JPH0526901A - 半導体加速度センサ - Google Patents
半導体加速度センサInfo
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- JPH0526901A JPH0526901A JP20330391A JP20330391A JPH0526901A JP H0526901 A JPH0526901 A JP H0526901A JP 20330391 A JP20330391 A JP 20330391A JP 20330391 A JP20330391 A JP 20330391A JP H0526901 A JPH0526901 A JP H0526901A
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- acceleration sensor
- semiconductor acceleration
- semiconductor
- substrate
- elastic
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 本願の半導体加速度センサは、半導体基板１
２に設けられた質量部１６と、質量部１６の周囲に設け
られた薄肉の弾性部１４と、該弾性部上に設けられた複
数対のピエゾ抵抗１７とを具備し、質量部１６は、その
上端の面積より小さい面積を有する接続部１５を介して
弾性部１４に接続した構成である。また、前期弾性部１
４は複数の貫通孔の間に設けられた梁部としてもよい。 【効果】 半導体基板に拡幅された弾性部もしくは梁部
を形成することができ、センサとしての感度を大幅に向
上させることができる。また、通常の半導体製造プロセ
スにより作成することができるので、超小形の半導体加
速度センサが可能である。以上により、小型化、高感度
化、高性能化が可能な半導体加速度センサを提供するこ
とができる。
２に設けられた質量部１６と、質量部１６の周囲に設け
られた薄肉の弾性部１４と、該弾性部上に設けられた複
数対のピエゾ抵抗１７とを具備し、質量部１６は、その
上端の面積より小さい面積を有する接続部１５を介して
弾性部１４に接続した構成である。また、前期弾性部１
４は複数の貫通孔の間に設けられた梁部としてもよい。 【効果】 半導体基板に拡幅された弾性部もしくは梁部
を形成することができ、センサとしての感度を大幅に向
上させることができる。また、通常の半導体製造プロセ
スにより作成することができるので、超小形の半導体加
速度センサが可能である。以上により、小型化、高感度
化、高性能化が可能な半導体加速度センサを提供するこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車、航空機、家
電製品等に用いられる加速度検出用の半導体加速度セン
サに関するものである。
電製品等に用いられる加速度検出用の半導体加速度セン
サに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、加速度検出用のセンサとしては、
圧電セラミックス、有機薄膜、シリコン単結晶板等様々
な材料を用いた多種多様の加速度センサが開発され製品
化されている。これらの加速度センサは、ヒステリシ
ス、クリープ、疲労等がなく、また、構造が簡単、電圧
感度が極めて大、簡単に増幅可能等、使い勝手の面にお
いても非常に優れていることから、現在様々な分野で広
く用いられている。
圧電セラミックス、有機薄膜、シリコン単結晶板等様々
な材料を用いた多種多様の加速度センサが開発され製品
化されている。これらの加速度センサは、ヒステリシ
ス、クリープ、疲労等がなく、また、構造が簡単、電圧
感度が極めて大、簡単に増幅可能等、使い勝手の面にお
いても非常に優れていることから、現在様々な分野で広
く用いられている。
【０００３】特に、シリコン単結晶を用いた半導体加速
度センサは、シリコン自体の格子欠陥が極めて少ないた
めに理想的な弾性体となること、半導体プロセス技術を
そのまま転用することができること等の特徴を有するこ
とから、近年では特に注目されている加速度センサであ
る。
度センサは、シリコン自体の格子欠陥が極めて少ないた
めに理想的な弾性体となること、半導体プロセス技術を
そのまま転用することができること等の特徴を有するこ
とから、近年では特に注目されている加速度センサであ
