JPH10200128A - Manufacture of semiconductor sensor - Google Patents

Manufacture of semiconductor sensor

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JPH10200128A
JPH10200128A JP527297A JP527297A JPH10200128A JP H10200128 A JPH10200128 A JP H10200128A JP 527297 A JP527297 A JP 527297A JP 527297 A JP527297 A JP 527297A JP H10200128 A JPH10200128 A JP H10200128A
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JP
Japan
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glass substrate
substrate
semiconductor
manufacturing
voltage
Prior art date
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Application number
JP527297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsuko Yokoyama
敦子 横山
Masahiro Sugimoto
雅裕 杉本
Hidemi Senda
英美 千田
Hideki Sasaki
佐々木  秀樹
Masahito Hashimoto
雅人 橋本
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH10200128A publication Critical patent/JPH10200128A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To joint only a specified points surely without jointing a rocking part, in a manufacturing method for a semiconductor sensor which comprises a process where a semiconductor substrate having a rocking part is jointed to a glass substrate by anode jointing. SOLUTION: On a hot plate 18, a glass substrate 12 and a silicon substrate 13 are provided. A DC power source 19 is connected through a switch 23 which is opened/closed by a control circuit 22. Such pulse voltage as formed by switching is applied between both substrates 12 and 13. Here, each apply time period of pulse voltage is set to less than one fourth of resonance cycle of a weight part 15, while an application cycle of pulse voltage set to the resonance cycle of the weight part 15 or above.

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】本発明は、揺動部を備える半
導体基板をガラス基板に陽極接合により接合する工程を
備える半導体センサ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 semiconductor sensor including a step of joining a semiconductor substrate having a swinging portion to a glass substrate by anodic bonding.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、半導体センサは種々提案され
ており、同様に、半導体センサの製造方法も種々提案さ
れている。特に、梁構造を有する加速度センサ等の力学
量センサとしては、図15に示す構造のものが一般に知
られている。図15は一般的な加速度センサの構造を示
す斜視図であり、図16は図15の16−16線に沿っ
た断面図である。
2. Description of the Related Art Conventionally, various semiconductor sensors have been proposed, and similarly, various methods for manufacturing semiconductor sensors have been proposed. Particularly, as a mechanical quantity sensor such as an acceleration sensor having a beam structure, a mechanical quantity sensor having a structure shown in FIG. 15 is generally known. FIG. 15 is a perspective view showing a structure of a general acceleration sensor, and FIG. 16 is a sectional view taken along line 16-16 of FIG.

【0003】図15に示すように、この加速度センサ1
1は基本的に、ガラス基板12及びシリコン基板13を
有して構成される。シリコン基板13は、薄膜状をなす
とともに可撓性を有する4本の梁14と、同梁14に支
持された重り部15とを備える。
[0003] As shown in FIG.
1 basically includes a glass substrate 12 and a silicon substrate 13. The silicon substrate 13 includes four beams 14 having a thin film shape and having flexibility, and a weight portion 15 supported by the beams 14.

【0004】また、ガラス基板12の上部には、図16
に示すように掘り込み部16が形成され、シリコン基板
13の重り部15とガラス基板12との間には所定のク
リアランス、例えば4〜8μmが設けられている。こう
したクリアランスを通じて、これら重り部15とガラス
基板12との間には所定の静電容量が形成されている。
[0004] Further, on the upper part of the glass substrate 12, FIG.
As shown in FIG. 1, a dug portion 16 is formed, and a predetermined clearance, for example, 4 to 8 μm is provided between the weight portion 15 of the silicon substrate 13 and the glass substrate 12. Through such a clearance, a predetermined capacitance is formed between the weight portion 15 and the glass substrate 12.

【0005】こうした構造を有する加速度センサ11に
あっては、図面上下方向に加速度を受けることにより各
梁14が撓み、同加速度の大きさに応じて重り部15は
上下に揺動する。これにより、静電容量式センサの場
合、重り部15とガラス基板12との距離が変化し、両
者12,13間の静電容量が変化する。この静電容量の
変化量に基づき、加速度が検出される。
In the acceleration sensor 11 having such a structure, each beam 14 is bent by receiving acceleration in the vertical direction in the drawing, and the weight portion 15 swings up and down according to the magnitude of the acceleration. As a result, in the case of a capacitance type sensor, the distance between the weight portion 15 and the glass substrate 12 changes, and the capacitance between the weights 12 and 13 changes. The acceleration is detected based on the amount of change in the capacitance.

【0006】一般に、このように揺動可能な重り部15
を備える加速度センサ11は、陽極接合により以下のよ
うに形成される。図16に示すように、ガラス基板12
及びシリコン基板13を陽極接合で接合部17において
のみ接合するために、ホットプレート18上にガラス基
板12及びシリコン基板13を順に配設し、ホットプレ
ート18及びシリコン基板13に直流電源19を接続す
る。接続される電源19の極性は、ガラス基板12に対
してマイナス電極、シリコン基板13に対してプラス電
極である。
Generally, the swingable weight portion 15
Is formed as follows by anodic bonding. As shown in FIG.
In order to join the silicon substrate 13 only at the joint 17 by anodic bonding, the glass substrate 12 and the silicon substrate 13 are arranged on the hot plate 18 in order, and a DC power supply 19 is connected to the hot plate 18 and the silicon substrate 13. . The polarity of the connected power supply 19 is a negative electrode for the glass substrate 12 and a positive electrode for the silicon substrate 13.

【0007】図17に示すように、両基板12,13に
対して印加される電圧の大きさは1000Vであり、そ
の電圧は30分間印加される。その間、ガラス基板12
及びシリコン基板13はホットプレート18により約4
50℃に加熱された状態に保たれる。このような状態で
シリコン基板13ガラス基板12が接合されるプロセス
が一般に以下のように考えられている。
As shown in FIG. 17, the voltage applied to both substrates 12 and 13 is 1000 V, and the voltage is applied for 30 minutes. Meanwhile, the glass substrate 12
And the silicon substrate 13 is about 4
It is kept heated to 50 ° C. The process of bonding the silicon substrate 13 and the glass substrate 12 in such a state is generally considered as follows.

【0008】ガラス基板12はNa+イオンを含み、同
Na+イオンはマイナス電極付近、即ち図面下方へ向か
って移動する。そのイオンの移動に伴いジュール熱が発
生し、ガラス基板12の接合面の温度が融点付近まで上
昇する。
The glass substrate 12 contains Na.sup. + Ions, and the Na.sup. + Ions move near the negative electrode, ie, move downward in the drawing. Joule heat is generated with the movement of the ions, and the temperature of the bonding surface of the glass substrate 12 rises to near the melting point.

【0009】そして、図18(a)に示すように、両電
極12,13間に空間電荷層20が形成され、同空間電
荷層20において静電引力が発生する。その静電引力に
より、ガラス基板12とシリコン基板13とが互いに引
きつけられ、両者12,13の表面のOH基が結合す
る。続いて、両基板12,13間におけるH2Oを取り
除くことにより、両基板12,13は、図18(b)に
示すようにシリコン及び酸素間の共有結合(Si−O)
によって接合される。
Then, as shown in FIG. 18A, a space charge layer 20 is formed between the electrodes 12 and 13, and an electrostatic attraction is generated in the space charge layer 20. The glass substrate 12 and the silicon substrate 13 are attracted to each other by the electrostatic attraction, and the OH groups on the surfaces of both the substrates 12 and 13 are bonded. Subsequently, by removing H 2 O between the two substrates 12 and 13, the two substrates 12 and 13 become covalently bonded between silicon and oxygen (Si—O) as shown in FIG.
Joined by.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】シリコン基板13及び
ガラス基板12は上記のように陽極接合で接合される。
ところが、陽極接合の際に印加される高電圧に起因して
比較的大きな引力が生じ、揺動可能な重り部15がその
引力によりガラス基板12へ向かって引きつけられ、同
重り部15がガラス基板12に対して接合されてしまう
おそれがある。このような場合には、重り部15が揺動
不能となり、加速度センサ11として機能しないことと
なる。
The silicon substrate 13 and the glass substrate 12 are bonded by anodic bonding as described above.
However, a relatively large attractive force is generated due to the high voltage applied at the time of the anodic bonding, and the swingable weight portion 15 is attracted toward the glass substrate 12 by the attractive force, and the weight portion 15 is attached to the glass substrate. 12 may be joined. In such a case, the weight portion 15 cannot swing and cannot function as the acceleration sensor 11.

【0011】本発明は前述した実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、揺動部を備える半導体基板をガ
ラス基板に陽極接合により接合する工程を含む半導体セ
ンサの製造方法において、揺動部を接合することなく、
所定箇所のみを的確に接合することのできる半導体セン
サの製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor sensor including a step of joining a semiconductor substrate having a swing portion to a glass substrate by anodic bonding. Without joining the parts
It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor sensor that can accurately join only predetermined portions.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の発明は、揺動可能な揺動部を備
えた半導体基板を、ガラス基板に陽極接合により接合
し、揺動部とガラス基板との間に所定のクリアランスを
形成する半導体センサの製造方法であって、揺動部の振
動が維持されるように、電圧値の変化を伴う電圧を両基
板間に印加することを趣旨とする。
According to a first aspect of the present invention, a semiconductor substrate having a swingable swing portion is bonded to a glass substrate by anodic bonding. A method for manufacturing a semiconductor sensor in which a predetermined clearance is formed between an oscillating portion and a glass substrate, wherein a voltage accompanied by a change in a voltage value is applied between both substrates so that oscillation of the oscillating portion is maintained. The purpose is to do.

【0013】上記の構成によれば、半導体基板及びガラ
ス基板間に印加される電圧の値は変化するが、両基板の
接合面においては、所定値以上の電圧が印加されること
で接合が進行する。これに対して、揺動部は電圧値に対
応した引力を受ける。即ち、電圧値が大きい場合にはそ
の引力は大きく、電圧値がゼロである場合にはその力は
生じない。揺動部はこのような力を受けることにより、
ガラス基板へ近づく方向或いはガラス基板から離間する
方向へ揺動する。従って、揺動部はガラス基板側へ向か
う力を常時受けることなく、振動した状態が維持され
る。即ち、揺動部はガラス基板に対して接合されること
はない。
According to the above configuration, although the value of the voltage applied between the semiconductor substrate and the glass substrate changes, the bonding proceeds on the bonding surface of the two substrates by applying a voltage equal to or higher than a predetermined value. I do. On the other hand, the oscillating portion receives an attractive force corresponding to the voltage value. That is, when the voltage value is large, the attractive force is large, and when the voltage value is zero, the attractive force is not generated. The swinging part receives such a force,
It swings in a direction approaching the glass substrate or in a direction away from the glass substrate. Therefore, the oscillating portion does not always receive the force toward the glass substrate, and the oscillating state is maintained. That is, the swinging part is not joined to the glass substrate.

