JP2008039595A - Capacitance acceleration sensor - Google Patents

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Manabu Tamura
学 田村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small and highly sensitive capacitance acceleration sensor. <P>SOLUTION: In the capacitance acceleration sensor 1, a movable electrode 11a has a spindle section 11c and comb-teeth 11d, stretching from this spindle section 11c directed in the directions of Y. This spindle section 11c is connected to a silicon substrate 11 via spring sections 11f. The spring sections 11f are capable of expanding and contracting in the Y directions. The spindle section 11c and the-comb teeth 11d, connected to the silicon substrate 11 via the spring sections 11f, are movable in the monoaxial directions of Y. A fixed electrode 11b has comb-teeth 11e provided so as to face the comb-teeth 11d of the movable electrode 11a. The movable electrode 11a and the fixed electrode 11b are electrically connected to extraction electrodes 14a, 14b respectively via connections 11g that is integrally united with the silicon substrate 11. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、静電容量を用いて加速度を検知する静電容量型加速度センサに関する。   The present invention relates to a capacitance type acceleration sensor that detects acceleration using capacitance.

静電容量型加速度センサは、可動電極である揺動部材を有する基板と、固定電極を有する基板とを、揺動部材と固定電極との間に所定の間隔を有するように接合することにより構成されている。この静電容量型加速度センサにおいては、揺動部材に加速度が加わると揺動部材が揺動し、これにより揺動部材と固定電極との間隔が変わる。この間隔の変化により揺動部材と固定電極との間の静電容量が変化し、この静電容量の変化を利用して加速度の変化を検出する(特許文献1)。   The capacitance type acceleration sensor is configured by joining a substrate having a swing member, which is a movable electrode, and a substrate having a fixed electrode so as to have a predetermined interval between the swing member and the fixed electrode. Has been. In this capacitance type acceleration sensor, when acceleration is applied to the swing member, the swing member swings, thereby changing the interval between the swing member and the fixed electrode. The capacitance between the oscillating member and the fixed electrode changes due to the change in the interval, and the change in acceleration is detected using this change in capacitance (Patent Document 1).

また、静電容量型加速度センサにおいては、固定電極及び可動電極を櫛歯状に構成して、可動電極に加速度が加わることにより可動電極と固定電極との間隔が変わり、この間隔の変化から加速度の変化を検出するものもある(特許文献2)。
特開平6−82474号公報 特開平9−211022号公報
Further, in the capacitance type acceleration sensor, the fixed electrode and the movable electrode are configured in a comb shape, and when the acceleration is applied to the movable electrode, the interval between the movable electrode and the fixed electrode is changed. There is also one that detects a change in the above (Patent Document 2).
JP-A-6-82474 JP 9-2111022 A

しかしながら、従来の櫛歯形状の電極を有する静電容量型加速度センサは、例えば、シリコン薄膜の成膜技術を用いるサーフェスMEMS(micro electro mechanical systems)型では、櫛歯形状の電極を構成するシリコン層をポリシリコンの成膜で形成しなければならない。このため、櫛歯の厚さを大きくすることができず、高感度の静電容量型加速度センサを得ることが難しい。   However, a conventional capacitive acceleration sensor having a comb-shaped electrode is, for example, a surface MEMS (micro electro mechanical systems) type using a silicon thin film forming technique, and a silicon layer constituting the comb-shaped electrode. Must be formed by polysilicon film formation. For this reason, the thickness of the comb teeth cannot be increased, and it is difficult to obtain a highly sensitive capacitive acceleration sensor.

一方シリコン基板のエッチングにより櫛歯形状を形成するバルク型では、厚みを大きくして高感度にすることには有利であるが、各電極とそれらの外部への接続部を別プロセスでつくることになるため、工定数が増え、接続部での抵抗が高くなるという問題点がある。また、強度上の問題から櫛歯の幅方向を薄くすることには限界があり、この点が小型化の障害となっている。   On the other hand, in the bulk type that forms a comb-teeth shape by etching a silicon substrate, it is advantageous to increase the thickness to achieve high sensitivity, but to make each electrode and their external connection part in a separate process. Therefore, there is a problem that the work constant increases and the resistance at the connection portion increases. Further, there is a limit to reducing the width direction of the comb teeth due to a problem in strength, and this is an obstacle to miniaturization.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、櫛歯状の可動電極及び固定電極をシリコン基板で形成するバルク型でありながら、従来のバルク型が持つ問題点を解消し、小型、高感度で、且つ抵抗の小さい即ち省電力型の静電容量型加速度センサを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a point, and solves the problems of the conventional bulk type while being a bulk type in which the comb-like movable electrode and the fixed electrode are formed of a silicon substrate, and is small and high in size. It is an object of the present invention to provide a capacitive acceleration sensor with sensitivity and low resistance, that is, a power saving type.

本発明の静電容量型加速度センサは、弾性を有する梁にて支持され、加速度による慣性力によって移動する櫛歯状の可動電極と、前記可動電極との間に微小間隙を有して対向する櫛歯状の固定電極とを備え、前記両電極間の静電容量の変化を検出する静電容量型加速度センサであって、前記可動電極と前記固定電極は、一つのシリコン基板内の、厚み方向に同一高さの層に形成され、前記シリコン基板は、電極が形成された前記層から突出する各電極の外部との接続部をさらに有し、一対のガラス基板が、部分的にキャビティを構成するように、且つ前記可動電極及び前記固定電極が前記キャビティ内に配置されるように、前記シリコン基板の両面に接合されており、前記接続部は、少なくとも一方の前記ガラス基板の主面上で外部に露出するように、前記ガラス基板を貫通していることを特徴とする。   The capacitance-type acceleration sensor of the present invention is supported by an elastic beam, and is opposed to a comb-like movable electrode that moves by an inertial force due to acceleration, with a minute gap between the movable electrode. A capacitance-type acceleration sensor for detecting a change in capacitance between the two electrodes, wherein the movable electrode and the fixed electrode have a thickness within one silicon substrate. The silicon substrate further includes a connection portion to the outside of each electrode protruding from the layer on which the electrode is formed, and the pair of glass substrates partially cavities. The movable electrode and the fixed electrode are joined to both surfaces of the silicon substrate so that the movable electrode and the fixed electrode are disposed in the cavity, and the connection portion is on at least one main surface of the glass substrate. To expose to the outside As, characterized in that through said glass substrate.

