(57)【要約】【課題】  耐久性が高くて信頼性のある半導体装置を提供する。【解決手段】  第１ガラス層２と半導体層３と第２ガラス層４が順に積層配置されて陽極接合されている構成を備えた半導体装置において、半導体層３は、互いに電気的に独立している複数の部位３６〜４０を有し、第１ガラス層２には、当該ガラス層の表裏両面に開口部を持つ外部接続用の貫通孔４４を、半導体層３の電気的に互いに独立している複数の各部位３６〜４０にそれぞれ対応する領域毎に少なくとも１つずつ設ける。第１ガラス層２を構成する第１ガラス基板と、半導体層３を構成する半導体基板とを陽極接合した後に、その半導体基板と、第２ガラス層を構成する第２ガラス基板とを陽極接合する際に、第１ガラス基板に貫通孔４４を予め設けておき、その貫通孔４４を利用して半導体層３の全ての部位３６〜４０に同じ電位の電圧を印加した状態で、陽極接合を行う。【選択図】        図１
2006350021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ガラス層と半導体層と第２ガラス層が順に積層配置されている層構造を有し、第１ガラス層と半導体層、および、半導体層と第２ガラス層は、それぞれ、陽極接合されている構成を備えた半導体装置において、
半導体層は互いに電気的に独立している複数の部位によって構成されており、
第１ガラス層には、当該ガラス層の表裏両面に開口している開口部を持つ貫通孔が、前記半導体層の電気的に互いに独立している複数の各部位にそれぞれ対応する領域毎に少なくとも１つずつ設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
半導体層の電気的に互いに独立している複数の部位のうちの少なくとも一つは、第１ガラス層および第２ガラス層に対して浮いた状態で配置されて変位可能な部位を有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載されている半導体層の複数の部位のうち、装置駆動用の電圧が印加される部位を除いた残りの全ての部位を電気的に短絡させるための短絡用連結部が設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
第１ガラス層と半導体層と第２ガラス層が順に積層配置されている層構造を有し、第１ガラス層と半導体層、および、半導体層と第２ガラス層は、それぞれ、陽極接合され、また、半導体層は、互いに電気的に独立している複数の部位によって構成されている構成を備えた半導体装置の製造方法において、
複数の半導体装置の第１ガラス層を作り出す第１ガラス基板と、複数の半導体装置の半導体層を作り出す半導体基板とを積層配置して陽極接合する工程と、
前記半導体基板を加工して当該半導体基板に設定された複数の半導体装置形成領域毎にそれぞれ電気的に互いに独立している複数の部位を持つ半導体層を形作る工程とを有しており、
第１ガラス基板には、当該ガラス基板の表裏両面に開口している開口部を持つ外部接続用の貫通孔を、前記半導体基板における各半導体装置形成領域の電気的に互いに独立している複数の各部位にそれぞれ対応する領域毎に少なくとも１つずつ設けておき、また、第１ガラス基板には、全ての外部接続用の貫通孔の内壁面にそれぞれガラス基板の表面側から裏面側に達する電極を形成すると共に、少なくとも同じ半導体装置形成領域内の全ての外部接続用の貫通孔の電極間を電気的に接続する電極間接続用パターンを第１ガラス基板の外側の基板面に設けておき、さらに、半導体基板における隣り合う半導体装置形成領域の装置駆動時に同じ電位となる部位同士間を連結させておき、
第１ガラス基板が陽極接合された半導体基板と、複数の半導体装置の第２ガラス層を作り出す第２ガラス基板とを積層配置し、第１ガラス基板に設けられた少なくとも一つの貫通孔の電極から半導体基板に直接的に電圧を印加すると共に、その電圧が印加された半導体基板部位に電気的に接続する外部接続用の貫通孔の電極から電極間接続用パターンを介して他の外部接続用の貫通孔の電極にも電圧を印加し当該各貫通孔の電極から半導体基板に直接的に電圧を印加することで半導体基板の電気的に互いに独立している全ての部位に同じ電位の電圧を直接的に印加して、半導体基板と、第２ガラス基板とを陽極接合することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
第１ガラス基板には、半導体基板との陽極接合後に外側となる基板面に、電極間接続用パターンおよび外部接続用の貫通孔の形成領域を避けた全面に、ガラス基板バイアス印加用電極を形成しておき、
第１ガラス基板が陽極接合された半導体基板と、第２ガラス基板とを積層配置し、第１ガラス基板の外部接続用の貫通孔の電極および電極間接続用パターンを利用して半導体基板の電気的に互いに独立している全ての部位に同じ電位のバイアス電圧を直接的に印加すると共に、ガラス基板バイアス印加用電極を利用してガラス基板の外側の基板面全体に、半導体基板への印加電圧とは正負逆極性のバイアス電圧を印加した状態で、第２ガラス基板に、半導体基板への印加電圧とは正負逆極性のバイアス電圧を印加して、半導体基板と、第２ガラス基板とを陽極接合することを特徴とする請求項４記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
第１ガラス基板が陽極接合された半導体基板と、第２ガラス基板とを陽極接合する工程では、第１ガラス基板に設けられた少なくとも一つの貫通孔内に、電圧を印加するための電圧印加用電極を進入させ当該電圧印加用電極を半導体基板に直接接触させて半導体基板に電圧を印加することを特徴とする請求項４又は請求項５記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス層と半導体層とガラス層が順に積層配置され陽極接合手法により接合一体化されている構成を備えた半導体装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１４には半導体装置の一つである光スイッチ装置の模式的な断面図が示されている。この光スイッチ装置１は、第１ガラス層２と、半導体層３と、第２ガラス層４とがその順に積層配置されている層構造を有し、第１ガラス層２と半導体層３、および、半導体層３と第２ガラス層４は陽極接合されている。
【０００３】
半導体層３には、例えばＭＥＭＳ（MicroElectroMechanical-Systems）技術等により加工されて成る装置主要部が形成されている。この半導体層３の一形態例が図１５の模式的な平面図により示されている。この例では、半導体層３の装置主要部は、光ファイバ配置部６〜９と、ミラー１０と、光路制御用空間部１１と、ミラー駆動手段１２とを有して構成されている。
【０００４】
