DE19509160A1 - Halbleiterbeschleunigungssensor - Google Patents

Halbleiterbeschleunigungssensor

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Halb­ leiterbeschleunigungssensor. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Halbleiterbeschleunigungssensor eines MISFET-Typs (metal-insulator-semiconductor-field-effect transistor).
Bei einem Beschleunigungssensor zur Verwendung in Kraftfahrzeugen in Übereinstimmung mit einem verwandten Fachgebiet wurden Halbleiterbeschleunigungssensoren, welche geringe Beschleunigungspegel und geringe Frequenzpegel mit guter Genauigkeit erfassen können, als vielversprechend be­ züglich Verfahren angesehen, die geeignet für eine Herstel­ lung in großer Stückzahl bei niedrigen Kosten sind. Unter diesen gibt es einen Beschleunigungssensor eines elektro­ statischen Kapazitätstyps, welcher in der japanischen Pa­ tentveröffentlichungsschrift Nr. 2-134570 offenbart ist, und einen Beschleunigungssensor eines MISFET-Typs, der in der japanischen Patentveröffentlichungsschrift Nr. 4-25764 offenbart ist, als Verfahren, welche geeignet zur Erfassung von niedrigen Beschleunigungspegeln und niedrigen Frequenz­ pegeln bei guter Genauigkeit sind und welche geeignet zur Herstellung in großer Stückzahl bei niedrigen Kosten sind. Von diesen Sensoren wird insbesondere der letztgenannte Be­ schleunigungssensor des MISFET-Typs als vielversprechend zum Herstellen in einer kleineren Größe betrachtet. Fig. 37 und 38 zeigen einen Beschleunigungssensor eines MISFET- Typs an, der in der japanischen Patentveröffentlichungs­ schrift Nr. 4-25764 offenbart ist. Wenn hier ein eine Ga­ teelektrode 93, die auf einem Beschleunigungserfassungs­ substrat 91 gehalten wird, sich in Abhängigkeit einer Be­ schleunigung nach oben oder unten bewegt, verändert sich die Ladungsträgerkonzentration eines innerhalb eines p-Typ Siliziumsubstrats 92 gebildeten Kanalgebiets, und es wird die Schwankung des Betrags des Stroms, welcher zwischen Source und Drain fließt, zur Beschleunigungserfassung ver­ wendet. In der Zeichnung bezeichnet Bezugszeichen 94 einen Ausleger, 95 eine Sourceelektrode, 96 eine Drainelektrode, 97 einen Graben, 98, 99 und 100 Drähte und 101 ein Gehäuse.
Jedoch wird in einem Beschleunigungssensor eines MIS- FET-Typs in Übereinstimmung mit dem verwandten Fachgebiet entsprechend Fig. 37 und 38 der Ausleger 94, der auf der Gateelektrode 93 angebracht ist, auf dem Beschleunigungser­ fassungssubstrat 91 mittels eines Trägerabschnitts gehal­ ten, und es tritt in einem Fall, bei welchem der Trägerab­ schnitt verdreht wird, die Schwierigkeit eines Erfassungs­ fehlers auf. D.h. ein Beschleunigungssensor eines elektro­ statischen Kapazitätstyps ist derart strukturiert, daß eine bewegliche Elektrode, die eine Beschleunigung erfaßt, zwi­ schen zwei Elektroden angebracht ist, und sogar in einem Fall, bei welchem die bewegliche Elektrode verdreht wird, wird die diesbezügliche Veränderung aufgehoben und es exi­ stiert keine Schwierigkeit, in einem Fall jedoch, bei wel­ chem ein Verdrehen der beweglichen Elektrode in einem Be­ schleunigungssensor eines MISFET-Typs auftritt, werden Er­ fassungsfehler und ein fehlerhafter Betrieb hervorgerufen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Halb­ leiterbeschleunigungssensor eines MISFET-Typs vorzusehen, wobei bei dem Beschleunigungssensor kein Erfassungsfehler oder kein fehlerhafter Betrieb beim Auftreten eines Falles hervorgerufen wird, bei welchem eine Verdrehung der beweg­ lichen Elektrode auftritt.
Aus diesem Grund besitzt ein Halbleiterbeschleunigungs­ sensor in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Grundstruktur, die nachher beschrieben wird. D.h. der Sensor besitzt ein Halbleitersubstrat, einen beweglichen Abschnitt, der in einem beweglichen Zustand mit einer da­ zwischen befindlichen vorbestimmten Lücke oberhalb des Halbleitersubstrats aufgehängt ist, wobei der bewegliche Abschnitt einen Gewichtsabschnitt besitzt, der die zu er­ fassende Beschleunigung aufnimmt und verschoben wird, einen Trägerenabschnitt einer doppelt getragenen Struktur, welche den Gewichtsabschnitt mit dem Halbleitersubstrat verbindet, und erste und zweite Gateelektrodenabschnitte, die in eine Richtung parallel zu der Verschiebungsrichtung des Ge­ wichtsabschnitts verschoben werden, und erste und zweite Source/Drain-Diffusionsgebiete, die auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats entsprechend den jeweiligen ersten und zweiten Gateelektrodenabschnitten angeordnet sind.
Hierin bilden die ersten und zweiten Gateelektrodenab­ schnitte und die entsprechenden ersten und zweiten Sour­ ce/Drain-Gebiete jeweilige erste und zweite Feldeffekttran­ sistoren, und die elektrischen Ströme, die durch die ersten und zweiten Feldeffekttransistoren fließen, besitzen in Übereinstimmung mit der Verschiebung des Gewichtsabschnitts wechselseitig umgekehrte Phasen. Darüber hinaus sind die ersten und zweiten Feldeffekttransistoren an wechselseitig proximalen Positionen angeordnet.
Insbesondere sind die ersten und zweiten Feldeffekt­ transistoren an wechselseitig sich unmittelbar anschließen­ den Positionen angeordnet, an denen Effekte bezüglich der ersten und zweiten Feldeffekttransistoren infolge eines Verdrehens betrachtet werden können, die in einem gleichen Ausmaß in einem Fall des Verdrehens erzeugt werden, das in dem beweglichen Abschnitt auftritt.
Entsprechend der Struktur der vorliegenden Erfindung kann durch Gestalten des Trägers als doppelt getragene Struktur zuerst einmal ein Verdrehen des beweglichen Ab­ schnitts selbst auf einen kleinen Pegel unterdrückt werden. Darüber hinaus ist mittels des Bildens der Positionen der ersten und zweiten Feldeffekttransistoren wechselseitig sich unmittelbar anschließend sogar dann, wenn eine Verdre­ hung ausgeübt wird und der diesbezügliche Einfluß auf beide Transistoren ein äquivalentes Ausmaß angenommen hat, ebenso eine Aufhebung möglich.
Darüber hinaus kann eine proximale Anordnung der ersten und zweiten Feldeffekttransistoren zum zweiten zu einer Verringerung von Effekten führen. Ein Halbleiterbeschleuni­ gungssensor dieses Typs sorgt dafür, daß der bewegliche Ab­ schnitt in einen beweglichen Zustand gelangt, und wird durch Schritte der Opferschichtbildung erzeugt, wobei eine Schichtbildung eines beweglichen Abschnitts bezüglich der Opferschicht und ein Opferschichtätzen durchgeführt wird. Wenn beide Transistoren bezüglich einer Entfernung zu die­ sem Zeitpunkt in einem bestimmten Abstand voneinander ge­ trennt sind und wenn eine Ungleichförmigkeit bezüglich der Schichtdicke der Opferschicht infolge von Faktoren der Her­ stellungsschritte oder einer Schwankung der Konzentrations­ verteilung der Substratoberfläche oder eine Verteilung von Kristalldefekten infolge der Schwankung bei Bedingungen bzw. Zuständen der Schritte auftreten, schwankt die Charak­ teristik von beiden Transistoren wegen eines diesbezügli­ chen Einflusses, und eine wechselseitige Kompensation der Charakteristik wird schwierig. Wenn bezüglich dieses Punk­ tes beide Transistoren sich unmittelbar anschließend wie bei der vorliegenden Erfindung angeordnet sind, kann der Unterschied der Schwankung der Charakteristik zwischen den zwei Transistoren auf ein vernachlässigbares Ausmaß redu­ ziert werden.
Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Be­ schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Halbleiterbe­ schleunigungssensor in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht entlang Linie A-A von Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht entlang Linie B-B von Fig. 1;
Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht entlang Linie C-C von Fig. 1;
Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht entlang Linie D-D von Fig. 1;
Fig. 6A bis 12A und Fig. 6B bis 12B zeigen jewei­ lige Querschnittsansichten während der Herstellungsschritte bezüglich der Querschnittsansichten entlang Linie A-A und B-B von Fig. 1;
Fig. 13 zeigt eine Draufsicht auf einen Halbleiterbe­ schleunigungssensor in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 14 zeigt eine Draufsicht auf einen Halbleiterbe­ schleunigungssensor in Übereinstimmung mit einem anderen Beispiel;
Fig. 15 zeigt eine Draufsicht auf einen Halbleiterbe­ schleunigungssensor in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform;
Fig. 16 zeigt eine Draufsicht auf einen Halbleiterbe­ schleunigungssensor in Übereinstimmung mit einem anderen Beispiel;
Fig. 17 zeigt eine Draufsicht auf einen Halbleiterbe­ schleunigungssensor in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform;
Fig. 18 und 19 zeigen Draufsichten auf einen Halb­ leiterbeschleunigungssensor in Übereinstimmung mit einem anderen Beispiel;
Fig. 20 bis 26 zeigen jeweilige Ansichten eines Halbleiterbeschleunigungssensors in Übereinstimmung mit ei­ ner Anwendung eines typischen Exemplars der ersten Ausfüh­ rungsform;
Fig. 27 zeigt eine Draufsicht auf einen Halbleiterbe­ schleunigungssensor in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform;
Fig. 28 zeigt eine im wesentlichen vergrößerte Ansicht von Fig. 27;
Fig. 29 zeigt eine Ansicht zum Beschreiben der Wirkung der fünften Ausführungsform;
Fig. 30 zeigt eine im wesentlichen vergrößerte Ansicht eines Halbleiterbeschleunigungssensors in Übereinstimmung mit einem Vergleichsbeispiel;
Fig. 31 zeigt eine im wesentlichen vergrößerte Ansicht eines Halbleiterbeschleunigungssensors in Übereinstimmung mit einem anderen Beispiel der fünften Ausführungsform;
Fig. 32 zeigt eine Draufsicht auf einen Halbleiterbe­ schleunigungssensor in Übereinstimmung mit einer sechsten Ausführungsform;
Fig. 33 zeigt eine Querschnittsansicht entlang Linie E-E von Fig. 32;
Fig. 34 zeigt eine Querschnittsansicht entlang Linie F-F von Fig. 32;
Fig. 35 zeigt eine Ansicht zum Beschreiben der Wirkung der sechsten Ausführungsform;
Fig. 36 zeigt eine Draufsicht auf einen Halbleiterbe­ schleunigungssensor in Übereinstimmung mit einem anderen Beispiel;
Fig. 37 zeigt eine Draufsicht auf einen herkömmlichen Halbleiterbeschleunigungssensor; und
Fig. 38 zeigt eine Querschnittsansicht entlang Linie I-I von Fig. 37.
