JP2000187041A - 容量式加速度センサ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 落下等により可動部が破損したり、加速度の
測定ができなくなる恐れのない容量式加速度センサ及び
その製造方法を得る。 【解決手段】 一対の固定電極２Ａ、３Ａと、これらの
間に配設された質量体４Ａａ、梁（図示せず）及び該梁
を介して質量体４Ａａを可動可能に支持するアンカー
（図示せず）にて構成され可動電極４Ａと、外枠５Ａが
形成されたシリコン基板１Ａと、シリコン基板１Ａの両
主面に陽極接合された一対のガラス基板６Ａ、７Ａとを
備え、質量体４Ａａとガラス基板６Ａ、７Ａとの間には
それぞれ隙間ＸＡ、ＹＡが形成されており、質量体４Ａ
ａの両主面の少なくとも一方側における質量体４Ａａ及
び一対のガラス基板６Ａ、７Ａの対向面の少なくとも一
方に、これらの衝突を緩衝する緩衝材としてアルミニウ
ム層８を蒸着させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、一対の固定電極
とこれらの間に配設された可動部を有する可動電極とを
一対の絶縁性保護カバーにより密封した容量式加速度セ
ンサ及びその製造方法に関し、特に、前記可動部と前記
一対の絶縁性保護カバーとの衝突の衝撃緩和に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】容量式加速度センサは、加速度センシン
グ部をシリコン基板内に形成し、該シリコン基板をガラ
ス基板でサンドイッチ状に挟み込んだ構造を為し、半導
体微細加工技術を用いて製造するため、均一な品質で、
安価、大量に製造可能であり、近年、自動車用のエアバ
ッグセンサ等の加速度検出素子として広く用いられるよ
うになった。

【０００３】図１０は、従来の容量式加速度センサにお
ける加速度センシング部を示す平面図、図１１は図１０
におけるＡ−Ａ断面を示す模式図である。図において、
１はシリコン基板であり、シリコンウエハの異方性エッ
チングによって固定電極２、３及び可動電極４からなる
加速度センシング部と外枠５とが形成されている。６、
７はシリコン基板１の両主面にそれぞれ固着された一対
の保護カバーとしてのガラス基板であり、シリコン基板
１とは陽極接合されている。

【０００４】固定電極２は固定電極端子部２ａを、固定
電極３は固定電極端子部３ａを備えている。そして、可
動電極４は、固定電極２、３の間に配設された可動部と
しての質量体４ａと、アンカーとしての可動電極端子部
４ｂと、質量体４ａと可動電極端子部４ｂ間を接続する
梁４ｃとを備え、質量体４ａは固定電極２、３とそれぞ
れ隙間Ｇを介して対向している。そして、外枠５はＧＮ
Ｄ端子部５ａを備え、固定電極２、３及び可動電極４を
取囲むように形成されている。また、質量体４ａとガラ
ス基板６との対向面間には、シリコン基板１のエッチン
グにより隙間Ｘが形成されている。

【０００５】そして、ガラス基板７には、固定電極端子
部２ａ、３ａ、可動電極端子部４ｂ及びＧＮＤ端子部５
ａを外部接続可能にスルーホール７ａがそれぞれ形成さ
れ、各スルーホール７ａから覗く固定電極端子部２ａ、
３ａ、可動電極端子部４ｂ及びＧＮＤ端子部５ａの位置
にアルミニウム膜９が蒸着されていると共に、質量体４
ａとの対向面に凹部７ｂが形成され、隙間Ｙが形成され
ている。さらに、固定電極２、３及び可動電極４と外枠
５との間には空隙Ｚが形成され、固定電極２、３及び可
動電極４が、ガラス基板６、７と外枠５とにより密封保
護されると共に、質量体４ａが梁４ｃを介してガラス基
板６、７とシリコン基板１との接合面に平行に変位可能
に支持されている。

【０００６】なお、シリコン基板１は、その厚さに比べ
て固定電極２、３と質量体４ａとの隙間Ｇの幅や質量体
４ａの梁４ｃの幅が極めて小さなハイアスペクト比の構
造が得られるように、その両主面を単結晶シリコンウエ
ハの結晶方位が（１１０）の面と一致させ、この結晶面
に対して垂直となる結晶方位が（１１１）の面に沿って
ウエットエッチングされており、従って、図１０から明
らかなように、加速度センシング部の平面形状は鋭角が
約７０度、鈍角が約１１０度の平行四辺形を為す。な
お、１０は、シリコン基板１上に隙間Ｇ等を形成するに
際し、シリコン基板１に被着された二酸化珪素膜からな
るマスクにおける、シリコン基板１とガラス基板６との
間に挟まれ、除去工程において除去されずに残った部分
である。

【０００７】次に、この容量式加速度センサにおける加
速度センシング部の動作について説明する。この加速度
センシング部は、アンカーとしての可動電極端子部４ｂ
に梁４ｃを介して変位自在に支持された質量体４ａをセ
ンシング部の質量とし、所定幅の隙間Ｇを介して対向す
る固定電極２、３と可動電極４との対向面をセンシング
部の容量Ｃの対向電極として利用している。

【０００８】このセンシング部に、質量体４ａの変位可
能方向と一致する方向に加速度が加わると、質量体４ａ
の変位により隙間Ｇの寸法が変化し、前記容量Ｃが前記
加速度の大小に応じて変化するので、この容量Ｃの変化
を計測することによりセンシング部が受けた加速度を外
付けの加速度演算手段（図示せず）により演算する。こ
の容量Ｃの変化を利用した容量式加速度センサは、質量
体４ａの変位可能方向と一致する方向の加速度測定を可
能とし、実用に供される。

【０００９】なお、梁４ｃの幅はその厚さに比較して狭
く、質量体４ａの変位可能方向に直交するガラス基板
６、７側へは変位し難い構造を為すが、例えば落下等に
より大きな衝撃を受けた場合には、質量体４ａがガラス
基板６、７の対向面に衝突して破損したり、また、シリ
コン基板１とガラス基板６、７の陽極接合に際して、そ
の電圧印加時に、質量体４ａがガラス基板６、７の何れ
かに吸着され、電圧印加を止めた後においても、これら
の対向面が付着して離れず、加速度の測定ができなくな
る恐れがあった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の容量式加速度セ
ンサは、以上のように構成されているので、例えば、落
下等により、質量体４ａがガラス基板６、７の対向面に
衝突して破損する恐れがあるという問題点があった。さ
らに、シリコン基板１とガラス基板６、７の陽極接合に
際し、質量体４ａとガラス基板６、７との対向面が付着
して離れず、動作不良により加速度の測定ができなくな
る恐れがあるという問題点があった。

【００１１】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたものであり、落下等により可動部が破
損したり、該可動部が保護カバーの対向面に付着して離
れず、動作不良により加速度の測定ができなくなる恐れ
のない容量式加速度センサ及びその製造方法を得ること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係わる容量
式加速度センサは、一対の固定電極間に配設された可動
部を有する可動電極と、該可動部にそれぞれ隙間を介し
て対向配設された一対の保護カバーとを備えた容量式加
速度センサにおいて、前記一対の保護カバーの前記可動
部との対向面の少なくとも一方、若しくは前記可動部の
前記一対の保護カバーとの対向面の少なくとも一方に、
前記可動部と前記保護カバーとの衝突を緩衝する緩衝材
が被着されているものである。

