JPH10144935A - Manufacturing method of compact electronic component - Google Patents

Manufacturing method of compact electronic component

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JPH10144935A
JPH10144935A JP8296362A JP29636296A JPH10144935A JP H10144935 A JPH10144935 A JP H10144935A JP 8296362 A JP8296362 A JP 8296362A JP 29636296 A JP29636296 A JP 29636296A JP H10144935 A JPH10144935 A JP H10144935A
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JP
Japan
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substrate
wafer
cavity
sealing
anodic bonding
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JP8296362A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Takei
伸夫 武井
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a compact electronic component that can be further miniaturized by twice performing anode junction and sealing a cavity which accommodates a functional part by the second anode junction. SOLUTION: Using a method, a cavity 13a accommodating a functional part (k) is formed by overlapping the junction surface of a support substrate 1, where the functional part (k) is formed and junction surface of a substrate 2 to be covered with a lid, where a through-hole 2b for degassing is formed at a recessed part 2a to cover the functional part (k) are formed and then performing a first anode junction. A sealing substrate 3 is overlapped to the through-hole 2b of the substrate 2 to be covered with a lid and a second anode junction is performed in vacuum, thus reducing the pressure of the cavity 13a and then closing it.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、機能部を減圧下
に保持しなければならない、ジャイロセンサなどの小型
電子部品の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a small electronic component such as a gyro sensor, in which a functional section must be maintained under reduced pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のジャイロセンサなどの小型電子部
品の製造方法において、その機能部の収容されているキ
ャビティを減圧密閉する手段として、Sensors and Actu
atorsA.43(1994)243-248)に記載されている真空封止法
について図8〜図10を参照して説明する。
2. Description of the Related Art In a conventional method of manufacturing a small electronic component such as a gyro sensor, a sensor and an actuator are used as means for reducing and sealing a cavity in which a functional portion is housed.
The vacuum sealing method described in ators A. 43 (1994) 243-248) will be described with reference to FIGS.

【0003】図8において、シリコン基板21を薄く加
工し、機能部としてストレインゲージを有するダイアフ
ラム21aと真空室21bとを形成する。また、シリコ
ン基板21に開口21cを形成する。この開口21cは
チャネルを介して真空室21bにつながっている。
In FIG. 8, a silicon substrate 21 is processed to be thin to form a diaphragm 21a having a strain gauge as a functional part and a vacuum chamber 21b. Further, an opening 21c is formed in the silicon substrate 21. The opening 21c is connected to the vacuum chamber 21b via a channel.

【0004】一方、22はパイレックスガラス基板で、
陽極接合によりシリコン基板21に接合される。この陽
極接合の際に、接合面から発生する酸素ガスが真空室2
1bに一部流入して、真空中で陽極接合を行ったにして
も、真空室21bの真空度を所定の値に設定できないの
で、シリコン基板21に開口21cを設け、真空室21
bに流入したガスを開口21cより真空槽中に排出し
て、その後、図9に示すように、開口21cにアルミニ
ュウム23などを蒸着またはスパッタして封止し、真空
室21bを所定の真空度に密閉するというものである。
On the other hand, 22 is a Pyrex glass substrate,
Bonded to the silicon substrate 21 by anodic bonding. During this anodic bonding, oxygen gas generated from the bonding surface is
1b, the degree of vacuum in the vacuum chamber 21b cannot be set to a predetermined value even if anodic bonding is performed in a vacuum.
The gas flowing into the vacuum chamber 21b is exhausted from the opening 21c into the vacuum chamber, and thereafter, as shown in FIG. It is to be sealed.

