JP2000147000A

JP2000147000A - ピエゾ抵抗体を用いたセンサ及び加速度センサ

Info

Publication number: JP2000147000A
Application number: JP10332090A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yagi; 健八木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-11-06
Filing date: 1998-11-06
Publication date: 2000-05-26

Abstract

(57)【要約】【課題】温度特性の悪化や歩留りの低下や素子サイズ
の大型化を招くことなく、電源投入後に検出信号を短時
間で安定させ、消費電力の低減を図る。【解決手段】錘部１０２の周辺が、可撓部１０３を介
して固定部１０１に支持される。可撓部１０３には、不
純物の拡散によりピエゾ抵抗体１１１〜１１４，１２１
〜１２４，１３１〜１３４が形成される。Ｗ−Ｗ線上の
４つのピエゾ抵抗体１３１，１３２は、２回の折り返し
を持つ形状を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、不純物の拡散によ
り可撓部に形成されたピエゾ抵抗体を用い、このピエゾ
抵抗部の抵抗値の変化に基づいて所定の検出を行う半導
体センサ、例えば、加速度センサ、圧力センサ、流量セ
ンサなどに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】加速度、圧力、流体の流量等の検出を行
うセンサとして、可撓部に不純物の拡散によって１個以
上のピエゾ抵抗体が形成され、前記可撓部に生じた機械
的変形により引き起こされる前記ピエゾ抵抗体の抵抗値
の変化に基づいて、所定の検出を行うセンサがある。こ
のようなセンサの一種として、例えば３次元方向の加速
度を検出するための３次元加速度センサが、従来から提
供されている。

【０００３】この従来の加速度センサの構造について、
図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は従来の
加速度センサを示す図であり、図１０（ａ）はその概略
平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）中のＷ−Ｗ線に沿
った概略断面図である。図１１は、図１０（ａ）中の点
線で囲まれたＡ部を拡大して示す概略拡大斜視図であ
る。説明の便宜上、図１０及び図１１に示すように、互
いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を定義する。ＸＹ平面
は、後述するＳｉ基板の面と平行である。

【０００４】この従来の加速度センサは、Ｓｉ基板の厚
肉部により構成された固定部１及び錘部２と、前記Ｓｉ
基板の薄肉部によりダイヤフラムとして構成された可撓
部３と、Ｘ軸方向の加速度を測定するための第１群の４
個のピエゾ抵抗体１１〜１４（それぞれの抵抗値をＲｘ
１〜Ｒｘ４とする）と、Ｙ軸方向の加速度を測定するた
めの第２群の４個のピエゾ抵抗体２１〜２４（それぞれ
の抵抗値をＲｙ１〜Ｒｙ４とする）と、Ｚ軸方向の加速
度を測定するための第３群の４個のピエゾ抵抗体３１〜
３４（それぞれの抵抗値をＲｚ１〜Ｒｚ４とする）とを
備えている。錘部２の周辺は全体に渡って可撓部３を介
して固定部１に支持されている。

【０００５】ピエゾ抵抗体１１〜１４は、錘部２を中心
として固定部１側にＸ軸方向に延びるＸ−Ｘ線上におい
て、可撓部３に形成されている。ピエゾ抵抗体２１〜２
４は、錘部２を中心として固定部１側にＹ軸方向に延び
るＹ−Ｙ線上において、可撓部３に形成されている。ピ
エゾ抵抗体３１〜３４は、錘部２を中心として固定部１
側にＺ軸に対して直交しＸ軸及びＹ軸に対して４５゜を
なす軸の方向に延びるＷ−Ｗ線上において、可撓部３に
形成されている。ピエゾ抵抗体１１〜１４は、錘部２に
対する一方の側の可撓部３における固定部側１の箇所及
び錘部２側の箇所並びに錘部２に対する他方の側の可撓
部３における固定部１側の箇所及び錘部２側の箇所に、
それぞれ形成されている。ピエゾ抵抗体２１〜２４及び
ピエゾ抵抗体３１〜３４についても同様である。ピエゾ
抵抗体１１〜１４，２１〜２４，３１〜３４は、前記Ｓ
ｉ基板上の素子形成領域面の不純物型とは異なる不純物
を注入や拡散によりドープして形成されている。例え
ば、素子形成領域面の不純物型がｐ型の場合、ピエゾ抵
抗体１１〜１４，２１〜２４，３１〜３４はｎ型にな
る。

【０００６】また、この加速度センサは、ピエゾ抵抗体
１１〜１４，２１〜２４，３１〜３４に対して、後述す
る図１２に示すブリッジによる検出回路を構成し得るよ
うに電気的な接続を行う配線部４０を備えている。配線
部４０は、多結晶ＳｉやＡｌなどによって構成されてい
る。図面には示していないが、ピエゾ抵抗体１１〜１
４，２１〜２４，３１〜３４と配線部４０との間にはシ
リコン酸化膜などの絶縁膜が形成され、両者の間はコン
タクト部４０ａにより接続されている。

【０００７】なお、図１０（ａ）及び図１１には示して
いないが、ピエゾ抵抗体１１〜１４，２１〜２４，３１
〜３４上及び配線４０上を含む基板上の全体には、図１
０（ｂ）に示すように、保護膜としてシリコン酸化膜な
どの絶縁膜４１が形成されている。この絶縁膜４１に
は、配線部４０の所定箇所を外部に対して電気的に接続
するためのコンタクトホール４２が形成されている。

【０００８】この従来の加速度センサでは、前述した構
成要素以外にも、ピエゾ抵抗体１１〜１４，２１〜２
４，３１〜３４と配線部４０とのコンタクトをとるため
の不純物拡散層などが設けられているが、それらの図示
は省略している。

【０００９】そして、この従来の加速度センサでは、全
てのピエゾ抵抗体１１〜１４，２１〜２４，３１〜３４
は、図１０及び図１１に示すように、単に直線状に延び
た形状を有するのみであるとともに、それらの側面（基
板の厚み方向に沿った面）はＳｉ基板に完全に埋没して
いた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の加速度センサでは、図１２に示すブリッジによる検
出回路にて加速度を検出する場合、Ｘ軸方向及びＹ軸方
向の加速度検出信号に比べて、Ｚ軸方向の加速度検出信
号が電源投入後に安定するのに時間が長くかかるという
問題があった。この点について、図１２〜図１５及び表
１を参照して、前記従来の加速度センサによる加速度検
出原理と共に説明する。

