JPH04258175A - シリコン半導体加速度センサの製造方法 - Google Patents
シリコン半導体加速度センサの製造方法Info
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- JPH04258175A JPH04258175A JP3038906A JP3890691A JPH04258175A JP H04258175 A JPH04258175 A JP H04258175A JP 3038906 A JP3038906 A JP 3038906A JP 3890691 A JP3890691 A JP 3890691A JP H04258175 A JPH04258175 A JP H04258175A
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- G01P2015/0825—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、シリコン半導体加速
度センサの製造方法、特に、カンチレバーばり内蔵形の
シリコン半導体加速度センサの製造方法に関するもので
ある。
度センサの製造方法、特に、カンチレバーばり内蔵形の
シリコン半導体加速度センサの製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】半導体加速度センサは、加速度によって
生じる力を何等かの方法で例えばシリコン薄板に印加し
、そのことによって生じるシリコン薄板のたわみをシリ
コン薄板中に形成したゲージ抵抗の抵抗変化として検知
する。従来、この種の半導体加速度センサとしては、図
４及び図５に示すようなカンチレバー式半導体加速度セ
ンサが知られている。この半導体加速度センサにおいて
、加速度による力はカンチレバーばり（１）全体の質量
によって生じ、その結果、カンチレバーばり（１）がそ
の付け根部分（２）を中心にトルク力を受け、この付け
根部分（２）に埋め込まれた拡散ゲージ抵抗（３）が抵
抗変化を起こす。この抵抗変化を電流又は電圧変化信号
として検知するようになっている。
生じる力を何等かの方法で例えばシリコン薄板に印加し
、そのことによって生じるシリコン薄板のたわみをシリ
コン薄板中に形成したゲージ抵抗の抵抗変化として検知
する。従来、この種の半導体加速度センサとしては、図
４及び図５に示すようなカンチレバー式半導体加速度セ
ンサが知られている。この半導体加速度センサにおいて
、加速度による力はカンチレバーばり（１）全体の質量
によって生じ、その結果、カンチレバーばり（１）がそ
の付け根部分（２）を中心にトルク力を受け、この付け
根部分（２）に埋め込まれた拡散ゲージ抵抗（３）が抵
抗変化を起こす。この抵抗変化を電流又は電圧変化信号
として検知するようになっている。
【０００３】従来のシリコン半導体加速度センサは上述
したように構成され、次のようにして製作される。まず
、結晶面が（１ ０ ０）のシリコン単結晶のウエハ（
４）を酸化して酸化膜を形成した後、将来カンチレバー
ばり（１）とすべき領域の周囲の酸化膜だけをコの字形
部分（５）に写真製版技術を用いて除去する。次に、酸
化膜（６）をエッチングマスクとしてシリコンのエッチ
ングを行う。エッチング溝（７）の深さは、普通１０μ
ｍ〜８０μｍである。再度酸化を繰り返し、今度はコの
字形部分（５）のエッチングを行っていない付け根部分
（２）付近に、アルミニウムでコンタクトを取るために
Ｐ＋拡散層（８）を形成する。続いて、イオン注入によ
り拡散ゲージ抵抗（３）を４本、互いにブリッジとなる
ように組み合わせて形成する。
したように構成され、次のようにして製作される。まず
、結晶面が（１ ０ ０）のシリコン単結晶のウエハ（
４）を酸化して酸化膜を形成した後、将来カンチレバー
ばり（１）とすべき領域の周囲の酸化膜だけをコの字形
部分（５）に写真製版技術を用いて除去する。次に、酸
化膜（６）をエッチングマスクとしてシリコンのエッチ
ングを行う。エッチング溝（７）の深さは、普通１０μ
ｍ〜８０μｍである。再度酸化を繰り返し、今度はコの
字形部分（５）のエッチングを行っていない付け根部分
（２）付近に、アルミニウムでコンタクトを取るために
Ｐ＋拡散層（８）を形成する。続いて、イオン注入によ
り拡散ゲージ抵抗（３）を４本、互いにブリッジとなる
ように組み合わせて形成する。
【０００４】最後に、拡散ゲージ抵抗（３）のコンタク
ト部分（９）からアルミニウム配線（１０）で電源用配
線と加速度による出力配線とを行うと同時に、加速度セ
ンサチップの周辺部にワイヤボンディング用のボンディ
ングパッド（１１）を形成する。さらに、アルミニウム
配線保護用の窒化膜又は酸化膜（１２）のパッシベーシ
ョンを行う。そして、加速度センサチップ裏面からアル
カリ異方性エッチングにより、カンチレバーばり（１）
とする領域だけを薄くする。図６に示すように、アルカ
リ異方性エッチングによりエッチング面（１３）が徐々
に進行し、先にコの字形部分（５）にエッチングしてあ
るエッチング溝（７）に到達する。この時点でエッチン
グを停止すると、コの字形部分（５）のカンチレバーば
り（１）が作成される。こうしてできたカンチレバー内
