CN101583558B - 结构部件、其制造方法和包含其的器件 - Google Patents

Abstract

一种具有彼此电绝缘的多个导电区域的结构部件，其中，所述多个导电区域通过连续的氧化区域彼此电绝缘，并且，所述氧化区域各由氧化物形成，所述氧化物由其中形成有多个通孔或沟槽的材料制成。

Description

结构部件、其制造方法和包含其的器件

技术领域

本发明涉及具有多个导电区域的结构部件(诸如具有多个彼此电绝缘的区域的微结构部件)，并且涉及其制造方法。本发明还涉及诸如加速度传感器、陀螺仪、电势传感器和致动器的在其中使用该结构部件的器件。 

背景技术

作为要使用微机电系统(MEMS)等技术制造的常规微结构部件，已知存在被分成彼此电绝缘的多个区域并被用作电极以相对于结构部件和可动部件通过使用电信号执行驱动、控制和位移检测等的结构部件。利用这种结构，可容易地实现具有多个驱动力产生机构的致动器、具有多个静电检测部分的传感器等。以下描述其具体的例子。 

日本专利申请公开No.2000-065855公开了具有如下结构的半导体加速度开关，其中绝缘体被设置在多个可动电极之间以被用作梁部分。图13是在日本专利申请公开No.2000-065855中公开的加速度开关的透视图。在图13中，加速度开关包含支撑基板901、固定部分902、可动部分903、固定电极905、控制电极906、以及阻挡件(stopper)907a和907b。并且，加速度开关包含支撑部分908、梁909、991和992、质量部件910、可动电极911和913、框架部分916、绝缘膜917、可动部分主体930、端子981和982、以及电极961。在这种结构中，在可动电极911和913之间形成绝缘膜917，由此形成梁909。通过梁909，保持被施加要被输入的加速度的质量部件910。包含于梁909内的多个可动电极911和913彼此绝缘，并且，在可动电极911和固定电极902之间控制传感器特性，由此可在可动电极913和固定电极905之间检测加速度。在日本专利申请公开No.2000-065855中公开的结构 中，在形成于硅基板中的深且窄的沟槽中的每一个中，形成诸如旋涂玻璃(SOG)、热氧化膜或多晶硅的绝缘膜917。 

并且，日本专利申请公开No.2000-286430公开了具有如下结构的半导体动力学量(dynamic quantity)传感器，其中绝缘膜被嵌入梁的支撑部分中和静电梳齿的支撑部分中，以与其它部分绝缘。图14是日本专利申请公开No.2000-286430中公开的半导体动力学量传感器的透视图。如图14所示，半导体动力学量传感器包含单晶硅基板1、沟槽4a～4d、四方(square)框部分5、梁结构部件6、锚部分7和8、梁部分9和10、质量部分11、可动电极12a～12d、可动电极13a～13d、沟槽14a和14b、绝缘材料15a～15d。另外，半导体动力学量传感器包含第一固定电极16a～16d、第二固定电极17a～17d、沟槽18a～18d、绝缘材料19a～19d、沟槽20a～20d、绝缘材料21a～21d、第一固定电极22a～22d、第二固定电极23a～23d、沟槽24a～24d、绝缘材料25a～25d、沟槽26a～26d和绝缘材料27a～27d。 

通过绝缘材料15a～15d由四方框部分5保持梁9和10，梁9和10支撑质量部分11。另一方面，通过绝缘材料19a～19d、21a～21d、25a～25d和27a～27d由四方框部分5保持第一固定电极16a～16d和22a～22d以及第二固定电极17a～17d和23a～23d。利用该结构，四方框部分5、包含可动电极12a～12d和13a～13d的质量部分11、第一固定电极和第二固定电极彼此电绝缘并且被机械保持。结果，由于待测量物体的动力学量，质量部分11可被移动。检测第一固定电极和第一可动电极之间的静电电容与第二固定电极和第二可动电极之间的静电电容，由此可以检测其可动量。 

日本专利申请公开No.2000-286430公开了一种技术，其中，在形成的沟槽的内部形成氧化硅膜、并且多晶硅膜被进一步形成以被嵌入每一个沟槽中。在该文献中有这样的描述，即，与只有单一的氧化硅膜被嵌入沟槽中的情况相比，低应力的多晶硅的组合使用产生了减少在沟槽中产生的应力的效果。 

发明内容

在上述常规的结构中，在彼此电绝缘的多个区域之间设置绝缘材料，由此彼此保持所述多个区域。因此，所述多个区域之间的位置关系易受绝缘材料的内部应力的影响。另外，绝缘材料和夹着绝缘材料的基板部件的热膨胀系数彼此不同，使得易于在基板部件和绝缘材料之间出现应力。结果，所述结构还易于受到由于环境温度的变化而在材料中导致的应力变化的影响。在施加高电压的情况下，有必要使得绝缘材料较厚以增大介电电压。但是，随着使得绝缘材料较厚，所述结构更易于受由绝缘材料的内部应力引起的以及由材料之间的热膨胀系数的差异引起的应力的影响。 

并且，可以在基板部件中形成通孔或沟槽，并且，在通孔或沟槽中嵌入绝缘材料，由此可以实现上述的结构。但是，在一些情况下难以使得嵌入的绝缘材料膜均匀。并且，在一些情况下有必要增大沟槽或通孔的宽度以在其中嵌入绝缘膜。在这种情况下，所述结构易于受嵌入的绝缘材料的应力的影响。另外，取决于通孔或沟槽的深度位置，存在所形成的绝缘材料的状态被改变并且应力分布被分布的可能性。同时，存在涉及在通孔或沟槽中嵌入包含低应力的绝缘材料的各种绝缘材料的方法。但是，在该方法中，在一些情况下，有必要使得通孔的宽度较大，或者其制造处理变复杂。 

当在微结构部件中产生上述的应力时，梁和质量部件本身变形，并且，机械特性被改变，由此使致动器的驱动特性和传感器的检测灵敏度特性发生波动。另外，电极之间的间隔可能由于梁、质量部件自身和梳电极的变形而被改变。因此，存在要被施加到微结构部件的驱动力大大偏离期望的驱动力、或者微结构部件的可动量的测量精度降低的可能性。结果，这些问题引起致动器的驱动性能和传感器的检测性能的劣化。 

鉴于上述的问题，本发明提供一种包含彼此电绝缘的多个导电区域的结构部件，其特征在于：所述多个导电区域通过连续的氧化区域彼此电绝缘；以及所述氧化区域各由氧化物形成，该氧化物由其中形 成有多个通孔或沟槽的材料制成。 

并且，鉴于上述的问题，本发明提供一种具有彼此电绝缘的多个导电区域的结构部件的制造方法，其特征在于：所述方法包括以下的两个步骤。在第一步骤中，在基材上形成多个通孔或沟槽以隔着间隔而被布置。在第二步骤中，至少在所述多个通孔或沟槽的内表面上的基材被热氧化，以形成包含所述多个通孔或沟槽的连续的氧化区域，由此在基材上形成彼此电绝缘的所述多个导电区域。 

