JP2658985B2 - 加速度センサおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加速度センサ及びその製
造方法に関し、特に重り部の加速度による移動を静電容
量の変化として検出する加速度センサ及びその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の加速度センサは、重り部に電極を
設け、外部から加速度が印加されたときに固定電極との
間で静電容量が変化する現象を利用するもの、あるいは
重り部に抵抗を設け、その抵抗値の歪により加速度を検
出するものなど各種の方式が用いられている。なお、以
下は静電容量方式を例にとって説明する。

【０００３】図７は従来の一例を示す加速度センサの断
面図である。図７に示すように、従来の加速度センサ
は、重り部８を梁部７で支持されたセンサチップ２ａ
と、上下にサンドイッチ状に固定される上部ストッパ１
および下部ストッパ３とから構成されている。上部スト
ッパ１には上部固定電極４が固定され、また下部ストッ
パ３には下部固定電極５がそれぞれ固定されるととも
に、重り部８にはこれらの固定電極に対向するように、
上部可動電極９ａおよび下部可動電極１０が設けられ
る。

【０００４】実際の加速度検出動作は、外部からの加速
度印加があると、重り部８が対応して上あるいは下に動
き、これにより固定電極４と可動電極９ａによって形成
される容量および固定電極５と可動電極１０によって形
成される容量の値が変化するので、これらを測定するこ
とにより加速度の大きさを検出している。

【０００５】かかる加速度センサの構造を実現するため
には、すなわちセンサチップ２ａを作成するためには、
可動電極９ａ，１０を形成するための重り部８をシリコ
ン基板の裏面よりエッチングして形成するので、重り部
８の断面が台形になる。このため、上部可動電極９ａお
よび下部可動電極１０の面積が大きく異なり、例えばセ
ンサチップ２ａのサイズが３ｍｍ×３ｍｍとしたときに
は、両可動電極の面積比が３：１程度になってしまう。

【０００６】特に、シリコン基板より重り部８を形成す
るには、異方性エッチングといわれる化学的エッチング
処理が一般に使用される。この異方性エッチングの場
合、多くはシリコン結晶の面方位（１１１）面のエッチ
ングレートが低いことを利用している。上述した図７の
従来例においては、面方位（１００）のシリコンウェー
ハを使用するので、重り部８の台形部の稜線に沿った面
が面方位（１１１）になっている。

【０００７】また、この例の外に静電容量式の加速度セ
ンサにおいて、可動電極面に溝を設けたものも特開平５
−２６９０３号公報等で知られている。

【０００８】図８はかかる従来の他の例を示す加速度セ
ンサの断面図である。図８に示すように、この加速度セ
ンサはパイレックスガラス等の絶縁基板２１，２３とそ
れらに挟まれたシリコン基板２２との三層構造からな
り、絶縁基板２１，２３の内側の面にはそれぞれ金属薄
膜導体よりなる固定電極２５，２６が形成される。これ
らの絶縁基板２１，２３は陽極接合によりシリコン基板
２２と接着される。

【０００９】また、シリコン基板２２に形成される可動
電極２４は、上下両面にエアダンパ低減用溝２７を作っ
ており、このような構造的配慮をなすことにより、エア
ダンパ低減機能を果している。具体的には、電極面に設
けた溝の各端部がその電極のいずれかの辺に開口してい
れば、溝内の通気性が確保される。その結果、可動電極
２４が加速度に応じて変位し電極間の空間が減少すれ
ば、気体がこの溝を通って対向電極側の空間に流れるた
め、気体の粘性抵抗が減少し、エアダンピングが低減す
る。

【００１０】なお、かかるセンサは、可動電極２４を形
成するために、シリコン基板２２の両面より異方性エッ
チングを行って形成している。

【００１１】図９は一般的な加速度センサを用いたスイ
ッチドキャパシタ回路図である。図９に示すように、ス
イッチＳＷと容量Ｃｆおよび演算増幅器３０を備えたス
イッチドキャパシタ回路は、その入力側に前述した図７
等の加速度センサ２９の２つの容量Ｃ１，Ｃ２が接続さ
れる。２つの容量Ｃ１，Ｃ２には電圧Ｖ１，Ｖ２が供給
され、差電圧を演算して演算増幅器３０より出力電圧Ｖ
ｓｃが出力される。

