JP2007530914A - 単式プルーフマス、三軸微小電気機械式トランスデューサ - Google Patents
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Abstract
Description
図11に示すように、通常はシリコン製の基板75が提供される。第1の導電性材料からなる第1の導電層70が基板の主表面上に成膜される。幾つかの応用においては、第1の導電層の成膜に先立ち、その層が付与される表面が、誘電体材料からなる一以上の層によってコーティングされる。第1の導電層70は、好ましくは、ポリシリコンからなる(幾つかの応用では適切にドープされてもよい)が、他の半導体材料や各種金属から形成してもよい。
Claims (42)
- 不釣合いのプルーフマスを備え、互いに直交する少なくとも2方向の加速を感知するように構成されたトランスデューサ。
- 請求項1記載のトランスデューサにおいて、
前記トランスデューサは単式プルーフマスを有するトランスデューサ。 - 請求項1記載のトランスデューサにおいて、
前記トランスデューサは、第1の軸に沿って配列された第1の感知フィンガーの組を備えているトランスデューサ。 - 請求項3記載のトランスデューサにおいて、
前記トランスデューサは、さらに、第2の軸に沿って配列された第2の感知フィンガーの組を備え、前記第1及び第2の軸は互いに直交しているトランスデューサ。 - 請求項4記載のトランスデューサにおいて、
前記第1及び第2の感知フィンガーの組は、第1の面と平行である長軸を有しているトランスデューサ。 - 請求項5記載の加速計において、
前記互いに直交する2方向のうちの一方向が前記第1の面に対して垂直である加速計。 - 請求項1記載のトランスデューサにおいて、
前記トランスデューサは、互いに直交する3方向の加速を感知するように構成されているトランスデューサ。 - 請求項1記載のトランスデューサにおいて、
前記プルーフマスは、複数の感知フィンガーが配置される中央部と、その中央部に隣接し、重量が異なる対向する側部とを有しているトランスデューサ。 - 請求項8記載のトランスデューサにおいて、
前記対向する側部は異なる大きさを有しているトランスデューサ。 - 請求項1記載のトランスデューサにおいて、
前記プルーフマスの下方に配置される第1及び第2の容量板をさらに備え、その容量板は、第1の面と垂直である軸に沿ったプルーフマスの動作を検出するように構成されているトランスデューサ。 - 請求項4記載のトランスデューサにおいて、
前記第1及び第2の感知フィンガーの組を構成する各感知フィンガーは、基板に固定されて取付けられている2つの平行なフィンガーによりそれぞれ包囲されているトランスデューサ。 - 請求項1記載のトランスデューサにおいて、
前記プルーフマスは、互いに直交する少なくとも2方向で弾性を有するサスペンション上の基板に取付けられているトランスデューサ。 - 請求項1記載のトランスデューサにおいて、
前記プルーフマスが基板上に取付けられ、前記プルーフマスの下方にて前記基板上に取付けられる2つの導電性板をさらに備えているトランスデューサ。 - 請求項4記載のトランスデューサにおいて、
前記第1及び第2の感知フィンガーの組は、鏡面対称である少なくとも1つの面を有するように配置されているトランスデューサ。 - 請求項4記載のトランスデューサにおいて、
前記第1及び第2の感知フィンガーの組は、鏡面対称である少なくとも2つの面を有するように配置されているトランスデューサ。 - 請求項14記載のトランスデューサにおいて、
2つの導電性板をさらに備え、前記プルーフマスは基板上に取付けられ、前記導電性板は、前記プルーフマスの下方にある基板上に取付けられ、前記導電性板は、前記第1及び第2の感知フィンガーの組と同じ対称面を有するように配置されているトランスデューサ。 - 請求項16記載のトランスデューサにおいて、
前記プルーフマスは、2つの底板間の対称線を中心に非対称であるトランスデューサ。 - 請求項1記載のトランスデューサにおいて、
少なくとも2つの対称面を有するように配置される複数のサスペンションバネをさらに備えるトランスデューサ。 - 請求項1記載のトランスデューサにおいて、
前記トランスデューサは二層トランスデューサであるトランスデューサ。 - 互いに直交する第1及び第2の軸方向の加速を感知するように構成された第1及び第2のフィンガーの組を有し、
前記第1及び第2の軸と直交する第3の軸方向の加速を感知するように構成された第1及び第2の容量板と、
プルーフマスに取付けられ、前記プルーフマスのための少なくとも1つのアンカーとを備え、
