JP5493691B2 - ストッパの形成方法、力学量センサの製造方法及び力学量センサ - Google Patents

Description

本発明は、力学量センサが有する変位部の変位を規制する凸状ストッパを形成するストッパ形成方法及び力学量センサの製造方法に関する。

近年、各種電子機器の小型軽量化、多機能化や高機能化が進み、実装される電子部品にも高密度化が要求されている。このような要求に応じて各種電子部品が半導体デバイスとして製造されるものが増加している。このため、回路素子として製造される半導体デバイス以外に力学量を検出する力学量センサ等も半導体技術を用いて製造されて、小型軽量化が図られている。例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を用いた小型で単純な構造を有する加速度センサあるいは角速度センサ等の力学量センサでは、外力に応じて変位する変位部を半導体基板に形成し、この変位部の変位が静電容量素子を利用して検出されるタイプのセンサ（いわゆる静電容量型センサ）等が実用化されている。

上述の力学量センサは一般に薄肉状の可撓部により錘部を支持した変位部を備えている。力学量センサに過剰な外力が加えられると、錘部が許容範囲を越えて変位する可撓部が破損することがある。力学量センサは樹脂製や金属製のケース内にパッケージされるが、このようなパッケージをした場合にも変位部とケースの内壁に許容以上のギャップが存在すると、変位部がしてしまう。そこで、特許文献１では、ケース内壁に変位部の変位を規制するストッパとなる制御部材を形成するセンサの製造方法が提案されている。

特許第２６８１２１５号公報

しかしながら、上記従来のセンサの製造方法では、変位部となる重錘体の変位方向（横方向及び縦方向）に対向してストッパとなる制御部材を複数箇所に形成している。このため、制御部材の形成工程が複雑になり、製造工程を増加させて、力学量センサの製造コストを上昇させる原因になる。また、上記従来のセンサの製造方法では、個片化したセンサ毎にケースに制御部材を設けなくてはならない。そのため、多数のセンサをパッケージ処理するには作業が膨大となり、製造性が優れないという問題もあった。

本発明は上記の課題に鑑み、ストッパを形成する工程数を削減して、力学量センサを製造する際の製造コストを低減するストッパ形成方法及び力学量センサの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一実施の形態に係るストッパ形成方法は、外力により変位を生じる変位部に対向し、前記変位部の変位を規制する凸状ストッパを形成するストッパ形成方法であって、第１の基板上に接合層を形成し、第２の基板の一方の面に、前記接合層と接合される接合領域と、該接合領域の周囲に位置する非接合領域と、を定義し、前記接合領域と前記非接合領域の間に溝部を形成し、前記第２の基板の一方の面と前記第１の基板の前記接合層が形成された面を対向させ、前記接合領域と前記接合層が重なるように配置して前記第２の基板と前記接合層を接合し、前記第２の基板の他方の面から前記溝部に対応する位置に開口を形成し、前記接合領域と前記非接合領域を分離して、前記第２の基板の前記接合領域の部位が前記第１の基板に接合して構成された凸状ストッパが形成される、ことを特徴とする。

本発明の一実施の形態に係る力学量センサの製造方法は、外力により変位を生じる変位部と、前記変位部の変位を規制する凸状ストッパと、を有する力学量センサを製造する力学量センサの製造方法であって、第１の基板上に接合層を形成し、第２の基板の一方の面に、前記接合層と接合される接合領域と、該接合領域の周囲に位置する非接合領域と、を定義し、前記接合領域と前記非接合領域の間に溝部を形成し、前記第２の基板の一方の面と前記第１の基板の前記接合層が形成された面を対向させ、前記接合領域と前記接合層が重なるように配置して前記第２の基板と前記接合層を接合し、前記第２の基板の他方の面から前記溝部に対応する位置に開口を形成し、前記接合領域と前記非接合領域を分離して、前記第２の基板の前記接合領域の部位が前記第１の基板に接合して構成された凸状ストッパを形成し、第３の基板を用いて前記変位部を形成し、前記第１の基板の前記凸状ストッパが形成された面と前記変位部を対向させ、前記凸状ストッパと前記変位部が対向するように配置する、ことを特徴とする。

