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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024089445
(43)【公開日】2024-07-03
(54)【発明の名称】ＭＥＭＳセンサ及びＭＥＭＳセンサの製造方法
(51)【国際特許分類】
G01P 15/08 20060101AFI20240626BHJP
G01C 19/5783 20120101ALI20240626BHJP
B81B 3/00 20060101ALI20240626BHJP
B81C 1/00 20060101ALI20240626BHJP
【ＦＩ】
G01P15/08 102Z
G01C19/5783
B81B3/00
B81C1/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022204811
(22)【出願日】2022-12-21
(71)【出願人】
【識別番号】000116024
【氏名又は名称】ローム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100184343
【弁理士】
【氏名又は名称】川崎 茂雄
(74)【代理人】
【識別番号】100197561
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 三喜男
(72)【発明者】
【氏名】ヘラー，マーティン ウィルフリード
(72)【発明者】
【氏名】藤田 有真
【テーマコード（参考）】
2F105
3C081
【Ｆターム（参考）】
2F105BB17
3C081AA01
3C081AA17
3C081BA22
3C081BA30
3C081BA32
3C081BA41
3C081BA46
3C081BA75
3C081CA02
3C081CA13
3C081CA17
3C081CA19
3C081CA20
3C081CA23
3C081CA28
3C081CA32
3C081CA40
3C081CA42
3C081DA03
3C081DA22
3C081EA02
(57)【要約】
【課題】ＭＥＭＳセンサにおいて、センサ素子が配置される空間部を所定圧力に比較的容易に設定できるようにする。
【解決手段】ＭＥＭＳセンサは、第１基板１０と、第１基板１０に接合される第２基板２０とを備え、第１基板１０と第２基板２０とが接合される接合部６の内部にセンサ素子２が配置される空間部７が形成され、第１基板１０に空間部７と接合部６の外部とを連通する連通路３０が形成される。連通路３０は、接合部６の内部に開口する内側開口部３１と、接合部６の外部に開口する外側開口部３２と、内側開口部３１と外側開口部３２とを接続する管部３３とを有し、外側開口部３２はシール層３４によって閉塞されている。
【選択図】図４
【解決手段】ＭＥＭＳセンサは、第１基板１０と、第１基板１０に接合される第２基板２０とを備え、第１基板１０と第２基板２０とが接合される接合部６の内部にセンサ素子２が配置される空間部７が形成され、第１基板１０に空間部７と接合部６の外部とを連通する連通路３０が形成される。連通路３０は、接合部６の内部に開口する内側開口部３１と、接合部６の外部に開口する外側開口部３２と、内側開口部３１と外側開口部３２とを接続する管部３３とを有し、外側開口部３２はシール層３４によって閉塞されている。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１基板と、
前記第１基板に接合される第２基板と、
を備え、
前記第１基板と前記第２基板とが接合される接合部の内部にセンサ素子が配置される空間部が形成され、
前記第１基板に前記空間部と前記接合部の外部とを連通する連通路が形成され、
前記連通路は、前記接合部の内部に開口する内側開口部と、前記接合部の外部に開口する外側開口部と、前記内側開口部と前記外側開口部とを接続する管部とを有し、
前記外側開口部は、前記外側開口部をシールするシール層によって閉塞されている、
ＭＥＭＳセンサ。
前記第１基板に接合される第２基板と、
を備え、
前記第１基板と前記第２基板とが接合される接合部の内部にセンサ素子が配置される空間部が形成され、
前記第１基板に前記空間部と前記接合部の外部とを連通する連通路が形成され、
前記連通路は、前記接合部の内部に開口する内側開口部と、前記接合部の外部に開口する外側開口部と、前記内側開口部と前記外側開口部とを接続する管部とを有し、
前記外側開口部は、前記外側開口部をシールするシール層によって閉塞されている、
ＭＥＭＳセンサ。
【請求項2】
前記第１基板と前記第２基板とが接合される複数の前記接合部の内部に複数の前記センサ素子がそれぞれ配置される複数の前記空間部が形成され、
前記第１基板に、少なくとも１つの前記空間部と前記接合部の外部とを連通する少なくとも１つの前記連通路が形成されている、
請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
前記第１基板に、少なくとも１つの前記空間部と前記接合部の外部とを連通する少なくとも１つの前記連通路が形成されている、
請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項3】
前記第１基板は、シリコン基板であり、
前記連通路は、酸化シリコンによって形成されている、
請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
前記連通路は、酸化シリコンによって形成されている、
請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項4】
前記連通路上に前記連通路を保護する保護層が形成されている、
請求項３に記載のＭＥＭＳセンサ。
請求項３に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項5】
前記内側開口部及び前記外側開口部は、前記第１基板の表面に形成され、
前記管部は、前記第１基板の内部に形成されている、
請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
前記管部は、前記第１基板の内部に形成されている、
請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項6】
前記シール層は、金属層である、
請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項7】
第１基板を準備し、
第１基板に接合される第２基板を準備し、
前記第１基板に前記第２基板を接合して前記第１基板と前記第２基板とが接合される接合部の内部にセンサ素子が配置される空間部を形成し、
前記第１基板に、前記接合部の内部に開口する内側開口部と、前記接合部の外部に開口する外側開口部と、前記内側開口部と前記外側開口部とを接続する管部とを有して前記空間部と前記接合部の外部とを連通する連通路を形成し、
前記外側開口部に、前記外側開口部をシールするシール層を形成して前記外側開口部を前記シール層によって閉塞する、
ＭＥＭＳセンサの製造方法。
第１基板に接合される第２基板を準備し、
前記第１基板に前記第２基板を接合して前記第１基板と前記第２基板とが接合される接合部の内部にセンサ素子が配置される空間部を形成し、
前記第１基板に、前記接合部の内部に開口する内側開口部と、前記接合部の外部に開口する外側開口部と、前記内側開口部と前記外側開口部とを接続する管部とを有して前記空間部と前記接合部の外部とを連通する連通路を形成し、
前記外側開口部に、前記外側開口部をシールするシール層を形成して前記外側開口部を前記シール層によって閉塞する、
ＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項8】
