(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マス部と、該マス部をスリットを介して囲むように設けられたセンサチップと、該センサチップとマス部との間を弾性を有するビームにより連結してマス部を支持する支持体と、該支持体上に形成されたゲージ抵抗と、センサチップ両面にガラスストッパーが夫々接合された半導体加速度センサの製造方法において、マス部の外周の一ヶ所以上と、センサチップとを、マス部とセンサチップとの間のスリットを亘るように形成した金薄膜とアルミ薄膜の２層構造からなる薄膜ブリッジで固定するとともに該薄膜ブリッジに電流を流すための通電路をセンサチップに設け、センサチップの両面にガラスストッパーを接合した後、個々のセンサチップをダイシングし、該ダイシング後に、約１５０℃以上の熱を加えて前記薄膜ブリッジに金とアルミからなる金属間化合物を形成してから、薄膜ブリッジの両端に通電路を介して印加することにより該薄膜ブリッジに電流を流して該薄膜ブリッジを溶断し、支持体を可動とすることを特徴とする半導体加速度センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体加速度センサの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１３と図１４は、従来の半導体加速度センサの一例の構成図である。半導体加速度センサはセンサチップ１にゲージ抵抗６が形成され、このゲージ抵抗６の裏面には重りであるマス部５を支持する薄肉の支持体（カンチレバー或いはビームとも言われ、以下カンチレバーと称する）４が形成されている。
【０００３】
ここで加速度αがセンサチップ１と垂直方向に加えられると、マス部５に力Ｆ＝ｍαが発生する。
【０００４】
この力Ｆによってカンチレバー４が撓んで、表面に歪みが発生し、この歪みによってゲージ抵抗６の値が変化する。カンチレバー４上には４個のゲージ抵抗６…が配設され、これらをブリッジ接続して加速度に比例した電圧信号を得ることで、加速度を検出する。
【０００５】
このような構造の半導体加速度センサを一般的にカンチレバー型の半導体加速度センサと呼んでいる。
【０００６】
従来の半導体加速度センサは次のようにして製造される。まず、結晶面が（１００）のシリコン単結晶のウェハを酸化して酸化膜８を形成した後、将来カンチレバー４及びマス部５を形成すべき領域の酸化膜８だけを、フォトリソ技術により、コの字型に近い形状で除去する。次に酸化膜８をエッチングマスクとしてシリコンのエッチングを行う。エッチングの深さは、一般に６μｍから３０μｍ程度である。そして再度酸化を行い、アルミのコンタクトをとるために、Ｐ＋拡散層を形成する。続いて、イオン注入により拡散ゲージ抵抗（以下ゲージ抵抗という）６を２つのカンチレバー４上に各２本、互いにブリッジとなるように組み合わせて形成する。
【０００７】
最後に、ゲージ抵抗６と接続したＰ＋拡散層の配線１１に、アルミ配線１３をコンタクト部１２で接続するとともに、このアルミ配線１３を、センサチップ１の周辺部に形成したワイヤボンディング用のパッド１４と接続し、更にこのパッド１４に、外部端子の電源用配線と出力配線を、ワイヤボンディングで接続する。１５は配線のワイヤを示す。
【０００８】
さらに、アルミ配線１３の保護膜として、窒化膜でパッシベーションする。続いて、上ガラスストッパー２と接合するアルミ薄膜７を形成し、このアルミ薄膜７を窒化膜でパッシベーションする。そして、センサチップ１の裏面からアルカリ異方性エッチングにより、カンチレバー４を薄くするとともに、マス部５の周囲を貫通させ、コの字型に近い形状のスリット１０を形成する。
【０００９】
その後、アルミ配線１３、ボンディングパッド１４、ガラスストッパー２と接合するアルミ薄膜７上の窒化膜を除去する。図中９は残った窒化膜を示す。
【００１０】
こうしてできたカンチレバー４と、重しとなるマス部５の上下側に、ガラスストッパー２，３を陽極接合により接合してエアーダンピング構造を形成する。上下ガラスストッパー２，３内の空間をキャビティと言う。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなシリコン半導体加速度センサの製造方法では、カンチレバー４を一度形成すると、その取り扱いが非常に難しく、薬液や純水での洗浄、ウェハ搬送、ガラスストッパー接合、ウェハのダイシング、基板へのダイボンド、ワイヤボンド等の工程で、振動がカンチレバー４に加わってカンチレバー４が破損することが多く、そのため最終の特性検査まで破損せずに到達するものは、数割以下であり、収率が相当低かつた。従って非常にコスト高となり、安価で且つ高感度の小型の半導体加速度センサを製造することができなかった。
【００１２】