【0014】請求項2に記載の発明は、陽極接合電圧の
印加時間幅を揺動部の共振周期の4分の1未満としたこ
とを趣旨とする。上記の構成によれば、揺動部は電圧が
印加される時間幅又は電圧が印加されない時間幅に応じ
てガラス基板へ近づく方向或いはガラス基板から離間す
る方向へ揺動する。印加時間幅は共振周期の4分の1未
満であるため、揺動部が初期位置からガラス基板へ最も
近づく位置に達する前に電圧の印加が停止される。
[0014] The invention according to claim 2 is characterized in that the application time width of the anodic bonding voltage is set to less than a quarter of the resonance period of the oscillating portion. According to the above configuration, the swing unit swings toward the glass substrate or away from the glass substrate according to the time width during which the voltage is applied or the time width during which the voltage is not applied. Since the application time width is less than a quarter of the resonance period, the application of the voltage is stopped before the swinging portion reaches the position closest to the glass substrate from the initial position.

【0015】請求項3に記載の発明は、陽極接合電圧の
印加周期を揺動部の共振周期以上としたことを趣旨とす
る。上記の構成によれば、揺動部の振動は共振すること
はなく、印加電圧による揺動部の変位の増大が小さく抑
制される。また、印加周期が充分に長ければ、その期間
に揺動部は確実に初期位置に戻される。
The invention described in claim 3 is characterized in that the application cycle of the anode junction voltage is set to be equal to or longer than the resonance cycle of the oscillating section. According to the above configuration, the oscillation of the oscillating portion does not resonate, and the increase in the displacement of the oscillating portion due to the applied voltage is suppressed to a small extent. In addition, if the application cycle is sufficiently long, the oscillating portion is reliably returned to the initial position during that period.

【0016】請求項4に記載の発明は、揺動可能な揺動
部を備えた半導体基板を、ガラス基板に陽極接合により
接合し、揺動部とガラス基板との間に所定のクリアラン
スを形成する半導体センサの製造方法であって、揺動部
を半導体基板の接合部に対して絶縁層を介して接続した
状態で、半導体基板とガラス基板とを陽極接合すること
を趣旨とする。
According to a fourth aspect of the present invention, a semiconductor substrate having a swingable swing portion is joined to a glass substrate by anodic bonding to form a predetermined clearance between the swing portion and the glass substrate. In a method for manufacturing a semiconductor sensor, a semiconductor substrate and a glass substrate are anodic-bonded in a state where the swinging portion is connected to a bonding portion of the semiconductor substrate via an insulating layer.

【0017】上記の構成によれば、半導体基板及びガラ
ス基板間に電圧が印加されることにより、接合部におい
て陽極接合が行われるのに対して、揺動部が絶縁層を介
して接合部(電圧印加部分)と接続されているため、揺
動部とガラス基板の間に印加される電圧は極めて小さく
なる。従って、揺動部は半導体基板及びガラス基板間に
印加される電圧の影響を受けることが防止される。
According to the above configuration, while a voltage is applied between the semiconductor substrate and the glass substrate, anodic bonding is performed at the bonding portion. (Voltage applying portion), the voltage applied between the oscillating portion and the glass substrate becomes extremely small. Therefore, the swing portion is prevented from being affected by the voltage applied between the semiconductor substrate and the glass substrate.

【0018】請求項5に記載の発明は、揺動可能な揺動
部を備えた半導体基板を、ガラス基板に陽極接合により
接合し、揺動部とガラス基板との間に所定のクリアラン
スを形成する半導体センサの製造方法であって、ガラス
基板の揺動部に対応する部分のNa+イオン濃度を選択
的に低減させた後に、半導体基板とガラス基板とを陽極
接合することを趣旨とする。
According to a fifth aspect of the present invention, a semiconductor substrate having a swingable swing portion is joined to a glass substrate by anodic bonding, and a predetermined clearance is formed between the swing portion and the glass substrate. A semiconductor sensor manufacturing method according to claim 1, wherein the semiconductor substrate and the glass substrate are anodically bonded after selectively reducing the Na + ion concentration in a portion corresponding to the oscillating portion of the glass substrate.

【0019】上記の構成によれば、ガラス基板におい
て、Na+イオンの濃度は揺動部に対応する部分で相対
的に低く、接合部で相対的に高く設定される。半導体基
板及びガラス基板の接合はNa+イオンの移動に基づい
て行われるため、Na+イオンの濃度が高い接合部は半
導体基板に対して接合され易い。これに対して、Na+
イオンの濃度が低い部分は半導体基板に対して接合され
難い状態となる。
According to the above configuration, in the glass substrate, the concentration of Na + ions is set relatively low at the portion corresponding to the oscillating portion and set relatively high at the joint. Since the semiconductor substrate and the bonding of the glass substrate is carried out based on the movement of Na + ions, high joint concentration of Na + ions tends to be bonded to the semiconductor substrate. On the other hand, Na +
A portion having a low ion concentration is hardly bonded to the semiconductor substrate.

【0020】請求項6に記載の発明は、揺動可能な揺動
部を備えた半導体基板を、ガラス基板に陽極接合により
接合し、揺動部とガラス基板との間に所定のクリアラン
スを形成する半導体センサの製造方法であって、ガラス
基板上の半導体基板との接合部に絶縁体層と導電ガラス
層とを順次積層形成し、導電ガラス層を基準として半導
体基板及びガラス基板に対しほぼ同電位の電圧を印加し
て陽極接合することを趣旨とする。
According to a sixth aspect of the present invention, a semiconductor substrate having a swingable swing portion is joined to a glass substrate by anodic bonding, and a predetermined clearance is formed between the swing portion and the glass substrate. A method for manufacturing a semiconductor sensor, comprising: sequentially forming an insulator layer and a conductive glass layer on a bonding portion of the glass substrate with the semiconductor substrate; The purpose is to apply anodic bonding by applying a potential voltage.

【0021】上記の構成によれば、半導体基板及び導電
ガラス層間には電位差が生じるため、両者は陽極接合に
より接合されるが、半導体基板及びガラス基板はほぼ同
電位であり、半導体基板が含む揺動部も両基板と同電位
となる。このため、揺動部及びガラス基板間には電気的
な作用、例えば引力等が生じることはない。
According to the above configuration, since a potential difference is generated between the semiconductor substrate and the conductive glass layer, the two are joined by anodic bonding. However, the semiconductor substrate and the glass substrate have substantially the same potential, and the semiconductor substrate and the glass substrate have the same potential. The moving part also has the same potential as both substrates. Therefore, no electric action, for example, an attractive force is generated between the swinging portion and the glass substrate.

【0022】請求項7に記載の発明は、揺動可能な揺動
部を備えた半導体基板を、ガラス基板に陽極接合により
接合し、揺動部とガラス基板との間に所定のクリアラン
スを形成する半導体センサの製造方法であって、揺動部
とガラス基板との対向面の少なくとも一方に微小突起を
形成した後、陽極接合を行うことを趣旨とする。
According to a seventh aspect of the present invention, a semiconductor substrate having a swingable swing portion is joined to a glass substrate by anodic bonding, and a predetermined clearance is formed between the swing portion and the glass substrate. In the method of manufacturing a semiconductor sensor described above, it is intended that anodic bonding is performed after forming minute projections on at least one of the opposing surfaces of the oscillating portion and the glass substrate.

【0023】上記の構成によれば、半導体基板及びガラ
ス基板間に電圧が印加され、両基板間に引力が作用する
ことにより、揺動部はガラス基板側に引っ張られ、同揺
動部はガラス基板側へ近づく。ここで、その揺動部の変
位が大きな場合には、揺動部及び突起、或いは突起及び
ガラス基板が互いに接し得る。このとき、たとえ微小突
起が接合されても、同突起の接触面積は小さいため、そ
の接触面に作用する接合力は小さなものとなる。従っ
て、半導体基板及びガラス基板に対する電圧の印加を停
止させることで、突起との接合は剥がれ、揺動部は初期
位置へ戻ることが可能となる。
According to the above arrangement, a voltage is applied between the semiconductor substrate and the glass substrate, and an attractive force acts between the two substrates, whereby the rocking portion is pulled toward the glass substrate, and the rocking portion is made of glass. Approaching the substrate side. Here, when the displacement of the oscillating portion is large, the oscillating portion and the projection, or the projection and the glass substrate may be in contact with each other. At this time, even if the minute projections are joined, the contact area of the projections is small because the contact area of the projections is small. Therefore, by stopping the application of the voltage to the semiconductor substrate and the glass substrate, the bonding with the projection is released, and the swinging portion can return to the initial position.

