelfth embodiment)
14 to 16 show a twelfth embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that an adhesive layer A is formed on the cap 6 and bonded to the cap 6 of the semiconductor substrate 2. The groove 11 is formed in the periphery of the surface. As shown in FIG. 15, the corner portion of the groove 11 (the portion corresponding to the corner portion of the bonding allowance 10) is expanded, for example, in an elliptical shape in order to increase the internal volume of the portion.
If the groove 11 is provided in this way, the adhesive enters the groove 11 as shown in FIG. 16 at the time of heating and pressurization, so that the protrusion from the bonding margins 9 and 10 can be more reliably prevented. it can. In particular, the adhesive spreads from both sides to the corner portion of the bonding allowance 9, but since the inner volume of the corner portion of the groove 11 is large, the adhesive coming from both sides can be sufficiently absorbed.

(第13の実施形態)
図17は、本発明の第13の実施形態を示す。この実施形態は、上記第12の実施形態と同様に溝11を設けたものにおいて、その溝11の内容積を半導体基板2のコーナー部分において大きくするために、コーナー部分で交わる一辺および他辺の溝11を、十字に交差するように延長したものである。
(13th Embodiment)
FIG. 17 shows a thirteenth embodiment of the present invention. In this embodiment, the groove 11 is provided as in the twelfth embodiment. In order to increase the internal volume of the groove 11 at the corner portion of the semiconductor substrate 2, one side and the other side intersecting at the corner portion are arranged. The groove 11 is extended so as to cross the cross.

(第14の実施形態)
図18は、本発明の第14の実施形態を示す。この実施形態は、前記第12,13の実施形態と同様に溝11を設けたものであるが、接着層Aを半導体基板2の接着代10に形成し、溝11をキャップ6の接着代9に形成するようにしたところが第12,13の実施形態と相違する。
(Fourteenth embodiment)
FIG. 18 shows a fourteenth embodiment of the present invention. In this embodiment, the groove 11 is provided in the same manner as the twelfth and thirteenth embodiments. However, the adhesive layer A is formed in the bonding margin 10 of the semiconductor substrate 2, and the groove 11 is bonded to the bonding margin 9 of the cap 6. This is different from the twelfth and thirteenth embodiments.

(その他の実施形態)
図1〜図3の第1の実施形態において、スリットBは、接着代9のコーナー部に代えて、4辺部の中間部だけに設けても良く、接着代9のコーナー部に加えて4辺部の中間部にも設けるようにしても良いなど、スリットBを設ける位置および数は、接着層Aのはみ出し防止や残留応力の程度を考慮して適宜定めれば良い。
接着剤は、スクリーン印刷によって形成しても良いし、転写方式によって形成しても良いし、インクジェット方式によって形成しても良く、その他、形成方法としては、種々のものが考えられる。
キャップ6に凹部7を特に形成する必要はない。凹部7がなくとも、キャップ6は、接着剤の厚さ分だけ半導体基板2から浮き上がるので、結果的に、半導体基板2とキャップ6との間には、空間が形成されることとなる。
接着層Aは、キャップ6側に設けるもの、半導体基板2側に設けるものに限られず、両方に設けるようにしても良い。
キャップ6は、樹脂に限らず、ガラス、シリコン、セラミックなどであっても良い。
キャップ6を固着する半導体基板としては、半導体角速度センサの半導体基板に限られず、半導体加速度センサなどの半導体センサの半導体基板、MEMSデバイスの半導体基板であっても良く、その他、可動部を有する半導体基板に広く適用できる。
(Other embodiments)
In the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the slit B may be provided only in the middle part of the four sides instead of the corner part of the bonding allowance 9. The position and number of the slits B may be determined as appropriate in consideration of prevention of the adhesive layer A from protruding and the degree of residual stress.
The adhesive may be formed by screen printing, may be formed by a transfer method, may be formed by an ink jet method, and various other formation methods are conceivable.
It is not necessary to form the recess 7 in the cap 6 in particular. Even without the recess 7, the cap 6 is lifted from the semiconductor substrate 2 by the thickness of the adhesive, and as a result, a space is formed between the semiconductor substrate 2 and the cap 6.
The adhesive layer A is not limited to the one provided on the cap 6 side and the one provided on the semiconductor substrate 2 side, and may be provided on both.
The cap 6 is not limited to resin, but may be glass, silicon, ceramic, or the like.
The semiconductor substrate to which the cap 6 is fixed is not limited to the semiconductor substrate of the semiconductor angular velocity sensor, but may be a semiconductor substrate of a semiconductor sensor such as a semiconductor acceleration sensor, a semiconductor substrate of a MEMS device, or a semiconductor substrate having a movable part. Widely applicable to.

