(57)【要約】【課題】本発明は、封止空間内に気体分子吸収材（ゲッタ）を設けることを不要にし、製造工程を増やすことなく封止空間内の真空度を所望の真空度に調整することを可能にする封止型デバイス及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の一実施の形態に係る封止型デバイスは、半導体基板に形成された空洞部を有し、空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止する封止型デバイスであって、空洞部に通じるように形成された第１溝と、封止型デバイスのダイシングラインに通じるように形成された第２溝と、第１溝から離隔して形成され、半導体基板とガラス基板との接合部分に空隙を形成する第１突起と、第２溝から離隔して形成され、半導体基板とガラス基板との接合部分に空隙を形成する第２突起と、を備え、第１溝及び第２溝と空隙とダイシングラインとを通じて空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整した。【選択図】図２
2010251568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板に形成された空洞部を有し、前記空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止する封止型デバイスであって、
前記空洞部に通じるように形成された第１溝と、
前記封止型デバイスのダイシングラインに通じるように形成された第２溝と、
前記第１溝から離隔して形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第１突起と、
前記第２溝から離隔して形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第２突起と、を備え、
前記第１溝及び前記第２溝と前記空隙と前記ダイシングラインとを通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整したことを特徴とする封止型デバイス。
【請求項２】
前記封止型デバイスは、前記半導体基板に多面付けで複数形成され、
前記ダイシングラインに通じるように形成された第１共通溝と、
前記半導体基板又は前記ガラス基板の端部に通じるように形成された第２共通溝と、
前記第１共通溝から離隔して形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との間に空隙を形成する第１共通突起と、
前記第２共通溝から離隔して形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との間に空隙を形成する第２共通突起と、を更に備え、
前記第１共通溝及び前記第２共通溝と前記ダイシングラインと前記第１共通突起及び前記第２共通突起により形成された前記空隙とを通じて前記封止型デバイス毎の前記空洞部内の気体を外部に排気して前記封止型デバイス毎の前記空洞部内を所望の真空度に調整したことを特徴とする請求項１記載の封止型デバイス。
【請求項３】
半導体基板に形成された空洞部を有し、前記空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止する封止型デバイスであって、
前記空洞部に通じるように形成された第１溝と、
前記ガラス基板に形成された排気孔と、
前記排気孔に通じるように形成された第２溝と、
前記第１溝と前記第２溝の間に形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する突起と、を備え、
前記第１溝及び前記第２溝と前記空隙と前記排気孔とを通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整したことを特徴とする封止型デバイス。
【請求項４】
半導体基板に形成された空洞部を有し、前記空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止する封止型デバイスであって、
前記空洞部から離隔して形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第１突起と、
前記封止型デバイスのダイシングラインから離隔して形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第２突起と、を備え、
前記第１突起及び前記第２突起により形成された前記空隙を通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整したことを特徴とする封止型デバイス。
【請求項５】
半導体基板を加工して形成された空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止して封止型デバイスを多面付けで製造する封止型デバイスの製造方法であって、
前記空洞部に通じる第１溝と前記封止型デバイスのダイシングラインに通じる第２溝とを形成し、
前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第１突起と第２突起をそれぞれ前記第１溝と前記第２溝から離隔して形成し、
前記第１溝及び前記第２溝と前記空隙とを通じて前記空洞部と前記ダイシングラインが通じるように前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第１の陽極接合を行い、
前記第１溝及び前記第２溝と前記空隙と前記ダイシングラインとを通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整し、
前記第１溝及び前記第２溝と前記空隙とを分断し、前記空洞部と前記ダイシングラインとを分断するように、前記第１の陽極接合よりも高電圧の条件で第２の陽極接合を行うことを特徴とする封止型デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記ダイシングラインに通じるように第１共通溝を形成し、
前記半導体基板又は前記ガラス基板の端部に通じるように第２共通溝を形成し、
前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第１共通突起と第２共通突起をそれぞれ前記第１共通溝と前記第２共通溝から離隔して形成し、
前記第１共通溝及び前記第２共通溝と前記空隙を通じて前記空洞部と前記ダイシングラインが通じるように前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第１の陽極接合を行い、
前記第１共通溝及び前記第２共通溝と前記ダイシングラインと前記第１共通突起及び前記第２共通突起により形成された前記空隙とを通じて前記封止型デバイス毎の前記空洞部内の気体を外部に排気して所望の真空度に調整し、
