JP2009053087A - モーションセンサおよびモーションセンサの製造方法 - Google Patents

モーションセンサおよびモーションセンサの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ビーム部が損傷を受けにくくノイズ耐性が高いモーションセンサおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】モーションセンサは、2つの電極膜と前記2つの電極膜に接合されている圧電膜とを含む膜の自由端を有する積層構造体であるビーム部と、膜からなり導電性を有し接地され前記ビーム部に沿う形状を有する保護部と、前記ビーム部と前記保護部とが固定されている支持部と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明はモーションセンサおよびモーションセンサの製造方法に関し、特にMEMS(Micro Electro Mechanical System)としてのモーションセンサに関する。
従来、衝撃、加速度、姿勢、角速度などを検出するためのセンサであるモーションセンサが知られている。近年、MEMS技術の発達により、MEMSとしてのモーションセンサが実用化されている(特許文献1、非特許文献1参照)。フォトリソグラフィなどの薄膜プロセス技術を用いて製造されるMEMSとしてのモーションセンサは、機械加工によって製造されるモーションセンサに比べて小さく安価に製造することが可能である。圧電効果を用いたモーションセンサには、圧電膜と一体になったビーム部が設けられている。
特開平10−318758号公報 IEICE technical report. Ultrasonics VOl.106, No.482(20070119) pp.1-6 "Motion Sensor Using Polyurea Film"
しかし、自由端を有するビーム部は製造過程における接触による損傷を受けやすいという問題がある。またビーム部は空間に延びる線形状であるためにノイズを受信するアンテナとして機能しやすいという問題がある。
本発明は、これらの問題に鑑みて創作されたものであって、ビーム部が損傷を受けにくくノイズ耐性が高いモーションセンサおよびその製造方法を提供することを目的とする。
(1)上記目的を達成するためのモーションセンサは、2つの電極膜と前記2つの電極膜に接合されている圧電膜とを含む膜の自由端を有する積層構造体であるビーム部と、膜からなり導電性を有し接地され前記ビーム部に沿う形状を有する保護部と、前記ビーム部と前記保護部とが固定されている支持部と、を備える。
ビーム部に沿う形状を有する保護部を備えることにより、自由端を有するビーム部が損傷を受けにくくなる。ビーム部に沿う形状を有する保護部が導電性を有し接地されていると、ビーム部がノイズを受信しにくい。したがって本発明によると、ビーム部が損傷を受けにくくノイズ耐性が高いモーションセンサを実現できる。
(2)上記目的を達成するためのモーションセンサにおいて、前記支持部は導電性を有し接地されていてもよい。
支持部に導電性を付与し接地することにより、ビーム部のノイズ耐性がさらに高まる。
(3)上記目的を達成するためのモーションセンサにおいて、前記保護部は前記ビーム部を構成する膜の一部または全部と同一層の膜からなってもよい。
ビーム部を構成する膜の一部または全部と同一層の膜から保護部を形成することにより、製造工程が単純化される。
(4)上記目的を達成するためのモーションセンサにおいて、前記支持部を形成するためのエッチング液を通すための通孔が前記保護部に形成されていてもよい。
保護部と基板との間の空隙は支持部の材料をエッチングすることによって形成可能である。エッチングによって不要部を除去するのに要する時間は不要部の露出面積が広いほど短くなる。本発明によると、支持部を形成するためのエッチング液を通すための通孔が保護部に形成されているため、製造時のスループットが高いモーションセンサを実現できる。
(5)上記目的を達成するためのモーションセンサにおいて、前記保護部は前記ビーム部を平面視において囲む形状を有してもよい。
