(57)【要約】【課題】表面保護カバーガラスを安定して陽極接合することができるようにする。【解決手段】陽極接合電極端子８は陽極接合電極端子用開口部５ｃを介してウエハ基板１と接触しており、ウエハ基板１を介して内部領域の陽極接合内部電極６ｂと接続されている。陽極接合の際には陽極接合電極端子８からウエハ基板１を介して陽極接合内部電極６ｂに電圧が印加される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面側にピエゾ抵抗体を含む加速度センサー要素が形成されたウエハ基板の表面上に配線下層絶縁膜、配線層及び配線上層絶縁膜が形成された加速度センサー製造用基板において、
前記配線下層絶縁膜は加速度センサー接続用開口部、加速度センサーチップが配置されている内部領域に配置される陽極接合用の内部電極パターンとウエハ基板とを接続する陽極接合内部電極用開口部、及び陽極接合電極端子とウエハ基板とを接続する陽極接合電極端子用開口部を少なくとももつようにパターン化されており、
前記配線層は前記加速度センサー接続用開口部を介して加速度センサー要素に接続された加速度センサー用配線パターンと、前記陽極接合内部電極用開口部を介してウエハ基板に接続された陽極接合内部電極パターンと、該陽極接合内部電極パターンとは前記配線下層絶縁膜上では接続されておらず、前記陽極接合電極端子用開口部を介してウエハ基板と接触しウエハ基板の外周端まで延びる陽極接合電極端子パターンとを少なくとも含み、
前記配線上層絶縁膜はカバーガラスをウエハ基板表面側に陽極接合する際の妨げにならない厚さとなっており、かつ、前記陽極接合電極端子パターンのうち、少なくとも陽極接合装置の端子と接続できる大きさの部分が露出する開口部をもつようにパターン化されていることを特徴とする加速度センサー製造用基板。
【請求項２】
前記陽極接合電極端子用開口部は周辺領域に配置されている請求項１に記載の加速度センサー製造用基板。
【請求項３】
該加速度センサー製造用基板表面には加速度センサーチップの表面保護のためのカバーガラスが陽極接合により接合されている請求項１又は２に記載の加速度センサー製造用基板。
【請求項４】
前記ウエハ基板は、支持層上に絶縁性中間層を介して活性層が形成されたＳＯＩウエハである請求項１から３のいずれか一項に記載の加速度センサー製造用基板。
【請求項５】
以下の工程（Ａ）から（Ｆ）をその順に含む加速度センサー製造用基板の製造方法。
（Ａ）ウエハ基板表面にピエゾ抵抗体が形成され、最上層の配線層、その下の配線下層絶縁膜及び前記配線層上の配線上層絶縁膜はまだ形成されていない段階までの加速度センサー要素を形成する工程、
（Ｂ）前記ウエハ基板表面に前記配線下層絶縁膜を形成する配線下層絶縁膜形成工程、
（Ｃ）前記配線下層絶縁膜にパターン化を施し、加速度センサー接続用開口部、加速度センサーチップが配置されている内部領域に配置される陽極接合用の内部電極パターンとウエハ基板とを接続する陽極接合内部電極用開口部、及び陽極接合電極端子とウエハ基板とを接続する陽極接合電極端子用開口部を少なくとも形成する配線下層絶縁膜パターン化工程、
（Ｃ）前記ウエハ基板表面に金属層を形成する成膜工程、
（Ｄ）前記金属層をパターン化して、前記加速度センサー接続用開口部を介して加速度センサー要素に接続された加速度センサー用配線パターン、前記陽極接合内部電極用開口部を介してウエハ基板に接続された陽極接合内部電極パターン、及び該陽極接合内部電極パターンとは前記配線下層絶縁膜上では接続されておらず、前記陽極接合電極端子用開口部を介してウエハ基板と接触しウエハ基板の外周端まで延びる陽極接合電極端子パターンを少なくとも形成する金属層パターン化工程、
（Ｅ）前記ウエハ基板表面にカバーガラスを前記ウエハ基板表面側に陽極接合する際の妨げにならない厚さに前記配線上層絶縁膜を形成する配線上層絶縁膜形成工程、及び
（Ｆ）前記配線上層絶縁膜をパターン化して、前記陽極接合電極端子パターンのうち、少なくとも陽極接合装置の端子と接続できる大きさの開口部を形成する配線上層絶縁膜パターン化工程。
【請求項６】
前記工程（Ｆ）の後、前記ウエハ基板表面にカバーガラスを置き、前記陽極接合電極端子パターンの露出部に陽極接合装置の端子を接続し、カバーガラスと陽極接合電極端子との間に電圧を印加してカバーガラスをウエハ基板表面側に陽極接合により接合する接合工程を実施する請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
前記ウエハ基板は、支持層上に絶縁性中間層を介して活性層が形成されたＳＯＩウエハである請求項５又は６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記工程（Ｄ）における陽極接合電極端子パターンは、前記加速度センサー用配線パターンを形成する際のフォトリソグラフィー工程に含まれるウエハ周辺露光処理時に作り込む請求項５から７のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項９】
前記工程（Ｄ）における陽極接合電極端子パターンは、前記加速度センサー用配線パターンを形成する際のフォトリソグラフィー工程で加速度センサー用配線パターンと同時に作り込む請求項５から７のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速度センサーを形成する半導体ウエハにセンサーチップの表面保護のためのカバーガラスを陽極接合する前後の加速度センサー製造用基板とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
加速度センサーチップ製造用のウエハ基板としてシリコン基板とＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハが使用されている。
【０００３】