【0005】また、図10に示す真空封止法は、図8お
よび図9に示す真空封止法と同様に、シリコン基板24
を薄く加工し、機能部としてストレインゲージを有する
ダイアフラム24aと真空室24bとを形成する。ま
た、この真空室24bとチャネルを介して通じるゲッタ
ー室24cを形成する。このゲッター室24cにゲッタ
ー材25を封入した状態で、シリコン基板24とパイレ
ックスガラス基板26とを陽極接合する。このゲッター
材25は、陽極接合時のほぼ400℃の温度で活性化
し、真空室24bに流入した酸素ガスを吸着して、真空
室24bを減圧下に保持することになる。
Further, the vacuum sealing method shown in FIG. 10 is similar to the vacuum sealing method shown in FIGS.
Is processed to form a diaphragm 24a having a strain gauge as a functional part and a vacuum chamber 24b. Further, a getter chamber 24c communicating with the vacuum chamber 24b through a channel is formed. With the getter material 25 sealed in the getter chamber 24c, the silicon substrate 24 and the Pyrex glass substrate 26 are anodically bonded. The getter material 25 is activated at a temperature of approximately 400 ° C. during anodic bonding, adsorbs oxygen gas flowing into the vacuum chamber 24b, and maintains the vacuum chamber 24b under reduced pressure.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図8お
よび図9に示す従来の小型電子部品の製造方法は、陽極
接合の後、蒸着またはスパッタリングという陽極接合工
程とは別異の工程により開口の封止を行うので、封止工
程が煩雑になるという欠点を有している。
However, in the conventional method for manufacturing a small electronic component shown in FIGS. 8 and 9, after the anodic bonding, the opening is sealed by a process different from the anodic bonding process of vapor deposition or sputtering. Since the sealing is performed, there is a disadvantage that the sealing process is complicated.

【0007】また、図10に示す従来の小型電子部品の
製造方法は、ゲッター材を収納するゲッター室を余分に
設けなければならず、小型電子部品の小形化の妨げとな
っていた。
In the conventional method of manufacturing a small electronic component shown in FIG. 10, an extra getter chamber for accommodating a getter material must be provided, which hinders miniaturization of the small electronic component.

【0008】そこで、本発明は、陽極接合を2回行い、
第2回目の陽極接合により機能部を収容するキャビティ
を密閉することにより、キャビティの真空度の低下を防
止し、より小形化を実現できる小型電子部品の製造方法
を提供することを目的とする。
Therefore, according to the present invention, anodic bonding is performed twice,
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a small electronic component which can prevent a decrease in the degree of vacuum of the cavity and realize a further miniaturization by sealing the cavity accommodating the functional portion by the second anodic bonding.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、機能部の形成
された支持基板の接合面と、前記機能部を蓋被する凹部
にガス抜き用の貫通孔が形成された蓋被基板の接合面と
を重ねて第1回目の陽極接合を行って前記機能部を収容
するキャビティを形成し、前記蓋被基板に封止基板を重
ねて第2回目の陽極接合を真空中で行って前記貫通孔を
封止し、前記キャビティを減圧密閉するものである。
According to the present invention, there is provided a method for bonding a bonding surface of a support substrate having a functional portion formed thereon and a cover substrate having a through hole for venting gas formed in a concave portion which covers the functional portion. The first anodic bonding is performed on the surface to form a cavity for accommodating the functional unit, the sealing substrate is superimposed on the lid-covered substrate, and the second anodic bonding is performed in a vacuum to perform the penetration. The hole is sealed, and the cavity is sealed under reduced pressure.

【0010】この発明は、第1回目の陽極接合におい
て、支持基板と蓋被基板とを接合し、第2回目の陽極接
合において、真空中(減圧下)で蓋被基板の貫通孔を封
止基板により封止する。第1回目の陽極接合において
は、支持基板と蓋被基板の凹部の周囲全部が接合面とな
り、この接合面が広いので、発生する酸素ガスの量も多
く、キャビティ内に流入する酸素ガスの量も多くなる。
しかしながら、このキャビティ内に流入した酸素ガス
は、第1回目の陽極接合が真空槽内で行われた場合に
は、貫通孔を通して外部(真空槽内)に排出されること
になる。例え、第1回目の陽極接合が常圧下で行われ
て、酸素ガスがキャビティ内に残存していたにしても、
この残存ガスは第2回目の真空槽内で行われる陽極接合
において真空槽内へ排出されることになる。
According to the present invention, in the first anodic bonding, the supporting substrate and the lid-covered substrate are bonded, and in the second anodic bonding, the through-hole of the lid-covered substrate is sealed in a vacuum (under reduced pressure). Seal with a substrate. In the first anodic bonding, the entire periphery of the concave portion of the supporting substrate and the cover-covered substrate becomes a bonding surface, and since this bonding surface is wide, the amount of generated oxygen gas is large, and the amount of oxygen gas flowing into the cavity is large. Also increase.
However, when the first anodic bonding is performed in the vacuum chamber, the oxygen gas flowing into the cavity is discharged to the outside (in the vacuum chamber) through the through hole. Even if the first anodic bonding is performed under normal pressure and oxygen gas remains in the cavity,
This residual gas is discharged into the vacuum chamber in the second anodic bonding performed in the vacuum chamber.

