封止型デバイス及びその製造方法
【課題】本発明は、する封止型デバイス及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の封止型デバイスは、固定部と前記固定部の内側に位置する可動部を有する第１基板と、前記第１基板の前記固定部及び前記可動部の上方を覆う第２基板と、前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間に配置され、前記第１基板と前記第２基板との間を封止する第１封止部材と、前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間に配置され、前記第１封止部材の外周部において前記第１基板と前記第２基板との間を封止する第２封止部材と、を備える。
【解決手段】本発明の封止型デバイスは、固定部と前記固定部の内側に位置する可動部を有する第１基板と、前記第１基板の前記固定部及び前記可動部の上方を覆う第２基板と、前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間に配置され、前記第１基板と前記第２基板との間を封止する第１封止部材と、前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間に配置され、前記第１封止部材の外周部において前記第１基板と前記第２基板との間を封止する第２封止部材と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動部が形成された半導体基板を封止材で封止した封止型デバイス及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器の小型軽量化、多機能化や高機能化が進み、実装される電子部品にも高密度化が要求されている。このような要求に応じて各種電子部品が半導体デバイスとして製造されるものが増加している。このため、回路素子として製造される半導体デバイス以外に力学量を検出するセンサ等も半導体デバイスの製造工程を用いて製造されて、小型軽量化が図られている。例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）分野の製品またはＭＥＭＳデバイスを用いて小型で単純な構造を有する加速度センサあるいは角速度センサでは、外力に応じて変位する可動部を半導体基板に形成し、この可動部の変位が静電容量素子を利用して検出されるタイプのセンサ（いわゆる静電容量型センサ）等が実用化されている。
【０００３】
このようなＭＥＭＳデバイスとして高速に変位する可動部を有するデバイスでは、可動部を安定して変位させるため、半導体基板を封止材（例えば、ガラス基板等）で密封する構造がとられており、密封された封止空間はガス抜き等が行われて、可動部の変位を阻害する要因が排除されている。このような可動部を気密封止した封止構造を有するデバイスを、本書面では封止型デバイスと呼称するものとする。封止型デバイスには、ＭＥＭＳ素子以外に、ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）素子やＦ−ＢＡＲ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ）素子、ミラーデバイス等も含まれる。静電容量型センサは、一般に一対のガラス基板に挟まれて接合された半導体基板内に、所定の自由度をもって変位可能な錘部を用意し、当該錘部を加速度や角速度などに伴う変位を検出する錘部として利用する。変位の検出は、容量素子の静電容量の値に基づいて行われる。特に、静電容量型の角速度センサでは、静電容量の変化を高感度で検出するために、電極と可動部の距離を短くするが、そのために空気抵抗の影響がより大きくなる。
【０００４】
図１２は、封止型デバイスとして静電容量型センサ１００の一例を示す図であり、（Ａ）は静電容量型センサ１００の概略構成を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）の上面から見た平面図である。図１２において、静電容量型センサ１００は、可撓部１０１ｂにより支持された錘部１０１ａが形成された半導体基板１０１と、半導体基板１０１の上面に形成された配線層１０３と、錘部１０１ａと可撓部１０１ｂの上部を覆い、且つ接着剤１０４により半導体基板１０１の上面に接着されたガラス基板１０２と、を備える。なお、図１２（Ａ）及び（Ｂ）では、半導体基板１０１の下側に接着されるガラス基板の図示は省略している。接着剤１０４は、図１２（Ｂ）に示す点線で囲まれた接着領域１０５に塗布され、ガラス基板１０２を半導体基板１０１の上面に接着させる。このように半導体基板１０１にガラス基板１０２を接着することにより、半導体基板１０１の上面とガラス基板１０２の下面の間には気密空間１１０が形成される。この場合、半導体基板１０１とガラス基板１０２との接合面の一部には、配線層１０３が形成されている。このため、接合面に段差が発生し、接合面の平坦性を必要とする陽極接合は利用することができず、接着剤による接合を用いている。
【０００５】
また、封止型デバイスとして、例えば、特許文献１に記載された加速度センサがある。この加速度センサでは、加速度センサチップのフレーム部と平板状のストッパの周部との間にスペーサ部材を設け、スペーサ部材を覆う接着剤を用いて加速度センサチップのフレーム部と平板状のストッパの周部とが接着されている。さらに、他の封止型デバイスとして、例えば、特許文献２に記載された半導体センサがある。この半導体センサでは、カバーウェハの接合部全域に接着剤が形成され、この接着剤によりカバーウェハがセンサを形成したＳＯＩウェハに接着されている。また、他の封止型デバイスとして、例えば、特許文献３に記載された半導体センサがある。この半導体センサでは、変位検出用半導体チップと封止部材を兼ねるＩＣチップと、がダイアタッチ材を介して接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３１７１８０号公報
【特許文献２】特開２００９−２６４８４３号公報
【特許文献３】特開２０１０−７３９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した封止型デバイスでは、接着剤として接着性を有する樹脂が用いられる場合がある。接着性を有する樹脂として、例えば、ポリイミド系の接着剤が用いられる場合がある。ポリイミド系の接着剤は、接着強度は十分に高いが、吸湿性があるため、外気の水分が上記気密空間に侵入して真空度を低下させ、接着剤が変質して接合強度を低下させて封止型デバイスの性能を劣化させる虞があった。また、接着剤が接合時の荷重によって潰されてしまい、接着領域と接着剤の高さを所望の条件に保つことが困難であった。このため、半導体基板とガラス基板との間に形成される気密空間の高さ等を一定にすることができず、錘部と可撓部の動作に影響を及ぼし、封止型デバイスの信頼性を低下させる虞があった。
【０００８】
本発明は上記に鑑み、半導体基板とガラス基板を接合する際の接合不良を防止して、信頼性を向上させる封止型デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態に係る封止型デバイスは、固定部と前記固定部の内側に位置する可動部を有する第１基板と、前記第１基板の前記固定部及び前記可動部を覆う第２基板と、前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間に配置され、前記第１基板と前記第２基板との間を封止する第１封止部材と、前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間に配置され、前記第１封止部材の外周部において前記第１基板と前記第２基板との間を封止する第２封止部材と、を備えることを特徴とする。この封止型デバイスによれば、接合時に第１基板と第２基板の接合強度を向上させながら気密空間の高さを一定に保つことができ、封止型デバイスの性能が劣化することを防止して信頼性を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の一実施形態に係る封止型デバイスは、前記第１基板は、前記固定部の前記第２基板と対向する面上に配線層を有し、前記第１封止部材と前記第２封止部材は、前記配線層を跨ぐように各々配置されてもよい。この封止型デバイスによれば、半導体基板の接合面に段差があったとしても第１基板と第２基板の接合強度を維持することができる。
【００１１】
また、本発明の一実施形態に係る封止型デバイスは、前記第１封止部材として有機部材が配置され、前記第２封止部材として無機部材が配置されてもよい。この封止型デバイスによれば、無機部材により気密空間の高さを一定に保つことができ、外部から水分等が気密空間に侵入することを防止することができる。
【００１２】
また、本発明の一実施形態に係る封止型デバイスは、前記第１封止部材は、前記第２封止部材を覆うように配置されてもよい。この封止型デバイスによれば、第１基板と第２基板の接合強度を高めながら、外部の水分が気密空間に浸入することを防止することができる。
【００１３】
また、本発明の一実施形態に係る封止型デバイスは、前記第１封止部材として第１有機部材が配置され、前記第２封止部材として前記第１有機部材とは異なる第２有機部材が配置されてもよい。この封止型デバイスによれば、第１基板と第２基板の接合強度を高めることができる。
【００１４】
本発明の一実施形態に係る封止型デバイスは、前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間に配置され、前記第１封止部材及び前記第２封止部材の外周部又は内周部において前記第１基板と前記第２基板との間を封止する第３封止部材を更に備えてもよい。この封止型デバイスによれば、接合時に第１基板と第２基板の接合強度を向上させながら気密空間の高さを一定に保つことができ、封止型デバイスの性能が劣化することを防止して信頼性を向上させることができる。
【００１５】
本発明の一実施形態に係る封止型デバイスの製造方法は、第１基板を加工して固定部と前記固定部の内側に位置する可動部を形成し、前記第１基板の前記固定部及び前記可動部を覆う第２基板を形成し、前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間に第１封止部材を配置し、前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間、かつ前記第１封止部材の外周部に第２封止部材を配置し、前記第１基板と前記第２基板との間を前記第１封止部材及び前記第２封止部材により封止することを特徴とする。この封止型デバイスの製造方法によれば、接合時に第１基板と第２基板の接合強度を向上させながら気密空間の高さを一定に保つことができ、封止型デバイスの性能が劣化することを防止して信頼性を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明の一実施形態に係る封止型デバイスの製造方法は、前記第２封止部材の前記第１基板又は前記第２基板と対向する面に凸部を形成し、前記第１基板又は前記第２基板の前記第２封止部材と対向する面の前記凸部と対向する位置に無機膜を形成してもよい。この封止型デバイスの製造方法によれば、第１基板と第２基板の接合強度を高めることができる。
【００１７】
また、本発明の一実施形態に係る封止型デバイスの製造方法は、前記第２封止部材の前記第１基板又は前記第２基板と対向する面に凹部を形成し、前記第１基板又は前記第２基板の前記第２封止部材と対向する面の前記凹部と対向する位置に凸状の無機膜を形成してもよい。この封止型デバイスの製造方法によれば、第１基板と第２基板の接合強度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、接合時に半導体基板等の第１基板とガラス基板等の第２基板との接合強度を向上させながら気密空間の高さを一定に保つことができ、封止型デバイスの性能が劣化することを防止して信頼性の高い封止型デバイス及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る加速度センサの概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の半導体基板とガラス基板の概略構成を示す側面図、（Ｂ）は（Ａ）のガラス基板の上面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る加速度センサの製造工程を示す図であり、（Ａ）は半導体基板の準備工程を示す図、（Ｂ）は半導体基板の加工工程を示す図、（Ｃ）は配線層の形成工程を示す図、（Ｄ）はガラス基板の加工工程を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る加速度センサの概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合後の加速度センサの構成を示す側面図、（Ｂ）は（Ａ）の上面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る加速度センサの概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の加速度センサの概略構成を示す側面図、（Ｂ）は接合後の加速度センサの概略構成を示す側面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る加速度センサの概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の加速度センサの概略構成を示す側面図、（Ｂ）は接合後の加速度センサの概略構成を示す側面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る加速度センサの概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の加速度センサの概略構成を示す側面図、（Ｂ）は接合後の加速度センサの概略構成を示す側面図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係る加速度センサの概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の半導体基板とガラス基板の概略構成を示す側面図、（Ｂ）は（Ａ）のガラス基板の上面図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係る加速度センサの概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合後の加速度センサの構成を示す側面図、（Ｂ）は（Ａ）の上面図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態に係る加速度センサの概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の加速度センサの概略構成を示す側面図、（Ｂ）は接合後の加速度センサの概略構成を示す側面図である。
