(57)【要約】【課題】半導体素子外部及び半導体素子内部に発生する熱膨張による歪みが半導体素子の電気的特性に与える影響を抑制することができる半導体装置を提供することにある。【解決手段】開口部を有する固定部１２と、固定部１２に対して変位可能な錘部１４と、一方の端が錘部１４に連結され且つ他方の端が固定部１２に連結された可撓性の梁部１３と、固定部１２の底面に固定された複数の支持基板５０と、を備えたことを特徴とする半導体装置。【選択図】図１
2007178374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する固定部と、
前記固定部に対して変位可能な錘部と、
一方の端が前記錘部に連結され且つ他方の端が前記固定部に連結された可撓性の梁部と、
前記固定部の底面に固定された複数の支持基板と、
を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記複数の支持基板は、前記梁部が前記固定部に連結された部分に対応する領域に隙間部を形成することを特徴とする、請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記複数の支持基板の少なくとも１つは、前記固定部の底面に固定される面に複数の突起部を有することを特徴とする、請求項１乃至２何れか記載の半導体装置。
【請求項４】
前記複数の支持基板の少なくとも１つは、前記固定部の底面に固定される面に複数の溝部を有することを特徴とする、請求項１乃至２何れか記載の半導体装置。
【請求項５】
開口部を有する固定部と、
前記固定部に対して変位可能な錘部と、
一方の端が前記錘部に連結され且つ他方の端が前記固定部に連結された可撓性の梁部と、
前記固定部の底面に固定された支持基板であって、第１の厚さを持つ第１部分と、前記第１部分より小さい第２の厚さを持つ第２部分とを有する前記支持基板と、
を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
前記支持基板は、前記固定部の底面に固定される面と反対側の面において、前記第２部分が凹部を構成することを特徴とする、請求項５記載の半導体装置。
【請求項７】
前第２部分は、前記梁部が前記固定部と連結される部分に対応する領域に配置されることを特徴とする、請求項５乃至６何れか記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１の部分は、前記固定部の底面に固定される面に複数の突起部を有することを特徴とする、請求項５乃至７何れか記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１の部分は、前記固定部の底面に固定される面に複数の溝部を有することを特徴とする、請求項５乃至７何れか記載の半導体装置。
【請求項１０】
内部にキャビティを有するパッケージをさらに備え、
前記支持基板は、前記キャビティ内において、前記固定部の底面に固定面される面と反対側の面で前記パッケージに固定されていることを特徴とする、請求項１乃至９何れか記載の半導体装置。
【請求項１１】
複数の半導体素子本体を含む第１ウエハと、第２ウエハとを準備する工程と、
前記第１ウエハに前記第２ウエハを接合する工程と、
前記第２ウエハを前記各半導体素子本体に対応する領域で複数に分割して、前記各半導体素子本体ごとに前記第２ウエハで複数の支持基板を形成する工程と、
前記各半導体素子本体を個片化する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記半導体素子本体は、開口部を有する固定部と、前記固定部に対して変位可能な錘部と、一方の端が前記錘部に連結され且つ他方の端が前記固定部に連結された可撓性の梁部と、を有しており、
前記複数の支持基板を形成する工程では、前記梁部が前記固定部と連結される部分に対応する領域には、前記複数の支持基板が隙間部を形成するように、前記第２ウエハを複数に分割することを特徴とする、請求項１１記載半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第１ウエハに前記第２ウエハを接合する工程の前に、前記第２ウエハの前記第１ウエハに固定する面において、前記複数の支持基板になる領域に複数の突起部を形成する工程をさらに含むことを特徴とする、
請求項１１乃至１２何れか記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第１ウエハに前記第２ウエハを接合する工程の前に、前記第２ウエハの前記第１ウエハに固定する面において、前記複数の支持基板になる領域に複数の溝部を形成する工程をさらに含むことを特徴とする、
請求項１１乃至１２何れか記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
内部にキャビティを有するパッケージを準備する工程をさらに含み、
前記各半導体素子本体を個片化する工程の後に、前記キャビティ内で前記支持基板を前記パッケージに固定する工程をさらに含むことを特徴とする、
請求項１１乃至１４何れか記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
複数の半導体素子本体を含む第１ウエハと、前記半導体素子本体の支持基板となる部分を複数含む第２ウエハとを準備する工程と、
前記第２ウエハにおいて、前記各半導体素子本体に対応する領域内に凹部を形成する工程と、
前記第２ウエハの前記凹部が形成された面と反対側の面を前記第１ウエハに接合する工程と、
前記各半導体素子本体を個片化する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記半導体素子本体は、開口部を有する固定部と、前記固定部に対して変位可能な錘部と、一方の端が前記錘部に連結され且つ他方の端が前記固定部に連結された可撓性の梁部と、を有しており、
前記凹部を形成する工程では、前記梁部が前記固定部と連結される部分に対応する領域に前記凹部を形成することを特徴とする、請求項１６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記第１ウエハに前記第２ウエハを接合する工程の前に、前記第２ウエハの前記第１ウエハに固定する面において、前記凹部以外の領域に複数の突起部を形成する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１６乃至１７何れか記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
前記第１ウエハに前記第２ウエハを接合する工程の前に、前記第２ウエハの前記第１ウエハに固定する面において、前記凹部以外の領域に複数の溝部を形成する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１６乃至１７何れか記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