本発明の一実施の形態に係る力学量センサは、基板と、前記基板の一方の面上において第１領域と当該第１領域から離隔した第２領域とに設けられた接合層と、前記接合層の前記第１領域に接合された凸部と、前記凸部と対向して配置され、外力により変位を生じる変位部と、前記変位部を収容するケースと、前記接合層の前記第２領域に接合され、変位を生じていないときの前記変位部と前記凸部とが離隔するように前記基板と前記ケースとの間に設けられたスペーサと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ストッパを形成する際の工程数を削減でき、力学量センサを製造する際の製造コストの低減を可能にするストッパ形成方法及び力学量センサの製造方法を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る凸状ストッパの構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ´線から見た断面図である。 本実施の形態に係る第２の半導体基板の構成を示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ´線から見た断面図である。 本実施の形態に係る第１の半導体基板の構成を示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ´線から見た断面図である。 本実施の形態に係る凸状ストッパの製造方法を示す図であり、（Ａ）は基板の接合工程を示す図、（Ｂ）及び（Ｃ）は基板の切断工程を示す図、（Ｄ）は第２の半導体基板の取り外し工程を示す図である。 本実施の形態に係る凸状ストッパ部の上面形状を示す図であり、（Ａ）は正方形状の例を示す図、（Ｂ）は長方形状の例を示す図、（Ｃ）は正方形の角を丸くした形状の例を示す図、（Ｄ）は長方形の角を丸くした形状の例を示す図、（Ｅ）は円形状の例を示す図である。 本実施の形態に係る凸状ストッパ部の他の上面形状を示す図であり、（Ａ）は変位領域に対して凸状ストッパの上面形状を小さく形成した例を示す図、（Ｂ）は変位部に対して凸状ストッパの上面形状を大きく形成した例を示す図である。 ＤＲＩＥにより溝部の側壁にスキャロップが発生した例を示す図である。 本実施の形態に係る凸状ストッパを多面付けで形成する例を示す図であり、（Ａ）はハーフカット前の基板を示す平面図、（Ｂ）はハーフカット後に取り外した基板を示す平面図である。 本実施の形態に係る加速度センサの概略構成を示す断面図である。 図９の凸状ストッパとセンサ部とを接着する工程を示す図である。 本実施の形態に係るダイシング装置のブレード先端の形状を示す図であり、（Ａ）は片刃形状の例を示す図、（Ｂ）は両刃形状の例を示す図、（Ｃ）は角刃形状の例を示す図である。 図１１に示したブレードにより切断された凸部の切断部分の形状を示す図であり、（Ａ）切断部分が凸状に切断された例を示す図、（Ｂ）は切断部分が凹状に切断された例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、凸状ストッパと、この凸状ストッパを適用した加速度センサを例示して説明する。

（凸状ストッパの構成）
図１は、本実施の形態に係る凸状ストッパ１００の構成を示す図である。図１（Ａ）は凸状ストッパ１００の平面図、図１（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ´線から見た凸状ストッパ１００の断面図である。

図１において、１０１は第１の半導体基板（第１の基板）であり、その一方の面上に接合層１０３，１０４は塗布、露光、現像を行うことにより形成できる。第１の基板は半導体のみならず、ガラス、セラミック、金属、樹脂等の材料を用いることができる。接合層１０４（接合層）には、後述する第２の半導体基板１０２（第２の基板）により形成される凸部１１０が接合されている。凸部１１０の高さは、変位部の許容変位の範囲内で適宜設定すればよい。接合層１０３は、凸部１１０が形成された第１の基板１０１と、後述する（図９）変位部が形成された加速度センサ２００（力学量センサ）を収容するケース３０１と、を接合するための接合層である。接合層は樹脂を用いることができる。樹脂としては、例えば、加圧して接着可能なポリイミドやベンゾシクロロブテンを用いることができる。接合層の厚みは０．５μｍ〜３０μｍの範囲で適宜設定する。なお、図１に示す接合層１０３は、後述する加速度センサと接合するための接合層であるが、必ずしも設ける必要はない。接合層１０３を設ける場合は、加速度センサ側と凸状ストッパ１００とを接合するための接合層を形成することが不要になる。

