ＭＥＭＳデバイス及びその製造方法
【課題】ＭＥＭＳ素子の耐衝撃性、気密性、信頼性を向上させ、低背化することができるＭＥＭＳデバイス及びその製造方法を提供する。
【解決手段】固定部、固定部に対して変位する可動部、及び固定部に配置された端子を有するＭＥＭＳ素子と、可動部に対向して配置され、貫通電極を有する貫通電極基板と、端子及び貫通電極との間に配置され、端子及び貫通電極を電気的に接続する導電性部材と、少なくとも導電性部材の配置位置の周囲の一部に導電性部材と接して配置された樹脂層、を備え、導電性部材及び樹脂層の高さは、それぞれ、可動部の変位を貫通電極基板で規制する高さであり、導電性部材及び／又は樹脂層は、可動部と前記貫通電極基板とを封止することを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【解決手段】固定部、固定部に対して変位する可動部、及び固定部に配置された端子を有するＭＥＭＳ素子と、可動部に対向して配置され、貫通電極を有する貫通電極基板と、端子及び貫通電極との間に配置され、端子及び貫通電極を電気的に接続する導電性部材と、少なくとも導電性部材の配置位置の周囲の一部に導電性部材と接して配置された樹脂層、を備え、導電性部材及び樹脂層の高さは、それぞれ、可動部の変位を貫通電極基板で規制する高さであり、導電性部材及び／又は樹脂層は、可動部と前記貫通電極基板とを封止することを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【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ＭＥＭＳ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各種センサも半導体デバイスとして製造されて、小型軽量化が図られている。例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）分野の製品として外力に応じて変位する可動部を半導体基板に形成し、この可動部の変位を電気信号の変化として検出するタイプの力学量センサ等が実用化されている。
【０００３】
従来のＭＥＭＳデバイスとして、貫通電極基板をインターポーザとして用いたものがあり、例えば、半田を介してＭＥＭＳ素子とインターポーザとを接合し、その接合部を含む層全体をアンダーフィルで充填した構成、ＭＥＭＳ素子及びインターポーザに配置された金などを含むそれぞれの電極同士を超音波接合により接合してＭＥＭＳ素子とインターポーザとを接合した構成、金などを含む金属バンプを介してＭＥＭＳ素子とインターポーザとを圧接接合により接合した構成、半田ボール及び導電性の接着剤を介してＭＥＭＳ素子とインターポーザとを接合した構成、半田ボール又は金属バンプを介してＭＥＭＳ素子とインターポーザとを接合し、その接合部分のみをアンダーフィルで覆った構成などが知られている。特許文献１には、ＭＥＭＳ素子と基板とを半田バンプ及び半田バンプの周囲を覆う樹脂バンプを介して接合した構造が開示されている。また、特許文献２には、センサ基板と封止基板とを絶縁性樹脂又は導電性樹脂により接着した構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１１２８３５号公報
【特許文献２】特開２００７−１７１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、半田を介してＭＥＭＳ素子とインターポーザとを接合し、その接合部を含む層全体をアンダーフィルで充填する構成は、ＭＥＭＳ素子がセンサの場合、アンダーフィルを充填する際、アンダーフィルがＭＥＭＳセンサの内部に侵入する虞があり、センサの可動部が正常に変位する状態で中空封止をすることが困難である。また、半田ボール又は金属バンプを介してＭＥＭＳ素子とインターポーザとを接合し、その接合部分のみをアンダーフィルで覆う構成は、各ＭＥＭＳ素子の接合部分に対してウェハ状態から個片化した後で一箇所ずつアンダーフィルを充填する必要があるため、製造工程が複雑化という問題を有する。金などを含む金属バンプを介して、ＭＥＭＳ素子とインターポーザとを圧接接合により接合する構成、及び半田ボール及び導電性の接着剤を介しＭＥＭＳ素子とインターポーザとを接合する構成は、接合に樹脂を用いないため、落下衝撃により可動部が破損してしまうという問題がある。ＭＥＭＳ素子及びインターポーザに配置された金などを含むそれぞれの電極同士を超音波接合により接合してＭＥＭＳ素子とインターポーザとを接合した構成は、接合時の超音波によって可動部が破壊されてしまう虞があり、さらに接合に樹脂を用いないため、落下衝撃に弱いという問題がある。また、金などを含む金属バンプを介して、ＭＥＭＳ素子とインターポーザとを圧接接合により接合する構成の場合、ＭＥＭＳ素子とインターポーザとの間の間隔が大きくなり、ＭＥＭＳデバイスの低背化が困難であるという問題がある。また、ＭＥＭＳ素子がセンサの場合、ＭＥＭＳセンサとインターポーザとの間隔が広がると、インターポーザがセンサの可動部の変位を規制するストッパとしての機能を果たすことができず、過大な外力に対して可動部が損傷する虞がある。以上の問題は、上述の特許文献に開示されている構造によって解決されるものではない。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ＭＥＭＳ素子の耐衝撃性、気密性、信頼性を向上させ、低背化することができるＭＥＭＳ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】
【０００７】
本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳデバイスは、固定部、固定部に対して変位する可動部、及び固定部に配置された端子を有するＭＥＭＳ素子と、可動部に対向して配置され、貫通電極を有する貫通電極基板と、端子及び貫通電極との間に配置され、端子及び貫通電極を電気的に接続する導電性部材と、少なくとも導電性部材の配置位置の周囲の一部に導電性部材と接して配置された樹脂層、を備え、導電性部材及び樹脂層の高さは、それぞれ、可動部の変位を貫通電極基板で規制する高さであり、導電性部材及び／又は樹脂層は、可動部と貫通電極基板とを封止することを特徴とする。このＭＥＭＳデバイスによれば、ＭＥＭＳ素子の耐衝撃性、気密性、信頼性を向上させ、ＭＥＭＳデバイス全体を低背化することができる。
【０００８】
本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法は、半導体基板を加工して固定部、固定部に対して変位する可動部、及び固定部に配置された端子を有するＭＥＭＳ素子を半導体基板に多面付けで形成し、貫通電極を有する貫通電極基板を形成し、貫通電極基板側又は半導体基板側に、導電性部材と、少なくとも導電性部材の配置位置の周囲の一部に樹脂層を形成し、可動部を貫通電極に対向させて半導体基板と貫通電極基板とを配置し、導電性部材を介して端子と貫通電極とが電気的に接続するように半導体基板と貫通電極基板とを接合することを含み、導電性部材及び樹脂層は、ＭＥＭＳ素子の可動部の変位を貫通電極基板で規制する高さに形成することを特徴とする。このＭＥＭＳデバイスの製造方法によれば、ＭＥＭＳ素子の耐衝撃性、気密性、信頼性が向上したＭＥＭＳデバイスを製造することができる。また、デバイス全体が低背化したＭＥＭＳデバイスを製造することができる。また、全ての工程をウェハレベルで実施できるため、プロセスの簡素化を図ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、デバイス全体の低背化を実現しながら、優れた耐衝撃性、気密性、信頼性を有するＭＥＭＳ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】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る加速度センサデバイス１００を上から見た透視図の一例である。
【図２】（ａ）本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図２（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）図２（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図３】（ａ）本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｂ）本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｃ）本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｄ）本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。
【図４】（ａ）本発明の第２の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図４（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）図４（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図５】（ａ）本発明の第３の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図５（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）図５（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図６】（ａ）本発明の第４の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図６（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）図６（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図７】（ａ）本発明の第５の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図７（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）図７（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図８】（ａ）本発明の第５の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｂ）本発明の第５の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｃ）本発明の第５の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｄ）本発明の第５の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。
【図９】（ａ）本発明の第６の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図９（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）図９（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図１０】（ａ）本発明の第７の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図１０（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）図１０（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図１１】（ａ）本発明の第７の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｂ）本発明の第７の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｃ）本発明の第７の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｄ）本発明の第７の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｅ）本発明の第７の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。
【図１２】（ａ）本発明の第８の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図１２（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）図１２（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図１３】（ａ）本発明の第８の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｂ）本発明の第８の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｃ）本発明の第８の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｄ）本発明の第８の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｅ）本発明の第８の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｆ）本発明の第８の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。
【図１４】（ａ）本発明の第９の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図１４（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）図１４（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図１５】（ａ）本発明の第１０の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図１５（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）１５（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図１６】（ａ）本発明の第１０の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｂ）本発明の第１０の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｃ）本発明の第１０の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｄ）本発明の第１０の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。
【図１７】（ａ）本発明の第１１の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図１７（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）１７（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図１８】（ａ）本発明の第１１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｂ）本発明の第１１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｃ）本発明の第１１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｄ）本発明の第１１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｅ）本発明の第１１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。
【図１９】（ａ）本発明の第１２の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図１９（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）１９（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、以下に説明する実施形態では、ＭＥＭＳ素子として主にピエゾ抵抗素子を用いた３軸加速度センサを用いる場合のＭＥＭＳデバイスについて説明する。但し、本発明は、ＭＥＭＳ素子としてピエゾ抵抗素子を用いた３軸加速度センサだけではなく、外力に応じて変位する可動部を有するピエゾ型、静電容量型、圧電型、熱検知型、ＦＥＴ型の加速度センサやジャイロセンサ、ＭＥＭＳ技術を用いた他の素子、例えば、地磁気センサ、圧力センサ、ＭＥＭＳマイクロホン、マイクロミラー、ＲＦスイッチなどを用いる場合にも適用することが可能であり、さらに種々の変形が可能である。
【００１２】
先ず、本発明の一実施形態に係る加速度センサデバイス１００の概略構成について、図１を参照して説明する。また、その断面構成を説明のために図２（ａ）乃至（ｃ）参照する。図１は、本発明の一実施形態に係る加速度センサデバイス１００を上から見た透視図の一例である。本発明の一実施形態に係る加速度センサデバイス１００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。貫通電極基板１０４は、センサ１０２の下側に配置されるため、図１においてその図示は省略している。貫通電極基板１０４は、センサ１０２と同様に平面形状が矩形であり、その大きさもセンサ１０２と略同一である。センサ１０２は、錘部１０２ａと、錘部１０２ａに接続された可撓部１０２ｂと、可撓部１０２ｂに接続された固定部１０２ｃと、可撓部１０２ｂに配置されて可撓部１０２ｂの変位をＸＹＺの３軸方向で検出する複数のピエゾ抵抗素子（図示せず）と、固定部１０２ｃに配置された端子（図示せず）とを含む。錘部１０２ａと可撓部１０２ｂとは、可動部１０２ｄを構成する。センサ１０２に加速度が加わると、錘部１０２ａが変位し、この変位に伴って可撓部１０２ｂが撓む。可撓部１０２ｂが撓むと、可撓部１０２ｂに配置されたピエゾ抵抗素子に力が加わり、ピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化を検出して、センサ１００に加えられた加速度の大きさ、方向などを検出する。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置される。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは、センサ１０２と貫通電極基板１０４との間に配置され、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子と貫通電極基板１０４とを電気的に接続する導電性部材１０６によって接続される。図１において、導電性部材１０６を可動部１０２ｄの周囲に連続的に配置した例を示しているが、実際は、導電性部材１０６は、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子部分又は端子の周辺に配置されて、隣接する端子同士間は絶縁される。導電性部材１０６の周囲には樹脂層１０８が配置される。尚、図１に示す加速度センサデバイス１００の透視図は、本発明の実施形態の一例であり、本発明はこれに限定されず、導電性部材１０６及び樹脂層１０８などの配置は、種々の変形が可能である。
【００１３】
貫通電極基板１０４は、シリコン基板、ガラス基板、窒化ガリウム基板であってもよい。貫通電極基板１０４には厚さ方向に貫通する貫通孔が形成される。貫通孔には、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｃｕの合金、ｐｏｌｙ−Ｓｉなどの導電材料が充填されて、その厚さ方向に導通がとられ、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、貫通電極１１０が形成される。貫通電極１１０は、上述の材料が完全に充填されていなくてもよい。図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように。貫通電極基板１０４には、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応する位置に凹部（ザグリ部）１０４ａが形成されてもよい。凹部１０４ａの深さは５μｍ〜５０μｍであってもよい。貫通電極基板１０４は、センサ１０２の可動部１０２ｄの変位を規制するためのストッパとしても機能する。
【００１４】
導電性部材１０６は、センサ１０２と貫通電極基板１０４との間に配置されて、センサ１０２の端子と貫通電極基板１０４とを電気的に接続する。導電性部材１０６は、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ合金、Ｎｉ−Ｐｄ合金、Ｂｅ−Ｃｕ合金、Ｂｅ−Ｒｈ合金、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｍｏなどを含む金属膜でもよく、半田ボールでもよく、導電ペーストでもよい。半田材料としては、Ｓｎ、Ｓｎ−Ｐｂ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｂｉ系の半田材料を用いてもよい。導電ペーストは、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、ＡｇコートＣｕなどであってもよい。図２（ａ）に示すように、導電性部材１０６は、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２に対応するように、貫通電極基板１０４のセンサ１０２と対向する面上に配置され、センサ１０２の端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とを電気的に接続する。
【００１５】
樹脂層１０８は、センサ１０２と貫通電極基板１０４との間に、且つ少なくとも導電性部材１０６の周囲の一部に配置される。樹脂層１０８は、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを封止する。樹脂層１０８は、熱硬化性及び熱可塑性を有する絶縁性樹脂であることが好ましく、例えば、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロロブテン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などが好ましい。また、これらの樹脂にガラス、セラミック、シリコン、Ａｇ、Ｃｕなどのビーズを含有したものであってもよい。樹脂層１０８は、加速度センサデバイス１００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス１００の耐落下衝撃性を向上させる。樹脂層１０８に用いる樹脂は曲げ弾性率０．５ＭＰａ以上３０ＧＰａ以下（ＤＭＡ法による測定）であることが好ましい。樹脂の曲げ弾性率が０．５ＭＰａ以下であると、加速度センサデバイスの落下時の衝撃を受け止められず、緩衝部材として機能できない。また、曲げ弾性率が低い材料は、一般的にガラス転移温度Ｔｇが低い。そのため、曲げ弾性率が０．５ＭＰａ以下の材料を樹脂層１０８に使用する場合、その材料のガラス転移温度Ｔｇ付近での使用を余儀なくされる。ガラス転移温度Ｔｇ付近での使用は、材料の弾性率が安定せず、急激に変化するため、センサ特性が不安定になる。また、樹脂の曲げ弾性率が３０ＧＰａ以上であると、樹脂の応力がセンサ特性に影響を及ぼす。以下、樹脂層１０８を緩衝用樹脂層１０８ともいう。緩衝用樹脂層１０８が導電性部材１０６と接することにより、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを導電性部材１０６を介して接合した後に、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように導電性部材１０６を緩衝用樹脂層１０８で覆うことが可能となり、加速度センサデバイス１００の落下時の衝撃がセンサの端子１１２と導電性部材１０６の接続部分に集中することを防止する。また、緩衝用樹脂層１０８が導電性部材１０６と接することにより、導電性部材１０６に段差をつけることが可能となり、導電性部材１０６とセンサ１０２の端子１１２との電気的な接合不良の低減を図ることができる。
【００１６】
上述したように、本発明の加速度センサデバイス１００において、導電性部材１０６及び緩衝用樹脂層１０８などの配置は、種々の変形が可能であり、導電性部材１０６にも様々な材料を使用することが可能である。以下、本発明の種々の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイス２００について、図２（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図２（ａ）は、第１の実施形態に係る加速度センサデバイス２００を上から見た透視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示した第１の実施形態に係る加速度センサデバイス２００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示した加速度センサデバイス２００のＳ部分の拡大図である。尚、図２（ａ）乃至（ｃ）において、図１に示した加速度センサデバイス１００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第１の実施形態に係る加速度センサデバイス２００は、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０の外側（加速度センサデバイス２００のエッジ側）に導電性部材１０６及び緩衝用樹脂層１０８を配置する構成としたことに特徴がある。本実施形態において、導電性部材１０６は、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ合金、Ｎｉ−Ｐｄ合金、Ｂｅ−Ｃｕ合金、Ｂｅ−Ｒｈ合金、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｍｏなどを含む金属膜からなる配線層でもよい（以下、導電性部材１０６を配線層１０６ともいう）。本実施形態において、緩衝用樹脂層１０８は、導電性部材１０６の配置位置の外側にあるため、緩衝用樹脂層１０８が、センサ１０２内部に侵入する虞がない。配置位置とは、本発明の加速度センサデバイスを平面的に見た場合において、各構成要素が配置された位置をいう。また、導電性部材１０６に形成されている配線パターン及び端子１１２に接続されるセンサ１０２側の配線（図示せず）が緩衝用樹脂１０８に踏みつけられず、断線や配線の変形などの虞がない。
【００１８】
図２（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、加速度センサデバイス２００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６との接続部分が貫通電極１１０の配置位置を避けるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。このような構成とすることで、センサ１０２に接続している導電性部材１０６と貫通電極１１０との接合面積が十分にとれるため、センサ１０２と導電性部材１０６と貫通電極１１０とが剥離する虞がない。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃと対向する面上に配置された導電性部材１０６によって電気的に接続されている。図２（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス２００において、導電性部材１０６である配線層１０６は、センサ１０２の端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とを電気的に接続する。センサ１０２の端子１１２と導電性部材（配線層）１０６との接続部分は、貫通電極１１０の配置位置を避けて配置される。緩衝用樹脂層１０８は、貫通電極１１０の配置位置の外側において、導電性部材１０６の配置位置の外側に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。貫通電極１１０のピッチをセンサ１０２の端子１１２のピッチに合わせることがないため、設計の自由度を向上させることができる。図２（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０４との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００１９】
図３（ａ）乃至（ｄ）を参照して、図２（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス２００の製造方法について説明する。尚、図３（ａ）乃至（ｄ）おいて、図２（ｃ）に示した加速度センサデバイス２００のＳ部分のみを拡大して示すが、実際の製造工程において、加速度センサデバイス２００は、ウェハレベルで製造される。半導体基板を加工して、固定部１０２ｃ、固定部に対して変位する可動部１０２ｄ、及び固定部１０２ｃに配置された端子１１２を有するセンサ１０２を半導体基板に多面付けで予め製造しておく。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、Ｓｉ基板にＤｅｅｐ−ＲＩＥによって厚さ方向に貫通する貫通孔を形成し、熱酸化、ＣＶＤなどで絶縁膜（ＳｉＯ２など）を形成し、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤなどでシード層（Ａｕ／Ｔｉ積層、Ａｕ／Ｃｒ積層、Ｃｕ／Ｔｉ積層、Ｃｕ／ＴｉＮ積層、Ｃｕ／Ｔｉ／ＴｉＮ積層など）を形成し、貫通孔に、例えば、銅を充填めっきして貫通電極１１０を形成し、貫通電極基板１０４を製造する（貫通電極１１０の形成後、シード層をＣＭＰやエッチングなどで除去する）。尚、貫通電極基板１０４のセンサ１０２に対向する面上のセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応する部分に、エッチングによって、ザグリ部（凹部）１０４ａを形成してもよい。
【００２１】
次に、図３（ｂ）に示すように、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する面上に、貫通電極１１０と重ならないよう、貫通電極１１０の配置位置の外側に緩衝用樹脂層１０８を形成する。緩衝用樹脂層１０８は、フォトリソグラフィ又はスクリーン印刷、ディスペンス法などによって形成されてもよい。フォトリソグラフィによって形成する場合は、緩衝用樹脂層１０８として、熱硬化性及び熱可塑性に加えて感光性を有するシリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロロブテン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂など樹脂を使用する。緩衝用樹脂層１０８の厚さｈは、２５μｍ〜３０μｍとすることが好ましい。図３（ｂ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８は、テーパ状に形成することが好ましい。緩衝用樹脂層１０８をテーパ状に形成することにより、後述する導電性部材１０６を形成する際に形成されるシード層のつきまわりが向上する。テーパ角度は９０°未満が好ましい。
【００２２】
