加速度传感器和加速度传感器的制造方法技术

本发明专利技术提供一种加速度传感器和加速度传感器的制造方法，该加速度传感器的特征在于包括：基板；在上述基板上形成的传感器元件；在上述基板上形成的、在平面视图内包围上述传感器元件的多晶硅接合框；以及通过使其端面与上述多晶硅接合框的上表面接合，而隔着预定的空间覆盖在上述传感器元件的上方的盖；上述多晶硅接合框中未掺杂杂质。由此可以提供可提高接合框和玻璃盖的接合强度的加速度传感器。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为200410063839.6、申请日为2004年7月13日、专利技术名称为“加速度传感器和加速度传感器的制造方法”的申请的分案申请。
本专利技术涉及加速度传感器，尤其涉及具有隔着预定的空间覆盖传感器元件的盖的加速度传感器。
技术介绍
现在，大多数汽车上都采用气囊系统。一般地，在气袋系统中装有用来检测冲击的加速度传感器。对于各种汽车，为了可以组装该加速度传感器，努力使加速度传感器小型化和低成本化。例如，把覆盖构成加速度传感器的加速度检测部和信号处理部的半导体基板的封装从金属制换成树脂制。于是，在加速度检测部的半导体基板的表面上形成由作为加速度检测用的可动部的质量体等构成的传感器元件。为了确保该质量体的可动空间，且防止灰尘和水等进入可动空间，在半导体基板的表面上接合玻璃盖。由此密封质量体的可动空间。具体地，以在平面视图内包围在半导体基板上形成的传感器元件的方式在该半导体基板上形成接合框。在此，作为该接合框，与传感器元件同样地使用已掺杂杂质的多晶硅。由此，在该接合框上面与盖的端部接触。而且，在该接触状态中，为了提高气密性等理由，用阳极接合把玻璃盖和半导体基板接合(例如，参照日本专利申请特表2002-500961号公报、特开平9-292409号公报)。-->
技术实现思路
但是，由于用已掺杂杂质的多晶硅形成接合框，在阳极接合时产生以下的问题。即，通过阳极接合时的电压施加，杂质在接合界面附近的接合框侧析出。于是，由于用玻璃和多晶硅的结合进行阳极接合，如果在两者之间夹有杂质，这两者的结合力下降。因此，接合界面附近的杂质析出成为玻璃盖和接合框的接合强度下降的原因。于是，本专利技术的目的在于提供可以提高接合框和盖的接合强度的加速度传感器和加速度传感器的制造方法。为了实现上述目的，本专利技术的第一方面是一种加速度传感器，其特征在于包括：基板；在上述基板上形成的传感器元件；在上述基板上形成的、在平面视图内包围上述传感器元件的多晶硅接合框；以及通过使其端面与上述多晶硅接合框的上表面接合，而隔着预定的空间覆盖在上述传感器元件的上方的盖；上述多晶硅接合框中未掺杂杂质。另外，本专利技术的第二方面是一种加速度传感器，其特征在于包括：基板；在上述基板上形成的传感器元件；在上述基板上形成的、在平面视图内包围上述传感器元件的接合框；以及通过使其端面与上述接合框的上表面接合，而隔着预定的空间覆盖在上述传感器元件的上方的盖；上述接合框由以下部件构成：掺杂杂质的第一多晶硅层；在上述第一多晶硅层上形成的绝缘膜；以及在上述绝缘膜上形成的、未掺杂杂质的第二多晶硅层，上述盖与上述第二多晶硅层接合。另外，本专利技术的第三方面是一种加速度传感器，其特征在于包括：基板；在上述基板上形成的传感器元件；在上述基板上形成的、在平面视图内包围上述传感器元件的多晶硅接合框；通过使其端面与上述多晶硅接合框的上表面接合，而隔着预定的空间覆盖在上述传感器元件的上方的盖；在上述盖的与上述传感器元件对置的面上形成的、一部分与上述多晶硅接合框接合的金属膜；通过第一布线与上述传感器元件电气连接的、在上述基板上形成的第一焊盘；与上述基板电气连-->接的第二焊盘；以及通过第二布线与上述多晶硅接合框电气连接的、在上述基板上形成的第三焊盘。另外，本专利技术的第四方面是一种加速度传感器的制造方法，该加速度传感器包括：基板；在上述基板上形成的传感器元件；在上述基板上形成的、在平面视图内包围上述传感器元件的多晶硅接合框；通过使其端面与上述多晶硅接合框的上表面接合，而隔着预定的空间覆盖在上述传感器元件的上方的盖；在上述盖的与上述传感器元件对置的面上形成的、一部分与上述多晶硅接合框接合的第一金属膜；通过第一布线与上述传感器元件电气连接的、在上述基板上形成的第一焊盘；与上述基板电气连接的第二焊盘；以及通过第二布线与上述多晶硅接合框电气连接的、在上述基板上形成的第三焊盘，其特征在于该方法包括：(a)、形成与上述第一到第三焊盘电气连接的第二金属膜的工序；(b)、在上述工序(a)之后，在上述基板和上述盖之间施加电压，使上述盖与上述多晶硅接合框进行阳极接合的工序；以及(c)、在上述工序(b)之后，除去上述第二金属膜的工序。