JPH08279444A - 微小構造体およびその製造方法 - Google Patents
微小構造体およびその製造方法Info
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- JPH08279444A JPH08279444A JP7082884A JP8288495A JPH08279444A JP H08279444 A JPH08279444 A JP H08279444A JP 7082884 A JP7082884 A JP 7082884A JP 8288495 A JP8288495 A JP 8288495A JP H08279444 A JPH08279444 A JP H08279444A
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Landscapes
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 無用な接合を避けて、ガラスとシリコンを接
合して簡単に微小構造体を作ることが可能な効率の高い
陽極接合法を提供する。 【構成】 微小な可動部を備えたシリコン基板にガラス
基板１をのせ、容量電極３が前記可動部と正対するよう
に位置合わせを行う。接合終了まで容量電極３はシリコ
ン基板の溝５に形成したアース配線７に接続しておく。
次に両基板を約４００℃に加熱し、ガラス基板１のバイ
アス電極を負に、シリコン基板に約４００Ｖの電圧を加
えると、ガラス中のナトリウムイオンが負のバイアス電
極の方向に移動し、酸素イオンがガラスとシリコンの界
面に残され、酸化シリコンを形成してガラス基板とシリ
コン基板の間に酸素結合を生じて両者を接合する。容量
電極３はシリコンと同電位なので可動部に静電引力は働
かず、無用な接合が生じない。最後に容量電極３のアー
ス接続を切断すると陽極接合は完了する。
合して簡単に微小構造体を作ることが可能な効率の高い
陽極接合法を提供する。 【構成】 微小な可動部を備えたシリコン基板にガラス
基板１をのせ、容量電極３が前記可動部と正対するよう
に位置合わせを行う。接合終了まで容量電極３はシリコ
ン基板の溝５に形成したアース配線７に接続しておく。
次に両基板を約４００℃に加熱し、ガラス基板１のバイ
アス電極を負に、シリコン基板に約４００Ｖの電圧を加
えると、ガラス中のナトリウムイオンが負のバイアス電
極の方向に移動し、酸素イオンがガラスとシリコンの界
面に残され、酸化シリコンを形成してガラス基板とシリ
コン基板の間に酸素結合を生じて両者を接合する。容量
電極３はシリコンと同電位なので可動部に静電引力は働
かず、無用な接合が生じない。最後に容量電極３のアー
ス接続を切断すると陽極接合は完了する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシリコンとガラスよりな
る微小構造体の構造および製造方法に関する。
る微小構造体の構造および製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７に従来のシリコンガラス構造体を示
した。ここに示した構造体は容量型加速度センサに利用
されるものである。構造体の周辺にはガラスとシリコン
を接合するための領域が設けてあり、その内側に設けら
れたギャップ２内に、容量を測定するための電極３およ
びパッド６、配線４等が設けられている。
した。ここに示した構造体は容量型加速度センサに利用
されるものである。構造体の周辺にはガラスとシリコン
を接合するための領域が設けてあり、その内側に設けら
れたギャップ２内に、容量を測定するための電極３およ
びパッド６、配線４等が設けられている。
【０００３】陽極接合は以下のように行われる。第１に
ガラス基板１とシリコンを目合わせする。ついで、ヒー
タの上に乗せ４００度程度に加熱する。次に、ガラスに
マイナス電圧を加えるためのバイアス電極を立て、プラ
スの電圧を加えるためにシリコン基板にプレート状の電
極を接触させる。この状態にて４００ボルトの電圧を両
電極の間に加える。
ガラス基板１とシリコンを目合わせする。ついで、ヒー
タの上に乗せ４００度程度に加熱する。次に、ガラスに
マイナス電圧を加えるためのバイアス電極を立て、プラ
スの電圧を加えるためにシリコン基板にプレート状の電
極を接触させる。この状態にて４００ボルトの電圧を両
電極の間に加える。
【０００４】温度と電圧によってガラス中のナトリウム
イオンがマイナスにバイアスされた電極の方向に移動し
酸素イオンがガラスとシリコン基板の界面に残される。
この酸素イオンは大変活性が高いので、シリコン基板と
反応して酸化シリコンを形成する。以上の結果ガラスと
シリコン基板の間に酸素結合が生じ、両者は接合され
る。
イオンがマイナスにバイアスされた電極の方向に移動し
酸素イオンがガラスとシリコン基板の界面に残される。
この酸素イオンは大変活性が高いので、シリコン基板と
反応して酸化シリコンを形成する。以上の結果ガラスと
シリコン基板の間に酸素結合が生じ、両者は接合され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法で加速度セ
ンサ等可動部のあるデバイスを接合すると、可動部が陽
極接合のために加えられる高電圧によって移動し、スト
ッパであるガラス基板上に設けられた容量電極と接触す
