半導體物理量傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及半導體物理量傳感器。
【背景技術】
[0002]以往，作為半導體物理量傳感器，已知如下的半導體物理量傳感器，S卩，在基板的上表面形成電極，并且將隔膜配置成隔著空間而與電極相對(例如參照專利文獻1)。
[0003]在該專利文獻1中，根據(jù)從外部施加的物理量而使隔膜彎曲，由此使半導體物理量傳感器的靜電電容發(fā)生變化，通過檢測該靜電電容的變化而能夠檢測物理量的變化。
[0004]進而，設置絕緣體以覆蓋形成于基板上表面的電極，使得通過該絕緣體而能夠抑制電極和隔膜的接觸所引起的短路。此時，對絕緣體實施熱處理而使之發(fā)生變形，由此來消除在電極的緣部形成的隆起部分，使絕緣體上表面變得大致平坦。
[0005]在先技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:JP特表平10-509241號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]然而，在上述現(xiàn)有技術中，由于熱處理而有時絕緣體的厚度會變化，因此難以進行絕緣體的厚度控制，從而難以提高檢測精度。
[0010]為此，本發(fā)明的目的在于，獲得能夠進一步提高檢測精度的半導體物理量傳感器。
[0011]用于解決課題的手段
[0012]本發(fā)明的第1特征的主旨在于，半導體物理量傳感器具備:第1基材；電極，其被形成在所述第1基材上；隔膜，其根據(jù)從外部施加的物理量而彎曲；第2基材，其將所述隔膜支承為隔著空間而與所述電極相對，并且該第2基材被固定于所述第1基材;和絕緣體，其被形成在所述隔膜的所述第1基材側(cè)的面，在所述絕緣體與所述電極之間形成有劃分出所述空間的壁部。
[0013]本發(fā)明的第2特征的主旨在于，所述壁部包含從所述絕緣體以及所述電極之中的至少任一方朝向另一方側(cè)突出的突部。
[0014]本發(fā)明的第3特征的主旨在于，所述絕緣體為氧化硅膜。
[0015]本發(fā)明的第4特征的主旨在于，所述絕緣體為氮化硅膜。
[0016]本發(fā)明的第5特征的主旨在于，所述電極由金屬材料形成。
[0017]本發(fā)明的第6特征的主旨在于，所述電極利用鉻、鋁、鈦鋁合金以及鋁合金之中的至少任一種材料來形成。
[0018]本發(fā)明的第7特征的主旨在于，所述電極具有與所述隔膜相對的電極主體、和被延伸設置至所述空間的外側(cè)的延伸設置部。
[0019]本發(fā)明的第8特征的主旨在于，所述延伸設置部利用鉻、鋁、鈦鋁合金以及鋁合金之中的至少任一種材料來形成。
[0020]本發(fā)明的第9特征的主旨在于，所述電極主體和所述延伸設置部由不同的材料形成。
[0021]本發(fā)明的第10特征的主旨在于，在所述延伸設置部設置有由含鋁的材料形成的電極焊盤。
[0022]本發(fā)明的第11特征的主旨在于，半導體物理量傳感器具備:第1基材;電極，其被形成在所述第1基材上；隔膜，其根據(jù)從外部施加的物理量而彎曲；第2基材，其將所述隔膜支承為隔著空間而與所述電極相對，并且該第2基材被固定于所述第1基材;和外部取出用的電極焊盤，其被形成在所述電極的一部分，所述電極由鉻、鋁、鈦鋁合金以及鋁合金之中的至少任一種材料形成，所述電極焊盤由含鋁的材料形成。
[0023]本發(fā)明的第12特征的主旨在于，半導體物理量傳感器還具備:絕緣體，其被形成在所述隔膜的所述第1基材側(cè)的面，在所述絕緣體與所述電極之間形成有劃分出所述空間的壁部。
[0024]發(fā)明效果
[0025]根據(jù)本發(fā)明，可以獲得能夠進一步提高檢測精度的半導體物理量傳感器。
【附圖說明】
[0026]圖1是示意性地表示本發(fā)明的第1實施方式所涉及的半導體物理量傳感器的俯視圖。
[0027]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0028]圖3是示意性地表示本發(fā)明的第1實施方式的第1變形例所涉及的半導體物理量傳感器的局部放大剖視圖。
[0029]圖4是示意性地表示本發(fā)明的第1實施方式的第2變形例所涉及的半導體物理量傳感器的局部放大剖視圖。
[0030]圖5是示意性地表示本發(fā)明的第2實施方式所涉及的半導體物理量傳感器的與圖2對應的剖視圖。
[0031]圖6是示意性地表示本發(fā)明的第2實施方式的變形例所涉及的半導體物理量傳感器的與圖2對應的剖視圖。
[0032]圖7是示意性地表示本發(fā)明的第3實施方式所涉及的半導體物理量傳感器的與圖2對應的剖視圖。
[0033]圖8是示意性地表示本發(fā)明的第3實施方式的變形例所涉及的半導體物理量傳感器的與圖2對應的剖視圖。
[0034]圖9是示意性地表示本發(fā)明的第4實施方式所涉及的半導體物理量傳感器的與圖2對應的剖視圖。
【具體實施方式】
