(57)【要約】【課題】音圧センサチップ等の半導体チップを備える圧力センサモジュールにおいて、これを備える半導体装置の薄型化を図りながら、ダイヤフラムの振動特性の変化を抑制できるようにする。【解決手段】板材ユニット３の表面３ａ上に、圧力変動に応じて振動する薄膜状のダイヤフラム５ａを備えた半導体チップ５と背部室容器７とを並べて設け、前記板材ユニット３の表面３ａと前記ダイヤフラム５ａとを相互に対向させて前記板材ユニット３と前記半導体チップ５とにより第１の空洞部Ｓ１を形成すると共に、前記板材ユニット３と前記背部室容器７とにより第２の空洞部Ｓ２を形成してなり、前記板材ユニット３に、前記第１空洞部Ｓ１と前記第２の空洞部Ｓ２とを相互に連通する連通孔３９が形成されていることを特徴とする圧力センサモジュール１を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材ユニットの表面上に、圧力変動に応じて振動する薄膜状のダイヤフラムを備えた半導体チップと背部室容器とを並べて設け、前記板材ユニットの表面と前記ダイヤフラムとを相互に対向させて前記板材ユニットと前記半導体チップとにより第１の空洞部を形成すると共に、前記板材ユニットと前記背部室容器とにより第２の空洞部を形成してなり、
前記板材ユニットに、前記第１空洞部と前記第２の空洞部とを相互に連通する連通孔が形成されていることを特徴とする圧力センサモジュール。
【請求項２】
前記板材ユニットが、２枚の板材と、これら２枚の板材の間に挟み込まれたフィルム層とを備え、
前記連通孔が、前記フィルム層に形成されたスリット状の切欠部と、前記半導体チップ及び前記背部室容器を配する一方の板材に形成されて前記第１の空洞部及び前記第２の空洞部のそれぞれと前記切欠部とを相互に連通する貫通孔とから構成されることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサモジュール。
【請求項３】
前記板材ユニットに、前記第２の空洞部を前記板材ユニットの外方側に位置する外方空間に連通させる外気連通孔が形成され、
該外気連通孔が、前記第２の空洞部と前記外方空間との間の静圧差に基づく気体の流動を許容すると共に、前記ダイヤフラムに作用する動的な圧力変動に基づく気体の通過を阻止するように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧力センサモジュール。
【請求項４】
中空空間を介して前記半導体チップを覆うように、前記板材ユニットの表面に配される蓋体を備え、
該蓋体に、前記中空空間を外方に連通させる開口部が形成され、
前記背部室容器が、前記蓋体と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の圧力センサモジュール。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の圧力センサモジュールと、前記半導体チップと電気的に接続され、前記半導体チップを駆動制御する駆動回路チップとを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
前記背部室容器が、前記板材ユニットの表面に配される前記駆動回路チップにより構成されることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
圧力変動に応じて振動する薄膜状のダイヤフラムを備えた半導体チップを備える圧力センサモジュールの製造方法であって、
厚さ方向に貫通する２つの貫通孔を形成した板材の表面及び裏面に、前記２つの貫通孔を覆う２つの層を各々形成し、前記表面に配した第１の層に、前記２つの貫通孔に個別に連通する２つの切欠孔を形成して一方の切欠孔により一方の貫通孔の周縁に前記半導体チップの搭載面をなす前記板材の表面を開放すると共に、前記裏面に配した第２の層に、前記２つの貫通孔のそれぞれに到達するスリット状の切欠部を形成する第１の積層工程と、
前記第１の層の表面に第３の層を形成し、該第３の層により他方の切欠孔を覆うと共に前記第３の層に前記搭載面を開放する開口部を形成する第２の積層工程と、
前記切欠部を覆うように、前記第２の層の裏面に第４の層を形成する第３の積層工程と、
前記半導体チップを、前記開口部及び前記一方の切欠孔に挿入すると共に前記搭載面に配置して、前記半導体チップにより前記一方の貫通孔を覆うと共に前記ダイヤフラムを前記一方の貫通孔に対向させるチップ配置工程とを備えることを特徴とする圧力センサモジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、音圧センサチップや圧力センサチップ等の半導体チップを備える圧力センサモジュール、これを備えた半導体装置、及び、圧力センサモジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコンマイクや圧力センサ等の半導体装置では、音圧センサチップや圧力センサチップ等のように、音響等の圧力変動を振動により検出するダイヤフラムを有する半導体チップを回路基板の表面に実装している（例えば、特許文献１参照）。この種の半導体チップを回路基板の表面に配した状態においては、ダイヤフラムと回路基板の表面との間に空洞部が形成されることになる。
【０００３】
ここで、空洞部の容積が小さい場合には、空洞部の空気バネ定数が大きくなってダイヤフラムが振動しにくくなるため、ダイヤフラムの変位量が小さくなって圧力変動を精度良く検出することができなくなる。すなわち、ダイヤフラムを振動させて、空洞部として十分な大きさを確保する必要がある。また、空洞部の容積は、半導体チップの特性に応じて適宜変更する必要がある。
従来の半導体装置では、回路基板の表面から窪んだ凹部を形成することで、空洞部の容積拡大を図っている。
【特許文献１】特開２００４−５３７１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の半導体装置では、空洞部の容積を確保するための凹部を回路基板に形成しているため、十分な大きさの容積を確保しようとすると、回路基板の厚さ寸法が大きくなってしまい、半導体装置の薄型化が困難となる。
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、薄型化を図りながら、ダイヤフラムの振動特性の変化を抑制できる半導体装置、これに備える圧力センサモジュール、及び、その製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、板材ユニットの表面上に、圧力変動に応じて振動する薄膜状のダイヤフラムを備えた半導体チップと背部室容器とを並べて設け、前記板材ユニットの表面と前記ダイヤフラムとを相互に対向させて前記板材ユニットと前記半導体チップとにより第１の空洞部を形成すると共に、前記板材ユニットと前記背部室容器とにより第２の空洞部を形成してなり、前記板材ユニットに、前記第１空洞部と前記第２の空洞部とを相互に連通する連通孔が形成されていることを特徴とする圧力センサモジュールを提案している。
【０００６】
