JP2000275272A - 半導体加速度センサ及びその製造方法 - Google Patents

半導体加速度センサ及びその製造方法

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JP2000275272A
JP2000275272A JP11077876A JP7787699A JP2000275272A JP 2000275272 A JP2000275272 A JP 2000275272A JP 11077876 A JP11077876 A JP 11077876A JP 7787699 A JP7787699 A JP 7787699A JP 2000275272 A JP2000275272 A JP 2000275272A
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electrode
silicon
glass
sensor
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Yukihisa Yoshida
幸久 吉田
Kazuhiko Tsutsumi
和彦 堤
Junichi Ichikawa
淳一 市川
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Mitsubishi Electric Corp
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    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
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    • G01P2015/0825—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
    • G01P2015/0828—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type being suspended at one of its longitudinal ends

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の半導体加速度センサにおいては、シリ
コン基板に形成した引き出し電極を介して、センサ内部
の固定電極を外部と電気接続していたため、引き出し電
極の占有面積が大きく、センサの小型化が困難であっ
た。また固定電極と引き出し電極のオーミック接触を得
ることが困難であった。 【解決手段】 梁により支持された可動電極１０ｂを形
成したシリコン基板１０と、該シリコン基板を挟んで対
向する、固定電極１８、１９を表面に形成した２枚のガ
ラス基板１２、１３を備え、ガラス基板が貫通孔１２
ｂ、１３ｂを有し、該貫通孔を介して固定電極がガラス
基板裏面のシリコン電極２６、２７と接続している。シ
リコン基板の引き出し電極を介さずに固定電極から外部
への電気接続経路の引き出しを行うため、センサの小型
化し、接続部のオーミック接触を容易に確保することが
できる。さらに、ガラス融着及びガラス研磨を行わずに
製造することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体加速度セン
サに関し、詳細には静電容量の変化を利用した容量型加
速度センサの構造及び製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】容量型半導体加速度センサは、加速時に
センサにかかる力を電気容量の変化として検出する加速
度センサであり、例えば、自動車の姿勢制御やエアバッ
グシステムの動作制御に用いられる。
【０００３】従来の代表的な容量型半導体加速度センサ
の構造及び製造方法は、例えば、特開平６−２４１９３
２号公報に開示されている。図６（ａ）はその容量型半
導体加速度センサを示す平面図であり、図６（ｃ）はＡ