前記第１基板と前記第２基板とが接合される複数の前記接合部の内部に複数の前記センサ素子がそれぞれ配置される複数の前記空間部が形成され、
前記第１基板に、少なくとも１つの前記空間部と前記接合部の外部とを連通する少なくとも１つの前記連通路が形成される、
請求項７に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
前記第１基板に、少なくとも１つの前記空間部と前記接合部の外部とを連通する少なくとも１つの前記連通路が形成される、
請求項７に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項9】
前記第２基板に、前記接合部の外部に前記外側開口部に対向するように前記第２基板の表面から窪む溝部を形成し、
前記第２基板に、前記第２基板の裏面から前記溝部に連通する連通穴を形成し、
前記第２基板の裏面から前記連通穴を通じて前記外側開口部に前記シール層を形成して前記外側開口部を前記シール層によって閉塞する、
請求項７に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
前記第２基板に、前記第２基板の裏面から前記溝部に連通する連通穴を形成し、
前記第２基板の裏面から前記連通穴を通じて前記外側開口部に前記シール層を形成して前記外側開口部を前記シール層によって閉塞する、
請求項７に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項10】
前記第２基板の裏面を切削して前記第２基板に前記連通穴を形成する、
請求項９に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
請求項９に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項11】
前記第２基板の裏面を研削して前記第２基板に前記連通穴を形成する、
請求項９に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
請求項９に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項12】
前記第１基板に前記連通路に対応するトレンチを形成し、前記トレンチの内面に熱酸化膜を形成することにより、前記第１基板に前記連通路を形成する、
請求項７に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
請求項７に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項13】
前記トレンチは、平面視で前記連通路の内側開口部及び外側開口部に対応する両端部が前記両端部の間の中央部に比して溝幅が大きく形成される、
請求項１２に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
請求項１２に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ＭＥＭＳセンサ及びＭＥＭＳセンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体微細加工技術を用いて製造されるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）センサが知られている。例えば特許文献１には、デバイス側基板とリッド側基板とをガラスフリットによって接合し、デバイス側基板に設けられたセンサ素子の電極を封止したＭＥＭＳセンサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許第８３１９２５４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
１つのセンサデバイスに加速度センサ及びジャイロセンサなどの複数のセンサを一体化させて複合させたＭＥＭＳコンボセンサでは、デバイス側基板とリッド側基板とを接合させたときに加速度センサのセンサ素子とジャイロセンサのセンサ素子とが配置される空間部の内部圧力が異なる場合がある。
【0005】
ＭＥＭＳコンボセンサでは、デバイス側基板とリッド側基板とを接合させたときにセンサ素子が配置される空間部にセンサ素子に応じた内部圧力に設定することが望まれる。このようなＭＥＭＳセンサでは、センサ素子が配置される空間部に応じた圧力に比較的容易に設定できることが望まれる。
【0006】
本開示は、ＭＥＭＳセンサにおいて、センサ素子が配置される空間部を所定圧力に比較的容易に設定できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示は、第１基板と、前記第１基板に接合される第２基板と、を備え、前記第１基板と前記第２基板とが接合される接合部の内部にセンサ素子が配置される空間部が形成され、前記第１基板に前記空間部と前記接合部の外部とを連通する連通路が形成され、前記連通路は、前記接合部の内部に開口する内側開口部と、前記接合部の外部に開口する外側開口部と、前記内側開口部と前記外側開口部とを接続する管部とを有し、前記外側開口部は、前記外側開口部をシールするシール層によって閉塞されている、ＭＥＭＳセンサを提供する。
【0008】
本開示によれば、ＭＥＭＳセンサにおいて、第１基板と第２基板との接合部の内部にセンサ素子が配置される空間部が形成され、第１基板に、空間部と接合部の外部とを連通する連通路が形成される。連通路は、接合部の内部に開口する内側開口部と、接合部の外部に開口する外側開口部と、内側開口部と外側開口部とを接続する管部とを有し、外側開口部はシール層によって閉塞される。これにより、ＭＥＭＳセンサにおいて、センサ素子が配置される空間部を所定圧力に設定した状態で外側開口部をシール層によって閉塞することで、センサ素子が配置される空間部を所定圧力に比較的容易に設定することができる。ＭＥＭＳコンボセンサについても、複数のセンサ素子がそれぞれ配置される複数の空間部をそれぞれ所定圧力に比較的容易に設定することができる。
【0009】
また、本開示は、第１基板を準備し、第１基板に接合される第２基板を準備し、前記第１基板に前記第２基板を接合して前記第１基板と前記第２基板とが接合される接合部の内部にセンサ素子が配置される空間部を形成し、前記第１基板に、前記接合部の内部に開口する内側開口部と、前記接合部の外部に開口する外側開口部と、前記内側開口部と前記外側開口部とを接続する管部とを有して前記空間部と前記接合部の外部とを連通する連通路を形成し、前記外側開口部に、前記外側開口部をシールするシール層を形成して前記外側開口部を前記シール層によって閉塞する、ＭＥＭＳセンサの製造方法を提供する。
【0010】
本開示によれば、第１基板に第２基板が接合されて第１基板と第２基板とが接合される接合部の内部にセンサ素子が配置される空間部が形成され、第１基板に、接合部の内部に開口する内側開口部と、接合部の外部に開口する外側開口部と、内側開口部と外側開口部とを接続する管部とを有して空間部と接合部の外部とを連通する連通路が形成される。そして、外側開口部にシール層が形成されて外側開口部がシール層によって閉塞される。これにより、ＭＥＭＳセンサにおいて、センサ素子が配置される空間部を所定圧力に設定した状態で外側開口部をシール層によって閉塞することで、センサ素子が配置される空間部を所定圧力に比較的容易に設定することができる。ＭＥＭＳコンボセンサについても、複数のセンサ素子がそれぞれ配置される複数の空間部をそれぞれ所定圧力に比較的容易に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本開示の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【0013】