Im folgenden wird eine spezifische erste Ausführungs­ form in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung un­ ter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Halbleiterbe­ schleunigungssensor in Übereinstimmung mit dieser Ausfüh­ rungsform. Darüber hinaus zeigt Fig. 2 eine Querschnittsan­ sicht entlang Linie A-A von Fig. 1, Fig. 3 zeigt eine Quer­ schnittsansicht entlang Linie B-B von Fig. 1, Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht entlang Linie C-C von Fig. 1, und Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht entlang Linie D-D von Fig. 1.
Eine Siliziumnitridschicht 2 als Gateisolierungsschicht ist über der gesamten Oberfläche eines p-Typ Silizium­ substrats 1 als Halbleitersubstrat gebildet. Diese Silizi­ umnitridschicht 2 ist zum Zweck des Reduzierens eines Leck­ stroms der Substratoberfläche ebenso wie zum Unterdrücken von Langzeitverschlechterungen der Transistorcharakteristik gebildet. Siliziumoxidschichten 3 und 4 einer vorbestimmten Dicke sind auf der Siliziumnitridschicht 2 gebildet. Diese Siliziumoxidschichten 3 und 4 bilden eine Gürtelkonfigura­ tion und erstrecken sich linear und wechselseitig parallel. Ein beweglicher Abschnitt 5, der aus polykristallinem Sili­ zium besteht, ist über diesen Siliziumoxidschichten 3 und 4 aufgehängt. Dieser bewegliche Abschnitt 5 besteht aus An­ kerabschnitten 6 und 7, Trägerabschnitten 8, 9, 10 und 11, einem Gewichtsabschnitt 12 und aus beweglichen Elektroden­ abschnitten 13 und 14 als Gateelektroden, wobei die Träger­ abschnitte 8, 9, 10 und 11, der Gewichtsabschnitt 12 und die beweglichen Elektrodenabschnitte 13 und 14 über dem Si­ liziumsubstrat 1 (der Siliziumnitridschicht 2) mit einer dazwischen befindlichen vorbestimmten Lücke angeordnet sind. Die Ankerabschnitte 6 und 7 besitzen Dimensionen identisch denjenigen der Siliziumoxidschichten 3 und 4 und sind auf den Siliziumoxidschichten 3 und 4 angeordnet, die Trägerabschnitte 8, 9, 10 und 11 erstrecken sich von den Ankerabschnitten 6 und 7 und der Gewichtsabschnitt 12, des­ sen mittlerer Teil eine Konfiguration einer engen Breite besitzt, wird getragen. Die beweglichen Elektrodenabschnit­ te 13 und 14 einer länglichen bzw. rechteckigen Konfigura­ tion ragen aus dem Teil der schmalen Breite des Gewichtsab­ schnitts 12 in wechselseitig entgegengesetzte Richtungen heraus. D.h. die beweglichen Elektrodenabschnitte 13 und 14 werden von Teilen einer Trägerkonfiguration eines doppelt getragenen Typs getragen (die Trägerabschnitte 8, 9, 10 und 11), um in einer Richtung senkrecht und in einer Richtung parallel zu der Oberfläche des Siliziumsubstrats 1 ver­ schiebbar zu sein.
Wie in Fig. 4 dargestellt, sind auf dem Silizium­ substrat 1 unter dem beweglichen Elektrodenabschnitt 14 des beweglichen Abschnitts 5 feste Elektroden 15 und 16 als Source/Drain-Teil gebildet, das aus einem n-Typ Verunreini­ gungsdiffusionsgebiet bezüglich des beweglichen Elektroden­ abschnitts 14 an beiden diesbezüglichen Seiten gebildet ist. Auf ähnliche Weise sind, wie in Fig. 1 dargestellt, auf dem Siliziumsubstrat 1 unter dem beweglichen Elektro­ denabschnitt 13 des beweglichen Abschnitts 5 feste Elektro­ den 17 und 18 als Source/Drain-Teil gebildet, das aus einem n-Typ Verunreinigungsdiffusionsgebiet bezüglich des beweg­ lichen Elektrodenabschnitts 13 an beiden diesbezüglichen Seiten zusammengesetzt ist. Wie in Fig. 4 dargestellt, ist ein Kanalgebiet 19 zwischen den festen Elektroden 15 und 16 auf dem Siliziumsubstrat 1 gebildet, und dieses Kanalgebiet 19 wird mittels Anlegen einer Spannung zwischen dem Silizi­ umsubstrat 1 und dem beweglichen Elektrodenabschnitt 14 er­ zeugt. Dementsprechend fließt ein Drainstrom durch dieses Kanalgebiet 19 mittels Anlegen einer Spannung zwischen den festen Elektroden 15 und 16. Auf ähnliche Weise wird ein (nicht illustriertes) Kanalgebiet zwischen den festen Elek­ troden 17 und 18 auf dem Siliziumsubstrat 1 gebildet, und dieses Kanalgebiet wird mittels Anlegen einer Spannung zwi­ schen dem Siliziumsubstrat 1 und dem beweglichen Elektro­ denabschnitt 13 erzeugt. Dementsprechend fließt ein Drain­ strom durch dieses Kanalgebiet mittels Anlegen einer Span­ nung zwischen den festen Elektroden 17 und 18.
Eine Zwischenschicht-Isolierungsschicht 20 ist auf dem Ankerabschnitt 6 des beweglichen Teils 5 gebildet, und ein Durchgangsloch 21 ist in dieser Zwischenschicht-Isolie­ rungsschicht 20 gebildet (vgl. Fig. 1 und 2). Ein Alumi­ niumleiter 22 ist innerhalb dieses Durchgangslochs 21 ge­ bildet, und ein elektrischer Kontakt ist zwischen dem Alu­ miniumleiter 22 und dem beweglichen Abschnitt 5 gebildet. Der Aluminiumleiter 22 entsprechend Fig. 1 und 3 er­ streckt sich über die Zwischenschicht-Isolierungsschicht 20 und darüber hinaus über das Siliziumsubstrat 1.
Wie in Fig. 1 dargestellt, sind Brücken 23 als jeweilige Beschränkungsteile des Beweglichkeitsbereichs an der sich unmittelbar anschließenden Stelle des Gewichtsabschnitts 22 an den jeweiligen Trägerabschnitten 8, 9, 10 und 11 des be­ weglichen Abschnitts 5 angeordnet. Wie in Fig. 5 darge­ stellt, bildet eine Brücke 23 eine gürtelähnliche Gesamt­ konfiguration und ist aus Aluminium zusammengesetzt. Dar­ über hinaus ist eine Brücke aus Ankerabschnitten 24 und ei­ nem Stopperabschnitt 25 zusammengesetzt. Die Ankerabschnit­ te 24 sind an dem Siliziumsubstrat 1 befestigt, und daneben ist der Stopperabschnitt 25 oberhalb des Rands der Träger­ abschnitte 8, 9, 10 und 11 mit einer vorbestimmten dazwi­ schen befindlichen Lücke angeordnet. Dementsprechend ist der bewegliche Bereich der Trägerabschnitte 8, 9, 10 und 11 durch diese Brücken 23 beschränkt.
Darüber hinaus ist eine darunterliegende Elektrode 26, die aus einem n-Typ Verunreinigungsdiffusionsgebiet zusam­ mengesetzt ist, auf der Oberfläche des Siliziumsubstrats 1 in einem Gebiet ohne die festen Elektroden 15, 15, 17 und 18 an einem Teil entgegengesetzt zu dem beweglichen Ab­ schnitt 5 gebildet. Diese darunterliegende Elektrode 26 wird äquipotential bezüglich des Potentials des beweglichen Abschnitts 5 gehalten und unterdrückt die zwischen dem Si­ liziumsubstrat 1 und dem beweglichen Abschnitt 5 erzeugte elektrostatische Kraft. Darüber hinaus sind die vorstehen­ den Brücken 23 mit der darunterliegenden Elektrode 26 ver­ bunden, und die darunterliegende Elektrode 26 und die Brüc­ ken 23 befinden sich auf demselben Potential.
Ein (nicht dargestellter) peripherer Schaltkreis ist in der Peripherie des angeordneten Gebiets des beweglichen Ab­ schnitts 5 auf dem Siliziumsubstrat 1 gebildet. Dementspre­ chend sind der periphere Schaltkreis und der Aluminiumlei­ ter 22 miteinander verbunden, und daneben sind der peri­ phere Schaltkreis und die festen Elektroden 15, 16, 17 und 18 elektrisch miteinander verbunden, und darüber hinaus sind der periphere Schaltkreis und die darunterliegende Elektrode 26 elektrisch miteinander verbunden.