蔵形の加速度センサウエハを、カンチレバーばり（１）
が折れないようにダイシングし、個々のチップに切り分
け、半導体加速度センサチップを得る。
ト部分（９）からアルミニウム配線（１０）で電源用配
線と加速度による出力配線とを行うと同時に、加速度セ
ンサチップの周辺部にワイヤボンディング用のボンディ
ングパッド（１１）を形成する。さらに、アルミニウム
配線保護用の窒化膜又は酸化膜（１２）のパッシベーシ
ョンを行う。そして、加速度センサチップ裏面からアル
カリ異方性エッチングにより、カンチレバーばり（１）
とする領域だけを薄くする。図６に示すように、アルカ
リ異方性エッチングによりエッチング面（１３）が徐々
に進行し、先にコの字形部分（５）にエッチングしてあ
るエッチング溝（７）に到達する。この時点でエッチン
グを停止すると、コの字形部分（５）のカンチレバーば
り（１）が作成される。こうしてできたカンチレバー内
蔵形の加速度センサウエハを、カンチレバーばり（１）
が折れないようにダイシングし、個々のチップに切り分
け、半導体加速度センサチップを得る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したようなシリコ
ン半導体加速度センサの製造方法では、カンチレバーば
り（１）を一度作成してしまうと、その後のウエハ（４
）の取り扱いを細心に行わなければならず、せっかく作
成したカンチレバーばり（１）が破損し機能を失ってし
まうなど、非常に取り扱いが難しかった。また、たとえ
ダイシングをしてチップにするまでカンチレバーばり（
１）が破損せずに残っていたとしても、その後の組み立
て過程でカンチレバーばり（１）が破損してしまうもの
もあり、カンチレバーばり（１）が組み立て工程を経て
特性検査まで破損せずに到達する割合は、相当低かった
。このため、カンチレバー内蔵形の加速度センサは、加
速度センサの小型化には非常に寄与する反面、価格の面
では高価になってしまうという問題点があった。
ン半導体加速度センサの製造方法では、カンチレバーば
り（１）を一度作成してしまうと、その後のウエハ（４
）の取り扱いを細心に行わなければならず、せっかく作
成したカンチレバーばり（１）が破損し機能を失ってし
まうなど、非常に取り扱いが難しかった。また、たとえ
ダイシングをしてチップにするまでカンチレバーばり（
１）が破損せずに残っていたとしても、その後の組み立
て過程でカンチレバーばり（１）が破損してしまうもの
もあり、カンチレバーばり（１）が組み立て工程を経て
特性検査まで破損せずに到達する割合は、相当低かった
。このため、カンチレバー内蔵形の加速度センサは、加
速度センサの小型化には非常に寄与する反面、価格の面
では高価になってしまうという問題点があった。
【０００６】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたもので、カンチレバー内蔵形の加速度セ
ンサチップをシリコンウエハ内に作り込む時に、カンチ
レバーばり部分を補強するような構造としておき、ウエ
ハ処理工程ではカンチレバーばり部分は半完成の状態で
作り込みを終了する。その後のダイシングによるチップ
化、そのチップを用いた加速度センサへの組み立て中は
、カンチレバーばり部分は補強構造をとったままにして
おくことにより、カンチレバーばりの破損を防止する。 組み立て工程の最後の工程において、補強材を機械的に
破壊するか、又はレーザ光線を用いて溶解破壊すること
により、カンチレバーばりを可動とする。このように、
組み立て作業を容易に行うことのできるカンチレバー内
蔵形の加速度センサチップを備えたシリコン半導体加速
度センサの製造方法を得ることを目的とする。
ためになされたもので、カンチレバー内蔵形の加速度セ
ンサチップをシリコンウエハ内に作り込む時に、カンチ
レバーばり部分を補強するような構造としておき、ウエ
ハ処理工程ではカンチレバーばり部分は半完成の状態で
作り込みを終了する。その後のダイシングによるチップ
化、そのチップを用いた加速度センサへの組み立て中は
、カンチレバーばり部分は補強構造をとったままにして
おくことにより、カンチレバーばりの破損を防止する。 組み立て工程の最後の工程において、補強材を機械的に
破壊するか、又はレーザ光線を用いて溶解破壊すること
により、カンチレバーばりを可動とする。このように、
組み立て作業を容易に行うことのできるカンチレバー内
蔵形の加速度センサチップを備えたシリコン半導体加速
度センサの製造方法を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るシリコン半導体加速度センサの製造方法は、加速度を
検知するカンチレバーばりとなる領域と加速度センサチ
ップ本体とを予め金属薄膜により固定しておき、半導体
チップの最後の製作工程で、カンチレバーばりとなる領
域を保持していた金属薄膜を除去するものである。
るシリコン半導体加速度センサの製造方法は、加速度を
検知するカンチレバーばりとなる領域と加速度センサチ
ップ本体とを予め金属薄膜により固定しておき、半導体
チップの最後の製作工程で、カンチレバーばりとなる領
域を保持していた金属薄膜を除去するものである。
【０００８】また、この発明の請求項２に係るシリコン