−Ａ’線断面の断面図である。
【０００４】半導体加速度センサは、一般に、内側がく
り貫かれたシリコン基板１０が、ガラス基板１２、１３
によって挟まれた構造となっており、センサ内部は中空
である。シリコン基板１０のくり貫かれた内側には、梁
１０ａにより支持された可動電極１０ｂが形成されてい
る。一方、ガラス基板１２、１３の内面には固定電極１
８、１９が形成されており、可動電極１０ｂと固定電極
１８、１９が、数μｍの間隔を隔てて対向するように配
置されている。
【０００５】センサが加速され、加速度に応じた力が可
動電極１０ｂに加わると、可動電極１０ｂと固定電極１
８、１９の間隔が変化し、これにより可動電極−固定電
極間の電気容量値が変化する。従って、可動電極１０ｂ
と固定電極１８、１９の間の電気容量を測定することに
より、センサに加わる加速度を測定することができる。
【０００６】電気容量値を測定するためには、センサ内
部に配置された可動電極１０ｂと固定電極１８、１９か
ら、外部に電気接続経路を引き出す必要がある。一方、
センサ内部に存在する空気はダンパーとして作用し、可
動電極の加速に対する応答を妨げるため、センサ内部を
減圧下で密封する必要がある。このため従来は次のよう
な方法で電気接続経路が引き出されていた。
【０００７】可動電極１０ｂからは、シリコン基板の梁
１０ａ及び封止部１０ｅを通して外部に電気接続経路を
引き出す。
【０００８】固定電極１８、１９からは、引き出し電極
１０ｃ、１０ｄ及び金属電極２２を介して外部に電気接
続経路を引き出す。引き出し電極１０ｃ、１０ｄは、シ
リコン基板１０のくり貫かれた内側にエッチングによっ
て島状に形成された電極である。固定電極１８、１９と
引き出し電極１０ｃ、１０ｄは、ガラス基板１２、１３
とシリコン基板１０を接合することにより、圧接されて
いる。
【０００９】しかし、上記特開平６−２４１９３２号公
報の構造においては、引き出し電極１０ｃ、１０ｄがセ
ンサ全体に対して大きな面積を占めるため、センサの小
型化が困難であった。また、固定電極１８、１９と引き
出し電極１０ｃ、１０ｄが圧接により接続されるため、
固定電極と引き出し電極の接合部のオーミック接触を安
定して得ることが困難であった。特に、ウエハ基板に複
数配列して形成した全てのセンサについて、接合部のオ
ーミック接触を確保することは困難であった。固定電極
の電気接続経路にオーミック接触でない部分がある場
合、電気容量値と電流−電圧特性の相関が乱れ、センサ
特性の線形性が悪化する。
【００１０】また、引き出し電極１０ｃ、１０ｄをシリ
コン基板に形成するためには、引き出し電極を支持する
梁を残して島状にシリコン基板をエッチングし、シリコ
ン基板１０をガラス基板１２に接合した後に、引き出し
電極を支持する梁を切断しなければならい。即ち、梁を
残してレジストマスクを塗布し、エッチングを行わなけ
ればならない。ところが、引き出し電極１０ｃ、１０ｄ
を支持する梁の部分には１００μｍ以上の段差が存在す
るため、レジストマスクの均一塗布が困難である。この
ためシリコン基板１０の形状不良や異物不良が発生し易
いという問題があった。
【００１１】そこで、これに代わる半導体加速度センサ
として、図７に示す構造のセンサが特開平１−２５９２
６５号公報に開示されている。図７（ａ）はその半導体
加速度センサの平面図であり、図７（ｃ）はＢ−Ｂ’線
断面図である。図７（ｂ）は、シリコン基板１０のみの
平面図である。
【００１２】特開平６−２４１９３２号公報のセンサと
同様に、内側がくり貫かれ、可動電極１０ｂが形成され
たシリコン基板１０が、ガラス層３０、３１によって挟
まれており、ガラス層３０、３１の表面に固定電極１
８、１９が形成されている。
【００１３】この半導体加速度センサにおいては、引き
出し電極を介さずに固定電極１８、１９用から電気接続
経路を引き出す。即ち、固定電極１８、１９を、ガラス
層３０、３１の裏面に設けられたシリコン板２６、２７
に突起部２６ａ、２７ａを介して接続し、これにより電
気接続経路を引き出す。