この構成によれば、可動電極や固定電極の櫛歯の厚さをシリコン基板と同程度に厚くすることができる。このため、櫛歯の数を少なくすることがきるので、小型で高感度な加速度センサを実現することができる。さらに、接続部がシリコン基板と同一材料で構成されるので、可動電極や固定電極の引き出し部における抵抗を小さくすることができる。   According to this configuration, the comb teeth of the movable electrode and the fixed electrode can be made as thick as the silicon substrate. For this reason, since the number of comb teeth can be reduced, a small and highly sensitive acceleration sensor can be realized. Furthermore, since the connection portion is made of the same material as the silicon substrate, the resistance at the lead portion of the movable electrode and the fixed electrode can be reduced.

本発明の静電容量型加速度センサは、弾性を有する梁にて支持され、加速度による慣性力によって移動する櫛歯状の可動電極と、前記可動電極との間に微小間隙を有して対向する櫛歯状の固定電極とを備え、前記両電極間の静電容量の変化を検出する静電容量型加速度センサであって、前記可動電極と前記固定電極は、一つシリコン基板内の、厚み方向に同一高さの層に形成され、一対のガラス基板が、部分的にキャビティを構成するように、且つ前記可動電極及び前記固定電極が前記キャビティ内に配置されるように、前記シリコン基板の両面に接合されており、前記固定電極の櫛歯は一方の前記ガラス基板に部分的に埋め込まれていることを特徴とする。   The capacitance-type acceleration sensor of the present invention is supported by an elastic beam, and is opposed to a comb-like movable electrode that moves by an inertial force due to acceleration, with a minute gap between the movable electrode. A capacitance type acceleration sensor for detecting a change in capacitance between the two electrodes, wherein the movable electrode and the fixed electrode have a thickness within one silicon substrate. The silicon substrate is formed such that a pair of glass substrates partially form a cavity, and the movable electrode and the fixed electrode are disposed in the cavity. It is bonded to both surfaces, and the comb teeth of the fixed electrode are partially embedded in one of the glass substrates.

この構成によれば、固定電極の櫛歯を確実に支持することができるので、櫛歯の幅を狭くして小型化を図っても、各櫛歯は変形等を起こさない十分な強度を有し、安定した特性を発揮する静電容量型加速度センサを得ることができる。   According to this configuration, since the comb teeth of the fixed electrode can be reliably supported, even if the width of the comb teeth is reduced and the size is reduced, each comb tooth has sufficient strength not to be deformed. In addition, a capacitive acceleration sensor that exhibits stable characteristics can be obtained.

また、本発明の静電容量型加速度センサでは、上述の二つの構造上の特徴を共に有する構造としても良い。これにより、主たる課題である小型化を実現した上で、高感度で接続部抵抗が少なく、かつ安定した特性のセンサとすることができる。   The capacitive acceleration sensor of the present invention may have a structure having both of the above-described structural features. As a result, it is possible to provide a sensor with high sensitivity, low connection resistance, and stable characteristics, while realizing downsizing as a main problem.

本発明の静電容量型加速度センサにおいては、前記ガラス基板と前記シリコン基板との間の界面は、Si−Si結合又はSi−O結合を有することが好ましい。この構成によれば、シリコンとガラスとが強固に接合して、両者間の界面で非常に高い密着性を発揮するので、キャビティ内の気密性を向上させることができる。   In the capacitive acceleration sensor of the present invention, the interface between the glass substrate and the silicon substrate preferably has a Si—Si bond or a Si—O bond. According to this configuration, silicon and glass are firmly bonded to each other, and extremely high adhesion is exhibited at the interface between the two, so that the airtightness in the cavity can be improved.

本発明の静電容量型加速度センサの製造方法は、可動電極及び固定電極、並びに前記各電極の接続部を有するシリコン基板を作製する工程と、前記シリコン基板の前記接続部を第1ガラス基板に押し込んで、前記第1ガラス基板に前記接続部を埋め込む工程と、前記シリコン基板に可動電極用の櫛歯及び固定電極用の櫛歯を形成する工程と、前記可動電極及び前記固定電極がキャビティ内に配置されるように前記シリコン基板と第2ガラス基板とを接合する工程と、を具備することを特徴とする。この方法によれば、小型で高感度な静電容量型加速度センサを簡単に得ることができる。   The method of manufacturing a capacitive acceleration sensor according to the present invention includes a step of manufacturing a silicon substrate having a movable electrode, a fixed electrode, and a connecting portion of each electrode, and the connecting portion of the silicon substrate is used as a first glass substrate. A step of embedding the connection portion in the first glass substrate, a step of forming comb teeth for the movable electrode and a comb tooth for the fixed electrode on the silicon substrate, and the movable electrode and the fixed electrode are in the cavity. And a step of bonding the silicon substrate and the second glass substrate so as to be disposed on each other. According to this method, a small and highly sensitive capacitive acceleration sensor can be easily obtained.

本発明においては、弾性を有する梁にて支持され、加速度による慣性力によって移動する櫛歯状の可動電極と、前記可動電極との間に微小間隙を有して対向する櫛歯状の固定電極とを備え、前記両電極間の静電容量の変化を検出する静電容量型加速度センサであって、前記可動電極と前記固定電極は、一つのシリコン基板内の、厚み方向に同一高さの層に形成され、前記シリコン基板は、電極が形成された前記層から突出する各電極の外部との接続部をさらに有し、一対のガラス基板が、部分的にキャビティを構成するように、且つ前記可動電極及び前記固定電極が前記キャビティ内に配置されるように、前記シリコン基板の両面に接合されており、前記接続部は、少なくとも一方の前記ガラス基板の主面上で外部に露出するように、前記ガラス基板を貫通しているので、小型で高感度な静電容量型加速度センサを提供することができる。   In the present invention, a comb-like movable electrode supported by an elastic beam and moved by an inertial force due to acceleration, and a comb-like fixed electrode facing each other with a minute gap between the movable electrode A capacitance-type acceleration sensor that detects a change in capacitance between the two electrodes, wherein the movable electrode and the fixed electrode have the same height in the thickness direction in one silicon substrate. The silicon substrate further includes a connection portion to the outside of each electrode protruding from the layer on which the electrode is formed, and the pair of glass substrates partially constitute a cavity; and The movable electrode and the fixed electrode are bonded to both surfaces of the silicon substrate so as to be disposed in the cavity, and the connection portion is exposed to the outside on at least one main surface of the glass substrate. And the above Because through the scan board, it is possible to provide a highly sensitive capacitive acceleration sensor compact.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る静電容量型加速度センサを示す図であり、図1(a)は断面図であり、図1(b)は平面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1A and 1B are diagrams showing a capacitive acceleration sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a sectional view and FIG. 1B is a plan view.

図1(a)に示す静電容量型加速度センサ1は、可動電極11aと固定電極11bとを有するシリコン基板11と、このシリコン基板11を挟持するように配置された一対のガラス基板12,13とから主に構成されている。   A capacitive acceleration sensor 1 shown in FIG. 1A includes a silicon substrate 11 having a movable electrode 11a and a fixed electrode 11b, and a pair of glass substrates 12 and 13 disposed so as to sandwich the silicon substrate 11. And is composed mainly of.