るため、可動電極および容量電極が融着したり損傷する
といった課題があった。また、高電圧を加えられると変
質する材料があると、その材料にダメージが生じるとい
った課題があった。そこで、一般には電極が直接接触す
るのを防ぐため、絶縁性の膜を電極上に設けるとか、突
起を設けるとかの方法を取っていたが、プロセスが複雑
になったりデバイスの歩留りが低下するという課題があ
った。
ンサ等可動部のあるデバイスを接合すると、可動部が陽
極接合のために加えられる高電圧によって移動し、スト
ッパであるガラス基板上に設けられた容量電極と接触す
るため、可動電極および容量電極が融着したり損傷する
といった課題があった。また、高電圧を加えられると変
質する材料があると、その材料にダメージが生じるとい
った課題があった。そこで、一般には電極が直接接触す
るのを防ぐため、絶縁性の膜を電極上に設けるとか、突
起を設けるとかの方法を取っていたが、プロセスが複雑
になったりデバイスの歩留りが低下するという課題があ
った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はシリコンとガラ
ス等を直接接合する陽極接合法において、陽極接合する
ためのバイアス電圧を加えるための電極とは別にガラス
基板上にアース電極あるいはアース配線を設け、そのア
ース電極および配線の電位を制御しながら陽極接合を行
うことを特徴とする陽極接合法。
ス等を直接接合する陽極接合法において、陽極接合する
ためのバイアス電圧を加えるための電極とは別にガラス
基板上にアース電極あるいはアース配線を設け、そのア
ース電極および配線の電位を制御しながら陽極接合を行
うことを特徴とする陽極接合法。
【０００７】シリコンとガラスの直接接合を行った構造
体において、ガラスあるいはシリコン基板上にアース電
極の電位を制御するためのアース配線を有したことを特
徴とするシリコン、ガラス構造体。
体において、ガラスあるいはシリコン基板上にアース電
極の電位を制御するためのアース配線を有したことを特
徴とするシリコン、ガラス構造体。
【０００８】デバイスの周辺領域にアース配線が配置さ
れていることを特徴とする請求項２の構造体。
れていることを特徴とする請求項２の構造体。
【０００９】デバイス周辺部に溝を掘り、その中にアー
ス配線を設けたことを特徴とする請求項３の構造体。
ス配線を設けたことを特徴とする請求項３の構造体。
【００１０】容量電極あるいはアース電極を可動部を持
つ基板とショートするための配線およびコンタクト領域
を有することを特徴とするシリコンガラス構造体。
つ基板とショートするための配線およびコンタクト領域
を有することを特徴とするシリコンガラス構造体。
【００１１】ダイシングにより、アース配線を切断する
工程を有することを特徴とするシリコンガラス構造体の
製造方法である。
工程を有することを特徴とするシリコンガラス構造体の
製造方法である。
【００１２】
【作用】陽極接合に必要なバイアス電極とは別にガラス
基板上に設けられた容量電極をアースするため、シリコ
ン可動部の電位と容量電極の電位を同じにすることが出
来る。静電引力は電位差の無いところには働かないので
可動部は接合中に移動することがない。
基板上に設けられた容量電極をアースするため、シリコ
ン可動部の電位と容量電極の電位を同じにすることが出
来る。静電引力は電位差の無いところには働かないので
可動部は接合中に移動することがない。
【００１３】したがって、可動部と容量電極は接触を起
こさないため両者にダメージが入らない。また、何らか
の原因で両者が接触しても両者が同じ電位に保たれてい
るので、ショートによる融着等が起こらない。
こさないため両者にダメージが入らない。また、何らか
の原因で両者が接触しても両者が同じ電位に保たれてい
るので、ショートによる融着等が起こらない。
【００１４】
（実施例１）図１に、本発明の第１の実施例を示す。
【００１５】実施例は可動部を持つ代表的ガラスシリコ
ン構造体である加速度センサを例にとって説明する。加
速度センサはシリコン基板に設けられた可動電極とガラ
ス基板１上に設けられた容量電極３の間に生じる容量を
検出することによって行われる。容量電極３はガラス基
板１にエッチングによって形成されたギャップ２の中に
形成されている。容量電極にはパッド６が接続されてお
り通常はこのパッドよりセンサ信号が外部とやり取りさ
れる。本実施例ではこの容量電極はアースを行うための
電極を兼ねている。従って、パッドの先にアース配線７
が設けられている。ガラス基板面からアース配線が飛び
出していると接合を行うのにすき間ができて不都合であ
る。それを回避するには図１に示したようにアース配線
はチップ周辺部に設けた溝５の中に設けると効果的であ
る。
ン構造体である加速度センサを例にとって説明する。加
速度センサはシリコン基板に設けられた可動電極とガラ
ス基板１上に設けられた容量電極３の間に生じる容量を
検出することによって行われる。容量電極３はガラス基
板１にエッチングによって形成されたギャップ２の中に
形成されている。容量電極にはパッド６が接続されてお
り通常はこのパッドよりセンサ信号が外部とやり取りさ
れる。本実施例ではこの容量電極はアースを行うための
電極を兼ねている。従って、パッドの先にアース配線７
が設けられている。ガラス基板面からアース配線が飛び