【００１３】第２の発明に係わる容量式加速度センサ
は、一対の固定電極間に配設された可動部を有する可動
電極と、該可動部にそれぞれ間隙を設けて対向配設され
た一対の保護カバーとを備えた容量式加速度センサにお
いて、前記可動部における前記一対の保護カバーとの対
向面の少なくとも一方に、該対向面側に突起した凸部が
形成されたものである。

【００１４】第３の発明に係わる容量式加速度センサ
は、第１の発明に係わる容量式加速度センサにおいて、
可動部における一対の保護カバーとの対向面の少なくと
も一方に突起した凸部が形成され、前記一対の保護カバ
ーの少なくとも一方が前記可動部との対向面に前記可動
部と前記保護カバーとの衝突を緩衝する緩衝材を被着さ
れ、該緩衝材がアルミニウム層であるものである。

【００１５】第４の発明に係わる容量式加速度センサ
は、一対の固定電極間に配設された可動部を有する可動
電極と、該可動部にそれぞれ隙間を介して対向配設され
た一対の保護カバーとを備えた容量式加速度センサにお
いて、前記一対の保護カバーの前記可動部との対向面の
少なくとも一方、若しくは前記可動部の前記一対の保護
カバーとの対向面の少なくとも一方に、前記一対の保護
カバーと前記可動部との対向面の付着を防止する付着防
止手段を有するものである。

【００１６】第５の発明に係わる容量式加速度センサ
は、第４の発明に係わる容量式加速度センサにおいて、
付着防止手段が保護カバーの表面に被着された前記保護
カバーの材質と異なる異種材質膜からなるものである。

【００１７】第６の発明に係わる容量式加速度センサ
は、第４の発明に係わる容量式加速度センサにおいて、
付着防止手段が保護カバーの表面を非鏡面に形成したも
のである。

【００１８】第７の発明に係わる容量式加速度センサ
は、一対の固定電極間に配設された可動部を有する可動
電極と、該可動部にそれぞれ隙間を介して対向配設され
た一対の保護カバーとを備えた容量式加速度センサにお
いて、前記可動部が、該可動部における前記固定電極と
の対向面を除いて少なくとも一部がくり抜かれた凹部を
有するものである。

【００１９】第８の発明に係わる容量式加速度センサ
は、第１の発明乃至第７の発明のいずれかに係わる容量
式加速度センサにおいて、一対の保護カバーがガラス基
板にて形成され、固定電極及び可動部がシリコン基板に
て形成され、一対の前記ガラス基板と前記シリコン基板
とが陽極接合されているものである。

【００２０】第９の発明に係わる容量式加速度センサの
製造方法は、一対の固定電極と該一対の固定電極間に配
設された可動部を有する可動電極とが形成されたシリコ
ン基板の両主面に第１及び第２のガラス基板がそれぞれ
対向配設された容量式加速度センサの製造方法におい
て、前記シリコン基板の一主面に対して選択的に異方性
エッチングを行い、前記一対の固定電極と可動部を含む
可動電極の形成予定領域におけるこれらの境界に細溝を
形成し、前記細溝の形成面と前記第１のガラス基板とを
陽極接合して一体化した後、前記シリコン基板の露出し
たもう一方の主面に対して選択的に異方性エッチングを
行い、所定深さの凹部を形成し、該凹部と前記細溝とを
連通させて前記一対の固定電極と前記可動部とを分離形
成する工程を有する方法である。

【００２１】第１０の発明に係る容量式加速度センサの
製造方法は、一対の固定電極と該一対の固定電極間に配
設された可動部を有する可動電極とが形成されたシリコ
ン基板の両主面に第１及び第２のガラス基板がそれぞれ
対向配設された容量式加速度センサの製造方法におい
て、前記シリコン基板の結晶方位が（１１０）である一
方の主面に対して結晶方位が（１１１）の面に沿って選
択的に異方性エッチングを行って所定深さの凹部を形成
するに際し、濃度３２重量％以上の水酸化カリウム水溶
液を用いてウエットエッチングを行い、前記凹部の周縁
の側壁に傾斜面を形成する工程と、該工程の前工程若し
くは後工程として、前記シリコン基板の他方の主面に対
して選択的に異方性エッチングを行って細溝を形成する
工程とを有し、前記細溝と前記傾斜面とを連通させて前
記一対の固定電極と前記可動部とを分離形成する方法で
ある。

【００２２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１を図１から図３に基づき説明する。図１は容量式
加速度センサの断面を示す模式図、図２は容量式加速度
センサのガラス基板の製造方法の説明用模式図、図３は
容量式加速度センサの製造方法の説明用模式図である。
図中、従来例と同じ符号で示されたものは従来例のそれ
と同一若しくは同等なものを示す。尚、容量式加速度セ
ンサにおける平面図は図１０に示した従来例とほぼ同じ
であり、図示を省略する。

【００２３】図１において、１Ａは厚さ約１４０μｍの
シリコン基板であり、エッチングによって固定電極２
Ａ、３Ａ及び可動電極４Ａからなる加速度センシング部
と外枠５Ａとが形成されている。６Ａ、７Ａはシリコン
基板１Ａの両主面にそれぞれ陽極接合された保護カバー
としての熱膨張係数がシリコンに近い厚さ約４００μｍ
の硼珪酸系の耐熱性のガラス基板である。

【００２４】固定電極２Ａは固定電極端子部２Ａａを、
固定電極３Ａは固定電極端子部３Ａａを備えている。ま
た、可動電極４Ａは固定電極２Ａと固定電極３Ａとの間
に配設された可動部としての質量体４Ａａ、アンカーと
しての可動電極端子部（図示せず）、及び質量体４Ａａ
と前記可動電極端子部とを接続する梁（図示せず）にて
形成されている。そして、固定電極２Ａ、３Ａ及び前記
可動電極端子部がガラス基板６Ａ、７Ａに接合固着され
ると共に質量体４Ａａが前記梁を介して変位可能に支持
され、かつ、外枠５Ａとガラス基板６Ａ、７Ａとにより
固定電極２Ａ、３Ａ及び可動電極４Ａを密封保護してい
る。

【００２５】質量体４Ａａはガラス基板６Ａ側に突起し
た凸部４Ａｂを有し、質量体４Ａａの断面形状がＴ字状
を為す。そして、凸部４Ａｂの先端部にはガラス基板６
Ａとの対向面４Ａｃが形成されており、質量体４Ａａが
ガラス基板６Ａ側へ変位した場合には、凸部４Ａｂの対
向面４Ａｃがガラス基板６Ａに当接し、質量体４Ａａの
変位を規制する。