【００１４】この半導体加速度センサの製造工程の概略
図を図８及び図９に示す。尚、図９に示す工程は、図８
に示す工程に連続している。まず、シリコン基板１０を
エッチングして、梁１０ａ及び可動電極１０ｂを形成す
る（図８（ａ）〜（ｄ））。次に、２枚のシリコン板２
６、２７を準備し（図８（ｅ））、レジスト１７をマス
クとしてエッチングを行い、シリコン板２６、２７上に
突起部２６ａ、２７ａを形成する（図８（ｆ））。次
に、突起部２６ａ、２７ａを完全に覆うようにシリコン
板２６、２７の表面に溶融ガラスを流し込んだ後、冷却
し、ガラス層３０、３１をシリコン板２６、２７の表面
に融着させる（図８（ｇ））。次に、融着ガラス層３
０、３１を研磨し、表面を平坦化すると共にシリコン板
の突起部２６ａ、２７ａを露出させる（図８（ｈ））。
次に、融着ガラス層３０、３１表面に突起部２６ａ、２
７ａを覆うように金属膜１８、１９を成膜して、固定電
極を形成する（図８（ｉ））。次にガラス層３０の上に
図８（ｄ）のシリコン基板１０を接合し（図９
（ｊ））、さらにシリコン基板１０の上にガラス層３１
を接合する（図９（ｋ））。接合は陽極接合法により行
うことができる。陽極接合法とは、ガラスとシリコンの
間に直流バイアス電圧を印加することにより行う接合方
法である。
【００１５】この特開平１−２５９２６５号公報の半導
体加速度センサは、シリコン基板に引き出し電極を設け
る必要がないため小型化が容易であり、また、固定電極
１８、１９が直接シリコン板の突起部２６ａ、２７ｂ上
に成膜されているため良好なオーミック接触を得ること
ができる。
【００１６】しかし、ガラス層３０、３１の融着の際に
（図８（ｇ））、ガラス層内部に気泡が発生し易い。ま
た、シリコンとガラスの熱膨張係数が１〜２桁異なるた
め、ガラス層３０、３１をシリコン板上で溶融状態から
冷却した際に、シリコン板に融着せずに剥離する場合が
あった。さらに、ガラス層３０、３１の研磨工程（図８
（ｈ））において、ガラスとシリコンの研磨速度が異な
るために均一研磨が難しいという問題もあった。即ち、
これらの問題点のために、特開平１−２５９２６５号公
報の半導体加速度センサは、製造歩留まりが十分ではな
かった。またさらに、研磨工程を含むため、製造コスト
が高いという問題点もあった。
【００１７】
【解決しようとする課題】上記説明したように特開平６
−２４１９３２号公報に開示された半導体加速度センサ
においては、小型化が困難、センサ特性の線形性が悪い
といった問題点があり、一方、特開平１−２５９２６５
号公報のセンサにおいては、製造歩留まりが低く、製造
コストが高いといった問題点があった。
【００１８】そこで、本発明は、小型化が容易で特性の
線形性が良く、かつ製造歩留まりが高い半導体加速度セ
ンサ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体加速度センサは、梁により支持され
た可動電極を形成したシリコン基板と、該シリコン基板
を挟んで対向する、第１の固定電極を表面に形成した第
１のガラス基板と、第２の固定電極を表面に形成した第
２のガラス基板を備え、前記第１及び第２のガラス基板
が貫通孔を有し、該第１及び第２のガラス基板の裏面に
シリコン電極が形成されており、前記第１及び第２の固
定電極が貫通孔の内部にも形成されて裏面のシリコン電
極に接続したことを特徴とするものである。
【００２０】この構造によれば、シリコン基板の引き出
し電極を介さずに、固定電極から電気接続経路を引き出
すため、センサを小型化し、接続部のオーミック接触を
容易に確保することができる。さらに、ガラス融着及び
ガラス研磨を行わずに製造することが可能である。
【００２１】また、前記第１及び第２の固定電極は、厚
さ３０００Å以上の金属膜であることが好ましく、これ
により固定電極接続部のオーミック接触をさらに良好に
することができる。
【００２２】本発明の半導体加速度センサの製造方法
は、（Ａ）第１のガラス基板及び第２のガラス基板の各
々に、貫通孔の穿孔と、該貫通孔の一端を塞ぐシリコン
板の接合を行う工程と、（Ｂ）前記第１及び第２のガラ
