JPH07280829A - 半導体加速度センサ及び振動センサの錘製造方法 - Google Patents
半導体加速度センサ及び振動センサの錘製造方法Info
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- JPH07280829A JPH07280829A JP6271789A JP27178994A JPH07280829A JP H07280829 A JPH07280829 A JP H07280829A JP 6271789 A JP6271789 A JP 6271789A JP 27178994 A JP27178994 A JP 27178994A JP H07280829 A JPH07280829 A JP H07280829A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—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
- G01P15/0802—Details
-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】錘台からなる金属パッド上に、所定量及び大き
さを有する錘を形成することにより、各々のチップ上
に、相互に異なる錘を有する半導体加速度及び振動セン
サを製造する錘製造方法を提供する。 【構成】半導体センサ及び振動加速度センサの錘製造方
法は、梁３上に所定のパターンで形成した金属薄膜の錘
台９上に、所望の大きさ及び形状の金属ペーストからな
る錘４を製造するにおいて、ディスペンシング、電気鍍
金、スクリーンプリンティング及びプリフォーム方法を
適用することにより、所定量及び所定の大きさの錘４を
量産することができる。
さを有する錘を形成することにより、各々のチップ上
に、相互に異なる錘を有する半導体加速度及び振動セン
サを製造する錘製造方法を提供する。 【構成】半導体センサ及び振動加速度センサの錘製造方
法は、梁３上に所定のパターンで形成した金属薄膜の錘
台９上に、所望の大きさ及び形状の金属ペーストからな
る錘４を製造するにおいて、ディスペンシング、電気鍍
金、スクリーンプリンティング及びプリフォーム方法を
適用することにより、所定量及び所定の大きさの錘４を
量産することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体加速度センサ及
び振動センサの錘を製造する方法に係り、特に工程が簡
便であり、量産に適していながら、正確な量と大きさの
錘を製造することができる方法に関するものである。
び振動センサの錘を製造する方法に係り、特に工程が簡
便であり、量産に適していながら、正確な量と大きさの
錘を製造することができる方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術の代表的なものとしては、図
１に示すような半導体加速度センサ及び振動センサがあ
る。
１に示すような半導体加速度センサ及び振動センサがあ
る。
【０００３】即ち、図１に図示したところのように、圧
抵抗体タイプのシリコン加速度センサや振動センサは、
シリコン基板１をエッチングして形成された、加速度を
抵抗値に変換する圧抵抗体２、加速度によって撓む（応
力を受ける）梁３、及び加速度を梁３に伝達する錘（Ｍ
ａｓｓ）４等にて構成されている。
抵抗体タイプのシリコン加速度センサや振動センサは、
シリコン基板１をエッチングして形成された、加速度を
抵抗値に変換する圧抵抗体２、加速度によって撓む（応
力を受ける）梁３、及び加速度を梁３に伝達する錘（Ｍ
ａｓｓ）４等にて構成されている。
【０００４】該センサは加速度によって発生する荷重が
梁３に伝達され変形を起こす。このとき、該変形力は梁
３に拡散され、圧抵抗体２に伝達され抵抗変化を起こ
す。一方、このようなセンサには加速度を梁３に伝達す
るための、錘が必要となり、該錘はセンサの感度と応答
特性を向上せしめるべく、振動応答錘（Ｓｅｉｓｍｉｃ
Ｐｒｏｏｆ−Ｍａｓｓ）でなければならない。
梁３に伝達され変形を起こす。このとき、該変形力は梁
３に拡散され、圧抵抗体２に伝達され抵抗変化を起こ
す。一方、このようなセンサには加速度を梁３に伝達す
るための、錘が必要となり、該錘はセンサの感度と応答
特性を向上せしめるべく、振動応答錘（Ｓｅｉｓｍｉｃ
Ｐｒｏｏｆ−Ｍａｓｓ）でなければならない。
【０００５】このような振動応答錘を製造するために、
従来はシリコン基板１を３次元的にエッチングして、基
板自体を錘にする方法、金（Ａｕ）及び白金（Ｐｔ）等
と共に、重い金属を真空蒸着する方法と、金属板を加工
して融着する方法等が知られている。
従来はシリコン基板１を３次元的にエッチングして、基
板自体を錘にする方法、金（Ａｕ）及び白金（Ｐｔ）等
と共に、重い金属を真空蒸着する方法と、金属板を加工
して融着する方法等が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法等において、シリコン基板自体を錘にする方法
は、多くの段階のエッチング工程を必要とし、工程が複