【００２６】即ち、質量体４Ａａを支持する前記梁は、
その幅がその厚さに比較して狭く、質量体４Ａａはガラ
ス基板６Ａ、７Ａ側へは変位し難い構造を為すが、落下
等の大きな衝撃を受けるとガラス基板６Ａ、７Ａ側へ変
位してこれらと衝突する恐れがあり、この変位量が大き
いと受ける衝撃も大きく、前記梁若しくは質量体４Ａａ
が破損する恐れがある。それゆえ、質量体４Ａａにガラ
ス基板６Ａ側に突起した凸部４Ａｂを形成し、該凸部４
Ａｂに、そのガラス基板６Ａ側への変位を規制するスト
ッパーとしての役割を持たせた。

【００２７】さらに、ガラス基板６Ａには、質量体４Ａ
ａの凸部４Ａｂとの対向面に深さ約１５μｍの凹部６Ａ
ａが形成され、凹部６Ａａの底面には、凸部４Ａｂとの
衝突による衝撃を緩衝するための緩衝材としての厚さ約
５μｍのアルミニウム層８が蒸着により被着されてい
る。

【００２８】なお、質量体４Ａａは、固定電極２Ａとの
対向面４Ａｄ、３Ａとの対向面４Ａｅを備え、この対向
面４Ａｄ、４Ａｅは、その長さが約３０００μm、厚さ
が約５０μm、隙間Ｇの幅が約５μmの細長いスリット状
を為す。

【００２９】また、ガラス基板７Ａには、固定電極端子
部２Ａａ、３Ａａ、可動電極端子部（図示せず）、外枠
５ＡのＧＮＤ端子部（図示せず）の位置にスルーホール
７Ａａがそれぞれ形成されており、各スルーホール７Ａ
ａから覗く固定電極端子部２Ａａ、３Ａａ、前記可動電
極端子部、外枠５Ａの前記ＧＮＤ端子部に外部接続可能
にアルミニウム膜９が蒸着されている。さらに、ガラス
基板７Ａには、質量体４Ａａとの対向面に深さ約２０μ
ｍの凹部７Ａｂが形成され、かつ、凹部７Ａｂの中央部
に厚さ約１０μｍの凸部７Ａｃが形成されている。

【００３０】即ち、質量体４Ａａの凸部４Ａｂとガラス
基板６Ａの凹部６Ａａに被着されたアルミニウム層８と
の間には約１０μｍ幅の隙間ＸＡが形成され、質量体４
Ａａとガラス基板７Ａの凸部７Ａｃとの間にも約１０μ
ｍ幅の隙間ＹＡが形成されている。なお、固定電極２
Ａ、３Ａ及び可動電極４Ａと外枠５Ａとの間に空隙ＺＡ
が形成されている。

【００３１】次に、図１に示した加速度センサの製造方
法について図２、図３を用いて説明する。図２Ａは完成
したガラス基板６Ａの断面を示す図であり、厚さ約４０
０μmのガラス基板６Ａの一方の主面に、選択的にサン
ドブラストを行って深さ約１５μmの凹部６Ａａを形成
し、次に、凹部６Ａａに約５μmのアルミニウム層８を
蒸着した後、凹部６Ａａ周辺の余分なアルミニウム層を
除去してガラス基板６Ａができあがる。

【００３２】図２Ｂから図２Ｅはガラス基板７Ａの製造
方法を示すものである。まず、図２Ｂに示すように、厚
さ約４００μmのガラス基板７Ａの一方の主面における
質量体（図１における４Ａａ）との対向面を除いてレジ
スト膜からなるマスク１０Ａを設け、サンドブラストに
より深さ約１０μmの凹部７Ａｂを形成する。次に、図
２Ｃに示すように、凹部７Ａｂの中央部にレジスト膜か
らなるマスク１０Ｂを設け、さらにサンドブラストによ
り凹部７Ａｂの前記主面からの深さを約２０μmとし、
凹部７Ａｂの中央部に高さ１０μmの凸部７Ａｃを形成
する。

【００３３】さらに、図２Ｄに示すように、ガラス基板
７Ａのもう一方の主面にレジスト膜からなるマスク１０
Ｃを設け、一対の固定電極端子部（図示せず）、可動電
極端子部（図示せず）、枠体の端子部（図示せず）に対
応する位置に、サンドブラストによりスルーホール７Ａ
ａをそれぞれ形成し、図２Ｅに示すごとき形状のガラス
基板７Ａができあがる。

【００３４】次に、図３Ｆに示すように、両面が鏡面研
磨された厚さ約２５０μmのウエハ状のシリコン基板１
Ａの一方の面に二酸化珪素膜からなるマスク１０Ｄを形
成し、深さ約５０μmの細溝１Ａａ及び溝１Ａｂを選択
的に異方性エッチングにより形成する。

【００３５】即ち、シリコン基板１Ａを形成する半導体
ウエハは、その主表面の結晶方位が（１１０）のシリコ
ンウエハであり、この表面に二酸化珪素膜からなるマス
ク１０Ｄを形成し、例えば、濃度約２０重量％の水酸化
カリウム水溶液のごとき異方性エッチング液を用いて、
結晶方位が（１１１）の面に沿って異方性エッチングを
行い、細溝１Ａａ及び溝１Ａｂを形成する。この時、細
溝１Ａａの深さが約５０μmとなるようにウエットエッ
チングを行うが、同時形成される溝１Ａｂの開口幅が細
溝１Ａａの開口幅に比べて格段に広いので、必然的に細
溝１Ａａよりも相当に深く形成される。

【００３６】なお、単結晶シリコンウエハの結晶方位が
（１１０）の面に対して垂直となる結晶方位が（１１
１）の面に沿ってエッチングするので、溝の深さｄに比
べて溝幅ｗが極めて小さくなるようなハイアスペクト比
（例えば、ｗ／ｄ＜０．０５）の細溝１Ａａが形成され
る。

【００３７】次に、図３Ｇに示すように、ガラス基板７
Ａの凹部７Ａｂを形成した面と、シリコン基板１Ａの細
溝１Ａａ、溝１Ａｂを形成した面とを密着させてこれら
を陽極接合により接合する。即ち、ウエハ状のシリコン
基板１Ａとガラス基板７Ａとを位置合せして密着させ、
不活性雰囲気中で、例えば３５０℃から４５０℃程度の
高温に保持した状態で、ガラス基板７Ａ側が負極
（−）、シリコン基板１Ａの裏面が正極（＋）になるよ
うに、例えば、２００Ｖから１０００Ｖ程度の直流電圧
を加え、数分から数時間保持した後に冷却する。この結
果、シリコン基板１Ａとガラス基板７Ａとの接触部分が
原子間接合されて一体となる。

【００３８】なお、マスク１０Ｄとして二酸化珪素膜が
１μm程度であれば、これを挟んだ状態であってもガラ
ス基板７Ａとシリコン基板１Ａとの陽極接合が可能であ
るので、前記接合に際し、マスク１０Ｄを被着したまま
陽極接合する。次に、ガラス基板７Ａと一体化されたシ
リコン基板１Ａは、その約２５０μmの厚さの表面をラ
ップオフ（研削）して約１４０μmの厚さに、即ち、前
工程で形成した溝１Ａｂが露出しない程度の厚さに仕上
げる。