【図１０】本発明の第７の実施の形態に係るセンサ基板の概略構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第７の実施の形態に係る携帯型情報端末の概略構成を示す斜視図である。
【図１２】従来の加速度センサの概略構成を示す図であり、（Ａ）加速度センサの側面図、（Ｂ）は（Ａ）の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１の実施の形態）
本発明に係る第１の実施の形態では、封止型デバイスとして加速度センサの例について説明する。
【００２１】
＜加速度センサの構成＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る加速度センサ２００の概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の半導体基板２０１（第１基板）とガラス基板２０２（第２基板）の概略構成を示す側面図、（Ｂ）は（Ａ）のガラス基板２０２の上面図である。図１において、加速度センサ２００は、枠状の固定部２０１ａと固定部２０１ａの内側に位置する可動部２０１ｂとを有する半導体基板１０１と、ガラス基板２０２と、を備える。可動部２０１ｂは、可撓部２０１ｃと、この可撓部２０１ｃにより変位可能に支持される錘部２０１ｄと、から構成される。この加速度センサ２００は、加速度の作用に起因して生じる可動部２０１ｂの変位を検出する。なお、図１（Ａ）では、半導体基板２０１の下側に接着されるガラス基板の図示は省略している。
【００２２】
半導体基板２０１としては、例えば、上面からシリコン膜、シリコン酸化膜、シリコン基板が順に積層して構成されるＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板等が用いられる。なお、半導体基板２０１の厚さや大きさは特に限定されず、用途や、機能などに応じて任意に選択することが可能である。また、図１（Ａ）に示すように、半導体基板２０１の固定部２０１ａのガラス基板２０２と対向する面上には配線層２０３が形成されている。この配線層２０３は、半導体基板２０１の内部（可動部２０１ｂの変位を電気的に検出する部分（図示せず））と、半導体基板２０１の外部（加速度センサ２００と電気的に接続される外部回路基板等）とを電気的に接続するためのものである。なお、可動部２０１ｂの変位を電気的に検出する部分には、例えば、静電容量素子、ピエゾ抵抗素子、圧電素子等を用いてもよい。
【００２３】
ガラス基板２０２は、半導体基板２０１の固定部２０１ａと対向する面上に図１（Ｂ）に示す第１の接合部２０６と第２の接合部２０７を有する。第１の接合部２０６と第２の接合部２０７は、固定部２０１ａと対向する面上において外周に向かって環状に順次配置されている。第１の接合部２０６には、図１（Ａ）に示す有機部材からなる接着剤２０４（第１封止部材）が形成されている。接着剤２０４としては、例えば、接合強度が高く、気密性も高いポリイミド系接着剤（有機部材）を用いることが好ましい。第２の接合部２０７には、図１（Ａ）に示す無機部材からなる無機膜２０５（第２封止部材）が形成されている。無機膜２０５は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）等により形成してもよい。無機膜２０５は、第２の接合部２０７において配線層２０３を跨ぐことになり、固定部２０１ａの上面との接合において配線層２０３による段差を埋めるような材料を用いることが望ましい。このため、無機膜２０５に用いる無機部材は、接合時の荷重により変形しやすい材料として、例えば、アルミニウム合金や金（Ａｕ）等を用いることが好ましい。
【００２４】
また、無機膜２０５は、接着剤２０４の硬度よりも高硬度の材料を用いることが好ましい。このような材料を用いることにより、半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合するときの荷重により接着剤２０４が潰されてしまうことを無機膜２０５で防止して、接合時の半導体基板２０１とガラス基板２０２との間の高さ（半導体基板２０１とガラス基板２０２との間に形成される気密空間の高さ）を一定にすることが容易になる。
【００２５】
図１（Ａ）において、接合する前の接着剤２０４の厚みをｔ１、幅をｗ２とし、無機膜２０５の厚みをｔ２、幅をｗ３として示す。また、接着剤２０４の幅ｗ２と無機膜２０５の幅ｗ３を加算した幅をｗ１として示す。これらの厚みｔ１及びｔ２、幅ｗ１、ｗ２及びｗ３の各寸法は、加速度センサ２００の仕様等に応じて適宜変更されるものであり、特に限定するものではない。但し、半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する際には、接合荷重により接着剤２０４を潰して接合するため、無機膜２０５の厚みｔ２は、接合時に接着剤２０４が潰される量を考慮して、接着剤２０４の厚みｔ１より薄くすることが望ましい。例えば、接合時の荷重の制御により接着剤２０４の厚みｔ１が１．５μｍから１．０μｍに潰れる場合、無機膜２０５の厚みｔ２は１．０μｍになるように形成すれば良い。
【００２６】
また、無機膜２０５は、接着剤２０４より吸湿性が低いため、図１に示すように、接着剤２０４の外側に無機膜２０５を配置することにより、従来の接着剤のみで接合する場合よりも外気の水分等が気密空間に侵入することを抑制して、気密性を維持することが可能になり、封止型デバイスの性能が劣化することを防止できる。したがって、無機膜２０５は、接着剤２０４に近接させて配置し、接着剤２０４が潰れた際に無機膜２０５側に広がって半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合面の隙間部分を埋めるようにすることが望ましい。
【００２７】
＜加速度センサの製造方法＞
次に、加速度センサ２００の製造方法について図２を参照して説明する。なお、図２は、図１に示した加速度センサ１００の断面図に基づいて各製造工程を示している。
【００２８】
（１）半導体基板の準備（図２（Ａ）参照）
半導体基板２０１として上述のＳＯＩ基板を用意する。半導体基板２０１は、ＳＩＭＯＸないし、貼り合せ法等により作成される。
【００２９】
（２）半導体基板の加工（図２（Ｂ）参照）
半導体基板２０１に固定部２０１ａ、可撓部２０１ｃ及び可動部２０１ｄを加工するためのマスクを形成し、該マスクを介して半導体基板２０１をエッチングすることにより、固定部２０１ａ、可撓部２０１ｃ及び錘部２０１ｄを形成する位置に凹部を形成する。エッチング方法として、ＤＲＩＥ（Ｄｅｅｐ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法を用いることができる。
【００３０】
（３）配線層の形成（図２（Ｃ）参照）
半導体基板２０１の固定部２０１ａの上面に配線層２０３を形成する。配線層２０３は、は、Ａｌ，Ａｌ−Ｓｉ，Ａｌ−Ｎｄなどの金属材料をスパッタ法などにより成膜し、それをパターニングすることで得られる。
【００３１】
（４）ガラス基板の加工（図２（ｄ）参照）
ガラス基板２０２の半導体基板２０１と対向する面上の固定部２０１ａと対向する領域に図１（Ｂ）に示した環状の第１の接合部２０６と第２の接合部２０７を設定し、第２の接合部２０７上にアルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）等を用いてスパッタ膜のウェットエッチングやメッキにより無機膜２０５を形成してもよいし、シリコン（Ｓｉ）、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）等を成膜して無機膜２０５を形成してもよい。無機膜２０５の厚みｔ２は、上述した接着剤２０４の接合時の潰れ量を考慮して決定される。次いで、上記接合時の荷重制御を考慮した厚みｔ１の量分のポリイミド系接着剤等の接着剤２０４を、例えば、スピンコートによりガラス基板２０２の接合面に塗布した後、露光して第１の接合部２０６上に環状パターンの接着剤２０４を形成してもよい。なお、無機膜２０５をアルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）等の金属膜とした場合は、この金属膜と対向する配線層２０３の上面に絶縁層を予め形成して、電気的な短絡を防止してもよい。ガラス基板２０２上に形成した接着剤２０４は、半導体基板２０１と接合する前に、例えば、２５０℃で３０分過熱して脱ガスすることが好ましい。
【００３２】
（５）半導体基板とガラス基板の接合（図３（Ａ）、（Ｂ）参照）
半導体基板２０１の配線層２０３を形成した面と、ガラス基板２０２の接着剤２０４及び無機膜２０５を形成した面とを位置合わせして対向させ、接合荷重を制御しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する。この時、接合荷重の制御については、例えば、チャンバ内を十分に真空引き（例えば、１０−３Ｐａに達してから１０分）してから、一定の荷重を印加し、３２５℃まで昇温して３０分加熱し、降温後に荷重を開放することにより、接着剤２０４は、配線層２０３を跨ぎ、その一部は無機膜２０５と配線層２０３及び固定部２０１ａとの接合面に侵入して、半導体基板２０１とガラス基板２０２を密着させる。この接合において、接合荷重を制御することにより接着剤２０４の潰れ量が制御されて、その厚みｔ１が制御されるとともに、無機膜２０５の厚みｔ２により接着剤２０４が過度に潰れることが抑制される。この半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合により、図３（Ａ）に示すように、半導体基板２０１の可動部２０１ｂの上方とガラス基板２０２の接合面との間には気密空間２１０が形成される。この気密空間２１０の高さＨは、無機膜２０５の厚みｔ２により一定となる。図３（Ａ）は、図３（Ｂ）のＡ−Ａ´線から見た断面図である。
【００３３】
以上のように、本発明の第１の実施の形態に係る加速度センサ２００では、ガラス基板２０２の接合面上において接着剤２０４の外側に接着剤２０４の潰れ量を考慮した厚みｔ２を設定した無機膜２０５を形成したため、接合時に接着剤２０４が過度に潰れることを抑制しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合強度を向上させることができる。また、接着剤２０４よりも吸湿性が低い無機膜２０５を接着剤２０４よりも外側に設けたため、外部の水分等が気密空間２１０に侵入することを確実に防止することが可能になる。さらに、無機膜２０５により気密空間２１０の高さＨが一定に保たれるようになり、可動部２０１ｂの動作を阻害することを防止できる。このため、加速度センサ２００の性能が劣化することを防止でき、その信頼性を向上させることができる。
【００３４】
なお、第１の実施の形態では、接着剤２０４としてポリイミド系接着剤を用いる例を示したが、これに限るものではなく、例えば、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂等を用いてもよい。また、第１の実施の形態では、接着剤２０４及び無機膜２０５をガラス基板２０２側に配置する場合を示したが、半導体基板２０１側に配置するようにしてもよい。また、ガラス基板２０２に限るものではなく、例えば、半導体基板や絶縁性樹脂基板等を用いてもよい。
【００３５】
（第２の実施の形態）
次に、本発明に係る第２の実施の形態では、無機膜の接合部分の形状を変更した加速度センサの例について、図４を参照して説明する。
【００３６】
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る加速度センサ３００の概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の半導体基板２０１とガラス基板２０２の概略構成を示す断面図、（Ｂ）は接合後の半導体基板２０１とガラス基板２０２の概略構成を示す断面図である。なお、図４において、図１に示した加速度センサ２００と同一の構成部分には同一の符号を付して構成説明を省略する。また、加速度センサ３００のガラス基板２０２の上面側から見た平面図は、図３（Ｂ）に示したものと概略同様であるため、その図示及び説明は省略する。図４（Ａ）及び（Ｂ）は、図３（Ｂ）のＡ−Ａ´線から見た断面図に相当する。なお、図４（Ａ）及び（Ｂ）では、半導体基板２０１の下側に接着されるガラス基板の図示は省略している。
【００３７】
図４（Ａ）において、ガラス基板２０２の半導体基板２０１と対向する面上の固定部２０１ａと対向する領域には接着剤２０４と無機膜３０５が、上記図１（Ｂ）に示した第１の接合部２０６及び第２の接合部２０７のように環状に形成されている。無機膜３０５は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）等の金属膜により形成され、その先端部は三角形の凸状に形成されている。この無機膜３０５と対向する半導体基板２０１の固定部２０１ａの上面には、金属薄膜３０６が形成されている。この金属薄膜３０６の配線層２０３と接触する部分、すなわち、配線層２０３の上面には、金属薄膜３０６により配線層２０３が電気的に短絡することを防止するため絶縁膜３０７が形成されている。この絶縁膜３０７を跨ぐように金属薄膜３０６が形成されている。すなわち、図２（Ｃ）に示した製造工程において、配線層２０３を形成した後、その上面の無機膜３０５と接触する部分に絶縁層３０７が形成され、続いて、配線層２０３及び絶縁層３０７を跨ぐように無機膜３０５と同様に環状に金属薄膜３０６が形成される。
【００３８】
本発明の第２の実施の形態に係る加速度センサ３００の製造方法は、第１の実施の形態において図２に示した製造工程とほぼ同様であるため、その図示及び説明は省略する。また、無機膜３０５の厚みｔ２は、半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する際の接着剤２０４の潰れ量を考慮して決定される。ガラス基板２０２上に形成した接着剤２０４は、半導体基板２０１と接合する前に、例えば、２５０℃で３０分過熱して脱ガスすることが好ましい。
【００３９】
＜半導体基板とガラス基板の接合＞（図４（Ｂ）参照）