本発明は、上述の点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、製造工程途中でのカンチレバーの破損が無く、組立て作業を容易に行うことのできる半導体加速度センサの製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
目的を達成するために、請求項１の発明では、マス部と、該マス部をスリットを介して囲むように設けられたセンサチップと、該センサチップとマス部との間を弾性を有するビームにより連結してマス部を支持する支持体と、該支持体上に形成されたゲージ抵抗と、センサチップ両面にガラスストッパーが夫々接合された半導体加速度センサの製造方法において、マス部の外周の一ヶ所以上と、センサチップとを、マス部とセンサチップとの間のスリットを亘るように形成した金薄膜とアルミ薄膜の２層構造からなる薄膜ブリッジで固定するとともに該薄膜ブリッジに電流を流すための通電路をセンサチップに設け、センサチップの両面にガラスストッパーを接合した後、個々のセンサチップをダイシングし、該ダイシング後に、約１５０℃以上の熱を加えて前記薄膜ブリッジに金とアルミからなる金属間化合物を形成してから、薄膜ブリッジの両端に通電路を介して印加することにより該薄膜ブリッジに電流を流して該薄膜ブリッジを溶断し、支持体を可動とすることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下本発明を基本例及び実施形態により説明する。
【００２２】
（基本例１）
図１はガラスストッパーを接合する前の本基本例のセンサチップ１の平面図を示している。
【００２３】
本基本例の半導体加速度センサを製造するに当たっては、上述の従来例と同様にまず結晶面が（１００）のシリコン単結晶のウェハを酸化して酸化膜を形成した後、将来カンチレバー４及びマス部５を形成すべき領域の酸化膜だけを、フォトリソ技術により、コの字型に近い形状で除去する。次に酸化膜をエッチングマスクとしてシリコンのエッチングを行う。エッチングの深さは一般に６μｍから３０μｍ程度である。そして再度酸化を行い、アルミ配線とのコンタクトをとるために、Ｐ＋拡散層を形成する。続いてイオン注入により拡散ゲージ抵抗からなるゲージ抵抗６を２つのカンチレバー４上に各２本、互いにブリッジとなるように組み合わせて形成する。
【００２４】
次に、アルミのスパッタリングとシンターリング（約４５０℃）を行い、アルミ配線１３と、ワイヤボンディング用パッド１４と、電圧印加用パッド１６，１６と、マス部５の上面の部位にワイヤボンディングするためのパッド１４’とを形成する。
【００２５】
このとき、ゲージ抵抗６と接続したＰ＋拡散層の配線１１に、アルミ配線１３がコンタクト部１２で接続され、このアルミ配線１３が、半導体加速度センサのセンサチップ１の周辺部に形成したワイヤボンディング用のパッド１４と接続される。
【００２６】
さらに、Ｐ＋拡散層の配線１１上の絶縁性保護膜である酸化膜と窒化膜の上に、上ガラスストッパー（図示せず）と接合するアルミ薄膜７も同時に形成する。
【００２７】
そしてこのアルミ薄膜７とマス部５の上面のパッド１４’とをアルミワイヤボンディングによりアルミワイヤによるブリッジ２８を後述するスリット１０の部位に対応する位置に形成する。このアルミワイヤボンディングはカンチレバー４の折損を防ぐために、スリット１０を貫通形成する前に行う。
【００２８】
ブリッジ２８は、電流を流した場合に溶断するように、太さを調整して形成される。ここでアルミワイヤの溶断電流は、例えば線径２０μｍφでは約０．３Ａである。このアルミワイヤによるブリッジ２８は、スリット１０に対して１カ所以上設ければ良い。
【００２９】
またアルミワイヤのブリッジ２８の一端は、上ガラスストッパー（図示せず）と接合するアルミ薄膜７を通って、電圧印加用パッド１６と接続され、また他端はアルミ配線１３でマス部５の上面のコンタクト部１２に接続され、更に該コンタクト部１２からカンチレバー４上と、上ガラスストッパーと接合するアルミ薄膜７下（Ｐ＋拡散層の配線１１とは絶縁されている）とを通ったＰ＋拡散層の配線１１とコンタクト部１２とアルミ配線１３とを介して別の電圧印加用パッド１６に接続される。
【００３０】
さて各アルミ部位上にレジストをパッシベーションし、その後、センサチップ１の裏面からアルカリ異方性エッチングにより、カンチレバー４を薄くするとともにマス部５の周囲を貫通させ、コの字型に近い形状のスリット１０を形成する。
【００３１】
その後、アルミ配線１３、ワイヤボンディング用のパッド１４、上ガラスストッパー（図示せず）と接合するアルミ薄膜７、アルミワイヤによるブリッジ２８の夫々の上に形成したレジストを、プラズマアッシャーや有機溶剤等で除去する。こうしてできたカンチレバー４と、重しとなるマス部５の上下側に、上、下ガラスストッパー（図示せず）を陽極接合により接合して、エアーダンピング構造を形成する。そして上記ブリッジ２８によりカンチレバー４に過度な加速度が加わることによる破壊（折れ）を防止する。