本発明の第1の実施形態における接着剤の形成形状を示す平面図The top view which shows the formation shape of the adhesive agent in the 1st Embodiment of this invention キャップを接着した半導体角速度センサの断面図Sectional view of a semiconductor angular velocity sensor with a cap attached 半導体角速度センサの要部の平面図Plan view of main part of semiconductor angular velocity sensor 本発明の第2の実施形態を示す図1相当図FIG. 1 equivalent diagram showing a second embodiment of the present invention 本発明の第3の実施形態を示す図1相当図FIG. 1 equivalent view showing a third embodiment of the present invention 本発明の第4の実施形態を示す図1相当図FIG. 1 equivalent view showing a fourth embodiment of the present invention 本発明の第5の実施形態を示す図1相当図FIG. 1 equivalent view showing a fifth embodiment of the present invention 本発明の第6の実施形態を示す図1相当図FIG. 1 equivalent view showing a sixth embodiment of the present invention 本発明の第7の実施形態を示す図1相当図FIG. 1 equivalent view showing a seventh embodiment of the present invention 本発明の第8の実施形態を示す図1相当図FIG. 1 equivalent view showing an eighth embodiment of the present invention 本発明の第9の実施形態を示す図1相当図FIG. 1 equivalent view showing a ninth embodiment of the present invention 本発明の第10の実施形態を示す図1相当図FIG. 1 equivalent view showing a tenth embodiment of the present invention 本発明の第11の実施形態を示す図1相当図FIG. 1 equivalent view showing an eleventh embodiment of the present invention 本発明の第12の実施形態を、基板とキャップとを離して示す断面図Sectional drawing which shows the 12th Embodiment of this invention apart from a board | substrate and a cap 溝の形状を示す平面図Plan view showing the shape of the groove 溝の作用を説明するための断面図Cross-sectional view for explaining the action of the groove 本発明の第13の実施形態を示す図15相当図FIG. 15 equivalent diagram showing a thirteenth embodiment of the present invention 本発明の第14の実施形態を示す図14相当図FIG. 14 equivalent diagram showing the fourteenth embodiment of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

図中、1は半導体角速度センサ、2は半導体基板、4は可動部、4aは錘部、4bは可動電極部、5は固定部、5aは固定電極部、6はキャップ、7は凹部、9,10は接着代、11は溝、Aは接着層、Bはスリットである。   In the figure, 1 is a semiconductor angular velocity sensor, 2 is a semiconductor substrate, 4 is a movable part, 4a is a weight part, 4b is a movable electrode part, 5 is a fixed part, 5a is a fixed electrode part, 6 is a cap, 7 is a recess, 9 , 10 is a bonding allowance, 11 is a groove, A is an adhesive layer, and B is a slit.

Claims (6)