なお、圧力センサモジュールは、半導体チップを駆動制御する駆動回路チップに、半導体チップを電気的に接続することでシリコンマイクや圧力センサ等の半導体装置を構成するものである。ここで、駆動回路チップとは、例えば、半導体チップ５からの電気信号を増幅するための増幅回路や、前記電気信号をデジタル信号として処理するためのＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）、Ａ／Ｄ変換器等を含んだＬＳＩである。
【０００７】
この発明に係る圧力センサモジュールによれば、ダイヤフラムと板材ユニットとの間に形成される第１の空洞部が、板材ユニットに形成された連通孔を介して背部室容器によって形成された第２の空洞部に連通しているため、ダイヤフラムの背部側の空洞部の容積は、上記第１の空洞部、第２の空洞部及び連通孔の各容積を足し合わせた合計容積となる。このため、ダイヤフラムの背部側の空洞部の容積は、背部室容器の大きさを変えるだけで、すなわち、第２の空洞部の容積を変えるだけで容易に変更することができる。したがって、板材ユニットの厚さ寸法を増加させることなく、背部室容器によりダイヤフラムの背部側の空洞部の容積拡大を容易に図ることができる。なお、上述したダイヤフラムの背部側とは、板材ユニットの表面に対向するダイヤフラムの面側のことを示している。
さらに、第２の空洞部を形成する背部室容器は、半導体チップと並べて板材ユニットの表面に配されるため、背部室容器の厚さ寸法を半導体チップの厚さ寸法以下とすることで、圧力センサモジュールの厚さ寸法の増加を抑えることができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の圧力センサモジュールにおいて、前記板材ユニットが、２枚の板材と、これら２枚の板材の間に挟み込まれたフィルム層とを備え、前記連通孔が、前記フィルム層に形成されたスリット状の切欠部と、前記半導体チップ及び前記背部室容器を配する一方の板材に形成されて前記第１の空洞部及び前記第２の空洞部のそれぞれと前記切欠部とを相互に連通する貫通孔とから構成されることを特徴とする圧力センサモジュールを提案している。
【０００９】
なお、上記一方の板材、フィルム層及び他方の板材は、例えば、後述する第３実施形態において、ベース基板１１、第２のフィルム層６９及び第４のフィルム層７１にそれぞれ相当するものである。
この発明に係る圧力センサモジュールによれば、薄膜状のフィルム層にスリット状の切欠部を形成すると共に一方の板材に第１の空洞部及び第２の空洞部のそれぞれと切欠部とを連通する貫通孔を形成して、フィルム層を２枚の板材により挟み込むだけで、連通孔を容易に構成することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の圧力センサモジュールにおいて、前記板材ユニットに、前記第２の空洞部を前記板材ユニットの外方側に位置する外方空間に連通させる外気連通孔が形成され、該外気連通孔が、前記第２の空洞部と前記外方空間との間の静圧差に基づく気体の流動を許容すると共に、前記ダイヤフラムに作用する動的な圧力変動に基づく気体の通過を阻止するように形成されていることを特徴とする圧力センサモジュールを提案している。
【００１１】
なお、静圧とは、気体が流動せずに静止した状態における２つの空洞部や外方空間の圧力のことを示している。また、静圧の変化は、単位時間あたりの圧力変化が比較的小さいものであり、例えば、２つの空洞部の加熱・冷却や、半導体チップを板材ユニットに接着するリフロー時におけるアウトガスの発生等に伴う２つの空洞部の静的な圧力変化や、標高差等に基づく外方空間の静的な気圧変化が、上記静圧変化に含まれる。
また、圧力変動とは、音響等による動的な圧力変化のことを示し、上述した静圧変化よりも単位時間あたりの圧力変化が大きいものが含まれる。すなわち、前述した２つの空洞部の静的な圧力変化や外方空間の静的な気圧変化は、この圧力変動に含まれない。
【００１２】
この発明に係る圧力センサモジュールによれば、第２の空洞部と外方空間との間の静圧差に基づく気体の流動を許容し、ダイヤフラムに作用する圧力変動に基づく気体の通過を阻止するように、外気連通孔を形成することにより、上記のような差が生じても、第２の空洞部と外方空間との間の静圧の差に起因してダイヤフラムが変形することで防止できるため、ダイヤフラムの振動特性が変化することを確実に防止できる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の圧力センサモジュールにおいて、中空空間を介して前記半導体チップを覆うように、前記板材ユニットの表面に配される蓋体を備え、該蓋体に、前記中空空間を外方に連通させる開口部が形成され、前記背部室容器が、前記蓋体と一体的に形成されていることを特徴とする圧力センサモジュールを提案している。
【００１４】
この発明に係る圧力センサモジュールによれば、半導体チップが蓋体によって覆われるため、半導体チップの保護を図ることができる。また、蓋体には中空空間を外方に連通させる開口部が形成されているため、外方において発生した圧力変動は、開口部及び中空空間を介して半導体チップのダイヤフラムに到達させることができる。
さらに、背部室容器は上記蓋体と一体的に形成されているため、蓋体により半導体チップを覆うと同時に第２の空洞部を形成することができる。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の圧力センサモジュールと、前記半導体チップと電気的に接続され、前記半導体チップを駆動制御する駆動回路チップとを備えることを特徴とする半導体装置を提案している。
【００１６】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の半導体装置において、前記背部室容器が、前記板材ユニットの表面に配される前記駆動回路チップにより構成されることを特徴とする半導体装置を提案している。
この発明に係る半導体装置によれば、背部室容器を駆動回路チップにより構成することで、板材ユニットの表面に配置する部品点数を削減することができるため、板材ユニットの表面の面積を小さくすることができる。
【００１７】
請求項７に係る発明は、圧力変動に応じて振動する薄膜状のダイヤフラムを備えた半導体チップを備える圧力センサモジュールの製造方法であって、厚さ方向に貫通する２つの貫通孔を形成した板材の表面及び裏面に、前記２つの貫通孔を覆う２つの層を各々形成し、前記表面に配した第１の層に、前記２つの貫通孔に個別に連通する２つの切欠孔を形成して一方の切欠孔により一方の貫通孔の周縁に前記半導体チップの搭載面をなす前記板材の表面を開放すると共に、前記裏面に配した第２の層に、前記２つの貫通孔のそれぞれに到達するスリット状の切欠部を形成する第１の積層工程と、前記第１の層の表面に第３の層を形成し、該第３の層により他方の切欠孔を覆うと共に前記第３の層に前記搭載面を開放する開口部を形成する第２の積層工程と、前記切欠部を覆うように、前記第２の層の裏面に第４の層を形成する第３の積層工程と、前記半導体チップを、前記開口部及び前記一方の切欠孔に挿入すると共に前記搭載面に配置して、前記半導体チップにより前記一方の貫通孔を覆うと共に前記ダイヤフラムを前記一方の貫通孔に対向させるチップ配置工程とを備えることを特徴とする圧力センサモジュールの製造方法を提案している。