【0024】請求項8に記載の発明は、揺動可能な揺動
部を備えた半導体基板を、ガラス基板に陽極接合により
接合し、揺動部とガラス基板との間に所定のクリアラン
スを形成する半導体センサの製造方法であって、揺動部
とガラス基板との対向面の少なくとも一方に可溶性の薄
膜を形成し、半導体基板とガラス基板とを陽極接合した
後、薄膜を除去することを趣旨とする。
According to an eighth aspect of the present invention, a semiconductor substrate having a swingable swing portion is joined to a glass substrate by anodic bonding, and a predetermined clearance is formed between the swing portion and the glass substrate. A method of manufacturing a semiconductor sensor, comprising: forming a soluble thin film on at least one of the opposing surfaces of the oscillating portion and the glass substrate; anodically bonding the semiconductor substrate and the glass substrate; and removing the thin film. And

【0025】上記の構成によれば、半導体基板及びガラ
ス基板間に電圧が印加されることにより、揺動部とガラ
ス基板との間に電気的な作用、例えば引力が生じるた
め、揺動部はガラス基板側へ引っ張られ、揺動部はガラ
ス基板へ近づくこととなる。ここで、揺動部の変位が大
きい場合であっても、揺動部及びガラス基板間には薄膜
が介在されるため、両者が直接接触することはない。た
とえ、揺動部及び薄膜、或いは薄膜及びガラス基板が互
いに接合されても、薄膜を溶融することにより、揺動部
とガラス基板とは互いに離間可能となり、揺動部は初期
位置へ戻ることが可能となる。
According to the above configuration, when a voltage is applied between the semiconductor substrate and the glass substrate, an electric action, for example, an attractive force is generated between the swinging portion and the glass substrate. The oscillating portion is pulled toward the glass substrate and comes closer to the glass substrate. Here, even if the displacement of the oscillating portion is large, since the thin film is interposed between the oscillating portion and the glass substrate, they do not come into direct contact with each other. Even if the oscillating portion and the thin film or the thin film and the glass substrate are bonded to each other, the oscillating portion and the glass substrate can be separated from each other by melting the thin film, and the oscillating portion can return to the initial position. It becomes possible.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る半導体セン
サの製造方法を具体化した実施形態について図面を参照
して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying a method for manufacturing a semiconductor sensor according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0027】(第1の実施形態)この実施形態により製
造される加速度センサは静電容量型であり、図15に示
す従来の加速度センサ11と同様の形状をなすととも
に、加速度を検出するための動作等も従来の加速度セン
サ11と同様である。従って、従来の加速度センサ11
と同一の部材には同一の番号を付し、その説明を省略
し、同センサの製造方法についてのみ説明する。
(First Embodiment) An acceleration sensor manufactured according to this embodiment is of a capacitance type, and has the same shape as the conventional acceleration sensor 11 shown in FIG. The operation and the like are the same as those of the conventional acceleration sensor 11. Therefore, the conventional acceleration sensor 11
The same members as those described above are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and only a method of manufacturing the same sensor will be described.

【0028】図1は、本実施形態の製造方法によってシ
リコン基板13及びガラス基板12間を陽極接合するた
めの装置構成の概要を示す。陽極接合に際しては、同図
に示すように、ホットプレート18上にガラス基板12
及びシリコン基板13を配設する。ここで、重り部15
とガラス基板12との間には所定のクリアランス、例え
ば4〜8μmが設けられている。このクリアランスの分
だけ、重り部15は図面上下方向に揺動可能となってい
る。また、直流電源19をシリコン基板13及びホット
プレート18に接続する。電源19の極性はガラス基板
12に対してマイナス電極であり、シリコン基板13に
対してプラス電極である。同電源19とシリコン基板1
3との間に、制御回路22により開閉制御されるスイッ
チ23を介在させる。
FIG. 1 shows an outline of an apparatus configuration for anodic bonding between a silicon substrate 13 and a glass substrate 12 by the manufacturing method of the present embodiment. At the time of anodic bonding, the glass substrate 12 is placed on a hot plate 18 as shown in FIG.
And a silicon substrate 13 are provided. Here, the weight 15
A predetermined clearance, for example, 4 to 8 μm, is provided between the substrate and the glass substrate 12. The weight 15 can swing up and down in the drawing by the clearance. Further, a DC power supply 19 is connected to the silicon substrate 13 and the hot plate 18. The polarity of the power supply 19 is a negative electrode with respect to the glass substrate 12 and a positive electrode with respect to the silicon substrate 13. Power supply 19 and silicon substrate 1
A switch 23 controlled to be opened and closed by the control circuit 22 is interposed between the control circuit 22 and the control circuit 3.

【0029】制御回路22がスイッチを開閉制御するこ
とにより、シリコン基板13及びガラス基板12に対し
て間欠的に電圧が印加される。通常であれば、前述のよ
うに、シリコン基板13及びガラス基板12の接合部1
7に対して所定期間、例えば30分間にわたって連続的
に電圧が印加されることにより、両基板12,13は互
いに陽極接合される。
When the control circuit 22 controls the opening and closing of the switches, a voltage is intermittently applied to the silicon substrate 13 and the glass substrate 12. Normally, as described above, the bonding portion 1 between the silicon substrate 13 and the glass substrate 12 is used.
By applying a voltage to the substrate 7 continuously for a predetermined period, for example, 30 minutes, the two substrates 12 and 13 are anodically bonded to each other.

【0030】図2は、本実施形態において両基板12,
13に対し印加される電圧の波形を示す。図2に示すよ
うに、電圧波形は矩形のパルス状をなし、その振幅は1
000V、パルス幅(印加時間幅)はt1、また周期時
間はt2となっている。ここで、参考までに重り部15
の共振周波数を有する波形を2点鎖線で示す。重り部1
5の共振周波数をf1とすると、その逆数である共振周
期T1(=1/f1)に対して、上記電圧の各印加時間
幅t1は共振周期T1の4分の1未満に設定されてい
る。また、同電圧の上記周期時間t2は、この重り部1
5の共振周期T1以上に設定されている。
FIG. 2 shows both substrates 12 and 12 in this embodiment.
13 shows a waveform of a voltage applied to the sample No. 13. As shown in FIG. 2, the voltage waveform has a rectangular pulse shape, and its amplitude is 1
000 V, the pulse width (application time width) is t1, and the cycle time is t2. Here, weight part 15 for reference
The waveform having the resonance frequency is indicated by a two-dot chain line. Weight part 1
Assuming that the resonance frequency of No. 5 is f1, the application time width t1 of the voltage is set to be less than one quarter of the resonance period T1 with respect to the resonance period T1 (= 1 / f1) which is the reciprocal thereof. The period t2 of the same voltage corresponds to the weight 1
5 is set to be equal to or longer than the resonance period T1.

【0031】シリコン基板13及びガラス基板12間に
は陽極接合電圧がこうした態様で間欠的に印加されるこ
ととなる。陽極接合は不可逆的な接合であり、陽極接合
電圧が連続的ではなくこうして間欠的に印加されても、
両基板12,13の接合部17では陽極接合が進行す
る。そしてこのとき、両基板12,13間に印加される
電圧の印加時間t1の累積時間が上記所定期間(例えば
30分間)に達することで陽極接合が完了する。
An anodic bonding voltage is intermittently applied between the silicon substrate 13 and the glass substrate 12 in this manner. The anodic bonding is an irreversible bonding, and even if the anodic bonding voltage is not continuous but thus intermittently applied,
The anodic bonding proceeds at the bonding portion 17 between the two substrates 12 and 13. At this time, the anodic bonding is completed when the cumulative time of the application time t1 of the voltage applied between the substrates 12 and 13 reaches the above-mentioned predetermined period (for example, 30 minutes).

【0032】ところで、陽極接合印加電圧は1000V
と高電圧であるため、ガラス基板12と重り部15との
間にクリアランスが設けられていても、両者12,15
間には大きな静電引力が生じる。しかし本実施形態にあ
っては、同電圧の印加時間幅t1において重り部15は
ガラス基板12側へ向かう引力を受けるものの、その後
の電圧開放期間t3において同引力も開放され、図2に
一点鎖線矢印Fにて付記する態様で、元の所定のクリア
ランスが保持された位置に復帰する。しかも本実施形態
にあっては、同電圧の印加周期t2が重り部15の共振
周期T1以上となっていることから、重り部15は上記
引力が開放された後、確実に元の位置まで復帰されるこ
ととなる。
Incidentally, the anodic bonding applied voltage is 1000 V
And a high voltage, even if a clearance is provided between the glass substrate 12 and the weight portion 15,
A large electrostatic attraction occurs between them. However, in the present embodiment, although the weight portion 15 receives the attraction toward the glass substrate 12 during the same voltage application time width t1, the attraction is also released during the subsequent voltage release period t3, and the dashed line in FIG. In the mode indicated by the arrow F, the original clearance returns to the position where the predetermined clearance is held. Moreover, in the present embodiment, since the application period t2 of the same voltage is equal to or longer than the resonance period T1 of the weight portion 15, the weight portion 15 reliably returns to the original position after the attraction is released. Will be done.

【0033】従って、図2に示すような電圧が両基板1
2,13に対して印加されることにより、重り部15は
電圧の印加時間幅t1及び開放期間t3に応じてガラス
基板12へ近づく方向或いは同ガラス基板12から離れ
る方向へ振動する。
Therefore, a voltage as shown in FIG.
The weight portion 15 vibrates in a direction approaching the glass substrate 12 or in a direction away from the glass substrate 12 according to the voltage application time width t1 and the open period t3 by being applied to the glass substrates 12 and 13.

【0034】定常的に重り部15は振動し続けるが、印
加電圧の周期時間t2が重り部15の共振周期時間T1
を外して設定されているため、重り部15はこの印加電
圧によって共振することはなく、重り部15の変位の増
大が共振状態よりも小さく抑制される。その結果、重り
部15がガラス基板12と接触することが極力抑制され
る。
The weight portion 15 continually vibrates, but the cycle time t2 of the applied voltage is longer than the resonance cycle time T1 of the weight portion 15.
, The weight portion 15 does not resonate due to the applied voltage, and an increase in the displacement of the weight portion 15 is suppressed to be smaller than the resonance state. As a result, contact of the weight portion 15 with the glass substrate 12 is suppressed as much as possible.

【0035】このように、本実施形態によれば、陽極接
合電圧を上記態様で印加することにより、重り部15が
ガラス基板に対して接合されることを好適に防止すると
ともに、両基板12,13の接合部17のみを的確に接
合することができる。
As described above, according to the present embodiment, by applying the anodic bonding voltage in the above-described manner, it is possible to suitably prevent the weight portion 15 from being bonded to the glass substrate, Only the 13 joints 17 can be joined accurately.

【0036】また、本実施形態において、陽極接合電圧
の波形は上記矩形波に限らず、図3に示すような三角
波、或いは他の波形であってもよい。このような波形で
あっても、重り部15がガラス基板12に対して接合さ
れることを防止しつつ、接合部17のみを接合すること
ができる。
In the present embodiment, the waveform of the anode junction voltage is not limited to the above-mentioned rectangular wave, but may be a triangular wave as shown in FIG. 3 or another waveform. Even with such a waveform, it is possible to join only the joint 17 while preventing the weight 15 from being joined to the glass substrate 12.