【００３２】
次にダイシングを行い、個々のセンサチップ１に分割する。それから、基板へ接着剤によりダイボンドし、ワイヤボンディング用パッド１４と基板の端子とを電気的に接続する。
【００３３】
最後に、センサチップ１の電圧印加用パッド１６、１６に、電源と接続されたプローブ等の端子を当接して両電圧印加用パッド１６，１６間に電圧を印加することにより通電路を介してアルミワイヤのブリッジ２８に電流を流し、該ブリッジ２８を溶断する。
【００３４】
このブリッジ２８を溶断する時期は、少なくとも上、下ガラスストッパー（図示せず）がセンサチップ１に陽極接合された以降の工程であれば良いが、最終工程に近い程、振動、衝撃などの影響が少なく、歩留りが良くなることは言うまでもない。
【００３５】
また、センサチップ１の電圧印加用パッド１６，１６にワイヤボンディングし、基板の端子を介して電圧を印加しても良い。
【００３６】
尚図１において配線１１は実線で示しているが、絶縁性保護膜である酸化膜と窒化膜により隠れて見えない。以下の基本例及び実施形態の図面においても同様である。
【００３７】
（基本例２）
基本例１ではアルミワイヤによってブリッジ２８を形成していたが、本基本例では、図２に示すように金ワイヤによるブリッジ２９を形成して組み立て工程におけるカンチレバー４の破壊を無くすようにしたものである。
【００３８】
本基本例の半導体加速度センサのプロセス工程は基本例１と同じであるので、ここでは説明は省略するが、スリット１０に亘る（跨ぐ）ように形成される金ワイヤによるブリッジ２９は、電流を流した場合に溶断するように、太さを調整して形成される。この金ワイヤの溶断電流は、例えば線径２０μｍφでは約０．５Ａである。溶断方法は基本例１と同様に電圧印加用パッド１６，１６に電圧を印加して行う。
【００３９】
尚金ワイヤのブリッジ２９は耐腐食性が優れており、そのためフッ酸等の酸類でエッチングし、スリット１０を形成することも可能で、酸化膜除去などの工程でも腐食して破断することが無い。
【００４０】
（基本例３）
図３は本基本例の平面図を示しており、本基本例の半導体加速度センサを製造するに当たっては、上述の従来例と同様にまず結晶面が（１００）のシリコン単結晶のウェハを酸化して酸化膜を形成した後、将来カンチレバー４及びマス部５を形成すべき領域の酸化膜だけを、フォトリソ技術により、コの字型に近い形状で除去する。次に酸化膜をエッチングマスクとしてシリコンのエッチングを行う。エッチングの深さは一般に６μｍから３０μｍ程度である。そして再度酸化を行い、アルミ配線とのコンタクトをとるために、Ｐ＋拡散層を形成する。続いてイオン注入により拡散ゲージ抵抗からなるゲージ抵抗６を２つのカンチレバー４上に各２本、互いにブリッジとなるように組み合わせて形成する。
【００４１】
次に、アルミのスパッタリングとシンターリング（約４５０℃）を行い、アルミ配線１３と、ワイヤボンディング用パッド１４と、電圧印加用パッド１６，１６と、後述するスリットに対応する部位には薄膜ブリッジ１７となるアルミ薄膜を形成する。
【００４２】
このとき、ゲージ抵抗６と接続したＰ＋拡散層の配線１１に、アルミ配線１３がコンタクト部１２で接続され、このアルミ配線１３が、半導体加速度センサのセンサチップ１の周辺部に形成したワイヤボンディング用のパッド１４と接続される。
【００４３】
さらに、Ｐ＋拡散層の配線１１上の絶縁性保護膜である酸化膜と窒化膜の上に、上ガラスストッパー（図示せず）と接合するアルミ薄膜７も同時に形成される。
【００４４】
スリット１０に対応する部位に形成されるアルミの薄膜ブリッジ１７は、電流を流した場合に溶断するように、厚さを薄く、幅を細くしてある。アルミの電流密度は１×１０５Ａ／ｃｍ２であるので、これにより例えば厚さを約５０００Å、幅を数μｍ〜約１０μｍにすれば、数１０Ｖの電圧を印可するだけで溶断できる。このアルミの薄膜ブリッジ１７は、１箇所以上設ければ良い。アルミの薄膜ブリッジ１７の両端は、アルミ配線１３とＰ＋拡散層の配線１１とを通って、電圧印加用パッド１６、１６間に接続されている。アルミ配線１３とＰ＋拡散層の配線１１はコンタクト部１２で接続されている。
【００４５】
次に、アルミ部位上に窒化膜又はレジストをパッシベーションする。そして、半導体加速度センサのセンサチップ１の裏面からアルカリ異方性エッチングにより、カンチレバー４を薄くするとともに、マス部５周囲を貫通させ、コの字型に近い形状のスリット１０を形成する。
【００４６】
このとき、スリット１０を亘る（跨ぐ）ようにアルミによる薄膜ブリッジ１７が図４に示すように形成される。
【００４７】