る。
【０００４】図１７は、上記の半導体加速度センサの一
例を示す平面図、図１８は、図１７のＡーＡ線に沿う断
面図である。この半導体加速度センサ１は、シリコン基
板（半導体基板：以下、Ｓｉ基板と略称する）２の中央
部に設けられた質量部３と、このＳｉ基板２を下方から
エッチングすることにより質量部３の周囲に設けられた
ロの字型の薄肉のダイアフラム部（弾性部）４と、この
ダイアフラム部４の上面４ａに不純物拡散により形成さ
れた互いに平行な複数対のピエゾ抵抗５，５，…とを具
備したものである。
例を示す平面図、図１８は、図１７のＡーＡ線に沿う断
面図である。この半導体加速度センサ１は、シリコン基
板（半導体基板：以下、Ｓｉ基板と略称する）２の中央
部に設けられた質量部３と、このＳｉ基板２を下方から
エッチングすることにより質量部３の周囲に設けられた
ロの字型の薄肉のダイアフラム部（弾性部）４と、この
ダイアフラム部４の上面４ａに不純物拡散により形成さ
れた互いに平行な複数対のピエゾ抵抗５，５，…とを具
備したものである。
【０００５】このＳｉ基板２の上面側２ａには上部スト
ッパ６が、また下面側２ｂには下部ストッパ７がそれぞ
れ設けられており、前記ダイアフラム部４の弾性限界内
で質量部３を支持する構成である。上記のダイアフラム
部４は、質量部３の角部の周囲にそれぞれ貫通孔を設け
てこれらの貫通孔の間に梁部を設けた構成とすることも
あり、またＳｉ基板２の中央部に略Ｃ字状の空隙部を形
成し、質量部３を片持ちの梁で支持した構成とすること
もある。
ッパ６が、また下面側２ｂには下部ストッパ７がそれぞ
れ設けられており、前記ダイアフラム部４の弾性限界内
で質量部３を支持する構成である。上記のダイアフラム
部４は、質量部３の角部の周囲にそれぞれ貫通孔を設け
てこれらの貫通孔の間に梁部を設けた構成とすることも
あり、またＳｉ基板２の中央部に略Ｃ字状の空隙部を形
成し、質量部３を片持ちの梁で支持した構成とすること
もある。
【０００６】この種の半導体加速度センサ１は、質量部
３が加速度に応じて変位する時の変位差を、ダイアフラ
ム部４のピエゾ抵抗の抵抗値の変化に変換することで加
速度の変化を検出している。
３が加速度に応じて変位する時の変位差を、ダイアフラ
ム部４のピエゾ抵抗の抵抗値の変化に変換することで加
速度の変化を検出している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の半導
体加速度センサ１では、質量部３の角度（図１８中の
θ）はＳｉの異方性エッチングの特性により一定の値と
なるために、半導体加速度センサ１の感度を低下させず
に小型化しようとすると、必然的にダイアフラム部４の
幅（ｗ1a）が狭くなりセンサとしての感度が低下すると
いう欠点があった。
体加速度センサ１では、質量部３の角度（図１８中の
θ）はＳｉの異方性エッチングの特性により一定の値と
なるために、半導体加速度センサ１の感度を低下させず
に小型化しようとすると、必然的にダイアフラム部４の
幅（ｗ1a）が狭くなりセンサとしての感度が低下すると
いう欠点があった。
【０００８】また、質量部３の上端の幅（ｗ2a）のみを
狭くすると質量部３の質量が小さくなるためにセンサと
しての感度が低下するという欠点があった。したがっ
て、感度を低下させずにいかにして半導体加速度センサ
１を小型化するかが、センサメーカーの大きな課題にな
っていた。
狭くすると質量部３の質量が小さくなるためにセンサと
しての感度が低下するという欠点があった。したがっ
て、感度を低下させずにいかにして半導体加速度センサ
１を小型化するかが、センサメーカーの大きな課題にな
っていた。
【０００９】この発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、以上の欠点を有効に解決するとともに、小型
化、高感度化、高性能化が可能な半導体加速度センサを
提供することにある。
もので、以上の欠点を有効に解決するとともに、小型
化、高感度化、高性能化が可能な半導体加速度センサを
提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は次の様な半導体加速度センサを採用し
た。すなわち、請求項１記載の半導体加速度センサとし
ては、半導体基板に設けられた質量部と、該質量部の周
囲に設けられ前記半導体基板を薄肉化してなる弾性部