【００３９】次に、図３Ｈに示すように、ガラス基板７
Ａと一体化されたシリコン基板１Ａの表面に、比較的低
温で被着可能な窒化珪素膜からなるマスク１０Ｅを設け
て選択的にシリコン異方性エッチングを行い、質量体４
Ａａの固定電極２Ａ、３Ａとの対向面近傍、即ち、間隙
Ｇの部分が約５０μmの厚さに形成されるように、深さ
約９０μmの凹部１Ａｃを、その中央部に凸部１Ａｄを
残すように形成すると共に、溝１Ａｅを形成し、凹部１
Ａｃと先に形成した細溝１Ａａとを連通させることによ
り隙間Ｇを、溝１Ａｅと先に形成した溝１Ａｂとを連通
させることにより空隙ＺＡを形成し、シリコン基板１Ａ
を固定電極２Ａ、３Ａ、凸部４Ａｂを有する質量体４Ａ
ａ、及び外枠５Ａ等に分離する。

【００４０】なお、シリコン基板１Ａの素材として、厚
さ約２５０μmのシリコンウエハを用いた理由はハンド
リングの容易さからであり、ガラス基板７Ａと一体化後
のシリコン基板１Ａをラップオフして薄形化を図った理
由は、ガラス基板７Ａが約４００μmの厚さを有し、ハ
ンドリング上の問題がないので、厚さ約５０μmの質量
体４Ａａを形成するに際し、凹部１Ａｃのエッチング深
さをできるだけ浅くするためである。

【００４１】次に、ガラス基板７Ａと一体化されたシリ
コン基板１Ａの露出したマスク１０Ｄ、１０Ｅを溶解除
去した後、図３Ｉに示すように、シリコン基板１Ａの表
面にガラス基板６Ａの凹部６Ａａが形成され、アルミニ
ウム層８が被着された面を密着させて陽極接合する。即
ち、シリコン基板１Ａとガラス基板７Ａとの陽極接合の
場合とほぼ同じ環境下で、ガラス基板７Ａの側が負極
（−）、ガラス基板６Ａの側が正極（＋）になるように
直流電圧を印加して直接接合する。次に、図１に示すご
とく、シリコン基板１Ａにおけるガラス基板７Ａの各ス
ルーホール７Ａａから覗ける位置の表面に厚さ約３μm
のアルミニウム薄膜９を被着し、加速度センサが完成す
る。

【００４２】上記、図３に示した製造方法の特徴は、シ
リコン基板１Ａの一方の主面における固定電極２Ａ、３
Ａと質量体４Ａａとを分離する隙間Ｇを形成するに際し
て、図３Ｆに示すごとく、シリコン基板１Ａがガラス基
板７Ａとの陽極接合前であるので、細溝１Ａａを形成す
るためのマスク１０Ｄとして、１０００℃以上の高温処
理を要するがシリコン基板１Ａの表面に対して密着性が
極めて優れた二酸化珪素膜を形成でき、水酸化カリウム
水溶液を用いたウエットエッチングにおいて、このエッ
チング液がシリコン基板１Ａと前記二酸化珪素膜との接
合面の間に浸入することがなく、極めて優れたハイアス
ペクト比の隙間Ｇが得られる。

【００４３】以上のようにして得られた質量体４Ａａを
センシング部の可動部質量とし、隙間Ｇで対向する固定
電極２Ａ、３Ａと質量体４Ａａにおける固定電極２Ａ、
３Ａとの対向面４Ａｄ、４Ａｅとがセンシング部の容量
Ｃの対向電極として利用され、この対向電極の容量Ｃの
変化の測定により質量体４Ａａの変位可能方向に加わる
加速度を測定する。

【００４４】実施の形態２．この発明の実施の形態２を
図４、図５に基づき説明する。図４は容量式加速度セン
サの断面を示す模式図、図５は容量式加速度センサの製
造方法の説明用模式図である。なお、図４に示した容量
式加速度センサは、図１に示した実施の形態１の容量式
加速度センサとは、後述するその製造方法が異なり、シ
リコン基板１Ａが厚さ約７０μｍに形成され、ガラス基
板６Ａの凹部６Ａａに設けられた緩衝材として金／クロ
ム層８Ａが形成された点を除いて、即ち、凹部６Ａａに
クロム層を被着し、その上に金層を被着した点を除いて
図１に示したものと同じ構造であり、図４に示した構造
の説明を省略する。なお、１０Ｆはシリコン基板１Ａの
主面に被着した後述のマスクである。

【００４５】次に、図５Ｊから図５Ｍに基づき、図４に
示した加速度センサの製造方法を説明する。図３に示し
た実施の形態１の製造方法とは、シリコン基板１Ａに対
する細溝１Ａａ、溝１Ａｂを形成する工程と、凹部１Ａ
ｃ、溝１Ａｅを形成する工程の順序が逆になっている点
が大きな相違点であり、その他の工程は図３に示した製
造方法とほぼ同じである。

【００４６】即ち、図５Ｊに示すように、厚さ約２５０
μmのシリコン基板１Ａの一方の面に二酸化珪素膜から
なるマスク１０Ｆを設けてエッチングにより、中央部に
凸部１Ａｄを残すように厚さ約２０μmの凹部１Ａｃと
溝１Ａｅとを形成し、図５Ｋに示すように、凹部１Ａｃ
の形成面にマスク１０Ｆを再被着し、ガラス基板６Ａに
おける凹部６Ａａが形成され、金／クロム層８Ａが被着
された面と、シリコン基板１Ａの凹部１Ａｃの形成面と
を密着させて陽極接合により一体化後、シリコン基板１
Ａの表面をラップオフして約７０μmの厚さにに仕上げ
る。

【００４７】次に、図５Ｌに示すように、シリコン基板
１Ａの表面に比較的低温で形成可能な窒化珪素膜からな
るマスク１０Ｇを設けて選択的にシリコン異方性エッチ
ングを行って細溝１Ａａ、溝１Ａｂを形成し、これらと
先に形成した凹部１Ａｃ、溝１Ａｅとをそれぞれ連通さ
せて隙間Ｇ、空隙ＺＡを形成する。

【００４８】次に、ガラス基板６Ａと一体化されたシリ
コン基板１Ａの露出したマスク１０Ｆ、１０Ｇを溶解除
去した後、図５Ｍに示すように、シリコン基板１Ａの主
面とガラス基板７Ａにおける凹部７Ａｂの形成面と密着
させて陽極接合し、シリコン基板１Ａにおけるガラス基
板７Ａのスルーホール７Ａａから覗ける位置に厚さ約３
μmのアルミニウム薄膜９を被着して図４に示すごとき
加速度センサが完成する。

【００４９】上記、図５に示した製造方法によれば、細
溝１Ａａを形成するためのマスク１０Ｇとして、シリコ
ン基板１Ａがガラス基板６Ａと陽極接合された後である
ので、比較的低温で形成可能な窒化珪素膜を形成する。
なお、細溝１Ａａを形成するためのエッチングが最後の
ウエットエッチングとなるため、形成済の細溝１Ａａが
後工程のエッチング液に暴露されて変形する恐れがな
く、処理工程が簡単となる。