可動電極11aは、図1(b)に示すように、錘部11cを有しており、この錘部11cから図1(b)におけるY方向に向けて延在する櫛歯11dを有する。また、この錘部11cは、シリコン基板11とバネ部11fを介して連接されている。このバネ部11fは、図1(b)におけるY方向に伸縮自在になっている。したがって、バネ部11fを介してシリコン基板11に連接している錘部11c及び櫛歯11dは、図1(b)におけるY方向の一軸方向に可動である。シリコン基板11の錘部11c及び櫛歯11dは、弾性を有する梁にて支持され、加速度による慣性力によって移動する。この可動電極との間に微小間隙を有して対向する櫛歯状の固定電極とを備える。   As shown in FIG. 1B, the movable electrode 11a has a weight portion 11c, and has comb teeth 11d extending from the weight portion 11c in the Y direction in FIG. 1B. The weight portion 11c is connected to the silicon substrate 11 via the spring portion 11f. The spring portion 11f is extendable in the Y direction in FIG. Therefore, the weight part 11c and the comb teeth 11d connected to the silicon substrate 11 via the spring part 11f are movable in the uniaxial direction of the Y direction in FIG. The weight part 11c and the comb teeth 11d of the silicon substrate 11 are supported by elastic beams and move by an inertial force due to acceleration. A comb-like fixed electrode is provided which is opposed to the movable electrode with a minute gap.

固定電極11bは、図1(b)におけるY方向に向けて延在する櫛歯11dを有する。この櫛歯11dは、可動電極11aの櫛歯11dと対向するように配置される。したがって、固定電極11bの櫛歯11eは、可動電極11aの櫛歯11dの間に延在するように設けられている。そして、可動電極11aの櫛歯11dと固定電極11bの櫛歯11eとが対向することにより両櫛歯11d,11e間で所定の容量を持つ。シリコン基板11においては、可動電極11aが可動できるように微小間隙である空間部11hが設けられている。この空間部11h内を櫛歯が移動する。これにより、可動電極11aと固定電極11bとの間の静電容量の変化を検出することができる。   The fixed electrode 11b has comb teeth 11d extending in the Y direction in FIG. The comb teeth 11d are arranged so as to face the comb teeth 11d of the movable electrode 11a. Therefore, the comb teeth 11e of the fixed electrode 11b are provided so as to extend between the comb teeth 11d of the movable electrode 11a. The comb teeth 11d of the movable electrode 11a and the comb teeth 11e of the fixed electrode 11b are opposed to each other so that a predetermined capacity is provided between the comb teeth 11d and 11e. The silicon substrate 11 is provided with a space portion 11h that is a minute gap so that the movable electrode 11a can move. The comb teeth move in the space portion 11h. Thereby, the change of the electrostatic capacitance between the movable electrode 11a and the fixed electrode 11b can be detected.

ここでは、シリコン基板11に対する加工により可動電極11a、固定電極11b、錘部11c及びバネ部11fを形成しているので、可動電極11a、固定電極11b、錘部11c及び/又はバネ部11fの厚さは、シリコン基板11の厚さとほぼ同じ厚さを有する。しかしながら、本発明の効果を損なわない範囲で可動電極11a、固定電極11b、錘部11c及びバネ部11fの厚さをシリコン基板11の厚さと異なるようにしても良い。このように、少なくとも可動電極11a及び固定電極11bの厚さをシリコン基板と同程度に厚くすることにより、可動電極11aの櫛歯11dと固定電極11bの櫛歯11eとの間の対向面積を大きくとることができるので高感度の静電容量型加速度センサを実現することができる。   Here, since the movable electrode 11a, the fixed electrode 11b, the weight part 11c and the spring part 11f are formed by processing on the silicon substrate 11, the thickness of the movable electrode 11a, the fixed electrode 11b, the weight part 11c and / or the spring part 11f is formed. The thickness is substantially the same as the thickness of the silicon substrate 11. However, the thickness of the movable electrode 11a, the fixed electrode 11b, the weight portion 11c, and the spring portion 11f may be different from the thickness of the silicon substrate 11 within a range not impairing the effects of the present invention. Thus, by increasing the thickness of at least the movable electrode 11a and the fixed electrode 11b to the same extent as the silicon substrate, the facing area between the comb teeth 11d of the movable electrode 11a and the comb teeth 11e of the fixed electrode 11b is increased. Therefore, a highly sensitive capacitive acceleration sensor can be realized.

固定電極11bの櫛歯11eは、図4(a),(b)に示すように、ガラス基板13に部分的に埋め込まれている。これにより、固定電極11bの櫛歯11eを確実に支持することができるので、櫛歯11eの幅を狭くして小型化を図っても固定電極11bが安定し、安定した特性を発揮する静電容量型加速度センサを得ることができる。   The comb teeth 11e of the fixed electrode 11b are partially embedded in the glass substrate 13 as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). As a result, the comb teeth 11e of the fixed electrode 11b can be reliably supported, so that even if the width of the comb teeth 11e is reduced and the size is reduced, the fixed electrode 11b is stable, and the static electricity that exhibits stable characteristics is exhibited. A capacitive acceleration sensor can be obtained.

可動電極11aは、一対のガラス基板12,13の一方の基板(ここではガラス基板13)の主面13a上で露出するようにガラス基板(ここではガラス基板13)に埋め込まれた接続部11gを有する。接続部11gは、シリコン基板11と一体的に構成されている。すなわち、接続部11gは、シリコン基板11と同一材料で構成され、シリコン基板11の加工により形成される。この接続部11gのガラス基板13の主面13a上で露出した部分上には、引き出し電極14a,14bが形成されている。このように、引き出し電極14a,14bに対する引き出し部である接続部11gがシリコン基板11と同一材料で構成されることにより、可動電極11aや固定電極11bの引き出し部における抵抗を小さくすることができる。   The movable electrode 11a has a connecting portion 11g embedded in the glass substrate (here, the glass substrate 13) so as to be exposed on the main surface 13a of one of the pair of glass substrates 12, 13 (here, the glass substrate 13). Have. The connection portion 11g is configured integrally with the silicon substrate 11. That is, the connecting portion 11g is made of the same material as that of the silicon substrate 11, and is formed by processing the silicon substrate 11. Lead electrodes 14 a and 14 b are formed on the exposed portion of the connecting portion 11 g on the main surface 13 a of the glass substrate 13. As described above, the connection portion 11g, which is a lead portion for the lead electrodes 14a and 14b, is made of the same material as that of the silicon substrate 11, so that the resistance in the lead portion of the movable electrode 11a and the fixed electrode 11b can be reduced.