半導体加速度センサの製造方法は、加速度を検知するカ
ンチレバーばりとなる領域の周囲のシリコンをエッチン
グせずに加速度センサチップ本体と一体としておき、加
速度センサチップの最後の製作工程で、カンチレバーば
りを形成すると共に加速度センサチップと分離するもの
である。
半導体加速度センサの製造方法は、加速度を検知するカ
ンチレバーばりとなる領域の周囲のシリコンをエッチン
グせずに加速度センサチップ本体と一体としておき、加
速度センサチップの最後の製作工程で、カンチレバーば
りを形成すると共に加速度センサチップと分離するもの
である。
【０００９】
【作用】この発明においては、加速度センサチップの製
造工程において、内蔵されたカンチレバーばりが加速度
センサチップ本体に固定されているので、カンチレバー
ばりが外界から受けるショックにも十分耐え得ることが
でき、ダイシング工程を含む半導体加速度センサの組み
立て工程をチップが流動している際にカンチレバーばり
が破損し、その機能を失うことを防止する。従って、組
み立て作業が非常に簡素化され、また、組み立て歩留ま
りが飛躍的に向上し、組み立てコストの低い半導体加速
度センサが得られる。
造工程において、内蔵されたカンチレバーばりが加速度
センサチップ本体に固定されているので、カンチレバー
ばりが外界から受けるショックにも十分耐え得ることが
でき、ダイシング工程を含む半導体加速度センサの組み
立て工程をチップが流動している際にカンチレバーばり
が破損し、その機能を失うことを防止する。従って、組
み立て作業が非常に簡素化され、また、組み立て歩留ま
りが飛躍的に向上し、組み立てコストの低い半導体加速
度センサが得られる。
【００１０】
【実施例】この発明の一実施例によるシリコン半導体加
速度センサの製造方法を図１〜図３に基づき説明する。 なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示してい
る。 実施例１ まず、結晶面が（１ ０ ０）、比抵抗が数オームｃｍ
のシリコン単結晶のウエハ（４）を用意し、ウエハ（４
）全面を約１μｍ熱酸化し、熱酸化膜（６Ａ）を形成す
る。次に、カンチレバーばり（１）となる領域の外側の
酸化膜のうち、線幅２５０μｍ〜３００μｍのコの字形
部分（５）を写真製版技術を用いてエッチング除去する
。続いて、残った酸化膜をエッチングのマスクとして用
い、コの字形に露出したシリコンをフッ酸、硝酸、酢酸
の混合液でエッチング除去する。エッチング深さは５０
〜６０μｍにする。
速度センサの製造方法を図１〜図３に基づき説明する。 なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示してい
る。 実施例１ まず、結晶面が（１ ０ ０）、比抵抗が数オームｃｍ
のシリコン単結晶のウエハ（４）を用意し、ウエハ（４
）全面を約１μｍ熱酸化し、熱酸化膜（６Ａ）を形成す
る。次に、カンチレバーばり（１）となる領域の外側の
酸化膜のうち、線幅２５０μｍ〜３００μｍのコの字形
部分（５）を写真製版技術を用いてエッチング除去する
。続いて、残った酸化膜をエッチングのマスクとして用
い、コの字形に露出したシリコンをフッ酸、硝酸、酢酸
の混合液でエッチング除去する。エッチング深さは５０
〜６０μｍにする。
【００１１】次に、酸化膜を全面的に除去し、再酸化を
膜厚７０００Åで行う。続いて、カンチレバーばり（１
）となる領域の付け根部分（２）に公知の写真製版技術
と拡散技術を用いて、拡散ゲージ抵抗（３）のコンタク
ト部分（９）に高濃度ボロンイオンの注入拡散を行い、
Ｐ＋拡散層（８）を形成する。さらに、拡散ゲージ抵抗
（３）を４本、同じく写真製版とボロンイオンの注入拡
散を行って、ブリッジ結線するように形成する。次に、
拡散ゲージ抵抗（３）のコンタクト部分（９）の酸化膜
（６Ａ）に窓を明け、金属薄膜例えばアルミニウム薄膜
（１４）を５〜１０μｍの厚さでスパッタリングして配
線する。この時、コの字形にシリコンエッチングした部
分に被覆されたアルミニウム薄膜（１４）をコの字形線
幅よりややオーバーサイズで残すようにする。次に、ア
ルミニウム配線（１０）を保護するために、窒化膜又は
酸化膜（１２）をＣＶＤ法により被覆する。
膜厚７０００Åで行う。続いて、カンチレバーばり（１
）となる領域の付け根部分（２）に公知の写真製版技術
と拡散技術を用いて、拡散ゲージ抵抗（３）のコンタク
ト部分（９）に高濃度ボロンイオンの注入拡散を行い、
Ｐ＋拡散層（８）を形成する。さらに、拡散ゲージ抵抗
（３）を４本、同じく写真製版とボロンイオンの注入拡
散を行って、ブリッジ結線するように形成する。次に、
拡散ゲージ抵抗（３）のコンタクト部分（９）の酸化膜
（６Ａ）に窓を明け、金属薄膜例えばアルミニウム薄膜
（１４）を５〜１０μｍの厚さでスパッタリングして配
線する。この時、コの字形にシリコンエッチングした部
分に被覆されたアルミニウム薄膜（１４）をコの字形線
幅よりややオーバーサイズで残すようにする。次に、ア
ルミニウム配線（１０）を保護するために、窒化膜又は
酸化膜（１２）をＣＶＤ法により被覆する。
【００１２】最後にウエハ（４）裏面を所定の厚さ例え
ば約３００μｍまでラップオフしてポリッシュを加え、