雑であるのみならず、均一な側面エッチングの難しさの
ため錘の不均一性が大きく、量産に際して均一性を保障
することが困難であるという欠点があった。
うな方法等において、シリコン基板自体を錘にする方法
は、多くの段階のエッチング工程を必要とし、工程が複
雑であるのみならず、均一な側面エッチングの難しさの
ため錘の不均一性が大きく、量産に際して均一性を保障
することが困難であるという欠点があった。
【０００７】金属を真空蒸着して錘を製造する方法は、
重い錘を製造するのが困難であり、厚さが厚い金属のエ
ッチングにも問題があった。更に、金属板を加工して融
着する錘製造方法も精密度と量産性に問題があった。
重い錘を製造するのが困難であり、厚さが厚い金属のエ
ッチングにも問題があった。更に、金属板を加工して融
着する錘製造方法も精密度と量産性に問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記した従来
の錘の製造方法が有する欠点及び問題点を解決すべくな
されたもので、新規な半導体加速度センサ及び振動セン
サの錘製造方法を提供することを目的とする。
の錘の製造方法が有する欠点及び問題点を解決すべくな
されたもので、新規な半導体加速度センサ及び振動セン
サの錘製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】本発明の他の目的は、メタルペーストディ
スペンシング法を適用して、錘を製造する半導体加速度
センサ及び振動センサの錘製造方法を提供することにあ
る。本発明の、さらなる他の目的は、金属鍍金法を適用
して、錘を製造する半導体加速度センサ及び振動センサ
の錘製造方法を提供することにある。
スペンシング法を適用して、錘を製造する半導体加速度
センサ及び振動センサの錘製造方法を提供することにあ
る。本発明の、さらなる他の目的は、金属鍍金法を適用
して、錘を製造する半導体加速度センサ及び振動センサ
の錘製造方法を提供することにある。
【００１０】本発明の、さらなる他の目的は、スクリー
ンプリンティング法を適用して、錘を製造する半導体加
速度センサ及び振動センサの錘製造方法を提供すること
にある。
ンプリンティング法を適用して、錘を製造する半導体加
速度センサ及び振動センサの錘製造方法を提供すること
にある。
【００１１】本発明の、さらなる他の目的は、プリフォ
ーム法を適用して、錘を製造する半導体加速度センサ及
び振動センサの錘製造方法を提供することにある。本発
明は、シリコンウェハを洗浄した後、圧抵抗体をシリコ
ン基板上に形成する工程； シリコン基板上に金属薄膜
を真空蒸着する工程； 該金属薄膜を写真蝕刻及び湿式
蝕刻にてパタニングした後、熱処理する工程； 金属薄
膜上にメタルペーストを、ディスペンサーを使用する
か、又は、スクリーンプリンティングして、メタルペー
ストを形成するか、メタルペーストを錠剤形状に予めプ
リフォームして、金属薄膜上に位置させる工程と； こ
れらメタルペースト、又は、プリフォームを熱処理して
硬化させることにより、錘を製造する工程を備えてい
る。
ーム法を適用して、錘を製造する半導体加速度センサ及
び振動センサの錘製造方法を提供することにある。本発
明は、シリコンウェハを洗浄した後、圧抵抗体をシリコ
ン基板上に形成する工程； シリコン基板上に金属薄膜
を真空蒸着する工程； 該金属薄膜を写真蝕刻及び湿式
蝕刻にてパタニングした後、熱処理する工程； 金属薄
膜上にメタルペーストを、ディスペンサーを使用する
か、又は、スクリーンプリンティングして、メタルペー
ストを形成するか、メタルペーストを錠剤形状に予めプ
リフォームして、金属薄膜上に位置させる工程と； こ
れらメタルペースト、又は、プリフォームを熱処理して
硬化させることにより、錘を製造する工程を備えてい
る。
【００１２】更に、本発明の他の実施態様は、シリコン
基板を洗浄した後、圧抵抗体をシリコン基板上に製造す
る工程； シリコン基板上に金属薄膜を真空蒸着する工
程；該金属薄膜を写真蝕刻するか、又は湿式蝕刻にてパ
タニングした後、熱処理する工程； 該パタニングされ
た金属薄膜上に、スピンオン型フォトレジストと、ドラ
イフィルムフォトレジストを多層に形成し、錘パッドの
領域を画定する工程； 該錘パッド上に金属を電気鍍金
することにより、錘を製造する工程からなる。
基板を洗浄した後、圧抵抗体をシリコン基板上に製造す
る工程； シリコン基板上に金属薄膜を真空蒸着する工
程；該金属薄膜を写真蝕刻するか、又は湿式蝕刻にてパ
タニングした後、熱処理する工程； 該パタニングされ
た金属薄膜上に、スピンオン型フォトレジストと、ドラ
イフィルムフォトレジストを多層に形成し、錘パッドの
領域を画定する工程； 該錘パッド上に金属を電気鍍金
することにより、錘を製造する工程からなる。
【００１３】従って、本発明は、錘台からなる金属パッ
ド上に、所定量及び大きさを有する錘を形成することに
より、各々のチップ上に、相互に異なる錘を有する半導
体加速度及び振動センサを製造する錘製造方法を提供す
る。
ド上に、所定量及び大きさを有する錘を形成することに
より、各々のチップ上に、相互に異なる錘を有する半導
体加速度及び振動センサを製造する錘製造方法を提供す