【0037】尚、本実施形態においては、陽極接合電圧
の周期時間t2(t2’)を重り部15の共振周期T1
以上に設定して同重り部15の接合が防止されることを
確実ならしめたが、印加時間幅t1(t1’)を充分に
短くすることで、重り部15の変位量を更に抑制するこ
とができる。また、電圧開放時間t3(t3’)を充分
に長くすることで、その期間に重り部15の変位量をほ
ぼゼロまで収束させることができる。しかしながら、重
り部15の変位量は印加電圧以外にも上記クリアランス
の大きさ、梁14の剛性等に依存する。従って、クリア
ランスが大きい場合、梁14の剛性が比較的高い場合に
は、実用上は電圧の印加時間幅t1(t1’)を共振周
期の2分の1以上に設定しても、周期時間t2を共振周
期T1未満に設定してもよい。
In this embodiment, the cycle time t 2 (t 2 ′) of the anode junction voltage is set to the resonance cycle T 1 of the weight 15.
Although it is ensured that the joining of the weight portions 15 is prevented by the above setting, the displacement amount of the weight portions 15 can be further suppressed by sufficiently shortening the application time width t1 (t1 '). Can be. Further, by making the voltage release time t3 (t3 ′) sufficiently long, the displacement amount of the weight portion 15 can converge to almost zero during that period. However, the amount of displacement of the weight portion 15 depends on the magnitude of the clearance, the rigidity of the beam 14, and the like in addition to the applied voltage. Therefore, when the clearance is large, and when the rigidity of the beam 14 is relatively high, even if the voltage application time width t1 (t1 ′) is set to half or more of the resonance cycle in practice, the cycle time t2 May be set to be less than the resonance period T1.

【0038】また、上記間欠的な波形に限らず、上記に
準じた態様で重り部15及びガラス基板12間の接合を
抑えるべく、電圧値が変化する電圧(直流以外の電圧)
を陽極接合電圧として印加するようにしてもよい。
In addition to the above intermittent waveform, a voltage (a voltage other than DC) at which the voltage value changes in order to suppress the joining between the weight portion 15 and the glass substrate 12 in a manner similar to the above.
May be applied as the anodic bonding voltage.

【0039】(第2の実施形態)この実施形態の製造方
法により製造される加速度センサは歪みゲージ型であ
る。ただし、第1の実施形態により製造される加速度セ
ンサ11と同様の部材については同様の番号を付し、そ
の説明を省略する。
(Second Embodiment) The acceleration sensor manufactured by the manufacturing method of this embodiment is a strain gauge type. However, the same members as those of the acceleration sensor 11 manufactured according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0040】図4は歪みゲージ型加速度センサ24の構
造を示し、図5は図4の5−5線に沿った断面及び陽極
接合態様を示す。図4に示すように、この加速度センサ
24において、重り部15を備えるシリコン基板13と
ガラス基板12とは互いに接合されている。各梁14は
その上面に所定の抵抗値を有する歪みゲージ25を備え
る。また、本実施形態にあっては特に、重り部15と各
梁14との間に、酸化シリコン(SiO2)からなる絶
縁層26を介在せしめ、重り部15とシリコン基板13
の接合部17とを電気的に絶縁している。
FIG. 4 shows the structure of the strain gauge type acceleration sensor 24, and FIG. 5 shows a cross section taken along line 5-5 of FIG. As shown in FIG. 4, in the acceleration sensor 24, the silicon substrate 13 including the weight 15 and the glass substrate 12 are joined to each other. Each beam 14 is provided with a strain gauge 25 having a predetermined resistance value on its upper surface. Further, in the present embodiment, an insulating layer 26 made of silicon oxide (SiO 2 ) is interposed between the weight portion 15 and each of the beams 14, and the weight portion 15 and the silicon substrate 13 are particularly provided.
Is electrically insulated from the bonding portion 17.

【0041】尚、歪みゲージ型の加速度センサにあって
は、加速度センサ24が加速度を受けることにより梁1
4が撓み、重り部15が揺動するときの各梁14に設け
られた歪みゲージ25の抵抗値変化量に基づき加速度が
検知される。
Incidentally, in the case of the strain gauge type acceleration sensor, the beam 1
The acceleration is detected based on the amount of change in the resistance value of the strain gauge 25 provided on each beam 14 when the weight 4 is bent and the weight 15 swings.

【0042】次に、図5に基づき、シリコン基板13及
びガラス基板12の陽極接合について説明する。図5に
示すように、ホットプレート18上にガラス基板12を
配置し、同ガラス基板12上に予め歪みゲージ25及び
絶縁層26が形成されたシリコン基板13を図示のよう
に載置する。そして、この状態において直流電源19を
シリコン基板13及びホットプレート18に接続する。
Next, the anodic bonding of the silicon substrate 13 and the glass substrate 12 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, a glass substrate 12 is placed on a hot plate 18, and a silicon substrate 13 on which a strain gauge 25 and an insulating layer 26 are formed in advance is placed on the glass substrate 12 as shown. Then, in this state, the DC power supply 19 is connected to the silicon substrate 13 and the hot plate 18.

【0043】この状態において、先の図17に示す態様
で陽極接合電圧をシリコン基板13及びガラス基板12
間に印加することにより、両基板12,13は接合部1
7において陽極接合される。
In this state, the anodic bonding voltage is applied to the silicon substrate 13 and the glass substrate 12 in the manner shown in FIG.
By applying the voltage between them, the two substrates 12 and 13 are connected to the joint 1.
At 7 anodically bonded.

【0044】このとき、絶縁層26を介して梁14と重
り部15との間にはコンデンサC1が形成されるととも
に、重り部15とガラス基板12との間のギャップ部分
にはコンデンサC2が形成される。その結果、直流電源
19のプラス電極、梁19、コンデンサC1、重り部1
5、コンデンサC2、ガラス基板12、及び電源19の
マイナス電極という順で電気的な回路が形成される。そ
の回路に印加される電圧は2つのコンデンサC1,C2
により分圧される。ここで、コンデンサC2の面積はコ
ンデンサC1の面積よりも非常に広い(C1の面積≪C
2の面積)ため、コンデンサC2の容量はコンデンサC
1の容量よりも大きい。従って、この容量の比に基づ
き、コンデンサC2に対して分圧される電圧、即ち重り
部15とガラス基板12との間に印加される電圧は極め
て小さくなる。この結果、陽極接合中に重り部15はガ
ラス基板12と接触しないため、同重り部15がガラス
基板12に接合されるという不都合を防止することがで
きるとともに、シリコン基板13及びガラス基板12の
接合部17のみを的確に接合することができる。
At this time, a capacitor C1 is formed between the beam 14 and the weight portion 15 via the insulating layer 26, and a capacitor C2 is formed in a gap between the weight portion 15 and the glass substrate 12. Is done. As a result, the positive electrode of the DC power supply 19, the beam 19, the capacitor C1, the weight 1
5, an electric circuit is formed in the order of the capacitor C2, the glass substrate 12, and the negative electrode of the power supply 19. The voltage applied to the circuit comprises two capacitors C1, C2
Is divided by Here, the area of the capacitor C2 is much larger than the area of the capacitor C1 (the area of C1≪C
2), the capacity of the capacitor C2 is
1 capacity. Therefore, based on this capacitance ratio, the voltage divided into the capacitor C2, that is, the voltage applied between the weight portion 15 and the glass substrate 12 becomes extremely small. As a result, the weight 15 does not come into contact with the glass substrate 12 during the anodic bonding, so that the inconvenience of the weight 15 being bonded to the glass substrate 12 can be prevented, and the bonding between the silicon substrate 13 and the glass substrate 12 can be prevented. Only the portion 17 can be accurately joined.

【0045】なお本実施形態において、重り部15が接
合部17と電気的に絶縁されれば、絶縁層26は上記位
置と異なる位置に形成されてもよい。例えば、図6に示
すように、絶縁層27をシリコン基板13の上部におい
て同基板13の全面にわたって形成してもよい。このよ
うな構成においても、重り部15は両基板12,13に
対して印加される電圧の影響を受けないため、同重り部
15がガラス基板12に接合されることを防止すること
ができる。
In the present embodiment, if the weight 15 is electrically insulated from the joint 17, the insulating layer 26 may be formed at a position different from the above position. For example, as shown in FIG. 6, the insulating layer 27 may be formed over the entire surface of the silicon substrate 13. Even in such a configuration, the weight 15 is not affected by the voltage applied to the substrates 12 and 13, so that the weight 15 can be prevented from being bonded to the glass substrate 12.

【0046】(第3の実施形態)この実施形態の製造方
法により製造される加速度センサは第1の実施形態の加
速度センサ11と同様に静電容量型であり、同一の形状
を有するため、その製造方法に関してのみ説明する。
(Third Embodiment) The acceleration sensor manufactured by the manufacturing method of this embodiment is a capacitance type like the acceleration sensor 11 of the first embodiment and has the same shape. Only the manufacturing method will be described.

【0047】図7は本実施形態に係る加速度センサの製
造工程を示す断面図である。図7(a)に示すように、
ガラス基板12は多数のNa+イオン(図中「+」で表
す)と、同Na+イオンと同数のO2 - イオン(図中
「−」で表す)を含み、Na+イオン及びO2 -イオンは
ガラス基板12内に均一に分布している。
FIG. 7 is a sectional view showing a manufacturing process of the acceleration sensor according to this embodiment. As shown in FIG.
Glass substrate 12 and the number of Na + ions (represented in the figure "+"), the Na + ions as many O 2 - ion - includes (in the figure "" represented by), Na + ions and O 2 - The ions are uniformly distributed in the glass substrate 12.

【0048】図7(b)に示すように、ガラス基板12
の図面下面に、例えばクロム(Cr)等からなる電極2
9を形成する。この電極29は重り部15と対応した位
置にあり、電極29の面積は重り部15の下面の面積よ
りも広い面積を有する。そして、直流電源19をガラス
基板12の上面と電極29とに接続する。接続される電
源19の極性はそれぞれガラス基板12の上面に対して
マイナス電極、下面に対してプラス電極である。
As shown in FIG. 7B, the glass substrate 12
Electrode 2 made of, for example, chromium (Cr)
9 is formed. The electrode 29 is located at a position corresponding to the weight 15, and the area of the electrode 29 is larger than the area of the lower surface of the weight 15. Then, the DC power supply 19 is connected to the upper surface of the glass substrate 12 and the electrode 29. The polarity of the connected power supply 19 is a negative electrode with respect to the upper surface of the glass substrate 12 and a positive electrode with respect to the lower surface.