その後、アルミ配線１３、ワイヤボンディング用のパッド１４、ガラスストッパー２と接合するアルミ薄膜７、アルミの薄膜ブリッジ１７の夫々の上に形成した窒化膜９又はレジストを、プラズマアッシャーや、バッファフッ酸、有機溶剤等で除去する。こうしてできたカンチレバー４と、重しとなるマス部５の上下側に、上下ガラスストッパーを陽極接合により接合し、エアーダンピング構造を形成する。そして薄膜ブリッジ１７はカンチレバー４に過度な加速度が加わることによる破壊（折れ）を防止する。
【００４８】
次にダイシングを行い、個々のセンサチップ１に分割する。それから、基板へ接着剤によりダイボンドし、ワイヤボンディング用パッド１４と基板の端子とを電気的に接続する。
【００４９】
最後に、センサチップ１の電圧印加用パッド１６、１６に、電源と接続されたプローブ等の端子を当接して両電圧印加用パッド１６，１６間に電圧を印加することにより通電路を介してアルミの薄膜ブリッジ１７に電流を流し、該薄膜ブリッジ１７を溶断する。ここでセンサチップ１の電圧印加用パッド１６，１６間に電圧を印加し、薄膜ブリッジ１７を溶断する時期は、少なくとも上下ガラスストッパー（図示せず）がセンサチップ１に陽極接合された以降の工程であれば良いが、最終工程に近い程、振動、衝撃などの影響が少なく、歩留りが良くなることは言うまでもない。
【００５０】
また、センサチップ１の電圧印加用パッド１６，１６にワイヤボンディングし、基板の端子を介して電圧を印加しても良い。
（基本例４）
図５、図６は本基本例を示しており、アルミスパッタ以前のプロセス工程は、基本例１とほぼ同じであり、それ以降の工程であってもほぼ同じ工程、構造である箇所については説明を省略する。
【００５１】
図６に示す上ガラスストッパー２と接合するアルミ薄膜を図５に示すように、ダイシングして個々のチップに分割した状態で、電気的に分離される２つの領域７ａ，７ｂにより形成する。またスリット１０に亘る（跨ぐ）ようにアルミの薄膜ブリッジ１７を形成し、この薄膜ブリッジ１７の一端を、上ガラスストッパー２と接合するアルミ薄膜７ｂにアルミ配線１３により接続し、他端を、Ｐ＋拡散層の配線１１（又はアルミ配線１３）により、上ガラスストッパー２と接合するアルミ薄膜７ａにコンタクト部１２を介して接続する。
【００５２】
上ガラスストッパー２と、センサチップ１のウェハ表面に形成したアルミ薄膜７ａ，７ｂとを陽極接合法により接合するが、このときセンサチップ１の外周のスクライブレーンにはアルミが積層されて、上ガラスストッパー２と接合するアルミ薄膜７ａ、７ｂは、陽極接合時には電気的に接続されており、陽極接合工程で高温（約４００℃）及び高電圧（約６００Ｖ〜８００Ｖ）を印可しても同電位であるため、スリット１０内に形成したアルミの薄膜ブリッジ１７が溶断することが無い。この次の工程のダイシングで、スクライブレーンをカッティングすると、アルミ薄膜７ａと７ｂとは電気的に分離するのである。
【００５３】
上ガラスストッパー２はこれと接合するアルミ薄膜７ａ及び７ｂの表面の一部が露出するように、電圧印加用切り欠け部１９、１９を設ける。
【００５４】
組み立て工程の最終工程で前記電圧印加用切り欠け部１９、１９間に電圧を印加することにより通電路を介してスリット１０内に形成したアルミの薄膜ブリッジ１７に電流を流し、該薄膜ブリッジ１７を溶断し、カンチレバー４を可動とする。
（基本例５）
基本例３ではアルミ薄膜の薄膜ブリッジ１７をスリット１０内に形成していたが本基本例では、図７に示すように金薄膜による薄膜ブリッジ２０をスパッタ又は蒸着により形成するとともにスリット１０近辺を通る配線を金配線２１としている。そして、個々のチップにダイシング後、スリット１０内の薄膜ブリッジ２０に、電圧印加用パッド１６から電圧を印加し、その薄膜ブリッジ２０を溶断して、カンチレバー４を可動状態とする。
【００５５】
尚本基本例の半導体加速度センサのプロセス工程では、センサチップ１の裏面からアルカリ異方性エッチングにより、カンチレバー４を薄くするとともに、マス部５の周囲を貫通させ、コの字型に近い形状のスリット１０を形成した後、アルミ配線１３、金配線２１と、ボンディング用パッド１４と、電圧印加用パッド１６と、上ガラスストッパー（図示せず）と接合するアルミ薄膜７と、金薄膜の薄膜ブリッジ２０の上に形成した窒化膜又はレジストを、プラズマアッシャーや、バッファフッ酸、有機溶剤等で除去する。
【００５６】
ここで、カンチレバー４を薄くするためアルカリ異方性エッチしたところを、さらにフッ酸により数μｍ以下の深さで等方的にエッチングし、カンチレバー４の付け根の部分に丸味を付けカンチレバー４の強度を向上させる場合、アルミ薄膜の薄膜ブリッジでは、このフッ酸で侵食されてしまうが、金薄膜の薄膜ブリッジ２０はフッ酸で腐食されないため、このカンチレバー４の付け根（図４を参照）２２を丸くする工程に適応できる。
【００５７】
他に、金配線２１は、耐蝕性が優れているため、上、下ガラスストッパー（図示せず）が接合されたエアーダンピング構造のキャビティ内に、水分が侵入した場合でも、腐食することが無い。