【0011】第2回目の陽極接合においては、直径が数
10〜数100μの貫通孔の周囲を陽極接合により封止
基板で封止するので、貫通孔の周囲の陽極接合の面積が
小さく、発生する酸素ガスの量も少なく、キャビティ内
へ流入する酸素ガスの量は極微量で、キャビティ内の真
空度を殆ど下げることはない。特に、封止基板の幅を小
さくしているので、接合面から発生する酸素ガスのほと
んどが、この封止基板の周囲から外部に放出されること
になる。
In the second anodic bonding, the area around the through hole having a diameter of several tens to several hundreds μ is sealed with the sealing substrate by anodic bonding, so that the area of the anodic bonding around the through hole is small, and The amount of oxygen gas generated is also small, and the amount of oxygen gas flowing into the cavity is extremely small, so that the degree of vacuum in the cavity is hardly reduced. In particular, since the width of the sealing substrate is reduced, most of the oxygen gas generated from the bonding surface is released from the periphery of the sealing substrate to the outside.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の製造方法の対象
となる小型電子部品の一例として角速度センサについて
図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an angular velocity sensor will be described with reference to the drawings as an example of a small electronic component to which the manufacturing method of the present invention is applied.

【0013】図1および図2において、1はSOI(Si
licon On Insulator)基板よりなる支持基板で、活性シ
リコン層s1、酸化シリコン層s2および単結晶シリコ
ン層s3の3層構造よりなる。これらの厚みは、例え
ば、活性シリコン層s1が10μm、酸化シリコン層s
2が4μm、単結晶シリコン層s3が500μmであ
る。この支持基板1の表面側には、凹部1aが設けら
れ、この凹部1aの中には、活性シリコン層s1を微細
加工して図3に示す機能部kが形成されている。
1 and 2, reference numeral 1 denotes SOI (Si
A support substrate formed of a substrate (icon on insulator) having a three-layer structure of an active silicon layer s1, a silicon oxide layer s2, and a single crystal silicon layer s3. These thicknesses are, for example, 10 μm for the active silicon layer s1 and 10 μm for the silicon oxide layer s1.
2 is 4 μm, and the single crystal silicon layer s3 is 500 μm. A concave portion 1a is provided on the surface side of the support substrate 1, and a functional portion k shown in FIG. 3 is formed in the concave portion 1a by finely processing the active silicon layer s1.

【0014】2は厚みが400μmのパイレックスガラ
ス基板よりなる蓋被基板で、裏面に支持基板1の凹部1
aと同じ大きさの凹部2aを有している。そして、この
凹部2aの天面には直径が数10〜数100μの微小貫
通孔2bが設けられている。支持基板1と蓋被基板2と
は、接合面1c(2c)を陽極接合により接合して、支
持基板1の凹部1aと蓋被基板2の凹部2aとによりキ
ャビティ13aが形成される。
Reference numeral 2 denotes a cover substrate made of a Pyrex glass substrate having a thickness of 400 μm.
It has a recess 2a of the same size as a. A minute through hole 2b having a diameter of several tens to several hundreds of micrometers is provided on the top surface of the concave portion 2a. The supporting substrate 1 and the lid-covered substrate 2 are bonded together at the bonding surface 1c (2c) by anodic bonding, and a cavity 13a is formed by the concave portion 1a of the support substrate 1 and the concave portion 2a of the lid-covered substrate 2.

