JPH11326365A - 半導体力学量センサ - Google Patents
半導体力学量センサInfo
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- JPH11326365A JPH11326365A JP10127419A JP12741998A JPH11326365A JP H11326365 A JPH11326365 A JP H11326365A JP 10127419 A JP10127419 A JP 10127419A JP 12741998 A JP12741998 A JP 12741998A JP H11326365 A JPH11326365 A JP H11326365A
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- movable electrode
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- 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
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- 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
- G01P2015/0814—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 translational movement of the mass, e.g. shuttle type
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 検出方向と直交する方向への大きな力学量に
対する各構成要素の強度を高めながら、捩り強度が低下
してしまうことを防止する。 【解決手段】 半導体加速度センサ１１はＳＯＩ基板に
マイクロマシニング技術を施すことにより形成されてい
る。可動部２は両端が支持されており、重錘部５が矢印
Ｂ方向の検出方向に作用する加速度により変位する。重
錘部５には櫛歯形状の可動電極６が一体に形成されてい
ると共に、その可動電極６に対向するように各固定電極
７，８が片持ち支持されている。ここで、可動電極６及
び各可動電極７，８には貫通孔３１が形成されており、
矩形枠状部を複数連結したラーメン構造形状に形成され
ている。これにより、可動電極６及び各固定電極７，８
の重量は軽減されて検出方向と直交する方向の加速度に
対する影響を抑制しながら、捩り強度を高めることがで
きる。
対する各構成要素の強度を高めながら、捩り強度が低下
してしまうことを防止する。 【解決手段】 半導体加速度センサ１１はＳＯＩ基板に
マイクロマシニング技術を施すことにより形成されてい
る。可動部２は両端が支持されており、重錘部５が矢印
Ｂ方向の検出方向に作用する加速度により変位する。重
錘部５には櫛歯形状の可動電極６が一体に形成されてい
ると共に、その可動電極６に対向するように各固定電極
７，８が片持ち支持されている。ここで、可動電極６及
び各可動電極７，８には貫通孔３１が形成されており、
矩形枠状部を複数連結したラーメン構造形状に形成され
ている。これにより、可動電極６及び各固定電極７，８
の重量は軽減されて検出方向と直交する方向の加速度に
対する影響を抑制しながら、捩り強度を高めることがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板の半導
体層に溝を形成することにより可動電極及び当該可動電
極と対向する固定電極とを形成してなる半導体力学量セ
ンサに関する。
体層に溝を形成することにより可動電極及び当該可動電
極と対向する固定電極とを形成してなる半導体力学量セ
ンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば容量検出型の半導体加
速度センサとして、図１８に示すものが提案されてい
る。このものは、半導体基板の半導体層に溝を形成する
ことにより重錘部１と櫛歯状の可動電極２とが一体形成
された可動部３を形成すると共に、当該可動電極３と対
向した櫛歯状の固定電極４，５を形成してなる。この可
動部１の両端は半導体基板に弾性支持されており、印加
加速度に応じて変位する。また、固定電極４，５は支持
部に片持ち支持されている。この場合、印加加速度に応
じて可動電極２の検出面と固定電極４，５の検出面との
間の距離のうち一方が増加すると他方が減少するので、
その距離変化に応じた容量変化を差動検出することによ
り印加加速度を検出することができる。
速度センサとして、図１８に示すものが提案されてい
る。このものは、半導体基板の半導体層に溝を形成する
ことにより重錘部１と櫛歯状の可動電極２とが一体形成
された可動部３を形成すると共に、当該可動電極３と対
向した櫛歯状の固定電極４，５を形成してなる。この可
動部１の両端は半導体基板に弾性支持されており、印加
加速度に応じて変位する。また、固定電極４，５は支持
部に片持ち支持されている。この場合、印加加速度に応
じて可動電極２の検出面と固定電極４，５の検出面との
間の距離のうち一方が増加すると他方が減少するので、
その距離変化に応じた容量変化を差動検出することによ
り印加加速度を検出することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の半導体加速度センサでは、可動電極２及び固定電極
４，５は平板状で重量が重いので、検出方向と直交する
方向に大きな加速度が印加した場合には、自重により大
きな力が作用して可動電極２或いは固定電極４，５等が
破損する虞がある。
成の半導体加速度センサでは、可動電極２及び固定電極
４，５は平板状で重量が重いので、検出方向と直交する
方向に大きな加速度が印加した場合には、自重により大
きな力が作用して可動電極２或いは固定電極４，５等が
破損する虞がある。
【０００４】この場合、半導体加速度センサを構成する
各構成要素に作用する力は重量が軽い程小さいので、例
えば可動電極２及び固定電極４の横幅を狭くして重量を
軽減することにより対応することができるものの、それ
では各構成要素に作用する捩り力に対する強度が弱くな
り、結局、各構成要素の強度不足を解消することはでき
ない。
各構成要素に作用する力は重量が軽い程小さいので、例
えば可動電極２及び固定電極４の横幅を狭くして重量を
軽減することにより対応することができるものの、それ
