(57)【要約】【課題】  半導体センサの製造工程における可撓部の破損を防止する。【解決手段】  半導体基板３の表面にピエゾ抵抗体１９を形成する工程と、支持部１１の形成領域を少なくとも除く半導体基板３の所定の領域を半導体基板３の裏面３ｂ側から選択的に除去する工程を含んで半導体基板３の表面３ａ側に錘配置部１５及び可撓部１３を形成する錘配置部形成工程と、錘配置部１５の半導体基板３の裏面３ｂ側の面に錘部１７を形成する錘部形成工程を含んでいる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が半導体層からなる錘配置部と、前記錘配置部に配置された錘部と、前記錘部の周囲に設けられた支持部と、前記錘配置部を支持するために、前記支持部の表面側に設けられ、少なくとも一部が半導体層からなる可撓部と、前記可撓部の半導体層に形成された複数のピエゾ抵抗体を備え、前記錘部は少なくとも前記錘配置部及び前記可撓部を形成している材料とは異なる材料により形成されている半導体センサ。
【請求項２】
前記錘部の材料は前記錘配置部及び前記可撓部を形成している材料よりも比重の重い金属材料を少なくとも含んでいる請求項１に記載の半導体センサ。
【請求項３】
前記錘部は前記金属材料を含んでいる金属ペーストで形成されたものである請求項は２に記載の半導体センサ。
【請求項４】
前記錘部は前記錘配置部上に形成された前記金属材料を含んでいる金属ペーストからなる金属部と、前記金属部上に形成された樹脂材料からなる樹脂部を備えている請求項２に記載の半導体センサ。
【請求項５】
前記錘部は前記錘配置部上に形成された樹脂材料からなる第２樹脂部と前記第２樹脂部上に形成された前記金属材料を含んでいる金属ペーストからなる金属部を備えている請求項２に記載の半導体センサ。
【請求項６】
前記第２樹脂部は前記錘配置部と前記金属部の密着性を向上させるための密着性向上層である請求項５に記載の半導体センサ。
【請求項７】
前記金属部上に樹脂材料からなる樹脂部をさらに備えている請求項５又は６に記載の半導体センサ。
【請求項８】
前記樹脂部は前記金属部が周辺雰囲気と接しないように前記金属部を覆っている請求項４又は７に記載の半導体センサ。
【請求項９】
前記金属材料は磁性金属を含んでいる請求項２から８のいずれかに記載の半導体センサ。
【請求項１０】
前記錘部は樹脂材料のみで形成されている請求項１に記載の半導体センサ。
【請求項１１】
前記錘配置部、前記支持部及び前記可撓部は、表面側から順に半導体層、絶縁層、第２半導体層が積層されてなるＳＯＩ基板から加工されたものであり、前記錘配置部及び前記可撓部は前記半導体層を少なくとも含み、前記支持部は前記半導体層、前記絶縁層及び前記第２半導体層を少なくとも含んでいる請求項１から１０のいずれかに記載の半導体センサ。
【請求項１２】
半導体基板の表面にピエゾ抵抗体を形成する工程と、支持部の形成領域を少なくとも除いて前記半導体基板の所定の領域を前記半導体基板の裏面側から選択的に除去する工程を含んで前記半導体基板の表面側に錘配置部及び可撓部を形成する錘配置部形成工程と、前記錘配置部の前記半導体基板裏面側の面に錘部を形成する錘部形成工程を少なくとも含む半導体センサの製造方法。
【請求項１３】
前記錘部形成工程において、吐出ノズルから液状錘部材料を前記錘配置部上に滴下し、前記錘配置部上に滴下された前記液状錘部材料を硬化させることにより前記錘部を形成する請求項１２に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項１４】
前記液状錘部材料として、前記錘配置部及び前記可撓部を形成している材料よりも比重の重い金属材料を少なくとも含んでいるものを用いる請求項１３に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項１５】
前記液状錘部材料として、前記金属材料を含んでいる金属ペーストを用いる請求項１４に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項１６】
前記錘部形成工程において、前記液状錘部材料として前記金属材料を含んでいる金属ペーストと未硬化樹脂を用い、前記錘配置部上に前記金属ペーストを塗布して金属ペースト層を形成し、さらにその上に前記未硬化樹脂を塗布して未硬化樹脂層を形成し、前記金属ペースト層及び前記未硬化樹脂層を硬化させて、金属ペーストからなる金属部と、前記金属部上に形成された樹脂材料からなる樹脂部をもつ錘部を形成する請求項１４又は１５に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項１７】
前記錘部形成工程において、前記液状錘部材料として第２未硬化樹脂と前記金属材料を含んでいる金属ペーストを用い、前記錘配置部上に前記第２未硬化樹脂を塗布して第２未硬化樹脂層を形成し、さらにその上に前記金属ペーストを塗布して金属ペースト層を形成し、前記第２未硬化樹脂層及び前記金属ペースト層を硬化させて、第２樹脂材料からなる第２樹脂部と、前記第２樹脂部上に形成された金属ペーストからなる金属部をもつ錘部を形成する請求項１４又は１５に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項１８】
前記第２樹脂部は前記錘配置部と前記金属部の密着性を向上させるための密着性向上層である請求項１７に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項１９】
前記液状錘部材料として未硬化樹脂をさらに用い、前記金属ペースト層を形成した後さらにその上に前記未硬化樹脂を塗布して未硬化樹脂層を形成し、前記第２未硬化樹脂層、前記金属ペースト層及び前記未硬化樹脂層を硬化させて、前記金属部上に形成された樹脂材料からなる樹脂部をさらに備えた錘部を形成する請求項１７又は１８に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項２０】
前記未硬化樹脂と前記第２未硬化樹脂は同じ材料である請求項１７、１８又は１９に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項２１】
前記未硬化樹脂層の形成領域を制御して前記樹脂部を前記金属部が周辺雰囲気と接しないように前記金属部を覆って形成する請求項１６又は１９に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項２２】
前記金属材料は磁性金属を含んでいる請求項１４から２１のいずれかに記載の半導体センサの製造方法。
【請求項２３】
前記液状錘部材料として未硬化樹脂を用いる請求項１３に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項２４】
前記半導体基板として表面側から順に半導体層、絶縁層、第２半導体層が積層されてなるＳＯＩ基板を用い、
前記錘配置部形成工程において、前記絶縁層をエッチングストッパ層として前記錘配置部及び前記可撓部の形成領域の前記第２半導体層を除去する請求項１２から２３のいずれかに記載の半導体センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体加速度センサや半導体角速度センサなどのピエゾ抵抗体を用いた半導体センサ、及びその製造方法に関し、特に、ピエゾ抵抗体が形成されている可撓部によって支持されている錘部の位置が変化することにより可撓部が撓んだときのピエゾ抵抗体の抵抗値の変化を検出することにより加速度等を検出するのに用いられる半導体センサ及びその製造方法に関するものである。
半導体センサは、例えば走行中の自動車に加わる進行方向又は横方向の加速度の測定や、ビデオカメラの手ぶれの測定などに用いられる。
特許請求の範囲及び本明細書において、半導体基板の語は、半導体材料のみからなるものの他、内部に絶縁膜が形成されているＳＯＩ（Silicon-on-Insulator）基板も含む。
【背景技術】
【０００２】
半導体センサとしては、自動車等に搭載される加速度センサが知られており、例えば、図１０に示すようなピエゾ抵抗体を用いた片持梁式の加速度検出装置がある（例えば特許文献１参照。）。
図１０は従来の半導体センサを示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ｂ）でのＡ−Ａ’における断面図、（Ｄ）は（Ｂ）でのＢ−Ｂ’における断面図である。
【０００３】
半導体センサ７１は、例えば第２半導体層５と半導体層９によって絶縁層７が挟み込まれて形成されたＳＯＩ基板３が加工されて形成されたものである。
ＳＯＩ基板３からなる枠状の支持部１１のＳＯＩ基板３の表面３ａ側に連続して半導体層９からなる可撓部７３が形成されている。可撓部７３の半導体層９にピエゾ抵抗体１９が形成されている。
支持部１１の中央側に、支持部１１とは間隔をもって半導体層９、絶縁層７及び第２半導体層５からなる錘部７５が配置されている。錘部７５の半導体層９は可撓部７３の半導体層９に連続して形成されており、錘部７５は可撓部７３によって支持されている。
【０００４】
ＳＯＩ基板３の表面３ａに絶縁膜２１が形成されている。（Ａ）及び（Ｂ）では便宜上、ピエゾ抵抗体１９を図示している。絶縁膜２１上には、複数の金属配線パターン２３及び複数のパッド電極２５が形成されている。金属配線パターン２３は絶縁膜２１に形成されているスルーホールを介してピエゾ抵抗体１９と電気的に接続されている。
金属配線パターン２３の形成領域を含んで絶縁膜２１上に保護膜２７が形成されている。パッド電極２５上の保護膜２７には開口部が形成されている。（Ａ）及び（Ｂ）では、保護膜２７の図示は省略している。
支持部１１の領域の裏面３ｂにガラス基板２９が陽極接合により接合されている。錘部７５の端面とガラス基板２９は間隔をもっている。
【０００５】
図１１は、図１０のＡ−Ａ’位置に対応する工程断面図である。図１０及び図１１を参照して従来の半導体センサの製造方法を簡単に説明する。
【０００６】
（１）第２半導体層５、絶縁層７及び半導体層９からなるＳＯＩ基板３の裏面３ｂに熱酸化膜６９を形成した後、ＳＯＩ基板３の表面３ａ側の半導体層９表面近傍にピエゾ抵抗体１９を形成する。半導体層９の表面３ａに絶縁膜２１を形成する。絶縁膜２１の所定の領域にスルーホールを形成し、スルーホールの形成領域を含んで絶縁膜２１上に金属配線パターン２３及びパッド電極２５（図１０を参照。）を形成した後、絶縁膜２１の表面に保護膜２７を形成する。パッド電極２５上の保護膜２７に開口部（図示は略）を形成する（図１１（Ａ）参照。）。
【０００７】
（２）写真製版技術及びエッチング技術により、少なくとも支持部１１の形成領域を除いて可撓部７３及び錘部７５の形成領域の熱酸化膜６９を選択的に除去する（図１１（Ｂ）参照。）。
【０００８】
（３）写真製版技術により、ＳＯＩ基板３の裏面３ｂに、支持部１１及び錘部７５の形成領域を覆い、可撓部７３の形成領域に開口部をもつレジストパターン７７を形成する。エッチング技術により、レジストパターン７７をマスクにして、可撓部７３の形成領域の第２半導体層５を選択的に除去する（図１１（Ｃ）参照。）。
【０００９】
（４）レジストパターン７７を除去した後、錘部７５の形成領域の第２半導体層５をＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側からエッチングし、錘部７５の形成領域の第２半導体層５の膜厚を薄くして錘部７５を形成する。可撓部７３及び錘部７５の形成領域を画定するためのレジストパターン（図示は省略。）をＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側に形成し、支持部１１の形成領域に囲まれた領域の可撓部７３及び錘部７５の形成領域以外の絶縁層７、半導体層９、絶縁膜２１及び保護膜２７をエッチング技術により除去して可撓部７３及び錘部７５を形成する（図１０及び図１１（Ｄ）参照。）。
【００１０】
（５）熱酸化膜６９を除去する。このとき、可撓部７３の形成領域の絶縁膜７も同時に除去され、半導体層９からなる可撓部１３が形成される。（図１１（Ｅ）参照。）。
【００１１】
（６）支持部１１の形成領域を含むＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の第２半導体層５の面に陽極接合などで規制板２９を接合する（図１１（Ｆ）参照。）。
（７）その後、ＳＯＩ基板３から半導体センサ１を切り出すことにより、半導体センサ１を製造工程が完了する（図１０参照。）。
ここでは半導体基板としてＳＯＩ基板３を用いて半導体センサ７１を形成したものを説明したが、半導体基板として半導体材料のみからなるものを用いて半導体センサを形成することもある。
【００１２】
【特許文献１】特公平８−７２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来の半導体センサの製造方法では、半導体基板から錘部及び可撓部を形成していたので、錘部及び可撓部を形成した後の機械的振動や水洗処理等による水圧等の影響により、可撓部が錘部の慣性に耐えられずに破損するという問題があった。
そこで本発明は、半導体センサの製造工程における可撓部の破損を防止することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の半導体センサは、少なくとも一部が半導体層からなる錘配置部と、上記錘配置部に配置された錘部と、上記錘部の周囲に設けられた支持部と、上記錘配置部を支持するために、上記支持部の表面側に設けられ、少なくとも一部が半導体層からなる可撓部と、上記可撓部の半導体層に形成された複数のピエゾ抵抗体とを備え、上記錘部は少なくとも上記錘配置部及び上記可撓部を形成している材料とは異なる材料により形成されているものである。
【００１５】
本発明の半導体センサにおいて上記錘部の材料は上記錘配置部及び上記可撓部を形成している材料よりも比重の重い金属材料を少なくとも含んでいることが好ましい。
例えば上記錘部は上記金属材料を含んでいる金属ペーストで形成されている例を挙げることができる。
【００１６】
また、上記錘部は上記錘配置部上に形成された上記金属材料を含んでいる金属ペーストからなる金属部と、上記金属部上に形成された樹脂材料からなる樹脂部を備えているようにしてもよい。
【００１７】
また、上記錘部は上記錘配置部上に形成された樹脂材料からなる第２樹脂部と上記第２樹脂部上に形成された上記金属材料を含んでいる金属ペーストからなる金属部を備えていてもよい。
例えば上記第２樹脂部は上記錘配置部と上記金属部の密着性を向上させるための密着性向上層である例を挙げることができる。
さらに、上記金属部上に樹脂材料からなる樹脂部を備えることもできる。
【００１８】
また、上記樹脂部は上記金属部が周辺雰囲気と接しないように上記金属部を覆っていることが好ましい。
また、上記金属材料は磁性金属を含んでいてもよい。
また、上記錘部は樹脂材料のみで形成されるようにしてもよい。
【００１９】
また、上記錘配置部、上記支持部及び上記可撓部は、表面側から順に半導体層、絶縁層、第２半導体層が積層されてなるＳＯＩ基板から加工されたものであり、上記錘配置部及び上記可撓部は上記半導体層を少なくとも含み、上記支持部は上記半導体層、上記絶縁層及び上記第２半導体層を少なくとも含んでいる例を挙げることができる。
【００２０】
本発明の半導体センサの製造方法は、半導体基板の表面にピエゾ抵抗体を形成する工程と、支持部の形成領域を少なくとも除く上記半導体基板の所定の領域を上記半導体基板の裏面側から選択的に除去する工程を含んで上記半導体基板の表面側に錘配置部及び可撓部を形成する錘配置部形成工程と、上記錘配置部の上記半導体基板裏面側の面に錘部を形成する錘部形成工程を少なくとも含んでいる。
【００２１】
上記錘部形成工程において、吐出ノズルから液状錘部材料を上記錘配置部上に滴下し、上記錘配置部上に滴下された上記液状錘部材料を硬化させることにより上記錘部を形成する例を挙げることができる。ここで液状錘部材料とは、流動性をもつものであって、吐出ノズルから噴出できる程度の粘度をもつ材料をいう。ただし、錘部形成工程は液状錘部材料を用いるものに限定されるものではなく、例えば固体の錘部を錘配置部上に搭載するなどして半導体センサに錘部を形成するようにしてもよい。
【００２２】
上記液状錘部材料として、上記錘配置部及び上記可撓部を形成している材料よりも比重の重い金属材料を少なくとも含んでいるものを用いることが好ましい。
上記液状錘部材料の例として、上記金属材料を含んでいる金属ペーストを挙げることができる。
【００２３】
また、上記錘部形成工程において、上記液状錘部材料として上記金属材料を含んでいる金属ペーストと未硬化樹脂を用い、上記錘配置部上に上記金属ペーストを塗布して金属ペースト層を形成し、さらにその上に上記未硬化樹脂を塗布して未硬化樹脂層を形成し、上記金属ペースト層及び上記未硬化樹脂層を硬化させて、金属ペーストからなる金属部と、上記金属部上に形成された樹脂材料からなる樹脂部をもつ錘部を形成するようにしてもよい。
【００２４】
また、上記錘部形成工程において、上記液状錘部材料として第２未硬化樹脂と上記金属材料を含んでいる金属ペーストを用い、上記錘配置部上に上記第２未硬化樹脂を塗布して第２未硬化樹脂層を形成し、さらにその上に上記金属ペーストを塗布して金属ペースト層を形成し、上記第２未硬化樹脂層及び上記金属ペースト層を硬化させて、第２樹脂材料からなる第２樹脂部と、上記第２樹脂部上に形成された金属ペーストからなる金属部をもつ錘部を形成するようにしてもよい。
【００２５】
さらに、上記第２樹脂部は上記錘配置部と上記金属部の密着性を向上させるための密着性向上層として機能するようにしてもよい。
【００２６】
また、上記液状錘部材料として未硬化樹脂をさらに用い、上記金属ペースト層を形成した後さらにその上に上記未硬化樹脂を塗布して未硬化樹脂層を形成し、上記第２未硬化樹脂層、上記金属ペースト層及び上記未硬化樹脂層を硬化させて、上記金属部上に形成された樹脂材料からなる樹脂部をさらに備えた錘部を形成するようにしてもよい。
また、上記未硬化樹脂層の形成領域を制御して上記樹脂部を上記金属部が周辺雰囲気と接しないように上記金属部を覆って形成することが好ましい。
【００２７】
また、上記未硬化樹脂と上記第２未硬化樹脂は同じ材料である例を挙げることができる。
また、上記金属材料は磁性金属を含んでいるようにしてもよい。
また、上記液状錘部材料として未硬化樹脂を用いるようにしてもよい。
【００２８】
また、上記半導体基板として表面側から順に半導体層、絶縁層、第２半導体層が積層されてなるＳＯＩ基板を用い、上記錘配置部形成工程において、上記絶縁層をエッチングストッパ層として上記錘配置部及び上記可撓部の形成領域の上記第２半導体層を除去するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の半導体センサでは、錘部は錘配置部及び可撓部とは異なる材料によって形成されているようにし、
本発明の半導体センサの製造方法では、ピエゾ抵抗体を形成する工程と、半導体基板の所定の領域を半導体基板の裏面側から選択的に除去する工程を含んで錘配置部及び可撓部を形成する錘配置部形成工程と、錘配置部の半導体基板裏面側の面に錘部を形成する錘部形成工程を少なくとも含んでいるようにしたので、
錘部と可撓部を別々の工程で形成することができる。これにより、可撓部を形成した後であって錘部を形成する前における機械的振動や水洗処理等による水圧等によって可撓部が破損することを防ぐことができ、半導体センサの製造工程における可撓部の破損を防止することができる。
【００３０】
本発明の製造方法において、上記錘部形成工程は、吐出ノズルから液状錘部材料を上記錘配置部上に滴下し、上記錘配置部上に滴下された上記液状錘部材料を硬化させることにより上記錘部を形成するようにすれば、例えばインクジェットプリンタで用いられるピエゾ式（ピエゾジェット方式とも呼ばれる）プリンタヘッドと同様の構造をもつ吐出ノズルを用いて錘部を容易かつ高精度に形成することができる。
【００３１】
本発明の半導体センサにおいて、錘部の材料は錘配置部及び可撓部を形成している材料よりも比重の重い金属材料を少なくとも含んでいる、例えば金属ペーストにより形成されているようにし、
本発明の製造方法において、液状錘部材料として、錘配置部及び可撓部を形成している材料よりも比重の重い金属材料を少なくとも含んでいるもの、例えば金属ペーストを用いるようにすれば、
錘部が可撓部と同じ材料で形成されている従来の半導体センサと比べて、同じ重量を錘部にもたせてセンサ感度を維持しつつ、錘部の体積を小さくすることができる。これにより、錘部の形成面積を小さくすることができ、半導体センサの平面サイズを小さくすることができる。また、従来の半導体センサの錘部と同程度の体積の錘部を備えているようにすれば、錘部の重量を大きくすることができ、センサ感度を向上させることができる。
【００３２】
本発明の半導体センサにおいて、錘部は錘配置部上に形成された上記金属材料を含んでいる金属ペーストからなる金属部と、金属部上に形成された樹脂材料からなる樹脂部を備えているようにし、
本発明の製造方法の錘部形成工程において、液状錘部材料として上記金属材料を含んでいる金属ペーストと未硬化樹脂を用い、錘配置部上に金属ペーストを塗布して金属ペースト層を形成し、さらにその上に未硬化樹脂を塗布して未硬化樹脂層を形成し、金属ペースト層及び未硬化樹脂層を硬化させて、金属ペーストからなる金属部と、金属部上に形成された樹脂材料からなる樹脂部をもつ錘部を形成するようにすれば、
錘部の移動範囲を規制するために半導体センサの裏面（可撓部とは反対側の面）に配置される規制板、例えばガラス基板に金属部が衝突することを防ぐことができる。これにより、規制板及び金属部の損傷を防ぐことができる。
【００３３】
本発明の半導体センサにおいて、錘部は錘配置部上に形成された樹脂材料からなる第２樹脂部と第２樹脂部上に形成された上記金属材料を含んでいる金属ペーストからなる金属部を備えていているようにし、