シリコン基板を用いる方法では、シリコン基板上のカバーガラスと接触する部分に金属層を形成し、その金属層を配線から拡散層を介してシリコン基板に導通させ、シリコン基板とカバーガラスとの間に電圧を印加して陽極接合させる（特許文献１，２参照。）。その方法は、陽極接合用の陽極接合電極端子をシリコン基板の裏面側からとることを想定している。
【０００４】
ＳＯＩウエハはウエハ表面側から活性層、中間層及び支持層の順で構成されている。加速度センサーチップ製造用のウエハ基板としてＳＯＩウエハを用いる方法では、中間層が絶縁膜であることから、活性層側の表面保護カバーガラスを陽極接合する際の陽極接合電極端子をウエハ裏面側からとることができないという問題がある。そのため、陽極接合の陽極接合電極端子をウエハ表面側からとる必要があるが、陽極接合電極端子を表面側に形成しようとすると、陽極接合装置側端子との接触面積が十分確保できるような大きさの端子又は端子パターンを加速度センサーチップとは別にウエハ表面に形成する必要がある。
【０００５】
そこで、従来の方法では、ウエハ表面側に露出した陽極接合電極端子を確保するために、カバーガラスの形状はウエハ外周部の一部がウエハを被覆しない形状となっているが、陽極接合装置側端子との接触面積を十分確保するには小さく、安定した陽極接合が実行できないことがある。
【０００６】
提案されている１つの方法は、活性層を支持層よりも径が数ｍｍ小さめに形成されて、中間酸化膜が支持層の表面側の外周部にリング状に露出したＳＯＩウエハを使用するものである。そこでは、ＳＯＩウエハの支持層の裏面側の熱酸化膜を除去し、ＳＯＩウエハ外周部において、活性層側から切削、研磨及びエッチング処理を行って中間酸化膜を除去することにより支持層を露出させた後、活性層側から金属膜を被覆し、活性層と支持層をその金属膜で電気的に接続して陽極接合用の陽極接合電極端子を形成する。このような加工を施すことにより、陽極接合の際に中間酸化膜の破壊を防止することができるとともに、ウエハ両面でガラスとの陽極接合が一括で行えるようになる（特許文献３参照。）。
【特許文献１】特許第３４３３５７０号公報
【特許文献２】特開２０００−２４９７１８号公報
【特許文献３】特許第３５７８０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明第１の目的は、ウエハ基板としてシリコンウエハを使用してもＳＯＩウエハを使用しても、表面保護カバーガラスを安定して陽極接合することができるか、又は表面保護カバーガラスを安定して陽極接合した加速度センサー製造用基板を提供することである。
【０００８】
ＳＯＩウエハを使用する上記提案の方法は、ウエハ両面でガラスとの陽極接合が一括で行えるものの、センサーチップ形成用プロセスに追加して陽極接合電極端子形成用プロセスが必要になる。そのような陽極接合用の電極形成のために基板自体の追加加工はコストの面から好ましくない。
【０００９】
本発明の第２の目的は、本発明の加速度センサー製造用基板を製造する工程を簡素化するとともに、陽極接合装置側端子と接触しやすくするために、すなわち、接触面積が十分確保できるようにするために、陽極接合装置側端子にあった大きさの陽極接合電極端子を形成することができるようにし、さらにその陽極接合電極端子をセンサーチップ内の陽極接合用パターンとも導通するようにして強固な陽極接合を形成できるようにする製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の目的を達成するための本発明の加速度センサー製造用基板は、表面側にピエゾ抵抗体を含む加速度センサー要素が形成されたウエハ基板の表面上に配線下層絶縁膜、配線層及び配線上層絶縁膜が形成された加速度センサー製造用基板であって、前記配線下層絶縁膜は加速度センサー接続用開口部、加速度センサーチップが配置されている内部領域に配置される陽極接合用の内部電極パターンとウエハ基板とを接続する陽極接合内部電極用開口部、及び陽極接合電極端子とウエハ基板とを接続する陽極接合電極端子用開口部を少なくとももつようにパターン化されており、前記配線層は前記加速度センサー接続用開口部を介して加速度センサー要素に接続された加速度センサー用配線パターンと、前記陽極接合内部電極用開口部を介してウエハ基板に接続された陽極接合内部電極パターンと、該陽極接合内部電極パターンとは前記配線下層絶縁膜上では接続されておらず、前記陽極接合電極端子用開口部を介してウエハ基板と接触しウエハ基板の外周端まで延びる陽極接合電極端子パターンとを少なくとも含み、前記配線上層絶縁膜はカバーガラスをウエハ基板表面側に陽極接合する際の妨げにならない厚さとなっており、かつ、前記陽極接合電極端子パターンのうち、少なくとも陽極接合装置の端子と接続できる大きさの部分が露出する開口部をもつようにパターン化されていることを特徴とする。
【００１１】
陽極接合電極端子は陽極接合電極端子用開口部を介してウエハ基板と接触しており、ウエハ基板を介して内部領域の陽極接合内部電極と接続されている。陽極接合の際には陽極接合電極端子からウエハ基板を介して陽極接合内部電極に電圧が印加される。
【００１２】
陽極接合電極端子用開口部は周辺領域に配置されている。ウエハ基板の外周部で加速度センサーチップが形成されていない領域を周辺領域と呼ぶ。
【００１３】
本発明の加速度センサー製造用基板は、その表面に加速度センサーチップの表面保護のためのカバーガラスが陽極接合により接合されているものも含む。
ウエハ基板は、シリコン基板とすることもできるが、本発明の特徴がより効果的に発揮されるのはＳＯＩウエハである。ＳＯＩウエハは、支持層上に絶縁性中間層を介して活性層が形成されたものである。
【００１４】
第２の目的を達成するための本発明の製造方法は、以下の工程（Ａ）から（Ｆ）をその順に含む。
（Ａ）ウエハ基板表面にピエゾ抵抗体が形成され、最上層の配線層、その下の配線下層絶縁膜及び前記配線層上の配線上層絶縁膜はまだ形成されていない段階までの加速度センサー要素を形成する工程、
（Ｂ）前記ウエハ基板表面に前記配線下層絶縁膜を形成する配線下層絶縁膜形成工程、