【0015】3はシリコンよりなる直方体状の封止基板
で、蓋被基板2の貫通孔2bの周囲を陽極接合により封
止するものである。
Reference numeral 3 denotes a rectangular parallelepiped sealing substrate made of silicon, which seals the periphery of the through hole 2b of the cover substrate 2 by anodic bonding.

【0016】つぎに、図3を参照して、角速度センサの
機能部の構造について説明する。この角速度センサはコ
リオリ力を検知して角速度を検出するものである。4は
長方形板状の振動体である。この振動体4の両側面に
は、直角方向に延びる複数本の可動柄に形成された複数
個の可動櫛歯電極4a(点集合部分)が設けられてい
る。また、この可動櫛歯電極4aと対抗してコンデンサ
を形成する固定櫛歯電極5a(白地部分)も複数設けら
れている。これらの固定櫛歯電極5aは、固定柄を介し
て固定基部5に結合している。
Next, the structure of the functional unit of the angular velocity sensor will be described with reference to FIG. This angular velocity sensor detects the Coriolis force to detect the angular velocity. Reference numeral 4 denotes a rectangular plate-shaped vibrator. On both side surfaces of the vibrating body 4, a plurality of movable comb-teeth electrodes 4a (point-set portions) formed in a plurality of movable patterns extending in a perpendicular direction are provided. Also, a plurality of fixed comb-teeth electrodes 5a (white portions) forming a capacitor opposing the movable comb-teeth electrodes 4a are provided. These fixed comb-tooth electrodes 5a are connected to the fixed base 5 via fixed handles.

【0017】また、振動体4の長手方向の両端は、その
両側に且つ直角方向にそれぞれ延びて可動基部4bとな
り、これらの可動基部4bには、直角方向に延びる複数
本の可動柄に形成された複数個の可動櫛歯電極4c(点
集合部分)が設けられている。また、この可動櫛歯電極
4cと対抗してコンデンサを形成する固定櫛歯電極6a
(白地部分)も複数設けられている。これらの固定櫛歯
電極6aは、固定柄を介して固定基部6に結合してい
る。
Further, both ends in the longitudinal direction of the vibrating body 4 extend to both sides thereof in a right angle direction to form movable bases 4b, and these movable bases 4b are formed into a plurality of movable handles extending in a right angle direction. A plurality of movable comb-tooth electrodes 4c (point set portions). Further, a fixed comb-teeth electrode 6a forming a capacitor in opposition to the movable comb-teeth electrode 4c
A plurality of (white portions) are also provided. These fixed comb-teeth electrodes 6a are connected to the fixed base 6 via a fixed handle.

【0018】更に、振動体4の両端部は、可動基部4b
およびコ字型の支持梁7を介して固定部8にそれぞれ支
持されている。
Further, both ends of the vibrating body 4 are connected to a movable base 4b.
And are supported by the fixing portion 8 via a U-shaped support beam 7.

【0019】この角速度センサの機能部kは、以上のよ
うな構成よりなり、機能部kのうち、点集合部分で示す
ものは可動部分を構成し、白地部分で示すものは固定部
分を構成する。この機能部kは、リソグラフィ技術、エ
ッチング技術などの半導体微細加工技術を用いて形成さ
れ、特に点集合部分で示す可動部分は、その下部および
周辺の酸化シリコン層(犠牲層)s2(図2参照)をエ
ッチング除去して自由振動可能に形成される。
The function part k of this angular velocity sensor has the above-mentioned configuration. Of the function parts k, those indicated by the point set part constitute the movable part, and those indicated by the white part constitute the fixed part. . The functional section k is formed by using a semiconductor fine processing technique such as a lithography technique and an etching technique. In particular, a movable portion indicated by a point set portion has a silicon oxide layer (sacrifice layer) s2 (see FIG. 2) below and around the movable portion ) Is removed by etching to form a free vibration.

