JPH0720145A - 半導体加速度センサの製造方法 - Google Patents

半導体加速度センサの製造方法

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JPH0720145A
JPH0720145A JP16095093A JP16095093A JPH0720145A JP H0720145 A JPH0720145 A JP H0720145A JP 16095093 A JP16095093 A JP 16095093A JP 16095093 A JP16095093 A JP 16095093A JP H0720145 A JPH0720145 A JP H0720145A
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JP
Japan
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silicon
glass
mass
semiconductor acceleration
end surface
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Pending
Application number
JP16095093A
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English (en)
Inventor
Kazuaki Takami
一昭 高見
Shinobu Kadani
忍 甲谷
Takashi Kunimi
敬 国見
Tadashi Kobayashi
忠 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Akebono Brake Industry Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Akebono Brake Industry Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication of JPH0720145A publication Critical patent/JPH0720145A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリコンセンサチップのシリコンマス部の中
心とガラスマス部の重心の位置ずれを生じることなく、
歩留りを高めることができ、かつ生産性に優れた半導体
加速度センサの製造方法を得る。 【構成】 シリコンセンサチップのユニットを複数有す
るマザーのシリコンセンサチップ50に、ガラスマス部
の周囲に連結部44を介してガラスリム部を一体化した
ユニットを複数有するマザーのガラス基板40を接着し
た後、ガラス基板40の連結部44を切断しガラスマス
部とガラスリム部を分離し、次にマザのシリコン台座6
0をガラスリム部の下端面に接着した後、個々の半導体
加速度センサのユニットに切断し分離する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等に用いる半導
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】半導体を用いた加速度センサとしては、
半導体基板に形成されたダイヤフラム部に抵抗素子部を
形成し、検出すべき加速度により抵抗素子部に機械的変
形を生じさせ、この機械的変形を電気抵抗の変化として
検出するセンサが提案されている。このような半導体加
速度センサは、例えば、特開平3−2535号公報等に
開示されている。
【0003】図8は、従来の半導体加速度センサの一例
を示す部分切欠斜視図である。図8を参照して、n型シ
リコン基板からなるシリコンセンサチップ1には、環状
にエッチングすることにより、厚さ数10μmのダイヤ
フラム部2が形成されている。シリコンセンサチップ1
の中央部にはシリコンマス部3が形成されており、シリ
コンマス部3は円錐台の形状を有している。シリコンセ
ンサチップ1のダイヤフラム部2には、ドーパントを拡
散することによりp型のピエゾ抵抗の抵抗素子部4,5
が、X軸・Y軸用として2組形成されている。これらの
抵抗素子部4,5には、アルミ配線7が接続されてい
る。抵抗素子部4,5及びアルミ配線7が形成されたシ
リコンセンサチップ1の表面には、保護膜として二酸化
シリコン膜6が形成されている。
【0004】シリコンマス部3の下端面にはガラスマス
部9が接着されている。シリコンセンサチップ1のダイ
ヤフラム部2の周囲のシリコンリム部12には、ガラス
リム部8が接着されている。このガラスリム部8の下端
面には、シリコン台座部11が接着されている。シリコ
ン台座部11の中央部は凹形状を有しており、ガラスマ
ス部9の下端面との間にギャップ部10が形成されてい
る。
【0005】図9は、このような従来の多層構造を有す
る半導体加速度センサの製造工程を示す断面図である。