【００５８】
（実施形態１）
基本例３〜５ではアルミ薄膜又は金薄膜による薄膜ブリッジ１７又は２０を形成して、カンチレバー４の組み立て工程中での破損を無くすようにしていたが、本実施形態では、図８，９に示すようにアルミと金による２層の薄膜ブリッジ２５をスリット１０に亘るように形成して、溶断するようにしたものである。
【００５９】
本実施形態の半導体加速度センサを製造するに当たっては、上述の基本例１と同様にまず結晶面が（１００）のシリコン単結晶のウェハを酸化して酸化膜を形成した後、将来カンチレバー４及びマス部５を形成すべき領域の酸化膜だけを、フォトリソ技術により、コの字型に近い形状で除去する。次に酸化膜をエッチングマスクとしてシリコンのエッチングを行う。エッチングの深さは一般に６μｍから３０μｍ程度である。そして再度酸化を行い、アルミ配線とのコンタクトをとるために、Ｐ＋拡散層を形成する。続いてイオン注入により拡散ゲージ抵抗からなるゲージ抵抗６を２つのカンチレバー４上に各２本、互いにブリッジとなるように組み合わせて形成する。
【００６０】
次に、アルミのスパッタリングとシンターリング（約４５０℃）を行い、アルミ配線１３と、ワイヤボンディング用パッド１４と、電圧印加用パッド１６，１６と、後述するスリット１０に対応する部位にアルミ薄膜によるブリッジ２５ａを形成する。このブリッジ２５ａは２層構造の薄膜ブリッジ２５の下層となる。
【００６１】
このときゲージ抵抗６と接続したＰ＋拡散層の配線１１に対してアルミ配線１３がコンタクト部１２で接続される。このアルミ配線１３の他端はセンサチップ１の周辺部に形成したワイヤボンディング用パッド１４と接続される。
【００６２】
上ガラスストッパー（図示せず）と接合するアルミ薄膜７は、Ｐ＋拡散層の配線１１上の絶縁性保護膜である酸化膜と窒化膜の上に形成される。そして金をスパッタ又は蒸着し、金配線２１及びスリット１０に対応する部位に金薄膜によりブリッジ２５ｂを形成する。このブリッジ２５ｂは２層構造の薄膜ブリッジ２５の上層となる。
【００６３】
ここでアルミ薄膜によるブリッジ２５ａは、電流を流した場合に、溶断するように、厚さを薄く、幅を細くして形成される。アルミの電流密度は上述したように１×１０５  Ａ／ｃｍ２  であるので、これにより例えば厚さを約５０００Å、幅を数μｍ〜約１０μｍにすれば、数１０Ｖの電圧を両端間に印加するだけで溶断できる。このアルミ薄膜のブリッジ２５ａは、１カ所以上設ければ良い。
【００６４】
次に、アルミ部位上に窒化膜又はレジストをパッシベーションする。そしてセンサチップ１の裏面からアルカリ異方性エッチングにより、カンチレバー４を薄くするとともに、マス部５周囲を貫通させ、コの字型に近い形状のスリット１０を図９に示すように形成する。この時ブリッジ２５ａ，２５ｂによる薄膜ブリッジ２５がスリット１０に亘る（跨ぐ）ように形成されることになる。
【００６５】
その後、アルミ配線１３、ワイヤボンディング用パッド１４，電圧印加用パッド１６、上ガラスストッパー（図示せず）と接合するアルミ薄膜７、アルミ薄膜のブリッジ２５ａの上に形成した窒化膜又はレジストを、プラズマアッシャーやバッファフッ酸、有機溶剤等で除去する。こうしてできたカンチレバー４と、重しとなるマス部５の上下側に、上、下ガラスストッパー（図示せず）を陽極結合により接合し、エアーダンピング構造を形成する。ここで薄膜ブリッジ２５はカンチレバー４に過度な加速度が加わることによる破壊（折れ）を防止する。
【００６６】
次にダイシングを行い、個々のセンサチップ１に分割する。それから、基板へ接着剤によりダイボンドし、ワイヤボンディング用パッド１４と基板の端子とを電気的に接続する。
【００６７】
最後にセンサチップ１を約１５０℃以上に加熱する。この加熱時間は例えば２４時間以上とする。
【００６８】
すると、金とアルミの薄膜ブリッジ２５において、金とアルミの接合界面で、脆い金属間化合物が形成される。そして、センサチップ１の電圧印加用パッド１６，１６に、電源と接続されたプローブ等の端子を当接して、両パッド１６，１６間に電圧を印加することにより、通電路を介して金とアルミの薄膜ブリッジ２５に電流を流すと、薄膜ブリッジ２５は容易に溶断し、この溶断によりカンチレバー４を可動とする。ここで、センサチップ１の電圧印加用パッド１６，１６に電圧を印加し、薄膜ブリッジ２５を溶断する時期は、少なくとも上、下ガラスストッパー（図示せず）がセンサチップ１に陽極接合された以降の工程であれば良いが、最終工程に近い程、振動、衝撃等の影響が少なく、歩留りが良くなることは言うまでも無い。
【００６９】
また、センサチップ１の電圧印加用パッド１６にワイヤボンディングし、基板の端子を介して電圧を印加しても良い。
【００７０】