前記第１溝及び前記第２溝と前記空隙とを分断し、前記第１共通溝と前記第２共通溝とを分断し、前記封止型デバイス毎に前記空洞部と前記ダイシングラインとを分断するように、前記第１の陽極接合よりも高電圧の条件で前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第２の陽極接合を行うことを特徴とする請求項４記載の封止型デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記第１溝及び前記第２溝と前記第１共通溝及び前記第２共通溝を前記半導体基板側に形成することを特徴とする請求項５及び６記載の封止型デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記第１溝及び前記第２溝と前記第１共通溝及び前記第２共通溝を前記ガラス基板側に形成することを特徴とする請求項５及び６記載の封止型デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記第１突起及び前記第２突起と前記第１共通突起及び前記第２共通突起を前記半導体基板側に形成することを特徴とする請求項５及び６記載の封止型デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記第１突起及び前記第２突起と前記第１共通突起及び前記第２共通突起を前記ガラス基板側に形成することを特徴とする請求項５及び６記載の封止型デバイスの製造方法。
【請求項１１】
前記空洞部と前記ダイシングラインとを分断する際に、前記第１の陽極接合よりも高温度の条件で前記第２の陽極接合を行うことを特徴とする請求項５又は６記載の封止型デバイスの製造方法。
【請求項１２】
半導体基板を加工して形成された空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止して封止型デバイスを多面付けで製造する封止型デバイスの製造方法であって、
前記空洞部に通じる第１溝を形成し、
前記ガラス基板に排気孔を形成し、
前記排気孔に通じる第２溝を形成し、
前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する突起を前記第１溝と前記第２溝の間に形成し、
前記第１溝及び前記第２溝と前記空隙を通じて前記空洞部と前記排気孔が通じるように、前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第１の陽極接合を行い、
前記第１溝及び前記第２溝と前記空隙と前記排気孔とを通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整し、
前記第１溝及び前記第２溝と前記空隙とを分断し、前記空洞部と前記排気孔とを分断するように、前記第１の陽極接合よりも高電圧の条件で前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第２の陽極接合を行うことを特徴とする封止型デバイスの製造方法。
【請求項１３】
半導体基板を加工して形成された空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止して封止型デバイスを多面付けで製造する封止型デバイスの製造方法であって、
前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第１突起と第２突起をそれぞれ前記空洞部と前記封止型デバイスのダイシングラインから離隔して形成し、
前記第１突起及び前記第２突起により形成された前記空隙を通じて前記空洞部と前記ダイシングラインが通じるように前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第１の陽極接合を行い、
前記空隙と前記ダイシングラインを通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整し、
前記第１突起の空隙と前記第２突起の空隙を分断し、前記空洞部と前記ダイシングラインが分断するように、前記第１の陽極接合よりも高電圧の条件で前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第２の陽極接合を行うことを特徴とする封止型デバイスの製造方法。
【請求項１４】
半導体基板を加工して形成された空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止して封止型デバイスを多面付けで製造する封止型デバイスの製造方法であって、
前記空洞部に通じる第１溝と前記封止型デバイスのダイシングラインに通じる第２溝とを形成し、
前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第１突起と第２突起をそれぞれ前記第１溝と前記第２溝から離隔して形成し、
前記第１溝及び前記第２溝と前記空隙と前記ダイシングラインとを通じて前記空洞部内の気体を排気しながら所望の真空度に調整するように、前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する電圧を徐々に上げる陽極接合を行うことを特徴とする封止型デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動部が形成された半導体基板をガラス基板で封止した封止型デバイス及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器の小型軽量化、多機能化や高機能化が進み、実装される電子部品にも高密度化が要求されている。このような要求に応じて各種電子部品が半導体デバイスとして製造されるものが増加している。このため、回路素子として製造される半導体デバイス以外に力学量を検出するセンサ等も半導体デバイスを用いて製造されて、小型軽量化が図られている。例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）分野の製品またはＭＥＭＳデバイスを用いて小型で単純な構造を有する加速度センサあるいは角速度センサでは、外力に応じて変位する可動部を半導体基板に形成し、この可動部の変位が静電容量素子を利用して検出されるタイプのセンサ（いわゆる静電容量型センサ）等が実用化されている。
【０００３】
このようなＭＥＭＳデバイスとして高速に変位する可動部を有するデバイスでは、可動部を安定して変位させるため、半導体基板を封止材（例えば、ガラス基板等）で密封する構造がとられており、密封された封止空間はガス抜き等が行われて、可動部の変位を阻害する要因が排除されている。このような可動部を真空密封した封止構造を有するデバイスを、本書面では封止型デバイスと呼称するものとする。封止型デバイスには、ＭＥＭＳ素子以外に、ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）素子やＦ−ＢＡＲ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｂｕｌｋ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ）素子、ミラーデバイス等も含まれる。静電容量型センサは、一般に一対のガラス基板に挟まれて接合された半導体基板内に、所定の自由度をもって変位可能な錘部を用意し、当該錘部を加速度や角速度などに伴う変位を検出する錘部として利用する。変位の検出は、容量素子の静電容量の値に基づいて行われる。特に、静電容量型の角速度センサでは、静電容量の変化を高感度で検出するために、電極と可動部の距離を短くするが、そのために空気抵抗の影響がより大きくなる。
【０００４】
上述のような封止型デバイスでは、種々の封止空間内のガス抜き方法が知られている。例えば、封止空間内に気体分子吸収材（ゲッタ）を設けるガス抜き方法では、半導体基板とガラス基板とを陽極接合する際に封止空間内に発生する気体分子を気体分子吸収材で吸収させて、封止空間内の真空度を上げるようにしている。