る。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を、添付図面を参照して、詳細
に説明する。図２に図示したところのように、加速度セ
ンサ及び振動センサは、シリコン基板１を有する。該シ
リコン基板１は、加速度を抵抗値に変換する圧抵抗体
２、加速度によって撓む梁３、梁が撓むべく中空にてな
るエアギャップ７（Ａｉｒ Ｇａｐ）と、加速度を梁３
に伝達する錘８を備えている。
に説明する。図２に図示したところのように、加速度セ
ンサ及び振動センサは、シリコン基板１を有する。該シ
リコン基板１は、加速度を抵抗値に変換する圧抵抗体
２、加速度によって撓む梁３、梁が撓むべく中空にてな
るエアギャップ７（Ａｉｒ Ｇａｐ）と、加速度を梁３
に伝達する錘８を備えている。
【００１５】これを更に具体的に段階別にて説明すれ
ば、図２ａに図示したところのように、結晶面が１００
であり、抵抗率が５Ω−ｃｍであるシリコン基板１を初
期洗浄した後、微細構造加工及び拡散により、空気ギャ
ップ７及び圧抵抗体２を形成する。
ば、図２ａに図示したところのように、結晶面が１００
であり、抵抗率が５Ω−ｃｍであるシリコン基板１を初
期洗浄した後、微細構造加工及び拡散により、空気ギャ
ップ７及び圧抵抗体２を形成する。
【００１６】図２ｂに図示したところのように、シリコ
ン基板１前面に真空蒸着法によりニッケル（Ｎｉ）薄膜
５を１８００−２０００Åの厚さで蒸着する。図２ｃに
図示したところのように、該ニッケル薄膜５は、写真蝕
刻法及び湿式蝕刻法によりパターニングされ、熱処理さ
れて、ニッケルシリサイドの錘台９に形成される。
ン基板１前面に真空蒸着法によりニッケル（Ｎｉ）薄膜
５を１８００−２０００Åの厚さで蒸着する。図２ｃに
図示したところのように、該ニッケル薄膜５は、写真蝕
刻法及び湿式蝕刻法によりパターニングされ、熱処理さ
れて、ニッケルシリサイドの錘台９に形成される。
【００１７】該錘台９は、熱処理時酸化されたニッケル
表面の酸化層が、アンモニア水溶液ＮＨ4 ＯＨにて除去
される。ここで、ニッケル薄膜の熱処理時、３５０℃に
て熱処理され、ニッケルシリサイド（ＮｉＳｉ）を形成
するか、又は、７５０℃で熱処理され、ニッケルシリサ
イド（ＮｉＳｉ2 ）を形成する。
表面の酸化層が、アンモニア水溶液ＮＨ4 ＯＨにて除去
される。ここで、ニッケル薄膜の熱処理時、３５０℃に
て熱処理され、ニッケルシリサイド（ＮｉＳｉ）を形成
するか、又は、７５０℃で熱処理され、ニッケルシリサ
イド（ＮｉＳｉ2 ）を形成する。
【００１８】このようなニッケルシリサイドの形成は、
錘とシリコン基板間の機械的接触及び、電気的接触を良
好にする。次いで、該錘台９上に、メタルペースト６が
一定量及び所定の大きさで位置させられる。このため
に、本発明の一態様においては、ディスペンサー（Ｄｉ
ｓｐｅｎｓｅｒ）を利用して、メタルペースト６を位置
せしめることができる。
錘とシリコン基板間の機械的接触及び、電気的接触を良
好にする。次いで、該錘台９上に、メタルペースト６が
一定量及び所定の大きさで位置させられる。このため
に、本発明の一態様においては、ディスペンサー（Ｄｉ
ｓｐｅｎｓｅｒ）を利用して、メタルペースト６を位置
せしめることができる。
【００１９】この時、図３ａ，図３ｂに図示したところ
のように、錘台９上に、ソルダーペーストが位置され、
錘８を形成する。この時、該錘は微細偏差を有するよう
になるが、これは、ハイブリッド集積回路出力端の抵抗
大きさを、トリミングする時完全に補正される。
のように、錘台９上に、ソルダーペーストが位置され、
錘８を形成する。この時、該錘は微細偏差を有するよう
になるが、これは、ハイブリッド集積回路出力端の抵抗
大きさを、トリミングする時完全に補正される。
【００２０】本発明の他の態様においては、図６のスク
リーンプリント用金属マスク１０がシリコン基板１上に
位置され得る。該金属マスクは、図６に図示したところ
のように、その周辺部を支持するアルミニウムフレーム
１１と梁３に形成したニッケルシリサイドの各々と、一
致される位置に形成される錘の形状と等しい形状を有す
るパターン１２を含む。
リーンプリント用金属マスク１０がシリコン基板１上に
位置され得る。該金属マスクは、図６に図示したところ
のように、その周辺部を支持するアルミニウムフレーム
１１と梁３に形成したニッケルシリサイドの各々と、一
致される位置に形成される錘の形状と等しい形状を有す
るパターン１２を含む。
【００２１】該図面においてパターン１２は、ドットパ
ターンにて図示される。因って、図２ｅに図示したとこ
ろのように、該金属マスク１０は、シリコン基板１上の
錘台９にそのパターン、即ち、ドットパターンが一致す
るように位置され、次いでメタルペースト６をプリンテ
ィングして、所定の形状及び重さにメタルぺースト６が
形成されるようにした後、金属マスク１０が基板１から
除去される。
ターンにて図示される。因って、図２ｅに図示したとこ
ろのように、該金属マスク１０は、シリコン基板１上の
錘台９にそのパターン、即ち、ドットパターンが一致す
るように位置され、次いでメタルペースト６をプリンテ
ィングして、所定の形状及び重さにメタルぺースト６が