接地されている導電体がビーム部を覆っている割合が高いほどビーム部はノイズを受信しにくくなる。したがって本発明によると、モーションセンサのノイズ耐性をさらに高めることが出来る。
(6)上記目的を達成するためのモーションセンサにおいて、前記支持部は前記ビーム部の下方に凹部を有し、かつ前記保護部は前記凹部をまたいで前記支持部に両端が固定されていてもよい。
この場合、保護部の両端が支持部に固定されているため、保護部の強度が高くなる。
(7)上記目的を達成するためのモーションセンサにおいて、前記圧電膜はポリ尿素膜でもよい。
ポリ尿素膜は、PZTなどの圧電セラミクスに比べて柔軟であるため耐衝撃性が高い。したがって本発明によるとモーションセンサの耐衝撃性を高めることができる。
(8)上記目的を達成するためのモーションセンサの製造方法は、電極膜と前記電極膜に接合されている圧電膜とを含む膜の自由端を有する積層構造体であるビーム部の一部または全部となる複層膜を下地の線形状の第一領域上に形成するとともに、前記第一領域に沿った前記下地の第二領域上に前記複層膜の少なくとも一部と同一層の膜からなり導電性を有する保護部を形成し、前記第一領域の一部と前記第二領域とにおいて前記複層膜と前記保護部とに接している前記下地の少なくとも表層を除去することにより、前記下地の残部を含むとともに前記ビーム部および前記保護部を固定するための支持部と前記ビーム部との間の空隙と、前記支持部と前記保護部との間の空隙とを形成し、前記保護部を接地する、ことを含む。
ビーム部に沿う形状を有し導電性を有し接地される保護部は、自由端を有するビーム部を接触とノイズから保護する。本発明によると、ビーム部が下地の第一領域上に形成され、第一領域に沿った下地の第二領域上にその保護部が形成される。ビーム部の一部または全部となる複層膜の少なくとも一部と同一層の膜から保護部を形成することにより、ビーム部を形成する工程内で保護部を形成できる。したがって本発明によると、工程を複雑化することなしに、ビーム部を接触とノイズから保護する保護部を形成できる。
(9)上記目的を達成するためのモーションセンサの製造方法において、前記下地は表面に凹部を有する基板と前記凹部内に形成されている犠牲膜とからなり、かつ、前記第一領域の一部と前記第二領域の一部とは前記犠牲膜の領域に含まれ、かつ、除去される前記下地の表層は前記犠牲膜からなってもよい。
犠牲膜はそれに接する他の膜に対して選択的にエッチング可能な膜である。本発明によると、このような犠牲膜を用いることにより、ビーム部および保護部自体がエッチストッパとして機能するため、犠牲膜上に形成されるビーム部と保護部の輪郭を正確に形成できる。
(10)上記目的を達成するためのモーションセンサの製造方法において、ポリ尿素の蒸着重合により前記圧電膜を形成してもよい。
ポリ尿素膜は、PZTなどの圧電セラミクスに比べて柔軟であるため耐衝撃性が高い。したがって本発明によると耐衝撃性が高いモーションセンサを製造できる。
尚、請求項において「〜上に」というときは、技術的な阻害要因がない限りにおいて「上に中間物を介在させずに」と「〜上に中間物を介在させて」の両方を意味する。また、請求項に記載された動作の順序は、技術的な阻害要因がない限りにおいて記載順に限定されず、同時に実行されても良いし、記載順の逆順に実行されても良いし、連続した順序で実行されなくても良い。
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら以下の順に説明する。尚、各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。
*************
1.モーションセンサの第一実施形態
2.モーションセンサの第二実施形態
3.モーションセンサの第三実施形態
4.モーションセンサの第四実施形態
5.モーションセンサの第五実施形態
6.モーションセンサの第六実施形態
7.モーションセンサの第七実施形態
8.モーションセンサの第八実施形態
9.モーションセンサの製造方法
10.他の実施形態