并且，鉴于上述的问题，本发明提供一种包含结构部件的加速度传感器，其中，所述结构部件包含用于感测加速速度的可动部件。并且，鉴于上述的问题，本发明提供一种包含结构部件的陀螺仪，其中，所述结构部件包含用于感测角速度的可动部件。 

并且，本发明提供一种包含结构部件的致动器，其中，所述结构部件包含用于将电能的输入的力转变成物理运动的可动部件。并且，本发明提供一种包含结构部件的电势传感器，其中，所述结构部件包含具有检测电极部分的可动部件，所述检测电极部分用于输出根据待测物体的电势的电信号。 

如上所述，在根据本发明的结构部件中，多个导电区域通过连续形成的氧化区域彼此绝缘，并且，氧化区域各由其中形成有多个通孔或沟槽的材料的氧化物制成。因此，可以以简单的结构提供具有彼此电绝缘的多个区域的结构部件，其中，形成绝缘部分的氧化区域可被减少到相对小的量，并且，在氧化区域中几乎不产生应力。并且，在结构部件的制造方法中，至少对构成所述多个通孔或沟槽的内表面的基材进行热氧化，以形成连续的氧化区域，由此便利于其制造。并且，在形成氧化区域的情况下，不必通过蚀刻、切割等物理地分割其上形成结构部件的基板。因此，可以在不大大削弱基板的强度和处理精确度的情况下执行绝缘处理。另外，在使用几乎不产生应力的本发明的结构部件的器件中，可以改善诸如检测灵敏度和驱动特性的性能。 

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的致动器的透视图。 

图2A、图2B和图2C是用于示出根据本发明的第一实施例的氧化区域的绝缘部分的示图。 

图3-1A和图3-1B是用于示出根据本发明的第一实施例的致动器的制造处理的截面图。 

图3-2A和图3-2B是用于示出根据本发明的第一实施例的致动器的制造处理的截面图。 

图3-3A和图3-3B是用于示出根据本发明的第一实施例的致动器的制造处理的截面图。 

图3-4A和图3-4B是用于示出根据本发明的第一实施例的致动器的制造处理的截面图。 

图3-5A和图3-5B是用于示出根据本发明的第一实施例的致动器的制造处理的截面图。 

图4A、图4B和图4C是用于示出制造根据本发明的第一实施例的致动器时的热氧化处理的示图。 

图5-1是用于示出根据本发明的第二实施例的致动器的制造处理的截面图。 

图5-2A和图5-2B是用于示出根据本发明的第二实施例的致动器的制造处理的截面图。 

图5-3A和图5-3B是用于示出根据本发明的第二实施例的致动器的制造处理的截面图。 

图5-4A和图5-4B是用于示出根据本发明的第二实施例的致动器的制造处理的截面图。 

图5-5A和图5-5B是用于示出根据本发明的第二实施例的致动器的制造处理的截面图。 

图6-1是用于示出根据本发明的第三实施例的致动器的制造处理的截面图。 

图6-2A和图6-2B是用于示出根据本发明的第三实施例的致动器的制造处理的截面图。 

图6-3A和图6-3B是用于示出根据本发明的第三实施例的致动器的制造处理的截面图。 

图6-4A和图6-4B是用于示出根据本发明的第三实施例的致动器的制造处理的截面图。 

图6-5A和图6-5B是用于示出根据本发明的第三实施例的致动器的制造处理的截面图。 

图6-6A和图6-6B是用于示出根据本发明的第三实施例的致动器的制造处理的截面图。 

图6-7A和图6-7B是用于示出根据本发明的第三实施例的致动器的制造处理的截面图。 

图6-8A和图6-8B是用于示出根据本发明的第三实施例的致动器的制造处理的截面图。 

图7-1A、图7-1B、图7-1C、图7-1D、图7-1E、图7-1F和图7-1G是用于示出根据本发明的第四实施例的通孔的截面形状和布置的各种例子的平面图，并且也是根据本发明的第五实施例的通孔的截面图。 

图7-2A和图7-2B是用于示出根据本发明的第五实施例的结构部件的截面图。 

图8是根据本发明的第七实施例的反馈(FB)型加速度传感器的透视图。 

图9是根据本发明的第八实施例的框架型陀螺仪的透视图。 

图10是根据本发明的第九实施例的另一形式的框架型陀螺仪的透视图。 

图11是根据本发明的第十实施例的光学扫描仪的透视图。 

图12是根据本发明的第十一实施例的电势传感器的透视图。 

图13是在日本专利申请公开No.2000-065855中公开的加速度开关的透视图。 

图14是在日本专利申请公开No.2000-286430中公开的半导体动力学传感器的透视图。 

具体实施方式

以下，参照附图描述本发明的实施例。 

(第一实施例) 

将参照图1、图2A、图2B、图2C、图3-1A～3-5B、图4A、图4B和图4C描述本发明的第一实施例。本发明的第一实施例涉及包含具有彼此电绝缘的多个导电区域的结构部件的致动器(用于将输入的电能的力(force)转变成物理运动的机构)，并涉及致动器的制造方法。图1是根据本发明的第一实施例的致动器的透视图。如图1所示，致动器包含导电硅等的基板101、可动部件102、梁103、热氧化膜104(氧化区域)、通孔105、第一可动电极106、第二可动电极107、第一固定电极108和第二固定电极109。 

基板101是其上形成可动部件102、梁103、固定电极108和109等的基材。通孔105各在热氧化膜(氧化区域)104中形成。因此，热氧化膜104形成连续的氧化区域。在该结构中，来自夹着热氧化膜104的导电区域中的一个导电区域的任何路径在不穿过热氧化膜104的一部分的情况下都不到达其他导电区域。换句话说，导电区域之间的接合区域完全被氧化区域的热氧化膜104占据，使得夹着热氧化膜104的导电区域彼此电绝缘。热氧化膜104各由氧化物形成，该氧化物由其中形成多个通孔105的材料(上述的基材)制成。另外，第一可动电极106和第一固定电极108具有隔着距离彼此相对的梳齿部分。第二可动电极107和第二固定电极109也具有以类似的方式彼此相对的梳齿部分。 

在上述的结构中，第一可动电极106、第二可动电极107、第一固定电极108和第二固定电极109通过热氧化膜104彼此电绝缘。根据本发明的第一实施例的致动器的特征在于，热氧化膜104具有多个通孔105。根据图1所示的热氧化膜104的形成图案，第一可动电极106通过梁103与排除第一固定电极108的基板101的左半部分(左手侧电极)电连接。第二可动电极107通过梁103与排除第二固定电极109的基板101的右半部分(右手侧电极)电连接。 