ス基板の各々に、該表面の少なくとも一部及び貫通孔の
内部に導電膜を成膜して、裏面のシリコン板に接続した
第１及び第２の固定電極を形成する工程と、（Ｃ）シリ
コン基板をエッチングして、梁により支持された可動電
極を形成する工程と、（Ｄ）前記可動電極が前記第１及
び第２の固定電極に挟まれるように、前記シリコン基板
の両面に前記第１及び第２のガラス基板を接合する工程
を備えたことを特徴とする。
【００２３】この製造方法によれば、シリコンへのガラ
ス融着工程及びガラス研磨工程が不要であるため、製造
歩留まりを向上することができる。また、圧接によらず
に固定電極から電気接続経路を引き出すことができるた
め、接続部のオーミック接触を容易に確保し、センサを
小型化することができる。
【００２４】また、上記工程（Ａ）において、第１及び
第２のガラス基板に貫通孔を穿孔した後に、該第１及び
第２のガラス基板に貫通孔の一端を塞ぐようにシリコン
板を陽極接合することが好ましい。これにより、ガラス
基板に貫通孔を穿孔する工程において、シリコン基板の
貫通不良が発生することを抑制できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体加速度セン
サについて、図面を参照しながら説明する。図１は本発
明の半導体加速度センサの一例を示す（ａ）平面図、及
び（ｃ）Ｃ−Ｃ’線断面図である。図１（ｂ）は、シリ
コン基板のみの平面図である。
【００２６】梁１０ａにより支持された可動電極１０ｂ
を形成したシリコン基板１０を挟んで、第１の固定電極
１８を表面に形成した第１のガラス基板１２と、第２の
固定電極１９を表面に形成した第２のガラス基板１３が
対向している。第１及び第２のガラス基板１２、１３に
は貫通孔１２ｂ、１３ｂを形成しており、第１及び第２
のガラス基板１２、１３の裏面にシリコン電極２６、２
７を形成している。第１及び第２の固定電極１８、１９
は、貫通孔１２ｂ、１３ｂの内部にも形成されて裏面の
シリコン電極２６、２７に接続している。
【００２７】シリコン基板１０の封止部１０ｅはガラス
基板１２、１３と接合され、センサ内部は減圧状態で密
封されている。本発明においては、センサ内部の電極か
らの電気接続経路の引き出しは、次のようにして行う。
可動電極１０ｂからの電気接続経路は、梁１０ａ及び封
止部１０ｅを介して外部に引き出す。第１及び第２の固
定電極１８、１９からの電気接続経路は、貫通孔を介し
て第１及び第2の固定電極に接続したシリコン電極２
６、２７を通して外部に引き出す。
【００２８】可動電極１０ｂと固定電極１８、１９の間
の電気容量は、これらの電気接続経路を介してセンサ外
部から測定され、電気容量値の変化から加速度が測定さ
れる。
【００２９】本発明の半導体加速度センサは、固定電極
１８、１９が、シリコン基板１０を介さずに、センサ外
部のシリコン電極２６、２７に直接接続しているため、
シリコン基板１０に引き出し電極を形成する必要がな
く、センサの小型化が可能である。また、シリコン電極
２６、２７上に直接金属等を蒸着して固定電極１８、１
９を形成できるため、良好なオーミック接触を得ること
ができる。
【００３０】尚、固定電極１８、１９は、ガラス基板１
２、１３の厚み分に相当する数百μｍの段差を介してシ
リコン電極に接続している。したがって、良好なオーミ
ック接触を確保するためには、固定電極１８、１９を厚
さ３０００Å以上の金属膜で形成することが好ましい。
【００３１】また、図１に示すようにガラス基板１２、
１３の可動電極１０ｂに対向する部分にバンプ１２ａ、
１３ａを設けておくことが好ましく、これにより可動電
極１０ｂが固定電極１８、１９に付着する事を防止する
ことができる。
【００３２】さらにまた、図１には可動電極１０ｂに隣
接して梁１０ａの逆側に貫通孔１２ａ、１３ａを設ける
例を示したが、貫通孔の位置はこれに限定されるもので
はない。固定電極１８、１９との接続が確保できれば貫
通孔をどこに設けても良く、例えば、梁１０ａの直上で
も良い。
【００３３】本発明の半導体加速度センサの製造工程の