*************
1.モーションセンサの第一実施形態
(構成)
図1は本発明にかかるモーションセンサの第一実施形態を示している。図1B、図1Cは、それぞれ図1Aに示す1B―1B線断面図、1C―1C線断面図を示している。モーションセンサ1は、自由端を有するビーム部111と、ビーム部111をノイズと接触から保護する保護部121と、ビーム部111と保護部121とが固定されている支持部191とを備えている。モーションセンサ1は、基板とカバーとからなる図示しないパッケージによって密封されている。
ビーム部111は、一端が支持部191に固定され、他端が支持部191の縁から突出している片持ち梁構造の棒形状である。ビーム部111は、めっきシード層としての導電膜13と、下部電極膜として機能する導電膜14と、おもりとして機能する導電膜17と、圧電膜として機能するポリ尿素膜18と、上部電極膜として機能する導電膜19とからなる膜の積層構造体である。ビーム部111を構成しているこれらの膜は成膜時の下地となる基板または他の膜に接合されている。すなわち、圧電膜としてのポリ尿素膜18には下部電極としての導電膜14と上部電極としての導電膜19とが接合されており、ビーム部111は、それ自身を構成している導電膜13と導電膜14とによって支持部191に固定されている。導電膜17はビーム部111の突端近傍にのみ形成されている。このためビーム部111の重心は、中間位置よりも自由端である突端に近い位置にある。したがって、ビーム部111がその軸方向に対して垂直方向に加速するとき、慣性力によってビーム部111に生ずるひずみが大きくなる。すなわち、導電膜17をおもりとして機能させることにより、モーションセンサ1の感度が高くなる。
ポリ尿素は、ひずみによって分極する高分子材料であり、完全なドライプロセスによる成膜が可能で、薄膜化、膜厚制御、任意形状の成膜が容易である。ポリ尿素膜18はPZTなどの圧電セラミクスに比べて柔軟性が高い。したがってビーム部111の最大たわみ量を大きく設計することができる。すなわち、圧電膜の材料にポリ尿素を用いることによりモーションセンサ1の耐衝撃性と感度を高めることができる。上部電極膜として機能する導電膜19に接合されたワイヤ171と、下部電極膜として機能する導電膜14に接合されたワイヤ161とを介して上部電極膜と下部電極膜との電位差が信号として出力される。すなわち、モーションセンサ1はポリ尿素膜18の変形による表面電荷の移動が電圧信号として出力される圧電型である。
保護部121は、ビーム部111に沿うU字形状である。具体的には、保護部121は、ビーム部111との間の短い距離を保ちながら、ビーム部111を囲んでいる。すなわち保護部121は平面視においてビーム部111を囲む形状を有する。ビーム部111と保護部121との間の間隙の幅は、フォトリソグラフィ技術を用いることにより非常に狭くすることができる。保護部121の両端部は支持部191の一辺に固定されている。保護部121は、ビーム部111を構成する膜の一部と同一の層の膜からなる。具体的には、保護部121は、めっきシード層としての導電膜13と、導電膜14と、導電膜17とからなる膜の積層構造体である。ビーム部111を構成する膜の一部と同一の層の膜から保護部121を構成することにより、共通のレチクルおよびフォトレジストマスクを用いてビーム部111と保護部121との間の間隙を形成することができる。すなわち、ビーム部111を構成する膜の一部または全部と同一の層の膜から保護部121を構成することにより、ビーム部111と保護部121との間の間隙を狭く形成することができる。保護部121を構成している導電膜14はワイヤ181を介して接地電位の配線要素に電気的に接続されている。すなわち、保護部121は、導電性を有し、接地されている。
支持部191はガラス、ガラスセラミクス、単結晶シリコンなどのバルク材料からなる板形状である。支持部191は図示しないパッケージの基板に接合される。支持部191の上方において、ビーム部111の下部電極膜として機能する導電膜14は、上部電極膜として機能する導電膜19と圧電膜として機能するポリ尿素膜18の下から露出している。導電膜14の露出している領域にワイヤ161が接合されている。ワイヤ161、ワイヤ171、ワイヤ181は、それぞれ図示しないパッケージの基板の電極に接合される。
