JPH0720149A - 加速度センサおよびその製造方法 - Google Patents

加速度センサおよびその製造方法

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JPH0720149A
JPH0720149A JP19078593A JP19078593A JPH0720149A JP H0720149 A JPH0720149 A JP H0720149A JP 19078593 A JP19078593 A JP 19078593A JP 19078593 A JP19078593 A JP 19078593A JP H0720149 A JPH0720149 A JP H0720149A
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JP
Japan
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insulating substrate
recess
glass substrate
silicon wafer
mass part
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JP19078593A
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English (en)
Inventor
Masaya Tamura
昌弥 田村
Yasuhiro Negoro
泰宏 根来
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01P2015/0808—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 in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate
    • G01P2015/0811—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 in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate for one single degree of freedom of movement of the mass
    • G01P2015/0817—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 in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate for one single degree of freedom of movement of the mass for pivoting movement of the mass, e.g. in-plane pendulum

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 加速度センサの製造時に、絶縁基板上に接合
したシリコンウエハを減圧した容器内でドライエッチン
グする際、絶縁基板の凹部内側と絶縁基板の外側との間
で差圧が生じてシリコン板が破裂するのを防止する。 【構成】 シリコンウエハ１２とガラス基板２２の凹部
２２Ａとの間に、凹部２２Ａをガラス基板２２の側面に
連通させる空気抜き通路２２Ｂを形成する。各凹部２２
Ａ内の気体は該空気抜き通路２２Ｂを介して排気される
から、シリコンウエハからドライエッチングによって固
定部２３と質量部２７とを分離し、加速度センサ２１を
形成する最中にガラス基板２２の凹部２２Ａ内の気体の
圧力でシリコンウエハ１２が破裂するのを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば車両等の加速度
を検出するのに好適に用いられ、特に製造時の歩留りを
向上できるようにした加速度センサおよびその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、車両等の加速度や回転方向を検
出するのに用いられる加速度センサは、絶縁基板上に固
定電極と、該固定電極に対向するように配設された可動
電極とを有し、加速度が加えられたときにこの可動電極