なお、上記第２の層及び第４の層は、例えば、後述する第３の実施形態において、第２のフィルム層６９及び第４のフィルム層７１にそれぞれ相当するものである。また、上述した板材の表面は半導体チップを搭載する側の面を示しており、板材の裏面は前述した板材の表面と反対側に位置する他面のことを示している。
【００１８】
この発明に係る圧力センサモジュールの製造方法によれば、チップ配置工程において半導体チップを板材の表面に配置することにより、半導体チップと板材との間に第１の空洞部が形成されることになる。
また、第２の積層工程においては、第３の層によって他方の切欠孔が覆われるため、他方の切欠孔を構成する第１の層及び第３の層により、他方の貫通孔を含んで板材の表面を覆う背部室容器が構成されることになる。すなわち、板材と上記背部室容器とにより第２の空洞部が形成されることになる。
さらに、第３の積層工程においては各貫通孔に到達する切欠部を形成した第２のフィルム層を板材及び第４のフィルム層により挟み込むため、上記切欠部及び２つの貫通孔によって、上述した第１の空洞部及び第２の空洞部を相互に連通する連通孔が構成されることになる。
【００１９】
以上のことから、ダイヤフラムの背部側の空洞部の容積は、上記第１の空洞部、第２の空洞部及び連通孔の各容積を足し合わせた合計容積となる。すなわち、板材やその裏面側に配される第２のフィルム層の厚さ寸法を増加させることなく、第２の空洞部の大きさを変えるだけでダイヤフラムの背部側の空洞部の容積を拡大することができる。
さらに、第２の空洞部を形成する背部室容器は、半導体チップと並べて板材の表面に配されるため、背部室容器の厚さ寸法を半導体チップの厚さ寸法以下とすることで、圧力センサモジュールの厚さ寸法の増加を抑えることができる。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１、請求項５及び請求項７に係る発明によれば、背部室容器の大きさ大きさを適宜変えるだけで、ダイヤフラムの背部側の空洞部の容積を簡便に変更することができるため、ダイヤフラムの背部側の空洞部の空気バネの強さを調整でき、ダイヤフラムの振動を抑制しないようにすることができる。したがって、高品質な圧力センサモジュールを備える半導体装置を提供することができる。
また、背部室容器は半導体チップと並べて板材ユニットの表面に配されるため、圧力センサモジュールの厚さ寸法の増加を抑えて、半導体装置の薄型化を容易に図ることが可能となる。
【００２１】
また、請求項２に係る発明によれば、フィルム層にスリット状の切欠部を形成すると共に一方の板材に貫通孔を形成し、２枚の板材により挟み込んで板材ユニットを構成するだけで連通孔を容易に形成することができる。
【００２２】
また、請求項３に係る発明によれば、外気連通孔を介して気体を出入りさせることで、ダイヤフラムの背部側の空洞部及び外方空間の静圧を略同等とすることができるため、ダイヤフラムの振動特性が変化することを確実に防止することができる。
さらに、音響等の圧力変動に基づいて外方空間と、ダイヤフラムの背部側の空洞部との間に動的な圧力差が生じても、外気連通孔を介した気体の出入りは制限されるため、上記圧力変動に対してダイヤフラムを精度良く振動させることができる。
【００２３】
また、請求項４に係る発明によれば、蓋体により半導体チップを覆うと同時に第２の空洞部を形成することができるため、半導体チップの保護を図る圧力センサモジュールを容易に製造することが可能となる。
【００２４】
また、請求項６に係る発明によれば、駆動回路チップが背部室容器の役割を果たすことで、板材ユニットの表面の面積を小さくすることができるため、半導体チップ及び駆動回路チップを備えた半導体装置の小型化をさらに図ることができる。
【００２５】
また、請求項７に係る発明によれば、連通孔及び背部室容器は、板材に複数の層を積層したり、切欠部や切欠孔を形成する等、同様の工程で第２の空洞部及び連通孔を形成することができるため、容易に圧力センサモジュールを製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１から図３は、本発明の第１の実施形態を示している。図１に示すように、この実施形態に係る圧力センサモジュール１は、板材ユニット３と、板材ユニット３の表面３ａに固定された半導体チップ５及び背部室容器７とを備えている。
板材ユニット３は、その表面３ａをなす略板状のベース基板（一方の板材）１１と、薄膜状に形成されてベース基板１１の裏面１１ｂに順次積層される２つのシート層１３，１５とにより構成されている。ベース基板１１は、電子部品用の一般的な材料であるエポキシ樹脂等の樹脂材料により形成されている。このベース基板１１には、図１，２に示すように、その厚さ方向に貫通する平面視略円形状の貫通孔１７，１９が間隔をおいて２つ形成されている。
【００２７】
２つのシート層１３，１５は、エッチング加工が可能な材料により形成されている。
ベース基板１１の裏面１１ｂに配される第１のシート層（フィルム層）１３には、図１，３に示すように、その厚さ方向に貫通する切欠部２１が形成されている。この切欠部２１は、上記２つの貫通孔１７，１９の配列方向に沿って延びて形成されており、平面視略円形状の２つの孔２３，２５と、これら２つの孔２３，２５を直線的に連結するスリット状の第１の切欠溝２７と、一方の孔２５から第１のシート層１３の端部まで直線状に延びるスリット状の第２の切欠溝２９とを含んでいる。
ここで、２つの孔２３，２５は、各々ベース基板１１の２つの貫通孔１７，１９とベース基板１１の厚さ方向に重なる位置に形成されている。また、第１の切欠溝２７は、第２の切欠溝２９よりも幅広に形成されている。
【００２８】
第１のシート層１３の裏面１３ｂに配される第２のシート層（板材）１５は、ベース基板１１と共に第１のシート層１３を厚さ方向から挟み込んで上述した切欠部２１を覆う役割を果たしている。したがって、第１のシート層１３の切欠部２１と、この切欠部２１を介して相互に対向するベース基板１１の裏面１１ｂ及び第２のシート層１５の表面１５ａとにより、２つの貫通孔１７，１９を相互に連通する連通路３１、及び、一方の貫通孔１９を板材ユニット３の側方に連通する外気連通孔３３が構成されることになる。
【００２９】
半導体チップ５は、音響を電気信号に変換する所謂音圧センサチップである。すなわち、この半導体チップ５は、圧力センサモジュール１の外側に位置する外方空間からの音響等の圧力変動に応じて振動するダイヤフラム５ａを備えている。ダイヤフラム５ａは、半導体チップ５の厚さ方向に振動するように構成されている。
この半導体チップ５は、ダイヤフラム５ａが板材ユニット３の表面３ａに対向して第１の貫通孔１７を覆うように、銀ペースト等の接着剤３５により板材ユニット３の表面３ａに固定されている。すなわち、板材ユニット３と半導体チップ５とにより、ダイヤフラム５ａや板材ユニット３の表面３ａによって区画された第１の空洞部Ｓ１が形成されることになる。
背部室容器７は、開口部を有する有底略筒状に形成されており、第２の貫通孔１９を覆うように、開口部を板材ユニット３の表面３ａに当接させると共に銀ペースト等の接着剤３７により板材ユニット３の表面３ａに固定されている。すなわち、背部室容器７が半導体チップ３に隣接する位置に配されると共に、板材ユニット３と背部室容器７とにより第２の空洞部Ｓ２が形成されることになる。
【００３０】