(作用・効果)
モーションセンサ1の主要部は、バルク材料と膜の積層構造体とからなるMEMSである。したがって、モーションセンサ1は機械加工によって製造される従来の圧電型モーションセンサに比べて小さく安価に製造することが可能である。
支持部191から突出し自由端を有する棒形状のビーム部111に保護部121が沿っているため、モーションセンサ1がパッケージされるまでの製造工程においてビーム部111が異物に接触しにくい。すなわち、ビーム部111に異物が接触する前に保護部121に異物が接触するため、保護部121は接触による損傷からビーム部111を保護する。ビーム部111は、支持部191から突出している棒形状であるため、元来ノイズを受信しやすい構造体である。本実施形態では、ビーム部111に沿う形状を有する保護部121が設けられ、保護部121は導電性を有し接地されているため、ビーム部111はノイズを受信しにくくなっている。すなわち、保護部121はビーム部111をノイズからも保護する。ビーム部111と保護部121との間の間隙の幅が狭くなるほど、ビーム部111のノイズ耐性が高くなる。このような保護部121はビーム部111を構成する膜の一部と同一の層の膜からなるため、後述するように、工程を追加することなく、ビーム部111の形成工程において保護部121を形成することが可能である。
2.モーションセンサの第二実施形態
図2は本発明にかかるモーションセンサの第二実施形態を示している。図2B、図2Cは、それぞれ図2Aに示す2B―2B線断面図、2C―2C線断面図を示している。モーションセンサ2の保護部は第一保護部122a、第二保護部122bからなる。第一保護部122a、第二保護部122bは、それぞれ支持部191の縁から突出する棒状である。第一保護部122a、第二保護部122bは、ビーム部111の両側に沿う位置に設けられている。第一保護部122a、第二保護部122bを構成している導電膜13と導電膜14と導電膜17とはそれぞれ分断されている。このため、第一保護部122a、第二保護部122bにはそれぞれを接地するためのワイヤ182a、ワイヤ182bが接合されている。本実施形態では、ビーム部111の延長線上には保護部がない。しかし、第一保護部122a、第二保護部122bが支持部191から突出している長さはビーム部111よりも長い。このためビーム部111は、第一保護部122a、第二保護部122bによって、その突端についても異物との接触から保護されるし、ノイズからも保護される。
3.モーションセンサの第三実施形態
図3は本発明にかかるモーションセンサの第三実施形態を示している。図3B、図3Cは、それぞれ図3Aに示す3B―3B線断面図、3C―3C線断面図を示している。モーションセンサ3の保護部123には、支持部191を形成するためのエッチング液を通すための通孔123aが複数形成されている。支持部191は、後述するようにガラスやガラスセラミクスやシリコンなどのバルク材料のエッチングによってその外形を形成することができる。したがって支持部191となる基板を下地として形成される保護部123にエッチング液を通すための通孔123aを形成しておくことにより、支持部191の外形を形成する工程のスループットを上げることができる。通孔123aの形状や配置や数は任意であるが、通孔123aによって内側の輪郭が形成される保護部123の幅がほぼ一定になるように保護部123の全体に形成することが望ましい。
4.モーションセンサの第四実施形態