图2A、图2B和图2C是具有通孔105的热氧化膜104的部分放大图。图2A是基板的顶视图，图2B是沿线B1-B2获取的基板的截面图，图2C是沿线C1-C2获取的基板的截面图。如图2A、图2B和图2C所示，基板具有第一区域111和第二区域112。第一区域111和第二区域112被用作取决于热氧化膜104的位置的各种区域。 

在图2A、图2B和图2C中，连续形成热氧化膜104，使得第一区域111和第二区域112彼此电绝缘。因此，第一区域111和第二区域112可完全彼此电绝缘。在这种情况下，热氧化膜104具有多个通孔105，其结果是，用于连接第一区域111和第二区域112的绝缘材料(热氧化膜)的体积或厚度可被最小化以与需要的机械强度相一致。因此，能够实现具有以下结构的微结构部件，其中，与相关技术的形成没有通孔的绝缘膜的结构相比，可动部件102和基板101更能够抵抗由热氧化膜的应力的影响引起的变形。 

在图1的结构中，可动部件102通过两对梁103由基板101支撑，从而可沿箭头A1和A2所示方向移动。并且，可动部件102包含第一可动电极106、第二可动电极107和具有多个通孔105的热氧化膜104。另一方面，基板101包含第一固定电极108、第二固定电极109、具有通孔105的热氧化膜104、左侧电极和右侧电极。通过梁103经由接合线等从外部对基板101的左侧电极和右侧电极中的每一个布线，可实施用于将第一可动电极106和第二可动电极107中的每一个连接到控制电路的布线。通过经由接合线等从外部对第一固定电极108和第二固定电极109中的每一个布线，或通过在要被形成于基板101上的适当位置上的绝缘膜上形成用于连接第一固定电极108和第二固定电极109中的每一个的布线，可实施用于将第一固定电极108和第二固定电极109中的每一个连接到控制电路的布线。 

第一可动电极106、第二可动电极107、第一固定电极108和第二固定电极109彼此电绝缘。因此，可对各自的电极施加任意不同的电势。由于这种原因，当在第一可动电极106和第一固定电极108之间施加电势差时，在第一可动电极106和第一固定电极108之间产生静 电吸引，由此使得可动部件102能够沿箭头A1所示的方向移动。以类似的方式，当在第二可动电极107和第二固定电极109之间施加电势差时，在第二可动电极107和第二固定电极109之间产生静电吸引，由此使得可动部件102能够沿箭头A2所示方向移动。交替地执行第一可动电极106和第一固定电极108之间的电势差的施加以及第二可动电极107和第二固定电极109之间的电势差的施加，由此使得可动部件102能够以期望的周期振荡。 

在根据本发明的第一实施例的结构中，由于上述的原因，分别在用于产生静电吸引的可动电极106和107与固定电极108和109之间的位置关系几乎不由于应力的影响而被改变。结果，在整个致动器中，可对致动器施加均匀的静电吸引。另外，可以抑制由于可动部件102中的每一个的变形和基板101的形成而造成的施加到用于支撑可动部件的梁103的外力的影响。因此，致动器的机械特性几乎不改变。由于上述的原因，能够实现允许高精度的驱动操作的致动器。 

下面描述根据本发明的第一实施例的致动器的制造方法。该方法包括：在基材上以间隔形成多个通孔的步骤；以及至少在所述多个通孔中的每一个的内表面上对基材执行热氧化以形成包含所述多个通孔的连续的氧化区域、由此在基材上形成彼此电绝缘的多个导电区域的步骤。图3-1A～3-5B是用于示出根据本发明的第一实施例的致动器的制造处理的截面图。在图3-1A～3-5B中，图3-1A、图3-2A、图3-3A、图3-4A和图3-5A各示出沿图1的虚线P获取的部分的截面，图3-1B、图3-2B、图3-3B、图3-4B和图3-5B各示出沿图1的虚线Q获取的部分的截面。注意，在图3-1A、图3-2A、图3-3A、图3-4A和图3-5A中，为了便于看见，减少了在与可动部件102对应的部分中形成的通孔的数量，并且省略了在与基板101对应的部分中的氧化区域的形成。在图3-1A～3-5B中，标记201表示作为基材的硅201，其上形成基板、可动部件等，标记202表示抗蚀剂，标记203表示掩模材料，标记204表示热氧化膜，以及标记210表示氧化区域中的通孔。 

首先，如图3-1A和图3-1B所示，在硅基板201的一个表面上沉 积掩模材料203，对其涂敷抗蚀剂202，并且然后，以任意图案对抗蚀剂202进行构图。然后，通过使用剩下的抗蚀剂图案，掩模材料203被选择性地蚀刻以被去除。通过去除掩模材料获得的部分与要在随后的干蚀刻处理中形成由硅制成的通孔的部分对应。具体而言，同时执行与氧化区域的通孔210对应的部分的去除和对于形成结构部件(可动部件、梁、可动电极、固定电极和支撑基板)来说不必要的部分的去除。在这种情况下，作为掩模材料203，可以使用例如诸如铝(Al)的金属、氮化硅、氧化硅和多晶硅的材料。注意，掩模材料不限于此，可以使用任何材料，只要所述材料可被允许用作随后的各向异性蚀刻处理中的掩模材料。抗蚀剂202的图案可被去除，或者可被用作随后的干蚀刻处理中的掩模。在这种情况下，另一掩模材料的沉积和蚀刻不是必须的。 

然后，如图3-2A和图3-2B所示，从其没有掩模的部分对其上形成掩模203的基板的表面进行各向异性蚀刻，由此在基板201中形成通孔210。在这种情况下，作为各向异性蚀刻，可以使用例如Si深RIE的干蚀刻。 

在各向异性蚀刻之后，如图3-3A和图3-3B所示，去除掩模材料203、抗蚀剂202等，并对硅基板201的表面进行清洁。 

然后，如图3-4A和图3-4B所示，在硅的表面上执行热氧化。在热氧化处理中，硅被长时间段地放置在1000℃或更高的氧气氛中，并且，在露出的硅上生长氧化硅。当各氧化区域从硅的表面增至其内时，不仅在硅的表面上而且在表面内生长氧化硅(前者厚度与后者厚度之间的比约为55∶45)。 

这里描述热氧化处理。图4A、图4B和图4C是用于示出热氧化处理如何进行的基板的顶视图。如图4A、图4B和图4C所示，基板包含第一区域111、第二区域112、在硅的表面上形成的热氧化膜113、和在硅内形成的热氧化膜114。首先，在图4A中示出被氧化之前的基板的状态。在这种情况下，通孔105之间的部分由硅制成(示为宽度X)，使得第一区域111和第二区域112不彼此绝缘。 

然后，在图4B中示出经过预定时间段的一半的热氧化之后的基板的状态。在这种情况下，在通孔105的表面上生长热氧化膜113，并且，还在硅内生长热氧化膜114，由此使在相邻的通孔105之间形成的硅的宽度X变窄。结果，第一区域111和第二区域112在一定程度上彼此绝缘。 

