JPH0467345B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0467345B2 JPH0467345B2 JP57116140A JP11614082A JPH0467345B2 JP H0467345 B2 JPH0467345 B2 JP H0467345B2 JP 57116140 A JP57116140 A JP 57116140A JP 11614082 A JP11614082 A JP 11614082A JP H0467345 B2 JPH0467345 B2 JP H0467345B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- diaphragm
- wafer
- solder
- 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 - Lifetime
Links
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 26
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 20
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 20
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 6
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 claims description 5
- 229910020220 Pb—Sn Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 29
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 239000002585 base Substances 0.000 description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 10
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 8
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000004021 metal welding Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L palladium(II) chloride Chemical compound Cl[Pd]Cl PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J tin(iv) chloride Chemical compound Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/84—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by variation of applied mechanical force, e.g. of pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は低コストでかつ汎用性の高い小形半導
体圧力センサに関する。
体圧力センサに関する。
半導体結晶が圧力や応力によつて歪を受ける
と、その抵抗値が変化することはピエゾ効果とし
て良く知られている。このピエゾ効果現象を利用
して従来より種々の半導体圧力センサが開発さ
れ、近年では半導体IC技術を利用してその小形
化・高性能化が図られている。
と、その抵抗値が変化することはピエゾ効果とし
て良く知られている。このピエゾ効果現象を利用
して従来より種々の半導体圧力センサが開発さ
れ、近年では半導体IC技術を利用してその小形
化・高性能化が図られている。
第1図は高精度工業用に開発されている半導体
拡散ダイヤフラム形圧力センサの構造を示す模式
図である。このセンサは、n−Si(100)面単結晶
からなる10mm□のペレツト1の中央部に、その裏
面から約4〜5mmφ径で70μm程度の厚みに加工
した起歪ダイヤフラム2を設け、このダイヤフラ
ム2の表面に例えばボロンBを短冊状に熱拡散し
てピエゾ抵抗ゲージ3を設けた構造を有する。そ
して、このペレツト1は台座4上に固定されたの
ちパツケージ5にマウントされ、その電極リード