【0049】そして、ガラス基板12に対して1000
〜2000Vの電圧を所定期間、例えば30分間印加す
る。この電圧の印加は、ガラス基板12を常温から45
0℃に保った状態で行う。上記電圧印加により電極29
付近には強い電界が発生し、その電界によってガラス基
板12内のNa+イオンは同電極29側へ移動する。従
って、ガラス基板12の接合部17と比較して、電極2
9と対応する掘り込み部16では、Na+イオンが大幅
に減少することとなる。
Then, 1000 to the glass substrate 12
A voltage of 20002000 V is applied for a predetermined period, for example, 30 minutes. This voltage is applied when the glass substrate 12 is moved from normal temperature to 45 degrees.
This is performed while maintaining the temperature at 0 ° C. The above voltage application causes the electrode 29
A strong electric field is generated in the vicinity, and the Na + ions in the glass substrate 12 move to the same electrode 29 side by the electric field. Therefore, compared to the joint 17 of the glass substrate 12, the electrode 2
At the dug portion 16 corresponding to 9, Na + ions are significantly reduced.

【0050】次に、上記電極29を除去し、陽極接合を
行うために、図7(c)に示すように、ホットプレート
18、ガラス基板12及びシリコン基板13を順に配設
し、直流電源19をシリコン基板13及びホットプレー
ト18に接続する。
Next, in order to remove the electrode 29 and perform anodic bonding, as shown in FIG. 7C, a hot plate 18, a glass substrate 12, and a silicon substrate 13 are sequentially arranged, and a DC power supply 19 is provided. Is connected to the silicon substrate 13 and the hot plate 18.

【0051】ガラス基板12を450℃程度に加熱した
状態で、シリコン基板13及びガラス基板12間に10
00V程度の電圧が印加されることにより、両基板1
2,13の接合部17において陽極接合が行われる。こ
こで、ガラス基板12の接合部17には充分な数のNa
+イオンが存在するため、同部においてNa+イオンが移
動することにより発熱し、陽極接合が進行する。
While the glass substrate 12 is heated to about 450 ° C., the distance between the silicon substrate 13 and the glass substrate 12 is
When a voltage of about 00 V is applied, both substrates 1
The anodic bonding is performed at the bonding portions 17 of the 2 and 13. Here, the bonding portion 17 of the glass substrate 12 has a sufficient number of Na
Due to the presence of + ions, heat is generated by the movement of Na + ions in the same portion, and anodic bonding proceeds.

【0052】これに対して、両基板12,13に電圧が
印加されているにもかかわらず、掘り込み部16にはN
+イオンが殆ど存在しないことから、同掘り込み部1
6ではNa+イオンが移動せず、発熱することもない。
従って、掘り込み部16において陽極接合は生じ得ない
ため、たとえ重り部15がガラス基板12と接触した状
態であっても、同重り部15がガラス基板12と接合さ
れることを防止することができる。
On the other hand, despite the voltage being applied to both substrates 12 and 13, N
Since there is almost no a + ion,
In No. 6, Na + ions do not move and do not generate heat.
Therefore, since anodic bonding cannot occur in the dug portion 16, even when the weight portion 15 is in contact with the glass substrate 12, it is possible to prevent the weight portion 15 from being bonded to the glass substrate 12. it can.

【0053】なお本実施形態において、ガラス基板12
下面に形成した電極29を、図7(b)に示す位置以外
に形成しても、Na+イオンを予め移動させておくこと
が可能である。例えば、図8(a)に示すように、ガラ
ス基板12の掘り込み部16のみに電極30を形成して
もよい。更に、図8(b)に示すように、ガラス基板1
2の掘り込み部16とガラス基板12下面との両面に電
極29,30を形成してもよい。
In this embodiment, the glass substrate 12
Even if the electrode 29 formed on the lower surface is formed at a position other than the position shown in FIG. 7B, it is possible to move Na + ions in advance. For example, as shown in FIG. 8A, the electrode 30 may be formed only in the dug portion 16 of the glass substrate 12. Further, as shown in FIG.
The electrodes 29 and 30 may be formed on both surfaces of the dug portion 16 and the lower surface of the glass substrate 12.

【0054】(第4の実施形態)この実施形態の製造方
法により製造される加速度センサは第1の実施形態の加
速度センサ11と同様に静電容量型であり同一の形状を
有するが、その接合部付近の構造が第1の実施形態の加
速度センサ11とは異なる。
(Fourth Embodiment) The acceleration sensor manufactured by the manufacturing method of this embodiment is of the capacitance type and has the same shape as the acceleration sensor 11 of the first embodiment. The structure near the part is different from that of the acceleration sensor 11 of the first embodiment.

【0055】本実施形態においては、図9に示すよう
に、低融点ガラス(例えばPYREX#7740)から
なるガラス基板12上には、高融点ガラス(例えば石英
ガラス)からなる第1のガラス膜32と、低融点ガラス
(例えばPYREX#7740)からなる第2のガラス
膜33とが接合されている。ガラス基板12及び第1の
ガラス膜32間の接合と、同第1のガラス膜32及び第
2のガラス膜33間の接合は、高圧での圧接法、又はガ
ラス基板12へ高融点ガラスをスパッタリングすること
により行われる。ガラス基板12及び両ガラス膜32,
3のパターニングはフッ酸溶液又はフッ化アンモニウム
溶液でのエッチング、或いはサンドブラスト等により行
われる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, a first glass film 32 made of a high melting point glass (for example, quartz glass) is formed on a glass substrate 12 made of a low melting point glass (for example, PYREX # 7740). And a second glass film 33 made of a low-melting glass (for example, PYREX # 7740). The bonding between the glass substrate 12 and the first glass film 32 and the bonding between the first glass film 32 and the second glass film 33 are performed by a high pressure welding method or by sputtering high melting point glass onto the glass substrate 12. It is done by doing. A glass substrate 12 and both glass films 32,
The patterning 3 is performed by etching with a hydrofluoric acid solution or an ammonium fluoride solution, or by sandblasting.

【0056】ガラス基板12及び両ガラス膜32,3は
Na+イオンを含むが、融点の違いに起因して異なる特
性を有する。即ち、陽極接合が行われる温度(約450
℃)において、低融点ガラスではNa+イオンが移動し
得ることから、低融点ガラスは良好な導電性を有し、陽
極接合に適した材料である。一方、陽極接合が行われる
温度(約450℃)において、高融点ガラスではNa+
イオンが移動し難くいことから、高融点ガラスは絶縁性
が高く、陽極接合され難い材料である。
The glass substrate 12 and the two glass films 32 and 3 contain Na + ions, but have different characteristics due to a difference in melting point. That is, the temperature at which anodic bonding is performed (about 450
(° C.), Na + ions can move in the low-melting glass, so that the low-melting glass has good conductivity and is a material suitable for anodic bonding. On the other hand, at the temperature at which anodic bonding is performed (about 450 ° C.), Na +
Since ions are hard to move, high melting point glass is a material having high insulating properties and being hard to be anodically bonded.

【0057】ガラス基板12及びシリコン基板13を陽
極接合するに際して、図10に示すように、ホットプレ
ート18上にガラス基板12及びシリコン基板13を設
けるとともに、直流電源19を接続する。接続される電
圧の極性はシリコン基板13及びガラス基板12に対し
てプラス電極であり、第2のガラス膜33に対してマイ
ナス電極である。上記接続により、ガラス基板12及び
シリコン基板13は同電位となり、シリコン基板13と
第2のガラス膜33との間に電位差が生じる。
When anodic bonding the glass substrate 12 and the silicon substrate 13, as shown in FIG. 10, the glass substrate 12 and the silicon substrate 13 are provided on a hot plate 18 and a DC power supply 19 is connected. The polarity of the connected voltage is a positive electrode with respect to the silicon substrate 13 and the glass substrate 12, and a negative electrode with respect to the second glass film 33. With the above connection, the glass substrate 12 and the silicon substrate 13 have the same potential, and a potential difference occurs between the silicon substrate 13 and the second glass film 33.

【0058】こうした電圧印加構造にて先の図17に示
す陽極接合電圧が印加されることにより、電位差を有す
るシリコン基板13と第2のガラス基板12との間で陽
極接合が行われる。このとき、各基板12,13に対し
ては高電圧が印加されるが、重り部15もガラス基板1
2と同電位であるため、重り部15及びガラス基板12
間には電気的な力が作用することはない。
By applying the anodic bonding voltage shown in FIG. 17 by such a voltage applying structure, anodic bonding is performed between the silicon substrate 13 and the second glass substrate 12 having a potential difference. At this time, a high voltage is applied to each of the substrates 12 and 13, but the weight 15 is also applied to the glass substrate 1.
2, the weight 15 and the glass substrate 12
No electrical force acts between them.

【0059】従って、重り部15がガラス基板12に対
して接合されることを防止することができるとともに、
シリコン基板13及び第2のガラス膜33を確実に陽極
接合することができる。
Accordingly, it is possible to prevent the weight portion 15 from being bonded to the glass substrate 12, and
The silicon substrate 13 and the second glass film 33 can be securely anodically bonded.

【0060】なお本実施形態において、第1のガラス膜
32はガラス基板12の両端のみに形成される構成であ
ったが、図11(a),(b),(c)に示す態様で、
第1のガラス膜32を形成してもよい。
In the present embodiment, the first glass film 32 is formed only on both ends of the glass substrate 12, but in the embodiment shown in FIGS. 11 (a), (b) and (c),
The first glass film 32 may be formed.

【0061】特に、図11(a)に示すように、均一の
厚みを有する第1のガラス膜32をガラス基板12上に
形成した後に、同ガラス膜32を切削することにより、
重り部15と対向する位置にあるガラス膜32の厚みを
容易に変更することができる。このような変更によっ
て、重り部15との間に形成されるクリアランスの大き
さを調整することができる。
In particular, as shown in FIG. 11A, after a first glass film 32 having a uniform thickness is formed on the glass substrate 12, the glass film 32 is cut.
The thickness of the glass film 32 at a position facing the weight portion 15 can be easily changed. By such a change, the size of the clearance formed between the weight portion 15 and the weight portion 15 can be adjusted.