図9(a)を参照して、まず通常の半導体製造技術を用
いて、シリコンセンサチップ1を用意する。このシリコ
ンセンサチップ1には、上述のようにエッチングにより
厚さ数10μmのダイヤフラム部2が形成される。
【0006】図9(b)を参照して、シリコンセンサチ
ップ1の中央部のシリコンマス部3にガラスマス部9が
静電圧着により接着され、シリコンリム部12には、ガ
ラスリム部8が静電圧着により接着される。静電圧着
は、例えば、300℃雰囲気中で、100g/cm2
荷重を加え、500Vの電圧を10分間印加して行われ
る。
【0007】次に、図9(c)を参照して、シリコン台
座11がガラスリム部8に静電圧着により取付けられ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の製造方法では、シリコンセンサチップのシリ
コンマス部の中心とガラスマス部の重心の位置合わせが
難しく、位置ずれを生じやすいという問題があった。
【0009】図10は、ガラスマス部の重心がシリコン
マス部の中心の位置からずれた半導体加速度センサに、
X軸方向に振動を加えたときのX軸出力及びY軸出力を
示した図である。図10に示されるように、X軸出力の
み検出されなければいけない場合にも、Y軸出力に信号
が検出されている。このような現象は種々の加速度測定
時にも発生し、特性誤差となり好ましくない。このよう
な多層構造のセンサにおいては、加速度によるマス部の
移動に対するダイヤフラム部の変形を抵抗変化として検
知しているため、シリコンマス部の中心とガラスマス部
の重心がずれている素子では、加速度に対し非対称なダ
イヤフラム部の変形を生じ、これが誤差となる。
【0010】本発明の目的は、このような従来の問題点
を解消し、シリコンセンサチップのシリコンマス部の中
心とガラスマス部の重心の位置ずれを生じることなく、
歩留りを高めることができ、かつ生産性に優れた半導体
加速度センサの製造方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の製造方法は、シ
リコンマス部の周囲にダイヤフラム部が形成され、ダイ
ヤフラム部の周囲にシリコンリム部が形成されたシリコ
ンセンサチップと、シリコンマス部の下端面に接着され
るガラスマス部と、シリコンリム部の下端面に接着され
るガラスリム部と、ガラスリム部の下端面と接着され、
その際ガラスマス部の下端面との間にギャップ部が形成
される形状のシリコン台座部とを備える半導体加速度セ
ンサの製造方法であり、シリコンセンサチップのユニッ
トを複数有するマザーのシリコンセンサチップに、ガラ
スマス部の周囲に連結部を介してガラスリム部を一体化
したユニットを複数有するマザーのガラス基板を接着し
た後、ガラス基板の連結部を切断しガラスマス部とガラ
スリム部とに分離し、次にシリコン台座のユニットを複
数有するマザーのシリコン台座をガラスリム部の下端面
に接着した後、個々の半導体加速度センサのユニットに
切断し分離することを特徴としている。
【0012】また、本発明において、シリコンマス部の
下端面と、シリコンマス部の接着面とは互いに相似な形
状であることが好ましい。
【0013】
【作用】本発明の製造方法では、シリコンセンサチップ
のユニットを複数有するマザーのシリコンセンサチップ
に、ガラスマス部の周囲に連結部を介してガラスリム部
を一体化したユニットを複数有するマザーのガラス基板
を接着し、接着後連結部を切断してガラスマス部とガラ
スリム部に分離し、次にシリコン台座のユニットを複数
有するマザーのシリコン台座を接着し、その後個々の半
導体加速度センサのユニットに切断し分離して、複数の
ユニットの半導体加速度センサを一度に製造している。
このため、従来に比べ量産性に優れている。
【0014】また、複数のガラスマス部を有したガラス
基板の位置合わせにより、複数のガラスマス部の位置合
わせを同時に行うことができ、シリコンマス部の中心と
ガラスマス部の重心との位置合わせを従来より容易に行
うことができる。
【0015】さらに、シリコンマス部の下端面とガラス
マス部の接着面とを互いに相似な形状としておくことに
より、位置合わせをさらに容易に行うことができる。す
なわち、シリコンマス部の下端面の外周とガラスマス部
の接着面の外周との距離が全周において均一になるよう
にすることで位置合わせを容易にすることができる。な
お、本発明において相似な形状には、同一の形状も含ま
れている。
【0016】
【実施例】図7は、本発明に従う製造方法の実施例にお
いて得られる半導体加速度センサを示す部分切欠斜視図
である。図7を参照して、n型シリコン基板からなるシ
リコンセンサチップ20には、環状にエッチングが施さ
れることによって、厚さ数10μmのダイヤフラム部2
2が形成されている。ダイヤフラム部22がエッチング
で環状に形成されることにより、ダイヤフラム部22に
より囲まれる中央部にはシリコンマス部23が形成され
ている。ダイヤフラム部22には、ピエゾ抵抗の抵抗素
子部24,25がX軸・Y軸用として2組形成されてい