に金属線6によつて配線結合される。尚、台座4
の貫通孔に連通してパツケージ5に設けられたパ
イプ7は前記ダイヤフラム部へ流体圧力を導入す
るものである。
拡散ダイヤフラム形圧力センサの構造を示す模式
図である。このセンサは、n−Si(100)面単結晶
からなる10mm□のペレツト1の中央部に、その裏
面から約4〜5mmφ径で70μm程度の厚みに加工
した起歪ダイヤフラム2を設け、このダイヤフラ
ム2の表面に例えばボロンBを短冊状に熱拡散し
てピエゾ抵抗ゲージ3を設けた構造を有する。そ
して、このペレツト1は台座4上に固定されたの
ちパツケージ5にマウントされ、その電極リード
に金属線6によつて配線結合される。尚、台座4
の貫通孔に連通してパツケージ5に設けられたパ
イプ7は前記ダイヤフラム部へ流体圧力を導入す
るものである。
しかして、前記台座4は、外部から、特にパツ
ケージ5からの歪が前記拡散抵抗歪ゲージ3に伝
わるのを防ぐ歪遮断材として機能するものであ
り、このような外部歪を防ぐ構造によつて、同セ
ンサでは−30〜85℃なる広い温度域で0.2%FSと
いう高い性能を得ている。
ケージ5からの歪が前記拡散抵抗歪ゲージ3に伝
わるのを防ぐ歪遮断材として機能するものであ
り、このような外部歪を防ぐ構造によつて、同セ
ンサでは−30〜85℃なる広い温度域で0.2%FSと
いう高い性能を得ている。
ところでこのような高精度工業用圧力センサで
は、上記したような特殊なパツケージ構造を彩用
している為にそのコストが非常に高い。またパツ
ケージのみならず、その素子部も折角シリコン材
料を用いていながら量産IC的技術を活かせない
ままになつている。また近年ではマイクロコンピ
ユータの普及により半導体圧力センサを求める要
求が多いが、この場合、高性能化よりもむしろ低
価格化が望まれている。
は、上記したような特殊なパツケージ構造を彩用
している為にそのコストが非常に高い。またパツ
ケージのみならず、その素子部も折角シリコン材
料を用いていながら量産IC的技術を活かせない
ままになつている。また近年ではマイクロコンピ
ユータの普及により半導体圧力センサを求める要
求が多いが、この場合、高性能化よりもむしろ低
価格化が望まれている。
半導体圧力センサを低価格化する第一の手法
は、通常のダイオードやトランジスタと同じよう
に一ウエハ当りの素子数を増やすことである。第
2図がその作業工程の一例で、ペレツトの接着工
程である。第1図に示す感圧ダイヤフラム1と台
座4とをシリコン拡散プロセスの一環として導入
し、量産化を可能にしたものである。第2図にお
いて17はシリコンウエハ、18も17と同径の
ウエハであるが、17に比べて板厚がはるかに厚
い。
は、通常のダイオードやトランジスタと同じよう
に一ウエハ当りの素子数を増やすことである。第
2図がその作業工程の一例で、ペレツトの接着工
程である。第1図に示す感圧ダイヤフラム1と台
座4とをシリコン拡散プロセスの一環として導入
し、量産化を可能にしたものである。第2図にお
いて17はシリコンウエハ、18も17と同径の
ウエハであるが、17に比べて板厚がはるかに厚
い。
ウエハ17にはマトリクス状に圧力センサーペ
レツトが拡散工程で形成されており、そのペレツ
ト1個がウエハ18に設けられた貫通孔16に対
応する。ウエハ17とウエハ18はあらかじめ、
いづれか一方のウエハに設けられた接着剤を介し
て接着固定された後、切断される。第3図aはそ
の切断工程の途中を示すもので、bが切離された
感圧素子の断面を示すものである。第3図bにお
いて、感圧ペレツト11は例えば4mm□,300μm
厚のシリコンで、中央部には、その裏面から2mm
□,40μm厚のダイヤフラム12が形成されてい
る。ダイヤフラム12の上には拡散抵抗歪ゲージ
(ピエゾ抵抗)13が設けられている。場合によ
つては複数個の拡散抵抗歪ゲージ13を金属配線
層で結線したもの、あるいは補償素子(例えばト
ランジスタ、ダイオード)が同一ペレツト内に作
られている(ここでは図示せず)。ペレツト11
は、同じシリコン材からなる台座14上に接着剤
15で固着されている。この台座には貫通孔16
が設けられており、ダイヤフラム12への流体圧
力の導入口となつている。この台座14は感圧ペ
レツト11に流体圧力以外の応力が加わることを
防止するものであり、できる限り厚くするように
されている。一般には加工技術の制約等によつて
1mm〜5mm程度の範囲が選ばれている。
レツトが拡散工程で形成されており、そのペレツ
ト1個がウエハ18に設けられた貫通孔16に対
応する。ウエハ17とウエハ18はあらかじめ、
いづれか一方のウエハに設けられた接着剤を介し