Im folgenden wird der Betrieb des Halbleiterbeschleuni­ gungssensors beschrieben.
Wenn eine Spannung zwischen dem beweglichen Abschnitt 5 und dem Siliziumsubstrat 1 angelegt wird und zwischen den festen Elektroden 15 und 16 (17 und 18), wird das Kanalge­ biet 19 gebildet, und es fließt ein Strom zwischen den fe­ sten Elektroden 15 und 16 (17 und 18). Hierin werden in ei­ nem Fall, bei welchem der Beschleunigungssensor einer Be­ schleunigung unterworfen ist und die beweglichen Elektro­ denabschnitte 13 und 14 (der bewegliche Abschnitt 5) in die in Fig. 1 gezeigte X+-Richtung verschoben werden (wird) (eine Richtung parallel zu der Oberfläche des Silizium­ substrats 1), dann verringert sich mittels einer Verände­ rung in dem Oberflächenbereich (die Kanalbreite des Transi­ stors) des Kanalgebiets zwischen den festen Elektroden ein Strom, der durch die festen Elektroden 15 und 16 fließt, und ein Strom, der durch die festen Elektroden 17 und 18 fließt, erhöht sich. Darüber hinaus werden (wird) in einem Fall, bei welchem die beweglichen Elektrodenabschnitte 13 und 14 (der bewegliche Abschnitt 5) in die in Fig. 1 gezeig­ te X--Richtung verschoben (einer Richtung parallel zu der Oberfläche des Siliziumsubstrats 1) werden (wird), und dar­ auf erhöht sich mittels einer Veränderung in dem Oberflä­ chenbereich (die Kanalbreite in dem Transistor) des Kanalge­ biets zwischen den festen Elektroden ein Strom, der durch die festen Elektroden 15 und 16 fließt, und es verringert sich ein Strom, der durch die festen Elektroden 17 und 18 fließt. In der Zwischenzeit werden in einem Fall, bei wel­ chem der Beschleunigungssensor einer Beschleunigung unter­ worfen ist und die beweglichen Elektrodenabschnitte 13 und 14 in die in Fig. 4 angezeigte Richtung verschoben werden (einer Richtung senkrecht der Oberfläche des Silizium­ substrats 1), die Ladungsträgerkonzentration des Kanalge­ biets 19 wegen einer Veränderung der elektrischen Feld­ stärke verringert, und auf diese Weise werden die vorste­ henden Ströme gleichzeitig verringert.
Auf diese Weise kann der Beschleunigungssensor eine Be­ schleunigung in zwei Dimensionen mittels der Größe und der Phase der Stromveränderung erfassen, wenn sich der Strom, der zwischen den festen Elektroden 15 und 16 und zwischen den festen Elektroden 17 und 18 fließt, infolge Veränderun­ gen der wechselseitigen Positionen der beweglichen Elektro­ denabschnitte 13 und 14 und der festen Elektroden 15, 16, 17 und 18 infolge der Beschleunigung verändert.
Darüber hinaus werden in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform die beweglichen Elektrodenabschnitte 13 und 14 von Trägern eines doppelt getragenen Typs getragen, und auf diese Weise können die beweglichen Elektrodenabschnitte 13 und 14 parallel bezüglich des Siliziumsubstrats 1 gehal­ ten werden. Als Ergebnis können die beweglichen Elektroden­ abschnitte 13 und 14 und das Siliziumsubstrat 1 sogar im Falle einer in Richtungen senkrecht und parallel zu der Substratoberfläche auftretenden Beschleunigung bezüglich der beweglichen Elektrodenabschnitte 13 und 14 parallel ge­ halten werden. Dementsprechend können die Ströme, die durch die festen Elektrodenabschnitte 15 bis 18 fließen, auf die gewünschten Werte gebracht werden, und es kann eine Be­ schleunigungserfassung sehr genau durchgeführt werden.
Darüber hinaus wird wie oben beschrieben entsprechend dieser Ausführungsform eine Beschleunigung in X+- und X-- Richtungen parallel zu der Oberfläche des Siliziumsubstrats 1 mit einem differentiellen Typ erfaßt. Bezüglich der zwei Ströme (wobei der eine ansteigt und der andere sich verrin­ gert), welche zwischen den festen Elektroden fließen, be­ sitzen die diesbezüglichen Stromwerte eine typische Charak­ teristik (Offsetkomponenten). Diese Offsetkomponente erhebt sich beispielsweise von der Temperaturcharakteristik des Kanalwiderstandswerts und einer relativen Entfernung zwi­ schen dem Kanalgebiet und dem beweglichen Elektrodenab­ schnitt (Gate-Elektrode). In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform sind der durch die festen Elektroden 17 und 18 und die bewegliche Elektrode 13 gebildete Transistor und der durch die festen Elektroden 15 und 16 und die bewegli­ che Elektrode 14 gebildete Transistor sich unmittelbar an­ schließend angeordnet. Sogar wenn die Verunreinigungskon­ zentrationsverteilung an der Substratoberfläche oder die Verteilung von Kristalldefekten innerhalb des Substrats schwankt, ist folglich der Unterschied der Schwankung zwi­ schen den zwei Transistoren klein. Sogar wenn die Schicht­ dicke der Opferschicht, welche unten beschrieben wird, in­ nerhalb der Oberfläche schwankt, ist darüber hinaus die Schwankung zwischen den zwei Transistorpositionen klein. Das heißt, mittels einer sich unmittelbar anschließenden Anordnung der zwei Transistoren kann der Unterschied der Schwankung der Charakteristik zwischen den zwei Transisto­ ren klein gestaltet werden, und die oben beschriebenen Offsetkomponenten werden wechselseitig bezüglich der Cha­ rakteristik der zwei Transistoren kompensiert, und es ist dadurch eine gute Aufhebung möglich. Folglich kann eine Be­ grenzung einer Erfassungsschaltungsseite klein gestaltet werden. Hierin ist in einem Fall, bei welchem die zwei Transistoren voneinander getrennt angeordnet sind, die Strukturierung von Transistoren mit identischer Charakteri­ stik wegen den oben beschriebenen verschiedenen Faktoren schwierig.
Darüber hinaus kann der bewegliche Bereich des bewegli­ chen Abschnitts 5 mittels des Bereitstellens der Brücken 23 beschränkt werden. Sogar wenn eine große Kraft (Beschleunigung) plötzlich nicht nur in einer Richtung par­ allel zu der Substratoberfläche sondern ebenso in einer Richtung senkrecht bezüglich des beweglichen Abschnitts 5 auftritt, gibt es folglich keinen Bruch oder ein Verbiegen der Trägerabschnitte 8 bis 11. Dementsprechend ist die Sta­ bilität hervorragend, und es kann eine genaue Beschleuni­ gungserfassung, die konstant stabil ist, durchgeführt wer­ den.
Im folgenden wird unter Verwendung von Fig. 6A und 6B bis 12A und 12B ein Verfahren zum Herstellen eines Be­ schleunigungssensors in Übereinstimmung mit dieser Ausfüh­ rungsform beschrieben. Des weiteren zeigen Fig. 6A bis 12A Querschnittskonfigurationen während der Herstellungs­ schritte entsprechend der Querschnittsansicht entlang Linie A-A von Fig. 1 an, und Fig. 6B bis 12B zeigen Quer­ schnittskonfigurationen während der Herstellungsschritte bezüglich der Querschnittsansicht entlang Linie B-B von Fig. 1 an.
Zuerst wird, wie in Fig. 6A und 6B dargestellt, ein p-Type Siliziumsubstrat 27 vorbereitet, und auf einem vor­ bestimmten Gebiet der diesbezüglichen Oberfläche wird eine darunterliegende Elektrode 28 gebildet, die aus einem n-Typ Verunreinigungsdiffusionsgebiet zusammengesetzt ist, ebenso wie feste Elektroden 15, 16, 17 und 18 gebildet werden, die aus dem in Fig. 1 angezeigten Verunreinigungsdiffusionsge­ biet zusammengesetzt sind. Daneben wird eine Siliziumnitridschicht 29 auf der gesamten Oberfläche des Siliziumsubstrats 27 gebildet. Dementsprechend wird, wie in Fig. 7A und 7B dargestellt, eine Siliziumoxidschicht 30 auf der vollständigen Oberfläche des Siliziumsubstrats 27 aufgetragen. Des weiteren wird, wie in Fig. 8A und 8B dargestellt, eine polykristalline Siliziumdünnschicht, die zu einem beweglichen Abschnitt 31 wird, auf der gesamten Oberfläche des Siliziumsubstrats 27 aufgetragen und in die vorbestimmte Konfiguration strukturiert (vgl. Fig. 1).
Um fortzufahren, wird, wie in Fig. 9A und 9B darge­ stellt, eine Zwischenschicht-Isolationsschicht 32, die aus PSG oder ähnlichem zusammengesetzt ist, auf der gesamten Oberfläche des Siliziumsubstrats 27 aufgetragen. Dement­ sprechend wird, wie in Fig. 10A und 10B dargestellt, ein Durchgangsloch 33 an einem Kontaktbereich zu dem bewegli­ chen Abschnitt 31 auf der Zwischenschicht-Isolierungs­ schicht 32 gebildet, und daneben werden Durchgangslöcher 34 in der Zwischenschicht-Isolierungsschicht, der Silizium­ oxidschicht 30 und der Siliziumnitridschicht 29 auf dem Brückenbildungsbereich gebildet. Darüber hinaus werden ebenso (nicht veranschaulichte) Durchgangslöcher an den (nicht veranschaulichten) Kontaktbereichen entsprechend den festen Elektroden 15 bis 18 und an dem (nicht veranschau­ lichten) Kontaktbereich entsprechend der darunterliegenden Elektrode 28 gebildet.
