JP2002303636A

JP2002303636A - 半導体力学量センサ

Info

Publication number: JP2002303636A
Application number: JP2001105162A
Authority: JP
Inventors: Minoru Murata; 稔村田; Yoshiyuki Kato; 義之加藤; Mineichi Sakai; 峰一酒井
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2001-04-03
Publication date: 2002-10-18

Abstract

(57)【要約】【課題】枠部に支持された錘部と、該錘部の変位方向
の両側に設けられた櫛歯状の可動電極と、枠部から可動
電極と対向するように突出する櫛歯状の固定電極とを備
える容量式の半導体加速度センサにおいて、枠部に反り
が発生しても、錘部の変位方向の軸の両側にて固定電極
の変形のアンバランスを抑制する。【解決手段】矩形状の開口部１４を有する枠部１５に
は、錘部２１及び錘部２１と一体化した可動電極２４が
弾性的に支持され、錘部２１は加速度印加に応じて変位
方向Ｙに変位する。ここで、第１の固定電極３１及び第
２の固定電極３２は、錘部２１における変位方向の軸Ｙ
０に対して対称な形状となっており、枠部１５の反りに
伴う変形を当該変位方向の軸Ｙ０の一側と他側とで同程
度にできるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、櫛歯状の可動及び
固定電極を備える容量式の半導体力学量センサに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の半導体力学量センサは、半導体
基板に溝等を形成することにより、基部となる枠部と、
該枠部内に配置され枠部の対向する部位にて弾性的に支
持されて力学量の印加に応じて所定方向に変位可能な錘
部と、該錘部における変位方向の軸の両側にて錘部から
突出する櫛歯状の可動電極と、錘部における変位方向の
軸の両側に配置され枠部から可動電極の櫛歯に噛み合う
ように突出する櫛歯状の固定電極とを備える。

【０００３】そして、加速度等の力学量が印加されたと
きに、錘部がその変位方向の軸に沿った方向へ変位し、
この錘部の変位に伴う可動電極と固定電極との容量変化
に基づいて、印加力学量を検出するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、この種
の力学量センサについて、従来の基本構成を踏襲しつ
つ、図５及び図６（図５のＢ−Ｂ断面図）に示す様な試
作品Ｓ２を作製し、鋭意検討を行った。この試作品は、
半導体基板１０として第１の半導体層１１と第２の半導
体層１２とが絶縁膜１３を介して積層されたものを用い
ている。なお、図５中、識別のため絶縁膜１３を示す部
分にはハッチングを施してある。

【０００５】そして、半導体基板１０に対して周知の半
導体製造技術を用い、第１の半導体層１１及び絶縁膜１
３に開口部１４を形成することにより、基部となる矩形
状の枠部１５が形成され、第２の半導体層１２は枠部１
５に支持された形となる。

【０００６】この第２の半導体層１２には溝を形成する
ことにより、枠部１５の対向辺にて梁部２２によって弾
性的に支持された錘部２１、錘部２１の左右両側に突出
する櫛歯状の可動電極２４、枠部１５に支持されて可動
電極２４と対向する櫛歯状の固定電極３１、３２が形成
されている。

【０００７】このセンサＳ２においては、図中のＹ方向
へ加速度が印加されると、梁部２２によって錘部２１
は、Ｙ方向へ変位する。このとき、錘部２１の左右両側
にて、可動電極２４と固定電極３１、３２との対向距離
が変化する。この距離変化を両電極間の容量変化として
検出し印加加速度を求めるが、この容量変化は、左側の
可動電極２４と固定電極３１との検出間隔４０の容量Ｃ
１と、右側の可動電極２４と固定電極３２との検出間隔
４０の容量Ｃ２との差分（Ｃ１−Ｃ２）として検出（差
動容量検出）される。