て接着固定された後、切断される。第3図aはそ
の切断工程の途中を示すもので、bが切離された
感圧素子の断面を示すものである。第3図bにお
いて、感圧ペレツト11は例えば4mm□,300μm
厚のシリコンで、中央部には、その裏面から2mm
□,40μm厚のダイヤフラム12が形成されてい
る。ダイヤフラム12の上には拡散抵抗歪ゲージ
(ピエゾ抵抗)13が設けられている。場合によ
つては複数個の拡散抵抗歪ゲージ13を金属配線
層で結線したもの、あるいは補償素子(例えばト
ランジスタ、ダイオード)が同一ペレツト内に作
られている(ここでは図示せず)。ペレツト11
は、同じシリコン材からなる台座14上に接着剤
15で固着されている。この台座には貫通孔16
が設けられており、ダイヤフラム12への流体圧
力の導入口となつている。この台座14は感圧ペ
レツト11に流体圧力以外の応力が加わることを
防止するものであり、できる限り厚くするように
されている。一般には加工技術の制約等によつて
1mm〜5mm程度の範囲が選ばれている。
このようにして製作された感圧素子19は、第
3図cに示す構造にパツケージングされて圧力セ
ンサとして完成する。
3図cに示す構造にパツケージングされて圧力セ
ンサとして完成する。
即ち、中央に圧力導入口16を備えたシリコン
台14は接着剤23を介してパツケージ盤体21
のガラス層22へ接着される。
台14は接着剤23を介してパツケージ盤体21
のガラス層22へ接着される。
感圧ペレツト11と台座14の接着15ならび
に台座14とパツケージガラス22との接着23
には従来から、低融点ソルダーガラスが用いられ
ている。低融点ソルダーガラスには例えば東芝ハ
ンダガラス#509が用いられる。製法としては、
第2図で示した土台用Siウエハ18にあらかじめ
沈澱法で上記ソルダーガラスが塗布される。この
後、感圧ペレツト用ウエハ17と対向させ、一定
加重を加えて、N2中530℃の高温で溶着される。
しかる後、第3図aの工程で個々の感圧素子に切
断される。ここで切断作業は従来から用いられて
いる半導体素子用ダイヤモンドブレード法で行わ
れるが、切断時の機械的衝撃法でガラス接着層に
マイクロクラツクを生じ、真空気密性が劣化する
欠点があつた。例えば2吋サイズのウエハから
は、4mm□の感圧素子が80個〜90個得られるはず
であるが、例えば10-9atm・cc/sec以下の真空
気密のものは60個程度しか得られないのが現状で
ある。
に台座14とパツケージガラス22との接着23
には従来から、低融点ソルダーガラスが用いられ
ている。低融点ソルダーガラスには例えば東芝ハ
ンダガラス#509が用いられる。製法としては、
第2図で示した土台用Siウエハ18にあらかじめ
沈澱法で上記ソルダーガラスが塗布される。この
後、感圧ペレツト用ウエハ17と対向させ、一定
加重を加えて、N2中530℃の高温で溶着される。
しかる後、第3図aの工程で個々の感圧素子に切
断される。ここで切断作業は従来から用いられて
いる半導体素子用ダイヤモンドブレード法で行わ
れるが、切断時の機械的衝撃法でガラス接着層に
マイクロクラツクを生じ、真空気密性が劣化する
欠点があつた。例えば2吋サイズのウエハから
は、4mm□の感圧素子が80個〜90個得られるはず
であるが、例えば10-9atm・cc/sec以下の真空
気密のものは60個程度しか得られないのが現状で
ある。
上述した欠点を改善するために、接着剤として
各種のものが試みられてきたが、ガラス系統のも
のでは切断時のクラツクは防止できないことが判
明した。一方、切断時にもクラツクを生じない方
法としては金属溶着法が以前から試みられていた
が、以下に述べる問題で実用化が困難とされてい
た。
各種のものが試みられてきたが、ガラス系統のも
のでは切断時のクラツクは防止できないことが判
明した。一方、切断時にもクラツクを生じない方
法としては金属溶着法が以前から試みられていた
が、以下に述べる問題で実用化が困難とされてい
た。
金属接着の場合、接着剤の熱膨張係数がSiより
1桁以上大きいのが常であるから、接着層をでき
る限り薄くしなければならない。例えばPbとSn
合金のハンダ、いわゆるPb−Sn系のハンダは、
剛性、接着強度が高く、気密性に優れるので好ま
しいが、このPb−Sn系ハンダを用い感圧ペレツ
トと台座を接着する場合は、接着面にあらかじめ
Ni等の下地金属を蒸着しておき、ハンダ箔をは
さんで、350℃フオーミングガス中で溶着する。
溶着層をできるだけ薄くするために、ある程度の
加重を加える必要があるが、溶融して内側にはみ
出した接着剤が、感圧ペレツトの内壁面を這い上