図１は、本開示の第１実施形態に係るＭＥＭＳセンサの概略平面図である。図１に示すように、本開示の第１実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１は、センサ素子２として複数のセンサ素子を有するＭＥＭＳコンボセンサである。ＭＥＭＳセンサ１は、センサ素子２を有するデバイス側基板としての第１基板１０を備えた第１基板アセンブリ１１と、センサ素子２を覆うように第１基板１０に接合されるリッド側基板としての第２基板２０を備えた第２基板アセンブリ２１とを備えている。ＭＥＭＳセンサ１は、半導体微細加工技術を用いて第１基板１０及び第２基板２０を加工して製造される。
【0014】
以下では、第１基板１０及び第２基板２０の表面に沿う所定方向をＸ方向とするとともにＸ方向と直交する方向をＹ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向と直交する第１基板１０及び第２基板２０の厚さ方向をＺ方向とする。図１では、第２基板２０が第１基板１０のＺ方向上側に接合されたＭＥＭＳセンサ１が示されている。
【0015】
センサ素子２は、第１センサ素子４としてのジャイロセンサ素子４と第２センサ素子５としての加速度センサ素子５とを有している。センサ素子２は、第１基板１０と第２基板２０とが接合される接合部６の内部に配置され、接合部６の内部にはセンサ素子２が配置される空間部７が形成されている。
【0016】
ジャイロセンサ素子４は、模式的に示されているが、可動部４ａの移動を検出して角速度を検出するように構成された周知のジャイロセンサ素子である。ジャイロセンサ素子４は、第１基板１０と第２基板２０とが接合されるジャイロセンサ用接合部６ａの内部に形成されたジャイロセンサ用空間部７ａに配置されている。
【0017】
加速度センサ素子５は、模式的に示されているが、可動部５ａの移動を検出して加速度を検出するように構成された周知のＭＥＭＳ加速度センサ素子である。加速度センサ素子５は、第１基板１０と第２基板２０とが接合される加速度センサ用接合部６ｂの内部に形成された加速度センサ用空間部７ｂに配置されている。
【0018】
第１基板１０には、互いにＹ方向に離間して複数のパッド部３が設けられている。パッド部３は、外部の電子部品などに接続されている。パッド部３は、ジャイロセンサ素子４に電気信号を入力したりジャイロセンサ素子４の電気信号を出力したりするように、また加速度センサ素子５に電気信号を入力したり加速度センサ素子５の電気信号を出力したりするようになっている。パッド部３には、ジャイロセンサ素子４と電気的に接続する配線が接続されるとともに加速度センサ素子５と電気的に接続する配線が接合され、且つ第１基板１０と電気的に接続する配線が接続されている。
【0019】
図２は、第１基板アセンブリの平面図である。図３は、図２に示す第１基板アセンブリのＡ部を示す拡大図である。図４は、図１のIV－IV線に沿うＭＥＭＳセンサの断面図である。図５は、図１のＶ－Ｖ線に沿うＭＥＭＳセンサの断面図である。図６は、図３のVI－VI線に沿うＭＥＭＳセンサの断面図である。図７は、図３のVII－VII線に沿うＭＥＭＳセンサの断面図である。
【0020】
図４及び図５に示すように、第１基板アセンブリ１１は、表面である第１主面１０ａと、第１主面１０ａの反対側の裏面である第２主面１０ｂとを有する第１基板１０を備えている。第１基板１０は、図２に示すように、平面視で、Ｘ方向に延びる２辺とＹ方向に延びる２辺とを有して矩形状に形成されている。第１基板１０として、単結晶シリコン基板が用いられる。
【0021】
第１基板１０は、センサ素子２に対応して第１主面１０ａに一部が露出する空洞１２を有している。空洞１２は、ジャイロセンサ用空洞１３と加速度センサ用空洞１４とを有している。ジャイロセンサ用空洞１３は、図４に示すように、第１主面１０ａから第１基板１０の厚さ方向に略直方体状に窪んで形成され、底壁部１３ａと底壁部１３ａから第１基板１０の厚さ方向に延在する側壁部１３ｂとを有している。
【0022】
第１基板１０は、ジャイロセンサ素子４の可動部４ａを支持する支持部１５を有している。ジャイロセンサ素子４の可動部４ａは、第１基板１０の空洞１３内に配置され、空洞１３内に浮いた状態で支持部１５に支持されている。ジャイロセンサ素子４の可動部４ａは、第１基板１０の一部によって形成されている。支持部１５は、ジャイロセンサ素子４の周囲を囲むように平面視で略四角形状に環状に形成されたジャイロセンサ用支持部１５ａを有している。ジャイロセンサ用支持部１５ａの内周面は、空洞１３の側壁部１３ｂを構成する。
【0023】
加速度センサ用空洞１４は、図５に示すように、第１主面１０ａから第１基板１０の厚さ方向に略直方体状に窪んで形成され、底壁部１４ａと底壁部１４ａから第１基板１０の厚さ方向に延在する側壁部１４ｂとを有している。
【0024】
第１基板１０は、加速度センサ素子５の可動部５ａを支持する支持部１５を有している。加速度センサ素子５の可動部５ａは、第１基板１０の空洞１４内に配置され、空洞１４内に浮いた状態で支持部１５に支持されている。加速度センサ素子５の可動部５ａは、第１基板１０の一部によって形成されている。支持部１５は、加速度センサ素子５の周囲を囲むように平面視で略四角形状に環状に形成された加速度センサ用支持部１５ｂを有している。加速度センサ用支持部１５ｂの内周面は、空洞１４の側壁部１４ｂを構成する。
【0025】
第２基板アセンブリ２１は、図４及び図５に示すように、表面である第１主面２０ａと、第１主面２０ａの反対側の裏面である第２主面２０ｂとを有する第２基板２０を備えている。第２基板２０は、図１に示すように、平面視で、Ｘ方向に延びる２辺とＹ方向に延びる２辺とを有して矩形状に形成されている。第２基板２０は、第１基板１０よりＸ方向に短く形成されている。第２基板２０として、単結晶シリコン基板が用いられる。
【0026】
第２基板２０は、第１主面２０ａから第２基板２０の厚さ方向に略直方体状に窪む空洞２２を有している。空洞２２は、ジャイロセンサ用空洞２３と加速度センサ用空洞２４とを有している。ジャイロセンサ用空洞２３は、図４に示すように、底壁部２３ａと底壁部２３ａから第２基板２０の厚さ方向に延在する側壁部２３ｂとを有している。加速度センサ用空洞２４は、図５に示すように、底壁部２４ａと底壁部２４ａから第２基板２０の厚さ方向に延在する側壁部２４ｂとを有している。
【0027】
第２基板２０は、センサ素子２を覆うように第１基板１０に接合される。第１基板１０と第２基板２０とが接合される接合部６は、ジャイロセンサ用接合部６ａと加速度センサ用接合部６ｂとを有している。ジャイロセンサ用接合部６ａの内部にはジャイロセンサ用空間部７ａが形成され、加速度センサ用接合部６ｂの内部には加速度センサ用空間部７ｂが形成されている。空間部７は、接合部６によって密閉され、本実施形態では、ジャイロセンサ用空間部７ａは、加速度センサ用空間部７ｂより圧力が低く設定される。
【0028】
第１基板１０と第２基板２０とが接合される接合部６は、第１基板１０に形成される第１基板側接合部１７と、第２基板２０に形成される第２基板側接合部２７とを有している。第１基板１０と第２基板２０とが接合される接合部６は、図４及び図５に示すように、第１基板側接合部１７と第２基板側接合部２７とを接合する接合材８としてのガラスフリット８を有している。接合材８として、他の接合材を用いることも可能である。
【0029】
ジャイロセンサ用接合部６ａでは、第１基板側接合部１７は、ジャイロセンサ用第１基板側接合部１７ａと加速度センサ用第１基板側接合部１７ｂとを有している。第２基板側接合部２７は、ジャイロセンサ用第２基板側接合部２７ａと加速度センサ用第２基板側接合部２７ｂとを有している。
【0030】