半導体基板２０１の配線層２０３、絶縁層３０７及び金属薄膜３０６を形成した面と、ガラス基板２０２の接着剤２０４及び無機膜３０５を形成した面とを位置合わせして対向させ、接合荷重を制御しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する。この時、接着剤２０４は、例えば、３２５℃で３０分加熱することにより、加熱された接着剤２０４は、絶縁層３０７を跨ぎ、その一部は無機膜３０５と金属薄膜３０６との接合部分に侵入して、半導体基板２０１とガラス基板２０２を密着させる。この接合において、接合荷重を制御することにより接着剤２０４の潰れ量が制御されて、その厚みｔ１が制御されるとともに、無機膜３０５の厚みｔ２により接着剤２０４が過度に潰れることが抑制される。この半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合により、図４（Ｂ）に示すように、半導体基板２０１の可動部２０１ｂの上方とガラス基板２０２の接合面との間には気密空間３１０が形成される。この気密空間３１０の高さＨは、無機膜３０５の厚みｔ２により一定となる。
【００４０】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係る加速度センサ３００では、ガラス基板２０２の接合面上において接着剤２０４の外側に接着剤２０４の潰れ量を考慮した厚みｔ２を設定した凸状の金属製の無機膜３０５を形成し、この無機膜３０５と対向する半導体基板２０１の固定部２０１ａ上面に金属薄膜３０７を形成したため、接合時に接着剤２０４が過度に潰れることを抑制しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合強度を更に向上させることができる。また、接着剤２０４よりも吸湿性が低い無機膜３０５を接着剤２０４よりも外側に設けたため、外部の水分等が気密空間３１０に侵入することを確実に防止することが可能になる。さらに、無機膜３０５により気密空間３１０の高さＨが一定に保たれるようになり、可動部２０１ｂの動作を阻害することを防止できる。このため、加速度センサ３００の性能が劣化することを防止でき、その信頼性を向上させることができる。なお、第２の実施の形態では、接着剤２０４及び無機膜３０５をガラス基板２０２側に配置する場合を示したが、半導体基板２０１側に配置するようにしてもよい。また、ガラス基板２０２に限るものではなく、例えば、半導体基板や絶縁性樹脂基板等を用いてもよい。
【００４１】
（第３の実施の形態）
次に、本発明に係る第３の実施の形態では、接着剤の接合部分の形状を変更した加速度センサの例について、図５を参照して説明する。
【００４２】
図５は、本発明の第３の実施の形態に係る加速度センサ４００の概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の半導体基板２０１とガラス基板２０２の概略構成を示す側面図、（Ｂ）は接合後の半導体基板２０１とガラス基板２０２の概略構成を示す側面図である。なお、図５において、図１に示した加速度センサ２００と同一の構成部分には同一の符号を付して構成説明を省略する。また、加速度センサ４００のガラス基板２０２の上面側から見た平面図は、図３（Ｂ）に示したものと概略同様であるため、その図示及び説明は省略する。図５（Ａ）及び（Ｂ）は、図３（Ｂ）のＡ−Ａ´線から見た断面図に相当する。なお、図５（Ａ）及び（Ｂ）では、半導体基板２０１の下側に接着されるガラス基板の図示は省略している。
【００４３】
図５（Ａ）において、ガラス基板２０２の半導体基板２０１と対向する面上の固定部２０１ａと対向する領域には接着剤４０１と無機膜２０５が、上記図１（Ｂ）に示した第１の接合部２０６及び第２の接合部２０７のように環状に形成されている。また、接着剤４０１は、上記接合時の荷重制御を考慮した厚みｔ１になるように容量が調整されたポリイミド系接着剤等が無機膜２０５を覆うように形成されている。
【００４４】
本発明の第３の実施の形態に係る加速度センサ４００の製造方法は、第１の実施の形態において図２に示した製造工程とほぼ同様であるため、その図示及び説明は省略する。また、無機膜２０５の厚みｔ２は、半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する際の接着剤４０１の潰れ量を考慮して決定される。ガラス基板２０２上に形成した接着剤４０１は、半導体基板２０１と接合する前に、例えば、２５０℃で３０分過熱して脱ガスすることが好ましい。
【００４５】
＜半導体基板とガラス基板の接合＞（図５（Ｂ）参照）
半導体基板２０１の配線層２０３を形成した面と、ガラス基板２０２の接着剤４０１及び無機膜２０５を形成した面とを位置合わせして対向させ、接合荷重を制御しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する。この時、接着剤４０１は、例えば、３２５℃で３０分加熱することにより、加熱された接着剤４０１は、配線層２０３を跨ぎ、その一部は無機膜２０５と半導体基板２０１との接合部分に侵入して、半導体基板２０１とガラス基板２０２を密着させる。この接合において、接合荷重を制御することにより接着剤４０１の潰れ量が制御されて、その厚みｔ１が制御されるとともに、無機膜２０５の厚みｔ２により接着剤４０１が過度に潰れることが抑制される。この半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合により、図５（Ｂ）に示すように、半導体基板２０１の可動部２０１ｂの上方とガラス基板２０２の接合面との間には気密空間４１０が形成される。この気密空間４１０の高さＨは、無機膜２０５の厚みｔ２により一定となる。
【００４６】
以上のように、本発明の第３の実施の形態に係る加速度センサ４００では、ガラス基板２０２の接合面上において外周側に形成された無機膜２０５を覆うように接着剤４０１を形成したため、接合時に接着剤４０１が過度に潰れることを抑制しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合強度を更に向上させることができる。また、接着剤４０１よりも吸湿性が低い無機膜３０５を接着剤４０１により覆うようにしたため、外部の水分等が気密空間３１０に侵入することを防止することが可能になる。さらに、無機膜２０５により気密空間４１０の高さＨが一定に保たれるようになり、可動部２０１ｂの動作を阻害することを防止できる。このため、加速度センサ３００の性能が劣化することを防止でき、その信頼性を向上させることができる。なお、第３の実施の形態では、接着剤４０１及び無機膜２０５をガラス基板２０２側に配置する場合を示したが、半導体基板２０１側に配置するようにしてもよい。また、ガラス基板２０２に限るものではなく、例えば、半導体基板や絶縁性樹脂基板等を用いてもよい。
【００４７】
（第４の実施の形態）
次に、本発明に係る第４の実施の形態では、無機膜の接合部分の形状を変更した加速度センサの他の例について、図６を参照して説明する。
【００４８】
図６は、本発明の第４の実施の形態に係る加速度センサ５００の概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の半導体基板２０１とガラス基板２０２の概略構成を示す側面図、（Ｂ）は接合後の半導体基板２０１とガラス基板２０２の概略構成を示す側面図である。なお、図６において、図１に示した加速度センサ２００と同一の構成部分には同一の符号を付して構成説明を省略する。また、加速度センサ５００のガラス基板２０２の上面側から見た平面図は、図３（Ｂ）に示したものと概略同様であるため、その図示及び説明は省略する。図６（Ａ）及び（Ｂ）は、図３（Ｂ）のＡ−Ａ´線から見た断面図に相当する。なお、図６（Ａ）及び（Ｂ）では、半導体基板２０１の下側に接着されるガラス基板の図示は省略している。
【００４９】
図６（Ａ）において、ガラス基板２０２の半導体基板２０１と対向する面上の固定部２０１ａと対向する領域には接着剤２０４と無機膜５０５が、上記図１（Ｂ）に示した第１の接合部２０６及び第２の接合部２０７のように環状に形成されている。無機膜５０５は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）等の金属膜により形成され、その先端部に凹部が形成されている。この無機膜５０５と対向する半導体基板２０１の固定部２０１ａの上面には、無機膜５０５の凹部に嵌合するように金属薄膜５０６が形成されている。この金属薄膜５０６の配線層２０３と接触する部分、すなわち、配線層２０３の上面には、金属薄膜３０６により配線層２０３が電気的に短絡することを防止するため絶縁膜５０７が形成されている。この絶縁膜５０７を跨ぐように金属薄膜３０６が形成されている。すなわち、図２（Ｃ）に示した製造工程において、配線層２０３を形成した後、その上面の無機膜５０５と接触する部分に絶縁層５０７が形成され、続いて、配線層２０３及び絶縁層５０７を跨ぐように無機膜５０５と同様に環状に金属薄膜５０６が形成される。
【００５０】
本発明の第４の実施の形態に係る加速度センサ５００の製造方法は、第１の実施の形態において図２に示した製造工程とほぼ同様であるため、その図示及び説明は省略する。また、無機膜５０５の厚みｔ２は、半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する際の接着剤２０４の潰れ量を考慮して決定される。ガラス基板２０２上に形成した接着剤２０４は、半導体基板２０１と接合する前に、例えば、２５０℃で３０分過熱して脱ガスすることが好ましい。
【００５１】
＜半導体基板とガラス基板の接合＞（図５（Ｂ）参照）
半導体基板２０１の配線層２０３、絶縁層５０７及び金属薄膜５０６を形成した面と、ガラス基板２０２の接着剤２０４及び無機膜５０５を形成した面とを位置合わせして対向させ、接合荷重を制御しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する。この時、接着剤２０４は、例えば、３２５℃で３０分加熱することにより、加熱された接着剤２０４は、絶縁層５０７を跨ぎ、その一部は無機膜５０５と金属薄膜５０６との接合部分に侵入して、半導体基板２０１とガラス基板２０２を密着させる。この接合において、接合荷重を制御することにより接着剤２０４の潰れ量が制御されて、その厚みｔ１が制御されるとともに、無機膜５０５の厚みｔ２により接着剤２０４が過度に潰れることが抑制される。この半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合により、図５（Ｂ）に示すように、半導体基板２０１の可動部２０１ｂの上方とガラス基板２０２の接合面との間には気密空間５１０が形成される。この気密空間５１０の高さＨは、無機膜５０５の厚みｔ２により一定となる。
【００５２】
以上のように、本発明の第４の実施の形態に係る加速度センサ５００では、ガラス基板２０２の接合面上において接着剤２０４の外側に接着剤２０４の潰れ量を考慮した厚みｔ２を設定した凹部を有する金属製の無機膜５０５を形成し、この無機膜５０５と対向する半導体基板２０１の固定部２０１ａ上面に金属薄膜５０７を形成したため、接合時に接着剤２０４が過度に潰れることを抑制しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合強度を更に向上させることができる。また、接着剤２０４よりも吸湿性が低い無機膜５０５を接着剤２０４よりも外側に設けたため、外部の水分等が気密空間５１０に侵入することを確実に防止することが可能になる。さらに、無機膜５０５により気密空間５１０の高さＨが一定に保たれるようになり、可動部２０１ｂの動作を阻害することを防止できる。このため、加速度センサ５００の性能が劣化することを防止でき、その信頼性を向上させることができる。なお、第４の実施の形態では、接着剤２０４及び無機膜５０５をガラス基板２０２側に配置する場合を示したが、半導体基板２０１側に配置するようにしてもよい。また、ガラス基板２０２に限るものではなく、例えば、半導体基板や絶縁性樹脂基板等を用いてもよい。
【００５３】
（第５の実施の形態）
次に、本発明に係る第５の実施の形態では、接着剤と無機膜の配置位置を変更した加速度センサの例について、図７及び図８を参照して説明する。
【００５４】
図７は、本発明の第５の実施の形態に係る加速度センサ６００の概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の半導体基板２０１とガラス基板２０２の概略構成を示す側面図、（Ｂ）は（Ａ）のガラス基板２０２の上面図である。図８（Ａ）は接合後の加速度センサ６００の概略構成を示す側面図、図８（Ｂ）は（Ａ）の加速度センサ６００の上面図である。なお、図７及び図８において、図１に示した加速度センサ２００と同一の構成部分には同一の符号を付して構成説明を省略する。なお、図７（Ａ）では、半導体基板２０１の下側に接着されるガラス基板の図示は省略している。
【００５５】
ガラス基板２０２は、半導体基板２０１の固定部２０１ａと対向する面上に図７（Ｂ）に示す第１の接合部６０６と第２の接合部６０７と第３の接合部６０８を有する。第１の接合部６０６と第２の接合部６０７と第３の接合部６０８は、固定部２０１ａと対向する面上において外周に向かって環状に順次配置されている。第２の接合部６０７には、有機部材からなる接着剤６０４（第１封止部材）が形成されている。接着剤６０４としては、例えば、接合強度が高く、気密性も高いポリイミド系接着剤（有機部材）を用いることが好ましい。第１の接合部６０６及び第３の接合部６０８には、図７（Ａ）に示す無機部材からなる無機膜２０５（第２封止部材、第３封止部材）が形成されている。無機膜２０５は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）等により形成してもよい。無機膜２０５は、第２の接合部２０７において配線層２０３を跨ぐことになり、固定部２０１ａの上面との接合において配線層２０３による段差を埋めるような材料を用いることが望ましい。このため、無機膜６０５は、接合時の荷重により変形しやすい材料として、例えば、アルミニウム合金や金（Ａｕ）等を用いることが好ましい。
【００５６】
また、無機膜６０５は、接着剤６０４の硬度よりも高硬度の材料を用いることが好ましい。このような材料を用いることにより、半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合するときの荷重により接着剤６０４が潰されてしまうことを無機膜６０５で防止して、接合時の半導体基板２０１とガラス基板２０２との間の高さ（半導体基板２０１とガラス基板２０２との間に形成される気密空間の高さ）を一定にすることが容易になる。
【００５７】