り、ダイヤフラムにまで達する場合がある。(第
3図bのロまで接着剤が這い上ること)。
1桁以上大きいのが常であるから、接着層をでき
る限り薄くしなければならない。例えばPbとSn
合金のハンダ、いわゆるPb−Sn系のハンダは、
剛性、接着強度が高く、気密性に優れるので好ま
しいが、このPb−Sn系ハンダを用い感圧ペレツ
トと台座を接着する場合は、接着面にあらかじめ
Ni等の下地金属を蒸着しておき、ハンダ箔をは
さんで、350℃フオーミングガス中で溶着する。
溶着層をできるだけ薄くするために、ある程度の
加重を加える必要があるが、溶融して内側にはみ
出した接着剤が、感圧ペレツトの内壁面を這い上
り、ダイヤフラムにまで達する場合がある。(第
3図bのロまで接着剤が這い上ること)。
この最大の理由は、シリコン面にハンダ濡れ性
を持たせるための下地Ni層によるものである。
蒸着法や一般の電気メツキ法でシリコンウエハに
Ni層を形成する限り、接着層だけでなく、ダイ
ヤフラム側壁とダイヤフラム面にもNi層が同時
に形成されてしまう。ハンダはNi下地に対して
極めて濡れが良く、上述した如く、側壁を伝つて
上面のダイヤフラムにまで到達する。
を持たせるための下地Ni層によるものである。
蒸着法や一般の電気メツキ法でシリコンウエハに
Ni層を形成する限り、接着層だけでなく、ダイ
ヤフラム側壁とダイヤフラム面にもNi層が同時
に形成されてしまう。ハンダはNi下地に対して
極めて濡れが良く、上述した如く、側壁を伝つて
上面のダイヤフラムにまで到達する。
本発明はこのような従来の技術的困難を解決
し、前述した真空気密に対する歩留りを大巾に改
善する手法を提供することを目的とする。
し、前述した真空気密に対する歩留りを大巾に改
善する手法を提供することを目的とする。
シリコン基板自体はPb,Sn系ハンダに対する
濡れ性を全く有しない。一方、Ni表面に対する
濡れ性は極めて良いので、シリコンのハンダ接着
には下地金属にNi層を用いるのが常である。
濡れ性を全く有しない。一方、Ni表面に対する
濡れ性は極めて良いので、シリコンのハンダ接着
には下地金属にNi層を用いるのが常である。
下地Ni層の形成には一般に、シリコン面に蒸
着又は電解メツキで行う方法が採用されている。
この従来法を用いる限り、感圧ペレツトに形成さ
れたダイヤフラム面と側壁にもNi層が付着し、
ハンダの這い上りは避けられない。
着又は電解メツキで行う方法が採用されている。
この従来法を用いる限り、感圧ペレツトに形成さ
れたダイヤフラム面と側壁にもNi層が付着し、
ハンダの這い上りは避けられない。
本発明者らはこのNi層形成に無電界メツキ法
を採用すれば、シリコンの表面粗さによつてNi
の付着状態が制御できることを見出した。すなわ
ちシリコン表面がミラー面に近ければ近いほど無
電界メツキによつてNiが付着し難いことが判つ
た。
を採用すれば、シリコンの表面粗さによつてNi
の付着状態が制御できることを見出した。すなわ
ちシリコン表面がミラー面に近ければ近いほど無
電界メツキによつてNiが付着し難いことが判つ
た。
本発明は、半導体基板の中央部に形成された肉
薄のダイヤフラム面に集積された複数個の拡散抵
抗ならびにダイオード、トランジスタからなる補
償素子を有する感圧ペレツトと、この感圧ペレツ
トの周辺肉厚部に対向して接着固定され、その中
央部に前記ダイヤフラム部へ圧力を導くための貫
通孔を有する固定台とから構成される半導体圧力
センサの製造方法において、前記感圧ペレツトの
固定台に対向するダイヤフラム面と、固定台との
接着面からダイヤフラム部へ至る側壁面を光沢面
とし、接着面のみが粗面を有するように加工した
後、無電界メツキ法によりこの粗面部にニツケル
メツキ層を形成し、金属接着層としてPb−Sn系
ハンダを用いて前記感圧ペレツトの周辺肉厚部と
固定台とを固着することを特徴とする半導体圧力
センサの製造方法である。
薄のダイヤフラム面に集積された複数個の拡散抵
抗ならびにダイオード、トランジスタからなる補
償素子を有する感圧ペレツトと、この感圧ペレツ
トの周辺肉厚部に対向して接着固定され、その中
央部に前記ダイヤフラム部へ圧力を導くための貫
通孔を有する固定台とから構成される半導体圧力
センサの製造方法において、前記感圧ペレツトの
固定台に対向するダイヤフラム面と、固定台との
接着面からダイヤフラム部へ至る側壁面を光沢面
とし、接着面のみが粗面を有するように加工した
後、無電界メツキ法によりこの粗面部にニツケル
メツキ層を形成し、金属接着層としてPb−Sn系
ハンダを用いて前記感圧ペレツトの周辺肉厚部と
固定台とを固着することを特徴とする半導体圧力