形成されるようにした後、金属マスク１０が基板１から
除去される。
【００２２】図７ａ，図７ｂには、金属ペースト６の、
熱処理前と熱処理後の状態が示されている。更に、本発
明の、さらなる、他の態様においては、図８に図示した
ところのように、金属プリフォーム６を錘として、即
ち、金属ペーストを、予め錠剤形状に形成した錘として
おくこともできる。
熱処理前と熱処理後の状態が示されている。更に、本発
明の、さらなる、他の態様においては、図８に図示した
ところのように、金属プリフォーム６を錘として、即
ち、金属ペーストを、予め錠剤形状に形成した錘として
おくこともできる。
【００２３】該メタルプリフォーム６は、用途に応じ種
々な大きさに製作される。因って、本工程においては、
シリコン基板１上の全ての錘台９に所定のメタルプリフ
ォーム、又は、メタルペースト６が位置されるようにな
る。
々な大きさに製作される。因って、本工程においては、
シリコン基板１上の全ての錘台９に所定のメタルプリフ
ォーム、又は、メタルペースト６が位置されるようにな
る。
【００２４】以上のようにメタルペースト６を形成した
後、図２ｅに図示したところのように、該メタルペース
ト６を１８０°〜２００°の温度で熱処理して硬化さ
せ、錘８を形成する。この時、錘の大きさは、直径、厚
さ及びメタル種類に従って調節され得る。
後、図２ｅに図示したところのように、該メタルペース
ト６を１８０°〜２００°の温度で熱処理して硬化さ
せ、錘８を形成する。この時、錘の大きさは、直径、厚
さ及びメタル種類に従って調節され得る。
【００２５】ここで、メタルペーストとしては、Ｐｂ／
Ｓｎ，Ａｇ／Ｐｄ，Ｐｔ／Ａｕ及びＰｂ／Ｓｎ／Ａｇ等
の合金が使用され、更に、錘台はニッケル（Ｎｉ）の代
わりに、発明の要旨を離脱しない範囲内において、Ｃ
ｒ，Ａｕ又はＡｕ／Ｎｉ／ＣｒやＡｕ／Ｃｒ／Ｔｉの合
金を多層薄膜にて使用することができる。
Ｓｎ，Ａｇ／Ｐｄ，Ｐｔ／Ａｕ及びＰｂ／Ｓｎ／Ａｇ等
の合金が使用され、更に、錘台はニッケル（Ｎｉ）の代
わりに、発明の要旨を離脱しない範囲内において、Ｃ
ｒ，Ａｕ又はＡｕ／Ｎｉ／ＣｒやＡｕ／Ｃｒ／Ｔｉの合
金を多層薄膜にて使用することができる。
【００２６】一方、本発明の、他の実施例として、図４
図及び図５に図示したところのように、電気鍍金法を適
用することができる。以下、本発明に係る製造方法を、
添付した図面を参照して詳細に説明する。
図及び図５に図示したところのように、電気鍍金法を適
用することができる。以下、本発明に係る製造方法を、
添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】先ず、シリコン基板２０を洗浄し、圧抵抗
体を製造する。次いで、シリコン基板２０上にニッケル
からなる金属薄膜を蒸着させた後、フォトレジストを塗
布して、パターンを画定した後、ＦｅＣｌ3 溶液を使用
して、３０℃〜５０℃において、１５〜２５ｓｅｃの間
にニッケルをエッチングして、金属薄膜２１を形成する
（図４ａ）。引き続き、錘層とシリコン基板間の接着力
と電気伝導度を増加せしめるために、急速熱処理（Ｒａ
ｐｉｄ ＴｈｅｒｍａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方法に
より３５０℃〜７５０℃でアニリング（ａｎｅａｌｉｎ
ｇ）して、ニッケルをエッチングして、ニッケルシリサ
イドであるＮｉＳｉ膜２２を形成し、次後工程において
ドライフィルムフォトレジスト（ＤｒｙＦｉｌｍ Ｒｅ
ｓｉｓｔ）を成長させた後、表面に残っているフォトレ
ジストのかす（ｓｃｕｍ）の影響を無くし、接触不良に
よるドライフィルムレジストの過剰現象（Ｏｖｅｒｄｅ
ｖｅｌｏｐ）を防止するために、スピンオン型（Ｓｐｉ
ｎ−ｏｎ ｔｙｐｅ）のフォトレジストで錘台（Ｍａｓ
ｓ Ｐａｄ）領域を画定した後、ハードベーク（ｈａｒ
ｄ ｂａｋｅ）して、硬化されたフォトレジスト２３を
形成する。（図４ｂ） 次に、前記フォトレジスト２３上に、一次ドライフィル
ムフォトレジスト２４を形成し、錘台領域を画定した
後、更に、２次ドライフィルムフォトレジスト２５を形
成して、錘台領域を画定し、続いてＮｉＳｉ膜、又は、
ＮｉＳｉ2 膜３上の急速熱処理工程中に、酸化されたニ
ッケル酸化層をＮＨ4 ＯＨ等にて除去する（図４ｃ）。
体を製造する。次いで、シリコン基板２０上にニッケル
からなる金属薄膜を蒸着させた後、フォトレジストを塗
布して、パターンを画定した後、ＦｅＣｌ3 溶液を使用
して、３０℃〜５０℃において、１５〜２５ｓｅｃの間
にニッケルをエッチングして、金属薄膜２１を形成する
（図４ａ）。引き続き、錘層とシリコン基板間の接着力
と電気伝導度を増加せしめるために、急速熱処理（Ｒａ
ｐｉｄ ＴｈｅｒｍａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方法に
より３５０℃〜７５０℃でアニリング（ａｎｅａｌｉｎ
ｇ）して、ニッケルをエッチングして、ニッケルシリサ
イドであるＮｉＳｉ膜２２を形成し、次後工程において
ドライフィルムフォトレジスト（ＤｒｙＦｉｌｍ Ｒｅ
ｓｉｓｔ）を成長させた後、表面に残っているフォトレ