本発明の製造方法の錘部形成工程において、液状錘部材料として第２未硬化樹脂と上記金属材料を含んでいる金属ペーストを用い、錘配置部上に第２未硬化樹脂を塗布して第２未硬化樹脂層を形成し、さらにその上に金属ペーストを塗布して金属ペースト層を形成し、第２未硬化樹脂層及び金属ペースト層を硬化させて、第２樹脂材料からなる第２樹脂部と、第２樹脂部上に形成された金属ペーストからなる金属部をもつ錘部を形成するようにすれば、
錘部の重心を錘配置部から遠い位置に配置することができ、センサの感度を向上させることができる。
【００３４】
さらに、第２樹脂部は錘配置部と金属部の密着性を向上させるための密着性向上層として機能するものであるようにすれば、錘部が錘配置部から脱落するのを防止することができる。
【００３５】
さらに、本発明の半導体センサにおいて、第２樹脂部上に形成された金属部上に樹脂材料からなる樹脂部をさらに備えているようにし、
本発明の製造方法の錘部形成工程において、上記液状錘部材料として第２未硬化樹脂、金属ペースト及び未硬化樹脂を用い、第２未硬化樹脂層及び金属ペースト層を形成した後さらにその上に未硬化樹脂を塗布して未硬化樹脂層を形成し、第２未硬化樹脂層、金属ペースト層及び未硬化樹脂層を硬化させて、金属部上に形成された樹脂材料からなる樹脂部をさらに備えた錘部を形成するようにすれば、
錘部の移動範囲を規制するために半導体センサの裏面に配置される規制板、例えばガラス基板に金属部が衝突することを防ぐことができ、規制板及び金属部の損傷を防ぐことができる。
【００３６】
さらに、本発明の製造方法において、未硬化樹脂と第２未硬化樹脂は同じ材料であるようにすれば、同じ吐出ノズルを用いて未硬化樹脂と第２未硬化樹脂を滴下することができ、用いるノズルの種類を減らすことができる。
【００３７】
さらに、本発明の半導体センサにおいて、金属部上に形成されている樹脂部は金属部が周辺雰囲気と接しないように金属部を覆っているようにし、
本発明の製造方法の錘部形成工程において、未硬化樹脂層の形成領域を制御して樹脂部を金属部が周辺雰囲気と接しないように金属部を覆って形成するようにすれば、
金属部を錘部の周辺雰囲気とは遮断することができ、水分の付着等による金属部の腐食等を防止して、半導体センサの劣化を防ぐことができる。
【００３８】
本発明の半導体センサ及び製造方法において、上記金属材料は磁性金属を含んでいるようにすれば、磁場を用いることで半導体センサの感度テストを行なうことができる。
【００３９】
本発明の半導体センサにおいて、錘部は樹脂材料のみで形成されるようにし、
本発明の製造方法において、液状錘部材料として未硬化樹脂を用いるようにすれば、
金属ペーストにより形成された錘部と体積が同じ場合に、半導体センサの重量を軽くすることができる。
【００４０】
本発明の半導体センサにおいて、錘配置部、支持部及び可撓部は、表面側から順に半導体層、絶縁層、第２半導体層が積層されてなるＳＯＩ基板から加工されたものであり、錘配置部及び可撓部は半導体層を少なくとも含み、支持部は半導体層、絶縁層及び第２半導体層を少なくとも含んでいるようにし、
本発明の半導体センサにおいて、半導体基板として表面側から順に半導体層、絶縁層、第２半導体層が積層されてなるＳＯＩ基板を用い、錘配置部形成工程において、絶縁層をエッチングストッパ層として錘配置部及び可撓部の形成領域の第２半導体層を除去するようにすれば、
第２半導体層をエッチングして可撓部及び錘配置部の形成領域の第２半導体層を除去するときに、絶縁層をエッチングストッパとして用いることでエッチングの深さを制御するのが容易になる。これにより、可撓部の膜厚の精度を向上させることができ、半導体センサの感度の精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図１は、半導体センサの一実施例を示す概略構成図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＡ−Ａ’位置での断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＢ−Ｂ’位置での断面図である。図１を参照してこの実施例を説明する。
【００４２】
この実施例の半導体センサ１は例えば平面サイズが２.０×２.５ｍｍ（ミリメートル）、厚みが４００μｍ（マイクロメートル）程度のＳＯＩ基板３から形成されたものである。例えば、ＳＯＩ基板３は、膜厚が３８０μｍ程度のシリコンからなる第２半導体層５と、膜厚が２μｍ程度のシリコン酸化膜からなる絶縁層７と、膜厚が１０μｍ程度のシリコンからなる半導体層９が積層されて形成されたものである。
【００４３】
ＳＯＩ基板３からなる枠状の支持部１１のＳＯＩ基板３の表面３ａ側に連続して絶縁層７及び半導体層９からなる４本の可撓部１３が形成されている。例えば可撓部１３の長さ寸法は０.４ｍｍ、幅寸法は０.０９ｍｍである。可撓部１３の半導体層９にピエゾ抵抗体１９が形成されている。
支持部１１の中央側に、可撓部１３に連続して絶縁層７及び半導体層９からなる錘配置部１５が形成されている。錘配置部１５の、絶縁層７の半導体層９とは反対側の面に錘部１７が形成されている。錘配置部１５及び錘部１７の平面サイズは０.９×０.９ｍｍ、錘部１７の高さは３７０μｍである。錘部１７は支持部１１とは間隔をもって配置されている。錘部１７は半導体層及び絶縁層７よりも比重が重い金属ペースト、ここでは銀ペーストにより形成されている。
これにより、ピエゾ抵抗型３軸半導体加速度センサが形成されている。
【００４４】
ＳＯＩ基板３の表面３ａに、例えば膜厚が０.８μｍの絶縁膜２１が形成されている。絶縁膜２１としては、シリコン酸化膜、例えばＮＳＧ（non-doped silicon glass）膜、ＢＰＳＧ（Borophospho silicate grass）膜、ＰＳＧ（phospho silicate glass）膜などを用いることができる。
絶縁膜２１上に、例えば膜厚が１.０μｍのアルミニウムからなる複数の金属配線パターン２３及び複数のパッド電極２５が形成されている。例えば、金属配線パターン２３の線幅は１.４μｍ、ピッチは１.５μｍであり、パッド電極２５の平面サイズは７０×７０ｍｍである。パッド電極２５は支持部１１に配置されている。金属配線パターン２３は絶縁膜２１に形成されているスルーホールを介してピエゾ抵抗体１９と電気的に接続されている。（Ａ）及び（Ｂ）では便宜上、ピエゾ抵抗体１９を図示している。
【００４５】
金属配線パターン２３の形成領域を含んで絶縁膜２１上に絶縁膜からなる保護膜２７が形成されている。保護膜２７としては例えば下層がシリコン酸化膜、上層がシリコン窒化膜の積層膜からなるパッシベーション膜を用いることができる。パッド電極２５上の保護膜２７には、開口部が形成されている。（Ａ）及び（Ｂ）では保護膜２７の図示は省略している。
ＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の、支持部１１の第２半導体層５の面に、錘部１７の移動範囲を規制するための規制板としてのガラス基板２９が、例えば陽極接合により接合されている。錘部１７とガラス基板２９の間隔は例えば１０μｍである。
【００４６】
図２は、図１の半導体センサを製造するための、製造方法の一実施例を説明するための工程断面図である。図２は図１のＡ−Ａ’位置に対応している。図３はこの実施例で用いる半導体センサの製造装置の一例を示す概略構成図である。まず、図３を参照して半導体センサの製造装置について説明する。
【００４７】
ピエゾ抵抗体１９が形成されたＳＯＩ基板３を、裏面３ｂを上方側にして保持するための基板保持部３１が設けられている。基板保持部３１にはＳＯＩ基板３を保持する面に真空吸着用の小さな開口部（図示は省略）が設けられており、その開口部は吸引経路を介して排気装置（図示は省略）に接続されている。これにより、基板保持部３１にＳＯＩ基板３を吸着保持できるように構成されている。基板保持部３１には、ＳＯＩ基板３を加熱するためのヒーター３３と、基板保持部３１の温度を測定するための温度センサ３５が設けられている。
【００４８】
基板保持部３１を位置決めするためのステージ部３７が設けられている。ステージ部３７はモータなどの駆動部（図示は省略）により、基板保持部３１を水平方向及び高さ方向に移動させ、水平面で回転させる機能を備えている。
ステージ部３７の上方に、液状錘部材料を噴出するための吐出ヘッド３９と、ＳＯＩ基板３の画像情報を取得するための画像情報カメラ６１が設けられている。
【００４９】
図４は吐出ヘッドの概略構成図であり、（Ａ）は待機状態、（Ｂ）は吐出状態を示す。
吐出ヘッド３９のＳＯＩ基板３と対向する面に複数の吐出ノズル４１が直線上又はアレイ状に配置されている。吐出ノズル４１を図３では２個のみ、図４では１個のみ示している。吐出ノズル４１ごとに液状錘部材料を収容するための液収容部４３が設けられている。
【００５０】
液収容部４３は液供給流路４５及び吐出容器４７を介して吐出ノズル４１に接続されている。液供給流路４５の壁面の一部は可撓性を有する薄膜４９により構成されている。薄膜４９の液供給流路４５とは反対側にピエゾ素子５１が設けられている。吐出ヘッド３９には液状錘部材料を加熱するためのヒーター５３と液状錘部材料の温度を測定するための温度センサ５５も設けられている。
【００５１】
吐出ヘッド３９の動作について説明する。吐出ヘッド３９では、ピエゾ素子５１が変形する際の圧力を利用して液状錘部材料の液滴４０ａの噴出を行なう。例えばピエゾ素子５１に電圧がかかるとピエゾ素子５１は伸張し、液供給流路４５が加圧され、その圧力により所定量の液状錘部材料の液滴４０ａが吐出ノズル４１から噴出される（図４（Ｂ）参照。）。
【００５２】
ピエゾ素子５１が復元するとき、液収容部４３から液供給流路４５に液状錘部材料が吸引される（図４（Ａ）参照。）。吐出ヘッド３９から噴出される液状錘部材料の液滴量は例えば０.０５ナノリットルである。この実施例で用いている吐出ヘッド３９はインクジェットプリンタで用いられるピエゾ式プリンタヘッドと同様の構造をもっている。
【００５３】
図３に戻って説明を続けると、ステージ部３７及び吐出ヘッド３９に電気的に接続され、それらの動作を制御するための制御部５７が設けられている。ステージ部３７の近傍に、ステージ部３７の位置情報を取得するためのステージ位置検出器５９が設けられている。制御部５７は温度センサ３５、画像情報カメラ６１及びステージ位置検出器５９にも電気的に接続されている。温度センサ３５及び温度センサ５５の温度情報、画像情報カメラ６１の画像情報、ステージ位置検出器５９のステージ位置情報は制御部５７へ送られる。制御部５７には設定情報などを表示するためのモニター６３も電気的に接続されている。
【００５４】
図１、図２及び図３を参照して半導体センサの製造方法の一実施例を説明する。図２では半導体センサの製造装置については吐出ノズル３９のみを図示し、他の部分の図示は省略している。この実施例では液状錘部材料として金属ペースト、ここでは直径２〜３ｎｍの銀粒子を溶剤（テトラデカン）に溶かした銀ペースト（ファインスフェア（登録商標）、日本ペイント株式会社の製品、ペースト固形分５０ｗｔ％（重量パーセント）、比重１０、粘度は２０Ｐａ・ｓ）を用いた。
【００５５】
（１）第２半導体層５、絶縁層７及び半導体層９からなるＳＯＩ基板３の、可撓部１３の形成領域半の導体層９にピエゾ抵抗体１９を形成する。半導体層９の表面３ａにピエゾ抵抗体１９を覆って絶縁膜２１を形成する。絶縁膜２１の所定の領域にスルーホールを形成した後、絶縁膜２１上に金属配線パターン２３及びパッド電極２５（図１を参照。）を形成する。金属配線パターン２３及びパッド電極２５の形成領域を含んで絶縁膜２１上に保護膜２７を形成する。パッド電極２５上の保護膜２７に開口部（図示は略）を形成する（図２（Ａ）参照。）。
【００５６】
（２）写真製版技術により、ＳＯＩ基板３の裏面３ｂに、支持部１１の形成領域を覆い、可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域に開口部をもつ膜厚が１０μｍ程度のレジストパターン３０を形成する。エッチング技術により、レジストパターン３０をマスクにして、可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域を含む、支持部１１の形成領域に囲まれた領域の第２半導体層５を選択的に除去する（図２（Ｂ）参照。）。
【００５７】
（３）レジスト３０を除去した後、可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域を画定するためのレジストパターン（図示は省略。）をＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側に形成し、支持部１１の形成領域に囲まれた領域の可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域以外の絶縁層７、半導体層９、絶縁膜２１及び保護膜２７をエッチング技術により除去して可撓部１３及び錘配置部１５を形成する（図１及び図２（Ｃ）参照。）。
ここでは可撓部１３及び錘配置部１５を形成するためのエッチングをＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側から行なっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＳＯＩ基板３の表面３ａ側からエッチングを行なってもよい。
【００５８】
（４）ＳＯＩ基板３の裏面３ｂを上方側にして、図３及び図４を参照して説明した製造装置の基板保持部３１に配置する。基板保持部３１は保護膜２７を真空吸着して保持する。
図３及び図４で説明した制御部５７により、温度センサ５５からの温度情報に基づいてヒーター５３の加熱を制御し、吐出ヘッド３９の液収容部４３内、液供給流路４５内及び吐出容器４７内の液状錘部材料、ここでは銀ペーストの温度を制御する。また、温度センサ３５からの温度情報に基づいてヒーター３３の加熱を制御して、ＳＯＩ基板３の温度を制御する。
【００５９】
制御部５７の制御により、画像情報カメラ６１からの画像情報に基づいてステージ部３７を動作させて基板保持部３１に保持された半導体ウエハＳＯＩ基板３の位置合わせを行なう。制御部５７は画像情報カメラ６１からの半導体ＳＯＩ基板３の画像情報に基づいて、銀ペーストの液滴４０ａを付着させるべきＳＯＩ基板３の錘配置部１５の位置を判断する。
【００６０】
ステージ位置検出器５９からのステージ位置情報と照らし合わせ、ステージ部３７及び吐出ヘッド３９へ駆動信号を送り、半導体ＳＯＩ基板３を吸着した基板保持部３１を順次位置決めするとともに、吐出ヘッド３９から銀ペーストの液滴４０ａを適宜噴出させて、錘配置部１５に銀ペーストを塗布して銀ペースト層４２ａを形成する。ここでは、例えば絶縁層７上での銀ペーストの膜厚が３７０μｍ程度になるようにＳＯＩ基板３の温度を１５０℃に制御しながら、銀ペーストを繰り返し塗布した（図２（Ｄ）参照。）。
【００６１】
ＳＯＩ基板３を加熱しながら塗布することにより、液だれを防ぐことができ、これにより厚い銀ペースト層４２ａの形成が可能となる。
吐出ヘッド３９から噴出される銀ペーストの液滴４０ａの容積は、例えば最小で５ナノリットル程度にまで精度よく制御できるので、液滴４０ａは周囲の境界に精度が必要な場合は、例えば数μｍ程度の精度に対応できる液滴量に制御することもできる。
【００６２】
（５）ＳＯＩ基板３を製造装置から取り出し、銀ペースト層４２ａの溶剤を揮発などによって乾燥させることで、銀ペースト層４２ａを硬化させて錘部１７を形成する（図２（Ｅ）参照。）。例えば、ＳＯＩ基板３を真空雰囲気下に置くことにより、銀ペーストに含まれる有機物を揮発させることができる。
【００６３】
（６）支持部１１の形成領域を含むＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の第２半導体層５の面に陽極接合などで規制板２９を接合する（図２（Ｆ）参照。）。
（７）その後、ＳＯＩ基板３から半導体センサ１を切り出すことで、錘部１７が銀ペーストで形成されている半導体センサ１の製造工程が完了する（図１参照。）。
【００６４】
半導体センサの上記実施例では錘部１７は錘配置部１３及び可撓部１３とは異なる材料である銀ペーストによって形成されているようにし、製造方法の上記実施例では、ピエゾ抵抗体１９を形成する工程と、ＳＯＩ基板３の所定の領域をＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側から選択的に除去する工程を含んで錘配置部１５及び可撓部１３を形成する錘配置部形成工程と、錘配置部１５のＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の面に錘部１７を形成する錘部形成工程を含んでいるので、錘部１７と可撓部１３を別々の工程で形成することができる。これにより、可撓部１３を形成した後であって錘部１７を形成する前における機械的振動や水洗処理等による水圧等によって可撓部１３が破損することを防ぐことができ、半導体センサ１の製造工程における可撓部１３の破損を防止することができる。
【００６５】
さらに、半導体センサの上記実施例では錘部１３の材料は錘配置部１５及び可撓部１３を形成している材料、ここでは半導体層９及び絶縁層７よりも比重の重い金属材料、ここでは銀ペーストにより形成されているようにし、製造方法の上記実施例では、液状錘部材料として銀ペーストを用いているので、錘部７５が可撓部７３及び支持部１１と同じ材料で形成されている従来の半導体センサ７１（図１０参照。）の錘部７５と比べて、同じ重量を錘部１７にもたせてセンサ感度を維持しつつ、錘部１７の体積を小さくすることができる。これにより、錘部１７の形成面積を小さくすることができ、半導体センサ１の平面サイズを小さくすることができる。また、従来の半導体センサ７１の錘部７５と同程度の体積の錘部１７を備えているようにすれば、半導体センサ１において錘部の重量を大きくすることができ、センサ感度を向上させることができる。
【００６６】
さらに、半導体センサの上記実施例では半導体センサ１はＳＯＩ基板３から加工されているようにし、製造方法の上記実施例では、半導体基板としてＳＯＩ基板３を用い、絶縁層７をエッチングストッパ層として錘配置部１５及び可撓部１３の形成領域の第２半導体層５を除去しているので、第２半導体層５をエッチングして可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域の第２半導体層５を除去するときにエッチングの深さを制御するのが容易になり、可撓部１３の膜厚の精度を向上させることができ、半導体センサ１の感度の精度を向上させることができる。
【００６７】
図５は半導体センサの製造方法の他の実施例を説明するための工程断面図である。図５（Ｅ）は半導体センサの他の実施例を示している。図１及び図２と同じ部分には同じ符号を付す。まず、図５（Ｅ）を参照して半導体センサの実施例を説明する。
【００６８】
この実施例が図１を参照して説明した実施例と異なる点は、錘部が錘配置部１５上に形成された第２樹脂部１７ｂと樹脂部上に形成された金属部１７ａによって形成されている点である。例えば、第２樹脂部１７ｂはエポキシ樹脂液状材料が硬化されて形成されたものであり、金属部１７ａは銀ペーストによって形成されたものである。第２樹脂部１７ｂは錘配置部１５と金属部１７ａの密着性を向上させるための密着性向上層として機能する。第２樹脂部１７ｂの膜厚は例えば１μｍである。
【００６９】
図５を参照してこの半導体センサを製造するための製造方法の実施例を説明する。
図５では図２と同様に半導体センサの製造装置については吐出ノズル３９のみを図示し、他の部分の図示は省略している。この実施例では液状錘部材料として図２を参照して説明した実施例と同じ銀ペーストと、第２未硬化樹脂としてのエポキシ樹脂液状材料（ＣＥＬ−Ｃ−３１４０（日立化成工業株式会社の製品）、粘度は０.６Ｐａ・ｓ）を用いた。
【００７０】
（１）図２（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を参照して説明した上記工程（１）から（３）と同じ工程により、ＳＯＩ基板３にピエゾ抵抗体１９、絶縁膜２１、保護膜２７を形成し、ＳＯＩ基板３の表面３ａ側に可撓部１３及び錘配置部１５を形成する。
未硬化のエポキシ樹脂液状材料を充填した吐出ヘッド３９を用い、図２（Ｄ）を参照して説明した上記工程（４）と同様にして、吐出ヘッド３９からエポキシ樹脂液状材料の液滴４０ｂを適宜噴出させて、錘配置部１５にエポキシ樹脂層（第２未硬化樹脂層）４２ｂを形成する。ここでは、例えば錘配置部１５上でのエポキシ樹脂層４２ｂの膜厚が１μｍ程度になるようにＳＯＩ基板３の温度を１２０℃に制御しながら、エポキシ樹脂液状材料を繰り返し塗布した（図５（Ａ）参照。）。
【００７１】
（２）ＳＯＩ基板３を、例えば温度は１５０℃、時間は３０分の条件で熱処理を施し、エポキシ樹脂層４２ｂを硬化させて第２樹脂部１７ｂを形成する（図５（Ｂ）参照。）。
【００７２】
（３）銀ペーストを充填した吐出ヘッド３９を用い、図２（Ｄ）を参照して説明した上記工程（４）と同様にして、吐出ヘッド３９から銀ペーストの液滴４０ａを適宜噴出させて、第２樹脂部１７ｂに銀ペースト層４２ａを形成する。ここでは、例えば第２樹脂部１７ｂ上での銀ペースト層４２ａの膜厚が３７０μｍ程度になるようにＳＯＩ基板３の温度を１５０℃に制御しながら、銀ペーストを繰り返し塗布した（図５（Ｃ）参照。）。
【００７３】
（４）図２（Ｅ）を参照して説明した上記工程（５）と同様にして、銀ペースト層４２ａの溶剤を揮発などによって乾燥させることで、銀ペースト層４２ａを硬化させて金属部１７ａを形成する。これにより、金属部１７ａと第２樹脂部１７ｂからなる錘部が形成される（図５（Ｄ）参照。）。
【００７４】
（５）支持部１１の形成領域を含むＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の第２半導体層５の面に陽極接合などで規制板２９を接合する。その後、ＳＯＩ基板３から半導体センサ１を切り出すことで、錘部が金属部１７ａと第２樹脂部１７ｂで形成されている半導体センサの製造工程が完了する（図５（Ｅ）参照。）。
【００７５】
この半導体センサの実施例及び製造方法の実施例においても、図１及び図２を参照して説明した実施例と同じ効果を得ることができる。