内部にキャビティを有するパッケージを準備する工程をさらに含み、
前記各半導体素子本体を個片化する工程の後に、前記キャビティ内において前記支持基板を前記パッケージに固定する工程をさらに含むことを特徴とする、
請求項１６乃至１９何れか記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細機械構造体からなる半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自走車やロボット、各種精密機器など、産業上の様々な分野において加速度センサが広く用いられている。なかでも、小型で且つ軽量であること、正確且つ確実な動作が期待できること、低コストであることなどの観点から、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を利用した半導体加速度センサの需要が急増している。
【０００３】
半導体加速度センサには、ピエゾ抵抗効果、すなわち発生した応力に比例して抵抗値が変化する現象を利用することで、加速度の検知を行うものが存在する。このような半導体加速度センサは、一般的にセラミック製のパッケージ内部にセンサ部分を成す半導体チップ（以下、センサチップと言う）が収納された構成を有する。
【０００４】
ピエゾ抵抗効果を利用するセンサチップは、例えば、中央に配置された錘部と可撓性を有する４本の梁部と４本の梁部の一方の端がそれぞれ固定されたロ字状の固定部とを有し、錘部が四方から４本の梁部で支持された構成を有する。各梁部には、ピエゾ抵抗素子が貼り付けられ、これらが配線パターンによって接続されることで、ホイーストン・ブリッジ回路が構成されている。
【０００５】
このようなセンサチップを有する半導体加速度センサに速度の変化が生じると、錘部の慣性運動によって生じた応力により梁部が撓む。同時に、梁部に貼り付けられたピエゾ抵抗素子も撓む。この撓みにより各ピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化するため、ホイーストン・ブリッジの抵抗バランスが変化する。この抵抗バランスの変化を電流の変化または電圧の変化として測定することで、加速度を検知することができる。
【０００６】
また、半導体加速度センサには、特許文献１に示すような、電極間の容量の変化を利用して加速度を検知する容量式加速度センサがある。容量式の加速度センサチップは、例えば、ロ字状の可変電極形成層を上下から固定電極形成層で挟んで接着した本体と、固定電極形成層に可撓性を有するビームを介して本体内に配置された可動電極と、可動電極に対向するように可変電極形成層に配置された固定電極とから構成されている。
【０００７】
このセンサチップに、固定電極面に対して垂直方向の加速度が加わると、可動電極に慣性力が加わる。すると、ビームが弾性変形し、可動電極が上下に振れ、固定電極との隙間が変化して、両電極間の静電容量に変化を生ずる。この静電容量の変化を検出することで加速度を検出することができる。このセンサチップは、加速度を検出しようとする移動体に取り付けられた回路基板に固定されて使用される。この回路基板には、センサチップから得られる検出信号を処理して、加速度信号に変換するのに必要な電気回路が搭載されている。
【特許文献１】特開平６−２８９０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述したピエゾ抵抗効果を利用するセンサチップの底面には、パイレックス（登録商標）ガラス等からなる支持基板が固定されることがある。支持基板を設ける理由は、固定部がロ字状の形状でありパッケージとの接触面積が小さく、接触面積を確保する必要があること、個片化後にダイシングテープを針で剥がす際に錘部に針が接触することを防止する必要がある為である。センサチップに支持基板を設けた場合、以下のような問題がある。
【０００９】
即ち、センサチップと支持基板との熱膨張係数の差により発生する歪み、セラミック製のパッケージの底面に発生する熱膨張による歪みがセンサチップに伝わる。このような歪みがセンサチップに伝わると、梁部の撓みによる応力に基づいてピエゾ素子の抵抗バランスの測定に影響を与え、加速度が加わっていない場合にも加速度を検知してしまう虞がある。結果、温度変化のある環境下で加速度センサを安定に動作させることが困難になる。
【００１０】
特許文献１では、回路基板にパターン形成で凸部を設け、凸部にて接触層を介してセンサチップを固定している。凸部により、回路基板とセンサチップとの間に隙間を形成し、回路基板とセンサチップの熱膨張差による歪みを抑制している。
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、センサチップの回路基板への取り付け面を構成する固定電極形成層が、センサチップの全体に亘って形成されているので、回路基板から固定電極形成層に伝わる応力を低減できたとしても、固定電極形成層から上層の可変電極形成層に伝わる応力を低減できない。また、固定電極形成層と可変電極形成層との間の熱膨張差による歪みに対しては何ら対策がなされていない。
【００１２】
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、半導体素子外部及び半導体素子内部に発生する熱膨張による歪みが半導体素子の電気的特性に与える影響を抑制することができる半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる目的を達成するために、本発明による半導体装置は、開口部を有する固定部と、前記固定部に対して変位可能な錘部と、一方の端が前記錘部に連結され且つ他方の端が前記固定部に連結された可撓性の梁部と、前記固定部の底面に固定された複数の支持基板と、を備える。
【００１４】
この構成では、錘部が可撓性を有する梁部によって変位可能に固定されており、加速度が加わると、錘部の慣性運動によって梁部が撓む。この梁部の撓みによる応力を電気的に検知することによって、加速度を検知することができる。梁部の撓みによる応力を電気的に検知するには、例えば、ピエゾ抵抗素子等の圧電素子を梁部に着設すれば良い。固定部、錘部、梁部及び支持基板からなる半導体素子をパッケージに固定する場合、固定部の底面側でパッケージの底面に固定する。このとき、固定部の底面には複数の支持基板が固定されているので、半導体素子が複数の支持基板でパッケージの底面に固定される。
【００１５】
パッケージの底面と複数の支持基板との接触面積は、一体の支持基板が固定部に固定される場合に比較して小さい。従って、パッケージの底面に発生した熱膨張による歪みが複数の支持基板を介して固定部に伝達する量は、パッケージの底面に発生した熱膨張による歪みが一体の支持基板を介して固定部に伝達する応力よりも小さくなる。この結果、パッケージに発生した熱膨張による歪みが半導体素子の電気的特性に与える影響を抑制することができる。言い換えれば、半導体素子外部で発生する歪みが半導体素子の電気的特性に与える影響を抑制することができる。