この第２の空洞部Ｓ２は、板材ユニット３に形成された２つの貫通孔１７，１９及び連通路３１によって第１の空洞部Ｓ１に連通している。すなわち、板材ユニット３の２つの貫通孔１７，１９及び連通路３１は、第１の空洞部Ｓ１と第２の空洞部Ｓ２とを相互に連通する連通孔３９を構成している。また、この第２の空洞部Ｓ２は、板材ユニット３に形成された外気連通孔３３を介して外方空間と連通することになる。すなわち、これら第１の空洞部Ｓ１、連通孔３９及び第２の空洞部Ｓ２の各容積を足し合わせた合計容積が、ダイヤフラム５ａの背部側の空洞部の容積となる。
なお、これら半導体チップ５及び背部室容器７を板材ユニット３の表面３ａに固定した状態においては、板材ユニット３と半導体チップ５及び背部室容器７との間に隙間は生じない。すなわち、第１の空洞部Ｓ１は第２の空洞部Ｓ２のみに連通され、第２の空洞部Ｓ２は外気連通孔３３のみによって圧力センサモジュール１の外方側に位置する外方空間に連通することになる。
【００３１】
外気連通孔３３は、第１の空洞部Ｓ１に連通した第２の空洞部Ｓ２と外方空間との間に静圧差が生じた際に、この静圧差に基づいて２つの空洞部Ｓ１，Ｓ２と外方空間との間で気体の流動を許容する程度の大きさに形成されている。ここで、この実施形態における静圧は、気体が流動せずに静止した状態における２つの空洞部Ｓ１，Ｓ２や外方空間の圧力のことを示している。また、静圧の変化としては、例えば、圧力センサモジュール１の加熱・冷却や接着剤１６，１８のリフロー時におけるアウトガスの発生等に伴う２つの空洞部Ｓ１，Ｓ２の静的な圧力変化や、標高差等に基づく外方空間の静的な気圧変化が、上記静圧変化に含まれる。
【００３２】
また、外気連通孔３３は、ダイヤフラム５ａに作用する音響等の圧力変動によって、外方空間の圧力と２つの空洞部Ｓ１，Ｓ２の圧力との間に圧力差が生じても、外方空間と２つの空洞部Ｓ１，Ｓ２との間で気体の通過を阻止する程度の大きさに形成されている。
ここで、圧力変動とは、音響等による動的な圧力変化のことを示し、上述した静圧変化よりも単位時間あたりの圧力変化が大きいものが含まれる。すなわち、２つの空洞部Ｓ１，Ｓ２の静的な圧力変化、及び、外方空間の静的な気圧変化は、この圧力変動に含まれない。
【００３３】
このように構成された圧力センサモジュール１は、半導体チップ５を駆動制御する駆動回路チップ（不図示）に、半導体チップ５を電気的に接続することで、シリコンマイクや圧力センサ等の半導体装置を構成するものである。ここで、駆動回路チップとは、例えば、半導体チップ５からの電気信号を増幅するための増幅回路や、前記電気信号をデジタル信号として処理するためのＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）、Ａ／Ｄ変換器等を含んだＬＳＩである。
【００３４】
次に、以上のように構成された圧力センサモジュール１の製造方法について説明する。
この圧力センサモジュール１を製造する際には、はじめに、積層構造の板材ユニット３を製造する（板材製造工程）。
この板材製造工程においては、はじめに、樹脂材料により略板状のベース基板１１を形成すると共に、相互に隣接する位置にドリルやパンチングにより貫通孔１７，１９を形成する（板材形成工程）。次いで、ベース基板１１の裏面１１ｂにエッチング加工が可能な材料からなる薄膜状の第１のシート層１３を形成する（第１の薄膜形成工程）。その後、切欠部２１の形成部分を除く第１のシート層１３の裏面１３ｂにレジスト層（不図示）を形成しておき、エッチング加工により切欠部２１を形成する（エッチング加工工程）。
【００３５】
なお、このエッチング加工において、切欠部２１はベース基板１１の裏面１１ｂに到達する溝状に形成される。このエッチング加工終了後には、前述のレジスト層を除去する。また、この第１のシート層１３が、ドライフィルム等のエッチング加工が可能な材料から形成される場合には、少なくともドライフィルム自体がレジスト材料となるので、薄膜形成工程（ラミネート工程）、露光工程、現像工程を経ることで、切欠部２１を形成することができる。
そして、上記切欠部２１を覆うように、第１のシート層１３の裏面１３ｂに第２のシート層１５を形成する（第２の薄膜形成工程）。この第２のシート層１５も、第１のシート層１３と同様に、エッチング加工が可能な材料から形成されている。板材製造工程が終了する。
【００３６】
なお、この板材製造工程では、１つの板材ユニット３を形成する場合の製造方法について述べたが、これに限ることはなく、例えば、ベース基板１１を１つの大きな板状部材から形成し、この板状部材に第１のシート層１３及び第２のシート層１５を積層したり、切欠部２１を形成して、その後に、ダイシングにより個々の板材ユニット３に切り分けるとしてもよい。この場合には、１回のエッチング加工により多数の切欠部２１を一括して形成することができるため、板材ユニット３の製造効率向上を図ることが可能となる。
【００３７】
この板材製造工程の終了後には、接着剤３５，３７を用いて板材ユニット３の表面３ａに半導体チップ５及び背部室容器７を固定する（配置工程）。この際には、半導体チップ５及び背部室容器７が２つの貫通孔をそれぞれ含むように、半導体チップ５及び背部室容器７を板材ユニット３の表面３ａに覆い被せる。なお、板材ユニット３の表面３ａと半導体チップ５及び背部室容器７との隙間はこの上記接着剤３５，３７により埋めることができる。
【００３８】
上記の圧力センサモジュール１によれば、ダイヤフラム５ａの背部側の空洞部の容積は、第１の空洞部Ｓ１、第２の空洞部Ｓ２及び連通孔３９の各容積を足し合わせた合計容積であるため、背部室容器７の大きさを変えるだけで、すなわち、第２の空洞部Ｓ２の容積を変えるだけで容易に変更することができる。したがって、板材ユニット３の厚さ寸法を増加させることなく、背部室容器７によりダイヤフラム５ａの背部側の空洞部の容積拡大を容易に図ることができる。
以上のことから、ダイヤフラム５ａの背部側の空洞部の空気バネの強さを調整して、ダイヤフラム５ａの振動を抑制しないようにすることができ、高品質な圧力センサモジュール１を備える半導体装置を提供することができる。
また、背部室容器７は半導体チップ５に隣接して板材ユニット３の表面３ａに配されるため、圧力センサモジュール１の厚さ寸法の増加を抑えて、半導体装置の薄型化を容易に図ることが可能となる。
【００３９】
また、圧力センサモジュール１の加熱・冷却等に基づく２つの空洞部Ｓ１，Ｓ２の圧力変化や標高差等に基づく外方空間の静的な気圧変化によって、２つの空洞部Ｓ１，Ｓ２と外方空間との間で静圧に差が生じた際には、外気連通孔３３を介して第２の空洞部Ｓ２と外方空間との間で気体が出入りするため、２つの空洞部Ｓ１，Ｓ２の静圧が外方空間の静圧と略同等となる。したがって、２つの空洞部Ｓ１，Ｓ２と外方空間との間の静圧の差に起因してダイヤフラム５ａが変形することで防止できるため、ダイヤフラム５ａの振動特性が変化することを確実に防止できる。
さらに、音響等の圧力変動がダイヤフラム５ａに到達し、これに基づいて２つの空洞部Ｓ１，Ｓ２と外方空間との間に動的な圧力差が生じたときでも、外気連通孔３３を介した気体の出入りは阻止されるため、上記圧力変動に対してダイヤフラム５ａを精度良く振動させることができる。
【００４０】
