JPH10163505A - 半導体慣性センサ及びその製造方法 - Google Patents
半導体慣性センサ及びその製造方法Info
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- JPH10163505A JPH10163505A JP8319606A JP31960696A JPH10163505A JP H10163505 A JPH10163505 A JP H10163505A JP 8319606 A JP8319606 A JP 8319606A JP 31960696 A JP31960696 A JP 31960696A JP H10163505 A JPH10163505 A JP H10163505A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウェーハの貼り合わせやレーザ加工が不要で
大量生産に適する、低コストの半導体慣性センサを得
る。また寄生容量が低く、高感度で高精度であって寸法
精度に優れた半導体慣性センサを得る。 【解決手段】 半導体慣性センサ３０は、ガラス基板１
０の上方に可動電極２６が設けられ、この可動電極２６
を挟んで一対の固定電極２７，２８が設けられる。可動
電極２６及び一対の固定電極２７，２８がポリシリコン
からなる。
大量生産に適する、低コストの半導体慣性センサを得
る。また寄生容量が低く、高感度で高精度であって寸法
精度に優れた半導体慣性センサを得る。 【解決手段】 半導体慣性センサ３０は、ガラス基板１
０の上方に可動電極２６が設けられ、この可動電極２６
を挟んで一対の固定電極２７，２８が設けられる。可動
電極２６及び一対の固定電極２７，２８がポリシリコン
からなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電容量型の加速
度センサ、角速度センサ等に適する半導体慣性センサ及
びその製造方法に関するものである。
度センサ、角速度センサ等に適する半導体慣性センサ及
びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の半導体慣性センサとし
て、ガラス基板と単結晶シリコンの構造からなる共振
角速度センサが提案されている（M. Hashimoto et al.,
"Silicon Resonant Angular Rate Sensor", Techinica
l Digest of the 12th Sensor Symposium, pp.163-166
(1994)）。このセンサは両側をトーションバーで浮動す
るようにした音叉構造の可動電極を有する。この可動電
極は電磁駆動によって励振されている。角速度が作用す
ると可動電極にコリオリ力が生じて、可動電極がトーシ
ョンバーの回りに捩り振動を起こして共振する。センサ
はこの可動電極の共振による可動電極と検出電極との間
の静電容量の変化により作用した角速度を検出する。こ
のセンサを作製する場合には、厚さ２００μｍ程度の結
晶方位が（１１０）の単結晶シリコン基板を基板表面に
対して垂直にエッチングして可動電極部分などの構造を
作製する。この比較的厚いシリコン基板を垂直にエッチ
ングするためにはＳＦ6ガスによる異方性ドライエッチ
ングを行うか、或いはトーションバーの可動電極部分へ
の付け根の隅部にＹＡＧレーザで孔あけを行った後に、
ＫＯＨなどでウエットエッチングを行っている。エッチ
ング加工を行ったシリコン基板は陽極接合によりガラス
基板と一体化される。
て、ガラス基板と単結晶シリコンの構造からなる共振
角速度センサが提案されている（M. Hashimoto et al.,
"Silicon Resonant Angular Rate Sensor", Techinica
l Digest of the 12th Sensor Symposium, pp.163-166
(1994)）。このセンサは両側をトーションバーで浮動す
るようにした音叉構造の可動電極を有する。この可動電
極は電磁駆動によって励振されている。角速度が作用す
ると可動電極にコリオリ力が生じて、可動電極がトーシ
ョンバーの回りに捩り振動を起こして共振する。センサ
はこの可動電極の共振による可動電極と検出電極との間
の静電容量の変化により作用した角速度を検出する。こ
のセンサを作製する場合には、厚さ２００μｍ程度の結
晶方位が（１１０）の単結晶シリコン基板を基板表面に
対して垂直にエッチングして可動電極部分などの構造を
作製する。この比較的厚いシリコン基板を垂直にエッチ
ングするためにはＳＦ6ガスによる異方性ドライエッチ
ングを行うか、或いはトーションバーの可動電極部分へ
の付け根の隅部にＹＡＧレーザで孔あけを行った後に、
ＫＯＨなどでウエットエッチングを行っている。エッチ
ング加工を行ったシリコン基板は陽極接合によりガラス
基板と一体化される。
【０００３】また別の半導体慣性センサとして、シリ
コン基板上にエッチングで犠牲層をパターン化した後、
除去することにより可動電極としてのポリシリコン振動
子を形成したマイクロジャイロ（K. Tanaka et al., "A
micromachined vibrating gyroscope", Sensors and A
ctuators A 50, pp.111-115 (1995)）が開示されてい
る。このマイクロジャイロは、いわゆる表面マイクロマ
シニング技術を用いた構造となっている。具体的には、
シリコン基板に不純物拡散によって検出電極を形成し、
その上に犠牲層となるリン酸ガラス膜を成膜してパター
ニングした後、ポリシリコンを成膜し、更に垂直エッチ
ング等の加工を行って構造体を形成する。最後に犠牲層
をエッチングにより除去することにより、可動電極部分
を切り離して検出電極に対してギャップを作り出し可動
電極を浮動状態にする。
コン基板上にエッチングで犠牲層をパターン化した後、
除去することにより可動電極としてのポリシリコン振動
子を形成したマイクロジャイロ（K. Tanaka et al., "A
micromachined vibrating gyroscope", Sensors and A
ctuators A 50, pp.111-115 (1995)）が開示されてい
る。このマイクロジャイロは、いわゆる表面マイクロマ
シニング技術を用いた構造となっている。具体的には、
シリコン基板に不純物拡散によって検出電極を形成し、
その上に犠牲層となるリン酸ガラス膜を成膜してパター
ニングした後、ポリシリコンを成膜し、更に垂直エッチ
ング等の加工を行って構造体を形成する。最後に犠牲層
をエッチングにより除去することにより、可動電極部分
を切り離して検出電極に対してギャップを作り出し可動
電極を浮動状態にする。
【０００４】また別の半導体慣性センサとして、ガラ
ス基板と単結晶シリコンの構造からなる振動型半導体素
子の製造方法が開示されている（特開平７−２８３４２
０）。この製造方法では、エッチストップ層を介して貼
り合わせた２枚のウェーハのうちの１枚のウェーハに可
動電極部分及び固定電極部分の加工を行い、この加工を
行ったウェーハを接合面として貼り合わせウェーハをガ
ラス基板に陽極接合した後、加工を行っていない側のウ
ェーハを除去し、続いてエッチストップ層を除去してい
る。
ス基板と単結晶シリコンの構造からなる振動型半導体素
子の製造方法が開示されている（特開平７−２８３４２
０）。この製造方法では、エッチストップ層を介して貼
り合わせた２枚のウェーハのうちの１枚のウェーハに可
動電極部分及び固定電極部分の加工を行い、この加工を
行ったウェーハを接合面として貼り合わせウェーハをガ
ラス基板に陽極接合した後、加工を行っていない側のウ
ェーハを除去し、続いてエッチストップ層を除去してい
る。
【０００５】更に別の半導体慣性センサとして、ガラ
ス基板と単結晶シリコンの構造からなるジャイロスコー
プが提案されている（J.Bernstein et al., "A Microma
chined Comb-Drive Tuning Fork Rate Gyroscope", IEE
E MEMS '93 Proceeding, pp.143-148 (1993)）。このジ
ャイロスコープは、検出電極を形成したガラス基板と、
エッチングを行った後に高濃度ボロン拡散を行って可動
電極、固定電極等を形成した単結晶シリコン基板とをボ
ロン拡散を行った部分を接合面として接合し、更にボロ
ンを拡散していないシリコン基板部分をエッチングによ
り除去することにより、作られる。
ス基板と単結晶シリコンの構造からなるジャイロスコー
プが提案されている（J.Bernstein et al., "A Microma
chined Comb-Drive Tuning Fork Rate Gyroscope", IEE
E MEMS '93 Proceeding, pp.143-148 (1993)）。このジ
ャイロスコープは、検出電極を形成したガラス基板と、
エッチングを行った後に高濃度ボロン拡散を行って可動
電極、固定電極等を形成した単結晶シリコン基板とをボ
ロン拡散を行った部分を接合面として接合し、更にボロ
ンを拡散していないシリコン基板部分をエッチングによ
り除去することにより、作られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記〜の従来のセ
ンサの製造技術には、次の欠点があった。の共振角速
度センサの製造方法では、ガラス基板に対して浮動する
構造になるべきシリコン能動部が陽極接合時に静電引力
によりガラス基板に貼り付いて可動電極にならないこと
があった。この貼り付き（sticking）を防ぐために可動
電極と検出電極とを短絡して静電力が働かない状態で陽
極接合した後に、レーザを用いて短絡していた電極間を
切り離していた。また島状の固定電極を形成するために
ガラス基板に接合した後、レーザアシストエッチングを
行う必要があった。これらのレーザ加工は極めて複雑で
あって、センサを量産しようとする場合には不適切であ
った。
ンサの製造技術には、次の欠点があった。の共振角速
度センサの製造方法では、ガラス基板に対して浮動する
構造になるべきシリコン能動部が陽極接合時に静電引力
によりガラス基板に貼り付いて可動電極にならないこと
があった。この貼り付き（sticking）を防ぐために可動
電極と検出電極とを短絡して静電力が働かない状態で陽
極接合した後に、レーザを用いて短絡していた電極間を
切り離していた。また島状の固定電極を形成するために
ガラス基板に接合した後、レーザアシストエッチングを
行う必要があった。これらのレーザ加工は極めて複雑で