第１基板側接合部１７ａは、図２に示すように、空洞１３の周囲に形成され、平面視で略四角枠状に環状に形成される。第１基板側接合部１７ａは、図４に示すように、第１基板１０の第１主面１０ａ上にスパッタ法などによって形成されたＡｌ層によって形成される。本実施形態では、第１基板側接合部１７ａは、第１基板１０の第１主面１０ａ上に形成された保護層９上に設けられている。保護層９として、スパッタ法などによって形成されたＡｌ層が用いられる。パッド部３は、第１基板１０の第１主面上に形成された保護層９上に設けられ、スパッタ法などによって形成されたＡｌ層によって形成される。保護層９として酸化シリコンの上にＡｌ２Ｏ３（アルミナ）のような気密性の高い層を積層することによって形成することも可能である。この場合、酸化シリコンによって酸素や窒素を防止し、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）のような気密性の高い層によって水素やヘリウムを防止し、水素やヘリウム雰囲気下でもキャビティ内部の気圧を所望レベルに維持することができる。
【0031】
第２基板側接合部２７ａは、図１に示すように、第１基板側接合部１７ａに対応して平面視で略四角枠状に環状に形成される。第２基板側接合部２７ａは、図４に示すように、第２基板２０の第１主面２０ａ上にスパッタ法などによって形成されたＡｌ層によって形成されている。第２基板側接合部２７ａ上にはガラスフリット８が設けられる。
【0032】
第２基板側接合部２７ａは、第１基板側接合部１７ａにガラスフリット８を介して接合される。これにより、第１基板１０と第２基板２０とが接合される接合部６の内部に形成されたジャイロセンサ用空間部７ａが密閉される。ジャイロセンサ用空間部７ａに配置されるジャイロセンサ素子４は、図示されていないが、酸化シリコンによって形成される分離部によって第１基板１０と電気的に分離されるとともに、ジャイロセンサ素子４とパッド部３とを電気的に接続する配線によってパッド部３に接続されている。
【0033】
ＭＥＭＳセンサ１では、図３に示すように、第１基板１０に空間部７と接合部６の外部とを連通する連通路３０が形成され、連通路３０は、接合部６の内部に開口する内側開口部３１と、接合部６の外部に開口する外側開口部３２と、内側開口部３１と外側開口部３２とを接続する管部３３とを有し、外側開口部３２は、外側開口部３２をシールするシール層３４によって閉塞されている。連通路３０の詳細については後述する。
【0034】
加速度センサ用接合部６ｂは、ジャイロセンサ用接合部６ａと同様に形成されている。第１基板側接合部１７ｂは、図２に示すように、空洞１４の周囲に形成され、平面視で略四角枠状に環状に形成される。第１基板側接合部１７ｂは、図５に示すように、第１基板１０の第１主面１０ａ上にスパッタ法などによって形成されたＡｌ層によって形成される。本実施形態では、第１基板側接合部１７ｂは、第１基板１０の第１主面１０ａ上に形成された保護層９上に設けられ、スパッタ法などによって形成されたＡｌ層によって形成される。
【0035】
第２基板側接合部２７ｂは、図１に示すように、第１基板側接合部１７ｂに対応して平面視で略四角枠状に環状に形成される。第２基板側接合部２７ｂは、図４に示すように、第２基板２０の第１主面２０ａ上にスパッタ法などによって形成されたＡｌ層によって形成される。第２基板側接合部２７ｂ上にはガラスフリット８が設けられる。
【0036】
第２基板側接合部２７ｂは、第１基板側接合部１７ｂにガラスフリット８を介して接合される。これにより、第１基板１０と第２基板２０とが接合される接合部６の内部に形成された加速度センサ用空間部７ｂが密閉される。加速度センサ用空間部７ｂに配置される加速度センサ素子５は、図示されていないが、酸化シリコンによって形成される分離部によって第１基板１０と電気的に分離されるとともに、加速度センサ素子５とパッド部３とを電気的に接続する配線によってパッド部３に接続されている。
【0037】
前述したように、ＭＥＭＳセンサ１では、第１基板１０に空間部７と接合部６の外部とを連通する連通路３０が形成され、連通路３０は、接合部６の内部に開口する内側開口部３１と、接合部６の外部に開口する外側開口部３２と、内側開口部３１と外側開口部３２とを接続する管部３３とを有し、外側開口部３２は、外側開口部３２をシールするシール層３４によって閉塞されている。
【0038】
ジャイロセンサ素子４が配置される空間部７ａについて、図３及び図４に示すように、第１基板１０に、空間部７と接合部６の外部とを連通する連通路３０が形成されている。連通路３０は、ジャイロセンサ用空間部７ａとジャイロセンサ用接合部６ａの外部とを連通するようになっている。
【0039】
連通路３０は、接合部６ａの内部に開口する内側開口部３１と、接合部６ａの外部に開口する外側開口部３２と、内側開口部３１と外側開口部３２とを接続する管部３３とを有している。内側開口部３１及び外側開口部３２は、第１基板１０の第１主面１０ａに形成され、管部３３は、第１基板１０の内部に形成されている。
【0040】
図３に示すように、連通路３０の内側開口部３１及び外側開口部３２はそれぞれ、これに限定されるものではないが、平面視でＹ方向に比してＸ方向に長い長穴状に形成されている。内側開口部３１及び外側開口部３２は、例えば、平面視で正方形又は円形であってもよい。連通路３０の管部３３は、これに限定されるものではないが、平面視でＸ方向に直線状に延び、接合部６の内部と接合部６の外部とを連通するように設けられている。管部３３は、平面視で直線状に形成されているが、曲線状などの他の形状に形成するようにしてもよい。
【0041】
連通路３０の管部３３は、図６に示すように、閉断面状に断面略三角形状に形成され、Ｘ方向に略同一断面を有している。管部３３の両端部は、図７に示すように、第１基板１０の第１主面１０ａに開口され、管部３３の両端部に、第１基板１０の第１主面１０ａに開口された内側開口部３１及び外側開口部３２が設けられている。連通路３０は、酸化シリコンによって形成される。管部３３は、絶縁膜である酸化シリコン膜１９によって形成されている。
【0042】
図８は、連通路用トレンチが形成された第１基板の平面図である。図９は、図８のIX－IX線に沿う第１基板の断面図である。連通路３０は、図８及び図９に示すように、第１基板１０に連通路３０に対応する部分をフォトリソグラフィ及びエッチングなどによって除去してトレンチ１６を形成した後に、熱酸化法によってトレンチ１６の内面を熱酸化させ、熱酸化膜としての酸化シリコン膜１９によって形成される。連通路３０は、トレンチ１６の内面にＣＶＤ法などによって形成された酸化シリコン膜１９によって形成するようにしてもよい。
【0043】
トレンチ１６は、酸化シリコン膜１９によって連通路３０が形成されるように、第１基板１０の第１主面１０ａ側が先細り状に断面略三角形状に形成される。図８に示すように、トレンチ１６は、長手方向両端部１６ａの溝幅Ｗ１が長手方向中央部１６ｂの溝幅Ｗ２より大きく形成され、平面視で連通路３０の内側開口部３１及び外側開口部３２に対応する両端部が両端部の間の中央部に比して溝幅が大きく形成される。トレンチ１６は、例えば、溝幅Ｗ１が２μｍに設定され、溝幅Ｗ２が１μｍに設定され、深さが２０～３０μｍに設定される。トレンチ１６は、断面略矩形状に形成するようにしてもよい。
【0044】
図１０は、連通路用トレンチが熱酸化された第１基板の平面図である。図１１は、図１０のXI－XI線に沿う第１基板の断面図である。図１２は、図１０のXII－XII線に沿う第１基板の断面図である。図１０から図１２に示すように、トレンチ１６が熱酸化されると、管部３３は、酸化シリコン膜１９によって長手方向中央部が閉断面状に形成され、酸化シリコン膜１９によって長手方向両端部が開口され、管部３３の長手方向端部に内側開口部３１及び外側開口部３２が形成される。トレンチ１６は、熱酸化によって連通路３０が形成されるように設けられる。
【0045】
第１基板１０上には、図４に示すように、連通路３０を保護する保護層９が連通路３０を覆うように形成されている。保護層９には、連通路３０の内側開口部３１及び外側開口部３２に対応して保護層９を貫通する内側貫通穴９ａ及び外側貫通穴９ｂが形成されている。内側貫通穴９ａ及び外側貫通穴９ｂはそれぞれ、これに限定されるものではないが、平面視で内側開口部３１及び外側開口部３２に略同一形状に長穴状に形成されている。