図７（Ａ）において、接合する前の接着剤６０４の厚みをｔ１、幅をｗ２とし、無機膜６０５の厚みをｔ２、幅をｗ３として示す。また、接着剤６０４の幅ｗ２と無機膜６０５の幅ｗ３を加算した幅をｗ１として示す。これらの厚みｔ１及びｔ２、幅ｗ１、ｗ２及びｗ３の各寸法は、加速度センサ６００の仕様等に応じて適宜変更されるものであり、特に限定するものではない。但し、半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する際には、接合荷重により接着剤６０４を潰して接合するため、無機膜６０５の厚みｔ２は、接合時に接着剤６０４が潰される量を考慮して、接着剤６０４の厚みｔ１より薄くすることが望ましい。例えば、接合時の荷重の制御により接着剤６０４の厚みｔ１が１．５μｍから１．０μｍに潰れる場合、無機膜６０５の厚みｔ２は１．０μｍになるように形成すれば良い。
【００５８】
また、無機膜６０５は、接着剤６０４より吸湿性が低いため、図７に示すように、接着剤６０４の内側と外側に無機膜６０５を配置することにより、従来の接着剤のみで接合する場合よりも外気の水分等が気密空間に侵入することを抑制し、且つ、接着剤６０４が内側に広がることを防止して、気密性を維持することが可能になり、加速度センサ６００の性能が劣化することを防止できる。したがって、無機膜６０５は、接着剤６０４に近接させて配置し、接着剤６０４が潰れた際に無機膜６０５側に広がって半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合面の隙間部分を埋めるようにすることが望ましい。
【００５９】
本発明の第５の実施の形態に係る加速度センサ６００の製造方法は、第１の実施の形態において図２に示した製造工程とほぼ同様であるため、その図示及び説明は省略する。また、無機膜６０５の厚みｔ２は、半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する際の接着剤６０４の潰れ量を考慮して決定される。ガラス基板２０２上に形成した接着剤６０４は、半導体基板２０１と接合する前に、例えば、２５０℃で３０分過熱して脱ガスすることが好ましい。
【００６０】
＜半導体基板とガラス基板の接合＞（図８（Ａ）、（Ｂ）参照）
半導体基板２０１の配線層２０３を形成した面と、ガラス基板２０２の接着剤６０４及び無機膜６０５を形成した面とを位置合わせして対向させ、接合荷重を制御しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する。この時、接着剤６０４は、例えば、３２５℃で３０分加熱することにより、加熱された接着剤６０４は、配線層２０３を跨ぎ、その一部は無機膜６０５と半導体基板２０１との接合部分に侵入して、半導体基板２０１とガラス基板２０２を密着させる。この接合において、接合荷重を制御することにより接着剤６０４の潰れ量が制御されて、その厚みｔ１が制御されるとともに、無機膜６０５の厚みｔ２により接着剤６０４が過度に潰れることが抑制される。この半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合により、図８（Ａ）に示すように、半導体基板２０１の可動部２０１ｂの上方とガラス基板２０２の接合面との間には気密空間６１０が形成される。この気密空間６１０の高さＨは、無機膜６０５の厚みｔ２により一定となる。図８（Ａ）は、図８（Ｂ）のＢ−Ｂ´線から見た断面図である。
【００６１】
以上のように、本発明の第５の実施の形態に係る加速度センサ６００では、ガラス基板２０２の接合面上において接着剤６０４の内側と外側に接着剤６０４の潰れ量を考慮した厚みｔ２を設定した無機膜６０５を形成したため、接合時に接着剤６０４が過度に潰れることを抑制しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合強度を更に向上させることができる。また、接着剤６０４よりも吸湿性が低い無機膜６０５を接着剤６０４の内側と外側に設けたため、外部の水分等が気密空間６１０に侵入することを防止することが可能になる。さらに、無機膜６０５により気密空間６１０の高さＨが一定に保たれるようになり、可動部２０１ｂの動作を阻害することを防止できる。このため、加速度センサ６００の性能が劣化することを防止でき、その信頼性を向上させることができる。なお、第５の実施の形態では、接着剤６０４及び無機膜６０５をガラス基板２０２側に配置する場合を示したが、半導体基板２０１側に配置するようにしてもよい。また、ガラス基板２０２に限るものではなく、例えば、半導体基板や絶縁性樹脂基板等を用いてもよい。さらに、第６の実施の形態では、無機膜２０５（外側）／接着剤６０４／無機膜２０５（内側）の順に配置する場合を示したが、これに限るものではなく、例えば、接着剤（外側）／無機膜／接着剤（内側）の順に配置するようにしてもよい。
【００６２】
（第６の実施の形態）
次に、本発明に係る第６の実施の形態では、硬度が異なる２つの接着剤を用いて接合する加速度センサの例について、図９を参照して説明する。
【００６３】
図９は、本発明の第６の実施の形態に係る加速度センサ７００の概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の半導体基板２０１とガラス基板２０２の概略構成を示す側面図、（Ｂ）は接合後の半導体基板２０１とガラス基板２０２の概略構成を示す側面図である。なお、図９において、図１に示した加速度センサ２００と同一の構成部分には同一の符号を付して構成説明を省略する。また、加速度センサ７００のガラス基板２０２の上面側から見た平面図は、図３（Ｂ）に示したものと概略同様であるため、その図示及び説明は省略する。図９（Ａ）及び（Ｂ）は、図３（Ｂ）のＡ−Ａ´線から見た断面図に相当する。なお、図９（Ａ）及び（Ｂ）では、半導体基板２０１の下側に接着されるガラス基板の図示は省略している。
【００６４】
図９（Ａ）において、ガラス基板２０２の半導体基板２０１と対向する面上の固定部２０１ａと対向する領域には接着剤２０４（第１の有機部材）と、接着剤２０４により高硬度かつ低吸湿性の有機部材７０５（第２の有機部材）が、上記図１（Ｂ）に示した第１の接合部２０６及び第２の接合部２０７のように環状に形成されている。接着剤２０４としては、上記接合時の荷重制御を考慮した厚みｔ１になるように容量が調整されたポリイミド系接着剤等が用いられる。また、有機部材７０５は、接着剤２０４により高硬度かつ低吸湿性の部材として、例えば、エポキシ系樹脂を用いることができる。この有機部材７０５の厚みｔ２は、接合時に接着剤２０４が潰される量を考慮して、接着剤２０４の厚みｔ１より薄くすることが望ましい。
【００６５】
本発明の第６の実施の形態に係る加速度センサ７００の製造方法は、第１の実施の形態において図２に示した製造工程とほぼ同様であるため、その図示及び説明は省略する。また、有機部材７０５の厚みｔ２は、半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する際の接着剤２０４の潰れ量を考慮して決定される。ガラス基板２０２上に形成した接着剤２０４は、半導体基板２０１と接合する前に、例えば、２５０℃で３０分過熱して脱ガスすることが好ましい。
【００６６】
＜半導体基板とガラス基板の接合＞（図９（Ｂ）参照）
半導体基板２０１の配線層２０３を形成した面と、ガラス基板２０２の接着剤２０４及び有機部材７０５を形成した面とを位置合わせして対向させ、接合荷重を制御しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する。この時、接着剤２０４は、例えば、３２５℃で３０分加熱することにより、加熱された接着剤２０４は、配線層２０３を跨ぎ、その一部は有機部材７０５と半導体基板２０１との接合部分に侵入して、半導体基板２０１とガラス基板２０２を密着させる。この接合において、接合荷重を制御することにより接着剤２０４の潰れ量が制御されて、その厚みｔ１が制御されるとともに、有機部材７０５の厚みｔ２により接着剤２０４が過度に潰れることが抑制される。この半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合により、図９（Ｂ）に示すように、半導体基板２０１の可動部２０１ｂの上方とガラス基板２０２の接合面との間には気密空間７１０が形成される。この気密空間７１０の高さＨは、有機部材７０５の厚みｔ２により一定となる。
【００６７】
以上のように、本発明の第６の実施の形態に係る加速度センサ７００では、ガラス基板２０２の接合面上において接着剤２０４の外側に、接着剤２０４より高硬度かつ低吸湿性で接着剤２０４の潰れ量を考慮した厚みｔ２を設定した有機部材７０５を形成したため、接合時に接着剤２０４が過度に潰れることを抑制しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合強度を更に向上させることができる。また、接着剤２０４よりも吸湿性が低い有機部材７０５を接着剤２０４よりも外側に設けたため、外部の水分等が気密空間７１０に侵入することを確実に防止することが可能になる。さらに、有機部材７０５により気密空間７１０の高さＨが一定に保たれるようになり、可動部２０１ｂの動作を阻害することを防止できる。このため、加速度センサ７００の性能が劣化することを防止でき、その信頼性を向上させることができる。なお、第６の実施の形態では、接着剤２０４及び有機部材７０５をガラス基板２０２側に配置する場合を示したが、半導体基板２０１側に配置するようにしてもよい。また、ガラス基板２０２に限るものではなく、例えば、半導体基板や絶縁性樹脂基板等を用いてもよい。
【００６８】
なお、上記第１〜第６の実施の形態では、本発明を加速度センサに適用した場合を示したが、これに限定するものではなく、例えば、角速度センサ等の封止型デバイスに適用することも可能である。
【００６９】
（第７の実施の形態）
本第７の実施の形態では、上記第１〜第６の実施の形態に示した加速度センサ２００、３００、４００、５００、６００、７００のうちの何れか一つを加速度センサ８０２として搭載するセンサ基板８００と、このセンサ基板８００を搭載する電子機器９００の例を説明する。
【００７０】
図１０は、加速度センサ８０２を搭載したセンサ基板８００の構成例を示す斜視図である。図１０において、センサ基板８００には、上記第１〜第６の実施の形態に示した加速度センサ２００、３００、４００、５００、６００、７００のうちの何れか一つに対応する加速度センサ８０２と、ＩＣチップ８０３と、が搭載されている。このセンサ基板８００を搭載した電子機器として携帯型情報端末９００の構成例を図１１に示す。
【００７１】
図１１は、携帯型情報端末９００の構成例を示す斜視図である。図１１において、携帯型情報端末９００は、ディスプレイ部９０１と、キーボード部９０２と、から構成される。センサ基板８００は、キーボード部９０２の内部に実装されている。携帯型情報端末９００は、その内部に各種プログラムを記憶し、各種プログラムにより通信処理や情報処理等を実行する機能を有する。この携帯型情報端末９００では、センサ基板８００上の加速度センサ８０２により検出される加速度をアプリケーションプログラムで利用することにより、例えば、落下時の加速度を検出して電源をオフさせる等の機能を付加することが可能になる。
【００７２】
上記のようにセンサ基板８００を携帯型情報端末９００に実装することにより、新たな機能を実現することができ、携帯型情報端末９００の利便性や信頼性を向上させることが可能になる。なお、センサ基板８００を実装する電子機器は、上述の携帯型情報端末９００に限定するものではなく、例えば、ディスプレイ、プロジェクタ、スキャナ等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００７３】
２００，３００，４００，５００，６００，７００，８０２…加速度センサ、２０１…半導体基板、２０１ａ…固定部、２０１ｂ…可動部、２０１ｃ…可撓部、２０１ｄ…錘部、２０２…ガラス基板、２０３…配線層、２０４，４０１…接着剤、２０５，３０５，５０５，６０５…無機膜、２０６…第１の接合部、２０７…第２の接合部、３０６…金属薄膜、３０７…絶縁膜、７０５…有機部材、８００…センサ基板、９００…携帯型情報端末。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動部が形成された半導体基板を封止材で封止した封止型デバイス及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器の小型軽量化、多機能化や高機能化が進み、実装される電子部品にも高密度化が要求されている。このような要求に応じて各種電子部品が半導体デバイスとして製造されるものが増加している。このため、回路素子として製造される半導体デバイス以外に力学量を検出するセンサ等も半導体デバイスの製造工程を用いて製造されて、小型軽量化が図られている。例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）分野の製品またはＭＥＭＳデバイスを用いて小型で単純な構造を有する加速度センサあるいは角速度センサでは、外力に応じて変位する可動部を半導体基板に形成し、この可動部の変位が静電容量素子を利用して検出されるタイプのセンサ（いわゆる静電容量型センサ）等が実用化されている。
【０００３】
このようなＭＥＭＳデバイスとして高速に変位する可動部を有するデバイスでは、可動部を安定して変位させるため、半導体基板を封止材（例えば、ガラス基板等）で密封する構造がとられており、密封された封止空間はガス抜き等が行われて、可動部の変位を阻害する要因が排除されている。このような可動部を気密封止した封止構造を有するデバイスを、本書面では封止型デバイスと呼称するものとする。封止型デバイスには、ＭＥＭＳ素子以外に、ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）素子やＦ−ＢＡＲ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ）素子、ミラーデバイス等も含まれる。静電容量型センサは、一般に一対のガラス基板に挟まれて接合された半導体基板内に、所定の自由度をもって変位可能な錘部を用意し、当該錘部を加速度や角速度などに伴う変位を検出する錘部として利用する。変位の検出は、容量素子の静電容量の値に基づいて行われる。特に、静電容量型の角速度センサでは、静電容量の変化を高感度で検出するために、電極と可動部の距離を短くするが、そのために空気抵抗の影響がより大きくなる。
【０００４】
図１２は、封止型デバイスとして静電容量型センサ１００の一例を示す図であり、（Ａ）は静電容量型センサ１００の概略構成を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）の上面から見た平面図である。図１２において、静電容量型センサ１００は、可撓部１０１ｂにより支持された錘部１０１ａが形成された半導体基板１０１と、半導体基板１０１の上面に形成された配線層１０３と、錘部１０１ａと可撓部１０１ｂの上部を覆い、且つ接着剤１０４により半導体基板１０１の上面に接着されたガラス基板１０２と、を備える。なお、図１２（Ａ）及び（Ｂ）では、半導体基板１０１の下側に接着されるガラス基板の図示は省略している。接着剤１０４は、図１２（Ｂ）に示す点線で囲まれた接着領域１０５に塗布され、ガラス基板１０２を半導体基板１０１の上面に接着させる。このように半導体基板１０１にガラス基板１０２を接着することにより、半導体基板１０１の上面とガラス基板１０２の下面の間には気密空間１１０が形成される。この場合、半導体基板１０１とガラス基板１０２との接合面の一部には、配線層１０３が形成されている。このため、接合面に段差が発生し、接合面の平坦性を必要とする陽極接合は利用することができず、接着剤による接合を用いている。