と、該弾性部の上面側に設けられた複数対のピエゾ抵抗
とを具備してなる半導体加速度センサにおいて、前記質
量部は、該質量部の上端の面積より小さい面積を有する
接続部を介して前記弾性部に接続してなることを特徴と
している。
に、この発明は次の様な半導体加速度センサを採用し
た。すなわち、請求項１記載の半導体加速度センサとし
ては、半導体基板に設けられた質量部と、該質量部の周
囲に設けられ前記半導体基板を薄肉化してなる弾性部
と、該弾性部の上面側に設けられた複数対のピエゾ抵抗
とを具備してなる半導体加速度センサにおいて、前記質
量部は、該質量部の上端の面積より小さい面積を有する
接続部を介して前記弾性部に接続してなることを特徴と
している。
【００１１】また、請求項２記載の半導体加速度センサ
としては、請求項１記載の半導体加速度センサにおい
て、前期弾性部は複数の貫通孔の間に設けられた梁部で
あることを特徴としている。
としては、請求項１記載の半導体加速度センサにおい
て、前期弾性部は複数の貫通孔の間に設けられた梁部で
あることを特徴としている。
【００１２】
【作用】この発明に係る半導体加速度センサでは、該半
導体加速度センサにある加速度が作用すると、質量部は
この加速度の方向にこの加速度の大きさに比例して変位
する。質量部の周囲に設けられた弾性部は、この質量部
の変位に対応して特定方向にたわみ、同時にこの弾性部
に設けられた複数対のピエゾ抵抗も歪む。したがって、
この歪によりピエゾ抵抗の抵抗値が変化し、４本のピエ
ゾ抵抗を用いてホイートストンブリッジを構成すれば前
記歪量の大きさに応じた電圧出力が得られる。この電圧
出力の値から前記質量部の変位量が求められ、この変位
量の大きさから前記質量部にかかる加速度の大きさを求
めることができる。
導体加速度センサにある加速度が作用すると、質量部は
この加速度の方向にこの加速度の大きさに比例して変位
する。質量部の周囲に設けられた弾性部は、この質量部
の変位に対応して特定方向にたわみ、同時にこの弾性部
に設けられた複数対のピエゾ抵抗も歪む。したがって、
この歪によりピエゾ抵抗の抵抗値が変化し、４本のピエ
ゾ抵抗を用いてホイートストンブリッジを構成すれば前
記歪量の大きさに応じた電圧出力が得られる。この電圧
出力の値から前記質量部の変位量が求められ、この変位
量の大きさから前記質量部にかかる加速度の大きさを求
めることができる。
【００１３】この発明の請求項１記載の半導体加速度セ
ンサでは、前記質量部を該質量部の上端の面積より小さ
い面積の接続部を介して前記弾性部に接続することによ
り、この拡幅された弾性部がセンサとしての感度を向上
させる。
ンサでは、前記質量部を該質量部の上端の面積より小さ
い面積の接続部を介して前記弾性部に接続することによ
り、この拡幅された弾性部がセンサとしての感度を向上
させる。
【００１４】また、請求項２記載の半導体加速度センサ
では、前期弾性部は複数の貫通孔の間に設けられた梁部
とすることにより、この拡幅された梁部がセンサとして
の感度を向上させる。
では、前期弾性部は複数の貫通孔の間に設けられた梁部
とすることにより、この拡幅された梁部がセンサとして
の感度を向上させる。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の各実施態様について説明す
る。 （第１実施例）まず、この発明の請求項１記載の一実施
例について図１及び図２を参照して説明する。図１は半
導体加速度センサ１１の平面図、図２は、図１のＢーＢ
線に沿う断面図である。
る。 （第１実施例）まず、この発明の請求項１記載の一実施
例について図１及び図２を参照して説明する。図１は半
導体加速度センサ１１の平面図、図２は、図１のＢーＢ
線に沿う断面図である。
【００１６】この半導体加速度センサ１１は、ｎ型のシ
リコン基板（１００）（半導体基板：以下、Ｓｉ基板と
略称する）１２の中央部を下方からロの字型にエッチン
グし、該ロの字型の上端部１３をサイドエッチングによ
り水平方向に拡幅して形成された薄厚かつ幅広のダイア
フラム部（弾性部）１４と、このダイアフラム部１４に
より囲まれ板状の接続部１５を介してダイアフラム部１
４に接続された肉厚の質量部１６と、前記ダイアフラム
部１４の上面１４ａに不純物拡散により形成された複数
対のピエゾ抵抗１７，１７，…とから略構成されてい
る。
リコン基板（１００）（半導体基板：以下、Ｓｉ基板と