すなわち、光ファイバ配置部６〜９は、例えば、図１６（ａ）、（ｂ）のモデル図に示されるように、光ファイバ１４の先端部が挿入配置される空間部である。光ファイバ配置部６，９は、当該光ファイバ配置部６，９に挿入配置される光ファイバ１４（１４ａ，１４ｄ）の光軸が同一直線上となるように形成され、また、光ファイバ配置部７，８は、当該光ファイバ配置部７，８に挿入配置される光ファイバ１４（１４ｂ，１４ｃ）の光軸が同一直線上となるように形成されている。光路制御用空間部１１は、光ファイバ配置部６，９に配置される光ファイバ１４（１４ａ，１４ｄ）の光軸と、光ファイバ配置部７，８に配置される光ファイバ１４（１４ｂ，１４ｃ）の光軸とが交差する部分に形成されており、当該光路制御用空間部１１には、ミラー１０が進退可能な状態で配設されている。ミラー１０は、光信号を反射することができるものである。
【０００５】
ミラー駆動手段１２はミラー１０を光路制御用空間部１１に対して進退移動させるためのものである。図１５の例では、ミラー駆動手段１２は、ミラー１０を支持しているミラー支持部１６と、ミラー支持部１６に設けられている櫛歯形状の可動電極１７（１７ａ〜１７ｃ）と、第１ガラス層２と第２ガラス層４に接合固定されている固定部１８と、ミラー支持部１６を固定部１８に連結している梁部２０，２１と、可動電極１７（１７ａ〜１７ｃ）と互いに噛み合う櫛歯形状の固定電極１９（１９ａ〜１９ｃ）と、第１ガラス層２と第２ガラス層４に接合固定され固定電極１９ａ，１９ｂを支持固定している電極固定部２２と、第１ガラス層２と第２ガラス層４に接合固定され固定電極１９ｃを支持固定している電極固定部２３とを有して構成されている。ミラー１０とミラー支持部１６と可動電極１７と梁部２０，２１は、第１ガラス基板２および第２ガラス基板４に対して浮いた状態となっており、変位することが可能となっている。また、固定部１８と電極固定部２２，２３は、それぞれ、間隔を介して形成されており、互いに電気的に独立している状態となっている。
【０００６】
このミラー駆動手段１２では、例えば、可動電極１７を例えばグランド電位とし、外部から電極固定部２３を介して固定電極１９ｃに駆動用の直流電圧が印加されると、可動電極１７ｃと固定電極１９ｃとの間に静電引力が発生する。この静電引力によって、可動電極１７ｃが固定電極１９ｃ側に引き寄せられてミラー支持部１６が図１５の上方向に変位する。このミラー駆動手段１２のミラー支持部１６の変位によって、ミラー１０は図１６（ａ）に示すように光路制御用空間部１１内のミラー配置設定位置まで進入移動する。
【０００７】
また、ミラー駆動手段１２において、外部から電極固定部２２を介して固定電極１９ａ，１９ｂに駆動用の直流電圧が印加されると、可動電極１７ａと固定電極１９ａとの間および可動電極１７ｂと固定電極１９ｂとの間に静電引力が発生する。この静電引力によって、可動電極１７ａ，１７ｂが固定電極１９ａ，１９ｂ側に引き寄せられて、ミラー支持部１６が図１５の下方向に変位する。このミラー駆動手段１２のミラー支持部１６の変位によって、ミラー１０は図１６（ｂ）に示すように光路制御用空間部１１内のミラー配置設定位置から後退移動する。
【０００８】
図１４および図１５に示される光スイッチ装置１は上記のように構成されている。この光スイッチ装置１では、例えば、ミラー駆動手段１２によってミラー１０が図１６（ａ）に示されるように光路制御用空間部１１内のミラー配置設定位置にあるときには、例えば光ファイバ１４ａを伝搬してきた光信号は、光ファイバ１４ａの先端面から光路制御用空間部１１内に向けて出射し、光路制御用空間部１１内のミラー１０で反射される。そして、その光信号は、反射先の光ファイバ１４ｂに入射し、当該光ファイバ１４ｂを伝搬していく。同様に光ファイバ１４ｃを伝搬してきた光信号は、光ファイバ１４ｃの先端面から光路制御用空間部１１内に向けて出射し光路制御用空間部１１内のミラー１０で反射され、反射先の光ファイバ１４ｄに入射し、当該光ファイバ１４ｄを伝搬していく。
【０００９】
また、ミラー駆動手段１２によってミラー１０が図１６（ｂ）に示されるように光路制御用空間部１１内のミラー配置設定位置から後退しているときには、例えば光ファイバ１４ａを伝搬してきた光信号は、光ファイバ１４ａの先端面から光路制御用空間部１１内に向けて出射し、そのまま光路制御用空間部１１内を直進して、光ファイバ１４ａに対向配置している光ファイバ１４ｄに入射し、当該光ファイバ１４ｄを伝搬していく。また同様に、光ファイバ１４ｃを伝搬してきた光信号は、光ファイバ１４ｃの先端面から光路制御用空間部１１内に向けて出射し、そのまま光路制御用空間部１１内を直進して、光ファイバ１４ｃに対向配置している光ファイバ１４ｂに入射し、当該光ファイバ１４ｂを伝搬していく。
【００１０】
上記のように、光スイッチ装置１では、ミラー駆動手段１２によるミラー１０の変位制御によって、４本の光ファイバ１４ａ〜１４ｄの光接続の組み合わせを切り換えて、光信号の光路を切り換え制御する。
【００１１】
ところで、光スイッチ装置１は例えば次に示すように製造することができる。例えば、まず、図１８の平面図に示されるような複数の第１ガラス層２を作り出すことができる第１ガラス基板２５（２５1）と、複数の第２ガラス層４を作り出すことができる第２ガラス基板２５（２５2）と、複数の半導体層３を作り出すことができる半導体基板２６とをそれぞれ用意する。
【００１２】
その後、例えば、図１７（ａ）に示すように、電極としても機能することができる加熱ステージ２８上にガラス基板２５1，２５2のうちの一方側（ここでは説明を分かり易くするために第１ガラス基板２５1とする）を載置し、その上側に半導体基板２６を積層配置する。そして、半導体基板２６の上面（例えば上面中央部）に電圧印加用電極３０を配設する。その後、加熱ステージ２８および電圧印加用電極３０に電気的に接続されたバイアス供給電源３１から、加熱ステージ２８に陰極（負）のバイアス電位を、また、電圧印加用電極３０に陽極（正）のバイアス電位を、それぞれ、印加して、ガラス基板２５（２５1）と半導体基板２６の接触部分を陽極接合する。
【００１３】
然る後に、図１７（ｂ）に示すように、残りのガラス基板２５（２５2）を加熱ステージ２８上に載置し、その上側に、ガラス基板２５（２５1）が陽極接合された半導体基板２６を積層配置する。ところで、半導体基板２６には、複数の光スイッチ装置１の半導体層３を作り出すための複数の半導体装置形成領域が設定されている。図１７（ｂ）に示すように、ガラス基板２５（２５1）が陽極接合された半導体基板２６を加熱ステージ２８上のガラス基板２５（２５2）に積層配置するときには、半導体基板２６の各半導体装置形成領域には、それぞれ、図１５の平面図に示されるような半導体層３の装置主要部が作製された状態となっている。また、半導体層３には、装置駆動時にグランド電位となる複数の部位（例えば図１５の斜線が施されている部位）が設けられており、図１９に表される半導体基板２６の拡大モデル図に示されるように、隣り合う半導体装置形成領域におけるグランド電位部位同士が連結部Ｚによって電気的に接続されている状態となっている。