（Ｃ）前記配線下層絶縁膜にパターン化を施し、加速度センサー接続用開口部、加速度センサーチップが配置されている内部領域に配置される陽極接合用の内部電極パターンとウエハ基板とを接続する陽極接合内部電極用開口部、及び陽極接合電極端子とウエハ基板とを接続する陽極接合電極端子用開口部を少なくとも形成する配線下層絶縁膜パターン化工程、
（Ｃ）前記ウエハ基板表面に金属層を形成する成膜工程、
（Ｄ）前記金属層をパターン化して、前記加速度センサー接続用開口部を介して加速度センサー要素に接続された加速度センサー用配線パターン、前記陽極接合内部電極用開口部を介してウエハ基板に接続された陽極接合内部電極パターン、及び該陽極接合内部電極パターンとは前記配線下層絶縁膜上では接続されておらず、前記陽極接合電極端子用開口部を介してウエハ基板と接触しウエハ基板の外周端まで延びる陽極接合電極端子パターンを少なくとも形成する金属層パターン化工程、
（Ｅ）前記ウエハ基板表面にカバーガラスを前記ウエハ基板表面側に陽極接合する際の妨げにならない厚さに前記配線上層絶縁膜を形成する配線上層絶縁膜形成工程、及び
（Ｆ）前記配線上層絶縁膜をパターン化して、前記陽極接合電極端子パターンのうち、少なくとも陽極接合装置の端子と接続できる大きさの開口部を形成する配線上層絶縁膜パターン化工程。
【００１５】
工程（Ｄ）において、陽極接合電極端子パターンは、加速度センサー用配線パターンを形成する際のフォトリソグラフィー工程に含まれるウエハ周辺露光処理時に作り込むか、又は加速度センサー用配線パターンを形成する際のフォトリソグラフィー工程で加速度センサー用配線パターンと同時に作り込むことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の加速度センサー製造用基板は、陽極接合電極端子用開口部を介してウエハ基板と接触しウエハ基板の外周端まで延びる陽極接合電極端子パターンを備え、陽極接合電極端子パターン上に形成される配線上層絶縁膜が陽極接合電極端子パターンのうち少なくとも陽極接合装置の端子と接続できる大きさの開口部をもっているので、陽極接合電極端子パターンがウエハ基板の外周部に配置されることになり、陽極接合電極端子パターンの大きさや位置を陽極接合装置側端子と十分な接触面積をもって接続することができるように設定することができ、陽極接合の安定性が増す。
【００１７】
陽極接合電極端子は陽極接合電極端子用開口部を介してウエハ基板と接触し、ウエハ基板を介して陽極接合内部電極と接続されるので、裏面側から陽極接合用の電圧を印加できないＳＯＩ基板にも適用することができる。
【００１８】
また、陽極接合電極端子と陽極接合内部電極とは直接に接続されていないので、チップ間のダイシングラインに配線金属を残す構造にしたりする必要がなく、ダイシング時にダイサーの刃に配線金属膜が付着することによる切断性の低下等の不具合を減らすことができる。
【００１９】
本発明の製造方法では、陽極接合電極端子パターンは加速度センサー用配線パターンと同じ金属層により形成されるので、加速度センサー製造用基板を製造する工程が簡素化され、コストアップや製造工期延長を防止できる。
【００２０】
陽極接合電極端子パターンがウエハ基板の外周部に配置されることから、陽極接合電極端子の大きさや位置を周辺露光技術、マスクレイアウト及びパターンレイアウトの組合せにより変更するのが容易であり、カバーガラスの形状の制約を受けにくい。
【００２１】
また、陽極接合電極端子は外周部に部分的に形成されるため、エッチング時にエッチング装置のクランプ等がレジストと接触することにより異物が発生するといった不具合を回避できる。
【００２２】
陽極接合電極端子パターンを、加速度センサー用配線パターンを形成する際のフォトリソグラフィー工程に含まれるウエハ周辺露光処理時に作り込むようにすれば、周辺露光装置のレシピ設定により、ｍｍ単位の精度で、陽極接合電極端子の形状や配置位置を自由に設定できる。
【００２３】
また、陽極接合電極端子パターンを、加速度センサー用配線パターンを形成する際のフォトリソグラフィー工程で加速度センサー用配線パターンと同時に作り込むようにすれば、マスクのレイアウトの設定により、周辺露光よりも更に精度が良く、μｍ単位の精度で陽極接合電極端子の形状や配置位置を設定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（基板の実施例１）
図３（Ａ）と（Ｂ）に一実施例の加速度センサー製造用基板を示す。
ウエハ基板１はシリコン基板であってもよく、ＳＯＩ基板であってもよいが、ここではＳＯＩ基板を用いるものとする。ウエハ基板１の表面側にピエゾ抵抗体３を含む加速度センサー要素が形成されている。ウエハ基板１の表面上には配線下層絶縁膜４、配線層６及び配線上層絶縁膜１１が形成されている。
【００２５】
ウエハ基板１は周辺領域（ｃ）とそれより内側の内部領域（ａ）に大別される。内部領域のうち、（ｂ）として示される領域は周辺領域（ｃ）に形成される陽極接合電極端子パターン６ｃが延在している領域で、その領域（ｂ）にもピエゾ抵抗体３ａが形成されているが、このピエゾ抵抗体３ａは加速度センサー要素としては働かないため、領域（ｂ）はダミー領域であって、内部領域には含めない。
【００２６】
配線下層絶縁膜４には加速度センサー接続用開口部５ａ、内部領域に配置される陽極接合用の内部電極パターン６ｂとウエハ基板１とを接続する陽極接合内部電極用開口部５ｂ、及び陽極接合電極端子８とウエハ基板１とを接続する陽極接合電極端子用開口部５ｃをもつようにパターン化されている。
【００２７】
配線層６は加速度センサー接続用開口部５ａを介して加速度センサー要素に接続された加速度センサー用配線パターン６ａと、陽極接合内部電極用開口部５ｂを介してウエハ基板１に接続された陽極接合内部電極パターン６ｂと、陽極接合内部電極パターン６ｂとは配線下層絶縁膜４上では接続されておらず、陽極接合電極端子用開口部５ｃを介してウエハ基板１と接触しウエハ基板１の外周端まで延びる陽極接合電極端子パターン６ｃとを含んでいる。陽極接合電極端子用開口部５ｃは周辺領域（ｃ）よりも内側の領域（ｂ）に配置されている。
