(57)【要約】      （修正有）【課題】ＭＥＭＳセンサの可撓部の厚さを均一化する。【解決手段】支持部と、錘部と、前記支持部と前記錘部とを連結し前記錘部の運動にともなって変形する可撓部と、が形成されている積層構造体を備え、前記積層構造体は、前記可撓部を構成し下面が平坦である単結晶シリコン層１０と、前記単結晶シリコン層上に積層され前記単結晶シリコン層と異質のＣＭＰストッパ層３０と、を含み、前記ストッパ層の下面と前記単結晶シリコン層の下面とは同一平面に含まれるか、前記ストッパ層の下面は前記単結晶シリコン層の下面から突出している、ＭＥＭＳセンサ。【選択図】図１
2010155299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部と、
錘部と、
前記支持部と前記錘部とを連結し前記錘部の運動にともなって変形する可撓部と、
が形成されている積層構造体を備え、
前記積層構造体は、前記可撓部を構成し下面が平坦である単結晶シリコン層と、前記単結晶シリコン層上に積層され前記単結晶シリコン層と異質のストッパ層と、を含み、
前記ストッパ層の下面と前記単結晶シリコン層の下面とは同一平面に含まれるか、前記ストッパ層の下面は前記単結晶シリコン層の下面から突出している、
ＭＥＭＳセンサ。
【請求項２】
前記ストッパ層は前記錘部の運動にともなって変形しない領域にある、
請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項３】
前記支持部が接着層を介して接着されるパッケージをさらに備え、
前記ストッパ層の下面は、前記支持部の前記パッケージに接着される面において前記単結晶シリコン層の下面から突出している、
請求項１または２に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項４】
前記ストッパ層は導電性を有する貫通電極を構成している、
請求項１から３のいずれか一項に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項５】
前記単結晶シリコン層と前記ストッパ層との間にサイドウォールが形成されている、
請求項１から４のいずれか一項に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項６】
支持部と、錘部と、前記支持部と前記錘部とを連結し前記錘部の運動にともなって変形する可撓部とが形成されている積層構造体を備えるＭＥＭＳの製造方法であって、
前記可撓部となる単結晶シリコンウエハの上面に予め決められた深さの凹部をエッチングによって形成し、
前記凹部内に前記単結晶シリコンウエハとは異質のストッパ層を積層し、
前記単結晶シリコンウエハの下面を少なくとも前記ストッパ層が露出するまで後退させることによって前記可撓部の厚さを調整する、
ことを含むＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項７】
前記単結晶シリコンウエハの上面の前記錘部の運動にともなって変形しない領域に前記凹部を形成する、
請求項６に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項８】
前記ストッパ層をエッチングによって除去することによって前記可撓部の側面を露出させる、
請求項６または７に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項９】
前記凹部内にサイドウォールを形成し、
前記サイドウォールを形成した後に前記ストッパ層を形成する、
請求項６から８のいずれか一項に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項１０】
支持部と、錘部と、前記支持部と前記錘部とを連結し前記錘部の運動にともなって変形する可撓部とが形成されている積層構造体を備えるＭＥＭＳセンサの製造方法であって、
単結晶シリコンウエハの平坦な上面に前記可撓部となるエピタキシャル結晶層を成長させ、
前記エピタキシャル結晶層に通孔を形成し、
前記通孔内に露出した前記単結晶シリコンウエハの表面に前記単結晶シリコンウエハと異質のストッパ層を形成し、
前記単結晶シリコンウエハの下面を前記ストッパ層が露出するまで後退させることによって前記可撓部の厚さを調整する、
ＭＥＭＳセンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）センサおよびＭＥＭＳセンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加速度センサ、振動ジャイロスコープなどの可撓部を備えるＭＥＭＳセンサが知られている（例えば特許文献１、２参照）。このようなＭＥＭＳセンサにおいては、特性のばらつきを抑えるために、可撓部の厚さの寸法精度を高める必要がある。
【特許文献１】特表平１０−５０６７１７号公報
【特許文献２】特表２００２−５００９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、可撓部となる層の表面をＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）によって後退させて可撓部の厚さを調整するとき、目標厚さにＣＭＰの終点を制御することは容易でない。
【０００４】
本発明はこの問題を解決するために創作されたものであって、ＭＥＭＳセンサの可撓部の厚さを均一化することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）上記目的を達成するためのＭＥＭＳセンサは、支持部と、錘部と、前記支持部と前記錘部とを連結し前記錘部の運動にともなって変形する可撓部と、が形成されている積層構造体を備え、前記積層構造体は、前記可撓部を構成し下面が平坦である単結晶シリコン層と、前記単結晶シリコン層上に積層され前記単結晶シリコン層と異質のストッパ層と、を含み、前記ストッパ層の下面と前記単結晶シリコン層の下面とは同一平面に含まれるか、前記ストッパ層の下面は前記単結晶シリコン層の下面から突出している。
【０００６】
本発明によると、可撓部を構成する単結晶シリコン層上に単結晶シリコン層と異質のストッパ層が積層されている。ここで異質とは、少なくともエッチングまたはＣＭＰによって表層を除去するときに他の層に対して除去される速度が遅く、他の層を選択的に除去することが可能な性質をいうものとする。そして単結晶シリコン層と異質のストッパ層の下面と単結晶シリコン層の下面が同一平面に含まれるか、ストッパ層の下面が単結晶シリコン層の下面からわずかに突出している構成であれば、次のようにして単結晶シリコン層の厚さを調整できる。まず単結晶シリコンウエハの上面に予め決められた深さの凹部をエッチングによって形成する。そして、凹部内に単結晶シリコンウエハとは異質のストッパ層を積層する。さらに単結晶シリコンウエハの下面を少なくともストッパ層が露出するまで後退させると、可撓部の厚さを調整することができる。ストッパ層が積層される凹部の深さはエッチングによって正確に調整できる。そして単結晶シリコンウエハを下面から後退させるときにはストッパ層が露出する時点を基準にして終点制御できる。ストッパ層が露出した時点で下面の後退処理を終了させれば、ストッパ層の下面と単結晶シリコン層の下面が同一平面に含まれる厚さに単結晶シリコン層の厚さが調整される。ストッパ層が露出した時点から所定時間経過後に下面の後退処理を終了させれば、ストッパ層の下面が単結晶シリコン層の下面から突出する。すなわち、本発明の構成を備えるＭＥＭＳセンサは、可撓部の厚さを正確に調整できるため、可撓部の厚さを均一化できる。ストッパ層が露出した時点からさらに単結晶シリコン層の下面を後退させる場合には、単結晶シリコン層の厚さを公差範囲で調整できる範囲においてストッパ層が露出した時点からさらに単結晶シリコン層の下面を後退させる時間を短く設定すればよい。なお、本明細書において、ある層に関する上下の面は、その層を下地として積層される他の層との界面を上面とし上面の裏に相当する界面を下面として記載される。
【０００７】
（２）上記目的を達成するためのＭＥＭＳセンサにおいて、前記ストッパ層は前記錘部の運動にともなって変形しない領域にあってもよい。
本発明によると、可撓部に要求される弾性率などの機械特性とは無関係にストッパ層の材質を選定できる。
【０００８】
（３）上記目的を達成するためのＭＥＭＳセンサにおいて、前記支持部が接着層を介して接着されるパッケージをさらに備え、前記ストッパ層の下面は、前記支持部の前記パッケージに接着される面において前記単結晶シリコン層の下面から突出していてもよい。
本発明によると、単結晶シリコン層の下面からわずかに突出しているストッパ層の部分が支持部とパッケージとを接着する際にスペーサとして機能する。したがって本発明によると支持部とパッケージとを結合する接着層の厚さが均一なＭＥＭＳセンサを実現することができる。
【０００９】
（４）上記目的を達成するためのＭＥＭＳセンサにおいて、前記ストッパ層は導電性を有する貫通電極を構成していてもよい。
ストッパ層に貫通電極の機能を付与することによって、ＭＥＭＳセンサの小型化が可能になる。
（５）上記目的を達成するためのＭＥＭＳセンサにおいて、前記単結晶シリコン層と前記ストッパ層との間にサイドウォールが形成されていてもよい。
本発明によると、ストッパ層におけるボイドの発生を防止できる。
【００１０】
（６）上記目的を達成するためのＭＥＭＳセンサの製造方法は、支持部と、錘部と、前記支持部と前記錘部とを連結し前記錘部の運動にともなって変形する可撓部とが形成されている積層構造体を備えるＭＥＭＳの製造方法であって、前記可撓部となる単結晶シリコンウエハの上面に予め決められた深さの凹部をエッチングによって形成し、前記凹部内に前記単結晶シリコンウエハとは異質のストッパ層を積層し、前記単結晶シリコンウエハの下面を少なくとも前記ストッパ層が露出するまで後退させることによって前記可撓部の厚さを調整する、ことを含む。