【００１１】

【表１】図１２は前記従来の加速度センサの検出回路を示し、図
１２（ａ）はＸ軸方向の加速度を検出する検出回路を示
す電気回路図、図１２（ｂ）はＹ軸方向の加速度を検出
する検出回路を示す電気回路図、図１２（ｃ）はＺ軸方
向の加速度を検出する検出回路を示す電気回路図であ
る。図１２中、５１〜５３は電源、５４〜５６は各軸方
向の加速度検出信号をそれぞれ得る電圧計である。

【００１２】図１３はＸ軸方向にのみ加速度（それによ
り錘部２に作用する力はＦｘとする）が加わった場合の
状態、図１４はＹ軸方向にのみ加速度（それによる力は
Ｆｙとする）が加わった場合の状態を示し、図１５はＺ
軸方向にのみ加速度（それによる力はＦｚとする）が加
わった場合の状態を示す。図１３（ａ）、図１４（ａ）
及び図１５（ａ）は図１０（ａ）中のＸ−Ｘ線に沿った
概略断面を示し、図１３（ｂ）、図１４（ｂ）及び図１
５（ｂ）は図１０（ａ）中のＹ−Ｙ線に沿った概略断面
を示し、図１３（ｃ）、図１４（ｃ）及び図１５（ｃ）
は図１０（ａ）中のＷ−Ｗ線に沿った概略断面を示す。

【００１３】表１中の「Ｆｘ作用」、「Ｆｙ作用」及び
「Ｆｚ作用」の行は、図１３〜図１５に示すそれぞれの
状態における各ピエゾ抵抗体１１〜１４，２１〜２４，
３１〜３４の抵抗値Ｒｘ１〜Ｒｘ４，Ｒｙ１〜Ｒｙ４，
Ｒｚ１〜Ｒｚ４の増減を示し、表１中の「＋」はその増
加、「−」はその減少を示す。

【００１４】前記従来の加速度センサでは、錘部２に加
速度による力Ｆが加わると、図１３〜図１５に示すよう
に、可撓部３が変形する。この時、可撓部３上に形成さ
れた各ピエゾ抵抗体１１〜１４，２１〜２４，３１〜３
４には圧縮又は引っ張り方向の力が加わることになり形
状が変形する。この変形により、ピエゾ抵抗体１１〜１
４，２１〜２４，３１〜３４の抵抗値が変化する。この
抵抗値の変化を図１２中の電圧計５４〜５６により電圧
値や電流値の変化としてとらえ、その変化の大きさを加
速度の大きさとして検出する。

【００１５】例えば、図１３に示すようにＸ軸方向に力
Ｆｘが加わった場合、各ピエゾ抵抗体の抵抗値の増減は
表１中の「Ｆｘ作用」の行のようになり、可撓部３の変
形はＸ−Ｘ線方向とＷ−Ｗ線方向で起きるが、Ｗ−Ｗ線
方向では、図１２に示すブリッジ回路の構成によってピ
エゾ抵抗値の増減の影響が打ち消されるため、加速度と
して電圧の変化を検出するのはＸ軸方向の加速度のみと
なる。また、図１４に示すようにＹ軸方向に力Ｆｙが加
わった場合、各ピエゾ抵抗体の抵抗値の増減は表１中の
「Ｆｙ作用」の行のようになり、可撓部３の変形はＹ−
Ｙ線方向とＷ−Ｗ線方向で起きるが、Ｗ−Ｗ線方向では
図１２に示すブリッジ回路の構成から、ピエゾ抵抗値の
増減の影響が打ち消されるため、加速度として電圧の変
化を検出するのはＹ軸方向の加速度のみとなる。そし
て、図１５に示すようにＺ軸方向に力Ｆｚが加わった場
合、各ピエゾ抵抗体の抵抗値の増減は表１中の「Ｆｚ作
用」の行のようになり、可撓部３の変形はＸ−Ｘ線方向
とＹ−Ｙ線方向とＷ−Ｗ線方向で起きるが、図１２に示
すブリッジ回路の構成から、Ｘ−Ｘ線方向及びＹ−Ｙ線
方向ではピエゾ抵抗値の増減の影響が打ち消されるた
め、加速度として電圧の変化を検出するのはＺ軸方向の
加速度のみとなる。

【００１６】ここで、図１５に示すようにＺ軸方向に加
速度が加わった場合には、図１３及び図１４に示すよう
にＸ軸方向やＹ軸方向に加速度が加わった場合とは可撓
部３の変形の様子が異なり、可撓部３が錘部２を中心と
し左右で対称な変形となる。このような変形は、図１２
に示すブリッジ回路の構成から、図１２（ｃ）中のＺ軸
方向加速度検出用の電圧計５６のみで検出される。この
ことから、図１２（ｃ）に示すＺ軸方向加速度検出用の
検出回路は、Ｚ軸方向の加速度の変化のみならず、加速
度以外の原因で可撓部３が対称に変形するような変化、
すなわち熱膨張や熱収縮による可撓部３の伸び縮みの変
化をも検出してしまう。よって、ピエゾ抵抗体内部を流
れる電流によりピエゾ抵抗体自体が発熱し、それにより
可撓部３が変形した場合、図１２（ｃ）に示すＺ軸方向
加速度検出用の検出回路は、この変形もＺ軸方向の加速
度が加わったときと同様に検出してしまう。このため、
ピエゾ抵抗体と可撓部３全体が熱平衡状態に達するまで
Ｚ軸方向の信号出力が変化し続け安定しない。その結
果、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の加速度検出信号に比べて、
Ｚ軸方向の加速度検出信号が電源投入後に安定するのに
時間が長くかかるという問題が生じていたのである。

【００１７】このように、前記従来の加速度センサにお
いては、電源投入直後ではＺ軸方向の信号出力が比較的
長い時間安定しないため、電源投入直後には正確な加速
度の検出が不可能であり、正確な加速度を検出する場合
は、加速度を測定すべき時点より前に、信号出力が安定
するのに必要な比較的長い時間だけ早く電源を投入する
必要があった。したがって、消費電力を少なくするため
に、必要な時にだけ電圧を印加するような装置構成をと
ることができず、余分な消費電力の増加を招いていた。

【００１８】このような事態を防ぐためには、ピエゾ抵
抗体での発熱を抑え、熱による可撓部の変形量を抑える
ことが考えられる。その方法としては、例えばピエゾ抵
抗体の抵抗値を高くすることにより、通電する電流量を
下げる方法が考えられる。この抵抗値を高くするために
は、ピエゾ抵抗体の不純物濃度を下げるか、ピエゾ抵抗
体の幅を狭くするか、あるいは、ピエゾ抵抗体の長さを
長くする方法が考えられる。しかしながら、いずれの方
法によっても、次のような新たな問題が生じてしまう。