【０００５】
また、特許文献１に開示された封止型デバイスである力学量センサでは、多面付けされる半導体基板内のデバイス毎に排気溝を形成し、排気溝同士を連通する連通溝を形成して、排気溝と連通溝を通じて各デバイスの封止空間内のガス抜きを行うようにしている。
【０００６】
また、特許文献２に開示された封止型デバイスでは、支持基板の接合面と封止基板の接合面との間の一部に金属からなるスペーサを介在させ、陽極接合時の温度上昇を利用してスペーサを徐々に溶融させて、スペーサが設けられた接合面からガス抜きを行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平２００８−５８０００５号公報
【特許文献２】特開平１０−８２７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の封止型デバイスのガス抜き方法として、封止空間内に気体分子吸収材（ゲッタ）を設けるガス抜き方法では、可動部とは別にゲッタを形成する工程が必要になり、封止型デバイスを製造する際の製造コストを上昇させる原因になる。また、上記特許文献１の封止型デバイスのガス抜き方法では、排気溝と連通溝を形成する工程が増えるため、封止型デバイスを製造する際の製造コストを上昇させる原因になる。
【０００９】
また、上記特許文献２の封止型デバイスのガス抜き方法では、陽極接合時にスペーサとして設けた金属の溶融温度を調整することは困難であり、封止空間内を所望の真空度に調整することも困難である。
【００１０】
本発明は上記の課題に鑑み、封止空間内に気体分子吸収材（ゲッタ）を設けることを不要にし、製造工程を増やすことなく封止空間内の真空度を所望の真空度に調整することを可能にする封止型デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施の形態に係る封止型デバイスは、半導体基板に形成された空洞部を有し、前記空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止する封止型デバイスであって、前記空洞部に通じるように形成された第１溝と、前記封止型デバイスのダイシングラインに通じるように形成された第２溝と、前記第１溝から離隔して形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第１突起と、前記第２溝から離隔して形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第２突起と、を備え、前記第１溝及び前記第２溝と前記空隙と前記ダイシングラインとを通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整したことを特徴とする。
【００１２】
本発明の一実施の形態に係る封止型デバイスは、半導体基板に形成された空洞部を有し、前記空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止する封止型デバイスであって、前記空洞部に通じるように形成された第１溝と、前記ガラス基板に形成された排気孔と、前記排気孔に通じるように形成された第２溝と、前記第１溝と前記第２溝の間に形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する突起と、を備え、前記第１溝及び前記第２溝と前記空隙と前記排気孔とを通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の一実施の形態に係る封止型デバイスは、半導体基板に形成された空洞部を有し、前記空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止する封止型デバイスであって、前記空洞部から離隔して形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第１突起と、前記封止型デバイスのダイシングラインから離隔して形成され、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第２突起と、を備え、前記第１突起及び前記第２突起により形成された前記空隙を通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整したことを特徴とする。
【００１４】
本発明の一実施の形態に係る封止型デバイスの製造方法は、半導体基板を加工して形成された空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止して封止型デバイスを多面付けで製造する封止型デバイスの製造方法であって、前記空洞部に通じる第１溝と前記封止型デバイスのダイシングラインに通じる第２溝とを形成し、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第１突起と第２突起をそれぞれ前記第１溝と前記第２溝から離隔して形成し、前記第１溝及び前記第２溝と前記空隙とを通じて前記空洞部と前記ダイシングラインが通じるように前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第１の陽極接合を行い、前記第１溝及び前記第２溝と前記空隙と前記ダイシングラインとを通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整し、前記第１溝及び前記第２溝と前記空隙とを分断し、前記空洞部と前記ダイシングラインとを分断するように、前記第１の陽極接合よりも高電圧の条件で第２の陽極接合を行うことを特徴とする。
【００１５】
本発明の一実施の形態に係る封止型デバイスの製造方法は、半導体基板を加工して形成された空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止して封止型デバイスを多面付けで製造する封止型デバイスの製造方法であって、前記空洞部に通じる第１溝を形成し、前記ガラス基板に排気孔を形成し、前記排気孔に通じる第２溝を形成し、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する突起を前記第１溝と前記第２溝の間に形成し、前記第１溝及び前記第２溝と前記空隙を通じて前記空洞部と前記排気孔が通じるように、前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第１の陽極接合を行い、前記第１溝及び前記第２溝と前記空隙と前記排気孔とを通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整し、前記第１溝及び前記第２溝と前記空隙とを分断し、前記空洞部と前記排気孔とを分断するように、前記第１の陽極接合よりも高電圧の条件で前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第２の陽極接合を行うことを特徴とする。
【００１６】