図4は本発明にかかるモーションセンサの第四実施形態を示している。モーションセンサ4はおよそ第一実施形態のモーションセンサ1を2つ結合した構造を有する。すなわち、支持部194には2つのビーム部114aとビーム部114bと導電性を有する2つの保護部124aと保護部124bとが固定されている。保護部124aと保護部124bとはワイヤ134によって電気的に接続され、ワイヤ184によって接地されている。ビーム部114aの下部電極と上部電極との電位差はワイヤ174とワイヤ164とによって取り出される。ビーム部114bの下部電極と上部電極との電位差はワイヤ154とワイヤ144とによって取り出される。このように、ビーム部114aから得られる出力信号とビーム部114bから得られる出力信号とを別個に取り出すことにより、ビーム部114aに生ずる加速度とビーム部114bに生ずる加速度とを個別に検出可能になる。ビーム部114aに生ずる加速度とビーム部114bに生ずる加速度との差からは角加速度を算出可能である。このように、角加速度を検出可能なモーションセンサ4に、複数のビーム部114a、114bを保護する保護部を設けてもよい。
5.モーションセンサの第五実施形態
図5は本発明にかかるモーションセンサの第五実施形態を示している。モーションセンサ5には、ビーム部114aとビーム部114bとを保護するための導電性を有する第一保護部125aと第二保護部125bと第三保護部125cとがビーム部114aとビーム部114bに沿って備えられている。第一保護部125aと第二保護部125bとはワイヤ135aによって電気的に接続されている。第二保護部125bと第三保護部125cとはワイヤ135bによって電気的に接続されている。第一保護部125aに接合されるワイヤ185によって第一保護部125aと第二保護部125bと第三保護部125cはすべて接地されている。
本実施形態によると、ビーム部114aは第一保護部125aと第二保護部125bとによってノイズと接触から保護される。ビーム部114bは、第二保護部125bと第三保護部125cとによってノイズと接触から保護される。
6.モーションセンサの第六実施形態
図6は本発明にかかるモーションセンサの第六実施形態を示している。モーションセンサ6には、支持部194を形成するためのエッチング液を通すための通孔126aが形成された導電性を有する保護部126が備えられている。保護部126はビーム部114aとビーム部114bとに沿うW字形状であり、ワイヤ184によって接地されている。
7.モーションセンサの第七実施形態
図7は本発明にかかるモーションセンサの第七実施形態を示している。モーションセンサ7には、長手方向の両端が支持部197に固定された導電性を有する保護部127が備えられワイヤ181によって接地されている。すなわち、ビーム部111の下方において支持部197には凹部197aが形成され、保護部127は凹部197aをまたいで支持部197に両端が固定されている。ビーム部111は凹部197aの上方に突出している。U字形状の保護部127はビーム部111に沿っている。
本実施形態によると、保護部127の長手方向の両端が支持部197に固定されているため保護部127の強度が高い。また、ビーム部111の下方にも支持部197があるため、ビーム部111はその下方からの異物との接触からも保護される。なお、ビーム部111と支持部197とを絶縁し、支持部197に導電性を付与し、支持部197を接地することにより、ビーム部111のノイズ耐性をさらに高めてもよい。具体的にはたとえば、支持部197を絶縁膜と導電膜とからなる複層構造とし、その導電膜を接地してもよい。
8.モーションセンサの第八実施形態
図8は本発明にかかるモーションセンサの第八実施形態を示している。モーションセンサ8は、導電性を有する保護部128の、ビーム部114a、114bの軸方向の両端部が固定される支持部198を備えている。すなわち、ビーム部114aとビーム部114bの下方において支持部198には凹部198aが形成され、保護部128は凹部198aをまたいで支持部198に両端が固定されている。
9.モーションセンサの製造方法
図9から図19は上述したモーションセンサ1の製造工程の一例を示す断面図である。各分図Aは図1Aに示す1B―1B線断面に対応し、各分図Bは図1Aに示す1C―1C線断面に対応する。なお、上述したモーションセンサ2〜8はそれらを構成する基板と膜の外形がモーションセンサ1と異なるだけであるため、モーションセンサ1と実質的に同じ方法で製造可能である。