略称する）１２の中央部を下方からロの字型にエッチン
グし、該ロの字型の上端部１３をサイドエッチングによ
り水平方向に拡幅して形成された薄厚かつ幅広のダイア
フラム部（弾性部）１４と、このダイアフラム部１４に
より囲まれ板状の接続部１５を介してダイアフラム部１
４に接続された肉厚の質量部１６と、前記ダイアフラム
部１４の上面１４ａに不純物拡散により形成された複数
対のピエゾ抵抗１７，１７，…とから略構成されてい
る。
【００１７】これらのピエゾ抵抗１７，…は、ゲージ方
向＜１１０＞の横方向のピエゾ抵抗効果を用いたもの
で、これらのピエゾ抵抗１７，…はＳｉ基板１２の平面
内で互いに平行に配置されている。
向＜１１０＞の横方向のピエゾ抵抗効果を用いたもの
で、これらのピエゾ抵抗１７，…はＳｉ基板１２の平面
内で互いに平行に配置されている。
【００１８】このＳｉ基板１２の上面側１２ａには上部
ストッパ１８が、また下面側１２ｂには下部ストッパ１
９がそれぞれ設けられており、前記ダイアフラム部１４
の弾性限界内で質量部１６を支持している。
ストッパ１８が、また下面側１２ｂには下部ストッパ１
９がそれぞれ設けられており、前記ダイアフラム部１４
の弾性限界内で質量部１６を支持している。
【００１９】次に、図３乃至図１５を参照して上記の半
導体加速度センサ１１の製造方法について説明する。
導体加速度センサ１１の製造方法について説明する。
【００２０】（１）図３参照
ｎ型のＳｉ基板（１００）２１を用意し、表裏各々の面
に鏡面研磨を施す。
に鏡面研磨を施す。
【００２１】（２）図４参照
Ｓｉ基板２１の表面にシリコン酸化膜（以下、ＳｉＯ2
膜と称する）２２を形成する。
膜と称する）２２を形成する。
【００２２】（３）図５参照
２枚のＳｉ基板２１のＳｉＯ2膜２２同士を貼着し、３
００〜４００℃の大気中においてこれらのＳｉ基板２
１，２１間に５００〜６００Ｖの電圧を印加し（陽極接
合）、これらのＳｉ基板２１，２１同士を接合し、ＳＯ
Ｉ（Ｓilicon ＯnＩnsulator）基板２３とする。前記Ｓ
ｉＯ2膜２２，２２同士は強固に接合されて一体化され
ＳｉＯ2膜２４となる。上記のＳＯＩ基板２３は、上述
した陽極接合以外に、気相成長による方法、あるいはイ
オン注入による方法等によっても製造することができ
る。
００〜４００℃の大気中においてこれらのＳｉ基板２
１，２１間に５００〜６００Ｖの電圧を印加し（陽極接
合）、これらのＳｉ基板２１，２１同士を接合し、ＳＯ
Ｉ（Ｓilicon ＯnＩnsulator）基板２３とする。前記Ｓ
ｉＯ2膜２２，２２同士は強固に接合されて一体化され
ＳｉＯ2膜２４となる。上記のＳＯＩ基板２３は、上述
した陽極接合以外に、気相成長による方法、あるいはイ
オン注入による方法等によっても製造することができ
る。
【００２３】（４）図６参照
ＳＯＩ基板２３の一方のＳｉ基板２１を所定の厚みまで
研磨し、Ｓｉ膜２５とする。
研磨し、Ｓｉ膜２５とする。
【００２４】（５）図７参照
ＳＯＩ基板２３の表裏各々の面にＳｉＯ2膜２６，２７
を形成する。
を形成する。
【００２５】（６）図８参照
ホトリソグラフィにより、表面側のＳｉＯ2膜２６に不
純物拡散用窓３１，３１，…を形成する。次に、不純物
拡散用窓３１，３１，…からホウ素（ボロン：Ｂ）を供
給し、ｐ型拡散層（以下、ピエゾ抵抗と称する）１７，
１７，…を形成する。さらに、ドライブイン処理によ
り、ピエゾ抵抗１７上にＳｉＯ2膜２６を成長させる。
純物拡散用窓３１，３１，…を形成する。次に、不純物
拡散用窓３１，３１，…からホウ素（ボロン：Ｂ）を供
給し、ｐ型拡散層（以下、ピエゾ抵抗と称する）１７，
１７，…を形成する。さらに、ドライブイン処理によ
り、ピエゾ抵抗１７上にＳｉＯ2膜２６を成長させる。
【００２６】（７）図９参照
プラズマＣＶＤ法、あるいは常圧ＣＶＤ法や減圧ＣＶＤ
法により、ＳｉＯ2膜２６，２７のそれぞれの面の上に
窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）膜（以下、ＳＮ膜と称する）３
２，３３を成長させる。
法により、ＳｉＯ2膜２６，２７のそれぞれの面の上に
窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）膜（以下、ＳＮ膜と称する）３
２，３３を成長させる。
【００２７】（８）図１０参照
ホトリソグラフィにより、裏面のＳＮ膜３２の上にダイ