可動部を設けてなる半導体基板に、前記可動部を覆うキャップを、接着剤によって固着する半導体基板のキャップ固着方法において、
前記接着剤を前記半導体基板および/または前記キャップの接着代に形成する際、前記接着剤を非連続に形成することによって、スリットによって分断された接着層を形成し、
その後、前記半導体基板と前記キャップとを重ね、両者を、加熱しつつ加圧して前記接着層により固着するものであり、
前記接着層は、感光後に現像して感光部分以外の部分を除去することによりパターン化されたドーナツ状のドット状であり、前記接着代に前記スリットを介して並べられていることを特徴とする半導体基板のキャップ固着方法。
In a semiconductor substrate cap fixing method in which a cap that covers the movable portion is fixed to a semiconductor substrate provided with a movable portion by an adhesive.
When forming the adhesive at the bonding margin of the semiconductor substrate and / or the cap, by forming the adhesive discontinuously, an adhesive layer separated by a slit is formed,
Then, the semiconductor substrate and the cap are stacked, both are heated and pressurized and fixed by the adhesive layer,
The adhesive layer is a donut-shaped dot pattern formed by developing after exposure and removing portions other than the photosensitive portion , and arranged in the adhesive margin via the slit. A method for fixing a cap of a semiconductor substrate.
可動部を設けてなる半導体基板に、前記可動部を覆うキャップを、接着剤によって固着する半導体基板のキャップ固着方法において、In a semiconductor substrate cap fixing method in which a cap that covers the movable portion is fixed to a semiconductor substrate provided with a movable portion by an adhesive.
前記接着剤を前記半導体基板および/または前記キャップの接着代に形成する際、前記接着剤を非連続に形成することによって、スリットによって分断された接着層を形成し、When forming the adhesive at the bonding margin of the semiconductor substrate and / or the cap, by forming the adhesive discontinuously, an adhesive layer separated by a slit is formed,
その後、前記半導体基板と前記キャップとを重ね、両者を、加熱しつつ加圧して前記接着層により固着するものであり、Then, the semiconductor substrate and the cap are stacked, both are heated and pressurized and fixed by the adhesive layer,
前記接着層は、感光後に現像して感光部分以外の部分を除去することによりパターン化された平面視で凸字状のドット状であり、前記接着代に前記スリットを介して並べられていることを特徴とする半導体基板のキャップ固着方法。The adhesive layer has a dot-like shape in a plan view, which is patterned by developing after light exposure and removing portions other than the photosensitive portion, and is arranged through the slits in the bonding allowance. A method for fixing a cap of a semiconductor substrate, characterized in that:
前記凸字状の接着層は、前記スリットがクランク状となるように前記接着代に沿って交互に逆向きに並べられていることを特徴とする請求項2記載の半導体基板のキャップ固着方法。3. The method of fixing a cap of a semiconductor substrate according to claim 2, wherein the convex adhesive layers are alternately arranged in reverse directions along the adhesive margin so that the slits are crank-shaped. 可動部を設けてなる半導体基板に、前記可動部を覆うキャップを、接着剤によって固着する半導体基板のキャップ固着方法において、In a semiconductor substrate cap fixing method in which a cap that covers the movable portion is fixed to a semiconductor substrate provided with a movable portion by an adhesive.
前記接着剤を前記半導体基板および/または前記キャップの接着代に形成する際、前記接着剤を非連続に形成することによって、スリットによって分断された接着層を形成し、  When forming the adhesive at the bonding margin of the semiconductor substrate and / or the cap, by forming the adhesive discontinuously, an adhesive layer separated by a slit is formed,
その後、前記半導体基板と前記キャップとを重ね、両者を、加熱しつつ加圧して前記接着層により固着するものであり、Then, the semiconductor substrate and the cap are stacked, both are heated and pressurized and fixed by the adhesive layer,
前記接着層は、感光後に現像して感光部分以外の部分を除去することによりパターン化された十字状のドット状であり、前記接着代に前記スリットを介して並べられていることを特徴とする半導体基板のキャップ固着方法。The adhesive layer is formed in a cross-like dot pattern formed by developing after exposure and removing portions other than the photosensitive portion, and is arranged through the slit in the bonding margin. A method for fixing a cap of a semiconductor substrate.
前記十字状の接着層は、前記スリットがクランク状となるように前記接着代に沿って並べられていることを特徴とする請求項4記載の半導体基板のキャップ固着方法。5. The method of fixing a cap of a semiconductor substrate according to claim 4, wherein the cross-shaped adhesive layers are arranged along the adhesive margin so that the slit has a crank shape. 前記接着層は、前記半導体基板および前記キャップのうちの一方の接着代に形成され、他方の接着代には、連続する溝が形成され、The adhesive layer is formed in one bonding margin of the semiconductor substrate and the cap, and a continuous groove is formed in the other bonding margin,
前記接着代は、前記可動部の周りを矩形状に囲む形態で、前記溝は、前記接着代のコーナー部において、内容積が他の部分に比して大きく形成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項記載の半導体基板のキャップ固着方法。  The bonding margin is a form that surrounds the movable portion in a rectangular shape, and the groove has a larger inner volume than the other portion at the corner portion of the bonding margin. 6. The method for fixing a cap of a semiconductor substrate according to any one of claims 1 to 5.
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