【0046】
このようにして、連通路３０は、保護層９の内側貫通穴９ａ及び外側貫通穴９ｂを介してジャイロセンサ用空間部７ａとジャイロセンサ用接合部６ａの外部とを連通するようになっている。ＭＥＭＳセンサ１では、ジャイロセンサ用空間部７ａを所定圧力に設定するように、所定圧力状態において第１基板１０上に外側開口部３２をシールするシール層３４が形成され、外側開口部３２がシール層３４によって閉塞される。
【0047】
図３及び図４に示すように、シール層３４は、平面視で略円形状に形成され、保護層９の外側貫通穴９ｂを埋めて外側開口部３２を覆うように形成されている。シール層３４は、スパッタ法などによって形成されたＡｌ層３５によって形成されている。シール層３４は、Ａｌ層とは異なる金属層を用いるようにしてよく、また金属層以外のシール層を用いるようにしてもよい。保護層９として、スパッタ法などによって形成されたＡｌ層が用いられているが、酸化シリコン膜などの他の保護層を用いることも可能である。シール層３４についても酸化シリコンの上にＡｌ２Ｏ３（アルミナ）のような気密性の高い層を積層することによって形成することも可能である。
【0048】
第１基板１０と第２基板２０とを大気圧などの第１圧力状態で接合した後に、第１圧力状態とは異なる真空などの第２圧力状態で外側開口部３２をシールするシール層３４を形成することで、ジャイロセンサ素子４が配置されるジャイロセンサ用空間部７ａと加速度センサ素子５が配置される加速度センサ用空間部７ｂとをそれぞれ異なる所定圧力に設定することができる。
【0049】
このように、ＭＥＭＳセンサ１では、第１基板１０と第２基板２０との接合部６の内部にセンサ素子２が配置される空間部７が形成され、第１基板１０に、空間部７と接合部６の外部とを連通する連通路３０が形成される。連通路３０は、接合部６の内部に開口する内側開口部３１と、接合部６の外部に開口する外側開口部３２と、内側開口部３１と外側開口部３２とを接続する管部３３とを有し、外側開口部３２はシール層３４によって閉塞される。
【0050】
これにより、ＭＥＭＳセンサ１において、センサ素子２が配置される空間部７を所定圧力に設定した状態で外側開口部３２をシール層３４によって閉塞することで、センサ素子２が配置される空間部７を所定圧力に比較的容易に設定することができる。ＭＥＭＳコンボセンサについても、複数のセンサ素子がそれぞれ配置される複数の空間部をそれぞれ所定圧力に比較的容易に設定することができる。
【0051】
次に、ＭＥＭＳセンサ１の製造方法について説明する。
図１３は、第１基板アセンブリ及び第２基板アセンブリの概略平面図である。図１４は、図１３のXIV－XIV線に沿う第１基板アセンブリ及び第２基板アセンブリの断面図である。以下では、ジャイロセンサ素子４が配置される第１基板アセンブリ１１及び第２基板アセンブリ２１の断面を用いてＭＥＭＳセンサ１の製造方法を説明するが、連通路３０が形成されることを除き、加速度センサ素子５が配置される第１基板アセンブリ１１及び第２基板アセンブリ２１の部分についても同様に製造される。
図１３は、第１基板アセンブリ及び第２基板アセンブリの概略平面図である。図１４は、図１３のXIV－XIV線に沿う第１基板アセンブリ及び第２基板アセンブリの断面図である。以下では、ジャイロセンサ素子４が配置される第１基板アセンブリ１１及び第２基板アセンブリ２１の断面を用いてＭＥＭＳセンサ１の製造方法を説明するが、連通路３０が形成されることを除き、加速度センサ素子５が配置される第１基板アセンブリ１１及び第２基板アセンブリ２１の部分についても同様に製造される。
【0052】
図１３に示すように、ＭＥＭＳセンサ１は、第１基板１０を有する第１基板アセンブリ１１と第２基板２０を有する第２基板アセンブリ２１とが重ね合わせて接合された状態においてマトリクス状に配置されている。ＭＥＭＳセンサ１は、格子状に設定されたラインＬ１及びラインＬ２に沿ってダイシングブレードによるダイシングによってそれぞれ切削されて切り出される。
【0053】
そして、図１４に示すように、ラインＬ３及びラインＬ４に沿ってダイシングブレードによるダイシングによって切削されて、第２基板アセンブリ２１のシール層３４に対向する部分及びパッド部３に対向する部分が取り除かれ、ＭＥＭＳセンサ１が製造される。
【0054】
図１５から図１７は、第１基板アセンブリの製造方法を説明する図である。図１５から図１７は、図４及び図１４に示す第１基板アセンブリ１１の断面図に対応する断面図で示している。ＭＥＭＳセンサ１の製造では、シリコン基板である第１基板１０と、センサ素子２を覆うように第１基板１０に接合されるシリコン基板である第２基板２０が準備される。
【0055】
第１基板１０には、図１５に示すように、フォトリソグラフィ及びエッチングによって連通路３０に対応するトレンチ１６が形成される。トレンチ１６の形成後に、図１６に示すように、熱酸化法によってトレンチ１６の内面が熱酸化されて熱酸化膜としての酸化シリコン膜１９が形成され、第１基板１０に酸化シリコン膜１９によって連通路３０が形成される。連通路３０は、内側開口部３１、外側開口部３２及び管部３３を有している。
【0056】
次に、図１７に示すように、第１基板１０に、第１主面１０ａ上にスパッタ法などによって保護層９が形成され、保護層９には、フォトリソグラフィ及びエッチングによって連通路３０の内側開口部３１及び外側開口部３２に対応して内側貫通穴９ａ及び外側貫通穴９ｂが形成される。第１基板１０にはまた、スパッタ法によって保護層９上に第１基板側接合部１７及びパッド部３に対応する部分にＡｌ層が形成され、第１基板側接合部１７及びパッド部３が形成される。
【0057】
その後に、フォトリソグラフィ及び異方性エッチングによって第１基板１０がパターニングされ、次いで等方性エッチングによって第１主面１０ａに一部が露出する空洞１２が形成されるとともに空洞１２内にセンサ素子２の可動部が浮いた状態で配置され、第１基板アセンブリ１１が製造される。
【0058】
図１８は、第２基板アセンブリの製造方法を説明する図である。図１８は、図４及び図１４に示す第２基板アセンブリ２１の断面図に対応する断面図で示している。図１８に示すように、第２基板２０には、スパッタ法によって第２基板側接合部２７に対応する部分にＡｌ層が形成され、第２基板側接合部２７が形成される。
【0059】
そして、フォトリソグラフィ及びエッチングによって、第２基板２０に第２基板側接合部２７の内部に空洞２２が形成されるとともに、第２基板２０に第２基板側接合部２７の外部に連通路３０の外側開口部３２に対向するように第１主面２０ａから窪む溝部２８が形成される。溝部２８は、これに限定されるものではないが、断面略矩形状に形成されるとともに平面視でＹ方向に直線状に延びるように形成される。その後に、第２基板側接合部２７ａ上にガラスフリット８が設けられ、第２基板アセンブリ２１が製造される。
【0060】
図１９から図２１は、ＭＥＭＳセンサの製造方法を説明する図である。第１基板アセンブリ１１及び第２基板アセンブリ２１の製造後、図１９に示すように、第１基板アセンブリ１１に第２基板アセンブリ２１が接合され、第１基板１０にセンサ素子２を覆うように第２基板２０が接合される。第１基板側接合部１７と第２基板側接合部２７とがガラスフリット８を介して接合される。第１基板側接合部１７と第２基板側接合部２７との接合は、第１圧力状態で行われる。
【0061】
このように、第１基板１０に第２基板２０が接合されることにより第１基板１０と第２基板２０とが接合される接合部６の内部にセンサ素子２が配置される空間部７が形成される。ジャイロセンサ用接合部６ａの内部にジャイロセンサ素子４が配置されるジャイロセンサ用空間部７ａが形成され、加速度センサ用接合部６ｂの内部に加速度センサ素子５が配置される加速度センサ用空間部７ｂが形成される。ジャイロセンサ用空間部７ａは、連通路３０によってジャイロセンサ用接合部６ａの外部に連通しているが、加速度センサ用空間部７ｂは、第１圧力状態で密閉される。