窒化膜又は酸化膜（１２）を被覆する。カンチレバーば
り（１）となるべき部分の窒化膜又は酸化膜（１２）を
窓明け除去した後、ＫＯＨなどのアルカリ異方性エッチ
ング液でウエハ（４）の裏面をシリコンエッチングする
。この時、反対側の拡散ゲージ抵抗（３）の製作やアル
ミニウム配線（１０）の終了した面は、ワックスなどの
表面保護部材でカバーしておき、アルカリ異方性エッチ
ング中にダメージを受けないようにする。
ば約３００μｍまでラップオフしてポリッシュを加え、
窒化膜又は酸化膜（１２）を被覆する。カンチレバーば
り（１）となるべき部分の窒化膜又は酸化膜（１２）を
窓明け除去した後、ＫＯＨなどのアルカリ異方性エッチ
ング液でウエハ（４）の裏面をシリコンエッチングする
。この時、反対側の拡散ゲージ抵抗（３）の製作やアル
ミニウム配線（１０）の終了した面は、ワックスなどの
表面保護部材でカバーしておき、アルカリ異方性エッチ
ング中にダメージを受けないようにする。
【００１３】アルカリ異方性エッチングが進行し、コの
字形部分（５）の底の領域に到達したら、アルカリ異方
性エッチングをストップする。この時、アルカリエッチ
ング液がコの字形部分（５）の底部（１５）に被覆され
た酸化膜（１２）とアルミニウム薄膜（１４）を部分的
にエッチングするが、アルミニウム薄膜（１４）は厚い
ので問題はない。この後、ウエハ（４）を純水や有機溶
剤で十分洗浄することにより、カンチレバーばり（１）
が加速度センサチップ本体とアルミニウム薄膜（１４）
で補強されたカンチレバーばり内蔵形の加速度センサウ
エハが得られる。
字形部分（５）の底の領域に到達したら、アルカリ異方
性エッチングをストップする。この時、アルカリエッチ
ング液がコの字形部分（５）の底部（１５）に被覆され
た酸化膜（１２）とアルミニウム薄膜（１４）を部分的
にエッチングするが、アルミニウム薄膜（１４）は厚い
ので問題はない。この後、ウエハ（４）を純水や有機溶
剤で十分洗浄することにより、カンチレバーばり（１）
が加速度センサチップ本体とアルミニウム薄膜（１４）
で補強されたカンチレバーばり内蔵形の加速度センサウ
エハが得られる。
【００１４】この状態では、アルカリ異方性エッチング
で作成されたカンチレバーばり（１）は、加速度センサ
チップ本体にアルミニウム薄膜（１４）で固定されてい
るので、チップは加速度センサとして動作をしない半完
成チップである。次に、加速度センサウエハをダイシン
グして個々のチップに分離する。
で作成されたカンチレバーばり（１）は、加速度センサ
チップ本体にアルミニウム薄膜（１４）で固定されてい
るので、チップは加速度センサとして動作をしない半完
成チップである。次に、加速度センサウエハをダイシン
グして個々のチップに分離する。
【００１５】従来の半導体加速度センサウエハでは、そ
の製造方法においてカンチレバーばりが可動状態である
ため、ダイシング時の切削水の水圧でカンチレバーばり
が破損することがあった。しかし、この発明による加速
度センサウエハでは、カンチレバーばり（１）がアルミ
ニウム薄膜（１４）で加速度センサチップ本体に固定さ
れ強度補強されているので従来のような問題は発生せず
、一般のシリコン半導体ウエハ同様に、ダイシングを容
易に実施することが可能である。
の製造方法においてカンチレバーばりが可動状態である
ため、ダイシング時の切削水の水圧でカンチレバーばり
が破損することがあった。しかし、この発明による加速
度センサウエハでは、カンチレバーばり（１）がアルミ
ニウム薄膜（１４）で加速度センサチップ本体に固定さ
れ強度補強されているので従来のような問題は発生せず
、一般のシリコン半導体ウエハ同様に、ダイシングを容
易に実施することが可能である。
【００１６】続いて、個々に分離された加速度センサチ
ップをヘッダ又はリードフレームにシリコンゴムやロウ
材を用いてダイボンドする。この時、接続時の応力を緩
和するためパイレックスガラスやシリコンの台座をチッ
プの下に敷く場合もある。ダイボンド後には、金線によ
るワイヤボンドを行う。次に、カンチレバーばり（１）
と加速度センサチップ本体とを架橋し固定補強している
コの字形部分（５）のアルミニウム薄膜（１４）を、カ
ンチレバーばり（１）を機械的にたわめることによって
破壊し（破壊部分（１６））、図３に示すように、カン
チレバーばり（１）を可動とする。この時、アルミニウ
ム薄膜（１４）上にレーザ光線を走査させ、アルミニウ
ム薄膜（１４）を溶解破壊してカンチレバーばり（１）
を可動としてもよい。
ップをヘッダ又はリードフレームにシリコンゴムやロウ
材を用いてダイボンドする。この時、接続時の応力を緩
和するためパイレックスガラスやシリコンの台座をチッ
プの下に敷く場合もある。ダイボンド後には、金線によ
るワイヤボンドを行う。次に、カンチレバーばり（１）
と加速度センサチップ本体とを架橋し固定補強している
コの字形部分（５）のアルミニウム薄膜（１４）を、カ
ンチレバーばり（１）を機械的にたわめることによって
破壊し（破壊部分（１６））、図３に示すように、カン
チレバーばり（１）を可動とする。この時、アルミニウ
ム薄膜（１４）上にレーザ光線を走査させ、アルミニウ
ム薄膜（１４）を溶解破壊してカンチレバーばり（１）
