JP5592072B2 - 加工装置 - Google Patents
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Description
としてもよい。ねじ部によって、第1接触端子および第2接触端子の加工対象物への押圧力を調整できる。
加工対象物を加熱する加熱手段と、を備える加工装置であってもよい。
図1Aに物理量センサ(素子21ともいう)の斜視図、図1Bに、図1Aにて、ラインL1をA1矢印方向に移動して物理量センサを切断したときの断面図をそれぞれ例示する。この物理量センサは、シリコンの基板(以下、ダイヤフラム基板6といい、本発明の中央基板に相当)と、ダイヤフラム基板6を両面から挟み込んで設けられ、ダイヤフラム基板6に接合されるガラス基板7A,7B(本発明の一対の絶縁性基板に相当)と、ガラス基板7A,7Bを外側両面から挟み込んで設けられ、ガラス基板7A,7Bにそれぞれ接合されるシリコンの外側基板8A,8Bとを有する。
。その変位によって、固定電極2A,2Bと可動電極1とが構成する静電容量が変化し、物理量が検出される。なお、可動電極1の表面に形成された突起3は、可動電極1が極度に変位しても、直接固定電極に接触すること抑制する。
図4および図5に、物理量センサ製造工程の概要を例示する。以下の(1)〜(10)の番号は、図4および図5の(1)〜(10)に対応する。(0)は、加工前のシリコン基板を示している。
可動電極形成用シリコンウェハを熱酸化し、フォトリソグラフィによりフォトレジストにパターン転写後、フォトレジストをマスクにして酸化膜をパターンニングする。ここでは、TMAH(Tetra methyl ammonium hydroxide)によりシリコンをエッチングする。こ
のとき、フォトレジストにマスクされていないシリコンのエッチングされる部分が可動電極1と固定電極2A,2Bとの間の間隙となる。
さらに、熱酸化により酸化膜100を形成し、フォトリソグラフィ、酸化膜のパターンニングを実行し、可動電極1のストッパとなる突部3を形成する。
フォトリソグラフィ、酸化膜のパターンニングを実行する。
さらに、フォトリソグラフィ、酸化膜のパターンニングを実行する。TMAHにより、フォトレジストで被覆されていない部分のシリコンをエッチングし、梁部4(ビームともいう)となる部分をエッチングする。
さらに、酸化膜をパターンニングし、TMAHにより、フォトレジストで被覆されていない部分のシリコンを貫通エッチングする。これにより、可動電極1、絶縁性の突部3、および梁部4が形成される(図1参照)。
シリコン基板(8A,8B)にチップ識別用のマーキングを行う(ここでは図示しない)。マークは、例えば、DRIE(Deep Reactive Ion Etching)で形成する。次に、外側
基板8A(または8B)とガラス基板7A(または7B)を陽極接合する。図5では、外側基板8Bとガラス基板7Bを例示している。以下、図5は、外側基板8Bとガラス基板7Bの部分を例示する。
ドライフィルムを貼り付け、フォトリソグラフィによるレジストパターン形成後、サンドブラスを吐出し、ガラス基板(7A,7B)に穴(フィードスルー構造5)を形成する。
固定電極(2A,2B)の材料、例えば、金、白金、チタン等をスパッタし、リフトオフにより固定電極(2A,2B)をパターンニングする。例えば、ガラス基板(7A,7B)上で、金属膜が不要な部分をレジストで保護し、その上に金属を成膜する。レジストを除去すると必要な部分にパターンが残り、固定電極(2A,2B)が形成される。固定電極(2A,2B)につながる部分がフィードスルー構造5を通り、外側基板(8A,8B)に接続される。
ダイシングにより絶縁用溝(12A,12B,13A,13B)を形成し、これにより、固定電極(2A,2B)につながる金属部分および外側基板8B(8A)の山状部分14B(14A)を帯状部分15B(15A)から電気的に分離する。これにより、素子両側のキャップ層(17A,17B)が形成される。
(10)陽極接合、ダイシング、チップ化
ダイヤフラム基板6と、両側のキャップ層17A,17Bとの陽極接合を行い、ダイシングにより、物理量センサの素子をチップ化する。さらに、図1に示した電極パッド(可動電極用パッド10、固定電極用パッド9等)を素子側面に形成する。