さらに、錘配置部１５と金属部１７ａの密着性を向上させるための第２樹脂部１７ｂを備えているので、錘配置部１５から金属部１７ａが脱落するのを防止することができる。
さらに、錘部は第２樹脂部１７ｂと第２樹脂部１７ｂ上に形成された金属部１７ａを備えていているので、錘部の重心を錘配置部１５から遠い位置に配置することができ、センサの感度を向上させることができる。
【００７６】
図５を参照して説明した製造方法の上記実施例では、第２未硬化樹脂層としてのエポキシ樹脂層４２ｂを硬化させて第２樹脂部１７ｂを形成する工程（上記工程（２）及び図５（Ｂ）参照。）と、金属ペースト層としての銀ペースト層４２ａを硬化させて金属部１７ａを形成する工程（上記工程（４）及び図５（Ｄ）参照。）を別々の工程で行なっているが、本発明の製造方法はこれに限定されるものではなく、第２未硬化樹脂層と金属ペースト層を同時に硬化させて第２樹脂部と金属部を形成するようにしてもよい。
【００７７】
図６は半導体センサの製造方法のさらに他の実施例を説明するための工程断面図である。図６（Ｄ）は半導体センサのさらに他の実施例を示している。図１及び図２と同じ部分には同じ符号を付す。まず、図６（Ｄ）を参照して半導体センサの実施例を説明する。
【００７８】
この実施例が図１を参照して説明した実施例と異なる点は、錘部が錘配置部１５上に形成された金属部１７ａと、錘配置部１５上及び金属部１７ａ上に形成された樹脂部１７ｃによって形成されている点である。例えば、樹脂部１７ｃはエポキシ樹脂液状材料が硬化されて形成されたものである。樹脂部１７ｃは金属部１７ａが周辺雰囲気と接しないように金属部１７ａを覆っている。
【００７９】
図６を参照してこの半導体センサを製造するための製造方法の実施例を説明する。
図６では図２と同様に半導体センサの製造装置については吐出ノズル３９のみを図示し、他の部分の図示は省略している。この実施例では液状錘部材料として図６を参照して説明した実施例と同じ銀ペーストと、未硬化樹脂としてのエポキシ樹脂液状材料（ＣＥＬ−Ｃ−３１４０（日立化成工業株式会社の製品）、粘度は０.６Ｐａ・ｓ）を用いた。
【００８０】
（１）図２（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を参照して説明した上記工程（１）から（３）と同じ工程により、ＳＯＩ基板３にピエゾ抵抗体１９、絶縁膜２１、保護膜２７を形成し、ＳＯＩ基板３の表面３ａ側に可撓部１３及び錘配置部１５を形成する。
銀ペーストを充填した吐出ヘッド３９を用い、図２（Ｄ）を参照して説明した上記工程（４）と同様にして、吐出ヘッド３９から銀ペーストの液滴４０ａを適宜噴出させて、錘配置部１５の中央側に錘配置部１５の面積よりもわずかに小さく銀ペースト層４２ａを形成する。ここでは、例えば錘配置部１５上での銀ペースト層４２ａの膜厚が４０μｍ程度になるように銀ペーストを繰り返し塗布した（図６（Ａ）参照。）。
【００８１】
（２）エポキシ樹脂液状材料を充填した吐出ヘッド３９を用い、図２（Ｄ）を参照して説明した上記工程（４）と同様にして、吐出ヘッド３９からエポキシ樹脂液状材料の液滴４０ｃを適宜噴出させて、銀ペースト層４２ａを覆うように錘配置部１５上及び銀ペースト層４２ａ上にエポキシ樹脂層（未硬化樹脂層）４２ｃを形成する。ここでは、例えば銀ペースト層４２ａ上でのエポキシ樹脂層４２ｃの膜厚が３３０μｍ程度になるようにエポキシ樹脂液状材料を繰り返し塗布した（図６（Ｂ）参照。）。
【００８２】
（３）銀ペースト層４２ａ及びエポキシ樹脂層４２ｃの溶剤を揮発などによって乾燥させることで、銀ペースト層４２ａ及びエポキシ樹脂層４２ｃを硬化させて金属部１７ａ及び樹脂部１７ｃを形成する。これにより、金属部１７ａと、金属部１７ａを覆っている樹脂部１７ｃからなる錘部が形成される（図６（Ｃ）参照。）。
【００８３】
（４）支持部１１の形成領域を含むＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の第２半導体層５の面に陽極接合などで規制板２９を接合する。その後、ＳＯＩ基板３から半導体センサ１を切り出すことで、錘部が金属部１７ａと、金属部１７ａを覆う樹脂部１７ｃで形成されている半導体センサの製造工程が完了する（図６（Ｄ）参照。）。
【００８４】
この半導体センサの実施例及び製造方法の実施例においても、図１及び図２を参照して説明した実施例と同じ効果を得ることができる。
さらに、錘部は錘配置部１５上に形成された銀ペーストからなる金属部１７ａと、金属部１７ａ上に形成されたエポキシ樹脂からなる樹脂部１７ｃを備えているので、金属部１７ａよりも柔らかい樹脂部１７ｃにより、硬い金属部１７ａがガラス基板２９に衝突することを防ぐことができ、ガラス基板２９及び金属部１７ａの損傷を防ぐことができる。
さらに、樹脂部１７ｃは金属部１７ａが周辺雰囲気と接しないように金属部１７ａを覆っているので、金属部１７ａを錘部の周辺雰囲気とは遮断することができ、水分の付着等による金属部１７ａの腐食等を防止して、半導体センサの劣化を防ぐことができる。
【００８５】
図６に示した実施例では、錘配置部１５に金属部１７ａ及び樹脂部１７ｃが直接接しているが、金属部１７ａ及び樹脂部１７ｃと錘配置部１５の間に密着性向上層としての第２樹脂部が形成されていてもよい。この場合、少なくとも金属部１７ａと錘配置部１５の間に密着性向上層としての第２樹脂部が形成されていることが好ましい。
【００８６】
また、図６を参照して説明した製造方法の上記実施例では、金属ペースト層としての銀ペースト層４２ａと未硬化樹脂層としてのエポキシ樹脂層４２ｃを同時に硬化させて金属部１７ａと樹脂部１７ｃを形成しているが（上記工程（３）及び図６（Ｃ）参照。）、本発明の製造方法はこれに限定されるものではなく、金属ペースト層を硬化させて金属部を形成した後、少なくとも金属部上に未硬化樹脂層を形成し、その後、未硬化樹脂層を硬化させて樹脂部を形成するようにしてもよい。
【００８７】
図７は半導体センサの製造方法のさらに他の実施例を説明するための工程断面図である。図７（Ｄ）は半導体センサのさらに他の実施例を示している。図１及び図２と同じ部分には同じ符号を付す。まず、図７（Ｄ）を参照して半導体センサの実施例を説明する。
【００８８】
この実施例が図１を参照して説明した実施例と異なる点は、錘部が錘配置部１５上に形成された第２樹脂部１７ｄと、第２樹脂部１７ｄに形成された金属部１７ａによって形成されている点である。例えば、第２樹脂部１７ｄはエポキシ樹脂が硬化されて形成されたものである。
【００８９】
図７を参照してこの半導体センサを製造するための製造方法の実施例を説明する。
図７では図２と同様に半導体センサの製造装置については吐出ノズル３９のみを図示し、他の部分の図示は省略している。この実施例では液状錘部材料として図７を参照して説明した実施例と同じ銀ペーストと、第２未硬化樹脂としてのエポキシ樹脂液状材料を用いた。
【００９０】
（１）図２（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を参照して説明した上記工程（１）から（３）と同じ工程により、ＳＯＩ基板３にピエゾ抵抗体１９、絶縁膜２１、保護膜２７を形成し、ＳＯＩ基板３の表面３ａ側に可撓部１３及び錘配置部１５を形成する。
エポキシ樹脂液状材料を充填した吐出ヘッド３９を用い、図２（Ｄ）を参照して説明した上記工程（４）と同様にして、吐出ヘッド３９からエポキシ樹脂液状材料の液滴４０ｄを適宜噴出させて、錘配置部１５上にエポキシ樹脂層（第２未硬化樹脂層）４２ｄを形成する。ここでは、エポキシ樹脂層４２ｄの膜厚が３３０μｍ程度になるようにエポキシ樹脂液状材料を繰り返し塗布した（図７（Ａ）参照。）。
【００９１】
（２）銀ペーストを充填した吐出ヘッド３９を用い、図２（Ｄ）を参照して説明した上記工程（４）と同様にして、吐出ヘッド３９から銀ペーストの液滴４０ａを適宜噴出させて、エポキシ樹脂層４２ｄ上に銀ペースト層４２ａを形成する。ここでは、例えば銀ペースト層４２ａの膜厚が４０μｍ程度になるように銀ペーストを繰り返し塗布した（図７（Ｂ）参照。）。
【００９２】
（３）エポキシ樹脂層４２ｄ及び銀ペースト層４２ａの溶剤を揮発などによって乾燥させることで、エポキシ樹脂層４２ｄ及び銀ペースト層４２ａを硬化させて金属部１７ａ及び第２樹脂部１７ｄを形成する。これにより、第２樹脂部１７ｄと金属部１７ａからなる錘部が形成される（図７（Ｃ）参照。）。
【００９３】
（４）支持部１１の形成領域を含むＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の第２半導体層５の面に陽極接合などで規制板２９を接合する。その後、ＳＯＩ基板３から半導体センサ１を切り出すことで、錘部が第２樹脂部１７ｄと金属部１７ａで形成されている半導体センサの製造工程が完了する（図７（Ｄ）参照。）。
【００９４】
この半導体センサの実施例及び製造方法の実施例においても、図１及び図２を参照して説明した実施例と同じ効果を得ることができる。
さらに、錘部は第２樹脂部１７ｂと第２樹脂部１７ｂ上に形成された金属部１７ａを備えていているので、錘部の重心を錘配置部１５から遠い位置に配置することができ、センサの感度を向上させることができる。
【００９５】
図７を参照して説明した製造方法の上記実施例では、金属ペースト層としての銀ペースト層４２ａと第２未硬化樹脂層としてのエポキシ樹脂層４２ｄを同時に硬化させて金属部１７ａと第２樹脂部１７ｄを形成しているが（上記工程（３）及び図７（Ｃ）参照。）、本発明の製造方法はこれに限定されるものではなく、第２未硬化樹脂層を硬化させて第２樹脂部を形成した後、第２樹脂部上に金属ペースト層を形成し、その後、金属ペースト層を硬化させて金属部を形成するようにしてもよい。
【００９６】
図８（Ａ）から（Ｆ）は半導体センサのさらに他の実施例をそれぞれ示す断面図である。図１及び図５から図７と同じ機能を果たす部分には同じ符号を付している。これらの実施例においても図１及び図２を参照して説明した実施例と同じ効果を得ることができる。
【００９７】
（Ａ）に示した実施例では、錘部が錘配置部１５側から順に第２樹脂部１７ｄ、金属部１７ａ、樹脂部１７ｃが順に積層されて形成されている。
この実施例では、第２樹脂部１７ｂと第２樹脂部１７ｂ上に形成された金属部１７ａを備えていているので、錘部の重心を錘配置部１５から遠い位置に配置することができ、センサの感度を向上させることができる。
さらに、錘部は錘配置部１５上に形成された金属部１７ａと金属部１７ａ上に形成された樹脂部１７ｃを備えているので、金属部１７ａがガラス基板２９に衝突してガラス基板２９及び金属部１７ａが損傷するのを防ぐことができる。
さらに、樹脂部１７ｃと第２樹脂部１７ｄは同じ材料、ここではエポキシ樹脂で形成されたものである。これにより、吐出ノズルを用いた本発明の製造方法において、樹脂部１７ｃ用の未硬化樹脂と第２樹脂部１７ｄ用の第２未硬化樹脂として同じ材料を用いることができ、同じ吐出ノズルを用いて未硬化樹脂と第２未硬化樹脂を滴下することができるので、用いるノズルの種類を減らすことができる。
【００９８】
（Ｂ）に示した実施例では、（Ａ）に示した実施例と比較して、樹脂部１７ｃは金属部１７ａが周辺雰囲気と接しないように金属部１７ａを覆っている。これにより、金属部１７ａを錘部の周辺雰囲気とは遮断することができ、水分の付着等による金属部１７ａの腐食等を防止して、半導体センサの劣化を防ぐことができる。
【００９９】
（Ｃ）に示した実施例では、錘部は樹脂部１７ｃのみによって形成されている。これにより、金属ペーストにより形成された錘部と体積が同じ場合に、半導体センサの重量を軽くすることができる。
【０１００】
（Ｄ）に示した実施例では、（Ｂ）に示した実施例と比較して、第２樹脂部１７ｄは密着性向上層として機能する第２樹脂部１７ｂを介して錘配置部１５上に形成されている。これにより、錘部の脱落を防止することができる。
【０１０１】
図８（Ａ）から（Ｄ）に示した実施例は、図２から図７を参照して説明した製造方法の上記実施例と同様にして形成することができる。
【０１０２】
（Ｅ）に示した実施例では、可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域の絶縁層９が除去されて可撓部１３及び錘配置部１５は半導体層９で形成されている。
この実施例の構造は、図２を参照して説明した上記実施例の上記工程（２）又は上記工程（３）において、可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域の絶縁膜７を除去する工程を含むことにより形成することができる。
【０１０３】
（Ｆ）に示した実施例では、半導体センサの基材となる半導体基板として、ＳＯＩ基板ではなくシリコン基板６９が用いられている。
この実施例の構造は、図２を参照して説明した上記実施例と同様の工程によって、半導体基板としてシリコン基板を用いることで形成することができる。
【０１０４】
また、錘部１７及び金属部１７ａの材料として例えば鉄やニッケルなどの磁性金属を含むものを用いてもよい。これにより、磁場を用いることで半導体センサの感度テストを行なうことができる。
【０１０５】
図９（Ａ）から（Ｄ）は半導体センサのさらに他の実施例をそれぞれ示す断面図である。図１及び図５から図８と同じ機能を果たす部分には同じ符号を付している。これらの実施例においても図１及び図２を参照して説明した実施例と同じ効果を得ることができる。
【０１０６】
（Ａ）に示した実施例では、図７（Ｄ）に示した実施例と比較して、第２樹脂部１７ｄの上面に凹部が形成されており、金属部１７ａは第２樹脂部１７ｄの凹部内に形成されている。
金属部１７ａが第２樹脂部１７ｄの上面に形成された凹部内に形成されていることにより、金属部１７ａを形成する際に金属部１７ａの材料として流動性の高いものを用いても、金属部１７ａの形成領域は第２樹脂部１７ｄの凹部により画定されているので、金属部１７ａを所定の領域に形成することができる。
【０１０７】
（Ｂ）に示した実施例では、（Ａ）に示した実施例と比較して、金属部１７ａ上及び第２樹脂部１７ｄ上に樹脂部１７ｃが形成されており、金属部１７ａは樹脂部１７ｃ及び第２樹脂部１７ｄによって錘部の周辺雰囲気とは遮断されている。これにより、水分の付着等による金属部１７ａの腐食等を防止して、半導体センサの劣化を防ぐことができる。さらに、樹脂部１７ｃにより、金属部１７ａがガラス基板２９に衝突してガラス基板２９及び金属部１７ａが損傷するのを防ぐことができる。
【０１０８】
図９（Ａ）及び（Ｂ）に示した実施例は、図２から図７を参照して説明した製造方法の上記実施例と同様にして形成することができる。
【０１０９】
（Ｃ）に示した実施例では、錘配置部１５の周縁部に第３樹脂部１７ｅが枠状に形成されており、第３樹脂部１７ｅ及び錘配置部１５によって形成された凹部に金属部１７ａが形成されている。これにより、金属部１７ａを形成する際に金属部１７ａの材料として流動性の高いものを用いても、金属部１７ａの形成領域は第３樹脂部１７ｅ及び錘配置部１５によって形成された凹部により画定されているので、金属部１７ａを所定の領域に形成することができる。
【０１１０】
（Ｄ）に示した実施例では、（Ｃ）に示した実施例と比較して、樹脂部１７ｃ錘配置部１５の周縁部に枠状に形成された第３樹脂部１７ｅと、その内部に形成された金属部１７ａを覆うように形成されている。これにより、金属部１７ａ上に樹脂部１７ｃを備えているので、金属部１７ａがガラス基板２９に衝突してガラス基板２９及び金属部１７ａの損傷を防ぐことができる。
（Ｄ）に示した実施例では、（Ｃ）に示した実施例と比較して、金属部１７ａ上及び第３樹脂部１７ｅ上に樹脂部１７ｃが形成されており、金属部１７ａは樹脂部１７ｃ、第３樹脂部１７ｄ及び錘配置部１５によって錘部の周辺雰囲気とは遮断されている。これにより、金属部１７ａの腐食等を防止して半導体センサの劣化を防ぐことができる。さらに、樹脂部１７ｃにより、金属部１７ａがガラス基板２９に衝突してガラス基板２９及び金属部１７ａが損傷するのを防ぐことができる。
【０１１１】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、寸法、形状、材料、配置、温度等の製造工程の条件などは一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【０１１２】
例えば、金属材料を含む金属ペーストとして銀ペーストの材料に銀を用いたが、金、白金、チタン、銅、ビスマス、ニッケルなどの他の銀も利用することができる。
また、上記の製造方法の実施例では、錘部１７の形成をガラス板２９の貼付け及び切出し前に実施しているが、本発明の製造方法はこれに限定されるものではなく、可撓部１３及び錘配置部１５を形成した後、半導体センサを個片化するための切り出しを実施し、その後、錘部１７を形成し、チップ単位でガラスをはりあわせてもよい。この場合、切出し時の振動による機械的影響や水圧等による錘部１７への影響が軽減されて、可撓部１１の破損を防ぐことができる。
【０１１３】
また、上記の製造方法の実施例では、ＳＯＩ基板３を加熱しながら錘部１７、金属部１７ａ及び樹脂部１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅを形成しているが、本発明の製造方法はこれに限定されるものではない。
液状錘部材料として揮発性が高い溶剤を用いたものを用いるようにすれば、ＳＯＩ基板３を加熱することなく、錘部を形成することができる。例えば、金属部１７ａの形成に関して、図９（Ａ）から（Ｄ）に示すように、金属部１７ａを樹脂部１７ｄ又は１７ｅによって形成された凹部に形成するようにすれば、金属部１７ａ用の金属ペーストとして、揮発性が高い溶剤を媒体とし流動性が高い金属ペーストを用いることができる。
【０１１４】
また、本発明の製造方法で行なうエッチング技術は、ドライエッチング技術であってもよいし、ウエットエッチング技術であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】半導体センサの一実施例を示す概略構成図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＡ−Ａ’位置での断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＢ−Ｂ’位置での断面図である。
【図２】製造方法の一実施例を説明するための工程断面図である。
【図３】同実施例で用いる製造装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】製造装置の吐出ヘッドの概略構成図であり、（Ａ）は待機状態、（Ｂ）は吐出状態を示す。
【図５】製造方法の他の実施例を説明するための工程断面図であり、（Ｅ）は半導体センサの他の実施例を示す断面図である。
【図６】製造方法のさらに他の実施例を説明するための工程断面図であり、（Ｅ）は半導体センサのさらに他の実施例を示す断面図である。
【図７】製造方法のさらに他の実施例を説明するための工程断面図であり、（Ｅ）は半導体センサのさらに他の実施例を示す断面図である。
【図８】半導体センサのさらに他の実施例を示す断面図である。
【図９】半導体センサのさらに他の実施例を示す断面図である。
【図１０】従来の半導体センサの一例を示す概略構成図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＡ−Ａ’位置での断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＢ−Ｂ’位置での断面図である。
【図１１】従来の製造方法の一例を説明するための工程断面図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１      半導体センサ
３      ＳＯＩ基板
３ａ    ＳＯＩ基板の表面
３ｂ    ＳＯＩ基板の裏面
５      第２半導体層
７      絶縁層
９      半導体層
１１      支持部
１３      可撓部
１５      錘配置部
１７      錘部
１７ａ    金属部
１７ｂ，１７ｄ    第２樹脂部
１７ｃ      樹脂部
１９      ピエゾ抵抗体
【図１】
2006250653.tif 000003
【図２】
2006250653.tif 000004
【図３】
2006250653.tif 000005
【図４】
2006250653.tif 000006
【図５】
2006250653.tif 000007
【図６】
2006250653.tif 000008
【図７】
2006250653.tif 000009
【図８】
2006250653.tif 000010
【図９】
2006250653.tif 000011
【図１０】
2006250653.tif 000012
【図１１】
2006250653.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成17年11月1日(2005.11.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の表面にピエゾ抵抗体を形成する工程と、支持部の形成領域を少なくとも除いて前記半導体基板の所定の領域を前記半導体基板の裏面側から選択的に除去する工程を含んで前記半導体基板の表面側に錘配置部及び可撓部を形成する錘配置部形成工程と、吐出ノズルから液状錘部材料を前記錘配置部の前記半導体基板裏面側の面上に滴下し、前記錘配置部上に滴下された前記液状錘部材料を硬化させることにより錘部を形成する錘部形成工程をその順に少なくとも含む半導体センサの製造方法。
【請求項２】
前記液状錘部材料として、前記錘配置部及び前記可撓部を形成している材料よりも比重の重い金属材料を少なくとも含んでいるものを用いる請求項１に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項３】
前記液状錘部材料として、前記金属材料を含んでいる金属ペーストを用いる請求項２に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項４】