【００５０】さらに、最初のウエットエッチングにより
形成される凹部１Ａｃ、溝１Ａｅはそのエッチング深さ
に対して充分に幅広の開口幅のため、同時エッチングに
よりほぼ同じ深さに形成できる。従って、厚さ約５０μ
mの質量体４Ａａを形成するために、ガラス基板６Ａと
一体化されたシリコン基板１Ａを、凹部１Ａｃ及び溝１
Ａｅを約２０μmの深さに形成後、約７０μmの厚さにラ
ップオフし、凸部４Ａｂの厚さが約２０μmの極めて軽
量な質量体４Ａａが得られた。

【００５１】しかし、図５に示した製造方法の場合にお
いて、ガラス基板６Ａの凹部６Ａａに設けられた緩衝材
層が後工程のエッチング液に暴露されるので、アルミニ
ウム層８では前記エッチング液の暴露に耐えられないの
で、エッチング液に対する耐性の優れた金／クロム層８
Ａ等を選定する必要がある。

【００５２】なお、図５に示した実施の形態２による製
造方法において、ガラス基板６Ａと一体化前のシリコン
基板１Ａの両主面に、二酸化珪素膜を形成しておき、ガ
ラス基板６Ａと一体化後においてラップオフを行わず、
形成済の前記二酸化珪素膜をマスクとして利用して隙間
Ｇを形成すれば、図３に示した製造方法の場合と同様な
ハイアスペクト比の隙間Ｇを得ることができる。

【００５３】しかし、シリコン基板１Ａとして厚さ約２
５０μmのシリコンウエハを用いると、厚さ約５０μmの
質量体４Ａａを得るために、深さ約２００μmの凹部１
Ａｃ及び溝１Ａｅの形成を要するので、厚さ７０μm以
上、かつ、ハンドリング上許容される範囲で、できるだ
け薄いシリコンウエハを選定する。

【００５４】以上のように、実施の形態１若しくは実施
の形態２としての容量式加速度センサは、実用に供され
る前の取扱の不注意により、例えば、落下により大きな
衝撃が加わり、質量体４Ａａが図面上の上下方向、即
ち、シリコン基板１Ａ面に垂直な方向に急峻に変位して
ガラス基板６Ａ、７Ａの対向面に衝突しても、ガラス基
板６Ａにおける質量体４Ａａと約１０μmの隙間を介し
て対向する対向面に緩衝材としてのアルミニウム層８若
しくは金／クロム層８Ａが被着されており、衝撃が緩衝
されるので衝突による破損の恐れが極めて少ない。

【００５５】なお、実施の形態１若しくは実施の形態２
としての容量式加速度センサは、緩衝材としてのアルミ
ニウム層８若しくは金／クロム層８Ａをガラス基板６Ａ
の凹部６Ａａに被着させたが、前記緩衝材の被着位置は
ガラス基板６Ａの凹部６Ａａに限定されるものではな
く、ガラス基板７Ａの凸部７Ａｃに形成しても同様な耐
衝撃効果が得られる。また、質量体４Ａａの凸部４Ａｂ
におけるガラス基板６Ａとの対向面４Ａｃ及び質量体４
Ａａにおけるガラス基板７Ａとの対向面の少なくとも何
れかに形成しても耐衝撃効果が得られる。

【００５６】特に、ガラス基板６Ａの凹部６Ａａに被着
すると共に、ガラス基板７Ａの凸部７Ａｃにおける質量
体４Ａａとの対向面７Ａｄにも被着すれば、より確実な
緩衝効果が得られる。

【００５７】実施の形態３．この発明の実施の形態３を
図６に基づき説明する。図６は容量式加速度センサの断
面を示す模式図である。図６において、１１はガラス基
板７Ａの凸部７Ａｃにおける可動電極４Ａの質量体４Ａ
ａとの対向面に設けられた付着防止手段としての窒化珪
素膜である。なお、図６に示した容量式加速度センサ
は、ガラス基板７Ａに付着防止手段としての窒化珪素膜
１１が被着された点を除き、図１に示した容量式加速度
センサと同じものであり、構造の説明を省略する。

【００５８】ガラス基板７Ａの凸部７Ａｃに被着した窒
化珪素膜１１は約１μmの厚さを有し、シリコン基板１
Ａとガラス基板７Ａとの陽極接合に際し、高温に暴露さ
れた状態で、鏡面仕上げされている質量体４Ａａがガラ
ス基板７Ａに吸着されても、窒化珪素膜１１の存在によ
り質量体４Ａａとガラス基板７Ａとが化学的に接合され
る現象を防止でき、その復元力で容易に離れ、これらが
付着したまま離れずに動作不良となり、加速度の測定が
できなくなるトラブルを防止できる。

【００５９】なお、図６に示した実施の形態３において
は、付着防止手段としての窒化珪素膜１１をガラス基板
７Ａの凸部７Ａｃに被着したが、窒化珪素膜１１の被着
位置はガラス基板７Ａの凸部７Ａｃに限定されるもので
はなく、質量体４Ａａにおけるガラス基板７Ａとの対向
面に形成しても、即ち、質量体４Ａａとガラス基板６Ａ
若しくはガラス基板７Ａの対向面のうち、陽極接合に際
し、吸着される可能性のある側における対向面の何れか
に形成しても相応の付着防止効果が得られる。

【００６０】また、付着防止手段としての素材材質は窒
化珪素膜１１に限定する必要はなく、ガラス基板６Ａ、
７Ａと異質材料の薄膜であればよく、例えば、緩衝材と
してのアルミニウム層８や金／クロム層８Ａ等でも付着
防止効果が得られる。

【００６１】実施の形態４．この発明の実施の形態４を
図７から図９に基づき説明する。図７は容量式加速度セ
ンサの断面を示す模式図であり、図８、図９は容量式加
速度センサの製造方法の説明用模式図である。図７にお
いて、１Ｂはシリコン基板であり、エッチングによって
固定電極２Ｂ、３Ｂ、可動電極４Ｂからなる加速度セン
シング部及び外枠５Ｂが形成されており、シリコン基板
１Ｂの両主面には、熱膨張係数がシリコンに近い硼珪酸
系の耐熱ガラス製のガラス基板６、７Ｂが陽極接合され
ている。

【００６２】そして、固定電極２Ｂは固定電極端子部２
Ｂａを、固定電極３Ｂは固定電極端子部３Ｂａを備えて
おり、可動電極４Ｂは固定電極２Ｂと固定電極３Ｂとの
間に配設された可動部としての質量体４Ｂａ、アンカー
としての可動電極端子部（図示せず）及び前記可動電極
端子部と質量体４Ｂａとを接続する梁（図示せず）から
なり、質量体４Ｂａはガラス基板６との対向面に凹部４
Ｂｂが形成されている。また、ガラス基板７Ｂは、その
凸部７Ｂｃの表面に質量体４Ｂａとの付着を防止する付
着防止手段として、凸部７Ｂｃに粗いサンドによるサン
ドブラストにより非鏡面としての凹凸面７Ｂｄが形成さ
れている。

【００６３】図１、図４、図６にそれぞれ示した実施の
形態１から実施の形態３のものとの大きな相違点は、質
量体４Ｂａのガラス基板６との対向面側に凹部４Ｂｂが
形成され、該凹部４Ｂｂは底面が平面状で、周縁部４Ｂ
ｃが傾斜面を為し、この傾斜面に隙間Ｇが開口している
点にある。この結果として、質量体４Ｂａは、その中央
部がくり抜かれた形状をなし、対向面４Ｂｄ、４Ｂｅの
面積比質量を軽量化したものが得られた。