【0020】つぎに、図3に示す角速度センサの機能部
kの動作について説明する。櫛歯電極4cと6aとに逆
位相の交流電圧を印加する。すると、振動体4は、可動
櫛歯電極4cが静電力により固定櫛歯電極6aの方に吸
引されたり、またこの吸引が解除されたりしてX軸方向
に振動するようになる。
Next, the operation of the function section k of the angular velocity sensor shown in FIG. 3 will be described. An alternating voltage of opposite phase is applied to the comb electrodes 4c and 6a. Then, the vibrating body 4 vibrates in the X-axis direction because the movable comb electrode 4c is attracted toward the fixed comb electrode 6a by electrostatic force or the suction is released.

【0021】このように、振動体4がX軸方向に振動し
ているときに、この角速度センサが紙面に垂直なZ軸を
中心にして回転すると、Y軸方向にコリオリ力による振
動が現れて、振動体4はY軸方向に振動するようにな
る。すると、振動体4の両側の可動櫛歯電極4aと固定
櫛歯電極5bとの間の静電容量が、振動体4の両側で一
方は増加し、他方は減少するようになる。この静電容量
の差を電圧変換して差動増幅することにより、コリオリ
力を利用して回転角度を求めることができる。
As described above, if the angular velocity sensor rotates about the Z-axis perpendicular to the paper surface while the vibrating body 4 is vibrating in the X-axis direction, vibration due to Coriolis force appears in the Y-axis direction. The vibrator 4 vibrates in the Y-axis direction. Then, the capacitance between the movable comb electrode 4a and the fixed comb electrode 5b on both sides of the vibrating body 4 increases on one side and decreases on the other side of the vibrating body 4. The rotational angle can be obtained by utilizing the Coriolis force by voltage-converting and differentially amplifying the difference in the capacitance.

【0022】つぎに、小型電子部品としての角速度セン
サの製造方法について図4を参照して説明する。同図B
において、11はSOI基板よりなるウエハで、図2に
示すように、活性シリコン層s1、酸化シリコン層s2
および単結晶シリコン層s3の3層構造よりなる。これ
らの厚みは前述した通りである。そして、このSOI基
板11には、複数個の凹部1aが形成され、この凹部1
aには、図示していないが、活性シリコン層s1を加工
して図3に示す機能部kが形成されている。即ち、この
機能部kは、図2に示すように、活性シリコン層s1
を、例えば6ふっ化硫黄(SF6 )などのエッチングガ
スを用いたRIE(Reactive Ion Etching)により垂直
加工することにより形成される。そして、その可動部分
は、その下部および周辺の酸化シリコン層(犠牲層)s
2をエッチング除去することにより自由振動可能に形成
される。そして、ウエハ11の未加工の表面は接合面1
1cを形成する。
Next, a method of manufacturing an angular velocity sensor as a small electronic component will be described with reference to FIG. FIG.
In the figure, reference numeral 11 denotes a wafer made of an SOI substrate, as shown in FIG. 2, an active silicon layer s1 and a silicon oxide layer s2.
And a three-layer structure of a single crystal silicon layer s3. These thicknesses are as described above. The SOI substrate 11 has a plurality of recesses 1a formed therein.
Although not shown in FIG. 3A, a functional part k shown in FIG. 3 is formed by processing the active silicon layer s1. That is, as shown in FIG. 2, the functional unit k includes an active silicon layer s1.
Is vertically processed by RIE (Reactive Ion Etching) using an etching gas such as sulfur hexafluoride (SF 6 ). The movable portion is formed of a silicon oxide layer (sacrifice layer) s under and around the movable portion.
2 is formed so as to be freely vibrable by etching away. The unprocessed surface of the wafer 11 is the bonding surface 1
1c is formed.

【0023】図4Aにおいて、12はパイレックスガラ
スよりなる蓋被基板用のウエハで、図1および図2に示
す凹部2aが複数個形成され、この凹部2aの天面には
直径が数10〜数100μの微小貫通孔2bが形成され
ている。そして、ウエハ12の未加工の裏面は接合面1
2cを形成する。
In FIG. 4A, reference numeral 12 denotes a wafer for a lid-covered substrate made of Pyrex glass, in which a plurality of recesses 2a shown in FIGS. 1 and 2 are formed. A micro through hole 2b of 100 μm is formed. The unprocessed back surface of the wafer 12 is the bonding surface 1
2c is formed.