では各構成要素に作用する捩り力に対する強度が弱くな
り、結局、各構成要素の強度不足を解消することはでき
ない。
【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、検出方向と直交する方向への大きな力
学量に対する各構成要素の強度を高めながら、捩り強度
が低下してしまうことを防止できる半導体力学量センサ
を提供することにある。
で、その目的は、検出方向と直交する方向への大きな力
学量に対する各構成要素の強度を高めながら、捩り強度
が低下してしまうことを防止できる半導体力学量センサ
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、半導体加速度センサの検出方向に力学量が作用する
と、重錘部が変位して可動電極と固定電極との間の距離
が変化するので、そのことに基づいて印加力学量を検出
することができる。
ば、半導体加速度センサの検出方向に力学量が作用する
と、重錘部が変位して可動電極と固定電極との間の距離
が変化するので、そのことに基づいて印加力学量を検出
することができる。
【０００７】ここで、可動電極及び固定電極は矩形枠状
部を複数連結したラーメン構造形状に形成されており、
平板形状のものに比較して重量は軽減されているので、
検出方向と直交する方向に力学量が作用した場合に受け
る力は小さい。これにより、可動電極或いは固定電極が
破損してしまう不具合を解消することができる。
部を複数連結したラーメン構造形状に形成されており、
平板形状のものに比較して重量は軽減されているので、
検出方向と直交する方向に力学量が作用した場合に受け
る力は小さい。これにより、可動電極或いは固定電極が
破損してしまう不具合を解消することができる。
【０００８】この場合、可動電極及び固定電極が軽減さ
れているといっても、その形状は矩形枠状部を複数連結
したラーメン構造形状に形成されているので、捩れ強度
が低下してしまうことはない。
れているといっても、その形状は矩形枠状部を複数連結
したラーメン構造形状に形成されているので、捩れ強度
が低下してしまうことはない。
【０００９】請求項２の発明によれば、可動部の重錘部
は矩形枠状部を複数連結したラーメン構造形状に形成さ
れているので、重錘部に対して検出方向と直交する方向
に大きな力学量が作用するにしても、重錘部が平板状の
ものに比較して、重錘部に作用する力を軽減しながら、
捩れ強度が低下してしまうことはない。
は矩形枠状部を複数連結したラーメン構造形状に形成さ
れているので、重錘部に対して検出方向と直交する方向
に大きな力学量が作用するにしても、重錘部が平板状の
ものに比較して、重錘部に作用する力を軽減しながら、
捩れ強度が低下してしまうことはない。
【００１０】請求項３の発明によれば、可動部のアンカ
ー部は矩形枠状部を複数連結したラーメン構造形状に形
成されているので、アンカー部に検出方向と直交する方
向に大きな力学量が作用するにしても、アンカー部が平
板状のものに比較して、アンカー部に作用する力を軽減
しながら、捩れ強度が低下してしまうことはない。
ー部は矩形枠状部を複数連結したラーメン構造形状に形
成されているので、アンカー部に検出方向と直交する方
向に大きな力学量が作用するにしても、アンカー部が平
板状のものに比較して、アンカー部に作用する力を軽減
しながら、捩れ強度が低下してしまうことはない。
【００１１】請求項４の発明によれば、可動電極は重錘
部を形成する矩形枠状部の連結部に対応した部位に形成
されてその強度は大きいので、可動電極に検出方向と直
交する方向の力が作用するにしても、重錘部が破壊され
てしまうことはない。
部を形成する矩形枠状部の連結部に対応した部位に形成
されてその強度は大きいので、可動電極に検出方向と直
交する方向の力が作用するにしても、重錘部が破壊され
てしまうことはない。
【００１２】請求項５の発明によれば、可動電極と固定
電極との間には付着防止用の突起が形成されているの
で、可動電極と固定電極とが静電気力により付着してし
まうことを防止することができる。
電極との間には付着防止用の突起が形成されているの
で、可動電極と固定電極とが静電気力により付着してし
まうことを防止することができる。
【００１３】ここで、付着防止用の突起は、可動電極若
しくは固定電極を形成する矩形枠状部の連結部に対応し
た部位に形成されているので、可動電極と固定電極とが
万一衝突した場合であっても、可動電極或いは固定電極
が破損してしまうことを防止できる。
しくは固定電極を形成する矩形枠状部の連結部に対応し
た部位に形成されているので、可動電極と固定電極とが
万一衝突した場合であっても、可動電極或いは固定電極
が破損してしまうことを防止できる。
【００１４】請求項６の発明によれば、バネ部には付着
防止用の突起が形成されているので、バネ部が静電気力
により付着してしまうことを防止することができる。こ
こで、付着防止用の突起は、アンカー部を形成する矩形
枠状部の連結部に対応した部位に形成されているので、
バネ部とアンカー部とが万一衝突した場合であっても、
アンカー部が破損してしまうことを防止できる。
防止用の突起が形成されているので、バネ部が静電気力
により付着してしまうことを防止することができる。こ
こで、付着防止用の突起は、アンカー部を形成する矩形
枠状部の連結部に対応した部位に形成されているので、
バネ部とアンカー部とが万一衝突した場合であっても、
アンカー部が破損してしまうことを防止できる。
【００１５】請求項７の発明によれば、可動電極或いは
固定電極にノッチ現象が発生した場合には、可動電極及
び固定電極の検出面の端部に形成されたテーパー部の形
状が変化するだけであり、検出面の有効面積が低下する
ことはないので、可動電極と固定電極との間の容量が変
動してしまうことを防止できる。
固定電極にノッチ現象が発生した場合には、可動電極及
び固定電極の検出面の端部に形成されたテーパー部の形
状が変化するだけであり、検出面の有効面積が低下する
ことはないので、可動電極と固定電極との間の容量が変
動してしまうことを防止できる。
【００１６】請求項８の発明によれば、可動電極または
固定電極用のパッド部は複数の溝で囲繞されていること
により半導体層からなる周辺部と電気的に分離されてい
るので、導電性ゴミがパッド部に付着するにしても、パ
ッド部と周辺部とが短絡してしまうことを防止できる。
固定電極用のパッド部は複数の溝で囲繞されていること
により半導体層からなる周辺部と電気的に分離されてい
るので、導電性ゴミがパッド部に付着するにしても、パ
ッド部と周辺部とが短絡してしまうことを防止できる。