前記錘部形成工程において、前記液状錘部材料として前記金属材料を含んでいる金属ペーストと未硬化樹脂を用い、前記錘配置部上に前記金属ペーストを塗布して金属ペースト層を形成し、さらにその上に前記未硬化樹脂を塗布して未硬化樹脂層を形成し、前記金属ペースト層及び前記未硬化樹脂層を硬化させて、金属ペーストからなる金属部と、前記金属部上に形成された樹脂材料からなる樹脂部をもつ錘部を形成する請求項２又は３に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項５】
前記錘部形成工程において、前記液状錘部材料として第２未硬化樹脂と前記金属材料を含んでいる金属ペーストを用い、前記錘配置部上に前記第２未硬化樹脂を塗布して第２未硬化樹脂層を形成し、さらにその上に前記金属ペーストを塗布して金属ペースト層を形成し、前記第２未硬化樹脂層及び前記金属ペースト層を硬化させて、第２樹脂材料からなる第２樹脂部と、前記第２樹脂部上に形成された金属ペーストからなる金属部をもつ錘部を形成する請求項２又は３に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項６】
前記第２樹脂部は前記錘配置部と前記金属部の密着性を向上させるための密着性向上層である請求項５に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項７】
前記液状錘部材料として未硬化樹脂をさらに用い、前記金属ペースト層を形成した後さらにその上に前記未硬化樹脂を塗布して未硬化樹脂層を形成し、前記第２未硬化樹脂層、前記金属ペースト層及び前記未硬化樹脂層を硬化させて、前記金属部上に形成された樹脂材料からなる樹脂部をさらに備えた錘部を形成する請求項５又は６に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項８】
前記未硬化樹脂と前記第２未硬化樹脂は同じ材料である請求項５、６又は７に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項９】
前記未硬化樹脂層の形成領域を制御して前記樹脂部を前記金属部が周辺雰囲気と接しないように前記金属部を覆って形成する請求項４又は７に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項１０】
前記金属材料は磁性金属を含んでいる請求項２から９のいずれかに記載の半導体センサの製造方法。
【請求項１１】
前記液状錘部材料として未硬化樹脂を用いる請求項１に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項１２】
前記半導体基板として表面側から順に半導体層、絶縁層、第２半導体層が積層されてなるＳＯＩ基板を用い、
前記錘配置部形成工程において、前記絶縁層をエッチングストッパ層として前記錘配置部及び前記可撓部の形成領域の前記第２半導体層を除去する請求項１から１１のいずれかに記載の半導体センサの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体加速度センサや半導体角速度センサなどのピエゾ抵抗体を用いた半導体センサの製造方法に関し、特に、ピエゾ抵抗体が形成されている可撓部によって支持されている錘部の位置が変化することにより可撓部が撓んだときのピエゾ抵抗体の抵抗値の変化を検出することにより加速度等を検出するのに用いられる半導体センサの製造方法に関するものである。
半導体センサは、例えば走行中の自動車に加わる進行方向又は横方向の加速度の測定や、ビデオカメラの手ぶれの測定などに用いられる。
特許請求の範囲及び本明細書において、半導体基板の語は、半導体材料のみからなるものの他、内部に絶縁膜が形成されているＳＯＩ（Silicon-on-Insulator）基板も含む。
【背景技術】
【０００２】
半導体センサとしては、自動車等に搭載される加速度センサが知られており、例えば、図１０に示すようなピエゾ抵抗体を用いた片持梁式の加速度検出装置がある（例えば特許文献１参照。）。
図１０は従来の半導体センサを示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ｂ）でのＡ−Ａ’における断面図、（Ｄ）は（Ｂ）でのＢ−Ｂ’における断面図である。
【０００３】
半導体センサ７１は、例えば第２半導体層５と半導体層９によって絶縁層７が挟み込まれて形成されたＳＯＩ基板３が加工されて形成されたものである。
ＳＯＩ基板３からなる枠状の支持部１１のＳＯＩ基板３の表面３ａ側に連続して半導体層９からなる可撓部７３が形成されている。可撓部７３の半導体層９にピエゾ抵抗体１９が形成されている。
支持部１１の中央側に、支持部１１とは間隔をもって半導体層９、絶縁層７及び第２半導体層５からなる錘部７５が配置されている。錘部７５の半導体層９は可撓部７３の半導体層９に連続して形成されており、錘部７５は可撓部７３によって支持されている。
【０００４】
ＳＯＩ基板３の表面３ａに絶縁膜２１が形成されている。（Ａ）及び（Ｂ）では便宜上、ピエゾ抵抗体１９を図示している。絶縁膜２１上には、複数の金属配線パターン２３及び複数のパッド電極２５が形成されている。金属配線パターン２３は絶縁膜２１に形成されているスルーホールを介してピエゾ抵抗体１９と電気的に接続されている。
金属配線パターン２３の形成領域を含んで絶縁膜２１上に保護膜２７が形成されている。パッド電極２５上の保護膜２７には開口部が形成されている。（Ａ）及び（Ｂ）では、保護膜２７の図示は省略している。
支持部１１の領域の裏面３ｂにガラス基板２９が陽極接合により接合されている。錘部７５の端面とガラス基板２９は間隔をもっている。
【０００５】
図１１は、図１０のＡ−Ａ’位置に対応する工程断面図である。図１０及び図１１を参照して従来の半導体センサの製造方法を簡単に説明する。
【０００６】
（１）第２半導体層５、絶縁層７及び半導体層９からなるＳＯＩ基板３の裏面３ｂに熱酸化膜６９を形成した後、ＳＯＩ基板３の表面３ａ側の半導体層９表面近傍にピエゾ抵抗体１９を形成する。半導体層９の表面３ａに絶縁膜２１を形成する。絶縁膜２１の所定の領域にスルーホールを形成し、スルーホールの形成領域を含んで絶縁膜２１上に金属配線パターン２３及びパッド電極２５（図１０を参照。）を形成した後、絶縁膜２１の表面に保護膜２７を形成する。パッド電極２５上の保護膜２７に開口部（図示は略）を形成する（図１１（Ａ）参照。）。
【０００７】
（２）写真製版技術及びエッチング技術により、少なくとも支持部１１の形成領域を除いて可撓部７３及び錘部７５の形成領域の熱酸化膜６９を選択的に除去する（図１１（Ｂ）参照。）。
【０００８】
（３）写真製版技術により、ＳＯＩ基板３の裏面３ｂに、支持部１１及び錘部７５の形成領域を覆い、可撓部７３の形成領域に開口部をもつレジストパターン７７を形成する。エッチング技術により、レジストパターン７７をマスクにして、可撓部７３の形成領域の第２半導体層５を選択的に除去する（図１１（Ｃ）参照。）。
【０００９】
（４）レジストパターン７７を除去した後、錘部７５の形成領域の第２半導体層５をＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側からエッチングし、錘部７５の形成領域の第２半導体層５の膜厚を薄くして錘部７５を形成する。可撓部７３及び錘部７５の形成領域を画定するためのレジストパターン（図示は省略。）をＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側に形成し、支持部１１の形成領域に囲まれた領域の可撓部７３及び錘部７５の形成領域以外の絶縁層７、半導体層９、絶縁膜２１及び保護膜２７をエッチング技術により除去して可撓部７３及び錘部７５を形成する（図１０及び図１１（Ｄ）参照。）。
【００１０】
（５）熱酸化膜６９を除去する。このとき、可撓部７３の形成領域の絶縁膜７も同時に除去され、半導体層９からなる可撓部１３が形成される。（図１１（Ｅ）参照。）。
【００１１】
（６）支持部１１の形成領域を含むＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の第２半導体層５の面に陽極接合などで規制板２９を接合する（図１１（Ｆ）参照。）。
（７）その後、ＳＯＩ基板３から半導体センサ１を切り出すことにより、半導体センサ１を製造工程が完了する（図１０参照。）。
ここでは半導体基板としてＳＯＩ基板３を用いて半導体センサ７１を形成したものを説明したが、半導体基板として半導体材料のみからなるものを用いて半導体センサを形成することもある。
【００１２】
【特許文献１】特公平８−７２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来の半導体センサの製造方法では、半導体基板から錘部及び可撓部を形成していたので、錘部及び可撓部を形成した後の機械的振動や水洗処理等による水圧等の影響により、可撓部が錘部の慣性に耐えられずに破損するという問題があった。
そこで本発明は、半導体センサの製造工程における可撓部の破損を防止することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の半導体センサの製造方法は、半導体基板の表面にピエゾ抵抗体を形成する工程と、支持部の形成領域を少なくとも除く上記半導体基板の所定の領域を上記半導体基板の裏面側から選択的に除去する工程を含んで上記半導体基板の表面側に錘配置部及び可撓部を形成する錘配置部形成工程と、吐出ノズルから液状錘部材料を上記錘配置部の上記半導体基板裏面側の面上に滴下し、上記錘配置部上に滴下された上記液状錘部材料を硬化させることにより錘部を形成する錘部形成工程をその順に少なくとも含んでいる。
【００１５】
ここで液状錘部材料とは、流動性をもつものであって、吐出ノズルから噴出できる程度の粘度をもつ材料をいう。
【００１６】
上記液状錘部材料として、上記錘配置部及び上記可撓部を形成している材料よりも比重の重い金属材料を少なくとも含んでいるものを用いることが好ましい。
上記液状錘部材料の例として、上記金属材料を含んでいる金属ペーストを挙げることができる。
【００１７】
また、上記錘部形成工程において、上記液状錘部材料として上記金属材料を含んでいる金属ペーストと未硬化樹脂を用い、上記錘配置部上に上記金属ペーストを塗布して金属ペースト層を形成し、さらにその上に上記未硬化樹脂を塗布して未硬化樹脂層を形成し、上記金属ペースト層及び上記未硬化樹脂層を硬化させて、金属ペーストからなる金属部と、上記金属部上に形成された樹脂材料からなる樹脂部をもつ錘部を形成するようにしてもよい。
【００１８】
また、上記錘部形成工程において、上記液状錘部材料として第２未硬化樹脂と上記金属材料を含んでいる金属ペーストを用い、上記錘配置部上に上記第２未硬化樹脂を塗布して第２未硬化樹脂層を形成し、さらにその上に上記金属ペーストを塗布して金属ペースト層を形成し、上記第２未硬化樹脂層及び上記金属ペースト層を硬化させて、第２樹脂材料からなる第２樹脂部と、上記第２樹脂部上に形成された金属ペーストからなる金属部をもつ錘部を形成するようにしてもよい。
【００１９】
さらに、上記第２樹脂部は上記錘配置部と上記金属部の密着性を向上させるための密着性向上層として機能するようにしてもよい。
【００２０】
また、上記液状錘部材料として未硬化樹脂をさらに用い、上記金属ペースト層を形成した後さらにその上に上記未硬化樹脂を塗布して未硬化樹脂層を形成し、上記第２未硬化樹脂層、上記金属ペースト層及び上記未硬化樹脂層を硬化させて、上記金属部上に形成された樹脂材料からなる樹脂部をさらに備えた錘部を形成するようにしてもよい。
また、上記未硬化樹脂層の形成領域を制御して上記樹脂部を上記金属部が周辺雰囲気と接しないように上記金属部を覆って形成することが好ましい。
【００２１】
また、上記未硬化樹脂と上記第２未硬化樹脂は同じ材料である例を挙げることができる。
また、上記金属材料は磁性金属を含んでいるようにしてもよい。
また、上記液状錘部材料として未硬化樹脂を用いるようにしてもよい。
【００２２】
また、上記半導体基板として表面側から順に半導体層、絶縁層、第２半導体層が積層されてなるＳＯＩ基板を用い、上記錘配置部形成工程において、上記絶縁層をエッチングストッパ層として上記錘配置部及び上記可撓部の形成領域の上記第２半導体層を除去するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の半導体センサの製造方法では、ピエゾ抵抗体を形成する工程と、半導体基板の所定の領域を半導体基板の裏面側から選択的に除去する工程を含んで錘配置部及び可撓部を形成する錘配置部形成工程と、吐出ノズルから液状錘部材料を上記錘配置部の上記半導体基板裏面側の面上に滴下し、上記錘配置部上に滴下された上記液状錘部材料を硬化させることにより錘部を形成する錘部形成工程をその順に少なくとも含んでいるようにしたので、
錘部と可撓部を別々の工程で形成することができる。これにより、可撓部を形成した後であって錘部を形成する前における機械的振動や水洗処理等による水圧等によって可撓部が破損することを防ぐことができ、半導体センサの製造工程における可撓部の破損を防止することができる。
【００２４】
さらに、本発明の製造方法において、上記錘部形成工程は、吐出ノズルから液状錘部材料を上記錘配置部上に滴下し、上記錘配置部上に滴下された上記液状錘部材料を硬化させることにより上記錘部を形成するようにしたので、例えばインクジェットプリンタで用いられるピエゾ式（ピエゾジェット方式とも呼ばれる）プリンタヘッドと同様の構造をもつ吐出ノズルを用いて錘部を容易かつ高精度に形成することができる。
【００２５】
本発明の製造方法において、液状錘部材料として、錘配置部及び可撓部を形成している材料よりも比重の重い金属材料を少なくとも含んでいるもの、例えば金属ペーストを用いるようにすれば、
錘部が可撓部と同じ材料で形成されている従来の半導体センサと比べて、同じ重量を錘部にもたせてセンサ感度を維持しつつ、錘部の体積を小さくすることができる。これにより、錘部の形成面積を小さくすることができ、半導体センサの平面サイズを小さくすることができる。また、従来の半導体センサの錘部と同程度の体積の錘部を備えているようにすれば、錘部の重量を大きくすることができ、センサ感度を向上させることができる。
【００２６】
本発明の製造方法の錘部形成工程において、液状錘部材料として上記金属材料を含んでいる金属ペーストと未硬化樹脂を用い、錘配置部上に金属ペーストを塗布して金属ペースト層を形成し、さらにその上に未硬化樹脂を塗布して未硬化樹脂層を形成し、金属ペースト層及び未硬化樹脂層を硬化させて、金属ペーストからなる金属部と、金属部上に形成された樹脂材料からなる樹脂部をもつ錘部を形成するようにすれば、
錘部の移動範囲を規制するために半導体センサの裏面（可撓部とは反対側の面）に配置される規制板、例えばガラス基板に金属部が衝突することを防ぐことができる。これにより、規制板及び金属部の損傷を防ぐことができる。
【００２７】
本発明の製造方法の錘部形成工程において、液状錘部材料として第２未硬化樹脂と上記金属材料を含んでいる金属ペーストを用い、錘配置部上に第２未硬化樹脂を塗布して第２未硬化樹脂層を形成し、さらにその上に金属ペーストを塗布して金属ペースト層を形成し、第２未硬化樹脂層及び金属ペースト層を硬化させて、第２樹脂材料からなる第２樹脂部と、第２樹脂部上に形成された金属ペーストからなる金属部をもつ錘部を形成するようにすれば、
錘部の重心を錘配置部から遠い位置に配置することができ、センサの感度を向上させることができる。
【００２８】
さらに、第２樹脂部は錘配置部と金属部の密着性を向上させるための密着性向上層として機能するものであるようにすれば、錘部が錘配置部から脱落するのを防止することができる。
【００２９】
本発明の製造方法の錘部形成工程において、上記液状錘部材料として第２未硬化樹脂、金属ペースト及び未硬化樹脂を用い、第２未硬化樹脂層及び金属ペースト層を形成した後さらにその上に未硬化樹脂を塗布して未硬化樹脂層を形成し、第２未硬化樹脂層、金属ペースト層及び未硬化樹脂層を硬化させて、金属部上に形成された樹脂材料からなる樹脂部をさらに備えた錘部を形成するようにすれば、
錘部の移動範囲を規制するために半導体センサの裏面に配置される規制板、例えばガラス基板に金属部が衝突することを防ぐことができ、規制板及び金属部の損傷を防ぐことができる。
【００３０】
さらに、本発明の製造方法において、未硬化樹脂と第２未硬化樹脂は同じ材料であるようにすれば、同じ吐出ノズルを用いて未硬化樹脂と第２未硬化樹脂を滴下することができ、用いるノズルの種類を減らすことができる。
【００３１】
本発明の製造方法の錘部形成工程において、未硬化樹脂層の形成領域を制御して樹脂部を金属部が周辺雰囲気と接しないように金属部を覆って形成するようにすれば、
金属部を錘部の周辺雰囲気とは遮断することができ、水分の付着等による金属部の腐食等を防止して、半導体センサの劣化を防ぐことができる。
【００３２】
本発明の製造方法において、上記金属材料は磁性金属を含んでいるようにすれば、磁場を用いることで半導体センサの感度テストを行なうことができる。
【００３３】
本発明の製造方法において、液状錘部材料として未硬化樹脂を用いるようにすれば、
金属ペーストにより形成された錘部と体積が同じ場合に、半導体センサの重量を軽くすることができる。
【００３４】
本発明の製造方法において、半導体基板として表面側から順に半導体層、絶縁層、第２半導体層が積層されてなるＳＯＩ基板を用い、錘配置部形成工程において、絶縁層をエッチングストッパ層として錘配置部及び可撓部の形成領域の第２半導体層を除去するようにすれば、
第２半導体層をエッチングして可撓部及び錘配置部の形成領域の第２半導体層を除去するときに、絶縁層をエッチングストッパとして用いることでエッチングの深さを制御するのが容易になる。これにより、可撓部の膜厚の精度を向上させることができ、半導体センサの感度の精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図１は、本発明の製造方法により製造した半導体センサの一例を示す概略構成図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＡ−Ａ’位置での断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＢ−Ｂ’位置での断面図である。図１を参照してこの実施例を説明する。
【００３６】
半導体センサ１は例えば平面サイズが２.０×２.５ｍｍ（ミリメートル）、厚みが４００μｍ（マイクロメートル）程度のＳＯＩ基板３から形成されたものである。例えば、ＳＯＩ基板３は、膜厚が３８０μｍ程度のシリコンからなる第２半導体層５と、膜厚が２μｍ程度のシリコン酸化膜からなる絶縁層７と、膜厚が１０μｍ程度のシリコンからなる半導体層９が積層されて形成されたものである。
【００３７】
ＳＯＩ基板３からなる枠状の支持部１１のＳＯＩ基板３の表面３ａ側に連続して絶縁層７及び半導体層９からなる４本の可撓部１３が形成されている。例えば可撓部１３の長さ寸法は０.４ｍｍ、幅寸法は０.０９ｍｍである。可撓部１３の半導体層９にピエゾ抵抗体１９が形成されている。
支持部１１の中央側に、可撓部１３に連続して絶縁層７及び半導体層９からなる錘配置部１５が形成されている。錘配置部１５の、絶縁層７の半導体層９とは反対側の面に錘部１７が形成されている。錘配置部１５及び錘部１７の平面サイズは０.９×０.９ｍｍ、錘部１７の高さは３７０μｍである。錘部１７は支持部１１とは間隔をもって配置されている。錘部１７は半導体層及び絶縁層７よりも比重が重い金属ペースト、ここでは銀ペーストにより形成されている。
これにより、ピエゾ抵抗型３軸半導体加速度センサが形成されている。
【００３８】
ＳＯＩ基板３の表面３ａに、例えば膜厚が０.８μｍの絶縁膜２１が形成されている。絶縁膜２１としては、シリコン酸化膜、例えばＮＳＧ（non-doped silicon glass）膜、ＢＰＳＧ（Borophospho silicate grass）膜、ＰＳＧ（phospho silicate glass）膜などを用いることができる。
絶縁膜２１上に、例えば膜厚が１.０μｍのアルミニウムからなる複数の金属配線パターン２３及び複数のパッド電極２５が形成されている。例えば、金属配線パターン２３の線幅は１.４μｍ、ピッチは１.５μｍであり、パッド電極２５の平面サイズは７０×７０ｍｍである。パッド電極２５は支持部１１に配置されている。金属配線パターン２３は絶縁膜２１に形成されているスルーホールを介してピエゾ抵抗体１９と電気的に接続されている。（Ａ）及び（Ｂ）では便宜上、ピエゾ抵抗体１９を図示している。
【００３９】
金属配線パターン２３の形成領域を含んで絶縁膜２１上に絶縁膜からなる保護膜２７が形成されている。保護膜２７としては例えば下層がシリコン酸化膜、上層がシリコン窒化膜の積層膜からなるパッシベーション膜を用いることができる。パッド電極２５上の保護膜２７には、開口部が形成されている。（Ａ）及び（Ｂ）では保護膜２７の図示は省略している。
ＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の、支持部１１の第２半導体層５の面に、錘部１７の移動範囲を規制するための規制板としてのガラス基板２９が、例えば陽極接合により接合されている。錘部１７とガラス基板２９の間隔は例えば１０μｍである。
【００４０】
図２は、図１の半導体センサを製造するための、製造方法の一実施例を説明するための工程断面図である。図２は図１のＡ−Ａ’位置に対応している。図３はこの実施例で用いる半導体センサの製造装置の一例を示す概略構成図である。まず、図３を参照して半導体センサの製造装置について説明する。
【００４１】
ピエゾ抵抗体１９が形成されたＳＯＩ基板３を、裏面３ｂを上方側にして保持するための基板保持部３１が設けられている。基板保持部３１にはＳＯＩ基板３を保持する面に真空吸着用の小さな開口部（図示は省略）が設けられており、その開口部は吸引経路を介して排気装置（図示は省略）に接続されている。これにより、基板保持部３１にＳＯＩ基板３を吸着保持できるように構成されている。基板保持部３１には、ＳＯＩ基板３を加熱するためのヒーター３３と、基板保持部３１の温度を測定するための温度センサ３５が設けられている。