と固定電極との離間寸法が加速度に応じて変化するのを
静電容量の変化として検出するもので、従来例えば図２
５ないし図３７に示すような加速度センサが知られてい
る。
【０００３】まず、図２５および図２６において、１は
従来技術による加速度センサを示し、該加速度センサ１
は凹部２Ａが形成された絶縁基板としてのガラス基板２
と、低抵抗シリコンから分離して形成された一対の固定
部３，３と、該各固定部３間に設けられた可動部４とか
ら大略構成されている。
【０００４】ここで、前記各固定部３、可動部４は後述
する単一の低抵抗のシリコンウエハ１２からエッチング
加工により分離して形成されるため、それぞれが電導性
を有している。そして、各固定部３の一側面には、該各
固定部３を外部の回路等に接続するための金属膜等から
なる電極パッド３Ａが設けられ、凹部２Ａを挟んだ一対
の各固定部３の対向端面は固定電極３Ｂとして、該各固
定部３と一体に形成されている。
【０００５】また、前記可動部４は基端側にガラス基板
２上に固着されて固定端となる支持部５が形成され、該
支持部５の先端側には梁６と、該梁６を介して変位可能
な自由端となる質量部７とが形成されている。ここで、
前記可動部４も固定部３と同一のシリコンウエハ１２か
ら形成されるために電導性を有しており、支持部５の一
側面には、前記電極パッド３Ａと同様の電極パッド５Ａ
が設けられ、質量部７は各固定電極３Ｂ側の対向端面が
可動電極７Ａ，７Ａとして質量部７と一体に形成されて
いる。そして、このように形成される質量部７は、前記
ガラス基板２の凹部２Ａの上側に位置し、各可動電極７
Ａが各固定電極３Ｂと微小隙間を介して対向し、加速度
が作用したときに各固定電極３Ｂと近接、離間するよう
に、矢示Ａ方向に変位可能な状態で支持部５と梁６によ
って支持されている。
【０００６】次に、図２７ないし図３７に基づき、従来
技術による加速度センサ１の製造方法について述べる。
【０００７】まず、図２７ないし図２９により絶縁基板
に凹部を形成する凹部形成工程を説明する。
【０００８】図中、１０は絶縁基板としてのガラス基板
を示し、該ガラス基板１０は後述するシリコンウエハ１
２の直径よりも大きな正方形状をなし、該ガラス基板１
０は最終的に切断されて前述のガラス基板２となるもの
である。
【０００９】１１は前記ガラス基板１０の表面を覆うよ
うに形成されたマスク膜を示し、該マスク膜１１の一側
面には図２７，図２８に示す如く、ガラス基板１０に凹
部を形成したい箇所に該ガラス基板１０の一側面が露出
するように四角形の穴からなる窓部１１Ａ，１１Ａ，…
が形成されている。
【００１０】次にガラス基板１０は図示しないガラスエ
ッチング工程でふっ酸等のエッチング液に浸漬され、各
窓部１１Ａの部分のガラスがエッチング液によってエッ
チングされる。そして、このガラスエッチング工程の後
にマスク膜１１を除去すれば、図２９に示す如く、ガラ
ス基板１０の一側面に複数の凹部１０Ａ（２Ａ）が形成
される。
【００１１】図３０において、１２はシリコン板として
のシリコンウエハを示し、該シリコンウエハ１２は表裏
（一側及び他側）面が（１１０）面となり、例えば低抵
抗（０．０１〜０．０２Ωｃｍ）の、直径約７．５〜１
５ｃｍ，厚さ約３００μｍの程度の円板状に形成されて
いる。
【００１２】次に、図３１，図３２に示す接合工程で
は、前記シリコンウエハ１２の他側面とガラス基板１０
の一側面とを接合する。このとき、ガラス基板１０の各
凹部１０Ａ（２Ａ）とシリコンウエハ１２との間に気体
が閉じ込められる。
【００１３】この後、薄板化工程でシリコンウエハ１２
の一側面から研磨あるいはエッチング等の加工を施し、
シリコンウエハ１２は図３３に示す如く厚さ５０μｍ程
度まで薄板化される。
【００１４】次に、図３４に示すパターニング工程で
は、シリコンウエハ１２に各固定部３と質量部７を形成
するために、シリコンウエハ１２の表面であって、各固
定部３と質量部７となる部分に、ＰＣＶＤ法（プラズマ
ＣＶＤ法）を用いてＳｉＮ（またはＳｉＯ2）の数μｍ
の薄膜からなるマスク膜１３，１３，…を形成する。
【００１５】そして、図３５に示す質量部形成工程で
は、ガラス基板１０およびシリコンウエハ１２を０．１
ｔｏｒｒ程度まで減圧した容器内に置いてシリコンウエ
ハ１２の一側面からＲＩＥ（リアクティブイオンエッチ
ング）等によるドライエッチングを行い、シリコンウエ