一例を図２及び図３に示す。図３に示す工程は、図２に
示す工程に連続している。まず、シリコン基板１０をエ
ッチングして、梁１０ａにより支持された可動電極１０
ｂを形成する（図２（ａ）〜（ｃ））。尚、可動電極１
０ｂの形成には、レジストの写真製版とエッチングによ
る一般的なシリコン基板の加工技術を用いることができ
る。
【００３４】次に、第１及び第２のガラス基板１２、１
３を準備する（図２（ｄ））。ガラス基板の種類は特に
限定されないが、例えばパイレックスガラス等を用いる
ことができる。
【００３５】次に、Ｃｒ膜等のマスク層１４を第１及び
第２のガラス基板１２、１３の表面に形成し、レジスト
塗布とＣｒ混酸エッチングによるパターニングを行う。
マスク層１４は、バンプ１２ａ、１３ａを形成する部分
を残して略矩形の開口部を持つように形成する。マスク
層１４をエッチングマスクとしてフッ酸等によるガラス
基板１２、１３のエッチングを行い、バンプ１２ａ、１
３ａを形成する。（図２（ｅ））。バンプ１２ａ、１３
ａは可動電極が固定電極に付着するのを防止する役割を
果たす。
【００３６】次に、バンプ１２ａ、１３ａの部分以外は
マスク層１４とほぼ同一形状のマスク層１５を形成し、
マスク層１５をエッチングマスクとしてガラス基板のエ
ッチングを行い、可動電極と固定電極の間に間隔を設け
るための段差を形成する。
【００３７】次に、貫通孔１２ｂ、１３ｂを形成するた
めに、レジストマスク１７をガラス基板１２、１３の表
面に形成する。レジストマスク１７は、ネガレジストを
用いて１００μｍ程度の厚膜に形成することが好まし
い。レジスト１７をマスクとしてサンドブラスト処理等
により貫通孔１２ｂ、１３ｂを穿孔する（図２
（ｇ））。尚、ブラスト粉の返りによりガラス基板１
２、１３の裏面が荒れるのを防止するため、穿孔の終了
と同時にサンドブラスト処理を終了することが好まし
い。
【００３８】次に、ガラス基板１２、１３の裏面に、貫
通孔１２ｂ、１３ｂの裏面側の一端を塞ぐようにシリコ
ン板２６、２７を接合する（図２（ｈ））。接合は陽極
接合により行うことが好ましい。シリコン板２６、２７
は、ガラス基板１２、１３の裏面全面に形成しても、裏
面の一部に形成しても良い。このシリコン板は、固定電
極からの電気接続を引き出すためのシリコン電極とな
る。
【００３９】次に、第１及び第２のガラス基板１２、１
３の表面及び貫通孔１２ｂ、１３ｂの内部に導電膜を成
膜し、裏面のシリコン板に接続する第１及び第２の固定
電極を形成する（図２（ｉ））。導電膜の種類は特に限
定されないが、耐酸化性等の観点からＰｔ膜が好まし
い。導電膜はスパッタ等により成膜した後に、固定電極
として必要な部分以外はエッチング等により除去する。
また、導電膜の厚さは３０００Å以上であることが好ま
しい。
【００４０】尚、上記図２（ｆ）〜（ｉ）に示した工程
に代えて、ガラス基板１２、１３の裏面にシリコン板を
接合した後に、ガラス基板１２、１３に貫通孔１２ｂ、
１３ｂを穿孔することもできる（図４（ａ）〜
（ｄ））。ただし、裏面にシリコン板が接合されたガラ
ス基板１２、１３にサンドブラストによる穿孔を行う場
合には（図４（ｃ））、シリコン板が貫通しないよう
に、ガラス基板の穿孔終了と同時にサンドブラストを終
了する必要がある。しかし、ガラス基板のサンドブラス
トによる穿孔速度にはウエハ面内分布があるため、過剰
なサンドブラストによりシリコン板２６、２７が貫通し
易い。シリコン板２６、２７が貫通した場合には、セン
サ内部の減圧状態を維持できないため、センサが不良品
となる。従って、製造歩留まりの観点からは、図２
（ｆ）〜（ｉ）に示した工程順で行うことが好ましい。
【００４１】次に、可動電極１０ｂと第１の固定電極１
８が対向するように、第１のガラス基板１２上にシリコ
ン基板１０を接合し（図３（ｊ））、さらに可動電極１
０ｂと第２の固定電極１９が対向するように、シリコン
基板１０上に第２のガラス基板１３を接合する（図３
（ｋ））。接合は、陽極接合により行うことが好まし
い。また、第１及び第２のガラス基板１２、１３とシリ