尚薄膜ブリッジ２５の一端は、上ガラスストッパーと接合するアルミ薄膜７を通って、一方の電圧印加用パッド１６と接続され、他端は金配線２１でマス部５の上面からカンチレバー４の上を通り、Ｐ＋拡散層の配線１１により、上ガラスストッパーと接合するアルミ薄膜７下（Ｐ＋拡散層の配線１１とは絶縁されている）を通って、他方の電圧印加用パッド１６と接続されている。
【００７１】
（基本例６）
本基本例は、基本例３と同様にアルミ薄膜による薄膜ブリッジ１７を形成して、組み立て工程でのカンチレバー４の破壊を防止するようにしたものであるが、本基本例では、図１０に示すように薄膜ブリッジ１７の一端を上ガラスストッパー（図示せず）と接合するアルミ薄膜７とアルミ配線１３とを通って一方の電圧印加用パッド１６と接続し、他端をマス部５のＳｉバルクとＰ＋拡散層によりコンタクトされ、Ｓｉバルクにコンタクト部１２及びアルミ配線１３を介してコンタクトした他方の電圧印加用パッド１６と接続した点で基本例３と相違する。
【００７２】
尚製造プロセスなどは基本例３と基本的に同じであるので、図面において、同じ機能を持つ構成には同じ番号、記号を付して説明は省略する。
【００７３】
而して本基本例にあっても、ダイシングを行い、個々のセンサチップ１に分割した後、基板へ接着剤によりダイボンドし、ワイヤボンディング用パッド１４と基板の端子とを電気的に接続する。
【００７４】
最後に、センサチップ１の電圧印加用パッド１６、１６に、電源と接続されたプローブ等の端子を当接して両電圧印加用パッド１６，１６間に電圧を印加することにより通電路を介してアルミワイヤのブリッジ２８に電流を流し、該ブリッジ２８を溶断する。ここで、ブリッジ２８を溶断する時期は、少なくとも上、下ガラスストッパー（図示せず）がセンサチップ１に陽極接合された以降の工程であれば良いが、最終工程に近い程、振動、衝撃などの影響が少なく、歩留りが良くなることは言うまでもない。
【００７５】
また、センサチップ１の電圧印加用パッド１６，１６にワイヤボンディングし、基板の端子を介して電圧を印加しても良い。
【００７６】
（基本例７）
基本例１乃至６及び実施形態１では、電流で容易に溶断できるアルミ又は金のワイヤ或いはそれらの薄膜又は両方を用いて形成した薄膜からなるブリッジをスリット１０に亘るように形成して、組み立て工程におけるカンチレバー４の破壊を無くすようにしたものであるが、本基本例は基本例６の構成において、アルミ薄膜による薄膜ブリッジ１７に代えて、図１１に示すようにポリシリコン抵抗薄膜によるブリッジ２３をスリット１０に亘るように形成したものである。
【００７７】
本基本例の製造プロセスは、基本的に上述した各基本例及び実施形態と同じであり、まず、結晶面が（１００）のシリコン単結晶のウェハを酸化して酸化膜を形成した後、将来カンチレバー及びマス部を形成すべき領域の酸化膜だけを、フォトリソ技術により、コの字型に近い形状で除去する。次に酸化膜をエッチングマスクとしてシリコンのエッチングを行う。エッチングの深さは、一般に６μｍから３０μｍ程度である。再度酸化を行い、アルミ配線とのコンタクトをとるために、Ｐ＋拡散層を形成する。続いて、イオン注入により拡散ゲージ抵抗を２つのカンチレバー４上に各２本、互いにブリッジとなるように組み合わせて形成する。
【００７８】
次に、Ｐ＋拡散層の配線上の絶縁性保護膜である酸化膜と窒化膜の上に、上ガラスストッパー（図示せず）と接合するポリＳｉ薄膜２４と、スリット１０に対応した部位にポリＳｉ薄膜抵抗によるブリッジ２３を形成する。このブリッジ２３を構成するポリＳｉ薄膜の厚さは約５０００Åで、温度６００℃〜６５０℃にて減圧ＣＶＤ法（１００％ＳｉＨ４をガス圧２０〜２００Ｐａで分解）により形成される。ポリＳｉ薄膜抵抗は、このポリＳｉ薄膜にＢ又はＡｓをドーピングして形成する。このポリＳｉ薄膜以外にも、単結晶ＳｉやアモルファスＳｉでも良い。
【００７９】
更に、アルミのスパッタリングとシンターリング（約４５０℃)を行い、アルミ配線１３と、ワイヤボンディング用パッド１４、電圧印加用パッド１６を形成する。このとき、拡散ゲージ抵抗（以下ゲージ抵抗と言う）６と接続したＰ＋拡散層の配線１１に、アルミ配線１３がコンタクト部１２で接続され、このアルミ配線１３が、センサチップ１の周辺部に形成したワイヤボンディング用パッド１４と接続される。
【００８０】
ポリＳｉ抵抗薄膜によるブリッジ２３は、電流を印加した場合に溶断するように、厚さを薄く、幅を細くして形成される。このブリッジ２３の抵抗率は２×１０−３Ω・ｃｍから５×１０−３Ω・ｃｍである。これより、その厚さ、幅を設計する。またブリッジ２３は１箇所以上設ければ良い。
【００８１】
次に、アルミ部位上に窒化膜又はレジストをパッシベーションする。そして、センサチップ１の裏面からアルカリ異方性エッチングにより、カンチレバー４を薄くするとともに、マス部５の周囲を貫通させ、コの字型に近い形状のスリット１０を形成する。このとき、スリット１０に亘る（跨ぐ）ようにポリＳｉ抵抗薄膜によるブリッジ２３が形成される。