【００１６】
また、半導体素子内部では、固定部と複数の支持基板との接触面積は、一体の支持基板が固定部に固定される場合に比較して小さい。従って、固定部と複数の支持基板との間の熱膨張係数の違いにより発生する歪みは、固定部と一体の支持基板との間の熱膨張係数の違いにより発生する歪みよりも小さい。この結果、半導体素子内部で発生する歪みが半導体素子の電気的特性に与える影響を抑制することができる。
【００１７】
また、本発明による他の半導体装置は、開口部を有する固定部と、前記固定部に対して変位可能な錘部と、一方の端が前記錘部に連結され且つ他方の端が前記固定部に連結された可撓性の梁部と、前記固定部の底面に固定された支持基板であって、第１の厚さを持つ第１部分と、前記第１部分より小さい第２の厚さを持つ第２部分とを有する前記支持基板と、を備える。
【００１８】
この構造では、第１部分と第１部分よりも薄い第２部分とで、支持基板に凹部を形成する。支持基板のパッケージへの接触面に凹部を成すように設けた場合、凹部を有する支持基板とパッケージの底面との接触面積は、均一な厚さの支持基板がパッケージに固定される場合に比較して小さい。従って、パッケージの底面に発生した熱膨張による歪みが凹部を有する支持基板を介して固定部に伝達する量は、パッケージの底面に発生した熱膨張による歪みが均一な厚さの支持基板を介して固定部に伝達する応力よりも小さくなる。この結果、パッケージに発生した熱膨張による歪みが半導体素子の電気的特性に与える影響を抑制することができる。言い換えれば、半導体素子外部で発生する歪みが半導体素子の電気的特性に与える影響を抑制することができる。
【００１９】
半導体素子内部では、支持基板と固定部との間で熱膨張係数の差により発生する歪みは、支持基板が薄い部分ほど小さい。即ち、支持基板と固定部との間で熱膨張係数の差により発生する歪みは、支持基板の体積が小さいほど小さくなる。凹部を有する支持基板は、均一な厚さの支持基板に比較して実質的な厚さが低減される。また、凹部を有する支持基板は、均一な厚さの支持基板に比較して体積が低減される。この結果、凹部を有する支持基板と固定部との間の熱膨張係数の差により発生する歪みは、均一な厚さの支持基板と固定部との間の熱膨張係数の差により発生する歪みよりも小さい。この結果、半導体素子内部で発生する歪みが半導体素子の電気的特性に与える影響を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、半導体素子外部及び半導体素子内部に発生する熱膨張による歪みが半導体素子の電気的特性に与える影響を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
まず、本発明による実施例１について図面を用いて詳細に説明する。なお、各図は本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎず、従って、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。また、各図では、構成の明瞭化のため、断面におけるハッチングの一部が省略されている。さらに、後述において例示する数値は、本発明の好適な例に過ぎず、従って、本発明は例示された数値に限定されるものではない。これは、後述する各実施例において同様である。
【００２３】
（１）半導体加速度センサチップ１０及び半導体加速度センサ装置１の構成
まず、本実施例による半導体加速度センサチップ１０及び半導体加速度センサ装置１の構成を図面と共に詳細に説明する。なお、本実施例では、ピエゾ抵抗効果、すなわち発生した応力に比例して抵抗値が変化する現象を利用した、３次元加速度センサを例に挙げて説明する。
【００２４】
（１−１）半導体加速度センサチップ１０の構成
図１は、実施例１に係る３次元加速度センサである半導体加速度センサチップ１０の概略構成を示す斜視図である。図２は、半導体加速度センサチップ１０をパッケージングすることで形成された半導体加速度センサ装置１の構成を示す断面図である。また、図３は、図２におけるＩ−Ｉ’断面図であり、図４は、図２におけるＩＩ−ＩＩ’断面図である。なお、図２は、図３および図４におけるＩＩＩ−ＩＩＩ’断面図に相当する。
【００２５】
図１に示すように、半導体加速度センサチップ１０は、センサチップ本体１０ａと、センサチップ１０ａの底面に固定された複数の支持基板５０とを有する。
【００２６】
（１−１−１）センサチップ本体１０ａ
センサチップ本体１０ａは、固定部１２と、梁部１３と、錘部１４と、ピエゾ抵抗素子１５ｉおよび１５ｏと、電極パッド１６と、を有する。固定部１２と梁部１３と錘部１４とは、所定の半導体基板を加工することで、一体に形成されている。
【００２７】
固定部１２と梁部１３と錘部１４とが作り込まれる所定の半導体基板には、例えばシリコン基板などを適用することが可能である。
【００２８】
固定部１２は、例えば断面が四角形の棒状部材をロ字状に組み合わせることでなるリング状の部材である。言い換えれば、例えば正方形の縁を象ったリング状の部材であり、中央部に四角形状の開口部を有する。ただし、本発明による固定部１２は、上記の形状に限定されず、例えば円形の縁を象ったリング状の部材であってもよい。また、以下では、説明の都合上、ロ字状を成す面であって後述する梁部１３におけるピエゾ抵抗素子１５ｉおよび１５ｏが形成された面と同じ側を上側とする。
【００２９】
固定部１２の上面における外周一辺の長さは例えば１．８ｍｍ（ミリメートル）程度とすることができる。また、同じく固定部１２の上面における内周一辺の長さ（すなわち開口部一辺の長さ）は例えば１．２６ｍｍ程度とすることができる。このように設定した場合、固定部１２を形成する各棒状部材の上面の幅は、０．２７ｍｍ程度となる。また、固定部１２の厚さは、例えば０．３ｍｍ程度とすることができる。（数値をご確認下さい）
梁部１３は、上記のような固定部１２の内周における各辺の中央部と、錘部１４の各辺の中央部とを連結している。梁部１３は、固定部１２の各辺の中央部から固定部１２の中央へ向かってそれぞれ延在し、錘部１４の各辺の中央部と連結されている。本実施例による半導体加速度センサチップ１０は、４本の梁部１３を有する。
【００３０】
各梁部１３は、半導体加速度センサチップ１０に加速度が加えられた際、後述する錘部１４の慣性運動によって撓むように形成されている。すなわち、梁部１３は可撓性を有するように構成されている。本実施例では、この梁部１３の上面の幅を例えば０．０８６ｍｍ程度とし、厚さを例えば０．００７ｍｍ程度とすることで、梁部１３に可撓性を持たせる。また、梁部１３は、上面が上記した固定部１２の上面と同じ高さ位置となるように形成される。したがって、梁部１３の下面は、固定部１２の下面（底面）よりも上面側に配置される。これにより、例えば固定部１２の下面を後述するパッケージにおけるキャビティ２１ｃの底面２１ａに固着した場合でも、梁部１３の変形がキャビティ２１ｃの底面２１ａによって妨げられることがない。