図1(a)に示すように、一方のガラス基板12上にシリコン基板11の一方の主面が接合されており、シリコン基板11の他方の主面上に他方のガラス基板13が接合されている。ガラス基板12,は、キャビティを構成する凹部を有しており、ガラス基板12とシリコン基板11とが接合されて構成されたキャビティ15内に可動電極11a、固定電極11b、錘部11c及びバネ部11fが配置されるようになっている。したがって、ガラス基板12,13に形成される凹部の位置は、シリコン基板11における可動電極11a、固定電極11b、錘部11c及びバネ部11fにより適宜決定される。なお、図1(a)においては、一対のガラス基板12,13にそれぞれ凹部を形成した場合について説明しているが、本発明においては、シリコン基板11における可動電極11a、錘部11c及びバネ部11fが可動である構成であれば良いため、キャビティを形成するようシリコン基板11の上面に凹部を設けても良い。   As shown in FIG. 1A, one main surface of a silicon substrate 11 is bonded on one glass substrate 12, and the other glass substrate 13 is bonded on the other main surface of the silicon substrate 11. Yes. The glass substrate 12 has a recess that constitutes a cavity, and a movable electrode 11a, a fixed electrode 11b, a weight portion 11c, and a spring portion are formed in a cavity 15 formed by bonding the glass substrate 12 and the silicon substrate 11. 11f is arranged. Therefore, the positions of the recesses formed in the glass substrates 12 and 13 are appropriately determined by the movable electrode 11a, the fixed electrode 11b, the weight portion 11c, and the spring portion 11f in the silicon substrate 11. Although FIG. 1A illustrates the case where the pair of glass substrates 12 and 13 are formed with recesses, in the present invention, the movable electrode 11a, the weight portion 11c, and the spring portion in the silicon substrate 11 are described. Since any configuration is possible as long as 11f is movable, a recess may be provided on the upper surface of the silicon substrate 11 so as to form a cavity.

ガラス基板13には、貫通穴が形成されており、その貫通穴には、シリコン基板11の接続部11gが埋め込まれている。また、この接続部11gは、それぞれガラス基板13の主面13aで露出しており、それぞれ引き出し電極14a,14bと電気的に接続されている。したがって、可動電極11aは、接続部11gを介してガラス基板13の主面13aに設けられた引き出し電極14aと電気的に接続されており、固定電極11bは、接続部11gを介してガラス基板13の主面13aに設けられた引き出し電極14bと電気的に接続されている。このように、一方のガラス基板の表面に可動電極用の引き出し電極と固定電極用の引き出し電極とを設けることにより、静電容量型加速度センサをそのまま表面実装したり、ワイヤボンディングすることが可能となる。その結果、静電容量型加速度センサを1チップ化することも可能となる。この場合、静電容量型加速度センサのケーシングが不要となるので、より小型化を図ることができる。   A through hole is formed in the glass substrate 13, and a connecting portion 11g of the silicon substrate 11 is embedded in the through hole. The connecting portions 11g are exposed at the main surface 13a of the glass substrate 13, and are electrically connected to the extraction electrodes 14a and 14b, respectively. Therefore, the movable electrode 11a is electrically connected to the extraction electrode 14a provided on the main surface 13a of the glass substrate 13 via the connection portion 11g, and the fixed electrode 11b is connected to the glass substrate 13 via the connection portion 11g. The lead electrode 14b provided on the main surface 13a is electrically connected. In this way, by providing the movable electrode lead electrode and the fixed electrode lead electrode on the surface of one glass substrate, the capacitive acceleration sensor can be directly surface mounted or wire bonded. Become. As a result, the capacitive acceleration sensor can be made into one chip. In this case, since the casing of the capacitive acceleration sensor is not necessary, the size can be further reduced.

このように、本実施の形態に係る静電容量型加速度センサは、可動電極と固定電極が一つのシリコン基板内の厚み方向に同一高さの層に形成されており、シリコン基板が電極が形成された前記層から突出する各電極の外部との接続部を有し、一対のガラス基板が部分的にキャビティを構成するようにシリコン基板の両面に接合されており、可動電極及び固定電極がキャビティ内に配置され、接続部が少なくとも一方のガラス基板の主面上で外部に露出するようにガラス基板を貫通している構成をとる。また、好ましくは、固定電極の櫛歯が一方のガラス基板に部分的に埋め込まれている。   As described above, in the capacitive acceleration sensor according to the present embodiment, the movable electrode and the fixed electrode are formed in the same height layer in the thickness direction in one silicon substrate, and the electrode is formed on the silicon substrate. Each of the electrodes protruding from the layer is connected to the outside of the electrode, and a pair of glass substrates are bonded to both surfaces of the silicon substrate so as to partially form a cavity, and the movable electrode and the fixed electrode are formed in the cavity. It is arranged inside and takes the composition which has penetrated the glass substrate so that a connection part may be exposed outside on the principal surface of at least one glass substrate. Preferably, the comb teeth of the fixed electrode are partially embedded in one glass substrate.

シリコン基板11とガラス基板12,13との間の界面は、高い密着性を有することが好ましい。ガラス基板12,13にシリコン基板11を接合する場合には、ガラス基板12,13の接合面上にシリコン基板11を搭載し、陽極接合処理を施すことにより、シリコン基板11とガラス基板12,13との間の密着性を高くすることができる。このようにガラス基板12,13とシリコン基板11との界面で高い密着性を発揮することにより、キャビティ15内の気密性を高く保つことができる。このようにキャビティ15内の気密性を高くすることにより、キャビティ15内において可動電極などの可動部材が空気の粘性抵抗を受けなくなり、加速度に対して高い感度を示すようになる。   The interface between the silicon substrate 11 and the glass substrates 12 and 13 preferably has high adhesion. When the silicon substrate 11 is bonded to the glass substrates 12 and 13, the silicon substrate 11 is mounted on the bonding surfaces of the glass substrates 12 and 13 and subjected to anodic bonding treatment, whereby the silicon substrate 11 and the glass substrates 12 and 13 are mounted. The adhesion between the two can be increased. Thus, by exhibiting high adhesion at the interface between the glass substrates 12 and 13 and the silicon substrate 11, the airtightness in the cavity 15 can be kept high. By increasing the airtightness in the cavity 15 as described above, the movable member such as the movable electrode is not subjected to the viscous resistance of air in the cavity 15 and exhibits high sensitivity to acceleration.