（凸状ストッパの形成方法）
次に、図２〜図４を参照して凸状ストッパ１００を形成する方法について説明する。なお、図２〜図４では、説明を簡略化するため、一つの凸状ストッパ１００を形成する場合を示す。

（第２の半導体基板の形成）
図２は、第２の半導体基板１０２の構成を示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ´線から見た断面図である。第２の半導体基板１０２は、一方の面側にＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）等を用いて第１の溝部１０２ａと第２の溝部１０２ｂが形成される。第１の溝部１０２ａは、上記接合層１０３に対向する位置に形成される。第２の溝部１０２ｂは、上記接合層１０４に対向する位置の周囲に形成される。第２の溝部１０２ｂは、その内側に接合層１０３に接合される接合領域１０２ｃと、その外側に非接合領域１０２ｄにより設定する。第２の溝部１０２ｂは、単位領域（凸状ストッパが形成される領域）内に存在した環状溝であり、第２の半導体基板１０２をハーフカッとした際に非接合領域１０２ｄがバラバラにならず一体構造として残す機能を有する溝である。すなわち、第２の溝部１０２ｂは、後述する凸状ストッパ１００の形成工程において、第２の溝部１０２ｂに残る第２の半導体基板１０２をダイシングによりハーフカットする溝であり、ハーフカッとした第２の半導体基板１０２が四散することを防止する溝である。その形状や寸法等は適宜変更可能である。

第２の溝部１０２ｂの深さは、第１の溝部１０２ａの深さよりも深く形成される。また、第２の溝部１０２ｂの深さは、第２の半導体基板１０２を完全に貫通しない程度であればよく、第２の溝部１０２ｂにより接合領域１０２ｃと非接合領域１０２ｄを分離する方法に応じて適宜設定する。また、第１の溝部１０２ａの深さは、接合層１０３に接触しないように設定すればよく、例えば、接合層１０３の厚さが１０μｍの場合、第１の溝部１０２ａの深さは２０μｍとする。ストッパとなる凸部１１０の高さに合わせて設定され、第２の半導体基板１０２の厚さ方向の一部を残すように形成される。例えば、第２の半導体基板１０２の厚さが４００μｍの場合、第２の溝部１０２ｂの深さは３００μｍに設定される。この場合、第２の溝部１０２ｂにおける第２の半導体基板１０２の厚さは１００μｍになる。なお、第１の溝部１０２ａと第２の溝部１０２ｂは、ウェットエッチング法を用いて形成してもよい。

（第１の半導体基板の形成）
図３は、第１の半導体基板１０１の構成を示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ´線から見た断面図である。第１の半導体基板１０１は、一方の面上に上記した接合層１０３，１０４を形成する。接合層１０３，１０４には、半導体基板１０１、１０２同士を接合する接着剤が用いられる。

（基板の接合）
次に、図４（Ａ）に示すように、第２の半導体基板１０２の一方の面と第１の半導体基板１０１の接合層１０４が形成された面を対向させ、第２の半導体基板１０２の接合領域１０２ｃと接合層１０４が重なるように配置して、第２の半導体基板１０２と接合層１０４とを加圧して接合する。