ジストのかす（ｓｃｕｍ）の影響を無くし、接触不良に
よるドライフィルムレジストの過剰現象（Ｏｖｅｒｄｅ
ｖｅｌｏｐ）を防止するために、スピンオン型（Ｓｐｉ
ｎ−ｏｎ ｔｙｐｅ）のフォトレジストで錘台（Ｍａｓ
ｓ Ｐａｄ）領域を画定した後、ハードベーク（ｈａｒ
ｄ ｂａｋｅ）して、硬化されたフォトレジスト２３を
形成する。（図４ｂ） 次に、前記フォトレジスト２３上に、一次ドライフィル
ムフォトレジスト２４を形成し、錘台領域を画定した
後、更に、２次ドライフィルムフォトレジスト２５を形
成して、錘台領域を画定し、続いてＮｉＳｉ膜、又は、
ＮｉＳｉ2 膜３上の急速熱処理工程中に、酸化されたニ
ッケル酸化層をＮＨ4 ＯＨ等にて除去する（図４ｃ）。
【００２８】ここで、ドライフィルムフォトレジスト層
を、必要に従って、多数回、即ち、２次以上多層にて形
成してもよい。その後、金属鍍金装置を利用して、電
解、或いは無電解気鍍金方法により、密度と厚さの正確
な制御下にニッケル電気鍍金によって錘２６を形成し、
その後、ストリッパー（ｓｔｒｉｐｐｅｒ）により、１
次及び２次ドライフィルムフォトレジスト２４及び２５
と、フォトレジスト２３を除去すれば、図４ｄのような
錘２６が製造される。
を、必要に従って、多数回、即ち、２次以上多層にて形
成してもよい。その後、金属鍍金装置を利用して、電
解、或いは無電解気鍍金方法により、密度と厚さの正確
な制御下にニッケル電気鍍金によって錘２６を形成し、
その後、ストリッパー（ｓｔｒｉｐｐｅｒ）により、１
次及び２次ドライフィルムフォトレジスト２４及び２５
と、フォトレジスト２３を除去すれば、図４ｄのような
錘２６が製造される。
【００２９】図５ａ及びｂは、各々本発明の方法にて製
作された錘の平面写真と断面写真にて、図面符号２６は
質量であり、ＰＲはドライフィルムフォトレジスト２
４，２５であり、これらの写真から精密度高く錘が形成
されたことがわかる。
作された錘の平面写真と断面写真にて、図面符号２６は
質量であり、ＰＲはドライフィルムフォトレジスト２
４，２５であり、これらの写真から精密度高く錘が形成
されたことがわかる。
【００３０】
【発明の効果】このような錘製造方法によれば、正確な
錘を望む部分に選択的に、容易に電気鍍金することがで
き、ハイブリッドＩＣ（Ｈｙｂｒｉｄ ＩＣ）出力端の
抵抗、大きさを調整する時、完全に補正することができ
る利点があるのみならず、錘形成部分の大きさをリソグ
ラフィー（Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）により、画定する
ことができるため、一つのチップ上に相互に異なる錘を
有する色々なセンサを同時に製造することができる。
錘を望む部分に選択的に、容易に電気鍍金することがで
き、ハイブリッドＩＣ（Ｈｙｂｒｉｄ ＩＣ）出力端の
抵抗、大きさを調整する時、完全に補正することができ
る利点があるのみならず、錘形成部分の大きさをリソグ
ラフィー（Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）により、画定する
ことができるため、一つのチップ上に相互に異なる錘を
有する色々なセンサを同時に製造することができる。
【００３１】このようにして製造されたセンサは、加速
度及び振動によって梁に力が加えられ、梁の変形が圧抵
抗体に伝達され、抵抗変化が起こるため、これにより加
速度を感知し、振動を感知することができ、加速度及び
振動センサとして利用され得る。
度及び振動によって梁に力が加えられ、梁の変形が圧抵
抗体に伝達され、抵抗変化が起こるため、これにより加
速度を感知し、振動を感知することができ、加速度及び
振動センサとして利用され得る。
【００３２】このように本発明に伴う加速度センサ及び
振動センサの錘製造方法は、シリコン基板上に錘台のパ
ターンと同一な、メタルペーストを位置させるか、又は
形成させることによって、該メタルペーストを正確な重
さと所定の大きさを有する錘に形成することができ、こ
れにより簡便な工程で加速度センサ及び振動センサを量
産することができる。
振動センサの錘製造方法は、シリコン基板上に錘台のパ
ターンと同一な、メタルペーストを位置させるか、又は
形成させることによって、該メタルペーストを正確な重
さと所定の大きさを有する錘に形成することができ、こ
れにより簡便な工程で加速度センサ及び振動センサを量
産することができる。
【図１】図１は、従来技術による、半導体加速度センサ
及び振動センサを概略的に示した斜視図。
及び振動センサを概略的に示した斜視図。
【図２】図２（ａ）は本発明の原理に従って、半導体加
速度センサ及び振動センサの錘を製造する方法を、工程
別に示した図、図２（ｂ）は本発明の原理に従って、半
導体加速度センサ及び振動センサの錘を製造する方法
を、工程別に示した図、図２（ｃ）は本発明の原理に従
って、半導体加速度センサ及び振動センサの錘を製造す
る方法を、工程別に示した図、図２（ｄ）は本発明の原
理に従って、半導体加速度センサ及び振動センサの錘を
製造する方法を、工程別に示した図、図２（ｅ）は本発
明の原理に従って、半導体加速度センサ及び振動センサ
の錘を製造する方法を、工程別に示した図。