アフラムのパターンを形成してＣＦ4プラズマエッチン
グによりこのＳＮ膜３２をエッチングし、さらに弗酸系
のエッチング液によりＳｉＯ2膜２７をエッチングし、
ＳＯＩ基板２３の裏面にダイアフラムエッチング用のマ
スク３４を形成する。
アフラムのパターンを形成してＣＦ4プラズマエッチン
グによりこのＳＮ膜３２をエッチングし、さらに弗酸系
のエッチング液によりＳｉＯ2膜２７をエッチングし、
ＳＯＩ基板２３の裏面にダイアフラムエッチング用のマ
スク３４を形成する。
【００２８】（９）図１１参照
水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ液）により、下方からＳ
ＯＩ基板２３をエッチングし、ダイアフラム部３５を形
成する。この場合、ＳｉＯ2膜２４は異方性エッチング
の際のストッパとして用いられる。次に、熱リン酸等を
用いてＳＮ膜３２，３３を除去する。
ＯＩ基板２３をエッチングし、ダイアフラム部３５を形
成する。この場合、ＳｉＯ2膜２４は異方性エッチング
の際のストッパとして用いられる。次に、熱リン酸等を
用いてＳＮ膜３２，３３を除去する。
【００２９】（１０）図１２参照
弗酸系のエッチング液により、下方からダイアフラム部
３５のＳｉＯ2膜２４をサイドエッチングし、薄厚かつ
幅広のダイアフラム部１４を形成する。この際、ＳｉＯ
2膜２６，２７も同時に除去される。
３５のＳｉＯ2膜２４をサイドエッチングし、薄厚かつ
幅広のダイアフラム部１４を形成する。この際、ＳｉＯ
2膜２６，２７も同時に除去される。
【００３０】（１１）図１３参照
Ｓｉ膜２５の上にレジスト３６を塗布して電気配線用コ
ンタクトホールのパターンを形成し、ホトリソグラフィ
によりＳＯＩ基板２３上に形成されたピエゾ抵抗１７，
１７，…の上にコンタクトホール３７,３７,…を形成す
る。
ンタクトホールのパターンを形成し、ホトリソグラフィ
によりＳＯＩ基板２３上に形成されたピエゾ抵抗１７，
１７，…の上にコンタクトホール３７,３７,…を形成す
る。
【００３１】（１２）図１４参照
真空蒸着またはスパッタリングにより、ＳＯＩ基板２３
表面に配線パターン（図示せず）を形成するとともに、
コンタクトホール３７，３７，…にオーミック特性を有
するアルミニウム電極３８，３８，…を形成する。な
お、上記のアルミニウム電極３８は、工程上あるいは動
作上において腐食等の恐れがある場合には、Ａｕまたは
金属の多層構造（Ａｕ−Ｍｏ,Ｃｒ−Ｔｉ−Ｃｕ−Ａｕ
等）等を用いてもよい。
表面に配線パターン（図示せず）を形成するとともに、
コンタクトホール３７，３７，…にオーミック特性を有
するアルミニウム電極３８，３８，…を形成する。な
お、上記のアルミニウム電極３８は、工程上あるいは動
作上において腐食等の恐れがある場合には、Ａｕまたは
金属の多層構造（Ａｕ−Ｍｏ,Ｃｒ−Ｔｉ−Ｃｕ−Ａｕ
等）等を用いてもよい。
【００３２】（１３）図１５参照
ＳＯＩ基板２３の上面（Ｓｉ膜２５の上面）に上部スト
ッパ１８を、またＳＯＩ基板２３の下面（Ｓｉ基板２１
の下面）に下部ストッパ１９をそれぞれ取り付ける。以
上により、小型かつ高感度の半導体加速度センサ１１を
得ることができる。
ッパ１８を、またＳＯＩ基板２３の下面（Ｓｉ基板２１
の下面）に下部ストッパ１９をそれぞれ取り付ける。以
上により、小型かつ高感度の半導体加速度センサ１１を
得ることができる。
【００３３】以上説明した様に、上記の半導体加速度セ
ンサ１１によれば、Ｓｉ基板１２に形成された薄厚かつ
幅広のダイアフラム部１４と、このダイアフラム部１４
により囲まれ板状の接続部１５を介してダイアフラム部
１４に接続された肉厚の質量部１６と、前記ダイアフラ
ム部１４の上面１４ａに形成された複数対のピエゾ抵抗
１７，１７，…とから略構成したので、従来と同一の大
きさのＳｉ基板１２に拡幅されたダイアフラム部１４を
形成することができ、センサとしての感度を大幅に向上
させることができる。
ンサ１１によれば、Ｓｉ基板１２に形成された薄厚かつ
幅広のダイアフラム部１４と、このダイアフラム部１４
により囲まれ板状の接続部１５を介してダイアフラム部
１４に接続された肉厚の質量部１６と、前記ダイアフラ
ム部１４の上面１４ａに形成された複数対のピエゾ抵抗
１７，１７，…とから略構成したので、従来と同一の大
きさのＳｉ基板１２に拡幅されたダイアフラム部１４を
形成することができ、センサとしての感度を大幅に向上