次に、図３（ｃ）に示すように、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ合金、Ｎｉ−Ｐｄ合金、Ｂｅ−Ｃｕ合金、Ｂｅ−Ｒｈ合金、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｍｏなどの金属を含む導電性部材（配線層）１０６を緩衝用樹脂層１０８及び貫通電極基板１０４の一面上に形成する。先ず、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤなどでシード層（Ａｕ／Ｔｉ積層、Ａｕ／Ｃｒ積層、Ｃｕ／Ｔｉ積層、Ｃｕ／ＴｉＮ積層、Ｃｕ／Ｔｉ/ＴｉＮ積層など）を形成し、導電性部材（配線層）１０６を貫通電極１１０と緩衝用樹脂層１０８の一部とに重なるように形成するために、貫通電極１１０上及び緩衝用樹脂層１０８上にレジストをパターニングし、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ合金、Ｎｉ−Ｐｄ合金、Ｂｅ−Ｃｕ合金、Ｂｅ−Ｒｈ合金、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｍｏなどの金属のめっき処理を行なって金属膜を形成し、レジストを剥離し、シード層をエッチングなどによって除去して導電性部材（配線層）１０６を形成する。
【００２３】
次に、図３（ｄ）に示すように、センサ１０２が形成された半導体基板と貫通電極基板１０４とを電気的に接続し、且つ接合する。半導体基板に形成されたセンサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と緩衝用樹脂層１０８上に配置している配線層１０６の一部とを接着させるように、且つセンサ１０２の可動部１０２ｄが貫通電極基板１０４に形成されたザグリ部１０４ａに対応するようにセンサ１０２が形成された半導体基板を貫通電極基板１０４上に配置し、２５０℃〜３５０℃で半導体基板と貫通電極基板１０４とを熱圧着する。これにより、センサ１０２の端子１１２と貫通電極基板１０４上に形成された配線層１０６とが電気的に接続される。さらに、熱圧着による熱硬化によって、センサ１０２の固定部１０２ｃの一部と緩衝用樹脂層１０８とが接合される。熱硬化後の緩衝用樹脂層１０８の厚さＨは、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。以上のように、緩衝用樹脂層１０８上に配線層１０６を配置させて、センサ１０２の端子１１２と貫通電極１１０との電気的接続を行うため、配線層１０６をセンサ１０２と貫通電極１１０との間隔に応じて厚膜化する必要がなく、簡便に加速度センサデバイス２００を製造することができる。この後、半導体基板及び貫通電極基板１０４をダイシングし、個々のセンサデバイスを切り離して個片化することにより、図２（ａ）乃至（ｃ）に示されるような加速度センサデバイス２００が得られる。尚、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材（配線層）１０６を貫通電極基板１０４側に形成する例を説明したが、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材（配線層）１０６は、センサ１０２が形成されている半導体基板に形成されてもよい。
【００２４】
図２（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス２００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス２００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス２００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図２（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス２００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス２００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００２５】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る加速度センサデバイス３００について、図４（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図４（ａ）は、第２の実施形態に係る加速度センサデバイス３００を上から見た透視図の一例である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示した第２の実施形態に係る加速度センサデバイス３００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示した加速度センサデバイス３００のＳ部分の拡大図である。尚、図４（ａ）乃至（ｃ）において、図１及び図２（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１００及び２００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第２の実施形態に係る加速度センサデバイス３００は、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０の配置位置の内側に導電性部材１０６及び緩衝用樹脂層１０８を配置する構成としたことに特徴がある。第１の実施形態と同様に、導電性部材１０６は金属膜からなる配線層でもよい（以下、導電性部材１０６を配線層１０６ともいう）。
【００２６】
図４（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス２００と同様に、加速度センサデバイス３００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６との接続部分が貫通電極１１０の配置位置を避けるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。このような構成とすることで、センサ１０２に接続している導電性部材１０６と貫通電極１１０との接合面積が十分にとれるため、センサ１０２と導電性部材１０６と貫通電極１１０とが剥離する虞がない。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃと対向する面上に配置された導電性部材１０６によって電気的に接続されている。図４（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス３００において、配線層１０６は、センサ１０２の端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とを電気的に接続する。緩衝用樹脂層１０８は、貫通電極１１０の配置位置の内側（センサ１０２の固定部１０２ｃの可動部１０２ｄ側）において、導電性部材１０６の配置位置の内側に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。センサ１０２の端子１１２と導電性部材（配線層）１０６との接続部分は、貫通電極１１０の配置位置を避けて配置される。本実施形態において、緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄを避けてパターニングされているため、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに侵入する虞がない。貫通電極１１０のピッチをセンサ１０２の端子１１２のピッチに合わせることがないため、設計の自由度を向上させることができる。図４（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００２７】
図４（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス３００の製造方法については、図２（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス２００とほぼ同様であるため、省略する。但し、緩衝用樹脂１０８は、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０の配置位置の内側（センサ１０２の固定部１０２ｃの可動部１０２ｄ側）に形成する。或いは、センサが形成された半導体基板と貫通電極基板１０４とを接合した際に、緩衝用樹脂層１０８が貫通電極１１０の配置位置の内側に配置されるように、緩衝用樹脂層１０８を半導体基板上に形成してもよい。
【００２８】
図４（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス３００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス３００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス３００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図４（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス３００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス３００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００２９】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る加速度センサデバイス４００について、図５（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図５（ａ）は、第３の実施形態に係る加速度センサデバイス４００を上から見た透視図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した第３の実施形態に係る加速度センサデバイス４００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図５（ｃ）は、図５（ｂ）に示した加速度センサデバイス３００のＳ部分の拡大図である。尚、図５（ａ）乃至（ｃ）において、図１、図２（ａ）乃至（ｃ）、及び図４（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１００、２００、及び３００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第３の実施形態に係る加速度センサデバイス４００は、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とセンサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２の少なくとも一部とが重なるようにセンサ１０２と貫通電極基板１０４とを配置し、且つ、貫通電極１１０の配置位置の外側に導電性部材１０６及び緩衝用樹脂層１０８を配置する構成としたことに特徴がある。第１及び第２の実施形態と同様に、本実施形態において、導電性部材１０６はＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ合金、Ｎｉ−Ｐｄ合金、Ｂｅ−Ｃｕ合金、Ｂｅ−Ｒｈ合金、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｍｏなどの金属を含む金属膜からなる配線層であってもよい（導電性部材１０６を配線層１０６ともいう）。また、緩衝用樹脂層１０８が導電性部材１０６の配置位置の外側にあるため、緩衝用樹脂層１０８が、センサ１０２内部に侵入する虞がない。また、導電性部材１０６に形成されている配線パターン及び端子１１２に接続されるセンサ１０２側の配線（図示せず）が緩衝用樹脂１０８に踏みつけられず、断線や配線の変形などの虞がない。
【００３０】
図５（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）及び図４（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス２００及び３００と同様に、加速度センサデバイス４００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６との接続部分が貫通電極１１０に配置位置と少なくとも一部が重なるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。このような構成とすることで、貫通電極１１０間のピッチを変更することが可能になり、その余白部に新たな配線を配置することができるようになるため、設計自由度が向上する。又、貫通電極１１０間のピッチをほぼ均等にすることが可能なため、貫通電極１１０同士の熱膨張によるひび割れのリスクを回避することができ、加速度センサデバイスの信頼性が向上する。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃと対向する面上に配置された導電性部材１０６によって電気的に接続されている。図５（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス４００において、配線層１０６は、センサ１０２の端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とを電気的に接続する。緩衝用樹脂層１０８は、貫通電極１１０の配置位置の外側（加速度センサデバイス４００のエッジ側）において、導電性部材１０６の配置位置の外側に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。図５（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００３１】
図５（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス４００の製造方法については、図２（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス２００とほぼ同様であるため、省略する。但し、センサ１０２は、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６との接続部分が、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるように配置する。
【００３２】
図５（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス４００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス４００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス４００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図５（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス４００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス４００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００３３】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る加速度センサデバイス５００について、図６（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図６（ａ）は、第４の実施形態に係る加速度センサデバイス５００を上から見た透視図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示した第４の実施形態に係る加速度センサデバイス５００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図６（ｃ）は、図６（ｂ）に示した加速度センサデバイス５００のＳ部分の拡大図である。尚、図６（ａ）乃至（ｃ）において、図１、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、及び図５（ａ）乃至（ｃ）に示したセ加速度ンサデバイス１００、２００、３００及び４００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第４の実施形態に係る加速度センサデバイス５００において、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６との接続部分が、貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるようにセンサ１０２と貫通電極基板１０４とを配置し、且つ、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０の配置位置の内側に導電性部材１０６及び緩衝用樹脂層１０８を配置する構成としたことに特徴がある。第１乃至第３の実施形態と同様に、本実施形態において、導電性部材１０６は、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ合金、Ｎｉ−Ｐｄ合金、Ｂｅ−Ｃｕ合金、Ｂｅ−Ｒｈ合金、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｍｏなどの金属を含む金属膜からなる配線層でもよい（以下、導電性部材１０６を配線層１０６ともいう）。また、本実施形態において、緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄを避けてパターニングされているため、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに侵入する虞がない。
【００３４】
図６（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、及び図５（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス１００、２００、３００及び４００と同様に、加速度センサデバイス５００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６との接続部分が貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。このような構成とすることで、貫通電極１１０間のピッチを変更することが可能になり、その余白部に新たな配線を配置することができるようになるため、設計自由度が向上する。又、貫通電極１１０間のピッチをほぼ均等にすることが可能なため、貫通電極１１０同士の熱膨張によるひび割れのリスクを回避することができ、加速度センサデバイスの信頼性が向上する。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃと対向する面上に配置された導電性部材１０６によって電気的に接続されている。図６（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス５００において、配線層１０６は、センサ１０２の端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とを電気的に接続する。緩衝用樹脂層１０８は、貫通電極１１０の配置位置の内側（センサ１０２の固定部１０２ｃの可動部１０２ｄ側）において、導電性部材１０６の配置位置の内側に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。図６（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００３５】
図６（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス５００の製造方法については、図２（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス２００とほぼ同様であるため、省略する。但し、センサ１０２は、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６との接続部分が、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるように配置する。また、緩衝用樹脂１０８は、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０の配置位置の内側（センサ１０２の固定部１０２ｃの可動部１０２ｄ側）に形成する。或いは、センサが形成された半導体基板と貫通電極基板１０４とを接合した際に、緩衝用樹脂層１０８が貫通電極１１０の配置位置の内側に配置されるように、緩衝用樹脂層１０８を半導体基板上に形成してもよい。
【００３６】
図６（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス５００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス５００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス５００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図６（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス５００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス５００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００３７】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係る加速度センサデバイス６００について、図７（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図７（ａ）は、第５の実施形態に係る加速度センサデバイス６００を上から見た透視図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示した本第５の実施形態に係る加速度センサデバイス６００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図７（ｃ）は、図７（ｂ）に示した加速度センサデバイス６００のＳ部分の拡大図である。尚、図７（ａ）乃至（ｃ）において、図１、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）及び図６（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１００乃至５００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第５の実施形態に係る加速度センサデバイス６００において、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６との接続部分を、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるように配置し、且つ、貫通電極１１０の配置位置の外側に緩衝用樹脂層１０８を配置する構成としたことに特徴がある。
【００３８】
図７（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、及び図６（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス２００乃至５００と同様に、加速度センサデバイス６００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６との接続部分が貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。このような構成とすることで、貫通電極１１０間のピッチを変更することが可能になり、その余白部に新たな配線を配置することができるようになるため、設計自由度が向上する。又、貫通電極１１０間のピッチをほぼ均等にすることが可能なため、貫通電極１１０同士の熱膨張によるひび割れのリスクを回避することができ、加速度センサデバイスの信頼性が向上する。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、センサ１０２の端子１１２と対向する貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６によって電気的に接続されている。図７（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス６００において、導電性部材１０６は半田ボール又は導電ペーストである。半田材料としては、Ｓｎ、Ｓｎ−Ｐｂ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｂｉ系の半田材料を用いてもよい。導電ペーストの場合は、上述したように、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、ＡｇコートＣｕなどを用いてもよい。緩衝用樹脂層１０８は、貫通電極１１０の配置位置の外側（加速度センサデバイス６００のエッジ側）において、導電性部材１０６の配置位置の外側に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。緩衝用樹脂層１０８は、貫通電極１１０の配置位置の外側に配置されているため、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２内部に侵入する虞がない。また、導電性部材１０６に形成されている配線パターン及び端子１１２に接続されるセンサ１０２側の配線（図示せず）が緩衝用樹脂１０８に踏みつけられず、断線や配線の変形などの虞がない。図７（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００３９】
図８（ａ）乃至（ｄ）を参照して、図７（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス６００の製造方法について説明する。尚、図８（ａ）乃至（ｄ）おいて、図７（ｃ）に示した加速度センサデバイス６００のＳ部分のみを拡大して示すが、実際の製造工程において、加速度センサデバイス６００は、ウェハレベルで製造される。センサ１０２は、第１の実施形態と同様に、半導体基板に多面付けで予め製造しておく。
【００４０】
図８（ａ）に示すように、Ｓｉ基板にＤｅｅｐ−ＲＩＥによって厚さ方向に貫通する貫通孔を形成し、貫通孔に導電材料、例えば銅を充填めっきして貫通電極１１０を形成し、貫通電極基板１０４を製造する。貫通孔の形成方法及び貫通電極１１０の形成方法は、第１の実施形態において、図３（ａ）を参照して詳述した方法と同様である。尚、貫通電極基板１０４のセンサ１０２に対向する面上のセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応する部分に、エッチングによって、ザグリ部（凹部）１０４ａを形成してもよい。
【００４１】
次に、図８（ｂ）に示すように、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する面上に、貫通電極１１０と重ならないよう、貫通電極１１０の配置位置の外側（加速度センサデバイス６００のエッジ側）に緩衝用樹脂層１０８を形成する。緩衝用樹脂層１０８は、フォトリソグラフィ又はスクリーン印刷、ディスペンス法などによって形成されてもよい。フォトリソグラフィによって形成する場合は、緩衝用樹脂層１０８として、熱硬化性及び熱可塑性に加えて感光性を有するシリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロロブテン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂など樹脂を使用する。緩衝用樹脂層１０８の厚さｈは、２５μｍ〜３０μｍとすることが好ましい。
【００４２】
次に、図８（ｃ）に示すように、ディスペンサなどによって、導電性部材１０６（半田ボール又は導電ペースト）を貫通電極基板１０４の貫通電極１１０上に配置する。
【００４３】
次に、図８（ｄ）に示すように、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを電気的に接続し、且つ接合する。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６とを接着させるように、且つセンサ１０２の可動部１０２ｄが貫通電極基板１０４に形成されたザグリ部１０４ａに対応するようにセンサ１０２を貫通電極基板１０４上に配置し、２５０℃〜３５０℃でセンサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する。これにより、センサ１０２の端子１１２と貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６とが電気的に接続される。さらに、熱圧着による熱硬化によって、センサ１０２の固定部１０２ｃの一部と緩衝用樹脂層１０８とが接合される。熱硬化後の緩衝用樹脂層１０８の厚さＨは、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。この後、貫通電極基板１０４をダイシングし、個々のセンサデバイスを切り離して個片化することにより、図７（ａ）乃至（ｃ）に示されるような加速度センサデバイス６００が得られる。尚、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材１０６を貫通電極基板１０４側に配置する例を説明したが、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材１０６は、センサ１０２が形成されている半導体基板に配置されてもよい。
【００４４】
図７（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス６００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス６００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス６００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図７（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス６００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス６００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００４５】
（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態に係る加速度センサデバイス７００について、図９（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図９（ａ）は、第６の実施形態に係る加速度センサデバイス７００を上から見た透視図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）に示した第６の実施形態に係る加速度センサデバイス７００の一例をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図９（ｃ）は、図９（ｂ）に示した加速度センサデバイス７００のＳ部分の拡大図である。尚、図９（ａ）乃至（ｃ）において、図１、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）及び図７（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１００乃至６００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第６の実施形態に係る加速度センサデバイス７００において、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６との接続部分を、貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるように配置し、且つ、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０の配置位置の内側に緩衝用樹脂層１０８を配置する構成としたことに特徴がある。
【００４６】