【００４２】
基板保持部３１を位置決めするためのステージ部３７が設けられている。ステージ部３７はモータなどの駆動部（図示は省略）により、基板保持部３１を水平方向及び高さ方向に移動させ、水平面で回転させる機能を備えている。
ステージ部３７の上方に、液状錘部材料を噴出するための吐出ヘッド３９と、ＳＯＩ基板３の画像情報を取得するための画像情報カメラ６１が設けられている。
【００４３】
図４は吐出ヘッドの概略構成図であり、（Ａ）は待機状態、（Ｂ）は吐出状態を示す。
吐出ヘッド３９のＳＯＩ基板３と対向する面に複数の吐出ノズル４１が直線上又はアレイ状に配置されている。吐出ノズル４１を図３では２個のみ、図４では１個のみ示している。吐出ノズル４１ごとに液状錘部材料を収容するための液収容部４３が設けられている。
【００４４】
液収容部４３は液供給流路４５及び吐出容器４７を介して吐出ノズル４１に接続されている。液供給流路４５の壁面の一部は可撓性を有する薄膜４９により構成されている。薄膜４９の液供給流路４５とは反対側にピエゾ素子５１が設けられている。吐出ヘッド３９には液状錘部材料を加熱するためのヒーター５３と液状錘部材料の温度を測定するための温度センサ５５も設けられている。
【００４５】
吐出ヘッド３９の動作について説明する。吐出ヘッド３９では、ピエゾ素子５１が変形する際の圧力を利用して液状錘部材料の液滴４０ａの噴出を行なう。例えばピエゾ素子５１に電圧がかかるとピエゾ素子５１は伸張し、液供給流路４５が加圧され、その圧力により所定量の液状錘部材料の液滴４０ａが吐出ノズル４１から噴出される（図４（Ｂ）参照。）。
【００４６】
ピエゾ素子５１が復元するとき、液収容部４３から液供給流路４５に液状錘部材料が吸引される（図４（Ａ）参照。）。吐出ヘッド３９から噴出される液状錘部材料の液滴量は例えば０.０５ナノリットルである。この実施例で用いている吐出ヘッド３９はインクジェットプリンタで用いられるピエゾ式プリンタヘッドと同様の構造をもっている。
【００４７】
図３に戻って説明を続けると、ステージ部３７及び吐出ヘッド３９に電気的に接続され、それらの動作を制御するための制御部５７が設けられている。ステージ部３７の近傍に、ステージ部３７の位置情報を取得するためのステージ位置検出器５９が設けられている。制御部５７は温度センサ３５、画像情報カメラ６１及びステージ位置検出器５９にも電気的に接続されている。温度センサ３５及び温度センサ５５の温度情報、画像情報カメラ６１の画像情報、ステージ位置検出器５９のステージ位置情報は制御部５７へ送られる。制御部５７には設定情報などを表示するためのモニター６３も電気的に接続されている。
【００４８】
図１、図２及び図３を参照して半導体センサの製造方法の一実施例を説明する。図２では半導体センサの製造装置については吐出ノズル３９のみを図示し、他の部分の図示は省略している。この実施例では液状錘部材料として金属ペースト、ここでは直径２〜３ｎｍの銀粒子を溶剤（テトラデカン）に溶かした銀ペースト（ファインスフェア（登録商標）、日本ペイント株式会社の製品、ペースト固形分５０ｗｔ％（重量パーセント）、比重１０、粘度は２０Ｐａ・ｓ）を用いた。
【００４９】
（１）第２半導体層５、絶縁層７及び半導体層９からなるＳＯＩ基板３の、可撓部１３の形成領域半の導体層９にピエゾ抵抗体１９を形成する。半導体層９の表面３ａにピエゾ抵抗体１９を覆って絶縁膜２１を形成する。絶縁膜２１の所定の領域にスルーホールを形成した後、絶縁膜２１上に金属配線パターン２３及びパッド電極２５（図１を参照。）を形成する。金属配線パターン２３及びパッド電極２５の形成領域を含んで絶縁膜２１上に保護膜２７を形成する。パッド電極２５上の保護膜２７に開口部（図示は略）を形成する（図２（Ａ）参照。）。
【００５０】
（２）写真製版技術により、ＳＯＩ基板３の裏面３ｂに、支持部１１の形成領域を覆い、可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域に開口部をもつ膜厚が１０μｍ程度のレジストパターン３０を形成する。エッチング技術により、レジストパターン３０をマスクにして、可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域を含む、支持部１１の形成領域に囲まれた領域の第２半導体層５を選択的に除去する（図２（Ｂ）参照。）。
【００５１】
（３）レジスト３０を除去した後、可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域を画定するためのレジストパターン（図示は省略。）をＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側に形成し、支持部１１の形成領域に囲まれた領域の可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域以外の絶縁層７、半導体層９、絶縁膜２１及び保護膜２７をエッチング技術により除去して可撓部１３及び錘配置部１５を形成する（図１及び図２（Ｃ）参照。）。
ここでは可撓部１３及び錘配置部１５を形成するためのエッチングをＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側から行なっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＳＯＩ基板３の表面３ａ側からエッチングを行なってもよい。
【００５２】
（４）ＳＯＩ基板３の裏面３ｂを上方側にして、図３及び図４を参照して説明した製造装置の基板保持部３１に配置する。基板保持部３１は保護膜２７を真空吸着して保持する。
図３及び図４で説明した制御部５７により、温度センサ５５からの温度情報に基づいてヒーター５３の加熱を制御し、吐出ヘッド３９の液収容部４３内、液供給流路４５内及び吐出容器４７内の液状錘部材料、ここでは銀ペーストの温度を制御する。また、温度センサ３５からの温度情報に基づいてヒーター３３の加熱を制御して、ＳＯＩ基板３の温度を制御する。
【００５３】
制御部５７の制御により、画像情報カメラ６１からの画像情報に基づいてステージ部３７を動作させて基板保持部３１に保持された半導体ウエハＳＯＩ基板３の位置合わせを行なう。制御部５７は画像情報カメラ６１からの半導体ＳＯＩ基板３の画像情報に基づいて、銀ペーストの液滴４０ａを付着させるべきＳＯＩ基板３の錘配置部１５の位置を判断する。
【００５４】
ステージ位置検出器５９からのステージ位置情報と照らし合わせ、ステージ部３７及び吐出ヘッド３９へ駆動信号を送り、半導体ＳＯＩ基板３を吸着した基板保持部３１を順次位置決めするとともに、吐出ヘッド３９から銀ペーストの液滴４０ａを適宜噴出させて、錘配置部１５に銀ペーストを塗布して銀ペースト層４２ａを形成する。ここでは、例えば絶縁層７上での銀ペーストの膜厚が３７０μｍ程度になるようにＳＯＩ基板３の温度を１５０℃に制御しながら、銀ペーストを繰り返し塗布した（図２（Ｄ）参照。）。
【００５５】
ＳＯＩ基板３を加熱しながら塗布することにより、液だれを防ぐことができ、これにより厚い銀ペースト層４２ａの形成が可能となる。
吐出ヘッド３９から噴出される銀ペーストの液滴４０ａの容積は、例えば最小で５ナノリットル程度にまで精度よく制御できるので、液滴４０ａは周囲の境界に精度が必要な場合は、例えば数μｍ程度の精度に対応できる液滴量に制御することもできる。
【００５６】
（５）ＳＯＩ基板３を製造装置から取り出し、銀ペースト層４２ａの溶剤を揮発などによって乾燥させることで、銀ペースト層４２ａを硬化させて錘部１７を形成する（図２（Ｅ）参照。）。例えば、ＳＯＩ基板３を真空雰囲気下に置くことにより、銀ペーストに含まれる有機物を揮発させることができる。
【００５７】
（６）支持部１１の形成領域を含むＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の第２半導体層５の面に陽極接合などで規制板２９を接合する（図２（Ｆ）参照。）。
（７）その後、ＳＯＩ基板３から半導体センサ１を切り出すことで、錘部１７が銀ペーストで形成されている半導体センサ１の製造工程が完了する（図１参照。）。
【００５８】
上記の半導体センサ１では錘部１７は錘配置部１３及び可撓部１３とは異なる材料である銀ペーストによって形成されているようにし、製造方法の上記実施例では、ピエゾ抵抗体１９を形成する工程と、ＳＯＩ基板３の所定の領域をＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側から選択的に除去する工程を含んで錘配置部１５及び可撓部１３を形成する錘配置部形成工程と、錘配置部１５のＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の面に錘部１７を形成する錘部形成工程を含んでいるので、錘部１７と可撓部１３を別々の工程で形成することができる。これにより、可撓部１３を形成した後であって錘部１７を形成する前における機械的振動や水洗処理等による水圧等によって可撓部１３が破損することを防ぐことができ、半導体センサ１の製造工程における可撓部１３の破損を防止することができる。
【００５９】
さらに、上記の半導体センサ１では錘部１３の材料は錘配置部１５及び可撓部１３を形成している材料、ここでは半導体層９及び絶縁層７よりも比重の重い金属材料、ここでは銀ペーストにより形成されているようにし、製造方法の上記実施例では、液状錘部材料として銀ペーストを用いているので、錘部７５が可撓部７３及び支持部１１と同じ材料で形成されている従来の半導体センサ７１（図１０参照。）の錘部７５と比べて、同じ重量を錘部１７にもたせてセンサ感度を維持しつつ、錘部１７の体積を小さくすることができる。これにより、錘部１７の形成面積を小さくすることができ、半導体センサ１の平面サイズを小さくすることができる。また、従来の半導体センサ７１の錘部７５と同程度の体積の錘部１７を備えているようにすれば、半導体センサ１において錘部の重量を大きくすることができ、センサ感度を向上させることができる。
【００６０】
さらに、上記の半導体センサ１はＳＯＩ基板３から加工されているようにし、製造方法の上記実施例では、半導体基板としてＳＯＩ基板３を用い、絶縁層７をエッチングストッパ層として錘配置部１５及び可撓部１３の形成領域の第２半導体層５を除去しているので、第２半導体層５をエッチングして可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域の第２半導体層５を除去するときにエッチングの深さを制御するのが容易になり、可撓部１３の膜厚の精度を向上させることができ、半導体センサ１の感度の精度を向上させることができる。
【００６１】
図５は半導体センサの製造方法の他の実施例を説明するための工程断面図である。図５（Ｅ）は半導体センサの他の例を示している。図１及び図２と同じ部分には同じ符号を付す。まず、図５（Ｅ）を参照して半導体センサの他の例を説明する。
【００６２】
この半導体センサが図１を参照して説明した半導体センサと異なる点は、錘部が錘配置部１５上に形成された第２樹脂部１７ｂと樹脂部上に形成された金属部１７ａによって形成されている点である。例えば、第２樹脂部１７ｂはエポキシ樹脂液状材料が硬化されて形成されたものであり、金属部１７ａは銀ペーストによって形成されたものである。第２樹脂部１７ｂは錘配置部１５と金属部１７ａの密着性を向上させるための密着性向上層として機能する。第２樹脂部１７ｂの膜厚は例えば１μｍである。
【００６３】
図５を参照してこの半導体センサを製造するための製造方法の実施例を説明する。
図５では図２と同様に半導体センサの製造装置については吐出ノズル３９のみを図示し、他の部分の図示は省略している。この実施例では液状錘部材料として図２を参照して説明した実施例と同じ銀ペーストと、第２未硬化樹脂としてのエポキシ樹脂液状材料（ＣＥＬ−Ｃ−３１４０（日立化成工業株式会社の製品）、粘度は０.６Ｐａ・ｓ）を用いた。
【００６４】
（１）図２（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を参照して説明した上記工程（１）から（３）と同じ工程により、ＳＯＩ基板３にピエゾ抵抗体１９、絶縁膜２１、保護膜２７を形成し、ＳＯＩ基板３の表面３ａ側に可撓部１３及び錘配置部１５を形成する。
未硬化のエポキシ樹脂液状材料を充填した吐出ヘッド３９を用い、図２（Ｄ）を参照して説明した上記工程（４）と同様にして、吐出ヘッド３９からエポキシ樹脂液状材料の液滴４０ｂを適宜噴出させて、錘配置部１５にエポキシ樹脂層（第２未硬化樹脂層）４２ｂを形成する。ここでは、例えば錘配置部１５上でのエポキシ樹脂層４２ｂの膜厚が１μｍ程度になるようにＳＯＩ基板３の温度を１２０℃に制御しながら、エポキシ樹脂液状材料を繰り返し塗布した（図５（Ａ）参照。）。
【００６５】
（２）ＳＯＩ基板３を、例えば温度は１５０℃、時間は３０分の条件で熱処理を施し、エポキシ樹脂層４２ｂを硬化させて第２樹脂部１７ｂを形成する（図５（Ｂ）参照。）。
【００６６】
（３）銀ペーストを充填した吐出ヘッド３９を用い、図２（Ｄ）を参照して説明した上記工程（４）と同様にして、吐出ヘッド３９から銀ペーストの液滴４０ａを適宜噴出させて、第２樹脂部１７ｂに銀ペースト層４２ａを形成する。ここでは、例えば第２樹脂部１７ｂ上での銀ペースト層４２ａの膜厚が３７０μｍ程度になるようにＳＯＩ基板３の温度を１５０℃に制御しながら、銀ペーストを繰り返し塗布した（図５（Ｃ）参照。）。
【００６７】
（４）図２（Ｅ）を参照して説明した上記工程（５）と同様にして、銀ペースト層４２ａの溶剤を揮発などによって乾燥させることで、銀ペースト層４２ａを硬化させて金属部１７ａを形成する。これにより、金属部１７ａと第２樹脂部１７ｂからなる錘部が形成される（図５（Ｄ）参照。）。
【００６８】
（５）支持部１１の形成領域を含むＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の第２半導体層５の面に陽極接合などで規制板２９を接合する。その後、ＳＯＩ基板３から半導体センサ１を切り出すことで、錘部が金属部１７ａと第２樹脂部１７ｂで形成されている半導体センサの製造工程が完了する（図５（Ｅ）参照。）。
【００６９】
この半導体センサの製造方法の実施例においても、図１及び図２を参照して説明した実施例と同じ効果を得ることができる。
さらに、錘配置部１５と金属部１７ａの密着性を向上させるための第２樹脂部１７ｂを備えているので、錘配置部１５から金属部１７ａが脱落するのを防止することができる。
さらに、錘部は第２樹脂部１７ｂと第２樹脂部１７ｂ上に形成された金属部１７ａを備えていているので、錘部の重心を錘配置部１５から遠い位置に配置することができ、センサの感度を向上させることができる。
【００７０】
図５を参照して説明した製造方法の上記実施例では、第２未硬化樹脂層としてのエポキシ樹脂層４２ｂを硬化させて第２樹脂部１７ｂを形成する工程（上記工程（２）及び図５（Ｂ）参照。）と、金属ペースト層としての銀ペースト層４２ａを硬化させて金属部１７ａを形成する工程（上記工程（４）及び図５（Ｄ）参照。）を別々の工程で行なっているが、本発明の製造方法はこれに限定されるものではなく、第２未硬化樹脂層と金属ペースト層を同時に硬化させて第２樹脂部と金属部を形成するようにしてもよい。
【００７１】
図６は半導体センサの製造方法のさらに他の実施例を説明するための工程断面図である。図６（Ｄ）は半導体センサのさらに他の例を示している。図１及び図２と同じ部分には同じ符号を付す。まず、図６（Ｄ）を参照して半導体センサのさらに他の例を説明する。
【００７２】
この半導体センサが図１を参照して説明した半導体センサと異なる点は、錘部が錘配置部１５上に形成された金属部１７ａと、錘配置部１５上及び金属部１７ａ上に形成された樹脂部１７ｃによって形成されている点である。例えば、樹脂部１７ｃはエポキシ樹脂液状材料が硬化されて形成されたものである。樹脂部１７ｃは金属部１７ａが周辺雰囲気と接しないように金属部１７ａを覆っている。
【００７３】
図６を参照してこの半導体センサを製造するための製造方法の実施例を説明する。
図６では図２と同様に半導体センサの製造装置については吐出ノズル３９のみを図示し、他の部分の図示は省略している。この実施例では液状錘部材料として図６を参照して説明した実施例と同じ銀ペーストと、未硬化樹脂としてのエポキシ樹脂液状材料（ＣＥＬ−Ｃ−３１４０（日立化成工業株式会社の製品）、粘度は０.６Ｐａ・ｓ）を用いた。
【００７４】
（１）図２（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を参照して説明した上記工程（１）から（３）と同じ工程により、ＳＯＩ基板３にピエゾ抵抗体１９、絶縁膜２１、保護膜２７を形成し、ＳＯＩ基板３の表面３ａ側に可撓部１３及び錘配置部１５を形成する。
銀ペーストを充填した吐出ヘッド３９を用い、図２（Ｄ）を参照して説明した上記工程（４）と同様にして、吐出ヘッド３９から銀ペーストの液滴４０ａを適宜噴出させて、錘配置部１５の中央側に錘配置部１５の面積よりもわずかに小さく銀ペースト層４２ａを形成する。ここでは、例えば錘配置部１５上での銀ペースト層４２ａの膜厚が４０μｍ程度になるように銀ペーストを繰り返し塗布した（図６（Ａ）参照。）。
【００７５】
（２）エポキシ樹脂液状材料を充填した吐出ヘッド３９を用い、図２（Ｄ）を参照して説明した上記工程（４）と同様にして、吐出ヘッド３９からエポキシ樹脂液状材料の液滴４０ｃを適宜噴出させて、銀ペースト層４２ａを覆うように錘配置部１５上及び銀ペースト層４２ａ上にエポキシ樹脂層（未硬化樹脂層）４２ｃを形成する。ここでは、例えば銀ペースト層４２ａ上でのエポキシ樹脂層４２ｃの膜厚が３３０μｍ程度になるようにエポキシ樹脂液状材料を繰り返し塗布した（図６（Ｂ）参照。）。
【００７６】
（３）銀ペースト層４２ａ及びエポキシ樹脂層４２ｃの溶剤を揮発などによって乾燥させることで、銀ペースト層４２ａ及びエポキシ樹脂層４２ｃを硬化させて金属部１７ａ及び樹脂部１７ｃを形成する。これにより、金属部１７ａと、金属部１７ａを覆っている樹脂部１７ｃからなる錘部が形成される（図６（Ｃ）参照。）。
【００７７】
（４）支持部１１の形成領域を含むＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の第２半導体層５の面に陽極接合などで規制板２９を接合する。その後、ＳＯＩ基板３から半導体センサ１を切り出すことで、錘部が金属部１７ａと、金属部１７ａを覆う樹脂部１７ｃで形成されている半導体センサの製造工程が完了する（図６（Ｄ）参照。）。
【００７８】
この半導体センサの製造方法の実施例においても、図１及び図２を参照して説明した実施例と同じ効果を得ることができる。
さらに、錘部は錘配置部１５上に形成された銀ペーストからなる金属部１７ａと、金属部１７ａ上に形成されたエポキシ樹脂からなる樹脂部１７ｃを備えているので、金属部１７ａよりも柔らかい樹脂部１７ｃにより、硬い金属部１７ａがガラス基板２９に衝突することを防ぐことができ、ガラス基板２９及び金属部１７ａの損傷を防ぐことができる。
さらに、樹脂部１７ｃは金属部１７ａが周辺雰囲気と接しないように金属部１７ａを覆っているので、金属部１７ａを錘部の周辺雰囲気とは遮断することができ、水分の付着等による金属部１７ａの腐食等を防止して、半導体センサの劣化を防ぐことができる。
【００７９】
図６に示した実施例では、錘配置部１５に金属部１７ａ及び樹脂部１７ｃが直接接しているが、金属部１７ａ及び樹脂部１７ｃと錘配置部１５の間に密着性向上層としての第２樹脂部が形成されていてもよい。この場合、少なくとも金属部１７ａと錘配置部１５の間に密着性向上層としての第２樹脂部が形成されていることが好ましい。
【００８０】
また、図６を参照して説明した製造方法の上記実施例では、金属ペースト層としての銀ペースト層４２ａと未硬化樹脂層としてのエポキシ樹脂層４２ｃを同時に硬化させて金属部１７ａと樹脂部１７ｃを形成しているが（上記工程（３）及び図６（Ｃ）参照。）、本発明の製造方法はこれに限定されるものではなく、金属ペースト層を硬化させて金属部を形成した後、少なくとも金属部上に未硬化樹脂層を形成し、その後、未硬化樹脂層を硬化させて樹脂部を形成するようにしてもよい。
【００８１】
図７は半導体センサの製造方法のさらに他の実施例を説明するための工程断面図である。図７（Ｄ）は半導体センサのさらに他の例を示している。図１及び図２と同じ部分には同じ符号を付す。まず、図７（Ｄ）を参照して半導体センサのさらに他の例を説明する。
【００８２】
この半導体センサが図１を参照して説明した半導体センサと異なる点は、錘部が錘配置部１５上に形成された第２樹脂部１７ｄと、第２樹脂部１７ｄに形成された金属部１７ａによって形成されている点である。例えば、第２樹脂部１７ｄはエポキシ樹脂が硬化されて形成されたものである。
【００８３】
図７を参照してこの半導体センサを製造するための製造方法の実施例を説明する。
図７では図２と同様に半導体センサの製造装置については吐出ノズル３９のみを図示し、他の部分の図示は省略している。この実施例では液状錘部材料として図７を参照して説明した実施例と同じ銀ペーストと、第２未硬化樹脂としてのエポキシ樹脂液状材料を用いた。
【００８４】
（１）図２（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を参照して説明した上記工程（１）から（３）と同じ工程により、ＳＯＩ基板３にピエゾ抵抗体１９、絶縁膜２１、保護膜２７を形成し、ＳＯＩ基板３の表面３ａ側に可撓部１３及び錘配置部１５を形成する。
エポキシ樹脂液状材料を充填した吐出ヘッド３９を用い、図２（Ｄ）を参照して説明した上記工程（４）と同様にして、吐出ヘッド３９からエポキシ樹脂液状材料の液滴４０ｄを適宜噴出させて、錘配置部１５上にエポキシ樹脂層（第２未硬化樹脂層）４２ｄを形成する。ここでは、エポキシ樹脂層４２ｄの膜厚が３３０μｍ程度になるようにエポキシ樹脂液状材料を繰り返し塗布した（図７（Ａ）参照。）。
【００８５】