【0024】以上のように加工された支持基板1となる
ウエハ11の上に蓋被基板2となるウエハ12を、ウエ
ハ11の凹部1aと接合面11cがウエハ12の凹部2
aと接合面12cにそれぞれ重なるように、位置合わせ
して第1回目の陽極接合を行い、図5Bに示すように、
複合ウエハ13を形成する。そして、ウエハ11の凹部
1aとウエハ12の凹部2aとからキャビティ13a
(1a、2a)が形成される。このキャビイティ13a
は天面に貫通孔2bを有している。
The wafer 12 serving as the cover substrate 2 is placed on the wafer 11 serving as the support substrate 1 processed as described above, and the recess 1 a of the wafer 11 and the bonding surface 11 c are connected to the recess 2 of the wafer 12.
a and the first anodic bonding is performed so as to overlap with the bonding surface 12a, respectively, as shown in FIG. 5B.
A composite wafer 13 is formed. Then, the cavity 13a is formed by the concave portion 1a of the wafer 11 and the concave portion 2a of the wafer 12.
(1a, 2a) is formed. This cavity 13a
Has a through hole 2b in the top surface.

【0025】つぎに、図5Aに示すように、シリコン基
板よりなる封止基板となるウエハ14を用意する。この
ウエハ14には、図1および図2に示す封止基板3がリ
ソグラフィ技術およびRIEを用いて格子状に形成され
ている。格子の斜めの桟(封止基板3)間は透孔14a
となっている。この格子の桟(封止基板3)は、ウエハ
14が複合ウエハ13に重ねられたとき、貫通孔2b上
に当接するように配列されている。以上のような形状を
有するウエハ14を、その格子の桟(封止基板3)が複
合ウエハ13(ウエハ12)の貫通孔2b上に位置する
ように、複合ウエハ13上に重ねて、真空槽中において
第2回目の陽極接合を行い、図6に示すような複合ウエ
ハ15を形成する。つぎに、この複合ウエハ15をダイ
シングして、図1に示すような個別の角速度センサから
なる小型電子部品を一括して複数個製造する。
Next, as shown in FIG. 5A, a wafer 14 serving as a sealing substrate made of a silicon substrate is prepared. The sealing substrate 3 shown in FIGS. 1 and 2 is formed on the wafer 14 in a lattice shape using lithography and RIE. A through hole 14a is provided between the diagonal bars (sealing substrate 3) of the lattice.
It has become. The bars (sealing substrate 3) of this lattice are arranged so as to come into contact with the through holes 2b when the wafer 14 is overlaid on the composite wafer 13. The wafer 14 having the above-described shape is placed on the composite wafer 13 such that the grid bar (sealing substrate 3) is positioned on the through hole 2b of the composite wafer 13 (wafer 12), and the vacuum chamber A second anodic bonding is performed in the inside to form a composite wafer 15 as shown in FIG. Next, the composite wafer 15 is diced to collectively produce a plurality of small electronic components including individual angular velocity sensors as shown in FIG.

【0026】この第2回目の陽極接合において、複合ウ
エハ15が真空槽中に配置されて真空槽が排気され、そ
の真空度が上がって来ると、キャビティ13aは貫通孔
2bを介して外部と通じているので、真空槽と同じ真空
度となる。そして、陽極接合によりウエハ14により貫
通孔2bが封止されるが、このとき発生する酸素ガス
は、貫通孔2bの開口が極微細で、その周囲の接合面積
が微小なので、キャビティ13a内に流入する量は極微
となり、キャビティ13aの真空度の低下は問題にする
ほどのものではない。この陽極接合の際に発生する酸素
ガスのほとんどは、ウエハ14の透孔14aから真空層
内に放出されることになる。
In the second anodic bonding, the composite wafer 15 is placed in a vacuum chamber and the vacuum chamber is evacuated. When the degree of vacuum increases, the cavity 13a communicates with the outside through the through-hole 2b. So that the degree of vacuum is the same as that of the vacuum chamber. Then, the through hole 2b is sealed by the wafer 14 by anodic bonding. Oxygen gas generated at this time flows into the cavity 13a because the opening of the through hole 2b is extremely small and the surrounding bonding area is very small. The amount to be performed is extremely small, and the decrease in the degree of vacuum of the cavity 13a is not so significant as to cause a problem. Most of the oxygen gas generated during the anodic bonding is released from the through-holes 14a of the wafer 14 into the vacuum layer.