また、第１のシート層１３にスリット状の切欠部２１を形成すると共にベース基板１１に第１の空洞部Ｓ１及び第２の空洞部Ｓ２のそれぞれと切欠部２１とを連通する２つの貫通孔１７，１９を形成して、第１のシート層１３をベース基板１１及び第２のシート層１５により挟み込むだけで、連通孔３９及び外気連通孔３３を容易に構成することができる。特に、上記切欠部２１はエッチング加工により形成されるため、寸法精度の高い連通孔３９や外気連通孔３３を容易に形成することができる。
【００４１】
なお、上述した第１の実施形態において、板材ユニット３は、その表面３ａ側を樹脂材料からなるベース基板１１により形成すると共に、第１のシート層１３の裏面１３ｂにエッチング加工が可能な材料からなる第２のシート層１５を設けて構成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも切欠部２１を形成した第１のシート層１３を２枚の板材により挟み込むと共に、一方の板材に上記実施形態と同様の貫通孔１７，１９を形成して構成されていればよい。
【００４２】
すなわち、例えば、板材ユニット３の表面３ａ側をエッチング加工が可能な材料からなるシート層により形成すると共に、第１のシート層１３の裏面１３ｂに樹脂材料からなるベース基板を設けて、板材ユニット３を構成するとしても構わない。この構成の場合には、上記表面３ａを構成するシート層に２つの貫通孔１７，１９を形成しておけばよい。なお、この構成の板材ユニット３は、上記ベース基板の表面に第１のシート層１３及び上記シート層を順次積層すると共に、エッチング加工により上記シート層に貫通孔１７，１９を形成することで、製造することができる。
【００４３】
次に、本発明による第２の実施形態について図４を参照して説明する。なお、この第２の実施形態に係る圧力センサモジュールは、第１の実施形態の圧力センサモジュール１と板材ユニットの構成についてのみ異なっている。ここでは、板材ユニットの構造のみについて説明し、第１の実施形態の圧力センサモジュール１の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４４】
図４に示すように、この実施形態に係る圧力センサモジュール４１の板材ユニット４３は、ベース基板１１及び第１のシート層１３の他に、駆動回路チップ（不図示）等の各種電子部品を搭載する実装基板４５の表面４５ａに形成された接着シート（板材）４７を備えている。この接着シート４７は、切欠部２１を形成した第１のシート層１３の裏面１３ｂに配されている。
したがって、切欠部２１と、この切欠部２１を介して相互に対向するベース基板１１の裏面１１ｂ及び接着シート４７の表面４７ａとにより、２つの貫通孔１７，１９を相互に連通する連通路４９、及び、一方の貫通孔１９を板材ユニット４３の側方に連通する外気連通孔５１が構成されることになる。また、前記連通路４９及び２つの貫通孔１７，１９により、第１の空洞部Ｓ１と第２の空洞部Ｓ２とを相互に連通する連通孔５３が構成されることになる。
【００４５】
この構成の圧力センサモジュール４１を製造する際には、第１の実施形態と同様の板材形成工程、第１の薄膜形成工程及びエッチング加工工程を行う。次いで、接着剤３５，３７を用いて板材ユニット４３の表面３ａに半導体チップ５及び背部室容器７を固定する（配置工程）。また、上記工程の前後若しくは同時に、実装基板４５の表面４５ａに接着シート４７を貼り付ける。最後に、接着シート４７の表面４７ａに第１のシート層１３を貼り付けることで、圧力センサモジュール４１の製造が完了する。
この圧力センサモジュール４１は、第１の実施形態の圧力センサモジュール１と同様の効果を奏する。
なお、上述した第２の実施形態において、板材ユニット４３を構成する接着シート４７は、実装基板４５の表面４５ａに配されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも樹脂材料等の各種材料からなる部材の平坦な表面に配されていればよい。
【００４６】
次に、本発明による第３の実施形態について図５，６を参照して説明する。なお、この第２の実施形態に係る圧力センサモジュールは、第１の実施形態の圧力センサモジュール１と背部室容器の構成及び圧力センサモジュールの製造方法についてのみ異なっている。ここでは、主として背部室容器の構造及び圧力センサモジュールの製造方法について説明し、第１の実施形態の圧力センサモジュール１の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４７】
図５に示すように、この実施形態に係る圧力センサモジュール６１の背部室容器６３は、板材ユニット３の表面３ａに順次積層された２つのフィルム層６５，６７によって構成されている。これら２つのフィルム層６５，６７は、エッチング加工可能な材料から形成されており、半導体チップ５の配置部分を除く板材ユニット３の表面３ａ全体を覆っている。
なお、ベース基板１１の裏面１１ｂに順次積層される２つのフィルム層６９，７１は、第１の実施形態の２つのシート層１３，１５と同様のものであり、エッチング加工可能な材料から形成されている。すなわち、本実施形態における板材ユニット３は、ベース基板１１及び２つのフィルム層６９，７１により構成されている。
【００４８】
この圧力センサモジュール６１を製造する際には、はじめに、第１の実施形態と同様の板材形成工程を行う。次いで、図６に示すように、ベース基板１１の表面３ａに第１のフィルム層６５を形成すると共にベース基板１１の裏面１１ｂに第２のフィルム層６９を形成して、これら第１のフィルム層６５及び第２のフィルム層６９により２つの貫通孔１７，１９を覆う（第１の積層工程）。
また、この第１の積層工程においては、第１のフィルム層６５に、その厚さ方向に貫通してベース基板１１の２つの貫通孔１７，１９に個別に連通する２つの切欠孔７３，７５を形成すると共に、第２のフィルム層６９に切欠部２１を形成する（切欠形成工程）。この切欠形成工程においては、２つの切欠孔７３，７５の形成部分を除く第１のフィルム層６５の表面６５ａにレジスト層（不図示）を形成しておき、エッチング加工により各切欠孔７３，７５を形成する。この際、一方の切欠孔７３は、半導体チップ５の搭載面を確保するために、これに連通する第１の貫通孔（一方の貫通孔）１７よりも大きく形成される。すなわち、第１の貫通孔１７の周縁に位置する搭載面としてのベース基板１１の表面１１ａが、一方の切欠孔７３を介して外方に露出する（開放する）ことになる。
【００４９】
さらに、この切欠形成工程においては、切欠孔７３，７５の場合と同様に、切欠部２１の形成部分を除く第２のフィルム層６９の裏面６９ｂにレジスト層（不図示）を形成しておき、エッチング加工により切欠部２１を形成する。このエッチング加工終了後には、前述のレジスト層を除去する。
上述した第１の積層工程の終了後には、第１のフィルム層６５の２つの切欠孔７３，７５を覆うように、第１のフィルム層６５の表面６５ａに第３のフィルム層６７を形成する（第２の積層工程）。この第２の積層工程においては、第１のフィルム層６５に形成された他方の切欠孔７５と、この切欠孔７５を介して相互に対向するベース基板１１及び第３のフィルム層６７とにより、第２の貫通孔（他方の貫通孔）１９を含んでベース基板１１の表面３ａを覆う第２の空洞部Ｓ２が形成される。すなわち、ベース基板１１の表面３ａに積層された上記２つのフィルム層６５，６７により、第２の空洞部Ｓ２を構成する背部室容器６３が構成されることになる。
【００５０】