させることができる。
【００３４】また、ＳｉＯ2膜２４は、ＳＯＩ基板２３
の異方性エッチングの際のストッパとして用いることが
できるので、薄厚のＳｉ基板においても制御性良くダイ
アフラム部１４を形成することができる。
の異方性エッチングの際のストッパとして用いることが
できるので、薄厚のＳｉ基板においても制御性良くダイ
アフラム部１４を形成することができる。
【００３５】また、従来の片持梁や両持梁の構造のよう
に特別の製造工程を取り入れる必要がなく、通常の半導
体製造プロセスにより作成することができるので、超小
形の半導体加速度センサを作成することができる。
に特別の製造工程を取り入れる必要がなく、通常の半導
体製造プロセスにより作成することができるので、超小
形の半導体加速度センサを作成することができる。
【００３６】以上により、小型化、高感度化、高性能化
が可能な半導体加速度センサ１１を提供することができ
る。
が可能な半導体加速度センサ１１を提供することができ
る。
【００３７】なお、ＳＯＩ基板２３の替わりにＳＯＳ
（Ｓilicon Ｏn Ｓapphire）基板を用いても半導体加速
度センサ１１の製造は可能である。この場合は、陽極接
合を用いることなく、通常のエピタキシャル成長により
Ｓｉ膜２５を形成することができる。
（Ｓilicon Ｏn Ｓapphire）基板を用いても半導体加速
度センサ１１の製造は可能である。この場合は、陽極接
合を用いることなく、通常のエピタキシャル成長により
Ｓｉ膜２５を形成することができる。
【００３８】（第２実施例）図１６は、この発明の請求
項２記載の一実施例である半導体加速度センサ４１を示
す平面図である。この半導体加速度センサ４１において
上記一実施例の半導体加速度センサ１１と異なる点は、
Ｓｉ基板１２の中央部の質量部１６の周囲に矩形の貫通
孔４２，４２，…を等方的に形成し、これらの隣接する
貫通孔４２，４２間に梁部４３を形成した点であり、こ
の構成以外上記の半導体加速度センサ１１と全く同一で
ある。
項２記載の一実施例である半導体加速度センサ４１を示
す平面図である。この半導体加速度センサ４１において
上記一実施例の半導体加速度センサ１１と異なる点は、
Ｓｉ基板１２の中央部の質量部１６の周囲に矩形の貫通
孔４２，４２，…を等方的に形成し、これらの隣接する
貫通孔４２，４２間に梁部４３を形成した点であり、こ
の構成以外上記の半導体加速度センサ１１と全く同一で
ある。
【００３９】この半導体加速度センサ４１においても、
上記一実施例の半導体加速度センサ１１と同様にセンサ
としての感度を大幅に向上させることができる。また、
薄厚のＳｉ基板においても制御性良く梁部４３を形成す
ることができる。したがって、小型化、高感度化、高性
能化が可能な半導体加速度センサ４１を提供することが
できる。
上記一実施例の半導体加速度センサ１１と同様にセンサ
としての感度を大幅に向上させることができる。また、
薄厚のＳｉ基板においても制御性良く梁部４３を形成す
ることができる。したがって、小型化、高感度化、高性
能化が可能な半導体加速度センサ４１を提供することが
できる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明した様に、この発明の請求項１
記載の半導体加速度センサによれば、半導体基板に設け
られた質量部と、該質量部の周囲に設けられ前記半導体
基板を薄肉化してなる弾性部と、該弾性部の上面側に設
けられた複数対のピエゾ抵抗とを具備してなる半導体加
速度センサにおいて、前記質量部は、該質量部の上端の
面積より小さい面積を有する接続部を介して前記弾性部
に接続してなることとしたので、従来と同一の大きさの
半導体基板に拡幅された弾性部を形成することができ、
センサとしての感度を大幅に向上させることができる。
記載の半導体加速度センサによれば、半導体基板に設け
られた質量部と、該質量部の周囲に設けられ前記半導体
基板を薄肉化してなる弾性部と、該弾性部の上面側に設
けられた複数対のピエゾ抵抗とを具備してなる半導体加
速度センサにおいて、前記質量部は、該質量部の上端の
面積より小さい面積を有する接続部を介して前記弾性部
に接続してなることとしたので、従来と同一の大きさの
半導体基板に拡幅された弾性部を形成することができ、
センサとしての感度を大幅に向上させることができる。
【００４１】また、従来の片持梁や両持梁の構造のよう