【００１７】この場合、溝の幅を広く設定することによ
っても対応することができるものの、それではその溝の
幅寸法が他の溝の幅寸法と一致させることが困難となっ
てしまう。これに対して、本発明のように、溝を複数に
設定した場合には、他の溝の幅寸法と一致させることが
可能となり、半導体力学量センサの出来上がり寸法精度
を高めることができる。
っても対応することができるものの、それではその溝の
幅寸法が他の溝の幅寸法と一致させることが困難となっ
てしまう。これに対して、本発明のように、溝を複数に
設定した場合には、他の溝の幅寸法と一致させることが
可能となり、半導体力学量センサの出来上がり寸法精度
を高めることができる。
【００１８】請求項９の発明によれば、溝により挟まれ
た土手部は半導体層から形成されて導通性を有している
ので、土手部とパッド部との間、及び土手部と半導体層
からなる周辺部との間のそれぞれに導電性ゴミが付着し
た場合は、土手部を介してパッド部と周辺部との間が短
絡してしまうことになるものの、土手部は途中部が電気
的に断路されているので、導電性ゴミによりパッド部と
周辺部との導通路が断たれ、パッド部と周辺部とが短絡
してしまう危険性を大幅に低減することができる。
た土手部は半導体層から形成されて導通性を有している
ので、土手部とパッド部との間、及び土手部と半導体層
からなる周辺部との間のそれぞれに導電性ゴミが付着し
た場合は、土手部を介してパッド部と周辺部との間が短
絡してしまうことになるものの、土手部は途中部が電気
的に断路されているので、導電性ゴミによりパッド部と
周辺部との導通路が断たれ、パッド部と周辺部とが短絡
してしまう危険性を大幅に低減することができる。
【００１９】請求項１０乃至１５の発明によれば、可動
電極及び固定電極における複数の所定部位の残し幅或い
は抜き幅は一致しているので、複数の溝の幅を一致する
ことが可能となり、半導体力学量センサの寸法精度を高
めることができる。
電極及び固定電極における複数の所定部位の残し幅或い
は抜き幅は一致しているので、複数の溝の幅を一致する
ことが可能となり、半導体力学量センサの寸法精度を高
めることができる。
【００２０】請求項１６の発明によれば、可動電極及び
固定電極は補強部により支持部に支持されているので、
可動電極及び固定電極に検出方向と直交する方向に力学
量が作用した場合であっても、電極の基端部に応力が集
中して破損してしまうことを防止できる。
固定電極は補強部により支持部に支持されているので、
可動電極及び固定電極に検出方向と直交する方向に力学
量が作用した場合であっても、電極の基端部に応力が集
中して破損してしまうことを防止できる。
【００２１】請求項１７の発明によれば、バネ部におけ
るアンカ部或いは重錘部との連結部は補強部で補強され
ているので、バネ部に検出方向と直交する方向に大きな
力学量が印加した場合であっても、バネ部の基端部に応
力が集中して破損してしまうことを防止できる。
るアンカ部或いは重錘部との連結部は補強部で補強され
ているので、バネ部に検出方向と直交する方向に大きな
力学量が印加した場合であっても、バネ部の基端部に応
力が集中して破損してしまうことを防止できる。
【００２２】請求項１８の発明によれば、ＳＯＩ基板を
形成する第２の半導体層において可動電極及び固定電極
に対応した部位の下部に相当する第１の半導体層及び絶
縁層を除去することにより可動電極及び固定電極を容易
に製作することができる。
形成する第２の半導体層において可動電極及び固定電極
に対応した部位の下部に相当する第１の半導体層及び絶
縁層を除去することにより可動電極及び固定電極を容易
に製作することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を半導体加速度セン
サに適用した一実施の形態を図１乃至図９を参照して説
明する。図１は半導体加速度センサの平面を模式的に示
している。尚、図１でハッチングされた部位は断面では
なく、実際は平面である。この図１において、半導体加
速度センサ１１（半導体力学量センサに相当）は、ＳＯ
Ｉ基板に半導体製造技術を利用した周知のマイクロマシ
ン加工を施すことにより形成されている。
サに適用した一実施の形態を図１乃至図９を参照して説
明する。図１は半導体加速度センサの平面を模式的に示
している。尚、図１でハッチングされた部位は断面では
なく、実際は平面である。この図１において、半導体加
速度センサ１１（半導体力学量センサに相当）は、ＳＯ
Ｉ基板に半導体製造技術を利用した周知のマイクロマシ
ン加工を施すことにより形成されている。
【００２４】可動部１２は、アンカー部１３と、このア
ンカー部１３に支持された矩形枠状のバネ部１４と、こ
のバネ部１４と連結された重錘部１５と、この重錘部１
５の両側に櫛歯形状に形成された可動電極１６とから構
成されている。一方、可動電極１６の一方側に対向して
櫛歯形状の第１の固定電極１７が形成されていると共
に、可動電極１６の他方側に対向して第２の固定電極１
８が形成されている。
ンカー部１３に支持された矩形枠状のバネ部１４と、こ
のバネ部１４と連結された重錘部１５と、この重錘部１
５の両側に櫛歯形状に形成された可動電極１６とから構
成されている。一方、可動電極１６の一方側に対向して
櫛歯形状の第１の固定電極１７が形成されていると共
に、可動電極１６の他方側に対向して第２の固定電極１
８が形成されている。
【００２５】図２は図１中におけるＡ−Ａ断面を示して
いる。この図２において、半導体加速度センサ１１は、
第１の半導体層１９と第２の半導体層２０との間に絶縁
層２１（支持部に相当）を有するＳＯＩ基板によって構
成されており、第１の半導体層１９及び絶縁層２１は、
可動部１２及び各固定電極１７，１８が形成される領域
において第２の半導体層２０が露出するように除去され
ている。
いる。この図２において、半導体加速度センサ１１は、
第１の半導体層１９と第２の半導体層２０との間に絶縁
層２１（支持部に相当）を有するＳＯＩ基板によって構
成されており、第１の半導体層１９及び絶縁層２１は、
可動部１２及び各固定電極１７，１８が形成される領域
において第２の半導体層２０が露出するように除去され
ている。
【００２６】以下、上記構成の半導体加速度センサ１１
の製造方法について簡単に説明する。まず、ＳＯＩ基板
のパッド部２５〜２７にＡｌを蒸着して電極パッド２８
〜３０を形成する。
の製造方法について簡単に説明する。まず、ＳＯＩ基板
のパッド部２５〜２７にＡｌを蒸着して電極パッド２８
〜３０を形成する。
【００２７】次に、ＳＯＩ基板の裏面をバックポリッシ