ハ１２を垂直方向に加工し、シリコンウエハ１２から固
定部３と質量部７とを分離して形成し、続いて図３６に
示す如く一側面に残った各マスク膜１３を除去する。
【００１６】その後、図３７に示す如く各固定部３に電
極パッド３Ａを形成し、図示しない支持部にも電極パッ
ドを形成することによってガラス基板１０上に複数の加
速度センサ１を形成する。そして最後に、図３７中の二
点鎖線で示す位置（例えばチップ角の大きさ）で切断す
れば、一度に複数個の加速度センサ１を製造することが
できる。
【００１７】このようにして製造された加速度センサ１
は、図２５，および図２６中に矢示Ａで示す方向に加速
度が加わると、質量部７が梁６を介して変位し、該質量
部７が左，右の固定部３，３に対して近接または離間す
るので、このときの離間寸法の変位を固定電極３Ｂと可
動電極７Ａ間の静電容量の変化として外部の図示しない
信号処理回路に出力し、該信号処理回路ではこの静電容
量の変化に基づき加速度に応じた信号を出力する。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、固定部３と質量部７をＲＩＥ等のドライエ
ッチングによる加工で分離して形成するには、ガラス基
板１０およびシリコンウエハ１２を０．１ｔｏｒｒ程度
まで減圧した容器内に置いて行うようになっている。
【００１９】このため、ガラス基板１０の凹部１０Ａと
シリコンウエハ１２との間には１気圧程度の気体が閉じ
込められているから、シリコンウエハ１２にＲＩＥによ
る加工を行っている最中に、この凹部１０Ａ内の気体と
ガラス基板１０の外部との圧力差によって凹部１０Ａ上
のシリコンウエハ１２に圧力差が作用して該シリコンウ
エハ１２の凹部１０Ａ上に位置する部分が破裂してしま
うことがある。
【００２０】これにより、従来技術では加速度センサ１
の製造の歩留りが低下し、生産性を低下させてしまうと
いう問題がある。
【００２１】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明はシリコン板から質量部を分離し
て形成する際に、シリコン板と絶縁基板の凹部との間に
閉じ込められた気体の圧力によってシリコン板が破裂す
る事故を防止でき、歩留りを向上できるようにした加速
度センサおよびその製造方法を提供することを目的とし
ている。
【００２２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第１の発明による加速度センサは、凹部が形成され
た絶縁基板と、該絶縁基板上に設けられ、シリコン板を
エッチング加工することにより互いに分離して形成され
た固定部および可動部とを備え、該固定部には固定電極
を一体に形成し、前記可動部は、絶縁基板上に固着され
た支持部と、梁を介して該支持部と連結され、加速度が
作用したときに該加速度に応じて前記固定部との間で近
接、離間するように前記凹部上で変位する質量部と、該
質量部に前記固定部に形成された固定電極との間で微小
隙間を介して対向するように設けられた可動電極とから
一体に形成して構成される。そして、第１の発明が採用
する構成の特徴は、前記絶縁基板に、前記凹部と絶縁基
板の外部とを連通させる空気抜き通路を形成したことに
ある。
【００２３】また、第２の発明による加速度センサは、
凹部が形成された絶縁基板と、該絶縁基板上に接合した
シリコン板をエッチングすることにより互いに分離して
形成され、前記凹部の中央で加速度に応じて変位するよ
うに設けられた質量部と、該質量部と同時に質量部の外
周側に隙間を介して形成された支持部と、該支持部と前
記質量部を接続し、質量部を変位可能に支持する梁とを
備え、前記絶縁基板の凹部には固定電極を形成し、該固
定電極に対向する前記質量部には可動電極を形成して構
成される。そして、第２の発明が採用する構成の特徴
は、前記絶縁基板に、前記凹部と該絶縁基板の外部とを
連通させる空気抜き通路を形成したことにある。
【００２４】そして、第３の発明による加速度センサの
製造方法は、絶縁基板の一側面に凹部と該凹部を外部に
連通させる空気抜き通路とを形成する絶縁基板加工工程
と、該絶縁基板の凹部を塞ぐようにシリコン板を接合す
る接合工程と、該シリコン板の一側面からエッチングす
ることにより、該シリコン板から加速度に応じて変位す
る質量部を分離して形成する質量部形成工程とからな
る。