る。この抵抗素子部24,25は、ドーパントを拡散す
ることによりp型のピエゾ抵抗として形成されている。
この抵抗素子部24,25には、アルミ配線27が電気
的に接続されている。抵抗素子部24,25及びアルミ
配線27が形成されたシリコンセンサチップ20の表面
には、保護膜として二酸化シリコン膜26が形成されて
いる。
【0017】シリコンマス部23の下端面には、ガラス
マス部29が静電圧着により接着されている。また、ダ
イヤフラム部22の周囲のシリコンリム部21には、ガ
ラスリム部28が静電圧着により圧着されている。ガラ
スマス部29とガラスリム部28の間には、ギャップ部
32が形成され、ギャップ部32の下方はさらに狭い間
隔のギャップ部33が形成されている。このギャップ部
32及び33よりガラスマス部29とガラスリム部28
とが分離された状態となっている。ガラスリム部28の
下端面には、シリコン台座31が静電圧着により接着さ
れている。シリコン台座31の中央部は凹形状に形成さ
れ、ガラスマス部29の下端面との間でギャップ部30
が形成されている。
【0018】以上のような図7に示す構造の半導体加速
度センサは、以下の製造工程によって製造することがで
きる。図1は、本発明に従う製造方法の実施例を示す断
面図である。図1(a)を参照して、まずシリコンセン
サチップのユニットを複数有するマザーのシリコンセン
サチップ50を用意する。これは、複数のユニット分の
サイズのn型シリコン基板をエッチングすることにより
得ることができる。
【0019】図1(b)を参照して、マザーのシリコン
センサチップ50にガラス基板40を静電圧着する。こ
のガラス基板40は、ガラスマス部とガラスリム部とを
連結部を介して一体化させたユニットを複数有したもの
である。
【0020】図3〜図5は、このガラス基板を製造する
工程を示す斜視図である。図3に示すような複数のユニ
ット分に相当するガラス基板40を用意する。次に、図
4を参照して、このガラス基板40にガラスマス部に相
当する面積で凹部41を形成する。この際、図4に示す
ように、中央部には接着面となる凸部42を残すように
形成する。次に、図5を参照して、ガラスマス部とガラ
スリム部の境界となる領域に所定の深さまで溝43を形
成する。これによって、ガラスマス部の周囲に連結部4
4を介してガラスリム部を一体化したガラス基板40が
得られる。
【0021】以上のようにして形成したガラス基板40
を、図1(b)を参照して、マザーのシリコンセンサチ
ップ50と接着させる。この接着の際、ガラスマス部の
接着面に相当する凸部42とシリコンマス部53とが位
置合わせされた状態で静電圧着により接着される。シリ
コンマス部53の下端面の外周形状とガラス基板40の
凸部42の接着面の外周形状とを相似の形状にしておく
ことにより位置合わせをさらに容易に行うことができ
る。図6はこの位置合わせを説明するための図であり、
図6(a)は平面図、図6(b)は側面図である。図6
に示すように、シリコンマス部53の外周の形状を円形
とし、凸部42の外周の形状を相似形状である円形とす
れば、シリコンマス部53の外周と凸部42の外周の間
の距離が全体に均一になるように目視により確認しなが
ら接着することができる。これによって、位置合わせを
容易に行うことができる。
【0022】次に、図1(c)を参照して、ガラス基板
40の溝43の下方の連結部44の部分に、例えばダイ
シングによって溝45を形成して、ガラスマス部に相当
する部分とガラスリム部に相当する部分とを分離する。
【0023】次に、図1(d)を参照して、ガラス基板
40のガラスリム部に相当する部分に、シリコン台座の
ユニットを複数有するマザーのシリコン台座60を静電
圧着により接着する。マザーのシリコン台座60には、
接着後ガラスマス部の下端面とギャップ61が形成され
るような凹部が形成されている。
【0024】次に、このようにしてマザーのシリコンセ
ンサチップ50、ガラス基板40、及びマザーのシリコ
ン台座60を接着して組み合わせた後、ダイシングソー
等を用いて切断し、個々の半導体加速度ケンサに分離す
る。
【0025】なお、本実施例において、マザーのシリコ
ンセンサチップ50とガラス基板40、ガラス基板40
とマザーのシリコン台座60の間の静電圧着は、例え
ば、300℃の雰囲気で、100g/cm2 の荷重を加
え、500Vを20分間印加して行うことができる。
【0026】図2は、個々の半導体加速度センサに分離
した後の状態を示す断面図である。図2に示すように、
分離して得られる半導体加速度センサは、シリコンセン
サチップ20のシリコンマス部23にガラスマス部29
が接着され、シリコンリム部21にガラスリム部28が
接着され、ガラスリム部28の下端面にシリコン台座3
1が接着されている。このように本発明の製造方法に従
えば、複数の半導体加速度センサのユニットを同時に製
造することができ、量産性に優れる。
【0027】
【発明の効果】本発明に従えば、複数のユニットの半導
体加速度センサを一度に製造することができるので、量
産性に優れている。