【００１１】
本発明によると、可撓部となる単結晶シリコンウエハを下面から後退させるときにはストッパ層が露出する時点を基準にして終点制御できる。このため、本発明によると、可撓部の厚さが均一なＭＥＭＳセンサを製造できる。
【００１２】
（７）上記目的を達成するためのＭＥＭＳセンサの製造方法において、前記単結晶シリコンウエハの上面の前記錘部の運動にともなって変形しない領域に前記凹部を形成してもよい。
本発明によると、可撓部に要求される弾性率などの機械特性とは無関係にストッパ層の材質を選定できる。
【００１３】
（８）上記目的を達成するためのＭＥＭＳセンサの製造方法において、前記ストッパ層をエッチングによって除去することによって前記可撓部の側面を露出させてもよい。
本発明では、ストッパ層を完成状態において残存させても良いし、完成前に完全に除去しても良い。
（９）上記目的を達成するためのＭＥＭセンサの製造方法において、前記凹部内にサイドウォールを形成し、前記サイドウォールを形成した後に前記ストッパ層を形成してもよい。。
本発明によると、ストッパ層におけるボイドの発生を防止できる。
【００１４】
（１０）上記目的を達成するためのＭＥＭＳセンサの製造方法は、支持部と、錘部と、前記支持部と前記錘部とを連結し前記錘部の運動にともなって変形する可撓部とが形成されている積層構造体を備えるＭＥＭＳセンサの製造方法であって、単結晶シリコンウエハの平坦な上面に前記可撓部となるエピタキシャル結晶層を成長させ、前記エピタキシャル結晶層に通孔を形成し、前記通孔内に露出した前記単結晶シリコンウエハの表面に前記単結晶シリコンウエハと異質のストッパ層を形成し、前記単結晶シリコンウエハの下面を前記ストッパ層が露出するまで後退させることによって前記可撓部の厚さを調整する。
【００１５】
本発明において、単結晶シリコンウエハの下面を後退させるときに可撓部となるエピタキシャル結晶層自体をストッパとして用いると終点の精度を高めることが困難である。そこでエピタキシャル結晶層の下地として用いられる単結晶シリコンウエハと異質のストッパ層を、エピタキシャル結晶層に形成した通孔内において単結晶シリコンウエハの上面に積層する。すると、単結晶シリコンウエハを下面から後退させるときにはストッパ層が露出する時点を基準にして終点制御できる。このため、本発明によると、可撓部の厚さが均一なＭＥＭＳセンサを製造できる。
【００１６】
尚、請求項に記載された動作の順序は、技術的な阻害要因がない限りにおいて記載順に限定されず、同時に実行されても良いし、記載順の逆順に実行されても良いし、連続した順序で実行されなくても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。尚、各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。
１．第一実施形態
（構成）
本発明のＭＥＭＳセンサの第一実施形態である加速度センサを図１および図２に示す。図１Ａ、図１Ｂは加速度センサのセンサダイ１Ａを示す断面図であってそれぞれ図１Ｃに示すＡＡ線、ＢＢ線の断面図である。図１Ｃはセンサダイ１Ａの上面図である。図２は加速度センサ１を示す断面図である。図１Ａ、図１Ｂおよび図２において、センサダイ１Ａを構成する層の界面は破線で示し、センサダイ１Ａを構成する機能要素の境界は実線で示している。なお、図１Ｃにおいては錘層６０を透視した状態でセンサダイ１Ａを示している。
【００１８】
加速度センサ１は互いに直交する３軸の加速度成分を検出するためのＭＥＭＳセンサである。加速度センサ１は、図２に示すパッケージ１Ｂと、パッケージ１Ｂに収容されたセンサダイ１Ａとを備える。
【００１９】
センサダイ１Ａは、単結晶シリコン層１０と、第一絶縁層２０と、ストッパ層３０と、第二絶縁層４０と、表面導線層５０と、接着層６１と、錘層６０とからなる積層構造体である。単結晶シリコン層１０の厚さは１９．５μｍである。第一絶縁層２０および第二絶縁層４０はシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）からなる。第一絶縁層２０および第二絶縁層４０の厚さはそれぞれ０．５μｍである。ストッパ層３０は単結晶シリコン層１０と第一絶縁層２０とを貫通している。ストッパ層３０はシリコン窒化膜（ＳｉｘＮｙ）からなる。表面導線層５０はアルミニウム（Ａｌ）からなる。表面導線層５０の厚さは０．３μｍである。接着層６１は感光性ポリイミドからなる。接着層６１の厚さは１０μｍである。錘層６０はガラスからなる。錘層６０の厚さは４００μｍである。
【００２０】
加速度センサ１のセンサダイ１Ａは、枠形の支持部Ｓと、支持部Ｓの内側に４カ所の端が結合している十字形の可撓部Ｆと、可撓部Ｆの中央部に結合している錘部Ｍと、可撓部Ｆに設けられた検出手段としてのピエゾ抵抗素子１３１とを備える。
【００２１】
支持部Ｓは図１Ｃに示すように矩形枠の形態を有する。支持部Ｓは単結晶シリコン層１０、第一絶縁層２０、ストッパ層３０および第二絶縁層４０を含む。支持部Ｓは下面がパッケージ１Ｂに固定されるため、実質的に剛体として振る舞う。支持部Ｓにおいてストッパ層３０が単結晶シリコン層１０と第一絶縁層２０とを貫通している。
【００２２】
十字形の可撓部Ｆは両端固定の２つの梁がそれぞれの中央部において互いに結合された形態を有する。可撓部Ｆの上面と下面は平坦である。したがって可撓部Ｆの厚さは一定である。可撓部Ｆは単結晶シリコン層１０と第一絶縁層２０とストッパ層３０と第二絶縁層４０とを含む。可撓部Ｆの中央部においてストッパ層３０が単結晶シリコン層１０と第一絶縁層２０とを貫通している。可撓部Ｆにおいてストッパ層３０は錘部Ｍと接着されている領域にある。
【００２３】
可撓部Ｆは、可撓性を有する膜として振る舞う。可撓部Ｆの４カ所の端は支持部Ｓの内側の４辺に結合している。支持部Ｓは剛体として振る舞うため、加速度センサ１に固定された座標系において可撓部Ｆの端は固定端となる。錘部Ｍは可撓部Ｆにのみ結合し、図２に示すようにパッケージ１Ｂの底面９０ａから浮いているため、可撓部Ｆは加速度センサ１に固定された座標系において錘部Ｍとともに運動する。すなわち可撓部Ｆは錘部Ｍの運動にともなって変形する。ただし、可撓部Ｆの錘部Ｍと接着されている領域（積層方向において接着層６１と重なっている領域）は錘部Ｍの運動にともなって変形しない。可撓部Ｆの錘部Ｍと接着されている領域にストッパ層３０が位置するため、ストッパ層３０の弾性率、靱性等の機械的性質は可撓部Ｆの機械的特性に対して実質的に影響を与えない。
【００２４】
可撓部Ｆの厚さは単結晶シリコン層１０の厚さと第一絶縁層２０の厚さと第二絶縁層４０の厚さの合計である。単結晶シリコン層１０と第一絶縁層２０とにはストッパ層３０によって埋められている通孔が形成されている。ストッパ層３０の上面すなわちストッパ層３０の第一絶縁層２０との界面は、第一絶縁層２０の上面すなわち第一絶縁層２０の第二絶縁層４０との界面と平坦に連続している。またストッパ層３０の下面は、単結晶シリコン層１０の下面と平坦に連続している。したがって単結晶シリコン層１０の厚さと第一絶縁層２０の厚さの合計はそれらを貫通しているストッパ層３０の厚さに等しい。これはＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）により可撓部Ｆの厚さを調整する工程においてストッパ層３０が露出する時点にＣＭＰの終点を定めた結果である。
【００２５】
すなわちストッパ層３０は、後述するように可撓部Ｆを構成している単結晶シリコン層１０の厚さをＣＭＰによって正確に調整するための終点制御に用いられる。したがってストッパ層３０は単結晶シリコン層１０とは異質である必要がある。具体的には、単結晶シリコン層１０の下面を後退させるときに、単結晶シリコン１０のみを処理しているときと単結晶シリコン層１０とストッパ層３０とを同時に処理しているときとでは異質の反応が起こることが必要である。ここでいう異質の反応とは、例えば処理条件一定のもとで加工面の後退速度が低下したり、ポリシングヘッドの回転トルクが変化したり、徐々に後退していく加工面の反射光が変化したり、加工面と反応している液体やガスの透過光又は反射光のスペクトルが変化したりすることである。また例えば、単結晶シリコンに対する選択比が十分小さい物質をストッパ層３０に用いれば、ストッパ層３０が露出した時点でＣＭＰによる単結晶シリコン層１０の下面の後退速度が落ちるため、ＣＭＰの進行中に起こる異質の反応を検出せずに時間によって終点制御するだけであったとしても、ストッパ層３０を用いない場合に比べれば単結晶シリコン層１０の厚さを正確に調整することができる。要するに、異質の反応を検出するか否かは別としても、単結晶シリコン層１０の下面を後退させるときに、単結晶シリコン１０のみを処理しているときとは異質の反応が起こる物質をストッパ層３０の材質として選択すればよい。適切な選択対象物質は単結晶シリコン層１０の下面をＣＭＰ、エッチング、研磨、研削のいずれによって後退させるか、あるいは、ＣＭＰにおいてどのようなスラリーや処理液を用いるかによって選択しなければならない。
【００２６】
単結晶シリコン層１０の厚さを調整する目的からすれば、ストッパ層３０によって埋める通孔を単結晶シリコン層１０のどの部分に形成してもよいし、どのようなパターンにしてもよい。ただし、錘部Ｍの運動に伴って変形する領域にストッパ層３０を配置する場合には、ストッパ層３０の機械的性質が可撓部Ｆの機械的性質に影響する。したがって錘部Ｍの運動に伴って変形しない領域にストッパ層３０を配置することが好ましい。また、錘部Ｍの運動に伴って変形しない領域にストッパ層３０を配置するとしても、熱応力を緩和するためにはストッパ層３０のパターンは小さくすることが好ましい。また本実施形態では、可撓部Ｆと支持部Ｓの両方にストッパ層３０を配置しているが、いずれか一方にのみ配置しても良い。
【００２７】