【００１４】
ガラス基板２５（２５1）が陽極接合された半導体基板２６を加熱ステージ２８上のガラス基板２５（２５2）に積層配置した後には、ガラス基板２５（２５1）の表面のほぼ全面に形成された陽極接合用電極３２上に電圧印加用電極３０を配置する。その後、バイアス供給電源３１から、加熱ステージ２８に陰極のバイアス電位を、また、電圧印加用電極３０に陽極のバイアス電位を、それぞれ、印加する。これにより、ガラス基板２５（２５1）には半導体基板２６側にプラスイオンが誘起されて半導体基板２６に陽極のバイアス電位が印加される。このために、半導体基板２６と、ガラス基板２５（２５2）との接触部分が陽極接合される。
【００１５】
また、ガラス基板（２５1）が陽極接合された半導体基板２６と、残りのガラス基板２５（２５2）とを陽極接合する手法としては、次に述べるような手法もある。例えば、図１７（ｃ）に示されるように、ガラス基板２５（２５1）に表裏方向に伸張する貫通孔３３を予め設けておき、この貫通孔３３内に電圧印加用電極３０を挿入させて電圧印加用電極３０を半導体基板２６におけるグランド電位部位（例えば図１５の斜線が施されている部位）に直接に接触させる。そして、この状態で、バイアス供給電源３１から、加熱ステージ２８に陰極のバイアス電位を、また、電圧印加用電極３０に陽極のバイアス電位を、それぞれ、印加する。これにより、半導体基板２６と、ガラス基板２５（２５2）との接触部分が陽極接合される。
【００１６】
このように第１ガラス基板（２５1）と半導体基板２６と第２ガラス基板２５（２５2）が陽極接合により一体化された後に、当該接合体を各半導体装置形成領域の境界線に沿って分断して各光スイッチ装置１毎に分離分割する。
【００１７】
【特許文献１】特開２００４−６１９５１号公報
【特許文献２】特開平７−１２８３６４号公報
【特許文献３】特開平１１−１１８６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ところで、ガラス基板（２５1）が陽極接合された半導体基板２６と、残りのガラス基板２５（２５2）との陽極接合手法に起因して、次に示すような問題が発生することがある。すなわち、図１７（ｂ）に示されるように、ガラス基板２５（２５2）にバイアス電位を印加すると共に、ガラス基板２５（２５1）を介して間接的に半導体基板２６にバイアス電位を印加して、半導体基板２６とガラス基板２５（２５2）を陽極接合する手法では、ガラス基板２５（２５1）にナトリウム等のアルカリ金属が含有されているために、当該ガラス基板２５（２５1）への電圧印加によって、ガラス基板２５（２５1）における半導体基板２６側にＮａ+イオン等のアルカリ金属が移動する。このアルカリ金属が、ガラス基板２５（２５1）と半導体基板２６の陽極接合部分に析出すると、ガラス基板２５（２５1）と半導体基板２６の陽極接合部分の接合強度が弱くなるという問題が発生する。
【００１９】
また、図１４や図１５に示される光スイッチ装置１の構成では、半導体基板２６には、例えば可動電極１７や固定電極１９の形成領域や、光ファイバ配置部６〜９や光路制御用空間部１１等のような空間部３４（図１７（ｂ）、（ｃ）参照）が形成され、当該空間部３４に第１ガラス基板２５（２５1）の基板面が露出している。このため、ガラス基板２５（２５1）の半導体基板２６側の基板面に析出したＮａ+イオン等のアルカリ金属が空間部３４内に飛散してしまうことがある。その空間部３４内に湿気や酸素が入り込むと、湿気や酸素と、アルカリ金属とが反応してナトリウム塩等のアルカリ金属の結晶が成長する。この成長したアルカリ金属の結晶によって、ミラー駆動手段１２の動きが妨げられるというアクチュエーター動作不良の問題や、例えばミラー１０の光信号反射面にアルカリ金属が付着してミラー１０の光信号反射率が低下する問題が発生する虞がある。
【００２０】
さらに、図１７（ｃ）に示すように、ガラス基板２５（２５1）に設けた貫通孔３３を利用して半導体基板２６に直接的に電圧を印加して、半導体基板２６と、ガラス基板２５（２５2）とを陽極接合する手法では、次に示すような問題が発生することがある。すなわち、例えば、ガラス基板２５（２５1）には、例えば、半導体基板２６（半導体層３）に形成されている固定部１８を外部と接続させるためにガラス基板２５（２５1）の外側面から固定部１８に達する貫通孔がガラス基板の表裏方向に伸張形成される。その貫通孔内に電圧印加用電極３０を進入させて電圧印加用電極３０を半導体基板２６に直接的に接触させていた。しかしながら、その手法では、固定部１８やミラー支持部１６や可動電極１７には陽極接合用のバイアス電圧が印加されるが、固定電極１９や電極固定部２２，２３には陽極接合用の電圧は印加されない。
【００２１】
陽極接合用の電圧は例えば数百Ｖというような大きな電圧であり、ミラー１０を駆動させるために可動電極１７と固定電極１９間に印加する電圧よりも格段に大きな電圧である。このため、上記のように可動電極１７に陽極接合用のバイアス電圧が印加されているのに対して、固定電極１９には陽極接合用のバイアス電圧が印加されておらず、可動電極１７と固定電極１９間に例えば数百Ｖの大きな電圧が印加されると、固定電極１９と可動電極１７間に大きな静電引力が発生する。これにより、可動電極１７が固定電極１９に激しく衝突して可動電極１７や固定電極１９が破壊されてしまうという問題が発生することがある。また、可動電極１７が固定電極１９に衝突したときに、可動電極１７が固定電極１９に短絡して、可動電極１７と固定電極１９の接触部分に短絡による電流が通電し、これにより、可動電極１７と固定電極１９の接触部分が焦げたような状態となって煤状のゴミが発生してしまう。例えば、そのゴミが可動電極１７と固定電極１９間に入り込んで可動電極１７の動きを妨げてアクチュエーター動作不良の問題が発生したり、煤状のゴミがミラー１０に付着してミラー１０の光信号反射率が低下する問題が発生する虞がある。
【００２２】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、第１ガラス層と半導体層と第２ガラス層が順に積層配置されている層構造を有するものにおいて、第１ガラス層又は第２ガラス層と、半導体層との陽極接合部分の接合強度の劣化や、陽極接合作業に起因したガラス層側から半導体層側へのアルカリ金属の析出を抑制することが可能な構成を備えた半導体装置およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明の半導体装置は、第１ガラス層と半導体層と第２ガラス層が順に積層配置されている層構造を有し、第１ガラス層と半導体層、および、半導体層と第２ガラス層は、それぞれ、陽極接合されている構成を備えた半導体装置において、