Darüber hinaus wird, wie in Fig. 11A und 11B darge­ stellt, eine Aluminiumdünnschicht 35, welche zu der Ga­ teelektrodenverdrahtung 22 und den Brücken 23, die in Fig. 1 dargestellt sind, wird, auf der Zwischenschicht-Isolie­ rungsschicht 32 einschließlich den Durchgangslöchern 33 und 34 aufgetragen und in die vorbestimmte Konfiguration struk­ turiert. Zu dieser Zeit wird ebenso ein anderes (nicht ver­ anschaulichtes) Leitergebiet gebildet. Wie in Fig. 12A und 12B dargestellt, werden die Siliziumoxidschicht 30 und die Zwischenschicht-Isolierungsschicht 32 als Opferschich­ ten weggeätzt, wobei der Siliziumoxidschicht 30 und der Zwischenschicht-Isolierungsschicht 32 der vorbestimmten Ge­ biete ein Verbleiben ermöglicht wird. Zu diesem Zeitpunkt werden, wie in Fig. 5 dargestellt, die Siliziumoxidschicht 30 und die Zwischenschicht-Isolierungsschicht 32, die beide zwischen den Trägerabschnitten 8, 9, 10 und 11 und den Brücken 23 angeordnet sind, geätzt, und es wird ein Raum zwischen den Trägerabschnitten 8, 9, 10 und 11 und den Brücken 23 gebildet. Die Siliziumoxidschicht 30 wird ebenso unter dem beweglichen Abschnitt 31 als Opferschicht zu die­ sem Zeitpunkt weggeätzt. Als Ergebnis nimmt der bewegliche Abschnitt einen beweglichen Zustand entsprechend Fig. 2 und 3 ein, und der in Fig. 1 angezeigte Halbleiterbeschleu­ nigungssensor ist gebildet.
In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform ist der bewegliche Bereich des beweglichen Abschnitts 5 mittels Be­ reitstellen der Brücken 23 wie oben beschrieben beschränkt. Wenn dementsprechend der Beschleunigungsbereich normal ist, ist der Betrieb derjenige eines normalen Beschleunigungs­ sensors. Sogar in einem Fall, bei welchem eine übermäßige Kraft (Beschleunigung) mittels eines Fallens oder ähnliches während der Herstellung auftritt, versucht der bewegliche Abschnitt 5 gegen die übermäßige Deformation infolge der Schockkraft gegenanzugehen, die übermäßige Deformation wird jedoch mittels der Brücken 23 in die Richtungen sowohl par­ allel als auch senkrecht zu der Substratoberfläche unter­ drückt, und es wird eine Zerstörung der Trägerabschnitte 8, 9, 10 und 11 infolge der übermäßigen Kraft (Beschleunigung) verhindert.
Da des weiteren der Leiter 22 der beweglichen Elektro­ denabschnitte 13 und 14 und die Brücken 23 gleichzeitig aus einem identischen Material (Aluminium) gebildet werden, können die Brücken leicht ohne ein Ansteigen bezüglich der Verfahren gebildet werden.
Darüber hinaus sind in Übereinstimmung mit der vorlie­ genden ersten Ausführungsform der Leiter der beweglichen Elektrodenabschnitte (Gateelektrodenabschnitte) 13 und 14 und die Brücken (Beschränkungsteile des Beweglichkeitsbe­ reiches) 23 gleichzeitig aus einem identischen Material ge­ bildet, es ist jedoch akzeptabel, die Leiter der festen Elektroden (Source/Draingebiete) 15, 16, 17, 18 und die Brücken gleichzeitig aus einem identischen Material zu bil­ den, oder den Leiter der beweglichen Elektrodenabschnitte 13 und 14, die Leiter der festen Elektroden 15, 16, 17 und 18 und die Brücken 23 gleichzeitig aus einem identischen Material zu bilden.
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform unter Be­ rücksichtigung des Unterschieds zu der ersten Ausführungs­ form beschrieben.
Fig. 13 zeigt eine Draufsicht auf einen Halbleiterbe­ schleunigungssensor in Übereinstimmung mit dieser Ausfüh­ rungsform an.
Ein beweglicher Abschnitt 59 ist auf einem p-Type Halb­ leitersubstrat 58 als Halbleitersubstrat gebildet. Der be­ wegliche Abschnitt 59 ist zusammengesetzt aus Ankerab­ schnitten 60, 61, 62 und 63, Trägerabschnitten 64, 65, 66 und 67, einem Gewichtsabschnitt 68 und einem beweglichen Elektrodenabschnitt 69 als Gateelektrodenabschnitt. Die An­ kerabschnitte 60, 61, 62 und 63 ragen aus dem Silizium­ substrat 58 nach oben heraus, und die Trägerabschnitte 64, 65, 66 und 67 erstrecken sich von den Ankerabschnitten 60, 61, 62 und 63. Der Gewichtsabschnitt 68 besitzt eine qua­ dratische Gestaltung und wird von diesen Trägerabschnitten 64, 65, 66 und 67 getragen. Der bewegliche Abschnitt 59 ist derart gestaltet bzw. angeordnet, daß er in jeweilige Rich­ tungen senkrecht zu und parallel zu der Substratoberfläche verschoben werden kann. Entsprechend Fig. 13 wird die durch X angezeigte Richtung zu der Verschiebungsrichtung des be­ weglichen Abschnitts 59 (des beweglichen Elektrodenab­ schnitts 69) parallel zu der Substratoberfläche, d. h. zu der Beschleunigungserfassungsrichtung. Der bewegliche Elek­ trodenabschnitt 69 einer gürtelförmigen Konfiguration er­ streckt sich von dem Gewichtsabschnitt 68 in eine Richtung unter rechten Winkeln zu der Beschleunigungserfassungsrich­ tung X. Die Trägerabschnitte 64, 65, 66, 67, der Gewichts­ abschnitt 68 und der bewegliche Elektrodenabschnitt 69 sind oberhalb des Siliziumsubstrats 58 mit einer vorbestimmten dazwischen befindlichen Lücke angeordnet.
In der Zwischenzeit sind die festen Elektroden 70 und 71 als erste Source/Draingebiete, die aus einem n-Typ Ver­ unreinigungsdiffusionsgebiet zusammengesetzt sind, ausge­ richtet und bezüglich eines vorbestimmten Abstands (Kanallänge des Transistors) in eine Richtung in rechten Winkeln zu der Beschleunigungserfassungsrichtung X auf dem Siliziumsubstrat 58 unter einer Endoberfläche 69a auf dem beweglichen Elektrodenabschnitt 69 des beweglichen Ab­ schnitts 59 dazwischengebracht. Diese beweglichen Elektro­ den 70 und 71 bilden eine längliche bzw. rechteckige Konfi­ guration und erstrecken sich in die Beschleunigungserfas­ sungsrichtung X. Auf ähnliche Weise sind die festen Elek­ troden 72 und 73 als zweites Source/Draingebiet, welches aus einem n-Typ Verunreinigungsdiffusionsgebiet zusammenge­ setzt ist, bezüglich eines vorbestimmten Abstands (Kanallänge) ausgerichtet, der sich dazwischen in einer Richtung in rechten Winkeln zu der Beschleunigungserfas­ sungsrichtung X auf dem Siliziumsubstrat 58 unter einem Oberflächenende 69b auf dem beweglichen Elektrodenabschnitt 69 des beweglichen Abschnitts 59 befindet. Diese bewegli­ chen Elektroden 72 und 73 bilden eine längliche bzw. recht­ eckige Konfiguration und erstrecken sich in die Beschleuni­ gungserfassungsrichtung X.
Im folgenden wird der Betrieb des Halbleiterbeschleuni­ gungssensors beschrieben.
In einem Fall, bei welchem der Beschleunigungssensor einer Beschleunigung unterworfen wird und der bewegliche Elektrodenabschnitt 69 (der bewegliche Abschnitt 59) in die in Fig. 13 angezeigte X-Richtung (eine Richtung parallel zu der Oberfläche des Siliziumsubstrats 1) verschoben wird, vergrößert sich der Oberflächenbereich (die Kanalbreite des Transistors) des Kanalgebiets zwischen den festen Elektro­ den 72 und 73, und der Strom, der durch die festen Elektro­ den 72 und 73 fließt, erhöht sich. Inzwischen verringert sich der Oberflächenbereich (die Kanalbreite des Transi­ stors) des Kanalgebiets zwischen den festen Elektroden 70 und 71, und der Strom, der durch die festen Elektroden 70 und 71 fließt, nimmt ab. Auf diese Weise verändern sich der Strom, der durch die festen Elektroden 72 und 73 fließt, und der Strom, der durch die festen Elektroden 70 und 71 fließt, in eine umgekehrte Phase.
Darüber hinaus wird in einem Fall, bei welchem der Be­ schleunigungssensor einer Beschleunigung unterworfen wird und der bewegliche Elektrodenabschnitt 69 (der bewegliche Abschnitt 59) in eine Richtung senkrecht zu der Oberfläche des Substrats 58 verschoben wird, die Ladungsträgerkonzen­ tration in dem Kanalgebiet verringert, und somit verringern sich die Drainströme beider Transistoren gleichzeitig.
Auf diese Weise sind in Übereinstimmung mit der Ausfüh­ rungsform die Source/Draingebiete (die festen Elektroden 70 und 71 und die festen Elektroden 72 und 73) zum Zwecke der Beschleunigungserfassung in einer Richtung parallel zu der Oberfläche des Siliziumsubstrats 58 durch einen differenti­ ellen Typ sich unmittelbar anschließend angeordnet. Als Er­ gebnis sind die Schwankungen in der Charakteristik zwischen den zwei Transistoren klein, und eine Begrenzung an der Er­ fassungsschaltkreisseite kann klein gestaltet werden. Das heißt, ähnlich wie bei der in Fig. 1 angezeigten ersten Aus­ führungsform wird eine Schwankung der Transistorcharakteri­ stik, die sich aus Schwankungen in der Verunreinigungskon­ zentrationsverteilung erhebt oder in der Verteilung von Kristalldefekten des Substrats oder sogar der Schichtdicke der Opferschicht innerhalb der Oberfläche, mittels des An­ ordnens der zwei Source/Draingebiete (feste Elektroden 70 und 71 und feste Elektroden 72 und 73) sich unmittelbar an­ schließend vermieden.