あって、センサを量産しようとする場合には不適切であ
った。
【０００７】のマイクロジャイロは、シリコンウェー
ハを基板とするため、センサの寄生容量が大きく、感度
や精度を高くすることが困難であった。の振動型半導
体素子の製造方法では、シリコンウェーハの貼り合わせ
などの手間のかかる工程を必要とした。更にのジャイ
ロスコープの製造方法では、ボロンを拡散した部分をエ
ッチストップ部分として構造体全体を形成するため、エ
ッチストップ効果が不完全の場合にはオーバエッチング
により可動電極や固定電極の厚さが薄くなり、寸法精度
に劣る問題点があった。
ハを基板とするため、センサの寄生容量が大きく、感度
や精度を高くすることが困難であった。の振動型半導
体素子の製造方法では、シリコンウェーハの貼り合わせ
などの手間のかかる工程を必要とした。更にのジャイ
ロスコープの製造方法では、ボロンを拡散した部分をエ
ッチストップ部分として構造体全体を形成するため、エ
ッチストップ効果が不完全の場合にはオーバエッチング
により可動電極や固定電極の厚さが薄くなり、寸法精度
に劣る問題点があった。
【０００８】本発明の目的は、ウェーハの貼り合わせや
レーザ加工が不要で大量生産に適する、低コストの半導
体慣性センサ及びその製造方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、寄生容量が低く、高感度で高精度
の半導体慣性センサ及びその製造方法を提供することに
ある。本発明の更に別の目的は、寸法精度に優れた半導
体慣性センサ及びその製造方法を提供することにある。
レーザ加工が不要で大量生産に適する、低コストの半導
体慣性センサ及びその製造方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、寄生容量が低く、高感度で高精度
の半導体慣性センサ及びその製造方法を提供することに
ある。本発明の更に別の目的は、寸法精度に優れた半導
体慣性センサ及びその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１、図２及び図７に示すように、ガラス基板１０の上
方に浮動するように設けられた可動電極２６と、ガラス
基板１０上に可動電極２６を挟んで設けられた一対の固
定電極２７，２８とを備えた半導体慣性センサ３０，６
０において、可動電極２６及び一対の固定電極２７，２
８がポリシリコンからなることを特徴とする。請求項２
に係る発明は、図３、図４及び図８に示すように、ガラ
ス基板１０上に形成された検出電極１２と、この検出電
極１２の上方に浮動するように設けられた可動電極２６
とを備えた半導体慣性センサ４０，７０において、可動
電極２６がポリシリコンからなることを特徴とする。請
求項３に係る発明は、図５、図６及び図９に示すよう
に、ガラス基板１０上に形成された検出電極１２と、こ
の検出電極１２の上方に浮動するように設けられた可動
電極２６と、ガラス基板１０上に可動電極２６を挟んで
設けられた一対の固定電極２７，２８とを備えた半導体
慣性センサ５０，８０において、可動電極２６及び一対
の固定電極２７，２８がポリシリコンからなることを特
徴とする。
図１、図２及び図７に示すように、ガラス基板１０の上
方に浮動するように設けられた可動電極２６と、ガラス
基板１０上に可動電極２６を挟んで設けられた一対の固
定電極２７，２８とを備えた半導体慣性センサ３０，６
０において、可動電極２６及び一対の固定電極２７，２
８がポリシリコンからなることを特徴とする。請求項２
に係る発明は、図３、図４及び図８に示すように、ガラ
ス基板１０上に形成された検出電極１２と、この検出電
極１２の上方に浮動するように設けられた可動電極２６
とを備えた半導体慣性センサ４０，７０において、可動
電極２６がポリシリコンからなることを特徴とする。請
求項３に係る発明は、図５、図６及び図９に示すよう
に、ガラス基板１０上に形成された検出電極１２と、こ
の検出電極１２の上方に浮動するように設けられた可動
電極２６と、ガラス基板１０上に可動電極２６を挟んで
設けられた一対の固定電極２７，２８とを備えた半導体
慣性センサ５０，８０において、可動電極２６及び一対
の固定電極２７，２８がポリシリコンからなることを特
徴とする。
【００１０】半導体慣性センサ３０，４０，５０，６
０，７０及び８０は、基板にガラス基板を用いるため、
寄生容量が低く、高感度で高精度である。また可動電極
２６がエッチングにより作製されたポリシリコンからな
るため、寸法精度に優れる。
０，７０及び８０は、基板にガラス基板を用いるため、
寄生容量が低く、高感度で高精度である。また可動電極
２６がエッチングにより作製されたポリシリコンからな
るため、寸法精度に優れる。
【００１１】請求項４に係る発明は、図１及び図７に示
すように、ポリシリコンからなる一対の固定電極２７，
２８とこれらの固定電極２７，２８に挟まれて設けられ
たポリシリコンからなる可動電極２６がシリコンを浸食
せずにエッチング可能な膜２１を介して形成されたシリ
コンウェーハ２０をガラス基板１０に接合する工程と、
シリコンウェーハ２０と膜２１を順次エッチングして除
去することにより一対の固定電極２７，２８に挟まれて
設けられた浮動の可動電極２６を有する半導体慣性セン
サ３０，６０を得る工程とを含む半導体慣性センサの製
造方法である。
すように、ポリシリコンからなる一対の固定電極２７，
２８とこれらの固定電極２７，２８に挟まれて設けられ
たポリシリコンからなる可動電極２６がシリコンを浸食
せずにエッチング可能な膜２１を介して形成されたシリ
コンウェーハ２０をガラス基板１０に接合する工程と、
シリコンウェーハ２０と膜２１を順次エッチングして除
去することにより一対の固定電極２７，２８に挟まれて
設けられた浮動の可動電極２６を有する半導体慣性セン
サ３０，６０を得る工程とを含む半導体慣性センサの製
造方法である。
【００１２】請求項５に係る発明は、図４及び図８に示
すように、ガラス基板１０上に検出電極１２を形成する
工程と、ポリシリコンからなる可動電極２６がシリコン
を浸食せずにエッチング可能な膜２１を介して形成され
たシリコンウェーハ２０を可動電極２６が検出電極１２
に対向するようにガラス基板１０に接合する工程と、シ
リコンウェーハ２０と膜２１を順次エッチングして除去
することにより検出電極１２に対向して設けられた浮動
の可動電極２６を有する半導体慣性センサ４０，７０を
得る工程とを含む半導体慣性センサの製造方法である。
すように、ガラス基板１０上に検出電極１２を形成する
工程と、ポリシリコンからなる可動電極２６がシリコン
を浸食せずにエッチング可能な膜２１を介して形成され
たシリコンウェーハ２０を可動電極２６が検出電極１２
に対向するようにガラス基板１０に接合する工程と、シ
リコンウェーハ２０と膜２１を順次エッチングして除去
することにより検出電極１２に対向して設けられた浮動
の可動電極２６を有する半導体慣性センサ４０，７０を
得る工程とを含む半導体慣性センサの製造方法である。
【００１３】請求項６に係る発明は、図５及び図９に示
すように、ガラス基板１０上に検出電極１２を形成する
工程と、ポリシリコンからなる一対の固定電極２７，２
８とこれらの固定電極２７，２８に挟まれて設けられた
ポリシリコンからなる可動電極２６がシリコンを浸食せ
ずにエッチング可能な膜２１を介して形成されたシリコ
ンウェーハ２０を可動電極２６が検出電極１２に対向す
るようにガラス基板１０に接合する工程と、シリコンウ
ェーハ２０と膜２１を順次エッチングして除去すること
により一対の固定電極２７，２８に挟まれて設けられた
浮動の可動電極２６を有する半導体慣性センサ５０，８
０を得る工程とを含む半導体慣性センサの製造方法であ
る。
すように、ガラス基板１０上に検出電極１２を形成する
工程と、ポリシリコンからなる一対の固定電極２７，２
８とこれらの固定電極２７，２８に挟まれて設けられた
ポリシリコンからなる可動電極２６がシリコンを浸食せ
ずにエッチング可能な膜２１を介して形成されたシリコ
ンウェーハ２０を可動電極２６が検出電極１２に対向す
るようにガラス基板１０に接合する工程と、シリコンウ
ェーハ２０と膜２１を順次エッチングして除去すること
により一対の固定電極２７，２８に挟まれて設けられた
浮動の可動電極２６を有する半導体慣性センサ５０，８
０を得る工程とを含む半導体慣性センサの製造方法であ
る。
【００１４】請求項７に係る発明は、図１に示すよう
に、ガラス基板１０に凹部１１を形成する工程と、シリ
コンを浸食せずにエッチング可能な膜２１が表面に形成
されたシリコンウェーハ２０の膜２１上にポリシリコン
層２２を形成する工程と、膜２１をエッチストップ層と
してポリシリコン層２２をエッチングすることによりシ
リコンウェーハ２０の膜２１上にポリシリコンからなる
可動電極２６と可動電極２６の両側にポリシリコンから
なる一対の固定電極２７，２８を形成する工程と、可動
電極２６と一対の固定電極２７，２８が形成されたシリ
コンウェーハ２０を可動電極２６が凹部１１に対向する
ようにガラス基板１０に接合する工程と、ガラス基板１
０と接合したシリコンウェーハ２０を膜２１をエッチス
トップ層としてエッチングして除去する工程と、膜２１
をエッチングして除去することにより一対の固定電極２
７，２８に挟まれて設けられた可動電極２６を有する半
導体慣性センサ３０を得る工程とを含む半導体慣性セン
サの製造方法である。
に、ガラス基板１０に凹部１１を形成する工程と、シリ
コンを浸食せずにエッチング可能な膜２１が表面に形成
されたシリコンウェーハ２０の膜２１上にポリシリコン
層２２を形成する工程と、膜２１をエッチストップ層と
してポリシリコン層２２をエッチングすることによりシ
リコンウェーハ２０の膜２１上にポリシリコンからなる
可動電極２６と可動電極２６の両側にポリシリコンから
なる一対の固定電極２７，２８を形成する工程と、可動
電極２６と一対の固定電極２７，２８が形成されたシリ
コンウェーハ２０を可動電極２６が凹部１１に対向する
ようにガラス基板１０に接合する工程と、ガラス基板１
０と接合したシリコンウェーハ２０を膜２１をエッチス
トップ層としてエッチングして除去する工程と、膜２１
をエッチングして除去することにより一対の固定電極２
７，２８に挟まれて設けられた可動電極２６を有する半
導体慣性センサ３０を得る工程とを含む半導体慣性セン
サの製造方法である。
【００１５】請求項８に係る発明は、図４に示すよう
に、ガラス基板１０に凹部１１を形成する工程と、ガラ
ス基板１０の凹部１１の底面に検出電極１２を形成する
工程と、シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜２１