半導体層は互いに電気的に独立している複数の部位によって構成されており、
第１ガラス層には、当該ガラス層の表裏両面に開口している開口部を持つ貫通孔が、前記半導体層の電気的に互いに独立している複数の各部位にそれぞれ対応する領域毎に少なくとも１つずつ設けられていることを特徴としている。
【００２４】
また、この発明の半導体装置の製造方法は、第１ガラス層と半導体層と第２ガラス層が順に積層配置されている層構造を有し、第１ガラス層と半導体層、および、半導体層と第２ガラス層は、それぞれ、陽極接合され、また、半導体層は、互いに電気的に独立している複数の部位によって構成されている構成を備えた半導体装置の製造方法において、
複数の半導体装置の第１ガラス層を作り出す第１ガラス基板と、複数の半導体装置の半導体層を作り出す半導体基板とを積層配置して陽極接合する工程と、
前記半導体基板を加工して当該半導体基板に設定された複数の半導体装置形成領域毎にそれぞれ電気的に互いに独立している複数の部位を持つ半導体層を形作る工程とを有しており、
第１ガラス基板には、当該ガラス基板の表裏両面に開口している開口部を持つ外部接続用の貫通孔を、前記半導体基板における各半導体装置形成領域の電気的に互いに独立している複数の各部位にそれぞれ対応する領域毎に少なくとも１つずつ設けておき、また、第１ガラス基板には、全ての外部接続用の貫通孔の内壁面にそれぞれガラス基板の表面側から裏面側に達する電極を形成すると共に、少なくとも同じ半導体装置形成領域内の全ての外部接続用の貫通孔の電極間を電気的に接続する電極間接続用パターンを第１ガラス基板の外側の基板面に設けておき、さらに、半導体基板における隣り合う半導体装置形成領域の装置駆動時に同じ電位となる部位同士間を連結させておき、
第１ガラス基板が陽極接合された半導体基板と、複数の半導体装置の第２ガラス層を作り出す第２ガラス基板とを積層配置し、第１ガラス基板に設けられた少なくとも一つの貫通孔の電極から半導体基板に直接的に電圧を印加すると共に、その電圧が印加された半導体基板部位に電気的に接続する外部接続用の貫通孔の電極から電極間接続用パターンを介して他の外部接続用の貫通孔の電極にも電圧を印加し当該各貫通孔の電極から半導体基板に直接的に電圧を印加することで半導体基板の電気的に互いに独立している全ての部位に同じ電位の電圧を直接的に印加して、半導体基板と、第２ガラス基板とを陽極接合することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２５】
この発明の半導体装置によれば、第１ガラス層には、当該ガラス層の表裏両面に開口部を持つ貫通孔が、半導体層の電気的に互いに独立している複数の各部位にそれぞれ対応する領域毎に少なくとも１つずつ設けられている。この構成を有することにより、本発明の半導体装置の製造方法でもって、半導体装置を製造することが容易にできる。本発明の半導体装置の製造方法では、複数の第１ガラス層を作り出す第１ガラス基板に設定された複数の半導体装置形成領域毎にそれぞれ前記貫通孔が設けられ、また、それら全ての貫通孔にはそれぞれ電極が形成され、さらに、第１ガラス基板には、複数の半導体層を作り出す半導体基板と陽極接合したときに外側となる基板面に、少なくとも同じ半導体装置形成領域内の全ての前記貫通孔の電極を電気的に接続する電極間接続用パターンが形成されている状態で、第１ガラス基板が陽極接合されている半導体基板と、第２ガラス層を作り出す第２ガラス基板とを陽極接合する工程で、前記第１ガラス基板の貫通孔および電極間接続用パターンを利用して、半導体基板の電気的に互いに独立している全ての部位に同じ電位の電圧を直接的に印加することとしている。このため、半導体基板全体が同じ電位となる。
【００２６】
例えば、半導体基板の電気的に互いに独立している複数の部位のうちの少なくとも一つは、第１ガラス基板および第２ガラス基板に対して浮いた状態で配置されて変位可能な部位を有する構成とする。この場合に、半導体基板と、第２ガラス基板とを陽極接合する工程で、仮に、半導体基板の変位可能な部位と、当該部位と間隔を介して隣り合っている半導体基板部位とのうちの一方側には陽極接合用の大きな電圧が印加されるのに対して、他方側には電圧が印加されない（グランド電位である）状態であるとすると、その陽極接合用の電圧印加に起因して、半導体基板の変位可能な部位と、その隣の半導体基板部位との間には、陽極接合用の電圧に基づいた大きな静電引力が発生する。これにより、例えば、変位可能な部位が隣の半導体基板部位に引き寄せられて当該隣の半導体基板部位に衝突して破損するという事態発生の虞がある。また、変位可能な部位が隣の半導体基板部位に衝突したときに当該部位間が短絡し、当該短絡部分が焦げて煤状のゴミが発生するという問題が生じる虞がある。
【００２７】
これに対して、この発明では、第１ガラス基板を陽極接合した半導体基板と、第２ガラス基板とを陽極接合する際に、半導体基板の電気的に互いに独立している複数の部位の全てを同じ電位とするので、隣り合っている半導体基板部位間に電位差は発生せず、当該半導体基板部位間に静電引力が生じることを防止することができる。このため、半導体基板に変位可能な部位が形成されている場合に、陽極接合用の大きな電圧に起因して変位可能な部位が大きく変位して隣の半導体基板部位に衝突して例えば変位可能な部位が破損するという問題や、変位可能な部位の衝突により当該変位可能な部位と隣の半導体基板部位が短絡し当該短絡部分が焦げて煤状のゴミが発生するという問題を防止することができる。
【００２８】
また、この発明では、半導体基板に直接的に電圧を印加して、半導体基板と、第２ガラス基板とを陽極接合するので、第１ガラス基板の外側の基板面に陽極接合用の電圧を印加しなくて済むこととなる。これにより、第１ガラス基板における半導体基板側にナトリウムイオン等のアルカリ金属が析出することを回避することができる。このため、第２ガラス基板と半導体基板を陽極接合する際に、半導体基板と第１ガラス基板との陽極接合部分の接合強度がアルカリ金属の析出に起因して低下する問題や、アルカリ金属が半導体基板の内部空間に飛散して例えば当該アルカリ金属に起因した結晶性の異物の発生に因る問題等を防止することができる。
【００２９】