また、この第２の積層工程においては、第３のフィルム層６７に、その厚さ方向に貫通して一方の切欠孔７３を第３のフィルム層６７側に開口させる開口部７７を形成する（開口部形成工程）。この際、開口部７７は一方の切欠孔７３と略同等の大きさに形成される。この開口部形成工程においては、上述した切欠形成工程と同様に、開口部７７の形成部分を除く第３のフィルム層６７の表面６７ａにレジスト層（不図示）を形成しておき、エッチング加工により開口部７７を形成する。このエッチング加工終了後には、前述のレジスト層を除去する。
なお、これら第１のフィルム層６５、第２のフィルム層６９及び第３のフィルム層６７が、ドライフィルム等のエッチング加工が可能な材料から形成される場合には、少なくともドライフィルム自体がレジスト材料となるので、上述した切欠形成工程や開口部形成工程においては、薄膜形成工程（ラミネート工程）、露光工程、現像工程を経ることで、切欠孔７３，７５や切欠部２１、開口部７７を形成することができる。
【００５１】
上述した第２の積層工程の終了後には、第２のフィルム層６９の切欠部２１を覆うように、第２のフィルム層６９の裏面６９ｂに第４のフィルム層（板材）７１を形成する（第３の積層工程）。これにより、ベース基板１１及び２つのフィルム層６９，７１からなる板材ユニット３が構成されると共に、板材ユニット３の連通孔３９及び外気連通孔３３が構成されることになる。
なお、この第３の積層工程は、第２の積層工程と同時に行うとしてもよいが、第２の積層工程の後に行うことがより好ましい。すなわち、この順番で上記工程を行うことにより、第２の空洞部Ｓ２に塵埃が入り込むことを容易に防止することができる。
【００５２】
最後に、図５に示すように、接着剤３５を用いてベース基板１１の表面３ａに半導体チップ５を固定する（チップ配置工程）ことで、圧力センサモジュール６１の製造が完了する。このチップ配置工程においては、半導体チップ５を第２のフィルム層６９及び第１のフィルム層６５に各々形成された開口部７７及び一方の切欠孔７３に挿入するため、ベース基板１１の表面３ａに対する半導体チップ５の位置決めを容易に行うことができる。そして、この工程においては、半導体チップ５及びベース基板１１により第１の空洞部Ｓ１が形成されることになる。
【００５３】
上記圧力センサモジュール６１は、第１の実施形態の圧力センサモジュール１と同様の効果を奏する。また、この圧力センサモジュール６１の製造方法によれば、連通孔３３及び背部室容器６３は、ベース基板１１に複数のフィルム層６５，６７，６７，７１を積層したり、切欠部２１や切欠孔７３をエッチング加工により形成する等、同様の工程で第２の空洞部Ｓ２、連通孔３９及び外気連通孔３３を形成することができるため、容易に圧力センサモジュール６１を製造することができる。
【００５４】
なお、上述した第１の実施形態及び第３の実施形態において、第１のシート層１３及び第２のフィルム層６９の切欠部２１は、エッチング加工により形成されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、スクリーン印刷によって形成される、すなわち、第１のシート層１３や第２のフィルム層６９をベース基板１１の裏面１１ｂに積層すると同時に形成されるとしても構わない。ただし、この構成の場合には、スクリーン印刷が可能な材料により第１のシート層１３や第２のフィルム層６９を形成する必要がある。
【００５５】
次に、本発明による第４の実施形態について図７を参照して説明する。なお、この第４の実施形態に係る半導体装置は、第１の実施形態の圧力センサモジュール１の背部室容器を駆動回路チップに置き換えたものである。したがって、背部室容器を除く半導体装置の構成要素については、第１の実施形態の圧力センサモジュール１の構成要素と同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５６】
図７に示すように、この実施形態に係る半導体装置８１は、板材ユニット３と、板材ユニット３の表面３ａに配された半導体チップ５及び駆動回路チップ（背部室容器）８３とを備えており、これら半導体チップ５及び駆動回路チップ８３は、ワイヤー８５によって電気的に接続されている。
駆動回路チップ８３は、第１の実施形態において記述したものと同様であり、主にシリコンにより形成されている。この駆動回路チップ８３は、開口部を有する有底略筒状に形成されており、第２の貫通孔１９を覆うように、開口部を板材ユニット３の表面３ａに当接させると共に銀ペースト等の接着剤８７により板材ユニット３の表面３ａに固定されている。これにより、駆動回路チップ８３が、板材ユニット３と共に第２の空洞部Ｓ２を形成することになる。すなわち、この駆動回路チップ８３は、第１の実施形態の背部室容器７の役割を果たすことになる。
【００５７】
上記構成の半導体装置８１を製造する際には、はじめに、第１の実施形態と同様の板材製造工程を行い、板材ユニット３を形成する。次いで、接着剤３５，８７を用いて板材ユニット３の表面３ａに半導体チップ５及び駆動回路チップ８３を固定する（配置工程）。最後に、ワイヤーボンディングにより半導体チップ５と駆動回路チップ８３とをワイヤー８５により電気接続する（接続工程）ことで、半導体装置８１の製造が完了する。
この半導体装置８１は、第１の実施形態の圧力センサモジュール１と同様の効果を奏する。また、上記半導体装置８１によれば、駆動回路チップ８３を背部室容器として構成することにより、板材ユニット３の表面３ａに配置する部品点数を削減することができるため、板材ユニット３の表面３ａの面積を小さくすることができる。したがって、半導体チップ５及び駆動回路チップ８３を備えた半導体装置８１の小型化を図ることができる。
【００５８】
なお、上述した第３の実施形態及び第４の実施形態に記載した圧力センサモジュール６１及び半導体装置８１は、いずれも第２の実施形態と同様の実装基板４５等に搭載することができるため、板材ユニット３を構成する第４のフィルム層７１や第２のシート層１５を第２の実施形態と同様の接着シート４７に置き換えるとしても構わない。
【００５９】
次に、本発明による第５の実施形態について図８を参照して説明する。なお、この第５の実施形態に係る半導体装置は、第１の実施形態の圧力センサモジュール１を含めた構成となっている。したがって、半導体装置に含まれる圧力センサモジュールの構成要素については、第１の実施形態の圧力センサモジュール１の構成要素と同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６０】
図８に示すように、この実施形態に係る半導体装置９１は、基板９３と、基板９３の表面９３ａに配された圧力センサモジュール１、駆動回路チップ９７及び蓋体９９とを備えている。圧力センサモジュール１及び駆動回路チップ９７は、接着シート９５を介して基板９３の表面９３ａに接着固定されると共に、ワイヤー１０１によって相互に電気的に接続されている。この駆動回路チップ９７は、第１の実施形態において記述したものと同様である。
【００６１】
蓋体９９は、基板９３の表面９３ａから厚さ方向に離間した位置に配される略板状の上端壁部１０３と、基板９３の表面９３ａの周縁に固定される略環状の側壁部１０５とを備えている。すなわち、この蓋体９９は、中空空間（外方空間）Ｓ３を介して圧力センサモジュール１及び駆動回路チップ９７を覆うように構成されている。この中空空間Ｓ３は、上端壁部１０３に形成された開口部１０３ａを介して半導体装置９１の外側に位置する外方空間に連通している。