【００３１】
錘部１４は、ロ字状の固定部１２における開口部の略中央に配置されるように、上記した４本の梁部１３の先端に設けられている。言い換えれば、錘部１４は、４本の梁部１３によって固定部１２の開口部における略中央に位置するように吊り下げられている。
【００３２】
この錘部１４は、半導体加速度センサチップ１０に加えられた加速度に応じて梁部１３を撓ませるために錘として機能する。本実施例では、錘部１４の上面を正方形とし、その一辺の長さを例えば０．３ｍｍ程度とする。また、錘部１４の厚さを例えば０．２ｍｍ程度とする。さらに、錘部１４は、上面が上記した固定部１２および梁部１３の上面と同じ高さ位置に含まれるように形成される。したがって、錘部１４の下面は、固定部１２の下面よりも上面側に配置される。これにより、例えば固定部１２の下面を後述するパッケージにおけるキャビティ２１ｃの底面２１ａに固着した場合でも、錘部１４の固定部１２に対する変位がキャビティ２１ｃの底面２１ａによって妨げられることがない。
【００３３】
また、各梁部１３の上面において、固定部１２との付け根部分には、ピエゾ抵抗素子１５ｏが貼り付けられている。同様に、各梁部１３の上面において、錘部１４との付け根部分には、ピエゾ抵抗素子１５ｉが貼り付けられている。これらピエゾ抵抗素子１５ｉおよび１５ｏは、例えば固定部１２上面に形成された電極パッド１６と図示しない配線パターンにより電気的に接続されており、これによりホイーストン・ブリッジ回路が構成されている。したがって、電極パッド１６および図示しない配線パターンを介してピエゾ抵抗素子１５ｉおよび１５ｏの抵抗バランスを検知することで、梁部１３に生じた撓みの量を検出することができ、さらにこの撓みの量から半導体加速度センサチップ１０に加えられた加速度の大きさおよび方向を特定することができる。
【００３４】
（１−１−２）支持基板５０
センサチップ本体１０ａの底面、即ち固定部１２の底面には、図１、図２、図４に示す複数の支持基板５０が固定されている。複数の支持基板５０は、半導体加速度センサチップ１０をパッケージの底面２１ａに固定する際に接触面積を確保して、固定強度を保持する為に設けられる。図４に示すように、複数の支持基板５０は、固定部１２の底面におい４隅に固定される。複数の支持基板５０は、例えば陽極接合により固定部１２の底面に固定される。支持基板５０は、例えば、厚さ０．１５ｍｍ、一辺の長さが０．８ｍｍのものが用いられる。
【００３５】
各支持基板５０の間には、隙間部６０が形成されている。本実施形態では、隙間部６０は、４本の梁部１３上を通過するように十字形状に形成されている。即ち、隙間部６０は、梁部１３が固定部１２に連結される部分に対応する領域を含んで形成される。この理由は、梁部１３に近い固定部１２の部分を避けて支持基板５０を固定することにより、パッケージから複数の支持基板５０を介して固定部１２に伝わる歪みが、梁部１３に伝達され難くする為である。また、梁部１３に近い固定部１２の部分を避けて支持基板５０を固定することにより、複数の支持基板５０と固定部１２との間の熱膨張係数の差により発生する応力が梁部１３に伝達され難くする為である。半導体加速度センサチップ１０は、加速度により梁部１３に発生する応力をピエゾ抵抗素子１５ｏ，１５ｉで検知する構成である為、加速度による応力以外が加わると検出精度が低下する。本実施例のように、複数の支持基板５０を固定部１２に固定する場合に、梁部１３が固定部１２に連結される部分に対応する領域を避けることで、梁部１３に伝達される歪みを低減し、半導体加速度センサチップ１０の検出精度を向上させることができる。
【００３６】
（１−２）半導体加速度センサ装置１の構成
図２から図４に示すように、半導体加速度センサ装置１は、上述のセンサチップ本体１０ａ及び複数の支持基板５０からなる半導体加速度センサチップ１０と、下部容器２１と上部蓋２５とを有する。なお、下部容器２１および上部蓋２５は、半導体加速度センサチップ１０を収納するパッケージを形成する。また、以下では、説明の都合上、下部容器に対して上部蓋２５が位置する側を上側とする。
【００３７】
この構成において、半導体加速度センサチップ１０は、下部容器２１のキャビティ２１ｃの底面２１ａにおける略中央の領域に接着材を用いて固着される。接着材は、例えば、１００ＭＰａ以下の低弾性率の自己接着性を有する樹脂を用いる。このような樹脂としては、シリコーン等を用いることができる。
【００３８】
半導体加速度センサチップ１０を収納するためのパッケージを構成する下部容器２１は、例えば積層構造を有するセラミック製のパッケージであり、図２に示すように、半導体加速度センサチップ１０を収納するためのキャビティ２１ｃを有する。
【００３９】
下部容器２１の側壁は、図２および図３に示すように、キャビティ２１ｃ側に上面（上部蓋２５が接着される面）よりも低い段差面２１ｂを有する。段差面２１ｂには、下部容器２１内部に形成された配線パターン２３の一部が露出している。この配線パターン２３の露出部分には、金属ワイヤ２６を用いて、半導体加速度センサチップ１０における電極パッド１６が電気的に接続される。
【００４０】
下部容器２１内部に形成された配線パターン２３は、図２に示すように、下部容器２１下面に形成された金属パッド（以下、フットパターン２２と言う）に電気的に接続されている。このフットパターン２２は、図示しない回路基板などにおける電極パッドと電気的に接続するための電極パターンである。
【００４１】
また、下部容器２１のキャビティ２１ｃ内に収納された半導体加速度センサチップ１０における電極パッド１６は、図２および図３に示すように、下部容器２１の段差面２１ｂに露出された配線パターン２３と、金属ワイヤ２６を用いて電気的に接続されている。この金属ワイヤ２６は、例えば金や銅やアルミニウムなどの金属製ワイヤで形成することができる。
【００４２】
以上のように半導体加速度センサチップ１０が収納された下部容器２１の開口部は、図２に示すように、上部蓋２５により封止される。上部蓋２５は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂２４を用いて下部容器２１の上面を密閉するように固着されている。この上部蓋２５の材料には、例えば４２アロイ合金やステンレスなどを適用することができる。また、密閉されたパッケージ（２１、２５）内部は、例えば窒素ガスやドライエアーでパージされている。
【００４３】
（２）半導体加速度センサチップ１０及び半導体加速度センサ装置１の製造方法
次に、本実施例による半導体加速度センサ装置１の製造方法を図面と共に詳細に説明する。
【００４４】
（２−１）半導体加速度センサチップ１０の製造方法
先ず、公知の半導体微細加工技術により形成された図１のセンサチップ本体１０ａが複数形成された例えばシリコンからなる半導体ウエハ１００と、パイレックス（登録商標）ガラス等からなるガラスウエハ２００とを準備する。