【００６４】さらに、ガラス基板７Ｂの凸部７Ｂｃの表
面に、非鏡面である目の荒い凹凸面７Ｂｄが形成されて
いる点が、図６に示したガラス基板７Ａと異なる。凹凸
面７Ｂｄは、図６に示したガラス基板７Ａの付着防止手
段として窒化珪素膜１１と同じく、質量体４Ｂａとの付
着防止手段として役割を有する。

【００６５】次に、図７に示した容量式加速度センサの
製造方法について図８に基づき説明する。図８Ｎに示し
たシリコン基板１Ｂとガラス基板７Ｂとを一体に接合し
たものを製造する工程、即ち、両面が鏡面研磨された厚
さ約２５０μmの結晶方位が（１１０）であるウエハ状
のシリコン基板１Ｂの一方の面に細溝１Ｂａ、溝１Ｂｂ
を形成し、さらに、ガラス基板７Ｂの凹部７Ｂｂ形成面
とシリコン基板１Ｂの細溝１Ｂａ、溝１Ｂｂ形成面とを
マスク１０Ｄを残したまま陽極接合により一体化し、シ
リコン基板１Ｂの露出した面を所定の厚さにラップオフ
する工程は、図３に示した実施の形態１としての容量式
加速度センサの製造方法と同じである。

【００６６】まず、図８Ｏに示すように、ガラス基板７
Ｂと一体化されたシリコン基板１Ｂの表面に窒化珪素の
マスク１０Ｈを被着し、濃度約３２重量％以上の水酸化
カリウム水溶液を用いて選択的にシリコン異方性エッチ
ングを行って所定の厚さの凹部１Ｂｃ、溝１Ｂｄを形成
し、先に形成した細溝１Ｂａ、溝１Ｂｂとそれぞれ連通
させることにより、隙間Ｇ、空隙ＺＢを形成する。

【００６７】この製造方法の特徴は、凹部１Ｂｃを形成
するに際して、異方性エッチング液として濃度約３２重
量％以上の水酸化カリウム水溶液を用いて異方性エッチ
ングを行う点にある。即ち、結晶方位が（１１０）のシ
リコンウエハに対して、濃度約３２重量％以上の水酸化
カリウム水溶液を用いて結晶方位が（１１１）の面に沿
って異方性エッチングを行う。この結果、図８Ｐに拡大
して示すごとく、凹部１Ｂｃの断面形状は、その周縁壁
が垂直状、底面が平面状を為し、前記周縁壁と前記底面
とが接する端部に傾斜面１Ｂｅが形成される。そして、
傾斜面１Ｂｅと先のエッチング工程で形成した細溝１Ｂ
ａとが交差して連通し、隙間Ｇが形成される。

【００６８】以下、図３に示した実施の形態１の場合と
同様な製造工程を経て、図７に示すごとき、固定電極２
Ｂ、３Ｂとの対向面比質量を大幅に軽減じた質量体４Ｂ
ａを備えた容量式加速度センサを完成する。

【００６９】図８に示した製造方法は、図３に示した実
施の形態１の製造方法と同じく、シリコン基板１Ｂに隙
間Ｇを形成するに際して、ガラス基板７Ｂとの陽極接合
前に細溝１Ｂａを形成するので、密着性が極めて優れた
二酸化珪素膜からなるマスク１０Ｄを形成でき、エッチ
ング液がシリコン基板１Ｂと前記二酸化珪素膜との接合
面に浸入しないので、優れたハイアスペクト比の隙間Ｇ
が得られる。

【００７０】次に、図７に示した容量式加速度センサの
別の製造方法について図９に基づき説明する。図８に示
した製造方法とは、シリコン基板１Ｂに対する細溝１Ｂ
ａ、溝１Ｂｂを形成する工程と、凹部１Ｂｃ、溝１Ｂｄ
を形成する工程の順序が逆になっている点が異なる。

【００７１】即ち、シリコン基板１Ｂにマスク１０Ｈを
被着し、異方性エッチング液として濃度約３２重量％以
上の水酸化カリウム水溶液を用いて選択的に異方性エッ
チングを行い、周縁部が垂直状、底面が平面状、周縁壁
と底面とが接する端部に傾斜面が形成された断面形状の
凹部１Ｂｃ、溝１Ｂｄを形成し、凹部１Ｂｃの形成面に
マスク１０Ｈを再被着してガラス基板６とシリコン基板
１Ｂの凹部１Ｂｃの形成面とを密着させて陽極接合によ
り一体化した後、シリコン基板１Ｂを所定の厚さにラッ
プオフすることにより図９Ｑに示したものを得る。

【００７２】次に、図９Ｒに示すごとく、シリコン基板
１Ｂの表面に窒化珪素膜からなるマスク１０Ｇを被着
し、選択的に異方性エッチングを行って細溝１Ｂａ、溝
１Ｂｂを形成し、図９Ｓに拡大して示すごとく、先に形
成した凹部１Ｂｃの傾斜面１Ｂｅと細溝１Ｂａとを連通
させ、隙間Ｇを形成し、同時に、図９Ｒに示すごとく、
先のエッチング工程で形成した溝１Ｂｂと溝１Ｂｄとが
連通して空隙ＺＢを形成する。

【００７３】以下、図５に示した実施の形態１と同様な
製造工程を経て、固定電極２Ｂ、３Ｂとの対向面の面積
比質量を大幅に軽減した質量体４Ｂａを備えた容量式加
速度センサを完成する。なお、図９Ｒ、図９Ｓに示すご
とく、マスク１０Ｈの残部分がシリコン基板１Ｂとガラ
ス基板６とに挟まれた位置に存在し、図７に示したもの
とは異なるが、製造工程の差異によるもので性能上の差
異はない。

【００７４】図９に示した製造方法は、隙間Ｇを形成す
るに際して、ガラス基板６との陽極接合後に細溝１Ｂａ
を形成するので、マスク１０Ｇとして比較的低温で形成
可能な窒化珪素膜を形成する。なお、細溝１Ｂａを形成
するためのエッチングが最後のウエットエッチングとな
るため、形成済の細溝１Ｂａが後工程のエッチング液に
暴露されて変形する恐れがなく、処理工程が簡単とな
る。

【００７５】以上のように、実施の形態４としての容量
式加速度センサは、質量体４Ｂａにおける固定電極２、
３との対向面４Ｂｄ、４Ｂｅの面積に比較してその質量
が小さく、軽量であるので、慣性が比較的小さくて応答
性に優れると共に、落下等により受ける衝撃も小さく、
破損等のトラブルが生じ難い。

【００７６】なお、図７に示した実施の形態４において
は、付着防止手段として、ガラス基板７Ｂの凸部７Ｂｃ
における質量体４Ｂａとの対向面に非鏡面である凹凸面
７Ｂｄを形成したので、物理的に密着したまま離れない
所謂付着を防止できる効果がある。なお、凹凸面７Ｂｄ
に窒化珪素膜１１等の付着防止膜を形成すれば、相乗効
果により、さらに優れた付着防止効果が得られる。