【００１２】このようなスイッチドキャパシタ回路に用
いられるセンサの電極面積の違いがオフセット電圧を発
生させる原因となっている。すなわち、センサ２９のオ
フセットに起因するスイッチドキャパシタ回路の出力電
圧をＶｏｆとし、振動や衝撃による本来の感度出力をＶ
ｓとすると、Ｖｓｃ＝Ｖｏｆ＋Ｖｓと表わされる。理想
的には、Ｖｏｆは０で、感度出力Ｖｓのみが出力Ｖｓｃ
として観測されることが望まれる。

【００１３】ここで、オフセットによる出力電圧Ｖｏｆ
は、次のとおりに表わされる。

【００１４】 Ｖｏｆ＝（Ｖ２×Ｃ２−Ｖ１×Ｃ１）／Ｃｆ つまり、センサ２９の製造時に印加電圧Ｖ１，Ｖ２を一
定にした場合、センサ２９の容量Ｃ１，Ｃ２がばらつく
と、このばらつきがそのままオフセット電圧Ｖｏｆのば
らつきになる。

【００１５】一方、このオフセット電圧Ｖｏｆのばらつ
きを調整するために、例えばＣ１：Ｃ２＝１：３と仮定
したとき、印加電圧Ｖ１をＶ２の３倍にする必要があ
る。一般的な電源電圧を５Ｖとした場合には、Ｖ１＝
３．７５Ｖ．Ｖ２＝１．２５Ｖとなる。

【００１６】しかるに、加速度によりセンサ２９の容量
Ｃ２の変化量ΔＣ２がいくら大きく変化しても、センサ
容量Ｃ２側に印加した電圧Ｖ２との積でしか電圧出力と
しては出力されないので、Ｖ２を１．２５Ｖの何分の１
程度しかダイナミックレンジをとることができない。要
するに、センサ２９の容量比が異ることにより、センサ
容量の大きい側の印加電圧が低下し、この電圧によって
センサ出力電圧Ｖｓｃのダイナミックレンジが制限され
てくる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の加速度
センサ及びその製造方法は、異方性エッチングを用いて
形成する構造では、重り部が台形となるため、可動電極
の上部電極と下部電極の面積が大きく異なる。このた
め、センサの出力を信号処理する回路のオフセット電圧
がばらつくという欠点がある。また、このセンサのオフ
セット電圧を調整するために、センサの上部容量および
下部容量にそれぞれ印加する電圧を変えた場合には、セ
ンサそのもののダイナミックレンジが狭まるという欠点
がある。

【００１８】一方、図８などのように、重り部あるいは
可動電極を上下両面より加工して製作する構造では、重
り部あるいは可動電極の形成工程が複雑になり、歩留り
の低下および加工工数の増加を招くという欠点がある。
しかも、かかる可動電極に設けられる溝は、エアダンパ
を低減させ可動電極の応答速度を速めることを意図して
いるため、重り部あるいは可動電極を台形に加工した場
合には、可動電極と２つの対向する固定電極との間の容
量値が揃わず、検出加速度にオフセットが生ずという欠
点がある。

【００１９】本発明の目的は、かかる容量値のばらつき
を補償することのできる加速度センサを及びその製造方
法を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の加速度センサ
は、振動や重力等の自然量を電気信号に変換する加速度
センサにおいて、上部に導電体で形成した第１の固定電
極を持つ下部基板と、下部に導電体で形成した第２の固
定電極を持つ上部基板と、半導体基板に機械加工もしく
はエッチング加工を施こすことにより中央部に梁部によ
って支持され且つ前記第１および前記第２の固定電極に
対向する位置に第１および第２の可動電極を備えた重り
部を形成するとともに前記下部基板と前記上部基板との
間に接合されるセンサ基板とを有し、前記第１の可動電
極または前記第２の可動電極あるいは前記第１の固定電
極または前記第２の固定電極の一方に容量調整溝を形成
し、前記第１の固定電極と前記第１の可動電極および前
記第２の固定電極と前記第２の可動電極によって形成さ
れる２つの容量の容量差を調整して構成される。