【０００８】ここで、従来の力学量センサにおいては、
図５に示す様に、左右の可動電極２４を錘部２１におけ
る変位方向（Ｙ方向）の軸Ｙ０に対して対称（図５にお
いて左右対称）の形状としている。これは、可動電極２
４を左右対称とすることにより、錘部２１を上記変位方
向の軸Ｙ０に沿って正確に変位させるという考えに基づ
いている。

【０００９】そして、図５に示す様に、互いの櫛歯が噛
み合った状態の可動電極２４及び固定電極３１、３２に
おいて、錘部２１の左側では、個々の可動電極２４の上
方側面と固定電極３１の下方側面との間に検出間隔４０
（容量Ｃ１）が形成されているのに対し、錘部２１の右
側では、個々の可動電極２４の下方側面と固定電極３２
の上方側面との間に検出間隔４０（容量Ｃ２）が形成さ
れている。そのため、上記した左右対称形状を持つ可動
電極２４に対して、固定電極３１、３２は左右非対称な
位置関係となっている。

【００１０】しかしながら、本発明者等の検討によれ
ば、このような力学量センサにおいては、周囲温度の変
化によって、図７に模式的に示す様に、半導体基板１０
が凸状または凹状に反るという現象が発生し、この反り
によって、検出間隔４０即ち可動電極２４と固定電極３
１、３２との間隔が伸びたり縮んだりして変位するた
め、温度特性が悪化し、センサ特性に大きな影響を及ぼ
すことがわかった。

【００１１】特に、図６に示す様に、半導体基板１０
が、第２の半導体層１２側にて、接着フィルム６０を介
してセラミック等のパッケージ７０に接合されている場
合、半導体基板１０と接着フィルム６０との熱膨張係数
の差により、半導体基板１０の反りが発生しやすい。

【００１２】例えば、接着フィルム６０は高温で半導体
基板１０に貼り付けられるため、室温に戻ったときには
収縮し、半導体基板１０の底面が収縮する。そのため、
本発明者等の解析によれば、半導体基板１０には、図７
に示したようなの凸状の反りが発生する。

【００１３】ここで、固定電極３１、３２は、枠部１５
に対して梁部２２を介して弾性的に支持されている可動
電極２４よりも、直接、半導体基板１０つまり枠部１５
の反りの影響を受けやすい。そのため、主に固定電極３
１、３２の変形により、可動電極２４と検出電極３１、
３２との検出間隔４０も変化し、検出容量値が変化して
しまう。

【００１４】そして、図５に示す様に、左側の固定電極
３１と右側の固定電極３２とは、互いに左右非対称な位
置にあるため、枠部１５の反りによる変形の度合も、左
右の固定電極３１、３２で互いに異なる。

【００１５】特に、枠部１５の反りは、半導体基板１０
の中央部よりも周辺部（隅部）で大きい。そのため、固
定電極３１、３２の変形は、例えば、図５に示す様な枠
部１５の周辺に最も近い固定電極（端部固定電極）３１
０、３２０にて大きくなる。

【００１６】そして、左側の端部固定電極３１０の方が
右側の端部固定電極３２０よりも、枠部１５の周辺部
（隅部）に近いため、図８に示す様に、変形度合が大き
くなり、左右の固定電極３１、３２の変形がアンバラン
スとなる。このアンバランスは、上記した左右の容量Ｃ
１、Ｃ２を用いた差動容量検出において、検出精度の悪
化を招く。

【００１７】そこで、本発明は上記問題に鑑み、枠部内
に位置し所定方向に変位可能な錘部と、この錘部の変位
方向の軸の両側に錘部から突出する櫛歯状の可動電極
と、枠部から可動電極の櫛歯に噛み合うように突出する
櫛歯状の固定電極とを備える容量式の半導体力学量セン
サにおいて、枠部に反りが発生しても、錘部の変位方向
の軸の両側にて固定電極の変形のアンバランスを抑制す
ることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、半導体より構成される
ものであって、基部となる枠部（１５）と、この枠部内
に配置され枠部の対向する部位にて弾性的に支持される
ことにより力学量の印加に応じて所定方向（Ｙ）に変位
可能な錘部（２１）と、この錘部における変位方向の軸
（Ｙ０）の両側にて錘部から突出する櫛歯状の可動電極
（２４）と、錘部における変位方向の軸の両側にて枠部
に支持され枠部から可動電極の櫛歯に噛み合うように突
出する櫛歯状の固定電極（３１、３２）とを備え、力学
量が印加されたときの錘部の変位に伴う可動電極と固定
電極との間の容量変化に基づいて印加力学量を検出する
ようにした半導体力学量センサにおいて、固定電極の少
なくとも一部が、錘部における変位方向の軸に対して対
称な形状となっていることを特徴としている。