【００７７】以上のように、実施の形態１から実施の形
態４においては、保護カバーとして、熱膨張係数がシリ
コン基板１Ａ、１Ｂとほぼ等しい耐熱性のガラス基板を
用いたが、耐熱性のガラス材に限定されるものではな
く、シリコン基板１Ａ、１Ｂに形成された加速度センシ
ング部を機械的に保護すると共に電気的に絶縁できる材
料であればよく、例えば、シリコン基板を用いても、こ
のシリコン基板の表面にシリコン酸化膜等の絶縁膜が形
成されていれば、同様な効果が得られる。

【００７８】また、実施の形態１から実施の形態４にお
いては、４００μｍ程度の厚さの耐熱性のガラス基板を
用いたが、前記ガラス基板の厚さは４００μｍ程度に限
定する必要はなく、例えば５０μｍから１０００μｍの
範囲であってもよい。即ち、前記ガラス基板は、下限５
０μｍ以上の厚さであれば、サンドブラストや、シリコ
ン基板との位置合せや陽極接合等の一連の貼り合せ作業
工程において良好なハンドリング性が得られ、また、上
限１０００μｍ以下の厚さであれば、陽極接合が容易で
接合不良等を生じ難いものが得られる。

【００７９】また、実施の形態１から実施の形態４にお
いては、加速度センシング部の形成に際して、シリコン
基板１Ａ、１Ｂの異方性エッチングを、水酸化カリウム
水溶液をエッチング液として用いたウエットエッチング
により実施したが、シリコン基板１Ａ、１Ｂの異方性エ
ッチングは、ウエットエッチングに限定されるものでは
なく、例えば、活性ガスプラズマを用いたドライエッチ
ングであっても、同様な精度の質量体や隙間Ｇを有する
ものが得られる。

【００８０】なお、実施の形態１から実施の形態３にお
いては、質量体４Ａａに凸部４Ａｂを形成し、質量体４
Ａａの断面形状をＴ字状に形成したが、質量体４Ａａの
断面形状はＴ字状に限定されるものではなく、例えば、
幅の狭い複数の凸部（図示せず）を形成しても同様な効
果が得られる。また、実施の形態４において、質量体４
Ｂａには上記凸部に相当するものを形成していないが、
質量体４Ｂａにおけるガラス基板６との対向面側の略中
央部に凸部（図示せず）を形成し、ガラス基板６との対
向面側方向への質量体４Ｂａの変位を規制するストッパ
ーとすることができる。

【００８１】

【発明の効果】第１の発明によれば、一対の保護カバー
の可動部との対向面の少なくとも一方、若しくは前記可
動部の前記一対の保護カバーとの対向面の少なくとも一
方に、前記可動部と前記保護カバーとの衝突を緩衝する
緩衝材を被着したので、落下衝撃を受けても前記可動部
の破損が生じ難い容量式加速度センサが得られる効果が
ある。

【００８２】また、第２の発明によれば、可動部におけ
る一対の保護カバーとの対向面の少なくとも一方に、該
対向面側に突起した凸部を形成したので、前記保護カバ
ーとの対向面側への衝撃力を受けても、前記凸部の先端
が前記保護カバーと当接することにより、前記可動部の
前記保護カバー方向への変位を規制するストッパーとし
て働き、簡単な構成で落下衝撃を効果的に低減すること
ができ、結果的に破損の生じ難い容量式加速度センサが
得られる効果がある。

【００８３】また、第３の発明によれば、可動部におけ
る一対の保護カバーとの対向面の少なくとも一方に突起
した凸部を形成し、前記一対の保護カバーの少なくとも
一方に、前記可動部と前記保護カバーとの衝突を緩衝す
る緩衝材を被着し、該緩衝材としてアルミニウム層を用
いたので、前記可動部が受ける衝撃力を有効に緩和でき
ると共に前記緩衝材が安価で被着容易であり、緩衝効果
の優れた容量式加速度センサが安価に得られる効果があ
る。

【００８４】また、第４の発明によれば、一対の保護カ
バーの可動部との対向面の少なくとも一方、若しくは前
記可動部の前記一対の保護カバーとの対向面の少なくと
も一方に、前記可動部と前記保護カバーとの付着を防止
する付着防止手段を備えたので、前記可動部が前記保護
カバーと密着しても離間不能による誤動作の恐れのない
高信頼性の容量式加速度センサが得られる効果がある。

【００８５】また、第５の発明によれば、付着防止手段
として保護カバーの表面に前記保護カバーとは異種材質
の膜を被着したので、前記保護カバーの製造工程におい
て、可動部と前記保護カバーとが密着しても化学的に接
合する恐れがなく、製造時の不良発生を防止できる容量
式加速度センサを安価に得られる効果がある。

【００８６】また、第６の発明によれば、付着防止手段
として保護カバーの表面を非鏡面に形成したので、可動
部が前記保護カバーと密着しても離間不能になる恐れが
少ないと共に、前記凹凸は前記保護カバーの製造工程に
おいて容易かつ安価に得られるので、高信頼性の容量式
加速度センサを安価に得られる効果がある。

【００８７】また、第７の発明によれば、一対の固定電
極間に配設された可動部における前記固定電極との対向
面を除いて少なくとも一部がくり抜かれた凹部を有する
ので、前記可動部における固定電極との対向面の面積比
質量を大幅に軽減でき、慣性が極めて小さく、応答性が
優れると共に、落下衝撃にも破損が生じ難い容量式加速
度センサが得られる効果がある。

【００８８】また、第８の発明によれば、一対の保護カ
バーをガラス基板により、一対の固定電極及び可動部を
シリコン基板にて形成し、前記一対のガラス基板と前記
シリコン基板とを陽極接合したので、センシング部の密
閉保護に優れた高信頼性の容量式加速度センサが得られ
る効果がある。

【００８９】また、第９の発明によれば、ガラス基板と
一体化される前のシリコン基板に対して選択的に異方性
エッチングを行い、一対の固定電極と可動部を分離する
細溝を形成するようにしたので、該細溝を形成するマス
クとして、ガラス基板と一体化後では不可能な高温処理
を要する二酸化珪素膜をガラス基板の主面に被着でき、
極めて良好なハイアスペクト比の細溝を形成できるの
で、一対の固定電極と前記可動部との対向面の隙間が小
さくかつ寸法精度が良好で、応答性が極めて優れた容量
式加速度センサを製造できる方法が得られる効果があ
る。

【００９０】また、第１０の発明によれば、一対の固定
電極と可動部を含む可動電極とをシリコン基板の主面に
形成すべく、前記シリコン基板の結晶方位が（１１０）
である一方の主面に対して結晶方位が（１１１）の面に
沿って選択的に異方性エッチングを行って所定深さの凹
部を形成するに際し、濃度３２重量％以上の水酸化カリ
ウム水溶液を用いてウエットエッチングを行い、前記凹
部の周縁の側壁に傾斜面を形成し、前工程若しくは後工
程で、前記シリコン基板の他方の主面に対して形成した
細溝と前記傾斜面とを連通させて前記一対の固定電極と
前記可動部とを分離形成したので、一対の固定電極と前
記可動部との対向面の隙間が小さくかつ寸法精度が良好
であると共に、該可動部における一対の固定電極のそれ
ぞれとの対向面の面積比質量を軽減でき、慣性が比較的
小さく、応答性が優れると共に、落下衝撃により破損が
生じ難い容量式加速度センサを容易に製造できる方法が
得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１としての容量式加速
度センサの断面を示す模式図である。