が表面に形成されたシリコンウェーハ２０の膜２１上に
ポリシリコン層２２を形成する工程と、膜２１をエッチ
ストップ層としてポリシリコン層２２をエッチングする
ことによりシリコンウェーハ２０の膜２１上にポリシリ
コンからなる可動電極２６を形成する工程と、可動電極
２６が形成されたシリコンウェーハ２０を可動電極２６
が検出電極１２に対向するようにガラス基板１０に接合
する工程と、ガラス基板１０と接合したシリコンウェー
ハ２０を膜２１をエッチストップ層としてエッチングし
て除去する工程と、膜２１をエッチングして除去するこ
とにより検出電極１２に対向して設けられた可動電極２
６を有する半導体慣性センサ４０を得る工程とを含む半
導体慣性センサの製造方法である。
に、ガラス基板１０に凹部１１を形成する工程と、ガラ
ス基板１０の凹部１１の底面に検出電極１２を形成する
工程と、シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜２１
が表面に形成されたシリコンウェーハ２０の膜２１上に
ポリシリコン層２２を形成する工程と、膜２１をエッチ
ストップ層としてポリシリコン層２２をエッチングする
ことによりシリコンウェーハ２０の膜２１上にポリシリ
コンからなる可動電極２６を形成する工程と、可動電極
２６が形成されたシリコンウェーハ２０を可動電極２６
が検出電極１２に対向するようにガラス基板１０に接合
する工程と、ガラス基板１０と接合したシリコンウェー
ハ２０を膜２１をエッチストップ層としてエッチングし
て除去する工程と、膜２１をエッチングして除去するこ
とにより検出電極１２に対向して設けられた可動電極２
６を有する半導体慣性センサ４０を得る工程とを含む半
導体慣性センサの製造方法である。
【００１６】請求項９に係る発明は、図５に示すよう
に、ガラス基板１０に凹部１１を形成する工程と、ガラ
ス基板１０の凹部１１の底面に検出電極１２を形成する
工程と、シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜２１
が表面に形成されたシリコンウェーハ２０の膜２１上に
ポリシリコン層２２を形成する工程と、膜２１をエッチ
ストップ層としてポリシリコン層２２をエッチングする
ことによりシリコンウェーハ２０の膜２１上にポリシリ
コンからなる可動電極２６と可動電極２６の両側にポリ
シリコンからなる一対の固定電極２７，２８を形成する
工程と、可動電極２６と一対の固定電極２７，２８が形
成されたシリコンウェーハ２０を可動電極２６が検出電
極１２に対向するようにガラス基板１０に接合する工程
と、ガラス基板１０と接合したシリコンウェーハ２０を
膜２１をエッチストップ層としてエッチングして除去す
る工程と、膜２１をエッチングして除去することにより
一対の固定電極２７，２８に挟まれて設けられた可動電
極２６を有する半導体慣性センサ５０を得る工程とを含
む半導体慣性センサの製造方法である。
に、ガラス基板１０に凹部１１を形成する工程と、ガラ
ス基板１０の凹部１１の底面に検出電極１２を形成する
工程と、シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜２１
が表面に形成されたシリコンウェーハ２０の膜２１上に
ポリシリコン層２２を形成する工程と、膜２１をエッチ
ストップ層としてポリシリコン層２２をエッチングする
ことによりシリコンウェーハ２０の膜２１上にポリシリ
コンからなる可動電極２６と可動電極２６の両側にポリ
シリコンからなる一対の固定電極２７，２８を形成する
工程と、可動電極２６と一対の固定電極２７，２８が形
成されたシリコンウェーハ２０を可動電極２６が検出電
極１２に対向するようにガラス基板１０に接合する工程
と、ガラス基板１０と接合したシリコンウェーハ２０を
膜２１をエッチストップ層としてエッチングして除去す
る工程と、膜２１をエッチングして除去することにより
一対の固定電極２７，２８に挟まれて設けられた可動電
極２６を有する半導体慣性センサ５０を得る工程とを含
む半導体慣性センサの製造方法である。
【００１７】請求項１０に係る発明は、図７に示すよう
に、シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜２１が表
面に形成されたシリコンウェーハ２０の膜２１上にポリ
シリコン層２２を形成する工程と、ポリシリコン層２２
の所定の部分をエッチングして薄層を形成する工程と、
膜２１をエッチストップ層として薄層を有するポリシリ
コン層２２をエッチングすることによりシリコンウェー
ハ２０の膜２１上に薄層のポリシリコンからなる可動電
極２６と可動電極２６の両側にポリシリコンからなる一
対の固定電極２７，２８を形成する工程と、可動電極２
６と一対の固定電極２７，２８が形成されたシリコンウ
ェーハ２０をガラス基板１０に接合する工程と、ガラス
基板１０と接合したシリコンウェーハ２０を膜２１をエ
ッチストップ層としてエッチングして除去する工程と、
膜２１をエッチングして除去することにより一対の固定
電極２７，２８に挟まれて設けられた可動電極２６を有
する半導体慣性センサ６０を得る工程とを含む半導体慣
性センサの製造方法である。
に、シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜２１が表
面に形成されたシリコンウェーハ２０の膜２１上にポリ
シリコン層２２を形成する工程と、ポリシリコン層２２
の所定の部分をエッチングして薄層を形成する工程と、
膜２１をエッチストップ層として薄層を有するポリシリ
コン層２２をエッチングすることによりシリコンウェー
ハ２０の膜２１上に薄層のポリシリコンからなる可動電
極２６と可動電極２６の両側にポリシリコンからなる一
対の固定電極２７，２８を形成する工程と、可動電極２
６と一対の固定電極２７，２８が形成されたシリコンウ
ェーハ２０をガラス基板１０に接合する工程と、ガラス
基板１０と接合したシリコンウェーハ２０を膜２１をエ
ッチストップ層としてエッチングして除去する工程と、
膜２１をエッチングして除去することにより一対の固定
電極２７，２８に挟まれて設けられた可動電極２６を有
する半導体慣性センサ６０を得る工程とを含む半導体慣
性センサの製造方法である。
【００１８】請求項１１に係る発明は、図８に示すよう
に、ガラス基板１０上に検出電極１２を形成する工程
と、シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜２１が表
面に形成されたシリコンウェーハ２０の膜２１上にポリ
シリコン層２２を形成する工程と、ポリシリコン層２２
の所定の部分をエッチングして薄層を形成する工程と、
膜２１をエッチストップ層として薄層を有するポリシリ
コン層２２をエッチングすることによりシリコンウェー
ハ２０の膜２１上に薄層のポリシリコンからなる可動電
極２６を形成する工程と、可動電極２６が形成されたシ
リコンウェーハ２０を可動電極２６が検出電極１２に対
向するようにガラス基板１０に接合する工程と、ガラス
基板１０と接合したシリコンウェーハ２０を膜２１をエ
ッチストップ層としてエッチングして除去する工程と、
膜２１をエッチングして除去することにより検出電極１
２に対向して設けられた可動電極２６を有する半導体慣
性センサ７０を得る工程とを含む半導体慣性センサの製
造方法である。
に、ガラス基板１０上に検出電極１２を形成する工程
と、シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜２１が表
面に形成されたシリコンウェーハ２０の膜２１上にポリ
シリコン層２２を形成する工程と、ポリシリコン層２２
の所定の部分をエッチングして薄層を形成する工程と、
膜２１をエッチストップ層として薄層を有するポリシリ
コン層２２をエッチングすることによりシリコンウェー
ハ２０の膜２１上に薄層のポリシリコンからなる可動電
極２６を形成する工程と、可動電極２６が形成されたシ
リコンウェーハ２０を可動電極２６が検出電極１２に対
向するようにガラス基板１０に接合する工程と、ガラス
基板１０と接合したシリコンウェーハ２０を膜２１をエ
ッチストップ層としてエッチングして除去する工程と、
膜２１をエッチングして除去することにより検出電極１
２に対向して設けられた可動電極２６を有する半導体慣
性センサ７０を得る工程とを含む半導体慣性センサの製
造方法である。
【００１９】請求項１２に係る発明は、図９に示すよう
に、ガラス基板１０上に検出電極１２を形成する工程
と、シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜２１が表
面に形成されたシリコンウェーハ２０の膜２１上にポリ
シリコン層２２を形成する工程と、ポリシリコン層２２
の所定の部分をエッチングして薄層を形成する工程と、
膜２１をエッチストップ層として薄層を有するポリシリ
コン層２２をエッチングすることによりシリコンウェー
ハ２０の膜２１上に薄層のポリシリコンからなる可動電
極２６と可動電極２６の両側にポリシリコンからなる一
対の固定電極２７，２８を形成する工程と、可動電極２
６と一対の固定電極２７，２８が形成されたシリコンウ
ェーハ２０を可動電極２６が検出電極１２に対向するよ
うにガラス基板１０に接合する工程と、ガラス基板１０
と接合したシリコンウェーハ２０を膜２１をエッチスト
ップ層としてエッチングして除去する工程と、膜２１を
エッチングして除去することにより一対の固定電極２
７，２８に挟まれて設けられた可動電極２６を有する半
導体慣性センサ８０を得る工程とを含む半導体慣性セン
サの製造方法である。
に、ガラス基板１０上に検出電極１２を形成する工程
と、シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜２１が表
面に形成されたシリコンウェーハ２０の膜２１上にポリ
シリコン層２２を形成する工程と、ポリシリコン層２２
の所定の部分をエッチングして薄層を形成する工程と、
膜２１をエッチストップ層として薄層を有するポリシリ
コン層２２をエッチングすることによりシリコンウェー
ハ２０の膜２１上に薄層のポリシリコンからなる可動電
極２６と可動電極２６の両側にポリシリコンからなる一
対の固定電極２７，２８を形成する工程と、可動電極２
６と一対の固定電極２７，２８が形成されたシリコンウ
ェーハ２０を可動電極２６が検出電極１２に対向するよ
うにガラス基板１０に接合する工程と、ガラス基板１０
と接合したシリコンウェーハ２０を膜２１をエッチスト
ップ層としてエッチングして除去する工程と、膜２１を
エッチングして除去することにより一対の固定電極２