ュしてからプラズマＳｉＮ膜を堆積し、そのプラズマＳ
ｉＮ膜をエッチングすることにより所定形状にパターニ
ングする。
ュしてからプラズマＳｉＮ膜を堆積し、そのプラズマＳ
ｉＮ膜をエッチングすることにより所定形状にパターニ
ングする。
【００２８】続いて、ＳＯＩ基板の表面にＰＩＱ（ポリ
イミド）膜を塗布し、そのＰＩＱをエッチングして、可
動部１２及び各固定電極１７，１８に対応した形状にパ
ターニングしてから、ＰＩＱの上に保護膜としてのレジ
ストを塗布し、裏面のプラズマＳｉＮ膜をマスクにして
ＳＯＩ基板を例えばＫＯＨ水溶液で深堀エッチングす
る。この深堀エッチングにおいは絶縁層２１のエッチン
グ速度がＳｉに比較して遅いため、絶縁層２１がエッチ
ングストッパとして機能する。
イミド）膜を塗布し、そのＰＩＱをエッチングして、可
動部１２及び各固定電極１７，１８に対応した形状にパ
ターニングしてから、ＰＩＱの上に保護膜としてのレジ
ストを塗布し、裏面のプラズマＳｉＮ膜をマスクにして
ＳＯＩ基板を例えばＫＯＨ水溶液で深堀エッチングす
る。この深堀エッチングにおいは絶縁層２１のエッチン
グ速度がＳｉに比較して遅いため、絶縁層２１がエッチ
ングストッパとして機能する。
【００２９】この後、ＨＦ水溶液により、露出している
絶縁層２１及びプラズマＳｉＮ膜を除去してから、ＳＯ
Ｉ基板の表面を保護しているレジストを除去し、ＰＩＱ
膜をマスクにして、ドライエッチングにより第２の半導
体層２０に貫通孔を形成する。この貫通孔によって、第
２の半導体層２０に可動部１２及び各固定電極１７，１
８が形成される。
絶縁層２１及びプラズマＳｉＮ膜を除去してから、ＳＯ
Ｉ基板の表面を保護しているレジストを除去し、ＰＩＱ
膜をマスクにして、ドライエッチングにより第２の半導
体層２０に貫通孔を形成する。この貫通孔によって、第
２の半導体層２０に可動部１２及び各固定電極１７，１
８が形成される。
【００３０】そして、表面のＰＩＱをＯ2 アッシングに
よって除去することにより半導体加速度センサ１１が完
成されている。
よって除去することにより半導体加速度センサ１１が完
成されている。
【００３１】以上のように完成された半導体加速度セン
サ１１では、可動部１２の両端が絶縁層２１上に支持さ
れていると共に、各固定電極１７，１８が絶縁層２１上
に片持ち支持された形態となっている。
サ１１では、可動部１２の両端が絶縁層２１上に支持さ
れていると共に、各固定電極１７，１８が絶縁層２１上
に片持ち支持された形態となっている。
【００３２】ここで、上記可動部１２及び各固定電極１
７，１８には矩形状の貫通孔３１が複数形成されてお
り、この貫通孔３１により可動部１２及び各固定電極１
７，１８は矩形枠状部を複数組合わせた所謂ラーメン構
造形状に形成されている。尚、上記貫通孔３１は、第２
の半導体層２０をドライエッチングして可動部１２及び
各固定電極１７，１８を形成するのと同時に形成されて
いる。この場合、可動電極１６は、重錘部１５を形成す
る矩形枠状部の連結部に対応した部位に形成されてい
る。
７，１８には矩形状の貫通孔３１が複数形成されてお
り、この貫通孔３１により可動部１２及び各固定電極１
７，１８は矩形枠状部を複数組合わせた所謂ラーメン構
造形状に形成されている。尚、上記貫通孔３１は、第２
の半導体層２０をドライエッチングして可動部１２及び
各固定電極１７，１８を形成するのと同時に形成されて
いる。この場合、可動電極１６は、重錘部１５を形成す
る矩形枠状部の連結部に対応した部位に形成されてい
る。
【００３３】また、上述した可動部１２及び各固定電極
１７，１８における抜き幅或いは残し幅は次の寸法関係
を満足するように製作されている（図３参照）。 可動電極１６及び各固定電極１７，１８を形成する矩
形枠状部の連結部以外の残し幅Ｗ１＝重錘部１５を形成
する矩形枠状部の連結部以外の残し幅Ｗ３＝可動電極１
６及び各固定電極１７，１８を形成する矩形枠状部の連
結部の残し幅Ｗ４ 可動電極１６及び各固定電極１７，１８を形成する矩
形枠状部の抜き幅Ｄ１＝可動電極１６の検出面と各固定
電極１７，１８の検出面との間の抜き幅Ｄ２＝重錘部１
５を形成する矩形枠状部の抜き幅Ｄ３ 重錘部１５と各固定電極１７，１８との間の抜き幅Ｄ
４＝可動電極１６の非検出面と各固定電極１７，１８の
非検出面との間の抜き幅Ｄ５ 重錘部１５を形成する矩形枠状部の連結部の残し幅Ｗ
２＝可動電極１６及び各固定電極１７，１８の全体幅
（Ｗ１×２＋Ｄ１） 可動電極１６の全体幅＝各固定電極１７，１８の全体
幅 このような寸法設定は、トレンチエッチングによる溝の
加工精度を高めるために行われている。
１７，１８における抜き幅或いは残し幅は次の寸法関係
を満足するように製作されている（図３参照）。 可動電極１６及び各固定電極１７，１８を形成する矩
形枠状部の連結部以外の残し幅Ｗ１＝重錘部１５を形成
する矩形枠状部の連結部以外の残し幅Ｗ３＝可動電極１
６及び各固定電極１７，１８を形成する矩形枠状部の連
結部の残し幅Ｗ４ 可動電極１６及び各固定電極１７，１８を形成する矩
形枠状部の抜き幅Ｄ１＝可動電極１６の検出面と各固定
電極１７，１８の検出面との間の抜き幅Ｄ２＝重錘部１
５を形成する矩形枠状部の抜き幅Ｄ３ 重錘部１５と各固定電極１７，１８との間の抜き幅Ｄ
４＝可動電極１６の非検出面と各固定電極１７，１８の
非検出面との間の抜き幅Ｄ５ 重錘部１５を形成する矩形枠状部の連結部の残し幅Ｗ
２＝可動電極１６及び各固定電極１７，１８の全体幅
（Ｗ１×２＋Ｄ１） 可動電極１６の全体幅＝各固定電極１７，１８の全体
幅 このような寸法設定は、トレンチエッチングによる溝の
加工精度を高めるために行われている。
【００３４】また、固定電極１７の検出面において可動
電極１６の検出面と対向する部位には付着防止用の突起
３２が形成されている。つまり、可動電極１６と各固定
電極１７，１８とは重錘部１５に印加される加速度に応
じてお互いの間隔が変化しているが、それが外部の静電
気力で付着してしまう現象（スティッキング）が稀に発
生して加速度センサ１１としての機能が全く失われてし
まうことから、それを防止するために各固定電極１７，
１８に突起３２を設けて付着を防止するようにしてい
る。この場合、突起３２は、固定電極１７，１８を形成
する矩形枠状部の連結部に対応した部位に形成されてい
る。
電極１６の検出面と対向する部位には付着防止用の突起
３２が形成されている。つまり、可動電極１６と各固定
電極１７，１８とは重錘部１５に印加される加速度に応
じてお互いの間隔が変化しているが、それが外部の静電
気力で付着してしまう現象（スティッキング）が稀に発