61D(図16A、図17参照)は、いずれも、例えば、ステンレス製である。また、固定具161および支持部161Dの少なくとも表面をステンレスよりもさらに導電性の高い材料で被覆してもよい。なお、ワッシャ161Bは必須ではなく、省略しても構わない。
図9は、架橋部材72に取り付けられた端子142(本発明の第4接触端子に相当)が、シリコン基板31の帯状部分55に接触した状態を示す斜視図である。ここでは、端子142を例に詳細構造を説明するが、端子141,143,144についても、その構造は同様である。端子141が本発明の第3接触端子に相当し、端子143が本発明の第2接触端子に相当し、端子144が本発明の第1接触端子に相当する。
ぞれ固定具161,162,163,164によって土台部50に固定される。架橋部材71には、シリコン基板31上の複数の山状部分54が形成される間隔と同一の間隔で、山状部分54が配置される位置に端子141が架橋部材71の長手方向に配列される。同様に、架橋部材72には、シリコン基板31上の複数の帯状部分55が形成される間隔と同一の間隔で帯状部分55が配置される位置に端子142が架橋部材72の長手方向に配列される。
当)が形成されている。接合用部品217Aを基板Wに載置したときに、基板Wのシリコン基板7Aに形成した絶縁用溝12A,12Bがそのまま維持され、山状部分214Aと山状部分14Aとが接触し、帯状部分215Aと帯状部分15Aが接触する。ガラス基板208Aには、山状部分214Aに接地電位を供給する端子244(本発明の第1接地伝導部に相当)と、帯状部分215Aにマイナスの高圧を供給する端子243(本発明の第1電源伝導部に相当)が設けられている。端子244と、端子243は、ガラス基板208Aを貫通する孔部を通る金属の導電路によって、それぞれ山状部分214Aと、帯状部分215Aとに接続されている。
2 固定電極
4 梁部
6 ダイヤフラム基板
7A,7B ガラス基板
8A,8B 外側基板
17A,17B キャップ層
21 素子
30 接合ベース
50 土台
65 高圧導電板
71,72,73,74 架橋部
141,142,143,144 端子
161,162,163,164 固定部
161C (導電性の)押さえ構造
161D (導電性の)支持部
162C (絶縁性の)押さえ構造
162D (絶縁性の)支持部
Claims (4)
- 一対の絶縁性基板と、
前記一対の絶縁性基板に挟まれ、前記絶縁性基板よりも導電性が高い中央基板と、
前記一対の絶縁性基板の外面に接合され前記絶縁性基板よりも導電性が高い一対の外側基板と、を有し、
前記一対の外側基板は、それぞれ、複数の溝状の間隙と、
前記間隙に挟まれた少なくとも1つの第1帯状部と、
前記間隙によって前記第1帯状部と絶縁された少なくとも1つの第2帯状部と、を有する加工対象物の加工装置であり、
下部絶縁用基板と、
前記下部絶縁用基板よりも導電性が高く、前記下部絶縁用基板に固定された導電用基板と、
前記導電用基板に載置される加工対象物の一方の外側基板の前記第1帯状部に接地電圧を加える第1接触端子を配列し、前記導電用基板に載置された前記加工対象物の上方を架橋する第1架橋部材と、
前記第1接触端子を前記加工対象物の前記一方の外側基板の第1帯状部に接触させた状態で前記第1架橋部材を固定する第1固定手段と、
前記導電用基板に載置される加工対象物の前記一方の外側基板の前記第2帯状部に加工電圧を加える第2接触端子を配列し、前記導電用基板に載置された前記加工対象物の上方を架橋する第2架橋部材と、
前記第2接触端子を前記加工対象物の第2帯状部に接触させた状態で前記第2架橋部材を固定する第2固定手段と、
前記導電用基板に接地電圧を加える第3接触端子を配列し、前記導電用基板の上方を架橋する第3架橋部材と、
前記第3架橋部材の第3接触端子を前記導電用基板上面に接触させた状態で固定する第3固定手段と、
前記導電用基板に加工電圧を加える第4接触端子を配列し、前記導電用基板の上方を架橋する第4架橋部材と、
前記第4架橋部材の第4接触端子を前記導電用基板上面に接触させた状態で固定する第4固定手段と、
前記加工対象物の中央基板に接地電圧を供給する接地端子と、
前記加工対象物を加熱する加熱手段と、を備え、