７，２８に挟まれて設けられた可動電極２６を有する半
導体慣性センサ８０を得る工程とを含む半導体慣性セン
サの製造方法である。
【００２０】この請求項４ないし１２に係る製造方法で
は、ウェーハの貼り合わせやレーザ加工が不要で大量生
産に適するため、低コストで半導体慣性センサを製造で
きる。また基板にガラス基板を用いるので、センサは寄
生容量が低い。更にシリコンを浸食せずにエッチング可
能な膜をエッチストップ層とするため、可動電極等のエ
ッチング加工が正確に行われ、寸法精度に優れる。この
ため高感度で高精度な半導体慣性センサが作られる。
は、ウェーハの貼り合わせやレーザ加工が不要で大量生
産に適するため、低コストで半導体慣性センサを製造で
きる。また基板にガラス基板を用いるので、センサは寄
生容量が低い。更にシリコンを浸食せずにエッチング可
能な膜をエッチストップ層とするため、可動電極等のエ
ッチング加工が正確に行われ、寸法精度に優れる。この
ため高感度で高精度な半導体慣性センサが作られる。
【００２１】なお、本明細書で、「シリコンを浸食せず
にエッチング可能な膜」とは、当該膜をエッチング除去
する際に、シリコンが浸食されないエッチャントを選ぶ
ことができる膜であることを意味する。また、この膜を
エッチストップ層として利用する際には、前記エッチャ
ントとは異なるエッチャントによって、シリコンのみを
エッチングすることが可能である。このような性質の膜
としては、酸化膜や窒化膜などが挙げられる。
にエッチング可能な膜」とは、当該膜をエッチング除去
する際に、シリコンが浸食されないエッチャントを選ぶ
ことができる膜であることを意味する。また、この膜を
エッチストップ層として利用する際には、前記エッチャ
ントとは異なるエッチャントによって、シリコンのみを
エッチングすることが可能である。このような性質の膜
としては、酸化膜や窒化膜などが挙げられる。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて詳しく説明する。図１及び図２に示すように、本発
明の第１実施形態の半導体慣性センサ３０は加速度セン
サであって、ガラス基板１０上に固着された固定電極２
７及び２８の間に可動電極２６を有する。可動電極２
６、固定電極２７及び２８は、それぞれポリシリコンか
らなり、電極２６と電極２７及び電極２６と電極２８の
互いに対向する部分が櫛状に形成される。可動電極２６
はガラス基板１０に形成された凹部１１の上方に位置
し、ビーム３１，３１によりその両端が支持され、ガラ
ス基板１０に対して浮動になっている。ビーム３１の基
端部３１ａは基板１０上に固着される。図示しないが、
ビーム基端部３１ａ、固定電極２７及び２８には個別に
電気配線がなされる。この半導体慣性センサ３０では、
可動電極２６に対して、図の矢印で示すようにビーム基
端部３１ａと３１ａを結ぶ線に直交する水平方向の加速
度が作用すると、可動電極２６はビーム３１，３１を支
軸として振動する。可動電極２６と固定電極２７及び２
８の間の間隔が広がったり、狭まったりすると、可動電
極２６と固定電極２７及び２８の間の静電容量が変化す
る。この静電容量の変化から作用した加速度が求められ
る。
いて詳しく説明する。図１及び図２に示すように、本発
明の第１実施形態の半導体慣性センサ３０は加速度セン
サであって、ガラス基板１０上に固着された固定電極２
７及び２８の間に可動電極２６を有する。可動電極２
６、固定電極２７及び２８は、それぞれポリシリコンか
らなり、電極２６と電極２７及び電極２６と電極２８の
互いに対向する部分が櫛状に形成される。可動電極２６
はガラス基板１０に形成された凹部１１の上方に位置
し、ビーム３１，３１によりその両端が支持され、ガラ
ス基板１０に対して浮動になっている。ビーム３１の基
端部３１ａは基板１０上に固着される。図示しないが、
ビーム基端部３１ａ、固定電極２７及び２８には個別に
電気配線がなされる。この半導体慣性センサ３０では、
可動電極２６に対して、図の矢印で示すようにビーム基
端部３１ａと３１ａを結ぶ線に直交する水平方向の加速
度が作用すると、可動電極２６はビーム３１，３１を支
軸として振動する。可動電極２６と固定電極２７及び２
８の間の間隔が広がったり、狭まったりすると、可動電
極２６と固定電極２７及び２８の間の静電容量が変化す
る。この静電容量の変化から作用した加速度が求められ
る。
【００２３】次に、本発明の第１実施形態の半導体慣性
センサ３０の製造方法について述べる。図１に示すよう
に、先ずガラス基板１０にフッ酸などのエッチャントで
エッチングして凹部１１を形成する。一方、シリコンウ
ェーハ２０の両面にシリコンを浸食せずにエッチング可
能な膜２１を形成する。この膜２１としては、ウェーハ
を熱酸化することにより形成される酸化膜、或いは化学
気相成長（ＣＶＤ）法でＳｉＨ2Ｃｌ2又はＳｉＨ4とＮ
Ｈ3ガスを用いて形成される窒化シリコン膜などが挙げ
られる。ウェーハ両面に酸化膜又は窒化シリコン膜２
１，２１を形成した後、一方の表面の膜２１をフッ酸で
エッチング除去する。このシリコンウェーハ２０の両面
にＣＶＤ法により約５μｍ厚のポリシリコン層２２を形
成する。膜２１が残存する側のポリシリコン層２２の表
面にスパッタリング等によりＡｌ膜２３を形成し、パタ
ーニングした後、ＳＦ6ガスによる低温での異方性ドラ
イエッチングを行う。
センサ３０の製造方法について述べる。図１に示すよう
に、先ずガラス基板１０にフッ酸などのエッチャントで
エッチングして凹部１１を形成する。一方、シリコンウ
ェーハ２０の両面にシリコンを浸食せずにエッチング可
能な膜２１を形成する。この膜２１としては、ウェーハ
を熱酸化することにより形成される酸化膜、或いは化学
気相成長（ＣＶＤ）法でＳｉＨ2Ｃｌ2又はＳｉＨ4とＮ
Ｈ3ガスを用いて形成される窒化シリコン膜などが挙げ
られる。ウェーハ両面に酸化膜又は窒化シリコン膜２
１，２１を形成した後、一方の表面の膜２１をフッ酸で
エッチング除去する。このシリコンウェーハ２０の両面
にＣＶＤ法により約５μｍ厚のポリシリコン層２２を形
成する。膜２１が残存する側のポリシリコン層２２の表
面にスパッタリング等によりＡｌ膜２３を形成し、パタ
ーニングした後、ＳＦ6ガスによる低温での異方性ドラ
イエッチングを行う。
【００２４】これにより膜２１をエッチストップ層とし
てポリシリコン層２２がエッチングされ、膜２１上にポ
リシリコンからなる可動電極２６とこの可動電極２６の
両側に僅かに間隙をあけてポリシリコンからなる一対の
固定電極２７，２８が形成される。Ａｌ膜２３を除去し
た後、可動電極２６と一対の固定電極２７，２８が形成
されたシリコンウェーハ２０を可動電極２６が凹部１１
に対向するようにガラス基板１０に陽極接合する。その
後、ガラス基板１０と接合したシリコンウェーハ２０及
び残存するポリシリコン層２２を膜２１をエッチストッ
プ層としてＫＯＨなどのエッチャントによりウエットエ
ッチング又はＳＦ6などのエッチャントによりドライエ
ッチングすることにより除去する。続いて、フッ酸など
のエッチャントにより膜２１を除去する。これにより可
動電極２６が一対の固定電極２７，２８に挟まれて凹部
１１の上方に浮動に形成された半導体慣性センサ３０が
得られる。
てポリシリコン層２２がエッチングされ、膜２１上にポ
リシリコンからなる可動電極２６とこの可動電極２６の
両側に僅かに間隙をあけてポリシリコンからなる一対の
固定電極２７，２８が形成される。Ａｌ膜２３を除去し
た後、可動電極２６と一対の固定電極２７，２８が形成
されたシリコンウェーハ２０を可動電極２６が凹部１１
に対向するようにガラス基板１０に陽極接合する。その
後、ガラス基板１０と接合したシリコンウェーハ２０及
び残存するポリシリコン層２２を膜２１をエッチストッ
プ層としてＫＯＨなどのエッチャントによりウエットエ
ッチング又はＳＦ6などのエッチャントによりドライエ
ッチングすることにより除去する。続いて、フッ酸など
のエッチャントにより膜２１を除去する。これにより可
動電極２６が一対の固定電極２７，２８に挟まれて凹部
１１の上方に浮動に形成された半導体慣性センサ３０が
得られる。
【００２５】図３及び図４は第２実施形態の半導体慣性
センサ４０を示す。この半導体慣性センサ４０は加速度
センサであって、ガラス基板１０上に固着された枠体２
９の間に可動電極２６を有する。可動電極２６、枠体２
９は、それぞれポリシリコンからなり、電極２６は窓枠
状の枠体２９に間隔をあけて収容される。可動電極２６
はガラス基板１０に形成された凹部１１の上方に位置
し、ビーム３１，３１によりその両端が支持され、ガラ
ス基板１０に対して浮動になっている。ビーム３１の基
端部３１ａは枠体２９の凹み２９ａに位置しかつ基板１
０上に固着される。この凹部１１の底面には凹部の深さ
より小さい厚さの検出電極１２が形成される。
センサ４０を示す。この半導体慣性センサ４０は加速度
センサであって、ガラス基板１０上に固着された枠体２
９の間に可動電極２６を有する。可動電極２６、枠体２
９は、それぞれポリシリコンからなり、電極２６は窓枠
状の枠体２９に間隔をあけて収容される。可動電極２６
はガラス基板１０に形成された凹部１１の上方に位置
し、ビーム３１，３１によりその両端が支持され、ガラ
ス基板１０に対して浮動になっている。ビーム３１の基
端部３１ａは枠体２９の凹み２９ａに位置しかつ基板１
０上に固着される。この凹部１１の底面には凹部の深さ
より小さい厚さの検出電極１２が形成される。
【００２６】図示しないが、ビーム基端部３１ａ及び検
出電極１２には個別に電気配線がなされる。この半導体
慣性センサ４０では、可動電極２６に対して、図の矢印
で示すようにビーム基端部３１ａと３１ａを結ぶ線に直
交する鉛直方向の加速度が作用すると、可動電極２６は
ビーム３１，３１を支軸として振動する。可動電極２６
と検出電極１２の間の間隔が広がったり、狭まったりす
ると、可動電極２６と検出電極１２の間の静電容量が変
化する。この静電容量の変化から作用した加速度が求め
られる。
出電極１２には個別に電気配線がなされる。この半導体
慣性センサ４０では、可動電極２６に対して、図の矢印
で示すようにビーム基端部３１ａと３１ａを結ぶ線に直
交する鉛直方向の加速度が作用すると、可動電極２６は
ビーム３１，３１を支軸として振動する。可動電極２６
と検出電極１２の間の間隔が広がったり、狭まったりす
ると、可動電極２６と検出電極１２の間の静電容量が変
化する。この静電容量の変化から作用した加速度が求め
られる。
【００２７】次に、本発明の第２実施形態の半導体慣性
センサ４０の製造方法について述べる。図４に示すよう
に、先ずガラス基板１０にフッ酸などのエッチャントで