【００８２】
ここでブリッジ２３の一端は、上ガラスストッパー（図示せず）と接合するポリＳｉ薄膜２４を通って、電圧印加用パッド１６と接続され、他端はマス部５のＳｉバルクとＰ＋拡散層によりコンタクトされて、別のＳｉバルクとコンタクトした電圧印加用パッド１６に接続される。
【００８３】
その後、アルミ配線、ボンディングパッド、ガラスストッパーと接合するポリＳｉ薄膜、ポリＳｉ抵抗薄膜のブリッジ２３の、これらの上に形成した窒化膜又はレジストを、プラズマアッシャーや、バッファフッ酸、有機溶剤等で除去する。こうしてできたカンチレバーと、重しとなるマス部５の上下側に、上、下ガラスストッパー（図示せず）を陽極接合により接合して、エアーダンピング構造を形成する。ここでブリッジ２３はカンチレバー４に過度な加速度が加わることによる破壊（折れ）を防止する。
【００８４】
次にダイシングを行い、個々のセンサチップ１に分割する。それから、基板へ接着剤によりダイボンドし、ワイヤボンディング用パッド１４と基板の端子とを電気的に接続する。
【００８５】
最後に、センサチップ１の電圧印加用パッド１６、１６に、電源と接続されたプローブ等の端子を当接して電圧を印加することにより、通電路を介してポリＳｉ抵抗薄膜のブリッジ２３に電流を流し、該ブリッジ２３を溶断する。
【００８６】
ここで、センサチップ１の電圧印加用パッド１６、１６に電圧を印加し、ブリッジ２３を溶断する時期は、少なくとも上下ガラスストッパー（図示せず）がセンサチップ１に陽極接合された以降の工程であれば良いが、最終工程に近い程、振動、衝撃等の影響が少なく、歩留りが良くなることは言うまでも無い。
【００８７】
また、電圧印加用パッド１６にワイヤボンディングし、基板の端子を介して電圧を印加しても良い。
【００８８】
（基本例８）
本基本例は基本例３と同様にアルミ薄膜による薄膜ブリッジ１７を形成して、組み立て工程におけるカンチレバー４の破壊を無くしたものであるが、薄膜ブリッジ１７に電圧を印加するために、マス部５の傾斜面にアルミ配線１３’を施した点に特徴がある。
【００８９】
本基本例の製造プロセスは基本例３と同様に、まず結晶面が（１００）のシリコン単結晶のウェハを酸化して酸化膜を形成した後、将来カンチレバー４及びマス部５を形成すべき領域の酸化膜だけを、フォトリソ技術により、コの字型に近い形状で除去する。次に酸化膜をエッチングマスクとしてシリコンのエッチングを行う。エッチングの深さは一般に６μｍから３０μｍ程度である。そして再度酸化を行い、アルミ配線とのコンタクトをとるために、Ｐ＋拡散層を形成する。続いてイオン注入により拡散ゲージ抵抗からなるゲージ抵抗６を２つのカンチレバー４上に各２本、互いにブリッジとなるように組み合わせて形成する。
【００９０】
次に、ウェハの表側から、アルミのスパッタリングとシンターリング（約４５０℃)を行い、アルミ配線１３と、ワイヤボンディング用パッド１４と、電圧印加用パッド１６，１６と、薄膜ブリッジ１７となるアルミ薄膜を形成する。
【００９１】
このとき、ゲージ抵抗６と接続したＰ＋拡散層の配線１１に、アルミ配線１３がコンタクト部１２で接続され、このアルミ配線１３が、半導体加速度センサのセンサチップ１の周辺部に形成したワイヤボンディング用のパッド１４と接続される。
【００９２】
さらに、Ｐ＋拡散層の配線１１上の絶縁性保護膜である酸化膜と窒化膜の上に、上ガラスストッパー２と接合するアルミ薄膜７も同時に形成される。
【００９３】
スリット１０に対応する位置に形成された薄膜ブリッジ１７となるアルミ薄膜は、電流を流した場合に溶断するように、厚さを薄く、幅を細くして形成される。上述したようにアルミの電流密度は１×１０５Ａ／ｃｍ２であるので、基本例３と同様に厚さを約５０００Å、幅を数μｍ〜約１０μｍにすれば、数１０Ｖの電圧を印加するだけで溶断できる。この薄膜ブリッジ１７となるアルミ薄膜は、１箇所以上設ければ良い。
【００９４】
次に、アルミ部位上に窒化膜又はレジストをパッシベーションする。そして、半導体加速度センサのセンサチップ１の裏面からアルカリ異方性エッチングにより、カンチレバー４を薄くするとともに、マス部５周囲を貫通させ、コの字型に近い形状のスリット１０を形成する。このとき、スリット１０に亘る（跨ぐ）ようにアルミ薄膜による薄膜ブリッジ１７が図示するように形成される。
【００９５】
次に、ウェハ裏面側から、アルミスパッタを行い、下ガラスストッパー３と接合するアルミ薄膜７、カンチレバー４の裏面及びマス部５の傾斜面に薄膜ブリッジ１７につながるアルミ配線１３’を形成する。
【００９６】