【００１９】それによれば、錘部における変位方向の軸
に対して対称な形状となっている固定電極の部分では、
枠部の反りに伴う変形を当該変位方向の軸の一側と他側
とで同程度にすることができる。そのため、温度変化に
伴って枠部に反りが発生しても、従来に比べて、錘部の
変位方向の軸の両側にて固定電極の変形のアンバランス
を抑制することができる。

【００２０】ここで、請求項２に記載の発明のように、
固定電極（３１、３２）の全部を、錘部（２１）におけ
る変位方向の軸（Ｙ０）に対して対称な形状とすれば、
固定電極の全部にて、枠部の反りに伴う変形を当該変位
方向の軸の一側と他側とで同程度にすることができるた
め、請求項１の発明の効果を高レベルにて達成すること
ができる。

【００２１】また、請求項３に記載の発明のように、錘
部（２１）における変位方向の軸（Ｙ０）を、枠部（１
５）の略中心を通るように位置させれば、当該変位方向
の軸の一側に位置する固定電極（３１）と他側に位置す
る固定電極（３２）を、互いに、枠部の反り度合が同程
度となるような部分に位置させやすくできるため、好ま
しい。

【００２２】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一
例である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。本実施形態は、本発明の半導体力学
量センサとして、半導体加速度センサについて本発明を
適用したものである。この半導体加速度センサは、例え
ば、エアバッグ、ＡＢＳ、ＶＳＣ等の作動制御を行うた
めの自動車用加速度センサ等に適用できる。

【００２４】図１に半導体加速度センサＳ１の平面構成
を示し、図２に図１中のＡ−Ａ線に沿った模式的な断面
構造を示す。なお、図１中、識別のため絶縁膜１３を示
す部分にはハッチングを施してある。

【００２５】半導体加速度センサ（以下、単にセンサと
いう）Ｓ１は、半導体基板に周知のマイクロマシン加工
を施すことにより形成される。センサＳ１を構成する半
導体基板は、図２に示す様に、第１の半導体層としての
第１シリコン基板１１と第２の半導体層としての第２シ
リコン基板１２との間に、絶縁層としての酸化膜１３を
有する矩形状のＳＯＩ（シリコン−オン−インシュレー
タ）基板１０である。

【００２６】このＳＯＩ基板１０において、酸化膜１３
及び第１シリコン基板１１には、エッチング等により矩
形状に除去されて開口部１４が形成され、それによっ
て、矩形状の基部となる枠部１５が形成されている。そ
して、枠部１５に支持された第２シリコン基板１２に
は、溝を形成することにより、可動部２０、固定部３０
が形成されている。

【００２７】可動部２０は、枠部１５の対向辺部の間に
て開口部１４上を横断するように配置されており、矩形
状の錘部２１の両端を、梁部２２を介してアンカー部２
３ａ及び２３ｂに一体に連結した構成となっている。こ
れらアンカー部２３ａ及び２３ｂは、枠部１５の一方の
辺部からこれと対向する他方の辺部に、固定され支持さ
れている。これにより、錘部２１及び梁部２２は開口部
１４に臨んだ状態となっている。