【００１９】すなわち、ピエゾ抵抗体の温度特性の最適
値は不純物濃度と基板の結晶方位で制限されてしまうた
め、ピエゾ抵抗体の不純物濃度を変更すると、その温度
特性が悪化してしまう。また、ピエゾ抵抗体の幅を狭く
すると、つまり細線化すると、断線などが起こり易く歩
留まりの低下を招くという問題が生じる。また、ピエゾ
抵抗体の長さを直線方向に長くすると、所望の検出感度
を保つためには可撓部３を大きくせざるを得ず、素子サ
イズが大きくなってしまうという問題が生じる。

【００２０】以上、３次元方向の加速度を検出するため
の３次元加速度センサを例に挙げて説明したが、前述し
た事情は、可撓部の熱膨張や熱収縮による可撓部の伸び
縮みの変化が検出信号に現れるような、１次元又は２次
元の加速度センサや圧力センサや流量センサなどの種々
のセンサについても、同様である。

【００２１】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、温度特性の悪化や歩留りの低下や素子サイズ
の大型化を招くことなく、電源投入後に検出信号を短時
間で安定させることができ、ひいては消費電力の低減を
図ることができるセンサを提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第１の態様によるセンサは、可撓部に形成
された１個以上のピエゾ抵抗部を備え、前記各ピエゾ抵
抗部が少なくとも１つのピエゾ抵抗体を有し、前記１個
以上のピエゾ抵抗部の抵抗値の変化に基づいて所定の検
出を行うセンサにおいて、前記１個以上のピエゾ抵抗部
のうちの少なくとも１個のピエゾ抵抗部が、１回以上の
折り返しを持つ形状を有するものである。

【００２３】この第１の態様によれば、ピエゾ抵抗部が
１回以上の折り返しを持つ形状を有しているので、ピエ
ゾ抵抗部の実質的な長さを長くしてその抵抗値を高めつ
つ、ピエゾ抵抗部の見かけ上の長さを短くして局所的に
配置することができる。したがって、ピエゾ抵抗体の不
純物濃度を変更することによる温度特性の悪化や、ピエ
ゾ抵抗体の幅を狭くすることによる歩留りの低下や、素
子サイズの大型化を招くことなく、通電によるピエゾ抵
抗体での発熱を抑えて熱による可撓部の変形量を抑える
ことができ、電源投入後に検出信号を短時間で安定させ
ることができ、ひいては消費電力の低減を図ることがで
きる。

【００２４】なお、前記第１の態様では、前記ピエゾ抵
抗体が１回の折り返し形状を有してもよいが、前記ピエ
ゾ抵抗体が２回以上の折り返し形状を有していると、ピ
エゾ抵抗部の抵抗値が一層高まって、ピエゾ抵抗体の発
熱の抑制効果が一層高まるので、より好ましい。

【００２５】本発明の第２の態様によるセンサは、前記
第１の態様によるセンサにおいて、前記少なくとも１個
のピエゾ抵抗部が、単一のピエゾ抵抗体で構成される
か、あるいは、互いに並列された複数のピエゾ抵抗体と
前記折り返しの部分を構成する配線部とから構成された
ものである。

【００２６】この第２の態様のように、折り返しの部分
はピエゾ抵抗体自体で構成してもよいし配線部で構成し
てもよい。折り返しの部分を配線部で構成すると、折り
返しの部分もピエゾ抵抗体で構成する場合に比べて、所
望の検出方向に適合しない信号成分がわずかながら検出
信号に含まれてしまうのを防止することができ、検出精
度が高まるので、より好ましい。

【００２７】本発明の第３の態様によるセンサは、可撓
部に形成された１個以上のピエゾ抵抗部を備え、前記各
ピエゾ抵抗部が、不純物の拡散によって形成された少な
くとも１つのピエゾ抵抗体を有し、前記１個以上のピエ
ゾ抵抗部の抵抗値の変化に基づいて所定の検出を行うセ
ンサにおいて、前記少なくとも１つのピエゾ抵抗体の側
面の少なくとも一部が、直接に又は薄膜を介して空間に
露出したものである。前記薄膜としては、例えば、シリ
コン酸化膜等の酸化膜であってもよい。

【００２８】この第３の態様によれば、ピエゾ抵抗体の
側面の少なくとも一部が直接に又は薄膜を介して空間に
露出しているので、通電によりピエゾ抵抗体が発熱して
も、当該ピエゾ抵抗体からの放射冷却効果が大きくな
る。したがって、ピエゾ抵抗体の不純物濃度を変更する
ことによる温度特性の悪化や、ピエゾ抵抗体の幅を狭く
することによる歩留りの低下や、素子サイズの大型化を
招くことなく、熱による可撓部の変形量を抑えることが
でき、電源投入後に検出信号を短時間で安定させること
ができ、ひいては消費電力の低減を図ることができる。
また、前記第３の態様によれば、可撓部において前記空
間を形成することになるため、その部分において可撓部
が一層薄くなり、検出感度が向上する。

【００２９】本発明の第４の態様による加速度センサ
は、周辺が可撓部を介して固定部に支持された錘部と、
第１群、第２群及び第３群のそれぞれ４個のピエゾ抵抗
部とを備え、前記第１群の４個のピエゾ抵抗部は、前記
錘部を略々中心として前記固定部側に延びる第１のライ
ン上において、前記可撓部に形成され、前記第２群の４
個のピエゾ抵抗部は、前記錘部を略々中心として前記固
定部側に延びるとともに前記第１のラインと直交する第
２のライン上において、前記可撓部に形成され、前記第
３群の４個のピエゾ抵抗部は、前記錘部を略々中心とし
て前記固定部側に前記第１及び第２のラインと異なる方
向に延びる第３のライン上において、前記可撓部に形成
され、前記各群の４個のピエゾ抵抗部は、前記錘部に対
する一方の側の前記可撓部における前記固定部側の箇所
及び前記錘部側の箇所並びに前記錘部に対する他方の側
の前記可撓部における前記固定部側の箇所及び前記錘部
側の箇所にそれぞれ形成され、前記各群の各ピエゾ抵抗
部は、少なくとも１つのピエゾ抵抗体を有し、前記各群
の各ピエゾ抵抗部の抵抗値の変化に基づいて加速度を検
出する加速度センサにおいて、前記第１群、第２群及び
第３群のうちの少なくとも１つの群の４個のピエゾ抵抗
部のうちの少なくとも１個のピエゾ抵抗部が、１回以上
の折り返しを持つ形状を有するものである。