生して加速度センサ１１としての機能が全く失われてし
まうことから、それを防止するために各固定電極１７，
１８に突起３２を設けて付着を防止するようにしてい
る。この場合、突起３２は、固定電極１７，１８を形成
する矩形枠状部の連結部に対応した部位に形成されてい
る。
【００３５】また、図１に示すように可動部１２のバネ
部１４の内面には突起３３が形成されている。つまり、
上述した可動電極１６と固定電極１７，１８との付着の
場合と同様に、バネ部１４が外部の静電気力で付着して
しまうことを突起３３により防止するようにしている。
この場合、突起３３は、アンカー部１３を形成する矩形
枠状部の連結部に対応した部位に形成されている。
部１４の内面には突起３３が形成されている。つまり、
上述した可動電極１６と固定電極１７，１８との付着の
場合と同様に、バネ部１４が外部の静電気力で付着して
しまうことを突起３３により防止するようにしている。
この場合、突起３３は、アンカー部１３を形成する矩形
枠状部の連結部に対応した部位に形成されている。
【００３６】一方、パッド部２５〜２７は第２の半導体
層２０からなる周辺部と電気的に分離することにより目
的の電気信号を取出す必要があるため、溝３４で物理的
及び電気的に分離されている。従来はこの分離には一重
の溝３４で分離していたが、この実施の形態では二重の
溝３４により分離している。これは、一重の溝３４だけ
では、図４に示すように溝３４に導電性のゴミが付着し
た場合、パッド部２５〜２７と周辺部とが電気的に短絡
し、所望の電気特性を得られなくなる場合があるから
で、図５に示すように溝３４を二重に形成することによ
って溝３４に挟まれた土手部３５（第２の半導体層２０
の一部）を通じた導電性ゴミによるパッド部２４〜２７
と周辺部との短絡の危険性を少なくすることができる。
この場合、二重の溝３４に代えて、溝幅を広くする方法
もあるが、溝３４の幅寸法を二重にすることにより、そ
の幅寸法を他の部位の溝幅と揃えることができ、半導体
加速度センサ１１の出来上がり寸法の精度を高めること
ができることから、溝幅を変えずに二重にするほうが構
造的に望ましい。
層２０からなる周辺部と電気的に分離することにより目
的の電気信号を取出す必要があるため、溝３４で物理的
及び電気的に分離されている。従来はこの分離には一重
の溝３４で分離していたが、この実施の形態では二重の
溝３４により分離している。これは、一重の溝３４だけ
では、図４に示すように溝３４に導電性のゴミが付着し
た場合、パッド部２５〜２７と周辺部とが電気的に短絡
し、所望の電気特性を得られなくなる場合があるから
で、図５に示すように溝３４を二重に形成することによ
って溝３４に挟まれた土手部３５（第２の半導体層２０
の一部）を通じた導電性ゴミによるパッド部２４〜２７
と周辺部との短絡の危険性を少なくすることができる。
この場合、二重の溝３４に代えて、溝幅を広くする方法
もあるが、溝３４の幅寸法を二重にすることにより、そ
の幅寸法を他の部位の溝幅と揃えることができ、半導体
加速度センサ１１の出来上がり寸法の精度を高めること
ができることから、溝幅を変えずに二重にするほうが構
造的に望ましい。
【００３７】また、可動電極１６及び各固定電極１７，
１８の下部には図６に示すようにテーパー部３６が形成
されている。つまり、可動電極１６及び各固定電極１
７，１８はそれぞれの対向面に発生するある一定値の容
量を持っているものの（図６中の破線部分で示す）、こ
れらの電極を形成する工程において稀にノッチが発生す
ると、図７に示すように電極の対向面において互いに真
に対向する実効検出面積が狭くなってしまい、電極間の
容量が低下する。このノッチ現象がチップ毎またはウェ
ハ毎に発生すると、それぞれの製品毎に容量のばらつき
が大きくなり、品質の揃った半導体加速度センサ１１を
製作することができなくなる。そこで、図６に示すよう
に可動電極１６及び各固定電極１７，１８にテーパー部
を形成した場合、ノッチが発生するにしても、そのテー
パー部３６の形状が変化するだけで可動電極１６と各固
定電極１７，１８とにより形成される容量が変らず、容
量の工程内ばらつきを抑えて特性の揃った製品を製作す
ることができる。
１８の下部には図６に示すようにテーパー部３６が形成
されている。つまり、可動電極１６及び各固定電極１
７，１８はそれぞれの対向面に発生するある一定値の容
量を持っているものの（図６中の破線部分で示す）、こ
れらの電極を形成する工程において稀にノッチが発生す
ると、図７に示すように電極の対向面において互いに真
に対向する実効検出面積が狭くなってしまい、電極間の
容量が低下する。このノッチ現象がチップ毎またはウェ
ハ毎に発生すると、それぞれの製品毎に容量のばらつき
が大きくなり、品質の揃った半導体加速度センサ１１を
製作することができなくなる。そこで、図６に示すよう
に可動電極１６及び各固定電極１７，１８にテーパー部
を形成した場合、ノッチが発生するにしても、そのテー
パー部３６の形状が変化するだけで可動電極１６と各固
定電極１７，１８とにより形成される容量が変らず、容
量の工程内ばらつきを抑えて特性の揃った製品を製作す
ることができる。
【００３８】尚、上記半導体加速度センサ１１の寸法は
次のように設計されている。 重錘部１５及びアンカー部１３の幅……１０〜２００
μｍ 可動電極１６及び各固定電極１７，１８の長さ……１
００〜５００μｍ バネ部１４の幅……２〜１０μｍ バネ部１４の長さ……１００〜５００μｍ 可動電極１６と各固定電極１７，１８との間のギャッ
プ……２〜４μｍ
次のように設計されている。 重錘部１５及びアンカー部１３の幅……１０〜２００
μｍ 可動電極１６及び各固定電極１７，１８の長さ……１
００〜５００μｍ バネ部１４の幅……２〜１０μｍ バネ部１４の長さ……１００〜５００μｍ 可動電極１６と各固定電極１７，１８との間のギャッ
プ……２〜４μｍ
【００３９】さて、上記構成において、可動部１２が検
出方向の加速度を受けると、重錘部１５が図１中の矢印
Ｂ方向に変位し、可動電極１６の検出面と第１の固定電
極１７の検出面との間の距離及び可動電極１６の検出面
と第２の固定電極１８の検出面との間の距離のうち一方
が増加すると他方が減少するようになる。ここで、可動
電極１６の検出面と第１，第２の固定電極１７，１８の
検出面とはそれぞれ容量を形成しているため、加速度を
受けると、それらの容量が変化するようになるので、図
示しない差動検出回路によって印加加速度を検出するこ
とができる。
出方向の加速度を受けると、重錘部１５が図１中の矢印
Ｂ方向に変位し、可動電極１６の検出面と第１の固定電