【００４５】
図５（ａ）に示すように、ガラスウエハ２００上に、センサチップ１０ａが複数形成された半導体ウエハ１００を載置する。このとき、センサチップ本体１０ａの底面、即ち固定部１２の底面とガラスウエハ２００とが対向するように、ガラスウエハ２００に半導体ウエハ１００を載置する。ガラスウエハ２００と半導体ウエハ１００との平面的な位置合わせは、例えば、ガラスウエハ２００と半導体ウエハ１００のオリフラを合わせることで行う。次に、半導体ウエハ１００及びガラスウエハ２００に上下から電圧を印加して、半導体ウエハ１００とガラスウエハ２００とを陽極接合する。このとき、半導体ウエハ１００に含まれる複数のセンサチップ本体１０ａの固定部１２の底面がガラスウエハ２００に陽極接合される。
【００４６】
図５（ｂ）に示すように、陽極接合された半導体ウエハ１００及びガラスウエハ２００を半導体ウエハ１００側でダイシングテープ３００に固定する。このとき、半導体ウエハ１００に含まれる複数のセンサチップ本体１０ａの上面にダイシングテープ３００を固定する。
【００４７】
その後、図５（ｃ）、図６（ａ）に示すように、ダイシングブレード５０１でガラスウエハ２００を切削する。
【００４８】
図９は、隙間部６０が形成されたガラスウエハ２００及び半導体ウエハ１００の平面図である。図５（ｃ）、図６（ａ）の工程では、図９に示す隙間部６０のパターンが形成されるように、ガラスウエハ２００をガラスウエハ２００の厚み分だけ切削する。この切削により、図９に示す隙間部６０が形成され、隙間部６０が各センサチップ本体１０ａの領域内でガラスウエハ２００が複数の支持基板５０に分割される。また、図９には図示省略したが、図６（ａ）に示すように、各センサチップ本体１０ａの境界上でもウエハ２００をダイシングブレードで切断して、隙間部７０を形成する。隙間部７０は、後の工程で、半導体加速度センサチップ１０を個片化するダイシングの際に、切断を容易にする為である。
【００４９】
図６（ｂ）に示すように、半導体ウエハ１００及びガラスウエハ２００をダイシングテープ３００から取り外し、図６（ｃ）に示すように、ガラスウエハ２００側をダイジングテープ４００に固定する。その後、ダイシングテープ４００に固定された半導体ウエハ１００及びガラスウエハ２００をセンサチップ本体１０ａの境界に形成されているスクライブライン（図示せず）に沿ってダイジングブレード５０２でダイシングし、各センサチップ本体１０を個片化する。この個片化では、各センサチップ本体１０ａが、図９に示す境界に沿って分割されると共に、ガラスウエハ２００も各センサチップ本体１０ａごとに分割される。この結果、図６（ｄ）に示す、センサチップ本体１０ａと、センサチップ本体１０ａの底面に固定された４つの支持基板５０とからなる半導体加速度センサチップ１０が得られる。
【００５０】
また、図６（ｃ）のダイジングの際には、図６（ａ）の工程において、各センサチップ本体１０ａの境界上ではガラスウエハ２００が切削されて隙間部７０が形成されている。ダイシング工程では切削物を水で取り除きながら切断を行うが、図６（ｃ）に示すように半導体ウエハ１００の切断箇所の下方に隙間部７０が形成されている為、排水を容易にして切削物の除去が良好になる。
【００５１】
（２−１）半導体加速度センサ装置１の製造方法
次に、図７（ａ）に示すように、半導体加速度センサチップ１０における複数の支持基板５０の底面に接着材を塗着する。接着材は、例えば、１００ＭＰａ以下の低弾性率の自己接着性を有する樹脂を用いる。このような樹脂としては、シリコーン等を用いることができる。次に、接着材が塗着された半導体加速度センサチップ１０を下部容器２１のキャビティ２１ｃ底面における所定の位置に載置し、これらを上下から加圧した状態で熱処理を行う。これにより、図７（ｂ）に示すように、半導体加速度センサチップ１０がキャビティ２１ｃの底面２１ａに固着される。なお、この熱処理では、例えば、圧力を常圧とし、温度を１８０℃とし、処理時間を１時間とすることができる。
【００５２】
次に、図８（ａ）に示すように、例えば金製の金属ワイヤ２６をボンディングすることで、半導体加速度センサチップ１０における電極パッド１６と、下部容器２１における露出した配線パターン２３とを電気的に接続する。なお、金属ワイヤ２６のボンディングには、例えば圧力を３０ｇｆ（／ｃｍ2）とし、温度を２３０℃とした、超音波併用熱圧着法を用いることができる。また、金属ワイヤ２６の一方の端がボンディングされる電極パッド１６は、半導体加速度センサチップ１０における固定部１２上に形成されているため、金属ワイヤ２６のボンディング時に半導体加速度センサチップ１０における梁部１３などが破損することはない。
【００５３】
次に、図８（ｂ）に示すように、例えば４２アロイ合金やステンレスなどの上部蓋２５を準備し、上部蓋２５の下面に、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂２４を塗着する。次に、上部蓋２５を下部容器２１上に載置し、これらを上下から加圧した状態で熱処理を行うことで、上部蓋２５を下部容器２１に固着する。なお、この熱処理では、例えば、圧力を５ｋｇ（／ｃｍ2）とし、温度を１５０℃とし、処理時間を２時間とすることができる。これにより、図２から図４に示すような半導体加速度センサ装置１が製造される。なお、上部蓋２５で下部容器２１を封止する際、キャビティ２１ｃを例えば窒素ガスやドライエアーでパージする。
【００５４】
（３）作用効果
本実施例による半導体加速度センサチップ１０は、開口部を有する固定部１２と、固定部１２に対して変位可能な錘部１４と、一方の端が錘部１４に連結され且つ他方の端が固定部１２に連結された可撓性の梁部１３と、固定部１２の底面に固定された複数の支持基板５０とを備える。
【００５５】
この構成では、錘部１４が可撓性を有する梁部１３によって変位可能に固定されており、加速度が加わると、錘部１４の慣性運動によって梁部１３が撓む。梁部１３の撓みによる応力をピエゾ抵抗素子１５ｉ，１５ｏによって電気的に検知する。固定部１２、錘部１４、梁部１３及び支持基板５０からなる半導体加速度センサチップ１０をパッケージに固定する場合、固定部１２の底面側でパッケージの底面に固定する。このとき、固定部１２の底面には複数の支持基板５０が固定されているので、半導体加速度センサチップ１０が複数の支持基板５０でパッケージの底面２１ａに固定される。
【００５６】
パッケージの底面２１ａと複数の支持基板５０との接触面積は、一体の支持基板がパッケージの底面２１ａに固定される場合に比較して小さい。従って、パッケージの底面２１ａに発生した熱膨張による歪みが複数の支持基板５０を介して固定部１２に伝達する量は、パッケージの底面２１ａに発生した熱膨張による歪みが一体の支持基板を介して固定部１２に伝達する応力よりも小さくなる。この結果、パッケージに発生した熱膨張による歪みが半導体加速度センサチップ１０の電気的特性に与える影響を抑制することができる。言い換えれば、半導体加速度センサチップ１０の外部からの歪みが半導体加速度センサチップ１０の電気的特性に与える影響を抑制することができる。