本発明の一実施の形態に係る封止型デバイスの製造方法は、半導体基板を加工して形成された空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止して封止型デバイスを多面付けで製造する封止型デバイスの製造方法であって、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第１突起と第２突起をそれぞれ前記空洞部と前記封止型デバイスのダイシングラインから離隔して形成し、前記第１突起及び前記第２突起により形成された前記空隙を通じて前記空洞部と前記ダイシングラインが通じるように前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第１の陽極接合を行い、前記空隙と前記ダイシングラインを通じて前記空洞部内の気体を排気して所望の真空度に調整し、前記第１突起の空隙と前記第２突起の空隙を分断し、前記空洞部と前記ダイシングラインが分断するように、前記第１の陽極接合よりも高電圧の条件で前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する第２の陽極接合を行うことを特徴とする。
【００１７】
本発明の一実施の形態に係る封止型デバイスの製造方法は、半導体基板を加工して形成された空洞部を少なくとも一枚のガラス基板で封止して封止型デバイスを多面付けで製造する封止型デバイスの製造方法であって、前記空洞部に通じる第１溝と前記封止型デバイスのダイシングラインに通じる第２溝とを形成し、前記半導体基板と前記ガラス基板との接合部分に空隙を形成する第１突起と第２突起をそれぞれ前記第１溝と前記第２溝から離隔して形成し、前記第１溝及び前記第２溝と前記空隙と前記ダイシングラインとを通じて前記空洞部内の気体を排気しながら所望の真空度に調整するように、前記半導体基板と前記ガラス基板を接合する電圧を徐々に上げる陽極接合を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、封止空間内に気体分子吸収材（ゲッタ）を設けることを不要にし、製造工程を増やすことなく封止空間内の真空度を所望の真空度に調整することを可能にする封止型デバイス及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る角速度センサを多面付けした半導体基板の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１のバルブ部分の具体的構成を示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ´線から見た断面構成を示す図である。
【図４】半導体基板の拡大領域Ａに形成された共通バルブの構成を示す平面図である。
【図５】図２のＡ−Ａ´線から見た断面構成の製造方法を示す図であり、（Ａ）は低電圧陽極接合時のバルブ部分の断面構成を示す図、（Ｂ）は真空引き時のバルブ部分の断面構成を示す図、（Ｃ）は高電圧陽極接合時のバルブ部分の断面構成を示す図である。
【図６】図３の第１溝及び第２溝の形状を変形した例を示す図であり、（Ａ）は第１溝の長さを延長した例を示す図、（Ｂ）は第１溝と第２溝の形状をＬ字型にした例を示す図である。
【図７】図３の第１突起と第２突起の形状を変形した例を示す図であり、（Ａ）は第１突起と第２突起の形状を横型の楕円形状にした例を示す図、（Ｂ）は第１突起と第２突起の形状を縦型の楕円形状にした例を示す図である。
【図８】（Ａ）は横型の楕円形状の第１突起及び第２突起と直線状の第１溝及び第２溝とを配置した例を示す図、（Ｂ）は横型の楕円形状の第１突起及び第２突起とＬ字状の第１溝及び第２溝とを配置した例を示す図である。
【図９】（Ａ）は縦型の楕円形状の第１突起及び第２突起と直線状の第１溝と第２溝とを配置した例を示す図、（Ｂ）は縦型の楕円形状の第１突起及び第２突起とＬ字状の第１溝と第２溝とを配置した例を示す図である。
【図１０】バルブを第１突起と第２突起のみから構成した例を示す図である。
【図１１】センサチップ毎に形成するバルブの他の構成例を示す平面図である。
【図１２】図１１の拡大領域Ａの構成を示す平面図である。
【図１３】図１２のＢ−Ｂ線から見た断面構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、封止型デバイスとして角速度センサを例示して説明する。
【００２１】
（センサチップを多面付けした基板の構成）
図１は、複数の角速度センサ１００が多面付けされた半導体基板１０１の概略構成を示す平面図である。図１において、１０２は角速度センサチップをチップ毎に切断する位置を示すダイシングラインであり、１０３は角速度センサチップ毎に内部を真空引きするためのバルブであり、１０４は半導体基板１０１を加工して形成される角速度センサチップ内部の空洞部である。なお、バルブ１０３は、実際の機械的なバルブを形成するわけではなく、バルブ機能を有する構造を形成するものであり、その構成については後述する。また、空洞部１０４は、半導体基板１０１を加工して角速度センサ内に上述の可動部を形成する際に形成されるものであり、後述するガラス基板１１０により封止されて真空引きされる部分である。
【００２２】
次に、図１に示したバルブ１０３の詳細な構成について図２及び図３を参照して説明する。図２において、バルブ１０３に相当する部分は、第１溝２０１、第２溝２０２、第１突起２０３及び第２突起２０４である。第１溝２０１は、図中に示すように空洞部１０４に通じるように形成される。第２溝２０２は、図中に示すようにダイシングライン１０２に通じるように形成される。第１突起２０３は、図中に示すように第１溝２０１の近傍に形成される。第２突起２０４は、図中に示すように第２溝２０２の近傍に形成される。
【００２３】
第１突起２０３と第２突起２０４は、図３に示すように半導体基板１０１とガラス基板１１０とを接合する際に、半導体基板１０１とガラス基板１１０との間にボイド（空隙）３０１を形成するためのものである。第１溝２０１と第２溝２０２は、半導体基板１０１側に形成してもよいし、ガラス基板１１０側に形成してもよい。第１溝２０１と第２溝２０２を形成する工程を増やさないためには、半導体基板１０１側に可動部をＤＲＩＥ（Ｄｅｅｐ  Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）法等を用いて形成する際に、第１溝２０１と第２溝２０２を同時に形成することが好ましい。この場合、第１溝２０１と第２溝２０２の深さは、可動部の深さ、すなわち、可動部の表面とガラス基板との間隔と同等になる。
【００２４】
また、第１突起２０３と第２突起２０４は、半導体基板１０１側に形成してもよいし、ガラス基板１１０側に形成してもよい。第１突起２０３と第２突起２０４を形成する工程を増やさないためには、ガラス基板１１０に電極を形成する際に、第１突起２０３と第２突起２０４を同時に形成することが好ましい。この場合、第１突起２０３と第２突起２０４の厚さは、電極の厚みと同等になる。第１突起２０３と第２突起２０４は、後述する半導体基板１０１とガラス基板１１０とを陽極接合により接合する際に、潰されない堅さを有する材質（例えば、Ｃｒ、Ｔｉ、ＴｉＮ等）を用いることが好ましい。これは、第１突起２０３と第２突起２０４は、角部が潰れると、ボイドの先端位置が変わり、ボイドの寸法が不安定になるためである。
【００２５】
図２において、第１突起２０３と第２突起２０４の各周辺に点線で示す「１回目接合時ボイド最先端」と、一点鎖線で示す「２回目接合時ボイド最先端」は、半導体基板１０１とガラス基板１１０とを陽極接合により接合する際に、半導体基板１０１上にガラス基板１１０が押しつけられた状態で、第１突起２０３と第２突起２０４の各周辺に形成されるボイドの形成範囲を模式的に示したものである。
【００２６】