【００３０】本発明の第５の態様による加速度センサ
は、前記第４の態様による加速度センサにおいて、前記
少なくとも１個のピエゾ抵抗部が、単一のピエゾ抵抗体
で構成されるか、あるいは、互いに並列された複数のピ
エゾ抵抗体と前記折り返しの部分を構成する配線部とか
ら構成されたものである。

【００３１】本発明の第６の態様による加速度センサ
は、周辺が可撓部を介して固定部に支持された錘部と、
第１群、第２群及び第３群のそれぞれ４個のピエゾ抵抗
部とを備え、前記第１群の４個のピエゾ抵抗部は、前記
錘部を略々中心として前記固定部側に延びる第１のライ
ン上において、前記可撓部に形成され、前記第２群の４
個のピエゾ抵抗部は、前記錘部を略々中心として前記固
定部側に延びるとともに前記第１のラインと直交する第
２のライン上において、前記可撓部に形成され、前記第
３群の４個のピエゾ抵抗部は、前記錘部を略々中心とし
て前記固定部側に前記第１及び第２のラインと異なる方
向に延びる第３のライン上において、前記可撓部に形成
され、前記各群の４個のピエゾ抵抗部は、前記錘部に対
する一方の側の前記可撓部における前記固定部側の箇所
及び前記錘部側の箇所並びに前記錘部に対する他方の側
の前記可撓部における前記固定部側の箇所及び前記錘部
側の箇所にそれぞれ形成され、前記各群の各ピエゾ抵抗
部は、不純物の拡散によって形成された少なくとも１つ
のピエゾ抵抗体を有し、前記各群の各ピエゾ抵抗部の抵
抗値の変化に基づいて加速度を検出する加速度センサに
おいて、前記第１群、第２群及び第３群のうちの少なく
とも１つの群の４個のピエゾ抵抗部のうちの少なくとも
１個のピエゾ抵抗部の、前記少なくとも１つのピエゾ抵
抗体の側面の少なくとも一部が、直接に又は薄膜を介し
て空間に露出したものである。

【００３２】前記第４乃至第６の態様は、前記第１乃至
第３の態様をそれぞれ３次元加速度センサに適用した例
であり、当該３次元加速度センサに対して前述した第１
乃至第３の態様の利点がそれぞれ得られる。

【００３３】なお、前記第１及び第２の態様と前記第３
の態様とを組み合わせてもよいし、前記第４及び第５の
態様と前記第６の態様とを組み合わせてもよいことは、
言うまでもない。これらの場合、ピエゾ抵抗体の発熱の
抑制効果と放射冷却効果の増大の両方が相俟って、熱に
よる可撓部の変形量が一層低減されることになる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるセンサについ
て、図面を参照して説明する。

【００３５】［第１の実施の形態］図１は、本発明の第
１の実施の形態による加速度センサを示す図であり、図
１（ａ）はその概略平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）中
のＷ−Ｗ線に沿った概略断面図である。図２は、図１
（ａ）中の点線で囲まれたＢ部を拡大して示す概略拡大
平面図である。説明の便宜上、図１及び図２に示すよう
に、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を定義する。Ｘ
Ｙ平面は、後述するＳｉ基板の面と平行である。

【００３６】本実施の形態による加速度センサは、Ｓｉ
基板の厚肉部により構成された固定部１０１及び錘部１
０２と、前記Ｓｉ基板の薄肉部によりダイヤフラムとし
て構成された可撓部１０３と、Ｘ軸方向の加速度を測定
するための第１群の４個のピエゾ抵抗体１１１〜１１４
と、Ｙ軸方向の加速度を測定するための第２群の４個の
ピエゾ抵抗体１２１〜１２４と、Ｚ軸方向の加速度を測
定するための第３群の４個のピエゾ抵抗体１３１〜１３
４とを備えている。錘部１０２の周辺は全体に渡って可
撓部１０３を介して固定部１０１に支持されている。も
っとも、可撓部１０３をダイヤフラムとして構成する代
わりに複数の梁として構成し、当該梁を介して錘部１０
２の周辺を部分的に固定部１０１に支持してもよい。

【００３７】ピエゾ抵抗体１１１〜１１４は、錘部１０
２を中心として固定部１０１側にＸ軸方向に延びるＸ−
Ｘ線上において、可撓部１０３に形成されている。ピエ
ゾ抵抗体１２１〜１２４は、錘部１０２を中心として固
定部１０１側にＹ軸方向に延びるＹ−Ｙ線上において、
可撓部１０３に形成されている。ピエゾ抵抗体１３１〜
１３４は、錘部１０２を中心として固定部１０１側にＺ
軸に対して直交しＸ軸及びＹ軸に対して４５゜（他の角
度でもよい）をなす軸の方向に延びるＷ−Ｗ線上におい
て、可撓部１０３に形成されている。ピエゾ抵抗体１１
１〜１１４は、錘部１０２に対する一方の側の可撓部１
０３における固定部側１０１の箇所及び錘部１０２側の
箇所並びに錘部１０２に対する他方の側の可撓部１０３
における固定部１０１側の箇所及び錘部１０２側の箇所
に、それぞれ形成されている。ピエゾ抵抗体１２１〜１
２４及びピエゾ抵抗体１３１〜１３４についても同様で
ある。ピエゾ抵抗体１１１〜１１４，１２１〜１２４，
１３１〜１３４は、前記Ｓｉ基板上の素子形成領域面の
不純物型とは異なる不純物を注入や拡散によりドープし
て形成されている。例えば、素子形成領域面の不純物型
がｐ型の場合、ピエゾ抵抗体１１１〜１１４，１２１〜
１２４，１３１〜１３４はｎ型になる。

【００３８】本実施の形態では、ピエゾ抵抗体１１１〜
１１４，１２１〜１２４，１３１〜１３４がそれぞれピ
エゾ抵抗部を構成しており、各ピエゾ抵抗部は単一のピ
エゾ抵抗体で構成されている。

【００３９】また、本実施の形態による加速度センサ
は、ピエゾ抵抗体１１１〜１１４，１２１〜１２４，１
３１〜１３４に対して、前述した図１２に示すブリッジ
による検出回路と同様の検出回路を構成し得るように電
気的な接続を行う配線部１４０を備えている。配線部１
４０は、多結晶ＳｉやＡｌなどによって構成されてい
る。なお、図面には示していないが、ピエゾ抵抗体１１
１〜１１４，１２１〜１２４，１３１〜１３４と配線部
１４０との間にはシリコン酸化膜などの絶縁膜が形成さ
れ、両者の間はコンタクト部１４０ａにより接続されて
いる。