センサの製造方法である。
なお固着にあたつては固定台の接着面もハンダ
濡れ性を改善するため、ニツケルメツキなどを施
すことが好ましい。しかしながらこの場合は必ず
しも無電界メツキ法を使用する必要はない。
濡れ性を改善するため、ニツケルメツキなどを施
すことが好ましい。しかしながらこの場合は必ず
しも無電界メツキ法を使用する必要はない。
第4図aは第2図、第3図で示した感圧ペレツ
ト用ウエハ17とシリコン台18の接着前断面図
である。13はピエゾ抵抗層、12はダイヤフラ
ム、12′は側壁である。ウエハ17におけるダ
イヤフラム面12の形成ならびにウエハ18にお
ける圧力導入口16の形成もともにKOHの飽和
溶液を用いたアルカリエツチング法による。ウエ
ハ17の場合は、ピエゾ抵抗層形成面はワツクス
41によつて、さらに接着面側はSi3N4膜15′
によつてKOH溶液から保護される。上記溶液に
て約100分間エツチングを行うことにより、元厚
300μtのウエハから約40μtのダイヤフラム面が残
される。
ト用ウエハ17とシリコン台18の接着前断面図
である。13はピエゾ抵抗層、12はダイヤフラ
ム、12′は側壁である。ウエハ17におけるダ
イヤフラム面12の形成ならびにウエハ18にお
ける圧力導入口16の形成もともにKOHの飽和
溶液を用いたアルカリエツチング法による。ウエ
ハ17の場合は、ピエゾ抵抗層形成面はワツクス
41によつて、さらに接着面側はSi3N4膜15′
によつてKOH溶液から保護される。上記溶液に
て約100分間エツチングを行うことにより、元厚
300μtのウエハから約40μtのダイヤフラム面が残
される。
土台ウエハ18も同様に両面をSi3N4保護膜
(15″,15)にて保護され、両側から約100
分間のエツチングで元厚500μtの土台ウエハに貫
通孔ができる。アルカリエツチングでは、ウエハ
17のダイヤフラム面12、側壁12′、ウエハ
18の貫通孔16などエツチング面は全て鏡面状
態に仕上る。この鏡面状態を得ることが本発明の
ポイントである。なお、この作業に先立つて、接
着面15′,15″,15面は鏡面ではなく、例
えば#1500ラツプ面仕上げのウエハを投入する。
かくして、鏡面加工されたウエハ17,18は、
3段階の作業を経てNiメツキされる。先ず、10
%の塩化スズ溶液に約30秒浸漬させ表面を活性化
する。次に15%の塩化パラジウム溶液に浸漬(30
秒)し表面を濡らす。
(15″,15)にて保護され、両側から約100
分間のエツチングで元厚500μtの土台ウエハに貫
通孔ができる。アルカリエツチングでは、ウエハ
17のダイヤフラム面12、側壁12′、ウエハ
18の貫通孔16などエツチング面は全て鏡面状
態に仕上る。この鏡面状態を得ることが本発明の
ポイントである。なお、この作業に先立つて、接
着面15′,15″,15面は鏡面ではなく、例
えば#1500ラツプ面仕上げのウエハを投入する。
かくして、鏡面加工されたウエハ17,18は、
3段階の作業を経てNiメツキされる。先ず、10
%の塩化スズ溶液に約30秒浸漬させ表面を活性化
する。次に15%の塩化パラジウム溶液に浸漬(30
秒)し表面を濡らす。
上記2つの作業はいづれも常温である。最後
に、30%,52℃のペルニツケル液に約15分浸漬さ
せることによつて、第4図bに示すように約1μt
のNi層42が付着形成される。この際、ダイヤ
フラム12、側壁12′、貫通孔16には前述し
たように鏡面であるから、Niは全く付着しない。
に、30%,52℃のペルニツケル液に約15分浸漬さ
せることによつて、第4図bに示すように約1μt
のNi層42が付着形成される。この際、ダイヤ
フラム12、側壁12′、貫通孔16には前述し
たように鏡面であるから、Niは全く付着しない。
このようにして接着面にのみNiメツキされた
感圧ペレツト用ウエハと土台用ウエハは、第2図
で示す如く、両者間に例えばPb,Sn(99:1)で
50μtのハンダ箔をサンドイツチし、約100gの加
重下、350℃、フオーミングガス雰囲気中約10分
で溶着される。ハンダ箔には貫通孔用の孔をあら
かじめ設けておく必要は無い。接着層以外はハン
ダに濡れ性を示さないため、余分は貫通孔を伝つ
て下部に堆積する。この堆積ハンダは鏡面である
貫通孔には付着していないため、容易に除去する
ことができる。感圧素子の切断工程は第3図aと
全く同じ手法であるが、ソルダガラスによる接着
と異なり、切断による気密の劣化は全く無い。
感圧ペレツト用ウエハと土台用ウエハは、第2図
で示す如く、両者間に例えばPb,Sn(99:1)で
50μtのハンダ箔をサンドイツチし、約100gの加