ここで、陽極接合処理とは、所定の温度(例えば400℃以下)で所定の電圧(例えば300V〜1kV)を印加することにより、シリコンとガラスとの間に大きな静電引力が発生して、接触したガラス−シリコン界面で酸素を介した化学結合を形成される、もしくは、酸素の放出による共有結合を形成させる処理をいう。この界面での共有結合は、シリコンのSi原子とガラスに含まれるSi原子との間のSi−Si結合又はSi−O結合である。したがって、このSi−Si結合又はSi−O結合により、シリコンとガラスとが強固に接合して、両者間の界面で非常に高い密着性を発揮する。このような陽極接合を効率良く行うために、ガラス基板12のガラス材料としては、ナトリウムなどのアルカリ金属を含むガラス材料(例えばパイレックス(登録商標)ガラス)であることが好ましい。   Here, the anodic bonding treatment is performed by applying a predetermined voltage (for example, 300 V to 1 kV) at a predetermined temperature (for example, 400 ° C. or lower), thereby generating a large electrostatic attraction between silicon and glass, This refers to a treatment in which a chemical bond via oxygen is formed at the glass-silicon interface in contact, or a covalent bond is formed by releasing oxygen. The covalent bond at this interface is a Si—Si bond or a Si—O bond between the Si atom of silicon and the Si atom contained in the glass. Therefore, silicon and glass are firmly bonded by this Si—Si bond or Si—O bond, and very high adhesion is exhibited at the interface between the two. In order to perform such anodic bonding efficiently, the glass material of the glass substrate 12 is preferably a glass material containing an alkali metal such as sodium (for example, Pyrex (registered trademark) glass).

このような構成を有する静電容量型加速度センサにおいては、可動電極11aの櫛歯11dと固定電極11bの櫛歯11eとの間に所定の静電容量を有する。この加速度センサに加速度が加わると、可動電極11aが加速度に応じて可動して変位する。このとき、可動電極11aの櫛歯11dと固定電極11bの櫛歯11eとの間の静電容量が変化する。したがって、この静電容量をパラメータとして、その変化を加速度変化とすることができる。また、この構成によれば、可動電極11aや固定電極11bの櫛歯11d,11eの厚さをシリコン基板11と同程度に厚くすることができ、櫛歯11d,11eの幅を狭くすることがきるので、小型で高感度な加速度センサを実現することができる。さらに、引き出し電極14a,14bに対する引き出し部である接続部11gがシリコン基板11と同一材料で構成されるので、可動電極11aや固定電極11bの引き出し部における抵抗を小さくすることができる。   In the capacitance type acceleration sensor having such a configuration, a predetermined capacitance is provided between the comb teeth 11d of the movable electrode 11a and the comb teeth 11e of the fixed electrode 11b. When acceleration is applied to the acceleration sensor, the movable electrode 11a is moved and displaced according to the acceleration. At this time, the electrostatic capacitance between the comb teeth 11d of the movable electrode 11a and the comb teeth 11e of the fixed electrode 11b changes. Therefore, using this capacitance as a parameter, the change can be an acceleration change. Further, according to this configuration, the thickness of the comb teeth 11d and 11e of the movable electrode 11a and the fixed electrode 11b can be made as thick as the silicon substrate 11, and the width of the comb teeth 11d and 11e can be reduced. Therefore, a small and highly sensitive acceleration sensor can be realized. Furthermore, since the connecting portion 11g, which is a lead portion for the lead electrodes 14a and 14b, is made of the same material as the silicon substrate 11, the resistance in the lead portion of the movable electrode 11a and the fixed electrode 11b can be reduced.

次に、本実施の形態の静電容量型加速度センサの製造方法について説明する。図2(a)〜(c)、図3(a),(b)及び図5(a),(b)は、本発明の実施の形態に係る静電容量型加速度センサの製造方法を説明するための断面図である。本実施の形態の静電容量型加速度センサの製造方法においては、可動電極及び固定電極、並びに各電極の接続部を有するシリコン基板を作製し、前記シリコン基板の前記接続部を第1ガラス基板に押し込んで、前記第1ガラス基板に前記接続部を埋め込み、前記シリコン基板に可動電極用の櫛歯及び固定電極用の櫛歯を形成し、前記可動電極及び前記固定電極がキャビティ内に配置されるように前記シリコン基板と第2ガラス基板とを接合する。   Next, a manufacturing method of the capacitive acceleration sensor of the present embodiment will be described. 2 (a) to 2 (c), 3 (a), 3 (b) and 5 (a), 5 (b) illustrate a method for manufacturing a capacitive acceleration sensor according to an embodiment of the present invention. It is sectional drawing for doing. In the method of manufacturing a capacitive acceleration sensor according to the present embodiment, a silicon substrate having a movable electrode, a fixed electrode, and a connection portion of each electrode is manufactured, and the connection portion of the silicon substrate is used as a first glass substrate. The connecting portion is embedded in the first glass substrate to form comb teeth for the movable electrode and comb teeth for the fixed electrode on the silicon substrate, and the movable electrode and the fixed electrode are disposed in the cavity. In this way, the silicon substrate and the second glass substrate are bonded together.

本実施の形態に係る静電容量型加速度センサを製造する場合、可動電極11a及び固定電極11bの接続部11gを有するシリコン基板11を作製し、シリコン基板11の接続部11gをガラス基板13に押し込んで、ガラス基板13に接続部11gを埋め込み、シリコン基板11に可動電極用の櫛歯11d及び固定電極用の櫛歯11eを形成し、可動電極11a及び固定電極11bがキャビティ15内に配置されるようにシリコン基板11とガラス基板12とを接合する。この場合、シリコン基板11に可動電極11aや固定電極11bを作製した後にシリコン基板11とガラス基板12,13とを接合しても良い。   When manufacturing the capacitive acceleration sensor according to the present embodiment, the silicon substrate 11 having the connection portion 11g of the movable electrode 11a and the fixed electrode 11b is manufactured, and the connection portion 11g of the silicon substrate 11 is pushed into the glass substrate 13. Thus, the connecting portion 11g is embedded in the glass substrate 13, the comb teeth 11d for the movable electrode and the comb teeth 11e for the fixed electrode are formed on the silicon substrate 11, and the movable electrode 11a and the fixed electrode 11b are disposed in the cavity 15. In this way, the silicon substrate 11 and the glass substrate 12 are bonded together. In this case, the silicon substrate 11 and the glass substrates 12 and 13 may be bonded after the movable electrode 11a and the fixed electrode 11b are formed on the silicon substrate 11.