【００２１】本発明の加速度センサは、振動や重力等の
自然量を電気信号に変換する加速度センサにおいて、上
部に導電体で形成した第１の固定電極を持つ透明な下部
基板と、下部に導電体で形成した第２の固定電極を持つ
透明な上部基板と、半導体基板に機械加工もしくはエッ
チング加工を施こすことにより中央部に梁部によって支
持され且つ前記第１および前記第２の固定電極に対向す
る位置に第１および第２の可動電極を備えた重り部を形
成するとともに前記下部基板と前記上部基板との間に接
合されるセンサ基板とを有し、前記第１の固定電極また
は前記第２の固定電極の少なくとも一方に容量調整溝を
形成し、前記第１の固定電極と前記第１の可動電極およ
び前記第２の固定電極と前記第２の可動電極によって形
成される２つの容量の容量差を調整して構成される。

【００２２】次に、本発明の加速度センサの製造方法
は、下部基板の上部に導電体からなる第１の固定電極を
形成する工程と、上部基板の下部に導電体からなる第２
の固定電極を形成する工程と、センサ基板の中央部に梁
部で支持される重り部を形成する工程と、前記重り部の
上面あるいは下面に容量調整のための溝を形成する工程
と、前記溝を形成した重り部の前記上面および前記下面
に第１および第２の可動電極を形成し且つ短絡する工程
と、前記上部基板および前記センサ基板を接合する工程
と、前記上部基板を接合した前記センサ基板に前記下部
基板を接合する工程とを含んで構成される。

【００２３】さらに、本発明の加速度センサの製造方法
は、半導体基板に機械加工もしくはエッチィング加工を
施して振動や重力等の自然量を電気信号に変換する加速
度センサの製造方法において、透明な下部基板の上部に
導電体からなる第１の固定電極を形成する工程と、透明
な上部基板の下部に導電体からなる第２の固定電極を形
成する工程と、センサ基板の中央部に梁部で支持される
重り部の上下に第１および第２の可動電極を形成し短絡
する工程と、前記上部基板および前記センサ基板を接合
する工程と、前記上部基板を接合した前記センサ基板に
前記下部基板を接合する工程と、前記第１，第２の固定
電極のいずれかに前記上部基板または前記下部基板の外
側よりレーザ光線を用いた電極パターントリミングを行
って容量調整溝を形成する工程とを含んで構成される。

【００２４】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

【００２５】図１は本発明の加速度センサの第１の実施
例を示すセンサの断面図である。図１に示すように、本
実施例は静電容量式加速度センサであり、振動や重力等
によって生ずる加速度の量を電気信号に変換する機能を
有している。このセンサは３つの基板からなり、上部に
導電体で形成した下部固定電極５を持つ絶縁下部基板と
しての下部ストッパ３と、下部に導電体で形成した上部
固定電極４を持つ絶縁上部基板としての上部ストッパ１
と、半導体基板に機械加工もしくはエッチング加工を施
こすことにより中央部に梁部７によって支持され且つ固
定電極４，５に対向する位置に上部可動電極９，下部可
動電極１０を備えた重り部８を形成してなるセンサチッ
プ２とを有する。このセンサチップ２は下部ストッパ３
と上部ストッパ１との間に接合され、センサ基板とな
る。本実施例では、上部固定電極４と上部可動電極９お
よび下部固定電極５と下部可動電極１０によって２つの
容量が形成されるが、可動電極９，１０の面積に差が生
じるため、これら２つの容量に容量差がある。かかる場
合の容量差を調整するために、本実施例では、上部可動
電極９に容量調整溝６を形成する。

【００２６】具体的には、パイレックスガラス等の絶縁
基板からなる上部ストッパ１および下部ストッパ３の内
側は、ニッケル（Ｎｉ）などの金属薄膜体からなる固定
電極４，５を蒸着して形成される。また、これらのスト
ッパ１，３とシリコン基板から形成されるセンサチップ
２は、静電接着により接着される。なお、これらのスト
ッパ１，３には、図示省略したスルーホールを設け、電
極を電気的に外部に取出し、信号処理回路によって容量
変化を電圧変換する。