最后，在图4C中示出经过预定时间段的热氧化之后的基板的状态。在这种情况下，从相邻的通孔105在硅内生长的热氧化膜114彼此接触而彼此成为一体(integrate)。结果，第一区域111和第二区域112彼此绝缘。 

用于热氧化的时间和要被形成的热氧化膜104的厚度之间的关系为对数函数关系。换句话说，当花费足够的氧化时间时，每一个热氧化膜104的厚度达到给定值的饱和(约1μm～几μm)。因此，可以以较高的精度执行每一个热氧化膜的厚度的控制。另外，当考虑用于执行实际的制备处理的时间、使得在相邻的通孔105之间形成的硅被完全氧化以使两个导电区域彼此电绝缘时，希望相邻的通孔105之间的最近距离(图4A中的宽度X)为2μm或更小。 

另一方面，在硅的各向异性蚀刻中，希望基板的厚度(通孔的深度)约为100μm或更小。换句话说，当基板的厚度约为100μm或更大时，与由蚀刻导致的关于基板表面的倾斜相关，由热氧化膜和硅的形状的不对称引起的热应力导致结构部件的变形，这不能被忽视。 

如上所述，通过这些处理，可以形成彼此电绝缘的多个导电区域。具体而言，在多个通孔105被布置为彼此接近之后，仅执行热氧化，由此便于彼此电绝缘的多个导电区域的形成。并且，可与形成可动部件102和梁103的处理同时地执行多个通孔105的形成。结果，可以制造根据本发明的第一实施例的结构部件，而在制造简单的结构部件的情况下要被执行的处理之外，不增加硅蚀刻的处理的次数。并且，可以共享用于制造结构部件的掩模，由此抑制用于硅蚀刻的掩模的数量的增加。 

只要对它供给氧，就可在仅仅小的间隙中形成热氧化膜104。因 此，电绝缘区域之间的间隔可以变窄，并且，可以使氧化区域的绝缘材料(热氧化膜)的应力的影响最小化。另外，在本发明的第一实施例中，在相邻的通孔105之间形成的各材料被热氧化，由此执行绝缘化，这使得不必如常规的方法中那样在每一个通孔中注入绝缘材料。因此，能够防止诸如与绝缘材料相关的内应力的问题。 

并且，可通过仅使用单个硅基板制造致动器，使得不必使用诸如SOI基板的特殊基板。 

并且，常规上，在使用单个硅基板代替使用SOI基板的情况下，通过蚀刻去除位于可动部件下的硅，使得不能将可动部件的厚度的精度增大到高的程度。另一方面，在本发明的第一实施例中，通过使用硅基板的厚度确定可动部件102的厚度，使得可以实现较高的厚度精度。 

最后，在图3-4A和图3-4B的处理之后，如图3-5A和图3-5B所示，可通过使用干蚀刻从基板的两个表面去除形成在硅基板201的表面上的氧化硅膜。结果，在基板的顶表面和底表面上形成的热氧化膜被去除，由此进一步降低热氧化膜的应力。注意，图3-5B所示的热氧化膜在功能上不是必需的，而是在制造处理中不可避免地形成的。留下热氧化膜没有害处。 

并且，当通孔105中的每一个的宽度是小的时，存在最后通孔105几乎被热氧化膜113完全嵌入的可能性。但是，根据本发明的包含通孔或沟槽的连续氧化区域包含这样的形式。注意，为了防止诸如内应力的问题，希望氧化区域中的氧化物的量在满足绝缘功能的条件下尽可能地少。由于这种原因，通孔105通常具有等于或大于氧化膜的厚度的几倍的宽度。 

(第二实施例) 

下面参照图5-1～5-5B描述本发明的第二实施例。第二实施例与第一实施例的不同之处在于致动器的制造处理。它的其它结构与第一实施例的基本上相同。 

图5-1～5-5B是用于示出根据本发明的第二实施例的致动器的制 造处理的截面图。同样，在图5-1～5-5B中，标记201表示硅，标记202表示抗蚀剂，标记203表示掩模材料，标记204表示热氧化膜，标记210表示氧化区域的通孔。在图5-2A～5-5B中，相同的组件以与图3-1A～3-5B中相同的方式被定义或省略。 

在本发明的第二实施例中，如图5-1所示，使用通过在硅基板201的两个表面上形成掩模材料203获得的基板(基材)。首先，将抗蚀剂202涂敷到基板上，并且，用任意的图案对其一个表面进行构图。在图5-2A～5-2B中示出在通过使用剩下的抗蚀剂图案选择性地蚀刻掩模材料203之后获得的基板的状态。 

然后，使用掩模材料203作为蚀刻掩模，并且，对硅201进行干蚀刻，由此形成通孔210。然后，如图5-3A和图5-3B所示，还以与通孔210的图案相同的形状蚀刻形成在背表面上的掩模材料203。 

然后，去除抗蚀剂202，由此清洁基板。然后，如图5-4A和图5-4B所示，在高温的氧气氛中，对硅201进行热氧化。在这种情况下，基板的两个表面的其上形成掩模材料203的部分没有被热氧化，而仅在硅的在先前的干蚀刻处理中露出的部分上形成热氧化膜204。 

最后，如图5-5A和图5-5B所示，通过蚀刻去除掩模材料203。 

根据本发明的第二实施例，形成掩模材料203的区域被热氧化。结果，在执行绝缘化的图5-4A和图5-4B所示的热氧化处理中，结构更加几乎不由于热氧化膜的应力而变形。 

作为本发明的第二实施例中的掩模材料203，可使用任何材料，只要所述材料可耐受热氧化处理中的温度。特别是，适于使用氮化硅。当使用氮化硅时，只有热氧化的硅可被选择性地留在微结构部件上。 

作为掩模材料203，也可使用氧化硅。当被用作掩模的氧化硅的厚度是大的时，在图5-4A和图5-4B所示的热氧化处理期间，被用作掩模的氧化硅的厚度几乎不变化。由于这种原因，被用作掩模材料203的氧化硅的应力几乎不变化。 

如上所述，在本发明的第二实施例中，在形成氧化区域的处理期间，在执行热氧化处理之前，在基材的各通孔的内表面以外的部分上 形成诸如氮化硅的掩模材料。因此，可以提供能够在减小热氧化处理期间在基板的表面上产生的应力的同时形成微结构部件的制造处理。 

(第三实施例) 

下面参照图6-1～6-8B描述本发明的第三实施例。第三实施例与第一实施例的不同之处在于致动器的制造处理。除了该处理，第三实施例与第一实施例基本上相同。 

图6-1～6-8B是用于示出根据本发明的第三实施例的致动器的制造处理的截面图。在图6-1～6-8B中，标记201表示硅，标记202表示抗蚀剂，标记203表示掩模材料，标记204表示热氧化膜，标记205表示氧化膜，标记206表示第二硅基板，标记207表示保护膜材料，标记210表示氧化区域的通孔。在图6-2A～6-8B中，相同的组件以与图3-1A～3-5B中相同的方式被定义或省略。 