【００６２】
この半導体装置９１を製造する際には、接着シート９５を介して圧力センサモジュール１及び駆動回路チップ９７を基板９３の表面９３ａに固定し、その後に、蓋体９９を基板９３の表面９３ａに固定すればよい。
この半導体装置９１は、第１の実施形態の圧力センサモジュール１と同様の効果を奏する。また、上記半導体装置９１によれば、半導体チップ５及び駆動回路チップ９７が蓋体９９によって覆われるため、半導体チップ５及び駆動回路チップ９７の保護を図ることができる。
また、蓋体９９には開口部１０３ａが形成されているため、半導体装置９１の外方において発生した圧力変動は、上記開口部１０３ａ及び中空空間Ｓ３を介して半導体チップ５のダイヤフラム５ａに到達させることができる。
【００６３】
なお、上述した第５の実施形態においては、第１の実施形態の圧力センサモジュール１を備えるとしたが、例えば、第２の実施形態と同様の圧力センサモジュールを備えるとしても構わない。
すなわち、板材ユニット３を構成する第２のシート層１５を取り除くと共に、第１のシート層１３が基板９３の表面９３ａに配された接着シート９５に直接接着するとしても構わない。この構成においては、ベース基板１１、第１のシート層１３、及び、駆動回路チップ９７を接着する接着シート９５によって板材ユニットが構成されることになる。
この構成の場合には、第２のシート層１５が不要となるため、半導体装置９１の薄型化を図ることができる。また、圧力センサモジュールの製造工程の一部を省略することができるため、半導体装置の製造効率の向上を図ることができる。
【００６４】
次に、本発明による第６の実施形態について図９を参照して説明する。なお、この第６の実施形態に係る半導体装置は、第５の実施形態の半導体装置９１と板材ユニットの構成についてのみ異なっている。ここでは、板材ユニットの構造のみについて説明し、第５の実施形態の半導体装置９１の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６５】
図９に示すように、この実施形態に係る半導体装置１１１は、板材ユニット１１３と、板材ユニット１１３の表面１１３ａに固定された半導体チップ５、背部室容器７、駆動回路チップ９７及び蓋体９９とを備えている。
板材ユニット１１３は、その表面１１３ａをなす略板状のベース基板（一方の板材）１１５と、薄膜状に形成されてベース基板１１５の裏面１１５ｂに順次積層される２つのシート層１１７，１１９とにより構成されている。これらベース基板１１５及び２つのシート層１１７，１１９は、第１の実施形態のベース基板１１及び２つのシート層１３，１５と同様の材料から形成されている。
【００６６】
また、ベース基板１１５には、第１の実施形態のベース基板１１と同様に、その厚さ方向に貫通し、半導体チップ５及び背部室容器７に各々覆われると共に第１の空洞部Ｓ１及び第２の空洞部Ｓ２に各々連通する２つの貫通孔１２１，１２３が形成されている。さらに、第１のシート層（フィルム層）１１７にも、第１の実施形態の第１のシート層１３と同様に、２つの孔１２５，１２７、第１の切欠溝１２９、及び第２の切欠溝１３１を含む切欠部１３３が形成されている。また、第２のシート層（板材）１１９も、第１の実施形態の第２のシート層１５と同様に、ベース基板１１５と共に第１のシート層１１７を厚さ方向から挟み込んで上述した切欠部１３３を覆う役割を果たしている。
【００６７】
したがって、この切欠部１３３と、切欠部１３３を介して相互に対向するベース基板１１５の裏面１１５ｂ及び第２のシート層１１９の表面１１９ａとにより、２つの貫通孔１２１，１２３を相互に連通する連通路１３５、及び、一方の貫通孔１２３を板材ユニット１１３の側方に連通する外気連通孔１３７が構成されることになる。また、２つの貫通孔１２１，１２３及び連通路１３５により、第１の空洞部Ｓ１と第２の空洞部Ｓ２とを相互に連通する連通孔１３９が構成されることになる。
そして、以上のことから、板材ユニット１１３、半導体チップ５及び背部室容器７により圧力センサモジュール１４１が構成されることになる。
【００６８】
以上のように構成された半導体装置１１１を製造する際には、第１の実施形態の場合と同様にして圧力センサモジュール１４１を製造した後に、銀ペースト等の接着剤１４３を用いて板材ユニット１１３の表面１１３ａに駆動回路チップ９７を固定する。なお、この駆動回路チップ９７の接着は、半導体チップ５及び背部室容器７の接着と同時に行うとしてもよい。最後に、蓋体９９を板材ユニット１１３の表面１１３ａに固定することで、半導体装置１１１の製造が完了する。
なお、この蓋体９９は、半導体チップ５、背部室容器７及び駆動回路チップ９７を含んで、開口部１０３ａを介して外方空間に連通する中空空間Ｓ４を形成する。ただし、蓋体９９は、板材ユニット１１３の表面１１３ａに配置されるため、外気連通孔１３７は、この中空空間Ｓ４ではなく、外方空間に直接連通することになる。
【００６９】
上記半導体装置１１１は、第５の実施形態の半導体装置９１と同様の効果を奏する。また、この半導体装置１１１によれば、板材ユニット１１３の表面１１３ａに直接蓋体９９を固定する構成となっているため、第５の実施形態の蓋体９９が不要となり、半導体装置１１１の薄型化をさらに図ることができる。
なお、上述した第５の実施形態及び第６の実施形態に記載した半導体装置９１，１１１においては、いずれも第３の実施形態や第４の実施形態と同様に、積層した複数のフィルム層６５，６７や駆動回路チップ８３により背部室容器７を構成することが可能である。
【００７０】
次に、本発明による第７の実施形態について図１０を参照して説明する。なお、この第７の実施形態に係る半導体装置は、第６の実施形態の半導体装置１１１と背部室容器及び蓋体の構成についてのみ異なっている。ここでは、背部室容器及び蓋体の構造のみについて説明し、第６の実施形態の半導体装置１１１の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７１】
図１０に示すように、この実施形態に係る半導体装置１５１は、板材ユニット１１３の表面１１３ａに半導体チップ５、駆動回路チップ９７及び蓋体１５３を固定して構成されている。
蓋体１５３は、上記実施形態の蓋体９９と同様の上端壁部１０３及び側壁部１０５に加えて、背部室容器１５５を構成するための隔壁部１５７を備えている。この隔壁部１５７は、上端壁部１０３の内面１０３ｂから一体的に板材ユニット１１３の表面１１３ａに向けて延びて形成されている。この構成の蓋体１５３を板材ユニット１１３に固定した状態においては、隔壁部１５７の先端が２つの貫通孔１２１，１２３の間に位置する板材ユニット１１３の表面１１３ａに当接する。
【００７２】
そして、開口部１０３ａを含む上端壁部１０３、側壁部１０５の一部、隔壁部１５７及び板材ユニット１１３によって第１の中空空間Ｓ５が形成されることになる。この第１の中空空間Ｓ５には、半導体チップ５及び駆動回路チップ９７が含まれており、開口部１０３ａを介して外方に連通している。
また、開口部１０３ａを含まない上端壁部１０３、側壁部１０５の一部、隔壁部１５７及び板材ユニット１１３によって第２の中空空間（第２の空洞部）Ｓ６が形成されることになる。この第２の中空空間Ｓ６は、第２の貫通孔１２３に連通している。すなわち、この第２の中空空間Ｓ６を形成する蓋体１５３の構成要素が、背部室容器１５５を構成している。