【００４０】なお、図１（ａ）及び図２には示していな
いが、ピエゾ抵抗体１１１〜１１４，１２１〜１２４，
１３１〜１３４上及び配線１４０上を含む基板上の全体
には、図１（ｂ）に示すように、保護膜としてシリコン
酸化膜などの絶縁膜１４１が保護膜として形成されてい
る。この絶縁膜１４１には、配線部１４０の所定箇所を
外部に対して電気的な接続を行うためのコンタクトホー
ル１４２が形成されている。

【００４１】本実施の形態では、前述した構成要素以外
にも、ピエゾ抵抗体１１１〜１１４，１２１〜１２４，
１３１〜１３４と配線部１４０とのコンタクトをとるた
めの不純物拡散層などが設けられているが、それらの図
示は省略している。

【００４２】そして、本実施の形態では、ピエゾ抵抗体
１１１〜１１４，１２１〜１２４は単に直線状に延びた
形状を有するのみであるが、ピエゾ抵抗体１３１〜１３
４は、図２に示すように、２回（１回又は３回以上でも
よい）の折り返しを持つ形状を有している。前述したよ
うに、ピエゾ抵抗体１３１〜１３４がそれぞれピエゾ抵
抗部を構成しており、当該各ピエゾ抵抗部が単一のピエ
ゾ抵抗体で構成されていることから、当該各ピエゾ抵抗
部は、２つの折り返し部分も含めて単一のピエゾ抵抗体
で構成されていることになる。

【００４３】本実施の形態による加速度センサにおいて
も、前述した図１２に示すブリッジによる検出回路と同
様の検出回路を用いた場合、前述した従来の加速度セン
サと同じ加速度検出原理に従って、Ｘ，Ｙ及びＺ軸方向
の加速度検出信号を得ることができる。その原理からわ
かるように、ピエゾ抵抗体１１１〜１１４の抵抗値に基
づいて得られるＸ軸方向の加速度検出信号及びピエゾ抵
抗体１２１〜１２４の抵抗値に基づいて得られるＸ軸方
向の加速度検出信号には、熱による可撓部１０３の伸び
縮みの変化が現れないが、ピエゾ抵抗体１３１〜１３４
の抵抗値に基づいて得られるＺ軸方向の加速度検出信号
には、熱による可撓部３の伸び縮みの変化が現れる。

【００４４】しかしながら、本実施の形態によれば、ピ
エゾ抵抗体１３１〜１３４が１回以上の折り返しを持つ
形状を有しているので、ピエゾ抵抗体１３１〜１３４の
実質的な長さを長くしてその抵抗値を高めつつ、ピエゾ
抵抗体１３１〜１３４の見かけ上の長さを短くして局所
的に配置することができる。したがって、ピエゾ抵抗体
１３１〜１３４の不純物濃度を変更することによる温度
特性の悪化や、ピエゾ抵抗体１３１〜１３４の幅を狭く
することによる歩留りの低下や、素子サイズの大型化を
招くことなく、通電によるピエゾ抵抗体１３１〜１３４
での発熱を抑えて熱による可撓部１０３の変形量を抑え
ることができ、電源投入後に検出信号を短時間で安定さ
せることができ、ひいては消費電力の低減を図ることが
できる。

【００４５】なお、前述した検出回路を用いた場合、ピ
エゾ抵抗体１３１〜１３４の発熱により引き起こされる
可撓部１０３の伸縮の方が、ピエゾ抵抗体１１１〜１１
４，１２１〜１２４の発熱により引き起こされる可撓部
１０３の伸縮に比べて、Ｚ軸方向の加速度検出信号に対
して与える影響が大きい。このため、本実施の形態で
は、ピエゾ抵抗体１３１〜１３４のみを折り返しを持つ
形状とし、ピエゾ抵抗体１１１〜１１４，１２１〜１２
４は単なる直線形状のままとしている。しかしながら、
本発明では、ピエゾ抵抗体１１１〜１１４，１２１〜１
２４も折り返しを持つ形状としてもよく、その場合に
は、電源投入後に検出信号をより短時間で安定させるこ
とができる。また、本発明では、ピエゾ抵抗体１１１〜
１１４，１２１〜１２４，１３１〜１３４のうちの任意
の少なくとも１つを折り返しを持つ形状とするとともに
他のピエゾ抵抗体を単なる直線形状のままとしてもよ
い。この場合であっても、前述した従来の加速度センサ
に比べれば、電源投入後に検出信号をより短時間で安定
させることができる。ただし、同じ群の４つのピエゾ抵
抗体は同じ形状であることが好ましい。

【００４６】ここで、本実施の形態による加速度センサ
の製造方法の一例について、図４及び図５を参照して説
明する。図４及び図５は、この製造工程を示す概略断面
図であり、図１（ｂ）に対応している。

【００４７】まず、Ｓｉ基板２０１の第１面に、いわゆ
る半導体製造プロセスによって、ピエゾ抵抗体１１１〜
１１４，１２１〜１２４，１３１〜１３４などを形成す
るための不純物の注入や拡散、シリコン酸化膜等による
保護膜１４１や多結晶ＳｉやＡｌなどによる配線部１４
０を形成する（図４（ａ））。

【００４８】次に、フォトエッチ法等により、保護膜１
４１にコンタクトホール１４２を形成する。また、Ｓｉ
基板２０１の第２面に、エッチング用のマスクパターン
を形成し、ＫＯＨ溶液などのエッチング液を用いて、所
望の深さまでエッチングすることによって、固定部１０
１、錘部１０２及び可撓部１０３を形成する（図４
（ｂ））。これにより、本実施の形態による加速度セン
サが完成する。

【００４９】ところで、このような加速度センサにおい
ては、検出感度を高めるために、錘部を更に重く構成す
ることが好ましい。このような場合には、図４（ｂ）に
示す工程の後に、更に以下の工程を行えばよい。

【００５０】すなわち、Ｓｉ基板２０１の錘部１０２及
び固定部１０１に、例えば、予め溝加工等を施したガラ
ス基板２０２などを接合する（図４（ｃ））。その接合
方法としては、例えば、Ｓｉ基板２０１とガラス基板２
０２を４００℃程度に加熱し、このガラス基板２０１を
負極とし５００〜１０００Ｖ程度の電圧を印加する、い
わゆる陽極接合法を採用することができる。このときに
は、陽極接合法の代わりに、樹脂などの接着剤により接
合してもよい。

【００５１】次に、Ｓｉ基板２０１と接合したガラス基
板２０２をダイシングなどにより加工することにより、
ガラス基板２０２を重錐体構成部２０２ａと支持部２０
２ｂとに分離する（図５（ａ））。錘部１０２と重錐体
構成部２０２ａとにより重錐体が構成される。