上述の「１回目接合時」と「２回目接合時」は、本実施の形態において、半導体基板１０１とガラス基板１１０とを陽極接合により接合する際に、陽極接合を２回に分けて行うことを示している。１回目の陽極接合時は、第１突起２０３と第２突起２０４の各周辺に形成される各ボイド３０１の最先端は点線で示す範囲になり、ボイド同士が相互に連通する。これらボイド間の連通により第１溝２０１と第２溝２０２との間も連通することになる。すなわち、１回目の陽極接合時は、空洞部１０４に対してバルブ１０３が開状態になり、空洞部１０４内の真空引きが可能になる。
【００２７】
そして、２回目の陽極接合時は、第１突起２０３と第２突起２０４の各周辺に形成される各ボイドの最先端は一点鎖線で示す範囲に縮小し、ボイド３０１間が分断される。これらボイド３０１間の分断により第１溝２０１と第２溝２０２との間も分断される。すなわち、２回目の陽極接合時は、空洞部１０４に対してバルブ１０３が閉状態になり、空洞部１０４が密封される。
【００２８】
上述のように、本実施の形態では、半導体基板１０１とガラス基板１１０とを接合する陽極接合を２回に分けて行う際に、バルブ１０３として機能する構造（第１溝２０１、第２溝２０２、第１突起２０３、第２突起２０４）を角速度センサチップ毎に形成することを特徴としている。このバルブ１０３として機能する構造では、第１溝２０１、第２溝２０２、第１突起２０３、第２突起２０４相互間の形成位置や形状が変形可能である。この形成位置や形状の変形例について、後述する図６〜図１０において詳述する。
【００２９】
次に、上記センサチップ毎に形成したバルブ１０３と異なる共通バルブの構成について、図４を参照して説明する。図４に示す共通バルブ１０５は、半導体基板１０１のガラスカットのエッジ部分とダイシングライン１０２との間に形成される。共通バルブ１０５は、一端部がダイシングライン１０２に通じるように形成され、その他端部が排気口１０６に通じるように形成される。このガラスカットのエッジ部分は、センサチップのパターンが形成されない領域であり、上述のダイシングライン１０２とともに切断される部分である。この共通バルブ１０５は、図２に示した構成と同様に形成される。また、排気口１０６は、ガラスカットのエッジ部分において図２に示した第１溝２０１及び第２溝２０２と同様に形成される。なお、図４では、１つの共通バルブ１０５を設けた例を示しているが、複数の共通バルブ１０５を直列に設けてもよい。複数の共通バルブ１０５を直列に設けることにより、１つの共通バルブ１０５が動作しない場合の動作保証を考慮した構成とすることができる。
【００３０】
共通バルブ１０５は、上述したバルブ１０３と同様に動作する。１回目の陽極接合時に共通バルブ１０５は開状態になり、各センサチップの空洞部１０４と連通するダイシングライン１０２と連通するとともに排気口１０６と連通して、真空引きする際に、各センサチップの空洞部１０４内で発生する気体を排気口１０６から排気させる。そして、２回目の陽極接合時に、共通バルブ１０５は閉状態になり、ダイシングライン１０２と排気口１０６との間を密封する。この共通バルブ１０５を設けることにより、陽極接合に続く工程で薬液を使用した場合に、薬液がダイシングライン１０２に入り込み、リンス工程で除去しづらくなることを防止することができる。
【００３１】
（角速度センサチップの製造方法）
次に、上記図１〜３に示したバルブ１０３を有する角速度センサチップの製造方法について、図５（Ａ）〜（Ｃ）を参照して説明する。図５（Ａ）〜（Ｃ）は、図２のＡ−Ａ´線から見た断面構成に基づいてバルブ部分の一連の動作を示す図である。
【００３２】
（第１溝２０１及び第２溝２０２の形成）
図１に示したように、半導体基板１０１内に多面付けされる角速度センサチップ１００は、半導体基板１０１をＤＲＩＥ法等を利用して加工して各角速度センサチップ内の可動部（錘部、可撓部等の変位体（図示せず）及び空洞部１０４を含む）が形成される。この可動部の形成に際して、図２に示したような位置関係で、空洞部１０４及びダイシングライン１０２にそれぞれ連通するように第１溝２０１及び第２溝２０２を同時に形成する。また、共通バルブ１０５部分の第１溝（第１共通溝）２０１及び第２溝（第２共通溝）２０２と、排気口１０６も同時に形成する。なお、ダイシングライン１０２、第１溝２０１及び第２溝２０２もＤＲＩＥ法等を利用して形成される。
【００３３】
（第１突起２０３及び第２突起２０４の形成）
次いで、ガラス基板１１０側に上述の可動部と対向する位置に検出用及び電圧印加用の電極（図示せず）をＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を利用して形成する。この電極の形成に際して、図２に示したような位置関係で、第１溝２０１及び第２溝２０２の各近傍にそれぞれ第１突起２０３及び第２突起２０４を同時に形成する。また、共通バルブ１０５部分の第１突起（第１共通突起）２０３及び第２突起（第２共通突起）２０４も同時に形成する。電極の材料としては、例えば、ＴｉＮ，ＡｌＮｄ，Ｃｒ等が好ましい。また、第１溝２０１及び第２溝２０２の幅と、第１突起２０３及び第２突起２０４の高さは、例えば、０．５μｍであるものとする。なお、これらの寸法は限定されない。
【００３４】
（半導体基板とガラス基板の１回目接合）（図５（Ａ）参照）
次に、半導体基板１０１とガラス基板１１０とを接合する１回目の陽極接合を行う。この１回目の陽極接合では、２回目の陽極接合に比べて低電圧（例えば、２５０Ｖ）を印加して陽極接合を行う。この低電圧の陽極接合時、ガラス基板１１０は、図５（Ａ）に示すように、半導体基板１０１側に押しつけられて変形するが、低電圧の陽極接合であるため、第１突起２０３と第２突起２０４の間のガラス基板１１０は半導体基板１０１には接合されない。そして、第１突起２０３と第２突起２０４の各周辺にボイド３０１が形成される。１回目の低電圧陽極接合時は、図５（Ａ）に示すように、第１突起２０３と第２突起２０４の各周辺に形成されるボイド３０１は、相互に連通する。すなわち、図２に示したように各ボイド３０１の最先端は点線で示す範囲になり、ボイド３０１同士が相互に連通する。これらボイド３０１間の連通により、図５（Ａ）に示すように、第１溝２０１と第２溝２０２との間も連通することになる。すなわち、各センサチップの空洞部１０４に対してバルブ１０３が開状態になる。また、共通バルブ１０５を構成する第１突起２０３と第２突起２０４の各周辺に形成されるボイド３０１も相互に連通し、第１溝２０１と第２溝２０２との間も連通することになる。すなわち、開状態になった共通バルブ１０５を介して最外部のダイシングライン１０２と排気口１０６とが連通することになる。その結果、各センサチップの空洞部１０４と、ダイシングライン１０２と、共通バルブ１０５と、排気口１０６とが連通する。なお、図５（Ａ）及び（Ｂ）の断面では、図面に対して手前側と奥側に位置して見えない第１溝２０１と第２溝２０２を、一点鎖線で示している。
【００３５】
（真空引き）（図５（Ｂ）参照）
次に、上記低電圧陽極接合によりバルブ１０３及び共通バルブ１０５が開状態になった半導体基板１０１が設置されたチャンバ（図示せず）内を真空ポンプ（図示せず）により真空引きする。この真空引きに際して、各センサチップの空洞部１０４内の気体は、第１溝２０１→ボイド３０１→第２溝２０２→ダイシングライン１０２→共通バルブ１０５→排気口１０６を通して排気される。なお、各センサチップの空洞部１０４内の設定真空度（所望の真空度）は、例えば、０．１Ｔｏｒｒ以下であるものとする。この設定真空度は、角速度センサの所望の仕様（例えば、角速度の検知感度）に応じて適宜変更してもよい。また、可動部を振動させる駆動信号をオフし、直ちに可動部の振動が停止することが望ましい封止型デバイスの場合には、ある程度真空度を下げて空気抵抗があった方が好ましい。