図９（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）及び図７（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス２００乃至６００と同様に、加速度センサデバイス７００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６との接続部分が貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、センサ１０２の端子１１２と対向する貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６によって電気的に接続されている。図９（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス７００において、図６（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス６００と同様に、導電性部材１０６は半田ボール又は導電ペーストである。半田及び導電ペーストの材料は、第５の実施形態において説明したものと同様である。緩衝用樹脂層１０８は、貫通電極１１０の配置位置の内側（センサ１０２の固定部１０２ｃの可動部１０２ｄ側）において、導電性部材１０６の配置位置の内側に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。このような構成とすることで、貫通電極１１０間のピッチを変更することが可能になり、その余白部に新たな配線を配置することができるようになるため、設計自由度が向上する。又、貫通電極１１０間のピッチをほぼ均等にすることが可能なため、貫通電極１１０同士の熱膨張によるひび割れのリスクを回避することができ、加速度センサデバイスの信頼性が向上する。図９（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００４７】
図９（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス７００の製造方法については、図７（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス６００とほぼ同様であるため、省略する。但し、緩衝用樹脂１０８は、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０の配置位置の内側（センサ１０２の可動部１０２ｄ側）に形成する。本実施形態において、緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄを避けてパターニングされているため、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに侵入する虞がない。尚、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材（配線層）１０６は、センサ１０２が形成されている半導体基板と貫通電極基板１０４とを接合した際に、緩衝用樹脂層１０８が貫通電極１１０の配置位置の内側に配置されるように、センサ１０２が形成されている半導体基板に形成されてもよい。
【００４８】
図９（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス７００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス７００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス７００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図９（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス７００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス７００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００４９】
（第７の実施形態）
本発明の第７の実施形態に係る加速度センサデバイス８００について、図１０（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図１０（ａ）は、第７の実施形態に係る加速度センサデバイス８００を上から見た透視図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示した第７の実施形態に係る加速度センサデバイス８００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）に示した加速度センサデバイス８００のＳ部分の拡大図である。尚、図１０（ａ）乃至（ｃ）において、図１、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）及び図９（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１００乃至７００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第７の実施形態に係る加速度センサデバイス８００において、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６ａ及び１０６ｂとの接続部分を、貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるように配置し、且つ、導電部材１０６ａ及び１０６ｂの配置位置の周囲に緩衝用樹脂層１０８を配置する構成としたことに特徴がある。
【００５０】
図１０（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）及び図９（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス２００乃至７００と同様に、加速度センサデバイス８００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６ａ及び１０６ｂとの接続部分が貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、センサ１０２の端子１１２と対向する貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６ａ及び１０６ｂによって電気的に接続されている。図１０（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス８００において、導電性部材１０６ａはＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ合金、Ｎｉ−Ｐｄ合金、Ｂｅ−Ｃｕ合金、Ｂｅ−Ｒｈ合金、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｍｏなどの金属を含む凹形状の金属膜であり、導電性部材１０６ｂは半田ボール又は導電ペーストである。半田及び導電ペーストの材料は、第５の実施形態において説明したものと同じである。好ましくは、金属膜としての導電性部材１０６ａには、Ｃｕ上にＮｉ／Ａｕ処理したＣｕ膜、導電性部材１０６ｂには、鉛フリー半田を使用する。また、好ましくは、金属膜としての導電性部材１０６ａには、Ｃｕ上にＮｉ／Ａｕ処理したＣｕ膜、導電性部材１０６ｂには導電ペーストとしてＡｕコートＣｕを使用してもよい。導電性部材１０６ａは、凹部８０２を有し、凹部８０２は貫通電極上に配置される。導電性部材１０６ｂは導電性部材１０６ａの凹部８０２に配置される。緩衝用樹脂層１０８は、貫通電極基板１０４の貫通電極１１０上を除く導電性部材１０６ａ及び１０６ｂの配置位置の周囲に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。このような構成とすることで、貫通電極１１０間のピッチを変更することが可能になり、その余白部に新たな配線を配置することができるようになるため、設計自由度が向上する。又、貫通電極１１０間のピッチをほぼ均等にすることが可能なため、貫通電極１１０同士の熱膨張によるひび割れのリスクを回避することができ、加速度センサデバイスの信頼性が向上する。また、本実施形態において、緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄを避けてパターニングされているため、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに侵入する虞がない。図１０（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００５１】
図１１（ａ）乃至（ｅ）を参照して、図１０（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス８００の製造方法について説明する。尚、図１１（ａ）乃至（ｅ）おいて、図１０（ｃ）に示した加速度センサデバイス８００のＳ部分のみを拡大して示すが、実際の製造工程において、加速度センサデバイス８００は、ウェハレベルで製造される。尚、センサ１０２は、第１の実施形態と同様に、半導体基板に多面付けで予め製造しておく。
【００５２】
図１１（ａ）に示すように、Ｓｉ基板にＤｅｅｐ−ＲＩＥによって厚さ方向に貫通する貫通孔を形成し、形成した貫通孔に導電材料、例えば銅を充填めっきして貫通電極１１０を形成し、貫通電極基板１０４を製造する。貫通孔の形成方法及び貫通電極１１０の形成方法は、第１の実施形態において、図３（ａ）を参照して詳述した方法と同様である。尚、貫通電極基板１０４のセンサ１０２に対向する面上のセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応する部分に、エッチングによって、ザグリ部（凹部）１０４ａを形成してもよい。
【００５３】
次に、図１１（ｂ）に示すように、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する面上に、貫通電極１１０と重ならないよう、貫通電極１１０の配置位置の周囲に緩衝用樹脂層１０８を形成する。緩衝用樹脂層１０８は、フォトリソグラフィ又はスクリーン印刷、ディスペンス法などによって形成されてもよい。フォトリソグラフィによって形成する場合は、緩衝用樹脂層１０８として、熱硬化性及び熱可塑性に加えて感光性を有するシリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロロブテン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂など樹脂を使用する。緩衝用樹脂層１０８の厚さｈは、２５μｍ〜３０μｍとすることが好ましい。図１１（ｂ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８は、テーパ状に形成することが好ましい。緩衝用樹脂層１０８をテーパ状に形成することにより、後述する導電性部材１０６ａを形成する際に形成されるシード層のつきまわりが向上する。テーパ角度は９０°未満が好ましい。
【００５４】
次に、図１１（ｃ）に示すように、貫通電極１１０の配置位置の周囲に形成された緩衝用樹脂層１０８の一部に重なるように、導電性部材１０６ａを貫通電極１１０上に形成する。導電性部材１０６ａは、第１の実施形態において、図３（ｃ）を参照して説明した配線層１０６の形成方法と同じ方法で形成される。
【００５５】
次に、図１１（ｄ）に示すように、ディスペンサなどによって、導電性部材１０６ｂ（半田ボール又は導電ペースト）を貫通電極１１０上に形成された導電性部材１０６ａ上に配置する。貫通電極１１０の配置位置の周囲に形成された緩衝用樹脂層１０８の開口内に導電性部材１０６ｂを配置するため、導電性部材１０６ｂを容易に配置することができる。
【００５６】
次に、図１１（ｅ）に示すように、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを電気的に接続し、且つ接合する。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６ｂとを接着させるように、且つセンサ１０２の可動部１０２ｄが貫通電極基板１０４に形成されたザグリ部１０４ａに対応するようにセンサ１０２を貫通電極基板１０４上に配置し、２５０℃〜３５０℃でセンサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する。これにより、センサ１０２の端子１１２と貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６ｂとが電気的に接続される。さらに、熱圧着による熱硬化によって、センサ１０２の固定部１０２ｃの一部と緩衝用樹脂層１０８とが接合される。熱硬化後の緩衝用樹脂層１０８の厚さＨは、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。この後、貫通電極基板１０４をダイシングし、個々のセンサデバイスを切り離して個片化することにより、図１０（ａ）乃至（ｃ）に示されるような加速度センサデバイス８００が得られる。尚、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材１０６ａ及び１０６ｂを貫通電極基板１０４側に形成する例を説明したが、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材１０６ａ及び１０６ｂは、センサ１０２が形成されている半導体基板に形成されてもよい。
【００５７】
図１０（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス８００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス８００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス８００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図１０（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス８００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス８００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００５８】
（第８の実施形態）
本発明の第８の実施形態に係る加速度センサデバイス９００について、図１２（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図１２（ａ）は、第８の実施形態に係る加速度センサデバイス９００を上から見た透視図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示した第８の実施形態に係る加速度センサデバイス９００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）に示した加速度センサデバイス９００のＳ部分の拡大図である。尚、図１２（ａ）乃至（ｃ）において、図１、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）及び図１０（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１００乃至８００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第８の実施形態に係る加速度センサデバイス９００において、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６ｂ´及び１０６ｃ´との接続部分を貫通電極１１０の配置位置を避けて配置し、導電部材１０６ａ´、１０６ｂ´及び１０６ｃ´を介してセンサ１０２の端子１１２と貫通電極１１０とを電気的に接続し、且つセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する貫通電極基板１０４のセンサ１０２の可動部側（ザグリ部１０４寄り）に貫通電極１１０を配置する構成としたことに特徴がある。
【００５９】
図１２（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）及び図１０（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス２００乃至８００と同様に、加速度センサデバイス９００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６ｂ´及び１０６ｃ´との接続部分が貫通電極１１０の配置位置を避けるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃと対向する面上に配置された導電性部材１０６ａ´、１０６ｂ´及び１０６ｃ´によって電気的に接続されている。このような構成とすることで、センサ１０２に接続している導電性部材１０６と貫通電極１１０との接合面積が十分にとれるため、センサ１０２と導電性部材１０６と貫通電極１１０とが剥離する虞がない。図１２（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス９００において、導電性部材１０６ａ´はＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ合金、Ｎｉ−Ｐｄ合金、Ｂｅ−Ｃｕ合金、Ｂｅ−Ｒｈ合金、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｍｏなどの金属を含む金属膜からなる配線層であり（以下、配線層１０６ａ´ともいう）、導電性部材１０６ｂ´は、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ＮｉとＡｕとの合金、ＮｉとＰｄとの合金、ＢｅとＣｕとの合金、ＢｅとＲｈとの合金、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｍｏなどの金属を含む凹形状の金属膜であり、導電性部材１０６ｃ´は半田ボール又は導電ペーストである。半田及び導電ペーストの材料は、第５の実施形態において説明したものと同じである。また、金属膜と半田ボール／導電性ペーストとの好ましい組み合わせは、第７の実施形態において説明したものと同様である。導電性部材１０６ａ´は、貫通電極１１０と少なくとも一部が重なるように配置され、加速度センサデバイス９００のエッジ方向に延長されて導電性部材１０６ｂ´と接続される。導電性部材１０６ｂ´は、凹部９０２を有し、凹部９０２は導電性部材１０６ａ´上に配置される。導電性部材１０６ｃ´は、導電性部材１０６ｂ´の凹部９０２に配置され、センサ１０２の端子１１２と接続される。センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６ｂ´及び１０６ｃ´との接続部分は、貫通電極１１０の配置位置を避けて配置される。緩衝用樹脂層１０８は、端子１１２の配置位置の周囲、且つ、導電性部材１０６ａ´の一部、１０６ｂ´及び１０６ｃ´の配置位置の周囲に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。図１２（ａ）乃至（ｃ）に示すセンサデバイス１００において、貫通電極１１０は、センサ１０２の固定部１０２ｃに対向する貫通電極基板１０４のセンサ１０２の可動部側（ザグリ部１０４寄り）に配置されている。本実施形態において、緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄを避けてパターニングされているため、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに侵入する虞がない。貫通電極１１０のピッチをセンサ１０２の端子１１２のピッチに合わせることがないため、設計の自由度を向上させることができる。図１２（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００６０】
図１３（ａ）乃至（ｆ）を参照して、図１２（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス９００の製造方法について説明する。尚、図１３（ａ）乃至（ｆ）おいて、図１２（ｃ）に示した加速度センサデバイス９００のＳ部分のみを拡大して示すが、実際の製造工程において、加速度センサデバイス９００は、ウェハレベルで製造される。センサ１０２は、第１の実施形態と同様に、半導体基板に多面付けで予め製造しておく。
【００６１】
図１３（ａ）に示すように、Ｓｉ基板にＤｅｅｐ−ＲＩＥによって厚さ方向に貫通する貫通孔を形成し、形成した貫通孔に導電材料、例えば銅を充填めっきして貫通電極１１０を形成し、貫通電極基板１０４を製造する。貫通孔の形成方法及び貫通電極１１０の形成方法は、第１の実施形態において、図３（ａ）を参照して詳述した方法と同様である。尚、貫通電極基板１０４のセンサ１０２に対向する面上のセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応する部分に、エッチングによって、ザグリ部（凹部）１０４ａを形成してもよい。
【００６２】
次に、図１３（ｂ）に示すように、貫通電極基板１０４のザグリ部１０４ａが形成された面上に、貫通電極１１０の少なくとも一部に重なるように、導電性部材（配線層）１０６ａ´を形成する。導電性部材１０６ａ´は、第１の実施形態において、図３（ｃ）を参照して説明した配線層１０６の形成方法と同じ方法で形成される。
【００６３】
次に、図１３（ｃ）に示すように、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する面上に、導電性部材（配線層）１０６ａ´のセンサ１０２の端子１１２に対向する部分を露出するように緩衝用樹脂層１０８を形成する。緩衝用樹脂層１０８は、フォトリソグラフィ又はスクリーン印刷、ディスペンス法などによって形成されてもよい。フォトリソグラフィによって形成する場合は、緩衝用樹脂層１０８として、熱硬化性及び熱可塑性に加えて感光性を有するシリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロロブテン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂など樹脂を使用する。緩衝用樹脂層１０８の厚さｈは、２５μｍ〜３０μｍとすることが好ましい。図１３（ｃ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８は、テーパ状に形成することが好ましい。緩衝用樹脂層１０８をテーパ状に形成することにより、後述する導電性部材１０６ｂ´を形成する際に形成されるシード層のつきまわりが向上する。テーパ角度は９０°未満が好ましい。
【００６４】
次に、図１３（ｄ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８の一部に重なるように、導電性部材（パッド）１０６ｂ´を露出している導電性部材１０６ａ´上に形成する。導電性部材１０６ｂ´は、導電性部材１０６ａ´と同様に、図３（ｃ）を参照して説明した配線層１０６の形成方法と同じ方法で形成される。
【００６５】
次に、図１３（ｅ）に示すように、ディスペンサなどによって、導電性部材１０６ｃ´（半田ボール又は導電ペースト）を導電性部材（パッド）１０６ｂ´上に配置する。貫通電極１１０の配置位置の周囲に形成された緩衝用樹脂層１０８の開口内に導電性部材１０６ｃ´を配置するため、導電性部材１０６ｃ´を容易に配置することができる。
【００６６】
次に、図１３（ｆ）に示すように、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを電気的に接続し、且つ接合する。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６ｃ´とを接着させるように、且つセンサ１０２の可動部１０２ｄが貫通電極基板１０４に形成されたザグリ部１０４ａに対応するようにセンサ１０２を貫通電極基板１０４上に配置し、２５０℃〜３５０℃でセンサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する。これにより、センサ１０２の端子１１２と貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６ｃ´とが電気的に接続される。さらに、熱圧着による熱硬化によって、センサ１０２の固定部１０２ｃの一部と緩衝用樹脂層１０８とが接合される。熱硬化後の緩衝用樹脂層１０８の厚さＨは、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。この後、貫通電極基板１０４をダイシングし、個々のセンサデバイスを切り離して個片化することにより、図１２（ａ）乃至（ｃ）に示されるような加速度センサデバイス９００が得られる。尚、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材１０６ａ´、１０６ｂ´、１０６ｃ´を貫通電極基板１０４側に形成する例を説明したが、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材１０６ａ´、１０６ｂ´、１０６ｃ´は、センサ１０２が形成されている半導体基板に形成されてもよい。
【００６７】
図１２（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス９００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス９００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス９００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図１２（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス９００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス９００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００６８】
（第９の実施形態）
本発明の第９の実施形態に係る加速度センサデバイス１０００について、図１４（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図１４（ａ）は、第９の実施形態に係る加速度センサデバイス１００の０を上から見た透視図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示した第６の実施形態に係る加速度センサデバイス１０００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図１４（ｃ）は、図１４（ｂ）示した加速度センサデバイス１０００のＳ部分の拡大図である。尚、図１４（ａ）乃至（ｃ）において、図１、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）、図１０（ａ）乃至（ｃ）及び図１２（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１００乃至９００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第９の実施形態に係る加速度センサデバイス１０００において、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６ｂ´及び１０６ｃ´との接続部分を、貫通電極１１０の配置位置を避けるように配置し、導電部材１０６ａ´、１０６ｂ´及び１０６ｃ´を介してセンサ１０２の端子１１２と貫通電極１１０とを電気的に接続し、且つ加速度センサデバイス１０００のエッジ側に貫通電極１１０を配置する構成としたことに特徴がある。
【００６９】
図１４（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）、図１０（ａ）乃至（ｃ）及び図１２（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス２００乃至９００と同様に、加速度センサデバイス１０００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６ｂ´及び１０６ｃ´との接続部分が貫通電極１１０の配置位置を避けるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃと対向する面上に配置された導電性部材１０６ａ´、１０６ｂ´及び１０６ｃ´によって電気的に接続されている。このような構成とすることで、センサ１０２に接続している導電性部材１０６と貫通電極１１０との接合面積が十分にとれるため、センサ１０２と導電性部材１０６と貫通電極１１０とが剥離する虞がない。図１４（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス１０００において、導電性部材１０６ａ´、導電性部材１０６ｂ´、及び導電性部材１０６ｃ´形状及び材料は、第８の実施形態において説明した導電性部材１０６ａ´乃至１０６ｃ´と同一である。導電性部材１０６ａ´は、配線層であり、貫通電極１１０と少なくとも一部が重なるように配置され、センサ１０２の可動部１０２ｄ方向に延長されて凹部９０２を有する導電性部材１０６ｂ´と接続される。導電性部材１０６ｂ´は、凹部９０２が導電性部材１０６ａ´上に配置される。導電性部材１０６ｃ´は、導電性部材１０６ｂ´の凹部９０２に配置され、センサ１０２の端子１１２と接続される。センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６ｂ´及び１０６ｃ´との接続部分は、貫通電極１１０の配置位置を避けて配置される。緩衝用樹脂層１０８は、端子１１２の配置位置の周囲、且つ、導電性部材１０６ａ´の一部、１０６ｂ´及び１０６ｃ´の配置位置の周囲に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。図１４（ａ）乃至（ｃ）に示すセンサデバイス１００において、貫通電極１１０は、加速度センサデバイス１０００のエッジ側に配置されている。本実施形態において、緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄを避けてパターニングされているため、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに侵入する虞がない。貫通電極１１０のピッチをセンサ１０２の端子１１２のピッチにあわせることがないため、設計の自由度を向上させることができる。図１４（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００７０】
図１４（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス１０００の製造方法については、図１２（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス９００とほぼ同様であるため、省略する。但し、貫通電極１１０は加速度センサデバイス１０００のエッジ側に形成される。
【００７１】
図１４（ａ）乃至（ｂ）に示した加速度センサデバイス１０００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス１０００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス１０００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図１４（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス１０００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス１０００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００７２】
（第１０の実施形態）