【００２７】ここで、信号処理回路の一例としては、図
９で説明したように、スイッチドキャパシタ回路が用い
られ、容量変化の検出が行われる。

【００２８】すなわち、加速度がセンサに印加された場
合、スイッチドキャパシタ回路の出力Ｖｓｃは、次の
（１）式で表される。

【００２９】 Ｖｓｃ＝〔Ｖ２（Ｃ２−ΔＣ２）−Ｖ１（Ｃ１＋ΔＣ１）〕／Ｃｆ…（１） この（１）式において、Ｖ１，Ｖ２はそれぞれセンサの
上部容量Ｃ１（電極４と電極９間の容量）および下部容
量Ｃ２（電極５と電極１０間の容量）に印加される電圧
であり、ΔＣ１およびΔＣ２は加速度により容量Ｃ１，
Ｃ２の変化する量である。

【００３０】実際には、上部容量Ｃ１は可動電極９の面
積と、これと同一な上部固定電極４の面積との間で形成
される容量である。また、下部容量Ｃ２も同様に、上部
可動電極１０の面積と、これと同一な下部固定電極５の
面積との間で形成される容量である。

【００３１】かかる容量型センサに加速度が印加される
と、加速度の向きと逆向きに重り部８が移動するが、こ
れはセンサの重り部８に慣性力が作用するためである。
一例として、加速度が下部固定電極５側から上部固定電
極４側の方向に印加された場合、センサの重り部８は下
部固定電極５に近付く。このため、センサの上部容量Ｃ
１の容量値は減少するとともに、下部容量Ｃ２の容量値
は増加する。これは各容量の容量値が電極間距離に反比
例することによる。

【００３２】一方、センサのオフセット電圧は、Ｖ２Ｃ
２−Ｖ１Ｃ１として表現されるので、センサの初期オフ
セットをキャンセルするためには、Ｖ２Ｃ２＝Ｖ１Ｃ１
とすればよい。このオフセットをキャンセルするには、
印加電圧を調整する方法と、容量値を調整する方法とが
あり、本実施例では後者の方法を採用している。

【００３３】要するに、本実施例は各容量の印加電圧Ｖ
１，Ｖ２をセンサの容量Ｃ１，Ｃ２に合わせて調整する
のではなく、印加電圧Ｖ１，Ｖ２を一定値にするととも
に容量値Ｃ１，Ｃ２を予め調整し、オフセット電圧をキ
ャンセルするようにしたものである。

【００３４】図２は本発明の加速度センサの第２の実施
例を示す加速度センサの断面図である。図２に示すよう
に、本実施例も振動や重力等の加速度の自然量を電気信
号に変換する機能を有しており、上部に導電体で形成し
た下部固定電極５を持つ透明な下部基板としての下部ス
トッパ３と、下部に導電体で形成した上部固定電極４を
持つ透明な上部基板としての上部ストッパ１と、半導体
基板に機械加工もしくはエッチング加工を施こすことに
より中央部に梁部７によって支持され且つ固定電極５，
４にそれぞれ対向する位置に可動電極１０，９を備えた
重り部８を形成するとともに下部ストッパ３と上部スト
ッパ１との間に接合されるセンサ基板としてのセンサチ
ップ２とを有する。

【００３５】本実施例においては、上部固定電極４およ
び下部固定電極５の両方に２つの容量の容量差を調整す
るための容量調整溝６を形成したものである。なお、こ
の容量調整溝６を形成する電極は上部固定電極４または
下部固定電極５のいずれか一方に形成したものでもよ
い。

【００３６】図３は本発明の加速度センサの第３の実施
例を説明するための上部ストッパの平面図である。図３
に示すように、本実施例はセンサの上部ストッパ１の内
面に被着された上部固定電極４に容量調整溝に変わるス
リットを形成することにより、電極面積を調整したもの
である。すなわち、上部固定電極４の面積を補正するた
め、所定量を削る第１のスリット１１Ａあるいは完全に
切断してしまう第２のスリット１１Ｂを設けたものであ
る。また、これらのスリット１１Ａ，１１Ｂは下部スト
ッパに形成してもよい。