【0062】また、図11(a),(b)に示すよう
に、重り部15と対向する位置に第1のガラス膜32が
形成される場合、陽極接合に際して重り部15が第1の
ガラス膜32に接触した状態が保たれても、第1のガラ
ス膜32は絶縁性が高いため、両者15,32が接合さ
れることはない。
As shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), when the first glass film 32 is formed at a position facing the weight portion 15, the weight portion 15 becomes the first glass film at the time of anodic bonding. Even if the first glass film 32 is kept in contact with the film 32, the first glass film 32 has a high insulating property, so that the first glass film 32 and the first glass film 32 are not joined.

【0063】更に、第1のガラス膜32に代えて、陽極
接合が行われる温度においても絶縁性が保持される他の
材料からなる絶縁膜を形成してもよい。例えば、その絶
縁膜としてアルミナ(Al23)、チッ化シリコン(S
34)等のセラミックも適用可能である。この場合に
おいても、図10に示すように電源19を接続し、重り
部15及びガラス基板12を同電位とすることにより、
重り部15がガラス基板12に接合されることを防止す
ることができる。
Further, instead of the first glass film 32, an insulating film made of another material which maintains the insulating property even at the temperature at which the anodic bonding is performed may be formed. For example, alumina (Al 2 O 3 ), silicon nitride (S
Ceramics such as i 3 N 4 ) are also applicable. In this case as well, by connecting the power supply 19 as shown in FIG. 10 and setting the weight 15 and the glass substrate 12 to the same potential,
The weight portion 15 can be prevented from being bonded to the glass substrate 12.

【0064】(第5の実施形態)この実施形態の製造方
法により製造される加速度センサは第1の実施形態の加
速度センサ11と同様に静電容量型でありほぼ同一の形
状を有する。
(Fifth Embodiment) The acceleration sensor manufactured by the manufacturing method of this embodiment is of the capacitance type and has almost the same shape as the acceleration sensor 11 of the first embodiment.

【0065】図12に示すように、この加速度センサ3
4では、重り部15の下面に先端が鋭利な突起35が形
成されている。このピラミッド状をなす突起35は重り
部15の4隅にそれぞれ1つずつ形成される。図13に
突起35を拡大して示す。
As shown in FIG. 12, the acceleration sensor 3
In No. 4, a projection 35 having a sharp tip is formed on the lower surface of the weight portion 15. The pyramid-shaped projections 35 are formed one at each of the four corners of the weight 15. FIG. 13 shows the projection 35 in an enlarged manner.

【0066】突起35を形成する方法は、シリコン基板
13の所定位置に微小のマスクを施した後に、同シリコ
ン基板13をアルカリエッチングすることにより、マス
クを施した位置に突起35が形成される。任意の位置に
突起35を形成する方法としては、マスクを用いること
なく、濃度の低いアルカリ系エッチング液にてシリコン
基板13をエッチングすることによっても突起35を形
成することができる。
The method of forming the projections 35 is such that after applying a minute mask to a predetermined position on the silicon substrate 13, the silicon substrate 13 is alkali-etched to form the projections 35 at the masked position. As a method of forming the protrusion 35 at an arbitrary position, the protrusion 35 can also be formed by etching the silicon substrate 13 with a low-concentration alkaline etching solution without using a mask.

【0067】シリコン基板13及びガラス基板12を陽
極接合するに際して、ホットプレート18上にガラス基
板12及びシリコン基板13を設けるとともに、直流電
源19を接続する。そして、ガラス基板12を450℃
程度に加熱した状態で、ガラス基板12及びシリコン基
板13に対し先の図17に示す電圧が印加されることに
より、両基板12,13はその接合部17において陽極
接合が行われる。
When the silicon substrate 13 and the glass substrate 12 are bonded by anodic bonding, the glass substrate 12 and the silicon substrate 13 are provided on the hot plate 18 and a DC power supply 19 is connected. Then, the glass substrate 12 is heated at 450 ° C.
By applying the voltage shown in FIG. 17 to the glass substrate 12 and the silicon substrate 13 in a state where the substrates 12 and 13 are heated to a certain degree, the anodic bonding is performed at the bonding portion 17 between the substrates 12 and 13.

【0068】このとき、両基板12,13に印加される
電圧により、重り部15は引力を受け、ガラス基板12
側へ引っ張られる。この重り部15の変位が大きい場合
には、突起35がガラス基板12と接触することがあ
る。この接触状態が所定期間継続することにより、突起
35はガラス基板12に陽極接合されてしまう。ところ
が、突起35の先端は鋭利であるため、同突起35とガ
ラス基板12との接合面積は僅かなものであり、両者3
5,12の接合力も小さい。
At this time, the weight portion 15 receives an attractive force by the voltage applied to both substrates 12 and 13,
Pulled to the side. When the displacement of the weight portion 15 is large, the projection 35 may come into contact with the glass substrate 12. When this contact state continues for a predetermined period, the projection 35 is anodically bonded to the glass substrate 12. However, since the tip of the projection 35 is sharp, the bonding area between the projection 35 and the glass substrate 12 is very small.
The bonding strength of 5, 12 is also small.

【0069】即ち、両基板12,13が確実に陽極接合
された後、電圧の印加を停止することにより、梁14の
剛性(バネ定数)によって重り部15には初期位置へ戻
る方向へ復元力が作用する。突起35及びガラス基板1
2間の接合力は非常に小さいため、この復元力によって
突起35の下面はガラス基板12から剥がれ、重り部1
5は初期位置へ戻ることが可能となる。従って、上記突
起35を重り部15に形成することによっても、重り部
15が接合されることを防止することができる。
That is, after the substrates 12 and 13 are securely anodically bonded, the application of the voltage is stopped, so that the rigidity (spring constant) of the beam 14 causes the weight portion 15 to have a restoring force in the direction of returning to the initial position. Works. Projection 35 and glass substrate 1
Since the bonding force between the two is very small, the lower surface of the projection 35 is separated from the glass substrate 12 by this restoring force, and the weight 1
5 can return to the initial position. Accordingly, the formation of the protrusion 35 on the weight portion 15 can also prevent the weight portion 15 from being joined.

【0070】このとき、4つの突起35が剥がれるため
には、以下の式(1)を満たす必要がある。式(1)は
4つの突起35の接合力が重りの復元力よりも小さいこ
とを表す。
At this time, the following equation (1) must be satisfied in order for the four projections 35 to peel off. Equation (1) indicates that the joining force of the four protrusions 35 is smaller than the restoring force of the weight.

【0071】4σs<kd …… (1) ここで、式(1)において、σは突起35の接合強度
(単位面積当たりの接合力)、sは突起35の先端面の
面積、kは梁14のバネ定数、dは重り部15の下面と
ガラス基板12の上面との間の距離を表す。図13に示
すように、突起35の先端面が1辺aの正方形である場
合、上記式(1)に基づきその辺aは以下の式(2)で
表される。
4σs <kd (1) Here, in the equation (1), σ is the bonding strength (bonding force per unit area) of the projection 35, s is the area of the tip end surface of the projection 35, and k is the beam 14 Represents the distance between the lower surface of the weight portion 15 and the upper surface of the glass substrate 12. As shown in FIG. 13, when the tip surface of the protrusion 35 is a square with one side a, the side a is expressed by the following equation (2) based on the above equation (1).

【0072】a<(kd/4σ)1/2 …… (2) 通常の加速度センサは、バネ定数及び距離はそれぞれk
=200(N/m)、距離d=5(μm)程度の値を有
する。このとき、接合強度をσ=1000(kgf/c
2)=100(MPa)と仮定すると、先端面の1辺
aは1(μm)以下であればよいことになる。このよう
な大きさの先端面を有する突起35は、上述したアルカ
リエッチング技術により容易に形成可能である。
A <(kd / 4σ) 1/2 (2) A normal acceleration sensor has a spring constant and a distance of k, respectively.
= 200 (N / m) and the distance d = 5 (μm). At this time, the joining strength is set to σ = 1000 (kgf / c
Assuming that m 2 ) = 100 (MPa), it suffices that one side a of the front end surface be 1 (μm) or less. The protrusion 35 having the tip surface having such a size can be easily formed by the above-described alkali etching technique.

【0073】なお本実施形態において、上記突起35は
ガラス基板12側に形成されてもよい。 (第6の実施形態)この実施形態の製造方法により製造
される加速度センサは第1の実施形態の加速度センサ1
1と同様に静電容量型であり基本的に同一の形状を有す
るため、その製造方法のみについて説明する。
In the present embodiment, the projection 35 may be formed on the glass substrate 12 side. (Sixth Embodiment) The acceleration sensor manufactured by the manufacturing method of this embodiment is the acceleration sensor 1 of the first embodiment.
Since it is of the capacitance type and has basically the same shape as in the case of No. 1, only the manufacturing method thereof will be described.

【0074】図14は本実施形態に係る加速度センサ3
6の製造工程を示す断面図である。図14(a)に示す
ように、ガラス基板12の掘り込み部16にエッチング
により除去可能な犠牲層37を形成する。この犠牲層3
7としては、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、
クロム(Cr)等が使用可能である。
FIG. 14 shows an acceleration sensor 3 according to this embodiment.
It is sectional drawing which shows the manufacturing process of No. 6. As shown in FIG. 14A, a sacrificial layer 37 that can be removed by etching is formed in the dug portion 16 of the glass substrate 12. This sacrificial layer 3
7, titanium (Ti), aluminum (Al),
Chrome (Cr) or the like can be used.

【0075】次に、図14(b)に示すように、ホット
プレート18上にガラス基板12及びシリコン基板13
を設けるとともに、直流電源19を接続する。そして、
ガラス基板12を450℃程度に加熱した状態で、ガラ
ス基板12及びシリコン基板13に対して先の図17に
示す陽極接合電圧が印加されることにより、両基板1
2,13の接合部17において陽極接合が行われる。こ
のとき、その電圧に起因する引力により重り部15はガ
ラス基板12側へ引っ張られる。
Next, as shown in FIG. 14B, a glass substrate 12 and a silicon substrate 13 are placed on a hot plate 18.
And a DC power supply 19 is connected. And
The anodic bonding voltage shown in FIG. 17 is applied to the glass substrate 12 and the silicon substrate 13 in a state where the glass substrate 12 is heated to about 450 ° C.
The anodic bonding is performed at the bonding portions 17 of the 2 and 13. At this time, the weight 15 is pulled toward the glass substrate 12 by the attraction caused by the voltage.