を可動としてもよい。
【００１７】こうして、カンチレバーばり（１）の固定
を解除し、カンチレバーばり（１）を可動とした後、最
後にチップ保護用の蓋をかぶせて加速度センサ素子とす
る。 なお、ヘッダなどの金属パッケージを使用するときには
、金属パッケージの中にカンチレバーばり（１）の振動
を抑制するため、チップと一緒にダンピングオイルを封
入してもよい。
を解除し、カンチレバーばり（１）を可動とした後、最
後にチップ保護用の蓋をかぶせて加速度センサ素子とす
る。 なお、ヘッダなどの金属パッケージを使用するときには
、金属パッケージの中にカンチレバーばり（１）の振動
を抑制するため、チップと一緒にダンピングオイルを封
入してもよい。
【００１８】以上のような組み立て作業中には、さまざ
まなショックがカンチレバーばり（１）に加わり、従来
の加速度センサの組み立てでは、しばしばカンチレバー
ばり（１）が破損することがあった。しかし、この発明
を適用した加速度センサでは、カンチレバーばり（１）
がアルミニウム薄膜（１４）によってチップ本体に固定
されているので、組み立て作業中の種々のショックによ
ってカンチレバーばり（１）が破損されることもなく、
容易に組み立て作業を実施することができる。
まなショックがカンチレバーばり（１）に加わり、従来
の加速度センサの組み立てでは、しばしばカンチレバー
ばり（１）が破損することがあった。しかし、この発明
を適用した加速度センサでは、カンチレバーばり（１）
がアルミニウム薄膜（１４）によってチップ本体に固定
されているので、組み立て作業中の種々のショックによ
ってカンチレバーばり（１）が破損されることもなく、
容易に組み立て作業を実施することができる。
【００１９】実施例２
結晶面が（１ ０ ０）、比抵抗が数オームｃｍのシリ
コン単結晶のウエハ（４）を実施例１と同様に熱酸化し
た後、公知のバイポーラＩＣ製造技術を用いてカンチレ
バーばり（１）とすべき領域の付け根部分（２）に拡散
ゲージ抵抗（３）を形成する。この時、実施例２の場合
はコの字形のシリコンエッチングは行わない。次に、ア
ルミニウム配線（１０）で拡散ゲージ抵抗（３）から入
、出力用の配線取り出しを行い、チップ周辺にアルミニ
ウムのボンディングパッド（１１）を設ける。ウエハプ
ロセスの表面側の処理の最後に、アルミニウム配線（１
０）を保護するために窒化膜又は酸化膜（１２）をＣＶ
Ｄ法により被覆する。
コン単結晶のウエハ（４）を実施例１と同様に熱酸化し
た後、公知のバイポーラＩＣ製造技術を用いてカンチレ
バーばり（１）とすべき領域の付け根部分（２）に拡散
ゲージ抵抗（３）を形成する。この時、実施例２の場合
はコの字形のシリコンエッチングは行わない。次に、ア
ルミニウム配線（１０）で拡散ゲージ抵抗（３）から入
、出力用の配線取り出しを行い、チップ周辺にアルミニ
ウムのボンディングパッド（１１）を設ける。ウエハプ
ロセスの表面側の処理の最後に、アルミニウム配線（１
０）を保護するために窒化膜又は酸化膜（１２）をＣＶ
Ｄ法により被覆する。
【００２０】次に、ウエハ（４）の裏面を所定の厚さ例
えば約３００μｍまでラップオフした後ポリッシュを加
え、窒化膜又は酸化膜（１２）を被覆する。カンチレバ
ーばり（１）とすべき部分の窒化膜又は酸化膜（１２）
を窓明け除去した後、ＫＯＨなどのアルカリ異方性エッ
チング液でシリコンエッチングし、カンチレバーばり（
１）が所定の厚さになったらシリコンエッチングを停止
する。こうして、カンチレバーばり（１）部分が加速度
センサチップ本体とシリコン半導体自身で固定保持され
たカンチレバーばり内蔵形加速度センサウエハが得られ
る。
えば約３００μｍまでラップオフした後ポリッシュを加
え、窒化膜又は酸化膜（１２）を被覆する。カンチレバ
ーばり（１）とすべき部分の窒化膜又は酸化膜（１２）
を窓明け除去した後、ＫＯＨなどのアルカリ異方性エッ
チング液でシリコンエッチングし、カンチレバーばり（
１）が所定の厚さになったらシリコンエッチングを停止
する。こうして、カンチレバーばり（１）部分が加速度
センサチップ本体とシリコン半導体自身で固定保持され
たカンチレバーばり内蔵形加速度センサウエハが得られ
る。
【００２１】この状態では、チップは実施例１と同じよ
うに加速度センサとして動作をしない半完成品である。 そこで、実施例１と同様にウエハをダイシングして個々
のチップに分離し、このチップを使って加速度センサの
組み立てを行う。この際、カンチレバーばり（１）は加
速度センサチップ本体とシリコン半導体自身で固定保持
されているので、組み立て中の機械的ショックで折れる
というようなことはなくなる。組み立ての最後の工程で
、加速度センサチップ本体とカンチレバーばり（１）部
分をレーザ光線をコの字形に走査させ、溶解切り抜くこ
とによって分離させる。こうしてカンチレバーばり（１
）の固定を解除し、カンチレバーばり（１）を可動とす
る。最後に、実施例１と同様に、チップ保護用の蓋をか
ぶせて加速度センサとする。
うに加速度センサとして動作をしない半完成品である。 そこで、実施例１と同様にウエハをダイシングして個々
のチップに分離し、このチップを使って加速度センサの
組み立てを行う。この際、カンチレバーばり（１）は加
速度センサチップ本体とシリコン半導体自身で固定保持