在本发明的第三实施例中，通过使用氧化膜205使基板201和第二硅基板206彼此接合的绝缘体上硅(SOI)基板(基材)被使用。图6-1示出在SOI基板的两个表面上都形成掩模材料203的状态。 

首先，如图6-2A和图6-2B所示，在SOI基板的一个表面上沉积掩模材料203，并对其涂敷抗蚀剂。然后，以任意的图案对抗蚀剂202进行构图。通过使用剩下的抗蚀剂图案，掩模材料203被选择性地蚀刻以被去除。 

然后，如图6-3A和图6-3B所示，从其没有掩模的部分对其上形成掩模材料203的基板表面进行各向异性蚀刻，由此在基板201中形成通孔210。在这种情况下，作为各向异性蚀刻，可以使用诸如Si深RIE的干蚀刻。在各向异性蚀刻之后，去除抗蚀剂202，并且清洁硅基板的表面。 

然后，如图6-4A和图6-4B所示，对硅基板的表面进行热氧化。当硅基板被长时间段地放置在1000℃以上的氧气氛中时，在通过各向异性蚀刻露出的硅基板的侧表面上生长氧化硅204。 

然后，如图6-5A和图6-5B所示，在受到各向异性蚀刻的表面上形成保护膜207，并且，通过构图和蚀刻，仅在要留下热氧化膜204 的区域中留下保护膜207。然后，如图6-6A和图6-8B所示，用任意的图案从其背表面蚀刻硅基板206。 

然后，通过蚀刻去除氧化硅。此时，露出的热氧化膜204和SOI基板的氧化膜205被去除。如图6-7A和图6-7B所示，通过蚀刻时间的调整，可仅留下期望的区域中的热氧化膜204。 

最后，如图6-8A和图6-8B所示，去除保护膜207。结果，能够形成包含彼此电绝缘的多个导电区域的微结构部件，同时仅留下由热氧化膜204形成的绝缘部分。 

如上所述，在使用具有氧化膜205的SOI基板的本发明的第三实施例中，通过使用保护膜207，可容易地以更精确的形状仅留下使多个导电区域彼此电绝缘所需的热氧化膜(氧化区域)。结果，蚀刻之后获得的热氧化膜的形状更不影响微结构部件的机械特性和电绝缘特性。 

(第四实施例) 

将描述本发明的第四实施例。第四实施例与以上的实施例的不同之处在于结构部件的轮廓(outline)的形成、绝缘部分(氧化区域)中的通孔的形成和热氧化处理。 

首先，可以采用以下的方法。通过蚀刻同时执行结构部件部分的轮廓的形成和绝缘部分中的通孔的形成。然后，可以用保护材料覆盖结构部件的轮廓部分，并且，可只热氧化通孔的侧壁。结果，结构部件的轮廓的形状在热氧化处理中没有被改变。因此，可提供特性较少变化的微结构部件。特别是，在可被用于驱动可动部件和用于检测可动部件的位移的静电梳齿部分中，梳齿之间的距离对驱动特性和检测特性具有大的影响。由于这种原因，在本发明的第四实施例中，热氧化没有增大梳齿之间的有效距离，使得可以抑制梳齿部分中的驱动特性和检测特性的劣化。 

在这种情况下，可事先执行仅对结构部件部分的蚀刻和利用保护材料的保护，然后，可实施绝缘部分中的通孔的蚀刻和通过热氧化的绝缘化。 

并且，也可采用以下的方法。在仅执行绝缘部分中的通孔的蚀刻之后，然后实施热氧化处理，由此执行绝缘化。然后，再蚀刻结构部件的轮廓部分，由此形成结构部件。结果，对硅的蚀刻处理的次数增多，但是，热氧化没有增大梳齿部分之间的有效距离。因此，可以在梳齿部分中抑制驱动特性和检测特性的劣化。另外，在通过热氧化执行绝缘化之后，形成包含梳电极的结构部件部分，由此，与在梳电极的形成之后执行热氧化的情况相比，可以以较高的精度布置梳电极。 

(第五实施例) 

在本发明的第五实施例中，示出在通孔的形状和布置方面与以上的实施例不同的结构部件的一些例子。在通孔的形状和布置以外的其它方面，第五实施例与本发明的第一实施例相同。 

图7-1A、图7-1B、图7-1C、图7-1D、图7-1E、图7-1F和图7-1G是用于示出根据本发明的第五实施例的通孔的截面形状和布置的示图。各通孔的形状不限于第一实施例中所描述的那些。可以使用圆形(图7-1A的例子)、椭圆形、矩形(图7-1B的例子)、三角形(图7-1C的例子)、正方形、平行四边形(图7-1D的例子)、其它的多边形形状(图7-1E的例子；在这种情况下为八边形)等。在图7-1C的例子中，三角形孔被交替地颠倒，以获得在孔之间的各个间隙中形成的材料的基本恒定的宽度。如图7-1F的例子所示，可以组合布置具有不同形状的通孔(在这种情况下，交替布置具有三角形形状的孔和具有平行四边形形状的孔，而它们的方向被适当地改变)。并且，可直线地(linearly)布置通孔，或者，可以沿曲线、以阶梯的方式(stepwise)等布置通孔。并且，如图7-1G的例子所示，可以在多个行中布置通孔，而使各自行中的通孔之间的间隙的位置彼此偏移(即，通孔可以以交错的方式被交替地布置)。当然，在任何例子中，有必要设定形成在孔之间的各间隙中的材料的宽度，使得材料在氧化处理中从设置在两侧的孔中的每一个的内表面到材料的中点被可靠地氧化，以由此获得绝缘部分。 

对于各种情况适当地选择孔的形式，由此可以提供在减少热氧化 膜的应力的影响的同时令人满意地维持绝缘部分的机械强度的微结构部件。 

(第六实施例) 

图7-2A和图7-2B是用于示出本发明的第六实施例的示图。图7-2A和图7-2B是与第一实施例的图3-2A和图3-2B对应的截面图。如本发明的第六实施例的图7-2A和图7-2B所示，可以用不完全贯穿(penetrate)基板201的沟槽211代替孔。在这种情况下，基板201的厚度和沟槽211中的每一个的深度之间的差异(各沟槽的底表面之下的材料部分的厚度)取决于要通过热氧化处理在硅的内部形成的热氧化膜的厚度，并且有必要选择适当的值作为该差异。在从基板201的两个表面执行热氧化的情况下，有必要将该差异设为等于或小于热氧化膜的厚度的两倍。在仅从基板201的一个表面侧执行热氧化的情况下，有必要将该差异设为等于或小于热氧化膜的厚度。由于在第一实施例中描述的原因，希望将这些值设为等于或小于2μm(在前者的情况下)或者等于或小于约1μm(在后者的情况下)。由于在第一实施例中描述的相同原因，希望将各沟槽的深度设为等于或小于约100μm。以这种方式，根据本发明的结构部件的氧化区域中的多个孔可以为沟槽。并且，通孔和沟槽可组合存在。 