【０００５】
また、封止型デバイスとして、例えば、特許文献１に記載された加速度センサがある。この加速度センサでは、加速度センサチップのフレーム部と平板状のストッパの周部との間にスペーサ部材を設け、スペーサ部材を覆う接着剤を用いて加速度センサチップのフレーム部と平板状のストッパの周部とが接着されている。さらに、他の封止型デバイスとして、例えば、特許文献２に記載された半導体センサがある。この半導体センサでは、カバーウェハの接合部全域に接着剤が形成され、この接着剤によりカバーウェハがセンサを形成したＳＯＩウェハに接着されている。また、他の封止型デバイスとして、例えば、特許文献３に記載された半導体センサがある。この半導体センサでは、変位検出用半導体チップと封止部材を兼ねるＩＣチップと、がダイアタッチ材を介して接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３１７１８０号公報
【特許文献２】特開２００９−２６４８４３号公報
【特許文献３】特開２０１０−７３９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した封止型デバイスでは、接着剤として接着性を有する樹脂が用いられる場合がある。接着性を有する樹脂として、例えば、ポリイミド系の接着剤が用いられる場合がある。ポリイミド系の接着剤は、接着強度は十分に高いが、吸湿性があるため、外気の水分が上記気密空間に侵入して真空度を低下させ、接着剤が変質して接合強度を低下させて封止型デバイスの性能を劣化させる虞があった。また、接着剤が接合時の荷重によって潰されてしまい、接着領域と接着剤の高さを所望の条件に保つことが困難であった。このため、半導体基板とガラス基板との間に形成される気密空間の高さ等を一定にすることができず、錘部と可撓部の動作に影響を及ぼし、封止型デバイスの信頼性を低下させる虞があった。
【０００８】
本発明は上記に鑑み、半導体基板とガラス基板を接合する際の接合不良を防止して、信頼性を向上させる封止型デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態に係る封止型デバイスは、固定部と前記固定部の内側に位置する可動部を有する第１基板と、前記第１基板の前記固定部及び前記可動部を覆う第２基板と、前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間に配置され、前記第１基板と前記第２基板との間を封止する第１封止部材と、前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間に配置され、前記第１封止部材の外周部において前記第１基板と前記第２基板との間を封止する第２封止部材と、を備えることを特徴とする。この封止型デバイスによれば、接合時に第１基板と第２基板の接合強度を向上させながら気密空間の高さを一定に保つことができ、封止型デバイスの性能が劣化することを防止して信頼性を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の一実施形態に係る封止型デバイスは、前記第１基板は、前記固定部の前記第２基板と対向する面上に配線層を有し、前記第１封止部材と前記第２封止部材は、前記配線層を跨ぐように各々配置されてもよい。この封止型デバイスによれば、半導体基板の接合面に段差があったとしても第１基板と第２基板の接合強度を維持することができる。
【００１１】
また、本発明の一実施形態に係る封止型デバイスは、前記第１封止部材として有機部材が配置され、前記第２封止部材として無機部材が配置されてもよい。この封止型デバイスによれば、無機部材により気密空間の高さを一定に保つことができ、外部から水分等が気密空間に侵入することを防止することができる。
【００１２】
また、本発明の一実施形態に係る封止型デバイスは、前記第１封止部材は、前記第２封止部材を覆うように配置されてもよい。この封止型デバイスによれば、第１基板と第２基板の接合強度を高めながら、外部の水分が気密空間に浸入することを防止することができる。
【００１３】
また、本発明の一実施形態に係る封止型デバイスは、前記第１封止部材として第１有機部材が配置され、前記第２封止部材として前記第１有機部材とは異なる第２有機部材が配置されてもよい。この封止型デバイスによれば、第１基板と第２基板の接合強度を高めることができる。
【００１４】
本発明の一実施形態に係る封止型デバイスは、前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間に配置され、前記第１封止部材及び前記第２封止部材の外周部又は内周部において前記第１基板と前記第２基板との間を封止する第３封止部材を更に備えてもよい。この封止型デバイスによれば、接合時に第１基板と第２基板の接合強度を向上させながら気密空間の高さを一定に保つことができ、封止型デバイスの性能が劣化することを防止して信頼性を向上させることができる。
【００１５】
本発明の一実施形態に係る封止型デバイスの製造方法は、第１基板を加工して固定部と前記固定部の内側に位置する可動部を形成し、前記第１基板の前記固定部及び前記可動部を覆う第２基板を形成し、前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間に第１封止部材を配置し、前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間、かつ前記第１封止部材の外周部に第２封止部材を配置し、前記第１基板と前記第２基板との間を前記第１封止部材及び前記第２封止部材により封止することを特徴とする。この封止型デバイスの製造方法によれば、接合時に第１基板と第２基板の接合強度を向上させながら気密空間の高さを一定に保つことができ、封止型デバイスの性能が劣化することを防止して信頼性を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明の一実施形態に係る封止型デバイスの製造方法は、前記第２封止部材の前記第１基板又は前記第２基板と対向する面に凸部を形成し、前記第１基板又は前記第２基板の前記第２封止部材と対向する面の前記凸部と対向する位置に無機膜を形成してもよい。この封止型デバイスの製造方法によれば、第１基板と第２基板の接合強度を高めることができる。
【００１７】
また、本発明の一実施形態に係る封止型デバイスの製造方法は、前記第２封止部材の前記第１基板又は前記第２基板と対向する面に凹部を形成し、前記第１基板又は前記第２基板の前記第２封止部材と対向する面の前記凹部と対向する位置に凸状の無機膜を形成してもよい。この封止型デバイスの製造方法によれば、第１基板と第２基板の接合強度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、接合時に半導体基板等の第１基板とガラス基板等の第２基板との接合強度を向上させながら気密空間の高さを一定に保つことができ、封止型デバイスの性能が劣化することを防止して信頼性の高い封止型デバイス及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る加速度センサの概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の半導体基板とガラス基板の概略構成を示す側面図、（Ｂ）は（Ａ）のガラス基板の上面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る加速度センサの製造工程を示す図であり、（Ａ）は半導体基板の準備工程を示す図、（Ｂ）は半導体基板の加工工程を示す図、（Ｃ）は配線層の形成工程を示す図、（Ｄ）はガラス基板の加工工程を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る加速度センサの概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合後の加速度センサの構成を示す側面図、（Ｂ）は（Ａ）の上面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る加速度センサの概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の加速度センサの概略構成を示す側面図、（Ｂ）は接合後の加速度センサの概略構成を示す側面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る加速度センサの概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の加速度センサの概略構成を示す側面図、（Ｂ）は接合後の加速度センサの概略構成を示す側面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る加速度センサの概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の加速度センサの概略構成を示す側面図、（Ｂ）は接合後の加速度センサの概略構成を示す側面図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係る加速度センサの概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の半導体基板とガラス基板の概略構成を示す側面図、（Ｂ）は（Ａ）のガラス基板の上面図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係る加速度センサの概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合後の加速度センサの構成を示す側面図、（Ｂ）は（Ａ）の上面図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態に係る加速度センサの概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の加速度センサの概略構成を示す側面図、（Ｂ）は接合後の加速度センサの概略構成を示す側面図である。
【図１０】本発明の第７の実施の形態に係るセンサ基板の概略構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第７の実施の形態に係る携帯型情報端末の概略構成を示す斜視図である。
【図１２】従来の加速度センサの概略構成を示す図であり、（Ａ）加速度センサの側面図、（Ｂ）は（Ａ）の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１の実施の形態）
本発明に係る第１の実施の形態では、封止型デバイスとして加速度センサの例について説明する。
【００２１】
＜加速度センサの構成＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る加速度センサ２００の概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の半導体基板２０１（第１基板）とガラス基板２０２（第２基板）の概略構成を示す側面図、（Ｂ）は（Ａ）のガラス基板２０２の上面図である。図１において、加速度センサ２００は、枠状の固定部２０１ａと固定部２０１ａの内側に位置する可動部２０１ｂとを有する半導体基板１０１と、ガラス基板２０２と、を備える。可動部２０１ｂは、可撓部２０１ｃと、この可撓部２０１ｃにより変位可能に支持される錘部２０１ｄと、から構成される。この加速度センサ２００は、加速度の作用に起因して生じる可動部２０１ｂの変位を検出する。なお、図１（Ａ）では、半導体基板２０１の下側に接着されるガラス基板の図示は省略している。
【００２２】
半導体基板２０１としては、例えば、上面からシリコン膜、シリコン酸化膜、シリコン基板が順に積層して構成されるＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板等が用いられる。なお、半導体基板２０１の厚さや大きさは特に限定されず、用途や、機能などに応じて任意に選択することが可能である。また、図１（Ａ）に示すように、半導体基板２０１の固定部２０１ａのガラス基板２０２と対向する面上には配線層２０３が形成されている。この配線層２０３は、半導体基板２０１の内部（可動部２０１ｂの変位を電気的に検出する部分（図示せず））と、半導体基板２０１の外部（加速度センサ２００と電気的に接続される外部回路基板等）とを電気的に接続するためのものである。なお、可動部２０１ｂの変位を電気的に検出する部分には、例えば、静電容量素子、ピエゾ抵抗素子、圧電素子等を用いてもよい。
【００２３】
ガラス基板２０２は、半導体基板２０１の固定部２０１ａと対向する面上に図１（Ｂ）に示す第１の接合部２０６と第２の接合部２０７を有する。第１の接合部２０６と第２の接合部２０７は、固定部２０１ａと対向する面上において外周に向かって環状に順次配置されている。第１の接合部２０６には、図１（Ａ）に示す有機部材からなる接着剤２０４（第１封止部材）が形成されている。接着剤２０４としては、例えば、接合強度が高く、気密性も高いポリイミド系接着剤（有機部材）を用いることが好ましい。第２の接合部２０７には、図１（Ａ）に示す無機部材からなる無機膜２０５（第２封止部材）が形成されている。無機膜２０５は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）等により形成してもよい。無機膜２０５は、第２の接合部２０７において配線層２０３を跨ぐことになり、固定部２０１ａの上面との接合において配線層２０３による段差を埋めるような材料を用いることが望ましい。このため、無機膜２０５に用いる無機部材は、接合時の荷重により変形しやすい材料として、例えば、アルミニウム合金や金（Ａｕ）等を用いることが好ましい。
【００２４】
また、無機膜２０５は、接着剤２０４の硬度よりも高硬度の材料を用いることが好ましい。このような材料を用いることにより、半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合するときの荷重により接着剤２０４が潰されてしまうことを無機膜２０５で防止して、接合時の半導体基板２０１とガラス基板２０２との間の高さ（半導体基板２０１とガラス基板２０２との間に形成される気密空間の高さ）を一定にすることが容易になる。