【0027】なお、図5Aに示す封止基板用のウエハ1
4は、格子状の桟(封止基板3)よりなるが、図7に示
すように、複数個の突起16a(封止基板3)を裏面に
有するウエハ16でもよい。この突起16aの先端面積
は、ウエハ12の貫通孔2bの開口の大きさよりもやや
大きく形成されている。このウエハ16は、図5におい
て、ウエハ14の代わりに、蓋被基板用のウエハ12
(ウエハ13)上に重ねられて、ウエハ12の貫通孔2
bを突起16a(封止基板3)で封止することになる。
The wafer 1 for a sealing substrate shown in FIG.
4 is a lattice-shaped bar (sealing substrate 3), but may be a wafer 16 having a plurality of projections 16a (sealing substrate 3) on the back surface as shown in FIG. The tip area of the protrusion 16a is formed slightly larger than the size of the opening of the through hole 2b of the wafer 12. In FIG. 5, the wafer 16 is replaced with the wafer 12 for the lid covered substrate in FIG.
(Wafer 13)
b is sealed with the projection 16a (sealing substrate 3).

【0028】上記実施例においては、角速度センサの製
造方法について説明したが、本発明は、圧力計などの小
型電子部品の製造方法にも適用できるものである。
In the above embodiment, a method of manufacturing an angular velocity sensor has been described. However, the present invention can be applied to a method of manufacturing a small electronic component such as a pressure gauge.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明においては、陽極接合を2段階に
分けて行う。第1回目は、従来と同じシリコン基板とパ
イレックスガラス基板との主接合であり、第2回目はガ
ス抜き用の貫通孔の封止接合である。
According to the present invention, anodic bonding is performed in two stages. The first is the same main bonding between the silicon substrate and the Pyrex glass substrate as in the conventional case, and the second is the sealing bonding of the through holes for gas release.

【0030】この第2回目の陽極接合においては、微小
な貫通孔の周囲の接合面積が小さいので、発生する酸素
ガスの量も少なく、キャビティ内へ流入する酸素ガスの
量は極微量で、キャビティ内の真空度を殆ど低下させる
ことはない。特に、封止基板の幅を小さくしているの
で、接合面から発生する酸素ガスは、そのほとんどがこ
の封止基板の周囲から外部に放出されて、キャビティ内
には流入しない。
In the second anodic bonding, the bonding area around the minute through hole is small, so that the amount of generated oxygen gas is small, and the amount of oxygen gas flowing into the cavity is extremely small. Hardly lowers the degree of vacuum inside. In particular, since the width of the sealing substrate is reduced, most of the oxygen gas generated from the bonding surface is released to the outside from the periphery of the sealing substrate and does not flow into the cavity.

【0031】また、本発明は、陽極接合工程のみで支持
基板と蓋被基板との主接合および蓋被基板と封止基板と
の封止接合を行うので、従来のように、主接合を陽極接
合工程で行い、封止接合をスパッタリングなどの物理的
蒸着工程で行う場合に比べて、製造工程が簡略化するこ
とになる。
In the present invention, the main bonding between the supporting substrate and the lid-covered substrate and the sealing bonding between the lid-covered substrate and the sealing substrate are performed only in the anodic bonding step. The manufacturing process is simplified as compared with the case where sealing is performed in a physical vapor deposition process such as sputtering, which is performed in a bonding process.

【0032】更に、本発明は、減圧封止構造に、従来の
ように、ゲッター室などを必要としないので、小形化を
実現することができる。
Further, according to the present invention, since a getter chamber or the like is not required for the reduced-pressure sealing structure as in the related art, the size can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明により製造される小型電子部品の一実
施例としての角速度センサの斜視図
FIG. 1 is a perspective view of an angular velocity sensor as one embodiment of a small electronic component manufactured according to the present invention.