速度センサ及び振動センサの錘を製造する方法を、工程
別に示した図、図２（ｂ）は本発明の原理に従って、半
導体加速度センサ及び振動センサの錘を製造する方法
を、工程別に示した図、図２（ｃ）は本発明の原理に従
って、半導体加速度センサ及び振動センサの錘を製造す
る方法を、工程別に示した図、図２（ｄ）は本発明の原
理に従って、半導体加速度センサ及び振動センサの錘を
製造する方法を、工程別に示した図、図２（ｅ）は本発
明の原理に従って、半導体加速度センサ及び振動センサ
の錘を製造する方法を、工程別に示した図。
【図３】図３は本発明の一実施態様に従って製造した、
錘を示した走査型電子顕微鏡写真。
錘を示した走査型電子顕微鏡写真。
【図４】図４（ａ）は本発明の他の実施例に従って、半
導体加速度センサ及び振動センサの錘を製造する方法を
工程別に示した図面、図４（ａ）は本発明の他の実施例
に従って、半導体加速度センサ及び振動センサの錘を製
造する方法を工程別に示した図面、図４（ｂ）は本発明
の他の実施例に従って、半導体加速度センサ及び振動セ
ンサの錘を製造する方法を工程別に示した図面、図４
（ｃ）は本発明の他の実施例に従って、半導体加速度セ
ンサ及び振動センサの錘を製造する方法を工程別に示し
た図面、図４（ｄ）は本発明の他の実施例に従って、半
導体加速度センサ及び振動センサの錘を製造する方法を
工程別に示した図面。
導体加速度センサ及び振動センサの錘を製造する方法を
工程別に示した図面、図４（ａ）は本発明の他の実施例
に従って、半導体加速度センサ及び振動センサの錘を製
造する方法を工程別に示した図面、図４（ｂ）は本発明
の他の実施例に従って、半導体加速度センサ及び振動セ
ンサの錘を製造する方法を工程別に示した図面、図４
（ｃ）は本発明の他の実施例に従って、半導体加速度セ
ンサ及び振動センサの錘を製造する方法を工程別に示し
た図面、図４（ｄ）は本発明の他の実施例に従って、半
導体加速度センサ及び振動センサの錘を製造する方法を
工程別に示した図面。
【図５】図５（ａ）は図４の錘製造方法に従って製造し
た半導体センサの写真、図５（ｂ）は、図４の錘製造方
法に従って製造した半導体センサの写真。
た半導体センサの写真、図５（ｂ）は、図４の錘製造方
法に従って製造した半導体センサの写真。
【図６】図６は、本発明の他の実施態様に従って、錘を
製造するのに使用される、金属マスクの平面図。
製造するのに使用される、金属マスクの平面図。
【図７】図７（ａ）は、図６の実施態様に従って製造し
た、熱処理前の錘を示す写真、図７（ｂ）は、図６の実
施態様に従って製造した、熱処理後の錘を示す写真。
た、熱処理前の錘を示す写真、図７（ｂ）は、図６の実
施態様に従って製造した、熱処理後の錘を示す写真。
【図８】図８は本発明の他の実施態様に従って製造され
る、タブレットタイプのメタルプリフォームを示した図
面である。
る、タブレットタイプのメタルプリフォームを示した図
面である。
１： シリコン基板 ２： 圧抵抗体 ３： 梁 ４： 錘 ５： 金属薄膜 ６： メタルペースト ７： エアギャップ ８： 錘 ９： 錘台
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年３月８日
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】図５（ａ）は図４の錘製造方法に従って製造し
た半導体センサの顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）、図５
（ｂ）は、図４の錘製造方法に従って製造した半導体セ
ンサの顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）。
た半導体センサの顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）、図５
（ｂ）は、図４の錘製造方法に従って製造した半導体セ
ンサの顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】図７（ａ）は、図６の実施態様に従って製造し
た、熱処理前の錘を示す顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）、図
７（ｂ）は、図６の実施態様に従って製造した、熱処理
後の錘を示す顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）。
た、熱処理前の錘を示す顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）、図
７（ｂ）は、図６の実施態様に従って製造した、熱処理
後の錘を示す顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ９４−２５３５６ (32)優先日 1994年10月４日 (33)優先権主張国 韓国（ＫＲ） (72)発明者 金 愚 正 大韓民國 京畿道 南楊州郡 瓦阜邑 徳 沼里 95番地
Claims (11)
- 【請求項１】半導体加速度センサ及び振動センサの錘を
製造する方法において、 シリコンウェハを洗浄した後、圧抵抗体をシリコン基板