【００２５】
図１（Ａ）において、接合する前の接着剤２０４の厚みをｔ１、幅をｗ２とし、無機膜２０５の厚みをｔ２、幅をｗ３として示す。また、接着剤２０４の幅ｗ２と無機膜２０５の幅ｗ３を加算した幅をｗ１として示す。これらの厚みｔ１及びｔ２、幅ｗ１、ｗ２及びｗ３の各寸法は、加速度センサ２００の仕様等に応じて適宜変更されるものであり、特に限定するものではない。但し、半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する際には、接合荷重により接着剤２０４を潰して接合するため、無機膜２０５の厚みｔ２は、接合時に接着剤２０４が潰される量を考慮して、接着剤２０４の厚みｔ１より薄くすることが望ましい。例えば、接合時の荷重の制御により接着剤２０４の厚みｔ１が１．５μｍから１．０μｍに潰れる場合、無機膜２０５の厚みｔ２は１．０μｍになるように形成すれば良い。
【００２６】
また、無機膜２０５は、接着剤２０４より吸湿性が低いため、図１に示すように、接着剤２０４の外側に無機膜２０５を配置することにより、従来の接着剤のみで接合する場合よりも外気の水分等が気密空間に侵入することを抑制して、気密性を維持することが可能になり、封止型デバイスの性能が劣化することを防止できる。したがって、無機膜２０５は、接着剤２０４に近接させて配置し、接着剤２０４が潰れた際に無機膜２０５側に広がって半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合面の隙間部分を埋めるようにすることが望ましい。
【００２７】
＜加速度センサの製造方法＞
次に、加速度センサ２００の製造方法について図２を参照して説明する。なお、図２は、図１に示した加速度センサ１００の断面図に基づいて各製造工程を示している。
【００２８】
（１）半導体基板の準備（図２（Ａ）参照）
半導体基板２０１として上述のＳＯＩ基板を用意する。半導体基板２０１は、ＳＩＭＯＸないし、貼り合せ法等により作成される。
【００２９】
（２）半導体基板の加工（図２（Ｂ）参照）
半導体基板２０１に固定部２０１ａ、可撓部２０１ｃ及び可動部２０１ｄを加工するためのマスクを形成し、該マスクを介して半導体基板２０１をエッチングすることにより、固定部２０１ａ、可撓部２０１ｃ及び錘部２０１ｄを形成する位置に凹部を形成する。エッチング方法として、ＤＲＩＥ（Ｄｅｅｐ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法を用いることができる。
【００３０】
（３）配線層の形成（図２（Ｃ）参照）
半導体基板２０１の固定部２０１ａの上面に配線層２０３を形成する。配線層２０３は、は、Ａｌ，Ａｌ−Ｓｉ，Ａｌ−Ｎｄなどの金属材料をスパッタ法などにより成膜し、それをパターニングすることで得られる。
【００３１】
（４）ガラス基板の加工（図２（ｄ）参照）
ガラス基板２０２の半導体基板２０１と対向する面上の固定部２０１ａと対向する領域に図１（Ｂ）に示した環状の第１の接合部２０６と第２の接合部２０７を設定し、第２の接合部２０７上にアルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）等を用いてスパッタ膜のウェットエッチングやメッキにより無機膜２０５を形成してもよいし、シリコン（Ｓｉ）、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）等を成膜して無機膜２０５を形成してもよい。無機膜２０５の厚みｔ２は、上述した接着剤２０４の接合時の潰れ量を考慮して決定される。次いで、上記接合時の荷重制御を考慮した厚みｔ１の量分のポリイミド系接着剤等の接着剤２０４を、例えば、スピンコートによりガラス基板２０２の接合面に塗布した後、露光して第１の接合部２０６上に環状パターンの接着剤２０４を形成してもよい。なお、無機膜２０５をアルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）等の金属膜とした場合は、この金属膜と対向する配線層２０３の上面に絶縁層を予め形成して、電気的な短絡を防止してもよい。ガラス基板２０２上に形成した接着剤２０４は、半導体基板２０１と接合する前に、例えば、２５０℃で３０分過熱して脱ガスすることが好ましい。
【００３２】
（５）半導体基板とガラス基板の接合（図３（Ａ）、（Ｂ）参照）
半導体基板２０１の配線層２０３を形成した面と、ガラス基板２０２の接着剤２０４及び無機膜２０５を形成した面とを位置合わせして対向させ、接合荷重を制御しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する。この時、接合荷重の制御については、例えば、チャンバ内を十分に真空引き（例えば、１０−３Ｐａに達してから１０分）してから、一定の荷重を印加し、３２５℃まで昇温して３０分加熱し、降温後に荷重を開放することにより、接着剤２０４は、配線層２０３を跨ぎ、その一部は無機膜２０５と配線層２０３及び固定部２０１ａとの接合面に侵入して、半導体基板２０１とガラス基板２０２を密着させる。この接合において、接合荷重を制御することにより接着剤２０４の潰れ量が制御されて、その厚みｔ１が制御されるとともに、無機膜２０５の厚みｔ２により接着剤２０４が過度に潰れることが抑制される。この半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合により、図３（Ａ）に示すように、半導体基板２０１の可動部２０１ｂの上方とガラス基板２０２の接合面との間には気密空間２１０が形成される。この気密空間２１０の高さＨは、無機膜２０５の厚みｔ２により一定となる。図３（Ａ）は、図３（Ｂ）のＡ−Ａ´線から見た断面図である。
【００３３】
以上のように、本発明の第１の実施の形態に係る加速度センサ２００では、ガラス基板２０２の接合面上において接着剤２０４の外側に接着剤２０４の潰れ量を考慮した厚みｔ２を設定した無機膜２０５を形成したため、接合時に接着剤２０４が過度に潰れることを抑制しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合強度を向上させることができる。また、接着剤２０４よりも吸湿性が低い無機膜２０５を接着剤２０４よりも外側に設けたため、外部の水分等が気密空間２１０に侵入することを確実に防止することが可能になる。さらに、無機膜２０５により気密空間２１０の高さＨが一定に保たれるようになり、可動部２０１ｂの動作を阻害することを防止できる。このため、加速度センサ２００の性能が劣化することを防止でき、その信頼性を向上させることができる。
【００３４】
なお、第１の実施の形態では、接着剤２０４としてポリイミド系接着剤を用いる例を示したが、これに限るものではなく、例えば、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂等を用いてもよい。また、第１の実施の形態では、接着剤２０４及び無機膜２０５をガラス基板２０２側に配置する場合を示したが、半導体基板２０１側に配置するようにしてもよい。また、ガラス基板２０２に限るものではなく、例えば、半導体基板や絶縁性樹脂基板等を用いてもよい。
【００３５】
（第２の実施の形態）
次に、本発明に係る第２の実施の形態では、無機膜の接合部分の形状を変更した加速度センサの例について、図４を参照して説明する。
【００３６】
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る加速度センサ３００の概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の半導体基板２０１とガラス基板２０２の概略構成を示す断面図、（Ｂ）は接合後の半導体基板２０１とガラス基板２０２の概略構成を示す断面図である。なお、図４において、図１に示した加速度センサ２００と同一の構成部分には同一の符号を付して構成説明を省略する。また、加速度センサ３００のガラス基板２０２の上面側から見た平面図は、図３（Ｂ）に示したものと概略同様であるため、その図示及び説明は省略する。図４（Ａ）及び（Ｂ）は、図３（Ｂ）のＡ−Ａ´線から見た断面図に相当する。なお、図４（Ａ）及び（Ｂ）では、半導体基板２０１の下側に接着されるガラス基板の図示は省略している。
【００３７】
図４（Ａ）において、ガラス基板２０２の半導体基板２０１と対向する面上の固定部２０１ａと対向する領域には接着剤２０４と無機膜３０５が、上記図１（Ｂ）に示した第１の接合部２０６及び第２の接合部２０７のように環状に形成されている。無機膜３０５は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）等の金属膜により形成され、その先端部は三角形の凸状に形成されている。この無機膜３０５と対向する半導体基板２０１の固定部２０１ａの上面には、金属薄膜３０６が形成されている。この金属薄膜３０６の配線層２０３と接触する部分、すなわち、配線層２０３の上面には、金属薄膜３０６により配線層２０３が電気的に短絡することを防止するため絶縁膜３０７が形成されている。この絶縁膜３０７を跨ぐように金属薄膜３０６が形成されている。すなわち、図２（Ｃ）に示した製造工程において、配線層２０３を形成した後、その上面の無機膜３０５と接触する部分に絶縁層３０７が形成され、続いて、配線層２０３及び絶縁層３０７を跨ぐように無機膜３０５と同様に環状に金属薄膜３０６が形成される。
【００３８】
本発明の第２の実施の形態に係る加速度センサ３００の製造方法は、第１の実施の形態において図２に示した製造工程とほぼ同様であるため、その図示及び説明は省略する。また、無機膜３０５の厚みｔ２は、半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する際の接着剤２０４の潰れ量を考慮して決定される。ガラス基板２０２上に形成した接着剤２０４は、半導体基板２０１と接合する前に、例えば、２５０℃で３０分過熱して脱ガスすることが好ましい。
【００３９】
＜半導体基板とガラス基板の接合＞（図４（Ｂ）参照）
半導体基板２０１の配線層２０３、絶縁層３０７及び金属薄膜３０６を形成した面と、ガラス基板２０２の接着剤２０４及び無機膜３０５を形成した面とを位置合わせして対向させ、接合荷重を制御しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する。この時、接着剤２０４は、例えば、３２５℃で３０分加熱することにより、加熱された接着剤２０４は、絶縁層３０７を跨ぎ、その一部は無機膜３０５と金属薄膜３０６との接合部分に侵入して、半導体基板２０１とガラス基板２０２を密着させる。この接合において、接合荷重を制御することにより接着剤２０４の潰れ量が制御されて、その厚みｔ１が制御されるとともに、無機膜３０５の厚みｔ２により接着剤２０４が過度に潰れることが抑制される。この半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合により、図４（Ｂ）に示すように、半導体基板２０１の可動部２０１ｂの上方とガラス基板２０２の接合面との間には気密空間３１０が形成される。この気密空間３１０の高さＨは、無機膜３０５の厚みｔ２により一定となる。
【００４０】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係る加速度センサ３００では、ガラス基板２０２の接合面上において接着剤２０４の外側に接着剤２０４の潰れ量を考慮した厚みｔ２を設定した凸状の金属製の無機膜３０５を形成し、この無機膜３０５と対向する半導体基板２０１の固定部２０１ａ上面に金属薄膜３０７を形成したため、接合時に接着剤２０４が過度に潰れることを抑制しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合強度を更に向上させることができる。また、接着剤２０４よりも吸湿性が低い無機膜３０５を接着剤２０４よりも外側に設けたため、外部の水分等が気密空間３１０に侵入することを確実に防止することが可能になる。さらに、無機膜３０５により気密空間３１０の高さＨが一定に保たれるようになり、可動部２０１ｂの動作を阻害することを防止できる。このため、加速度センサ３００の性能が劣化することを防止でき、その信頼性を向上させることができる。なお、第２の実施の形態では、接着剤２０４及び無機膜３０５をガラス基板２０２側に配置する場合を示したが、半導体基板２０１側に配置するようにしてもよい。また、ガラス基板２０２に限るものではなく、例えば、半導体基板や絶縁性樹脂基板等を用いてもよい。
【００４１】
（第３の実施の形態）
次に、本発明に係る第３の実施の形態では、接着剤の接合部分の形状を変更した加速度センサの例について、図５を参照して説明する。
【００４２】
図５は、本発明の第３の実施の形態に係る加速度センサ４００の概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の半導体基板２０１とガラス基板２０２の概略構成を示す側面図、（Ｂ）は接合後の半導体基板２０１とガラス基板２０２の概略構成を示す側面図である。なお、図５において、図１に示した加速度センサ２００と同一の構成部分には同一の符号を付して構成説明を省略する。また、加速度センサ４００のガラス基板２０２の上面側から見た平面図は、図３（Ｂ）に示したものと概略同様であるため、その図示及び説明は省略する。図５（Ａ）及び（Ｂ）は、図３（Ｂ）のＡ−Ａ´線から見た断面図に相当する。なお、図５（Ａ）及び（Ｂ）では、半導体基板２０１の下側に接着されるガラス基板の図示は省略している。
【００４３】
図５（Ａ）において、ガラス基板２０２の半導体基板２０１と対向する面上の固定部２０１ａと対向する領域には接着剤４０１と無機膜２０５が、上記図１（Ｂ）に示した第１の接合部２０６及び第２の接合部２０７のように環状に形成されている。また、接着剤４０１は、上記接合時の荷重制御を考慮した厚みｔ１になるように容量が調整されたポリイミド系接着剤等が無機膜２０５を覆うように形成されている。
【００４４】
本発明の第３の実施の形態に係る加速度センサ４００の製造方法は、第１の実施の形態において図２に示した製造工程とほぼ同様であるため、その図示及び説明は省略する。また、無機膜２０５の厚みｔ２は、半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する際の接着剤４０１の潰れ量を考慮して決定される。ガラス基板２０２上に形成した接着剤４０１は、半導体基板２０１と接合する前に、例えば、２５０℃で３０分過熱して脱ガスすることが好ましい。
【００４５】
＜半導体基板とガラス基板の接合＞（図５（Ｂ）参照）