コン基板１０の陽極接合を減圧下で行い、センサ内部を
減圧密封することが好ましい。空気のダンパー作用を抑
制して、可動電極１０ｂの加速度に対する応答を良好に
するためである。
【００４２】本発明の半導体加速度センサの製造方法
は、ガラス融着及びガラス研磨工程を必要としないた
め、シリコン板とガラス基板の剥離等の不良発生が少な
く、また低コストで製造可能である。
【００４３】
【実施例】上記本発明の製造方法に従い、次の条件で本
発明の半導体加速度センサを製造した。まず、第１及び
第２のガラス基板１２、１３として０．４ｍｍ厚のパイ
レックスガラスを準備し、マスク層１４として２０００
Å厚のＣｒ膜を成膜した。Ｃｒ膜１４とレジストをエッ
チングマスクとして１０％希釈フッ酸により第１及び第
２のガラス基板表面を１μｍエッチングした。さらにマ
スク層１５として前記Ｃｒ膜１４とレジストを用い、１
０％希釈フッ酸により第１及び第２のガラス基板の表面
を５μｍエッチングした。第１及び第２のガラス基板上
にレジストマスク１６として厚さ１００μｍネガレジス
トを形成し、サンドブラストにより貫通孔１２ｂ、１３
ｂを穿孔した。第１及び第２のガラス基板１２、１３の
裏面に０．２ｍｍ厚のシリコン板２６、２７を陽極接合
した後に、ガラス基板１２、１３の表面に固定電極とし
て１μｍ厚のＰｔ膜をスパッタにより形成した。
【００４４】０．４ｍｍ厚のシリコン基板をアルカリエ
ッチングして可動電極１０ｂを形成し、ガラス基板１
２、１３と陽極接合して半導体加速度センサを製造し
た。
【００４５】製造した半導体加速度センサの固定電極１
８、１９とシリコン電極２６、２７の電気接触を評価す
るために、固定電極−シリコン電極間の電流−電圧特性
を２端子法により評価した。評価結果を図５に示す。図
５より、本発明の半導体加速度センサにおいて、固定電
極−シリコン電極間が良好なオーミック接触をしている
ことが確認できる。また、必要なセンサ特性を得るため
には、固定電極−シリコン電極間の接触抵抗が１ｋΩ以
下であることが必要であるが、測定した抵抗値は２７０
Ωであった。さらにシリコン板自身の抵抗値を差し引く
と接触抵抗は９０Ωとなり、半導体加速度センサとして
十分小さな接触抵抗値であることが確認できた。
【００４６】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、下記の効果を奏する。本発明の半導体加速
度センサは、第１及び第２のガラス基板が貫通孔を有
し、第１及び第２の固定電極が貫通孔の内部に形成され
て裏面のシリコン電極に接続しているため、シリコン基
板の引き出し電極が不要である。従って、センサを小型
化し、接続部のオーミック接触を容易に確保することが
できる。さらに、ガラス融着及びガラス研磨を行わずに
製造することが可能である。
【００４７】また、固定電極の厚さ３０００Å以上の金
属膜とすることにより、固定電極とシリコン電極の間の
オーミック接触をさらに良好にすることができる。
【００４８】本発明の半導体加速度センサの製造方法
は、ガラス基板の各々に、貫通孔の穿孔と、該貫通孔の
一端を塞ぐシリコン板の接合を行い、裏面のシリコン板
に接続するようにガラス基板表面と貫通孔の内部に導電
膜を成膜して固定電極を形成するため、シリコンへのガ
ラス融着工程及びガラス研磨工程が不要である。従っ
て、低コストかつ高い歩留まりで半導体加速度センサを
生産することができる。また、シリコン基板の引き出し
電極を介さずに固定電極からの電気接続経路を外部に引
き出すことができるため、接続部のオーミック接触を容
易に確保し、またセンサを小型化することができる。
【００４９】また、ガラス基板に貫通孔を穿孔した後
に、貫通孔の一端を塞ぐようにシリコン板を接合するこ
とにより、シリコン基板が貫通する不良の発生を抑制し
て、半導体加速度センサの製造歩留まりを向上すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の半導体加速度センサの一例を示す
（ａ）平面図、（ｂ）シリコン基板のみの平面図、