錘部Ｍは、図１Ｃに示すように外周が矩形である板の形態を有する。錘部Ｍは厚い錘層６０からなるため実質的に剛体として振る舞う。錘部Ｍの上面と可撓部Ｆの上面との間には空隙Ｇが形成されている。空隙Ｇの高さ（錘部Ｍの上面と可撓部Ｆの上面との距離）に応じて接着層６１に混入するビーズの直径が設定される。
【００２８】
ピエゾ抵抗素子１３１は錘部Ｍの運動に伴う可撓部Ｆの変形を検出するための検出手段である。ピエゾ抵抗素子１３１は単結晶シリコン層１０に形成された高抵抗部１３１ａと低抵抗部１３１ｂとで構成されている。高抵抗部１３１ａにはボロン（Ｂ）イオンが２×１０１８／ｃｍ３の濃度で拡散している。低抵抗部１３１ｂには、ボロンイオンが２×１０２０／ｃｍ３の濃度で拡散している。高抵抗部１３１ａに比べて比抵抗が小さい低抵抗部１３１ｂは高抵抗部１３１ａと表面導線層５０との接続抵抗を低減する。ピエゾ抵抗素子１３１は第一絶縁層２０と第二絶縁層４０とに形成されたコンタクトホールを通じて表面導線層５０に接続している。ピエゾ抵抗素子１３１は直線的に並ぶ４つを１組とする合計３組のホイーストンブリッジを構成するように結線される。互いに直交する３軸の加速度成分のそれぞれに対応する信号を各ホイーストンブリッジから得ることができる。
【００２９】
図２に示すパッケージ１Ｂは、無蓋箱型のベース９０とベース９０の内部空間を閉塞するカバー９４とを備える。ベース９０とカバー９４とは接着層９３を介して接合されている。ベース９０には複数の貫通電極９１が設けられている。ワイヤ９５は一端がセンサダイ１Ａの表面導線層５０に接合され他端がパッケージ１Ｂの貫通電極９１に接合される。センサダイ１Ａの単結晶シリコン層１０の下面によって構成されている支持部Ｓの下面はベース９０の内側の底面９０ａに接着層９２によって接着されている。底面９０ａに形成する凹部の深さや接着層９２の厚さによってセンサダイ１Ａの可撓部Ｆとベース９０の内側の底面９０ａとの間の空隙の高さが設定されている。なお、パッケージ１Ｂの内部にセンサダイ１Ａと接続されるＬＳＩダイを収容してもよい。
【００３０】
（製造方法）
以下、図３から図１７に基づいて加速度センサ１の製造方法を説明する。図３から図１７の断面図は図１３Ｂを除いて全て図１Ｃに示すＡＡ線に対応する断面図である。図１３Ｂは図１Ｃおよび図１３Ｃに示すＢＢ線に対応する断面図である。
【００３１】
はじめに図３に示すように、単結晶シリコン層１０となる単結晶シリコンウエハ１０の表層にフォトレジストからなる保護膜Ｒ１を用いて不純物を導入することにより高抵抗部１３１ａを形成する。不純物として、例えば２×１０１８／ｃｍ３の濃度でボロン（Ｂ）イオンを注入する。イオン注入後はアニールによる活性化が行われる。単結晶シリコンウエハ１０の厚さは単結晶シリコン層１０の最終的な厚さより厚ければ良い。
【００３２】
次に図４に示すように単結晶シリコンウエハ１０の表面に第一絶縁層２０を形成する。第一絶縁層２０として、例えば熱酸化またはＣＶＤにより厚さ０．５μｍの二酸化シリコンの膜を形成する。
【００３３】
次に図５Ａおよび図５Ｂに示すように、第一絶縁層２０を貫通する孔２０ｈをフォトレジストからなる保護膜Ｒ２を用いたエッチングによって形成する。孔２０ｈのパターンはストッパ層３０の完成状態のパターンに対応する。第一絶縁層２０は例えば反応性イオンエッチングによって異方的にエッチングする。
【００３４】
次に図６に示すように、孔２０ｈから露出している単結晶シリコン層１０の領域に予め決められた完成状態の単結晶シリコン層１０の厚さと等しい深さの凹部１０ｈをエッチングによって形成する。その結果、孔２０ｈが深さ方向に伸びる。単結晶シリコン層１０は例えば反応性イオンエッチングによって異方的にエッチングする。本実施形態において、凹部１０ｈの深さは１９．５μｍに設定される。
【００３５】
次に孔２０ｈから露出した単結晶シリコン層１０の上面（すなわち凹部１０ｈの底面）と第一絶縁層２０の上面に、単結晶シリコン層１０と異質の材料を堆積することにより、図７に示すように孔２０ｈおよび凹部１０ｈを完全に埋めるストッパ層３０を形成する。ストッパ層３０には単結晶シリコン層１０に対するＣＭＰの選択比を十分小さくできる材料（すなわち単結晶シリコン層１０とともにストッパ層３０が実質的に除去されない研磨液やスラリーを選択可能な材料）を用いる。ストッパ層３０として、例えばＣＶＤ法によって厚さ１５μｍの窒化シリコンの膜を形成する。ストッパ層３０として、窒化アルミニウム（ＡｌｘＮｙ）、窒化チタン（ＴｉｘＮｙ）などの窒化物の膜を形成してもよいし、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌｘＯｙ）、酸化タンタル（ＴａＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）などの酸化物の膜を形成してもよいし、タングステンシリサイド（ＷＳｉｘ）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉｘ）、チタンシリサイド（ＴｉＳｉｘ）等のシリサイド化合物の膜を形成してもよいし、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）等の金属の膜を形成してもよい。
【００３６】
次に図８に示すようにエッチバックのための被膜Ｒ３をストッパ層３０の表面に形成する。被膜Ｒ３の材料には、ストッパ層３０とのエッチング選択比をほぼ１にできる材料を選択する。例えば、フォトレジスト、ＳＯＧ（Spin On Glass）、ポリイミド等を塗布しベークすることにより表面が平坦な被膜Ｒ３を形成する。
【００３７】
次に図９に示すように第一絶縁層２０の上面とストッパ層３０の上面とを平坦に連続させる。具体的には、被膜Ｒ３とストッパ層３０のエッチング選択比がほぼ１：１の条件において、第一絶縁層２０が露出するまでストッパ層３０の表層を被膜Ｒ３もろともにエッチバックして除去する。その結果、ストッパ層３０は孔２０ｈ、凹部１０ｈの内部にのみ残存し、ストッパ層３０の上面と第一絶縁層２０の上面とが平坦に連続する。
【００３８】
次に第一絶縁層２０とストッパ層３０の上面に第二絶縁層４０を形成する。第二絶縁層４０として、例えばＣＶＤにより二酸化シリコン（ＳｉＯ２）の膜を形成する。第二絶縁層４０としてＰＳＧ（Phospho Silicate Grass）、ＢＰＳＧ（Boro- Phospho Silicate Grass）、窒化シリコン（ＳｉｘＮｙ）などの膜を形成してもよい。なお、ストッパ層３０を絶縁膜から構成する場合、第二絶縁層４０は不要である。続いて図１０に示すようにフォトレジストからなる保護膜Ｒ４を用いて第一絶縁層２０および第二絶縁層４０にコンタクトホールＨ３を形成し、高抵抗部１３１ａを露出させる。コンタクトホールＨ３は、例えばＣＦ４＋Ｈ２又はＣＨＦ３ガスを用いた反応性イオンエッチングによって第一絶縁層２０および第二絶縁層４０を異方的にエッチングすることによって形成する。フッ酸（ＨＦ）または緩衝フッ酸（ＢＨＦ）を用いたウエットエッチングによってコンタクトホールＨ３を形成してもよい。
【００３９】
次に図１１に示すようにコンタクトホールＨ３から露出している高抵抗部１３１ａに不純物を導入することにより低抵抗部１３１ｂを形成する。不純物として、例えば２×１０２０／ｃｍ３の濃度でボロンイオンを注入する。イオン注入後はアニールによる活性化が行われる。
【００４０】
次に図１２に示すように第二絶縁層４０の表面に表面導線層５０を形成し、フォトレジストからなる保護膜Ｒ５を用いて表面導線層５０をエッチングすることによって所定パターンの導線およびボンディングパッドを構成する表面導線層５０を形成する。表面導線層５０として、例えばスパッタリングによって０．３μｍの厚さのアルミニウム（Ａｌ）の膜を形成する。表面導線層５０として銅やアルミシリコン（ＡｌＳｉ）の膜を形成してもよい。表面導線層５０のパターンは、例えば塩素（Ｃｌ２）ガスを用いた反応性イオンエッチングにより形成する。ウエットエッチングによって表面導線層５０のパターンを形成しても良い。
【００４１】
次に図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃに示すように、フォトレジストからなる保護膜Ｒ６を用いて単結晶シリコン層１０、第一絶縁層２０および第二絶縁層４０をエッチングすることにより可撓部Ｆのパターンを形成する。可撓部Ｆのパターンは、例えばＣＨＦ３ガスを用いた反応性イオンエッチングにより第一絶縁層２０と第二絶縁層４０をエッチングし、続いてＣＦ４ガスおよびＯ２ガスを用いた反応性イオンエッチングにより単結晶シリコン層１０をエッチングすることにより形成する。このとき、単結晶シリコン層１０をエッチングする深さは単結晶シリコン層１０の完成状態の厚さ以上に深ければよい。フッ酸や緩衝フッ酸を用いたウエットエッチングによって可撓部Ｆのパターンを形成してもよい。
【００４２】
次に図１４に示すように錘層６０を加工する。すなわちまず図１４Ａに示すように錘層６０となるウエハ６０の上面に接着層６１のパターンを形成する。具体的には厚さ４００μｍのガラスウエハの上面に厚さ１０μｍの感光性ポリイミドを塗布し、露光・現像によって所定形状にパターニングする。次に図１４Ａおよび図１４Ｂに示すようにウエハ６０に溝６０ｈを形成することによって錘部Ｍの側面を形成する。すなわち錘部Ｍの側面となるように溝６０ｈの側面の位置が設定される。具体的には例えばダイサーによって深さ２００μｍの溝６０ｈを形成するハーフダイシングを実施する。
【００４３】
次に図１５に示すように、単結晶シリコン層１０を含み可撓部Ｆ、ピエゾ抵抗素子１３１等の機能要素が形成されている積層構造体の上面（表面導線層５０が形成されている面）とウエハ６０の溝６０ｈが形成された面とを接着層６１によって結合する。例えば２５０℃で加熱しながら６インチウエハあたり２トンの荷重を印加することによって接着層６１を介して２つのワークを結合する。