重下、350℃、フオーミングガス雰囲気中約10分
で溶着される。ハンダ箔には貫通孔用の孔をあら
かじめ設けておく必要は無い。接着層以外はハン
ダに濡れ性を示さないため、余分は貫通孔を伝つ
て下部に堆積する。この堆積ハンダは鏡面である
貫通孔には付着していないため、容易に除去する
ことができる。感圧素子の切断工程は第3図aと
全く同じ手法であるが、ソルダガラスによる接着
と異なり、切断による気密の劣化は全く無い。
なお、切り離された感圧素子を第3図cのよう
にパツケージングする場合にも、ハンダ接着が有
効である。例えばパツケージガラス22の接着面
(23に相当する面)のみを、前以て#1500程度
の粒状にサンドブラスト法で仕上げておく。この
状態のパツケージを、第4図で示したメツキ工程
を通すことによつて、接着面にのみNiメツキを
行うことができる。以後の工程は単なるハンダ付
けに過ぎず、説明するまでもない。
にパツケージングする場合にも、ハンダ接着が有
効である。例えばパツケージガラス22の接着面
(23に相当する面)のみを、前以て#1500程度
の粒状にサンドブラスト法で仕上げておく。この
状態のパツケージを、第4図で示したメツキ工程
を通すことによつて、接着面にのみNiメツキを
行うことができる。以後の工程は単なるハンダ付
けに過ぎず、説明するまでもない。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によればダイヤフラ
ム面及びその側壁面が光沢面を有し、接着面のみ
がニツケルメツキされた粗面(例えば#3000ラツ
プ以下)を有しているので、鉛、錫、亜鉛などを
成分とする金属接着剤で接着する場合接着剤がダ
イヤフラムの壁面を這い上ることがなく、製品の
歩留りを大幅に向上させることができる。
ム面及びその側壁面が光沢面を有し、接着面のみ
がニツケルメツキされた粗面(例えば#3000ラツ
プ以下)を有しているので、鉛、錫、亜鉛などを
成分とする金属接着剤で接着する場合接着剤がダ
イヤフラムの壁面を這い上ることがなく、製品の
歩留りを大幅に向上させることができる。
第1図は高精度工業用半導体圧力センサの概略
構成を示す図、第2図は低価格汎用センサ製造工
程のうちウエハ接着の部分を示す図、第3図は第
2図の工程で作成した素子の切断作業を示す一例
と切断された感圧素子の断面と感圧素子をパツケ
ージに接着完成した圧力センサの断面を示す図、
第4図は本発明の圧力センサの感圧ペレツト用ウ
エハと土台用ウエハのNiメツキ工程を説明する
ための図である。 11,17……感圧ペレツト、14,18……
Si台座、12……ダイヤフラム、16……貫通
孔、15′,15″,15……保護膜、42……
Niメツキ層。
構成を示す図、第2図は低価格汎用センサ製造工
程のうちウエハ接着の部分を示す図、第3図は第
2図の工程で作成した素子の切断作業を示す一例
と切断された感圧素子の断面と感圧素子をパツケ
ージに接着完成した圧力センサの断面を示す図、
第4図は本発明の圧力センサの感圧ペレツト用ウ
エハと土台用ウエハのNiメツキ工程を説明する
ための図である。 11,17……感圧ペレツト、14,18……
Si台座、12……ダイヤフラム、16……貫通
孔、15′,15″,15……保護膜、42……
Niメツキ層。
Claims (1)
- 1 半導体基板の中央部に形成された肉薄のダイ
ヤフラム面に集積された複数個の拡散抵抗ならび
にダイオード、トランジスタからなる補償素子を
有する感圧ペレツトと、この感圧ペレツトの周辺
肉厚部に対向して接着固定され、その中央部に前
記ダイヤフラム部へ圧力を導くための貫通孔を有
する固定台とから構成される半導体圧力センサの
製造方法において、前記感圧ペレツトの固定台に
対向するダイヤフラム面と、固定台との接着面か
らダイヤフラム部へ至る側壁面を光沢面とし、接
着面のみが粗面を有するように加工した後、無電
解メツキ法によりこの粗面部にニツケルメツキ層
を形成し、金属接着層としてPb−Sn系ハンダを
用いて前記感圧ペレツトの周辺肉厚部と固定台と
を固着することを特徴とする半導体圧力センサの
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11614082A JPS598379A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11614082A JPS598379A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS598379A JPS598379A (ja) | 1984-01-17 |