本発明の第１０の実施形態に係る加速度センサデバイス１１００について、図１５（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図１５（ａ）は、第１０の実施形態に係る加速度センサデバイス１１００を上から見た透視図である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示した第１０の実施形態に係る加速度センサデバイス１１００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図１５（ｃ）は、図１５（ｂ）示した加速度センサデバイス１１００のＳ部分の拡大図である。尚、図１５（ａ）乃至（ｃ）において、図１、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）、図１０（ａ）乃至（ｃ）、図１２（ａ）乃至（ｃ）及び図１４（ａ）、乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１００乃至１０００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第１０の実施形態に係る加速度デバイス１１００において、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６との接続部分を、貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるように配置し、且つ、導電性部材１０６及び貫通電極１１０の配置位置の周囲に緩衝用樹脂層１０８を配置する構成としたことに特徴がある。
【００７３】
図１５（ａ）乃至（ｂ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）、図１０（ａ）乃至（ｃ）、図１２（ａ）乃至（ｃ）及び図１４（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス２００乃至１０００と同様に、センサデバイス１１００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６との接続部分が貫通電極１１０の配置位置の少なくとも一部と重なるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。このような構成とすることで、貫通電極１１０間のピッチを変更することが可能になり、その余白部に新たな配線を配置することができるようになるため、設計自由度が向上する。又、貫通電極１１０間のピッチをほぼ均等にすることが可能なため、貫通電極１１０同士の熱膨張によるひび割れのリスクを回避することができ、加速度センサデバイスの信頼性が向上する。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃと対向する面上に配置された導電性部材１０６によって電気的に接続されている。図１５（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス１１００において、導電性部材１０６は半田ボール又は導電ペーストである。半田及び導電ペーストの材料は、第５の実施形態において説明したものと同じである。緩衝用樹脂層１０８は、貫通電極１１０及び導電性部材１０６の配置位置の周囲に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。本実施形態において、緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄを避けてパターニングされているため、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに侵入する虞がない。図１５（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００７４】
図１６（ａ）乃至（ｄ）を参照して、図１５（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス１１００の製造方法について説明する。尚、図１６（ａ）乃至（ｄ）おいて、図１５（ｃ）に示した加速度センサデバイス１１００のＳ部分のみを拡大して示すが、実際の製造工程において、加速度センサデバイス１１００は、ウェハレベルで製造される。センサ１０２は、第１の実施形態と同様に、半導体基板に多面付けで予め製造しておく。
【００７５】
図１６（ａ）に示すように、Ｓｉ基板にＤｅｅｐ−ＲＩＥによって厚さ方向に貫通する貫通孔を形成し、形成した貫通孔に導電材料、例えば銅を充填めっきして貫通電極１１０を形成し、貫通電極基板１０４を製造する。貫通孔の形成方法及び貫通電極１１０の形成方法は、第１の実施形態において、図３（ａ）を参照して詳述した方法と同様である。尚、貫通電極基板１０４のセンサ１０２に対向する面上のセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応する部分に、エッチングによって、ザグリ部（凹部）１０４ａを形成してもよい。
【００７６】
次に、図１６（ｂ）に示すように、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する面上に、貫通電極１１０と重ならないよう、貫通電極１１０の配置位置の周囲に緩衝用樹脂層１０８を形成する。緩衝用樹脂層１０８は、フォトリソグラフィ又はスクリーン印刷、ディスペンス法などによって形成されてもよい。フォトリソグラフィによって形成する場合は、緩衝用樹脂層１０８として、熱硬化性及び絶縁性に加えて感光性を有するシリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロロブテン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂など樹脂を使用する。緩衝用樹脂層１０８の厚さｈは、２５μｍ〜３０μｍとすることが好ましい。
【００７７】
次に、図１６（ｃ）に示すように、ディスペンサなどによって、導電性部材１０６（半田ボール又は導電ペースト）を貫通電極基板１０４の貫通電極１１０上に配置する。貫通電極１１０の配置位置の周囲に形成された緩衝用樹脂層１０８の開口内に導電性部材１０６を配置するため、導電性部材１０６を容易に配置することができる。
【００７８】
次に、図１６（ｄ）に示すように、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを電気的に接続し、且つ接合する。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６とを接着させるように、且つセンサ１０２の可動部１０２ｄが貫通電極基板１０４に形成されたザグリ部１０４ａに対応するようにセンサ１０２を貫通電極基板１０４上に配置し、２５０℃〜３５０℃でセンサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する。これにより、センサ１０２の端子１１２と貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６とが電気的に接続される。緩衝用樹脂層１０８は、導電性部材１０６に対するガイド機構としても機能する。さらに、熱圧着による熱硬化によって、センサ１０２の固定部１０２ｃの一部と緩衝用樹脂層１０８とが接合される。熱硬化後の緩衝用樹脂層１０８の厚さＨは、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。この後、貫通電極基板１０４をダイシングし、個々のセンサデバイスを切り離して個片化することにより、図１５（ａ）乃至（ｃ）に示されるような加速度センサデバイス１１００が得られる。尚、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材１０６を貫通電極基板１０４側に形成する例を説明したが、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材１０６は、センサ１０２が形成されている半導体基板に形成されてもよい。
【００７９】
図１５（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１１００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス１１００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス１１００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図１５（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス１１００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス１１００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００８０】
（第１１の実施形態）
本発明の第１１の実施形態に係る加速度センサデバイス１２００について、図１７（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図１７（ａ）は、図１に示した第１１の実施形態に係る加速度センサデバイス１２００を上から見た透視図である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示した第１２の実施形態に係る加速度センサデバイス１２００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図１７（ｃ）は、図１７（ｂ）に示した加速度センサデバイス１２００のＳ部分の拡大図である。尚、図１７（ａ）乃至（ｃ）において、図１、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）、図１０（ａ）乃至（ｃ）、図１２（ａ）乃至（ｃ）、図１４（ａ）乃至（ｃ）及び図１５（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１００乃至１１００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第１１の実施形態に係る加速度デバイス１１００において、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６ｃ´との接続部分を、貫通電極１１０の配置位置を避けるように配置し、センサ１０２の端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とを導電性部材１０６ａ´及び１０６ｃ´を介して電気的接続し、貫通電極１１０をセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する貫通電極基板１０４のセンサ１０２の可動部側（ザグリ部１０４寄り）に配置し、且つ、端子１１２の配置位置の周囲及び導電性部材１０６ａ´、１０６ｃ´の配置位置の周囲に緩衝用樹脂層１０８を配置する構成としたことに特徴がある。
【００８１】
図１７（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）、図１０（ａ）乃至（ｃ）、図１２（ａ）乃至（ｃ）、図１４（ａ）乃至（ｃ）及び図１５（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス２００乃至１１００と同様に、加速度センサデバイス１２００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６ｃ´との接続部分が貫通電極１１０の配置位置を避けるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃと対向する面上に配置された導電性部材１０６ａ´及び１０６ｃ´によって電気的に接続されている。図１７（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス１２００において、導電性部材１０６ａ´はＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ合金、Ｎｉ−Ｐｄ合金、Ｂｅ−Ｃｕ合金、Ｂｅ−Ｒｈ合金、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｍｏなどの金属を含む金属膜からなる配線層であり（以下、配線層１０６ａ´ともいう）、導電性部材１０６ｃ´は半田又は導電ペーストである。半田及び導電ペーストの材料は、第５の実施形態において説明したものと同じである。導電性部材１０６ａ´は、貫通電極１１０と少なくとも一部が重なるように配置され、加速度センサデバイス１２００のエッジ方向に延長されて導電性部材１０６ｃ´と接続される。導電性部材１０６ｃ´は、導電性部材１０６ａ´上に配置され、センサ１０２の端子１１２と接続される。センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６ｃ´との接続部分は、貫通電極１１０の配置位置を避けて配置される。緩衝用樹脂層１０８は、端子１１２の配置位置の周囲、且つ導電性部材１０６ａ´及び１０６ｃ´の配置位置の周囲に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。図１７（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス１２００において、貫通電極１１０は、貫通電極１１０をセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する貫通電極基板１０４のセンサ１０２の可動部側（ザグリ部１０４寄り）に配置されている。このような構成とすることで、センサ１０２に接続している導電性部材１０６と貫通電極１１０との接合面積が十分にとれるため、センサ１０２と導電性部材１０６と貫通電極１１０とが剥離する虞がない。本実施形態において、緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄを避けてパターニングされているため、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに侵入する虞がない。貫通電極１１０のピッチをセンサ１０２の端子１１２のピッチに合わせることがないため、設計の自由度を向上させることができる。図１７（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００８２】
図１８（ａ）乃至（ｅ）を参照して、図１７（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス１２００の製造方法について説明する。尚、図１８（ａ）乃至（ｅ）おいて、図１７（ａ）に示した加速度センサデバイス１２００のＳ部分のみを拡大して示すが、実際の製造工程において、加速度センサデバイス１２００は、ウェハレベルで製造される。センサ１０２は、第１の実施形態と同様に、半導体基板に予め多面付けで製造しておく。
【００８３】
図１８（ａ）に示すように、Ｓｉ基板にＤｅｅｐ−ＲＩＥによって厚さ方向に貫通する貫通孔を形成し、形成した貫通孔に導電材料、例えば銅を充填めっきして貫通電極１１０を形成し、貫通電極基板１０４を製造する。貫通孔の形成方法及び貫通電極１１０の形成方法は、第１の実施形態において、図３（ａ）を参照して詳述した方法と同様である。尚、貫通電極基板１０４のセンサ１０２に対向する面上のセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応する部分に、エッチングによって、ザグリ部（凹部）１０４ａを形成してもよい。
【００８４】
次に、図１８（ｂ）に示すように、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する面上に、貫通電極１１０の少なくとも一部に重なるように、導電性部材（配線層）１０６ａ´を形成する。導電性部材１０６ａ´は、第１の実施形態において、図３（ｃ）を参照して説明した配線層１０６の形成方法と同じ方法で形成される。
【００８５】
次に、図１８（ｃ）に示すように、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する面上に緩衝用樹脂層１０８を形成する。緩衝用樹脂層１０８は、フォトリソグラフィ又はスクリーン印刷、ディスペンス法などによって形成されてもよい。フォトリソグラフィによって形成する場合は、緩衝用樹脂層１０８として、熱硬化性及び絶縁性に加えて感光性を有するシリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロロブテン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂など樹脂を使用する。緩衝用樹脂層１０８は、緩衝用樹脂層１０８の一部が導電性部材１０６ａ´の一部に重なるように、且つセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する部分の導電性部材１０６ａ´の一部を露出させるように形成する。緩衝用樹脂層１０８の厚さｈは、２５μｍ〜３０μｍとすることが好ましい。
【００８６】
次に、図１８（ｄ）に示すように、ディスペンサなどによって、導電性部材１０６ｃ´（半田又は導電ペースト）を露出している導電性部材１０６ａ´上に配置する。貫通電極１１０の配置位置の周囲に形成された緩衝用樹脂層１０８の開口内に導電性部材１０６ｃ´を配置するため、導電性部材１０６ｃ´を容易に配置することができる。
【００８７】
次に、図１８（ｅ）に示すように、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを電気的に接続し、且つ接合する。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６ｃ´とを接着させるように、且つセンサ１０２の可動部１０２ｄが貫通電極基板１０４に形成されたザグリ部１０４ａに対応するようにセンサ１０２を貫通電極基板１０４上に配置し、２５０℃〜３５０℃でセンサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する。これにより、センサ１０２の端子１１２と貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６ｃ´とが電気的に接続される。緩衝用樹脂層１０８は、導電性部材１０６に対するガイド機構としても機能する。さらに、熱圧着による熱硬化によって、センサ１０２の固定部１０２ｃの一部と緩衝用樹脂層１０８とが接合される。熱硬化後の緩衝用樹脂層１０８の厚さＨは、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。この後、貫通電極基板１０４をダイシングし、個々のセンサデバイスを切り離して個片化することにより、図１７（ａ）乃至（ｃ）に示されるような加速度センサデバイス１２００が得られる。尚、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材１０６ａ´及び１０６ｃ´を貫通電極基板１０４側に形成する例を説明したが、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材１０６ａ´及び１０６ｃ´は、センサ１０２が形成されている半導体基板に形成されてもよい。
【００８８】
図１７（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１２００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス１２００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス１２００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図１７（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス１２００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス１２００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００８９】
（第１２の実施形態）
本発明の第１２の実施形態に係る加速度センサデバイス１３００について、図１９（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図１９（ａ）は、第１２の実施形態に係る加速度センサデバイス１３００を上から見た透視図である。図１９（ｂ）は、図１９（ａ）に示した第１３の実施形態に係る加速度センサデバイス１３００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図１９（ｃ）は、図１９（ｂ）に示した加速度センサデバイス１３００のＳ部分の拡大図である。尚、図１９（ａ）乃至（ｃ）において、図１、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）、図１０（ａ）乃至（ｃ）及び図１２（ａ）乃至（ｃ）、図１４（ａ）乃至（ｃ）、図１５（ａ）乃至（ｃ）及び図１７（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１００乃至１２００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第１２の実施形態に係る加速度デバイス１３００は、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６ｃ奪取との接続部分を、貫通電極１１０の配置位置を避けるように配置し、センサ１０２の端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とを導電性部材１０６ａ´及び１０６ｃ´を介して電気的接続し、貫通電極１１０を加速度センサデバイス１３００のエッジ側に配置し、且つ、端子１１２の配置位置の周囲、及び導電性部材１０６ａ´、１０６ｃ´の配置位置の周囲に緩衝用樹脂層１０８を配置する構成としたことに特徴がある。
【００９０】
図１９（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）、図１０（ａ）乃至（ｃ）及び図１２（ａ）乃至（ｃ）、図１４（ａ）乃至（ｃ）、図１５（ａ）乃至（ｃ）及び図１７（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス２００乃至１２００と同様に、センサデバイス１３００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６ｃ´との接続部分が貫通電極１１０との配置位置を避けるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃと対向する面上に配置された導電性部材１０６ａ´及び１０６ｃ´によって電気的に接続されている。図１９（ａ）乃至（ｂ）に示す加速度センサデバイス１３００において、導電性部材１０６ａ´及び導電性部材１０６ｃ´は、第１１の実施形態において説明した導電性部材１０６ａ´及び導電性部材１０６ｃ´と同一である。導電性部材１０６ａ´は、貫通電極１１０と少なくとも一部が重なるように配置され、センサ１０２の可動部１０２ｄ方向に延長されて導電性部材１０６ｃ´と接続される。導電性部材１０６ｃ´は、導電性部材１０６ａ´上に配置され、センサ１０２の端子１１２と接続される。センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６ｃ´との接続部分は、貫通電極１１０の配置位置を避けて配置される。緩衝用樹脂層１０８は、導電性部材１０６ａ´及び１０６ｃ´の配置位置の周囲に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。図１９（ａ）乃至（ｂ）に示す加速度センサデバイス１３００において、貫通電極１１０は、加速度センサデバイス１００のエッジ側に配置されている。このような構成とすることで、センサ１０２に接続している導電性部材１０６と貫通電極１１０との接合面積が十分にとれるため、センサ１０２と導電性部材１０６と貫通電極１１０とが剥離する虞がない。本実施形態において、緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄを避けてパターニングされているため、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに侵入する虞がない。貫通電極１１０のピッチをセンサ１０２の端子１１２のピッチに合わせることがないため、設計の自由度を向上させることができる。図１９（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００９１】
図１９（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス１３００の製造方法については、図１７（ａ）乃至（ｃ）に示したセンサデバイス１００とほぼ同様であるため、省略する。但し、貫通電極１１０は、加速度センサデバイス１００のエッジ側に形成される。
【００９２】
図１９（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１３００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス１３００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス１３００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図１９（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス１３００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス１３００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００９３】
尚、上述した本発明に係る第１乃至第１２の実施形態の説明において、貫通電極基板１０４は、インターポーザとして用いられる。インターポーザとして用いられる場合、貫通電極基板１０４のセンサ１０２と対向する面の反対側の面には、樹脂などの絶縁層を介して外部接続用のパッドが配置されていてもよい。また、貫通電極基板１０４と外部接続用のパッドとの間に、樹脂などの絶縁層を介して配線層が配置されてもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１０２ センサ
１０４ 貫通電極基板
１０６ 導電性部材
１０８ 樹脂層
１１０ 貫通電極
１１２ 端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動部が形成されたＭＥＭＳ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各種センサも半導体デバイスとして製造されて、小型軽量化が図られている。例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）分野の製品として外力に応じて変位する可動部を半導体基板に形成し、この可動部の変位を電気信号の変化として検出するタイプの力学量センサ等が実用化されている。
【０００３】
従来のＭＥＭＳデバイスとして、貫通電極基板をインターポーザとして用いたものがあり、例えば、半田を介してＭＥＭＳ素子とインターポーザとを接合し、その接合部を含む層全体をアンダーフィルで充填した構成、ＭＥＭＳ素子及びインターポーザに配置された金などを含むそれぞれの電極同士を超音波接合により接合してＭＥＭＳ素子とインターポーザとを接合した構成、金などを含む金属バンプを介してＭＥＭＳ素子とインターポーザとを圧接接合により接合した構成、半田ボール及び導電性の接着剤を介してＭＥＭＳ素子とインターポーザとを接合した構成、半田ボール又は金属バンプを介してＭＥＭＳ素子とインターポーザとを接合し、その接合部分のみをアンダーフィルで覆った構成などが知られている。特許文献１には、ＭＥＭＳ素子と基板とを半田バンプ及び半田バンプの周囲を覆う樹脂バンプを介して接合した構造が開示されている。また、特許文献２には、センサ基板と封止基板とを絶縁性樹脂又は導電性樹脂により接着した構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１１２８３５号公報
【特許文献２】特開２００７−１７１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、半田を介してＭＥＭＳ素子とインターポーザとを接合し、その接合部を含む層全体をアンダーフィルで充填する構成は、ＭＥＭＳ素子がセンサの場合、アンダーフィルを充填する際、アンダーフィルがＭＥＭＳセンサの内部に侵入する虞があり、センサの可動部が正常に変位する状態で中空封止をすることが困難である。また、半田ボール又は金属バンプを介してＭＥＭＳ素子とインターポーザとを接合し、その接合部分のみをアンダーフィルで覆う構成は、各ＭＥＭＳ素子の接合部分に対してウェハ状態から個片化した後で一箇所ずつアンダーフィルを充填する必要があるため、製造工程が複雑化という問題を有する。金などを含む金属バンプを介して、ＭＥＭＳ素子とインターポーザとを圧接接合により接合する構成、及び半田ボール及び導電性の接着剤を介しＭＥＭＳ素子とインターポーザとを接合する構成は、接合に樹脂を用いないため、落下衝撃により可動部が破損してしまうという問題がある。ＭＥＭＳ素子及びインターポーザに配置された金などを含むそれぞれの電極同士を超音波接合により接合してＭＥＭＳ素子とインターポーザとを接合した構成は、接合時の超音波によって可動部が破壊されてしまう虞があり、さらに接合に樹脂を用いないため、落下衝撃に弱いという問題がある。また、金などを含む金属バンプを介して、ＭＥＭＳ素子とインターポーザとを圧接接合により接合する構成の場合、ＭＥＭＳ素子とインターポーザとの間の間隔が大きくなり、ＭＥＭＳデバイスの低背化が困難であるという問題がある。また、ＭＥＭＳ素子がセンサの場合、ＭＥＭＳセンサとインターポーザとの間隔が広がると、インターポーザがセンサの可動部の変位を規制するストッパとしての機能を果たすことができず、過大な外力に対して可動部が損傷する虞がある。以上の問題は、上述の特許文献に開示されている構造によって解決されるものではない。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ＭＥＭＳ素子の耐衝撃性、気密性、信頼性を向上させ、低背化することができるＭＥＭＳ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】
【０００７】
本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳデバイスは、固定部、固定部に対して変位する可動部、及び固定部に配置された端子を有するＭＥＭＳ素子と、可動部に対向して配置され、貫通電極を有する貫通電極基板と、端子及び貫通電極との間に配置され、端子及び貫通電極を電気的に接続する導電性部材と、少なくとも導電性部材の配置位置の周囲の一部に導電性部材と接して配置された樹脂層、を備え、導電性部材及び樹脂層の高さは、それぞれ、可動部の変位を貫通電極基板で規制する高さであり、導電性部材及び／又は樹脂層は、可動部と貫通電極基板とを封止することを特徴とする。このＭＥＭＳデバイスによれば、ＭＥＭＳ素子の耐衝撃性、気密性、信頼性を向上させ、ＭＥＭＳデバイス全体を低背化することができる。
【０００８】
本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法は、半導体基板を加工して固定部、固定部に対して変位する可動部、及び固定部に配置された端子を有するＭＥＭＳ素子を半導体基板に多面付けで形成し、貫通電極を有する貫通電極基板を形成し、貫通電極基板側又は半導体基板側に、導電性部材と、少なくとも導電性部材の配置位置の周囲の一部に樹脂層を形成し、可動部を貫通電極に対向させて半導体基板と貫通電極基板とを配置し、導電性部材を介して端子と貫通電極とが電気的に接続するように半導体基板と貫通電極基板とを接合することを含み、導電性部材及び樹脂層は、ＭＥＭＳ素子の可動部の変位を貫通電極基板で規制する高さに形成することを特徴とする。このＭＥＭＳデバイスの製造方法によれば、ＭＥＭＳ素子の耐衝撃性、気密性、信頼性が向上したＭＥＭＳデバイスを製造することができる。また、デバイス全体が低背化したＭＥＭＳデバイスを製造することができる。また、全ての工程をウェハレベルで実施できるため、プロセスの簡素化を図ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、デバイス全体の低背化を実現しながら、優れた耐衝撃性、気密性、信頼性を有するＭＥＭＳ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】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る加速度センサデバイス１００を上から見た透視図の一例である。