【００５７】
また、半導体加速度センサチップ１０内部では、固定部１２と複数の支持基板５０との接触面積は、一体の支持基板が固定部１２に固定される場合に比較して小さい。従って、固定部１２と複数の支持基板５０との間の熱膨張係数の違いにより発生する歪みは、固定部１２と一体の支持基板との間の熱膨張係数の違いにより発生する歪みよりも小さい。この結果、半導体加速度センサチップ１０で発生する歪みが半導体加速度センサチップ１０の電気的特性に与える影響を抑制することができる。
【００５８】
また、固定部１２の底面に固定された複数の支持基板５０の間には、隙間部６０が形成される。隙間部６０は、梁部１３が固定部１２に連結される部分に対応する領域を含んで形成される。梁部１３に近い固定部１２の部分を避けて支持基板５０を固定することにより、パッケージから複数の支持基板５０を介して固定部１２に伝わる歪みが、梁部１３に伝達され難くなる。また、梁部１３に近い固定部１２の部分を避けて支持基板５０を固定することにより、複数の支持基板５０と固定部１２との間の熱膨張係数の差により発生する応力が梁部１３に伝達され難くなる。半導体加速度センサチップ１０は、加速度により梁部１３に発生する応力をピエゾ抵抗素子１５ｏ，１５ｉで検知する構成である為、加速度による応力以外が加わると検出精度が低下する。本実施例のように、複数の支持基板５０を固定部１２に固定する場合に、梁部１３が固定部１２に連結される部分に対応する領域を避けることで、梁部１３に伝達される歪みを低減し、半導体加速度センサチップ１０の検出精度を向上させることができる。
【００５９】
本実施例による半導体加速度センサチップ１０の製造方法は、センサチップ本体１０ａが形成された半導体ウエハ１００とガラスウエハ２００とを陽極接合し、ガラスウエハ２００を所定のパターンで切削することで隙間部６０を形成し、これにより、各センサチップ本体１０ａにおいてガラスウエハ２００を複数に分割して複数の支持基板５０を形成する。その後、センサチップ本体１０ａを個片化することにより、複数の支持基板５０もセンサチップ本体１０ａごとに個片化される。この製造方法では、センサチップ本体１０ａの底面に支持基板を形成する工程において、ガラスウエハ２００に隙間部６０を形成する工程を追加するのみで、検出精度の高い半導体加速度センサチップ１０を得ることができる。従って、半導体加速度センサチップ１０の製造が容易である。
【００６０】
本実施例による半導体加速度センサチップ１０の製造方法は、半導体加速度センサチップ１０内部に、外部及び内部で発生する応力を緩和する構成、即ち複数に分割された支持基板５０を設けたので、半導体加速度センサチップ１０をパッケージングする際に、応力緩和の為にパッケージとの間にスペーサを設ける等の特別な作業を省略することが可能となり、作業効率の向上を図ることができる。
【００６１】
（４）変形例
図５（ａ）においてガラスウエハ２００上に半導体ウエハ１００を載置する工程の前に、ガラスウエハ２００の半導体ウエハ１００に接合される側の面において、支持基板５０となる領域に、図１８（ａ）に示す複数の突起部６００又は図１８（ｂ）に示す複数の溝部７００を形成する工程を追加しても良い。複数の突起部６００又は複数の溝部７００は、第１部分の全体に亘って均一に形成することが望ましい。
【００６２】
複数の突起部６００又は複数の溝部７００を形成すれば、支持基板５０と固定部１２との接触面積がさらに小さくなる。これにより、パッケージで発生した熱膨張による歪みが支持基板５０を介して固定部１２に伝達する量を低減することができる。また、支持基板５０と固定部１２との間の熱膨張係数の差による歪みを低減することができる。
【実施例２】
【００６３】
（１）半導体加速度センサチップ１０及び半導体加速度センサ装置１の構成
図１０は、実施例２に係る３次元加速度センサである半導体加速度センサチップ１０の概略構成を示す斜視図である。図１１は、半導体加速度センサチップ１０をパッケージングすることで形成された半導体加速度センサ装置１の構成を示す断面図である。また、図１２は、図１１におけるＩ−Ｉ’断面図であり、図１３は、図１１におけるＩＩ−ＩＩ’断面図である。なお、図１１は、図１２及び図１３におけるＩＩＩ−ＩＩＩ’断面図に相当する。
【００６４】
ここでは、第１実施例と同様の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。以下、第１実施例と異なる点を中心に説明する。
【００６５】
図１０乃至図１３に示すように、本実施例の半導体加速度センサチップ１０は、第１実施例の半導体加速度センサチップ１０の複数の支持基板５０の代わりに、凹部６０ａが形成された支持基板５０ａを備えてる。
【００６６】
この支持基板５０ａは、第１の厚さを持つ第１部分５０ｂと、第１の厚さよりも小さい第２の厚さを持つ第２部分５０ｃとを有している。第２部分５０ｃは、凹部６０ａに対応する位置に形成されている。即ち、支持基板５０ａが第１部分５０ｂよりも薄い第２部分５０ｃを有することによって凹部６０ａが形成されている。凹部６０ａは、支持基板５０ａが加速度センサ１０の固定部１２の底面に固定される面と反対側の面、即ち下部容器２１の底面２１ａに固定される面において形成されている。第１の部分５０ｂの厚さは例えば０．１５ｍｍ、第２の部分５０ｃの厚さは例えば０．１ｍｍ、凹部６０ａの深さは例えば０．０５ｍｍに形成することができる。
【００６７】
支持基板５０ａは、凹部６０ａが形成されていない面で、固定部１２の底面に陽極接合にて接合されている。半導体加速度センサチップ１０を底面側から見たとき、図１３に示すように、凹部６０ａは、梁部１３が固定部１２に連結される部分に対応する領域を含んで連続して形成されている。本実施例では、半導体加速度センサチップ１０において、凹部６０ａが十字状に形成されている。本実施例では、凹部６０ａを連続的に形成するが、少なくとも、梁部１３が固定部１２に連結される部分に対応する領域を含んで凹部６０ａを形成すれば、凹部６０ａの部分で支持基板５０ａがパッケージの底面２１ａに直接接触しないので、パッケージから支持基板５０ａを介して梁部１３に伝達される歪みを緩和することができる。また、少なくとも、梁部１３が固定部１２に連結される部分に対応する領域を含んで凹部６０ａを形成すれば、支持基板５０ａが固定部１２と接触する部分で厚さが小さい為、支持基板５０ａと固定部１２との間の熱膨張係数の差によって発生する歪みが梁部１３に伝達される量を低減することができる。
【００６８】
（２）半導体加速度センサチップ１０及び半導体加速度センサ装置１の製造方法
次に、本実施例による半導体加速度センサ装置１の製造方法を図面と共に詳細に説明する。
【００６９】
（２−１）半導体加速度センサチップ１０の製造方法