されているので、組み立て中の機械的ショックで折れる
というようなことはなくなる。組み立ての最後の工程で
、加速度センサチップ本体とカンチレバーばり（１）部
分をレーザ光線をコの字形に走査させ、溶解切り抜くこ
とによって分離させる。こうしてカンチレバーばり（１
）の固定を解除し、カンチレバーばり（１）を可動とす
る。最後に、実施例１と同様に、チップ保護用の蓋をか
ぶせて加速度センサとする。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したとおり、請求項１に係る発
明は、加速度センサとなるシリコンウエハの全面を熱酸
化して熱酸化膜を形成し、この熱酸化膜及びその下のシ
リコンをコの字形にエッチング除去してカンチレバーば
りとなる領域を形成し、上記カンチレバーばりとなる領
域の付け根部分にゲージ抵抗を形成し、上記カンチレバ
ーばりとなる領域の周囲に金属薄膜を設け、上記シリコ
ンウエハの裏面をシリコンエッチングして凹部を形成し
、カンチレバーばりを作成し、上記シリコンウエハをダ
イシングして個々のチップに分離し、次いで、個々のチ
ップの上記カンチレバーばりを固定している金属薄膜を
除去してカンチレバーばりを可動とするので、シリコン
半導体加速度センサの組み立て作業中に遭遇する様々な
機械的ショックによりカンチレバーばりが破損して加速
度センサとしての機能が失われるのを防止し、組み立て
作業中のチップの取り扱いを容易にすると共に、組み立
て歩留まりも非常に向上させることができ、小形で安価
な半導体加速度センサが得られるという効果を奏する。
明は、加速度センサとなるシリコンウエハの全面を熱酸
化して熱酸化膜を形成し、この熱酸化膜及びその下のシ
リコンをコの字形にエッチング除去してカンチレバーば
りとなる領域を形成し、上記カンチレバーばりとなる領
域の付け根部分にゲージ抵抗を形成し、上記カンチレバ
ーばりとなる領域の周囲に金属薄膜を設け、上記シリコ
ンウエハの裏面をシリコンエッチングして凹部を形成し
、カンチレバーばりを作成し、上記シリコンウエハをダ
イシングして個々のチップに分離し、次いで、個々のチ
ップの上記カンチレバーばりを固定している金属薄膜を
除去してカンチレバーばりを可動とするので、シリコン
半導体加速度センサの組み立て作業中に遭遇する様々な
機械的ショックによりカンチレバーばりが破損して加速
度センサとしての機能が失われるのを防止し、組み立て
作業中のチップの取り扱いを容易にすると共に、組み立
て歩留まりも非常に向上させることができ、小形で安価
な半導体加速度センサが得られるという効果を奏する。
【００２３】また、請求項２に係る発明は、加速度セン
サとなるシリコンウエハの全面を熱酸化して熱酸化膜を
形成し、上記シリコンウエハのカンチレバーばりとなる
領域の付け根部分にゲージ抵抗を形成し、上記シリコン
ウエハの裏面をシリコンエッチングして凹部を形成し、
上記シリコンウエハをダイシングして個々のチップに分
離し、次いで、個々のチップのシリコンウエハをコの字
形に除去してカンチレバーばりを作成すると共にこのカ
ンチレバーばりを可動とするので、上記請求項１の発明
の効果に加え、シリコン自体でカンチレバーばりを保持
しているので、作業工数を減少させることができるとい
う効果を奏する。
サとなるシリコンウエハの全面を熱酸化して熱酸化膜を
形成し、上記シリコンウエハのカンチレバーばりとなる
領域の付け根部分にゲージ抵抗を形成し、上記シリコン
ウエハの裏面をシリコンエッチングして凹部を形成し、
上記シリコンウエハをダイシングして個々のチップに分
離し、次いで、個々のチップのシリコンウエハをコの字
形に除去してカンチレバーばりを作成すると共にこのカ
ンチレバーばりを可動とするので、上記請求項１の発明
の効果に加え、シリコン自体でカンチレバーばりを保持
しているので、作業工数を減少させることができるとい
う効果を奏する。
【図１】この発明の一実施例によるシリコン半導体加速
度センサのカンチレバーばりが固定された状態を示す側
面断面図である。
度センサのカンチレバーばりが固定された状態を示す側
面断面図である。
【図２】図１に示したシリコン半導体加速度センサの平
面図である。
面図である。
【図３】この発明の一実施例によるシリコン半導体加速
度センサのカンチレバーばりの固定が解除された状態を
示す側面断面図である。
度センサのカンチレバーばりの固定が解除された状態を
示す側面断面図である。
【図４】従来のシリコン半導体加速度センサを示す側面
断面図である。
断面図である。
【図５】図４に示したシリコン半導体加速度センサの平
面図である。
面図である。
【図６】従来のシリコン半導体加速度センサの異方性エ
ッチングが行われる前の状態を示す側面断面図である。
ッチングが行われる前の状態を示す側面断面図である。
（１） カンチレバーばり
（２） 付け根部分
（３） 拡散ゲージ抵抗
（４） ウエハ
（５） コの字形部分
（６Ａ） 熱酸化膜
（８） Ｐ＋拡散層
（９） コンタクト部分
（１０） アルミニウム配線
（１１） ボンディングパッド
（１２） 窒化膜又は酸化膜
（１４） アルミニウム薄膜
（１５） 底部
（１６） 破壊部分
Claims (2)