【００３６】
（半導体基板とガラス基板の２回目接合）（図５（Ｃ）参照）
次に、半導体基板１０１とガラス基板１１０とを接合する２回目の陽極接合を行う。この２回目の陽極接合では、１回目の陽極接合に比べて高電圧（例えば、１０００Ｖ）を印加して陽極接合を行う。この高電圧の陽極接合時、ガラス基板１１０は、図５（Ｃ）内に○で示すように、半導体基板１０１側に更に押しつけられて変形し、第１突起２０３と第２突起２０４の間のガラス基板１１０は半導体基板１０１に接合される。そして、１回目の陽極接合時に第１突起２０３と第２突起２０４の各周辺に形成されたボイド３０１の連通は分断される。２回目の低電圧陽極接合時は、図５（Ｃ）に示すように、第１突起２０３と第２突起２０４の各周辺に形成されたボイド３０１の連通は分断する。すなわち、図２に示したように各ボイド３０１の最先端は一点鎖線で示す範囲になり、ボイド３０１同士の相互の連通は分断される。これらボイド３０１間の分断により、第１溝２０１と第２溝２０２との間の連通も分断されることになる。すなわち、各センサチップの空洞部１０４に対してバルブ１０３が閉状態になる。また、共通バルブ１０５を構成する第１突起２０３と第２突起２０４の各周辺に形成されたボイド３０１の相互の連通も分断し、第１溝２０１と第２溝２０２との間の連通も分断されることになる。すなわち、共通バルブ１０５が閉状態になることにより排気口１０６との連通も分断されることになる。その結果、各センサチップの空洞部１０４と、ダイシングライン１０２と、共通バルブ１０５と、排気口１０６との間の各連通が分断される。
【００３７】
（センサチップの個片化）
複数の角速度センサ１００が形成された半導体基板１０１のダイシングライン１０２をダイシングソー等でダイシングし、個々の角速度センサ１００に個片化する。この個片化により、各角速度センサチップ内には、バルブ１０３として機能させた構成が残ることになるが、上述の２回に分けた陽極接合によりバルブ１０３は閉じられた状態にあるため、空洞部１０４の真空状態は維持される。
【００３８】
以上のように、半導体基板１０１に複数の角速度センサチップを多面付けで製造する際に、センサチップ毎に空洞部１０４と連通する第１溝２０１及び第２溝２０２と第１突起２０３及び第２突起２０４とから構成されるバルブ１０３を、可動部及び電極の製造工程において形成することを可能にした。そして、半導体基板１０１とガラス基板１１０を陽極接合する際に、低電圧陽極接合と高電圧陽極接合の２回に分けて行うようにした。１回目の低電圧陽極接合時には、第１突起２０３及び第２突起２０４により形成されるボイド３０１同士を連通させてバルブ１０３を開状態にした後、真空引きにより空洞部１０４の真空度を調整することを可能にした。続いて、２回目の高電圧陽極接合時には、ボイド３０１同士の連通を分断させてバルブ１０３を閉状態にして空洞部１０４を密封して、センサチップ毎に真空状態を維持することを可能にした。このため、同一の陽極接合装置内で連続して陽極接合を行うことが可能であり、途中でウエハを取り出す必要がない。また、陽極接合の回数は、２回に限定するものではなく、例えば、連続して徐々に電圧を上げる陽極接合を行ってもよい。すなわち、上記１回目と２回目のように陽極接合工程を分けずに、バルブ１０３が徐々に閉じて真空度が充分上がるように、半導体基板１０１とガラス基板１１０を接合する電圧を徐々に上げる陽極接合を行って、陽極接合と真空引きを同時に進める陽極接合工程を行うようにしてもよい。
【００３９】
したがって、角速度センサを製造する製造工程を増やすことなくセンサチップ毎にバルブ１０３として機能する構成を形成することが可能になり、センサチップの空洞部１０４の真空度を所望の真空度に調整することが可能になる。その結果、空洞部内に気体分子吸収材（ゲッタ）を設けることを不要にし、角速度センサの可動部を安定して動作させることが可能になる。
【００４０】
（第１溝、第２溝、第１突起、第２突起の変形例）
上記図２では、上記図２では、第１溝２０１と第２溝２０２は、空洞部１０４とダイシングライン１０２に連通する直線状の溝とした場合を示したが、この構成に限定するものではなく、第１突起２０３と第２突起２０４の形状や位置関係を考慮して形状を変更してもよい。また、第１突起２０３と第２突起２０４の形状が円形である場合を示したが、この形状に限定するものではなく、第１溝２０１と第２溝２０２との位置関係やボイド３０１の形成範囲等を考慮して形状を変更してもよい。これらの形状や形成位置の変形例について、図６〜図１０を参照して以下に説明する。
【００４１】
（第１溝２０１の変形例）（図６（Ａ）参照）
まず、第１溝２０１の変形例について図６を参照して説明する。第１溝２０１は、上述の１回目の陽極接合時に形成されるボイド３０１の最先端（図６（Ａ）の点線）より第１突起２０３側に入っていればよく、図６（Ａ）に示すように、第１突起２０３の形成位置まで延長するようにしてもよい。この場合、第１突起２０３は、ガラス基板１１０側に形成される。但し、２回目の陽極接合が始まった時に、直ちに第１溝２０１と第１突起２０３は分離されることが好ましい。このため、図２に示したように第１溝２０１を形成してもよい。２回目の陽極接合が始まった時に、直ちに第１溝２０１と第１突起２０３が分離されることにより、２回目の陽極接合時に気体が空洞部１０４に入り込む量を減らせるため、第１溝２０１の先端部は、ボイド３０１の最先端（図６（Ａ）の一点鎖線）に近く、第１溝２０１側に入る位置まで形成されることが望ましい。
【００４２】
（第１溝と第２溝の変形例）（図６（Ｂ）参照）
図６（Ｂ）は、第１溝２０１と第２溝２０２の形状を変更した例を示す図である。第１溝２０１と第２溝２０２の形状は、第１突起２０３と第２突起２０４に対してＬ字型に形成されている。この場合、第１溝２０１と第２溝２０２は、１回目の陽極接合時に形成されるボイド３０１の最先端（図６（Ｂ）の点線）より第１突起２０３側と第２突起２０４側に共に入っており、１回目の陽極接合後の真空引きに際して排気経路としての機能を満足する。また、第１溝２０１の空洞部１０４と連通する部分と、第２溝２０２のダイシングライン１０２と連通する部分は、図２に示した第１溝２０１と第２溝２０２の各形成位置よりも第１突起２０３と第２突起２０４から離れた位置に形成されている。このため、第１溝２０１と第２溝２０２は、１回目の陽極接合時に形成されるボイド３０１と確実に連通し、２回目の陽極接合時にボイド３０１から確実に分離することができ、バルブ１０３としての開閉動作の安定性を向上させることができる。
【００４３】
（第１突起と第２突起の変形例）（図７（Ａ）（Ｂ）参照）
次に、第１突起２０３と第２突起２０４の形状を変形例について図７を参照して説明する。図７（Ａ）は、第１突起２０３と第２突起２０４の形状を横型の楕円に変更した例を示す図である。図７（Ｂ）は、第１突起２０３と第２突起２０４の形状を縦型の楕円に変更した例を示す図である。第１突起２０３と第２突起２０４の形状を横型の楕円又は縦型の楕円に変更すると、１回目の陽極接合時に第１突起２０３と第２突起２０４により形成されるボイド３０１の最先端は、図７（Ａ）及び（Ｂ）に点線で示す位置になる。また、２回目の陽極接合時に第１突起２０３と第２突起２０４により形成されるボイド３０１の最先端は、図７（Ａ）及び（Ｂ）に一点鎖線で示す位置になる。この場合、第１突起２０３と第２突起２０４により形成される各ボイド３０１の範囲は、図２に示した各ボイド３０１の範囲よりも拡大される。このため、１回目の陽極接合時に第１突起２０３及び第２突起２０４と第１溝２０１及び第２溝２０２との連通を確実にすることができ、真空引き処理の安定性を向上させることができる。