【００２５】一方、第４の発明による加速度センサの製
造方法は、絶縁基板の一側面に凹部を形成する凹部形成
工程と、該絶縁基板に形成された凹部と絶縁基板の他側
面とを板厚方向に連通させる空気抜き通路を形成する空
気抜き通路形成工程と、前記絶縁基板の凹部を塞ぐよう
にシリコン板を接合する接合工程と、該シリコン板の一
側面からエッチングすることにより、該シリコン板から
加速度に応じて変位する質量部を分離して形成する質量
部形成工程とからなる。
【００２６】
【作用】上記構成により、絶縁基板およびシリコン板を
減圧した容器内に置いてドライエッチング等の加工を行
う場合でも、絶縁基板に設けた空気抜き通路を介して絶
縁基板の凹部内と絶縁基板の外部とを連通させ、凹部内
と基板の外部の圧力を等しくすることができ、シリコン
板が破裂するのを防止できる。
【００２７】
【実施例】以下、本発明による加速度センサおよびその
製造方法について、図１ないし図２４に基づいて説明す
る。なお、実施例では前述した従来技術と同一の構成要
素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとす
る。
【００２８】まず、図１ないし図１２は本発明の第１の
実施例を示している。
【００２９】図中、２１は本実施例による加速度センサ
を示し、該加速度センサ２１は従来技術で述べた加速度
センサ１とほぼ同様に、ガラス基板２２と、該ガラス基
板２２上に設けられた後述する一対の固定部２３，２３
および可動部２４とから大略構成されているものの、該
ガラス基板２２には、凹部２２Ａをガラス基板２２の側
面に連通させる空気抜き通路２２Ｂが形成されている。
ここで、該空気抜き通路２２Ｂはガラス基板２２の凹部
２２Ａと同じ深さをもって該凹部２２Ａの中央を貫通す
るように形成されている。
【００３０】２３，２３は固定部を示し、該各固定部２
３は前述した従来技術の固定部３とほぼ同様に、単一の
低抵抗シリコンウエハから可動部２４と共にエッチング
加工によって分離して形成され、該各固定部２３の一側
面には電極パッド２３Ａが設けられている。また、該各
固定部２３自体が電導性を有するため、凹部２２Ａを挟
んで対向する各固定部２３の対向端面は、それぞれ固定
電極２３Ｂとして、各固定部２３に一体形成されてい
る。
【００３１】２４は可動部を示し、該可動部２４は従来
技術で述べた可動部４とほぼ同様に、支持部２５，梁２
６，質量部２７が一体形成され、該可動部２４は前記固
定部２３と同じ単一の低抵抗シリコンウエハからエッチ
ング加工して形成されるため、質量部２７自体が導電性
を有している。また、支持部２５の一側面には電極パッ
ド２５Ａが設けられ、質量部２７の前記固定電極２３Ｂ
側の対向端面は、可動電極２７Ａ，２７Ａ（一方のみ図
示）として質量部２７に一体形成されている。
【００３２】ここで、前記加速度センサ２１の製造方法
について、図２ないし図１２に基づいて説明する。
【００３３】まず、図２ないし図４により絶縁基板加工
工程を説明する。
【００３４】図中、２８は前記従来技術で述べたガラス
基板１０と同様のガラス基板を示し、該ガラス基板２８
にはその表面を覆うようにマスク膜２９が形成されてい
る。ここで、該マスク膜２９には前記従来技術で述べた
窓部１１Ａとほぼ同様な窓部２９Ａ，２９Ａ，…が形成
されているものの、該マスク膜２９には縦に並んだ各窓
部２９Ａをガラス基板２８の側面に連通させるように溝
部２９Ｂ，２９Ｂ，…が縦方向に形成されている。
【００３５】そして、次にガラス基板２８をふっ酸等の
エッチング液に浸漬し、各窓部２９Ａおよび溝部２９Ｂ
の部分のガラスをエッチング液によってエッチングし、
この後にマスク膜２９を除去すれば、図４に示す如く、
ガラス基板２８の一側面に複数の凹部２８Ａ（２２Ａ）
と、該各凹部２８Ａ（２２Ａ）をガラス基板２８の側面
に連通させる空気抜き通路２２Ｂが形成される。
【００３６】次に、図５ないし図７に示す接合工程で
は、従来技術と同様にしてシリコンウエハ１２の他側面
とガラス基板２８の一側面とを接合する。このとき、ガ
ラス基板２８の各凹部２８Ａ（２２Ａ）とシリコンウエ
ハ１２との間に空気が介在する空間は形成されるもの
の、これらの各空間は、図６に示す如く、各空気抜き通
路２２Ｂによってガラス基板２８の側面に連通されるよ
うになっている。
【００３７】この後、前記従来技術と同様の図示しない
薄板化工程でシリコンウエハ１２を厚さ５０μｍ程度ま