【００４４】
次に上述の工程によって形成された積層構造体Ｗの錘層６０の下面を図１６に示すように犠牲基板９９に接着する。接着層９８として、例えばワックス、フォトレジスト、両面粘着シート等を用いる。
【００４５】
次に単結晶シリコン層１０の下面を図１７に示すようにストッパ層３０が露出するまで研削、研磨およびＣＭＰによって順次後退させることによって単結晶シリコン層１０の厚さを調整する。このとき、単結晶シリコン層１０とは異なる材質のストッパ層３０をＣＭＰの終点制御に用いることができる。具体的には単結晶シリコン層１０から異質のストッパ層３０の下面が露出したことを検出したときにＣＭＰを停止することによって単結晶シリコン層１０の厚さを調整することができるため、ストッパ層３０が単結晶シリコン層１０に埋め込まれている深さを基準にして正確に単結晶シリコン層１０の厚さを調整することができる。本実施形態では、単結晶シリコン層１０の厚さは、図６に示す工程において形成された凹部１０ｈの深さである１９．５μｍに調整される。本工程において厚さが調整された単結晶シリコン層１０と、第一絶縁層２０と、第二絶縁層４０を合計した厚さが可撓部Ｆの厚さになる。
【００４６】
次に、図１８に示すようにウエハ６０に形成されている溝６０ｈに沿ってウエハ６０を切断する。具体的にはダイサーの回転刃によってウエハ６０を溝６０ｈに沿って切断するフルダイシングを実施する。その結果、錘部Ｍがリリースされる。その後、ワークから接着層９８を除去し、単結晶シリコン層１０側のダイシング、パッケージング等の後工程を実施すると図１および図２に示す加速度センサ１が完成する。なお、単結晶シリコン層１０の厚さを調整した後に、犠牲基板９９を取り除き、ダイシング用のフィルムに積層構造体Ｗを再度仮接着しても良い。
【００４７】
以上説明した加速度センサ１の製造方法によると、可撓部Ｆとなる単結晶シリコン層１０の厚さをＣＭＰによって調整する際に単結晶シリコン層１０と材質が異なるストッパ層３０を終点制御に用いることができるため、可撓部Ｆの厚さを正確に調整することができる。このため、可撓部Ｆの厚さを均一化することができる。したがって特性のばらつきが小さい加速度センサ１を製造することができる。
【００４８】
２．第二実施形態
（構成）
本発明のＭＥＭＳセンサの第二実施形態である加速度センサ２を図１９に示す。図１９において、センサダイ２Ａを構成する層の界面は破線で示し、センサダイ２Ａを構成する機能要素の境界は実線で示している。図１９に示すようにストッパ層３２と単結晶シリコン層１０との間にサイドウォール３１を形成してもよい。サイドウォール３１は第一絶縁層２０の上面に向かって薄くなる形態を有している。サイドウォール３１を追加することによってストッパ層３２におけるボイドの発生を防止できる。サイドウォール３１の内側を埋めているストッパ層３２の下面は単結晶シリコン層１０の下面と平坦に連続している。これはストッパ層３２の下面を基準にして単結晶シリコン層１０の厚みを調整した結果である。ストッパ層３２の下面は錘層６０に結合している。ストッパ層３２の上面は第一絶縁層２０の上面と平坦に連続している。センサダイ２Ａの錘部Ｍを構成する錘層６０は銅等の金属からなる。錘層６０の厚さは１００μｍである。
【００４９】
支持部Ｓは錘層６０、単結晶シリコン層１０および第一絶縁層２０からなる。センサダイ２Ａは錘層６０の下面によって構成されている支持部Ｓの下面においてパッケージ１Ｂに接合されている。このため本実施形態においては錘部Ｍがパッケージ１Ｂの底面９０ａに対向している。
【００５０】
（製造方法）
第一実施形態において説明した図６に対応する工程までを実施した後に、孔２０ｈから露出した単結晶シリコン層１０の上面（すなわち単結晶シリコン層１０に形成された凹部１０ｈ）と第一絶縁層２０の上面に、サイドウォール３１となる材料を堆積することにより、図２０に示すサイドウォール層３１を形成する。例えばＣＶＤ法によって多結晶シリコン膜をサイドウォール層３１として形成する。サイドウォール層３１の材料としては、単結晶シリコン、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）等の半導体、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化チタンなどの窒化物、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化シリコンなどの酸化物、タングステンシリサイド（ＷＳｉｘ）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉｘ）、チタンシリサイド（ＴｉＳｉｘ）などのシリサイド化合物、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、銅、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｕ）などの金属を用いても良い。サイドウォール層３１の厚さは孔２０ｈ、凹部１０ｈを埋めない例えば０．５μｍの厚さとする。サイドウォール層３１の上面は孔２０ｈの縁の近傍がなだらかな曲面となる。
【００５１】
次に図２１に示すようにサイドウォール層３１の上面全体を、第一絶縁層２０と単結晶シリコン層１０とが露出し、さらに単結晶シリコン層１０の凹部１０ｈの底が所定深さエッチングされるまで異方的にエッチングするとともに、孔２０ｈ、凹部１０ｈの内側にのみサイドウォール層３１を残す。孔２０ｈ、凹部１０ｈの内側に残ったサイドウォール層３１がサイドウォール３１となる。サイドウォール層３１は例えばＣＦ４ガスを用いた反応性イオンエッチングにより異方的にエッチングされる。本工程において単結晶シリコン層１０をエッチングする深さは０．３μｍとする。
【００５２】
次に図２２に示すようにサイドウォール３１と第一絶縁層２０を覆うストッパ層３２を形成し、孔２０ｈ、凹部１０ｈを完全に埋める。このときサイドウォール３１の上端が角のないなだらかな曲面であるためストッパ層３２のボイドが生じにくい。したがって製造歩留まりが向上する。ストッパ層３２として、例えばＣＶＤ法または減圧ＣＶＤ法によって厚さ１０μｍの窒化シリコン膜を形成する。
【００５３】
次に第一実施形態において説明した図８、図９に対応する工程を実施し、ストッパ層３２の表層を図２３に示すように第一絶縁層２０が露出するまで除去する。その結果、孔２０ｈ、凹部１０ｈの内側にのみストッパ層３２が残存するとともに、ストッパ層３２の上面と第一絶縁層２０の上面とが平坦に連続する。
【００５４】
次に第一実施形態と同様にして低抵抗部１３１ｂ、表面導線層５０および可撓部Ｆを形成した後に、図２４に示すように犠牲基板９９に以上の工程によって形成された積層構造体Ｗを仮接着する。
【００５５】
次に図２５に示すように単結晶シリコン層１０の下面をストッパ層３２が露出するまで研削、研磨およびＣＭＰによって順次後退させることによって単結晶シリコン層１０の厚さを調整する。このとき、単結晶シリコン層１０とは異なる材質のストッパ層３２をＣＭＰの終点制御に用いることができるため、ストッパ層３２が単結晶シリコン層１０に埋め込まれている深さを基準にして正確に単結晶シリコン層１０の厚さを調整することができる。本実施形態では第二絶縁層４０を省略しているため、本工程において調整された単結晶シリコン層１０の厚さと第一絶縁層２０の厚さとを合計した厚さが可撓部Ｆの厚さになる。
【００５６】
次に図２６に示すように錘部Ｍを形成するための型となる保護膜Ｒ７、Ｒ８を形成する。錘部Ｍと可撓部Ｆとの間に空隙Ｇを形成するために、型となる保護膜はＲ７、Ｒ８の二層構造とする。具体的には例えばネガ型のフォトレジストを単結晶シリコン層１０の上面に塗布し、露光・現像することによって空隙Ｇと同じ厚さ（例えば３０μｍ）の保護膜Ｒ７を形成する。次にネガ型のフォトレジストを保護膜Ｒ７および単結晶シリコン層１０の上面に塗布し、露光・現像することによって錘部Ｍより厚い（例えば１００μｍ以上）保護膜Ｒ８を形成する。
【００５７】
次に図２７に示すように保護膜Ｒ７、Ｒ８を型として用いて錘層６０をめっきによって形成することによって錘部Ｍを形成する。例えば銅（Ｃｕ）の無電解めっきによって１００μｍの厚さの錘層６０を形成する。スパッタリングによって厚さ３００ｎｍの銅膜をシード層として形成した後に電解めっきによって銅膜を成長させて錘層６０を形成しても良い。また錘層６０をめっきによって形成した後に研削、研磨またはＣＭＰのいずれかによって錘層６０の厚さを調整しても良い。
その後、ダイシング、パッケージング等の後工程を実施すると図１９に示す加速度センサ２が完成する。
【００５８】
３．第三実施形態
（構成）
本発明のＭＥＭＳセンサの第三実施形態である加速度センサ３を図２８に示す。図２８において、センサダイ３Ａを構成する層の界面は破線で示し、センサダイ３Ａを構成する機能要素の境界は実線で示している。本実施形態においては、ストッパ層３２の下面が単結晶シリコン層１０の下面から突出している。
【００５９】
図２８Ｃに示すように、ストッパ層３２の下面が可撓部Ｆにおいて単結晶シリコン層１０の下面から突出しているため、可撓部Ｆとパッケージ１Ｂのベース９０の内側の底面９０ａとが接触して固着するスティッキングを防止できる。またストッパ層３２の下面が支持部Ｓの下面において突出しているため、支持部Ｓとパッケージ１Ｂのベース９０とを結合している接着層９２の厚さを均一にできる。すなわちストッパ層３２がスペーサとして機能するため、錘部Ｍの下面とパッケージ１Ｂのベース９０の内側の底面９０ａとの距離は、ストッパ層３２の底面が支持部Ｓの底面において突出している高さによって正確に設定することができる。例えば接着層９２の厚さを接着剤に混合するビーズで設定する場合には、ビーズの分布密度が安定しないため、接着層９２の厚さが不均一になるが、本実施形態ではスペーサとしてビーズを用いる必要がなく、接着層９２の厚さを均一にできる。支持部Ｓにおいてストッパ層３２の下面を単結晶シリコン層１０の下面から突出させる数は３以上に設定することが好ましい。