エッチングして凹部１１を形成し、この凹部１１の底面
にスパッタリング、真空蒸着などによりＡｕ，Ｐｔ，Ｃ
ｕなどから選ばれた金属の薄膜からなる検出電極１２を
形成する。一方、シリコンウェーハ２０の両面にシリコ
ンを浸食せずにエッチング可能な酸化膜又は窒化シリコ
ン膜のような膜２１を形成する。ウェーハ両面に酸化膜
又は窒化シリコン膜２１，２１を形成した後、一方の表
面の膜２１をフッ酸でエッチング除去する。このシリコ
ンウェーハ２０の両面にＣＶＤ法により約５μｍ厚のポ
リシリコン層２２を形成する。膜２１が残存する側のポ
リシリコン層２２の表面にスパッタリング等によりＡｌ
膜２３を形成し、パターニングした後、ＳＦ6ガスによ
る低温での異方性ドライエッチングを行う。
センサ４０の製造方法について述べる。図４に示すよう
に、先ずガラス基板１０にフッ酸などのエッチャントで
エッチングして凹部１１を形成し、この凹部１１の底面
にスパッタリング、真空蒸着などによりＡｕ，Ｐｔ，Ｃ
ｕなどから選ばれた金属の薄膜からなる検出電極１２を
形成する。一方、シリコンウェーハ２０の両面にシリコ
ンを浸食せずにエッチング可能な酸化膜又は窒化シリコ
ン膜のような膜２１を形成する。ウェーハ両面に酸化膜
又は窒化シリコン膜２１，２１を形成した後、一方の表
面の膜２１をフッ酸でエッチング除去する。このシリコ
ンウェーハ２０の両面にＣＶＤ法により約５μｍ厚のポ
リシリコン層２２を形成する。膜２１が残存する側のポ
リシリコン層２２の表面にスパッタリング等によりＡｌ
膜２３を形成し、パターニングした後、ＳＦ6ガスによ
る低温での異方性ドライエッチングを行う。
【００２８】これにより膜２１をエッチストップ層とし
てポリシリコン層２２がエッチングされ、膜２１上にポ
リシリコンからなる可動電極２６とこの可動電極２６の
両側に僅かに間隙をあけてポリシリコンからなる枠体２
９が形成される。Ａｌ膜２３を除去した後、可動電極２
６と枠体２９が形成されたシリコンウェーハ２０を可動
電極２６が検出電極１２に対向するようにガラス基板１
０に陽極接合する。その後、ガラス基板１０と接合した
シリコンウェーハ２０及び残存するポリシリコン層２２
を膜２１をエッチストップ層としてＫＯＨなどのエッチ
ャントによりウエットエッチング又はＳＦ6などのエッ
チャントによりドライエッチングすることにより除去す
る。続いて、フッ酸などのエッチャントにより膜２１を
除去する。これにより可動電極２６が枠体２９に挟まれ
て検出電極１２の上方に浮動に形成された半導体慣性セ
ンサ４０が得られる。
てポリシリコン層２２がエッチングされ、膜２１上にポ
リシリコンからなる可動電極２６とこの可動電極２６の
両側に僅かに間隙をあけてポリシリコンからなる枠体２
９が形成される。Ａｌ膜２３を除去した後、可動電極２
６と枠体２９が形成されたシリコンウェーハ２０を可動
電極２６が検出電極１２に対向するようにガラス基板１
０に陽極接合する。その後、ガラス基板１０と接合した
シリコンウェーハ２０及び残存するポリシリコン層２２
を膜２１をエッチストップ層としてＫＯＨなどのエッチ
ャントによりウエットエッチング又はＳＦ6などのエッ
チャントによりドライエッチングすることにより除去す
る。続いて、フッ酸などのエッチャントにより膜２１を
除去する。これにより可動電極２６が枠体２９に挟まれ
て検出電極１２の上方に浮動に形成された半導体慣性セ
ンサ４０が得られる。
【００２９】図５及び図６は第３実施形態の半導体慣性
センサ５０を示す。この半導体慣性センサ５０は角速度
センサであって、ガラス基板１０上に固着された固定電
極２７及び２８の間に音叉構造の一対の可動電極２６，
２６を有する。可動電極２６、固定電極２７及び２８
は、それぞれポリシリコンからなり、電極２６と電極２
７及び電極２６と電極２８の互いに対向する部分が櫛状
に形成される。可動電極２６，２６はガラス基板１０に
形成された凹部１１の上方に位置し、コ字状のビーム３
１，３１によりその両端が支持され、ガラス基板１０に
対して浮動になっている。ビーム３１の基端部３１ａは
基板１０上に固着される。この凹部１１の底面には凹部
の深さより小さい厚さの検出電極１２が形成される。図
示しないが、ビーム基端部３１ａ、固定電極２７及び２
８、検出電極１２には個別に電気配線がなされ、固定電
極２７及び２８に交流電圧を印加し、静電力により可動
電極を励振するようになっている。この半導体慣性セン
サ５０では、可動電極２６，２６に対してビーム基端部
３１ａと３１ａを結ぶ線を中心として角速度が作用する
と、可動電極２６，２６にコリオリ力が生じてこの中心
線の回りに捩り振動を起こして共振する。この共振時の
可動電極２６と検出電極１２との間の静電容量の変化に
より作用した角速度が検出される。
センサ５０を示す。この半導体慣性センサ５０は角速度
センサであって、ガラス基板１０上に固着された固定電
極２７及び２８の間に音叉構造の一対の可動電極２６，
２６を有する。可動電極２６、固定電極２７及び２８
は、それぞれポリシリコンからなり、電極２６と電極２
７及び電極２６と電極２８の互いに対向する部分が櫛状
に形成される。可動電極２６，２６はガラス基板１０に
形成された凹部１１の上方に位置し、コ字状のビーム３
１，３１によりその両端が支持され、ガラス基板１０に
対して浮動になっている。ビーム３１の基端部３１ａは
基板１０上に固着される。この凹部１１の底面には凹部
の深さより小さい厚さの検出電極１２が形成される。図
示しないが、ビーム基端部３１ａ、固定電極２７及び２
８、検出電極１２には個別に電気配線がなされ、固定電
極２７及び２８に交流電圧を印加し、静電力により可動
電極を励振するようになっている。この半導体慣性セン
サ５０では、可動電極２６，２６に対してビーム基端部
３１ａと３１ａを結ぶ線を中心として角速度が作用する
と、可動電極２６，２６にコリオリ力が生じてこの中心
線の回りに捩り振動を起こして共振する。この共振時の
可動電極２６と検出電極１２との間の静電容量の変化に
より作用した角速度が検出される。
【００３０】次に、本発明の第３実施形態の半導体慣性
センサ５０の製造方法について述べる。図５に示すよう
に、先ずガラス基板１０にフッ酸などのエッチャントで
エッチングして凹部１１を形成し、この凹部１１の底面
にスパッタリング、真空蒸着などによりＡｕ，Ｐｔ，Ｃ
ｕなどから選ばれた金属の薄膜からなる検出電極１２を
形成する。一方、シリコンウェーハ２０の両面にシリコ
ンを浸食せずにエッチング可能な酸化膜又は窒化シリコ
ン膜のような膜２１を形成する。ウェーハ両面に酸化膜
又は窒化シリコン膜２１，２１を形成した後、一方の表
面の膜２１をフッ酸でエッチング除去する。このシリコ
ンウェーハ２０の両面にＣＶＤ法により約５μｍ厚のポ
リシリコン層２２を形成する。膜２１が残存する側のポ
リシリコン層２２の表面にスパッタリング等によりＡｌ
膜２３を形成し、パターニングした後、ＳＦ6ガスによ
る低温での異方性ドライエッチングを行う。
センサ５０の製造方法について述べる。図５に示すよう
に、先ずガラス基板１０にフッ酸などのエッチャントで
エッチングして凹部１１を形成し、この凹部１１の底面
にスパッタリング、真空蒸着などによりＡｕ，Ｐｔ，Ｃ
ｕなどから選ばれた金属の薄膜からなる検出電極１２を
形成する。一方、シリコンウェーハ２０の両面にシリコ
ンを浸食せずにエッチング可能な酸化膜又は窒化シリコ
ン膜のような膜２１を形成する。ウェーハ両面に酸化膜
又は窒化シリコン膜２１，２１を形成した後、一方の表
面の膜２１をフッ酸でエッチング除去する。このシリコ
ンウェーハ２０の両面にＣＶＤ法により約５μｍ厚のポ
リシリコン層２２を形成する。膜２１が残存する側のポ
リシリコン層２２の表面にスパッタリング等によりＡｌ
膜２３を形成し、パターニングした後、ＳＦ6ガスによ
る低温での異方性ドライエッチングを行う。
【００３１】これにより膜２１をエッチストップ層とし
てポリシリコン層２２がエッチングされ、膜２１上にポ
リシリコンからなる可動電極２６とこの可動電極２６の
両側に僅かに間隙をあけてポリシリコンからなる一対の
固定電極２７，２８が形成される。Ａｌ膜２３を除去し
た後、可動電極２６と一対の固定電極２７，２８が形成
されたシリコンウェーハ２０を可動電極２６が検出電極
１２に対向するようにガラス基板１０に陽極接合する。
その後、ガラス基板１０と接合したシリコンウェーハ２
０及び残存するポリシリコン層２２を膜２１をエッチス
トップ層としてＫＯＨなどのエッチャントによりウエッ
トエッチング又はＳＦ6などのエッチャントによりドラ
イエッチングすることにより除去する。続いて、フッ酸
などのエッチャントにより膜２１を除去する。これによ
り凹部１１の上方に検出電極１２に対向しかつ一対の固
定電極２７，２８に挟まれて設けられた可動電極２６を
有する半導体慣性センサ５０が得られる。
てポリシリコン層２２がエッチングされ、膜２１上にポ
リシリコンからなる可動電極２６とこの可動電極２６の
両側に僅かに間隙をあけてポリシリコンからなる一対の
固定電極２７，２８が形成される。Ａｌ膜２３を除去し
た後、可動電極２６と一対の固定電極２７，２８が形成
されたシリコンウェーハ２０を可動電極２６が検出電極
１２に対向するようにガラス基板１０に陽極接合する。
その後、ガラス基板１０と接合したシリコンウェーハ２
０及び残存するポリシリコン層２２を膜２１をエッチス
トップ層としてＫＯＨなどのエッチャントによりウエッ
トエッチング又はＳＦ6などのエッチャントによりドラ
イエッチングすることにより除去する。続いて、フッ酸
などのエッチャントにより膜２１を除去する。これによ
り凹部１１の上方に検出電極１２に対向しかつ一対の固
定電極２７，２８に挟まれて設けられた可動電極２６を
有する半導体慣性センサ５０が得られる。
【００３２】図７は第４実施形態の半導体慣性センサ６
０を示す。この半導体慣性センサは加速度センサであっ
て、第１実施形態の半導体慣性センサ３０と同様に、ガ
ラス基板１０上に固着された固定電極２７及び２８の間
に可動電極２６を有する。第１実施形態のセンサ３０と
の相違点は、ガラス基板１０に凹部１１がなく、可動電
極２６が固定電極２７及び２８より薄層に形成されたと
ころにある。可動電極２６が固定電極２７及び２８より
薄いため、可動電極２６と平坦なガラス基板１０との間
にギャップが形成される。図７では示していないが、一
対の固定電極２７及び２８のそれぞれの櫛歯の部分は可
動電極２６と同じ厚さを有する。このセンサ６０の動作
及びその他の構成は第１実施形態の半導体慣性センサ３
０と同じである。
０を示す。この半導体慣性センサは加速度センサであっ
て、第１実施形態の半導体慣性センサ３０と同様に、ガ