で薄板化し、次のパターンニング工程に送られる。
【００３８】図９に示すパターニング工程では、シリコ
ンウエハ１２に各固定部２３と質量部２７を形成するた
めに、シリコンウエハ１２の表面であって、各固定部２
３と質量部２７となる部分に、ＰＣＶＤ法（プラズマＣ
ＶＤ法）を用いてＳｉＮ（またはＳｉＯ2）のコンマ数
μｍの薄膜からなるマスク膜３０，３０，…を形成す
る。
【００３９】図１０に示す質量部形成工程では、シリコ
ンウエハ１２およびガラス基板２２を容器内に収容して
容器内の気体を排気して減圧を行い、０．１ｔｏｒｒ程
度まで減圧する。
【００４０】そして、シリコンウエハ１２の一側面から
ＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）を行い、シリ
コンウエハ１２を垂直方向に加工し、シリコンウエハ１
２から固定部２３と質量部２７とを分離する。
【００４１】ここで、本実施例では、シリコンウエハ１
２とガラス基板２２の各凹部２２Ａとの間には、各凹部
２２Ａをガラス基板２２の側面に連通させる空気抜き通
路２２Ｂが形成されているから、シリコンウエハ１２お
よびガラス基板２２を収容する容器内から気体を排気す
る際に、各凹部２２Ａ内の気体は該空気抜き通路２２Ｂ
を介して排気され、ガラス基板２２の凹部２２Ａとガラ
ス基板２２の外部との間で差圧が生じるのを防止でき、
シリコンウエハ１２から固定部２３と質量部２７とを分
離して形成する最中にシリコンウエハ１２が破裂するの
を確実に防止することができる。
【００４２】そして、シリコンウエハ１２の一側面から
各固定部２３と質量部２７上に残ったマスク膜３０を除
去し、図１２に示す如く各固定部２３に電極パッド２３
Ａを形成し、図示しない支持部にも電極パッドを形成
し、図１２中の二点鎖線で示す位置で切断すれば、一度
に複数個の加速度センサ２１を製造することができる。
【００４３】かくして、本実施例によれば、空気抜き通
路２２Ｂを介してガラス基板２２の凹部２２Ａ内とガラ
ス基板２２の外部とを連通させ、凹部２２Ａとガラス基
板２２の外部との間の圧力を等しくすることができ、Ｒ
ＩＥ加工の際にシリコンウエハ１２がガラス基板２２の
凹部２２Ａ内の気体の圧力で破裂するのを防止でき、歩
留りを向上させることができる。
【００４４】次に、図１３ないし図２４は本発明の第２
の実施例を示し、本実施例の特徴はガラス基板の凹部の
中央で加速度に応じてガラス基板に対し垂直方向に変位
する質量部と、該質量部と同時に質量部の外周側に隙間
を介して形成された支持部と、該支持部と前記質量部を
接続し、質量部を変位可能に支持する梁とを備えた加速
度センサにおいて、前記ガラス基板の凹部とガラス基板
の外部とを板厚方向に連通させる空気抜き通路を形成し
たことにある。
【００４５】図中、４１は本実施例による加速度センサ
を示し、該加速度センサ４１は凹部４２Ａが形成された
後述のガラス基板４２、質量部４３、枠部４４、梁４
５，４５，…、固定電極４６、可動電極４７から大略構
成されている。
【００４６】４２は絶縁基板としてのガラス基板を示
し、該ガラス基板４２には前記従来技術で述べたガラス
基板２とほぼ同様に、一側面に凹部４２Ａが形成されて
いるものの、該ガラス基板４２には凹部４２Ａの中央か
らガラス基板４２の他側面に向けて板厚方向に空気抜き
通路４２Ｂが形成されている。
【００４７】４３は質量部を示し、該質量部４３は前記
ガラス基板４２上に接合したシリコンウエハをエッチン
グすることにより、後述する枠部４４から互いに略四角
形状に分離して形成され、前記凹部４２Ａの中央で加速
度に応じて変位するように設けられている。
【００４８】４４は支持部としての枠部を示し、該枠部
４４は前記質量部４３と同一のシリコンウエハにエッチ
ングすることにより、質量部４３と同時に、該質量部４
３の外周側に分離して形成される。
【００４９】４５，４５，…は例えばＳｉＮ，ＳｉＯ2
の膜から短冊状に形成された梁を示し、該各梁４５は図
１４に示す如く、質量部４３の各辺中央と枠部４４の各
辺中央とを接続し、該質量部４３をガラス基板４２と垂
直方向に変位可能に支持している。
【００５０】４６，４６は金属薄膜等からなる固定電極
を示し、該各固定電極４６はガラス基板４２の凹部４２
Ａの底側で、前記空気抜き通路４２Ｂを除いた部位に、
後述する可動電極４７と対向するように設けられてい