【図２】（ａ）本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図２（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）図２（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図３】（ａ）本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｂ）本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｃ）本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｄ）本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。
【図４】（ａ）本発明の第２の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図４（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）図４（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図５】（ａ）本発明の第３の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図５（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）図５（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図６】（ａ）本発明の第４の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図６（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）図６（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図７】（ａ）本発明の第５の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図７（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）図７（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図８】（ａ）本発明の第５の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｂ）本発明の第５の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｃ）本発明の第５の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｄ）本発明の第５の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。
【図９】（ａ）本発明の第６の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図９（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）図９（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図１０】（ａ）本発明の第７の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図１０（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）図１０（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図１１】（ａ）本発明の第７の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｂ）本発明の第７の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｃ）本発明の第７の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｄ）本発明の第７の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｅ）本発明の第７の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。
【図１２】（ａ）本発明の第８の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図１２（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）図１２（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図１３】（ａ）本発明の第８の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｂ）本発明の第８の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｃ）本発明の第８の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｄ）本発明の第８の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｅ）本発明の第８の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｆ）本発明の第８の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。
【図１４】（ａ）本発明の第９の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図１４（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）図１４（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図１５】（ａ）本発明の第１０の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図１５（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）１５（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図１６】（ａ）本発明の第１０の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｂ）本発明の第１０の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｃ）本発明の第１０の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｄ）本発明の第１０の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。
【図１７】（ａ）本発明の第１１の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図１７（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）１７（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【図１８】（ａ）本発明の第１１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｂ）本発明の第１１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｃ）本発明の第１１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｄ）本発明の第１１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。（ｅ）本発明の第１１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。
【図１９】（ａ）本発明の第１２の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図である。（ｂ）図１９（ａ）に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。（ｃ）１９（ｂ）に示した加速度センサデバイスの一部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、以下に説明する実施形態では、ＭＥＭＳ素子として主にピエゾ抵抗素子を用いた３軸加速度センサを用いる場合のＭＥＭＳデバイスについて説明する。但し、本発明は、ＭＥＭＳ素子としてピエゾ抵抗素子を用いた３軸加速度センサだけではなく、外力に応じて変位する可動部を有するピエゾ型、静電容量型、圧電型、熱検知型、ＦＥＴ型の加速度センサやジャイロセンサ、ＭＥＭＳ技術を用いた他の素子、例えば、地磁気センサ、圧力センサ、ＭＥＭＳマイクロホン、マイクロミラー、ＲＦスイッチなどを用いる場合にも適用することが可能であり、さらに種々の変形が可能である。
【００１２】
先ず、本発明の一実施形態に係る加速度センサデバイス１００の概略構成について、図１を参照して説明する。また、その断面構成を説明のために図２（ａ）乃至（ｃ）参照する。図１は、本発明の一実施形態に係る加速度センサデバイス１００を上から見た透視図の一例である。本発明の一実施形態に係る加速度センサデバイス１００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。貫通電極基板１０４は、センサ１０２の下側に配置されるため、図１においてその図示は省略している。貫通電極基板１０４は、センサ１０２と同様に平面形状が矩形であり、その大きさもセンサ１０２と略同一である。センサ１０２は、錘部１０２ａと、錘部１０２ａに接続された可撓部１０２ｂと、可撓部１０２ｂに接続された固定部１０２ｃと、可撓部１０２ｂに配置されて可撓部１０２ｂの変位をＸＹＺの３軸方向で検出する複数のピエゾ抵抗素子（図示せず）と、固定部１０２ｃに配置された端子（図示せず）とを含む。錘部１０２ａと可撓部１０２ｂとは、可動部１０２ｄを構成する。センサ１０２に加速度が加わると、錘部１０２ａが変位し、この変位に伴って可撓部１０２ｂが撓む。可撓部１０２ｂが撓むと、可撓部１０２ｂに配置されたピエゾ抵抗素子に力が加わり、ピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化を検出して、センサ１００に加えられた加速度の大きさ、方向などを検出する。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置される。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは、センサ１０２と貫通電極基板１０４との間に配置され、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子と貫通電極基板１０４とを電気的に接続する導電性部材１０６によって接続される。図１において、導電性部材１０６を可動部１０２ｄの周囲に連続的に配置した例を示しているが、実際は、導電性部材１０６は、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子部分又は端子の周辺に配置されて、隣接する端子同士間は絶縁される。導電性部材１０６の周囲には樹脂層１０８が配置される。尚、図１に示す加速度センサデバイス１００の透視図は、本発明の実施形態の一例であり、本発明はこれに限定されず、導電性部材１０６及び樹脂層１０８などの配置は、種々の変形が可能である。
【００１３】
貫通電極基板１０４は、シリコン基板、ガラス基板、窒化ガリウム基板であってもよい。貫通電極基板１０４には厚さ方向に貫通する貫通孔が形成される。貫通孔には、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｃｕの合金、ｐｏｌｙ−Ｓｉなどの導電材料が充填されて、その厚さ方向に導通がとられ、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、貫通電極１１０が形成される。貫通電極１１０は、上述の材料が完全に充填されていなくてもよい。図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように。貫通電極基板１０４には、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応する位置に凹部（ザグリ部）１０４ａが形成されてもよい。凹部１０４ａの深さは５μｍ〜５０μｍであってもよい。貫通電極基板１０４は、センサ１０２の可動部１０２ｄの変位を規制するためのストッパとしても機能する。
【００１４】
導電性部材１０６は、センサ１０２と貫通電極基板１０４との間に配置されて、センサ１０２の端子と貫通電極基板１０４とを電気的に接続する。導電性部材１０６は、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ合金、Ｎｉ−Ｐｄ合金、Ｂｅ−Ｃｕ合金、Ｂｅ−Ｒｈ合金、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｍｏなどを含む金属膜でもよく、半田ボールでもよく、導電ペーストでもよい。半田材料としては、Ｓｎ、Ｓｎ−Ｐｂ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｂｉ系の半田材料を用いてもよい。導電ペーストは、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、ＡｇコートＣｕなどであってもよい。図２（ａ）に示すように、導電性部材１０６は、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２に対応するように、貫通電極基板１０４のセンサ１０２と対向する面上に配置され、センサ１０２の端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とを電気的に接続する。
【００１５】
樹脂層１０８は、センサ１０２と貫通電極基板１０４との間に、且つ少なくとも導電性部材１０６の周囲の一部に配置される。樹脂層１０８は、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを封止する。樹脂層１０８は、熱硬化性及び熱可塑性を有する絶縁性樹脂であることが好ましく、例えば、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロロブテン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などが好ましい。また、これらの樹脂にガラス、セラミック、シリコン、Ａｇ、Ｃｕなどのビーズを含有したものであってもよい。樹脂層１０８は、加速度センサデバイス１００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス１００の耐落下衝撃性を向上させる。樹脂層１０８に用いる樹脂は曲げ弾性率０．５ＭＰａ以上３０ＧＰａ以下（ＤＭＡ法による測定）であることが好ましい。樹脂の曲げ弾性率が０．５ＭＰａ以下であると、加速度センサデバイスの落下時の衝撃を受け止められず、緩衝部材として機能できない。また、曲げ弾性率が低い材料は、一般的にガラス転移温度Ｔｇが低い。そのため、曲げ弾性率が０．５ＭＰａ以下の材料を樹脂層１０８に使用する場合、その材料のガラス転移温度Ｔｇ付近での使用を余儀なくされる。ガラス転移温度Ｔｇ付近での使用は、材料の弾性率が安定せず、急激に変化するため、センサ特性が不安定になる。また、樹脂の曲げ弾性率が３０ＧＰａ以上であると、樹脂の応力がセンサ特性に影響を及ぼす。以下、樹脂層１０８を緩衝用樹脂層１０８ともいう。緩衝用樹脂層１０８が導電性部材１０６と接することにより、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを導電性部材１０６を介して接合した後に、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように導電性部材１０６を緩衝用樹脂層１０８で覆うことが可能となり、加速度センサデバイス１００の落下時の衝撃がセンサの端子１１２と導電性部材１０６の接続部分に集中することを防止する。また、緩衝用樹脂層１０８が導電性部材１０６と接することにより、導電性部材１０６に段差をつけることが可能となり、導電性部材１０６とセンサ１０２の端子１１２との電気的な接合不良の低減を図ることができる。
【００１６】
上述したように、本発明の加速度センサデバイス１００において、導電性部材１０６及び緩衝用樹脂層１０８などの配置は、種々の変形が可能であり、導電性部材１０６にも様々な材料を使用することが可能である。以下、本発明の種々の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイス２００について、図２（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図２（ａ）は、第１の実施形態に係る加速度センサデバイス２００を上から見た透視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示した第１の実施形態に係る加速度センサデバイス２００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示した加速度センサデバイス２００のＳ部分の拡大図である。尚、図２（ａ）乃至（ｃ）において、図１に示した加速度センサデバイス１００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第１の実施形態に係る加速度センサデバイス２００は、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０の外側（加速度センサデバイス２００のエッジ側）に導電性部材１０６及び緩衝用樹脂層１０８を配置する構成としたことに特徴がある。本実施形態において、導電性部材１０６は、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ合金、Ｎｉ−Ｐｄ合金、Ｂｅ−Ｃｕ合金、Ｂｅ−Ｒｈ合金、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｍｏなどを含む金属膜からなる配線層でもよい（以下、導電性部材１０６を配線層１０６ともいう）。本実施形態において、緩衝用樹脂層１０８は、導電性部材１０６の配置位置の外側にあるため、緩衝用樹脂層１０８が、センサ１０２内部に侵入する虞がない。配置位置とは、本発明の加速度センサデバイスを平面的に見た場合において、各構成要素が配置された位置をいう。また、導電性部材１０６に形成されている配線パターン及び端子１１２に接続されるセンサ１０２側の配線（図示せず）が緩衝用樹脂１０８に踏みつけられず、断線や配線の変形などの虞がない。
【００１８】
図２（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、加速度センサデバイス２００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６との接続部分が貫通電極１１０の配置位置を避けるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。このような構成とすることで、センサ１０２に接続している導電性部材１０６と貫通電極１１０との接合面積が十分にとれるため、センサ１０２と導電性部材１０６と貫通電極１１０とが剥離する虞がない。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃと対向する面上に配置された導電性部材１０６によって電気的に接続されている。図２（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス２００において、導電性部材１０６である配線層１０６は、センサ１０２の端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とを電気的に接続する。センサ１０２の端子１１２と導電性部材（配線層）１０６との接続部分は、貫通電極１１０の配置位置を避けて配置される。緩衝用樹脂層１０８は、貫通電極１１０の配置位置の外側において、導電性部材１０６の配置位置の外側に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。貫通電極１１０のピッチをセンサ１０２の端子１１２のピッチに合わせることがないため、設計の自由度を向上させることができる。図２（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０４との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００１９】
図３（ａ）乃至（ｄ）を参照して、図２（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス２００の製造方法について説明する。尚、図３（ａ）乃至（ｄ）おいて、図２（ｃ）に示した加速度センサデバイス２００のＳ部分のみを拡大して示すが、実際の製造工程において、加速度センサデバイス２００は、ウェハレベルで製造される。半導体基板を加工して、固定部１０２ｃ、固定部に対して変位する可動部１０２ｄ、及び固定部１０２ｃに配置された端子１１２を有するセンサ１０２を半導体基板に多面付けで予め製造しておく。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、Ｓｉ基板にＤｅｅｐ−ＲＩＥによって厚さ方向に貫通する貫通孔を形成し、熱酸化、ＣＶＤなどで絶縁膜（ＳｉＯ２など）を形成し、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤなどでシード層（Ａｕ／Ｔｉ積層、Ａｕ／Ｃｒ積層、Ｃｕ／Ｔｉ積層、Ｃｕ／ＴｉＮ積層、Ｃｕ／Ｔｉ／ＴｉＮ積層など）を形成し、貫通孔に、例えば、銅を充填めっきして貫通電極１１０を形成し、貫通電極基板１０４を製造する（貫通電極１１０の形成後、シード層をＣＭＰやエッチングなどで除去する）。尚、貫通電極基板１０４のセンサ１０２に対向する面上のセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応する部分に、エッチングによって、ザグリ部（凹部）１０４ａを形成してもよい。
【００２１】
次に、図３（ｂ）に示すように、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する面上に、貫通電極１１０と重ならないよう、貫通電極１１０の配置位置の外側に緩衝用樹脂層１０８を形成する。緩衝用樹脂層１０８は、フォトリソグラフィ又はスクリーン印刷、ディスペンス法などによって形成されてもよい。フォトリソグラフィによって形成する場合は、緩衝用樹脂層１０８として、熱硬化性及び熱可塑性に加えて感光性を有するシリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロロブテン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂など樹脂を使用する。緩衝用樹脂層１０８の厚さｈは、２５μｍ〜３０μｍとすることが好ましい。図３（ｂ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８は、テーパ状に形成することが好ましい。緩衝用樹脂層１０８をテーパ状に形成することにより、後述する導電性部材１０６を形成する際に形成されるシード層のつきまわりが向上する。テーパ角度は９０°未満が好ましい。
【００２２】
次に、図３（ｃ）に示すように、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ合金、Ｎｉ−Ｐｄ合金、Ｂｅ−Ｃｕ合金、Ｂｅ−Ｒｈ合金、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｍｏなどの金属を含む導電性部材（配線層）１０６を緩衝用樹脂層１０８及び貫通電極基板１０４の一面上に形成する。先ず、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤなどでシード層（Ａｕ／Ｔｉ積層、Ａｕ／Ｃｒ積層、Ｃｕ／Ｔｉ積層、Ｃｕ／ＴｉＮ積層、Ｃｕ／Ｔｉ/ＴｉＮ積層など）を形成し、導電性部材（配線層）１０６を貫通電極１１０と緩衝用樹脂層１０８の一部とに重なるように形成するために、貫通電極１１０上及び緩衝用樹脂層１０８上にレジストをパターニングし、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ合金、Ｎｉ−Ｐｄ合金、Ｂｅ−Ｃｕ合金、Ｂｅ−Ｒｈ合金、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｍｏなどの金属のめっき処理を行なって金属膜を形成し、レジストを剥離し、シード層をエッチングなどによって除去して導電性部材（配線層）１０６を形成する。
【００２３】
次に、図３（ｄ）に示すように、センサ１０２が形成された半導体基板と貫通電極基板１０４とを電気的に接続し、且つ接合する。半導体基板に形成されたセンサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と緩衝用樹脂層１０８上に配置している配線層１０６の一部とを接着させるように、且つセンサ１０２の可動部１０２ｄが貫通電極基板１０４に形成されたザグリ部１０４ａに対応するようにセンサ１０２が形成された半導体基板を貫通電極基板１０４上に配置し、２５０℃〜３５０℃で半導体基板と貫通電極基板１０４とを熱圧着する。これにより、センサ１０２の端子１１２と貫通電極基板１０４上に形成された配線層１０６とが電気的に接続される。さらに、熱圧着による熱硬化によって、センサ１０２の固定部１０２ｃの一部と緩衝用樹脂層１０８とが接合される。熱硬化後の緩衝用樹脂層１０８の厚さＨは、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。以上のように、緩衝用樹脂層１０８上に配線層１０６を配置させて、センサ１０２の端子１１２と貫通電極１１０との電気的接続を行うため、配線層１０６をセンサ１０２と貫通電極１１０との間隔に応じて厚膜化する必要がなく、簡便に加速度センサデバイス２００を製造することができる。この後、半導体基板及び貫通電極基板１０４をダイシングし、個々のセンサデバイスを切り離して個片化することにより、図２（ａ）乃至（ｃ）に示されるような加速度センサデバイス２００が得られる。尚、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材（配線層）１０６を貫通電極基板１０４側に形成する例を説明したが、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材（配線層）１０６は、センサ１０２が形成されている半導体基板に形成されてもよい。
【００２４】
図２（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス２００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス２００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス２００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図２（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス２００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス２００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００２５】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る加速度センサデバイス３００について、図４（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図４（ａ）は、第２の実施形態に係る加速度センサデバイス３００を上から見た透視図の一例である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示した第２の実施形態に係る加速度センサデバイス３００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示した加速度センサデバイス３００のＳ部分の拡大図である。尚、図４（ａ）乃至（ｃ）において、図１及び図２（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１００及び２００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第２の実施形態に係る加速度センサデバイス３００は、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０の配置位置の内側に導電性部材１０６及び緩衝用樹脂層１０８を配置する構成としたことに特徴がある。第１の実施形態と同様に、導電性部材１０６は金属膜からなる配線層でもよい（以下、導電性部材１０６を配線層１０６ともいう）。
【００２６】
図４（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス２００と同様に、加速度センサデバイス３００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６との接続部分が貫通電極１１０の配置位置を避けるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。このような構成とすることで、センサ１０２に接続している導電性部材１０６と貫通電極１１０との接合面積が十分にとれるため、センサ１０２と導電性部材１０６と貫通電極１１０とが剥離する虞がない。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃと対向する面上に配置された導電性部材１０６によって電気的に接続されている。図４（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス３００において、配線層１０６は、センサ１０２の端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とを電気的に接続する。緩衝用樹脂層１０８は、貫通電極１１０の配置位置の内側（センサ１０２の固定部１０２ｃの可動部１０２ｄ側）において、導電性部材１０６の配置位置の内側に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。センサ１０２の端子１１２と導電性部材（配線層）１０６との接続部分は、貫通電極１１０の配置位置を避けて配置される。本実施形態において、緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄを避けてパターニングされているため、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに侵入する虞がない。貫通電極１１０のピッチをセンサ１０２の端子１１２のピッチに合わせることがないため、設計の自由度を向上させることができる。図４（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００２７】