はじめに図9に示すようにガラスセラミクスからなる基板10の表面に凹部10aを形成する。凹部10aはフォトレジストマスク11を用いたエッチングまたは機械加工によって形成される。
次に図10に示すように基板10の凹部10aを埋める犠牲膜12を形成する。基板10の表面全体に犠牲膜12を形成した後に基板10が露出するまで犠牲膜12の表層を除去することにより凹部10aの内側にのみ犠牲膜12を形成することができる。犠牲膜12はたとえばCuをスパッタと電解めっきによって基板10の表面に堆積することにより形成される。犠牲膜12の表層は、研削、研磨、CMP(Chemical Mechanical Polishing)またはこれらを組み合わせることにより除去できる。
次に図11に示すように導電膜を形成するためのめっきシード層として導電膜13を形成する。たとえばNiをスパッタによって堆積させることにより導電膜13を成膜する。
次に図12に示すように所定の輪郭を有する導電膜14をフォトレジストマスク15を用いて形成する。導電膜14は基板10の表面と犠牲膜12の表面とにそれぞれまたがる2つの独立した領域に形成される。これら2つの領域のうち犠牲膜12の表面上に位置する部分領域の輪郭はそれぞれビーム部111と保護部121の輪郭に一致させる。すなわち、これら2つの領域のうちビーム部111に対応する領域は下地としての基板10と犠牲膜12との上に位置する線形状の領域となり、保護部121に対応する領域はその線形状の領域に沿ったU字の形状になる。たとえばフォトレジストマスク15の開口15aの内側において導電膜13の表面にNiを電解めっきで堆積することにより導電膜14を成膜する。導電膜14の厚さはたとえば10μmとする。
次に図13に示すように所定の輪郭を有する導電膜17をフォトレジストマスク16を用いて形成する。導電膜17は基板10の表面と犠牲膜12の表面とにまたがる領域と犠牲膜12の表面上に位置する領域とにそれぞれ形成される。これら2つの領域のうちの一方の輪郭は保護部121の輪郭と一致させる。他方の領域の輪郭はビーム部111のおもりに相当する部分の輪郭に一致させる。たとえばフォトレジストマスク16の開口16aの内側において導電膜14の表面にNiを電解めっきで堆積することにより導電膜17を成膜する。導電膜17の厚さはたとえば30μmとする。
次に図14に示すようにポリ尿素膜18を形成する。たとえば蒸着重合によりポリ尿素を導電膜17の表面に堆積することによりポリ尿素膜18を形成する。ポリ尿素膜の厚さはたとえば1μmとする。
次に図15に示すように導電膜19を形成する。たとえばAlを蒸着によってポリ尿素膜18の表面に堆積させることにより導電膜19を成膜する。導電膜19の厚さはたとえば0.1μmとする。
次に図16に示すようにフォトレジストマスク20を用いて導電膜19とポリ尿素膜18の不要部分を除去する。
次に犠牲膜12を除去すると図17に示すように基板10の凹部10aの上に突出するビーム部111と保護部121とが現れる。すなわち、膜の積層構造の下地の表層にあたる犠牲膜12を除去することにより、支持部191となる基板10とビーム部111との間の空隙と、支持部191となる基板10と保護部121との間の空隙とが形成される。犠牲膜12はウエットエッチングによって除去される。
次に図18に示すように基板10に溝10bを形成して溝10bから基板10を劈開したり、裏面側から基板10をダイサーで切断することによって支持部191の輪郭を形成する。その結果、モーションセンサ1のMEMS構造部が完成する。
その後、MEMS構造部を図示しないパッケージの基板に接合する。さらに下部電極としての導電膜14と上部電極としての導電膜19と保護部121を構成している導電膜17とをパッケージの基板の所定の電極に電気的に接続するために、図19に示すようにワイヤ161、ワイヤ171、ワイヤ181をそれぞれ導電膜14、導電膜19、導電膜14に接合する。図示しないパッケージのカバーをパッケージの基板に接合すると、モーションセンサ1が完成する。