（２）銀ペーストを充填した吐出ヘッド３９を用い、図２（Ｄ）を参照して説明した上記工程（４）と同様にして、吐出ヘッド３９から銀ペーストの液滴４０ａを適宜噴出させて、エポキシ樹脂層４２ｄ上に銀ペースト層４２ａを形成する。ここでは、例えば銀ペースト層４２ａの膜厚が４０μｍ程度になるように銀ペーストを繰り返し塗布した（図７（Ｂ）参照。）。
【００８６】
（３）エポキシ樹脂層４２ｄ及び銀ペースト層４２ａの溶剤を揮発などによって乾燥させることで、エポキシ樹脂層４２ｄ及び銀ペースト層４２ａを硬化させて金属部１７ａ及び第２樹脂部１７ｄを形成する。これにより、第２樹脂部１７ｄと金属部１７ａからなる錘部が形成される（図７（Ｃ）参照。）。
【００８７】
（４）支持部１１の形成領域を含むＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の第２半導体層５の面に陽極接合などで規制板２９を接合する。その後、ＳＯＩ基板３から半導体センサ１を切り出すことで、錘部が第２樹脂部１７ｄと金属部１７ａで形成されている半導体センサの製造工程が完了する（図７（Ｄ）参照。）。
【００８８】
この半導体センサの製造方法の実施例においても、図１及び図２を参照して説明した実施例と同じ効果を得ることができる。
さらに、錘部は第２樹脂部１７ｂと第２樹脂部１７ｂ上に形成された金属部１７ａを備えていているので、錘部の重心を錘配置部１５から遠い位置に配置することができ、センサの感度を向上させることができる。
【００８９】
図７を参照して説明した製造方法の上記実施例では、金属ペースト層としての銀ペースト層４２ａと第２未硬化樹脂層としてのエポキシ樹脂層４２ｄを同時に硬化させて金属部１７ａと第２樹脂部１７ｄを形成しているが（上記工程（３）及び図７（Ｃ）参照。）、本発明の製造方法はこれに限定されるものではなく、第２未硬化樹脂層を硬化させて第２樹脂部を形成した後、第２樹脂部上に金属ペースト層を形成し、その後、金属ペースト層を硬化させて金属部を形成するようにしてもよい。
【００９０】
図８（Ａ）から（Ｆ）は半導体センサのさらに他の例をそれぞれ示す断面図である。図１及び図５から図７と同じ機能を果たす部分には同じ符号を付している。これらの例においても図１及び図２を参照して説明した例と同じ効果を得ることができる。
【００９１】
（Ａ）に示した例では、錘部が錘配置部１５側から順に第２樹脂部１７ｄ、金属部１７ａ、樹脂部１７ｃが順に積層されて形成されている。
した例では、第２樹脂部１７ｂと第２樹脂部１７ｂ上に形成された金属部１７ａを備えていているので、錘部の重心を錘配置部１５から遠い位置に配置することができ、センサの感度を向上させることができる。
さらに、錘部は錘配置部１５上に形成された金属部１７ａと金属部１７ａ上に形成された樹脂部１７ｃを備えているので、金属部１７ａがガラス基板２９に衝突してガラス基板２９及び金属部１７ａが損傷するのを防ぐことができる。
さらに、樹脂部１７ｃと第２樹脂部１７ｄは同じ材料、ここではエポキシ樹脂で形成されたものである。これにより、吐出ノズルを用いた本発明の製造方法において、樹脂部１７ｃ用の未硬化樹脂と第２樹脂部１７ｄ用の第２未硬化樹脂として同じ材料を用いることができ、同じ吐出ノズルを用いて未硬化樹脂と第２未硬化樹脂を滴下することができるので、用いるノズルの種類を減らすことができる。
【００９２】
（Ｂ）に示した例では、（Ａ）に示した例と比較して、樹脂部１７ｃは金属部１７ａが周辺雰囲気と接しないように金属部１７ａを覆っている。これにより、金属部１７ａを錘部の周辺雰囲気とは遮断することができ、水分の付着等による金属部１７ａの腐食等を防止して、半導体センサの劣化を防ぐことができる。
【００９３】
（Ｃ）に示した例では、錘部は樹脂部１７ｃのみによって形成されている。これにより、金属ペーストにより形成された錘部と体積が同じ場合に、半導体センサの重量を軽くすることができる。
【００９４】
（Ｄ）にした例では、（Ｂ）に示した例と比較して、第２樹脂部１７ｄは密着性向上層として機能する第２樹脂部１７ｂを介して錘配置部１５上に形成されている。これにより、錘部の脱落を防止することができる。
【００９５】
図８（Ａ）から（Ｄ）に示した例は、図２から図７を参照して説明した製造方法の上記実施例と同様にして形成することができる。
【００９６】
（Ｅ）に示した例では、可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域の絶縁層９が除去されて可撓部１３及び錘配置部１５は半導体層９で形成されている。
この例の構造は、図２を参照して説明した上記実施例の上記工程（２）又は上記工程（３）において、可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域の絶縁膜７を除去する工程を含むことにより形成することができる。
【００９７】
（Ｆ）に示した例では、半導体センサの基材となる半導体基板として、ＳＯＩ基板ではなくシリコン基板６９が用いられている。
この例の構造は、図２を参照して説明した上記実施例と同様の工程によって、半導体基板としてシリコン基板を用いることで形成することができる。
【００９８】
また、錘部１７及び金属部１７ａの材料として例えば鉄やニッケルなどの磁性金属を含むものを用いてもよい。これにより、磁場を用いることで半導体センサの感度テストを行なうことができる。
【００９９】
図９（Ａ）から（Ｄ）は半導体センサのさらに他の例をそれぞれ示す断面図である。図１及び図５から図８と同じ機能を果たす部分には同じ符号を付している。これらの例においても図１及び図２を参照して説明した例と同じ効果を得ることができる。
【０１００】
（Ａ）に示した例では、図７（Ｄ）に示した例と比較して、第２樹脂部１７ｄの上面に凹部が形成されており、金属部１７ａは第２樹脂部１７ｄの凹部内に形成されている。
金属部１７ａが第２樹脂部１７ｄの上面に形成された凹部内に形成されていることにより、金属部１７ａを形成する際に金属部１７ａの材料として流動性の高いものを用いても、金属部１７ａの形成領域は第２樹脂部１７ｄの凹部により画定されているので、金属部１７ａを所定の領域に形成することができる。
【０１０１】
（Ｂ）に示した例では、（Ａ）に示した例と比較して、金属部１７ａ上及び第２樹脂部１７ｄ上に樹脂部１７ｃが形成されており、金属部１７ａは樹脂部１７ｃ及び第２樹脂部１７ｄによって錘部の周辺雰囲気とは遮断されている。これにより、水分の付着等による金属部１７ａの腐食等を防止して、半導体センサの劣化を防ぐことができる。さらに、樹脂部１７ｃにより、金属部１７ａがガラス基板２９に衝突してガラス基板２９及び金属部１７ａが損傷するのを防ぐことができる。
【０１０２】
図９（Ａ）及び（Ｂ）に示した例は、図２から図７を参照して説明した製造方法の上記実施例と同様にして形成することができる。
【０１０３】
（Ｃ）に示した例では、錘配置部１５の周縁部に第３樹脂部１７ｅが枠状に形成されており、第３樹脂部１７ｅ及び錘配置部１５によって形成された凹部に金属部１７ａが形成されている。これにより、金属部１７ａを形成する際に金属部１７ａの材料として流動性の高いものを用いても、金属部１７ａの形成領域は第３樹脂部１７ｅ及び錘配置部１５によって形成された凹部により画定されているので、金属部１７ａを所定の領域に形成することができる。
【０１０４】
（Ｄ）に示した例では、（Ｃ）に示した例と比較して、樹脂部１７ｃ錘配置部１５の周縁部に枠状に形成された第３樹脂部１７ｅと、その内部に形成された金属部１７ａを覆うように形成されている。これにより、金属部１７ａ上に樹脂部１７ｃを備えているので、金属部１７ａがガラス基板２９に衝突してガラス基板２９及び金属部１７ａの損傷を防ぐことができる。
（Ｄ）に示した例では、（Ｃ）に示した例と比較して、金属部１７ａ上及び第３樹脂部１７ｅ上に樹脂部１７ｃが形成されており、金属部１７ａは樹脂部１７ｃ、第３樹脂部１７ｄ及び錘配置部１５によって錘部の周辺雰囲気とは遮断されている。これにより、金属部１７ａの腐食等を防止して半導体センサの劣化を防ぐことができる。さらに、樹脂部１７ｃにより、金属部１７ａがガラス基板２９に衝突してガラス基板２９及び金属部１７ａが損傷するのを防ぐことができる。
【０１０５】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、寸法、形状、材料、配置、温度等の製造工程の条件などは一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【０１０６】
例えば、金属材料を含む金属ペーストとして銀ペーストの材料に銀を用いたが、金、白金、チタン、銅、ビスマス、ニッケルなどの他の銀も利用することができる。
また、上記の製造方法の実施例では、錘部１７の形成をガラス板２９の貼付け及び切出し前に実施しているが、本発明の製造方法はこれに限定されるものではなく、可撓部１３及び錘配置部１５を形成した後、半導体センサを個片化するための切り出しを実施し、その後、錘部１７を形成し、チップ単位でガラスをはりあわせてもよい。この場合、切出し時の振動による機械的影響や水圧等による錘部１７への影響が軽減されて、可撓部１１の破損を防ぐことができる。
【０１０７】
また、上記の製造方法の実施例では、ＳＯＩ基板３を加熱しながら錘部１７、金属部１７ａ及び樹脂部１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅを形成しているが、本発明の製造方法はこれに限定されるものではない。
液状錘部材料として揮発性が高い溶剤を用いたものを用いるようにすれば、ＳＯＩ基板３を加熱することなく、錘部を形成することができる。例えば、金属部１７ａの形成に関して、図９（Ａ）から（Ｄ）に示すように、金属部１７ａを樹脂部１７ｄ又は１７ｅによって形成された凹部に形成するようにすれば、金属部１７ａ用の金属ペーストとして、揮発性が高い溶剤を媒体とし流動性が高い金属ペーストを用いることができる。
【０１０８】
また、本発明の製造方法で行なうエッチング技術は、ドライエッチング技術であってもよいし、ウエットエッチング技術であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の製造方法により製造した半導体センサの一例を示す概略構成図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＡ−Ａ’位置での断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＢ−Ｂ’位置での断面図である。
【図２】製造方法の一実施例を説明するための工程断面図である。
【図３】同実施例で用いる製造装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】製造装置の吐出ヘッドの概略構成図であり、（Ａ）は待機状態、（Ｂ）は吐出状態を示す。
【図５】製造方法の他の実施例を説明するための工程断面図であり、（Ｅ）は半導体センサの他の例を示す断面図である。
【図６】製造方法のさらに他の実施例を説明するための工程断面図であり、（Ｅ）は半導体センサのさらに他の例を示す断面図である。
【図７】製造方法のさらに他の実施例を説明するための工程断面図であり、（Ｅ）は半導体センサのさらに他の例を示す断面図である。
【図８】本発明の製造方法により製造した半導体センサのさらに他の例を示す断面図である。
【図９】本発明の製造方法により製造した半導体センサのさらに他の例を示す断面図である。
【図１０】従来の半導体センサの一例を示す概略構成図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＡ−Ａ’位置での断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＢ−Ｂ’位置での断面図である。
【図１１】従来の製造方法の一例を説明するための工程断面図である。
【手続補正書】
【提出日】平成18年5月25日(2006.5.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の表面にピエゾ抵抗体を形成する工程と、
支持部の形成領域を少なくとも除いて前記半導体基板の所定の領域を前記半導体基板の裏面側から選択的に除去する工程を含んで前記半導体基板の表面側に錘配置部及び可撓部を形成する錘配置部形成工程と、
吐出ノズルから液状錘部材料を前記錘配置部の前記半導体基板裏面側の面上に滴下し、前記錘配置部上に滴下された前記液状錘部材料を硬化させることにより錘部を形成する錘部形成工程をその順に含み、
前記液状錘部材料として、前記錘配置部及び前記可撓部を形成している材料よりも比重の重い金属材料を含んでいる金属ペーストと、未硬化樹脂を用い、
前記錘部形成工程において、前記錘配置部上に前記金属ペーストを塗布して金属ペースト層を形成し、さらにその上に前記未硬化樹脂を塗布して未硬化樹脂層を形成し、前記金属ペースト層及び前記未硬化樹脂層を硬化させて、金属ペーストからなる金属部と、前記金属部上に形成された樹脂材料からなる樹脂部をもつ錘部を形成する半導体センサの製造方法。
【請求項２】
半導体基板の表面にピエゾ抵抗体を形成する工程と、
支持部の形成領域を少なくとも除いて前記半導体基板の所定の領域を前記半導体基板の裏面側から選択的に除去する工程を含んで前記半導体基板の表面側に錘配置部及び可撓部を形成する錘配置部形成工程と、
吐出ノズルから液状錘部材料を前記錘配置部の前記半導体基板裏面側の面上に滴下し、前記錘配置部上に滴下された前記液状錘部材料を硬化させることにより錘部を形成する錘部形成工程をその順に含み、
前記液状錘部材料として、前記錘配置部及び前記可撓部を形成している材料よりも比重の重い金属材料を含んでいる金属ペーストと、未硬化樹脂及び第２未硬化樹脂を用い、
前記錘部形成工程において、前記錘配置部上に前記第２未硬化樹脂を塗布して第２未硬化樹脂層を形成し、さらにその上に前記金属ペーストを塗布して金属ペースト層を形成し、さらにその上に前記未硬化樹脂を塗布して未硬化樹脂層を形成し、前記第２未硬化樹脂層、前記金属ペースト層及び前記未硬化樹脂層を硬化させて、第２樹脂材料からなる第２樹脂部と、前記第２樹脂部上に形成された金属ペーストからなる金属部と、前記金属部上に形成された樹脂材料からなる樹脂部をもつ錘部を形成する半導体センサの製造方法。
【請求項３】
前記第２樹脂部は前記錘配置部と前記金属部の密着性を向上させるための密着性向上層である請求項２に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項４】
前記未硬化樹脂と前記第２未硬化樹脂は同じ材料である請求項２又は３に記載の半導体センサの製造方法。
【請求項５】
前記未硬化樹脂層の形成領域を制御して前記樹脂部を前記金属部が周辺雰囲気と接しないように前記金属部を覆って形成する請求項１、２又は３のいずれかに記載の半導体センサの製造方法。
【請求項６】
前記金属材料は磁性金属を含んでいる請求項１から５のいずれかに記載の半導体センサの製造方法。
【請求項７】
前記半導体基板として表面側から順に半導体層、絶縁層、第２半導体層が積層されてなるＳＯＩ基板を用い、
前記錘配置部形成工程において、前記絶縁層をエッチングストッパ層として前記錘配置部及び前記可撓部の形成領域の前記第２半導体層を除去する請求項１から６のいずれかに記載の半導体センサの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体加速度センサや半導体角速度センサなどのピエゾ抵抗体を用いた半導体センサの製造方法に関し、特に、ピエゾ抵抗体が形成されている可撓部によって支持されている錘部の位置が変化することにより可撓部が撓んだときのピエゾ抵抗体の抵抗値の変化を検出することにより加速度等を検出するのに用いられる半導体センサの製造方法に関するものである。
半導体センサは、例えば走行中の自動車に加わる進行方向又は横方向の加速度の測定や、ビデオカメラの手ぶれの測定などに用いられる。
特許請求の範囲及び本明細書において、半導体基板の語は、半導体材料のみからなるものの他、内部に絶縁膜が形成されているＳＯＩ（Silicon-on-Insulator）基板も含む。
【背景技術】
【０００２】
半導体センサとしては、自動車等に搭載される加速度センサが知られており、例えば、図１０に示すようなピエゾ抵抗体を用いた片持梁式の加速度検出装置がある（例えば特許文献１参照。）。
図１０は従来の半導体センサを示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ｂ）でのＡ−Ａ’における断面図、（Ｄ）は（Ｂ）でのＢ−Ｂ’における断面図である。
【０００３】
半導体センサ７１は、例えば第２半導体層５と半導体層９によって絶縁層７が挟み込まれて形成されたＳＯＩ基板３が加工されて形成されたものである。
ＳＯＩ基板３からなる枠状の支持部１１のＳＯＩ基板３の表面３ａ側に連続して半導体層９からなる可撓部７３が形成されている。可撓部７３の半導体層９にピエゾ抵抗体１９が形成されている。
支持部１１の中央側に、支持部１１とは間隔をもって半導体層９、絶縁層７及び第２半導体層５からなる錘部７５が配置されている。錘部７５の半導体層９は可撓部７３の半導体層９に連続して形成されており、錘部７５は可撓部７３によって支持されている。
【０００４】
ＳＯＩ基板３の表面３ａに絶縁膜２１が形成されている。（Ａ）及び（Ｂ）では便宜上、ピエゾ抵抗体１９を図示している。絶縁膜２１上には、複数の金属配線パターン２３及び複数のパッド電極２５が形成されている。金属配線パターン２３は絶縁膜２１に形成されているスルーホールを介してピエゾ抵抗体１９と電気的に接続されている。
金属配線パターン２３の形成領域を含んで絶縁膜２１上に保護膜２７が形成されている。パッド電極２５上の保護膜２７には開口部が形成されている。（Ａ）及び（Ｂ）では、保護膜２７の図示は省略している。
支持部１１の領域の裏面３ｂにガラス基板２９が陽極接合により接合されている。錘部７５の端面とガラス基板２９は間隔をもっている。
【０００５】
図１１は、図１０のＡ−Ａ’位置に対応する工程断面図である。図１０及び図１１を参照して従来の半導体センサの製造方法を簡単に説明する。
【０００６】
（１）第２半導体層５、絶縁層７及び半導体層９からなるＳＯＩ基板３の裏面３ｂに熱酸化膜６９を形成した後、ＳＯＩ基板３の表面３ａ側の半導体層９表面近傍にピエゾ抵抗体１９を形成する。半導体層９の表面３ａに絶縁膜２１を形成する。絶縁膜２１の所定の領域にスルーホールを形成し、スルーホールの形成領域を含んで絶縁膜２１上に金属配線パターン２３及びパッド電極２５（図１０を参照。）を形成した後、絶縁膜２１の表面に保護膜２７を形成する。パッド電極２５上の保護膜２７に開口部（図示は略）を形成する（図１１（Ａ）参照。）。
【０００７】
（２）写真製版技術及びエッチング技術により、少なくとも支持部１１の形成領域を除いて可撓部７３及び錘部７５の形成領域の熱酸化膜６９を選択的に除去する（図１１（Ｂ）参照。）。
【０００８】
（３）写真製版技術により、ＳＯＩ基板３の裏面３ｂに、支持部１１及び錘部７５の形成領域を覆い、可撓部７３の形成領域に開口部をもつレジストパターン７７を形成する。エッチング技術により、レジストパターン７７をマスクにして、可撓部７３の形成領域の第２半導体層５を選択的に除去する（図１１（Ｃ）参照。）。
【０００９】
（４）レジストパターン７７を除去した後、錘部７５の形成領域の第２半導体層５をＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側からエッチングし、錘部７５の形成領域の第２半導体層５の膜厚を薄くして錘部７５を形成する。可撓部７３及び錘部７５の形成領域を画定するためのレジストパターン（図示は省略。）をＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側に形成し、支持部１１の形成領域に囲まれた領域の可撓部７３及び錘部７５の形成領域以外の絶縁層７、半導体層９、絶縁膜２１及び保護膜２７をエッチング技術により除去して可撓部７３及び錘部７５を形成する（図１０及び図１１（Ｄ）参照。）。
【００１０】
（５）熱酸化膜６９を除去する。このとき、可撓部７３の形成領域の絶縁膜７も同時に除去され、半導体層９からなる可撓部１３が形成される。（図１１（Ｅ）参照。）。
【００１１】
（６）支持部１１の形成領域を含むＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の第２半導体層５の面に陽極接合などで規制板２９を接合する（図１１（Ｆ）参照。）。
（７）その後、ＳＯＩ基板３から半導体センサ１を切り出すことにより、半導体センサ１を製造工程が完了する（図１０参照。）。
ここでは半導体基板としてＳＯＩ基板３を用いて半導体センサ７１を形成したものを説明したが、半導体基板として半導体材料のみからなるものを用いて半導体センサを形成することもある。
【００１２】
【特許文献１】特公平８−７２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来の半導体センサの製造方法では、半導体基板から錘部及び可撓部を形成していたので、錘部及び可撓部を形成した後の機械的振動や水洗処理等による水圧等の影響により、可撓部が錘部の慣性に耐えられずに破損するという問題があった。
そこで本発明は、半導体センサの製造工程における可撓部の破損を防止することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の半導体センサの製造方法は、半導体基板の表面にピエゾ抵抗体を形成する工程と、支持部の形成領域を少なくとも除く上記半導体基板の所定の領域を上記半導体基板の裏面側から選択的に除去する工程を含んで上記半導体基板の表面側に錘配置部及び可撓部を形成する錘配置部形成工程と、吐出ノズルから液状錘部材料を上記錘配置部の上記半導体基板裏面側の面上に滴下し、上記錘配置部上に滴下された上記液状錘部材料を硬化させることにより錘部を形成する錘部形成工程をその順に含み、上記液状錘部材料として、上記錘配置部及び上記可撓部を形成している材料よりも比重の重い金属材料を含んでいる金属ペーストと、未硬化樹脂を用い、上記錘部形成工程において、上記錘配置部上に上記金属ペーストを塗布して金属ペースト層を形成し、さらにその上に上記未硬化樹脂を塗布して未硬化樹脂層を形成し、上記金属ペースト層及び上記未硬化樹脂層を硬化させて、金属ペーストからなる金属部と、上記金属部上に形成された樹脂材料からなる樹脂部をもつ錘部を形成する。