【００３７】次に、上述した２〜３の加速度センサの各
製造方法について説明する。

【００３８】図４（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ図１に示す
加速度センサの製造方法を説明するための工程順に示し
たセンサチップの断面図である。ここでは、センサに用
いるセンサチップ２の可動電極９，１０の形成までの工
程を示す。

【００３９】まず、図４（ａ）に示すように、センサチ
ップ２となるウェーハ状シリコン基板１２の表面および
裏面にマスク材としてのシリコン酸化膜１３を形成し、
裏面に穴開けを行ってパターニングする。なお、このシ
リコン酸化膜１３はシリコン窒化膜を用いてもよい。

【００４０】ついで、図４（ｂ）に示すように、シリコ
ン基板１２の裏面から異方性エッチングを行って凹部１
４を形成することにより、基板中央部に梁部の領域と重
り部の領域を形成する。

【００４１】また、図４（ｃ）に示すように、シリコン
基板１２の表面、特に重り部８の上面からも異方性エッ
チングを行って電極調整用の溝６を形成する。

【００４２】さらに、図４（ｄ）に示すように、シリコ
ン基板１２に残っているマスク材としてのシリコン酸化
膜１３を除去した後、重り部８の上面および下面に上部
可動電極９および下部可動電極１０を形成し、これら両
可動電極間を接続する。これら両可動電極９，１０間を
接続するステップは図示省略している。実際に、これら
の可動電極９，１０は金属膜をシリコン基板１２の表面
に蒸着またはスパッタリングにより形成したり、あるい
はシリコン基板１２に高濃度の不純物（燐またはボロ
ン）を拡散して形成する。

【００４３】かかるステップにより、センサチップ２が
形成されるが、例えば上部可動電極９のサイズ１．５ｍ
ｍ×１．４ｍｍに１μｍ角で且つ０．１μｍの溝６が形
成される。また、重り部８の反対側に設けられる下部可
動電極１０のサイズは、１．０５ｍｍ×０．９５ｍｍで
あり、容量調整のための溝６を形成することにより、両
可動電極９，１０の面積サイズがほぼ同一となる。この
溝６の位置は、可動電極が形成される領域内の位置であ
れば、どの位置でもよく、面積を合わせる機能のみを持
っていれば、一部の電極部を切り離した状態にしてもよ
い。

【００４４】図５（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ図１に示す
加速度センサの製造方法を説明するための工程順に示し
た上部ストッパの断面図である。ここでは、センサに用
いる上部ストッパ１の固定電極４の形成工程を示すが、
下部ストッパ３についても同様とする。

【００４５】まず、図５（ａ）に示すように、透明なス
トッパ用基板１５に、前述したセンサ基板同様、シリコ
ン酸化膜１６を形成し、上部固定電極短絡用の穴を形成
するためのパターニングを行う。

【００４６】ついで、図５（ｂ）に示すように、ストッ
パ用基板１５の裏面よりパターニング位置から化学エッ
チングを行って凹部１７を形成することにより、下部か
ら上部に抜ける穴を形成する。この凹部１７の作製に
は、他にサンドブラストやドリルなどの機械的加工方法
も可能である。

【００４７】また、図５（ｃ）に示すように、シリコン
酸化膜１６を除去した後、ストッパ用基板１５の両面に
金属めっき層１８を被着する。この金属めっきには、ニ
ッケル（Ｎｉ），金（Ａｕ）等の導電性金属を用いる。
当然、穴部１７にも金属めっき層１８が形成されるの
で、上下面は電気的に等電位になり、上の面は外部導出
用、下の面は上部容量形成のための電極となる。また、
前述した図１のセンサにおいて、上部ストッパ１および
下部ストッパ３共に、この外部導出用の穴部については
省略している。

【００４８】さらに、図５（ｄ）に示すように、ストッ
パ用基板１５の両面に形成した金属めっき層１８のう
ち、センサとして必要な部分、すなわち上部固定電極４
のみを残し、他の部分はエッチングにより除去すること
により、上部ストッパ１が形成される。