上に形成し、 シリコン基板上に金属薄膜を真空蒸着し；該金属薄膜を
写真蝕刻及び湿式蝕刻によってパタニングした後熱処理
した後熱処理し；該金属薄膜上にメタルペーストを定量
位置せしめ；該メタルペーストを熱処理して硬化させる
錘製造方法。 - 【請求項２】メタルペーストをディスペンシング方法に
よって金属薄膜上に位置するようにしたことを特徴とす
る請求項１記載の錘製造方法。 - 【請求項３】メタルペーストを金属マスクを利用したス
クリーンプリンティング方法により、金属薄膜上に位置
させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の錘製
造方法。 - 【請求項４】メタルペーストを予め錠剤形状にプリフォ
ームした後、金属薄膜上に位置させることを特徴とする
請求項１記載の錘製造方法。 - 【請求項５】金属薄膜がＮｉにより１８００〜２０００
Åの厚さで形成されることを特徴とする請求項１記載の
錘製造方法。 - 【請求項６】ニッケル金属薄膜は、ニッケルの代わり
に、Ｃｒ、Ａｕ及びＡｕ／Ｃｒ／Ｔｉの合金のいずれか
１つを使用して、多層薄膜に形成されていることを特徴
とする請求項１記載の錘製造方法。 - 【請求項７】急速熱処理方法による熱処理時、温度が３
５０℃ないし７５０℃になるようにしたことを特徴とす
る請求項１記載の錘製造方法。 - 【請求項８】メタルペーストはＰｂ／Ｓｎ，Ａｇ／Ｐ
ｄ，Ｐｔ／Ａｕ及びＰｂ／Ｓｎ／Ａｇ合金中のいずれか
の一つであることを特徴とする請求項１記載の錘製造方
法。 - 【請求項９】メタルペーストを硬化させる熱処理温度が
１８０℃〜２００℃であることを特徴とする請求項１記
載の錘製造方法。 - 【請求項１０】半導体加速度センサ及び振動センサの錘
を製造する方法において、 シリコン基板を洗浄した後、圧抵抗体を製造し；シリコ
ン基板上に金属薄膜を真空蒸着し、該金属薄膜を写真蝕
刻及び湿式蝕刻によってパタニングして熱処理し；該金
属薄膜上にスピンオン型フォトレジストを形成して錘台
領域を画定した後硬化させ；該硬化されたフォトレジス
ト上に、１次及び２次ドライフィルムフォトレジストを
形成し；金属鍍金装置によって錘台上に錘を形成し、錘
が形成された後、ドライフィルムフォトレジスト等と、
フォトレジストをストリッパーで順に除去することによ
り錘を製造する方法。 - 【請求項１１】ニッケル薄膜パターンを形成するに際
し、ＦｅＣｌ3 溶液を使用して、３０℃〜５０℃でニッ
ケルをエッチングすることを特徴とする請求項１０記載
の錘を製造する方法。
Applications Claiming Priority (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR93020962A KR960003957B1 (en) | 1993-10-09 | 1993-10-09 | Method for making the mass of acceleration sensor and vibration sensor using metal paste dispensing |
| KR1019930029500A KR970008893B1 (ko) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 선택적인 금속도금법(Electro-Plating Method)을 이용한 가속도센서 및 진동센서의 질량제조 방법 |
| KR1019940025355A KR960012898B1 (ko) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | 프리포옴(Preform)을 이용한 반도체 가속도센서 및 진동센서의 질량제조방법 |
| KR94-25356 | 1994-10-04 | ||
| KR93-29500 | 1994-10-04 | ||
| KR1019940025356A KR960012899B1 (ko) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | 스크린프린팅(Screen Printing)방법을 이용한 가속도센서 및 진동센서의 질량제조방법 |
| KR94-25355 | 1994-10-04 | ||
| KR93-20962 | 1994-10-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07280829A true JPH07280829A (ja) | 1995-10-27 |
| JP2828914B2 JP2828914B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=27483013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6271789A Expired - Fee Related JP2828914B2 (ja) | 1993-10-09 | 1994-10-11 | 半導体加速度センサ及び振動センサの錘製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5905044A (ja) |