Fig. 14 zeigt ein typisches Exemplar der Ausführungsform an. Der Gewichtsabschnitt ist in zwei Teile geteilt, wo­ durch ein erster Gewichtsabschnitt 68a und ein zweiter Ge­ wichtsabschnitt 68b gebildet sind, und beide Gewichtsab­ schnitte 68a und 68b sind durch den beweglichen Elektroden­ abschnitt 69 einer gürtelförmigen Konfiguration miteinander verbunden. Die zwei Source/Draingebiete (feste Elektroden 70 und 71 und die festen Elektroden 72 und 73) sind auf dem Siliziumsubstrat 58 unter dem beweglichen Elektrodenab­ schnitt 69 sich unmittelbar anschließend angeordnet. Es können ähnliche Effekte mit dieser Ausführungsform erzielt werden.
Im folgenden wird eine dritte Ausführungsform unter be­ sonderer Berücksichtigung der Unterschiede zu der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Fig. 15 zeigt eine Draufsicht auf einen Halbleiterbe­ schleunigungssensor in Übereinstimmung mit dieser Ausfüh­ rungsform an.
Ein beweglicher Abschnitt 59 ist auf einem p-Typ Sili­ ziumsubstrat 85 als Halbleitersubstrat gebildet. Der beweg­ liche Abschnitt 59 ist aus Ankerteilen 60, 61, 62 und 63, Trägerteilen 64, 65, 66 und 67, aus einem Gewichtsabschnitt 68 und aus beweglichen Elektrodenabschnitten 116 und 117 zusammengesetzt, die aus einer Endoberfläche eines Ge­ wichtsabschnitts zusammengesetzt sind, der parallel zu der X-Richtung mittels Aushöhlens des Gewichtsabschnitts 68 an­ geordnet bzw. gebildet ist. Die Ankerabschnitte 60, 61, 62 und 63 sind auf dem Siliziumsubstrat 58 angeordnet, und die Trägerabschnitte 64, 65, 66 und 67 erstrecken sich von den Ankerabschnitten 60, 61, 62 und 63. Der Gewichtsabschnitt 68 besitzt eine quadratische Konfiguration und wird von den Trägerabschnitten 64, 65, 66 und 67 getragen. Der bewegli­ che Abschnitt 59 ist derart angeordnet bzw. ausgebildet, daß er in die jeweiligen Richtungen senkrecht und parallel zu der Substratoberfläche verschoben werden kann. Entspre­ chend Fig. 15 wird die durch X angezeigte Richtung zu der Verschiebungsrichtung des beweglichen Abschnitts 59 (des beweglichen Elektrodenabschnitts 69) parallel zu der Substratoberfläche, d. h. die Beschleunigungserfassungsrich­ tung. Das Paar beweglicher Elektrodenabschnitte 116 und 117 einer Auslegerkonfiguration entgegengesetzt der inneren Seite des Gewichtsabschnitts 68 wird in einer Richtung mit rechteckigen Winkeln bezüglich dieser Beschleunigungserfas­ sungsrichtung X gebildet. Die Trägerabschnitte 64, 65, 66, 67, der Gewichtsabschnitt 68 und die beweglichen Elektro­ denabschnitte 116 und 117 sind oberhalb des Silizium­ substrats 58 mit einer dazwischen befindlichen vorbestimm­ ten Lücke angeordnet.
In der Zwischenzeit sind die festen Elektroden 110 und 111 als ein erstes Source/Draingebiet, das aus einem n-Typ Verunreinigungsdiffusionsgebiet zusammengesetzt ist, mit einem vorbestimmten Abstand (Kanallänge) ausgerichtet, der in eine Richtung in rechten Winkeln bezüglich der Beschleu­ nigungserfassungsrichtung X auf dem Siliziumsubstrat 58 un­ ter einer Endoberfläche auf dem beweglichen Elektrodenab­ schnitt 116 des beweglichen Abschnitts 59 dazwischen be­ findlich ist. Diese festen Elektroden 110 und 111 bilden eine längliche bzw. rechteckige Konfiguration und erstrec­ ken sich in die Beschleunigungserfassungsrichtung X. Auf ähnliche Weise sind die festen Elektroden 112 und 113 als ein zweites Source/Draingebiet, das aus einem n-Typ Verun­ reinigungsdiffusionsgebiet zusammengesetzt ist, mit einem vorbestimmten Abstand (Kanallänge) ausgerichtet, der in ei­ ner Richtung in rechten Winkeln bezüglich der Beschleuni­ gungserfassungsrichtung X auf dem Siliziumsubstrat 58 unter einem anderen Oberflächenende auf dem beweglichen Elektro­ denabschnitt 117 des beweglichen Abschnitts 59 dazwischen befindlich ist. Diese festen Elektroden 112 und 113 bilden eine längliche bzw. rechteckige Konfiguration und erstrec­ ken sich in die Beschleunigungserfassungsrichtung X.
In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform erhalten die Ströme, die zwischen den jeweiligen festen Elektroden (Source/Drain) der Transistoren der zugehörigen Anwendung der Beschleunigung der X-Richtung fließen, eine umgekehrte Phase, so daß, wenn ein Drainstrom sich erhöht, der andere sich vermindert. Die zwei Transistoren sind zum Zwecke ei­ ner Beschleunigungserfassung in eine Richtung parallel zu der Oberfläche des Siliziumsubstrats 58 durch einen diffe­ rentiellen Typ sich unmittelbar anschließend angeordnet.
In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform gibt es folglich keinen großen Schwankungsunterschied der Charakte­ ristik zwischen den zwei Transistoren.
Fig. 16 zeigt eine Anwendung eines typischen Exemplars an. Mit dieser Struktur ist ein bewegliches Gate 118 einer gürtelförmigen Konfiguration in einem rechten Winkel bezüg­ lich der Erfassungsrichtung X im Hinblick auf den ausge­ höhlten Abschnitt der beweglichen Elektrode (Gewichtsabschnitt) vorgesehen. Während das bewegliche Gate bezüglich des Gewichts 68 in der in Fig. 15 angezeigten Struktur vom Typ eines Auslegers war, ist es in Überein­ stimmung mit der gegenwärtigen Struktur im Hinblick auf das Gewicht 68 zu einem doppelt getragenen Typ geworden. Es ist in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform möglich, beide Transistoren sich unmittelbar anschließend anzuord­ nen.
Fig. 17 zeigt eine Draufsicht auf einen Halbleiterbe­ schleunigungssensor entsprechend einer vierten Ausführungs­ form.
In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform ragen be­ wegliche Gates 114 und 115 aus den ausgehöhlten Abschnitten des beweglichen Abschnitts (Gewichtsabschnitts) in der dritten Ausführungsform (Fig. 15) hervor. Darüber hinaus ra­ gen die Gateelektroden 114 und 115 aus den zwei Endoberflä­ chen hervor, die sich einander in der Beschleunigungserfas­ sungsrichtung X auf den jeweiligen ausgehöhlten Abschnitten gegenüberstehen. Der Beschleunigungserfassungsbetrieb bei einem Halbleiterbeschleunigungssensor ist ähnlich wie bei den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsfor­ men.
In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform können die zwei Transistoren unmittelbar anschließend angeordnet werden, und ähnlich wie bei den ersten bis dritten Ausfüh­ rungsformen können Schwankungsunterschiede der Charakteri­ stik zwischen den zwei Transistoren unterdrückt werden.
Fig. 18 und 19 zeigen Anwendungen eines typischen Exemplares an.
Bei der Anwendung eines typischen Exemplares entspre­ chend Fig. 18 sind die festen Elektroden 110, 111, 112 und 113 in einer senkrechten Richtung bezüglich der Beschleuni­ gungserfassungsrichtung X angeordnet, so daß sie eine gera­ de Linie bilden. In Übereinstimmung damit sind die bewegli­ chen Elektroden 114 und 115 parallel zu der Richtung X aus­ gerichtet, und darüber hinaus sind die Längsachsen davon jeweils innerhalb des ausgehöhlten Abschnitts des bewegli­ chen Abschnitts (Gewichtsabschnitt) 68 angeordnet. In Über­ einstimmung mit dieser Ausführungsform können die zwei Transistoren sich unmittelbar anschließend angeordnet wer­ den. Des weiteren zeigt Fig. 19 ein Beispiel an, bei welchem die Elektroden 111 und 112 von festen Elektroden 110 bis 113 von Fig. 18 gemeinsam gebildet sind, um als feste Elek­ troden 119 bis 121 ausgebildet zu werden.
Ein anderes Beispiel von Brücken 23 als Beschränkungs­ teile eines Beweglichkeitsbereiches in der vorstehenden er­ sten Ausführungsform wird im folgenden beschrieben.
In Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform sind Brücken 23, welche Beschränkungsteile des Beweglichkeitsbe­ reiches darstellen, auf den jeweiligen vier Trägerabschnit­ ten angeordnet, jedoch können die Konfiguration, die struk­ turelle Anordnung, die Zahl und ähnliches der Brücken wie gewünscht verändert werden, und diesbezügliche Ausgestal­ tungen können beispielsweise lediglich an den in Fig. 20 dargestellten zwei Bereichen gebildet werden oder können strukturiert werden, um die Gesamtheit des Gewichtsab­ schnitts 12, wie in Fig. 21 dargestellt, abzudecken.