まず、不純物をドーピングして低抵抗化したシリコン基板11を準備する。不純物としては、n型不純物でも良く、p型不純物でも良い。抵抗率としては、例えば0.01Ω・cm程度とする。そして、図2(a)に示すように、このシリコン基板11の一方の主面をエッチングして櫛歯形成用の凹部11iを形成する。この場合、シリコン基板11上にレジスト膜を形成し、凹部形成領域以外の領域にレジスト膜が残るように、そのレジスト膜をパターニング(フォトリソグラフィー)し、そのレジスト膜をマスクとしてシリコンをエッチングし、その後残存したレジスト膜を除去する。このようにして凹部11iを設ける。さらに、図2(b)に示すように、シリコン基板11の凹部11i形成側の面に接続部11gを形成する。この場合、シリコン基板11上にレジスト膜を形成し、接続部形成領域にレジスト膜が残るように、そのレジスト膜をパターニング(フォトリソグラフィー)し、そのレジスト膜をマスクとしてシリコンをエッチングし、その後残存したレジスト膜を除去する。このようにして接続部11gを設ける。なお、エッチングとしては、ドライエッチングを用いる。これにより、シリコン基板11に突起11jが形成される。   First, a silicon substrate 11 having a low resistance by doping impurities is prepared. The impurity may be an n-type impurity or a p-type impurity. The resistivity is, for example, about 0.01 Ω · cm. Then, as shown in FIG. 2A, one main surface of the silicon substrate 11 is etched to form a recess 11i for forming a comb tooth. In this case, a resist film is formed on the silicon substrate 11, and the resist film is patterned (photolithography) so that the resist film remains in a region other than the recess formation region, and silicon is etched using the resist film as a mask, Thereafter, the remaining resist film is removed. In this way, the recess 11i is provided. Further, as shown in FIG. 2B, a connection portion 11g is formed on the surface of the silicon substrate 11 on the side where the recess 11i is formed. In this case, a resist film is formed on the silicon substrate 11, the resist film is patterned (photolithography) so that the resist film remains in the connection portion formation region, and the silicon is etched using the resist film as a mask, and then remains. The resist film is removed. In this way, the connecting portion 11g is provided. Note that dry etching is used as the etching. Thereby, the protrusion 11j is formed on the silicon substrate 11.

次いで、図2(c)に示すように、接続部11gを形成したシリコン基板11上にガラス基板13を置き、真空下で、このシリコン基板11及びガラス基板13を加熱し、シリコン基板11をガラス基板13に押圧して接続部11gをガラス基板13に押し込んで、シリコン基板11とガラス基板13とを接合する。このときの温度は、シリコンの融点以下であって、ガラスが変形可能である温度(例えば、ガラスの軟化点温度以下)が好ましい。例えば加熱温度は約800℃である。   Next, as shown in FIG. 2 (c), a glass substrate 13 is placed on the silicon substrate 11 on which the connecting portion 11g is formed, and the silicon substrate 11 and the glass substrate 13 are heated under vacuum, so that the silicon substrate 11 is made of glass. The connection part 11g is pushed into the glass substrate 13 by pressing against the substrate 13 to join the silicon substrate 11 and the glass substrate 13 together. The temperature at this time is preferably a temperature below the melting point of silicon and capable of deforming the glass (for example, below the softening point temperature of the glass). For example, the heating temperature is about 800 ° C.

さらに、シリコン基板11の接続部11gとガラス基板13との界面での密着性をより高めるために、陽極接合処理をすることが好ましい。この場合、シリコン基板11及びガラス基板13にそれぞれ電極をつけて、約400℃以下の加熱下で約300V〜1kVの電圧を印加することにより行う。これにより両者の界面での密着性がより高くなり、静電容量型加速度センサのキャビティ15の気密性を向上させることができる。次いで、ガラス基板13の一方の主面側を研磨処理(ラップ加工)して、シリコン基板11の接続部11gを主面13aで露出させる。   Furthermore, in order to further improve the adhesion at the interface between the connection portion 11g of the silicon substrate 11 and the glass substrate 13, it is preferable to perform an anodic bonding treatment. In this case, an electrode is attached to each of the silicon substrate 11 and the glass substrate 13, and a voltage of about 300 V to 1 kV is applied under heating at about 400 ° C. or lower. Thereby, the adhesiveness at the interface between the two becomes higher, and the airtightness of the cavity 15 of the capacitive acceleration sensor can be improved. Next, one main surface side of the glass substrate 13 is polished (lapped) to expose the connection portion 11g of the silicon substrate 11 on the main surface 13a.

次いで、図3(a)に示すように、シリコン基板11に可動電極11a、固定電極11b、錘部11c及びバネ部11fを含むパターンを形成する。この場合、前記パターンを有するマスクを用いてドライエッチングによりシリコン基板11にパターン形成する。このようにドライエッチングによりシリコン基板11を加工することにより、相対的に深くエッチングできるので、櫛歯11d,11eの厚さを厚くすることができ、櫛歯11d,11eの対向面積を大きくすることができる。その結果、高感度の静電容量型加速度センサを実現することが可能となる。   Next, as shown in FIG. 3A, a pattern including a movable electrode 11a, a fixed electrode 11b, a weight portion 11c, and a spring portion 11f is formed on the silicon substrate 11. In this case, a pattern is formed on the silicon substrate 11 by dry etching using the mask having the pattern. By processing the silicon substrate 11 by dry etching in this manner, the silicon substrate 11 can be etched relatively deeply, so that the thickness of the comb teeth 11d and 11e can be increased, and the facing area of the comb teeth 11d and 11e can be increased. Can do. As a result, a highly sensitive capacitive acceleration sensor can be realized.

次いで、図3(b)に示すように、シリコン基板11に形成したパターンをマスクとして、ガラス基板13をエッチングして可動電極用の櫛歯11dと固定電極用の櫛歯11eを形成する。この場合、固定電極用の櫛歯11eは、その一部がガラス基板13に埋め込まれる。ガラス基板13のエッチングを等方性のウェットエッチング又はドライエッチングで行うことで、図4(a)に示すように、ガラス基板13における櫛歯11eの埋め込み部にテーパ部13bが形成されたり、、図4(b)に示すように、ガラス基板13における櫛歯11eの埋め込み部は略平坦になる。なお、ガラス基板13における櫛歯11eの埋め込み部は、図4(a),(b)に示すような構成になっているが、他の図面においては、図面を簡単にするためにこの構成を示していない。   Next, as shown in FIG. 3B, the glass substrate 13 is etched using the pattern formed on the silicon substrate 11 as a mask to form comb teeth 11d for movable electrodes and comb teeth 11e for fixed electrodes. In this case, part of the fixed electrode comb teeth 11 e is embedded in the glass substrate 13. By performing etching of the glass substrate 13 by isotropic wet etching or dry etching, as shown in FIG. 4A, a tapered portion 13b is formed in the embedded portion of the comb teeth 11e in the glass substrate 13, As shown in FIG. 4B, the embedded portion of the comb teeth 11e in the glass substrate 13 is substantially flat. Note that the embedded portion of the comb teeth 11e in the glass substrate 13 has a configuration as shown in FIGS. 4A and 4B. In other drawings, this configuration is used to simplify the drawing. Not shown.