| JP (1) | JP2828914B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7398684B2 (en) | 2005-03-09 | 2008-07-15 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor sensor having weight of material different than that of weight arranging part |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6912759B2 (en) * | 2001-07-20 | 2005-07-05 | Rosemount Aerospace Inc. | Method of manufacturing a thin piezo resistive pressure sensor |
| US6905560B2 (en) * | 2002-12-31 | 2005-06-14 | International Business Machines Corporation | Retarding agglomeration of Ni monosilicide using Ni alloys |
| EP1684079A1 (en) * | 2005-01-25 | 2006-07-26 | STMicroelectronics S.r.l. | Piezoresistive accelerometer with mass on membrane, and manufacturing process |
| US20070249149A1 (en) * | 2006-04-21 | 2007-10-25 | International Business Machines Corporation | Improved thermal budget using nickel based silicides for enhanced semiconductor device performance |
| US9000656B2 (en) | 2011-03-15 | 2015-04-07 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Microelectromechanical system device including a metal proof mass and a piezoelectric component |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01163671A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-27 | Fujikura Ltd | 半導体加速度センサ |
| US4893509A (en) * | 1988-12-27 | 1990-01-16 | General Motors Corporation | Method and product for fabricating a resonant-bridge microaccelerometer |
| US5006487A (en) * | 1989-07-27 | 1991-04-09 | Honeywell Inc. | Method of making an electrostatic silicon accelerometer |
-
1994
- 1994-10-07 US US08/319,498 patent/US5905044A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-10-11 JP JP6271789A patent/JP2828914B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7398684B2 (en) | 2005-03-09 | 2008-07-15 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor sensor having weight of material different than that of weight arranging part |
| US7745235B2 (en) | 2005-03-09 | 2010-06-29 | Ricoh Company, Ltd. | Method for manufacturing semiconductor sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5905044A (en) | 1999-05-18 |
| JP2828914B2 (ja) | 1998-11-25 |
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