さらに、第１ガラス基板の外側の基板面にガラス基板バイアス印加用電極を形成し、半導体基板と、第２ガラス基板との陽極接合工程で、ガラス基板バイアス印加用電極を利用して当該ガラス基板バイアス印加用電極が形成されている第１ガラス基板の基板面全体に、半導体基板への印加電圧とは正負逆極性のバイアス電圧を印加することによって、前述したアルカリ金属に起因した問題発生をより確実に防止することができる。つまり、半導体基板への印加電圧とは正負逆極性のバイアス電圧をガラス基板バイアス印加用電極に印加することによって、第１ガラス基板中において、含有されているアルカリ金属をガラス基板バイアス印加用電極側（半導体基板とは反対側となる外側の基板面側）に移動させることができて、半導体基板側のアルカリ金属の含有量を減少させることができる。これにより、アルカリ金属が第１ガラス基板と半導体基板の陽極接合部分に析出して当該陽極接合部分の接合強度を低下させるという問題や、アルカリ金属がガラス基板から半導体基板の内部空間に飛散して様々な問題を引き起こすという問題をより確実に防止することができることとなる。
【００３０】
さらに、第１ガラス基板が陽極接合された半導体基板と、第２ガラス基板とを陽極接合する工程では、第１ガラス基板に形成されている外部接続用の貫通孔の少なくとも一つの貫通孔内に電圧印加用電極を進入させて当該電圧印加用電極を半導体基板に直接接触させて半導体基板に直接に電圧を印加することにすると、次に示すような効果を得ることができる。つまり、半導体基板における隣り合う半導体装置形成領域の同じ電位となる部位同士間が連結されているので、その連結部分を介して全ての半導体装置形成領域は互いに部分的に連結され、半導体基板全体に同じ電流が通電する状態となる。このために、電圧印加用電極に電圧を印加すると、その電圧印加用電極が接触している部分に半導体基板全体からの電流が集中する。このため、例えば、貫通孔の電極や電極間接続用パターンが例えば成膜技術により形成される薄膜である場合には、その貫通孔の電極や電極間接続用パターンに電圧印加用電極を直接に接触させて電圧印加用電極から貫通孔の電極や電極間接続用パターンに電圧を印加すると、貫通孔の電極や電極間接続用パターンにおける電圧印加用電極の接触部分に電流が集中して当該電極や電極間接続用パターンの電流集中部分が焼き切れて断線するという事態発生が懸念される。そのように、貫通孔の電極や電極間接続用パターンが断線してしまうと、半導体基板の電気的に互いに独立している全ての部位を、貫通孔の電極や電極間接続用パターンを介して電気的に接続させておくことができなくなって、前述したような接合強度劣化の問題やアルカリ金属に起因した問題等が発生する虞がある。
【００３１】
これに対して、電圧印加用電極を貫通孔内に進入させて半導体基板に電圧印加用電極を直接に接触させて半導体基板に直接に電圧を印加することによって、貫通孔の電極や電極間接続用パターンの断線の発生率を非常に小さく抑制することができて、より確実に、前記のような問題発生を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる各実施形態例の説明において、図１４〜図１６に示されている半導体装置である光スイッチ装置１と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００３３】
この第１実施形態例の半導体装置である光スイッチ装置１は、図１４の模式的な断面図に示されるように、第１ガラス層２と半導体層３と第２ガラス層４が順に積層配置されている層構造を有し、半導体層３には、図１５の模式的な平面図に示されるような装置主要部が形成されている。その半導体層３の装置主要部は、互いに電気的に独立している複数の部位によって構成されている。図１（ｂ）には、半導体層３の電気的に互いに独立している複数の部位（以下、独立部位と記す）が、それぞれ、互いにハッチングを異にして模式的に表されている。この図に示されるように、この例では、半導体層３の装置主要部は、６個の独立部位３６〜４１を有して構成されている。なお、図１（ｂ）では、図を分かり易くするために、可動電極１７と固定電極１９の図示が省略されている。
【００３４】
この第１実施形態例では、第１ガラス層２には、図１（ａ）の平面図に示されるように、当該ガラス層２の表裏方向に伸長する外部接続用の貫通孔４４（４４ａ〜４４ｇ）が、半導体層３の各独立部位３６〜４１にそれぞれ対応する領域毎に少なくとも１つずつ設けられている。なお、この第１実施形態例では、少なくとも貫通孔４４ａ，４４ｂ，４４ｆ，４４ｇのそれぞれの内壁面には、ガラス基板２の表面側から裏面側に達する電極が形成されており、当該電極によって、ガラス基板２の外側の表面側から半導体層３に電圧を印加することが可能となっている。すなわち、貫通孔４４ａの電極を介して外部から半導体層３の電極固定部２３（つまり、固定電極１９ｃ）に装置駆動用の電圧を印加でき、また、貫通孔４４ｇの電極を介して外部から半導体層３の電極固定部２２（つまり、固定電極１９ａ，１９ｂ）に装置駆動用の電圧を印加でき、さらに、貫通孔４４ｂ，４４ｆの電極を介して独立部位３６（つまり、可動電極１７）を例えば外部のグランド電位に接地させることができる。
【００３５】
この第１実施形態例の光スイッチ装置１における上記構成以外の構成は、図１１４〜図１６に示す光スイッチ装置１と同様である。このような構成を持つ光スイッチ装置１の製造工程の一例を次に述べる。
【００３６】
例えば、まず、前述した図１８に示されるような第１ガラス層２を構成するための第１ガラス基板２５（２５1）と、第２ガラス層４を構成するための第２ガラス基板２５（２５2）とを用意する。なお、第１ガラス基板２５1（第１ガラス層２）と第２ガラス基板２５2（第２ガラス層４）は、同じ構成材料のものであってもよいし、互いに異なる構成材料のものであってもよい。
【００３７】
この第１実施形態例では、光スイッチ装置１の第１ガラス層２と第２ガラス層４には、それぞれ、半導体層３の変位可能な部位（つまり、ミラー１０とミラー支持部１６と可動電極１７と梁部２０，２１）に対向する部分に、凹部が形成されている。図２（ｃ）の断面図や図３（ｃ）の断面図に示されるように、その凹部４８を、用意した第１ガラス基板２５1と第２ガラス基板２５2のそれぞれに形成する。第１ガラス基板２５1や第２ガラス基板２５2のそれぞれに凹部４８を形成する手法の一例を述べると、例えば、まず、図２（ａ）や図３（ａ）に示すように第１ガラス基板２５1や第２ガラス基板２５2の凹部４８を形成する側の基板面上に、凹部４８の形成領域を除いた全ての部分に例えばレジスト等によって凹部形成用のマスクパターン４９を形成する。次に、図２（ｂ）や図３（ｂ）に示されるように、マスクパターン４９が形成されていない第１ガラス基板２５1や第２ガラス基板２５2の部位をエッチングして凹部４８を形成する。その後、図２（ｃ）や図３（ｃ）に示されるように、マスクパターン４９を除去する。
【００３８】