（基板の切断）
次に、図４（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、第２の半導体基板１０２の他方の面から第２の溝部１０２ｂの形成位置に合わせてダイシングして、第２の半導体基板１０２の他方の面から第２の溝部１０２ｂに通じる開口１０２ｅを形成する。すなわち、第２の溝部１０２ｂの形成位置に合わせてダイシングして、接合領域１０２ｃの周囲をハーフカットすることにより、凸部１１０が形成される。なお、ハーフカットする際の深さは、例えば、２００μｍであり、上述の第２の溝部１０２ｂに残る第２の半導体基板１０２のみをカットすることになる。このハーフカットにより、第２の溝部１０２ｂの下方に位置する第１の半導体基板１０１はカットされない。また、ダイシングする際に、ダイシング装置のブレード（図示せず）は、第２の溝部１０２ｂに残る第２の半導体基板１０２の厚さより深めに入れる。

そして、ハーフカットした第２の半導体基板１０２の周辺部を把持して持ち上げることにより、図４（Ｄ）に示すように、接合層１０４に接合された凸部１１０を残した状態で、非接合領域１０２ｄを一体構造で接合領域１０２ｃから分離して取り外すことが可能になる。なお、図４（Ｄ）では、ハーフカットした第２の溝部１０２ｂの断面部分を示しているため、非接合領域１０２ｄが分離しているように見えるが、実際は、第２の溝部１０２ｂ以外の部分では非接合領域１０２ｄは繋がっているため、非接合領域１０２ｄは一体構造で取り外すことが可能である。この第２の半導体基板１０２の取り外しにより凸状ストッパ１００が完成する。ハーフカットした第２の半導体基板１０２は、非接合領域１０２ｄが一体構造で分離可能になるため、ダイシング時に非接合領域１０２ｄがバラバラにならず、その欠片が周囲に四散することもない。

上記実施の形態では、凸状ストッパ１００を形成する際に、第２の半導体基板１０２の他方の面から第２の溝部１０２ｂの形成位置に合わせてダイシングして、第２の溝部１０２ｂに通じる開口１０２ｅを形成して接合領域１０２ｃと非接合領域１０２ｄを分離する例を示したが、この形成方法に限定されるものではない。例えば、第２の半導体基板１０２を劈開して、接合領域１０２ｃと非接合領域１０２ｄを分離する例も考えられる。この場合、劈開を用いる基板としては、以下の２つの例が考えられる。
Ａ：劈開する部分の厚さが薄い基板
Ｂ：劈開する部分の厚さが厚く、その部分を研磨して薄くする基板
何れの基板も劈開する場合は、その部分の機械的強度が低くなるように薄くする必要がある。劈開する部分の基板の厚さは、例えば、シリコン基板の場合、１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下であることが好ましい。

図２及び図４に示した第２の半導体基板１０２よりも全体の厚さが厚い第２の半導体基板１０２を用意した場合は、まず、第１の溝部１０２ａと第２の溝部１０２ｂを形成する。但し、第１の溝部１０２ａと第２の溝部１０２ｂの各深さは、上記と同様とする。そして、第２の半導体基板１０２全体を他方の面から研削や研磨して薄化し、第２の半導体基板１０２の他方の面から力を加えて第２の溝部１０２ｂを劈開させて、接合領域１０２ｃと非接合領域１０２ｄを分離するようにしてもよい。この場合、ダイシングを用いて第２の溝部１０２ｂに通じる開口１０２ｅを形成する工程を削減できる。また、劈開する部分の厚さが薄い基板を用いた場合は、基板を薄化する工程を省略できる。

また、上記ダイシングを用いた接合領域１０２ｃと非接合領域１０２ｄの分離では、技術的に直線を組み合わせた加工しかできないため、図１〜図４に示したように、凸部１１０の形状は上面視が矩形のものに限定される。これに対して、上記劈開を用いた接合領域１０２ｃと非接合領域１０２ｄの分離では、凸部１１０形状の上面視が矩形のものに限定されない。このため、凸部１１０の上面視形状は、直線の組み合わせに限らず、曲線部分が含まれていてもよい。以下、凸部１１０の上面視形状の他の例について説明する。