る。
【００５１】４７は質量部４３に設けられた可動電極を
示し、該可動電極４７は前記固定電極４６とほぼ同様に
金属薄膜等からなり、該可動電極４７は質量部４３の他
側面に前記固定電極４６，４６と対向するように設けら
れている。
【００５２】このように構成される加速度センサ４１に
おいては、固定電極４６と可動電極４７，可動電極４７
と固定電極４６の組合せが２個のコンデンサを直列接続
したものと等価であるから、加速度が加えられることに
よって質量部４３が変位し、各固定電極４６と可動電極
４７間の離間距離が変化すれば、このときの静電容量の
変化に基づいて加速度を測定することができる。
【００５３】次に、図１５ないし図２４に基づき、加速
度センサ４１の製造方法について述べる。
【００５４】まず、図１５ないし図１７により絶縁基板
に凹部を形成する凹部形成工程を説明する。
【００５５】図中、４８は絶縁基板としてのガラス基板
を示し、該ガラス基板４８は前記従来技術で述べたガラ
ス基板１０と同様のものである。
【００５６】４９は前記ガラス基板４８の表面を覆うよ
うに形成されたマスク膜を示し、該マスク膜４９の一側
面には図１６に示す如く、凹部４８Ａ（４２Ａ）を形成
したい箇所にガラス基板４８の一側面が露出するように
四角形の穴からなる窓部４９Ａ，４９Ａ，…が形成され
ている。
【００５７】次に、ガラス基板４８は図示しないガラス
エッチング工程でふっ酸等のエッチング液に浸漬され、
各窓部４９Ａの部分のガラスがエッチング液によってエ
ッチングされる。そして、このガラスエッチング工程の
後にマスク膜４９を除去すれば、図１７に示す如く、ガ
ラス基板４８の一側面に複数の凹部４８Ａ（４２Ａ）が
形成される。
【００５８】次に空気抜き通路形成工程について説明す
る。
【００５９】空気抜き通路形成工程では、ガラス基板４
８の一側面に形成された前記各凹部４８Ａ（４２Ａ）の
中央からガラス基板４２の他側面に向けて、例えば機械
加工またはエッチングにより、図１８，図１９に示すよ
うな空気抜き通路４２Ｂ，４２Ｂ，…を穿設し、該空気
抜き通路４２Ｂによって各凹部４８Ａとガラス基板４２
の他側面とを連通させる。そして、凹部４８Ａの底側に
該空気抜き通路４２Ｂを挟んで２個の固定電極４６，４
６を設け、ガラス基板４８の一側面とシリコンウエハ５
０とを次の接合工程で接合する。
【００６０】５０はシリコン板としてのシリコンウエハ
を示し、該シリコンウエハ５０は従来技術で述べたシリ
コンウエハ１２とほぼ同様に形成されるものの、該シリ
コンウエハ５０の他側面には、図２０に示す如く、ガラ
ス基板４２側の凹部４２Ａと向き合う部位に、可動電極
４７と該各可動電極４７を取り巻いて放射状に４つの梁
４５（図１４参照）が形成されている。
【００６１】次に、図２１に示す接合工程では、シリコ
ンウエハ５０側の各梁４５，可動電極４７とガラス基板
４８の各凹部４８Ａ（４２Ａ）とを位置合わせした状態
でシリコンウエハ５０とガラス基板４８を接合させる。
このとき、ガラス基板４８とシリコンウエハ５０との間
に気体が介在する空間は形成されるものの、これらの各
空間は、図２１に示す如く、各空気抜き通路４２Ｂによ
ってガラス基板４８の他側面に連通される。
【００６２】次に、図２２に示すパターニング工程で
は、シリコンウエハ５０に質量部４３と各枠部４４とを
形成するために、シリコンウエハ５０の表面であって、
質量部４３と枠部４４となる部分に、ＰＣＶＤ法（プラ
ズマＣＶＤ法）を用いてＳｉＮ（またはＳｉＯ2）の薄
膜からなるマスク膜５１，５１，…を形成する。
【００６３】そして、図２３に示す質量部形成工程で
は、ガラス基板４８およびシリコンウエハ５０を０．１
ｔｏｒｒ程度まで減圧した容器内においてシリコンウエ
ハ５０の一側面からＲＩＥ（リアクティブイオンエッチ
ング）を行い、シリコンウエハ５０を垂直方向に加工
し、シリコンウエハ５０から後に枠部４４になる部分と
質量部４３とを分離して形成し、続いて図２４に示す如
く、一側面に残った各マスク膜５１を除去する。ここ
で、空気抜き通路４２Ｂを介してガラス基板４２の凹部
４２Ａ内とガラス基板４２の外部とを連通させ、凹部４
２Ａとガラス基板４２の外部との間で差圧が生じるのを
防止することができ、本実施例によってもＲＩＥ加工の
際にシリコンウエハ５０がガラス基板４８の凹部４８Ａ
内の気体の圧力で破裂するのを防止でき、歩留りを向上