[0035]以下，參照附圖來詳細說明本發(fā)明的實施方式。另外，在以下的幾個實施方式中包含相同的構(gòu)成要素。由此，以下對于這些相同的構(gòu)成要素賦予相同的符號，并省略重復的說明。
[0036](第丨實施方式)
[0037]如圖1以及圖2所示，本實施方式所涉及的半導體物理量傳感器10具備大致矩形板狀的玻璃基板(第1基材)20。并且，在該玻璃基板20的上表面(第2基材被固定的一側(cè)的面)20a上形成有電極60。該電極60由鉻(Cr)或鈦鋁合金(AlTi)或鋁合金(AlS1、AlSiCu等)等金屬材料(鉻、鋁、鈦鋁合金以及鋁合金之中的至少任一種材料)形成，通過等離子體CVD法、反應性濺射法、離子束濺射法等被成膜在玻璃基板20的上表面20a。這樣，通過利用等離子體CVD法、反應性濺射法、離子束濺射法等，能夠厚度更均勻地使電極60成膜。另外，作為電極60的材料，還能夠利用上述的材料以外的材料，例如金(Au)等金屬材料、金屬以外的導電性材料。
[0038]進而，半導體物理量傳感器10具備被接合固定(固定)于玻璃基板20的半導體基板(第2基材)30，該半導體基板30的下表面30a側(cè)(另一側(cè))被接合固定(固定)于玻璃基板20的上表面20a側(cè)。
[0039]該半導體基板30利用單晶硅來形成，并且被形成為在俯視下輪廓形狀為矩形狀。另外，在由單晶硅形成的半導體基板30的上表面30b的任意部位(在圖1中為左下角部)，設置有取出半導體基板30的電位的電極80。此時，為了易于取出半導體基板30的電位，優(yōu)選在設有電極80的部位形成高濃度雜質(zhì)擴散部。另外，電極80能夠由鋁合金(AlSi等)形成。
[0040]并且，在半導體基板30的下側(cè)(與玻璃基板20接合的一側(cè):另一側(cè))形成有腔室31，通過形成該腔室31而形成薄板部34，使該薄板部34具有作為根據(jù)從外部施加的物理量而彎曲的隔膜50的功能。如此，在本實施方式中，根據(jù)從外部施加的物理量而彎曲的隔膜50與半導體基板30形成為一體。
[0041]腔室31能夠通過公知的半導體工藝例如反應性離子蝕刻(RIE:Reactive 1nEtching)等對半導體基板30實施垂直蝕刻加工來形成。作為反應性離子蝕刻，例如能夠利用基于具備感應親合型等離子體(ICP:1nductively Coupled Plasma)的蝕刻裝置的ICP加工。
[0042]在本實施方式中，在矩形狀的半導體基板30的中央部形成了大致圓柱狀的腔室31，并且，在形成后述的通孔33的部位也形成了第2腔室32。該第2腔室32被形成為與腔室31連通。
[0043]并且，上述的電極60不僅被成膜在與腔室31對應的部位，而且還被成膜在與第2腔室32對應的部位。即，在對玻璃基板20和半導體基板30進行了接合的狀態(tài)下，電極60具有:被形成在與腔室31對應的部位且與隔膜50相對的電極主體62;和被延伸設置至第2腔室內(nèi)的延伸設置部61。在本實施方式中，電極主體62和延伸設置部61由同一材料形成。
[0044]此外，在隔膜50的內(nèi)面(隔膜的第1基材側(cè)的面)50a形成有氧化硅膜(絕緣膜:絕緣體)40。在本實施方式中，通過使半導體基板30的形成有隔膜50的部位(薄板部34)的內(nèi)側(cè)熱氧化，由此來形成氧化硅膜40。這樣，通過熱氧化來形成氧化硅膜40，從而氧化硅膜40的厚度的調(diào)整變得更容易，能夠使得厚度更為均勻。即，能夠?qū)⒀趸枘?0的厚度更容易地設為期望的厚度。
[0045]因此，在本實施方式中，通過在半導體基板30形成腔室31，由此來形成被形成為可彎曲變形的薄板部34，通過在該薄板部34的內(nèi)側(cè)形成氧化硅膜40，從而隔膜50和氧化硅膜40與半導體基板30形成為一體。
[0046]并且，在玻璃基板20的上表面20a側(cè)(一側(cè))通過陽極接合等來接合固定(固定)半導體基板30的下表面30a側(cè)(另一側(cè))，從而形成被半導體基板30支承為隔著空間S而與電極60相對的隔膜50。
[0047]此外，在半導體基板30的與延伸設置部61對應的部位，通過ICP加工或堿性蝕刻等形成有大致圓柱狀的通孔33，使得延伸設置部61經(jīng)由通孔33而露出于外部。并且，在露出于外部的延伸設置部61的上表面61a，形成有由AlSiCu、AlSi等鋁合金(含鋁的材料)形成的大致圓柱狀的電極焊盤70，在電極焊盤70連接未圖示的引線接合件，由此將電極60的電位取出到外部。另外，在本實施方式中，如圖1、2所示，在形成有通孔33的部位也形成了氧化硅膜40，通孔33被形成為貫通半導體基板30以及氧化硅膜40。
[0048]在此，在本實施方式中，在氧化硅膜(絕緣膜:絕緣體)40與電極60之間形成壁部41，由該壁部41使空間S與外部空間劃分開。
[0049]具體而言，設置在俯視下封閉為大致圓柱形狀的壁部41以包圍通孔33的周圍，通過使該壁部41的前端與電極60(在本實施方式中為延伸設置部6