【００２８】
配線上層絶縁膜１１はカバーガラス２２をウエハ基板表面側に陽極接合する際の妨げにならない厚さとなっており、その厚さは例えば１.０〜１.５μｍである。また、配線上層絶縁膜１１は陽極接合電極端子パターン６ｃのうち、少なくとも陽極接合装置の端子と接続できる大きさが露出する開口部をもつようにパターン化されている。配線上層絶縁膜１１のその開口部に露出した部分の配線層６が陽極接合電極端子８となる。
【００２９】
配線上層絶縁膜１１の周辺開口部の内側の境界が符号１２で示されており、その周辺開口部の幅がウエハ外周部で均一となっている。しかし、配線上層絶縁膜１１の周辺開口部の幅は、図４に示されているように、陽極接合電極端子８の近傍で広く、それ以外の周辺部ではそれよりも狭くなっているようにすることもできる。１７はその周辺開口部の内側の境界を示している。このように周辺露光幅が陽極接合電極端子８の近傍で広くすることにより、陽極接合装置の端子との接続が容易になる。
【００３０】
この実施例は、加速度センサーチップの表面保護のためのカバーガラス２２が接合されていない状態の加速度センサー製造用基板を示しているが、カバーガラス２２が陽極接合により接合されている加速度センサー製造用基板も本発明の実施例として含まれる。
【００３１】
（製造方法の実施例１）
基板の実施例１を製造する方法の第１の実施例を図１から図３を参照して説明する。図１から図３において、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はそれぞれのＡ−Ａ' 線位置での断面図である。
【００３２】
この実施例の製造方法は、配線金属膜成膜前にウエハ外周部の配線下層絶縁膜を除去しておく必要のない実施例であり、配線下層絶縁膜とその上の金属膜のパターン化のためのリソグラフィーとして逐次露光処理及び周辺露光処理を用いる方法である。また、ウエハ上の配線パターンのあるショット数を配線下層絶縁膜開口パターンのあるショット数より少なくする必要のある実施例でもある。
【００３３】
（１）配線下層絶縁膜のパターン化（図１（Ａ），（Ｂ））
ウエハ基板１の表面にピエゾ抵抗体３を形成する。ここまでの工程は既知の方法により実行する。
【００３４】
その後、配線下層絶縁膜４を成膜する。配線下層絶縁膜４としては、ＢＰＳＧ膜やＳＯＧ膜などを０.５〜１.０μｍの厚さに堆積する。その配線下層絶縁膜４上にレジスト層を形成し、そのレジスト層にフォトリソグラフィー技術によりパターン化を施す。そのパターン化のための露光は、ショットあたり３チップ×３チップとなるレチクルを用いて縮小投影露光による逐次露光を行う。符号２として示されるのは、１ショットで露光された３チップ×３チップを示している。その際、ウエハ外周部を周辺露光処理しておく必要はない。ハッチングが施されている領域は露光されなかった領域である。露光の後、現像処理とリンス処理を行ってレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクとして配線下層絶縁膜４をエッチングすることにより、配線下層絶縁膜４に加速度センサー接続用開口部５ａ、加速度センサーチップが配置されている内部領域に配置される陽極接合用の内部電極パターンとウエハ基板１とを接続する陽極接合内部電極用開口部５ｂ、及び陽極接合電極端子とウエハ基板１とを接続する陽極接合電極端子用開口部５ｃを形成する。チップ間の境界領域は個別の加速度センサーチップに分離する際のダイシングラインとなる領域である。そのダイシングラインとなる境界領域の配線下層絶縁膜４もこのパターン化の工程で除去しておく。
【００３５】
（２）配線パターン形成（図２（Ａ），（Ｂ））
スパッタリング法などのＰＶＤ技術により、配線用金属膜をウエハ基板１の表面全面に成膜する。配線用金属膜としては、Ａｌ−Ｓｉ合金膜やＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜などを０.５〜１.０μｍの厚さに堆積する。
【００３６】
その後、その金属膜上にレジスト層を形成し、そのレジスト層にフォトリソグラフィー技術によりパターン化を施す。そのパターン化のための露光としても、ショットあたり３チップ×３チップとなるレチクルを用いて縮小投影露光による逐次露光を行う。この露光では、最終的に陽極接合電極となる部分が前記の開口工程で開口させた陽極接合電極端子用開口部５ｃを経てウエハ基板１と導通する構造となるようにするために、ウエハ外周部の加速度センサー接続用開口部５ａがある数箇所（数ショット）（図２（Ａ）でハッチングを施した部分）においてはセンサーチップ配線パターンを露光しないようにする。こうすることで、配線下層絶縁膜４の開口５ｃがウエハ基板１への接続箇所となる。また、陽極接合時のウエハ基板１の接合電極面積が大きくなり、接合強度の向上も見込めるが、その箇所（ショット）（図２（Ａ）でハッチングを施した部分）数を増やし過ぎるとウエハ基板１枚あたりの有効チップ数が減少するので、適切な箇所（ショット）数を選択する必要がある。
【００３７】
その後、ウエハ外周部を周辺露光処理する。露光幅は、陽極接合装置側の端子が接続可能な幅とし、陽極接合電極端子となる部分８は露光せず、それ以外のウエハ外周部を露光する。図２（Ａ）で符号９として示される境界は、周辺露光された周辺領域の最も内側を示している。陽極接合電極端子となる位置は、カバーガラスの形状と陽極接合装置からの電極の取り易さを考慮して決定する。また、陽極接合電極端子となる部分８には現像後にフォトレジストが残ることになるので、配線金属膜のエッチング及びフォトレジストの除去が完了するまでの間で、エッチングの際にクランプ等が接触して異物の発生等の不具合発生が懸念される場合には、そのクランプ等と接触しない位置に陽極接合電極端子６ｃを形成するように周辺露光する。図２（Ａ）で符号１０として示される部分はエッチングの際のクランプとの接触部である。
【００３８】