Wie in Fig. 22 dargestellt, ist es darüber hinaus ak­ zeptabel, Trägerabschnitte 8 bis 11 eines beweglichen Ab­ schnitts 5 und Seitenstopper 36 (Beschränkungsteile des Be­ weglichkeitsbereiches) oberhalb eines p-Typ Silizium­ substrats 1 mit einer dazwischen befindlichen vorbestimmten Lücke zu installieren. Diese Seitenstopper 36 sind aus Alu­ minium oder polykristallinem Silizium zusammengesetzt und können gleichzeitig mit dem Aluminiumleiter oder den Trä­ gerabschnitten gebildet werden. Auf diese Weise kann der bewegliche Bereich des beweglichen Abschnitts 5 mittels Be­ reitstellen von Seitenstoppern 36 beschränkt werden. Sogar wenn eine große Kraft (Beschleunigung) plötzlich in eine Richtung parallel zu der Substratoberfläche bezüglich des beweglichen Abschnitts 5 angewendet wird, gibt es folglich keinen Bruch oder kein Verbiegen der Trägerabschnitte 8 bis 11. Dementsprechend ist die Haltbarkeit hervorragend, und es kann eine genaue Beschleunigungserfassung durchgeführt werden, die konstant stabil ist. Da des weiteren die Sei­ tenstopper 36 in dem Verfahren gleichzeitig gebildet wer­ den, um die Aluminiumleitung oder den polykristallinen Si­ liziumträger zu bilden, besteht keine Notwendigkeit, einen besonderen Schritt zum Zwecke des Bildens der Seitenstopper hinzuzufügen. Darüber hinaus werden entsprechend Fig. 22 die Seitenstopper 36 in einer Anzahl gebildet, so daß jeweils einer an der äußeren unmittelbaren Nähe der jeweiligen vier Trägerenabschnitte gelegen ist (insgesamt vier), es ist je­ doch akzeptabel, die Anordnungen und die zu bildende Zahl wie gewünscht zu variieren, und es kann jeweils einer in der inneren unmittelbaren Nähe der vier Trägerenabschnitte 8, 9, 10 und 11 (insgesamt vier) wie in Fig. 23 dargestellt angeordnet werden, oder es kann jeweils einer in der äuße­ ren und inneren unmittelbaren Nähe der vier Trägerenab­ schnitte 8, 9, 10 und 11 (insgesamt acht) wie in Fig. 24 dargestellt angeordnet werden, oder es kann jeweils einer in den Verschiebungsrichtungen des beweglichen Abschnitts 5 (insgesamt zwei) wie in Fig. 25 dargestellt angeordnet wer­ den.
Darüber hinaus können ähnliche Wirkungen erzielt wer­ den, sogar wenn ein mittlerer Stopper 37 in dem Inneren des Gewichtsabschnitts 12 wie in Fig. 26 dargestellt gebildet wird.
Im folgenden wird eine fünfte Ausführungsform unter Be­ rücksichtigung des Unterschieds zu der ersten Ausführungs­ form beschrieben.
Fig. 27 zeigt eine Draufsicht auf einen Halbleiterbe­ schleunigungssensor in Übereinstimmung mit dieser Ausfüh­ rungsform an.
Ein beweglicher Abschnitt 75 wird auf einem p-Typ Sili­ ziumsubstrat 74 als Halbleitersubstrat gebildet. Der beweg­ liche Abschnitt 75 ist aus Ankerabschnitten 76, 77, 78 und 79, Trägerenabschnitten 80, 81, 82 und 83 und einem Ge­ wichtsabschnitt 84 zusammengesetzt, dessen mittlerer Teil eine schmale Breite als Gateelektrode besitzt. Die Anker­ teile 76, 77, 78 und 79 ragen nach oben von dem Silizium­ substrat 74 hervor, und die Trägerenabschnitte 80, 81, 82 und 83 erstrecken sich von den Ankerabschnitten 76, 77, 78 und 79. Der Gewichtsabschnitt 84, dessen mittlerer Teil ei­ ne schmale Breite besitzt, wird von den Trägerabschnitten 80, 81, 82 und 83 getragen. Der bewegliche Abschnitt 75 ist oberhalb des Siliziumsubstrats 74 mit einer dazwischen be­ findlichen Lücke angeordnet, und der Gewichtsabschnitt 84 wird mittels der Trägerenabschnitte 80, 81, 82 und 83 dop­ pelt getragen. Entsprechend Fig. 27 wird die durch X (X+ auf der positiven Seite und X- auf der negativen Seite) ange­ zeigte Richtung zu der Verschiebungsrichtung des bewegli­ chen Abschnitts 75 parallel zu der Substratoberfläche, d. h. zur Beschleunigungserfassungsrichtung.
In der Zwischenzeit sind die festen Elektroden 85 und 86 als erstes Source/Draingebiet, welches als n-Type Verun­ reinigunsdiffusionsgebiet zusammengesetzt ist, in eine Richtung in rechten Winkeln bezüglich der Beschleunigungs­ erfassungsrichtung auf dem Siliziumsubstrat 74 unter einer Endoberfläche 84a des Gewichtsabschnitts 84 ausgerichtet. Zusätzlich sind die festen Elektroden 87 und 88 als zweites Source/Draingebiet, welches als n-Typ Verunreinigungsdiffu­ sionsgebiet zusammengesetzt ist, in eine Richtung in rech­ ten Winkeln bezüglich der Beschleunigungserfassungsrichtung X auf dem Siliziumsubstrat 74 unter einer anderen Endober­ fläche 84b des Gewichtsabschnitts 84 ausgerichtet. Die Ent­ fernung (Kanallänge) zwischen den festen Elektroden 85 und 86 wird unter einem rechten Winkel in Richtung auf die Ver­ schiebungsrichtung (Beschleunigungserfassungsrichtung X) des Gewichtsabschnitts 84 verändert. Ebenso wird der Ab­ stand (Kanallänge) zwischen den festen Elektroden 87 und 88 unter einem rechten Winkel in Richtung der Verschiebungs­ richtung (Beschleunigungserfassungsrichtung X) des Ge­ wichtsabschnitts 84 verändert. Das heißt es wird der Rand der festen Elektrode 85 gegenüber der festen Elektrode 86 mit einer Neigung entsprechend einem vorbestimmten Winkel + Θ (die Taktrichtung wird mit "+" und die Richtung entgegen dem Takt wird mit "-" angezeigt) bezüglich der Beschleuni­ gungserfassungsrichtung X gebildet, und der Rand der festen Elektrode 86, welcher der festen Elektrode 85 gegenüber­ liegt, wird mit einer Neigung entsprechend einem vorbe­ stimmten Winkel -Θ bezüglich der Beschleunigungserfas­ sungsrichtung X gebildet. Darüber hinaus wird der Rand der festen Elektrode 87, die der festen Elektrode 88 gegenüber­ liegt, mit einer Neigung entsprechend einem vorbestimmten Winkel -Θ bezüglich der Beschleunigungserfassungsrichtung X gebildet, und der Rand der festen Elektrode 88, welcher der festen Elektrode 87 gegenüberliegt, wird mit einer Nei­ gung entsprechend einem vorbestimmten Winkel +Θ bezüglich der Beschleunigungserfassungsrichtung X gebildet.
Im folgenden wird unter Verwendung von Fig. 28 und 29 der Betrieb des Halbleiterbeschleunigungssensors be­ schrieben.
Wenn aber wie durch die durchgezogenen Linien von Fig. 28 angezeigt der Gewichtsabschnitt 84 (bewegliche Ga­ teelektrode) nicht einer Beschleunigung unterworfen ist und nicht verschoben wird, beträgt die Kanalbreite W = W₀ und die Kanallänge L = L₀. Wenn der Gewichtsabschnitt 84 (bewegliche Gateelektrode) auf die positive Seite der Be­ schleunigungserfassungsrichtung X+ verschoben wird, gilt für die Kanalbreite W = W₁ und für die Kanallänge L = L₁, d. h. es gilt W₀ < W₁ und L₀ < L₁. Da der Betrag der Verän­ derung der Kanalbreite durch W₁ - W₀ gegeben ist und die Beziehung des Drainstroms Id = A · W/L gilt, wird hierin der Betrag der Veränderung des Drainstroms ausgedrückt durch die Beziehung ΔId1 = A · (W₁ - W₀)/L₁. A ist jedoch eine Konstante. Im Gegensatz dazu verändert sich in einem Fall, bei welchem das Intervall zwischen den festen Elek­ troden 85 und 86 äquidistant gestaltet ist, wie in Fig. 30 dargestellt ist, die Kanallänge sogar dann nicht, wenn der Gewichtsabschnitt 84 (bewegliche Gateelektrode) verschoben wird, und daher beträgt die Drainstromveränderung infolge desselben Betrags der Verschiebung ΔId1′ = A · (W₁ - W₀)/ L₀ und es gilt folglich L₁ < L₀ und ΔId1 < ΔId1′. Das heißt für denselben Verschiebungsbetrag des Gewichtsabschnitts 84 (bewegliche Gateelektrode) kann bei dieser Ausführungsform eine große Drainstromveränderung im Vergleich mit der in Fig. 30 angezeigten Struktur erzielt werden. Folglich wird eine höhere Empfindlichkeit sogar dann ermöglicht, wenn die Größe des beweglichen Abschnitts 75 (Gewichtsabschnitt, Trägerenbreite usw.) dieselbe ist. Anders dargestellt, wenn das Intervall der festen Elektroden wie in Fig. 30 darge­ stellt gleichförmig ist, wird die Berechnung lediglich auf den Betrag des Ansteigens oder Verringerns der Kanalbreite gleich dem Verschiebungsbetrag gesetzt, eine große Ver­ schiebung des Gewichtsabschnitts 84 (bewegliche Gateelek­ trode) wird nötig, um eine große Veränderung des Drain­ stroms zu erzielen, und aus diesem Grund wird die Masse des beweglichen Abschnitts 75 auf einen hohen Wert bestimmt, welcher was zu einem Hindernis für die Kompaktheit (wie das dünne Ausbilden der Träger) und für die Vereinfachung des Herstellungsverfahrens wird. In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform wird jedoch die Veränderung des Drainstroms groß und daher existiert ein Nutzen für die Kompaktheit. Darüber hinaus kann in einem Fall der Verwendung in einer Erfassungsschaltung eines Servotyps die für die Servosteue­ rung benötigte Verschiebung klein gestaltet und die Signal­ erfassungsgenauigkeit verbessert werden.