光スイッチ装置１の製造工程では、また、図１８に示されるような半導体層３を構成するための半導体基板（例えばシリコン基板）２６を用意する。まず、図４（ａ）の断面図に示されるように、この半導体基板２６には、半導体層３の各独立部位３６〜４１を分離するための分離用空間部の形成領域に、例えばエッチング技術を利用して、凹部５１を形成する。その後、半導体基板２６の表面に形成されてしまった酸化膜を除去し、この酸化膜が除去された状態で、図４（ｂ）に示されるように、凹部５１の内壁面に例えば蒸着等の成膜形成技術を利用して保護膜（例えばＡｌ膜）５２を形成する。
【００３９】
上記のように第１ガラス基板２５1と第２ガラス基板２５2と半導体基板２６が加工された然る後に、第１ガラス基板２５1と、半導体基板２６とを図５（ａ）の断面図に示されるように、陽極接合する。この陽極接合工程では、例えば、図１７（ａ）に示されるように、電極としても機能する加熱ステージ２８上に第１ガラス基板２５1を載置し、その上側に半導体基板２６を積層配置し、さらに、半導体基板２６の上面に電圧印加用電極３０を配置する。そして、加熱ステージ２８の発熱によって第１ガラス基板２５1と半導体基板２６の積層体を加熱しながら、バイアス供給電源３１から加熱ステージ２８を介して第１ガラス基板２５1に陰極側（負）のバイアス電位を、また、バイアス供給電源３１から電圧印加用電極３０を介して半導体基板２６に陽極側（正）のバイアス電位を、それぞれ、印加して、第１ガラス基板２５1と半導体基板２６の積層体に陽極接合用の例えば数百Ｖのバイアス電圧を印加する。このようにして第１ガラス基板２５1と半導体基板２６を陽極接合する。
【００４０】
次に、図５（ｂ）に示されるように、半導体基板２６を加工しやすい厚さまで薄くする薄肉加工を行う。その後、図５（ｃ）に示されるように、第１ガラス基板２５1における各半導体装置形成領域毎にそれぞれ外部接続用の貫通孔４４（４４ａ〜４４ｇ）を形成する。貫通孔４４は、第１ガラス基板２５1において、図１（ａ）に示されるように、半導体基板２６の各半導体装置形成領域の独立部位３６〜４１のそれぞれに対応する領域毎に少なくとも１つずつ設けられており、第１ガラス基板２５1の外側の表面から半導体基板２６に達して第１ガラス基板２５1の表裏両面に開口している態様を備えている。ガラス基板に貫通孔を形成する手法には様々な手法があり、何れの手法を採用してもよいが、例えばサンドブラストにより第１ガラス基板２５1に貫通孔４４を形成する。サンドブラストにより貫通孔４４を形成することにより、次に示すような効果を得ることができる。例えば、貫通孔４４の内壁面には後述するように電極を形成する。その電極を貫通孔４４の内壁面に形成しやすくするために、貫通孔内壁面は、外側の表面側から半導体基板２６に向かうに従って貫通孔の孔径が狭くなる方向のテーパが付いていることが好ましい。サンドブラスト工法を利用することにより、電極形成のための適切なテーパの内壁面を持つ貫通孔を簡単に形成することができる。また、サンドブラスト工法を採用することにより、複数の貫通孔を同時に設けることができるので、製造効率を向上させることができる。
【００４１】
上記のように、貫通孔４４を形成した後には、図５（ｃ）に示されるように、各貫通孔４４ａ〜４４ｇの内壁面全面に、それぞれ、電極５４を例えばスパッタや蒸着等の成膜形成技術により形成する。この電極５４の形成と同時に、図７の模式的な平面図に示されるように、第１ガラス基板２５1の外側の表面上には、同じ半導体装置形成領域内の全ての貫通孔４４ａ〜４４ｇの電極５４を電気的に接続する電極間接続用パターン５５を形成する。その後、第１ガラス基板２５1の外側の表面上に、各貫通孔４４ａ〜４４ｇの電極５４と電極間接続用パターン５５の形成領域を避けたほぼ全面に、ガラス基板バイアス印加用電極５６を形成する。
【００４２】
然る後に、半導体基板２６の外側の基板面に、図５（ｄ）に示されるように、光ファイバ配置部６〜９や、ミラー１０を支持する支持部１６や、光路制御用空間部１１や、ミラー駆動手段１２を構成するためのマスクパターン５８を例えばレジスト等により形成する。そして、図５（ｅ）に示されるように、マスクパターン５８が形成されていない半導体基板部位をエッチングする。これにより、半導体基板２６（半導体層３）の独立部位３６〜４１を分離するための分離用空間部が半導体基板２６の表裏一方側の面から他方側の面まで貫通形成され、光ファイバ配置部６〜９やミラー１０を支持する支持部１６や光路制御用空間部１１やミラー駆動手段１２が形作られる。
【００４３】
その後、図６（ａ）に示されるように、半導体基板２６に形成されていたマスクパターン５８や保護膜５２を除去する。そして、ミラー１０の形成領域を避けた半導体基板２６の外側面の全面にマスクパターン５９を形成した後に、ミラー１０の反射率を向上させるために、ミラー１０の表面に金属膜６０を形成する。金属膜６０の形成後に、半導体基板２６の外側面のマスクパターン５９を除去する。
【００４４】
その後に、半導体基板２６と、第２ガラス基板２５2とを陽極接合する。この陽極接合工程では、例えば、図８の模式的な断面図に示されるように、電極としても機能する加熱ステージ２８上に第２ガラス基板２５2を載置し、その上側に、第１ガラス基板２５1が陽極接合されている半導体基板２６を積層配置する。そして、第１ガラス基板２５1の外側の表面に電圧印加用電極（電極ピン）３０（３０Ａ）を接触配置させる。図１０には、このときの第１ガラス基板２５1の外側の表面が模式的な平面図に示されており、例えば、電圧印加用電極３０は、第１ガラス基板２５1の外側の表面の中央部に形成された電圧印加用電極のための電極パッド６１に接触配置させる。また、第１ガラス基板２５1の外側の表面のガラス基板バイアス印加用電極５６における１箇所以上の位置に電圧印加用電極（電極ピン）３０（３０Ｂ）を接触配置させる。そして、バイアス供給電源３１から加熱ステージ２８および電圧印加用電極３０Ｂに陰極側の電位のバイアス電圧を印加し、また、バイアス供給電源３１から電圧印加用電極３０Ａに陽極側の電位のバイアス電圧を印加する。
【００４５】
第１ガラス基板２５1の電極パッド６１の形成領域には半導体基板２６に達する貫通孔６３および当該貫通孔６３の内部に電極が形成されており、電圧印加用電極３０Ａから電極パッド６１に印加された陽極側の電位のバイアス電圧は貫通孔６３の電極を介して半導体基板２６に直接的に印加される。貫通孔６３から陽極側のバイアス電圧が印加される半導体基板２６の部位は、図１９に示されるような連結部Ｚを介して半導体基板２６における各半導体装置形成領域のグランド電位部位に電気的に接続されている。このため、陽極側のバイアス電圧はその連結部Ｚを介して各半導体装置形成領域のグランド電位部位（例えば図１（ｂ）に示される独立部位３６，３８）に印加される。そして、このグランド電位部位に接続されている貫通孔４４（例えば貫通孔４４ｂ，４４ｆ，４４ｄ）の電極５４から電極間接続用パターン５５を介して他の貫通孔４４の電極５４にも電圧が印加され各貫通孔４４の電極５４からそれぞれ半導体基板２６に直接的に電圧が印加される。つまり、半導体基板２６の全ての独立部位３６〜４１に同じ電位の電圧が直接的に印加されることとなる。