【００４４】
（第１突起及び第２突起と第１溝及び第２溝の変形例）（図８（Ａ）（Ｂ）参照）
次に、図７（Ａ）に示した横型の楕円形状にした第１突起２０３及び第２突起２０４と第１溝２０１及び第２溝２０２との組み合わせについて、図８を参照して説明する。図８（Ａ）は、横型の楕円形状にした第１突起２０３及び第２突起２０４と、直線状の第１溝２０１及び第２溝２０２とを配置した例を示す図である。図８（Ｂ）は、横型の楕円形状にした第１突起２０３及び第２突起２０４と、Ｌ字状の第１溝２０１及び第２溝２０２とを配置した例を示す図である。
【００４５】
図８（Ａ）では、横型の楕円形状にした第１突起２０３及び第２突起２０４と直線状の第１溝２０１及び第２溝２０２とを組み合わせて配置したため、１回目の陽極接合時に各ボイド３０１の最先端を横方向に拡大し、各ボイド３０１と直線状の第１溝２０１及び第２溝２０２との連通を確実にすることができる。このため、真空引き処理の安定性を向上させることができる。図８（Ｂ）では、横型の楕円形状にした第１突起２０３及び第２突起２０４とＬ字状の第１溝２０１及び第２溝２０２とを組み合わせて配置したため、１回目の陽極接合時に各ボイド３０１の最先端を横方向に拡大し、各ボイド３０１とＬ字状の第１溝２０１及び第２溝２０２との連通をより確実にすることができる。このため、真空引き処理の安定性を向上させることができる。
【００４６】
（第１突起及び第２突起と第１溝及び第２溝の変形例）（図９（Ａ）（Ｂ）参照）
次に、図７（Ｂ）に示した縦型の楕円形状にした第１突起２０３及び第２突起２０４と第１溝２０１及び第２溝２０２との組み合わせについて、図９を参照して説明する。図９（Ａ）は、縦型の楕円形状にした第１突起２０３及び第２突起２０４と、直線状の第１溝２０１及び第２溝２０２とを配置した例を示す図である。図９（Ｂ）は、縦型の楕円形状にした第１突起２０３及び第２突起２０４と、Ｌ字状の第１溝２０１及び第２溝２０２とを配置した例を示す図である。
【００４７】
図９（Ａ）では、縦型の楕円形状にした第１突起２０３及び第２突起２０４と直線状の第１溝２０１及び第２溝２０２とを組み合わせて配置したため、１回目の陽極接合時に各ボイド３０１の最先端を縦方向に拡大し、各ボイド３０１と直線状の第１溝２０１及び第２溝２０２との連通を確実にすることができる。このため、真空引き処理の安定性を向上させることができる。図９（Ｂ）では、縦型の楕円形状にした第１突起２０３及び第２突起２０４とＬ字状の第１溝２０１及び第２溝２０２とを組み合わせて配置したため、１回目の陽極接合時に各ボイド３０１の最先端を縦方向に拡大し、各ボイド３０１とＬ字状の第１溝２０１及び第２溝２０２との連通を確実にすることができる。このため、真空引き処理の安定性を向上させることができる。
【００４８】
（バルブの変形例）（図１０参照）
次に、バルブ１０３の構成を変更した例について図１０を参照して説明する。図１０は、バルブ１０３を第１突起２０３と第２突起２０４のみから構成した例を示す図である。図１０では、縦型の楕円形状にした第１突起２０３を空洞部１０４の近傍に形成し、第２突起２０４をダイシングライン１０２の近傍に形成した。１回目の陽極接合時、第１突起２０３と第２突起２０４により形成される各ボイド３０１の最先端は、図中の点線で示す位置である。この時、各ボイド３０１間は連通するとともに、第１突起２０３側のボイド３０１の下端部分は空洞部１０４と連通し、第２突起側のボイド３０１の上端部分はダイシングライン１０２と連通する。すなわち、１回目の陽極接合時に第１突起２０３と第２突起２０４の周囲に形成されるボイド３０１を利用して、センサの空洞部１０４とダイシングライン１０２との間を連通することになる。これは、バルブ１０３の開状態に対応する。
【００４９】
また、２回目の陽極接合時、第１突起２０３と第２突起２０４により形成される各ボイド３０１の最先端は、図中の一点鎖線で示す位置である。この時、ボイド３０１間の連通は分断されるとともに、第１突起２０３側のボイド３０１の下端部分の空洞部１０４との連通が分断され、第２突起側のボイド３０１の上端部分のダイシングライン１０２との連通も分断される。すなわち、２回目の陽極接合時に第１突起２０３と第２突起２０４の周囲に形成されたボイド３０１が縮小することを利用して、センサの空洞部１０４とダイシングライン１０２との間の連通を分断することになる。これは、バルブ１０３の閉状態に対応する。
【００５０】
したがって、図１０に示すように、バルブ１０３及び共通バルブ１０５としての機能を第１突起２０３と第２突起２０４のみで構成することが可能になり、第１溝２０１及び第２溝２０２の構成を不要にすることが可能になる。
【００５１】
（バルブの他の構成例）
次に、排気経路の他の構成例について図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は半導体基板に形成された角速度センサチップの空洞部を排気するバルブ部分の他の構成例を示す平面図であり、図１２は図１１の拡大領域Ａの構成を示す平面図であり、図１３は図１１のＢ−Ｂ線から見た断面構成を示す図である。
【００５２】
図１１において、角速度センサ４００は、半導体基板４０１に形成されたセンサの空洞部４０２の右側部に、空洞部４０２と連通するバルブ４０３と排気孔４０８ａを形成したことに特徴がある。図１１に示す拡大領域Ａ内のバルブ４０３の構成について図１２及び図１３を参照して説明する。
【００５３】
図１２において、バルブ４０３に相当する部分は、第１溝４０５、第２溝４０６及び突起４０７である。第１溝４０５は、図中に示すように空洞部４０２に通じるように形成される。第２溝４０６は、図中に示すように排気孔４０８ａに通じるように形成される。突起４０７は、図中に示すように第１溝４０５と第２溝４０６の近傍に形成される。排気孔４０８ａは、図１３に示すようにガラス基板４０８側に形成される。
【００５４】
突起４０７は、図１２及び図１３に示すように半導体基板４０１とガラス基板４０８とを接合する際に、半導体基板４０１とガラス基板４０８との間にボイド（空隙）４１０を形成するためのものである。第１溝４０５と第２溝４０６は、半導体基板４０１側に形成してもよいし、ガラス基板４０８側に形成してもよい。第１溝４０５と第２溝４０６を形成する工程を増やさないためには、半導体基板４０１側に可動部をＤＲＩＥ（Ｄｅｅｐ  Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）法等を用いて形成する際に、第１溝４０５と第２溝４０６を同時に形成することが好ましい。排気孔４０８ａは、センサチップ毎に形成される第１溝４０５と第２溝４０６の位置に合わせてガラス基板４０８側に形成される。この排気孔４０８ａは、センサチップ毎に形成されるため、上述の図４に示した共通バルブ１０５と排気口１０６の形成は不要である。
【００５５】
また、突起４０７は、半導体基板４０１側に形成してもよいし、ガラス基板４０８側に形成してもよい。突起４０７を形成する工程を増やさないためには、ガラス基板４０８に電極を形成する際に、突起４０７を同時に形成することが好ましい。この場合、突起４０７の厚さは、電極の厚みと同等になる。突起４０７は、後述する半導体基板４０１とガラス基板４０８とを陽極接合により接合する際に、潰されない堅さを有する材質（金属等）を用いることが好ましい。