【0062】
第１基板１０及び第２基板２０の接合後、図２０に示すように、フォトリソグラフィ及びエッチングによって、第２基板２０に、第２基板２０の裏面である第２主面２０ｂから溝部２８に連通する連通穴２９が形成される。連通穴２９は、連通路３０の外側開口部３２に対向する位置に設けられ、平面視で略円形状に形成される。連通穴２９は、シール層３４が外側開口部３２を覆うように平面視で長穴状、矩形状などの他の形状であってもよい。
【0063】
連通穴２９の形成後には、図２１に示すように、第１圧力状態より低い第２圧力状態において第２基板２０の裏面である第２主面２０ｂにスパッタ法などによってＡｌ層３５が形成される。第２基板２０の連通穴２９に対応する部分では、Ａｌ層３５は第２基板２０の裏面から連通穴２９を通じて保護層９の外側貫通穴９ｂを埋めて外側開口部３２を覆うように形成される。これにより、外側開口部３２にシール層３４が形成されて外側開口部３２がシール層３４によって閉塞される。ジャイロセンサ用空間部７ａは、第２圧力状態で密閉される。第２圧力状態を第１圧力状態と同じ圧力状態又は第１圧力状態より高い圧力状態にすることも可能である。
【0064】
シール層３４の形成後、図１４に示すように、第２基板２０の第２主面２０ｂ上に形成されたＡｌ層３５がエッチングによって取り除かれる。その後に、第２基板アセンブリ２１がラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４に沿ってダイシングによって切断され、ＭＥＭＳセンサ１が製造される。なお、第２基板２０の第２主面２０ｂ上に形成されたＡｌ層３５を取り除くことなく、ダイシングによって切断してＭＥＭＳセンサ１を製造するようにしてもよい。
【0065】
このように、本実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１の製造方法では、第１基板１０に第２基板２０を接合して第１基板１０と第２基板２０とが接合される接合部６の内部にセンサ素子２が配置される空間部７を形成し、第１基板１０に、接合部６の内部に開口する内側開口部３１と、接合部６の外部に開口する外側開口部３２と、内側開口部３１と外側開口部３２とを接続する管部３３とを有して空間部７と接合部６の外部とを連通する連通路３０を形成し、外側開口部３２に、外側開口部３２をシールするシール層３４を形成して外側開口部３２をシール層３４によって閉塞する。
【0066】
これにより、ＭＥＭＳセンサ１において、センサ素子２が配置される空間部７を所定圧力に設定した状態で外側開口部３２をシール層３４によって閉塞することで、センサ素子２が配置される空間部７を所定圧力に比較的容易に設定することができる。ＭＥＭＳコンボセンサについても、複数のセンサ素子がそれぞれ配置される複数の空間部をそれぞれ所定圧力に比較的容易に設定することができる。
【0067】
図２２は、ＭＥＭＳセンサの第１変形例を示す図である。図２２に示すように、ＭＥＭＳセンサ１において、外側開口部３２を閉塞するシール層３４を、平面視でＹ方向に延びる直線状に形成するようにしてもよい。この場合、連通穴２９は、平面視でＹ方向に延びる直線状に形成され、ダイシングによって第２基板２０を切削して形成するようにしてもよい。
【0068】
このように、第２基板２０の裏面を切削して第２基板２０に連通穴２９を形成することにより、ダイシングなどの通常のウエハ加工プロセスを用いて連通穴２９を形成することができ、レーザ加工プロセスを用いて連通穴２９を形成する場合に比して、比較的容易に連通穴２９を形成することができる。
【0069】
図２３は、ＭＥＭＳセンサの第２変形例を示す図である。図２３に示すように、ＭＥＭＳセンサ１において、接合材を用いることなく、第１基板側接合部１７と第２基板側接合部２７とを接合するようにしてもよい。第１基板側接合部１７をＡｌ層によって形成し、第２基板側接合部２７をＧｅ層によって形成し、第１基板側接合部１７と第２基板側接合部２７とを金属接合、具体的には共晶接合によって接合するようにしてもよい。第１基板側接合部１７と第２基板側接合部２７とを、他の金属接合によって接合するようにしてもよく、接合材８による接合又は金属接合による接合とは異なる接合によって接合するようにしてもよい。
【0070】
図２４は、ＭＥＭＳセンサの第３変形例を示す図である。図２４に示すように、ＭＥＭＳセンサ１において、加速度センサ素子５が配置される空間部７ｂについても連通路３０を形成するようにしてもよい。ＭＥＭＳセンサ１において、ジャイロセンサ用の連通路３０ａと加速度センサ用の連通路３０ｂとを形成し、加速度センサ用の連通路３０ｂをジャイロセンサ用の連通路３０ａと同様に形成するようにしてもよい。
【0071】
この場合、ジャイロセンサ用の連通穴の形成後にジャイロセンサ用の連通路３０ａの外側開口部３２ａを第１圧力状態でシール層３４ａによって閉塞し、その後に加速度センサ用の連通穴の形成後に加速度センサ用の連通路３０ｂの外側開口部３２ｂを第１圧力状態と同一又は異なる第２圧力状態でシール層３４ｂによって閉塞することで、ジャイロセンサ用空間部７ａを加速度センサ用空間部７ｂとをそれぞれ所定圧力状態に保持することが可能である。
【0072】
図２５は、ＭＥＭＳセンサの別の製造方法を説明する図である。図２５に示すように、第２基板アセンブリ２１を製造する際に、第２基板２０に第２基板側接合部２７の外部に連通路３０の外側開口部３２に対向するように第１主面２０ａから窪む溝部２８について、第１主面２０ａから窪む第１溝部２８ａを形成するとともに第１溝部２８ａからさらに窪んで連通穴２９を形成する第２溝部２８ｂを形成し、第２基板２０の裏面である第２主面２０ｂをラインＬ５までバックグラインドによって研削して連通穴２９を形成するようにしてもよい。
【0073】
ＭＥＭＳセンサ１では、センサ素子２として２つのセンサ素子を備えているが、１つのセンサ素子又は３つ以上のセンサ素子を備えるようにしてもよい。センサ素子として複数のセンサ素子を有する場合、第１基板１０と第２基板２０とが接合される複数の接合部６の内部に複数のセンサ素子がそれぞれ配置される複数の空間部７が形成され、第１基板１０に、少なくとも１つの空間部７と接合部６の外部とを連通する少なくとも１つの連通路３０が形成される。
【0074】
本実施形態では、第１センサ素子がジャイロセンサ素子４であり、第２センサ素子が加速度センサ素子５であるが、第１センサ素子及び第２センサ素子として、赤外線イメージセンサ及び加速度センサ素子、あるいは圧力センサ素子及び加速度センサ素子など、種々のセンサ素子を用いることが可能である。
【0075】
このように、本実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１では、第１基板１０と第２基板２０との接合部６の内部にセンサ素子２が配置される空間部７が形成され、第１基板１０に、空間部７と接合部６の外部とを連通する連通路３０が形成される。連通路３０は、接合部６の内部に開口する内側開口部３１と、接合部６の外部に開口する外側開口部３２と、内側開口部３１と外側開口部３２とを接続する管部３３とを有し、外側開口部３２はシール層３４によって閉塞される。
【0076】
これにより、ＭＥＭＳセンサ１において、センサ素子２が配置される空間部７を所定圧力に設定した状態で外側開口部３２をシール層３４によって閉塞することで、センサ素子２が配置される空間部７を所定圧力に比較的容易に設定することができる。ＭＥＭＳコンボセンサについても、複数のセンサ素子がそれぞれ配置される複数の空間部をそれぞれ所定圧力に比較的容易に設定することができる。
【0077】