【図2】 図1のX−X線一部断面図FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along line XX of FIG. 1;

【図3】 図1および図2に示す角速度センンサの機能
部の平面図
FIG. 3 is a plan view of a functional unit of the angular velocity sensor shown in FIGS. 1 and 2;

【図4】 本実施の製造方法の一実施例を示すもので、
支持基板用の1/2ウエハと蓋被基板用の1/2ウエハ
を陽極接合する工程図
FIG. 4 shows an embodiment of the manufacturing method according to the present invention.
Process diagram for anodically bonding a 1/2 wafer for a supporting substrate and a 1/2 wafer for a lid covered substrate

【図5】 同じく、図4に示す複合ウエハに封止基板用
の1/2ウエハを陽極接合してキャビティを密閉する工
程図
FIG. 5 is a process chart of anodically bonding a half wafer for a sealing substrate to the composite wafer shown in FIG. 4 to seal the cavity.

【図6】 同じく、複合ウエハをダイシングにより個別
の角速度センサに分離する工程図
FIG. 6 is also a process diagram of separating a composite wafer into individual angular velocity sensors by dicing.

【図7】 他の封止基板用の1/2ウエハの斜視図FIG. 7 is a perspective view of another half wafer for a sealing substrate.

【図8】 従来の小型電子部品の機能部を封止する形態
FIG. 8 is a view showing a form in which a functional portion of a conventional small electronic component is sealed.

【図9】 図7に示す小型電子部品の機能部を密閉する
形態図
FIG. 9 is a view showing a form in which the functional part of the small electronic component shown in FIG. 7 is sealed.

【図10】 他の従来の小型電子部品の機能部を真空密
閉する形態図
FIG. 10 is a view showing a form in which the function part of another conventional small electronic component is vacuum-sealed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 支持基板 1a、2a 凹部 2 蓋被基板 2b 貫通孔 3 封止基板 4 振動体 4a、4c 可動櫛歯電極 4b 可動基部 5 固定基部 5a 固定櫛歯電極 7 コ字型支持梁 8 固定部 11 支持基板用のウエハ 12 蓋被基板用のウエハ 13、15 複合ウエハ 13a キャビティ 14、16 封止基板用のウエハ 16a 突起 k 機能部 1c、2c 接合面 s1 活性シリコン層 s2 酸化シリコン層 s3 単結晶シリコン層 REFERENCE SIGNS LIST 1 support substrate 1a, 2a concave portion 2 lid covered substrate 2b through hole 3 sealing substrate 4 vibrating body 4a, 4c movable comb electrode 4b movable base 5 fixed base 5a fixed comb tooth electrode 7 U-shaped support beam 8 fixed portion 11 support Wafer for substrate 12 Wafer for lid covered substrate 13, 15 Composite wafer 13a Cavity 14, 16 Wafer for sealing substrate 16a Projection k Function part 1c, 2c Bonding surface s1 Active silicon layer s2 Silicon oxide layer s3 Single crystal silicon layer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 機能部の形成された支持基板の接合面
と、前記機能部を蓋被する凹部にガス抜き用の貫通孔が
形成された蓋被基板の接合面とを重ねて第1回目の陽極
接合を行って前記機能部を収容するキャビティを形成
し、前記蓋被基板に封止基板を重ねて第2回目の陽極接
合を真空中で行って前記貫通孔を封止し、前記キャビテ
ィを減圧密閉することを特徴とする小型電子部品の製造
方法。
1. A first joining operation of a joining surface of a support substrate on which a functional portion is formed and a joining surface of a lid-covered substrate having a through hole for venting formed in a concave portion covering the functional portion. Forming a cavity for accommodating the functional unit by performing anodic bonding on the sealing substrate on the lid-covered substrate, and performing a second anodic bonding in vacuum to seal the through-hole; The method for producing a small electronic component, wherein
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010107325A (en) * 2008-10-30 2010-05-13 Hitachi Automotive Systems Ltd Sensor device and manufacturing method thereof

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