- 【請求項１】 加速度センサとなるシリコンウエハの
全面を熱酸化して熱酸化膜を形成し、この熱酸化膜及び
その下のシリコンをコの字形にエッチング除去してカン
チレバーばりとなる領域を形成し、上記カンチレバーば
りとなる領域の付け根部分にゲージ抵抗を形成し、上記
カンチレバーばりとなる領域の周囲に金属薄膜を設け、
上記シリコンウエハの裏面をシリコンエッチングして凹
部を形成し、カンチレバーばりを作成し、上記シリコン
ウエハをダイシングして個々のチップに分離し、次いで
個々のチップの上記カンチレバーばりを固定している金
属薄膜を除去してカンチレバーばりを可動とすることを
特徴とするシリコン半導体加速度センサの製造方法。 - 【請求項２】 加速度センサとなるシリコンウエハの
全面を熱酸化して熱酸化膜を形成し、上記シリコンウエ
ハのカンチレバーばりとなる領域の付け根部分にゲージ
抵抗を形成し、上記シリコンウエハの裏面をシリコンエ
ッチングして凹部を形成し、上記シリコンウエハをダイ
シングして個々のチップに分離し、次いで個々のチップ
のシリコンウエハをコの字形に除去してカンチレバーば
りを作成すると共にこのカンチレバーばりを可動とする
ことを特徴とするシリコン半導体加速度センサの製造方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3038906A JPH04258175A (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | シリコン半導体加速度センサの製造方法 |
| US07/763,224 US5202281A (en) | 1991-02-12 | 1991-09-20 | Method of manufacturing silicon semiconductor acceleration sensor devices |
| DE4203833A DE4203833C2 (de) | 1991-02-12 | 1992-02-10 | Verfahren zur Herstellung von Siliziumhalbleiter-Beschleunigungsmesser-Bauelementen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3038906A JPH04258175A (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | シリコン半導体加速度センサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04258175A true JPH04258175A (ja) | 1992-09-14 |
Family
ID=12538241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3038906A Pending JPH04258175A (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | シリコン半導体加速度センサの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5202281A (ja) |
| JP (1) | JPH04258175A (ja) |
| DE (1) | DE4203833C2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0829446A (ja) * | 1994-07-15 | 1996-02-02 | Honda Motor Co Ltd | 半導体加速度センサ |
| JP2006126064A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Star Micronics Co Ltd | 静電容量型センサの製造方法 |
Families Citing this family (17)
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| US5789827A (en) * | 1993-05-10 | 1998-08-04 | Sensitron, Inc. | Two-wire interface to automobile horn relay circuit |
| US5364497A (en) * | 1993-08-04 | 1994-11-15 | Analog Devices, Inc. | Method for fabricating microstructures using temporary bridges |
| US5508231A (en) * | 1994-03-07 | 1996-04-16 | National Semiconductor Corporation | Apparatus and method for achieving mechanical and thermal isolation of portions of integrated monolithic circuits |