【0076】図14(c)に示すように、重り部15の
変位が大きい場合には、重り部15が犠牲層37と接触
し、犠牲層37に接合されることがある。この状態にお
いて、エッチング溶液で犠牲層37のみを選択的にエッ
チング除去する。このとき、犠牲層37がチタンからな
る場合にはエッチング溶液として塩化水素(HCl)が
使用され、同犠牲層37がアルミニウム又はクロムから
なる場合にはエッチング溶液として濃硫酸(H2SO4
又は濃硝酸(HNO3)が使用される。
As shown in FIG. 14C, when the displacement of the weight 15 is large, the weight 15 may come into contact with the sacrifice layer 37 and be joined to the sacrifice layer 37. In this state, only the sacrificial layer 37 is selectively removed by etching with an etching solution. At this time, when the sacrifice layer 37 is made of titanium, hydrogen chloride (HCl) is used as an etching solution. When the sacrifice layer 37 is made of aluminum or chromium, concentrated sulfuric acid (H 2 SO 4 ) is used as an etching solution.
Alternatively, concentrated nitric acid (HNO 3 ) is used.

【0077】このように、犠牲層37をエッチング除去
することにより、図14(d)に示すように、重り部1
5は梁14の復元力によって初期位置へ戻り、同重り部
15とガラス基板12との間に所定のクリアランスが確
保される。
As described above, by removing the sacrificial layer 37 by etching, as shown in FIG.
5 returns to the initial position by the restoring force of the beam 14, and a predetermined clearance is secured between the weight portion 15 and the glass substrate 12.

【0078】従って、上述したように犠牲層37を形成
し、陽極接合を行った後に、同犠牲層37を除去するこ
とによっても、重り部15が接合されることを防止する
ことができる。
Therefore, by forming the sacrificial layer 37 and performing anodic bonding as described above and removing the sacrificial layer 37, the weight 15 can be prevented from being bonded.

【0079】なお本実施形態において、上記犠牲層37
を構成する材料とエッチング溶液との組み合わせは上記
のもに限らず、シリコン基板13及びガラス基板12を
エッチングすることなく、犠牲層37のみをエッチング
除去可能な組み合わせであればよい。
In this embodiment, the sacrificial layer 37
Are not limited to those described above, and may be any combination that allows only the sacrificial layer 37 to be removed without etching the silicon substrate 13 and the glass substrate 12.

【0080】また、犠牲層37は重り部15側に形成し
てもよいし、ガラス基板12及び重り部15の両方に形
成してもよい。以上、6つの実施形態を例示したが、そ
れらに限定されるものではなく、次のように変更しても
よい。以下の別の実施形態においても上記実施形態と同
様の作用及び効果を得ることができる。
The sacrifice layer 37 may be formed on the weight portion 15 side, or may be formed on both the glass substrate 12 and the weight portion 15. As mentioned above, although six embodiments were illustrated, it is not limited to them and may be changed as follows. In the following another embodiment, the same operation and effect as the above embodiment can be obtained.

【0081】(1)上記静電容量型の加速度センサに歪
みゲージを設けて、歪みゲージ型の加速度センサに変更
してもよい。また、上記歪みゲージ型の加速度センサか
ら歪みゲージを省略することにより、静電容量型の加速
度センサに変更してもよい。
(1) The capacitance type acceleration sensor may be provided with a strain gauge to be changed to a strain gauge type acceleration sensor. Alternatively, the strain gauge type acceleration sensor may be replaced with a capacitance type acceleration sensor by omitting the strain gauge.

【0082】(2)上記各実施形態では、ホットプレー
ト18上にガラス基板12及びシリコン基板13を順に
配設し、両基板12,13の陽極接合を行った。これに
対して、両基板12,13の配置を変更して陽極接合を
行ってもよい。即ち、ホットプレート18上にシリコン
基板13及びガラス基板12を順に配設する。両基板1
2,13をこのように配設することにより、重り部15
にはガラス基板12と離間する方向、即ちガラス基板1
2との接触を妨げる方向へ重力が作用することとなる。
従って、重り部15の接合をより容易に防止することが
できる。
(2) In each of the above embodiments, the glass substrate 12 and the silicon substrate 13 are disposed on the hot plate 18 in order, and the anodic bonding of the substrates 12 and 13 is performed. On the other hand, the anodic bonding may be performed by changing the arrangement of the substrates 12 and 13. That is, the silicon substrate 13 and the glass substrate 12 are sequentially arranged on the hot plate 18. Both substrates 1
By arranging the components 2 and 13 in this manner, the weight 15
In the direction away from the glass substrate 12, ie, the glass substrate 1
Gravity acts in a direction that hinders contact with 2.
Therefore, joining of the weight portions 15 can be more easily prevented.

【0083】(3)第2〜第6の実施形態では、図17
に示す電圧を印加したが、陽極接合が行われる範囲にお
いて電圧の大きさ及び印加期間を任意に変更してもよ
い。尚、特許請求の範囲の請求項に記載されないもので
あって、上記実施形態から把握できる技術的思想につい
て以下にその効果とともに記載する。
(3) In the second to sixth embodiments, FIG.
Is applied, the magnitude of the voltage and the application period may be arbitrarily changed within a range in which the anodic bonding is performed. It should be noted that the technical ideas that are not described in the claims and can be grasped from the above embodiment are described below together with their effects.

【0084】請求項1に記載の半導体センサの製造方法
において、前記陽極接合電圧の印加時間幅を前記揺動部
の共振周期の2分の1未満としたことを特徴とする半導
体センサの製造方法。
The method of manufacturing a semiconductor sensor according to claim 1, wherein the application time width of the anodic bonding voltage is less than half the resonance period of the oscillating portion. .

【0085】上記製造方法においても、揺動部及びガラ
ス基板間の接合を防止することが可能である。
Also in the above manufacturing method, it is possible to prevent bonding between the swinging part and the glass substrate.

【0086】[0086]

【発明の効果】請求項1に記載の発明では、基板の接合
面においては、陽極接合が進行する。これに対して、揺
動部は電圧値に対応した引力に基づき、ガラス基板へ近
づく方向或いはガラス基板から離間する方向へ揺動す
る。従って、揺動部はガラス基板側へ向かう力を常時受
けることなく、振動した状態が維持される。この結果、
揺動部がガラス基板に対して接合されることを防止する
ことができる。
According to the first aspect of the present invention, anodic bonding proceeds on the bonding surface of the substrate. On the other hand, the swing unit swings in a direction approaching the glass substrate or in a direction away from the glass substrate based on an attractive force corresponding to the voltage value. Therefore, the oscillating portion does not always receive the force toward the glass substrate, and the oscillating state is maintained. As a result,
The swinging portion can be prevented from being bonded to the glass substrate.

【0087】請求項2に記載の発明では、揺動部は電圧
が印加される時間幅又は電圧が印加されない時間幅に応
じてガラス基板へ近づく方向或いはガラス基板から離間
する方向へ揺動する。印加時間幅は共振周期の4分の1
未満であるため、揺動部が初期位置からガラス基板へ最
も近づく位置に達する前に電圧の印加が停止される。従
って、揺動部とガラス基板との接触を抑制することがで
きる。
According to the second aspect of the present invention, the swing portion swings in a direction approaching the glass substrate or in a direction away from the glass substrate according to a time width during which a voltage is applied or a time width during which no voltage is applied. The application time width is one quarter of the resonance period
Therefore, the application of the voltage is stopped before the swing portion reaches the position closest to the glass substrate from the initial position. Therefore, contact between the swinging part and the glass substrate can be suppressed.

【0088】請求項3に記載の発明では、揺動部の振動
は共振することはなく、印加電圧による揺動部の変位の
増大が小さく抑制される。また、印加周期が充分に長け
れば、その期間に揺動部は確実に初期位置に戻される。
従って、揺動部及びガラス基板間の接合を更に防止する
ことができる。
According to the third aspect of the invention, the vibration of the swinging portion does not resonate, and the increase in the displacement of the swinging portion due to the applied voltage is suppressed to a small extent. In addition, if the application cycle is sufficiently long, the oscillating portion is reliably returned to the initial position during that period.
Therefore, it is possible to further prevent bonding between the swinging portion and the glass substrate.

【0089】請求項4に記載の発明では、半導体基板及
びガラス基板間に電圧が印加されることにより、接合部
において陽極接合が行われるのに対して、揺動部が絶縁
層を介して接合部(電圧印加部分)と接続されているた
め、揺動部とガラス基板の間に印加される電圧は極めて
小さくなる。従って、揺動部は半導体基板及びガラス基
板間に印加される電圧の影響を受けることなく、所定箇
所のみを接合することができる。請求項5に記載の発明
では、ガラス基板において、揺動部と対応する部分は陽
極接合され難い状態に設定されるため、揺動部及びガラ
ス基板間の接合を確実に防止することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, while a voltage is applied between the semiconductor substrate and the glass substrate, anodic bonding is performed at the bonding portion, whereas the oscillating portion is bonded via the insulating layer. Since it is connected to the portion (voltage applying portion), the voltage applied between the swinging portion and the glass substrate becomes extremely small. Therefore, the swing portion can be joined only at a predetermined position without being affected by the voltage applied between the semiconductor substrate and the glass substrate. According to the fifth aspect of the invention, in the glass substrate, the portion corresponding to the swinging portion is set in a state where it is difficult to perform anodic bonding, so that the joining between the swinging portion and the glass substrate can be reliably prevented.

【0090】請求項6に記載の発明では、揺動部及びガ
ラス基板が同電位となるため、両者間には電気的な作
用、例えば引力等が生じることはない。従って、揺動部
がガラス基板に接触するを防止することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the oscillating portion and the glass substrate have the same potential, there is no electric action, for example, no attractive force between them. Therefore, it is possible to prevent the swinging portion from contacting the glass substrate.