【００１５】
ここで液状錘部材料とは、流動性をもつものであって、吐出ノズルから噴出できる程度の粘度をもつ材料をいう。
【００１６】
また、本発明の他の局面では、上記錘部形成工程において、上記液状錘部材料として第２未硬化樹脂をさらに用い、上記錘配置部上に上記第２未硬化樹脂を塗布して第２未硬化樹脂層を形成し、さらにその上に上記金属ペーストを塗布して金属ペースト層を形成し、さらにその上に上記未硬化樹脂を塗布して上記未硬化樹脂層を形成し、上記第２未硬化樹脂層、上記金属ペースト層及び上記未硬化樹脂層を硬化させて、第２樹脂材料からなる第２樹脂部と、上記第２樹脂部上に形成された金属ペーストからなる金属部と、上記金属部上に形成された樹脂材料からなる上記樹脂部をもつ錘部を形成する。
【００１７】
さらに、上記第２樹脂部は上記錘配置部と上記金属部の密着性を向上させるための密着性向上層として機能するようにしてもよい。
【００１８】
また、上記未硬化樹脂層の形成領域を制御して上記樹脂部を上記金属部が周辺雰囲気と接しないように上記金属部を覆って形成することが好ましい。
【００１９】
また、上記未硬化樹脂と上記第２未硬化樹脂は同じ材料である例を挙げることができる。
また、上記金属材料は磁性金属を含んでいるようにしてもよい。
【００２０】
また、上記半導体基板として表面側から順に半導体層、絶縁層、第２半導体層が積層されてなるＳＯＩ基板を用い、上記錘配置部形成工程において、上記絶縁層をエッチングストッパ層として上記錘配置部及び上記可撓部の形成領域の上記第２半導体層を除去するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の半導体センサの製造方法では、ピエゾ抵抗体を形成する工程と、半導体基板の所定の領域を半導体基板の裏面側から選択的に除去する工程を含んで錘配置部及び可撓部を形成する錘配置部形成工程と、吐出ノズルから液状錘部材料を上記錘配置部の上記半導体基板裏面側の面上に滴下し、上記錘配置部上に滴下された上記液状錘部材料を硬化させることにより錘部を形成する錘部形成工程をその順に含んでいるようにしたので、
錘部と可撓部を別々の工程で形成することができる。これにより、可撓部を形成した後であって錘部を形成する前における機械的振動や水洗処理等による水圧等によって可撓部が破損することを防ぐことができ、半導体センサの製造工程における可撓部の破損を防止することができる。
【００２２】
さらに、本発明の製造方法において、上記錘部形成工程は、吐出ノズルから液状錘部材料を上記錘配置部上に滴下し、上記錘配置部上に滴下された上記液状錘部材料を硬化させることにより上記錘部を形成するようにしたので、例えばインクジェットプリンタで用いられるピエゾ式（ピエゾジェット方式とも呼ばれる）プリンタヘッドと同様の構造をもつ吐出ノズルを用いて錘部を容易かつ高精度に形成することができる。
【００２３】
さらに、本発明の製造方法において、液状錘部材料として、錘配置部及び可撓部を形成している材料よりも比重の重い金属材料を少なくとも含んでいる金属ペーストを用いるようにしたので、
錘部が可撓部と同じ材料で形成されている従来の半導体センサと比べて、同じ重量を錘部にもたせてセンサ感度を維持しつつ、錘部の体積を小さくすることができる。これにより、錘部の形成面積を小さくすることができ、半導体センサの平面サイズを小さくすることができる。また、従来の半導体センサの錘部と同程度の体積の錘部を備えているようにすれば、錘部の重量を大きくすることができ、センサ感度を向上させることができる。
【００２４】
さらに、本発明の製造方法の錘部形成工程において、液状錘部材料として上記金属材料を含んでいる金属ペーストと未硬化樹脂を用い、錘配置部上に金属ペーストを塗布して金属ペースト層を形成し、さらにその上に未硬化樹脂を塗布して未硬化樹脂層を形成し、金属ペースト層及び未硬化樹脂層を硬化させて、金属ペーストからなる金属部と、金属部上に形成された樹脂材料からなる樹脂部をもつ錘部を形成するようにしたので、
錘部の移動範囲を規制するために半導体センサの裏面（可撓部とは反対側の面）に配置される規制板、例えばガラス基板に金属部が衝突することを防ぐことができる。これにより、規制板及び金属部の損傷を防ぐことができる。
【００２５】
また、本発明の他の局面では、本発明の製造方法の錘部形成工程において、液状錘部材料として第２未硬化樹脂をさらに用い、錘配置部上に第２未硬化樹脂を塗布して第２未硬化樹脂層を形成し、さらにその上に金属ペーストを塗布して金属ペースト層を形成し、さらにその上に未硬化樹脂を塗布して未硬化樹脂層を形成し、第２未硬化樹脂層、金属ペースト層及び未硬化樹脂層を硬化させて、第２樹脂材料からなる第２樹脂部と、第２樹脂部上に形成された金属ペーストからなる金属部と、金属部上に形成された樹脂材料からなる樹脂部をもつ錘部を形成するようにしたので、
錘部の重心を錘配置部から遠い位置に配置することができ、センサの感度を向上させることができる。
【００２６】
さらに、第２樹脂部は錘配置部と金属部の密着性を向上させるための密着性向上層として機能するものであるようにすれば、錘部が錘配置部から脱落するのを防止することができる。
【００２７】
さらに、本発明の製造方法において、未硬化樹脂と第２未硬化樹脂は同じ材料であるようにすれば、同じ吐出ノズルを用いて未硬化樹脂と第２未硬化樹脂を滴下することができ、用いるノズルの種類を減らすことができる。
【００２８】
本発明の製造方法の錘部形成工程において、未硬化樹脂層の形成領域を制御して樹脂部を金属部が周辺雰囲気と接しないように金属部を覆って形成するようにすれば、
金属部を錘部の周辺雰囲気とは遮断することができ、水分の付着等による金属部の腐食等を防止して、半導体センサの劣化を防ぐことができる。
【００２９】
本発明の製造方法において、上記金属材料は磁性金属を含んでいるようにすれば、磁場を用いることで半導体センサの感度テストを行なうことができる。
【００３０】
本発明の製造方法において、半導体基板として表面側から順に半導体層、絶縁層、第２半導体層が積層されてなるＳＯＩ基板を用い、錘配置部形成工程において、絶縁層をエッチングストッパ層として錘配置部及び可撓部の形成領域の第２半導体層を除去するようにすれば、
第２半導体層をエッチングして可撓部及び錘配置部の形成領域の第２半導体層を除去するときに、絶縁層をエッチングストッパとして用いることでエッチングの深さを制御するのが容易になる。これにより、可撓部の膜厚の精度を向上させることができ、半導体センサの感度の精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１は、参考例の製造方法により製造した半導体センサの一例を示す概略構成図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＡ−Ａ’位置での断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＢ−Ｂ’位置での断面図である。図１を参照してこの参考例を説明する。
【００３２】
半導体センサ１は例えば平面サイズが２.０×２.５ｍｍ（ミリメートル）、厚みが４００μｍ（マイクロメートル）程度のＳＯＩ基板３から形成されたものである。例えば、ＳＯＩ基板３は、膜厚が３８０μｍ程度のシリコンからなる第２半導体層５と、膜厚が２μｍ程度のシリコン酸化膜からなる絶縁層７と、膜厚が１０μｍ程度のシリコンからなる半導体層９が積層されて形成されたものである。
【００３３】
ＳＯＩ基板３からなる枠状の支持部１１のＳＯＩ基板３の表面３ａ側に連続して絶縁層７及び半導体層９からなる４本の可撓部１３が形成されている。例えば可撓部１３の長さ寸法は０.４ｍｍ、幅寸法は０.０９ｍｍである。可撓部１３の半導体層９にピエゾ抵抗体１９が形成されている。
支持部１１の中央側に、可撓部１３に連続して絶縁層７及び半導体層９からなる錘配置部１５が形成されている。錘配置部１５の、絶縁層７の半導体層９とは反対側の面に錘部１７が形成されている。錘配置部１５及び錘部１７の平面サイズは０.９×０.９ｍｍ、錘部１７の高さは３７０μｍである。錘部１７は支持部１１とは間隔をもって配置されている。錘部１７は半導体層及び絶縁層７よりも比重が重い金属ペースト、ここでは銀ペーストにより形成されている。
これにより、ピエゾ抵抗型３軸半導体加速度センサが形成されている。
【００３４】
ＳＯＩ基板３の表面３ａに、例えば膜厚が０.８μｍの絶縁膜２１が形成されている。絶縁膜２１としては、シリコン酸化膜、例えばＮＳＧ（non-doped silicon glass）膜、ＢＰＳＧ（Borophospho silicate grass）膜、ＰＳＧ（phospho silicate glass）膜などを用いることができる。
絶縁膜２１上に、例えば膜厚が１.０μｍのアルミニウムからなる複数の金属配線パターン２３及び複数のパッド電極２５が形成されている。例えば、金属配線パターン２３の線幅は１.４μｍ、ピッチは１.５μｍであり、パッド電極２５の平面サイズは７０×７０ｍｍである。パッド電極２５は支持部１１に配置されている。金属配線パターン２３は絶縁膜２１に形成されているスルーホールを介してピエゾ抵抗体１９と電気的に接続されている。（Ａ）及び（Ｂ）では便宜上、ピエゾ抵抗体１９を図示している。
【００３５】
金属配線パターン２３の形成領域を含んで絶縁膜２１上に絶縁膜からなる保護膜２７が形成されている。保護膜２７としては例えば下層がシリコン酸化膜、上層がシリコン窒化膜の積層膜からなるパッシベーション膜を用いることができる。パッド電極２５上の保護膜２７には、開口部が形成されている。（Ａ）及び（Ｂ）では保護膜２７の図示は省略している。
ＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の、支持部１１の第２半導体層５の面に、錘部１７の移動範囲を規制するための規制板としてのガラス基板２９が、例えば陽極接合により接合されている。錘部１７とガラス基板２９の間隔は例えば１０μｍである。
【００３６】
図２は、図１の半導体センサを製造するための、製造方法の参考例を説明するための工程断面図である。図２は図１のＡ−Ａ’位置に対応している。図３はこの参考例及び後述する実施例で用いる半導体センサの製造装置の一例を示す概略構成図である。まず、図３を参照して半導体センサの製造装置について説明する。
【００３７】
ピエゾ抵抗体１９が形成されたＳＯＩ基板３を、裏面３ｂを上方側にして保持するための基板保持部３１が設けられている。基板保持部３１にはＳＯＩ基板３を保持する面に真空吸着用の小さな開口部（図示は省略）が設けられており、その開口部は吸引経路を介して排気装置（図示は省略）に接続されている。これにより、基板保持部３１にＳＯＩ基板３を吸着保持できるように構成されている。基板保持部３１には、ＳＯＩ基板３を加熱するためのヒーター３３と、基板保持部３１の温度を測定するための温度センサ３５が設けられている。
【００３８】
基板保持部３１を位置決めするためのステージ部３７が設けられている。ステージ部３７はモータなどの駆動部（図示は省略）により、基板保持部３１を水平方向及び高さ方向に移動させ、水平面で回転させる機能を備えている。
ステージ部３７の上方に、液状錘部材料を噴出するための吐出ヘッド３９と、ＳＯＩ基板３の画像情報を取得するための画像情報カメラ６１が設けられている。
【００３９】
図４は吐出ヘッドの概略構成図であり、（Ａ）は待機状態、（Ｂ）は吐出状態を示す。
吐出ヘッド３９のＳＯＩ基板３と対向する面に複数の吐出ノズル４１が直線上又はアレイ状に配置されている。吐出ノズル４１を図３では２個のみ、図４では１個のみ示している。吐出ノズル４１ごとに液状錘部材料を収容するための液収容部４３が設けられている。
【００４０】
液収容部４３は液供給流路４５及び吐出容器４７を介して吐出ノズル４１に接続されている。液供給流路４５の壁面の一部は可撓性を有する薄膜４９により構成されている。薄膜４９の液供給流路４５とは反対側にピエゾ素子５１が設けられている。吐出ヘッド３９には液状錘部材料を加熱するためのヒーター５３と液状錘部材料の温度を測定するための温度センサ５５も設けられている。
【００４１】
吐出ヘッド３９の動作について説明する。吐出ヘッド３９では、ピエゾ素子５１が変形する際の圧力を利用して液状錘部材料の液滴４０ａの噴出を行なう。例えばピエゾ素子５１に電圧がかかるとピエゾ素子５１は伸張し、液供給流路４５が加圧され、その圧力により所定量の液状錘部材料の液滴４０ａが吐出ノズル４１から噴出される（図４（Ｂ）参照。）。
【００４２】
ピエゾ素子５１が復元するとき、液収容部４３から液供給流路４５に液状錘部材料が吸引される（図４（Ａ）参照。）。吐出ヘッド３９から噴出される液状錘部材料の液滴量は例えば０.０５ナノリットルである。この参考例で用いている吐出ヘッド３９はインクジェットプリンタで用いられるピエゾ式プリンタヘッドと同様の構造をもっている。
【００４３】
図３に戻って説明を続けると、ステージ部３７及び吐出ヘッド３９に電気的に接続され、それらの動作を制御するための制御部５７が設けられている。ステージ部３７の近傍に、ステージ部３７の位置情報を取得するためのステージ位置検出器５９が設けられている。制御部５７は温度センサ３５、画像情報カメラ６１及びステージ位置検出器５９にも電気的に接続されている。温度センサ３５及び温度センサ５５の温度情報、画像情報カメラ６１の画像情報、ステージ位置検出器５９のステージ位置情報は制御部５７へ送られる。制御部５７には設定情報などを表示するためのモニター６３も電気的に接続されている。
【００４４】
図１、図２及び図３を参照して半導体センサの製造方法の参考例を説明する。図２では半導体センサの製造装置については吐出ノズル３９のみを図示し、他の部分の図示は省略している。この参考例では液状錘部材料として金属ペースト、ここでは直径２〜３ｎｍの銀粒子を溶剤（テトラデカン）に溶かした銀ペースト（ファインスフェア（登録商標）、日本ペイント株式会社の製品、ペースト固形分５０ｗｔ％（重量パーセント）、比重１０、粘度は２０Ｐａ・ｓ）を用いた。
【００４５】
（１）第２半導体層５、絶縁層７及び半導体層９からなるＳＯＩ基板３の、可撓部１３の形成領域半の導体層９にピエゾ抵抗体１９を形成する。半導体層９の表面３ａにピエゾ抵抗体１９を覆って絶縁膜２１を形成する。絶縁膜２１の所定の領域にスルーホールを形成した後、絶縁膜２１上に金属配線パターン２３及びパッド電極２５（図１を参照。）を形成する。金属配線パターン２３及びパッド電極２５の形成領域を含んで絶縁膜２１上に保護膜２７を形成する。パッド電極２５上の保護膜２７に開口部（図示は略）を形成する（図２（Ａ）参照。）。
【００４６】
（２）写真製版技術により、ＳＯＩ基板３の裏面３ｂに、支持部１１の形成領域を覆い、可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域に開口部をもつ膜厚が１０μｍ程度のレジストパターン３０を形成する。エッチング技術により、レジストパターン３０をマスクにして、可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域を含む、支持部１１の形成領域に囲まれた領域の第２半導体層５を選択的に除去する（図２（Ｂ）参照。）。
【００４７】
（３）レジスト３０を除去した後、可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域を画定するためのレジストパターン（図示は省略。）をＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側に形成し、支持部１１の形成領域に囲まれた領域の可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域以外の絶縁層７、半導体層９、絶縁膜２１及び保護膜２７をエッチング技術により除去して可撓部１３及び錘配置部１５を形成する（図１及び図２（Ｃ）参照。）。
ここでは可撓部１３及び錘配置部１５を形成するためのエッチングをＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側から行なっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＳＯＩ基板３の表面３ａ側からエッチングを行なってもよい。
【００４８】
（４）ＳＯＩ基板３の裏面３ｂを上方側にして、図３及び図４を参照して説明した製造装置の基板保持部３１に配置する。基板保持部３１は保護膜２７を真空吸着して保持する。
図３及び図４で説明した制御部５７により、温度センサ５５からの温度情報に基づいてヒーター５３の加熱を制御し、吐出ヘッド３９の液収容部４３内、液供給流路４５内及び吐出容器４７内の液状錘部材料、ここでは銀ペーストの温度を制御する。また、温度センサ３５からの温度情報に基づいてヒーター３３の加熱を制御して、ＳＯＩ基板３の温度を制御する。
【００４９】
制御部５７の制御により、画像情報カメラ６１からの画像情報に基づいてステージ部３７を動作させて基板保持部３１に保持された半導体ウエハＳＯＩ基板３の位置合わせを行なう。制御部５７は画像情報カメラ６１からの半導体ＳＯＩ基板３の画像情報に基づいて、銀ペーストの液滴４０ａを付着させるべきＳＯＩ基板３の錘配置部１５の位置を判断する。
【００５０】
ステージ位置検出器５９からのステージ位置情報と照らし合わせ、ステージ部３７及び吐出ヘッド３９へ駆動信号を送り、半導体ＳＯＩ基板３を吸着した基板保持部３１を順次位置決めするとともに、吐出ヘッド３９から銀ペーストの液滴４０ａを適宜噴出させて、錘配置部１５に銀ペーストを塗布して銀ペースト層４２ａを形成する。ここでは、例えば絶縁層７上での銀ペーストの膜厚が３７０μｍ程度になるようにＳＯＩ基板３の温度を１５０℃に制御しながら、銀ペーストを繰り返し塗布した（図２（Ｄ）参照。）。
【００５１】
ＳＯＩ基板３を加熱しながら塗布することにより、液だれを防ぐことができ、これにより厚い銀ペースト層４２ａの形成が可能となる。
吐出ヘッド３９から噴出される銀ペーストの液滴４０ａの容積は、例えば最小で５ナノリットル程度にまで精度よく制御できるので、液滴４０ａは周囲の境界に精度が必要な場合は、例えば数μｍ程度の精度に対応できる液滴量に制御することもできる。
【００５２】
（５）ＳＯＩ基板３を製造装置から取り出し、銀ペースト層４２ａの溶剤を揮発などによって乾燥させることで、銀ペースト層４２ａを硬化させて錘部１７を形成する（図２（Ｅ）参照。）。例えば、ＳＯＩ基板３を真空雰囲気下に置くことにより、銀ペーストに含まれる有機物を揮発させることができる。
【００５３】
（６）支持部１１の形成領域を含むＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の第２半導体層５の面に陽極接合などで規制板２９を接合する（図２（Ｆ）参照。）。
（７）その後、ＳＯＩ基板３から半導体センサ１を切り出すことで、錘部１７が銀ペーストで形成されている半導体センサ１の製造工程が完了する（図１参照。）。
【００５４】
上記の半導体センサ１では錘部１７は錘配置部１３及び可撓部１３とは異なる材料である銀ペーストによって形成されているようにし、製造方法の上記参考例では、ピエゾ抵抗体１９を形成する工程と、ＳＯＩ基板３の所定の領域をＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側から選択的に除去する工程を含んで錘配置部１５及び可撓部１３を形成する錘配置部形成工程と、錘配置部１５のＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の面に錘部１７を形成する錘部形成工程を含んでいるので、錘部１７と可撓部１３を別々の工程で形成することができる。これにより、可撓部１３を形成した後であって錘部１７を形成する前における機械的振動や水洗処理等による水圧等によって可撓部１３が破損することを防ぐことができ、半導体センサ１の製造工程における可撓部１３の破損を防止することができる。
【００５５】
さらに、上記の半導体センサ１では錘部１３の材料は錘配置部１５及び可撓部１３を形成している材料、ここでは半導体層９及び絶縁層７よりも比重の重い金属材料、ここでは銀ペーストにより形成されているようにし、製造方法の上記参考例では、液状錘部材料として銀ペーストを用いているので、錘部７５が可撓部７３及び支持部１１と同じ材料で形成されている従来の半導体センサ７１（図１０参照。）の錘部７５と比べて、同じ重量を錘部１７にもたせてセンサ感度を維持しつつ、錘部１７の体積を小さくすることができる。これにより、錘部１７の形成面積を小さくすることができ、半導体センサ１の平面サイズを小さくすることができる。また、従来の半導体センサ７１の錘部７５と同程度の体積の錘部１７を備えているようにすれば、半導体センサ１において錘部の重量を大きくすることができ、センサ感度を向上させることができる。
【００５６】
さらに、上記の半導体センサ１はＳＯＩ基板３から加工されているようにし、製造方法の上記参考例では、半導体基板としてＳＯＩ基板３を用い、絶縁層７をエッチングストッパ層として錘配置部１５及び可撓部１３の形成領域の第２半導体層５を除去しているので、第２半導体層５をエッチングして可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域の第２半導体層５を除去するときにエッチングの深さを制御するのが容易になり、可撓部１３の膜厚の精度を向上させることができ、半導体センサ１の感度の精度を向上させることができる。
【００５７】
図５は半導体センサの製造方法の他の参考例を説明するための工程断面図である。図５（Ｅ）は半導体センサの他の例を示している。図１及び図２と同じ部分には同じ符号を付す。まず、図５（Ｅ）を参照して半導体センサの他の例を説明する。
【００５８】