【００５６】
図１２において、第１突起４０５と第２突起４０６の各周辺に点線で示す「１回目接合時ボイド最先端」と、一点鎖線で示す「２回目接合時ボイド最先端」は、半導体基板４０１とガラス基板４０８とを陽極接合により接合する際に、半導体基板４０１上にガラス基板４０８が押しつけられた状態で、突起４０７の周辺に形成されるボイドの形成範囲を模式的に示したものである。なお、図１３に示す断面図は、１回目接合時の構成を示している。
【００５７】
上述の「１回目接合時」と「２回目接合時」は、本実施の形態において、半導体基板４０１とガラス基板４０８とを陽極接合により接合する際に、陽極接合を２回に分けて行うことを示している。１回目の陽極接合時は、突起４０７の周辺に形成されるボイド４１０の最先端は点線で示す範囲になり、ボイド４１０と第１溝４０５と第２溝４０６と排気孔４０８ａとの間が相互に連通する。すなわち、１回目の陽極接合時は、空洞部４０２に対してバルブ４０３が開状態になり、空洞部４０２内の真空引きが排気孔４０８ａから可能になる。
【００５８】
そして、２回目の陽極接合時は、突起４０７の周辺に形成されるボイド４１０の最先端は一点鎖線で示す範囲に縮小し、ボイド４１０が第１溝４０５と第２溝４０６から分断される。すなわち、２回目の陽極接合時は、空洞部１０４に対してバルブ４０３が閉状態になり、空洞部４０２が密封される。
【００５９】
半導体基板４０１とガラス基板４０８とを接合する１回目の陽極接合では、２回目の陽極接合に比べて低電圧（例えば、２５０Ｖ）を印加して陽極接合を行う。また、２回目の陽極接合では、１回目の陽極接合に比べて高電圧（例えば、１０００Ｖ）を印加して陽極接合を行う。この陽極接合に際して、半導体基板４０１とガラス基板４０９とを接合する陽極接合も行われる。半導体基板４０１のガラス基板４０９と接合される面には突起が形成されていないため、１回目の陽極接合時に半導体基板４０１とガラス基板４０９は接合される。
【００６０】
１回目の陽極接合によりバルブ４０３が開状態になった半導体基板４０１が設置されたチャンバ（図示せず）内を真空ポンプ（図示せず）により真空引きする。この真空引きに際して、各センサチップの空洞部４０２内の気体は、第１溝４０５→ボイド４１０→第２溝４０６→排気孔４０８ａを通して排気される。なお、各センサチップの空洞部１０４内の設定真空度は、例えば、０．１Ｔｏｒｒ以下であるものとする。この設定真空度は、角速度センサの所望の仕様（例えば、角速度検知感度）に応じて適宜変更してもよい。
【００６１】
複数の角速度センサ４００が形成された半導体基板４０１のダイシングライン４０４をダイシングソー等でダイシングし、個々の角速度センサ４００に個片化する。この個片化により、各角速度センサチップ内には、バルブ４０３として機能させた構成が残ることになるが、上述の２回に分けた陽極接合によりバルブ４０３は閉じられた状態にあるため、空洞部４０２の真空状態は維持される。
【００６２】
以上のように、半導体基板４０１に複数の角速度センサチップを多面付けで製造する際に、センサチップ毎に空洞部４０２と連通する第１溝４０５及び第２溝４０６と突起４０７とから構成されるバルブ４０３と、バルブ４０３と連通するガラス基板４０８側の排気孔４０８ａを、可動部及び電極の製造工程において形成することを可能にした。そして、半導体基板４０１とガラス基板４０８を陽極接合する際に、低電圧陽極接合と高電圧陽極接合の２回に分けて行うようにした。１回目の低電圧陽極接合時には、突起４０７により形成されるボイド４１０と第１溝４０５と第２溝４０６と排気孔４０８ａとの間を相互に連通させてバルブ４０３を開状態にした後、真空引きにより空洞部４０２の真空度を調整することを可能にした。続いて、２回目の高電圧陽極接合時には、ボイド４１０と第１溝４０５と第２溝４０６との連通を分断させてバルブ４０３を閉状態にして空洞部４０２を密封して、センサチップ毎に真空状態を維持することを可能にした。
【００６３】
したがって、角速度センサを製造する製造工程を増やすことなくセンサチップ毎にバルブ４０３を形成することが可能になり、センサチップの空洞部４０２の真空度を所望の真空度に調整することが可能になる。その結果、空洞部内に気体分子吸収材（ゲッタ）を設けることを不要にし、角速度センサの可動部を安定して動作させることが可能になる。また、センサチップ毎に排気孔４０８ａを形成することにより、ダイシングライン１０２及び共通バルブ１０５を通して排気する場合よりも排気のコンダクタンスを大きくすることができ、短時間で所望の真空度に調整することが可能になる。
【００６４】
なお、上記実施の形態では、本発明を角速度センサに適用した場合を示したが、これに限定するものではなく、例えば、角速度センサ等の封止型デバイスに適用することも可能である。また、上記実施の形態では、陽極接合を２回に分けて行う際に、１回目に低電圧で陽極接合を行い、２回目に高電圧で陽極接合を行う場合を示したが、温度、又は接合時間を調整するようにしてもよい。例えば、１回目に低温度で陽極接合を行い、２回目に高温度で陽極接合を行うようにしてもよい。また、２回目の陽極接合時に温度と電圧を高くするようにしてもよい。すなわち、陽極接合時の電圧、温度、又は接合時間は、上記１回目の陽極接合時と２回目の陽極接合時にバルブの開閉状態を実現するように調整されればよい。
【００６５】
また、ガラス基板としてパイレックス（登録商標）ガラスやテンパックス（登録商標）ガラス等を接合する場合は、接合後に半導体基板としてのシリコン基板が反らないように、シリコン基板との熱膨張率が等しくなる温度（約３００℃）で接合する必要がある。このため、上記実施の形態においてガラス基板としてパイレックス（登録商標）ガラスやテンパックス（登録商標）ガラス等を接合する場合は、１回目の陽極接合時に約３００℃の接合温度で接合すればよく、２回目の陽極接合時に接合温度を上げても、シリコン基板とガラス基板の大部分が接合されているので、熱膨張率差による影響を受けることはない。
【００６６】
さらに、上記実施の形態では真空封止するデバイスに本発明を適用した例を示したが、これに限定するものではない。センサチップの空洞部に、例えば、Ａｒガス等の希ガスを封入して、センサチップ内部の腐食を防止するようなデバイスに対しても本発明は適用可能である。すなわち、１回目の陽極接合時に発生したＯ２やＨ２Ｏ等のガスを真空排気により除去した後、陽極接合装置内にＡｒガスを導入して、センサチップの空洞部内をＡｒガスで満たしてから封止するようなデバイスに対しても本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１００，４００…角速度センサ、１０１，４０１…半導体基板、１０２，４０４…ダイシングライン、１０３，４０３…バルブ、１０４，４０２…空洞部、１０５…共通バルブ、１０６…排気口、１１０，４０８，４０９…ガラス基板、２０１，４０５…第１溝、２０２，４０６…第２溝、２０３…第１突起、２０４…第２突起、３０１，４１０…ボイド（空隙）、４０７…突起、４０８ａ…排気孔。
【図１】
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【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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