極１７の検出面との間の距離及び可動電極１６の検出面
と第２の固定電極１８の検出面との間の距離のうち一方
が増加すると他方が減少するようになる。ここで、可動
電極１６の検出面と第１，第２の固定電極１７，１８の
検出面とはそれぞれ容量を形成しているため、加速度を
受けると、それらの容量が変化するようになるので、図
示しない差動検出回路によって印加加速度を検出するこ
とができる。
【００４０】ここで、上記構成の半導体加速度センサ１
１に検出方向と直交する方向に大きな加速度が印加した
場合、可動部１２及び各固定電極１７，１８に大きな力
が印加される。この力に対して従来の平板の電極構造で
は強度的に弱く破損し易いのに対して、本実施の形態の
可動部１２及び各固定電極１７，１８は複数の矩形枠状
を連結したラーメン構造形状として重量を軽減するよう
にしたので、検出方向と直交する方向に大きな力が印加
されるにしても可動部２或いは各固定電極１７，１８が
損傷してしまうことを防止できる。
１に検出方向と直交する方向に大きな加速度が印加した
場合、可動部１２及び各固定電極１７，１８に大きな力
が印加される。この力に対して従来の平板の電極構造で
は強度的に弱く破損し易いのに対して、本実施の形態の
可動部１２及び各固定電極１７，１８は複数の矩形枠状
を連結したラーメン構造形状として重量を軽減するよう
にしたので、検出方向と直交する方向に大きな力が印加
されるにしても可動部２或いは各固定電極１７，１８が
損傷してしまうことを防止できる。
【００４１】即ち、図８に示すような形状の棒が変形す
る場合を考えた場合、棒の変位量及び棒に発生する最大
応力は、 棒の変位量＝（加速度×重さ）／変位方向のバネ定数 棒に発生する最大応力＝２×（ヤング率）×（変位方向
の棒厚）×（棒の変位量）／（棒の長さ）２ で表すことができるので、図９に示すように棒の重さが
大きくなる程、棒の変位量が大きくなると共に棒に発生
する最大応力も大きくなる。従って、両端が支持された
形態の可動部１２及び一端が支持された形態の各固定電
極１７，１８にあっては、その重量が小さい程、検出方
向と直交する方向への加速度に対する影響を抑制するこ
とができることが分る。
る場合を考えた場合、棒の変位量及び棒に発生する最大
応力は、 棒の変位量＝（加速度×重さ）／変位方向のバネ定数 棒に発生する最大応力＝２×（ヤング率）×（変位方向
の棒厚）×（棒の変位量）／（棒の長さ）２ で表すことができるので、図９に示すように棒の重さが
大きくなる程、棒の変位量が大きくなると共に棒に発生
する最大応力も大きくなる。従って、両端が支持された
形態の可動部１２及び一端が支持された形態の各固定電
極１７，１８にあっては、その重量が小さい程、検出方
向と直交する方向への加速度に対する影響を抑制するこ
とができることが分る。
【００４２】しかしながら、可動部１２の重錘部１５及
び可動電極１６、並びに各固定電極１７，１８を単に棒
状に形成して軽量化を図った場合には、捩りの対する剛
性が低下してしまう。
び可動電極１６、並びに各固定電極１７，１８を単に棒
状に形成して軽量化を図った場合には、捩りの対する剛
性が低下してしまう。
【００４３】そこで、本実施の形態のように、可動部１
２及び各固定電極１７，１８の形状として複数の矩形枠
状部を連結したラーメン構造形状を採用することによ
り、軽量化を図りながら、その捩り剛性が低下してしま
うことを防止できる。
２及び各固定電極１７，１８の形状として複数の矩形枠
状部を連結したラーメン構造形状を採用することによ
り、軽量化を図りながら、その捩り剛性が低下してしま
うことを防止できる。
【００４４】また、可動部１２及び各固定電極１７，１
８における所定部位の残し幅或いは抜き幅を均一に設定
することで、工程上の寸法のばらつきを抑制することが
でき、品質的に均一な半導体加速度センサ１１を製作す
ることができる。
８における所定部位の残し幅或いは抜き幅を均一に設定
することで、工程上の寸法のばらつきを抑制することが
でき、品質的に均一な半導体加速度センサ１１を製作す
ることができる。
【００４５】さらに、重錘部１５或いはアンカー部１３
についても電極と同一の寸法及びパターンのラーメン構
造形状を採用することによってエッチング時の出来上が
り寸法の精度が良くなり、ばらつきの少ない品質の一定
な製品を製作することができる。
についても電極と同一の寸法及びパターンのラーメン構
造形状を採用することによってエッチング時の出来上が
り寸法の精度が良くなり、ばらつきの少ない品質の一定
な製品を製作することができる。
【００４６】加えて、可動電極１６を重錘部１５を形成
する矩形枠状部の連結部、つまり重錘部１５において強
度の最も高い部位に設けるようにしたので、検出方向と
直交する大きな加速度による破損を確実に防止すること
ができる。
する矩形枠状部の連結部、つまり重錘部１５において強
度の最も高い部位に設けるようにしたので、検出方向と
直交する大きな加速度による破損を確実に防止すること
ができる。
【００４７】（他の実施の形態）図１０に示すように可
動電極１６及び各固定電極１７，１８においてその基端
部の角部に湾曲形状の補強部３７を形成するようにして
もよい。この場合、可動電極１６及び各可動電極１７，
１８の基端部が湾曲形状の補強部３７でも支持されてい
ることから、可動電極１６或いは各固定電極１７，１８
に検出方向と直交する方向に大きな加速度が印加するに
しても、それらの電極の基端部に応力が集中して破損し
てしまうことを防止することができる。
動電極１６及び各固定電極１７，１８においてその基端
部の角部に湾曲形状の補強部３７を形成するようにして
もよい。この場合、可動電極１６及び各可動電極１７，
１８の基端部が湾曲形状の補強部３７でも支持されてい
ることから、可動電極１６或いは各固定電極１７，１８
に検出方向と直交する方向に大きな加速度が印加するに
しても、それらの電極の基端部に応力が集中して破損し
てしまうことを防止することができる。
【００４８】また、図１１に示すようにバネ部１４にお
いてアンカー部１３及び重錘部１５との連結部に湾曲形
状の補強部３７を形成したり、バネ部１４の両端部の形
状を湾曲形状に形成するようにしてもよい。この場合、
バネ部１４におけるアンカー部１３及び重錘部１５との
連結部に応力が集中して破損することを防止できると共
に、バネ部１４が弾性変形した際に当該バネ部１４の両
端部に応力が集中して破損してしまうことを防止するこ
とができる。
いてアンカー部１３及び重錘部１５との連結部に湾曲形
状の補強部３７を形成したり、バネ部１４の両端部の形
状を湾曲形状に形成するようにしてもよい。この場合、