半導体基板２０１の配線層２０３を形成した面と、ガラス基板２０２の接着剤４０１及び無機膜２０５を形成した面とを位置合わせして対向させ、接合荷重を制御しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する。この時、接着剤４０１は、例えば、３２５℃で３０分加熱することにより、加熱された接着剤４０１は、配線層２０３を跨ぎ、その一部は無機膜２０５と半導体基板２０１との接合部分に侵入して、半導体基板２０１とガラス基板２０２を密着させる。この接合において、接合荷重を制御することにより接着剤４０１の潰れ量が制御されて、その厚みｔ１が制御されるとともに、無機膜２０５の厚みｔ２により接着剤４０１が過度に潰れることが抑制される。この半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合により、図５（Ｂ）に示すように、半導体基板２０１の可動部２０１ｂの上方とガラス基板２０２の接合面との間には気密空間４１０が形成される。この気密空間４１０の高さＨは、無機膜２０５の厚みｔ２により一定となる。
【００４６】
以上のように、本発明の第３の実施の形態に係る加速度センサ４００では、ガラス基板２０２の接合面上において外周側に形成された無機膜２０５を覆うように接着剤４０１を形成したため、接合時に接着剤４０１が過度に潰れることを抑制しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合強度を更に向上させることができる。また、接着剤４０１よりも吸湿性が低い無機膜３０５を接着剤４０１により覆うようにしたため、外部の水分等が気密空間３１０に侵入することを防止することが可能になる。さらに、無機膜２０５により気密空間４１０の高さＨが一定に保たれるようになり、可動部２０１ｂの動作を阻害することを防止できる。このため、加速度センサ３００の性能が劣化することを防止でき、その信頼性を向上させることができる。なお、第３の実施の形態では、接着剤４０１及び無機膜２０５をガラス基板２０２側に配置する場合を示したが、半導体基板２０１側に配置するようにしてもよい。また、ガラス基板２０２に限るものではなく、例えば、半導体基板や絶縁性樹脂基板等を用いてもよい。
【００４７】
（第４の実施の形態）
次に、本発明に係る第４の実施の形態では、無機膜の接合部分の形状を変更した加速度センサの他の例について、図６を参照して説明する。
【００４８】
図６は、本発明の第４の実施の形態に係る加速度センサ５００の概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の半導体基板２０１とガラス基板２０２の概略構成を示す側面図、（Ｂ）は接合後の半導体基板２０１とガラス基板２０２の概略構成を示す側面図である。なお、図６において、図１に示した加速度センサ２００と同一の構成部分には同一の符号を付して構成説明を省略する。また、加速度センサ５００のガラス基板２０２の上面側から見た平面図は、図３（Ｂ）に示したものと概略同様であるため、その図示及び説明は省略する。図６（Ａ）及び（Ｂ）は、図３（Ｂ）のＡ−Ａ´線から見た断面図に相当する。なお、図６（Ａ）及び（Ｂ）では、半導体基板２０１の下側に接着されるガラス基板の図示は省略している。
【００４９】
図６（Ａ）において、ガラス基板２０２の半導体基板２０１と対向する面上の固定部２０１ａと対向する領域には接着剤２０４と無機膜５０５が、上記図１（Ｂ）に示した第１の接合部２０６及び第２の接合部２０７のように環状に形成されている。無機膜５０５は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）等の金属膜により形成され、その先端部に凹部が形成されている。この無機膜５０５と対向する半導体基板２０１の固定部２０１ａの上面には、無機膜５０５の凹部に嵌合するように金属薄膜５０６が形成されている。この金属薄膜５０６の配線層２０３と接触する部分、すなわち、配線層２０３の上面には、金属薄膜３０６により配線層２０３が電気的に短絡することを防止するため絶縁膜５０７が形成されている。この絶縁膜５０７を跨ぐように金属薄膜３０６が形成されている。すなわち、図２（Ｃ）に示した製造工程において、配線層２０３を形成した後、その上面の無機膜５０５と接触する部分に絶縁層５０７が形成され、続いて、配線層２０３及び絶縁層５０７を跨ぐように無機膜５０５と同様に環状に金属薄膜５０６が形成される。
【００５０】
本発明の第４の実施の形態に係る加速度センサ５００の製造方法は、第１の実施の形態において図２に示した製造工程とほぼ同様であるため、その図示及び説明は省略する。また、無機膜５０５の厚みｔ２は、半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する際の接着剤２０４の潰れ量を考慮して決定される。ガラス基板２０２上に形成した接着剤２０４は、半導体基板２０１と接合する前に、例えば、２５０℃で３０分過熱して脱ガスすることが好ましい。
【００５１】
＜半導体基板とガラス基板の接合＞（図５（Ｂ）参照）
半導体基板２０１の配線層２０３、絶縁層５０７及び金属薄膜５０６を形成した面と、ガラス基板２０２の接着剤２０４及び無機膜５０５を形成した面とを位置合わせして対向させ、接合荷重を制御しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する。この時、接着剤２０４は、例えば、３２５℃で３０分加熱することにより、加熱された接着剤２０４は、絶縁層５０７を跨ぎ、その一部は無機膜５０５と金属薄膜５０６との接合部分に侵入して、半導体基板２０１とガラス基板２０２を密着させる。この接合において、接合荷重を制御することにより接着剤２０４の潰れ量が制御されて、その厚みｔ１が制御されるとともに、無機膜５０５の厚みｔ２により接着剤２０４が過度に潰れることが抑制される。この半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合により、図５（Ｂ）に示すように、半導体基板２０１の可動部２０１ｂの上方とガラス基板２０２の接合面との間には気密空間５１０が形成される。この気密空間５１０の高さＨは、無機膜５０５の厚みｔ２により一定となる。
【００５２】
以上のように、本発明の第４の実施の形態に係る加速度センサ５００では、ガラス基板２０２の接合面上において接着剤２０４の外側に接着剤２０４の潰れ量を考慮した厚みｔ２を設定した凹部を有する金属製の無機膜５０５を形成し、この無機膜５０５と対向する半導体基板２０１の固定部２０１ａ上面に金属薄膜５０７を形成したため、接合時に接着剤２０４が過度に潰れることを抑制しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合強度を更に向上させることができる。また、接着剤２０４よりも吸湿性が低い無機膜５０５を接着剤２０４よりも外側に設けたため、外部の水分等が気密空間５１０に侵入することを確実に防止することが可能になる。さらに、無機膜５０５により気密空間５１０の高さＨが一定に保たれるようになり、可動部２０１ｂの動作を阻害することを防止できる。このため、加速度センサ５００の性能が劣化することを防止でき、その信頼性を向上させることができる。なお、第４の実施の形態では、接着剤２０４及び無機膜５０５をガラス基板２０２側に配置する場合を示したが、半導体基板２０１側に配置するようにしてもよい。また、ガラス基板２０２に限るものではなく、例えば、半導体基板や絶縁性樹脂基板等を用いてもよい。
【００５３】
（第５の実施の形態）
次に、本発明に係る第５の実施の形態では、接着剤と無機膜の配置位置を変更した加速度センサの例について、図７及び図８を参照して説明する。
【００５４】
図７は、本発明の第５の実施の形態に係る加速度センサ６００の概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の半導体基板２０１とガラス基板２０２の概略構成を示す側面図、（Ｂ）は（Ａ）のガラス基板２０２の上面図である。図８（Ａ）は接合後の加速度センサ６００の概略構成を示す側面図、図８（Ｂ）は（Ａ）の加速度センサ６００の上面図である。なお、図７及び図８において、図１に示した加速度センサ２００と同一の構成部分には同一の符号を付して構成説明を省略する。なお、図７（Ａ）では、半導体基板２０１の下側に接着されるガラス基板の図示は省略している。
【００５５】
ガラス基板２０２は、半導体基板２０１の固定部２０１ａと対向する面上に図７（Ｂ）に示す第１の接合部６０６と第２の接合部６０７と第３の接合部６０８を有する。第１の接合部６０６と第２の接合部６０７と第３の接合部６０８は、固定部２０１ａと対向する面上において外周に向かって環状に順次配置されている。第２の接合部６０７には、有機部材からなる接着剤６０４（第１封止部材）が形成されている。接着剤６０４としては、例えば、接合強度が高く、気密性も高いポリイミド系接着剤（有機部材）を用いることが好ましい。第１の接合部６０６及び第３の接合部６０８には、図７（Ａ）に示す無機部材からなる無機膜２０５（第２封止部材、第３封止部材）が形成されている。無機膜２０５は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）等により形成してもよい。無機膜２０５は、第２の接合部２０７において配線層２０３を跨ぐことになり、固定部２０１ａの上面との接合において配線層２０３による段差を埋めるような材料を用いることが望ましい。このため、無機膜６０５は、接合時の荷重により変形しやすい材料として、例えば、アルミニウム合金や金（Ａｕ）等を用いることが好ましい。
【００５６】
また、無機膜６０５は、接着剤６０４の硬度よりも高硬度の材料を用いることが好ましい。このような材料を用いることにより、半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合するときの荷重により接着剤６０４が潰されてしまうことを無機膜６０５で防止して、接合時の半導体基板２０１とガラス基板２０２との間の高さ（半導体基板２０１とガラス基板２０２との間に形成される気密空間の高さ）を一定にすることが容易になる。
【００５７】
図７（Ａ）において、接合する前の接着剤６０４の厚みをｔ１、幅をｗ２とし、無機膜６０５の厚みをｔ２、幅をｗ３として示す。また、接着剤６０４の幅ｗ２と無機膜６０５の幅ｗ３を加算した幅をｗ１として示す。これらの厚みｔ１及びｔ２、幅ｗ１、ｗ２及びｗ３の各寸法は、加速度センサ６００の仕様等に応じて適宜変更されるものであり、特に限定するものではない。但し、半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する際には、接合荷重により接着剤６０４を潰して接合するため、無機膜６０５の厚みｔ２は、接合時に接着剤６０４が潰される量を考慮して、接着剤６０４の厚みｔ１より薄くすることが望ましい。例えば、接合時の荷重の制御により接着剤６０４の厚みｔ１が１．５μｍから１．０μｍに潰れる場合、無機膜６０５の厚みｔ２は１．０μｍになるように形成すれば良い。
【００５８】
また、無機膜６０５は、接着剤６０４より吸湿性が低いため、図７に示すように、接着剤６０４の内側と外側に無機膜６０５を配置することにより、従来の接着剤のみで接合する場合よりも外気の水分等が気密空間に侵入することを抑制し、且つ、接着剤６０４が内側に広がることを防止して、気密性を維持することが可能になり、加速度センサ６００の性能が劣化することを防止できる。したがって、無機膜６０５は、接着剤６０４に近接させて配置し、接着剤６０４が潰れた際に無機膜６０５側に広がって半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合面の隙間部分を埋めるようにすることが望ましい。
【００５９】
本発明の第５の実施の形態に係る加速度センサ６００の製造方法は、第１の実施の形態において図２に示した製造工程とほぼ同様であるため、その図示及び説明は省略する。また、無機膜６０５の厚みｔ２は、半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する際の接着剤６０４の潰れ量を考慮して決定される。ガラス基板２０２上に形成した接着剤６０４は、半導体基板２０１と接合する前に、例えば、２５０℃で３０分過熱して脱ガスすることが好ましい。
【００６０】
＜半導体基板とガラス基板の接合＞（図８（Ａ）、（Ｂ）参照）
半導体基板２０１の配線層２０３を形成した面と、ガラス基板２０２の接着剤６０４及び無機膜６０５を形成した面とを位置合わせして対向させ、接合荷重を制御しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する。この時、接着剤６０４は、例えば、３２５℃で３０分加熱することにより、加熱された接着剤６０４は、配線層２０３を跨ぎ、その一部は無機膜６０５と半導体基板２０１との接合部分に侵入して、半導体基板２０１とガラス基板２０２を密着させる。この接合において、接合荷重を制御することにより接着剤６０４の潰れ量が制御されて、その厚みｔ１が制御されるとともに、無機膜６０５の厚みｔ２により接着剤６０４が過度に潰れることが抑制される。この半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合により、図８（Ａ）に示すように、半導体基板２０１の可動部２０１ｂの上方とガラス基板２０２の接合面との間には気密空間６１０が形成される。この気密空間６１０の高さＨは、無機膜６０５の厚みｔ２により一定となる。図８（Ａ）は、図８（Ｂ）のＢ−Ｂ´線から見た断面図である。
【００６１】
以上のように、本発明の第５の実施の形態に係る加速度センサ６００では、ガラス基板２０２の接合面上において接着剤６０４の内側と外側に接着剤６０４の潰れ量を考慮した厚みｔ２を設定した無機膜６０５を形成したため、接合時に接着剤６０４が過度に潰れることを抑制しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合強度を更に向上させることができる。また、接着剤６０４よりも吸湿性が低い無機膜６０５を接着剤６０４の内側と外側に設けたため、外部の水分等が気密空間６１０に侵入することを防止することが可能になる。さらに、無機膜６０５により気密空間６１０の高さＨが一定に保たれるようになり、可動部２０１ｂの動作を阻害することを防止できる。このため、加速度センサ６００の性能が劣化することを防止でき、その信頼性を向上させることができる。なお、第５の実施の形態では、接着剤６０４及び無機膜６０５をガラス基板２０２側に配置する場合を示したが、半導体基板２０１側に配置するようにしてもよい。また、ガラス基板２０２に限るものではなく、例えば、半導体基板や絶縁性樹脂基板等を用いてもよい。さらに、第６の実施の形態では、無機膜２０５（外側）／接着剤６０４／無機膜２０５（内側）の順に配置する場合を示したが、これに限るものではなく、例えば、接着剤（外側）／無機膜／接着剤（内側）の順に配置するようにしてもよい。
【００６２】
（第６の実施の形態）