【００４６】
また、加熱ステージ２８から、第２ガラス基板２５2における加熱ステージ当接側の基板面全体に陰極電位の電圧が印加され、さらに、電圧印加用電極３０Ｂから、第１ガラス基板２５1の外側の表面のガラス基板バイアス印加用電極５６に陰極電位の電圧が印加されて当該ガラス基板バイアス印加用電極５６が形成されている第１ガラス基板２５1の外側の基板面全体に陰極電位の電圧を印加する。このような電圧印加状態によって、半導体基板２６と、第２ガラス基板２５2とを陽極接合する。
【００４７】
この陽極接合の後には、図６（ｃ）に示されるように、第１ガラス基板２５1に形成されていた貫通孔４４内の電極５４および電極間接続用パターン５５およびガラス基板バイアス印加用電極５６を除去する。その後、この第１実施形態例では、光スイッチ装置１を駆動させるための電極や配線パターンの形成を行う。つまり、固定電極１９ａ，１９ｂに電圧を印加するための貫通孔４４ｇと、固定電極１９ｃに電圧を印加するための貫通孔４４ａと、可動電極１７をグランドに接地させるための貫通孔４４ｂ，４４ｆとに電極を形成すると同時に、それら電極にそれぞれ個別に対応する電極パッド、および、当該電極パッドと個別に対応する貫通孔の電極との間を接続するための配線パターンを第１ガラス基板２５1の外側表面に形成する。
【００４８】
この第１実施形態例では、上記のように、光スイッチ装置１は個々に製造されずに、例えば図９の平面図に示されるように同時に多数の光スイッチ装置１を形成する。このため、上記のように光スイッチ装置１を駆動させるための電極や配線を形成した後に、第１ガラス基板２５1と半導体基板２６と第２ガラス基板２５2の陽極接合体６２における各光スイッチ装置１の境界線に沿った分離ラインＬに従って、陽極接合体６２を分割して各光スイッチ装置１毎に分離する。この各光スイッチ装置１毎の分離分割により、各光スイッチ装置１の側面に光ファイバ配置部６〜９の開口部が形成される。その各光ファイバ配置部６〜９の開口部からそれぞれ光ファイバ１４の先端部を挿入して当該光ファイバ１４を光ファイバ配置部６〜９に固定すると共に、各光ファイバ配置部６〜９の開口部を塞いで光スイッチ装置１の内部を封止する。
【００４９】
上記のようにして、第１実施形態例の光スイッチ装置１を製造することができる。
【００５０】
なお、この第１実施形態例では、光スイッチ装置１の製造工程において、第１ガラス基板２５1と半導体基板２６を陽極接合し、半導体基板２６の薄肉化工程の後に、第１ガラス基板２５1に貫通孔４４を形成していたが、第１ガラス基板２５1と半導体基板２６を陽極接合する前に、第１ガラス基板２５1に貫通孔４４を形成してもよいし、第１ガラス基板２５1と半導体基板２６を陽極接合した後であって半導体基板２６の薄肉化の前に、第１ガラス基板２５1に貫通孔４４を形成してもよい。
【００５１】
以下に、第２実施形態例を説明する。なお、この第２実施形態例の説明において、第１実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００５２】
この第２実施形態例では、半導体層３において、図１１に示される拡大平面図のように、第１実施形態例では互いに電気的に独立した独立部位であった部位３６〜３９が、短絡用連結部である短絡用ブリッジ６４によって電気的に接続されて一つの独立部位６５となっている。すなわち、第１実施形態例では互いに電気的に独立した独立部位であった部位３６〜３９は、何れも装置駆動時には同じ電位（例えばグランド電位）となる部位であることから、電気的に接続させても光スイッチ装置１の装置動作に悪影響を及ぼさない。このことから、この第２実施形態例では、それら部位３６〜３９を電気的に接続させて一つの独立部位６５と成し、半導体層３の装置主要部は、３つの独立部位４０，４１，６５により構成されている。換言すれば、装置駆動時に装置駆動用の電圧が印加される独立部位４０，４１を除いた全ての独立部位３６〜３９は、短絡用ブリッジ６４によって電気的に短絡されて一つの独立部位６５と成している。
【００５３】
これにより、この第２実施形態例の光スイッチ装置１では、第１ガラス層２には、図１２の平面図に示されるように外部接続用の貫通孔４４（４４Ａ〜４４Ｄ）が、独立部位４０，４１，６５にそれぞれ対応する領域毎に少なくとも１つずつ設けられている。
【００５４】
ところで、この第２実施形態例では、半導体層３に設けられている短絡用ブリッジ６４は、光ファイバ１４の先端面とミラー１０との間の領域で、光ファイバ配置部６〜９を横断する態様でもって形成されている。当該短絡用ブリッジ６４は、図１１（ｂ）の模式的な断面図に示されるように、光ファイバ１４から出射された光信号の光路を妨げないように、その配置位置（厚み方向の配置位置）や厚み等が考慮されて形成されている。なお、図１１（ｂ）の例では、短絡用ブリッジ６４は、その一部分が光ファイバ１４の上部部分の配置位置とオーバーラップする位置に配置されているが、この実施形態例では、光ファイバ１４から出射された光信号はミラー１０の配置位置で集光するように光ファイバ１４が配置固定されていることから、光ファイバ１４の光信号の出射面からミラー１０の配置位置に向けて光信号の径（ＭＦＤ）は、細くなる。このため、光ファイバ１４の先端面から短絡用ブリッジ６４までの距離によっては、短絡用ブリッジ６４の一部が光ファイバ１４の例えば端縁部分の配置位置にオーバーラップする位置に設けても、光信号が細くなっているので、短絡用ブリッジ６４が光信号の光路を妨げる事態を防止することができる。
【００５５】
この第２実施形態例の光スイッチ装置１の上記以外の構成は第１実施形態例と同様である。この第２実施形態例の光スイッチ装置１も、第１実施形態例に示した光スイッチ装置１の製造工程と同様の製造工程でもって製造することができる。
【００５６】
この第２実施形態例では、第１実施形態例の構成よりも半導体層３の独立部位の数を減少させることができる構成とすることによって、次に示すような効果を得ることができる。つまり、複数の貫通孔４４の中には、製造工程のときのみに使用し、装置駆動時には使用しない貫通孔４４がある。この第２実施形態例のように、半導体層３の独立部位の数を減少させることにより、そのような製造工程でのみ使用する貫通孔４４の形成数を減少させることができる。
【００５７】
以下に、第３実施形態例を説明する。なお、この第３実施形態例の説明において、第１や第２の各実施形態例と同じ構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００５８】