次に、本実施例による本実施例に係る半導体加速度センサチップ１０の製造方法を図面と共に詳細に説明する。
【００７０】
先ず、公知の半導体微細加工技術により形成された図１のセンサチップ本体１０ａが複数形成された半導体ウエハ１００と、パイレックス（登録商標）ガラス等からなるガラスウエハ２００とを準備する。
【００７１】
次に、図１４（ａ）に示すように、ガラスウエハ２００にダイシングにより切り込みを形成して、ガラスウエハ２００に凹部６０ａを形成する。これにより、ガラスウエハ２０には、第１の厚さを持つ第１部分５０ｂと、第１の厚さより小さい第２部分５０ｃとが形成される。
【００７２】
図１４（ｂ）に示すように、半導体ウエハ１００に複数含まれるセンサチップ本体１０ａの固定部１２の底面上に、ガラスウエハ２００を載置する。このとき、ガラスウエハ２００の凹部６０ａが形成された面と反対側の面、即ちガラスウエハ２００の凹部６０ａが形成されていない面を半導体ウエハ１００上に載置する。この載置により、センサチップ本体１０ａとガラスウエハ２００の支持基板５０ａとは、図１７に示す位置関係で位置合わせされる。即ち、凹部６０ａがセンサチップ本体１０ａの各辺の中心を通過するように配置され、凹部６０ａが梁部１３が固定部１２に連結される部分に対応する領域を含む。
【００７３】
図１４（ｃ）に示すように、半導体ウエハ１００及びガラスウエハ２００に上下から電圧を印加して、半導体ウエハ１００とガラスウエハ２００とを陽極接合する。このとき、半導体ウエハ１００に含まれる複数のセンサチップ本体１０ａの固定部１２の底面がガラスウエハ２００に陽極接合される。
【００７４】
図１４（ｄ）に示すように、陽極接合された半導体ウエハ１００及びガラスウエハ２００を半導体ウエハ１００側でダイシングテープ３００に固定する。このとき、ガラスウエハ２００の凹部６０ａが形成された面にダイシングテープ３００を固定する。その後、ダイシングテープ３００に固定された半導体ウエハ１００及びガラスウエハ２００をセンサチップ本体１０ａの境界に形成されているスクライブライン（図示せず）に沿ってダイジングブレード５０１でダイシングし、各センサチップ本体１０を個片化する。この個片化では、各センサチップ本体１０ａが、図１７に示す境界に沿って分割されると共に、ガラスウエハ２００も各センサチップ本体１０ａごとに分割される。この結果、図１０に示す、センサチップ本体１０ａと、センサチップ本体１０ａの底面に固定された支持基板５０ａとからなる半導体加速度センサチップ１０が得られる。
【００７５】
（２−１）半導体加速度センサ装置１の製造方法
次に、図１５（ａ）に示すように、半導体加速度センサチップ１０における支持基板５０ａの凹部６０ａが形成されている面において、第１部分５０ｂに接着材を塗布する。接着材は、例えば、１００ＭＰａ以下の低弾性率の自己接着性を有する樹脂を用いる。このような樹脂としては、シリコーン等を用いることができる。次に、接着材が塗着された半導体加速度センサチップ１０を下部容器２１のキャビティ２１ｃ底面における所定の位置に載置し、これらを上下から加圧した状態で熱処理を行う。これにより、図１５（ｂ）に示すように、半導体加速度センサチップ１０がキャビティ２１ｃの底面２１ａに固着される。なお、この熱処理では、例えば、圧力を常圧とし、温度を１８０℃とし、処理時間を１時間とすることができる。
【００７６】
次に、図１６（ａ）に示すように、例えば金製の金属ワイヤ２６をボンディングすることで、半導体加速度センサチップ１０における電極パッド１６と、下部容器２１における露出した配線パターン２３とを電気的に接続する。なお、金属ワイヤ２６のボンディングには、例えば圧力を３０ｇｆ（／ｃｍ2）とし、温度を２３０℃とした、超音波併用熱圧着法を用いることができる。また、金属ワイヤ２６の一方の端がボンディングされる電極パッド１６は、半導体加速度センサチップ１０における固定部１２上に形成されているため、金属ワイヤ２６のボンディング時に半導体加速度センサチップ１０における梁部１３などが破損することはない。
【００７７】
次に、図１６（ｂ）に示すように、例えば４２アロイ合金やステンレスなどの上部蓋２５を準備し、上部蓋２５の下面に、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂２４を塗着する。次に、上部蓋２５を下部容器２１上に載置し、これらを上下から加圧した状態で熱処理を行うことで、上部蓋２５を下部容器２１に固着する。なお、この熱処理では、例えば、圧力を５ｋｇ（／ｃｍ2）とし、温度を１５０℃とし、処理時間を２時間とすることができる。これにより、図１１から図１３に示すような半導体加速度センサ装置１が製造される。なお、上部蓋２５で下部容器２１を封止する際、キャビティ２１ｃを例えば窒素ガスやドライエアーでパージする。
【００７８】
（３）作用効果
本実施例による半導体加速度センサチップ１０は、開口部を有する固定部１２と、固定部１２に対して変位可能な錘部１４と、一方の端が錘部１４に連結され且つ他方の端が固定部１２に連結された可撓性の梁部１３と、固定部１２の底面に固定された支持基板５０ａであって、第１の厚さを持つ第１部分５０ｂと、第１部分より小さい第２の厚さを持つ第２部分５０ｂとを有する支持基板５０とを備える。
【００７９】
支持基板５０ａに第１部分５０ｂと第１部分５０ｂよりも薄い第２部分５０ｂとを設けて、パッケージへの接触面に凹部６０ａを形成している。この構成では、凹部６０ａを有する支持基板５０ａとパッケージの底面２１ａとの接触面積は、均一な厚さの支持基板がパッケージの底面２１ａに固定される場合に比較して小さい。従って、パッケージの底面２１ａに発生した熱膨張による歪みが凹部６０ａを有する支持基板５０ａを介して固定部１２に伝達する量は、パッケージの底面２１ａに発生した熱膨張による歪みが均一な厚さの支持基板を介して固定部に伝達する応力よりも小さくなる。この結果、パッケージに発生した熱膨張による歪みが半導体加速度センサチップ１０の電気的特性に与える影響を抑制することができる。言い換えれば、半導体素子外部で発生する歪みが半導体素子の電気的特性に与える影響を抑制することができる。
【００８０】
また、半導体加速度センサチップ１０内部では、支持基板５０ａと固定部１２との間で熱膨張係数の差により発生する歪みは、支持基板５０ａが薄い部分ほど小さい。即ち、支持基板５０ａと固定部１２との間で熱膨張係数の差により発生する歪みは、支持基板５０ａの体積が小さいほど小さくなる。凹部６０ａを有する支持基板５０ａは、均一な厚さの支持基板に比較して実質的な厚さが低減される。また、凹部６０ａを有する支持基板５０ａは、均一な厚さの支持基板に比較して体積が低減される。この結果、凹部６０ａを有する支持基板５０ａと固定部１２との間の熱膨張係数の差により発生する歪みは、均一な厚さの支持基板と固定部１２との間の熱膨張係数の差により発生する歪みよりも小さい。半導体加速度センサチップ１０内部で発生する歪みが半導体加速度センサチップ１０の電気的特性に与える影響を抑制することができる。
