JP2936990B2 - 加速度センサ - Google Patents
加速度センサInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加速度センサに関し、
特に靜電式自己診断用電圧印加構造の改良に関する。
特に靜電式自己診断用電圧印加構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の加速度センサとしては、例えば図
３及び図４に示すようなものがある（特願平５−２７８
０３２号）。これらの図において２１はセンサチップで
あり、シリコン基板に裏面側から異方性エッチングを施
すことにより肉薄の梁部２２が形成されていて、これが
中央の重り部２３を両側から支持するいわゆる両持ち梁
構造となっている。梁部２２の表面側には不純物拡散層
によりピエゾ抵抗２６が形成されており、加速度印加に
より重り部２３が変位し、梁部２２の表面側に応力が生
じるとその抵抗値が変化して加速度が検出されるように
なっている。図の例ではピエゾ抵抗２６が梁部２２の固
定側と重り部２３側に形成されていて、ブリッジ回路
（図示せず）を構成することにより、梁部２２上の応力
を電圧に変換して出力するようになっている。２７はシ
リコン酸化膜である。センサチップ２１の下部にはシリ
コンと熱膨張係数が比較的近いパイレックスガラス製の
台座２５が陽極接合されている。台座２５は所定の領域
（図の右側）においてセンサチップ２１の端部よりも外
側まで延びている。台座２５の表面には重り部２３に対
向する領域とそこから延長部までの領域に深さ数μｍの
凹部２８が形成され、凹部２８の底面には金属電極３０
が形成されており、その上にＳｉＯ2 等の絶縁膜３４が
形成されている。センサチップ２１の接続端子はボンデ
ィングパッド２９からボンディングワイヤ３１を介して
外部に電気的に接続されるようになっている。台座２５
上の金属電極３０も延長部においてボンディングワイヤ
３１を介して自己診断のための外部の靜電駆動用電圧源
３３に接続されている。
３及び図４に示すようなものがある（特願平５−２７８
０３２号）。これらの図において２１はセンサチップで
あり、シリコン基板に裏面側から異方性エッチングを施
すことにより肉薄の梁部２２が形成されていて、これが
中央の重り部２３を両側から支持するいわゆる両持ち梁
構造となっている。梁部２２の表面側には不純物拡散層
によりピエゾ抵抗２６が形成されており、加速度印加に
より重り部２３が変位し、梁部２２の表面側に応力が生
じるとその抵抗値が変化して加速度が検出されるように
なっている。図の例ではピエゾ抵抗２６が梁部２２の固
定側と重り部２３側に形成されていて、ブリッジ回路
（図示せず）を構成することにより、梁部２２上の応力
を電圧に変換して出力するようになっている。２７はシ
リコン酸化膜である。センサチップ２１の下部にはシリ
コンと熱膨張係数が比較的近いパイレックスガラス製の
台座２５が陽極接合されている。台座２５は所定の領域
（図の右側）においてセンサチップ２１の端部よりも外
側まで延びている。台座２５の表面には重り部２３に対
向する領域とそこから延長部までの領域に深さ数μｍの
凹部２８が形成され、凹部２８の底面には金属電極３０
が形成されており、その上にＳｉＯ2 等の絶縁膜３４が
形成されている。センサチップ２１の接続端子はボンデ
ィングパッド２９からボンディングワイヤ３１を介して
外部に電気的に接続されるようになっている。台座２５
上の金属電極３０も延長部においてボンディングワイヤ
３１を介して自己診断のための外部の靜電駆動用電圧源
３３に接続されている。
【０００３】そして外部からチップ面と垂直方向に加速
度が加わると、重り部２３が変位して梁部２２の表面に
は固定側と重り部２３側で極性が反対で絶対値がほぼ等
しい応力が発生する。この応力によりピエゾ抵抗２６の
抵抗値が変化し、この変化がブリッジ回路、増幅回路等