【００４９】図６（ａ），（ｂ）はそれぞれ図１に示す
加速度センサの製造方法を説明するための工程順に示し
たセンサチップと上部，下部ストッパの断面図である。
ここでは、センサを構成する３つの基板の接着工程を示
す。

【００５０】まず、図６（ａ）に示すように、ここでは
上部固定電極４を被着した上部ストッパ１と、重り部８
に容量調整溝６を設け且つ可動電極９，１０を形成した
センサチップ２とを接着剤１９により接着する。この接
着方法は、接着剤１９を介して化学的に接着してもよ
く、また静電接着のように、高温中で高電界を印加する
ことにより接着してもよい。なお、センサチップ２にお
ける重り部８を基板の中央部に支持する梁部７について
は片側のみを示し、他の片側（左側）は穴部１７の位置
での断面を示している。

【００５１】ついで、図６（ｂ）に示すように、上部ス
トッパ１を接合したセンサチップ２の反対面に下部スト
ッパ３を接着剤２０を介して接合する。

【００５２】このような工程を経た後、ウェーハ状の３
層基板をダイシングして各チップに分離する。

【００５３】次に、前述した図２および図３の加速度セ
ンサの製造方法について説明する。すなわち、前者の製
造にあたっては、下部固定電極５を形成した透明な下部
ストッパ３と、上部固定電極４を形成した透明な上部ス
トッパ１との間に、重り部８や可動電極９，１０を形成
したセンサ基板２を接合する。しかる後、外部よりレー
ザ等により上部固定電極４および下部固定電極５の少な
くとも一方にトリミング加工を施し、容量調整溝６を形
成する。このレーザトリミングは、薄膜もしくは厚膜で
形成した抵抗体をレーザ光線で調整するレーザトリミン
グと称される調整方法と同様である。

【００５４】また、後者の製造にあたっては、３つの基
板を接合した後に、上部基板１の上部固定電極４にレー
ザ光線でカットしたスリット１１Ａを形成したり、ある
いは一部の面積を減少させるためにスリット１１Ｂを形
成したりする。

【００５５】要するに、電極部の一部をレーザ光により
プラズマ化してパターンを変更しているが、加速度セン
サの上部ストッパ１や下部ストッパ３にガラス等の透明
な基板材料を使用することにより、基板の外側から内側
の固定電極部を加工することが可能になる。勿論、３つ
の基板を接合する前に、各固定電極にレーザトリミング
加工を施しておいても、容量値を調整することは可能で
ある。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の加速度セ
ンサは、重り部に形成する可動電極、特に面積の大きい
方にエッチングして溝を形成することにより、可動電極
と固定電極によって得られる２つの容量の値を均一にす
ることができ、検出加速度の直線性を実現できるという
効果がある。

【００５７】また、本発明の加速度センサの製造方法
は、電極面積を予めエッチングにより合わせておくこと
に加え、レーザトリミングを用いて固定電極に対する電
極面積の調整を行うことにより、センサ組立後の容量の
ばらつきを制御することができるという効果がある。特
に、上部容量および下部容量のばらつきの原因となる電
極間隙のばらつきが生じていても、このばらつきをレー
ザトリミングを用いセンサ組立後に調整できるため、歩
留りの向上や加工工数の削減を実現できるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加速度センサの第１の実施例を示す加
速度センサの断面図である。