【００６０】
めっきによって形成される金属からなる錘層６０と表面導線層５０との間には第三絶縁層７０が形成されている。第三絶縁層７０はシリコン酸化膜からなる。第三絶縁層７０の厚さは８００ｎｍである。第三絶縁層７０としてＢＳＧ、ＰＳＧ、ＢＰＳＧ、シリコン窒化膜などを用いても良い。
【００６１】
（製造方法）
第二実施形態において説明した図２３までの工程を実施した後に、図２９に示すように第三絶縁層７０を表面導線層５０および第一絶縁層２０の上面に形成し、保護膜Ｒ９を用いて第三絶縁層７０をエッチングすることにより、表面導線層５０のボンディングパッドの領域を露出させる。
【００６２】
次に図３０に示すように錘部Ｍを形成するための保護膜Ｒ７、Ｒ８を第三絶縁層７０、表面導線層５０および第一絶縁層２０の上面に形成する。
【００６３】
次に図３１に示すように第二実施形態と同様に保護膜Ｒ７、Ｒ８を用いて錘層６０をめっきによって形成する。
【００６４】
次に図３２に示すように保護膜Ｒ７、Ｒ８とともに上述の工程によって形成された積層構造体Ｗを犠牲基板９９に仮接着する。このとき錘層６０の下面と犠牲基板９９とを接着層９８を介して仮接着する。
【００６５】
次に図３３に示すように単結晶シリコン層１０の下面を研削、研磨、ＣＭＰを順に実施することによって後退させる。このとき、ＣＭＰの終点をストッパ層３２の下面が露出してから所定時間経過後に設定する。すると図２８Ｃに示すようにストッパ層３２の下面を単結晶シリコン層１０の下面から所定の高さｈだけ突出させることができる。ストッパ層３２の下面を単結晶シリコン層１０の下面から突出させる高さは、たとえば５μｍとする。このときサイドウォール３１をＣＭＰの終点制御に用いても良い。この場合、サイドウォール３１をストッパ層として機能させるため、サイドウォール３１となるサイドウォール層３１の材質には単結晶シリコン層１０のＣＭＰに対してストッパとなる材質を採用する。
【００６６】
その後、ダイシング、パッケージング等の後工程を実施すると図２８に示す加速度センサ３が完成する。
【００６７】
４．第四実施形態
本発明のＭＥＭＳセンサの第四実施形態である加速度センサのセンサダイ４Ａを図３４に示す。図３４において、センサダイ４Ａを構成する層の界面は破線で示し、センサダイ４Ａを構成する機能要素の境界は実線で示している。図３４に示すようにストッパ層３３を可撓部Ｆの表層として連続して形成してもよい。ストッパ層３３は窒化シリコンからなる。ストッパ層３３を窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン等の他の絶縁物質で構成しても良い。可撓部Ｆにおいてストッパ層３３は有底筒形に形成され、第一絶縁層２０および単結晶シリコン層１０を貫通している。単結晶シリコン層１０の下面とストッパ層３３の下面とは平坦に連続している。ストッパ層３３の上面にはコア層３４が積層されている。単結晶シリコン層１０の凹部１０ｈと第一絶縁層２０の孔２０ｈとはコア層３４によって完全に埋められている。可撓部Ｆの上面においてコア層３４の上面とストッパ層３３の上面とは平坦に連続している。可撓部Ｆの上層を構成しているストッパ層３３にはピエゾ抵抗素子１３１のコンタクトホールが形成されている。表面導線層５０はストッパ層３３の表面に形成されている。
【００６８】
（製造方法）
第一実施形態において説明した図６に対応する工程までを実施した後に、孔２０ｈから露出した単結晶シリコン層１０と第一絶縁層２０の表面に、単結晶シリコン層１０のＣＭＰのストッパとなる絶縁物質を堆積することにより、図３５に示すようにストッパ層３３を形成する。例えばＣＶＤ法によって厚さ０．２μｍの窒化シリコン膜をストッパ層３３として形成する。ストッパ層３３として窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタンなどの膜を形成してもよい。ストッパ層３３を絶縁膜によって構成するため、第一絶縁層２０を省略してもよい。
【００６９】
次にストッパ層３３の上面にコア層３４を形成することによって図３６に示すように孔２０ｈおよび凹部１０ｈを完全に埋める。例えばコア層３４として、ＣＶＤ法によって厚さ１０μｍの酸化シリコン膜を形成する。コア層３４にはストッパとしての機能が必要ないため、コア層３４の材質は剛性、強度、応力、密度、スループットなどを勘案して幅広く選択することができる。例えばコア層３４として多結晶シリコン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、タングステンシリサイド、モリブデンシリサイド、銅などの膜を形成してもよい。
【００７０】
次にコア層３４の表層を図３７に示すようにストッパ層３３が露出するまで例えばＣＭＰによって除去する。その結果、孔２０ｈ、凹部１０ｈの内側にのみコア層３４が残存し、コア層３４の上面とストッパ層３３の上面とが平坦に連続する。このときストッパ層３３はコア層３４に対するＣＭＰのストッパとして機能する。
【００７１】
次に第一実施形態と同様にして低抵抗部１３１ｂ、表面導線層５０および可撓部Ｆを形成する。
【００７２】
次に、図３９に示すように単結晶シリコン層１０の下面をストッパ層３３が露出するまで研削、研磨およびＣＭＰによって順次後退させる。このときストッパ層３３の下面がＣＭＰのストッパとして機能する。ストッパ層３３が単結晶シリコン層１０と異なる材質からなるため、ストッパ層３３が単結晶シリコン層１０に埋め込まれている深さを基準にして正確に単結晶シリコン層１０の厚さを調整することができる。
【００７３】
さらにその後、ダイシングなどの後工程を実施すると図３４に示すセンサダイ４Ａが完成する。
【００７４】
５．第五実施形態
本発明のＭＥＭＳセンサの第五実施形態である加速度センサ５を図４０に示す。図４０Ａ、図４０Ｂおよび図４０Ｃにおいて、センサダイ５Ａを構成する層の界面は破線で示し、センサダイ５Ａを構成する機能要素の境界は実線で示している。図４０Ａ、図４０Ｂはそれぞれ図１Ｃに示すＡＡ線、ＢＢ線に対応する。
【００７５】
（製造方法）
本実施形態では、可撓部Ｆの厚さを調整するときに単結晶シリコン層１０に対するＣＭＰのストッパとして機能する層を、製造工程において消失させ完成状態において存在させない製造方法について説明する。図４１から図４５の断面図は、図４１Ａ、図４２Ａ、図４３Ａを除いて図４０Ｂに示す断面に対応している。図４１Ａ、図４２Ａ、図４３Ａは図４０Ａに示す断面に対応している。
【００７６】
まず第一実施形態において説明した図６に対応する工程までを実施した後、第四実施形態と同様に、孔２０ｈから露出した単結晶シリコン層１０と第一絶縁層２０の表面に、図４１に示すようにストッパ層３３およびコア層３４を積層する。ただし、単結晶シリコン層１０に形成する凹部１０ｈと第一絶縁層２０に形成する孔２０ｈは、可撓部Ｆと支持部Ｓとの間の空隙のパターンに対応させる。すなわち凹部１０ｈおよび孔２０ｈを形成した時点において可撓部Ｆに対応するパターンが形成される。コア層３４の材質には、酸化シリコン、フォトレジストなど単結晶シリコン層１０のＣＭＰに対してストッパとなる物質を幅広く用いることができる。なお、本実施形態において単結晶シリコン層１０のＣＭＰに対してストッパとなるのはコア層３４であり、ストッパ層３３ではないが、説明を簡略化するために他の実施形態で用いた名称と符号とをそのまま用いている。
【００７７】
次に、第一実施形態と同様に低抵抗部１３１ｂおよび表面導線層５０を形成し、図４２に示すように表面導線層５０が形成されている面を犠牲基板９９に仮接着する。
【００７８】
次に、図４３に示すように単結晶シリコン層１０の下面をコア層３４が露出するまで研削、研磨およびＣＭＰによって順次後退させる。このときコア層３４がＣＭＰのストッパとして機能する。コア層３４が単結晶シリコン層１０と異なる材質（酸化シリコン）からなるため、コア層３４が単結晶シリコン層１０に埋め込まれている深さを基準にして正確に単結晶シリコン層１０の厚さを調整することができる。
【００７９】
次に図４４に示すように、錘層６０を溝６０ｈに沿って切断し、錘部Ｍをリリースする。
【００８０】
次に図４５に示すように、コア層３４をエッチングにより除去する。その結果、可撓部Ｆのストッパ層３３によって構成されている側面が露出する。例えば酸化シリコンからなるコア層３４をＣＨＦ３またはＣＦ４＋Ｈ２をエッチングガスとして用いた反応性イオンエッチングによって除去する。また例えばフォトレジストからなるコア層３４をＯ２プラズマを用いたドライエッチングにより除去する。
【００８１】
その後、ダイシング、パッケージングなどの後工程を実施すると図４０に示す加速度センサ５が完成する。なお、単結晶シリコン層１０の凹部１０ｈと第一絶縁層２０の孔２０ｈとを形成するときに単結晶シリコン層１０および第一絶縁層２０をダイ毎に分割するための溝を同時に形成しておいてもよい。この場合、ダイサーを用いること無しに、コア層３４をエッチングすることによって単結晶シリコン層１０および第一絶縁層２０をダイ毎に分割することができる。
【００８２】
６．第六実施形態
（構成）
本発明のＭＥＭＳセンサの第六実施形態である加速度センサ６を図４６および図４７に示す。図４６および図４７において、センサダイ６Ａを構成する層の界面は破線で示し、センサダイ６Ａを構成する機能要素の境界は実線で示している。
【００８３】
本実施形態では、ピエゾ抵抗素子１３１と表面導線層５０との間に第一絶縁層２０、第二絶縁層３５およびストッパ層３６の３層が形成されている。第二絶縁層３５は厚さ０．２μｍのシリコン酸化膜からなる。第二絶縁層３５の材質としては、窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン等を用いても良い。ストッパ層３６は厚さ０．５μｍの窒化チタン膜からなる。ストッパ層３６の材質としては単結晶シリコン層１０のＣＭＰに対するストッパとものであればよく、窒化タンタル、酸窒化チタン（ＴｉＯｘＮｙ）等を用いても良い。