上述した方法によると、ビーム部111と保護部121との突出した形態を犠牲膜12を用いて実現するため、ビーム部111と保護部121とを基板10から突出させる工程におけるビーム部111と保護部121の変形を防止できるとともに、ビーム部111および保護部121の輪郭を正確に形成できる。また保護部121をビーム部111と同時に形成できるため、モーションセンサ1に保護部121を備えることによる工程の追加はない。また保護部121をビーム部111とを共通のフォトレジストマスクを用いて形成するため、保護部121とビーム部111との間の空隙の幅を正確に制御できる。すなわち、保護部121とビーム部111との間の距離を非常に狭くすることができる。そして保護部121の形成工程とビーム部111の形成工程とが同時に進行するため、ビーム部111の異物との接触による変形を防止することができる。特に、ダイシング工程およびパッケージング工程においてビーム部111が異物と接触しにくいということは、モーションセンサ1の製造歩留まりを顕著に高める。
図20に示すように保護部128に通孔128aを形成する場合、通孔128aからも犠牲膜12が露出するため(図20Aのハッチング領域参照)、エッチング液による犠牲膜12のエッチング速度が高まり、スループットが高まる。
10.他の実施形態
尚、本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施形態で示した材質や寸法や成膜方法やパターン転写方法はあくまで例示であるし、当業者であれば自明である工程の追加や削除や工程順序の入れ替えについては説明が省略されている。例えば、上述した製造工程において、膜の組成、成膜方法、膜の輪郭形成方法、工程順序などは、モーションセンサを構成しうる物性を持つ膜材料の組み合わせや、膜厚や、要求される輪郭形状精度などに応じて適宜選択されるものであって、特に限定されない。たとえば圧電膜にPZTなどの圧電セラミクスや他の圧電高分子材料を用いてもよいし、電極膜にNi合金などを用いてもよい。また、ビーム部の長手方向の一部の領域にのみ電極膜を設けてもよい。さらに、上述した実施形態のように電極膜自体でビーム部に必要な剛性を付与するのではなく、ビーム部に剛性を付与する絶縁膜などの他の膜を追加してもよい。また、圧電膜と2つの電極膜の積層構造を多重化してもよい。すなわち、圧電膜を2層以上設けてもよい。また、圧電膜や2層目の電極膜など、ビーム部を構成する他の膜を保護部に追加的に積層してもよい。そして、本発明は圧電型モーションセンサに限らず、ピエゾ抵抗型モーションセンサや静電容量型モーションセンサに適用することもできる。
(1A)は本発明の実施形態にかかる平面図である。(1B)、(1C)は本発明の実施形態にかかる断面図である。 (2A)は本発明の実施形態にかかる平面図である。(2B)、(2C)は本発明の実施形態にかかる断面図である。 (3A)は本発明の実施形態にかかる平面図である。(3B)、(3C)は本発明の実施形態にかかる断面図である。 本発明の実施形態にかかる平面図である。 本発明の実施形態にかかる平面図である。 本発明の実施形態にかかる平面図である。 (7A)は本発明の実施形態にかかる平面図である。(7B)、(7C)は本発明の実施形態にかかる断面図である。 (8A)は本発明の実施形態にかかる平面図である。(8B)、(8C)は本発明の実施形態にかかる断面図である。 (9A)、(9B)は本発明の実施形態にかかる断面図である。 (10A)、(10B)は本発明の実施形態にかかる断面図である。 (11A)、(11B)は本発明の実施形態にかかる断面図である。 (12A)、(12B)は本発明の実施形態にかかる断面図である。 (13A)、(13B)は本発明の実施形態にかかる断面図である。 (14A)、(14B)は本発明の実施形態にかかる断面図である。 (15A)、(15B)は本発明の実施形態にかかる断面図である。 (16A)、(16B)は本発明の実施形態にかかる断面図である。 (17A)、(17B)は本発明の実施形態にかかる断面図である。 (18A)、(18B)は本発明の実施形態にかかる断面図である。 (19A)、(19B)は本発明の実施形態にかかる断面図である。 (20A)は本発明の実施形態にかかる平面図である。(20C)、(20B)は本発明の実施形態にかかる断面図である。
