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公開番号2025109508
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-25
出願番号2024003441
出願日2024-01-12
発明の名称MEMSセンサ及びMEMSセンサの製造方法
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H10D 48/50 20250101AFI20250717BHJP()
要約【課題】共晶接合によってセンサ素子が封止されたMEMSセンサにおいて、センサ素子に共晶材が侵入することを抑制する。
【解決手段】MEMSセンサ1は、センサ素子2を有する第1基板10と、第1基板10に接合される第2基板20とを備える。第1基板10と第2基板20との間にセンサ素子2を封止する接合部6が形成され、第1基板10上に接合部6の内側及び外側にそれぞれ配置される内側絶縁部14及び外側絶縁部15が形成される。外側絶縁部15は、内側絶縁部14より接合部6から離れるように延在する。接合部6は、AlとGeとが共晶接合された共晶接合部である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
センサ素子を有する第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基板との間に前記センサ素子を封止する接合部が形成され、
前記第１基板上に前記接合部の内側及び外側に配置される内側絶縁部及び外側絶縁部が形成され、
前記外側絶縁部は、前記内側絶縁部より前記接合部から離れるように延在し、
前記接合部は、ＡｌとＧｅとが共晶接合された共晶接合部である、
ＭＥＭＳセンサ。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記外側絶縁部と前記第２基板との間に、前記内側絶縁部と前記第２基板との間より多くの共晶材が存在する、
請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項３】
前記第１基板及び前記第２基板は、シリコン基板であり、
前記内側絶縁部及び前記外側絶縁部は、酸化シリコン膜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】
前記内側絶縁部は、前記接合部より内側に延在する第１部分と、前記第１部分の接合部側から前記接合部に沿って上側に延在する第２部分とを有し、
前記外側絶縁部は、前記接合部より外側に延在する第１部分と、前記第１部分の接合部側から前記接合部に沿って上側に延在する第２部分とを有し、
前記外側絶縁部の第１部分は、前記内側絶縁部の第１部分より前記接合部から離れるように延在する、
請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項５】
前記内側絶縁部は、前記内側絶縁部の第２部分の上側から前記接合部を覆うように外側に延在する第３部分を有し、
前記外側絶縁部は、前記外側絶縁部の第２部分の上側から前記接合部を覆うように内側に延在する第３部分を有している、
請求項４に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項６】
前記内側絶縁部は、前記接合部より内側に延在する第１部分と、前記第１部分の接合部側から前記接合部に沿って上側に延在する第２部分とを有し、
前記外側絶縁部は、前記接合部から離間して前記接合部より外側に延在する第１部分を有している、
請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項７】
センサ素子を有する第１基板上に被シール部をＡｌ層によって形成し、
前記第１基板上に前記被シール部の内側及び外側にそれぞれ内側絶縁部及び外側絶縁部を形成し、
第２基板上に前記被シール部に接合されるシール部をＧｅ層によって形成し、
前記被シール部と前記シール部とをＡｌとＧｅとの共晶接合によって接合して前記第１基板と前記第２基板との間に前記センサ素子を封止する接合部を形成し、
前記外側絶縁部は、前記内側絶縁部より前記接合部から離れるように延在する、
ＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項８】
前記内側絶縁部及び前記外側絶縁部上にＡｌ層が形成される、
請求項７に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項９】
前記第１基板及び前記第２基板は、シリコン基板であり、
前記内側絶縁部及び前記外側絶縁部は、酸化シリコン膜によって形成される、
請求項７に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項１０】
前記内側絶縁部は、前記接合部より内側に延在する第１部分と、前記第１部分の接合部側から前記接合部に沿って上側に延在する第２部分とを有し、
前記外側絶縁部は、前記接合部より外側に延在する第１部分と、前記第１部分の接合部側から前記接合部に沿って上側に延在する第２部分とを有し、