（凸状ストッパの形状について）
図１〜図４に示した凸部１１０の形状は、その上面が矩形形状の角柱である場合を示したが、この形状に限定するものではない。凸部１１０の他の形状について、図５を参照して説明する。

図５（Ａ）は、その上面形状が正方形である場合を示す。図５（Ｂ）は、凸部１１０の上面形状が長方形である場合を示す。図５（Ｃ）は、図５（Ａ）の正方形の角部を丸くした形状の例であり、図５（Ｄ）は、図５（Ｂ）の長方形の角部を丸くした形状の例である。また、図５（Ｅ）に示すように、円形にしてもよい。要は、凸部１１０の上面形状は、特に限定するものではなく、後述する力学量センサの変位部の変位を規制する機能を持つものとして形成されればよい。

また、凸部１１０は、図６に示す形状に形成してもよい。図６（Ａ）は、力学量センサの変位部が変位する変位領域に対して、凸部１１０の上面形状を小さく形成した場合を示す。この凸部１１０は、力学量センサの変位部の変位を規制する機能を有することは勿論である。また、図６（Ｂ）は、力学量センサの変位部が変位する変位領域に対して、凸部１１０の上面形状を大きく形成した場合を示す。この場合も凸部１１０は、力学量センサの変位部の変位を規制する機能を有する。

したがって、劈開を用いて接合領域１０２ｃと非接合領域１０２ｄを分離可能な凸部１１０の上面視形状は、図５及び図６に示したように、丸や複雑な多角形を組み合わせた様々な形状を適用可能である。これにより、凸状ストッパの設計の自由度を向上させることができる。

第２の半導体基板１０２の第１の溝部１０２ａと第２の溝部１０２ｂは、ＤＲＩＥを用いて形成した場合、その溝部の側壁にはＤＲＩＥによる特徴として、スキャロップが発生する。ＤＲＩＥによりスキャロップが発生した例を図７に示す。この図７は、ＤＲＩＥを用いて高アスペクト比の溝を所定間隔で複数形成した例を示したものであり、ＤＲＩＥによりスキャロップが発生することを示したものである。

以上のように、図２〜図４に示した形成方法を用いて凸状ストッパ１００を形成することにより、上記特許文献１に比べて形成工程数を削減することが可能になる。また、第２の半導体基板１０２の非接合領域１０２ｄをダイシングにより分離する際に、ばらばらにならず一体構造で取り外すことを可能にしたため、非接合領域１０２ｄを取り外す手間を削減することができる。また、非接合領域１０２ｄの欠片が周囲に四散することを防止して、凸状ストッパを製造する際の歩留まりを向上させることができる。

図４では、第１の半導体基板１０１と第２の半導体基板１０２を用いて、一つの凸状ストッパ１００を形成する例を示したが、図２に示した第２の半導体基板１０２の構成と、図３に示した第１の半導体基板１０１の構成を、よりサイズの大きい第２の半導体基板１０２と第１の半導体基板１０１にそれぞれ多面付け（複数の単位領域毎）で形成する例を図８に示す。図８は、よりサイズの大きい第２の半導体基板１０２と第１の半導体基板１０１を用いて４個の凸状ストッパ１００を形成する場合を示す。図８（Ａ）は、ハーフカット前の第１の半導体基板１０１の接合領域１０４と第２の半導体基板１０２の接合領域１０２ｃとを接合した状態で、第２の半導体基板１０２側から見た平面図である。この図８（Ａ）に示すハーフカット位置でダイシングによりハーフカットされる。すなわち、このハーフカット位置に対応する接合領域１０２ｃの周囲がダイシングによりハーフカットされる。このハーフカットにより、図８（Ｂ）に示す第２の半導体基板１０２には開口１０２ｅが形成される。この場合も、ハーフカットした第２の半導体基板１０２は、各凸部１１０を残した状態で、各凸部１１０の周囲において共有される非接合領域１０２ｄが一体構造で分離可能になり、その欠片が周囲に四散することもない。