出していると接合を行うのにすき間ができて不都合であ
る。それを回避するには図１に示したようにアース配線
はチップ周辺部に設けた溝５の中に設けると効果的であ
る。
【００１６】図２にそれぞれのアース配線の接続状態と
ウエハー全体の様子を示した。図に見るようにアース配
線７はチップ周辺部に設けられており電気的に接続され
てアース用パッド８に接続される。陽極接合は、このア
ース用パッドをシリコン基板の電位と等しくして行われ
る。
ウエハー全体の様子を示した。図に見るようにアース配
線７はチップ周辺部に設けられており電気的に接続され
てアース用パッド８に接続される。陽極接合は、このア
ース用パッドをシリコン基板の電位と等しくして行われ
る。
【００１７】（実施例２）図３に第２の実施例を示す。
この例は複数の容量電極を持つ場合の例について示して
いる。この場合も第１の実施例と同じように、それぞれ
の容量電極３からパッドに配線４が行われそのパッドか
らアース配線７に結ばれている。この場合それぞれの容
量電極は接合状態でショートしてしまっているが、最終
的にチップをダイシングして切断する際にそのショート
は解除される。
この例は複数の容量電極を持つ場合の例について示して
いる。この場合も第１の実施例と同じように、それぞれ
の容量電極３からパッドに配線４が行われそのパッドか
らアース配線７に結ばれている。この場合それぞれの容
量電極は接合状態でショートしてしまっているが、最終
的にチップをダイシングして切断する際にそのショート
は解除される。
【００１８】（実施例３）図４に貫通穴を持つデバイス
に適用した第３の実施例を示した。この例では、ガラス
基板裏面のギャップの中に設けられた容量電極４５は貫
通穴４３を通してガラス基板表面のパッド４２に電気的
に接続されている。この先にアース配線４１を設ける。
この配線は図２、図３で示したウエハー全体図と同様に
繋がれている。
に適用した第３の実施例を示した。この例では、ガラス
基板裏面のギャップの中に設けられた容量電極４５は貫
通穴４３を通してガラス基板表面のパッド４２に電気的
に接続されている。この先にアース配線４１を設ける。
この配線は図２、図３で示したウエハー全体図と同様に
繋がれている。
【００１９】（実施例４）図５に本発明の第４の実施例
を示した。本実施例ではアース配線を用いてシリコンウ
エハー全体としてアースする代わりにそれぞれのチップ
の部分でシリコン基板に対してショート配線５１を行
い、コンタクト電極５２を介して可動部分を持つシリコ
ン基板に電気的に接触される。このようにすると陽極接
合時に自動的に容量電極３がシリコン基板と同電位に保
たれるので外部アースをする必要が無い。
を示した。本実施例ではアース配線を用いてシリコンウ
エハー全体としてアースする代わりにそれぞれのチップ
の部分でシリコン基板に対してショート配線５１を行
い、コンタクト電極５２を介して可動部分を持つシリコ
ン基板に電気的に接触される。このようにすると陽極接
合時に自動的に容量電極３がシリコン基板と同電位に保
たれるので外部アースをする必要が無い。
【００２０】（実施例５）図６に本発明の第５の実施例
を示した。本実施例はガラス基板と接合するものの特に
容量電極を必要としない場合に有効な方法を示した。そ
の場合には図に示したようにアース電極９をガラス基板
表面に設ける。この場合電極は測定等に使用しないので
パッドが無い。
を示した。本実施例はガラス基板と接合するものの特に
容量電極を必要としない場合に有効な方法を示した。そ
の場合には図に示したようにアース電極９をガラス基板
表面に設ける。この場合電極は測定等に使用しないので
パッドが無い。
【００２１】この電極をシリコン基板と同電位あるいは
特定の電位にして陽極接合を行う。
特定の電位にして陽極接合を行う。
【００２２】
【発明の効果】本発明を利用すると、陽極接合時に可動
部と容量電極の間に静電引力が生じないので、互いに接
触を起こさず、両電極が融着したり損傷したりする事が
ないと言った効果がある。そのため、従来の可動部を持
つ構造体において行われていた、酸化膜あるいは窒化膜
等の接着防止層を設ける必要が無い。また、重り表面に
突起部を設けるなどの措置が行われてきたがその必要が
無い。その他、高電圧が加えられると困るデバイスの構
造あるいは製造方法として利用できる。アース配線は溝
の中にあるため、陽極接合の接合状態に悪影響を与える
ことが無い。
部と容量電極の間に静電引力が生じないので、互いに接
触を起こさず、両電極が融着したり損傷したりする事が
ないと言った効果がある。そのため、従来の可動部を持
つ構造体において行われていた、酸化膜あるいは窒化膜
等の接着防止層を設ける必要が無い。また、重り表面に
突起部を設けるなどの措置が行われてきたがその必要が
無い。その他、高電圧が加えられると困るデバイスの構
造あるいは製造方法として利用できる。アース配線は溝
の中にあるため、陽極接合の接合状態に悪影響を与える
ことが無い。
【図１】本発明の第１の実施例の詳細を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例の全体を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例の全体を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施例の詳細を示す図である。