前記プルーフマスの重量は、前記アンカー及びバネによって非対称に支持されているトランスデューサ。 - 請求項20記載のトランスデューサにおいて、
前記第1及び第2の容量板は、前記プルーフマスと同じ側に配置されているトランスデューサ。 - 請求項20記載のトランスデューサにおいて、
前記アンカー及び前記第1及び第2の容量板は基板上にて支持されているトランスデューサ。 - 請求項20記載のトランスデューサにおいて、
前記第1及び第2の容量板は、前記第1及び第2の軸に対して垂直方向の加速を容量的に感知するように構成されているトランスデューサ。 - 前記トランスデューサは加速計である請求項20記載のトランスデューサ。
- 前記トランスデューサは二層トランスデューサである請求項20記載のトランスデューサ。
- 不釣合いのプルーフマスと、第1の軸に沿って配列された第1の感知フィンガーの組とを備えているトランスデューサ。
- 請求項26記載のトランスデューサにおいて、
前記トランスデューサは、さらに、第2の軸に沿って配列された第2の感知フィンガーの組を有し、前記第1及び第2の軸は互いに直交しているトランスデューサ。 - 請求項26記載のトランスデューサにおいて、
前記プルーフマスの下方に配置される第1及び第2の容量板をさらに備え、前記容量板は、前記第1の面に対して垂直方向の前記プルーフマスの動作を検出するように構成されているトランスデューサ。 - トランスデューサの製造方法において、
基板を提供するステップ、
前記基板上に第1の導電層を成膜するステップ、
前記第1の導電層をパターニングすることによって第1及び第2の容量構造体を形成するステップ、
前記第1の導電層上に犠牲層を成膜するステップ、
前記犠牲層上に第2の導電層を成膜するステップ、及び、
前記第2の導電層をパターニングすることによって、プルーフマスの重心が前記第1及び第2の容量構造体に対して非対称に配置されるように該導電層に前記プルーフマス及び感知フィンガーを形成するステップ、
を備える方法。 - 請求項29記載の方法において、
前記犠牲層の少なくとも一部を除去して前記プルーフマスを表出させるステップをさらに備える方法。 - 請求項29記載の方法において、
前記第1及び第2の導電層はポリシリコンからなる方法。 - 請求項29記載の方法において、
前記トランスデューサは、前記プルーフマスと前記第1及び第2の容量構造体との間の電気容量を測定することによって前記基板に対して垂直方向の加速を感知するように構成された加速計である方法。 - 請求項29記載の方法において、
前記第1及び第2の容量構造体は板である方法。 - 請求項29記載の方法において、
前記プルーフマスは、長軸が第1の軸と平行である第1の感知フィンガーの組と、長軸が第2の軸と平行である第2の感知フィンガーの組とを備えている方法。 - 請求項29記載の方法において、
前記プルーフマスは、前記第1及び第2の容量構造体の上方にて前記プルーフマスを支持する複数の弾性構造体を備えている方法。 - 請求項29記載の方法において、
前記プルーフマスは複数の固定フィンガーを備え、各感知フィンガーは一対の固定フィンガーの間に配置されている方法。 - 請求項29記載の方法において、
前記プルーフマスは、
長軸が第1の軸と平行である第1の感知フィンガーの組及び長軸が第2の軸と平行である第2の感知フィンガーの組と、
前記第1及び第2の容量構造体の上方にて前記プルーフマスを支持する複数の弾性構造体と、
複数の固定フィンガーとを備え、
各感知フィンガーは一対の固定フィンガーの間に配置され、前記第1及び第2の感知フィンガーの組、前記複数の弾性構造体、及び前記複数の固定フィンガーはいずれも少なくとも一つの鏡面対称である面を有するように配置されている方法。 - 請求項37記載の方法において、
前記第1及び第2の感知フィンガーの組、前記複数の弾性構造体、及び前記複数の固定フィンガーはいずれも前記第2の導電層に形成され、それらの配置は、前記第2の導電層の主表面に対して直交する面を中心に鏡面対称である少なくとも2つの面を有している方法。 - 請求項38記載の方法において、
前記配置は、前記第2の導電層の主表面に対して直交する軸を中心に対称である少なくとも4回転軸を有している方法。 - 請求項29記載の方法において、
前記プルーフマスは、前記第1及び第2の容量板に対して非対称に配置されている方法。 - 請求項29記載の方法において、
前記プルーフマスの重心が前記第1及び第2の容量板に対して非対称に配置されるように、前記プルーフマスの表面上に材料を成膜するステップをさらに備える方法。 - 前記材料は金属からなる請求項41に記載の方法。
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