符号の説明
1:モーションセンサ、2:モーションセンサ、3:モーションセンサ、4:モーションセンサ、5:モーションセンサ、6:モーションセンサ、7:モーションセンサ、8:モーションセンサ、10:基板、10a:凹部、10b:溝、11:フォトレジストマスク、12:犠牲膜、13:導電膜、14:導電膜、15:フォトレジストマスク、15a:開口、16:フォトレジストマスク、16a:開口、17:導電膜、18:ポリ尿素膜、19:導電膜、20:フォトレジストマスク、111:ビーム部、114a:ビーム部、114b:ビーム部、121:保護部、122a:第一保護部、122b:第二保護部、123:保護部、123a:通孔、124a:保護部、124b:保護部、125a:第一保護部、125b:第二保護部、125c:第三保護部、126:保護部、126a:通孔、127:保護部、128:保護部、128a:通孔、134:ワイヤ、135a:ワイヤ、135b:ワイヤ、144:ワイヤ、154:ワイヤ、161:ワイヤ、164:ワイヤ、171:ワイヤ、174:ワイヤ、181:ワイヤ、182a:ワイヤ、182b:ワイヤ、184:ワイヤ、185:ワイヤ、191:支持部、191:支持部、194:支持部、197:支持部、197a:凹部、198:支持部、198a:凹部

Claims (10)

  1. 2つの電極膜と前記2つの電極膜に接合されている圧電膜とを含む膜の自由端を有する積層構造体であるビーム部と、
    膜からなり導電性を有し接地され前記ビーム部に沿う形状を有する保護部と、
    前記ビーム部と前記保護部とが固定されている支持部と、
    を備えるモーションセンサ。
  2. 前記支持部は導電性を有し接地されている、
    請求項1に記載のモーションセンサ。
  3. 前記保護部は前記ビーム部を構成する膜の一部または全部と同一層の膜からなる、
    請求項1または2に記載のモーションセンサ。
  4. 前記支持部を形成するためのエッチング液を通すための通孔が前記保護部に形成されている、
    請求項1から3のいずれか一項に記載のモーションセンサ。
  5. 前記保護部は前記ビーム部を平面視において囲む形状を有する、
    請求項1から4のいずれか一項に記載のモーションセンサ。
  6. 前記支持部は前記ビーム部の下方に凹部を有し、
    前記保護部は前記凹部をまたいで前記支持部に両端が固定されている、
    請求項1から5のいずれか一項に記載のモーションセンサ。
  7. 前記圧電膜はポリ尿素膜である、
    請求項1から6のいずれか一項に記載のモーションセンサ。
  8. 電極膜と前記電極膜に接合されている圧電膜とを含む膜の自由端を有する積層構造体であるビーム部の一部または全部となる複層膜を下地の線形状の第一領域上に形成するとともに、前記第一領域に沿った前記下地の第二領域上に前記複層膜の少なくとも一部と同一層の膜からなり導電性を有する保護部を形成し、
    前記第一領域の一部と前記第二領域とにおいて前記複層膜と前記保護部とに接している前記下地の少なくとも表層を除去することにより、前記下地の残部を含むとともに前記ビーム部および前記保護部を固定するための支持部と前記ビーム部との間の空隙と、前記支持部と前記保護部との間の空隙とを形成し、
    前記保護部を接地する、
    ことを含むモーションセンサの製造方法。
  9. 前記下地は表面に凹部を有する基板と前記凹部内に形成されている犠牲膜とからなり、
    前記第一領域の一部と前記第二領域の一部とは前記犠牲膜の領域に含まれ、
    除去される前記下地の表層は前記犠牲膜からなる、
    請求項8に記載のモーションセンサの製造方法。
  10. ポリ尿素の蒸着重合により前記圧電膜を形成する、
    ことを含む請求項8または9に記載のモーションセンサの製造方法。
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