【００５２】更に、重錐体の下部ストッパとなるＳｉ基
板２０４にエッチング用のマスクパターンを形成し、Ｋ
ＯＨ溶液などのエッチング液を用いて所望の深さまでエ
ッチングしたものと、図５（ａ）に示す構造体とを、陽
極接合法により接合する（図５（ｂ））。このときに
は、陽極接合法の代わりに、樹脂などの接着剤により接
合してもよい。この後、図５（ｂ）に示す構造体をダイ
シングソーなどにより個々の加速度センサに分離する。

【００５３】［第２の実施の形態］図３は、本発明の第
２の実施の形態による加速度センサの要部を示す概略拡
大平面図であり、図２に対応している。図３において、
図１及び図２中の要素と同一又は対応する要素には同一
符号を付し、その重複する説明は省略する。

【００５４】本実施の形態が前記第１の実施の形態と異
なる所は、前記第１の実施の形態では、折り返しを持つ
形状を有するＺ軸方向加速度検出用の４個のピエゾ抵抗
部がそれぞれ、折り返し部分も含めて単一のピエゾ抵抗
体１３１〜１３４で構成されていたのに対し、本実施の
形態では、折り返しを持つ形状を有するＺ軸方向加速度
検出用の４個のピエゾ抵抗部がそれぞれ、互いに並列さ
れた複数のピエゾ抵抗体と折り返し部分を構成する配線
部とから構成されている点のみである。具体的には、本
実施の形態では、第１の実施の形態においてピエゾ抵抗
体１３１が構成していたピエゾ抵抗部は、図３に示すよ
うに、Ｗ−Ｗ線方向に延びるように互いに並列された３
つのピエゾ抵抗体２３１と、折り返し部分を構成する多
結晶ＳｉやＡｌなどによる２つの配線部２３２とから構
成されている。第１の実施の形態においてピエゾ抵抗体
１３２〜１３４が構成していたピエゾ抵抗部について
も、同様に構成されている。なお、図面には示していな
いが、ピエゾ抵抗体２３１と配線部２３２との間にもシ
リコン酸化膜などの絶縁膜が形成され、両者の間はコン
タクト部２３２ａにより接続されている。

【００５５】本実施の形態によれば、前記第１の実施の
形態と同様の利点が得られる他、以下の利点も得られ
る。前記折り返し部分は、必然的にＷ−Ｗ線方向と交差
する方向に延びることになる。したがって、前記第１の
実施の形態では、図２に示すように、前記折り返し部分
もピエゾ抵抗体１３１にて構成されているので、所望の
検出方向に適合しない信号成分（折り返し部分により生
ずる信号成分）がわずかながらＺ軸方向加速度検出信号
に含まれてしまうことになる。これに対し、本実施の形
態では、前記折り返し部分が配線部２３２にて構成され
ているので、このような信号成分がＺ軸方向加速度検出
信号に含まれず、検出精度が高まる。

【００５６】なお、本実施の形態による加速度センサ
も、前記第１の実施の形態による加速度センサと同様の
製造方法によって製造することができる。

【００５７】［第３の実施の形態］図６は、本発明の第
３の実施の形態による加速度センサの要部を示す概略拡
大斜視図であり、図２に対応している。図６において、
図１及び図２中の要素と同一又は対応する要素には同一
符号を付し、その重複する説明は省略する。

【００５８】本実施の形態が前記第１の実施の形態と異
なる所は、以下の点のみである。すなわち、前記第１の
実施の形態では、Ｚ軸方向加速度検出用のピエゾ抵抗体
１３１〜１３４が折り返しを持つ形状を有しているのに
対し、本実施の形態では、ピエゾ抵抗体１１１〜１１
４，１２１〜１２４のみならず、ピエゾ抵抗体１３１〜
１３４も単に直線状に延びた形状を有している。そし
て、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と異な
り、図６に示すように、ピエゾ抵抗体１３１〜１３４の
側面（基板の厚み方向に沿った面）の一部がシリコン酸
化膜等の酸化膜などの薄膜（図示せず）を介して空間３
０１に露出している。すなわち、本実施の形態では、前
記空間３０１は、Ｗ−Ｗ線方向に延び互いに対向するピ
エゾ抵抗体１３１の両側面（ここには前記薄膜が形成さ
れている）に沿って、可撓部１０３に溝としてエッチン
グ等により形成されている。他のピエゾ抵抗体１３２〜
１３４に対してもその周囲に同様に溝が形成されてい
る。なお、図面には示していないが、ピエゾ抵抗体１３
１と配線部１４０との間にもシリコン酸化膜などの絶縁
膜が形成され、両者の間はコンタクト部１４０ａにより
接続されている。

【００５９】本実施の形態によれば、ピエゾ抵抗体１３
１〜１３４の側面の一部が薄膜を介して空間３０１に露
出しているので、通電によりピエゾ抵抗体１３１〜１３
４が発熱しても、ピエゾ抵抗体１３１〜１３４からの放
射冷却効果が大きくなる。したがって、ピエゾ抵抗体１
３１〜１３４の不純物濃度を変更することによる温度特
性の悪化や、ピエゾ抵抗体１３１〜１３４の幅を狭くす
ることによる歩留りの低下や、素子サイズの大型化を招
くことなく、熱による可撓部１０３の変形量を抑えるこ
とができ、電源投入後に検出信号を短時間で安定させる
ことができ、ひいては消費電力の低減を図ることができ
る。また、本実施の形態によれば、可撓部１０３におい
て前記空間３０１を形成することになるため、その部分
において可撓部１０３が一層薄くなり、検出感度が向上
する。

【００６０】本実施の形態では、ピエゾ抵抗体１３１〜
１３４の側面の一部を薄膜を介して空間３０１に露出さ
せているが、薄膜を介することなく直接に空間３０１に
露出させてもよい。また、本実施の形態では、ピエゾ抵
抗体１３１〜１３４に対してのみその周囲に空間３０１
を形成し、ピエゾ抵抗体１１１〜１１４，１２１〜１２
４の側面はＳｉ基板に完全に埋没させたままとしてい
る。しかしながら、本発明では、ピエゾ抵抗体１１１〜
１１４，１２１〜１２４に対してもその周囲に空間３０
１を形成してもよく、その場合には、電源投入後に検出
信号をより短時間で安定させることができる。また、本
発明では、ピエゾ抵抗体１１１〜１１４，１２１〜１２
４，１３１〜１３４のうちの任意の少なくとも１つに対
してのみその周囲に空間３０１を形成とするとともに他
のピエゾ抵抗体の側面は完全に埋没させたままとしても
よい。この場合であっても、前述した従来の加速度セン
サに比べれば、電源投入後に検出信号をより短時間で安
定させることができる。また、前記空間３０１の深さ
は、ピエゾ抵抗体１３１〜１３４の拡散深さと同程度以
上の深さであることが好ましい。これらの点について
は、後述する第４の実施の形態についても同様である。