させることができる。
【００６４】かくして、本実施例によっても前記第１の
実施例と同様にガラス基板４８上に複数の加速度センサ
４１を形成でき、ガラス基板４８およびシリコンウエハ
５０を図２４中の二点鎖線で示す位置で切断すれば一度
に複数個の加速度センサ４１を製造することができ、不
良品の発生を抑えて歩留りを大幅に向上することができ
る。
【００６５】なお、前記第１の実施例では、ガラス基板
２２の凹部２２Ａからガラス基板２２の側面に連通する
空気抜き通路２２Ｂを形成するものとして説明したが、
本発明はこれに限らず、例えば凹部２２Ａの底側からガ
ラス基板２２の他側面に連通する板厚方向の空気抜き通
路を穿設してもよい。
【００６６】また、第２の実施例では、ガラス基板４２
の凹部４２Ａの底側からガラス基板４２の他側面に連通
する板厚方向の空気抜き通路４２Ｂを穿設するものとし
て説明したが、これに限るものではなく、例えば凹部４
２Ａからガラス基板４２の側面に向けて空気抜き通路を
形成してもよい。
【００６７】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、絶
縁基板およびシリコン板を減圧した容器内に置いてドラ
イエッチング等の加工を行う場合でも、絶縁基板に設け
た空気抜き通路を介して絶縁基板の凹部内と絶縁基板の
外部とを連通させることができ、凹部内と基板の外部と
の間で差圧が生じるのを防止できるから、シリコン板が
破裂するのを防止でき、加速度センサの製造時の歩留り
を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例による加速度センサを示
す斜視図である。
【図２】絶縁基板加工工程により、ガラス基板の一側面
にマスク膜を形成した状態を示す正面図である。
【図３】図２中の矢示III −III 方向の断面図である。
【図４】絶縁基板加工工程により、凹部および空気抜き
通路をガラス基板の一側面に形成した状態を示す縦断面
図である。
【図５】接合工程により、接合される前の状態を示すガ
ラス基板およびシリコンウエハの縦断面図である。
【図６】接合工程により、ガラス基板の一側面にシリコ
ンウエハの他側面を接合した状態を示す正面図である。
【図７】図６中の矢示 VII− VII方向の断面図である。
【図８】薄板化工程により、シリコンウエハの板厚を減
少させた状態を示す縦断面図である。
【図９】パターニング工程により、シリコンウエハの一
側面にマスク膜を形成した状態を示す縦断面図である。
【図１０】質量部形成工程のエッチング処理により、シ
リコンウエハを固定電極と可動電極とに分離した状態を
示す縦断面図である。
【図１１】固定電極と可動電極の一側面に残ったマスク
膜を除去した状態を示す縦断面図である。
【図１２】固定電極に電極パッドを形成した状態を示す
縦断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施例による加速度センサを
示す縦断面図である。
【図１４】図１３中の矢示 XIV− XIV方向の断面図であ
る。
【図１５】凹部形成工程の前に、ガラス基板の一側面に
マスク膜を形成した状態を示す正面図である。
【図１６】図１５中の矢示 XVI− XVI方向の断面図であ
る。
【図１７】凹部形成工程により、ガラス基板の一側面に
凹部を形成した状態を示す縦断面図である。
【図１８】空気抜き通路形成工程により、ガラス基板に
貫通して形成された空気抜き通路を示す縦断面図であ
る。
【図１９】空気抜き通路形成工程より、ガラス基板に貫
通して形成された空気抜き通路を示す正面図である。
【図２０】接合工程により接合される前の状態を示すガ
ラス基板およびシリコンウエハの縦断面図である。
【図２１】接合工程により、ガラス基板の一側面にシリ
コンウエハの他側面を接合した状態を示す縦断面図であ
る。
【図２２】パターニング工程により、シリコンウエハの
一側面にマスク膜を形成した状態を示す縦断面図であ
る。
【図２３】質量部形成工程のエッチング処理により、シ
リコンウエハを枠部と質量部とに分離した状態を示す縦
断面図である。
【図２４】枠部と質量部の一側面に残ったマスク膜を除
去した状態を示す縦断面図である。
【図２５】従来技術による加速度センサを示す斜視図で
ある。
【図２６】図２５中のXXVI−XXVI方向の断面図である。
【図２７】凹部形成工程により、ガラス基板の一側面に