ラス基板１０上に固着された固定電極２７及び２８の間
に可動電極２６を有する。第１実施形態のセンサ３０と
の相違点は、ガラス基板１０に凹部１１がなく、可動電
極２６が固定電極２７及び２８より薄層に形成されたと
ころにある。可動電極２６が固定電極２７及び２８より
薄いため、可動電極２６と平坦なガラス基板１０との間
にギャップが形成される。図７では示していないが、一
対の固定電極２７及び２８のそれぞれの櫛歯の部分は可
動電極２６と同じ厚さを有する。このセンサ６０の動作
及びその他の構成は第１実施形態の半導体慣性センサ３
０と同じである。
【００３３】次に、本発明の第４実施形態の半導体慣性
センサ６０の製造方法について述べる。図７に示すよう
に、シリコンウェーハ２０の両面にシリコンを浸食せず
にエッチング可能な酸化膜又は窒化シリコン膜のような
膜２１を形成する。ウェーハ両面に酸化膜又は窒化シリ
コン膜２１，２１を形成した後、一方の表面の膜２１を
フッ酸でエッチング除去する。このシリコンウェーハ２
０の両面にＣＶＤ法により約５μｍ厚のポリシリコン層
２２を形成する。膜２１が残存する側のポリシリコン層
２２の表面にスパッタリング等によりＡｌ膜３２を形成
し、パターニングした後、ＳＦ6ガスによる低温での軽
度の異方性ドライエッチングを行う。これにより片側の
ポリシリコン層２２の所定の部分が薄層となる。この薄
層が形成されたポリシリコン層２２の表面にスパッタリ
ング等によりＡｌ膜２３を形成し、パターニングした
後、ＳＦ6ガスによる低温での異方性ドライエッチング
を行う。
センサ６０の製造方法について述べる。図７に示すよう
に、シリコンウェーハ２０の両面にシリコンを浸食せず
にエッチング可能な酸化膜又は窒化シリコン膜のような
膜２１を形成する。ウェーハ両面に酸化膜又は窒化シリ
コン膜２１，２１を形成した後、一方の表面の膜２１を
フッ酸でエッチング除去する。このシリコンウェーハ２
０の両面にＣＶＤ法により約５μｍ厚のポリシリコン層
２２を形成する。膜２１が残存する側のポリシリコン層
２２の表面にスパッタリング等によりＡｌ膜３２を形成
し、パターニングした後、ＳＦ6ガスによる低温での軽
度の異方性ドライエッチングを行う。これにより片側の
ポリシリコン層２２の所定の部分が薄層となる。この薄
層が形成されたポリシリコン層２２の表面にスパッタリ
ング等によりＡｌ膜２３を形成し、パターニングした
後、ＳＦ6ガスによる低温での異方性ドライエッチング
を行う。
【００３４】これにより膜２１をエッチストップ層とし
てポリシリコン層２２がエッチングされ、膜２１上に薄
層を有するポリシリコンからなる可動電極２６とこの可
動電極２６の両側に僅かに間隙をあけてポリシリコンか
らなる一対の固定電極２７，２８が形成される。Ａｌ膜
２３を除去した後、可動電極２６と一対の固定電極２
７，２８が形成されたシリコンウェーハ２０をガラス基
板１０に陽極接合する。これ以降、第１実施形態の製造
方法と同様に行い、可動電極２６が一対の固定電極２
７，２８に挟まれてガラス基板１０の上方に浮動に形成
された半導体慣性センサ６０が得られる。
てポリシリコン層２２がエッチングされ、膜２１上に薄
層を有するポリシリコンからなる可動電極２６とこの可
動電極２６の両側に僅かに間隙をあけてポリシリコンか
らなる一対の固定電極２７，２８が形成される。Ａｌ膜
２３を除去した後、可動電極２６と一対の固定電極２
７，２８が形成されたシリコンウェーハ２０をガラス基
板１０に陽極接合する。これ以降、第１実施形態の製造
方法と同様に行い、可動電極２６が一対の固定電極２
７，２８に挟まれてガラス基板１０の上方に浮動に形成
された半導体慣性センサ６０が得られる。
【００３５】図８は第５実施形態の半導体慣性センサ７
０を示す。この半導体慣性センサ７０は加速度センサで
あって、第２実施形態の半導体慣性センサ４０と同様
に、ガラス基板１０上に固着された枠体２９の間に可動
電極２６を有する。第２実施形態のセンサ４０との相違
点は、ガラス基板１０に凹部１１がなく、可動電極２６
と検出電極１２の合計厚さが枠体２９よりも薄くなるよ
うに、可動電極２６が薄層に形成されたところにある。
このように構成することにより可動電極２６と検出電極
１２との間にギャップが形成される。このセンサ７０の
動作及びその他の構成は第２実施形態の半導体慣性セン
サ４０と同じである。
０を示す。この半導体慣性センサ７０は加速度センサで
あって、第２実施形態の半導体慣性センサ４０と同様
に、ガラス基板１０上に固着された枠体２９の間に可動
電極２６を有する。第２実施形態のセンサ４０との相違
点は、ガラス基板１０に凹部１１がなく、可動電極２６
と検出電極１２の合計厚さが枠体２９よりも薄くなるよ
うに、可動電極２６が薄層に形成されたところにある。
このように構成することにより可動電極２６と検出電極
１２との間にギャップが形成される。このセンサ７０の
動作及びその他の構成は第２実施形態の半導体慣性セン
サ４０と同じである。
【００３６】次に、本発明の第５実施形態の半導体慣性
センサ７０の製造方法について述べる。図８に示すよう
に、先ずガラス基板１０上にスパッタリング、真空蒸着
などによりＡｕ，Ｐｔ，Ｃｕなどから選ばれた金属の薄
膜からなる検出電極１２を形成する。一方、シリコンウ
ェーハ２０の両面にシリコンを浸食せずにエッチング可
能な酸化膜又は窒化シリコン膜のような膜２１を形成す
る。ウェーハ両面に酸化膜又は窒化シリコン膜２１，２
１を形成した後、一方の表面の膜２１をフッ酸でエッチ
ング除去する。このシリコンウェーハ２０の両面にＣＶ
Ｄ法により約５μｍ厚のポリシリコン層２２を形成す
る。膜２１が残存する側のポリシリコン層２２の表面に
スパッタリング等によりＡｌ膜３２を形成し、パターニ
ングした後、ＳＦ6ガスによる低温での軽度の異方性ド
ライエッチングを行う。これにより片側のポリシリコン
層２２の所定の部分が薄層となる。この薄層が形成され
たポリシリコン層２２の表面にスパッタリング等により
Ａｌ膜２３を形成し、パターニングした後、ＳＦ6ガス
による低温での異方性ドライエッチングを行う。
センサ７０の製造方法について述べる。図８に示すよう
に、先ずガラス基板１０上にスパッタリング、真空蒸着
などによりＡｕ，Ｐｔ，Ｃｕなどから選ばれた金属の薄
膜からなる検出電極１２を形成する。一方、シリコンウ
ェーハ２０の両面にシリコンを浸食せずにエッチング可
能な酸化膜又は窒化シリコン膜のような膜２１を形成す
る。ウェーハ両面に酸化膜又は窒化シリコン膜２１，２
１を形成した後、一方の表面の膜２１をフッ酸でエッチ
ング除去する。このシリコンウェーハ２０の両面にＣＶ
Ｄ法により約５μｍ厚のポリシリコン層２２を形成す
る。膜２１が残存する側のポリシリコン層２２の表面に
スパッタリング等によりＡｌ膜３２を形成し、パターニ
ングした後、ＳＦ6ガスによる低温での軽度の異方性ド
ライエッチングを行う。これにより片側のポリシリコン
層２２の所定の部分が薄層となる。この薄層が形成され
たポリシリコン層２２の表面にスパッタリング等により
Ａｌ膜２３を形成し、パターニングした後、ＳＦ6ガス
による低温での異方性ドライエッチングを行う。
【００３７】これにより膜２１をエッチストップ層とし
てポリシリコン層２２がエッチングされ、膜２１上にポ
リシリコンからなる可動電極２６とこの可動電極２６の
両側に僅かに間隙をあけてポリシリコンからなる枠体２
９が形成される。Ａｌ膜２３を除去した後、可動電極２
６と枠体２９が形成されたシリコンウェーハ２０を可動
電極２６が検出電極１２に対向するようにガラス基板１
０に陽極接合する。これ以降、第２実施形態の製造方法
と同様に行い、可動電極２６が枠体２９に挟まれて検出
電極１２の上方に浮動に形成された半導体慣性センサ７
０が得られる。
てポリシリコン層２２がエッチングされ、膜２１上にポ
リシリコンからなる可動電極２６とこの可動電極２６の
両側に僅かに間隙をあけてポリシリコンからなる枠体２
９が形成される。Ａｌ膜２３を除去した後、可動電極２
６と枠体２９が形成されたシリコンウェーハ２０を可動
電極２６が検出電極１２に対向するようにガラス基板１
０に陽極接合する。これ以降、第２実施形態の製造方法
と同様に行い、可動電極２６が枠体２９に挟まれて検出
電極１２の上方に浮動に形成された半導体慣性センサ７
０が得られる。
【００３８】図９は第６実施形態の半導体慣性センサ８
０を示す。この半導体慣性センサ８０は角速度センサで
あって、第３実施形態の半導体慣性センサ５０と同様
に、ガラス基板１０上に固着された固定電極２７及び２
８の間に音叉構造の一対の可動電極２６，２６を有す
る。第３実施形態のセンサ５０との相違点は、ガラス基
板１０に凹部１１がなく、可動電極２６と検出電極１２
の合計厚さが固定電極２７，２８よりも薄くなるよう
に、可動電極２６が薄層に形成されたところにある。こ
のように構成することにより可動電極２６と検出電極１
２との間にギャップが形成される。図９では示していな
いが、一対の固定電極２７及び２８のそれぞれの櫛歯の
部分は可動電極２６と同じ厚さを有する。このセンサ８
０の動作及びその他の構成は第３実施形態の半導体慣性
センサ５０と同じである。
０を示す。この半導体慣性センサ８０は角速度センサで
あって、第３実施形態の半導体慣性センサ５０と同様
に、ガラス基板１０上に固着された固定電極２７及び２
８の間に音叉構造の一対の可動電極２６，２６を有す
る。第３実施形態のセンサ５０との相違点は、ガラス基
板１０に凹部１１がなく、可動電極２６と検出電極１２
の合計厚さが固定電極２７，２８よりも薄くなるよう
に、可動電極２６が薄層に形成されたところにある。こ
のように構成することにより可動電極２６と検出電極１
２との間にギャップが形成される。図９では示していな
いが、一対の固定電極２７及び２８のそれぞれの櫛歯の
部分は可動電極２６と同じ厚さを有する。このセンサ８
０の動作及びその他の構成は第３実施形態の半導体慣性
センサ５０と同じである。
【００３９】次に、本発明の第６実施形態の半導体慣性
センサ８０の製造方法について述べる。図９に示すよう
に、先ずガラス基板１０上にスパッタリング、真空蒸着
などによりＡｕ，Ｐｔ，Ｃｕなどから選ばれた金属の薄
膜からなる検出電極１２を形成する。一方、シリコンウ
ェーハ２０の両面にシリコンを浸食せずにエッチング可
能な酸化膜又は窒化シリコン膜のような膜２１を形成す
る。ウェーハ両面に酸化膜又は窒化シリコン膜２１，２
１を形成した後、一方の表面の膜２１をフッ酸でエッチ
ング除去する。このシリコンウェーハ２０の両面にＣＶ
Ｄ法により約５μｍ厚のポリシリコン層２２を形成す
る。膜２１が残存する側のポリシリコン層２２の表面に
スパッタリング等によりＡｌ膜３２を形成し、パターニ