図４（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス３００の製造方法については、図２（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス２００とほぼ同様であるため、省略する。但し、緩衝用樹脂１０８は、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０の配置位置の内側（センサ１０２の固定部１０２ｃの可動部１０２ｄ側）に形成する。或いは、センサが形成された半導体基板と貫通電極基板１０４とを接合した際に、緩衝用樹脂層１０８が貫通電極１１０の配置位置の内側に配置されるように、緩衝用樹脂層１０８を半導体基板上に形成してもよい。
【００２８】
図４（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス３００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス３００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス３００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図４（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス３００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス３００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００２９】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る加速度センサデバイス４００について、図５（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図５（ａ）は、第３の実施形態に係る加速度センサデバイス４００を上から見た透視図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した第３の実施形態に係る加速度センサデバイス４００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図５（ｃ）は、図５（ｂ）に示した加速度センサデバイス３００のＳ部分の拡大図である。尚、図５（ａ）乃至（ｃ）において、図１、図２（ａ）乃至（ｃ）、及び図４（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１００、２００、及び３００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第３の実施形態に係る加速度センサデバイス４００は、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とセンサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２の少なくとも一部とが重なるようにセンサ１０２と貫通電極基板１０４とを配置し、且つ、貫通電極１１０の配置位置の外側に導電性部材１０６及び緩衝用樹脂層１０８を配置する構成としたことに特徴がある。第１及び第２の実施形態と同様に、本実施形態において、導電性部材１０６はＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ合金、Ｎｉ−Ｐｄ合金、Ｂｅ−Ｃｕ合金、Ｂｅ−Ｒｈ合金、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｍｏなどの金属を含む金属膜からなる配線層であってもよい（導電性部材１０６を配線層１０６ともいう）。また、緩衝用樹脂層１０８が導電性部材１０６の配置位置の外側にあるため、緩衝用樹脂層１０８が、センサ１０２内部に侵入する虞がない。また、導電性部材１０６に形成されている配線パターン及び端子１１２に接続されるセンサ１０２側の配線（図示せず）が緩衝用樹脂１０８に踏みつけられず、断線や配線の変形などの虞がない。
【００３０】
図５（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）及び図４（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス２００及び３００と同様に、加速度センサデバイス４００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６との接続部分が貫通電極１１０に配置位置と少なくとも一部が重なるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。このような構成とすることで、貫通電極１１０間のピッチを変更することが可能になり、その余白部に新たな配線を配置することができるようになるため、設計自由度が向上する。又、貫通電極１１０間のピッチをほぼ均等にすることが可能なため、貫通電極１１０同士の熱膨張によるひび割れのリスクを回避することができ、加速度センサデバイスの信頼性が向上する。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃと対向する面上に配置された導電性部材１０６によって電気的に接続されている。図５（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス４００において、配線層１０６は、センサ１０２の端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とを電気的に接続する。緩衝用樹脂層１０８は、貫通電極１１０の配置位置の外側（加速度センサデバイス４００のエッジ側）において、導電性部材１０６の配置位置の外側に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。図５（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００３１】
図５（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス４００の製造方法については、図２（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス２００とほぼ同様であるため、省略する。但し、センサ１０２は、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６との接続部分が、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるように配置する。
【００３２】
図５（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス４００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス４００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス４００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図５（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス４００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス４００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００３３】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る加速度センサデバイス５００について、図６（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図６（ａ）は、第４の実施形態に係る加速度センサデバイス５００を上から見た透視図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示した第４の実施形態に係る加速度センサデバイス５００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図６（ｃ）は、図６（ｂ）に示した加速度センサデバイス５００のＳ部分の拡大図である。尚、図６（ａ）乃至（ｃ）において、図１、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、及び図５（ａ）乃至（ｃ）に示したセ加速度ンサデバイス１００、２００、３００及び４００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第４の実施形態に係る加速度センサデバイス５００において、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６との接続部分が、貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるようにセンサ１０２と貫通電極基板１０４とを配置し、且つ、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０の配置位置の内側に導電性部材１０６及び緩衝用樹脂層１０８を配置する構成としたことに特徴がある。第１乃至第３の実施形態と同様に、本実施形態において、導電性部材１０６は、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ合金、Ｎｉ−Ｐｄ合金、Ｂｅ−Ｃｕ合金、Ｂｅ−Ｒｈ合金、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｍｏなどの金属を含む金属膜からなる配線層でもよい（以下、導電性部材１０６を配線層１０６ともいう）。また、本実施形態において、緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄを避けてパターニングされているため、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに侵入する虞がない。
【００３４】
図６（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、及び図５（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス１００、２００、３００及び４００と同様に、加速度センサデバイス５００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６との接続部分が貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。このような構成とすることで、貫通電極１１０間のピッチを変更することが可能になり、その余白部に新たな配線を配置することができるようになるため、設計自由度が向上する。又、貫通電極１１０間のピッチをほぼ均等にすることが可能なため、貫通電極１１０同士の熱膨張によるひび割れのリスクを回避することができ、加速度センサデバイスの信頼性が向上する。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃと対向する面上に配置された導電性部材１０６によって電気的に接続されている。図６（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス５００において、配線層１０６は、センサ１０２の端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とを電気的に接続する。緩衝用樹脂層１０８は、貫通電極１１０の配置位置の内側（センサ１０２の固定部１０２ｃの可動部１０２ｄ側）において、導電性部材１０６の配置位置の内側に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。図６（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００３５】
図６（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス５００の製造方法については、図２（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス２００とほぼ同様であるため、省略する。但し、センサ１０２は、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６との接続部分が、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるように配置する。また、緩衝用樹脂１０８は、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０の配置位置の内側（センサ１０２の固定部１０２ｃの可動部１０２ｄ側）に形成する。或いは、センサが形成された半導体基板と貫通電極基板１０４とを接合した際に、緩衝用樹脂層１０８が貫通電極１１０の配置位置の内側に配置されるように、緩衝用樹脂層１０８を半導体基板上に形成してもよい。
【００３６】
図６（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス５００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス５００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス５００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図６（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス５００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス５００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００３７】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係る加速度センサデバイス６００について、図７（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図７（ａ）は、第５の実施形態に係る加速度センサデバイス６００を上から見た透視図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示した本第５の実施形態に係る加速度センサデバイス６００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図７（ｃ）は、図７（ｂ）に示した加速度センサデバイス６００のＳ部分の拡大図である。尚、図７（ａ）乃至（ｃ）において、図１、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）及び図６（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１００乃至５００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第５の実施形態に係る加速度センサデバイス６００において、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６との接続部分を、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるように配置し、且つ、貫通電極１１０の配置位置の外側に緩衝用樹脂層１０８を配置する構成としたことに特徴がある。
【００３８】
図７（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、及び図６（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス２００乃至５００と同様に、加速度センサデバイス６００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６との接続部分が貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。このような構成とすることで、貫通電極１１０間のピッチを変更することが可能になり、その余白部に新たな配線を配置することができるようになるため、設計自由度が向上する。又、貫通電極１１０間のピッチをほぼ均等にすることが可能なため、貫通電極１１０同士の熱膨張によるひび割れのリスクを回避することができ、加速度センサデバイスの信頼性が向上する。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、センサ１０２の端子１１２と対向する貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６によって電気的に接続されている。図７（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス６００において、導電性部材１０６は半田ボール又は導電ペーストである。半田材料としては、Ｓｎ、Ｓｎ−Ｐｂ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｂｉ系の半田材料を用いてもよい。導電ペーストの場合は、上述したように、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、ＡｇコートＣｕなどを用いてもよい。緩衝用樹脂層１０８は、貫通電極１１０の配置位置の外側（加速度センサデバイス６００のエッジ側）において、導電性部材１０６の配置位置の外側に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。緩衝用樹脂層１０８は、貫通電極１１０の配置位置の外側に配置されているため、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２内部に侵入する虞がない。また、導電性部材１０６に形成されている配線パターン及び端子１１２に接続されるセンサ１０２側の配線（図示せず）が緩衝用樹脂１０８に踏みつけられず、断線や配線の変形などの虞がない。図７（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００３９】
図８（ａ）乃至（ｄ）を参照して、図７（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス６００の製造方法について説明する。尚、図８（ａ）乃至（ｄ）おいて、図７（ｃ）に示した加速度センサデバイス６００のＳ部分のみを拡大して示すが、実際の製造工程において、加速度センサデバイス６００は、ウェハレベルで製造される。センサ１０２は、第１の実施形態と同様に、半導体基板に多面付けで予め製造しておく。
【００４０】
図８（ａ）に示すように、Ｓｉ基板にＤｅｅｐ−ＲＩＥによって厚さ方向に貫通する貫通孔を形成し、貫通孔に導電材料、例えば銅を充填めっきして貫通電極１１０を形成し、貫通電極基板１０４を製造する。貫通孔の形成方法及び貫通電極１１０の形成方法は、第１の実施形態において、図３（ａ）を参照して詳述した方法と同様である。尚、貫通電極基板１０４のセンサ１０２に対向する面上のセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応する部分に、エッチングによって、ザグリ部（凹部）１０４ａを形成してもよい。
【００４１】
次に、図８（ｂ）に示すように、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する面上に、貫通電極１１０と重ならないよう、貫通電極１１０の配置位置の外側（加速度センサデバイス６００のエッジ側）に緩衝用樹脂層１０８を形成する。緩衝用樹脂層１０８は、フォトリソグラフィ又はスクリーン印刷、ディスペンス法などによって形成されてもよい。フォトリソグラフィによって形成する場合は、緩衝用樹脂層１０８として、熱硬化性及び熱可塑性に加えて感光性を有するシリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロロブテン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂など樹脂を使用する。緩衝用樹脂層１０８の厚さｈは、２５μｍ〜３０μｍとすることが好ましい。
【００４２】
次に、図８（ｃ）に示すように、ディスペンサなどによって、導電性部材１０６（半田ボール又は導電ペースト）を貫通電極基板１０４の貫通電極１１０上に配置する。
【００４３】
次に、図８（ｄ）に示すように、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを電気的に接続し、且つ接合する。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６とを接着させるように、且つセンサ１０２の可動部１０２ｄが貫通電極基板１０４に形成されたザグリ部１０４ａに対応するようにセンサ１０２を貫通電極基板１０４上に配置し、２５０℃〜３５０℃でセンサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する。これにより、センサ１０２の端子１１２と貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６とが電気的に接続される。さらに、熱圧着による熱硬化によって、センサ１０２の固定部１０２ｃの一部と緩衝用樹脂層１０８とが接合される。熱硬化後の緩衝用樹脂層１０８の厚さＨは、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。この後、貫通電極基板１０４をダイシングし、個々のセンサデバイスを切り離して個片化することにより、図７（ａ）乃至（ｃ）に示されるような加速度センサデバイス６００が得られる。尚、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材１０６を貫通電極基板１０４側に配置する例を説明したが、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材１０６は、センサ１０２が形成されている半導体基板に配置されてもよい。
【００４４】
図７（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス６００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス６００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス６００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図７（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス６００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス６００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００４５】
（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態に係る加速度センサデバイス７００について、図９（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図９（ａ）は、第６の実施形態に係る加速度センサデバイス７００を上から見た透視図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）に示した第６の実施形態に係る加速度センサデバイス７００の一例をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図９（ｃ）は、図９（ｂ）に示した加速度センサデバイス７００のＳ部分の拡大図である。尚、図９（ａ）乃至（ｃ）において、図１、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）及び図７（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１００乃至６００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第６の実施形態に係る加速度センサデバイス７００において、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６との接続部分を、貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるように配置し、且つ、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０の配置位置の内側に緩衝用樹脂層１０８を配置する構成としたことに特徴がある。
【００４６】
図９（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）及び図７（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス２００乃至６００と同様に、加速度センサデバイス７００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６との接続部分が貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、センサ１０２の端子１１２と対向する貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６によって電気的に接続されている。図９（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス７００において、図６（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス６００と同様に、導電性部材１０６は半田ボール又は導電ペーストである。半田及び導電ペーストの材料は、第５の実施形態において説明したものと同様である。緩衝用樹脂層１０８は、貫通電極１１０の配置位置の内側（センサ１０２の固定部１０２ｃの可動部１０２ｄ側）において、導電性部材１０６の配置位置の内側に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。このような構成とすることで、貫通電極１１０間のピッチを変更することが可能になり、その余白部に新たな配線を配置することができるようになるため、設計自由度が向上する。又、貫通電極１１０間のピッチをほぼ均等にすることが可能なため、貫通電極１１０同士の熱膨張によるひび割れのリスクを回避することができ、加速度センサデバイスの信頼性が向上する。図９（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００４７】
図９（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス７００の製造方法については、図７（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス６００とほぼ同様であるため、省略する。但し、緩衝用樹脂１０８は、貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０の配置位置の内側（センサ１０２の可動部１０２ｄ側）に形成する。本実施形態において、緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄを避けてパターニングされているため、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに侵入する虞がない。尚、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材（配線層）１０６は、センサ１０２が形成されている半導体基板と貫通電極基板１０４とを接合した際に、緩衝用樹脂層１０８が貫通電極１１０の配置位置の内側に配置されるように、センサ１０２が形成されている半導体基板に形成されてもよい。
【００４８】
図９（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス７００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス７００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス７００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図９（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス７００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス７００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００４９】
（第７の実施形態）
本発明の第７の実施形態に係る加速度センサデバイス８００について、図１０（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図１０（ａ）は、第７の実施形態に係る加速度センサデバイス８００を上から見た透視図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示した第７の実施形態に係る加速度センサデバイス８００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）に示した加速度センサデバイス８００のＳ部分の拡大図である。尚、図１０（ａ）乃至（ｃ）において、図１、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）及び図９（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１００乃至７００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第７の実施形態に係る加速度センサデバイス８００において、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６ａ及び１０６ｂとの接続部分を、貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるように配置し、且つ、導電部材１０６ａ及び１０６ｂの配置位置の周囲に緩衝用樹脂層１０８を配置する構成としたことに特徴がある。
【００５０】