【００８４】
（製造方法）
第一実施形態において説明した図６に対応する工程までを実施した後、図４８に示すように、第一絶縁層２０の孔２０ｈから露出した単結晶シリコン層１０と第一絶縁層２０の上面に、第二絶縁層３５、ストッパ層３６およびコア層３７を積層する。例えばＣＶＤ法によって、酸化シリコン膜を第二絶縁層３５として形成し、窒化チタン膜をストッパ層３６として形成する。続いてストッパ層３６の上面にコア層３７を形成することによって孔２０ｈおよび凹部１０ｈを完全に埋める。例えばコア層３７として電界めっき法によって厚さ１０μｍの銅膜を形成する。コア層３７の材質は応力制御、ボイド防止、スループット向上、密度等の観点で適宜選択すればよい。例えばコア層３７の材質として金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル、パラジウム、白金（Ｐｔ）などの金属やＡｕＳｎ、ＮｉＦｅ、ＰｔＰｄ等の合金を用いても良い。
【００８５】
次にコア層３７の表層を図４９に示すようにストッパ層３６が露出するまで例えばＣＭＰによって除去する。このときストッパ層３６がＣＭＰのストッパとして機能する。その結果、コア層３７の上面とストッパ層３６の上面とが平坦に連続する。
【００８６】
次に第一実施形態と同様にして低抵抗部１３１ｂ、表面導線層５０および可撓部Ｆを形成し、錘層６０を接合する。
【００８７】
次に図５０、図５１に示すように単結晶シリコン層１０の下面をストッパ層３６が露出するまで研削、研磨およびＣＭＰによって順次後退させる。このとき、ストッパ層３６をＣＭＰの終点制御に用いることができる。すなわち、ストッパ層３６が単結晶シリコン層１０と異なる材質からなるため、ストッパ層３６が単結晶シリコン層１０に埋め込まれている深さを基準にして正確に単結晶シリコン層１０の厚さを調整することができる。
【００８８】
その後、第一実施形態と同様にダイシングなどの工程を実施すると図４６に示すセンサダイ５Ａが完成する。
【００８９】
７．第七実施形態
（構成）
本発明のＭＥＭＳセンサの第七実施形態である加速度センサ７を図５２に示す。図５２Ａおよび図５２Ｂにおいて、センサダイ７Ａを構成する層の界面は破線で示し、センサダイ７Ａを構成する機能要素の境界は実線で示している。
【００９０】
パッケージ１Ｂとセンサダイ７Ａとの間にはセンサダイ７Ａと接続されるＬＳＩやインターポーザとして機能する電子部品７Ｃを設けてもよい。この場合、電子部品７Ｃとセンサダイ７Ａとは導電性接着層９６を介して接続される。導電性接着層９６は異方性導電フィルム等によって構成される。
【００９１】
貫通電極Ｐは支持部Ｓの複数箇所において支持部Ｓを貫通し、表面導線層５０によって構成されるボンディングパッドと導電性接着層９６とにそれぞれ接続されている。複数の貫通電極Ｐのそれぞれはストッパ層３６およびコア層３７によって構成されている。すなわち可撓部Ｆの厚さを調整するとき単結晶シリコン層１０に対するＣＭＰのストッパとして機能するストッパ層３６を貫通電極Ｐとしても機能させることにより、加速度センサ７の小型化が可能になる。ストッパ層３６およびコア層３７は導電性材料によって構成される。例えばストッパ層３６は厚さ０．５μｍの窒化チタン膜からなる。コア層３７は厚さ１０μｍの銅膜からなる。ストッパ層３６と第二絶縁層３５との間にはサイドウォール３１が形成されている。
【００９２】
（製造方法）
第一実施形態において説明した図６に対応する工程までを実施した後に、第一絶縁層２０および第一絶縁層２０の孔２０ｈから露出した単結晶シリコン層１０の上面に図５３に示すように第二絶縁層３５を形成する。例えばＣＶＤ法によって厚さ０．２μｍのシリコン酸化膜を第二絶縁層３５として形成する。第二絶縁層３５の材料として窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン等を用いても良い。
【００９３】
次に図５４に示すように第二絶縁層３５の上面に第二実施形態と同様にサイドウォール層３１を形成する。
【００９４】
次に図５５に示すように第二実施形態と同様にサイドウォール層３１を異方的にエッチングすることによってサイドウォール３１を形成する。
【００９５】
次に図５６に示すようにサイドウォール３１を覆うストッパ層３６を第二絶縁層３５の上面に形成する。例えばＣＶＤ法によって厚さ０．５μｍの窒化チタン膜をストッパ層３６として形成する。続いてストッパ層３６の上面にコア層３７をめっきによって成長させることによって凹部１０ｈ、孔２０ｈを完全に埋める。例えばコア層３７として電界めっき法によって厚さ１０μｍの銅膜を形成する。このとき、凹部１０ｈ、孔２０ｈの側面上にサイドウォール３１が形成されているため、ストッパ層３６およびコア層３７のステップカバレッジが改善する。
【００９６】
次にコア層３７の表層を図５７に示すようにストッパ層３６が露出するまで例えばＣＭＰによって除去する。このときストッパ層３６がＣＭＰのストッパとして機能する。
【００９７】
次に第一実施形態と同様にして低抵抗部１３１ｂ、表面導線層５０および可撓部Ｆを形成し、錘層６０を接合する。
【００９８】
次に図５８、図５９に示すように単結晶シリコン層１０の下面をストッパ層３６が露出するまで研削、研磨およびＣＭＰによって順次後退させる。その結果、単結晶シリコン層１０の厚さが調整されるとともに、ストッパ層３６およびコア層３７からなる貫通電極Ｐが単結晶シリコン層１０の下面から露出する。このとき、ストッパ層３６がＣＭＰの終点制御に用いられる。すなわち、ストッパ層３６が単結晶シリコン層１０と異なる材質からなるため、ストッパ層３６が単結晶シリコン層１０に埋め込まれている深さを基準にして正確に単結晶シリコン層１０の厚さを調整することができる。
【００９９】
その後、第一実施形態と同様にダイシング、パッケージング等の後工程などを実施すると図５２に示す加速度センサ７が完成する。パッケージングの工程では、パッケージ１Ｂのベース９０に電子部品７Ｃが接着層９２を介して接着され、電子部品７Ｃとセンサダイ７Ａとが導電性接着層９６を介して接着される。電子部品７Ｃとセンサダイ７Ａとが導電性接着層９６を介して接着されることによって電子部品７Ｃに設けられている図示しない導線とセンサダイ７Ａの貫通電極とが接続される。
【０１００】
８．第八実施形態
本発明は角速度センサ等、加速度センサ以外のＭＥＭＳセンサにも適用することができる。図６０は本発明の第八実施形態としてのＭＥＭＳセンサである振動ジャイロスコープ８を示している。図６０Ｂはセンサダイ８Ａの上面図である。図６０Ａは図６０Ｂに示すＡＡ線に対応する断面図である。図６０Ａおよび図６０Ｃにおいて、センサダイ８Ａを構成する層の界面は破線で示し、センサダイ８Ａを構成する機能要素の境界は実線で示している。
【０１０１】
（構成）
本実施形態の振動ジャイロスコープ８は、パッケージ１Ｂに収容されたセンサダイ８Ａを備え、互いに直交する３軸の角速度成分を検出する。
【０１０２】
センサダイ７Ａは単結晶シリコン層１０と、第一絶縁層２０と、ストッパ層３３と、コア層３４と、電極層８１、８３と圧電層８２と、接着層６１と、錘層６０とからなる積層構造体である。電極層８１、８３は白金（Ｐｔ）からなる。電極層８１、８３の厚さは０．１μｍである。圧電層８２はＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）からなる。圧電層８２の厚さは３μｍである。
【０１０３】
センサダイ７Ａは、支持部Ｓと、支持部Ｓの内側に張り渡された円形のメンブレンである可撓部Ｆと、錘部Ｍと、可撓部Ｆに設けられた検出手段としての検出用圧電素子８０ａと、可撓部Ｆに設けられた駆動手段としての駆動用圧電素子８０ｂとを備える。可撓部Ｆの外周は支持部Ｓの内周に結合している。可撓部Ｆの厚さは単結晶シリコン層１０の厚さと第一絶縁層２０の厚さとを合計した２０μｍである。可撓部Ｆの中央部にはストッパ層３３とコア層３４とが埋め込まれている。可撓部Ｆの下面において単結晶シリコン層１０の下面とストッパ層３３の下面とは平坦に連続している。可撓部Ｆの上面においてコア層３４の上面と第一絶縁層２０の上面とは平坦に連続している。
【０１０４】
検出用圧電素子８０ａおよび駆動用圧電素子８０ｂは電極層８１、８３と圧電層８２とから構成される。４つの駆動用圧電素子８０ｂに位相の異なる交流の励振電圧を印加することによって錘部Ｍが周回運動する。センサダイ８Ａが回転すると、錘部Ｍに作用するコリオリ力に応じた交流の電圧信号が４つの検出用圧電素子８０ａから出力される。この電圧信号から励振成分を除去することによってセンサダイ８Ａの角速度成分が得られる。
【０１０５】
（製造方法）
はじめに図６１に示すように、単結晶シリコン層１０となる単結晶シリコンウエハ１０の上面に第一絶縁層２０を形成する。第一絶縁層２０として、例えば熱酸化またはＣＶＤにより厚さ１μｍの二酸化シリコンの膜を形成する。続いて第一実施形態において説明した図５および図６に対応する工程を実施することにより、第一絶縁層２０に孔２０ｈを形成し、単結晶シリコンウエハ１０に凹部１０ｈを形成する。
【０１０６】
次に図６２に示すように第四実施形態において説明した図３５および図３６に対応する工程を実施することにより、単結晶シリコン層１０と第一絶縁層２０との上面にストッパ層３３およびコア層３４を積層する。続いてコア層３４およびストッパ層３３を第一絶縁層２０が露出するまでエッチバックする。
【０１０７】
次に図６３に示すように電極層８１、圧電層８２および電極層８３を第一絶縁層２０およびコア層３４の上面にこの順で積層する。電極層８１として例えばスパッタ法により厚さ０．１μｍの白金の膜を形成する。圧電層８２として例えばスパッタ法により厚さ３μｍのＰＺＴの膜を形成する。電極層８３として例えばスパッタ法により厚さ０．１μｍの白金の膜を形成する。
【０１０８】