【図５】本発明の第４の実施例の詳細を示す図である。
【図６】本発明の第５の実施例の詳細を示す図である。
【図７】従来発明を示す図である。
１ ガラス基板 ２ ギャップ ３ 容量電極 ４ 配線 ５ 溝 ６ パッド ７ アース配線 ８ アース用パッド ９ アース電極 ４１ アース配線 ４２ パッド ４３ 貫通穴 ４４ ガラス基板 ４５ 容量電極 ５１ ショート電極 ５２ コンタクト電極
Claims (6)
- 【請求項１】シリコンとガラスの直接接合により形成さ
れる構造体において、ガラスあるいはシリコン基板上に
容量電極あるいはアース電極の電位を制御するためのア
ース配線を有したことを特徴とする微小構造体。 - 【請求項２】デバイスの周辺領域にアース配線が配置さ
れていることを特徴とする請求項１記載の微小構造体。 - 【請求項３】デバイス周辺部に溝を掘り、その中にアー
ス配線を設けたことを特徴とする請求項２記載の微小構
造体。 - 【請求項４】容量電極あるいはアース電極を可動部を持
つ基板とショートするための配線およびコンタクト領域
を有することを特徴とするシリコンとガラスよりなる微
小構造体。 - 【請求項５】ダイシングにより、アース配線を切断する
工程を有することを特徴とするシリコンガラスよりなる
微小構造体の製造方法。 - 【請求項６】陽極接合するためのバイアス電圧を加える
ための電極とは別にガラス基板上にアース電極あるいは
アース配線を設け、そのアース電極および配線の電位を
制御しながらシリコンとガラス等を直接接合する陽極接
合を行うことを特徴とする微小構造体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7082884A JPH08279444A (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | 微小構造体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7082884A JPH08279444A (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | 微小構造体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08279444A true JPH08279444A (ja) | 1996-10-22 |
Family
ID=13786707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7082884A Pending JPH08279444A (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | 微小構造体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08279444A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0943923A1 (en) * | 1998-03-16 | 1999-09-22 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Semiconductor acceleration sensor and manufacturing method thereof |
| KR100446624B1 (ko) * | 2002-02-27 | 2004-09-04 | 삼성전자주식회사 | 양극접합 구조체 및 그 제조방법 |
| CN100358094C (zh) * | 2004-09-10 | 2007-12-26 | 北京工业大学 | 带有悬空可动敏感结构的静电键合工艺 |
| JP2010054210A (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 静電容量型半導体物理量センサの製造方法及び静電容量型半導体物理量センサ |
| JP2010145264A (ja) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Pioneer Electronic Corp | Ｍｅｍｓデバイスの製造方法、ｍｅｍｓデバイスおよび接合マザー基板 |
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| JPH0387029A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-04-11 | Nec Corp | 半導体集積回路 |
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| JPH0685158A (ja) * | 1992-09-07 | 1994-03-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気伝送線路およびその製造方法 |
-
1995
- 1995-04-07 JP JP7082884A patent/JPH08279444A/ja active Pending
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