前記外側絶縁部の第１部分は、前記内側絶縁部の第１部分より前記接合部から離れるように延在する、
請求項７に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
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。
続きを表示（約 2,000 文字）【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。特許文献１には、センサ素子を有する第１基板に第２基板を接合し、センサ素子を封止するように第１基板と第２基板との間にＡｌＧｅによる接合部が形成されたＭＥＭＳセンサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－８１１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
センサ素子を有する第１基板上に形成されたＡｌ層と、第２基板上に形成されたＧｅ層とを加圧した状態で所定温度に加熱することによってＡｌとＧｅとを共晶接合させ、センサ素子を封止するように第１基板と第２基板とを共晶接合によって接合する場合、共晶材の一部がセンサ素子に侵入し、センサの信頼性を低下させるおそれがある。
【０００５】
本開示は、共晶接合によってセンサ素子が封止されたＭＥＭＳセンサにおいて、センサ素子に共晶材が侵入することを抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、センサ素子を有する第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基板との間に前記センサ素子を封止する接合部が形成され、前記第１基板上に前記接合部の内側及び外側に配置される内側絶縁部及び外側絶縁部が形成され、前記外側絶縁部は、前記内側絶縁部より前記接合部から離れるように延在し、前記接合部は、ＡｌとＧｅとが共晶接合された共晶接合部である、ＭＥＭＳセンサを提供する。
【０００７】
本開示によれば、センサ素子を封止するように第１基板と第２基板との間にＡｌとＧｅとが共晶接合された共晶接合部が形成されるとき、第１基板上の外側絶縁部は、第１基板上の内側絶縁部より接合部から離れるように延在する。これにより、第１基板上のＡｌ層と第２基板上のＧｅ層とが接合されて共晶接合部が形成されるとき、外側絶縁部及び内側絶縁部上にそれぞれＡｌ層が形成される場合、外側絶縁部上のＡｌが内側絶縁部上のＡｌより多いことから、共晶接合部からはみ出るＡｌとＧｅの共晶材は、内側絶縁部上より外側絶縁部上に多くはみ出て、センサ素子に共晶材が侵入することを抑制することができる。
【０００８】
また、本開示は、センサ素子を有する第１基板上に被シール部をＡｌ層によって形成し、前記第１基板上に前記被シール部の内側及び外側にそれぞれ内側絶縁部及び外側絶縁部を形成し、第２基板上に前記被シール部に接合されるシール部をＧｅ層によって形成し、前記被シール部と前記シール部とをＡｌとＧｅとの共晶接合によって接合して前記第１基板と前記第２基板との間に前記センサ素子を封止する接合部を形成し、前記外側絶縁部は、前記内側絶縁部より前記接合部から離れるように延在する、ＭＥＭＳセンサの製造方法を提供する。
【０００９】
本開示によれば、センサ素子を封止するように第１基板と第２基板との間にＡｌとＧｅとが共晶接合された接合部が形成されるとき、第１基板上の外側絶縁部は、第１基板上の内側絶縁部より接合部から離れるように延在する。これにより、第１基板上のＡｌ層と第２基板上のＧｅ層とが接合されて共晶接合部が形成されるとき、外側絶縁部及び内側絶縁部上にそれぞれＡｌ層が形成される場合、外側絶縁部上のＡｌが内側絶縁部上のＡｌより多いことから、共晶接合部からはみ出るＡｌとＧｅの共晶材は、内側絶縁部上より外側絶縁部上に多くはみ出て、センサ素子に共晶材が侵入することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
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２は、図１のII－II線に沿うＭＥＭＳセンサの断面図である。
図３は、第１基板と第２基板の接合前の前記ＭＥＭＳセンサの断面図である。
図４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５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６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７は、本開示の第２実施形態に係るＭＥＭＳセンサの断面図である。
図８は、第１基板と第２基板の接合前の前記ＭＥＭＳセンサの断面図である。
図９は、内側絶縁部及び外側絶縁部が対称に形成されたＭＥＭＳセンサの断面図である。
図１０は、第１基板と第２基板の接合前の前記ＭＥＭＳセンサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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