に特別の製造工程を取り入れる必要がなく、通常の半導
体製造プロセスにより作成することができるので、超小
形の半導体加速度センサが可能である。
に特別の製造工程を取り入れる必要がなく、通常の半導
体製造プロセスにより作成することができるので、超小
形の半導体加速度センサが可能である。
【００４２】また、請求項２記載の半導体加速度センサ
によれば、請求項１記載の半導体加速度センサにおい
て、前期弾性部は複数の貫通孔の間に設けられた梁部で
あることとしたので、従来と同一の大きさの半導体基板
に拡幅された弾性部を形成することができ、センサとし
ての感度を大幅に向上させることができる。
によれば、請求項１記載の半導体加速度センサにおい
て、前期弾性部は複数の貫通孔の間に設けられた梁部で
あることとしたので、従来と同一の大きさの半導体基板
に拡幅された弾性部を形成することができ、センサとし
ての感度を大幅に向上させることができる。
【００４３】以上により、小型化、高感度化、高性能化
が可能な半導体加速度センサを提供することができる。
が可能な半導体加速度センサを提供することができる。
【図１】本発明の第１実施例の半導体加速度センサを示
す平面図である。
す平面図である。
【図２】図１のＢーＢ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の第１実施例の半導体加速度センサの製
造工程の一部を示す一過程図である。
造工程の一部を示す一過程図である。
【図４】本発明の第１実施例の半導体加速度センサの製
造工程の一部を示す一過程図である。
造工程の一部を示す一過程図である。
【図５】本発明の第１実施例の半導体加速度センサの製
造工程の一部を示す一過程図である。
造工程の一部を示す一過程図である。
【図６】本発明の第１実施例の半導体加速度センサの製
造工程の一部を示す一過程図である。
造工程の一部を示す一過程図である。
【図７】本発明の第１実施例の半導体加速度センサの製
造工程の一部を示す一過程図である。
造工程の一部を示す一過程図である。
【図８】本発明の第１実施例の半導体加速度センサの製
造工程の一部を示す一過程図である。
造工程の一部を示す一過程図である。
【図９】本発明の第１実施例の半導体加速度センサの製
造工程の一部を示す一過程図である。
造工程の一部を示す一過程図である。
【図１０】本発明の第１実施例の半導体加速度センサの
製造工程の一部を示す一過程図である。
製造工程の一部を示す一過程図である。
【図１１】本発明の第１実施例の半導体加速度センサの
製造工程の一部を示す一過程図である。
製造工程の一部を示す一過程図である。
【図１２】本発明の第１実施例の半導体加速度センサの
製造工程の一部を示す一過程図である。
製造工程の一部を示す一過程図である。
【図１３】本発明の第１実施例の半導体加速度センサの
製造工程の一部を示す一過程図である。
製造工程の一部を示す一過程図である。
【図１４】本発明の第１実施例の半導体加速度センサの
製造工程の一部を示す一過程図である。
製造工程の一部を示す一過程図である。
【図１５】本発明の第１実施例の半導体加速度センサの
製造工程の一部を示す一過程図である。
製造工程の一部を示す一過程図である。
【図１６】本発明の第２実施例の半導体加速度センサを
示す平面図である。
示す平面図である。
【図１７】従来の半導体加速度センサを示す平面図であ
る。
る。
【図１８】図１７のＡーＡ線に沿う断面図である。
１１ 半導体加速度センサ
１２ シリコン基板（半導体基板）
１４ ダイアフラム部（弾性部）
１５ 接続部
１６ 質量部
１７ ピエゾ抵抗
４１ 半導体加速度センサ
４２ 貫通孔
４３ 梁部
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板に設けられた質量部と、該質
量部の周囲に設けられ前記半導体基板を薄肉化してなる
弾性部と、該弾性部の上面側に設けられた複数対のピエ
ゾ抵抗とを具備してなる半導体加速度センサにおいて、 前記質量部は、該質量部の上端の面積より小さい面積を
有する接続部を介して前記弾性部に接続してなることを
特徴とする半導体加速度センサ。 - 【請求項２】前期弾性部は複数の貫通孔の間に設けられ
た梁部であることを特徴とする請求項１記載の半導体加