【００２８】また、梁部２２は、２本の梁がその両端で
連結された矩形枠状をなしており、梁の長手方向と直交
する方向に変位するバネ機能を有する。具体的には、梁
部２２は、図１中の矢印Ｙ方向の成分を含む加速度を受
けたときに錘部２１を当該Ｙ方向（錘部における変位方
向、以下、変位方向Ｙという）へ変位させるとともに、
加速度の消失に応じて元の状態に復元させるようになっ
ている。

【００２９】このように、錘部２１は、枠部１５の内側
に配置され、枠部１５の対向する部位にて梁部２２によ
って弾性的に支持されることにより、加速度の印加に応
じて変位方向Ｙへ変位可能となっている。

【００３０】また、錘部２１における変位方向Ｙの軸Ｙ
０の両側（図１中の左右両側の辺）には、それぞれ、櫛
歯状の可動電極２４が、変位方向Ｙと直交する方向にお
いて、錘部２１から互いに反対方向へ突出して形成され
ている。

【００３１】図示例では、可動電極２４は、錘部２１の
左側及び右側に各々４個ずつ突出して形成され、個々の
可動電極２４は断面矩形の梁状に形成されて、開口部１
４に臨んだ状態となっている。このように、錘部２１と
一体的に形成された可動電極２４は、梁部２２及び錘部
２１とともに変位方向Ｙへ変位可能となっている。

【００３２】固定部３０は、固定電極３１、３２と、こ
の固定電極３１、３２とは溝を介して電気的に分離され
た周辺部３３とよりなる。固定電極３１、３２は、錘部
２１における変位方向の軸Ｙ０の両側にて枠部１５に支
持され、図１中の左側に位置する第１の固定電極３１
と、右側に位置する第２の固定電極３２とより成る。

【００３３】第１の固定電極３１及び第２の固定電極３
２は、互いに電気的に独立しており、それぞれ、各可動
電極２４における櫛歯の隙間に噛み合うように、枠部１
５から突出する櫛歯形状をなしている。

【００３４】図示例では、固定電極３１、３２における
個々の電極（図示例では４個ずつ）は断面矩形の梁状に
形成されており、各配線部３１ａ、３２ａにて第１シリ
コン基板１１に片持ち状に支持された状態で、開口部１
４に臨んだ状態となっている。そして、固定電極３１、
３２における個々の電極の側面は、個々の可動電極２４
の側面と所定の間隔（検出間隔）４０を存して平行した
状態で対向配置されている。

【００３５】ここで、図１に示す様に、錘部２１の左側
では、個々の可動電極２４の上方側面と第１の固定電極
３１の下方側面との間に検出間隔４０が形成されている
のに対し、錘部２１の右側では、個々の可動電極２４の
下方側面と第２の固定電極３２の上方側面との間に検出
間隔４０が形成されている。

【００３６】そして、本実施形態のセンサＳ１は、上述
したような従来の半導体力学量センサの基本的な特徴を
備えつつ、固定電極３１、３２の全部が、錘部２１にお
ける変位方向の軸Ｙ０に対して対称な形状となっている
ことを主たる特徴としている。

【００３７】つまり、従来のセンサでは、上記図５に示
したように、錘部２１における変位方向の軸Ｙ０に対し
て、可動電極２４を対称形状とし、固定電極３１、３２
を非対称形状としているのに対し、本実施形態では、逆
に、可動電極２４を非対称形状とし、固定電極３１、３
２を対称形状としている。また、図１に示す例では、錘
部２１における変位方向の軸Ｙ０が枠部１５の略中心
（つまり、ＳＯＩ基板１０の略中心）を通る位置にあ
る。

【００３８】また、各固定電極３１、３２の各配線部３
１ａ、３２ａ上の所定位置には、それぞれワイヤボンデ
ィング用の固定電極パッド３１ｂ、３２ｂが形成されて
いる。また、一方のアンカー部２３ｂと一体に連結され
た状態で、可動電極用配線部２５が形成されており、こ
の配線部２５上の所定位置には、ワイヤボンディング用
の可動電極パッド２５ａが形成されている。上記の各電
極パッド２５ａ、３１ｂ、３２ｂは、例えばアルミニウ
ムにより形成されている。