図１０（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）及び図９（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス２００乃至７００と同様に、加速度センサデバイス８００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６ａ及び１０６ｂとの接続部分が貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、センサ１０２の端子１１２と対向する貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６ａ及び１０６ｂによって電気的に接続されている。図１０（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス８００において、導電性部材１０６ａはＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ合金、Ｎｉ−Ｐｄ合金、Ｂｅ−Ｃｕ合金、Ｂｅ−Ｒｈ合金、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｍｏなどの金属を含む凹形状の金属膜であり、導電性部材１０６ｂは半田ボール又は導電ペーストである。半田及び導電ペーストの材料は、第５の実施形態において説明したものと同じである。好ましくは、金属膜としての導電性部材１０６ａには、Ｃｕ上にＮｉ／Ａｕ処理したＣｕ膜、導電性部材１０６ｂには、鉛フリー半田を使用する。また、好ましくは、金属膜としての導電性部材１０６ａには、Ｃｕ上にＮｉ／Ａｕ処理したＣｕ膜、導電性部材１０６ｂには導電ペーストとしてＡｕコートＣｕを使用してもよい。導電性部材１０６ａは、凹部８０２を有し、凹部８０２は貫通電極上に配置される。導電性部材１０６ｂは導電性部材１０６ａの凹部８０２に配置される。緩衝用樹脂層１０８は、貫通電極基板１０４の貫通電極１１０上を除く導電性部材１０６ａ及び１０６ｂの配置位置の周囲に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。このような構成とすることで、貫通電極１１０間のピッチを変更することが可能になり、その余白部に新たな配線を配置することができるようになるため、設計自由度が向上する。又、貫通電極１１０間のピッチをほぼ均等にすることが可能なため、貫通電極１１０同士の熱膨張によるひび割れのリスクを回避することができ、加速度センサデバイスの信頼性が向上する。また、本実施形態において、緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄを避けてパターニングされているため、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに侵入する虞がない。図１０（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００５１】
図１１（ａ）乃至（ｅ）を参照して、図１０（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス８００の製造方法について説明する。尚、図１１（ａ）乃至（ｅ）おいて、図１０（ｃ）に示した加速度センサデバイス８００のＳ部分のみを拡大して示すが、実際の製造工程において、加速度センサデバイス８００は、ウェハレベルで製造される。尚、センサ１０２は、第１の実施形態と同様に、半導体基板に多面付けで予め製造しておく。
【００５２】
図１１（ａ）に示すように、Ｓｉ基板にＤｅｅｐ−ＲＩＥによって厚さ方向に貫通する貫通孔を形成し、形成した貫通孔に導電材料、例えば銅を充填めっきして貫通電極１１０を形成し、貫通電極基板１０４を製造する。貫通孔の形成方法及び貫通電極１１０の形成方法は、第１の実施形態において、図３（ａ）を参照して詳述した方法と同様である。尚、貫通電極基板１０４のセンサ１０２に対向する面上のセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応する部分に、エッチングによって、ザグリ部（凹部）１０４ａを形成してもよい。
【００５３】
次に、図１１（ｂ）に示すように、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する面上に、貫通電極１１０と重ならないよう、貫通電極１１０の配置位置の周囲に緩衝用樹脂層１０８を形成する。緩衝用樹脂層１０８は、フォトリソグラフィ又はスクリーン印刷、ディスペンス法などによって形成されてもよい。フォトリソグラフィによって形成する場合は、緩衝用樹脂層１０８として、熱硬化性及び熱可塑性に加えて感光性を有するシリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロロブテン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂など樹脂を使用する。緩衝用樹脂層１０８の厚さｈは、２５μｍ〜３０μｍとすることが好ましい。図１１（ｂ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８は、テーパ状に形成することが好ましい。緩衝用樹脂層１０８をテーパ状に形成することにより、後述する導電性部材１０６ａを形成する際に形成されるシード層のつきまわりが向上する。テーパ角度は９０°未満が好ましい。
【００５４】
次に、図１１（ｃ）に示すように、貫通電極１１０の配置位置の周囲に形成された緩衝用樹脂層１０８の一部に重なるように、導電性部材１０６ａを貫通電極１１０上に形成する。導電性部材１０６ａは、第１の実施形態において、図３（ｃ）を参照して説明した配線層１０６の形成方法と同じ方法で形成される。
【００５５】
次に、図１１（ｄ）に示すように、ディスペンサなどによって、導電性部材１０６ｂ（半田ボール又は導電ペースト）を貫通電極１１０上に形成された導電性部材１０６ａ上に配置する。貫通電極１１０の配置位置の周囲に形成された緩衝用樹脂層１０８の開口内に導電性部材１０６ｂを配置するため、導電性部材１０６ｂを容易に配置することができる。
【００５６】
次に、図１１（ｅ）に示すように、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを電気的に接続し、且つ接合する。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６ｂとを接着させるように、且つセンサ１０２の可動部１０２ｄが貫通電極基板１０４に形成されたザグリ部１０４ａに対応するようにセンサ１０２を貫通電極基板１０４上に配置し、２５０℃〜３５０℃でセンサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する。これにより、センサ１０２の端子１１２と貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６ｂとが電気的に接続される。さらに、熱圧着による熱硬化によって、センサ１０２の固定部１０２ｃの一部と緩衝用樹脂層１０８とが接合される。熱硬化後の緩衝用樹脂層１０８の厚さＨは、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。この後、貫通電極基板１０４をダイシングし、個々のセンサデバイスを切り離して個片化することにより、図１０（ａ）乃至（ｃ）に示されるような加速度センサデバイス８００が得られる。尚、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材１０６ａ及び１０６ｂを貫通電極基板１０４側に形成する例を説明したが、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材１０６ａ及び１０６ｂは、センサ１０２が形成されている半導体基板に形成されてもよい。
【００５７】
図１０（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス８００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス８００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス８００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図１０（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス８００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス８００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００５８】
（第８の実施形態）
本発明の第８の実施形態に係る加速度センサデバイス９００について、図１２（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図１２（ａ）は、第８の実施形態に係る加速度センサデバイス９００を上から見た透視図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示した第８の実施形態に係る加速度センサデバイス９００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）に示した加速度センサデバイス９００のＳ部分の拡大図である。尚、図１２（ａ）乃至（ｃ）において、図１、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）及び図１０（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１００乃至８００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第８の実施形態に係る加速度センサデバイス９００において、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６ｂ´及び１０６ｃ´との接続部分を貫通電極１１０の配置位置を避けて配置し、導電部材１０６ａ´、１０６ｂ´及び１０６ｃ´を介してセンサ１０２の端子１１２と貫通電極１１０とを電気的に接続し、且つセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する貫通電極基板１０４のセンサ１０２の可動部側（ザグリ部１０４寄り）に貫通電極１１０を配置する構成としたことに特徴がある。
【００５９】
図１２（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）及び図１０（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス２００乃至８００と同様に、加速度センサデバイス９００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６ｂ´及び１０６ｃ´との接続部分が貫通電極１１０の配置位置を避けるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃと対向する面上に配置された導電性部材１０６ａ´、１０６ｂ´及び１０６ｃ´によって電気的に接続されている。このような構成とすることで、センサ１０２に接続している導電性部材１０６と貫通電極１１０との接合面積が十分にとれるため、センサ１０２と導電性部材１０６と貫通電極１１０とが剥離する虞がない。図１２（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス９００において、導電性部材１０６ａ´はＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ合金、Ｎｉ−Ｐｄ合金、Ｂｅ−Ｃｕ合金、Ｂｅ−Ｒｈ合金、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｍｏなどの金属を含む金属膜からなる配線層であり（以下、配線層１０６ａ´ともいう）、導電性部材１０６ｂ´は、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、ＮｉとＡｕとの合金、ＮｉとＰｄとの合金、ＢｅとＣｕとの合金、ＢｅとＲｈとの合金、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｍｏなどの金属を含む凹形状の金属膜であり、導電性部材１０６ｃ´は半田ボール又は導電ペーストである。半田及び導電ペーストの材料は、第５の実施形態において説明したものと同じである。また、金属膜と半田ボール／導電性ペーストとの好ましい組み合わせは、第７の実施形態において説明したものと同様である。導電性部材１０６ａ´は、貫通電極１１０と少なくとも一部が重なるように配置され、加速度センサデバイス９００のエッジ方向に延長されて導電性部材１０６ｂ´と接続される。導電性部材１０６ｂ´は、凹部９０２を有し、凹部９０２は導電性部材１０６ａ´上に配置される。導電性部材１０６ｃ´は、導電性部材１０６ｂ´の凹部９０２に配置され、センサ１０２の端子１１２と接続される。センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６ｂ´及び１０６ｃ´との接続部分は、貫通電極１１０の配置位置を避けて配置される。緩衝用樹脂層１０８は、端子１１２の配置位置の周囲、且つ、導電性部材１０６ａ´の一部、１０６ｂ´及び１０６ｃ´の配置位置の周囲に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。図１２（ａ）乃至（ｃ）に示すセンサデバイス１００において、貫通電極１１０は、センサ１０２の固定部１０２ｃに対向する貫通電極基板１０４のセンサ１０２の可動部側（ザグリ部１０４寄り）に配置されている。本実施形態において、緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄを避けてパターニングされているため、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに侵入する虞がない。貫通電極１１０のピッチをセンサ１０２の端子１１２のピッチに合わせることがないため、設計の自由度を向上させることができる。図１２（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００６０】
図１３（ａ）乃至（ｆ）を参照して、図１２（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス９００の製造方法について説明する。尚、図１３（ａ）乃至（ｆ）おいて、図１２（ｃ）に示した加速度センサデバイス９００のＳ部分のみを拡大して示すが、実際の製造工程において、加速度センサデバイス９００は、ウェハレベルで製造される。センサ１０２は、第１の実施形態と同様に、半導体基板に多面付けで予め製造しておく。
【００６１】
図１３（ａ）に示すように、Ｓｉ基板にＤｅｅｐ−ＲＩＥによって厚さ方向に貫通する貫通孔を形成し、形成した貫通孔に導電材料、例えば銅を充填めっきして貫通電極１１０を形成し、貫通電極基板１０４を製造する。貫通孔の形成方法及び貫通電極１１０の形成方法は、第１の実施形態において、図３（ａ）を参照して詳述した方法と同様である。尚、貫通電極基板１０４のセンサ１０２に対向する面上のセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応する部分に、エッチングによって、ザグリ部（凹部）１０４ａを形成してもよい。
【００６２】
次に、図１３（ｂ）に示すように、貫通電極基板１０４のザグリ部１０４ａが形成された面上に、貫通電極１１０の少なくとも一部に重なるように、導電性部材（配線層）１０６ａ´を形成する。導電性部材１０６ａ´は、第１の実施形態において、図３（ｃ）を参照して説明した配線層１０６の形成方法と同じ方法で形成される。
【００６３】
次に、図１３（ｃ）に示すように、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する面上に、導電性部材（配線層）１０６ａ´のセンサ１０２の端子１１２に対向する部分を露出するように緩衝用樹脂層１０８を形成する。緩衝用樹脂層１０８は、フォトリソグラフィ又はスクリーン印刷、ディスペンス法などによって形成されてもよい。フォトリソグラフィによって形成する場合は、緩衝用樹脂層１０８として、熱硬化性及び熱可塑性に加えて感光性を有するシリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロロブテン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂など樹脂を使用する。緩衝用樹脂層１０８の厚さｈは、２５μｍ〜３０μｍとすることが好ましい。図１３（ｃ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８は、テーパ状に形成することが好ましい。緩衝用樹脂層１０８をテーパ状に形成することにより、後述する導電性部材１０６ｂ´を形成する際に形成されるシード層のつきまわりが向上する。テーパ角度は９０°未満が好ましい。
【００６４】
次に、図１３（ｄ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８の一部に重なるように、導電性部材（パッド）１０６ｂ´を露出している導電性部材１０６ａ´上に形成する。導電性部材１０６ｂ´は、導電性部材１０６ａ´と同様に、図３（ｃ）を参照して説明した配線層１０６の形成方法と同じ方法で形成される。
【００６５】
次に、図１３（ｅ）に示すように、ディスペンサなどによって、導電性部材１０６ｃ´（半田ボール又は導電ペースト）を導電性部材（パッド）１０６ｂ´上に配置する。貫通電極１１０の配置位置の周囲に形成された緩衝用樹脂層１０８の開口内に導電性部材１０６ｃ´を配置するため、導電性部材１０６ｃ´を容易に配置することができる。
【００６６】
次に、図１３（ｆ）に示すように、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを電気的に接続し、且つ接合する。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６ｃ´とを接着させるように、且つセンサ１０２の可動部１０２ｄが貫通電極基板１０４に形成されたザグリ部１０４ａに対応するようにセンサ１０２を貫通電極基板１０４上に配置し、２５０℃〜３５０℃でセンサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する。これにより、センサ１０２の端子１１２と貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６ｃ´とが電気的に接続される。さらに、熱圧着による熱硬化によって、センサ１０２の固定部１０２ｃの一部と緩衝用樹脂層１０８とが接合される。熱硬化後の緩衝用樹脂層１０８の厚さＨは、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。この後、貫通電極基板１０４をダイシングし、個々のセンサデバイスを切り離して個片化することにより、図１２（ａ）乃至（ｃ）に示されるような加速度センサデバイス９００が得られる。尚、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材１０６ａ´、１０６ｂ´、１０６ｃ´を貫通電極基板１０４側に形成する例を説明したが、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材１０６ａ´、１０６ｂ´、１０６ｃ´は、センサ１０２が形成されている半導体基板に形成されてもよい。
【００６７】
図１２（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス９００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス９００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス９００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図１２（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス９００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス９００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００６８】
（第９の実施形態）
本発明の第９の実施形態に係る加速度センサデバイス１０００について、図１４（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図１４（ａ）は、第９の実施形態に係る加速度センサデバイス１００の０を上から見た透視図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示した第６の実施形態に係る加速度センサデバイス１０００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図１４（ｃ）は、図１４（ｂ）示した加速度センサデバイス１０００のＳ部分の拡大図である。尚、図１４（ａ）乃至（ｃ）において、図１、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）、図１０（ａ）乃至（ｃ）及び図１２（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１００乃至９００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第９の実施形態に係る加速度センサデバイス１０００において、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６ｂ´及び１０６ｃ´との接続部分を、貫通電極１１０の配置位置を避けるように配置し、導電部材１０６ａ´、１０６ｂ´及び１０６ｃ´を介してセンサ１０２の端子１１２と貫通電極１１０とを電気的に接続し、且つ加速度センサデバイス１０００のエッジ側に貫通電極１１０を配置する構成としたことに特徴がある。
【００６９】
図１４（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）、図１０（ａ）乃至（ｃ）及び図１２（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス２００乃至９００と同様に、加速度センサデバイス１０００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６ｂ´及び１０６ｃ´との接続部分が貫通電極１１０の配置位置を避けるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃと対向する面上に配置された導電性部材１０６ａ´、１０６ｂ´及び１０６ｃ´によって電気的に接続されている。このような構成とすることで、センサ１０２に接続している導電性部材１０６と貫通電極１１０との接合面積が十分にとれるため、センサ１０２と導電性部材１０６と貫通電極１１０とが剥離する虞がない。図１４（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス１０００において、導電性部材１０６ａ´、導電性部材１０６ｂ´、及び導電性部材１０６ｃ´形状及び材料は、第８の実施形態において説明した導電性部材１０６ａ´乃至１０６ｃ´と同一である。導電性部材１０６ａ´は、配線層であり、貫通電極１１０と少なくとも一部が重なるように配置され、センサ１０２の可動部１０２ｄ方向に延長されて凹部９０２を有する導電性部材１０６ｂ´と接続される。導電性部材１０６ｂ´は、凹部９０２が導電性部材１０６ａ´上に配置される。導電性部材１０６ｃ´は、導電性部材１０６ｂ´の凹部９０２に配置され、センサ１０２の端子１１２と接続される。センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６ｂ´及び１０６ｃ´との接続部分は、貫通電極１１０の配置位置を避けて配置される。緩衝用樹脂層１０８は、端子１１２の配置位置の周囲、且つ、導電性部材１０６ａ´の一部、１０６ｂ´及び１０６ｃ´の配置位置の周囲に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。図１４（ａ）乃至（ｃ）に示すセンサデバイス１００において、貫通電極１１０は、加速度センサデバイス１０００のエッジ側に配置されている。本実施形態において、緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄを避けてパターニングされているため、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに侵入する虞がない。貫通電極１１０のピッチをセンサ１０２の端子１１２のピッチにあわせることがないため、設計の自由度を向上させることができる。図１４（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００７０】
図１４（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス１０００の製造方法については、図１２（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス９００とほぼ同様であるため、省略する。但し、貫通電極１１０は加速度センサデバイス１０００のエッジ側に形成される。
【００７１】
図１４（ａ）乃至（ｂ）に示した加速度センサデバイス１０００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス１０００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス１０００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図１４（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス１０００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス１０００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００７２】
（第１０の実施形態）
本発明の第１０の実施形態に係る加速度センサデバイス１１００について、図１５（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図１５（ａ）は、第１０の実施形態に係る加速度センサデバイス１１００を上から見た透視図である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示した第１０の実施形態に係る加速度センサデバイス１１００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図１５（ｃ）は、図１５（ｂ）示した加速度センサデバイス１１００のＳ部分の拡大図である。尚、図１５（ａ）乃至（ｃ）において、図１、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）、図１０（ａ）乃至（ｃ）、図１２（ａ）乃至（ｃ）及び図１４（ａ）、乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１００乃至１０００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第１０の実施形態に係る加速度デバイス１１００において、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６との接続部分を、貫通電極１１０の配置位置と少なくとも一部が重なるように配置し、且つ、導電性部材１０６及び貫通電極１１０の配置位置の周囲に緩衝用樹脂層１０８を配置する構成としたことに特徴がある。
【００７３】
図１５（ａ）乃至（ｂ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）、図１０（ａ）乃至（ｃ）、図１２（ａ）乃至（ｃ）及び図１４（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス２００乃至１０００と同様に、センサデバイス１１００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６との接続部分が貫通電極１１０の配置位置の少なくとも一部と重なるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。このような構成とすることで、貫通電極１１０間のピッチを変更することが可能になり、その余白部に新たな配線を配置することができるようになるため、設計自由度が向上する。又、貫通電極１１０間のピッチをほぼ均等にすることが可能なため、貫通電極１１０同士の熱膨張によるひび割れのリスクを回避することができ、加速度センサデバイスの信頼性が向上する。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃと対向する面上に配置された導電性部材１０６によって電気的に接続されている。図１５（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス１１００において、導電性部材１０６は半田ボール又は導電ペーストである。半田及び導電ペーストの材料は、第５の実施形態において説明したものと同じである。緩衝用樹脂層１０８は、貫通電極１１０及び導電性部材１０６の配置位置の周囲に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。本実施形態において、緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄを避けてパターニングされているため、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに侵入する虞がない。図１５（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００７４】
図１６（ａ）乃至（ｄ）を参照して、図１５（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス１１００の製造方法について説明する。尚、図１６（ａ）乃至（ｄ）おいて、図１５（ｃ）に示した加速度センサデバイス１１００のＳ部分のみを拡大して示すが、実際の製造工程において、加速度センサデバイス１１００は、ウェハレベルで製造される。センサ１０２は、第１の実施形態と同様に、半導体基板に多面付けで予め製造しておく。
【００７５】
図１６（ａ）に示すように、Ｓｉ基板にＤｅｅｐ−ＲＩＥによって厚さ方向に貫通する貫通孔を形成し、形成した貫通孔に導電材料、例えば銅を充填めっきして貫通電極１１０を形成し、貫通電極基板１０４を製造する。貫通孔の形成方法及び貫通電極１１０の形成方法は、第１の実施形態において、図３（ａ）を参照して詳述した方法と同様である。尚、貫通電極基板１０４のセンサ１０２に対向する面上のセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応する部分に、エッチングによって、ザグリ部（凹部）１０４ａを形成してもよい。
【００７６】
次に、図１６（ｂ）に示すように、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する面上に、貫通電極１１０と重ならないよう、貫通電極１１０の配置位置の周囲に緩衝用樹脂層１０８を形成する。緩衝用樹脂層１０８は、フォトリソグラフィ又はスクリーン印刷、ディスペンス法などによって形成されてもよい。フォトリソグラフィによって形成する場合は、緩衝用樹脂層１０８として、熱硬化性及び絶縁性に加えて感光性を有するシリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロロブテン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂など樹脂を使用する。緩衝用樹脂層１０８の厚さｈは、２５μｍ〜３０μｍとすることが好ましい。
【００７７】
次に、図１６（ｃ）に示すように、ディスペンサなどによって、導電性部材１０６（半田ボール又は導電ペースト）を貫通電極基板１０４の貫通電極１１０上に配置する。貫通電極１１０の配置位置の周囲に形成された緩衝用樹脂層１０８の開口内に導電性部材１０６を配置するため、導電性部材１０６を容易に配置することができる。
【００７８】
次に、図１６（ｄ）に示すように、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを電気的に接続し、且つ接合する。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６とを接着させるように、且つセンサ１０２の可動部１０２ｄが貫通電極基板１０４に形成されたザグリ部１０４ａに対応するようにセンサ１０２を貫通電極基板１０４上に配置し、２５０℃〜３５０℃でセンサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する。これにより、センサ１０２の端子１１２と貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６とが電気的に接続される。緩衝用樹脂層１０８は、導電性部材１０６に対するガイド機構としても機能する。さらに、熱圧着による熱硬化によって、センサ１０２の固定部１０２ｃの一部と緩衝用樹脂層１０８とが接合される。熱硬化後の緩衝用樹脂層１０８の厚さＨは、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。この後、貫通電極基板１０４をダイシングし、個々のセンサデバイスを切り離して個片化することにより、図１５（ａ）乃至（ｃ）に示されるような加速度センサデバイス１１００が得られる。尚、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材１０６を貫通電極基板１０４側に形成する例を説明したが、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材１０６は、センサ１０２が形成されている半導体基板に形成されてもよい。