【００６１】本実施の形態による加速度センサの製造方
法は、後述する第４の実施の形態と同様であるので、こ
こでの説明は省略する。

【００６２】［第４の実施の形態］図７は、本発明の第
４の実施の形態による加速度センサの要部を示す概略拡
大斜視図であり、図２に対応している。図７において、
図１及び図２中の要素と同一又は対応する要素には同一
符号を付し、その重複する説明は省略する。

【００６３】本実施の形態が前記第３の実施の形態と異
なる所は、以下の点のみである。すなわち、前記第３の
実施の形態では、ピエゾ抵抗体１３１〜１３４の側面の
一部が薄膜を介して空間３０１に露出しているのに対
し、本実施の形態では、ピエゾ抵抗体１３１〜１３４の
側面の全部がシリコン酸化膜等の酸化膜などの薄膜（図
示せず）を介して空間３０１に露出している点のみであ
る。すなわち、本実施の形態では、前記空間３０１は、
ピエゾ抵抗体１３１の側面の全て（ここには前記薄膜が
形成されている）に沿って、可撓部１０３に溝としてエ
ッチング等により形成されている。その結果、配線部１
４０の一部が空間３０１によって浮いている。他のピエ
ゾ抵抗体１３２〜１３４に対してもその周囲に同様に溝
が形成されている。なお、図面には示していないが、ピ
エゾ抵抗体１３１と配線部１４０との間にもシリコン酸
化膜などの絶縁膜が形成され、両者の間はコンタクト部
１４０ａにより接続されている。

【００６４】本実施の形態によっても、前記第３の実施
の形態と同様の利点が得られる。ただし、本実施の形態
の方が、ピエゾ抵抗体１３１〜１３４からの放射冷却効
果が一層大きくなるので、好ましい。

【００６５】ここで、本実施の形態による加速度センサ
の製造方法の一例について、図８及び図９を参照して説
明する。図８及び図９は、この製造工程を示す概略断面
図であり、図１（ａ）中のＷ−Ｗ線に沿った断面に対応
している。

【００６６】まず、Ｓｉ基板４０１の第１面に、いわゆ
る半導体製造プロセスによって、ピエゾ抵抗体１１１〜
１１４，１２１〜１２４，１３１〜１３４などを形成す
るための不純物拡散を行う（図８（ａ））。

【００６７】次に、基板４０１の前記第１面にレジスト
４０２を塗布しパターニングし、ピエゾ抵抗体１３１〜
１３４の周囲の全部を、ウエットエッチング法やドライ
エッチング法により、例えば、ピエゾ抵抗体１３１〜１
３４の端から１００μｍの幅で、表面から２μｍ程度エ
ッチングする（図８（ｂ））。このエッチングされた部
分４０３が、後の工程を経て、前記空間３０１を構成す
ることになる。ここで、前記エッチングの幅であるが、
ピエゾ抵抗体１３１〜１３４での発熱を放射効果により
効率良く空気中に放出するため、ピエゾ抵抗体１３１〜
１３４の端から少なくとも０．５μｍ以上が望ましい。
また、前記エッチングの深さ方向は、同様の理由からピ
エゾ抵抗体１３１〜１３４の拡散深さなどを考慮し０．
５μｍ以上が望ましい。

【００６８】次に、レジスト４０２を除去した後に、こ
の状態のＳｉ基板２０１を熱酸化して表面にシリコン酸
化膜４０４を形成した後、前記空間３０１にレジストな
どによる犠牲層４０５を形成する（図８（ｃ））。な
お、ピエゾ抵抗体１３１〜１３４の側面が露出するよう
にするため、フォトリソ法によりパターニングを行い、
ピエゾ抵抗体１３１〜１３４の側面の熱酸化膜をエッチ
ングして除去した後、前記空間３０１にレジストなどに
よる犠牲層４０５を形成することも可能である。

【００６９】次に、ピエゾ抵抗体１１１〜１１４，１２
１〜１２４，１３１〜１３４とのコンタクトをとるため
のコンタクトホールをシリコン酸化膜４０４に形成した
後、多結晶ＳｉやＡｌなどにより配線部１４０を形成
し、プラズマＣＶＤ法等により保護膜となるシリコン酸
化膜等の絶縁膜４０６を形成する（図９（ａ））。

【００７０】次いで、保護膜４０６に配線１４０と外部
とのコンタクトホール１４２を形成しする。また、犠牲
層４０５をエッチングして前記空間３０１を形成し配線
１４０の一部を浮かせる。さらに、Ｓｉ基板４０１の第
２面に、エッチング用のマスクパターンを形成し、ＫＯ
Ｈ溶液などのエッチング液を用いて、所望の深さまでエ
ッチングすることによって、固定部１０１、錘部１０２
及び可撓部１０３を形成する（図９（ｂ））。これによ
り、本実施の形態による加速度センサが完成する。

【００７１】この後、必要に応じて、前述した図４
（ｃ）〜図５（ｂ）に示す工程と同様の工程を経て、重
錐体構成部２０２ａ、支持部２０２ｂ及び下部ストッパ
２０４に相当するものを設けてもよい。

【００７２】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
ではない。

【００７３】例えば、前記第１又は第２の実施の形態と
前記第３又は第４の実施の形態とを組み合わせてもよ
い。すなわち、前記第１及び第２の実施の形態におい
て、折り返しを持つ形状を有するピエゾ抵抗部の単一の
ピエゾ抵抗体１３１や複数のピエゾ抵抗体２３１に対し
てその周囲に前記空間３０１に相当する空間を形成し、
それらのピエゾ抵抗体１３１，２３１の側面の一部又は
全部を、シリコン酸化膜等の薄膜を介して又は直接に空
間３０１に露出するようにしてもよい。

【００７４】また、前述した各実施の形態は本発明を３
次元加速度センサに適用した例であったが、本発明は、
１次元又は２次元の加速度センサや圧力センサや流量セ
ンサなどの種々のセンサにも適用することができる。