【００３９】更に、錘部２１、可動電極２４、及び各固
定電極３１、３２には、開口部１４側から反対側に貫通
する矩形状の貫通孔５０が複数形成されており、これら
貫通孔５０により、矩形枠状部を複数組み合わせた所謂
ラーメン構造形状が形成されている。これにより、可動
部２０及び各固定電極３１、３２の軽量化、捩じり強度
の向上がなされている。

【００４０】また、図２に示す様に、本センサＳ１は、
第１シリコン基板１１の裏面（酸化膜１３とは反対側の
面）側において接着フィルム（例えばポリイミド樹脂
等）等よりなる接着剤６０を介してパッケージ７０に接
着固定されている。

【００４１】このパッケージ７０には、後述する回路手
段８０が収納されている。そして、この回路手段８０と
上記の各電極パッド２５ａ、３１ｂ、３２ｂとは、金も
しくはアルミニウムのワイヤボンディング等により形成
されたワイヤ（図示せず）により電気的に接続されてい
る。

【００４２】このような構成においては、第１の固定電
極３１と可動電極２４との検出間隔４０に第１の検出容
量（ＣＳ１とする）、第２の固定電極３２と可動電極２
４との検出間隔４０に第２の検出容量（ＣＳ２とする）
が形成されている。

【００４３】そして、加速度を受けると、梁部２２のバ
ネ機能により、可動部２０全体が一体的に矢印Ｙ方向へ
変位し、可動電極２４の変位に応じて検出間隔４０が変
化し、上記各検出容量ＣＳ１、ＣＳ２が変化する。そし
て、上記検出回路８０は、可動電極２４と固定電極３
１、３２による差動容量（ＣＳ１−ＣＳ２）の変化に基
づいて加速度を検出する。

【００４４】この加速度検出について図３を用いて具体
的に示す。図３は、本センサＳ１における上記回路手段
としての検出回路８０を示す図（検出回路図）である。
検出回路８０において、８１はスイッチドキャパシタ回
路（ＳＣ回路）であり、このＳＣ回路８１は、容量がＣ
ｆであるコンデンサ８２、スイッチ８３及び差動増幅回
路８４を備え、入力された容量差（ＣＳ１−ＣＳ２）を
電圧に変換するものである。

【００４５】また、この検出回路８０に対するタイミン
グチャートの一例を図４に示す。上記センサＳ１におい
ては、例えば、第１の固定電極パッド３１ｂから搬送波
１（例えば、周波数１００ｋＨｚ、振幅０〜５Ｖ）、第
２の固定電極パッド３２ｂから搬送波１と位相が１８０
°ずれた搬送波２（例えば、周波数１００ｋＨｚ、振幅
５〜０Ｖ）を入力し、ＳＣ回路８１のスイッチ８３を図
に示すタイミングで開閉する。そして、印加加速度は、
下記の数式１に示す様に、電圧値Ｖ０として出力され
る。

【００４６】

【数１】Ｖ０＝（ＣＳ１−ＣＳ２）・Ｖ／Ｃｆここで、Ｖは両固定電極パッド３１ｂ、３２ｂの間の電
圧差である。こうして出力される電圧値Ｖ０により変位
方向Ｙに沿った印加加速度が検出される。

【００４７】次に、上記構成に基づき、本実施形態に係
るセンサＳ１の製造方法の一例を説明する。まず、上記
ＳＯＩ基板１０を用意し、第２シリコン基板１２の全面
にアルミニウムを蒸着した後に、そのアルミニウム膜を
フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を利用して
パターニングすることにより、上記電極パッド２５ａ、
３１ｂ、３２ｂを形成する。

【００４８】次に、ＳＯＩ基板１０の裏面（第１シリコ
ン基板１１の表面）をバックポリッシュしてから、プラ
ズマＳｉＮ膜を堆積し、そのプラズマＳｉＮ膜をエッチ
ングすることにより、開口部１４をエッチングにより形
成する際のマスクとする。