以上のように、第１の半導体基板１０１と第２の半導体基板１０２を用いて、多面付けで複数の凸状ストッパ１００を形成する場合でも、接合領域１０２ｃの周囲をハーフカットして開口１０２ｅを形成することにより、非接合領域１０２ｄを一体構造で取り外すことが可能になる。

（加速度センサの製造方法）
次に、上記凸状ストッパ１００を有する加速度センサチップの製造方法について、図９を参照して説明する。図９は、図４（Ｄ）に示した凸状ストッパ１００を適用した加速度センサチップ４００の概略構成を示す断面図である。

図９に示す２００は加速度センサであり、第３の半導体基板（図示せず）にエッチング等を施して作成したものであり、例えば、ピエゾ抵抗型や静電容量型のものである。加速度センサ２００は、フレーム部２１０と、変位部である錘部２１１及び可撓部２１２，２１３と、を備える。フレーム部２１０の底面はケース３０１内に接着剤３０３により接着されている。錘部２１１と可撓部２１２，２１３は、フレーム部２１０の内側（第３の半導体基板上の略中央部）に形成される。なお、加速度センサ２００の詳細な構成の図示は省略する。

加速度センサ２００は、外力に応じて錘部２１１が変位する際に可撓部２１２，２１３が変形する。この可撓部２１２，２１３の変形に応じて、可撓部２１２，２１３の上面に設けられたピエゾ抵抗素子（図示せず）の抵抗値が変化する。加速度センサ２００は、抵抗値の変化をブリッジ回路（図示せず）により検出して、加速度検出信号を出力するように構成される。フレーム部２１０の上面には電極２１４が形成され、ピエゾ抵抗素子と電気的に接続されている。また、ケース３０１の上面及び左右両側部には、導電体からなるリード線３０２が形成されている。電極２１４とリード線３０２は、ボンディングワイヤ３０５により電気的に接続されている。また、リード線３０２は、外部のブリッジ回路と配線を介して電気的に接続される。また、図９において、ケース３０１の上面の一部にはスペーサ３０６が形成されている。このスペーサ３０６は、加速度センサ２００の上面と凸状ストッパ１００の下面との間にスペースを確保するための部材である。

次に、凸状ストッパ１００をケース３０１に接着する工程について、図１０を参照して説明する。この図に示す凸状ストッパ１００は、上記図４に示した工程により形成されたものである。また、加速度センサ２００自体の製造工程と、加速度センサ２００をケース３０１に収納する工程と、ボンディングワイヤ３０５を接続する工程については、説明を省略する。

図１０において、第１の半導体基板１０１の凸部１１０が形成された面と、ケース３０１上のスペーサ３０６とを対向させ、接合部１０３とスペーサ３０６が重なるように配置して、接合部１０３とスペーサ３０６を接合する。この接合により、凸状ストッパ１００を備える加速度センサチップ４００が完成する。

以上のように、加速度センサ２００を収容するケース３０１の上部に加速度センサ２００の変位部（錘部２１１、可撓部２１２，２１３）と対向するように凸状ストッパ１００を配置することにより、変位部の過剰な変位を規制して、変位部が破損することを防止できる。また、図２〜図４に示した形成方法を用いて形成した凸状ストッパ１００を加速度センサチップ４００に適用することにより、上記特許文献１に比べてストッパの形成工程数を削減し、加速度センサチップ４００の製造コストを低減することが可能になる。

なお、図９では、凸状ストッパ１００を加速度センサ２００に適用した場合を示したが、これに限定するものではなく、振動子を変位部として備える角速度センサに凸状ストッパ１００を適用してもよい。すなわち、凸状ストッパ１００は、変位部の変位により力学量を検出する力学量センサに対して適用可能である。