（ｃ）Ｃ−Ｃ’線断面図である。
【図２】 本発明の半導体加速度センサの製造工程の一
例を示す工程図である。
【図３】 本発明の半導体加速度センサの図２に連続す
る製造工程を示す工程図である。
【図４】 本発明の半導体加速度センサの図２に示す製
造工程の一部分について、別の例を示す工程図である。
【図５】 本発明の半導体加速度センサにおける固定電
極−シリコン電極間の電流−電圧特性の測定値を示すグ
ラフである。
【図６】 従来の半導体加速度センサの一例を示す
（ａ）平面図、（ｂ）シリコン基板のみの平面図、
（ｃ）Ａ−Ａ’線断面図である。
【図７】 従来の半導体加速度センサの別の一例を示す
（ａ）平面図、（ｂ）シリコン基板のみの平面図、
（ｃ）Ｂ−Ｂ’線断面図である。
【図８】 図６に示す半導体加速度センサの製造工程を
示す工程図である。
【図９】 図６に示す半導体加速度センサの図８に連続
する製造工程を示す工程図である。
【符号の説明】
１０ シリコン基板、１０ａ 梁、１０ｂ 可動電極、
１０ｃ及び１０ｄ 引き出し電極、１０ｅ 封止部、１
２ 第１のガラス基板、１３ 第２のガラス基板、１４
及び１５ マスク層、１６及び１７ レジストマスク、
１８ 第１の固定電極、１９ 第２の固定電極、２０
貫通孔、２２及び２４ 金属電極、２６及び２７ シリ
コン板、３０及び３１ ガラス層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市川 淳一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 4M112 AA02 BA07 CA26 DA04 DA09 DA18 EA02 EA13 GA01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 梁により支持された可動電極を形成した
    シリコン基板と、該シリコン基板を挟んで対向する、第
    １の固定電極を表面に形成した第１のガラス基板と、第
    ２の固定電極を表面に形成した第２のガラス基板を備
    え、前記可動電極と該可動電極を挟む前記第１及び第２
    の固定電極との間の静電容量変化を検出する半導体加速
    度センサであって、 前記第１及び第２のガラス基板が貫通孔を有し、該第１
    及び第２のガラス基板の裏面にシリコン電極が形成され
    ており、前記第１及び第２の固定電極が貫通孔の内部に
    も形成されて裏面のシリコン電極に接続したことを特徴
    とする半導体加速度センサ。
  2. 【請求項２】 前記第１及び第２の固定電極が、厚さ３
    ０００Å以上の金属膜である請求項１記載の半導体加速
    度センサ。
  3. 【請求項３】 梁により支持された可動電極と、該可動
    電極を挟む第１の固定電極及び第２の固定電極との間の
    静電容量変化を検出する半導体加速度センサの製造方法
    であって、（Ａ）第１のガラス基板及び第２のガラス基
    板の各々に、貫通孔の穿孔と、該貫通孔の一端を塞ぐシ
    リコン板の接合を行う工程と、（Ｂ）前記第１及び第２
    のガラス基板の各々に、該表面の少なくとも一部及び貫
    通孔の内部に導電膜を成膜して、裏面のシリコン板に接
    続した第１及び第２の固定電極を形成する工程と、
    （Ｃ）シリコン基板をエッチングして、梁により支持さ
    れた可動電極を形成する工程と、（Ｄ）前記可動電極が
    前記第１及び第２の固定電極に挟まれるように、前記シ
    リコン基板の両面に前記第１及び第２のガラス基板を接
    合する工程を備えた半導体加速度センサの製造方法。
  4. 【請求項４】 上記工程（Ａ）において、第１のガラス
    基板及び第２のガラス基板に貫通孔を穿孔した後に、該
    第１及び第２のガラス基板に貫通孔の一端を塞ぐように
    シリコン板を接合することを特徴とする請求項３記載の
    製造方法。
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