次に図６４に示すようにフォトレジストからなる保護膜Ｒ９を用いたエッチングにより電極層８３と圧電層８２を所定形状にパターニングする。例えばアルゴン（Ａｒ）イオンを用いたミリング法によって電極層８３および圧電層８２を異方的にエッチングする。
【０１０９】
次に図６５に示すようにフォトレジストからなる保護膜Ｒ１０を用いたエッチングにより電極層８１を所定形状にパターニングする。例えばアルゴン（Ａｒ）イオンを用いたミリング法によって電極層８１を異方的にエッチングする。その結果、駆動用圧電素子８０ｂおよび検出用圧電素子８０ａが形成される。
【０１１０】
次に図６６に示すように、第四実施形態において説明した図３８および図３９に対応する工程を実施することによって単結晶シリコン層１０の厚さを調整する。
【０１１１】
その後、第一実施形態と同様にして錘部Ｍを形成し、ダイシング、パッケージング等の工程を実施すると図６０に示す振動ジャイロスコープ８が完成する。
【０１１２】
９．第九実施形態
本発明の第九実施形態としての加速度センサ９を図６７に示す。図６７において、センサダイ９Ａを構成する層の界面は破線で示し、センサダイ９Ａを構成する機能要素の境界は実線で示している。
【０１１３】
（構成）
センサダイ９Ａは錘層６０と、エピタキシャル結晶層１１とストッパ層３０と表面導線層５０とからなる積層構造体であって、パッケージ１Ｂに収容される。エピタキシャル結晶層１１はｐ型の単結晶シリコンからなる。エピタキシャル結晶層１１の厚さは１０μｍである。ストッパ層３０は、第一実施形態と同様に単結晶シリコンウエハ１０に対するＣＭＰのストッパとして機能するととともに表面導線層５０とピエゾ抵抗素子１３１との層間絶縁膜として機能する絶縁材料からなり、具体的には第一実施形態と同様に窒化シリコンからなる。
【０１１４】
可撓部Ｆは円形のメンブレンである。可撓部Ｆの外周は支持部Ｓの内周に結合している。支持部Ｓは錘層６０とストッパ層３０とを含む。可撓部Ｆの中央部は錘部Ｍに結合している。可撓部Ｆはエピタキシャル結晶層１１とストッパ層３０とを含む。可撓部Ｆの上面はストッパ層３０の上面からなる。可撓部Ｆの下面はエピタキシャル結晶層１１の下面とストッパ層３０の下面からなる。エピタキシャル結晶層１１の下面とストッパ層３０の下面とは平坦に連続している。エピタキシャル結晶層１１の上面に積層されているストッパ層３０は可撓部Ｆの中央部においてエピタキシャル結晶層１１を貫通し、錘部Ｍと結合している。
【０１１５】
（製造方法）
はじめに図６８に示すように単結晶シリコンウエハ１０の上面にエピタキシャル結晶層１１を形成する。例えばエピタキシャル結晶層１１として、厚さ１０μｍのｐ型のシリコン膜をｎ型の単結晶シリコンウエハ１０の上面にエピタキシャル結晶成長させる。
【０１１６】
次に図６９に示すようにフォトレジストからなる保護膜Ｒ１１を用いた結晶異方性エッチングによりエピタキシャル結晶層１１をパターニングし、エピタキシャル結晶層１１に通孔としてのテーパ孔１１ｈを形成する。具体的には、単結晶シリコンウエハ１０の下面をワックスを接着層として図示しない支持板に仮接着し、エッチング液に浸漬した状態でエピタキシャル結晶層１１を電気化学エッチングによりパターニングする。すると、ｎ型の単結晶シリコンウエハ１０に対して選択的にｐ型のエピタキシャル結晶層１１をエッチングすることができる。なお、エピタキシャル結晶層１１をｎ型とし、単結晶シリコンウエハをｐ型にしてもよい。
【０１１７】
次に図７０に示すようにフォトレジストからなる保護膜Ｒ１２を用いて不純物を導入することによってエピタキシャル結晶層１１に高抵抗部１３１ａを形成する。
【０１１８】
次に図７１に示すようにエピタキシャル結晶層１１の上面とテーパ孔１１ｈから露出した単結晶シリコンウエハ１０の上面とにストッパ層３０を積層する。このとき、単結晶シリコンウエハ１０を露出させているエピタキシャル結晶層１１の通孔がテーパ孔１１ｈであるため、ストッパ層３０のステップカバレージが良好になる。具体的にはストッパ層３０として、例えばＣＶＤ法によって厚さ１５μｍの窒化シリコンの膜を形成する。ストッパ層３０として、窒化アルミニウム（ＡｌｘＮｙ）、窒化チタン（ＴｉｘＮｙ）などの窒化物の膜を形成してもよいし、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌｘＯｙ）、酸化タンタル（ＴａＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）などの酸化物の膜を形成してもよいし、タングステンシリサイド（ＷＳｉｘ）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉｘ）、チタンシリサイド（ＴｉＳｉｘ）等のシリサイド化合物の膜を形成してもよいし、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）等の金属の膜を形成してもよい。
【０１１９】
次に図７２に示すように、フォトレジストからなる保護膜Ｒ４を用いたエッチングによりストッパ層３０にコンタクトホールを形成し、第一実施形態でおいて説明した図１０および図１１に対応する工程を実施することによって低抵抗部１３１ｂを形成する。
【０１２０】
次に第一実施形態と同様に表面導線層５０を形成した後、図７３および図７４に示すように単結晶シリコンウエハ１０を除去する。具体的には、単結晶シリコンウエハ１０の下面をストッパ層３０が露出するまで、すなわち単結晶シリコンウエハ１０が消失するまで、研削、研磨およびＣＭＰによって順次後退させる。このとき、単結晶シリコンウエハ１０とは異なる材質のストッパ層３０をＣＭＰの終点制御に用いることができる。なお、ストッパ層３０が露出して単結晶シリコンウエハ１０が消失した時点から一定時間経過後にＣＭＰの終点を設定しても良い。
【０１２１】
その後、第二実施形態において説明した図２６および図２７に対応する工程を実施することによって錘層６０を形成し、ダイシング、パッケージング等の工程を実施すると図６７に示す加速度センサ９が完成する。
【０１２２】
１０．第十実施形態
（構成）
本発明のＭＥＭＳセンサの第十実施形態である振動ジャイロスコープ１００を図７５に示す。図７５Ａ、図７５Ｂおよび図７５Ｄにおいて、センサダイ１００Ａを構成する層の界面は破線で示し、センサダイ１００Ａを構成する機能要素の境界は実線で示している。
【０１２３】
振動ジャイロスコープ１００は１軸の角速度成分を検出するための角速度センサである。振動ジャイロスコープ１００は図７５Ｃに示すように支持部Ｓと、支持部Ｓに一端が結合している２つの可撓部Ｆと、それぞれの可撓部Ｆに設けられている検出手段としての検出用圧電素子８０ｃと、それぞれの可撓部Ｆに設けられている駆動手段としての駆動用圧電素子８０ｄとを備える。なお、可撓部Ｆと支持部Ｓとの境界は図７５Ｃにおいて破線によって示されている。
【０１２４】
可撓部Ｆは支持部Ｓに一端が結合されている片持ち固定の梁を構成している。可撓部Ｆと支持部Ｓは単結晶シリコン層１０と第一絶縁層２０とを含む。可撓部Ｆの厚さは２０μｍである。可撓部Ｆの厚さは後述するように完成状態では消失しているストッパ層３３の下面を基準にして調整されている。
【０１２５】
検出用圧電素子８０ｃと駆動用圧電素子８０ｄとは電極層８１、８３と圧電層８２とからなる。電極層８１の一端部は検出用圧電素子８０ｃと駆動用圧電素子８０ｄとに共通のボンディングパッド８１ａを構成している。電極層８３の一端部は検出用圧電素子８０ｃおよび駆動用圧電素子８０ｄのそれぞれに固有なボンディングパッド８３ａを構成している。２つの駆動用圧電素子８０ｄに交流の励振電圧を印加することによって２つの可撓部Ｆの自由端が図７５Ｃにおける紙面垂直方向に振動する。センサダイ１００Ａが可撓部Ｆの長さ方向（図７５Ｃにおける上下方向）に平行な軸周りに回転すると、可撓部Ｆに作用するコリオリ力に応じて可撓部Ｆがねじれる。４つの検出用圧電素子８０ｃから出力される電圧信号から励振成分を除去することによってセンサダイ１００Ａの可撓部Ｆの長さ方向に平行な軸周りの角速度成分が得られる。
【０１２６】
センサダイ１００Ａとパッケージ１Ｂとの間には図７５Ｄに示すように電子部品１０Ｃが備えられる。センサダイ１００Ａと電子部品１０Ｃとはスペーサとしてのビーズ９７ａを含む接着層９７を介して接続されている。電子部品１０Ｃはパッケージ１Ｂの底面９０ａに接着層９２を介して接着されている。
【０１２７】
（製造方法）
はじめに第一実施形態において説明した図４、図５および図６に対応する工程を実施する。その結果、図７６に示すように単結晶シリコン層１０の上面に第一絶縁層２０が積層され、第一絶縁層２０に孔２０ｈが形成され、単結晶シリコン層１０に凹部１０ｈが形成される。孔２０ｈと凹部１０ｈを形成するとき、これらは完成状態の支持部Ｓおよび可撓部Ｆを囲むように形成される。すなわち孔２０ｈと凹部１０ｈとを形成することによって支持部Ｓおよび可撓部Ｆのパターンが形成される。
【０１２８】
次に第四実施形態において説明した図３５から図３７に対応する工程を実施する。ただし、コア層３４をエッチバックするときには、ストッパ層３３が露出し、さらに第一絶縁層２０が露出するまでコア層３４をエッチングする。その結果、図７７に示すようにコア層３４の上面と第一絶縁層２０の上面とが平坦に連続する。
【０１２９】
次に第七実施形態において説明した図６３から図６６に対応する工程を実施し、図７８に示すようにストッパ層３３の下面を基準にして単結晶シリコン層１０の厚さを調整する。単結晶シリコン層１０の下面を後退させて可撓部Ｆの厚さを調整するときには、ストッパ層３３が単結晶シリコン層１０に対するＣＭＰのストッパとして機能する。このため、ストッパ層３３の下面を基準にして可撓部Ｆの厚さを正確に調整することができる。単結晶シリコン層１０に対するＣＭＰは、ストッパ層３３が露出した時点で終了させても良いし、ストッパ層３３が露出してから所定時間経過後に終了させても良いし、コア層３４が露出した時点で終了させても良いし、コア層３４が露出してから所定時間経過後に終了させても良い。すなわち、コア層３４を単結晶シリコン層１０に対するＣＭＰのストッパとして機能させてもよい。