通过使用上述的形式，变得不必使用通孔，并且，微结构部件的设计中的限制被减少，并且，可容易地改善微结构部件的强度特性。 

(第七实施例) 

下面，参照图8描述根据本发明的第七实施例的反馈(FB)型加速度传感器。第七实施例与以上的实施例的不同之处在于，本发明的结构部件不是被用作致动器，而是被用作FB型加速度传感器。 

在图8中，加速度传感器包含基板101、可动部件102、梁103、热氧化膜104、通孔105、第一可动电极106、第二可动电极107、第一固定电极108、第二固定电极109、第三固定电极128和第四固定电极129。第一固定电极108、第二固定电极109、第一可动电极106、第二可动电极107、第三固定电极128和第四固定电极129通过在以 上的实施例中描述的方法各与其它的电极绝缘。电极中的每一个经由可动部件102、梁103等与控制电路电连接。如上所述，通过经由接合线等从外部对第三固定电极128和第四固定电极129中的每一个进行布线，或通过在要在基板101的适当位置上形成的绝缘膜上形成用于连接第三固定电极128和第四固定电极129中的每一个的布线，实施用于将第三固定电极128和第四固定电极129中的每一个连接到控制电路的布线。 

在根据本发明的第七实施例的加速度传感器中，可动部件102由各与基板101连接的梁103保持。可动部件102具有仅沿箭头A所示方向容易地移动的结构。当沿箭头A所示方向对根据本发明的第七实施例的加速度传感器施加加速速度时，可动部件102根据加速速度的大小沿箭头A的方向中的任一个移动。在这种情况下，第一固定电极108和第一可动电极106之间的静电电容、以及第二固定电极109和第二可动电极107之间的静电电容根据可动部件102移动到的距离被改变。此时，存在当静电电容中的一个增加时另一个静电电容减小的关系。当电极之间的距离较小时，静电电容变大。因此，显然可动部件102被沿具有较大的静电电容的一对电极的方向移动。 

根据本发明的第七实施例的加速度传感器包括用于检测可动部件102的运动、并沿与加速速度的力相反的方向施加用于抵消(cancel)加速速度的力的力的单元。具体而言，给定的电势被施加到第三固定电极128和第四固定电极129中的一个。结果，在第三固定电极128和第一可动电极106之间、或在第四固定电极129和第二可动电极107之间产生电势差，并且，在其间产生电势差的电极之间产生静电吸引。 

以这种方式，当在可动电极和与可动电极相对的固定电极之间产生电势差时，在该对电极之间产生静电吸引。另一方面，当不在可动电极和与可动电极相对的固定电极之间产生电势差时，在该对电极之间不产生静电吸引。通过利用该事实，根据本发明的第七实施例的加速度传感器被控制，使得用于抵消被检测的加速力的力被持续地(constantly)施加到可动部件102。 

在根据本发明的第七实施例的加速度传感器中，如上所述，要被施加的加速速度被持续地反馈以被抵消，由此，即使当对可动部件102施加大的加速速度时也可防止可动部件102过量移动。因此，防止可动部件102与梳电极接触并损坏梳电极。另外，当反馈加速度并取得平衡时获得的力的大小可被检测，由此使得能够以较高的精度检测加速速度。当本发明的绝缘结构被应用于具有上述结构的加速度传感器时，还可以在可动部件102上形成多个可动电极，由此使得能够实现更复杂的检测控制和更精确的检测控制。 

并且，硅基板被处理，由此在具有大的厚度的结构部件上也容易地形成静电梳齿部分。结果，驱动传感器的效率和利用传感器的检测的效率被改善。另外，可以减少由氧化区域中的绝缘部分的应力引起的微结构部件的变形。结果，通过使用包含用于感测加速速度的可动部件的本发明的结构部件，可以提供具有较高的性能的加速度传感器。 

(第八实施例) 

参照图9描述根据本发明的第八实施例的框架型陀螺仪。第八实施例与以上的实施例的不同在于，本发明的结构部件被应用于框架型陀螺仪。 

图9是示出根据本发明的第八实施例的框架型陀螺仪的状态的透视图，其中，使得上基板和下基板彼此分开。在图9中，陀螺仪包含基板101、可动部件102、梁103、热氧化膜104、通孔105、第一可动电极106、第二可动电极107、第一固定电极108、第二固定电极109、第一可动部件121、第二可动部件122、第二梁123、第三可动电极124、第四可动电极125、下基板131、下基板131的凹陷部分132、和形成在下基板131上的固定电极133和134。 

框架型陀螺仪的特征在于：设置两个可动部件(本发明的第八实施例中的可动部件121和122)，以及，以容易沿不同的方向产生振荡这样的方式支撑各自的可动部件。在陀螺仪中，采用这样的系统，其中使给定的可动部件以恒定的幅度振荡，并且检测由科里奥利(Coriolis)力引起的可动部件的位移(以下，称为“检测振荡”)， 所述科里奥利力是由来自外部的角速度的输入产生的。可动部件的初始振荡(以下，称为“参考振荡”)的方向、检测角速度的轴方向、和产生科里奥利力的方向彼此垂直。在框架型陀螺仪中，用于产生参考振荡的可动部件和用于检测科里奥利力的可动部件彼此不同。因此，通过制造沿参考振荡方向和沿检测振荡方向容易产生振荡(容易的移动)、而沿其它方向几乎不产生振荡(困难的移动)的机构，可以容易地实现框架型陀螺仪。 

以下，详细描述根据本发明的第八实施例的框架型陀螺仪。 

在图9中，根据本发明的第八实施例的陀螺仪具有基板101和下基板131被接合在一起的结构。第一固定电极108、第二固定电极109、第一可动电极106、第二可动电极107、第三可动电极124和第四可动电极125通过在以上的实施例中描述的方法各与其它的电极绝缘。各自的电极经由可动部件102、梁103、第二可动部件122、第二梁123等彼此电线连接。 

通过使用第三可动电极124和第四可动电极125、以及形成在下基板131上的固定电极133和固定电极134，使第二可动部件122沿箭头Y所示方向在给定的周期中产生参考振荡。第一可动部件102(121)通过梁103由基板101保持，从而不容易沿箭头X所示方向以外的方向移动。结果，第一可动部件102被保持在静止状态，而不受第二可动部件122的参考振荡的影响。 

在这种情况下，当对于陀螺仪施加沿箭头Z所示方向的角速度时，第二可动部件122借助于所产生的科里奥利力接收到沿箭头X所示方向的力。但是，第二可动部件122被第二梁123保持，从而不容易沿箭头Y所示方向以外的方向移动。由于这种原因，沿箭头X所示方向施加到第二可动部件122的力被直接传送到可动部件102(121)。被保持为容易沿箭头X所示方向移动的可动部件102沿箭头X所示方向产生检测振荡。此时，可动部件102和第二可动部件122之间的沿箭头X所示方向的位置关系没有被改变。在这种情况下，第一固定电极106和第一可动电极108之间的静电电容、以及第二固定电极107和 第二可动电极109之间的静电电容被检测，由此对检测振荡的大小进行检测，并基于检测振荡的大小测量角速度。 