速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3203303A JP2507840B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 半導体加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3203303A JP2507840B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 半導体加速度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0526901A true JPH0526901A (ja) | 1993-02-05 |
| JP2507840B2 JP2507840B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=16471803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3203303A Expired - Lifetime JP2507840B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 半導体加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2507840B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005010149A (ja) * | 2003-05-22 | 2005-01-13 | Seiko Instruments Inc | 容量型力学量センサとその製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01248067A (ja) * | 1988-03-29 | 1989-10-03 | Fujikura Ltd | 半導体加速度センサの製造方法 |
| JPH02119270A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-07 | Nec Corp | 半導体センサ |
| JPH02309259A (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-25 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体加速度センサ |
| JPH0367177A (ja) * | 1989-08-07 | 1991-03-22 | Nippondenso Co Ltd | 半導体加速度センサ |
-
1991
- 1991-07-19 JP JP3203303A patent/JP2507840B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01248067A (ja) * | 1988-03-29 | 1989-10-03 | Fujikura Ltd | 半導体加速度センサの製造方法 |
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| JPH02309259A (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-25 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体加速度センサ |
| JPH0367177A (ja) * | 1989-08-07 | 1991-03-22 | Nippondenso Co Ltd | 半導体加速度センサ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005010149A (ja) * | 2003-05-22 | 2005-01-13 | Seiko Instruments Inc | 容量型力学量センサとその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2507840B2 (ja) | 1996-06-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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