この第３実施形態例では、光スイッチ装置１の製造工程に特徴がある。すなわち、第３実施形態例では、第１ガラス基板２５1を陽極接合した半導体基板２６と、第２ガラス基板２５2とを陽極接合するときに、図１３の模式的な断面図に示されるように、第１ガラス基板２５1の例えば中央部に設けておいた貫通孔４５の内部に電圧印加用電極３０（３０Ａ）を進入させて半導体基板２６に直接接触させる。そして、電圧印加用電極３０（３０Ａ）から半導体基板２６に直接にバイアス供給電源３１から陽極接合用のバイアス電圧を印加する。第１実施形態例と同様に、バイアス供給源３１から陽極側のバイアス電圧が印加される半導体基板２６の部位は、図１９に示されるような連結部Ｚを介して半導体基板２６における各半導体装置形成領域のグランド電位部位に電気的に接続されている。このため、陽極側のバイアス電圧はその連結部Ｚを介して各半導体装置形成領域のグランド電位部位（例えば図１（ｂ）に示される独立部位３６，３８）に印加される。そして、このグランド電位部位に接続されている貫通孔４４（例えば貫通孔４４ｂ，４４ｆ，４４ｄ）の電極５４から電極間接続用パターン５５を介して他の貫通孔４４の電極５４にも陽極接合用のバイアス電圧が供給される。このために、半導体基板２６の全ての独立部位３６〜４１（４０，４１，６５）に同じ電位のバイアス電圧が印加される。電圧印加用電極３０（３０Ａ）の配設位置以外は第１や第２の各実施形態例と同様にして、半導体基板２６と、第２ガラス基板２５2との陽極接合が行われる。
【００５９】
なお、この発明は第１〜第３の各実施形態例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、第１〜第３の各実施形態例では、半導体装置として光スイッチ装置を例にして説明したが、この発明は、第１ガラス層と半導体層と第２ガラス層が順に積層配置されている層構造を有し、半導体層に装置主要部が形成されている構成を備えた半導体装置であれば適用することができ、例えば、半導体装置の一つである加速度センサや角速度センサにも本発明は適用することができる。
【００６０】
また、第１〜第３の各実施形態例では、光スイッチ装置１の製造工程において、第１ガラス基板２５1の外側の基板面には、電極間接続用パターン５５および貫通孔４４の形成領域を避けたほぼ全面に、ガラス基板バイアス印加用電極５６を形成しておく。そして、そのガラス基板２５1が陽極接合されている半導体基板２６と、第２ガラス基板２５2とを陽極接合する際には、半導体基板２６にバイアス供給電源３１からバイアス電圧を印加すると共に、ガラス基板バイアス印加用電極５６には、半導体基板２６への印加電圧とは正負逆極性のバイアス電圧を印加していた。第１〜第３の各実施形態例のように半導体基板２６に直接的にバイアス電圧を印加することにより、第１ガラス基板２５1から半導体基板２６の装置主要部へのナトリウムイオン等のアルカリ金属の析出を抑えることができるが、第１〜第３の各実施形態例では、そのような第１ガラス基板２５1から半導体基板２６の装置主要部へのアルカリ金属の析出をより確実に防止するために、上記のように、半導体基板２６への印加電圧とは正負逆極性のバイアス電圧をガラス基板バイアス印加用電極５６に印加していた。これに対して、例えば、ガラス基板２５1に含有されているアルカリ金属の量が少なくて、ガラス基板バイアス印加用電極５６への電圧印加を行わなくとも、半導体基板２６の装置主要部へのアルカリ金属の析出を非常に小さく抑えることができる場合には、光スイッチ装置１の製造工程において、ガラス基板２５1にガラス基板バイアス印加用電極５６を形成しなくともよいし、また当然に、ガラス基板２５1が陽極接合された半導体基板２６と、ガラス基板２５2とを陽極接合するときに、ガラス基板バイアス印加用電極５６への電圧印加を行わなくともよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１実施形態例の半導体装置である光スイッチ装置の特有な構成部分を説明するための模式的な図である。
【図２】第１実施形態例の光スイッチ装置の製造工程の一例を説明するための図である。
【図３】図２と同様に、第１実施形態例の光スイッチ装置の製造工程の一例を説明するための図である。
【図４】さらに同様に、第１実施形態例の光スイッチ装置の製造工程の一例を説明するための図である。
【図５】図２〜図４に引き続き、第１実施形態例の光スイッチ装置の製造工程の一例を説明するための図である。
【図６】さらに引き続き、第１実施形態例の光スイッチ装置の製造工程の一例を説明するための図である。
【図７】第１実施形態例の光スイッチ装置の製造工程において特有な作業例を説明するための図である。
【図８】第１実施形態例の光スイッチ装置の製造工程において特有な陽極接合工程の一例を説明するための図である。
【図９】陽極接合体の一形態例を説明するための模式的な平面図である。
【図１０】第１ガラス基板２５1の外側の基板面に図７に示したパターンが形成された状態の一例を模式的に表したモデル図である。
【図１１】第２実施形態例において特有な構成部分を説明するためのモデル図である。
【図１２】図１１と共に、第２実施形態例において特有な構成部分を説明するための模式的な平面図である。
【図１３】第３実施形態例において特有な陽極接合工程の一例を説明するための模式的な断面図である。
【図１４】半導体装置の一構成例を説明するための簡略化された断面図である。
【図１５】半導体装置を構成する半導体層の一形態例を表した模式的な平面図である。
【図１６】図１５に表されている光スイッチ装置の装置動作の一例を説明するためのモデル図である。
【図１７】半導体装置を構成するガラス基板と半導体基板との陽極接合工程の一例を説明するための模式的な断面図である。
【図１８】半導体装置を構成するためのガラス基板と半導体基板の形態例を表したモデル図である。
【図１９】半導体基板における各半導体装置形成領域に半導体装置の装置主要部を形成した状態の一例を模式的に表した平面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  光スイッチ装置
２  第１ガラス層
３  半導体層
４  第２ガラス層
２５  ガラス基板
２６  半導体基板
３０  電圧印加用電極
４４  外部接続用の貫通孔
５４  電極
５５  電極間接続用パターン
５６  ガラス基板バイアス印加用電極
【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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【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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