また、上述した第２の半導体基板１０２をハーフカットする際に用いるダイシング装置のブレード先端の形状と、凸部１１０の切断部分の形状との関係について、図１１及び図１２を参照して説明する。図１１はブレード先端部の形状を示す図であり、（Ａ）は片刃形状の例を示す図、（Ｂ）は両刃形状の例を示す図、（Ｃ）は角刃形状の例を示す図である。

図１１（Ａ）及び（Ｃ）に示す先端形状のブレードを用いた場合は、ハーフカット位置の精度にもよるが、図１２（Ａ）に点線円で囲んで示す凸部１１０の切断部分は、凸状に切断される場合がある。また、図１１（Ｂ）に先端形状のブレードを用いた場合は、ハーフカット位置の精度にもよるが、図１２（Ｂ）に点線円で囲んで示す凸部１１０の切断部分は、凹状に切断される場合がある。

以上のように、ダイシング装置を用いて第２の半導体基板１０２をハーフカットする場合は、ブレードの先端形状に応じて凸部１１０の切断部分の形状に特徴が現れる場合がある。なお、図１１に示したブレード先端の形状は一例であり、これらに限定するものではない。図１１と図１２は、第２の半導体基板１０２をハーフカットする際に用いるダイシング装置のブレード先端の形状と、凸部１１０の切断部分の形状との関連性を示すために示したものである。

１００…凸状ストッパ、１０１…第１の半導体基板、１０２…第２の半導体基板、１０２ａ…第１の溝部、１０２ｂ…第２の溝部、１０２ｃ…接合領域、１０２ｄ…非接合領域、１０２ｅ…開口、１０３，１０４…接合層、１１０…凸部、２００…加速度センサ、４００…加速度センサチップ。

Claims (14)