その後、現像処理、エッチング技術による配線パターン６を形成する。これにより、加速度センサー接続用開口部５ａを介して加速度センサー要素に接続された加速度センサー用配線パターン６ａと、陽極接合内部電極用開口部５ｂを介してウエハ基板１に接続された陽極接合内部電極パターン６ｂと、陽極接合内部電極パターン６ｂとは配線下層絶縁膜４上では接続されておらず、陽極接合電極端子用開口部５ｃを介してウエハ基板１と接触しウエハ基板１の外周端まで延びる陽極接合電極端子パターン６ｃとを含む配線パターン６が形成される。また、この配線金属膜のパターン化工程では、ダイシングラインとなる境界領域の配線金属膜も除去しておく。
【００３９】
図２（Ａ）の例は、陽極接合電極端子６ｃがオリフラ（ウエハ基板の周辺の平坦に切りかかれた部分）を下に見て、ウエハ基板１の右側に形成された例を示しているが、特にこの例に限定されるものではない。
【００４０】
（３）配線上層絶縁膜パターンの開口（図３（Ａ），（Ｂ））
配線上層絶縁膜１１として、配線パターン６形成後のウエハ基板全面にウエハとガラスを陽極接合する上で支障のない薄い酸化膜を熱処理又はＣＶＤ技術により成膜する。配線上層絶縁膜１１としては、ＳｉＯ2膜などを１.０〜１.５μｍの厚さに堆積する。
【００４１】
その後、配線上層絶縁膜１１上にレジスト層を形成し、そのレジスト層にフォトリソグラフィー技術によりパターン化を施す。そのパターン化のための露光としてレチクルを用いセンサーチップ部パターンを縮小投影露光により逐次露光する。ここでは、内部領域のチップ間のダイシングラインとなる境界領域の配線上層絶縁膜１１もこのパターン化の工程で除去する。この工程では、配線パターン形成時に露光しなかった箇所（ショット）（図３（Ａ）でハッチングを施した部分）は露光してもしなくてもよい。
【００４２】
その後、ウエハ外周部を周辺露光処理する。露光幅は、配線パターン６ｃの外周部が露出して陽極接合電極端子８となる幅であり、陽極接合装置側の端子が接続可能な幅とする。露光箇所は、陽極接合電極端子８を形成する部分の近傍のみでもよいし、ウエハ基板１の外周部全体でもよい。ただし、露光しなかった部分には現像後にレジストが残るので、エッチングの際のウエハ外周部でのクランプとの接触部１３にレジストが残るのを避けるためには、ウエハ外周部全体を露光した方がよい。ウエハ外周部全体を露光する場合には、陽極接合電極端子８以外においては酸化膜エッチング後に下地の配線金属膜が露出しないような露光幅にした方が、酸化膜エッチングの際に下地配線金属膜がエッチングガスに曝されることにより生成する生成物（フリル）をウエハ外周部から発生させることを防止できる。また、周辺露光において、陽極接合電極端子８付近とそれ以外の部分の露光幅を同一にする必要はない。
【００４３】
現像処理によるレジストパターンの形成と、そのレジストパターンをマスクとして酸化膜のエッチングによるパターン開口処理を行い、配線パターン６ｃの外周部を露出させて陽極接合電極端子８とする。
【００４４】
ここでは、周辺露光幅の内側の境界が符号１２で示されているように、周辺露光幅がウエハ外周部で均一とした例を示している。
それに対し、図４に示した形態は、周辺露光幅が陽極接合電極端子８の近傍で広く、それ以外の周辺部ではそれよりも狭くなっている例を示している。１７はその周辺露光幅の内側の境界を示している。このように周辺露光幅が陽極接合電極端子８の近傍で広くすることにより、陽極接合装置の端子との接続が容易になる。
【００４５】
（製造方法の実施例２）
基板の実施例１を製造する方法の第２の一実施例を図５から図７を参照して説明する。
この実施例の製造方法も配線金属膜成膜前にウエハ外周部の配線下層絶縁膜を除去しておく必要のない実施例であるが、この実施例では配線下層絶縁膜とその上の金属膜のパターン化のためのリソグラフィーとして一括露光処理を行い、周辺露光処理は行わない方法である。また、製造方法の第１の実施例と同様に、ウエハ上の配線パターンのあるショット数を配線下層絶縁膜開口パターンのあるショット数より少なくする必要のある実施例でもある。
【００４６】
（１）配線下層絶縁膜のパターン化（図５）
製造方法の第１の実施例と同様に、ウエハ基板１の表面にピエゾ抵抗体を形成し、その後、配線下層絶縁膜を成膜する。
【００４７】
その配線下層絶縁膜上にレジスト層を形成し、そのレジスト層にフォトリソグラフィー技術によりパターン化を施す。そのパターン化のための露光として、センサーチップパターンをマスクで一括露光する。
【００４８】
その後、現像処理、エッチング技術によるパターン開口処理を行う。図５はその配線下層絶縁膜をパターン化した状態を示したものであり、符号１４で示される四角の領域の１つ１つが最終的にセンサーチップとなる領域を示している。図５のＡ−Ａ' に示した部分の断面形状は、製造方法の実施例１の図１（Ｂ）と同様となる。
【００４９】
（２）配線パターン形成（図６）
スパッタリング法などのＰＶＤ技術により、配線用金属膜をウエハ基板１の表面全面に成膜する。
【００５０】
その後、その金属膜上にレジスト層を形成し、そのレジスト層にフォトリソグラフィー技術によりパターン化を施す。そのパターン化のための露光としても、センサーチップパターンをマスクで一括露光する。符号１６で示される境界は、陽極接合電極端子８以外の配線パターンが存在しない周辺領域と、配線パターンが形成される内部領域との境界を示している。ウエハ外周部のセンサーチップ開口パターンがある数箇所（数チップ１５）においては最終的に陽極接合電極となる部分が前記の開口工程で開口させたセンサーチップ開口パターンを経てウエハ基板と導通する構造となるようにするために、センサーチップ配線パターンではなく、金属膜がそれらのチップの全面に残る配線パターンとなるようにレイアウトされたマスクを用いる。このようにすることで、配線下層絶縁膜開口パターンがウエハ基板１への接続箇所となる。また、陽極接合時のウエハ基板１側の接合電極面積が大きくなり、接合強度の向上も見込めるが、その箇所（チップ）数を増やし過ぎるとウエハ１枚あたりの有効チップ数が減少するので、適切な箇所（チップ）数を選択する必要がある。また、そのマスク上には、ウエハ外周部で陽極接合電極端子８となるパターンをレイアウトしておく。その陽極接合電極端子８となるパターンの幅は、陽極接合装置側の端子が接続可能な幅とする。マスク上で電極部端子をレイアウトする位置は、カバーガラスの形状及び陽極接合装置からの電極の取り易さを考慮して決定する。