マスク膜を形成した状態を示す正面図である。
【図２８】図２７中の XXVIII −XXVIII方向の断面図で
ある。
【図２９】ガラスエッチング工程により、ガラス基板の
一側面に凹部を形成した状態を示す縦断面図である。
【図３０】接合工程により接合される前の状態を示すガ
ラス基板およびシリコンウエハの縦断面図である。
【図３１】接合工程により、ガラス基板の一側面にシリ
コンウエハの他側面を接合した状態を示す縦断面図であ
る。
【図３２】接合工程により、ガラス基板の一側面に接合
されたシリコンウエハを示す正面図である。
【図３３】薄板化工程により、シリコンウエハの板厚を
減少させた状態を示す縦断面図である。
【図３４】パターニング工程により、シリコンウエハの
一側面にマスク膜を形成した状態を示す縦断面図であ
る。
【図３５】質量部形成工程のエッチング処理により、シ
リコンウエハを固定電極と可動電極とに分離した状態を
示す縦断面図である。
【図３６】固定電極と可動電極の一側面に残ったマスク
膜を除去した状態を示す縦断面図である。
【図３７】固定電極に電極パッドを形成した状態を示す
縦断面図である。
【符号の説明】
１２，５０ シリコンウエハ（シリコン板） ２１，４１ 加速度センサ ２２，４２ ガラス基板（絶縁基板） ２２Ａ，４２Ａ 凹部 ２２Ｂ，４２Ｂ 空気抜き通路 ２３ 固定部 ２３Ｂ 固定電極 ２４ 可動部 ２５ 支持部 ２６ 梁 ２７ 質量部 ２７Ａ 可動電極 ４３ 質量部 ４４ 枠部（支持部） ４５ 梁 ４６ 固定電極 ４７ 可動電極

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 凹部が形成された絶縁基板と、該絶縁基
    板上に設けられ、シリコン板をエッチング加工すること
    により互いに分離して形成された固定部および可動部と
    を備え、該固定部には固定電極を一体に形成し、前記可
    動部は、絶縁基板上に固着された支持部と、梁を介して
    該支持部と連結され、加速度が作用したときに該加速度
    に応じて前記固定部との間で近接、離間するように前記
    凹部上で変位する質量部と、該質量部に前記固定部に形
    成された固定電極との間で微小隙間を介して対向するよ
    うに設けられた可動電極とから一体形成してなる加速度
    センサにおいて、前記絶縁基板には前記凹部と絶縁基板
    の外部とを連通させる空気抜き通路を形成したことを特
    徴とする加速度センサ。
  2. 【請求項２】 凹部が形成された絶縁基板と、該絶縁基
    板上に接合したシリコン板をエッチングすることにより
    互いに分離して形成され、前記凹部の中央で加速度に応
    じて変位するように設けられた質量部と、該質量部と同
    時に質量部の外周側に隙間を介して形成された支持部
    と、該支持部と前記質量部を接続し、質量部を変位可能
    に支持する梁とを備え、前記絶縁基板の凹部には固定電
    極を形成し、該固定電極に対向する前記質量部には可動
    電極を形成してなる加速度センサにおいて、前記絶縁基
    板には前記凹部と該絶縁基板の外部とを連通させる空気
    抜き通路を形成したことを特徴とする加速度センサ。
  3. 【請求項３】 絶縁基板の一側面に凹部と該凹部を外部
    に連通させる空気抜き通路とを形成する絶縁基板加工工
    程と、該絶縁基板の凹部を塞ぐようにシリコン板を接合
    する接合工程と、該シリコン板の一側面からエッチング
    することにより、該シリコン板から加速度に応じて変位
    する質量部を分離して形成する質量部形成工程とからな
    る加速度センサの製造方法。
  4. 【請求項４】 絶縁基板の一側面に凹部を形成する凹部
    形成工程と、該絶縁基板に形成された凹部と絶縁基板の
    他側面とを板厚方向に連通させる空気抜き通路を形成す
    る空気抜き通路形成工程と、前記絶縁基板の凹部を塞ぐ
    ようにシリコン板を接合する接合工程と、該シリコン板
    の一側面からエッチングすることにより、該シリコン板
    から加速度に応じて変位する質量部を分離して形成する
    質量部形成工程とからなる加速度センサの製造方法。
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