次いで、図5(a)に示すように、あらかじめキャビティ用の凹部を形成したガラス基板12を、その凹部がシリコン基板11に対向するようにして、シリコン基板11に接合する。このとき、シリコン基板11及びガラス基板12に対して、約400℃以下の加熱下で約500V程度の電圧を印加することにより陽極接合処理を行う。これによりシリコン基板11とガラス基板12との間の界面での密着性がより高くなり、キャビティ15の気密性を向上させることができる。これにより、ガラス基板12の凹部とシリコン基板11との間にキャビティ15が形成される。そして、このキャビティ15内に、可動電極11a、固定電極11b、錘部11c及びバネ部11fが位置する。   Next, as shown in FIG. 5A, the glass substrate 12 in which the cavity recess is formed in advance is bonded to the silicon substrate 11 so that the recess faces the silicon substrate 11. At this time, the anodic bonding process is performed by applying a voltage of about 500 V to the silicon substrate 11 and the glass substrate 12 under heating at about 400 ° C. or lower. Thereby, the adhesiveness at the interface between the silicon substrate 11 and the glass substrate 12 becomes higher, and the airtightness of the cavity 15 can be improved. Thereby, a cavity 15 is formed between the concave portion of the glass substrate 12 and the silicon substrate 11. In the cavity 15, the movable electrode 11a, the fixed electrode 11b, the weight part 11c, and the spring part 11f are located.

次いで、図5(b)に示すように、ガラス基板13の主面13aで露出した接続部11g上に引き出し電極14a,14bをそれぞれ形成する。この場合、ガラス基板13の主面13a上に電極材料を被着し、その上にレジスト膜を形成し、引き出し電極形成領域にレジスト膜が残るように、そのレジスト膜をパターニング(フォトリソグラフィー)し、そのレジスト膜をマスクとして電極材料をエッチングし、その後残存したレジスト膜を除去する。このようにして引き出し電極14a,14bを設ける。   Next, as illustrated in FIG. 5B, lead electrodes 14 a and 14 b are formed on the connection portion 11 g exposed on the main surface 13 a of the glass substrate 13. In this case, an electrode material is deposited on the main surface 13a of the glass substrate 13, a resist film is formed thereon, and the resist film is patterned (photolithography) so that the resist film remains in the extraction electrode formation region. The electrode material is etched using the resist film as a mask, and then the remaining resist film is removed. In this way, the extraction electrodes 14a and 14b are provided.

このようにして得られた静電容量型加速度センサは、可動電極11aが接続部11gを介して引き出し電極14aと電気的に接続され、固定電極11bが接続部11gを介して引き出し電極14bと電気的に接続されている。したがって、可動電極11aの櫛歯11dと固定電極11bの櫛歯11eとの間で検知された静電容量の変化の信号は、引き出し電極14a,14bから取得することができる。この信号に基づいて測定加速度を算出することができる。   In the capacitive acceleration sensor thus obtained, the movable electrode 11a is electrically connected to the extraction electrode 14a via the connection portion 11g, and the fixed electrode 11b is electrically connected to the extraction electrode 14b via the connection portion 11g. Connected. Therefore, the capacitance change signal detected between the comb teeth 11d of the movable electrode 11a and the comb teeth 11e of the fixed electrode 11b can be acquired from the extraction electrodes 14a and 14b. The measured acceleration can be calculated based on this signal.

この静電容量型加速度センサにおいては、可動電極11aの櫛歯11dや固定電極11bの櫛歯11eの厚さをシリコン基板11と同程度に厚くすることができる。このため、高感度な加速度センサを実現することができる。また、この静電容量型加速度センサにおいては、可動電極11aや固定電極11bの櫛歯11d,11eの厚さをシリコン基板11と同程度に厚くすることができ、櫛歯11d,11eの幅を狭くすることがきるので、小型で高感度な加速度センサを実現することができる。さらに、引き出し電極14a,14bに対する引き出し部である接続部11gがシリコン基板11と同一材料で構成されるので、可動電極11aや固定電極11bの引き出し部における抵抗を小さくすることができる。   In this capacitance type acceleration sensor, the comb teeth 11d of the movable electrode 11a and the comb teeth 11e of the fixed electrode 11b can be made as thick as the silicon substrate 11. For this reason, a highly sensitive acceleration sensor is realizable. Further, in this capacitive acceleration sensor, the comb teeth 11d and 11e of the movable electrode 11a and the fixed electrode 11b can be made as thick as the silicon substrate 11, and the width of the comb teeth 11d and 11e can be increased. Since it can be narrowed, a small and highly sensitive acceleration sensor can be realized. Furthermore, since the connecting portion 11g, which is a lead portion for the lead electrodes 14a and 14b, is made of the same material as the silicon substrate 11, the resistance in the lead portion of the movable electrode 11a and the fixed electrode 11b can be reduced.

本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、図1(b)に示す構造では、可動電極及び錘部がY軸方向に伸縮自在になっており、Y軸方向の成分を検出するようになっている。X軸方向の成分を検出する場合には、図1(b)に示す構造を90度回転させて配置する。これにより、可動電極及び錘部をX軸方向に伸縮自在に構成することができ、X軸方向の成分を検出することができる。また、X軸方向の成分とY軸方向の成分を検出可能にするためには、図1(b)に示す構造と、図1(b)に示す構造を90度回転させた構造とを積層もしくは並べて設置することにより実現することができる。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented with various modifications. For example, in the structure shown in FIG. 1B, the movable electrode and the weight portion can be expanded and contracted in the Y-axis direction, and components in the Y-axis direction are detected. When detecting the component in the X-axis direction, the structure shown in FIG. Thereby, the movable electrode and the weight portion can be configured to be extendable and contractible in the X-axis direction, and the component in the X-axis direction can be detected. Further, in order to be able to detect the component in the X-axis direction and the component in the Y-axis direction, the structure shown in FIG. 1B and a structure obtained by rotating the structure shown in FIG. Or it can implement | achieve by installing side by side.

また、本発明の静電容量型加速度センサにおける可動電極、固定電極、錘部及びバネ部の構造、形状については、目的の範囲を逸脱しない限りにおいて特に限定されない。また、上記実施の形態で説明した数値や材質については特に制限はない。また、上記実施の形態におけるエッチングや被着処理については通常用いられる条件で行う。また、上記実施の形態で説明したプロセスについてはこれに限定されず、工程間の適宜順序を変えて実施しても良い。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。   In addition, the structures and shapes of the movable electrode, the fixed electrode, the weight portion, and the spring portion in the capacitive acceleration sensor of the present invention are not particularly limited as long as they do not depart from the intended scope. Moreover, there is no restriction | limiting in particular about the numerical value and material which were demonstrated by the said embodiment. In addition, the etching and deposition process in the above embodiment are performed under the conditions that are usually used. Further, the process described in the above embodiment is not limited to this, and the process may be performed by changing the order as appropriate. Other modifications may be made as appropriate without departing from the scope of the object of the present invention.