【図２】本発明の加速度センサの第２の実施例を示す加
速度センサの断面図である。

【図３】本発明の加速度センサの第３の実施例を説明す
るための上部ストッパの平面図である。

【図４】図１に示す加速度センサの製造方法を説明する
ための工程順に示したセンサチップの断面図である。

【図５】図１に示す加速度センサの製造方法を説明する
ための工程順に示した上部ストッパの断面図である。

【図６】図１に示す加速度センサの製造方法を説明する
ための工程順に示したセンサチップと上部，下部ストッ
パの断面図である。

【図７】従来の一例を示す加速度センサの断面図であ
る。

【図８】従来の他の例を示す加速度センサの断面図であ
る。

【図９】一般的な加速度センサを用いたスイッチドキャ
パシタ回路図である。

【符号の説明】

１ 上部ストッパ ２ センサチップ ３ 下部ストッパ ４ 上部固定電極 ５ 下部固定電極 ６ 容量調整溝 ７ 梁部 ８ 重り部 ９ 上部可動電極 １０ 下部可動電極 １１Ａ，１１Ｂ スリット １２ シリコン基板 １３，１６ シリコン酸化膜 １４，１７ 穴（凹）部 １５ ストッパ用基板 １８ 金属めっき層 １９，２０ 接着剤

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−304449（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−265573（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−191056（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−222075（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−256871（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−131767（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−26903（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−50364（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動や重力等の自然量を電気信号に変換
   する加速度センサにおいて、上部に導電体で形成した第
   １の固定電極を持つ下部基板と、下部に導電体で形成し
   た第２の固定電極を持つ上部基板と、半導体基板に機械
   加工もしくはエッチング加工を施こすことにより中央部
   に梁部によって支持され且つ前記第１および前記第２の
   固定電極に対向する位置に第１および第２の可動電極を
   備えた重り部を形成するとともに前記下部基板と前記上
   部基板との間に接合されるセンサ基板とを有し、前記第
   １の可動電極または前記第２の可動電極あるいは前記第
   １の固定電極または前記第２の固定電極の一方に容量調
   整溝を形成し、前記第１の固定電極と前記第１の可動電
   極および前記第２の固定電極と前記第２の可動電極によ
   って形成される２つの容量の容量差を調整することを特
   徴とする加速度センサ。
2. 【請求項２】 振動や重力等の自然量を電気信号に変換
   する加速度センサにおいて、上部に導電体で形成した第
   １の固定電極を持つ透明な下部基板と、下部に導電体で
   形成した第２の固定電極を持つ透明な上部基板と、半導
   体基板に機械加工もしくはエッチング加工を施こすこと
   により中央部に梁部によって支持され且つ前記第１およ
   び前記第２の固定電極に対向する位置に第１および第２
   の可動電極を備えた重り部を形成するとともに前記下部
   基板と前記上部基板との間に接合されるセンサ基板とを
   有し、前記第１の固定電極または前記第２の固定電極の
   少なくとも一方に容量調整溝を形成し、前記第１の固定
   電極と前記第１の可動電極および前記第２の固定電極と
   前記第２の可動電極によって形成される２つの容量の容
   量差を調整することを特徴とする加速度センサ。
3. 【請求項３】 下部基板の上部に導電体からなる第１の
   固定電極を形成する工程と、上部基板の下部に導電体か
   らなる第２の固定電極を形成する工程と、センサ基板の
   中央部に梁部で支持される重り部を形成する工程と、前
   記重り部の上面あるいは下面に容量調整のための溝を形
   成する工程と、前記溝を形成した重り部の前記上面およ
   び前記下面に第１および第２の可動電極を形成し且つ短
   絡する工程と、前記上部基板および前記センサ基板を接
   合する工程と、前記上部基板を接合した前記センサ基板
   に前記下部基板を接合する工程とを含むことを特徴とす
   る加速度センサの製造方法。
4. 【請求項４】 半導体基板に機械加工もしくはエッチィ
   ング加工を施して振動や重力等の自然量を電気信号に変
   換する加速度センサの製造方法において、透明な下部基
   板の上部に導電体からなる第１の固定電極を形成する工
   程と、透明な上部基板の下部に導電体からなる第２の固
   定電極を形成する工程と、センサ基板の中央部に梁部で
   支持される重り部の上下に第１および第２の可動電極を
   形成し短絡する工程と、前記上部基板および前記センサ
   基板を接合する工程と、前記上部基板を接合した前記セ
   ンサ基板に前記下部基板を接合する工程と、前記第１，
   第２の固定電極のいずれかに前記上部基板または前記下
   部基板の外側よりレーザ光線を用いた電極パターントリ
   ミングを行って容量調整溝を形成する工程とを含むこと
   を特徴とする加速度センサの製造方法。