バネ部１４におけるアンカー部１３及び重錘部１５との
連結部に応力が集中して破損することを防止できると共
に、バネ部１４が弾性変形した際に当該バネ部１４の両
端部に応力が集中して破損してしまうことを防止するこ
とができる。
【００４９】また、パッド部２５〜２７の周囲に形成さ
れた溝３４に囲繞された土手部３５の途中部を図１２に
示すように１カ所或いは図１３に示すように複数カ所物
理的及び電気的に断路するようにしてもよい。このよう
な構成によれば、溝３４で挟まれた土手部３５と第２の
半導体層２０からなる周囲部とが導電線ゴミにより短絡
され且つ土手部３５とパッド部２５〜２７とが別の導電
性ゴミにより短絡した場合であっても、パッド部２５〜
２７と周辺部との短絡の危険性を大幅に低減することが
できる。
れた溝３４に囲繞された土手部３５の途中部を図１２に
示すように１カ所或いは図１３に示すように複数カ所物
理的及び電気的に断路するようにしてもよい。このよう
な構成によれば、溝３４で挟まれた土手部３５と第２の
半導体層２０からなる周囲部とが導電線ゴミにより短絡
され且つ土手部３５とパッド部２５〜２７とが別の導電
性ゴミにより短絡した場合であっても、パッド部２５〜
２７と周辺部との短絡の危険性を大幅に低減することが
できる。
【００５０】また、可動電極１６及び各固定電極１７，
１８は図１４に示すように上部の角部もテーパー状にト
リミングするようにしてもよく、さらには図１５に示す
ように可動電極１６及び各固定電極１７，１８の角部の
断面を湾曲状にトリミングするようにしてもよい。この
ように電極の角部の断面を湾曲状に形成することにより
ノッチの発生による影響を防止しながら、電極に大きな
力が印加したときの応力集中を防止することができる。
１８は図１４に示すように上部の角部もテーパー状にト
リミングするようにしてもよく、さらには図１５に示す
ように可動電極１６及び各固定電極１７，１８の角部の
断面を湾曲状にトリミングするようにしてもよい。この
ように電極の角部の断面を湾曲状に形成することにより
ノッチの発生による影響を防止しながら、電極に大きな
力が印加したときの応力集中を防止することができる。
【００５１】ところで、上記実施の形態における半導体
加速度センサ１１に作用する力関係を模式的に示すと図
１６に示すようになる。つまり、可動電極１６と各固定
電極１７，１８との間に作用する静電気力（図中に矢印
で示す）に着目すると、可動部１２には回転させるモー
メントが作用する。このため、可動電極１６の検出面と
固定電極１７の検出面との間の幅が設計値からずれてし
まい、半導体加速度センサ１１の検出値が正規値と異な
ってしまう。
加速度センサ１１に作用する力関係を模式的に示すと図
１６に示すようになる。つまり、可動電極１６と各固定
電極１７，１８との間に作用する静電気力（図中に矢印
で示す）に着目すると、可動部１２には回転させるモー
メントが作用する。このため、可動電極１６の検出面と
固定電極１７の検出面との間の幅が設計値からずれてし
まい、半導体加速度センサ１１の検出値が正規値と異な
ってしまう。
【００５２】そこで、図１７に示すように第１〜第４の
固定電極３７〜４０を形成し、可動電極１６と第１，第
２の固定電極３７，３８との間に作用する静電気力と、
可動電極１６と第３，第４の固定電極３９，４０との間
に作用する静電気力とが互いに均衡するように各固定電
極３７〜４０を配置することにより可動部１２に回転さ
せるモーメントが作用することを防止することができ
る。
固定電極３７〜４０を形成し、可動電極１６と第１，第
２の固定電極３７，３８との間に作用する静電気力と、
可動電極１６と第３，第４の固定電極３９，４０との間
に作用する静電気力とが互いに均衡するように各固定電
極３７〜４０を配置することにより可動部１２に回転さ
せるモーメントが作用することを防止することができ
る。
【００５３】尚、本発明は上記した実施例に限定される
ものではなく、次のような変形または拡張が可能であ
る。半導体加速度センサ１１の構造体の材質は、単結晶
シリコン・多結晶シリコン・金属が用いられる。また、
導電性のない材質（セラミック、ガラス、水晶、樹脂な
ど）であっても、導電性の物質を蒸着したものでも製作
できる。この場合、支持基板の材料そのものが絶縁性を
有するものであれば、ＳＯＩ構造を採用する必要がなく
なる。
ものではなく、次のような変形または拡張が可能であ
る。半導体加速度センサ１１の構造体の材質は、単結晶
シリコン・多結晶シリコン・金属が用いられる。また、
導電性のない材質（セラミック、ガラス、水晶、樹脂な
ど）であっても、導電性の物質を蒸着したものでも製作
できる。この場合、支持基板の材料そのものが絶縁性を
有するものであれば、ＳＯＩ構造を採用する必要がなく
なる。
【００５４】半導体加速度センサ１１に限らず、ヨーレ
ートセンサや角速度センサなどのような他の半導体力学
量センサにも応用できる。また、センシング用構造体と
してダイヤフラムを備えると共に、そのダイヤフラムを
可動電極とした容量式の半導体圧力センサに適用するこ
ともできる。さらに、可動電極及び固定電極間の接触を
検知する接点式センサとして実現することも可能であ
る。
ートセンサや角速度センサなどのような他の半導体力学
量センサにも応用できる。また、センシング用構造体と
してダイヤフラムを備えると共に、そのダイヤフラムを
可動電極とした容量式の半導体圧力センサに適用するこ
ともできる。さらに、可動電極及び固定電極間の接触を
検知する接点式センサとして実現することも可能であ
る。
【図１】本発明の一実施例における半導体加速度センサ
を模式的に示す平面図
を模式的に示す平面図
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図
【図３】要部の平面図
【図４】比較するために用いたパッド部の平面図
【図５】パット部の平面図
【図６】比較するために用いた可動電極及び固定電極の
断面図
断面図
【図７】可動電極及び固定電極の断面図
【図８】作用を説明するための棒状部を示す斜視図
【図９】棒状部の重さと変位の大きさとの関係を示す図
【図１０】変形の実施の形態を示す図３相当図
【図１１】バネ部を示す平面図
【図１２】図５相当図
【図１３】図５相当図
【図１４】図６相当図
【図１５】図６相当図
【図１６】比較するために用いた半導体加速度センサの
模式図
模式図
【図１７】図１６相当図
【図１８】従来例を示す図１相当図
１１は半導体加速度センサ（半導体力学量センサ）、１
２は可動部、１３はアンカー部、１４はバネ部、１５は