本発明の実施の形態に係る静電容量型加速度センサを示す図であり、図1(a)は断面図であり、図1(b)は平面図である。It is a figure which shows the capacitive acceleration sensor which concerns on embodiment of this invention, Fig.1 (a) is sectional drawing, FIG.1 (b) is a top view. (a)〜(c)は、本発明の実施の形態に係る静電容量型加速度センサの製造方法を説明するための断面図である。(A)-(c) is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the capacitive acceleration sensor which concerns on embodiment of this invention. (a),(b)は、本発明の実施の形態に係る静電容量型加速度センサの製造方法を説明するための断面図である。(A), (b) is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the capacitive acceleration sensor which concerns on embodiment of this invention. (a),(b)は、本発明の実施の形態に係る静電容量型加速度センサの櫛歯の構成を説明するための断面図である。(A), (b) is sectional drawing for demonstrating the structure of the comb-tooth of the capacitive acceleration sensor which concerns on embodiment of this invention. (a),(b)は、本発明の実施の形態に係る静電容量型加速度センサの製造方法を説明するための断面図である。(A), (b) is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the capacitive acceleration sensor which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 静電容量型加速度センサ
11 シリコン基板
11a 可動電極
11b 固定電極
11c 錘部
11d,11e 櫛歯
11f バネ部
11g 接続部
12,13 ガラス基板
14a,14b 引き出し電極
15 キャビティ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Capacitance type acceleration sensor 11 Silicon substrate 11a Movable electrode 11b Fixed electrode 11c Weight part 11d, 11e Comb tooth 11f Spring part 11g Connection part 12, 13 Glass substrate 14a, 14b Lead electrode 15 Cavity

Claims (5)

弾性を有する梁にて支持され、加速度による慣性力によって移動する櫛歯状の可動電極と、前記可動電極との間に微小間隙を有して対向する櫛歯状の固定電極とを備え、前記両電極間の静電容量の変化を検出する静電容量型加速度センサであって、前記可動電極と前記固定電極は、一つのシリコン基板内の、厚み方向に同一高さの層に形成され、前記シリコン基板は、電極が形成された前記層から突出する各電極の外部との接続部をさらに有し、一対のガラス基板が、部分的にキャビティを構成するように、且つ前記可動電極及び前記固定電極が前記キャビティ内に配置されるように、前記シリコン基板の両面に接合されており、前記接続部は、少なくとも一方の前記ガラス基板の主面上で外部に露出するように、前記ガラス基板を貫通していることを特徴とする静電容量型加速度センサ。   A comb-like movable electrode supported by an elastic beam and moved by an inertial force due to acceleration; and a comb-like fixed electrode facing the movable electrode with a minute gap between the movable electrode, A capacitance type acceleration sensor for detecting a change in capacitance between both electrodes, wherein the movable electrode and the fixed electrode are formed in a layer of the same height in a thickness direction in one silicon substrate, The silicon substrate further includes a connection portion to the outside of each electrode protruding from the layer on which the electrode is formed, and a pair of glass substrates partially constitutes a cavity, and the movable electrode and the The glass substrate is bonded to both surfaces of the silicon substrate so that a fixed electrode is disposed in the cavity, and the connection portion is exposed to the outside on at least one main surface of the glass substrate. Through Capacitive acceleration sensor according to claim Rukoto. 弾性を有する梁にて支持され、加速度による慣性力によって移動する櫛歯状の可動電極と、前記可動電極との間に微小間隙を有して対向する櫛歯状の固定電極とを備え、前記両電極間の静電容量の変化を検出する静電容量型加速度センサであって、前記可動電極と前記固定電極は、一つシリコン基板内の、厚み方向に同一高さの層に形成され、一対のガラス基板が、部分的にキャビティを構成するように、且つ前記可動電極及び前記固定電極が前記キャビティ内に配置されるように、前記シリコン基板の両面に接合されており、前記固定電極の櫛歯は一方の前記ガラス基板に部分的に埋め込まれていることを特徴とする静電容量型加速度センサ。   A comb-like movable electrode supported by an elastic beam and moved by an inertial force due to acceleration; and a comb-like fixed electrode facing the movable electrode with a minute gap between the movable electrode, A capacitance type acceleration sensor for detecting a change in capacitance between both electrodes, wherein the movable electrode and the fixed electrode are formed in a layer of the same height in the thickness direction in one silicon substrate, A pair of glass substrates are bonded to both surfaces of the silicon substrate so as to partially constitute a cavity and so that the movable electrode and the fixed electrode are disposed in the cavity. A capacitance type acceleration sensor, wherein comb teeth are partially embedded in one of the glass substrates. 前記固定電極の櫛歯は一方の前記ガラス基板に部分的に埋め込まれていることを特徴とする請求項1記載の静電容量型加速度センサ。   The capacitive acceleration sensor according to claim 1, wherein the comb teeth of the fixed electrode are partially embedded in one of the glass substrates. 前記ガラス基板と前記シリコン基板との間の界面は、Si−Si結合又はSi−O結合を有することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の静電容量型加速度センサ。   4. The capacitive acceleration sensor according to claim 1, wherein an interface between the glass substrate and the silicon substrate has a Si—Si bond or a Si—O bond. 5. 可動電極及び固定電極、並びに前記各電極の接続部を有するシリコン基板を作製する工程と、前記シリコン基板の前記接続部を第1ガラス基板に押し込んで、前記第1ガラス基板に前記接続部を埋め込む工程と、前記シリコン基板に可動電極用の櫛歯及び固定電極用の櫛歯を形成する工程と、前記可動電極及び前記固定電極がキャビティ内に配置されるように前記シリコン基板と第2ガラス基板とを接合する工程と、を具備することを特徴とする静電容量型加速度センサの製造方法。   A step of fabricating a silicon substrate having a movable electrode and a fixed electrode, and a connection portion of each electrode, and the connection portion of the silicon substrate is pushed into the first glass substrate to embed the connection portion in the first glass substrate. A step of forming comb teeth for a movable electrode and a comb tooth for a fixed electrode on the silicon substrate; and the silicon substrate and the second glass substrate so that the movable electrode and the fixed electrode are disposed in a cavity. A method of manufacturing a capacitance type acceleration sensor.
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