根据本发明的第八实施例，可以对用于产生参考振荡的各自电极124、125、133和134施加不同的电势。因此，可以以好的效率产生振荡，并且可产生大的参考振荡。参考振荡的大小与陀螺仪的检测灵敏度相关，由此，可以提供具有高的灵敏度的陀螺仪。另外，用于检测检测信号的电极106、107、108和109可被设为不同的电势。因此，可对其施加用于检测的载波信号，由此使得能够提取具有较少的噪声的信号。 

并且，通过处理硅基板还可在具有大的厚度的结构部件上容易地形成静电梳齿部分，由此改善传感器的驱动的效率和通过传感器的检测的效率。另外，可以减少由氧化区域的绝缘部分中导致的应力引起的微结构部件的变形。由于上述的原因，通过使用包含用于感测由加速速度导致的力的可动部件的本发明的结构部件，可以提供具有较高的性能的陀螺仪。 

(第九实施例) 

将参照图10描述根据本发明的第九实施例的另一框架型陀螺仪。第九实施例与以上的实施例的不同之处在于，本发明的结构部件被应用于图10所示的框架型陀螺仪。 

图10是根据本发明的第九实施例的框架型陀螺仪的透视图。如图10所示，陀螺仪包含基板101、可动部件102、梁103、热氧化膜104、通孔105、第一可动电极106、第二可动电极107、第一固定电极108、第二固定电极109、第一可动部件121、第二可动部件122、第二梁123、第三可动电极124、第四可动电极125、第五可动电极126和第六可动电极127。 

根据本发明的第九实施例的框架型陀螺仪与本发明的第八实施例的框架型陀螺仪的不同之处在于以下各点。即，在根据本发明的第九实施例的框架型陀螺仪中，第八实施例的图9所示的形成在下基板131上的固定电极133和134被布置在第一可动部件121上作为第四可动 电极125和第六可动电极127。 

第一固定电极108、第二固定电极109、第四可动电极125和第六可动电极127通过在以上的实施例中描述的方法各与其它的电极绝缘。另外，第一可动电极106、第二可动电极107、第三可动电极124和第五可动电极126彼此电连接，并且通过在以上的实施例中描述的方法各与其它的电极绝缘。各自的电极经由可动部件102、梁103、第二可动部件122、第二梁123等彼此电线连接。 

通过使用第一可动电极106和第一固定电极108、以及第二可动电极107和第二固定电极109，使第一可动部件102(121)沿箭头X所示方向在给定的周期中生成或产生参考振荡。第二可动部件122由第二梁123保持，从而不容易沿箭头Y所示方向以外的方向移动。因此，第二可动部件122也如第一可动部件102中那样沿箭头X所示的相同方向在相同的周期中产生参考振荡。 

在这种情况下，当对陀螺仪施加沿箭头Z所示方向的角速度时，第一可动部件102和第二可动部件122通过产生的科里奥利力接收到沿箭头Y所示方向的力。但是，第一可动部件102被第一梁103保持从而不容易沿箭头X所示方向以外的方向移动。由于这种原因，只有第二可动部件122被沿箭头Y所示方向移动，以由此产生检测振荡。在这种情况下，第三可动电极124和第四可动电极125之间的静电电容、以及第五可动电极126和第六可动电极127之间的静电电容被检测，由此对检测振荡的大小进行检测，并基于检测振荡的大小测量角速度。 

在根据本发明的第九实施例的框架型陀螺仪中，在参考振荡中，第一可动部件102和第二可动部件122之间的位置关系没有被改变。并且，通过检测第一可动部件102和第二可动部件122之间的相对位置而对检测振荡进行检测。由于上述的原因，在根据本发明的第九实施例的框架型陀螺仪中，即使当参考振荡包含沿箭头X所示方向以外的方向的摇摆(wobbling)时，也几乎不在检测信号中产生由参考振荡引起的噪声。 

借助于根据本发明的第九实施例的使用氧化区域的绝缘方法，可在可动部件102上容易地布置用于对检测振荡进行检测的第三可动电极124和第四可动电极125以及第五可动电极126和第六可动电极127。另外，可以获得关于基板的厚度方向对称的结构部件，由此可以减少参考振荡中的摇摆。由于上述的原因，当根据本发明的包含氧化区域的绝缘部分的结构部件被应用于框架型陀螺仪时，可以提供具有较高的精度的陀螺仪。 

在上述的框架型陀螺仪中，参考振荡的方向、检测振荡的方向、以及使可动部件中的哪一个产生检测振荡不限于上述的结构的那些。根据本发明的结构部件也可被应用于具有它们的任何其它组合的其它结构以检测角速度。 

(第十实施例) 

将参照图11描述根据本发明的第十实施例的光学扫描仪。第十实施例与以上的实施例的不同之处在于，本发明的结构部件被应用于图11所示的光学扫描仪。 

图11是根据本发明的第十实施例的光学扫描仪的透视图。如图11所示，处于上基板和下基板彼此分开的状态的光学扫描仪包含：具有诸如镜子的光学偏转元件的可动部件801、诸如扭簧的支撑梁802、氧化区域的绝缘部分803、第一电极部分805、第二电极部分806、上基板807、第三电极808、第四电极809、下基板810和间隔件811。 

可动部件801由支撑梁802相对于上基板807沿箭头D所示的可动方向可摆动地(swingably)支撑。可动部件801的通过绝缘部分803彼此绝缘的第一电极部分805和第二电极部分806被布置为通过由间隔件811形成的适当间隔分别与第四电极部分809和第三电极部分808相对，所述第四电极部分809和第三电极部分808被形成在下基板810上并且类似地通过绝缘部分803彼此绝缘。因此，当以使得在第一电极部分805和第四电极部分809之间以及在第二电极部分806和第三电极部分808之间交替地产生电势差的方式控制所施加的电压、并使得吸引在电极之间交替起作用时，引起可动部件801关于支 撑梁802的轴摆动。结果，入射到可动部件801上的光学偏转元件上的光被偏转。 

借助于根据本发明的第十实施例的使用氧化区域的绝缘方法，由氧化区域的绝缘部分中导致的应力引起的结构部件的变形被减小，并且，可以容易地在可摆动的可动部件801上布置第一电极部分805和第二电极部分806。并且，还可容易地在下基板810上设置第三电极部分808和第四电极部分809。由于上述的原因，当包含氧化区域的绝缘部分的本发明的结构部件被应用于光学扫描仪时，可以提供具有较高的性能的光学扫描仪。注意，在一些情况下，有必要将氧化区域布置为防止氧化区域部分不必要地影响光学特性，或者在氧化区域的表面上形成反射膜等以防止氧化区域部分不必要地影响光学特性。 