JPH0467345B2 true JPH0467345B2 (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=14679725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11614082A Granted JPS598379A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS598379A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62174248U (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-05 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5365089A (en) * | 1976-11-24 | 1978-06-10 | Toshiba Corp | Semiconductor pressure transducer |
JPS5441395A (en) * | 1977-09-06 | 1979-04-02 | Ebios Pharma | Seasoning making method |
-
1982
- 1982-07-06 JP JP11614082A patent/JPS598379A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5365089A (en) * | 1976-11-24 | 1978-06-10 | Toshiba Corp | Semiconductor pressure transducer |
JPS5441395A (en) * | 1977-09-06 | 1979-04-02 | Ebios Pharma | Seasoning making method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS598379A (ja) | 1984-01-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2502511B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH0222540B2 (ja) | ||
EP0880801B1 (en) | DIE ATTACHED SiC AND DIE ATTACH PROCEDURE FOR SiC | |
WO1982002457A1 (en) | Die attachment exhibiting enhanced quality and reliability | |
EP0090566B1 (en) | Semiconductor device package | |
EP0986098B1 (en) | Soldering material for die bonding | |
JPH0467345B2 (ja) | ||
JPH0467346B2 (ja) | ||
JPS57136132A (en) | Semiconductor pressure transducer | |
JP2000162068A (ja) | 半導体圧力センサの構造 | |
JPS6123348A (ja) | 樹脂封止型半導体装置 | |
JP2000162076A (ja) | 半導体圧力センサ | |
JP3972488B2 (ja) | 半導体圧力センサ | |
JPH04204224A (ja) | セラミック又は石英ロードセル | |
JP2000241274A (ja) | 半導体圧力センサの部品、半導体圧力センサおよびその製造方法 | |
JPH0566979B2 (ja) | ||
JPS5810868B2 (ja) | 半導体歪変換器 | |
JPS5856476A (ja) | 半導体圧力変換器 | |
JPS5917860B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPS5928070B2 (ja) | 半導体変位変換器 | |
JPS58102123A (ja) | 半導体圧力センサ | |
JPS5926608Y2 (ja) | 半導体変位変換器 | |
JPS6129142B2 (ja) | ||
JPS6079732A (ja) | 半導体装置 | |
JPS6057219B2 (ja) | 半導体装置 |