【００４９】続いて、ＳＯＩ基板１０の表面（第２シリ
コン基板１２の表面）に、ＰＩＱ（ポリイミド）膜を塗
布し、そのＰＩＱをエッチングして、可動部２０及び固
定部３０に対応した形状にパターニングしてから、ＰＩ
Ｑの上に、保護膜としてのレジストを塗布し、裏面のプ
ラズマＳｉＮ膜をマスクとして、ＳＯＩ基板１０を例え
ばＫＯＨ水溶液で深堀エッチングする。この深堀エッチ
ングにおいては、酸化膜１３のエッチング速度がＳｉに
比較して遅いため、酸化膜１３がエッチングストッパと
して機能する。

【００５０】この後、ＨＦ水溶液により、露出している
酸化膜１３及びプラズマＳｉＮ膜を除去してから、ＳＯ
Ｉ基板１０の表面を保護しているレジストを除去し、Ｐ
ＩＱ膜をマスクにして、ドライエッチングにより、第２
シリコン基板１２中に、上記溝及び貫通孔５０を形成す
る。これによって、可動部２０及び固定部３０が形成さ
れる。そして、表面のＰＩＱをＯ₂アッシングによって
除去することにより、上記センサＳ１が完成する。

【００５１】ところで、本センサＳ１も、接着剤６０を
介してパッケージ７０に貼り付けられるため、室温に戻
ったときには収縮し、接着剤６０とＳＯＩ基板１０との
熱膨張係数の差から、ＳＯＩ基板１０の底面が収縮す
る。そのため、本センサＳ１を構成するＳＯＩ基板１０
には、上記図７に示したようなの凸状の反りが発生す
る。

【００５２】ここで、本実施形態によれば、第１の固定
電極３１と第２の固定電極３２とが、錘部２１における
変位方向の軸Ｙ０に対して対称な形状となっている。つ
まり、第１の固定電極３１と第２の固定電極３２とで個
々の櫛歯をみたとき、錘部２１を挟んで対向する櫛歯同
士は、矩形状の枠部１５の隅部から互いに等しい距離に
位置し、その形状、寸法も同一となっている。

【００５３】そのため、枠部１５の反りに伴う変形を、
第１の固定電極３１側と第２の固定電極３２側とで同程
度にすることができる。そして、温度変化に伴って枠部
１５に反りが発生しても、従来に比べて、錘部２１の変
位方向の軸Ｙ０の両側にて固定電極３１、３２の変形の
アンバランスを抑制することができる。

【００５４】もし、上記固定電極３１、３２の変形のア
ンバランスが大きいと、上記数式１からわかるように、
第１の検出容量ＣＳ１の変動度合と第２の検出容量ＣＳ
２の変動度合が大きく相違し、差動容量（ＣＳ１−ＣＳ
２）をとったときに、上記固定電極３１、３２の変形に
よる出力誤差が大きくなる。

【００５５】すると、この大きな出力誤差によって、加
速度が印加されていないにも関わらず、あたかも加速度
が存在するかのように出力がなされてしまう。そして、
この上記固定電極３１、３２の変形は、温度依存性を持
つため、センサ出力の温度特性の悪化を招く。

【００５６】それに対し、本実施形態では、固定電極３
１、３２の変形のアンバランスを抑制し、第１の検出容
量ＣＳ１の変動度合と第２の検出容量ＣＳ２の変動度合
とを同程度とすることができるため、差動容量（ＣＳ１
−ＣＳ２）をとれば、上記固定電極３１、３２の変形に
よる出力誤差を実質的にキャンセルすることができる。
そして、センサ出力の温度特性を改善することができ
る。

【００５７】また、本実施形態によれば、錘部２１にお
ける変位方向の軸Ｙ０が、枠部１５の中心を通る位置に
あるため、当該変位方向の軸Ｙ０の一側に位置する第１
の固定電極３１と他側に位置する第２の固定電極３２
を、互いに、枠部１５の反り度合が同程度となるような
部分に位置させやすくできるため、好ましい。