【０１３０】
次に図７９に示すようにストッパ層３３をエッチングにより除去する。具体的には８０℃に加熱した燐酸を用いて窒化シリコンからなるストッパ層３３をエッチングして消失させる。その結果、コア層３４は接着層９８にのみ結合した状態となる。したがって接着層９８を剥離すると、ダイ毎に分断されたセンサダイ１００Ａが得られる。
【０１３１】
１１．他の実施形態
尚、本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、互いに異なる実施形態において例示されている様々な構成要件を組み合わせて実施できることはもちろんである。また上記実施形態で示した材質や寸法や成膜方法やパターン転写方法はあくまで例示であるし、当業者であれば自明である工程の追加や削除や工程順序の入れ替えについては説明が省略されている。また例えば、上述した製造工程において、膜の組成、成膜方法、膜の輪郭形成方法、工程順序などは、膜材料の組み合わせや、膜厚や、要求される輪郭形状精度などに応じて適宜選択されるものであって、特に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】図１Ａは本発明の第一実施形態にかかる断面図。図１Ｂは本発明の第一実施形態にかかる断面図。図１Ｃは本発明の第一実施形態にかかる上面図。
【図２】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図３】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図４】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図５】図５Ａは本発明の第一実施形態にかかる断面図。図５Ｂは本発明の第一実施形態にかかる上面図。
【図６】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図７】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図８】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図９】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図１０】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図１１】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図１２】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図１３】図１３Ａは本発明の第一実施形態にかかる断面図。図１３Ｂは本発明の第一実施形態にかかる断面図。図１３Ｃは本発明の第一実施形態にかかる上面図。
【図１４】図１４Ａは本発明の第一実施形態にかかる断面図。図１４Ｂは本発明の第一実施形態にかかる断面図。図１４Ｃは本発明の第一実施形態にかかる上面図。
【図１５】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図１６】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図１７】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図１８】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図１９】図１９Ａは本発明の第二実施形態にかかる断面図。図１９Ｂは本発明の第二実施形態にかかる断面図。
【図２０】本発明の第二実施形態にかかる断面図。
【図２１】本発明の第二実施形態にかかる断面図。
【図２２】本発明の第二実施形態にかかる断面図。
【図２３】本発明の第二実施形態にかかる断面図。
【図２４】本発明の第二実施形態にかかる断面図。
【図２５】本発明の第二実施形態にかかる断面図。
【図２６】本発明の第二実施形態にかかる断面図。
【図２７】本発明の第二実施形態にかかる断面図。
【図２８】図２８Ａは本発明の第三実施形態にかかる断面図。図２８Ｂは本発明の第三実施形態にかかる断面図。図２９Ｃは図２８Ｂの部分拡大図。
【図２９】本発明の第三実施形態にかかる断面図。
【図３０】本発明の第三実施形態にかかる断面図。
【図３１】本発明の第三実施形態にかかる断面図。
【図３２】本発明の第三実施形態にかかる断面図。
【図３３】本発明の第三実施形態にかかる断面図。
【図３４】本発明の第四実施形態にかかる断面図。
【図３５】本発明の第四実施形態にかかる断面図。
【図３６】本発明の第四実施形態にかかる断面図。
【図３７】本発明の第四実施形態にかかる断面図。
【図３８】本発明の第四実施形態にかかる断面図。
【図３９】本発明の第四実施形態にかかる断面図。
【図４０】図４０Ａは本発明の第五実施形態にかかる断面図。図４０Ｂは本発明の第五実施形態にかかる断面図。図４０Ｃは本発明の第五実施形態にかかる断面図。
【図４１】図４１Ａは本発明の第五実施形態にかかる断面図。図４１Ｂは本発明の第五実施形態にかかる断面図。
【図４２】図４２Ａは本発明の第五実施形態にかかる断面図。図４２Ｂは本発明の第五実施形態にかかる断面図。
【図４３】図４３Ａは本発明の第五実施形態にかかる断面図。図４３Ｂは本発明の第五実施形態にかかる断面図。
【図４４】本発明の第五実施形態にかかる断面図。
【図４５】本発明の第五実施形態にかかる底面図。
【図４６】本発明の第六実施形態にかかる断面図。
【図４７】本発明の第六実施形態にかかる断面図。
【図４８】本発明の第六実施形態にかかる断面図。
【図４９】本発明の第六実施形態にかかる断面図。
【図５０】本発明の第六実施形態にかかる断面図。
【図５１】本発明の第六実施形態にかかる断面図。
【図５２】図５２Ａは本発明の第七実施形態にかかる断面図。図５２Ｂは本発明の第七実施形態にかかる断面図。
【図５３】本発明の第七実施形態にかかる断面図。
【図５４】本発明の第七実施形態にかかる断面図。
【図５５】本発明の第七実施形態にかかる断面図。
【図５６】本発明の第七実施形態にかかる断面図。
【図５７】本発明の第七実施形態にかかる断面図。
【図５８】本発明の第七実施形態にかかる断面図。
【図５９】本発明の第七実施形態にかかる断面図。
【図６０】図６０Ａは本発明の第八実施形態にかかる断面図。図６０Ｂは本発明の第八実施形態にかかる上面図。図６０Ｃは本発明の第八実施形態にかかる断面図。
【図６１】本発明の第八実施形態にかかる断面図。
【図６２】本発明の第八実施形態にかかる断面図。
【図６３】本発明の第八実施形態にかかる断面図。
【図６４】本発明の第八実施形態にかかる断面図。
【図６５】本発明の第八実施形態にかかる断面図。
【図６６】本発明の第八実施形態にかかる断面図。
【図６７】図６７Ａは本発明の第九実施形態にかかる断面図。図６７Ｂは本発明の第九実施形態にかかる断面図。
【図６８】本発明の第九実施形態にかかる断面図。
【図６９】本発明の第九実施形態にかかる断面図。
【図７０】本発明の第九実施形態にかかる断面図。
【図７１】本発明の第九実施形態にかかる断面図。
【図７２】本発明の第九実施形態にかかる断面図。
【図７３】本発明の第九実施形態にかかる断面図。
【図７４】本発明の第九実施形態にかかる断面図。
【図７５】図７５Ａは本発明の第十実施形態にかかる断面図。図７５Ｂは本発明の第十実施形態にかかる断面図。図７５Ｃは本発明の第十実施形態にかかる上面図。図７５Ｄは本発明の第十実施形態にかかる上面図。
【図７６】本発明の第十実施形態にかかる断面図。
【図７７】本発明の第十実施形態にかかる断面図。
【図７８】本発明の第十実施形態にかかる断面図。
【図７９】本発明の第十実施形態にかかる断面図。
【符号の説明】
【０１３３】
１：加速度センサ、１Ａ：センサダイ、１Ｂ：パッケージ、２：加速度センサ、２Ａ：センサダイ、３：加速度センサ、３Ａ：センサダイ、４Ａ：センサダイ、５：加速度センサ、５Ａ：センサダイ、６：加速度センサ、７：加速度センサ、７Ａ：センサダイ、７Ｃ：電子部品、８：振動ジャイロスコープ、８Ａ：センサダイ、９：加速度センサ、９Ａ：センサダイ、１０：単結晶シリコン層、１００Ａ：センサダイ、１０Ｃ：電子部品、１０ｈ：凹部、１１：エピタキシャル結晶層、１１ｈ：テーパ孔、２０：第一絶縁層、２０ｈ：孔、３０：ストッパ層、３１：サイドウォール、３２：ストッパ層、３３：ストッパ層、３４：コア層、３５：第二絶縁層、３６：ストッパ層、３７：コア層、４０：第二絶縁層、５０：表面導線層、６０：錘層、６０ｈ：溝、６１：接着層、７０：第三絶縁層、８０ａ：検出用圧電素子、８０ｂ：駆動用圧電素子、８０ｃ：検出用圧電素子、８１：電極層、８１ａ：ボンディングパッド、８２：圧電層、８３：電極層、８３ａ：ボンディングパッド、９０：ベース、９０ａ：底面、９１：貫通電極、９２：接着層、９３：接着層、９４：カバー、９５：ワイヤ、９６：導電性接着層、９７ａ：ビーズ、９８：接着層、９９：犠牲基板、１００：振動ジャイロスコープ、１３１：ピエゾ抵抗素子、１３１ａ：高抵抗部、１３１ｂ：低抵抗部、Ｇ：空隙、Ｈ３：コンタクトホール、Ｍ：錘部、Ｐ：貫通電極、Ｒ１：保護膜、Ｒ２：保護膜、Ｒ３：被膜、Ｒ４：保護膜、Ｒ５：保護膜、Ｒ６：保護膜、Ｒ７：保護膜、Ｒ８：保護膜、Ｒ９：保護膜、Ｒ１０：保護膜、Ｒ１１：保護膜、Ｓ：支持部、Ｗ：積層構造体
【図１】
2010155299.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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