その後、アルミ配線１３、１３’、ワイヤ１５によるワイヤボンディング用のパッド１４、ガラスストッパー２と接合するアルミ薄膜７、アルミの薄膜ブリッジ１７の夫々の上に形成した窒化膜９又はレジストを、プラズマアッシャーや、バッファフッ酸、有機溶剤等で除去する。こうしてできたカンチレバー４と、重しとなるマス部５の上下側に、ガラスストッパー２，３を陽極接合により接合して、エアーダンピング構造を形成する。ここで薄膜ブリッジ１７は、カンチレバー４に過度な加速度が加わることによる破壊（折れ）を防止する。
【００９７】
尚下ガラスストッパー３の表面と裏面には、アルミ、金、Ｔｉ，Ｎｉ等の金属で、メタライズ貫通配線２６を施しており、下ガラスストッパー３の裏面（基板と接着する側）にはスリット１０に亘るように形成した薄膜ブリッジ１７の両端に電圧を印加するための電極パッド１６’を形成してある。また下ガラスストッパー３のメタライズ貫通配線２６は、ウェハ裏面の下ガラス接合用アルミ薄膜７と電気的に接合されている。
【００９８】
次にダイシングを行い、個々のセンサチップ１に分割する。それから、基板へ接着剤によりダイボンドし、ワイヤボンディング用パッド１４と基板の端子とをワイヤ１５で電気的に接続する。
【００９９】
最後に、下ガラスストッパー３の電圧印加用の電極パッド１６’と接続された基板の端子２７に、電圧を印加して薄膜ブリッジ１７に電流を流して該薄膜ブリッジ１７を溶断する。ここで、薄膜ブリッジ１７を溶断する時期は、少なくとも上下ガラスストッパー２，３がセンサチップ１に陽極接合された以降の工程であれば良いが、最終工程に近い程、振動、衝撃などの影響が少なく、歩留りが良くなることは言うまでもない。
【０１００】
また、センサチップ１の電圧印加用パッド１６，１６にワイヤボンディングし、基板の端子を介して電圧を印加しても良い。
【０１０１】
【発明の効果】
請求項１の発明は、マス部と、該マス部をスリットを介して囲むように設けられたセンサチップと、該センサチップとマス部との間を弾性を有するビームにより連結してマス部を支持する支持体と、該支持体上に形成されたゲージ抵抗と、センサチップ両面にガラスストッパーが夫々接合された半導体加速度センサの製造方法において、マス部の外周の一ヶ所以上と、センサチップとを、マス部とセンサチップとの間のスリットを亘るように形成した金薄膜とアルミ薄膜の２層構造からなる薄膜ブリッジで固定するとともに該薄膜ブリッジに電流を流すための通電路をセンサチップに設け、センサチップの両面にガラスストッパを接合した後、個々のセンサチップをダイシングし、該ダイシング後に、約１５０℃以上の熱を加えて前記薄膜ブリッジに金とアルミからなる金属間化合物を形成してから、薄膜ブリッジの両端に通電路を介して印加することにより該薄膜ブリッジに電流を流して該薄膜ブリッジを溶断し、支持体を可動とするので、ガラスストッパーを接合し、ダンピング構造を形成した組み立て最終状態で、約１５０℃以上の熱を加えた後に薄膜ブリッジを電流で切断することができ、そのため組み立て工程において、カンチレバーを破損することなく、可動とすることができ、結果組立て工程が容易になり、収率が向上し、その結果非常に小型で、高感度の半導体加速度センサを、低コストで提供することが可能になるという効果があり、しかも電流による溶断であるため飛散物やパーティクルを発生させず、或いは溶解物や粉塵を発生させることがないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本例１のセンサチップの上面図である。
【図２】本発明の基本例２のセンサチップの上面図である。
【図３】本発明の基本例３のセンサチップの上面図である。
【図４】同上の要部の拡大断面図である。
【図５】本発明の基本例４のセンサチップの上面図である。
【図６】同上の上ガラスストッパー接合後のセンサチップの上面図である。
【図７】本発明の基本例５のセンサチップの上面図である。
【図８】本発明の実施形態１のセンサチップの上面図である。
【図９】同上の要部の拡大断面図である。
【図１０】本発明の基本例６のセンサチップの上面図である。
【図１１】本発明の基本例７のセンサチップの上面図である。
【図１２】本発明の基本例８の断面図である。
【図１３】従来例の断面図である。
【図１４】同上のセンサチップの上面図である。
【符号の説明】
１    センサチップ
４    カンチレバー
５    マス部
６    ゲージ抵抗
７    アルミ薄膜
１０  スリット
１１  Ｐ＋拡散層の配線
１２  コンタクト部
１３  アルミ配線
１４、１４’  ワイヤボンディング用パッド
１６  電圧印加用パッド
２８  アルミワイヤのブリッジ
【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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【図１４】
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