ングした後、ＳＦ6ガスによる低温での軽度の異方性ド
ライエッチングを行う。これにより片側のポリシリコン
層２２の所定の部分が薄層となる。この薄層が形成され
たポリシリコン層２２の表面にスパッタリング等により
Ａｌ膜２３を形成し、パターニングした後、ＳＦ6ガス
による低温での異方性ドライエッチングを行う。
センサ８０の製造方法について述べる。図９に示すよう
に、先ずガラス基板１０上にスパッタリング、真空蒸着
などによりＡｕ，Ｐｔ，Ｃｕなどから選ばれた金属の薄
膜からなる検出電極１２を形成する。一方、シリコンウ
ェーハ２０の両面にシリコンを浸食せずにエッチング可
能な酸化膜又は窒化シリコン膜のような膜２１を形成す
る。ウェーハ両面に酸化膜又は窒化シリコン膜２１，２
１を形成した後、一方の表面の膜２１をフッ酸でエッチ
ング除去する。このシリコンウェーハ２０の両面にＣＶ
Ｄ法により約５μｍ厚のポリシリコン層２２を形成す
る。膜２１が残存する側のポリシリコン層２２の表面に
スパッタリング等によりＡｌ膜３２を形成し、パターニ
ングした後、ＳＦ6ガスによる低温での軽度の異方性ド
ライエッチングを行う。これにより片側のポリシリコン
層２２の所定の部分が薄層となる。この薄層が形成され
たポリシリコン層２２の表面にスパッタリング等により
Ａｌ膜２３を形成し、パターニングした後、ＳＦ6ガス
による低温での異方性ドライエッチングを行う。
【００４０】これにより膜２１をエッチストップ層とし
てポリシリコン層２２がエッチングされ、膜２１上にポ
リシリコンからなる可動電極２６とこの可動電極２６の
両側に僅かに間隙をあけてポリシリコンからなる一対の
固定電極２７，２８が形成される。Ａｌ膜２３を除去し
た後、可動電極２６と一対の固定電極２７，２８が形成
されたシリコンウェーハ２０を可動電極２６が検出電極
１２に対向するようにガラス基板１０に陽極接合する。
これ以降、第３実施形態の製造方法と同様に行い、可動
電極２６が一対の固定電極２７，２８に挟まれて検出電
極１２に対向しかつ上方に浮動に形成された半導体慣性
センサ８０が得られる。
てポリシリコン層２２がエッチングされ、膜２１上にポ
リシリコンからなる可動電極２６とこの可動電極２６の
両側に僅かに間隙をあけてポリシリコンからなる一対の
固定電極２７，２８が形成される。Ａｌ膜２３を除去し
た後、可動電極２６と一対の固定電極２７，２８が形成
されたシリコンウェーハ２０を可動電極２６が検出電極
１２に対向するようにガラス基板１０に陽極接合する。
これ以降、第３実施形態の製造方法と同様に行い、可動
電極２６が一対の固定電極２７，２８に挟まれて検出電
極１２に対向しかつ上方に浮動に形成された半導体慣性
センサ８０が得られる。
【００４１】
【発明の効果】以上述べたように、従来のウェーハの貼
り合わせやレーザ加工による半導体慣性センサの製法と
異なり、本発明によればこれらの貼り合わせウェーハや
レーザ加工が不要となり、大量生産に適した低コストの
半導体慣性センサを製作することができる。可動電極、
固定電極又は枠体などの構造体がシリコンウェーハに支
持された状態でガラス基板に接合するため、従来のよう
な貼り付き（sticking）現象を生じず、検出電極やガラ
ス基板に対して所定のギャップで可動電極を設けること
ができる。
り合わせやレーザ加工による半導体慣性センサの製法と
異なり、本発明によればこれらの貼り合わせウェーハや
レーザ加工が不要となり、大量生産に適した低コストの
半導体慣性センサを製作することができる。可動電極、
固定電極又は枠体などの構造体がシリコンウェーハに支
持された状態でガラス基板に接合するため、従来のよう
な貼り付き（sticking）現象を生じず、検出電極やガラ
ス基板に対して所定のギャップで可動電極を設けること
ができる。
【００４２】また基板をシリコン基板でなく、ガラス基
板にすることにより、静電容量で検出を行うセンサで
は、素子の寄生容量が低下し、高感度で高精度の半導体
慣性センサが得られる。更にＳｉＯ2からなる熱酸化膜
やＳｉ3Ｎ4からなる窒化シリコン膜をエッチストップ層
として、シリコンウェーハをエッチングすることによ
り、従来のボロン拡散したエッチストップ技術と異な
り、エッチストップ効果が確実で、オーバーエッチング
されて可動電極、固定電極などが薄くならず、寸法精度
に優れた可動電極及び固定電極を形成することができ
る。
板にすることにより、静電容量で検出を行うセンサで
は、素子の寄生容量が低下し、高感度で高精度の半導体
慣性センサが得られる。更にＳｉＯ2からなる熱酸化膜
やＳｉ3Ｎ4からなる窒化シリコン膜をエッチストップ層
として、シリコンウェーハをエッチングすることによ
り、従来のボロン拡散したエッチストップ技術と異な
り、エッチストップ効果が確実で、オーバーエッチング
されて可動電極、固定電極などが薄くならず、寸法精度
に優れた可動電極及び固定電極を形成することができ
る。
【図１】図２のＡ−Ａ線要部に相当する本発明の第１実
施形態の半導体慣性センサ及びその製造工程を示す断面
図。
施形態の半導体慣性センサ及びその製造工程を示す断面
図。
【図２】本発明の第１実施形態の半導体慣性センサの外
観斜視図。
観斜視図。
【図３】本発明の第２実施形態の半導体慣性センサの外
観斜視図。
観斜視図。
【図４】図３のＢ−Ｂ線要部に相当する本発明の第２実
施形態の半導体慣性センサ及びその製造工程を示す断面
図。
施形態の半導体慣性センサ及びその製造工程を示す断面
図。
【図５】図６のＣ−Ｃ線要部に相当する本発明の第３実
施形態の半導体慣性センサ及びその製造工程を示す断面
図。
施形態の半導体慣性センサ及びその製造工程を示す断面
図。
【図６】本発明の第３実施形態の半導体慣性センサの外
観斜視図。
観斜視図。
【図７】本発明の第４実施形態の半導体慣性センサ及び
その製造工程を示す断面図。
その製造工程を示す断面図。
【図８】本発明の第５実施形態の半導体慣性センサ及び
その製造工程を示す断面図。
その製造工程を示す断面図。
【図９】本発明の第６実施形態の半導体慣性センサ及び
その製造工程を示す断面図。
その製造工程を示す断面図。
１０ ガラス基板 １１ 凹部 １２ 検出電極 ２０ シリコンウェーハ ２１ 酸化膜 ２２ ポリシリコン層 ２６ 可動電極 ２７，２８ 一対の固定電極 ２９ 枠体 ３０，４０，５０，６０，７０，８０ 半導体慣性セン
サ
サ
Claims (12)
- 【請求項１】 ガラス基板(10)の上方に浮動するように
設けられた可動電極(26)と、前記ガラス基板(10)上に前
記可動電極(26)を挟んで設けられた一対の固定電極(27,
28)とを備えた半導体慣性センサ(30,60)において、 前記可動電極(26)及び一対の固定電極(27,28)がポリシ
リコンからなることを特徴とする半導体慣性センサ。 - 【請求項２】 ガラス基板(10)上に形成された検出電極
(12)と、前記検出電極(12)の上方に浮動するように設け
られた可動電極(26)とを備えた半導体慣性センサ(40,7
0)において、 前記可動電極(26)がポリシリコンからなることを特徴と
する半導体慣性センサ。 - 【請求項３】 ガラス基板(10)上に形成された検出電極
(12)と、前記検出電極(12)の上方に浮動するように設け
られた可動電極(26)と、前記ガラス基板(10)上に前記可
動電極(26)を挟んで設けられた一対の固定電極(27,28)
とを備えた半導体慣性センサ(50,80)において、 前記可動電極(26)及び一対の固定電極(27,28)がポリシ
リコンからなることを特徴とする半導体慣性センサ。 - 【請求項４】 ポリシリコンからなる一対の固定電極(2
7,28)と前記一対の固定電極(27,28)に挟まれて設けられ
たポリシリコンからなる可動電極(26)がシリコンを浸食
せずにエッチング可能な膜(21)を介して形成されたシリ
コンウェーハ(20)をガラス基板(10)に接合する工程と、 前記シリコンウェーハ(20)と前記膜(21)を順次エッチン
グして除去することにより前記一対の固定電極(27,28)
に挟まれて設けられた浮動の可動電極(26)を有する半導
体慣性センサ(30,60)を得る工程とを含む半導体慣性セ
ンサの製造方法。 - 【請求項５】 ガラス基板(10)上に検出電極(12)を形成
する工程と、 ポリシリコンからなる可動電極(26)がシリコンを浸食せ
ずにエッチング可能な膜(21)を介して形成されたシリコ
ンウェーハ(20)を前記可動電極(26)が前記検出電極(12)
に対向するように前記ガラス基板(10)に接合する工程
と、 前記シリコンウェーハ(20)と前記膜(21)を順次エッチン
グして除去することにより前記検出電極(12)に対向して
設けられた浮動の可動電極(26)を有する半導体慣性セン
サ(40,70)を得る工程とを含む半導体慣性センサの製造
方法。 - 【請求項６】 ガラス基板(10)上に検出電極(12)を形成
する工程と、 ポリシリコンからなる一対の固定電極(27,28)と前記一
対の固定電極(27,28)に挟まれて設けられたポリシリコ
ンからなる可動電極(26)がシリコンを浸食せずにエッチ
ング可能な膜(21)を介して形成されたシリコンウェーハ
(20)を前記可動電極(26)が前記検出電極(12)に対向する
ように前記ガラス基板(10)に接合する工程と、 前記シリコンウェーハ(20)と前記膜(21)を順次エッチン
グして除去することにより前記一対の固定電極(27,28)
に挟まれて設けられた浮動の可動電極(26)を有する半導
体慣性センサ(50,80)を得る工程とを含む半導体慣性セ
ンサの製造方法。 - 【請求項７】 ガラス基板(10)に凹部(11)を形成する工
程と、 シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜(21)が表面に
形成されたシリコンウェーハ(20)の前記膜(21)上にポリ
シリコン層(22)を形成する工程と、 前記膜(21)をエッチストップ層として前記ポリシリコン
層(22)をエッチングすることにより前記シリコンウェー
ハ(20)の膜(21)上にポリシリコンからなる可動電極(26)
と前記可動電極(26)の両側にポリシリコンからなる一対
の固定電極(27,28)を形成する工程と、 前記可動電極(26)と一対の固定電極(27,28)が形成され
たシリコンウェーハ(20)を前記可動電極(26)が前記凹部
(11)に対向するように前記ガラス基板(10)に接合する工
程と、 前記ガラス基板(10)と接合したシリコンウェーハ(20)を
前記膜(21)をエッチストップ層としてエッチングして除
去する工程と、 前記膜(21)をエッチングして除去することにより前記一