【図２】 図１に示した容量式加速度センサにおけるガ
ラス基板の製造方法の説明用模式図である。

【図３】 図１に示した容量式加速度センサの製造方法
の説明用模式図である。

【図４】 この発明の実施の形態２としての容量式加速
度センサの断面を示す模式図である。

【図５】 図４に示した容量式加速度センサの製造方法
の説明用模式図である。

【図６】 この発明の実施の形態３としての容量式加速
度センサの断面を示す模式図である。

【図７】 この発明の実施の形態４としての容量式加速
度センサの断面を示す模式図である。

【図８】 図７に示した容量式加速度センサの製造方法
の説明用模式図である。

【図９】 図７に示した容量式加速度センサの別の製造
方法の説明用模式図である。

【図１０】 従来の容量式加速度センサの平面図であ
る。

【図１１】 図１０に示した従来の容量式加速度センサ
の断面を示す模式図である。

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ シリコン基板、１Ａａ、１Ｂａ 細溝、１
Ａｃ、１Ｂｃ 凹部、１Ｂｅ 傾斜面、２Ａ、２Ｂ、３
Ａ、３Ｂ 固定電極、４Ａ、４Ｂ 可動電極、４Ａａ、
４Ｂａ 可動部、４Ａｂ 凸部、４Ｂｂ 凹部、５Ａ、
５Ｂ 外枠、６、６Ａ、７Ａ、７Ｂ ガラス基板、７Ａ
ｃ、７Ｂｃ 凸部、７Ｂｄ 凹凸面、８アルミニウム
層、８Ａ 金／クロム層、１１ 窒化珪素膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深浦 輝也 福岡県福岡市西区今宿東一丁目１番１号 福菱セミコンエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 中村 邦宏 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 4M112 AA02 BA07 CA24 CA25 CA26 CA34 CA36 DA04 DA05 DA08 DA18 DA20 EA03 EA06 EA07 EA13 FA07 GA01 5F043 AA02 BB02 CC05 FF01 GG04

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の固定電極間に配設された可動部を
   有する可動電極と、該可動部にそれぞれ隙間を介して対
   向配設された一対の保護カバーとを備えた容量式加速度
   センサにおいて、前記一対の保護カバーの前記可動部と
   の対向面の少なくとも一方、若しくは前記可動部の前記
   一対の保護カバーとの対向面の少なくとも一方に、前記
   可動部と前記保護カバーとの衝突を緩衝する緩衝材が被
   着されていることを特徴とする容量式加速度センサ。
2. 【請求項２】 一対の固定電極間に配設された可動部を
   有する可動電極と、該可動部にそれぞれ間隙を設けて対
   向配設された一対の保護カバーとを備えた容量式加速度
   センサにおいて、前記可動部は前記一対の保護カバーと
   の対向面の少なくとも一方に、該対向面側に突起した凸
   部が形成していることを特徴とする容量式加速度セン
   サ。
3. 【請求項３】 可動部は一対の保護カバーとの対向面の
   少なくとも一方に突起した凸部が形成され、前記一対の
   保護カバーの少なくとも一方は前記可動部との対向面に
   前記可動部と前記保護カバーとの衝突を緩衝する緩衝材
   が被着され、該緩衝材はアルミニウム層であることを特
   徴とする請求項１記載の容量式加速度センサ。
4. 【請求項４】 一対の固定電極間に配設された可動部を
   有する可動電極と、該可動部にそれぞれ隙間を介して対
   向配設された一対の保護カバーとを備えた容量式加速度
   センサにおいて、前記一対の保護カバーの前記可動部と
   の対向面の少なくとも一方、若しくは前記可動部の前記
   一対の保護カバーとの対向面の少なくとも一方に、前記
   一対の保護カバーと前記可動部との対向面の付着を防止
   する付着防止手段を有することを特徴とする容量式加速
   度センサ。
5. 【請求項５】 付着防止手段は保護カバーの表面に被着
   された前記保護カバーの材質と異なる異種材質膜からな
   ることを特徴とする請求項４記載の容量式加速度セン
   サ。
6. 【請求項６】 付着防止手段は保護カバーの表面を非鏡
   面に形成したものであることを特徴とする請求項４記載
   の容量式加速度センサ。
7. 【請求項７】 一対の固定電極間に配設された可動部を
   有する可動電極と、該可動部にそれぞれ隙間を介して対
   向配設された一対の保護カバーとを備えた容量式加速度
   センサにおいて、前記可動部は、該可動部における前記
   固定電極との対向面を除いて少なくとも一部がくり抜か
   れた凹部を有することを特徴とする容量式加速度セン
   サ。
8. 【請求項８】 一対の保護カバーはガラス基板にて形成
   され、固定電極及び可動部はシリコン基板にて形成さ
   れ、一対の前記ガラス基板と前記シリコン基板とは陽極
   接合されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７
   のいずれかに記載の容量式加速度センサ。
9. 【請求項９】 一対の固定電極と該一対の固定電極間に
   配設された可動部を有する可動電極とが形成されたシリ
   コン基板の両主面に第１及び第２のガラス基板がそれぞ
   れ対向配設された容量式加速度センサの製造方法におい
   て、前記シリコン基板の一主面に対して選択的に異方性
   エッチングを行い、前記一対の固定電極と可動部を含む
   可動電極の形成予定領域におけるこれらの境界に細溝を
   形成し、前記細溝の形成面と前記第１のガラス基板とを
   陽極接合して一体化した後、前記シリコン基板の露出し
   たもう一方の主面に対して選択的に異方性エッチングを
   行い、所定深さの凹部を形成し、該凹部と前記細溝とを
   連通させて前記一対の固定電極と前記可動部とを分離形
   成する工程を有することを特徴とする容量式加速度セン
   サの製造方法。
10. 【請求項１０】 一対の固定電極と該一対の固定電極間
    に配設された可動部を有する可動電極とが形成されたシ
    リコン基板の両主面に第１及び第２のガラス基板がそれ
    ぞれ対向配設された容量式加速度センサの製造方法にお
    いて、前記シリコン基板の結晶方位が（１１０）である
    一方の主面に対して結晶方位が（１１１）の面に沿って
    選択的に異方性エッチングを行って所定深さの凹部を形
    成するに際し、濃度３２重量％以上の水酸化カリウム水
    溶液を用いてウエットエッチングを行い、前記凹部の周
    縁の側壁に傾斜面を形成する工程と、該工程の前工程若
    しくは後工程として、前記シリコン基板の他方の主面に
    対して選択的に異方性エッチングを行って細溝を形成す
    る工程とを有し、前記細溝と前記傾斜面とを連通させて
    前記一対の固定電極と前記可動部とを分離形成すること
    を特徴とする容量式加速度センサの製造方法。