【００５１】
また、陽極接合電極端子となる部分には現像後にフォトレジストが残ることになるので、配線金属膜のエッチング及びフォトレジストの除去が完了するまでの間で、ウエハ周辺部にクランプ等が接触し異物の発生等の不具合発生が懸念される場合は、そのクランプ等の位置も考慮し、それに接触しない位置に陽極接合電極端子パターンをレイアウトしておく。
【００５２】
その後、現像処理とエッチング技術による配線パターン形成処理を行う。図６は配線パターン形成後の状態を示したものである。図６のＡ−Ａ' 線位置での断面図は、図２（Ｂ）と同様になる。
【００５３】
ここでも製造方法の第１の実施例と同様に、オリフラを下に見て陽極接合電極端子８を、ウエハ基板１の右側に形成した例を示すが、これに限定されるものではない。
【００５４】
（３）配線上層絶縁膜パターンの開口（図７）
製造方法の第１の実施例と同様に、配線上層絶縁膜として、配線パターン形成後のウエハ基板全面にウエハとガラスを陽極接合する上で支障のない薄い酸化膜を熱処理又はＣＶＤ技術により成膜する。
【００５５】
その後、配線上層絶縁膜７上にレジスト層を形成し、そのレジスト層にフォトリソグラフィー技術によりパターン化を施す。そのパターン化のための露光としてセンサーチップ部パターンをマスクで一括露光する。このとき、ウエハ基板１の外周部において、酸化膜の開口後に配線パターンの陽極接合電極端子が陽極接合装置側の端子と接続可能な幅で露出するようにレイアウトされたマスクを用いる。その後、現像処理によるレジストパターンの形成と、そのレジストパターンをマスクとして酸化膜のエッチングによるパターン開口処理を行う。図７はエッチングの状態を示したものであり、図７のＡ−Ａ' 線位置での断面形状は図３（Ｂ）と同様になる。
【００５６】
ここでも、周辺領域の内側の境界が符号１２で示されているように、周辺露光幅がウエハ外周部で均一とした例を示しているが、図４に示されているように、周辺領域幅が陽極接合電極端子８の近傍で広く、それ以外の周辺部ではそれよりも狭くなっているようにしてもよい。陽極接合電極端子８の部分とそれ以外で周辺領域の幅を異ならせる場合は、図４に示したような形態となるマスクを用いる。
【００５７】
（基板の実施例２）
図１０（Ａ）から（Ｃ）に他の実施例の加速度センサー製造用基板の陽極接合電極端子部分を示す。（Ａ）はその部分の平面図、（Ｂ）はそのＡ−Ａ' 線位置での断面図、（Ｃ）はそのＢ−Ｂ' 線位置での断面図を示す。
【００５８】
ウエハ基板１はシリコン基板であってもよく、ＳＯＩ基板であってもよいが、この実施例でもＳＯＩ基板を用いるものとする。ウエハ基板１の表面側にピエゾ抵抗体を含む加速度センサー要素が形成されている。ウエハ基板１の表面上には配線下層絶縁膜４、配線層６及び配線上層絶縁膜１１が形成されている。
【００５９】
配線下層絶縁膜４には加速度センサー接続用開口部（図示略）、内部領域に配置される陽極接合用の内部電極パターンとウエハ基板１とを接続する陽極接合内部電極用開口部（図示略）、及び周辺領域において陽極接合電極端子８又は陽極接合電極とウエハ基板１とを接続する陽極接合電極用開口部５ｄをもつようにパターン化されている。
【００６０】
配線層６は加速度センサー接続用開口部を介して加速度センサー要素に接続された加速度センサー用配線パターン（図示略）と、陽極接合内部電極用開口部を介してウエハ基板１に接続された陽極接合内部電極パターン（図示略）と、陽極接合内部電極パターンとは配線下層絶縁膜４上では接続されておらず、陽極接合電極用開口部５ｄを介してウエハ基板１と接触しウエハ基板１の外周端まで延びる陽極接合電極端子パターン６ｃとを含んでいる。
【００６１】
配線上層絶縁膜１１はカバーガラスをウエハ基板表面側に陽極接合する際の妨げにならない厚さとなっている。配線上層絶縁膜１１は陽極接合電極端子パターン６ｃのうち、少なくとも陽極接合装置の端子と接続できる大きさが露出する開口部をもつようにパターン化されている。配線上層絶縁膜１１のその開口部に露出した部分の配線層６が陽極接合電極端子８となる。
【００６２】
この実施例は、加速度センサーチップの表面保護のためのカバーガラスが接合されていない状態の加速度センサー製造用基板を示しているが、カバーガラスが陽極接合により接合されている加速度センサー製造用基板も本発明の実施例として含まれる。
【００６３】
（製造方法の実施例３）
基板の実施例２を製造する方法の一実施例を実施例３として図８から図１０を参照して説明する。図８から図１０において、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はそれぞれのＡ−Ａ' 線位置での断面図、（Ｃ）はそれぞれのＢ−Ｂ' 線位置での断面図である。
【００６４】
この実施例３は、配線金属膜成膜前にウエハ外周部の配線下層絶縁膜を除去しておく実施例であり、配線下層絶縁膜とその上の金属膜のパターン化のためのリソグラフィーとして逐次露光処理及び周辺露光処理を用いる方法である。また、ウエハ上の配線パターンのあるショット数を配線下層絶縁膜開口パターンのあるショット数より少なくする必要のない実施例である。
【００６５】
（１）配線下層絶縁膜パターンの開口（図８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ））
製造方法の第１の実施例と同様に、ウエハ基板１にピエゾ抵抗体を形成し、その後、配線下層絶縁膜４を成膜する。
【００６６】
その配線下層絶縁膜４上にレジスト層を形成し、そのレジスト層にフォトリソグラフィー技術によりパターン化を施す。そのパターン化のための露光として、レチクルを用い縮小投影露光法により逐次露光処理する。
