DE19509160A1 - Halbleiterbeschleunigungssensor - Google Patents
HalbleiterbeschleunigungssensorInfo
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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.
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.
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.
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.
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.
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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