【００５８】具体的には、本センサＳ１においても、上
記図７に示したような凸状の反りが発生する。このと
き、錘部２１における変位方向の軸Ｙ０が枠部１５の中
心を通る位置にあるため、第１の固定電極３１と第２の
固定電極３２は、互いに同じ曲がり具合の凸面領域に位
置することとなる。そのため、上記した対称構造を持つ
固定電極３１、３２の効果を、より高いレベルにて達成
することができる。

【００５９】（他の実施形態）なお、第１の固定電極３
１と第２の固定電極３２との少なくとも一部（例えば、
枠部１５の隅部に近い櫛歯）が、錘部２１における変位
方向の軸Ｙ０に対して対称な形状となっている形態でも
良い。

【００６０】それによれば、その対称となっている固定
電極３１、３２の部分では、枠部１５の反りに伴う変形
を当該変位方向の軸Ｙ０の一側と他側とで同程度にする
ことができるため、温度変化に伴って枠部１５に反りが
発生しても、従来に比べて、錘部２１の変位方向の軸Ｙ
０の両側にて固定電極３１、３２の変形のアンバランス
を抑制することができる。

【００６１】また、上記センサＳ１は、パッケージ７０
に接着剤６０を介して支持されたものでなくとも良い。
つまり、本発明の作用効果から、温度変化等の何らかの
要因によって半導体基板１０の反りが発生した場合に、
錘部の変位方向の軸の両側にて固定電極の変形のアンバ
ランスを抑制できることは明らかである。

【００６２】また、本発明は、加速度センサ以外にも、
圧力センサやジャイロセンサ等にも適用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る半導体加速度センサの
概略平面図である。

【図２】図１中のＡ−Ａ概略断面図である。

【図３】図１に示すセンサの検出回路図である。

【図４】図３に示す検出回路に対するタイミングチャー
トの一例を示す図である。

【図５】本発明者等の試作した半導体力学量センサの概
略平面図である。

【図６】図５中のＢ−Ｂ概略断面図である。

【図７】半導体基板の反りを模式的に示す図である。

【図８】固定電極における変形のアンバランスを模式的
に示す図である。

【符号の説明】

１５…枠部、２１…錘部、２４…可動電極、３１、３２
…固定電極、Ｙ…錘部の変位方向、Ｙ０…錘部における
変位方向の軸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者酒井峰一愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 4M112 AA02 BA07 CA24 CA26 DA03 DA04 DA09 DA18 EA03 EA07 EA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体より構成されるものであって、基部となる枠部（１５）と、この枠部内に配置され前記枠部の対向する部位にて弾性
的に支持されることにより、力学量の印加に応じて所定
方向（Ｙ）に変位可能な錘部（２１）と、この錘部における変位方向の軸（Ｙ０）の両側にて前記
錘部から突出する櫛歯状の可動電極（２４）と、前記錘部における変位方向の軸の両側にて前記枠部に支
持され、前記枠部から前記可動電極の櫛歯に噛み合うよ
うに突出する櫛歯状の固定電極（３１、３２）とを備
え、力学量が印加されたときの前記錘部の変位に伴う前記可
動電極と前記固定電極との間の容量変化に基づいて、印
加力学量を検出するようにした半導体力学量センサにお
いて、前記固定電極の少なくとも一部が、前記錘部における変
位方向の軸に対して対称な形状となっていることを特徴
とする半導体力学量センサ。
【請求項２】前記固定電極（３１、３２）の全部が、
前記錘部（２１）における変位方向の軸（Ｙ０）に対し
て対称な形状となっていることを特徴とする請求項１に
記載の半導体力学量センサ。
【請求項３】前記錘部（２１）における変位方向の軸
（Ｙ０）が、前記枠部（１５）の略中心を通る位置にあ
ることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体力
学量センサ。