【００６７】
その後、ウエハ外周部を周辺露光処理する。露光幅は、配線用の金属膜成膜後にその金属膜とウエハ基板との接触がウエハ外周部で十分にとれる幅とする。符号１８で示される境界がそのウエハ外周部の内側の境界である。
【００６８】
その後、現像処理、エッチング技術によるパターン開口処理を行う。その状態の陽極接合電極端子形成部付近の平面図が図８（Ａ）である。この図は、左側をウエハ中心方向、右側をウエハ外周方向とした図である。
【００６９】
（２）配線パターン形成（図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ））
スパッタリング法などのＰＶＤ技術により、配線用の金属膜をウエハ基板表面全面に成膜する。
【００７０】
その後、その金属膜上にレジスト層を形成し、そのレジスト層にフォトリソグラフィー技術によりパターン化を施す。そのパターン化のための露光として、センサーチップパターンを、レチクルを用い縮小投影露光により逐次露光処理する。
【００７１】
その後、陽極接合電極端子となる部分以外のウエハ外周部を周辺露光処理する。配線パターンエッチング後に配線金属膜とウエハ表面基板との接触がウエハ周辺部で十分にとれる状態となるように、陽極接合電極端子となる部分以外の周辺露光幅は配線下層絶縁膜開口工程での周辺露光幅より狭く設定する。陽極接合電極端子となる位置は、カバーガラスの形状と陽極接合装置からの電極の取り易さを考慮して決定する。また、陽極接合電極端子となる部分には現像後にフォトレジストが残ることになるので、配線金属膜のエッチング及びフォトレジストの除去が完了するまでの間で、ウエハ外周部にクランプ等が接触して異物の発生等の不具合発生が懸念される場合は、そのクランプ等の位置も考慮し、それに接触しない位置に陽極接合電極端子を形成するように周辺露光する。
【００７２】
その後、現像処理を行ってレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクにして配線金属膜をエッチングすることにより配線パターン形成処理を行う。その状態の陽極接合電極端子形成部付近の平面図が図９（Ａ）に示されたものである。
【００７３】
（３）配線上層絶縁膜パターンの開口（図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ））
熱処理又はＣＶＤ技術により、配線パターン形成後のウエハ全面にウエハとガラスを陽極接合する上で支障のない薄い酸化膜１１を形成する。
【００７４】
その後、配線上層絶縁膜１１上にレジスト層を形成し、そのレジスト層にフォトリソグラフィー技術によりパターン化を施す。そのパターン化のための露光としてレチクルを用いセンサーチップ部パターンを縮小投影露光により逐次露光する。
【００７５】
その後、ウエハ基板１の外周部を周辺露光処理する。露光幅は、配線パターンの陽極接合電極端子８が露出し、陽極接合装置側の端子が接続可能な幅とする。露光箇所は、陽極接合電極端子８付近のみでもよいし、ウエハ基板１の外周部全体でもよい。ただし、露光しなかった部分には現像後にレジストが残るので、エッチングの際のウエハ外周部でのクランプとの接触部にレジストが残るのを避けるためには、ウエハ外周部全体を露光した方がよい。ウエハ基板１の外周部全体を露光する場合には、陽極接合電極端子８以外においては酸化膜エッチング後に下地の配線金属膜が露出しないような露光幅にした方が、酸化膜エッチングの際に下地配線金属膜がエッチングガスに曝されることにより生成する生成物（フリル）をウエハ外周部から発生させることを防止できる。また、周辺露光において、陽極接合電極端子８付近とそれ以外の部分の露光幅を同一にする必要はない。
【００７６】
その後、現像処理、エッチング技術によるパターン開口処理を行い、配線パターン６ｃの外周部を露出させて陽極接合電極端子８とする。ここでは、周辺露光幅がウエハ外周部で均一とした例を示している。符号１２で示される境界は周辺露光された領域の内側の境界を示している。
【００７７】
それに対し、図１１に示した形態は、周辺露光幅が陽極接合電極端子８の近傍で広く、それ以外の周辺部ではそれよりも狭くなっている例を示している。１７はその周辺露光幅の内側の境界を示している。
【００７８】
（製造方法の実施例４）
基板の実施例２を製造する方法の他の実施例を実施例４として説明する。参照する図面は第３の実施例と同じ図８から図１０である。
【００７９】
この実施例４も配線金属膜成膜前にウエハ外周部の配線下層絶縁膜を除去しておく実施例であるが、配線下層絶縁膜とその上の金属膜のパターン化のためのリソグラフィーとしてマスクパターンを用いて一括露光する方法である。また、ウエハ上の配線パターンのあるショット数を配線下層絶縁膜開口パターンのあるショット数より少なくする必要のない実施例である。
【００８０】
（１）配線下層絶縁膜パターンの開口（図８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ））
製造方法の第１の実施例と同様に、ウエハ基板１にピエゾ抵抗体を形成し、その後、配線下層絶縁膜４を成膜する。
【００８１】
その配線下層絶縁膜４上にレジスト層を形成し、そのレジスト層にフォトリソグラフィー技術によりパターン化を施す。そのパターン化のための露光として、センサーチップパターンをマスクで一括露光する。このとき、ウエハ外周部において配線金属膜成膜後にウエハ表面基板との接触が十分にとれる幅の開口部が形成できるようにレイアウトされたマスクを用いる。
その後、現像処理、エッチング技術によるパターン開口処理を行う。
【００８２】
（２）配線パターン形成（図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ））
スパッタリング法などのＰＶＤ技術により、配線用の金属膜をウエハ基板表面全面に成膜する。
【００８３】