対の固定電極(27,28)に挟まれて設けられた可動電極(2
6)を有する半導体慣性センサ(30)を得る工程とを含む半
導体慣性センサの製造方法。 - 【請求項８】 ガラス基板(10)に凹部(11)を形成する工
程と、 前記ガラス基板(10)の凹部(11)の底面に検出電極(12)を
形成する工程と、 シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜(21)が表面に
形成されたシリコンウェーハ(20)の前記膜(21)上にポリ
シリコン層(22)を形成する工程と、 前記膜(21)をエッチストップ層として前記ポリシリコン
層(22)をエッチングすることにより前記シリコンウェー
ハ(20)の膜(21)上にポリシリコンからなる可動電極(26)
を形成する工程と、 前記可動電極(26)が形成されたシリコンウェーハ(20)を
前記可動電極(26)が前記検出電極(12)に対向するように
前記ガラス基板(10)に接合する工程と、 前記ガラス基板(10)と接合したシリコンウェーハ(20)を
前記膜(21)をエッチストップ層としてエッチングして除
去する工程と、 前記膜(21)をエッチングして除去することにより前記検
出電極(12)に対向して設けられた可動電極(26)を有する
半導体慣性センサ(40)を得る工程とを含む半導体慣性セ
ンサの製造方法。 - 【請求項９】 ガラス基板(10)に凹部(11)を形成する工
程と、 前記ガラス基板(10)の凹部(11)の底面に検出電極(12)を
形成する工程と、 シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜(21)が表面に
形成されたシリコンウェーハ(20)の前記膜(21)上にポリ
シリコン層(22)を形成する工程と、 前記膜(21)をエッチストップ層として前記ポリシリコン
層(22)をエッチングすることにより前記シリコンウェー
ハ(20)の膜(21)上にポリシリコンからなる可動電極(26)
と前記可動電極(26)の両側にポリシリコンからなる一対
の固定電極(27,28)を形成する工程と、 前記可動電極(26)と一対の固定電極(27,28)が形成され
たシリコンウェーハ(20)を前記可動電極(26)が前記検出
電極(12)に対向するように前記ガラス基板(10)に接合す
る工程と、 前記ガラス基板(10)と接合したシリコンウェーハ(20)を
前記膜(21)をエッチストップ層としてエッチングして除
去する工程と、 前記膜(21)をエッチングして除去することにより前記一
対の固定電極（２７，２８）に挟まれて設けられた可動
電極（２６）を有する半導体慣性センサ(50)を得る工程
とを含む半導体慣性センサの製造方法。 - 【請求項１０】 シリコンを浸食せずにエッチング可能
な膜(21)が表面に形成されたシリコンウェーハ(20)の前
記膜(21)上にポリシリコン層(22)を形成する工程と、 前記ポリシリコン層(22)の所定の部分をエッチングして
薄層を形成する工程と、 前記膜(21)をエッチストップ層として前記薄層を有する
ポリシリコン層(22)をエッチングすることにより前記シ
リコンウェーハ(20)の膜(21)上に薄層のポリシリコンか
らなる可動電極(26)と前記可動電極(26)の両側にポリシ
リコンからなる一対の固定電極(27,28)を形成する工程
と、 前記可動電極(26)と一対の固定電極(27,28)が形成され
たシリコンウェーハ(20)をガラス基板(10)に接合する工
程と、 前記ガラス基板(10)と接合したシリコンウェーハ(20)を
前記膜(21)をエッチストップ層としてエッチングして除
去する工程と、 前記膜(21)をエッチングして除去することにより前記一
対の固定電極(27,28)に挟まれて設けられた可動電極(2
6)を有する半導体慣性センサ(60)を得る工程とを含む半
導体慣性センサの製造方法。 - 【請求項１１】 ガラス基板(10)上に検出電極(12)を形
成する工程と、 シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜(21)が表面に
形成されたシリコンウェーハ(20)の前記膜(21)上にポリ
シリコン層(22)を形成する工程と、 前記ポリシリコン層(22)の所定の部分をエッチングして
薄層を形成する工程と、 前記膜(21)をエッチストップ層として前記薄層を有する
ポリシリコン層(22)をエッチングすることにより前記シ
リコンウェーハ(20)の膜(21)上にポリシリコンからなる
可動電極(26)を形成する工程と、 前記可動電極(26)が形成されたシリコンウェーハ(20)を
前記可動電極(26)が前記検出電極(12)に対向するように
前記ガラス基板(10)に接合する工程と、 前記ガラス基板(10)と接合したシリコンウェーハ(20)を
前記膜(21)をエッチストップ層としてエッチングして除
去する工程と、 前記膜(21)をエッチングして除去することにより前記検
出電極(12)に対向して設けられた可動電極(26)を有する
半導体慣性センサ(70)を得る工程とを含む半導体慣性セ
ンサの製造方法。 - 【請求項１２】 ガラス基板(10)上に検出電極(12)を形
成する工程と、 シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜(21)が表面に
形成されたシリコンウェーハ(20)の前記膜(21)上にポリ
シリコン層(22)を形成する工程と、 前記ポリシリコン層(22)の所定の部分をエッチングして
薄層を形成する工程と、 前記膜(21)をエッチストップ層として前記薄層を有する
ポリシリコン層(22)をエッチングすることにより前記シ
リコンウェーハ(20)の膜(21)上に薄層のポリシリコンか
らなる可動電極(26)と前記可動電極(26)の両側にポリシ
リコンからなる一対の固定電極(27,28)を形成する工程
と、 前記可動電極(26)と一対の固定電極(27,28)が形成され
たシリコンウェーハ(20)を前記可動電極(26)が前記検出
電極(12)に対向するように前記ガラス基板(10)に接合す
る工程と、 前記ガラス基板(10)と接合したシリコンウェーハ(20)を
前記膜(21)をエッチストップ層としてエッチングして除
去する工程と、 前記膜(21)をエッチングして除去することにより前記一
対の固定電極(27,28)に挟まれて設けられた可動電極(2
6)を有する半導体慣性センサ(80)を得る工程とを含む半
導体慣性センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8319606A JPH10163505A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 半導体慣性センサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8319606A JPH10163505A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 半導体慣性センサ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10163505A true JPH10163505A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18112159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8319606A Withdrawn JPH10163505A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 半導体慣性センサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10163505A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010019922A (ko) * | 1999-08-31 | 2001-03-15 | 구자홍 | 정전형 미세 구조물 및 제조 방법 |
| JP2003510194A (ja) * | 1999-09-27 | 2003-03-18 | インプット／アウトプット，インコーポレーテッド | マイクロ加工構造用テンポラリーブリッジ |
| JP2006521688A (ja) * | 2003-03-31 | 2006-09-21 | モトローラ・インコーポレイテッド | 真空を維持するための微結晶粒ゲッタ層を有するマイクロデバイス組立体 |
| KR100687467B1 (ko) | 2005-07-11 | 2007-02-27 | 한국과학기술연구원 | 경사각 측정 센서 및 그 제조방법 |
| KR100768620B1 (ko) | 2006-04-06 | 2007-10-18 | 학교법인 포항공과대학교 | 회전 측정용 전기적 용량 센서 |
| JP2009055294A (ja) * | 2007-08-27 | 2009-03-12 | Seiko Instruments Inc | 発振子、発振子の製造方法、及び発振器 |
| JP2010056764A (ja) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Seiko Instruments Inc | Ｍｅｍｓ振動子 |
| JP2011041179A (ja) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 微小共振子およびその製造方法 |
| US7906823B2 (en) | 2007-08-21 | 2011-03-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | MEMS apparatus and method of manufacturing the same |
-
1996
- 1996-11-29 JP JP8319606A patent/JPH10163505A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
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| JP2011041179A (ja) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 微小共振子およびその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040203 |