重錘部、１６は可動電極、１７は第１の固定電極、１８
は第２の固定電極、１９は第１の半導体層、２０は第２
の半導体層、２１は絶縁層（支持部）、３４は溝、３５
は土手部、３６はテーパー部である。
２は可動部、１３はアンカー部、１４はバネ部、１５は
重錘部、１６は可動電極、１７は第１の固定電極、１８
は第２の固定電極、１９は第１の半導体層、２０は第２
の半導体層、２１は絶縁層（支持部）、３４は溝、３５
は土手部、３６はテーパー部である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋口 祐史 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 村田 稔 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 杉戸 泰成 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 深田 毅 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 武藤 浩司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 藤野 誠二 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 青 建一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内
Claims (18)
- 【請求項１】 半導体基板に支持され力学量の印加に応
じて変位する重錘部と当該重錘部に一体形成された可動
電極とからなる可動部と、前記可動電極の検出面と対向
する検出面を有し片持ち支持された固定電極とを備え、
力学量の印加に応じて前記可動部が変位したときの前記
可動電極の検出面と前記固定電極の検出面との間の距離
変化に応じて印加力学量を検出する半導体力学量センサ
において、 前記可動電極及び固定電極は、矩形枠状部を複数連結し
たラーメン構造形状に形成されていることを特徴とする
半導体力学量センサ。 - 【請求項２】 前記可動部の重錘部は、矩形枠状部を複
数連結したラーメン構造形状に形成されていることを特
徴とする請求項１記載の半導体力学量センサ。 - 【請求項３】 前記可動部のアンカー部は、矩形枠状部
を複数連結したラーメン構造形状に形成されていること
を特徴とする請求項１または２記載の半導体力学量セン
サ。 - 【請求項４】 前記可動部の可動電極は、前記可動部の
重錘部を形成する矩形枠状部の連結部に対応した部位に
形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れ
かに記載の半導体力学量センサ。 - 【請求項５】 前記可動電極と前記固定電極との間の付
着防止用の突起を備え、 前記突起は、前記可動電極若しくは前記固定電極を形成
する矩形枠状部の連結部に対応した部位に形成されてい
ることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の半
導体力学量センサ。 - 【請求項６】 前記重錘部を前記アンカー部に弾性支持
すると共に付着防止用の突起を有したバネ部を備え、 前記突起は、前記アンカー部を形成する矩形枠状部の連
結部に対応した部位に形成されていることを特徴とする
請求項１乃至５の何れかに記載の半導体力学量センサ。 - 【請求項７】 前記可動電極及び前記固定電極の検出面
の端部にはテーパー部が形成されていることを特徴とす
る請求項１乃至６の何れかに記載の半導体力学量セン
サ。 - 【請求項８】 前記可動電極または前記固定電極用のパ
ッド部は複数の溝で囲繞されていることにより前記半導
体層からなる周辺部と電気的に分離されていることを特
徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の半導体力学量
センサ。 - 【請求項９】 前記溝により挟まれた前記半導体層から
なる土手部は、途中部が電気的に断路されていることを
特徴とする請求項８記載の半導体力学量センサ。 - 【請求項１０】 前記可動部及び前記固定電極における
複数の所定部位の残し幅或いは抜き幅は一致しているこ
とを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の半導体
力学量センサ。 - 【請求項１１】 前記可動電極及び前記固定電極を形成
する矩形枠状部の残し幅と、前記重錘部を形成する矩形
枠状部の残し幅と、前記可動電極及び前記固定電極を形
成する矩形状枠部の連結部の残し幅とのうちの少なくと
も２つは一致していることを特徴とする請求項１０記載
の半導体力学量センサ。 - 【請求項１２】 前記可動電極及び前記固定電極を形成
する矩形枠状部の抜き幅と、前記可動電極の検出面と前
記固定電極の検出面との間の抜き幅と、前記重錘部を形
成する矩形枠状部の抜き幅との少なくとも２つは一致し
ていることを特徴とする請求項１０または１１記載の半
導体力学量センサ。 - 【請求項１３】 前記重錘部と前記固定電極との間の抜
き幅と、前記可動電極の非検出面と前記固定電極の非検
出面との間の抜き幅とは一致していることを特徴とする
請求項１０乃至１２の何れかに記載の半導体力学量セン
サ。 - 【請求項１４】 前記重錘部を形成する矩形枠状部の連
結部の残し幅と前記可動電極及び前記固定電極の全体幅
とは一致していることを特徴とする請求項１０乃至１３
の何れかに記載の半導体力学量センサ。 - 【請求項１５】 前記可動電極の全体幅と前記固定電極
の全体幅とは一致していることを特徴とする請求項１０
乃至１４の何れかに記載の半導体力学量センサ。 - 【請求項１６】 前記可動電極及び前記固定電極を支持
する補強部を備えたことを特徴とする請求項１乃至１５
の何れかに記載の半導体力学量センサ。 - 【請求項１７】 前記バネ部における前記アンカ部及び
前記重錘部との連結部を支持する補強部を備えたことを
特徴とする請求項１乃至１６の何れかに記載の半導体力
学量センサ。 - 【請求項１８】 前記半導体基板は第１の半導体層と第
２の半導体層との間に絶縁層を有したＳＯＩ基板であ
り、 前記可動電極及び前記固定電極は前記第２の半導体層か
ら形成され、前記可動電極及び前記固定電極の下部に相
当する上記第１の半導体層及び上記絶縁層は除去されて
いることを特徴とする請求項１乃至１７の何れかに記載
の半導体力学量センサ。
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