その後、フォトリソグラフィー技術により、配線パターンを一括露光する。この時、ウエハ外周部において配線金属膜とウエハ表面基板との接触が十分にとれるように、現像後にウエハ外周部の配線下層絶縁膜の開口部より外側にレジストが残るようにレイアウトされたマスクを用いる。配線下層絶縁膜の開口部より外側にレジストが残る領域の幅は、現像後にフォトレジストが残るので、配線金属膜のエッチング及びフォトレジストの除去が完了するまでの間で、ウエハ外周部にクランプ等が接触して異物等の不具合発生が懸念される場合は、そのクランプ等の位置も考慮してそれに接触しないようにレイアウトする。
【００８４】
その後、現像処理を行ってレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクにして配線金属膜をエッチングすることにより配線パターン形成処理を行う。その状態の陽極接合電極端子形成部付近の平面図が図９（Ａ）に示されたものである。
【００８５】
（３）配線上層絶縁膜パターンの開口（図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ））
熱処理又はＣＶＤ技術により、配線パターン形成後のウエハ全面にウエハとガラスを陽極接合する上で支障のない薄い酸化膜１１を形成する。
【００８６】
その後、フォトリソグラフィー技術により、配線上層絶縁膜の開口パターンを一括露光する。このとき、配線金属膜が露出し、陽極接合装置側の端子が接続可能な幅が確保できるように、電極端となる箇所が酸化膜のエッチング後に露出するようにレイアウトされたマスクを用いる。また、電極端以外の外周部のレイアウトは、外周部のレジストのない領域が狭くなることによる不具合、例えば現像後にレジストが残ることによりウエハ外周部のクランプ等との接触による不具合、と外周部の配線金属膜が露出する領域が広くなることによる不具合、例えば酸化膜をエッチングした際に下地配線金属膜がエッチングガスに曝させることで生成する生成物（フリル）がウエハ外周部で発生することによる不具合、を加味し適切なものとする。
【００８７】
その後、現像処理、エッチング技術によるパターン開口処理を行う。その状態の平面図が図１０（Ａ）に示されたものである。
【００８８】
この実施例でも、周辺露光幅がウエハ外周部で均一であってもよく、図１１に示されるように周辺露光幅が陽極接合電極端子８の近傍で広く、それ以外の周辺部ではそれよりも狭くなっているようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】製造方法の第１の実施例における配線下層絶縁膜のパターン化工程を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はそのＡ−Ａ' 線位置での断面図である。
【図２】同実施例における配線パターン形成工程を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はそのＡ−Ａ' 線位置での断面図である。
【図３】同実施例における配線上層絶縁膜パターンの開口工程を示す図であるとともに、加速度センサー製造用基板の一実施例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はそのＡ−Ａ' 線位置での断面図である。
【図４】加速度センサー製造用基板の他の実施例における陽極接合電極端子付近を示す部分平面図である。
【図５】製造方法の第２の実施例における配線下層絶縁膜のパターン化工程を示す平面図である。
【図６】同実施例における配線パターン形成工程を示す平面図である。
【図７】同実施例における配線上層絶縁膜パターンの開口工程を示す平面図である。
【図８】製造方法の第３の実施例における配線下層絶縁膜のパターン化工程を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はそのＡ−Ａ' 線位置での断面図、（Ｃ）はそのＢ−Ｂ' 線位置での断面図である。
【図９】同実施例における配線パターン形成工程を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はそのＡ−Ａ' 線位置での断面図、（Ｃ）はそのＢ−Ｂ' 線位置での断面図である。
【図１０】同実施例における配線上層絶縁膜パターンの開口工程を示す図であるとともに、加速度センサー製造用基板のさらに他の実施例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はそのＡ−Ａ' 線位置での断面図、（Ｃ）はそのＢ−Ｂ' 線位置での断面図である。
【図１１】加速度センサー製造用基板のさらに他の実施例における陽極接合電極端子付近を示す部分平面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１      ウエハ基板
２      ピエゾ抵抗体
４      配線下層絶縁膜
６      配線層
５ａ    加速度センサー接続用開口部
５ｂ    陽極接合内部電極用開口部
５ｃ    陽極接合電極端子用開口部
６ａ    加速度センサー用配線パターン
６ｂ    陽極接合内部電極パターン
６ｃ    陽極接合電極端子パターン
８      陽極接合電極端子
１１      配線上層絶縁膜
１２，１７    周辺開口部の内側の境界
【図１】
2008098417.tif 000003
【図２】
2008098417.tif 000004
【図３】
2008098417.tif 000005
【図４】
2008098417.tif 000006
【図５】
2008098417.tif 000007
【図６】
2008098417.tif 000008
【図７】
2008098417.tif 000009
【図８】
2008098417.tif 000010
【図９】
2008098417.tif 000011
【図１０】
2008098417.tif 000012
【図１１】
2008098417.tif 000013