Als Anwendung eines typischen Exemplars in Übereinstim­ mung mit dieser Ausführungsform ist es akzeptabel, wie in Fig. 31 dargestellt, lediglich die eine oder die andere der zwei festen Elektroden in einer diagonalen Konfiguration zu bilden.
Im folgenden wird eine sechste Ausführungsform unter Berücksichtigung des Unterschieds bezüglich der ersten Aus­ führungsform beschrieben.
Fig. 32 zeigt eine Draufsicht auf einen Halbleiterbe­ schleunigungssensor in Übereinstimmung mit dieser Ausfüh­ rungsform an. Darüber hinaus, zeigt Fig. 33 eine Querschnittsansicht entlang Linie E-E von Fig. 32 an, und Fig. 34 zeigt eine Querschnittsansicht entlang Linie F-F von Fig. 32 an.
Siliziumoxidschichten 42 und 43 sind getrennt voneinan­ der auf einem p-Typ Siliziumsubstrat 41 als Halbleiter­ substrat angeordnet, und der bewegliche Abschnitt 44 ist über diesen Siliziumoxidschichten 42 und 43 aufgehängt. Der bewegliche Abschnitt 44 ist zusammengesetzt aus einem Trä­ gerenabschnitt 45 als Träger eines doppelt getragenen Typs, aus einem beweglichen Elektrodenabschnitt 47 als erstem Ga­ teelektrodenabschnitt, einem beweglichen Elektrodenab­ schnitt 48 als zweitem Gateelektrodenabschnitt und einem Gewichtsabschnitt 49, wobei der bewegliche Abschnitt 44 oberhalb des Siliziumsubstrats 41 mit einer dazwischen be­ findlichen vorbestimmten Lücke angeordnet ist. Der Träger­ abschnitt 45, welcher eine gleichförmige Breite besitzt und sich linear erstreckt, ist über den Siliziumoxidschichten 42 und 43 aufgehängt, und die beweglichen Elektrodenab­ schnitte 47 und 48 einer länglichen bzw. rechteckigen Kon­ figuration unter einem rechten Winkel in Richtung auf die Y-Achse des Trägerabschnitts 45 ragen in wechselseitig ent­ gegengesetzten Richtungen aus dem mittleren Abschnitt des Trägerabschnitts 45 heraus. Darüber hinaus ist der Ge­ wichtsabschnitt 49 auf dem Endabschnitt des beweglichen Elektrodenabschnitts 48 gebildet.
Auf diese Weise wird der Schwerpunkt des beweglichen Abschnitts 44 von der Y-Achse des Trägerenabschnitts 45 mittels des Gewichtsabschnitts 49 verschoben. Dementspre­ chend ist der bewegliche Abschnitt 44 derart gestaltet bzw. angeordnet, daß er in Richtung senkrecht zu der Oberfläche des Siliziumsubstrats 41 verschoben werden kann.
Inzwischen sind die festen Elektroden 50 und 51 als er­ stes Source/Draingebiet, welches aus einem n-Typ Verunrei­ nigungsdiffusionsgebiet zusammengesetzt ist, an beiden Sei­ ten davon bezüglich dem beweglichen Elektrodenabschnitt 47 auf dem Siliziumsubstrat 41 unter dem beweglichen Elektro­ denabschnitt 47 des beweglichen Abschnitts 44 gebildet. Dementsprechend ändert sich der Strom, der zwischen den be­ weglichen Elektroden 50 und 51 fließt, infolge einer Verän­ derung des Abstands zu dem beweglichen Elektrodenabschnitt 47. Auf ähnliche Weise werden die festen Elektroden 52 und 53 als zweites Source/Draingebiet, welches aus einem n-Typ Verunreinigungsdiffusionsgebiet gebildet ist, an beiden Seiten davon bezüglich des beweglichen Elektrodenabschnitts 48 auf dem Siliziumsubstrat 41 unter dem beweglichen Elek­ trodenabschnitt 48 des beweglichen Abschnitts 44 gebildet. Dementsprechend verändert sich der Strom, der zwischen den beweglichen Elektroden 52 und 53 fließt, infolge einer Ver­ änderung des Abstands zu dem beweglichen Elektrodenab­ schnitt 48.
Im folgenden wird der Betrieb des Halbleiterbeschleuni­ gungssensors beschrieben.
Wenn dieser Beschleunigungssensor einer Beschleunigung in die Z-Richtung, welche in Fig. 34 angezeigt ist, (d. h. die Richtung senkrecht zu der Oberfläche des Substrats 41) unterworfen wird, wird der Schwerpunkt des beweglichen Ab­ schnitts 44 von der Y-Achse des Trägerabschnitts 45 ver­ schoben und somit bezüglich der Y-Achse des Trägerab­ schnitts 45 verdreht. Als Ergebnis bewegt sich wie in Fig. 35 dargestellt der bewegliche Elektrodenabschnitt 47 auf das Siliziumsubstrat 41 zu, und der bewegliche Elektro­ denabschnitt 48 bewegt sich von dem Siliziumsubstrat 41 weg. Als Ergebnis erhöht sich die Ladungsträgerkonzentra­ tion des Kanalgebiets zwischen den festen Elektroden 50 und 51, und ebenso erhöht sich der Strom, der durch das Kanal­ gebiet fließt; inzwischen verringert sich die Ladungsträ­ gerkonzentration des Kanalgebiets zwischen des festen Elek­ troden 52 und 53, und somit verringert sich ebenso der Strom, der durch das Kanalgebiet fließt. Wenn auf diese Weise eine Beschleunigung in die in Fig. 34 angezeigte Z- Richtung aufgenommen wird (d. h. in die Richtung senkrecht zu der Oberfläche des Substrats 41), verändert sich der Ab­ stand zwischen den beweglichen Elektrodenabschnitten 47 und 48 und dem Siliziumsubstrat 41 in umgekehrter Phase, und die Ströme, die durch die festen Elektroden 50 und 51 und ebenso durch-die festen Elektroden 52 und 53 fließen, ver­ ändern sich in umgekehrter Phase.
Dieser Strom zwischen den festen Elektroden 50 und 51 und der Strom zwischen den festen Elektroden 52 und 53 wer­ den als Unterschiede durch eine Differenzschaltung erfaßt. Auf diese Weise kann in Übereinstimmung mit dieser Ausfüh­ rungsform sogar eine Beschleunigung in einer Richtung einer normalen Linie bezüglich dem Substrat durch eine Differenz­ schaltung erfaßt werden, und somit wird die Erfassungsge­ nauigkeit verbessert.
Darüber hinaus können die zwei Transistoren zur Erfas­ sungsverwendung zum Zwecke der Erfassung durch einen diffe­ rentiellen Typ sich unmittelbar an die Y-Achse anschließend angeordnet werden, und ähnlich wie bei den oben beschriebe­ nen verschiedenen Ausführungsformen können Schwankungsun­ terschiede zwischen beiden Transistoren klein gehalten wer­ den und sind somit vernachlässigbar.
Fig. 36 zeigt eine Anwendung eines typischen Exemplars in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform an. In Über­ einstimmung mit dieser Ausführungsform wird eine Beschleuni­ gungserfassung mittels einer (Servo-) Steuerung einer ge­ schlossenen Schleife durchgeführt. Die Elektroden zur Ser­ voverwendung 54 und 55, die sich parallel erstrecken, ragen aus dem Gewichtsabschnitt 49 mit einer wechselseitig dazwi­ schen befindlichen vorbestimmten Lücke heraus. Darüber hin­ aus sind sich gegenüberstehende Elektroden zur Servoverwen­ dung 56 und 57 einer kombinierten Zahnfiguration (comb­ tooth configuration) einander gegenüberliegend auf der obe­ ren Oberfläche des Siliziumsubstrats 41 in einem Zustand um eine vorbestimmte Lücke bezüglich der Elektroden zur Servo­ verwendung 54 und 55 getrennt angeordnet. Wenn dementspre­ chend der Gewichtsabschnitt 49 einer Beschleunigung unter­ worfen wird und eine Verschiebung in eine Richtung weg von der Substratoberfläche versucht wird und eine Spannung an die sich gegenüberliegenden Elektroden für eine Servover­ wendung 56 und 57 angelegt wird, kann eine Kraft ausgeübt werden, um zu verursachen, daß der Gewichtsabschnitt sich der Substratoberfläche mittels einer elektrostatischen Kraft annähert. Das heißt die zwischen den sich gegenüber­ liegenden Elektroden zur Servoverwendung 56 und 57 und den Elektroden zur Servoverwendung 54 und 55 erzeugte elektro­ statische Kraft kann mittels Einstellen der an die gegen­ überliegenden Elektroden zur Servoverwendung 56 und 57 an­ gelegten Spannung reguliert werden. Wenn dementsprechend eine Beschleunigung senkrecht zu der Substratoberfläche auftritt, wird eine an die gegenüberliegenden Elektroden zur Servoverwendung 56 und 57 angelegte Spannung derart eingestellt, daß der Drainstrom zwischen den festen Elek­ troden 50 und 51 und der Drainstrom zwischen den festen Elektroden 52 und 53 gleich sind. Eine auftretende Be­ schleunigung wird mittels dieser an die gegenüberliegenden Elektroden zur Servoverwendung 56 und 57 angelegten Span­ nung erfaßt.