この半導体センサが図１を参照して説明した半導体センサと異なる点は、錘部が錘配置部１５上に形成された第２樹脂部１７ｂと樹脂部上に形成された金属部１７ａによって形成されている点である。例えば、第２樹脂部１７ｂはエポキシ樹脂液状材料が硬化されて形成されたものであり、金属部１７ａは銀ペーストによって形成されたものである。第２樹脂部１７ｂは錘配置部１５と金属部１７ａの密着性を向上させるための密着性向上層として機能する。第２樹脂部１７ｂの膜厚は例えば１μｍである。
【００５９】
図５を参照してこの半導体センサを製造するための製造方法の参考例を説明する。
図５では図２と同様に半導体センサの製造装置については吐出ノズル３９のみを図示し、他の部分の図示は省略している。この参考例では液状錘部材料として図２を参照して説明した参考例と同じ銀ペーストと、第２未硬化樹脂としてのエポキシ樹脂液状材料（ＣＥＬ−Ｃ−３１４０（日立化成工業株式会社の製品）、粘度は０.６Ｐａ・ｓ）を用いた。
【００６０】
（１）図２（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を参照して説明した上記工程（１）から（３）と同じ工程により、ＳＯＩ基板３にピエゾ抵抗体１９、絶縁膜２１、保護膜２７を形成し、ＳＯＩ基板３の表面３ａ側に可撓部１３及び錘配置部１５を形成する。
未硬化のエポキシ樹脂液状材料を充填した吐出ヘッド３９を用い、図２（Ｄ）を参照して説明した上記工程（４）と同様にして、吐出ヘッド３９からエポキシ樹脂液状材料の液滴４０ｂを適宜噴出させて、錘配置部１５にエポキシ樹脂層（第２未硬化樹脂層）４２ｂを形成する。ここでは、例えば錘配置部１５上でのエポキシ樹脂層４２ｂの膜厚が１μｍ程度になるようにＳＯＩ基板３の温度を１２０℃に制御しながら、エポキシ樹脂液状材料を繰り返し塗布した（図５（Ａ）参照。）。
【００６１】
（２）ＳＯＩ基板３を、例えば温度は１５０℃、時間は３０分の条件で熱処理を施し、エポキシ樹脂層４２ｂを硬化させて第２樹脂部１７ｂを形成する（図５（Ｂ）参照。）。
【００６２】
（３）銀ペーストを充填した吐出ヘッド３９を用い、図２（Ｄ）を参照して説明した上記工程（４）と同様にして、吐出ヘッド３９から銀ペーストの液滴４０ａを適宜噴出させて、第２樹脂部１７ｂに銀ペースト層４２ａを形成する。ここでは、例えば第２樹脂部１７ｂ上での銀ペースト層４２ａの膜厚が３７０μｍ程度になるようにＳＯＩ基板３の温度を１５０℃に制御しながら、銀ペーストを繰り返し塗布した（図５（Ｃ）参照。）。
【００６３】
（４）図２（Ｅ）を参照して説明した上記工程（５）と同様にして、銀ペースト層４２ａの溶剤を揮発などによって乾燥させることで、銀ペースト層４２ａを硬化させて金属部１７ａを形成する。これにより、金属部１７ａと第２樹脂部１７ｂからなる錘部が形成される（図５（Ｄ）参照。）。
【００６４】
（５）支持部１１の形成領域を含むＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の第２半導体層５の面に陽極接合などで規制板２９を接合する。その後、ＳＯＩ基板３から半導体センサ１を切り出すことで、錘部が金属部１７ａと第２樹脂部１７ｂで形成されている半導体センサの製造工程が完了する（図５（Ｅ）参照。）。
【００６５】
この半導体センサの製造方法の参考例においても、図１及び図２を参照して説明した参考例と同じ効果を得ることができる。
さらに、錘配置部１５と金属部１７ａの密着性を向上させるための第２樹脂部１７ｂを備えているので、錘配置部１５から金属部１７ａが脱落するのを防止することができる。
さらに、錘部は第２樹脂部１７ｂと第２樹脂部１７ｂ上に形成された金属部１７ａを備えていているので、錘部の重心を錘配置部１５から遠い位置に配置することができ、センサの感度を向上させることができる。
【００６６】
図５を参照して説明した製造方法の上記参考例では、第２未硬化樹脂層としてのエポキシ樹脂層４２ｂを硬化させて第２樹脂部１７ｂを形成する工程（上記工程（２）及び図５（Ｂ）参照。）と、金属ペースト層としての銀ペースト層４２ａを硬化させて金属部１７ａを形成する工程（上記工程（４）及び図５（Ｄ）参照。）を別々の工程で行なっているが、本発明の製造方法はこれに限定されるものではなく、第２未硬化樹脂層と金属ペースト層を同時に硬化させて第２樹脂部と金属部を形成するようにしてもよい。
【００６７】
図６は半導体センサの製造方法のさらに一実施例を説明するための工程断面図である。図６（Ｄ）は半導体センサのさらに他の例を示している。図１及び図２と同じ部分には同じ符号を付す。まず、図６（Ｄ）を参照して半導体センサのさらに他の例を説明する。
【００６８】
この半導体センサが図１を参照して説明した半導体センサと異なる点は、錘部が錘配置部１５上に形成された金属部１７ａと、錘配置部１５上及び金属部１７ａ上に形成された樹脂部１７ｃによって形成されている点である。例えば、樹脂部１７ｃはエポキシ樹脂液状材料が硬化されて形成されたものである。樹脂部１７ｃは金属部１７ａが周辺雰囲気と接しないように金属部１７ａを覆っている。
【００６９】
図６を参照してこの半導体センサを製造するための製造方法の実施例を説明する。
図６では図２と同様に半導体センサの製造装置については吐出ノズル３９のみを図示し、他の部分の図示は省略している。この実施例では液状錘部材料として図２を参照して説明した参考例と同じ銀ペーストと、未硬化樹脂としてのエポキシ樹脂液状材料（ＣＥＬ−Ｃ−３１４０（日立化成工業株式会社の製品）、粘度は０.６Ｐａ・ｓ）を用いた。
【００７０】
（１）図２（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を参照して説明した上記工程（１）から（３）と同じ工程により、ＳＯＩ基板３にピエゾ抵抗体１９、絶縁膜２１、保護膜２７を形成し、ＳＯＩ基板３の表面３ａ側に可撓部１３及び錘配置部１５を形成する。
銀ペーストを充填した吐出ヘッド３９を用い、図２（Ｄ）を参照して説明した上記工程（４）と同様にして、吐出ヘッド３９から銀ペーストの液滴４０ａを適宜噴出させて、錘配置部１５の中央側に錘配置部１５の面積よりもわずかに小さく銀ペースト層４２ａを形成する。ここでは、例えば錘配置部１５上での銀ペースト層４２ａの膜厚が４０μｍ程度になるように銀ペーストを繰り返し塗布した（図６（Ａ）参照。）。
【００７１】
（２）エポキシ樹脂液状材料を充填した吐出ヘッド３９を用い、図２（Ｄ）を参照して説明した上記工程（４）と同様にして、吐出ヘッド３９からエポキシ樹脂液状材料の液滴４０ｃを適宜噴出させて、銀ペースト層４２ａを覆うように錘配置部１５上及び銀ペースト層４２ａ上にエポキシ樹脂層（未硬化樹脂層）４２ｃを形成する。ここでは、例えば銀ペースト層４２ａ上でのエポキシ樹脂層４２ｃの膜厚が３３０μｍ程度になるようにエポキシ樹脂液状材料を繰り返し塗布した（図６（Ｂ）参照。）。
【００７２】
（３）銀ペースト層４２ａ及びエポキシ樹脂層４２ｃの溶剤を揮発などによって乾燥させることで、銀ペースト層４２ａ及びエポキシ樹脂層４２ｃを硬化させて金属部１７ａ及び樹脂部１７ｃを形成する。これにより、金属部１７ａと、金属部１７ａを覆っている樹脂部１７ｃからなる錘部が形成される（図６（Ｃ）参照。）。
【００７３】
（４）支持部１１の形成領域を含むＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の第２半導体層５の面に陽極接合などで規制板２９を接合する。その後、ＳＯＩ基板３から半導体センサ１を切り出すことで、錘部が金属部１７ａと、金属部１７ａを覆う樹脂部１７ｃで形成されている半導体センサの製造工程が完了する（図６（Ｄ）参照。）。
【００７４】
この半導体センサの製造方法の実施例においても、図１及び図２を参照して説明した参考例と同じ効果を得ることができる。
さらに、錘部は錘配置部１５上に形成された銀ペーストからなる金属部１７ａと、金属部１７ａ上に形成されたエポキシ樹脂からなる樹脂部１７ｃを備えているので、金属部１７ａよりも柔らかい樹脂部１７ｃにより、硬い金属部１７ａがガラス基板２９に衝突することを防ぐことができ、ガラス基板２９及び金属部１７ａの損傷を防ぐことができる。
さらに、樹脂部１７ｃは金属部１７ａが周辺雰囲気と接しないように金属部１７ａを覆っているので、金属部１７ａを錘部の周辺雰囲気とは遮断することができ、水分の付着等による金属部１７ａの腐食等を防止して、半導体センサの劣化を防ぐことができる。
【００７５】
図６に示した実施例では、錘配置部１５に金属部１７ａ及び樹脂部１７ｃが直接接しているが、金属部１７ａ及び樹脂部１７ｃと錘配置部１５の間に密着性向上層としての第２樹脂部が形成されていてもよい。この場合、少なくとも金属部１７ａと錘配置部１５の間に密着性向上層としての第２樹脂部が形成されていることが好ましい。
【００７６】
また、図６を参照して説明した製造方法の上記実施例では、金属ペースト層としての銀ペースト層４２ａと未硬化樹脂層としてのエポキシ樹脂層４２ｃを同時に硬化させて金属部１７ａと樹脂部１７ｃを形成しているが（上記工程（３）及び図６（Ｃ）参照。）、本発明の製造方法はこれに限定されるものではなく、金属ペースト層を硬化させて金属部を形成した後、少なくとも金属部上に未硬化樹脂層を形成し、その後、未硬化樹脂層を硬化させて樹脂部を形成するようにしてもよい。
【００７７】
図７は半導体センサの製造方法のさらに他の参考例を説明するための工程断面図である。図７（Ｄ）は半導体センサのさらに他の例を示している。図１及び図２と同じ部分には同じ符号を付す。まず、図７（Ｄ）を参照して半導体センサのさらに他の例を説明する。
【００７８】
この半導体センサが図１を参照して説明した半導体センサと異なる点は、錘部が錘配置部１５上に形成された第２樹脂部１７ｄと、第２樹脂部１７ｄに形成された金属部１７ａによって形成されている点である。例えば、第２樹脂部１７ｄはエポキシ樹脂が硬化されて形成されたものである。
【００７９】
図７を参照してこの半導体センサを製造するための製造方法の参考例を説明する。
図７では図２と同様に半導体センサの製造装置については吐出ノズル３９のみを図示し、他の部分の図示は省略している。この参考例では液状錘部材料として図５を参照して説明した実施例と同じ銀ペーストと、第２未硬化樹脂としてのエポキシ樹脂液状材料を用いた。
【００８０】
（１）図２（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を参照して説明した上記工程（１）から（３）と同じ工程により、ＳＯＩ基板３にピエゾ抵抗体１９、絶縁膜２１、保護膜２７を形成し、ＳＯＩ基板３の表面３ａ側に可撓部１３及び錘配置部１５を形成する。
エポキシ樹脂液状材料を充填した吐出ヘッド３９を用い、図２（Ｄ）を参照して説明した上記工程（４）と同様にして、吐出ヘッド３９からエポキシ樹脂液状材料の液滴４０ｄを適宜噴出させて、錘配置部１５上にエポキシ樹脂層（第２未硬化樹脂層）４２ｄを形成する。ここでは、エポキシ樹脂層４２ｄの膜厚が３３０μｍ程度になるようにエポキシ樹脂液状材料を繰り返し塗布した（図７（Ａ）参照。）。
【００８１】
（２）銀ペーストを充填した吐出ヘッド３９を用い、図２（Ｄ）を参照して説明した上記工程（４）と同様にして、吐出ヘッド３９から銀ペーストの液滴４０ａを適宜噴出させて、エポキシ樹脂層４２ｄ上に銀ペースト層４２ａを形成する。ここでは、例えば銀ペースト層４２ａの膜厚が４０μｍ程度になるように銀ペーストを繰り返し塗布した（図７（Ｂ）参照。）。
【００８２】
（３）エポキシ樹脂層４２ｄ及び銀ペースト層４２ａの溶剤を揮発などによって乾燥させることで、エポキシ樹脂層４２ｄ及び銀ペースト層４２ａを硬化させて金属部１７ａ及び第２樹脂部１７ｄを形成する。これにより、第２樹脂部１７ｄと金属部１７ａからなる錘部が形成される（図７（Ｃ）参照。）。
【００８３】
（４）支持部１１の形成領域を含むＳＯＩ基板３の裏面３ｂ側の第２半導体層５の面に陽極接合などで規制板２９を接合する。その後、ＳＯＩ基板３から半導体センサ１を切り出すことで、錘部が第２樹脂部１７ｄと金属部１７ａで形成されている半導体センサの製造工程が完了する（図７（Ｄ）参照。）。
【００８４】
この半導体センサの製造方法の参考例においても、図１及び図２を参照して説明した参考例と同じ効果を得ることができる。
さらに、錘部は第２樹脂部１７ｂと第２樹脂部１７ｂ上に形成された金属部１７ａを備えていているので、錘部の重心を錘配置部１５から遠い位置に配置することができ、センサの感度を向上させることができる。
【００８５】
図７を参照して説明した製造方法の上記参考例では、金属ペースト層としての銀ペースト層４２ａと第２未硬化樹脂層としてのエポキシ樹脂層４２ｄを同時に硬化させて金属部１７ａと第２樹脂部１７ｄを形成しているが（上記工程（３）及び図７（Ｃ）参照。）、本発明の製造方法はこれに限定されるものではなく、第２未硬化樹脂層を硬化させて第２樹脂部を形成した後、第２樹脂部上に金属ペースト層を形成し、その後、金属ペースト層を硬化させて金属部を形成するようにしてもよい。
【００８６】
図８（Ａ）から（Ｆ）は半導体センサのさらに他の例をそれぞれ示す断面図である。図１及び図５から図７と同じ機能を果たす部分には同じ符号を付している。これらの例においても図１及び図２を参照して説明した例と同じ効果を得ることができる。
【００８７】
（Ａ）に示した例では、錘部が錘配置部１５側から順に第２樹脂部１７ｄ、金属部１７ａ、樹脂部１７ｃが順に積層されて形成されている。
した例では、第２樹脂部１７ｂと第２樹脂部１７ｂ上に形成された金属部１７ａを備えていているので、錘部の重心を錘配置部１５から遠い位置に配置することができ、センサの感度を向上させることができる。
さらに、錘部は錘配置部１５上に形成された金属部１７ａと金属部１７ａ上に形成された樹脂部１７ｃを備えているので、金属部１７ａがガラス基板２９に衝突してガラス基板２９及び金属部１７ａが損傷するのを防ぐことができる。
さらに、樹脂部１７ｃと第２樹脂部１７ｄは同じ材料、ここではエポキシ樹脂で形成されたものである。これにより、吐出ノズルを用いた本発明の製造方法において、樹脂部１７ｃ用の未硬化樹脂と第２樹脂部１７ｄ用の第２未硬化樹脂として同じ材料を用いることができ、同じ吐出ノズルを用いて未硬化樹脂と第２未硬化樹脂を滴下することができるので、用いるノズルの種類を減らすことができる。
【００８８】
（Ｂ）に示した例では、（Ａ）に示した例と比較して、樹脂部１７ｃは金属部１７ａが周辺雰囲気と接しないように金属部１７ａを覆っている。これにより、金属部１７ａを錘部の周辺雰囲気とは遮断することができ、水分の付着等による金属部１７ａの腐食等を防止して、半導体センサの劣化を防ぐことができる。
【００８９】
（Ｃ）に示した例では、錘部は樹脂部１７ｃのみによって形成されている。これにより、金属ペーストにより形成された錘部と体積が同じ場合に、半導体センサの重量を軽くすることができる。
【００９０】
（Ｄ）にした例では、（Ｂ）に示した例と比較して、第２樹脂部１７ｄは密着性向上層として機能する第２樹脂部１７ｂを介して錘配置部１５上に形成されている。これにより、錘部の脱落を防止することができる。
【００９１】
図８（Ａ）から（Ｄ）に示した例は、図２から図７を参照して説明した製造方法の上記実施例及び参考例と同様にして形成することができる。
【００９２】
（Ｅ）に示した例では、可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域の絶縁層９が除去されて可撓部１３及び錘配置部１５は半導体層９で形成されている。
この例の構造は、図２を参照して説明した上記参考例の上記工程（２）又は上記工程（３）において、可撓部１３及び錘配置部１５の形成領域の絶縁膜７を除去する工程を含むことにより形成することができる。
【００９３】
（Ｆ）に示した例では、半導体センサの基材となる半導体基板として、ＳＯＩ基板ではなくシリコン基板６９が用いられている。
この例の構造は、図２を参照して説明した上記参考例と同様の工程によって、半導体基板としてシリコン基板を用いることで形成することができる。
【００９４】
また、錘部１７及び金属部１７ａの材料として例えば鉄やニッケルなどの磁性金属を含むものを用いてもよい。これにより、磁場を用いることで半導体センサの感度テストを行なうことができる。
【００９５】
図９（Ａ）から（Ｄ）は半導体センサのさらに他の例をそれぞれ示す断面図である。図１及び図５から図８と同じ機能を果たす部分には同じ符号を付している。これらの例においても図１及び図２を参照して説明した例と同じ効果を得ることができる。
【００９６】
（Ａ）に示した例では、図７（Ｄ）に示した例と比較して、第２樹脂部１７ｄの上面に凹部が形成されており、金属部１７ａは第２樹脂部１７ｄの凹部内に形成されている。
金属部１７ａが第２樹脂部１７ｄの上面に形成された凹部内に形成されていることにより、金属部１７ａを形成する際に金属部１７ａの材料として流動性の高いものを用いても、金属部１７ａの形成領域は第２樹脂部１７ｄの凹部により画定されているので、金属部１７ａを所定の領域に形成することができる。
【００９７】
（Ｂ）に示した例では、（Ａ）に示した例と比較して、金属部１７ａ上及び第２樹脂部１７ｄ上に樹脂部１７ｃが形成されており、金属部１７ａは樹脂部１７ｃ及び第２樹脂部１７ｄによって錘部の周辺雰囲気とは遮断されている。これにより、水分の付着等による金属部１７ａの腐食等を防止して、半導体センサの劣化を防ぐことができる。さらに、樹脂部１７ｃにより、金属部１７ａがガラス基板２９に衝突してガラス基板２９及び金属部１７ａが損傷するのを防ぐことができる。
【００９８】
図９（Ａ）及び（Ｂ）に示した例は、図２から図７を参照して説明した製造方法の上記実施例及び参考例と同様にして形成することができる。
【００９９】
（Ｃ）に示した例では、錘配置部１５の周縁部に第３樹脂部１７ｅが枠状に形成されており、第３樹脂部１７ｅ及び錘配置部１５によって形成された凹部に金属部１７ａが形成されている。これにより、金属部１７ａを形成する際に金属部１７ａの材料として流動性の高いものを用いても、金属部１７ａの形成領域は第３樹脂部１７ｅ及び錘配置部１５によって形成された凹部により画定されているので、金属部１７ａを所定の領域に形成することができる。
【０１００】
（Ｄ）に示した例では、（Ｃ）に示した例と比較して、金属部１７ａ上及び第３樹脂部１７ｅ上に樹脂部１７ｃが形成されており、金属部１７ａは樹脂部１７ｃ、第３樹脂部１７ｄ及び錘配置部１５によって錘部の周辺雰囲気とは遮断されている。これにより、金属部１７ａの腐食等を防止して半導体センサの劣化を防ぐことができる。さらに、樹脂部１７ｃにより、金属部１７ａがガラス基板２９に衝突してガラス基板２９及び金属部１７ａが損傷するのを防ぐことができる。
【０１０１】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、寸法、形状、材料、配置、温度等の製造工程の条件などは一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【０１０２】
例えば、金属材料を含む金属ペーストとして銀ペーストの材料に銀を用いたが、金、白金、チタン、銅、ビスマス、ニッケルなどの他の銀も利用することができる。
また、上記の製造方法の実施例では、錘部１７の形成をガラス板２９の貼付け及び切出し前に実施しているが、本発明の製造方法はこれに限定されるものではなく、可撓部１３及び錘配置部１５を形成した後、半導体センサを個片化するための切り出しを実施し、その後、錘部１７を形成し、チップ単位でガラスをはりあわせてもよい。この場合、切出し時の振動による機械的影響や水圧等による錘部１７への影響が軽減されて、可撓部１１の破損を防ぐことができる。
【０１０３】
また、上記の製造方法の実施例では、ＳＯＩ基板３を加熱しながら錘部１７、金属部１７ａ及び樹脂部１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅを形成しているが、本発明の製造方法はこれに限定されるものではない。
液状錘部材料として揮発性が高い溶剤を用いたものを用いるようにすれば、ＳＯＩ基板３を加熱することなく、錘部を形成することができる。例えば、金属部１７ａの形成に関して、図９（Ａ）から（Ｄ）に示すように、金属部１７ａを樹脂部１７ｄ又は１７ｅによって形成された凹部に形成するようにすれば、金属部１７ａ用の金属ペーストとして、揮発性が高い溶剤を媒体とし流動性が高い金属ペーストを用いることができる。
【０１０４】
また、本発明の製造方法で行なうエッチング技術は、ドライエッチング技術であってもよいし、ウエットエッチング技術であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の製造方法の参考例により製造した半導体センサの一例を示す概略構成図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＡ−Ａ’位置での断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＢ−Ｂ’位置での断面図である。
【図２】製造方法の参考例を説明するための工程断面図である。
【図３】同参考例及び実施例で用いる製造装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】製造装置の吐出ヘッドの概略構成図であり、（Ａ）は待機状態、（Ｂ）は吐出状態を示す。
【図５】製造方法の他の参考例を説明するための工程断面図であり、（Ｅ）は半導体センサの他の例を示す断面図である。
【図６】製造方法の一実施例を説明するための工程断面図であり、（Ｅ）は半導体センサのさらに他の例を示す断面図である。
【図７】製造方法のさらに他の参考例を説明するための工程断面図であり、（Ｅ）は半導体センサのさらに他の例を示す断面図である。
【図８】本発明の製造方法及び参考例により製造した半導体センサのさらに他の例を示す断面図である。
【図９】本発明の製造方法及び参考例により製造した半導体センサのさらに他の例を示す断面図である。
【図１０】従来の半導体センサの一例を示す概略構成図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＡ−Ａ’位置での断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＢ−Ｂ’位置での断面図である。
【図１１】従来の製造方法の一例を説明するための工程断面図である。