【００７５】

【発明の効果】本発明によれば、温度特性の悪化や歩留
りの低下や素子サイズの大型化を招くことなく、電源投
入後に検出信号を短時間で安定させることができ、ひい
ては消費電力の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による加速度センサ
を示す図であり、図１（ａ）はその概略平面図、図１
（ｂ）は図１（ａ）中のＷ−Ｗ線に沿った概略断面図で
ある。

【図２】図１（ａ）中のＢ部を拡大して示す概略拡大平
面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態による加速度センサ
の要部を示す概略拡大平面図である。

【図４】図１に示す加速度センサの製造工程を示す概略
断面図である。

【図５】図４に引き続く製造工程を示す概略断面図であ
る。

【図６】本発明の第３の実施の形態による加速度センサ
の要部を示す概略拡大斜視図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態による加速度センサ
の要部を示す概略拡大斜視図である。

【図８】本発明の第４の実施の形態による加速度センサ
の製造工程を示す概略断面図である。

【図９】図８に引き続く製造工程を示す概略断面図であ
る。

【図１０】従来の加速度センサを示す図であり、図１０
（ａ）はその概略平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）
中のＷ−Ｗ線に沿った概略断面図である。

【図１１】図１０（ａ）中の点線で囲まれたＡ部を拡大
して示す概略拡大斜視図である。

【図１２】図１０に示す加速度センサの検出回路を示す
電気回路図である。

【図１３】図１０に示す加速度センサの、Ｘ軸方向にの
み加速度が加わった場合の状態を示す概略断面図であ
る。

【図１４】図１０に示す加速度センサの、Ｙ軸方向にの
み加速度が加わった場合の状態を示す概略断面図であ
る。

【図１５】図１０に示す加速度センサの、Ｚ軸方向にの
み加速度が加わった場合の状態を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１０１固定部１０２錘部１０３可撓部１１１〜１１４，１２１〜１２４，１３１〜１３４，２
３１ピエゾ抵抗体３０１空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可撓部に形成された１個以上のピエゾ抵
抗部を備え、前記各ピエゾ抵抗部が少なくとも１つのピ
エゾ抵抗体を有し、前記１個以上のピエゾ抵抗部の抵抗
値の変化に基づいて所定の検出を行うセンサにおいて、前記１個以上のピエゾ抵抗部のうちの少なくとも１個の
ピエゾ抵抗部が、１回以上の折り返しを持つ形状を有す
ることを特徴とするセンサ。
【請求項２】前記少なくとも１個のピエゾ抵抗部が、
単一のピエゾ抵抗体で構成されるか、あるいは、互いに
並列された複数のピエゾ抵抗体と前記折り返しの部分を
構成する配線部とから構成されたことを特徴とする請求
項１記載のセンサ。
【請求項３】可撓部に形成された１個以上のピエゾ抵
抗部を備え、前記各ピエゾ抵抗部が、不純物の拡散によ
って形成された少なくとも１つのピエゾ抵抗体を有し、
前記１個以上のピエゾ抵抗部の抵抗値の変化に基づいて
所定の検出を行うセンサにおいて、前記少なくとも１つのピエゾ抵抗体の側面の少なくとも
一部が、直接に又は薄膜を介して空間に露出したことを
特徴とするセンサ。
【請求項４】周辺が可撓部を介して固定部に支持され
た錘部と、第１群、第２群及び第３群のそれぞれ４個の
ピエゾ抵抗部とを備え、前記第１群の４個のピエゾ抵抗部は、前記錘部を略々中
心として前記固定部側に延びる第１のライン上におい
て、前記可撓部に形成され、前記第２群の４個のピエゾ抵抗部は、前記錘部を略々中
心として前記固定部側に延びるとともに前記第１のライ
ンと直交する第２のライン上において、前記可撓部に形
成され、前記第３群の４個のピエゾ抵抗部は、前記錘部を略々中
心として前記固定部側に前記第１及び第２のラインと異
なる方向に延びる第３のライン上において、前記可撓部
に形成され、前記各群の４個のピエゾ抵抗部は、前記錘部に対する一
方の側の前記可撓部における前記固定部側の箇所及び前
記錘部側の箇所並びに前記錘部に対する他方の側の前記
可撓部における前記固定部側の箇所及び前記錘部側の箇
所にそれぞれ形成され、前記各群の各ピエゾ抵抗部は、少なくとも１つのピエゾ
抵抗体を有し、前記各群の各ピエゾ抵抗部の抵抗値の変化に基づいて加
速度を検出する加速度センサにおいて、前記第１群、第２群及び第３群のうちの少なくとも１つ
の群の４個のピエゾ抵抗部のうちの少なくとも１個のピ
エゾ抵抗部が、１回以上の折り返しを持つ形状を有する
ことを特徴とする加速度センサ。
【請求項５】前記少なくとも１個のピエゾ抵抗部が、
単一のピエゾ抵抗体で構成されるか、あるいは、互いに
並列された複数のピエゾ抵抗体と前記折り返しの部分を
構成する配線部とから構成されたことを特徴とする請求
項４記載の加速度センサ。
【請求項６】周辺が可撓部を介して固定部に支持され
た錘部と、第１群、第２群及び第３群のそれぞれ４個の
ピエゾ抵抗部とを備え、前記第１群の４個のピエゾ抵抗部は、前記錘部を略々中
心として前記固定部側に延びる第１のライン上におい
て、前記可撓部に形成され、前記第２群の４個のピエゾ抵抗部は、前記錘部を略々中
心として前記固定部側に延びるとともに前記第１のライ
ンと直交する第２のライン上において、前記可撓部に形
成され、前記第３群の４個のピエゾ抵抗部は、前記錘部を略々中
心として前記固定部側に前記第１及び第２のラインと異
なる方向に延びる第３のライン上において、前記可撓部
に形成され、前記各群の４個のピエゾ抵抗部は、前記錘部に対する一
方の側の前記可撓部における前記固定部側の箇所及び前
記錘部側の箇所並びに前記錘部に対する他方の側の前記
可撓部における前記固定部側の箇所及び前記錘部側の箇
所にそれぞれ形成され、前記各群の各ピエゾ抵抗部は、不純物の拡散によって形
成された少なくとも１つのピエゾ抵抗体を有し、前記各群の各ピエゾ抵抗部の抵抗値の変化に基づいて加
速度を検出する加速度センサにおいて、前記第１群、第２群及び第３群のうちの少なくとも１つ
の群の４個のピエゾ抵抗部のうちの少なくとも１個のピ
エゾ抵抗部の、前記少なくとも１つのピエゾ抵抗体の側
面の少なくとも一部が、直接に又は薄膜を介して空間に
露出したことを特徴とする加速度センサ。