【0091】請求項7に記載の発明では、微小突起が半
導体基板又はガラス基板に接合されても、同突起の接触
面積は小さいため、その接触面に作用する接合力は小さ
なものとなる。従って、半導体基板及びガラス基板に対
する電圧の印加を停止させることで、突起との接合は剥
がれ、揺動部は初期位置へ戻ることができる。
According to the seventh aspect of the present invention, even when the minute projection is bonded to the semiconductor substrate or the glass substrate, the contact area of the projection is small, so that the bonding force acting on the contact surface is small. Therefore, by stopping the application of the voltage to the semiconductor substrate and the glass substrate, the bonding with the projection is released, and the swinging portion can return to the initial position.

【0092】請求項8に記載の発明では、揺動部及び薄
膜、或いは薄膜及びガラス基板が互いに接合されても、
薄膜を溶融することにより、揺動部とガラス基板とは互
いに離間可能となり、揺動部は初期位置へ戻ることがで
きる。
According to the eighth aspect of the present invention, even if the oscillating portion and the thin film or the thin film and the glass substrate are bonded to each other,
By melting the thin film, the oscillating portion and the glass substrate can be separated from each other, and the oscillating portion can return to the initial position.

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

【図1】第1の実施形態の製造方法を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a manufacturing method according to a first embodiment.

【図2】印加電圧の波形を示すタイムチャート。FIG. 2 is a time chart showing a waveform of an applied voltage.

【図3】印加電圧の別の波形を示すタイムチャート。FIG. 3 is a time chart showing another waveform of an applied voltage.

【図4】第2の実施形態の製造方法に基づく加速度セン
サを示す斜視図。
FIG. 4 is a perspective view showing an acceleration sensor based on a manufacturing method according to a second embodiment.

【図5】第2の実施形態の製造方法を示す断面図。FIG. 5 is a sectional view showing the manufacturing method according to the second embodiment;

【図6】第2の実施形態の他の製造方法を示す断面図。FIG. 6 is a sectional view showing another manufacturing method of the second embodiment.

【図7】第3の実施形態の製造方法を示す断面図。FIG. 7 is a sectional view showing the manufacturing method according to the third embodiment;

【図8】電極の他の配置例を示す断面図。FIG. 8 is a sectional view showing another example of the arrangement of electrodes.

【図9】第4の実施形態の製造方法に係るガラス基板を
示す断面図。
FIG. 9 is a sectional view showing a glass substrate according to a manufacturing method of a fourth embodiment.

【図10】第4の実施形態の製造方法を示す断面図。FIG. 10 is a sectional view showing the manufacturing method according to the fourth embodiment;

【図11】ガラス基板の他の構造例を示す断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating another example of the structure of the glass substrate.

【図12】第5の実施形態の製造方法を示す断面図。FIG. 12 is a sectional view showing the manufacturing method according to the fifth embodiment;

【図13】突起の形状を拡大して示す斜視図。FIG. 13 is an enlarged perspective view showing the shape of a projection.

【図14】第6の実施形態の製造方法を示す断面図。FIG. 14 is a sectional view showing the manufacturing method according to the sixth embodiment;

【図15】一般的な加速度センサの構成を示す斜視図。FIG. 15 is a perspective view showing a configuration of a general acceleration sensor.

【図16】同加速度センサの製造方法を示す断面図。FIG. 16 is a sectional view showing the method of manufacturing the acceleration sensor.

【図17】陽極接合時の印加電圧の波形を示すタイムチ
ャート。
FIG. 17 is a time chart showing a waveform of an applied voltage during anodic bonding.

【図18】陽極接合の接合原理を示す略図。FIG. 18 is a schematic view showing a bonding principle of anodic bonding.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,24,31,34…加速度センサ、12…ガラス
基板、13…シリコン基板、18…ホットプレート、1
9…電源、22…制御回路、23…スイッチ、32…第
1のガラス膜、33…第2のガラス膜、35…突起、3
7…犠牲層。
11, 24, 31, 34: acceleration sensor, 12: glass substrate, 13: silicon substrate, 18: hot plate, 1
9 power supply, 22 control circuit, 23 switch, 32 first glass film, 33 second glass film, 35 protrusion, 3
7 ... Sacrificial layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 秀樹 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 橋本 雅人 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車 株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hideki Sasaki 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Inventor Masato Hashimoto 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 揺動可能な揺動部を備えた半導体基板
を、ガラス基板に陽極接合により接合し、前記揺動部と
前記ガラス基板との間に所定のクリアランスを形成する
半導体センサの製造方法であって、 前記揺動部の振動が維持されるように、電圧値の変化を
伴う電圧を前記両基板間に印加することを特徴とする半
導体センサの製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor sensor, comprising: bonding a semiconductor substrate having a swingable swing portion to a glass substrate by anodic bonding to form a predetermined clearance between the swing portion and the glass substrate. A method of manufacturing a semiconductor sensor, comprising applying a voltage with a change in a voltage value between the two substrates so as to maintain the oscillation of the oscillating portion.
【請求項2】 請求項1に記載の半導体センサの製造方
法において、 前記陽極接合電圧の印加時間幅を前記揺動部の共振周期
の4分の1未満としたことを特徴とする半導体センサの
製造方法。
2. The method of manufacturing a semiconductor sensor according to claim 1, wherein an application time width of the anodic bonding voltage is set to be less than a quarter of a resonance period of the oscillating portion. Production method.
【請求項3】 請求項2に記載の半導体センサの製造方
法において、 前記陽極接合電圧の印加周期を前記揺動部の共振周期以
上としたことを特徴とする半導体センサの製造方法。
3. The method of manufacturing a semiconductor sensor according to claim 2, wherein an application cycle of the anode junction voltage is equal to or longer than a resonance cycle of the oscillating portion.
【請求項4】 揺動可能な揺動部を備えた半導体基板
を、ガラス基板に陽極接合により接合し、前記揺動部と
前記ガラス基板との間に所定のクリアランスを形成する
半導体センサの製造方法であって、 前記揺動部を前記半導体基板の接合部に対して絶縁層を
介して接続した状態で、前記半導体基板とガラス基板と
を陽極接合することを特徴とする半導体センサの製造方
法。
4. Production of a semiconductor sensor in which a semiconductor substrate having a swingable swing portion is joined to a glass substrate by anodic bonding, and a predetermined clearance is formed between the swing portion and the glass substrate. A method of manufacturing a semiconductor sensor, comprising: anodically bonding the semiconductor substrate and the glass substrate in a state where the oscillating portion is connected to a bonding portion of the semiconductor substrate via an insulating layer. .
【請求項5】 揺動可能な揺動部を備えた半導体基板
を、ガラス基板に陽極接合により接合し、前記揺動部と
前記ガラス基板との間に所定のクリアランスを形成する
半導体センサの製造方法であって、 前記ガラス基板の前記揺動部に対応する部分のNa+
オン濃度を選択的に低減させた後に、前記半導体基板と
前記ガラス基板とを陽極接合することを特徴とする半導
体センサの製造方法。
5. A method of manufacturing a semiconductor sensor in which a semiconductor substrate having a swingable swinging part is joined to a glass substrate by anodic bonding to form a predetermined clearance between the swinging part and the glass substrate. A semiconductor sensor, comprising: after selectively reducing the Na + ion concentration in a portion of the glass substrate corresponding to the oscillating portion, anodically bonding the semiconductor substrate and the glass substrate. Manufacturing method.
【請求項6】 揺動可能な揺動部を備えた半導体基板
を、ガラス基板に陽極接合により接合し、前記揺動部と
前記ガラス基板との間に所定のクリアランスを形成する
半導体センサの製造方法であって、 前記ガラス基板上の前記半導体基板との接合部に絶縁体
層と導電ガラス層とを順次積層形成し、前記導電ガラス
層を基準として前記半導体基板及び前記ガラス基板に対
しほぼ同電位の電圧を印加して陽極接合することを特徴
とする半導体センサの製造方法。
6. Manufacturing of a semiconductor sensor in which a semiconductor substrate having a swingable swing portion is joined to a glass substrate by anodic bonding, and a predetermined clearance is formed between the swing portion and the glass substrate. A method, wherein an insulating layer and a conductive glass layer are sequentially formed at a joint portion of the glass substrate with the semiconductor substrate, and the semiconductor substrate and the glass substrate are substantially the same with respect to the conductive glass layer. A method for manufacturing a semiconductor sensor, comprising applying anodic bonding by applying a potential voltage.
【請求項7】 揺動可能な揺動部を備えた半導体基板
を、ガラス基板に陽極接合により接合し、前記揺動部と
前記ガラス基板との間に所定のクリアランスを形成する
半導体センサの製造方法であって、 前記揺動部と前記ガラス基板との対向面の少なくとも一
方に微小突起を形成した後、陽極接合を行うことを特徴
とする半導体センサの製造方法。
7. Production of a semiconductor sensor in which a semiconductor substrate having a swingable swing portion is joined to a glass substrate by anodic bonding to form a predetermined clearance between the swing portion and the glass substrate. A method of manufacturing a semiconductor sensor, comprising: forming fine projections on at least one of the opposing surfaces of the oscillating portion and the glass substrate, and then performing anodic bonding.
【請求項8】 揺動可能な揺動部を備えた半導体基板
を、ガラス基板に陽極接合により接合し、前記揺動部と
前記ガラス基板との間に所定のクリアランスを形成する
半導体センサの製造方法であって、 前記揺動部と前記ガラス基板との対向面の少なくとも一
方に可溶性の薄膜を形成し、前記半導体基板と前記ガラ
ス基板とを陽極接合した後、前記薄膜を除去することを
特徴とする半導体センサの製造方法。
8. Manufacturing of a semiconductor sensor in which a semiconductor substrate having a swingable swing portion is joined to a glass substrate by anodic bonding, and a predetermined clearance is formed between the swing portion and the glass substrate. A method, comprising: forming a soluble thin film on at least one of the opposing surfaces of the oscillating portion and the glass substrate; removing the thin film after anodically bonding the semiconductor substrate and the glass substrate. Manufacturing method of a semiconductor sensor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003512723A (en) * 1999-10-19 2003-04-02 イメーゴ・アー・ベー Method for anodic bonding

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