| US5851851A (en) * | 1994-03-07 | 1998-12-22 | Nippondenso Co., Ltd. | Method for fabricating a semiconductor acceleration sensor |
| US5481102A (en) * | 1994-03-31 | 1996-01-02 | Hazelrigg, Jr.; George A. | Micromechanical/microelectromechanical identification devices and methods of fabrication and encoding thereof |
| JP3114006B2 (ja) * | 1994-08-29 | 2000-12-04 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 半導体装置、及び、その製造方法 |
| JPH0983029A (ja) * | 1995-09-11 | 1997-03-28 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜圧電素子の製造方法 |
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| US6236301B1 (en) | 1996-09-04 | 2001-05-22 | Sensitron, Inc. | Cantilevered deflection sensing system |
| US6015163A (en) * | 1996-10-09 | 2000-01-18 | Langford; Gordon B. | System for measuring parameters related to automobile seat |
| US6287885B1 (en) | 1998-05-08 | 2001-09-11 | Denso Corporation | Method for manufacturing semiconductor dynamic quantity sensor |
| US6458513B1 (en) * | 1999-07-13 | 2002-10-01 | Input/Output, Inc. | Temporary bridge for micro machined structures |
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| DE10359217A1 (de) * | 2003-12-17 | 2005-07-28 | Robert Bosch Gmbh | Elektrische Durchkontaktierung von HL-Chips |
| US7550311B2 (en) * | 2005-12-07 | 2009-06-23 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Near-field optical probe based on SOI substrate and fabrication method thereof |
Family Cites Families (7)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS6197572A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-16 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体加速度センサの製造方法 |
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-
1991
- 1991-02-12 JP JP3038906A patent/JPH04258175A/ja active Pending
- 1991-09-20 US US07/763,224 patent/US5202281A/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-02-10 DE DE4203833A patent/DE4203833C2/de not_active Expired - Fee Related
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| JP2006126064A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Star Micronics Co Ltd | 静電容量型センサの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4203833C2 (de) | 1994-07-28 |
| US5202281A (en) | 1993-04-13 |
| DE4203833A1 (de) | 1992-08-13 |
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