Vorstehend wurde ein Halbleiterbeschleunigungssensor offenbart. Der Halbleiterbeschleunigungssensor entsprechend der vorliegenden Erfindung führt eine Beschleunigungserfas­ sung mittels Erfassens des Erhöhens oder Verringerns eines elektrischen Stroms durch, der zwischen festen Elektroden fließt, die auf einem Halbleitersubstrat gebildet sind, wo­ bei ein beweglicher Abschnitt in einem beweglichen Zustand auf dem Halbleitersubstrat als Gateelektrode getragen wird. Zwei Transistorstrukturen werden bei dieser Erfassung ver­ wendet. Ein Strom zwischen festen Elektroden in einer Tran­ sistorstruktur erhöht sich, wenn der bewegliche Abschnitt einer Beschleunigung unterworfen und verschoben wird. Zu dem Zeitpunkt verringert sich der Strom zwischen festen Elektroden in der anderen Transistorstruktur. Die zwei Transistorstrukturen sind in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet. Mittels dieser sich unmittelbar anschließender Anordnung werden Schwankungen der Charakteristik beider Transistoren verringert, und mittels der Beschleunigungser­ fassung durch einen differentiellen Typ kann die Tempera­ turcharakteristik der zwei Transistoren vorteilhaft aufge­ hoben werden.

Claims (9)

1. Halbleiterbeschleunigungssensor mit:
einem Halbleitersubstrat,
einem beweglichen Teil, das in einem beweglichen Zu­ stand über dem Halbleitersubstrat mit einer dazwischen be­ findlichen vorbestimmten Lücke getragen wird, wobei ein vorbestimmtes elektrisches Potential an das bewegliche Teil bezüglich des Halbleitersubstrats angelegt wird,
einem ersten Source/Drain-Diffusionsgebiet, das auf einer Oberfläche des Halbleitersubstrats entsprechend dem beweglichen Teil angeordnet ist, und
einem Source/Drain-Diffusionsgebiet, das auf einer Oberfläche des Halbleitersubstrats entsprechend dem beweg­ lichen Teil angeordnet ist, wobei das zweite Source/Drain- Diffusionsgebiet in unmittelbarer Nähe des ersten Sour­ ce/Drain-Diffusionsgebiets angeordnet ist,
wobei der Strom, der durch das erste Source/Drain-Dif­ fusionsgebiet fließt, und der Strom, der durch das zweite Source/Drain-Diffusionsgebiet fließt, sich gegenseitig in umgekehrter Phase verändern, während das bewegliche Teil der Beschleunigung unterworfen und verschoben wird.
2. Halbleiterbeschleunigungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil eine Trägerstruktur eines doppelt getragenen Typs aufweist.
3. Halbleiterbeschleunigungssensor nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch ein Beschränkungsteil des Beweglichkeitsbe­ reiches, das auf dem Substrat angeordnet ist, um einen Be­ weglichkeitsbereich des beweglichen Teils zu beschränken.
4. Halbleiterbeschleunigungssensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschränkungsteil aus einem Materi­ al identisch einem Leitermetall auf dem Halbleitersubstrat zusammengesetzt ist.
5. Halbleiterbeschleunigungssensor mit:
einem Halbleitersubstrat,
einem beweglichen Abschnitt einer Trägerstruktur eines doppelt getragenen Typs, die über dem Halbleitersubstrat angeordnet ist,
einem Gateelektrodenabschnitt einer gürtelförmigen Konfiguration, die auf dem beweglichen Abschnitt in einem Zustand über dem Halbleitersubstrat mit einer dazwischen befindlichen vorbestimmten Lücke angeordnet ist, um sich in eine Richtung in einem rechten Winkel bezüglich einer Be­ schleunigungserfassungsrichtung parallel zu einer Oberflä­ che des Halbleitersubstrats zu erstrecken,
ersten Source/Drain-Gebieten, die in eine Richtung in einem rechten Winkel bezüglich der Beschleunigungserfas­ sungsrichtung auf dem Halbleitersubstrat unter dem Ga­ teelektrodenabschnitt ausgerichtet sind, wobei jedes Gebiet aus einem Verunreinigungsdiffusionsgebiet gebildet ist und sich in die Beschleunigungserfassungsrichtung erstreckt, wodurch sich ein dadurch fließender Strom mittels einer Verschiebung des Gateelektrodenabschnitts auf die Beschleu­ nigungserfassungsrichtung zu verändert, und
zweiten Source/Drain-Gebieten, die in einer rechtwink­ ligen Richtung bezüglich der Beschleunigungserfassungsrich­ tung auf dem Halbleitersubstrat unter dem Gateelektrodenab­ schnitt ausgerichtet sind, wobei jedes Gebiet aus einem Verunreinigungsdiffusionsgebiet gebildet ist und sich in die Beschleunigungserfassungsrichtung erstreckt, wodurch ein dadurch fließender Strom sich in umgekehrter Phase zu dem Strom der ersten Source/Drain-Gebiete mittels einer Verschiebung des Gateelektrodenabschnitts auf die Beschleu­ nigungserfassungsrichtung zu verändert.
6. Halbleiterbeschleunigungssensor mit:
einem Halbleitersubstrat,
einem beweglichen Abschnitt einer Trägerstruktur eines doppelt getragenen Typs, die über dem Halbleitersubstrat angeordnet ist,
ersten und zweiten beweglichen Gateelektrodenabschnit­ ten, die in einem ausgehöhlten Abschnitt angeordnet sind, der in dem beweglichen Abschnitt gebildet ist, wobei End­ teile des ausgehöhlten Abschnitts wechselseitig sich gegen­ überstehend in einer Richtung parallel zu einer Beschleuni­ gungserfassungsrichtung parallel zu einer Oberfläche auf dem Halbleitersubstrat als die ersten bzw. zweiten bewegli­ chen Gateelektrodenabschnitte vorgesehen sind,
ersten Source/Drain-Gebieten, die in einer rechtwink­ ligen Richtung bezüglich der Beschleunigungserfassungsrich­ tung auf dem Halbleitersubstrat unter dem ersten bewegli­ chen Gateelektrodenabschnitt ausgerichtet sind, wobei jedes Gebiet aus einem Verunreinigungsdiffusionsgebiet gebildet ist und sich in die Beschleunigungserfassungsrichtung er­ streckt, wodurch der dadurch fließende Strom sich mittels einer Verschiebung des ersten beweglichen Gateelektrodenab­ schnitts auf die Beschleunigungserfassungsrichtung zu ver­ ändert, und
zweiten Source/Drain-Gebieten, die in eine rechtwink­ lige Richtung bezüglich der Beschleunigungserfassungsrich­ tung auf dem Halbleitersubstrat unter dem zweiten bewegli­ chen Gateelektrodenabschnitt ausgerichtet sind, wobei jedes Gebiet aus einem Verunreinigungsdiffusionsgebiet gebildet ist und sich in die Beschleunigungserfassungsrichtung er­ streckt, wodurch sich der dadurch fließende Strom in umge­ kehrter Phase zu dem Strom, der durch die ersten Sour­ ce/Drain-Gebiete fließt, mittels einer Verschiebung des zweiten beweglichen Gateelektrodenabschnitts auf die Be­ schleunigungserfassungsrichtung zu verändert.
7. Halbleiterbeschleunigungssensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten beweglichen Ga­ teelektrodenabschnitte herausragende Abschnitte sind, die jeweils aus den Endteilen der sich gegenüberstehenden aus­ gehöhlten Abschnitte erstrecken.
8. Halbleiterbeschleunigungssensor mit:
einem Halbleitersubstrat,
einem Gateelektrodenabschnitt, das über dem Halblei­ tersubstrat mittels eines Trägerabschnitts eines doppelt getragenen Typs mit einer dazwischen befindlichen vorbe­ stimmten Lücke getragen wird, und
Source/Drain-Gebieten, die jeweils aus einem Verunrei­ nigungsdiffusionsgebiet auf dem Halbleitersubstrat gebildet und angeordnet sind, um einen Abstand davon bezüglich einer Richtung in einem rechten Winkel auf die Beschleunigungser­ fassungsrichtung parallel zu einer Oberfläche des Halblei­ tersubstrats zu verändern, wodurch ein dadurch fließender Strom sich mittels einer Verschiebung des Gateelektrodenab­ schnitts auf die Beschleunigungserfassungsrichtung zu ver­ ändert.
9. Halbleiterbeschleunigungssensor mit:
einem Halbleitersubstrat,
einem Trägerabschnitt eines doppelt getragenen Typs, der über dem Halbleitersubstrat angeordnet ist,
ersten und zweiten Gateelektrodenabschnitten, die je­ weils aus beiden Seiten des Trägerabschnitts des doppelt getragenen Typs in einem Zustand über dem Halbleiter­ substrat mit einer dazwischen befindlichen vorbestimmten Lücke herausragen, wobei die Abstände zu dem Halbleiter­ substrat in Verbindung mit einer Beschleunigung senkrecht zu einer Oberfläche des Halbleitersubstrats in einer wech­ selseitig umgekehrten Phase verschoben werden,
ersten Source/Drain-Gebieten, die jeweils aus einem Verunreinigungsdiffusionsgebiet gebildet sind und sich in die Beschleunigungserfassungsrichtung erstrecken, wodurch sich ein dadurch fließender Strom mittels einer Veränderung des Abstands zu dem ersten Gateelektrodenabschnitt durch die Beschleunigung verändert, und
zweiten Source/Drain-Gebieten, die jeweils aus einem Verunreinigungsdiffusionsgebiet gebildet sind und sich in die Beschleunigungserfassungsrichtung erstrecken, wodurch sich ein dadurch fließender Strom mittels der Veränderung des Abstands zu dem zweiten Gateelektrodenabschnitt durch die Beschleunigung verändert.
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