(第十一实施例) 

参照图12描述根据本发明的第十一实施例的电磁驱动电势传感器。第十一实施例与以上的实施例的不同之处在于，本发明的结构部件被应用于图12所示的电势传感器。 

图12是根据本发明的第十一实施例的电势传感器的透视图。如图12所示，处于上基板和下基板彼此分开的状态的电势传感器包含：可动部件801、诸如扭簧的支撑梁802、氧化区域的绝缘部分803、被固定到可动部件801的背表面的具有N极和S极的磁体804、第一检测电极部分805、第二检测电极部分806、上基板807、下基板810、间隔件811、线圈812和引出电极813。 

在本发明的第十一实施例中，可动部件801由扭簧802保持，并且扭簧802被固定到上基板807。如图12所示，可动部件801、扭簧802和上基板807被分成通过绝缘部分803彼此绝缘的第一检测电极部分805和第二检测电极部分806。在下基板810上，线圈812被设置为通过由间隔件811形成的适当的间隔与第一检测电极部分805和第二检测电极部分806相对。 

对于线圈812施加AC驱动信号，由此根据磁体804的磁场的方向和电流流过线圈812的方向之间的关系(弗莱明(Fleming)的左手 法则)在可动部件801中产生机械振荡。可动部件801沿箭头D所示方向产生扭转振荡。 

在本发明的第十一实施例中，按以下方式执行电势测量。诸如被充电的感光部件的待测物体被定位得较接近第一检测电极部分805和第二检测电极部分806，以使可动部件801振荡，由此以机械的方式改变待测物体和检测电极部分之间的电容。结果，通过电流信号检测通过静电感应在检测电极部分805和806中感应的电荷的小的变化，由此测量待测物体的电势。在这种情况下，来自检测电极部分805和806的信号在相反的相位中变化。因此，对这些信号进行差动处理，由此，可以提供具有较高的同相噪声的去除比的电势传感器。 

通过使用具有以上的结构的电磁致动器，以良好的效率获得大的振荡。另外，通过使用根据本发明的第十一实施例的使用氧化区域的绝缘方法，由在氧化区域的绝缘部分中导致的应力引起的结构部件的变形被减小，并且，可以容易地在可摆动的可动部件801上布置第一检测电极部分805和第二检测电极部分806。由于这种原因，可以利用较小的结构获得具有较大的稳定电荷的检测信号。因此，在根据本发明的第十一实施例的电势传感器中，通过使用包含可动部件(所述可动部件各具有用于输出与待测物体的电势对应的电信号的检测电极部分)的本发明的结构部件，可以实现具有较高的精度和较小的结构的电势传感器。 

在以上的描述中示出了加速度传感器、陀螺仪、光学扫描仪和电势传感器，但是，根据本发明的结构部件的应用范围不限于它们。本发明可被用于半导体传感器等以外的器件中，只要具有彼此电绝缘的多个导电区域的结构部件可被应用于该器件即可。 

并且，本发明的应用不限于在以上的实施例中示出的加速度传感器、陀螺仪等中的绝缘部分的布置、电极的组合、划分区域的方法和布线方法。只要结构可提供致动器、传感器等所必需的功能，具有诸如微结构部件的结构部件所必需的机械强度，并可将由应力引起的结构部件的变形抑制在规格内，那么本发明就可被应用于任何结构。 

并且，在以上的实施例中，使用硅作为基板，所述基板作为基材。作为替代方案，只要氧化物具有绝缘性质并且可在材料中形成通孔或沟槽，就可以使用硅以外的任何材料。另外，作为形成通孔和沟槽的方法，在以上的实施例中使用蚀刻。作为替代方案，可考虑基材的厚度或材料性质以及通孔或沟槽的尺寸等，通过激光处理等形成通孔或沟槽。 

本申请要求在2007年1月19日提交的日本专利申请No.2007-009657的权益，在此通过引用并入其全部内容。 

Claims (10)

1.一种结构部件，包含基板，固定电极和可动电极被形成在所述基板上并沿基板的平面隔着距离分开，并且可动电极与排除固定电极的基板的部分通过梁被相互连接，所述基板包括彼此电绝缘的多个导电区域，其中，

所述多个导电区域通过基板的由氧化材料制成的氧化区域而彼此电绝缘，以及

所述氧化材料从布置在氧化区域中的多个通孔或沟槽的内表面被形成，从通孔或沟槽的内表面被形成的氧化材料与相邻通孔或沟槽的氧化材料接触，并且，氧化材料的厚度大于所述基板在沟槽的底表面之下的厚度。

2.根据权利要求1的结构部件，其中，所述多个通孔或沟槽当中的相邻通孔或沟槽之间的最近距离为2μm或更小。

3.根据权利要求1的结构部件，其中，其中形成所述沟槽中的每一个的材料部分的厚度和所述沟槽中的每一个的深度之间的差异为2μm或更小，所述差异对应于存在于所述沟槽中的每一个的底表面之下的所述材料部分的厚度。

4.根据权利要求1的结构部件，其中，所述通孔或沟槽具有100μm或更小的深度。

5.一种结构部件的制造方法，所述结构部件包含基板，固定电极和可动电极被形成在所述基板上并沿基板的平面隔着距离分开，并且可动电极与排除固定电极的基板的部分通过梁被相互连接，所述基板包括彼此电绝缘的多个导电区域，所述制造方法包括如下步骤：

在基板上形成多个通孔或沟槽以隔着间隔而被布置；以及

将至少所述多个通孔或沟槽的内表面上的所述基板热氧化，由此围绕所述多个通孔或沟槽形成氧化区域，使得从相邻通孔或沟槽的内表面生长的氧化区域彼此接触并且所述氧化区域的厚度大于所述基板在沟槽的底表面之下的厚度。

6.根据权利要求5的结构部件的制造方法，其中，形成所述多个通孔或沟槽的步骤包含：在基板的除了通孔或沟槽的部分之外的表面上形成氮化硅膜作为掩模的步骤，以及在从基板的所述表面去除所述掩模之前执行将所述基板热氧化的步骤。

7.一种包含根据权利要求1～4中的任一项的结构部件的加速度传感器，其中，所述结构部件包含用于感测加速速度的可动部件。

8.一种包含根据权利要求1～4中的任一项的结构部件的陀螺仪，其中，所述结构部件包含用于感测由角速度引起的力的可动部件。

9.一种包含根据权利要求1～4中的任一项的结构部件的致动器，其中，所述结构部件包含用于将电能的输入的力转变成物理运动的可动部件。

10.一种包含根据权利要求1～4中的任一项的结构部件的电势传感器，其中，所述结构部件包含具有检测电极部分的可动部件，所述检测电极部分用于输出根据待测物体的电势的电信号。

Images