【００８１】
パッケージの底面２１ａと複数の支持基板５０との接触面積は、一体の支持基板が固定部１２に固定される場合に比較して小さい。従って、パッケージの底面２１ａに発生した熱膨張による歪みが複数の支持基板５０を介して固定部１２に伝達する量は、パッケージの底面２１ａに発生した熱膨張による歪みが一体の支持基板を介して固定部１２に伝達する応力よりも小さくなる。この結果、パッケージに発生した熱膨張による歪みが半導体加速度センサチップ１０の電気的特性に与える影響を抑制することができる。言い換えれば、外部から伝達される歪みが半導体加速度センサチップ１０の電気的特性に与える影響を抑制することができる。
【００８２】
また、半導体加速度センサチップ１０内部では、固定部１２と複数の支持基板５０との接触面積は、一体の支持基板が固定部１２に固定される場合に比較して小さい。従って、固定部１２と複数の支持基板５０との間の熱膨張係数の違いにより発生する歪みは、固定部１２と一体の支持基板との間の熱膨張係数の違いにより発生する歪みよりも小さい。この結果、半導体加速度センサチップ１０で発生する歪みが半導体加速度センサチップ１０の電気的特性に与える影響を抑制することができる。
【００８３】
また、支持基板５０ａのパッケージに固定する側の面には凹部６０ａが形成される。凹部６０ａは、梁部１３が固定部１２に連結される部分に対応する領域を含んで形成される。凹部６０ａでは、パッケージの底面２１ａに接触しない。梁部１３に近い固定部１２の部分でパッケージの底面２１ａと直接接触させないことで、パッケージから支持基板５０ａを介して固定部１２に伝わる歪みが、梁部１３に伝達され難くなる。また、梁部１３に近い固定部１２の部分で支持基板５０ａを薄く、即ち第２部分５０ｃとしたことで、この部分で支持基板５０ａと固定部１２との間の熱膨張係数の差により発生する応力が小さくなる。半導体加速度センサチップ１０は、加速度により梁部１３に発生する応力をピエゾ抵抗素子１５ｏ，１５ｉで検知する構成である為、加速度による応力以外が加わると検出精度が低下する。本実施例のように、梁部１３が固定部１２に連結される部分に対応する領域で支持基板５０ａを薄い第２部分で形成し、また、パッケージとの接触面に凹部６０ａを形成したことで、梁部１３に伝達される歪みを低減し、半導体加速度センサチップ１０の検出精度を向上させることができる。
【００８４】
本実施例による半導体加速度センサチップ１０の製造方法は、ガラスウエハ５０ａに凹部６０ａを形成した後、センサチップ本体１０ａが形成された半導体ウエハ１００とガラスウエハ２００とを陽極接合し、センサチップ本体１０ａを個片化する。この製造方法では、半導体ウエハ１００とガラスウエハ２００とを陽極接合する前に、ガラスウエハ２００に凹部６０ａを形成する工程を追加するのみで、検出精度の高い半導体加速度センサチップ１０を得ることができる。従って、半導体加速度センサチップ１０の製造が容易である。
【００８５】
本実施例による半導体加速度センサチップ１０の製造方法は、半導体加速度センサチップ１０内部に外部及び内部で発生する応力を緩和する構成、即ち凹部６０ａを有する支持基板５０ａを設けたので、半導体加速度センサチップ１０をパッケージングする際に、応力緩和の為にパッケージとの間にスペーサを設ける等の特別な作業を省略することが可能となり、作業効率の向上を図ることができる。
【００８６】
（４）変形例
図１４（ｂ）のおいて、半導体ウエハ１００上にガラスウエハ２００を載置する工程の前に、ガラスウエハ２００の半導体ウエハ１００に接合される面、即ち第１部分５０ｂの半導体ウエハ１００に接合され面に、図１８（ａ）に示す複数の突起部６００又は図１８（ｂ）に示す複数の溝部７００を形成する工程を追加しても良い。複数の突起部６００又は複数の溝部７００は、第１部分の全体に亘って均一に形成することが望ましい。
【００８７】
複数の突起部６００又は複数の溝部７００を形成すれば、支持基板５０ａと固定部１２との接触面積が小さくなる。これにより、パッケージで発生した熱膨張による歪みが支持基板５０を介して固定部１２に伝達する量を低減することができる。また、支持基板５０ａと固定部１２との間の熱膨張係数の差による歪みを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】実施例１の半導体加速度センサチップ１０の概略構成を示す斜視図である。
【図２】実施例１の半導体加速度センサ装置１の構成を示す断面図である。
【図３】図２におけるＩ−Ｉ’断面構造を示す図である。
【図４】図２におけるＩＩ−ＩＩ’断面構造を示す図である。
【図５】本発明の実施例１による半導体加速度センサチップ１０の製造方法を示すプロセス図である（１）。
【図６】本発明の実施例１による半導体加速度センサチップ１０の製造方法を示すプロセス図である（２）。
【図７】本発明の実施例１による半導体加速度センサ装置１の製造方法を示すプロセス図である（１）。
【図８】本発明の実施例１による半導体加速度センサ装置１の製造方法を示すプロセス図である（２）。
【図９】隙間部６０が形成されたガラスウエハ２００及び半導体ウエハ１００（個片化前）の平面図である。
【図１０】実施例２の半導体加速度センサチップ１０の概略構成を示す斜視図である。
【図１１】実施例２の半導体加速度センサ装置１の構成を示す断面図である。
【図１２】図１１におけるＩ−Ｉ’断面構造を示す図である。
【図１３】図１１におけるＩＩ−ＩＩ’断面構造を示す図である。
【図１４】本発明の実施例２による半導体加速度センサチップ１の製造方法を示すプロセス図である。
【図１５】本発明の実施例２による半導体加速度センサ装置１の製造方法を示すプロセス図である（１）。
【図１６】本発明の実施例２による半導体加速度センサ装置１の製造方法を示すプロセス図である（２）。
【図１７】凹部６０ａを形成したガラスウエハ２００を半導体ウエハ１００上に載置状態（個片化前）を示す平面図である。
【図１８】ガラスウエハ２００に形成される突起部６００（ａ）、溝部７００（ｂ）を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１、２  半導体加速度センサ装置
１０  半導体加速度センサチップ
１２  固定部
１３  梁部
１４  錘部
１５ｉ、１５ｏ  ピエゾ抵抗素子
１６  電極パッド
２１  下部容器
２１ａ  底面
２１ｂ  段差面
２１ｃ  キャビティ
２２  フットパターン
２３  配線パターン
２４  熱硬化性樹脂
２５  上部蓋
２６  金属ワイヤ
５０、５０ａ  支持基板
５０ｂ  第１部分
５０ｃ  第２部分
６０  隙間部
６０ａ  凹部
１００  半導体ウエハ
２００  ガラスウエハ
６００  突起部
７００  溝部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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