由于本专利技术的第一方面的加速度传感器，其特征在于包括：基板；在上述基板上形成的传感器元件；在上述基板上形成的、在平面视图内包围上述传感器元件的多晶硅接合框；以及通过使其端面与上述多晶硅接合框的上表面接合，而隔着预定的空间覆盖在上述传感器元件的上方的盖；上述多晶硅接合框中未掺杂杂质，所以即使进行多晶硅接合框和盖的阳极接合，在多晶硅接合框的接合面附近杂质也不会析出。即，成为现有技术中阳极接合强度下降的原因的杂质不会在该接合面附近析出。因此，可以使多晶硅接合框和盖更强固地接合。由于本专利技术的第二方面的加速度传感器，其特征在于包括：基板；在上述基板上形成的传感器元件；在上述基板上形成的、在平面视图内包围上述传感器元件的接合框；以及通过使其端面与上述接合框的上表面接合，而隔着预定的空间覆盖在上述传感器元件的上方的盖；上述接合框由以下部件构成：掺杂杂质的第一多晶硅层；在上述第一多晶硅层上形成的绝缘膜；以及在上述绝缘膜上形成的、未掺杂杂质-->的第二多晶硅层，上述盖与上述第二多晶硅层接合，所以除了具有与上述第一方面的加速度传感器相同的效果外，还可以容易地进行接合框的高度调整。另外，即使进行接合框和盖的阳极接合，由于存在绝缘膜，可以防止第一多晶硅层中含有的杂质扩散到第二多晶硅层。由于本专利技术的第三方面的加速度传感器，其特征在于包括：基板；在上述基板上形成的传感器元件；在上述基板上形成的、在平面视图内包围上述传感器元件的多晶硅接合框；通过使其端面与上述多晶硅接合框的上表面接合，而隔着预定的空间覆盖在上述传感器元件的上方的盖；在上述盖的与上述传感器元件对置的面上形成的、一部分与上述多晶硅接合框接合的金属膜；通过第一布线与上述传感器元件电气连接的、在上述基板上形成的第一焊盘；与上述基板电气连接的第二焊盘；以及通过第二布线与上述多晶硅接合框电气连接的、在上述基板上形成的第三焊盘，所以在第一到第二焊盘被全部电气连接后，在进行多晶硅接合框和盖的阳极接合时，即使在阳极接合时施加电压，基板、多晶硅接合框、传感器元件和金属膜也是相同电位。因此，即使实施阳极接合，由于静电力传感器元件被吸附到其它部件上，可以防止移动。由于本专利技术的第四方面的加速度传感器的制造方法，该加速度传感器包括：基板；在上述基板上形成的传感器元件；在上述基板上形成的、在平面视图内包围上述传感器元件的多晶硅接合框；通过使其端面与上述多晶硅接合框的上表面接合，而隔着预定的空间覆盖在上述传感器元件的上方的盖；在上述盖的与上述传感器元件对置的面上形成的、一部分与上述多晶硅接合框接合的金属膜；通过第一布线与上述传感器元件电气连接的、在上述基板上形成的第一焊盘；与上述基板电气连接的第二焊盘；以及通过第二布线与上述多晶硅接合框电气连接的、在上述基板上形成的第三焊盘，其特征在于该方法包括：(a)、形成与上述第一到第三焊盘电气连接的第二金属膜的工序；(b)、在上述工序(a)之后，在上述基板和上述盖之间施加电压，使上述盖与上述多晶硅接合框阳极接合的工序；以及(c)、在上述工-->序(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加速度传感器，其特征在于包括：基板；在上述基板上形成的传感器元件；在上述基板上形成的、在平面视图内包围上述传感器元件的多晶硅接合框；以及通过使其端面与上述多晶硅接合框的上表面接合，而隔着预定的空间覆盖在上 述传感器元件的上方的盖；上述多晶硅接合框中未掺杂杂质。

【技术特征摘要】
JP 2003-12-10 411319/20031.一种加速度传感器，其特征在于包括：基板；在上述基板上形成的传感器元件；在上述基...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口靖雄，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]