を経て電圧に変換され、電気信号として取り出される。
度が加わると、重り部２３が変位して梁部２２の表面に
は固定側と重り部２３側で極性が反対で絶対値がほぼ等
しい応力が発生する。この応力によりピエゾ抵抗２６の
抵抗値が変化し、この変化がブリッジ回路、増幅回路等
を経て電圧に変換され、電気信号として取り出される。
【０００４】通常、ピエゾ抵抗２６にはＰ型拡散層が用
いられ、センサチップとなるＮ型シリコン基板にＰ型不
純物を拡散して形成されるので、Ｎ型の梁部２２及び重
り部２３にはピエゾ抵抗２６素子を電気的に分離するた
め、ブリッジ印加電圧以上の電圧を有する正電圧源３２
が接続され、その電圧値Ｖccに正バイアスされている。
したがって自己診断用の金属電極３０に靜電駆動用電圧
源３３からＶd の電圧を印加すると金属電極３０と重り
部２３底面間のギャップにはＶb ＝Ｖd −Ｖccの電圧が
加わる。いま、重り部２３と金属電極３０の間に所定電
圧Ｖb を印加すると、両者の間に靜電引力Ｆが働き、下
方向への加速度が加わった場合と同様の応力を梁部２２
に発生させることができるので、センサ機能の診断或い
はその感度の較正を行うことができる。ここで靜電力Ｆ
e は次式で表わされる。
いられ、センサチップとなるＮ型シリコン基板にＰ型不
純物を拡散して形成されるので、Ｎ型の梁部２２及び重
り部２３にはピエゾ抵抗２６素子を電気的に分離するた
め、ブリッジ印加電圧以上の電圧を有する正電圧源３２
が接続され、その電圧値Ｖccに正バイアスされている。
したがって自己診断用の金属電極３０に靜電駆動用電圧
源３３からＶd の電圧を印加すると金属電極３０と重り
部２３底面間のギャップにはＶb ＝Ｖd −Ｖccの電圧が
加わる。いま、重り部２３と金属電極３０の間に所定電
圧Ｖb を印加すると、両者の間に靜電引力Ｆが働き、下
方向への加速度が加わった場合と同様の応力を梁部２２
に発生させることができるので、センサ機能の診断或い
はその感度の較正を行うことができる。ここで靜電力Ｆ
e は次式で表わされる。
【０００５】 Ｆe ＝（１／２）ε・Ｓ（Ｖb ／ｄ）2 …（１） ここで、ε：ギャップ部の誘電率、Ｓ：重り部の底面
積、ｄ：ギャップ長である。Ｖccの値として５Ｖの安定
化電圧を用いると、ギャップにＶb ＝１５Ｖの靜電駆動
用電圧を加えるためにはＶd として２０Ｖが必要とな
る。
積、ｄ：ギャップ長である。Ｖccの値として５Ｖの安定
化電圧を用いると、ギャップにＶb ＝１５Ｖの靜電駆動
用電圧を加えるためにはＶd として２０Ｖが必要とな
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の加速度センサで
は、Ｎ型シリコン基板をエッチング加工して梁部／重り
部構造を作り、そこにＰ型拡散層からなるピエゾ抵抗素
子分離のための正電圧Ｖccを印加して重り部を正バイア
スし、重り部と対向する金属電極に電圧を印加して自己
診断用の靜電力を発生させるような構成となっていたた
め、所要の靜電力を発生させるために必要な金属電極へ
の印加電圧がＶccだけ高くなり、昇圧回路が必要とな
る、もしくは昇圧係数が大きくなって昇圧のためのコス
トが増すという問題があった。
は、Ｎ型シリコン基板をエッチング加工して梁部／重り
部構造を作り、そこにＰ型拡散層からなるピエゾ抵抗素
子分離のための正電圧Ｖccを印加して重り部を正バイア
スし、重り部と対向する金属電極に電圧を印加して自己
診断用の靜電力を発生させるような構成となっていたた
め、所要の靜電力を発生させるために必要な金属電極へ
の印加電圧がＶccだけ高くなり、昇圧回路が必要とな
る、もしくは昇圧係数が大きくなって昇圧のためのコス
トが増すという問題があった。
【０００７】本発明は、このような従来の問題に着目し
てなされたもので、電圧源からの靜電駆動用電圧をその
まま靜電力発生用の電圧とすることができて電圧源の構