【0028】また、複数のガラスマス部を有したガラス
基板を位置合わせして接着することにより、複数のガラ
スマス部の位置合わせを同時に行うことができ、シリコ
ンマス部の中心とガラスマス部の重心との位置合わせ
を、従来より容易に行うことができる。従って、従来に
比べ簡易な工程で位置合わせを行うことができ、また位
置合わせの精度も向上させることができるので、歩留り
を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従う実施例の製造工程を示す断面図。
【図2】図1に示す製造工程で得られたものを個々の半
導体加速度センサに分離した状態を示す断面図。
【図3】本発明に従う実施例において用いるガラス基板
の加工前の状態を示す斜視図。
【図4】本発明に従う実施例において用いられるガラス
基板に凹部及び凸部を形成した後の状態を示す斜視図。
【図5】本発明に従う実施例において用いられるガラス
基板を示す斜視図。
【図6】本発明に従う実施例においてシリコンマス部と
ガラスマス部との接着の際の位置合わせの状態を示して
おり、(a)は平面図、(b)は側面図。
【図7】本発明に従う実施例において得られる半導体加
速度センサを示す部分切欠斜視図。
【図8】従来の半導体加速度センサの一例を示す部分切
欠斜視図。
【図9】図8に示す従来の半導体加速度センサの製造工
程を示す断面図。
【図10】ガラスマス部の重心がシリコンマス部の中心
の位置からずれた半導体加速度センサに、X軸方向に振
動を加えたときのX軸出力及びY軸出力を示した図。
【符号の説明】
20…シリコンセンサチップ 21…シリコンリム部 22…ダイヤフラム部 23…シリコンマス部 24,25…抵抗素子部 26…二酸化シリコン膜 27…アルミ配線 28…ガラスリム部 29…ガラスマス部 30…ギャップ部 31…シリコン台座 32,33…ギャップ部 40…マザーのガラス基板 41…凹部 42…凸部 43…溝 44…連結部 45…溝 50…マザーのシリコンセンサチップ 53…シリコンマス部 60…マザーのシリコン台座 61…ギャップ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 国見 敬 埼玉県羽生市東5丁目4番71号 曙ブレー キ工業株式会社開発本部内 (72)発明者 小林 忠 埼玉県羽生市東5丁目4番71号 株式会社 曙ブレーキ中央技術研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリコンマス部の周囲にダイヤフラム部
    が形成され、ダイヤフラム部の周囲にシリコンリム部が
    形成されたシリコンセンサチップと、前記シリコンマス
    部の下端面に接着されるガラスマス部と、前記シリコン
    リム部の下端面に接着されるガラスリム部と、前記ガラ
    スリム部の下端面と接着され、接着された際前記ガラス
    マス部の下端面との間にギャップ部が形成される形状の
    シリコン台座部とを備える半導体加速度センサの製造方
    法において、 前記シリコンセンサチップのユニットを複数有するマザ
    ーのシリコンセンサチップに、前記ガラスマス部の周囲
    に連結部を介して前記ガラスリム部を一体化したユニッ
    トを複数有するマザーのガラス基板を接着した後、前記
    ガラス基板の前記連結部を切断しガラスマス部とガラス
    リム部を分離し、次に前記シリコン台座のユニットを複
    数有するマザーのシリコン台座を前記ガラスリム部の下
    端面に接着した後、個々の半導体加速度センサのユニッ
    トに切断し分離することを特徴とする半導体加速度セン
    サの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記シリコンマス部の下端面と、該下端
    面と接着するガラスマス部の接着面とが互いに相似な形
    状であることを特徴とする、請求項1に記載の半導体加
    速度センサの製造方法。
JP16095093A 1993-06-30 1993-06-30 半導体加速度センサの製造方法 Pending JPH0720145A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114670352A (zh) * 2022-05-26 2022-06-28 广东高景太阳能科技有限公司 一种实时自动控制的硅片生产方法、系统、介质及设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114670352A (zh) * 2022-05-26 2022-06-28 广东高景太阳能科技有限公司 一种实时自动控制的硅片生产方法、系统、介质及设备
CN114670352B (zh) * 2022-05-26 2022-08-12 广东高景太阳能科技有限公司 一种实时自动控制的硅片生产方法、系统、介质及设备

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