前記導電用基板は、前記第3架橋部材の架橋方向と直交方向に延伸する複数の溝状の間隙と、
前記間隙に挟まれて形成され、前記第3接触端子から接地電圧を供給される少なくとも1つの第3帯状部と、
前記間隙によって前記第3帯状部と絶縁され、前記第4接触端子から加工電圧を供給される少なくとも1つの第4帯状部と、を有し、
前記加工対象物の他方の外側基板の溝部と前記導電用基板の溝部を重ね合わせることによって、前記加工対象物の前記他方の外側基板の第1帯状部を前記導電用基板の第4帯状部から絶縁した状態で第3帯状部に接触させるとともに、前記加工対象物の前記他方の外側基板の第2帯状部を前記導電用基板の第3帯状部から絶縁した状態で第4帯状部に接触させ、前記加工対象物を載置する加工装置。 - 前記第1接触端子は、端子部と、弾性体を介して前記端子部を前記第1架橋部材に装着する装着部とを有し、前記端子部は、前記第1架橋部材の下面から前記導電用基板に載置された前記加工対象物の方向に弾性的に押圧可能に突き出し、
前記第2接触端子は、端子部と、弾性体を介して前記端子部を前記第2架橋部材に装着する装着部とを有し、前記端子部は、前記第2架橋部材の下面から前記導電用基板に載置された前記加工対象物の方向に弾性的に押圧可能に突き出している請求項1に記載の加工装置。 - 前記下部絶縁用基板が載置される土台部をさらに備え、
第1固定手段は、前記第1架橋部材と前記土台部とをねじ止めするねじ部を有し、前記ねじ部を構成する雄ねじ部と雌ねじとの相対移動によって第1接触端子の前記加工対象物上面への押圧力を調整可能であり、
第2固定手段は、前記第2架橋部と前記土台部とをねじ止めするねじ部を有し、前記ねじ部を構成する雄ねじ部と雌ねじとの相対移動によって第2接触端子の前記加工対象物上面への押圧力を調整可能である請求項1または2に記載の加工装置。 - 一対の絶縁性基板と、
前記一対の絶縁性基板に挟まれ、前記絶縁性基板よりも導電性が高い中央基板と、
前記一対の絶縁性基板の外面に接合され前記絶縁性基板よりも導電性が高い一対の外側基板と、を有し、
前記一対の外側基板は、それぞれ、複数の溝状の間隙と、
前記間隙に挟まれた少なくとも1つの第1帯状部と、
前記間隙によって前記第1帯状部と絶縁された少なくとも1つの第2帯状部と、を有する加工対象物の加工装置であり、
下部絶縁用基板と、
前記下部絶縁用基板よりも導電性が高く、前記下部絶縁用基板に固定された導電用基板と、
前記加工対象物の一方の外側基板の上面を延伸し、前記一方の外側基板に電圧を供給する第1載置接触部と、
前記導電用基板の上面を延伸し、前記導電用基板に電圧を供給する第2載置接触部と、
前記加工対象物の中央基板に接地電圧を供給する接地端子と、
前記加工対象物を加熱する加熱手段と、を備え、
前記導電用基板は、前記第2載置接触部の延伸方向と交差する方向に延伸する複数の溝状の間隙と、
前記間隙に挟まれた少なくとも1つの第3帯状部と、
前記間隙によって前記第3帯状部と絶縁された少なくとも1つの第4帯状部と、を有し、
前記加工対象物の他方の外側基板の溝部と前記導電用基板の溝部を重ね合わせることによって、前記加工対象物の前記他方の外側基板の第1帯状部を前記導電用基板の第4帯状部から絶縁した状態で第3帯状部に接触させるとともに、前記加工対象物の前記他方の外側基板の第2帯状部を前記導電用基板の第3帯状部から絶縁した状態で第4帯状部に接触させ、
前記第1載置接触部は、前記加工対象物に対向する下面側に、前記加工対象物の前記一方の外側基板の第1帯状部の上面に接触し、第2帯状部から絶縁される第5帯状部と、
前記第5帯状部に接地電圧を供給する第1接地伝導部と、
前記加工対象物の前記一方の外側基板の第2帯状部の上面に接触し、第1帯状部から絶縁される第6帯状部と、
前記第6帯状部に加工電圧を供給する第1電源伝導部と、を有し、
前記第2載置接触部は、前記導電用基板に対向する下面側に、前記導電用基板の第3帯状部の上面に接触し、第4帯状部から絶縁される第7帯状部と、
前記第7帯状部に接地電圧を供給する第2接地伝導部と、
前記加工対象物の第4帯状部の上面に接触し、第3帯状部から絶縁される第8帯状部と、
前記第8帯状部に加工電圧を供給する第2電源伝導部と、を有する加工装置。
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