1. 外力により変位を生じる変位部に対向し、前記変位部の変位を規制する凸状ストッパを形成するストッパ形成方法であって、
   第１の基板上に接合層を形成し、
   第２の基板の一方の面に、前記接合層と接合される接合領域と、該接合領域の周囲に位置する非接合領域と、を定義し、前記接合領域と前記非接合領域の間に溝部を形成し、
   前記第２の基板の一方の面と前記第１の基板の前記接合層が形成された面を対向させ、前記接合領域と前記接合層が重なるように配置して前記第２の基板と前記接合層を接合し、
   前記第２の基板の他方の面から前記溝部に対応する位置に開口を形成し、前記接合領域と前記非接合領域を分離して、前記第２の基板の前記接合領域の部位が前記第１の基板に接合して構成された凸状ストッパが形成される、ことを特徴とするストッパ形成方法。
2. 前記溝部の深さは、前記凸状ストッパの高さに合わせて設定することを特徴とする請求項１に記載のストッパ形成方法。
3. 前記溝部は、ＤＲＩＥ法を用いて形成することを特徴とする請求項１又は２に記載のストッパ形成方法。
4. 前記第２の基板の他方の面から前記溝部に対応する位置にダイシングを用いてハーフカットして前記開口を形成して前記接合領域と前記非接合領域を分離することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のストッパ形成方法。
5. 前記第２の基板と前記接合層を接合した後、前記第２の基板を他方の面から薄化し、該第２の基板の他方の面から力を加えて該第２の基板を劈開させて、前記接合領域と前記非接合領域を分離することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のストッパ形成方法。
6. 前記第１の基板上に複数の単位領域毎に前記接合層を形成し、
   前記第２の基板の一方の面に、複数の前記接合領域及び前記非接合領域を定義し、複数の前記溝部を形成し、
   前記第２の基板の一方の面と前記第１の基板の前記複数の接合層が形成された面を対向させ、前記複数の接合領域と前記複数の接合層が重なるように配置して前記第２の基板と前記複数の接合層を接合し、
   前記第２の基板の他方の面から前記複数の溝部に対応する各位置に複数の前記開口を形成し、前記複数の接合領域と前記複数の非接合領域を一括して分離して、前記第２の基板の前記複数の接合領域の部位が前記第１の基板に接合して構成された複数の前記凸状ストッパが形成される、ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のストッパ形成方法。
7. 外力により変位を生じる変位部と、前記変位部の変位を規制する凸状ストッパと、を有する力学量センサを製造する力学量センサの製造方法であって、
   第１の基板上に接合層を形成し、
   第２の基板の一方の面に、前記接合層と接合される接合領域と、該接合領域の周囲に位置する非接合領域と、を定義し、前記接合領域と前記非接合領域の間に溝部を形成し、
   前記第２の基板の一方の面と前記第１の基板の前記接合層が形成された面を対向させ、前記接合領域と前記接合層が重なるように配置して前記第２の基板と前記接合層を接合し、
   前記第２の基板の他方の面から前記溝部に対応する位置に開口を形成し、前記接合領域
   と前記非接合領域を分離して、前記第２の基板の前記接合領域の部位が前記第１の基板に接合して構成された凸状ストッパを形成し、
   第３の基板を用いて前記変位部を形成し、
   前記第１の基板の前記凸状ストッパが形成された面と前記変位部を対向させ、前記凸状ストッパと前記変位部が対向するように配置する、ことを特徴とする力学量センサの製造方法。
8. 前記第１の溝部の深さは、前記凸状ストッパの高さに合わせて設定されることを特徴とする請求項７に記載の力学量センサの製造方法。
9. 前記溝部は、ＤＲＩＥ法を用いて形成されることを特徴とする請求項７又は８に記載の力学量センサの製造方法。
10. 前記第２の基板の他方の面から前記溝部に対応する位置にダイシングを用いてハーフカットして前記開口を形成して前記接合領域と前記非接合領域を分離することを特徴とする請求項７乃至９の何れか一項に記載の力学量センサの製造方法。
11. 前記第２の基板と前記接合層を接合した後、前記第２の基板を他方の面から薄化し、該第２の基板の他方の面から力を加えて該第２の基板を劈開して前記開口を形成して前記接合領域と前記非接合領域を分離することを特徴とする請求項７乃至９の何れか一項に記載の力学量センサの製造方法。
12. 前記第１の基板上に複数の単位領域毎に前記接合層を形成し、
    前記第２の基板の一方の面に、複数の前記接合領域及び前記非接合領域を定義し、複数の前記溝部を形成し、
    前記第２の基板の一方の面と前記第１の基板の前記複数の接合層が形成された面を対向させ、前記複数の接合領域と前記複数の接合層が重なるように配置して前記第２の基板と前記複数の接合層を接合し、
    前記第２の基板の他方の面から前記複数の溝部に対応する各位置に複数の前記開口を形成し、前記複数の接合領域と前記複数の非接合領域を一括して分離して、前記第２の基板の前記複数の接合領域の部位が前記第１の基板に接合して構成された複数の前記凸状ストッパを形成し、
    前記第３の基板を用いて複数の前記変位部を形成し、
    前記第１の基板の前記複数の凸状ストッパが形成された面と前記複数の変位部を各々対向させ、前記複数の凸状ストッパと前記複数の変位部が対向するように配置する、ことを特徴とする請求項７乃至１１の何れか一項に記載の力学量センサの製造方法。
13. 基板と、
    前記基板の一方の面上において第１領域と当該第１領域から離隔した第２領域とに設けられた接合層と、
    前記接合層の前記第１領域に接合された凸部と、
    前記凸部と対向して配置され、外力により変位を生じる変位部と、
    前記変位部を収容するケースと、
    前記接合層の前記第２領域に接合され、変位を生じていないときの前記変位部と前記凸部とが離隔するように前記基板と前記ケースとの間に設けられたスペーサと、
    を備えることを特徴とする力学量センサ。
14. 前記接合層は、加圧して接着可能な樹脂であることを特徴とする請求項１３に記載の力学量センサ。