【００７９】
図１５（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１１００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス１１００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス１１００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図１５（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス１１００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス１１００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００８０】
（第１１の実施形態）
本発明の第１１の実施形態に係る加速度センサデバイス１２００について、図１７（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図１７（ａ）は、図１に示した第１１の実施形態に係る加速度センサデバイス１２００を上から見た透視図である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示した第１２の実施形態に係る加速度センサデバイス１２００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図１７（ｃ）は、図１７（ｂ）に示した加速度センサデバイス１２００のＳ部分の拡大図である。尚、図１７（ａ）乃至（ｃ）において、図１、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）、図１０（ａ）乃至（ｃ）、図１２（ａ）乃至（ｃ）、図１４（ａ）乃至（ｃ）及び図１５（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１００乃至１１００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第１１の実施形態に係る加速度デバイス１１００において、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６ｃ´との接続部分を、貫通電極１１０の配置位置を避けるように配置し、センサ１０２の端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とを導電性部材１０６ａ´及び１０６ｃ´を介して電気的接続し、貫通電極１１０をセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する貫通電極基板１０４のセンサ１０２の可動部側（ザグリ部１０４寄り）に配置し、且つ、端子１１２の配置位置の周囲及び導電性部材１０６ａ´、１０６ｃ´の配置位置の周囲に緩衝用樹脂層１０８を配置する構成としたことに特徴がある。
【００８１】
図１７（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）、図１０（ａ）乃至（ｃ）、図１２（ａ）乃至（ｃ）、図１４（ａ）乃至（ｃ）及び図１５（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス２００乃至１１００と同様に、加速度センサデバイス１２００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６ｃ´との接続部分が貫通電極１１０の配置位置を避けるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃと対向する面上に配置された導電性部材１０６ａ´及び１０６ｃ´によって電気的に接続されている。図１７（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス１２００において、導電性部材１０６ａ´はＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ合金、Ｎｉ−Ｐｄ合金、Ｂｅ−Ｃｕ合金、Ｂｅ−Ｒｈ合金、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｍｏなどの金属を含む金属膜からなる配線層であり（以下、配線層１０６ａ´ともいう）、導電性部材１０６ｃ´は半田又は導電ペーストである。半田及び導電ペーストの材料は、第５の実施形態において説明したものと同じである。導電性部材１０６ａ´は、貫通電極１１０と少なくとも一部が重なるように配置され、加速度センサデバイス１２００のエッジ方向に延長されて導電性部材１０６ｃ´と接続される。導電性部材１０６ｃ´は、導電性部材１０６ａ´上に配置され、センサ１０２の端子１１２と接続される。センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６ｃ´との接続部分は、貫通電極１１０の配置位置を避けて配置される。緩衝用樹脂層１０８は、端子１１２の配置位置の周囲、且つ導電性部材１０６ａ´及び１０６ｃ´の配置位置の周囲に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。図１７（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス１２００において、貫通電極１１０は、貫通電極１１０をセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する貫通電極基板１０４のセンサ１０２の可動部側（ザグリ部１０４寄り）に配置されている。このような構成とすることで、センサ１０２に接続している導電性部材１０６と貫通電極１１０との接合面積が十分にとれるため、センサ１０２と導電性部材１０６と貫通電極１１０とが剥離する虞がない。本実施形態において、緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄを避けてパターニングされているため、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに侵入する虞がない。貫通電極１１０のピッチをセンサ１０２の端子１１２のピッチに合わせることがないため、設計の自由度を向上させることができる。図１７（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００８２】
図１８（ａ）乃至（ｅ）を参照して、図１７（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス１２００の製造方法について説明する。尚、図１８（ａ）乃至（ｅ）おいて、図１７（ａ）に示した加速度センサデバイス１２００のＳ部分のみを拡大して示すが、実際の製造工程において、加速度センサデバイス１２００は、ウェハレベルで製造される。センサ１０２は、第１の実施形態と同様に、半導体基板に予め多面付けで製造しておく。
【００８３】
図１８（ａ）に示すように、Ｓｉ基板にＤｅｅｐ−ＲＩＥによって厚さ方向に貫通する貫通孔を形成し、形成した貫通孔に導電材料、例えば銅を充填めっきして貫通電極１１０を形成し、貫通電極基板１０４を製造する。貫通孔の形成方法及び貫通電極１１０の形成方法は、第１の実施形態において、図３（ａ）を参照して詳述した方法と同様である。尚、貫通電極基板１０４のセンサ１０２に対向する面上のセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応する部分に、エッチングによって、ザグリ部（凹部）１０４ａを形成してもよい。
【００８４】
次に、図１８（ｂ）に示すように、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する面上に、貫通電極１１０の少なくとも一部に重なるように、導電性部材（配線層）１０６ａ´を形成する。導電性部材１０６ａ´は、第１の実施形態において、図３（ｃ）を参照して説明した配線層１０６の形成方法と同じ方法で形成される。
【００８５】
次に、図１８（ｃ）に示すように、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する面上に緩衝用樹脂層１０８を形成する。緩衝用樹脂層１０８は、フォトリソグラフィ又はスクリーン印刷、ディスペンス法などによって形成されてもよい。フォトリソグラフィによって形成する場合は、緩衝用樹脂層１０８として、熱硬化性及び絶縁性に加えて感光性を有するシリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロロブテン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂など樹脂を使用する。緩衝用樹脂層１０８は、緩衝用樹脂層１０８の一部が導電性部材１０６ａ´の一部に重なるように、且つセンサ１０２の固定部１０２ｃに対向する部分の導電性部材１０６ａ´の一部を露出させるように形成する。緩衝用樹脂層１０８の厚さｈは、２５μｍ〜３０μｍとすることが好ましい。
【００８６】
次に、図１８（ｄ）に示すように、ディスペンサなどによって、導電性部材１０６ｃ´（半田又は導電ペースト）を露出している導電性部材１０６ａ´上に配置する。貫通電極１１０の配置位置の周囲に形成された緩衝用樹脂層１０８の開口内に導電性部材１０６ｃ´を配置するため、導電性部材１０６ｃ´を容易に配置することができる。
【００８７】
次に、図１８（ｅ）に示すように、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを電気的に接続し、且つ接合する。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６ｃ´とを接着させるように、且つセンサ１０２の可動部１０２ｄが貫通電極基板１０４に形成されたザグリ部１０４ａに対応するようにセンサ１０２を貫通電極基板１０４上に配置し、２５０℃〜３５０℃でセンサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する。これにより、センサ１０２の端子１１２と貫通電極１１０上に配置された導電性部材１０６ｃ´とが電気的に接続される。緩衝用樹脂層１０８は、導電性部材１０６に対するガイド機構としても機能する。さらに、熱圧着による熱硬化によって、センサ１０２の固定部１０２ｃの一部と緩衝用樹脂層１０８とが接合される。熱硬化後の緩衝用樹脂層１０８の厚さＨは、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。この後、貫通電極基板１０４をダイシングし、個々のセンサデバイスを切り離して個片化することにより、図１７（ａ）乃至（ｃ）に示されるような加速度センサデバイス１２００が得られる。尚、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材１０６ａ´及び１０６ｃ´を貫通電極基板１０４側に形成する例を説明したが、緩衝用樹脂層１０８及び導電性部材１０６ａ´及び１０６ｃ´は、センサ１０２が形成されている半導体基板に形成されてもよい。
【００８８】
図１７（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１２００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス１２００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス１２００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図１７（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス１２００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス１２００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００８９】
（第１２の実施形態）
本発明の第１２の実施形態に係る加速度センサデバイス１３００について、図１９（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図１９（ａ）は、第１２の実施形態に係る加速度センサデバイス１３００を上から見た透視図である。図１９（ｂ）は、図１９（ａ）に示した第１３の実施形態に係る加速度センサデバイス１３００をＡ−Ａ´線に沿って見た断面図である。図１９（ｃ）は、図１９（ｂ）に示した加速度センサデバイス１３００のＳ部分の拡大図である。尚、図１９（ａ）乃至（ｃ）において、図１、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）、図１０（ａ）乃至（ｃ）及び図１２（ａ）乃至（ｃ）、図１４（ａ）乃至（ｃ）、図１５（ａ）乃至（ｃ）及び図１７（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１００乃至１２００と同一又は類似の構成要素については、同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第１２の実施形態に係る加速度デバイス１３００は、センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と導電性部材１０６ｃ奪取との接続部分を、貫通電極１１０の配置位置を避けるように配置し、センサ１０２の端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とを導電性部材１０６ａ´及び１０６ｃ´を介して電気的接続し、貫通電極１１０を加速度センサデバイス１３００のエッジ側に配置し、且つ、端子１１２の配置位置の周囲、及び導電性部材１０６ａ´、１０６ｃ´の配置位置の周囲に緩衝用樹脂層１０８を配置する構成としたことに特徴がある。
【００９０】
図１９（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、図２（ａ）乃至（ｃ）、図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、図７（ａ）乃至（ｃ）、図９（ａ）乃至（ｃ）、図１０（ａ）乃至（ｃ）及び図１２（ａ）乃至（ｃ）、図１４（ａ）乃至（ｃ）、図１５（ａ）乃至（ｃ）及び図１７（ａ）乃至（ｃ）に示された加速度センサデバイス２００乃至１２００と同様に、センサデバイス１３００は、センサ１０２と、インターポーザとして用いられる貫通電極基板１０４とを含む。センサ１０２は、貫通電極基板１０４上に配置されている。尚、センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６ｃ´との接続部分が貫通電極１１０との配置位置を避けるように、センサ１０２は貫通電極基板１０４上に配置される。センサ１０２の固定部１０２ｃに配置された端子１１２と貫通電極基板１０４に形成された貫通電極１１０とは、貫通電極基板１０４のセンサ１０２の固定部１０２ｃと対向する面上に配置された導電性部材１０６ａ´及び１０６ｃ´によって電気的に接続されている。図１９（ａ）乃至（ｂ）に示す加速度センサデバイス１３００において、導電性部材１０６ａ´及び導電性部材１０６ｃ´は、第１１の実施形態において説明した導電性部材１０６ａ´及び導電性部材１０６ｃ´と同一である。導電性部材１０６ａ´は、貫通電極１１０と少なくとも一部が重なるように配置され、センサ１０２の可動部１０２ｄ方向に延長されて導電性部材１０６ｃ´と接続される。導電性部材１０６ｃ´は、導電性部材１０６ａ´上に配置され、センサ１０２の端子１１２と接続される。センサ１０２の端子１１２と導電性部材１０６ｃ´との接続部分は、貫通電極１１０の配置位置を避けて配置される。緩衝用樹脂層１０８は、導電性部材１０６ａ´及び１０６ｃ´の配置位置の周囲に配置されており、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する。図１９（ａ）乃至（ｂ）に示す加速度センサデバイス１３００において、貫通電極１１０は、加速度センサデバイス１００のエッジ側に配置されている。このような構成とすることで、センサ１０２に接続している導電性部材１０６と貫通電極１１０との接合面積が十分にとれるため、センサ１０２と導電性部材１０６と貫通電極１１０とが剥離する虞がない。本実施形態において、緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄを避けてパターニングされているため、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに侵入する虞がない。貫通電極１１０のピッチをセンサ１０２の端子１１２のピッチに合わせることがないため、設計の自由度を向上させることができる。図１９（ｃ）に示すＨは、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８の厚み（センサ１０２と貫通電極基板１０との間の距離）を示し、５μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００９１】
図１９（ａ）乃至（ｃ）に示す加速度センサデバイス１３００の製造方法については、図１７（ａ）乃至（ｃ）に示したセンサデバイス１００とほぼ同様であるため、省略する。但し、貫通電極１１０は、加速度センサデバイス１００のエッジ側に形成される。
【００９２】
図１９（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１３００において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とが電気的に接続されながら互いに接合されている。センサ１０２と貫通電極基板１０４とは緩衝用樹脂層１０８を介して接合されているため、緩衝用樹脂層１０８が加速度センサデバイス１３００における緩衝部材として機能し、加速度センサデバイス１３００の耐落下衝撃性が向上する。また、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを接合する緩衝用樹脂層１０８は、センサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて配置されるため、貫通電極基板１０４がセンサ１０２の錘部１０２ａの変位を規制するためのストッパとして機能し、センサ１０２に過大な外力がかかった場合において、センサ１０２が損傷するのを防止する。さらに、図１９（ａ）に示すように、緩衝用樹脂層１０８がセンサ１０２の可動部１０２ｄに対応するザグリ部１０４ａを避けて、センサ１０２の可動部１０２ｄの配置位置の周囲を取り囲むように配置されるため、センサ１０２の気密性が維持され、センサ１０２内の中空構造を保つことが可能となる。また、加速度センサデバイス１３００の製造工程において、センサ１０２と貫通電極基板１０４とは熱圧着され、接合に超音波を用いないため、接合時にセンサ１０２が破壊される虞がなく、ダイシング時において、センサ１０２内に水分が浸入する虞もない。また、緩衝用樹脂層１０８として熱硬化性及び熱可塑性の樹脂を使用しているため、センサ１０２と貫通電極基板１０４とを熱圧着する際に、熱硬化されながら、加圧によって厚み５μｍ〜１５μｍになるように変形されるため、加速度センサデバイス１３００全体の低背化が可能となる。さらに、ウェハレベルでセンサ１０２と貫通電極基板１０４との接合と電気的な接続とを熱圧着によって一度に行うため、製造工程を短縮することが可能である。
【００９３】
尚、上述した本発明に係る第１乃至第１２の実施形態の説明において、貫通電極基板１０４は、インターポーザとして用いられる。インターポーザとして用いられる場合、貫通電極基板１０４のセンサ１０２と対向する面の反対側の面には、樹脂などの絶縁層を介して外部接続用のパッドが配置されていてもよい。また、貫通電極基板１０４と外部接続用のパッドとの間に、樹脂などの絶縁層を介して配線層が配置されてもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１０２ センサ
１０４ 貫通電極基板
１０６ 導電性部材
１０８ 樹脂層
１１０ 貫通電極
１１２ 端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部、前記固定部に対して変位する可動部、及び前記固定部に配置された端子を有するＭＥＭＳ素子と、
前記可動部に対向して配置され、貫通電極を有する貫通電極基板と、
前記端子及び前記貫通電極との間に配置され、前記端子及び前記貫通電極を電気的に接続する導電性部材と、
少なくとも前記導電性部材の配置位置の周囲の一部に前記導電性部材と接して配置された樹脂層、を備え、
前記導電性部材及び前記樹脂層の高さは、それぞれ、前記可動部の変位を前記貫通電極基板で規制する高さであり、
前記導電性部材及び／又は前記樹脂層は、前記可動部と前記貫通電極基板とを封止することを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項２】
前記端子と前記導電性部材との接続部分は、前記貫通電極の配置位置を避けて配置されることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項３】
前記接続部分は、前記貫通電極の配置位置の内側又は外側に配置されており、
前記樹脂層は、前記貫通電極及び前記導電性部材の配置位置の外側又は内側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項４】
前記端子と前記導電性部材との接続部分は、前記貫通電極の配置位置と少なくとも一部が重なるように配置され、
前記樹脂層は、前記貫通電極及び前記導電性部材の配置位置の外側又は内側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項５】
前記端子と前記導電性部材との接続部分は、前記貫通電極の配置位置と少なくとも一部が重なるように配置され、
前記樹脂層は、前記貫通電極及び前記導電性部材の配置位置の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項６】
前記接続部分は、前記貫通電極の配置位置の外側又は内側に配置されており、
前記樹脂層は、前記端子の配置位置の周囲に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項７】
前記端子と前記導電性部材との接続部分は、前記貫通電極の配置位置と少なくとも一部が重なるように配置され、
前記樹脂層は、前記貫通電極及び前記導電性部材の配置位置の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項８】
前記導電性部材は、金属膜であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項９】
前記導電性部材は、導電性ペースト又は半田ボールであることを特徴とする請求項１、４又は７のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１０】
前記導電性部材は、金属膜と前記金属膜上に配置された導電性ペースト又は半田ボールとを含むことを特徴とする請求項５又は６に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１１】
前記金属膜は、凹部を有する凹形状であり、前記貫通電極上に配置され、前記導電性ペースト又は半田ボールは前記金属膜の凹部に配置されることを特徴とする請求項１０に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１２】
前記導電性部材は、前記金属膜と前記導電性ペースト又は半田ボールとの間に配置された凹部を有する凹形状の金属膜をさらに含み、
前記導電性ペースト又は半田ボールは、前記凹形状の金属膜の凹部に配置されることを特徴とする請求項１１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１３】
前記導電性部材の一部は、前記樹脂層の少なくとも一部と重なるように配置されたことを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１４】
前記ＭＥＭＳ素子又は前記貫通電極基板は、前記導電性部材の配置位置と対向する面に前記導電性部材を保持する凹部を配置したことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１５】
半導体基板を加工して固定部、前記固定部に対して変位する可動部、及び前記固定部に配置された端子を有するＭＥＭＳ素子を半導体基板に多面付けで形成し、
貫通電極を有する貫通電極基板を形成し、
前記貫通電極基板側又は前記半導体基板側に、導電性部材と、少なくとも前記導電性部材の配置位置の周囲の一部に樹脂層を形成し、
前記可動部を前記貫通電極に対向させて前記半導体基板と前記貫通電極基板とを配置し、前記導電性部材を介して前記端子と前記貫通電極とが電気的に接続するように前記半導体基板と前記貫通電極基板とを接合することを含み、
前記導電性部材及び前記樹脂層は、前記ＭＥＭＳ素子の前記可動部の変位を前記貫通電極基板で規制する高さに形成することを特徴とするＭＥＭＳデバイスの製造方法。
【請求項１６】
前記樹脂層として熱硬化性樹脂を用い、
前記ＭＥＭＳ素子と前記貫通電極基板とを熱圧着して前記樹脂層を熱硬化させ、前記ＭＥＭＳ素子と前記貫通電極基板とを接合すること、をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法。
【請求項１】
固定部、前記固定部に対して変位する可動部、及び前記固定部に配置された端子を有するＭＥＭＳ素子と、
前記可動部に対向して配置され、貫通電極を有する貫通電極基板と、
前記端子及び前記貫通電極との間に配置され、前記端子及び前記貫通電極を電気的に接続する導電性部材と、
少なくとも前記導電性部材の配置位置の周囲の一部に前記導電性部材と接して配置された樹脂層、を備え、
前記導電性部材及び前記樹脂層の高さは、それぞれ、前記可動部の変位を前記貫通電極基板で規制する高さであり、
前記導電性部材及び／又は前記樹脂層は、前記可動部と前記貫通電極基板とを封止することを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項２】
前記端子と前記導電性部材との接続部分は、前記貫通電極の配置位置を避けて配置されることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項３】
前記接続部分は、前記貫通電極の配置位置の内側又は外側に配置されており、
前記樹脂層は、前記貫通電極及び前記導電性部材の配置位置の外側又は内側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項４】
前記端子と前記導電性部材との接続部分は、前記貫通電極の配置位置と少なくとも一部が重なるように配置され、
前記樹脂層は、前記貫通電極及び前記導電性部材の配置位置の外側又は内側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項５】
前記端子と前記導電性部材との接続部分は、前記貫通電極の配置位置と少なくとも一部が重なるように配置され、
前記樹脂層は、前記貫通電極及び前記導電性部材の配置位置の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項６】
前記接続部分は、前記貫通電極の配置位置の外側又は内側に配置されており、
前記樹脂層は、前記端子の配置位置の周囲に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項７】
前記端子と前記導電性部材との接続部分は、前記貫通電極の配置位置と少なくとも一部が重なるように配置され、
前記樹脂層は、前記貫通電極及び前記導電性部材の配置位置の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項８】
前記導電性部材は、金属膜であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項９】
前記導電性部材は、導電性ペースト又は半田ボールであることを特徴とする請求項１、４又は７のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１０】
前記導電性部材は、金属膜と前記金属膜上に配置された導電性ペースト又は半田ボールとを含むことを特徴とする請求項５又は６に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１１】
前記金属膜は、凹部を有する凹形状であり、前記貫通電極上に配置され、前記導電性ペースト又は半田ボールは前記金属膜の凹部に配置されることを特徴とする請求項１０に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１２】
前記導電性部材は、前記金属膜と前記導電性ペースト又は半田ボールとの間に配置された凹部を有する凹形状の金属膜をさらに含み、
前記導電性ペースト又は半田ボールは、前記凹形状の金属膜の凹部に配置されることを特徴とする請求項１１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１３】
前記導電性部材の一部は、前記樹脂層の少なくとも一部と重なるように配置されたことを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１４】
前記ＭＥＭＳ素子又は前記貫通電極基板は、前記導電性部材の配置位置と対向する面に前記導電性部材を保持する凹部を配置したことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１５】
半導体基板を加工して固定部、前記固定部に対して変位する可動部、及び前記固定部に配置された端子を有するＭＥＭＳ素子を半導体基板に多面付けで形成し、
貫通電極を有する貫通電極基板を形成し、
前記貫通電極基板側又は前記半導体基板側に、導電性部材と、少なくとも前記導電性部材の配置位置の周囲の一部に樹脂層を形成し、
前記可動部を前記貫通電極に対向させて前記半導体基板と前記貫通電極基板とを配置し、前記導電性部材を介して前記端子と前記貫通電極とが電気的に接続するように前記半導体基板と前記貫通電極基板とを接合することを含み、
前記導電性部材及び前記樹脂層は、前記ＭＥＭＳ素子の前記可動部の変位を前記貫通電極基板で規制する高さに形成することを特徴とするＭＥＭＳデバイスの製造方法。
【請求項１６】
前記樹脂層として熱硬化性樹脂を用い、
前記ＭＥＭＳ素子と前記貫通電極基板とを熱圧着して前記樹脂層を熱硬化させ、前記ＭＥＭＳ素子と前記貫通電極基板とを接合すること、をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−１１０９７９（Ｐ２０１２−１１０９７９Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５９４２３（Ｐ２０１０−２５９４２３）
【出願日】平成２２年１１月１９日（２０１０．１１．１９）
【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６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１９日（２０１０．１１．１９）
【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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