また、第１基板１０と第２基板２０とが接合される複数の接合部６ａ、６ｂの内部に複数のセンサ素子４，５がそれぞれ配置される複数の空間部７ａ，７ｂが形成され、第１基板１０に、少なくとも１つの空間部７ａと接合部６ａの外部とを連通する少なくとも１つの連通路３０が形成される。これにより、ＭＥＭＳコンボセンサについて、複数のセンサ素子がそれぞれ配置される複数の空間部をそれぞれ異なる所定圧力に比較的容易に設定することができる。
【0078】
また、第１基板１０は、シリコン基板であり、連通路３０は、酸化シリコンによって形成される。これにより、シリコン基板である第１基板１０に連通路３０に対応するトレンチ１６を形成してトレンチ１６を埋めるように熱酸化膜などの酸化シリコン膜１９を形成することで、比較的容易に連通路３０を形成することができる。
【0079】
また、連通路３０上に連通路３０を保護する保護層９が形成される。これにより、連通路３０上に形成される保護層９によって、連通路３０の管部３３の密閉性を高めることができ、センサ素子２が配置される空間部７を所定圧力に維持することができる。
【0080】
また、内側開口部３１及び外側開口部３２は、第１基板１０の表面１０ａに形成され、管部３３は、第１基板１０の内部に形成される。これにより、第１基板１０の表面１０ａに連通路３０に対応するトレンチ１６を形成してトレンチ１６を埋めるように熱酸化膜などの酸化シリコン膜１９を形成することで、連通路３０の内側開口部３１、外側開口部３２及び管部３３を有する連通路３０を比較的容易に形成することができる。
【0081】
また、シール層３４は、金属層３５である。これにより、シール層３４を酸化シリコンによって形成する場合に比して、外側開口部３２を金属層３５によって密閉性を良く閉塞させることができ、センサ素子２が配置される空間部７を所定圧力に比較的容易に設定することができる。
【0082】
また、本実施形態に係るＭＥＭＳセンサの製造方法では、第１基板１０に第２基板２０が接合されて第１基板１０と第２基板２０とが接合される接合部６の内部にセンサ素子２が配置される空間部７が形成され、第１基板１０に、接合部６の内部に開口する内側開口部３１と、接合部６の外部に開口する外側開口部３２と、内側開口部３１と外側開口部３２とを接続する管部３３とを有して空間部７と接合部６の外部とを連通する連通路３０が形成される。そして、外側開口部３２にシール層３４が形成されて外側開口部３２がシール層３４によって閉塞される。
【0083】
これにより、ＭＥＭＳセンサ１において、センサ素子２が配置される空間部７を所定圧力に設定した状態で外側開口部３２をシール層３４によって閉塞することで、センサ素子２が配置される空間部７を所定圧力に比較的容易に設定することができる。ＭＥＭＳコンボセンサについても、複数のセンサ素子がそれぞれ配置される複数の空間部をそれぞれ所定圧力に比較的容易に設定することができる。
【0084】
また、第１基板１０と第２基板２０とが接合される複数の接合部６ａ，６ｂの内部に複数のセンサ素子４，５がそれぞれ配置される複数の空間部７ａ，７ｂが形成され、第１基板１０に、少なくとも１つの空間部７ａと接合部６ａの外部とを連通する少なくとも１つの連通路３０が形成される。これにより、ＭＥＭＳコンボセンサについて、複数のセンサ素子がそれぞれ配置される複数の空間部をそれぞれ異なる所定圧力に比較的容易に設定することができる。
【0085】
また、第２基板２０に、接合部６の外部に外側開口部３２に対向するように第２基板２０の表面２０ａから窪む溝部２８を形成し、第２基板２０に、第２基板２０の裏面２０ｂから溝部２８に連通する連通穴２９を形成し、第２基板２０の裏面２０ｂから連通穴２９を通じて外側開口部３２にシール層３４を形成して外側開口部３２をシール層３４によって閉塞する。これにより、エッチングプロセスなどの通常のウエハ加工プロセスを用いて溝部２８及び連通穴２９を形成し、所定圧力状態においてシール層３４を形成して外側開口部３２を閉塞することで、センサ素子が配置される空間部を所定圧力に比較的容易に設定することができる。
【0086】
また、第２基板２０の裏面２０ｂを切削して第２基板２０に連通穴２９を形成する。これにより、ダイシングなどの通常のウエハ加工プロセスを用いて連通穴２９を形成することができ、レーザ加工プロセスを用いて連通穴を形成する場合に比して、比較的容易に連通穴を形成することができる。
【0087】
また、第２基板２０の裏面２０ｂを研削して第２基板２０に連通穴２９を形成する。これにより、バックグラインドなどの通常のウエハ加工プロセスを用いて連通穴２９を形成することができ、レーザ加工プロセスを用いて連通穴を形成する場合に比して、比較的容易に連通穴を形成することができる。
【0088】
また、第１基板１０に連通路３０に対応するトレンチ１６を形成し、トレンチ１６の内面に熱酸化膜１９を形成することにより、第１基板１０に連通路３０を形成する。これにより、シリコン基板である第１基板１０に連通路３０に対応する部分にトレンチ１６を形成して熱酸化膜１９を形成することで、比較的容易に連通路３０を形成することができる。
【0089】
また、トレンチ１６は、平面視で連通路３０の内側開口部３１及び外側開口部３２に対応する両端部１６ａが両端部１６ａの間の中央部１６ｂに比して溝幅が大きく形成される。これにより、シリコン基板である第１基板１０に連通路３０に対応する部分にトレンチ１６を形成して酸化シリコン膜１９を形成することで、内側開口部３１と外側開口部３２と管部３３とを有する連通路３０を比較的容易に形成することができる。
【0090】
本開示は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。
【0091】
［付記１］
第１基板と、
前記第１基板に接合される第２基板と、
を備え、
前記第１基板と前記第２基板とが接合される接合部の内部にセンサ素子が配置される空間部が形成され、
前記第１基板に前記空間部と前記接合部の外部とを連通する連通路が形成され、
前記連通路は、前記接合部の内部に開口する内側開口部と、前記接合部の外部に開口する外側開口部と、前記内側開口部と前記外側開口部とを接続する管部とを有し、
前記外側開口部は、前記外側開口部をシールするシール層によって閉塞されている、
ＭＥＭＳセンサ。
［付記２］
前記第１基板と前記第２基板とが接合される複数の前記接合部の内部に複数の前記センサ素子がそれぞれ配置される複数の前記空間部が形成され、
前記第１基板に、少なくとも１つの前記空間部と前記接合部の外部とを連通する少なくとも１つの前記連通路が形成されている、
付記１に記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記３］
前記第１基板は、シリコン基板であり、
前記連通路は、酸化シリコンによって形成されている、
付記１又は付記２に記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記４］
前記連通路上に前記連通路を保護する保護層が形成されている、
付記３に記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記５］
前記内側開口部及び前記外側開口部は、前記第１基板の表面に形成され、
前記管部は、前記第１基板の内部に形成されている、
付記１から付記４の何れか１項に記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記６］
前記シール層は、金属層である、
付記１から付記５の何れか１項に記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記７］
第１基板を準備し、
第１基板に接合される第２基板を準備し、
前記第１基板に前記第２基板を接合して前記第１基板と前記第２基板とが接合される接合部の内部にセンサ素子が配置される空間部を形成し、
前記第１基板に、前記接合部の内部に開口する内側開口部と、前記接合部の外部に開口する外側開口部と、前記内側開口部と前記外側開口部とを接続する管部とを有して前記空間部と前記接合部の外部とを連通する連通路を形成し、