したがって、蓋体１５３に一体的に形成された背部室容器１５５が、板材ユニット１１３及び半導体チップ５と共に圧力センサモジュール１５９を構成することになる。
【００７３】
この半導体装置１５１を製造する際には、第６の実施形態と同様にして板材ユニット１１３を製造した後に、銀ペースト等の接着剤３５，１４３を用いて板材ユニット１１３の表面１１３ａに半導体チップ５及び駆動回路チップ９７を固定する。最後に、蓋体１５３を板材ユニット１１３の表面１１３ａに固定することで、半導体装置１５１の製造が完了する。
上記半導体装置１５１は、第６の実施形態の半導体装置１１１と同様の効果を奏する。また、この半導体装置１５１によれば、蓋体１５３により半導体チップ５及び駆動回路チップ９７を覆うと同時に第２の中空空間Ｓ６を形成することができる。したがって、半導体チップ５の保護を図る半導体装置１５１を容易に製造することが可能となる。
【００７４】
なお、上述した第７の実施形態において、板材ユニット１１３の表面１１３ａには、駆動回路チップ９７が配されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも半導体チップ５及び蓋体１５３が配されていればよい。
【００７５】
また、上述した全ての各実施形態において、ベース基板１１（１１５）の２つの貫通孔１７，１９（１２１，１２３）は、平面視略円形状に形成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも半導体チップ５及び背部室容器７，６３，１５５や駆動回路チップ８３によって各々覆われる形状に形成されていればよい。すなわち、これら貫通孔１７，１９（１２１，１２３）は、例えば、平面視で多角形状に形成されるとしてもよいし、楕円形状に形成されるとしても構わない。
さらに、第１のシート層１３（１１７）や第２のフィルム層６９に形成される２つの切欠溝２７，２９（１２１，１２３）は、直線状に形成されるとしたが、これに限ることはなく、蛇行して形成されるとしても構わない。
【００７６】
また、第１のシート層１３（１１７）や第２のフィルム層６９の切欠部２１（１１３）は、２つの貫通孔１７，１９（１２１，１２３）に重なる２つの孔２３，２５（１２５，１２７）を含んで構成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくともベース基板１１（１１５）の２つの貫通孔１７，１９（１２１，１２３）の両方に到達する第１の切欠溝２７（１２９）、及び、第２の貫通孔１９（１２３）から第１のシート層１３（１１７）の端部まで延びる第２の切欠溝２９（１３１）により構成されていればよい。すなわち、上記第２の切欠溝２９（１３１）は、少なくとも第２の空洞部Ｓ２や第２の貫通孔１９（１２３）に到達していればよく、第１の切欠溝２７（１２９）には直接連通していなくてもよい。
また、外気連通孔３３（１３７）を構成する第２の切欠溝２９（１３１）は、一方の孔２５（１２７）から、第１のシート層１３（１１７）や第２のフィルム層６９の端部まで延びて形成されることに限らず、例えば、他方の孔２３（１２５）や第１の切欠溝２７（１２９）から、第１のシート層１３（１１７）や第２のフィルム層６９の端部まで延びるように形成されるとしても構わない。
【００７７】
さらに、板材ユニット３，４３，１１３は、ベース基板１１、第１のシート層１３及び第２のシート層１５を順次積層する等、複数の板状の部材を積層して構成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも連通孔３９，５３，１３９及び外気連通孔３３，５１，１３７が形成されていればよい、すなわち、１つの部材から形成されていても構わない。
また、板材ユニット３，４３，１１３には、外気連通孔３３，５１，１３７が１つだけ形成されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、２つ以上形成されるとしても構わない。
【００７８】
さらに、ダイヤフラム５ａの背部側の空洞部の容積を十分大きく取れる場合、すなわち、第２の空洞部Ｓ２を大きくできる場合には、板材ユニット３に外気連通孔３３，１３７を形成しなくてもよい。
また、半導体チップ５は、ダイヤフラム５ａを備えた音圧センサチップからなるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも半導体チップ５を構成するダイヤフラム５ａのような可動部分を有していればよい。したがって、半導体チップは、例えば、半導体装置１の外方空間の圧力や圧力変化を計測する圧力センサチップであってもよい。
【００７９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る圧力センサモジュールを示す側断面図である。
【図２】図１の圧力センサモジュールにおいて、ベース基板を示す平面図である。
【図３】図１の圧力センサモジュールにおいて、第１のシート層を示す平面図である。
【図４】この発明の第２の実施形態に係る圧力センサモジュールを示す側断面図である。
【図５】この発明の第３の実施形態に係る圧力センサモジュールを示す側断面図である。
【図６】図５に示す圧力センサモジュールの製造方法を示す模式図である。
【図７】この発明の第４の実施形態に係る半導体装置を示す側断面図である。
【図８】この発明の第５の実施形態に係る半導体装置を示す側断面図である。
【図９】この発明の第６の実施形態に係る半導体装置を示す側断面図である。
【図１０】この発明の第７の実施形態に係る半導体装置を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１，４１，６１，１４１，１５９・・・圧力センサモジュール、３，４３，１１３・・・板材ユニット、３ａ，１１３ａ・・・表面、５・・・半導体チップ、５ａ・・・ダイヤフラム、７，６３，１５５・・・背部室容器、９・・・半導体チップ、１１，１１５・・・ベース基板（一方の板材）、１１ｂ・・・裏面、１３，１１７・・・第１のシート層（フィルム層）、１５，１１９・・・第２のシート層（板材）、１７，１９，１２１，１２３・・・貫通孔、２１，１３３・・・切欠部、２３，２５・・・孔、３３，５１，１３７・・・外気連通孔、３９，５３，１３９・・・連通孔、４７，９５・・・接着シート（板材）、６５・・・第１のフィルム層、６５ａ・・・表面、６７・・・第３のフィルム層、６９・・・第２のフィルム層、６９ｂ・・・裏面、７１・・・第４のフィルム層（板材）、７３・・・一方の切欠孔、７５・・・他方の切欠孔、７７・・・開口部、８１，９１，１１１・・・半導体装置、８３・・・駆動回路チップ（背部室容器）、９７・・・駆動回路チップ、１０３ａ・・・開口部、１５３・・・蓋体、Ｓ１・・・第１の空洞部、Ｓ２・・・第２の空洞部、Ｓ３・・・中空空間（外方空間）、Ｓ５・・・第１の中空空間、Ｓ６・・・第２の中空空間（第２の空洞部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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