次に、本発明に係る第６の実施の形態では、硬度が異なる２つの接着剤を用いて接合する加速度センサの例について、図９を参照して説明する。
【００６３】
図９は、本発明の第６の実施の形態に係る加速度センサ７００の概略構成を示す図であり、（Ａ）は接合前の半導体基板２０１とガラス基板２０２の概略構成を示す側面図、（Ｂ）は接合後の半導体基板２０１とガラス基板２０２の概略構成を示す側面図である。なお、図９において、図１に示した加速度センサ２００と同一の構成部分には同一の符号を付して構成説明を省略する。また、加速度センサ７００のガラス基板２０２の上面側から見た平面図は、図３（Ｂ）に示したものと概略同様であるため、その図示及び説明は省略する。図９（Ａ）及び（Ｂ）は、図３（Ｂ）のＡ−Ａ´線から見た断面図に相当する。なお、図９（Ａ）及び（Ｂ）では、半導体基板２０１の下側に接着されるガラス基板の図示は省略している。
【００６４】
図９（Ａ）において、ガラス基板２０２の半導体基板２０１と対向する面上の固定部２０１ａと対向する領域には接着剤２０４（第１の有機部材）と、接着剤２０４により高硬度かつ低吸湿性の有機部材７０５（第２の有機部材）が、上記図１（Ｂ）に示した第１の接合部２０６及び第２の接合部２０７のように環状に形成されている。接着剤２０４としては、上記接合時の荷重制御を考慮した厚みｔ１になるように容量が調整されたポリイミド系接着剤等が用いられる。また、有機部材７０５は、接着剤２０４により高硬度かつ低吸湿性の部材として、例えば、エポキシ系樹脂を用いることができる。この有機部材７０５の厚みｔ２は、接合時に接着剤２０４が潰される量を考慮して、接着剤２０４の厚みｔ１より薄くすることが望ましい。
【００６５】
本発明の第６の実施の形態に係る加速度センサ７００の製造方法は、第１の実施の形態において図２に示した製造工程とほぼ同様であるため、その図示及び説明は省略する。また、有機部材７０５の厚みｔ２は、半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する際の接着剤２０４の潰れ量を考慮して決定される。ガラス基板２０２上に形成した接着剤２０４は、半導体基板２０１と接合する前に、例えば、２５０℃で３０分過熱して脱ガスすることが好ましい。
【００６６】
＜半導体基板とガラス基板の接合＞（図９（Ｂ）参照）
半導体基板２０１の配線層２０３を形成した面と、ガラス基板２０２の接着剤２０４及び有機部材７０５を形成した面とを位置合わせして対向させ、接合荷重を制御しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２を接合する。この時、接着剤２０４は、例えば、３２５℃で３０分加熱することにより、加熱された接着剤２０４は、配線層２０３を跨ぎ、その一部は有機部材７０５と半導体基板２０１との接合部分に侵入して、半導体基板２０１とガラス基板２０２を密着させる。この接合において、接合荷重を制御することにより接着剤２０４の潰れ量が制御されて、その厚みｔ１が制御されるとともに、有機部材７０５の厚みｔ２により接着剤２０４が過度に潰れることが抑制される。この半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合により、図９（Ｂ）に示すように、半導体基板２０１の可動部２０１ｂの上方とガラス基板２０２の接合面との間には気密空間７１０が形成される。この気密空間７１０の高さＨは、有機部材７０５の厚みｔ２により一定となる。
【００６７】
以上のように、本発明の第６の実施の形態に係る加速度センサ７００では、ガラス基板２０２の接合面上において接着剤２０４の外側に、接着剤２０４より高硬度かつ低吸湿性で接着剤２０４の潰れ量を考慮した厚みｔ２を設定した有機部材７０５を形成したため、接合時に接着剤２０４が過度に潰れることを抑制しながら半導体基板２０１とガラス基板２０２の接合強度を更に向上させることができる。また、接着剤２０４よりも吸湿性が低い有機部材７０５を接着剤２０４よりも外側に設けたため、外部の水分等が気密空間７１０に侵入することを確実に防止することが可能になる。さらに、有機部材７０５により気密空間７１０の高さＨが一定に保たれるようになり、可動部２０１ｂの動作を阻害することを防止できる。このため、加速度センサ７００の性能が劣化することを防止でき、その信頼性を向上させることができる。なお、第６の実施の形態では、接着剤２０４及び有機部材７０５をガラス基板２０２側に配置する場合を示したが、半導体基板２０１側に配置するようにしてもよい。また、ガラス基板２０２に限るものではなく、例えば、半導体基板や絶縁性樹脂基板等を用いてもよい。
【００６８】
なお、上記第１〜第６の実施の形態では、本発明を加速度センサに適用した場合を示したが、これに限定するものではなく、例えば、角速度センサ等の封止型デバイスに適用することも可能である。
【００６９】
（第７の実施の形態）
本第７の実施の形態では、上記第１〜第６の実施の形態に示した加速度センサ２００、３００、４００、５００、６００、７００のうちの何れか一つを加速度センサ８０２として搭載するセンサ基板８００と、このセンサ基板８００を搭載する電子機器９００の例を説明する。
【００７０】
図１０は、加速度センサ８０２を搭載したセンサ基板８００の構成例を示す斜視図である。図１０において、センサ基板８００には、上記第１〜第６の実施の形態に示した加速度センサ２００、３００、４００、５００、６００、７００のうちの何れか一つに対応する加速度センサ８０２と、ＩＣチップ８０３と、が搭載されている。このセンサ基板８００を搭載した電子機器として携帯型情報端末９００の構成例を図１１に示す。
【００７１】
図１１は、携帯型情報端末９００の構成例を示す斜視図である。図１１において、携帯型情報端末９００は、ディスプレイ部９０１と、キーボード部９０２と、から構成される。センサ基板８００は、キーボード部９０２の内部に実装されている。携帯型情報端末９００は、その内部に各種プログラムを記憶し、各種プログラムにより通信処理や情報処理等を実行する機能を有する。この携帯型情報端末９００では、センサ基板８００上の加速度センサ８０２により検出される加速度をアプリケーションプログラムで利用することにより、例えば、落下時の加速度を検出して電源をオフさせる等の機能を付加することが可能になる。
【００７２】
上記のようにセンサ基板８００を携帯型情報端末９００に実装することにより、新たな機能を実現することができ、携帯型情報端末９００の利便性や信頼性を向上させることが可能になる。なお、センサ基板８００を実装する電子機器は、上述の携帯型情報端末９００に限定するものではなく、例えば、ディスプレイ、プロジェクタ、スキャナ等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００７３】
２００，３００，４００，５００，６００，７００，８０２…加速度センサ、２０１…半導体基板、２０１ａ…固定部、２０１ｂ…可動部、２０１ｃ…可撓部、２０１ｄ…錘部、２０２…ガラス基板、２０３…配線層、２０４，４０１…接着剤、２０５，３０５，５０５，６０５…無機膜、２０６…第１の接合部、２０７…第２の接合部、３０６…金属薄膜、３０７…絶縁膜、７０５…有機部材、８００…センサ基板、９００…携帯型情報端末。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と前記固定部の内側に位置する可動部を有する第１基板と、
前記第１基板の前記固定部及び前記可動部を覆う第２基板と、
前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間に配置され、前記第１基板と前記第２基板との間を封止する第１封止部材と、
前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間に配置され、前記第１封止部材の外周部において前記第１基板と前記第２基板との間を封止する第２封止部材と、を備えることを特徴とする封止型デバイス。
【請求項２】
前記第１基板は、前記固定部の前記第２基板と対向する面上に配線層を有し、
前記第１封止部材と前記第２封止部材は、前記配線層を跨ぐように各々配置されたことを特徴とする請求項１記載の封止型デバイス。
【請求項３】
前記第１封止部材として有機部材が配置され、前記第２封止部材として無機部材が配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の封止型デバイス。
【請求項４】
前記第１封止部材は、前記第２封止部材を覆うように配置されたことを特徴とする請求項３記載の封止型デバイス。
【請求項５】
前記第１封止部材として第１有機部材が配置され、前記第２封止部材として前記第１有機部材とは異なる第２有機部材が配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の封止型デバイス。
【請求項６】
前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間に配置され、前記第１封止部材及び前記第２封止部材の外周部又は内周部において前記第１基板と前記第２基板との間を封止する第３封止部材を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の封止型デバイス。
【請求項７】
第１基板を加工して固定部と前記固定部の内側に位置する可動部を形成し、
前記第１基板の前記固定部及び前記可動部を覆う第２基板を形成し、
前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間に第１封止部材を配置し、
前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間、かつ前記第１封止部材の外周部に第２封止部材を配置し、
前記第１基板と前記第２基板との間を前記第１封止部材及び前記第２封止部材により封止することを特徴とする封止型デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記第２封止部材の前記第１基板又は前記第２基板と対向する面に凸部を形成し、
前記第１基板又は前記第２基板の前記第２封止部材と対向する面の前記凸部と対向する位置に無機膜を形成したことを特徴とする請求項７記載の封止型デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記第２封止部材の前記第１基板又は前記第２基板と対向する面に凹部を形成し、
前記第１基板又は前記第２基板の前記第２封止部材と対向する面の前記凹部と対向する位置に凸状の無機膜を形成したことを特徴とする請求項７記載の封止型デバイスの製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の封止型デバイスを搭載したことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
固定部と前記固定部の内側に位置する可動部を有する第１基板と、
前記第１基板の前記固定部及び前記可動部を覆う第２基板と、
前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間に配置され、前記第１基板と前記第２基板との間を封止する第１封止部材と、
前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間に配置され、前記第１封止部材の外周部において前記第１基板と前記第２基板との間を封止する第２封止部材と、を備えることを特徴とする封止型デバイス。
【請求項２】
前記第１基板は、前記固定部の前記第２基板と対向する面上に配線層を有し、
前記第１封止部材と前記第２封止部材は、前記配線層を跨ぐように各々配置されたことを特徴とする請求項１記載の封止型デバイス。
【請求項３】
前記第１封止部材として有機部材が配置され、前記第２封止部材として無機部材が配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の封止型デバイス。
【請求項４】
前記第１封止部材は、前記第２封止部材を覆うように配置されたことを特徴とする請求項３記載の封止型デバイス。
【請求項５】
前記第１封止部材として第１有機部材が配置され、前記第２封止部材として前記第１有機部材とは異なる第２有機部材が配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の封止型デバイス。
【請求項６】
前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間に配置され、前記第１封止部材及び前記第２封止部材の外周部又は内周部において前記第１基板と前記第２基板との間を封止する第３封止部材を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の封止型デバイス。
【請求項７】
第１基板を加工して固定部と前記固定部の内側に位置する可動部を形成し、
前記第１基板の前記固定部及び前記可動部を覆う第２基板を形成し、
前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間に第１封止部材を配置し、
前記第１基板の前記固定部と前記第２基板との間、かつ前記第１封止部材の外周部に第２封止部材を配置し、
前記第１基板と前記第２基板との間を前記第１封止部材及び前記第２封止部材により封止することを特徴とする封止型デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記第２封止部材の前記第１基板又は前記第２基板と対向する面に凸部を形成し、
前記第１基板又は前記第２基板の前記第２封止部材と対向する面の前記凸部と対向する位置に無機膜を形成したことを特徴とする請求項７記載の封止型デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記第２封止部材の前記第１基板又は前記第２基板と対向する面に凹部を形成し、
前記第１基板又は前記第２基板の前記第２封止部材と対向する面の前記凹部と対向する位置に凸状の無機膜を形成したことを特徴とする請求項７記載の封止型デバイスの製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の封止型デバイスを搭載したことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−４９３３５（Ｐ２０１２−４９３３５Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９００９５（Ｐ２０１０−１９００９５）
【出願日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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