前記外側開口部に、前記外側開口部をシールするシール層を形成して前記外側開口部を前記シール層によって閉塞する、
ＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記８］
前記第１基板と前記第２基板とが接合される複数の前記接合部の内部に複数の前記センサ素子がそれぞれ配置される複数の前記空間部が形成され、
前記第１基板に、少なくとも１つの前記空間部と前記接合部の外部とを連通する少なくとも１つの前記連通路が形成される、
付記７に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記９］
前記第２基板に、前記接合部の外部に前記外側開口部に対向するように前記第２基板の表面から窪む溝部を形成し、
前記第２基板に、前記第２基板の裏面から前記溝部に連通する連通穴を形成し、
前記第２基板の裏面から前記連通穴を通じて前記外側開口部に前記シール層を形成して前記外側開口部を前記シール層によって閉塞する、
付記７又は付記８に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記１０］
前記第２基板の裏面を切削して前記第２基板に前記連通穴を形成する、
付記９に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記１１］
前記第２基板の裏面を研削して前記第２基板に前記連通穴を形成する、
付記９に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記１２］
前記第１基板に前記連通路に対応するトレンチを形成し、前記トレンチの内面に熱酸化膜を形成することにより、前記第１基板に前記連通路を形成する、
付記７から付記１１の何れか１項に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記１３］
前記トレンチは、平面視で前記連通路の内側開口部及び外側開口部に対応する両端部が前記両端部の間の中央部に比して溝幅が大きく形成される、
付記１２に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
第１基板と、
前記第１基板に接合される第２基板と、
を備え、
前記第１基板と前記第２基板とが接合される接合部の内部にセンサ素子が配置される空間部が形成され、
前記第１基板に前記空間部と前記接合部の外部とを連通する連通路が形成され、
前記連通路は、前記接合部の内部に開口する内側開口部と、前記接合部の外部に開口する外側開口部と、前記内側開口部と前記外側開口部とを接続する管部とを有し、
前記外側開口部は、前記外側開口部をシールするシール層によって閉塞されている、
ＭＥＭＳセンサ。
［付記２］
前記第１基板と前記第２基板とが接合される複数の前記接合部の内部に複数の前記センサ素子がそれぞれ配置される複数の前記空間部が形成され、
前記第１基板に、少なくとも１つの前記空間部と前記接合部の外部とを連通する少なくとも１つの前記連通路が形成されている、
付記１に記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記３］
前記第１基板は、シリコン基板であり、
前記連通路は、酸化シリコンによって形成されている、
付記１又は付記２に記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記４］
前記連通路上に前記連通路を保護する保護層が形成されている、
付記３に記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記５］
前記内側開口部及び前記外側開口部は、前記第１基板の表面に形成され、
前記管部は、前記第１基板の内部に形成されている、
付記１から付記４の何れか１項に記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記６］
前記シール層は、金属層である、
付記１から付記５の何れか１項に記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記７］
第１基板を準備し、
第１基板に接合される第２基板を準備し、
前記第１基板に前記第２基板を接合して前記第１基板と前記第２基板とが接合される接合部の内部にセンサ素子が配置される空間部を形成し、
前記第１基板に、前記接合部の内部に開口する内側開口部と、前記接合部の外部に開口する外側開口部と、前記内側開口部と前記外側開口部とを接続する管部とを有して前記空間部と前記接合部の外部とを連通する連通路を形成し、
前記外側開口部に、前記外側開口部をシールするシール層を形成して前記外側開口部を前記シール層によって閉塞する、
ＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記８］
前記第１基板と前記第２基板とが接合される複数の前記接合部の内部に複数の前記センサ素子がそれぞれ配置される複数の前記空間部が形成され、
前記第１基板に、少なくとも１つの前記空間部と前記接合部の外部とを連通する少なくとも１つの前記連通路が形成される、
付記７に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記９］
前記第２基板に、前記接合部の外部に前記外側開口部に対向するように前記第２基板の表面から窪む溝部を形成し、
前記第２基板に、前記第２基板の裏面から前記溝部に連通する連通穴を形成し、
前記第２基板の裏面から前記連通穴を通じて前記外側開口部に前記シール層を形成して前記外側開口部を前記シール層によって閉塞する、
付記７又は付記８に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記１０］
前記第２基板の裏面を切削して前記第２基板に前記連通穴を形成する、
付記９に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記１１］
前記第２基板の裏面を研削して前記第２基板に前記連通穴を形成する、
付記９に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記１２］
前記第１基板に前記連通路に対応するトレンチを形成し、前記トレンチの内面に熱酸化膜を形成することにより、前記第１基板に前記連通路を形成する、
付記７から付記１１の何れか１項に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記１３］
前記トレンチは、平面視で前記連通路の内側開口部及び外側開口部に対応する両端部が前記両端部の間の中央部に比して溝幅が大きく形成される、
付記１２に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【符号の説明】
【0092】
１ ＭＥＭＳセンサ
２，４，５ センサ素子
６，６ａ，６ｂ 接合部
７，７ａ，７ｂ 空間部
９ 保護層
１０ 第１基板
１６ トレンチ
１９ 熱酸化膜
２０ 第２基板
２８，２８ａ，２８ｂ 溝部
２９ 連通穴
３０，３０ａ，３０ｂ 連通路
３１ 内側開口部
３２，３２ａ，３２ｂ 外側開口部
３３ 管部
３４，３４ａ，３４ｂ シール層
２，４，５ センサ素子
６，６ａ，６ｂ 接合部
７，７ａ，７ｂ 空間部
９ 保護層
１０ 第１基板
１６ トレンチ
１９ 熱酸化膜
２０ 第２基板
２８，２８ａ，２８ｂ 溝部
２９ 連通穴
３０，３０ａ，３０ｂ 連通路
３１ 内側開口部
３２，３２ａ，３２ｂ 外側開口部
３３ 管部
３４，３４ａ，３４ｂ シール層
【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20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】