成を簡易化しコスト低減を図ることのできる加速度セン
サを提供することを目的とする。
てなされたもので、電圧源からの靜電駆動用電圧をその
まま靜電力発生用の電圧とすることができて電圧源の構
成を簡易化しコスト低減を図ることのできる加速度セン
サを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、第１に、半導体基板のエッチング加工に
より形成され、固定部に梁部で支持されて被検出加速度
に応じて変位する重り部を有し、前記梁部の表面部には
ピエゾ抵抗が形成されたセンサチップと、該センサチッ
プの下部に前記重り部と所要のエアギャップを有するよ
うに接合され、前記重り部との対向面に電極が形成され
た台座とを備え、前記重り部と前記電極間への印加電圧
で生じる靜電力によりセンサ機能を自己診断するように
した加速度センサにおいて、前記重り部と梁部とをＰＮ
接合で電気的に分離し、前記重り部と前記電極間には独
立の電圧源から靜電駆動用電圧を印加するように構成し
てなることを要旨とする。
に、本発明は、第１に、半導体基板のエッチング加工に
より形成され、固定部に梁部で支持されて被検出加速度
に応じて変位する重り部を有し、前記梁部の表面部には
ピエゾ抵抗が形成されたセンサチップと、該センサチッ
プの下部に前記重り部と所要のエアギャップを有するよ
うに接合され、前記重り部との対向面に電極が形成され
た台座とを備え、前記重り部と前記電極間への印加電圧
で生じる靜電力によりセンサ機能を自己診断するように
した加速度センサにおいて、前記重り部と梁部とをＰＮ
接合で電気的に分離し、前記重り部と前記電極間には独
立の電圧源から靜電駆動用電圧を印加するように構成し
てなることを要旨とする。
【０００９】第２に、上記第１の構成において、前記半
導体基板は、一導電型半導体基板の一主面上に他導電型
層状領域を形成したものであり、前記梁部は該層状領域
により形成され、前記重り部は主に前記一導電型半導体
基板から成り、該重り部の一主面側には前記層状領域を
貫通して前記一導電型半導体基板へ達する一導電型不純
物拡散領域が形成され、前記電圧源は該拡散領域を介し
て前記重り部へ接続してなることを要旨とする。
導体基板は、一導電型半導体基板の一主面上に他導電型
層状領域を形成したものであり、前記梁部は該層状領域
により形成され、前記重り部は主に前記一導電型半導体
基板から成り、該重り部の一主面側には前記層状領域を
貫通して前記一導電型半導体基板へ達する一導電型不純
物拡散領域が形成され、前記電圧源は該拡散領域を介し
て前記重り部へ接続してなることを要旨とする。
【００１０】第３に、前記第１の構成において、前記一
導電型半導体基板はＰ型であり、前記他導電型層状領域
はＮ型エピタキシャル層であり、前記梁部及び重り部は
該Ｎ型エピタキシャル層を正電圧にバイアスしながらエ
レクトロ・ケミカル・エッチングにより形成したもので
あることを要旨とする。
導電型半導体基板はＰ型であり、前記他導電型層状領域
はＮ型エピタキシャル層であり、前記梁部及び重り部は
該Ｎ型エピタキシャル層を正電圧にバイアスしながらエ
レクトロ・ケミカル・エッチングにより形成したもので
あることを要旨とする。
【００１１】
【作用】上記構成において、第１に、重り部と梁部とは
ＰＮ接合で電気的に分離されているので、電圧源から重
り部と電極間に印加される靜電駆動用電圧がそのまま重
り部の底面と電極層のエアギャップに印加され、靜電力
発生用の電圧として利用される。したがって電圧源の構
成を簡易化することが可能となる。
ＰＮ接合で電気的に分離されているので、電圧源から重
り部と電極間に印加される靜電駆動用電圧がそのまま重
り部の底面と電極層のエアギャップに印加され、靜電力
発生用の電圧として利用される。したがって電圧源の構
成を簡易化することが可能となる。
【００１２】第２に、重り部と梁部とのＰＮ接合分離
は、梁部を形成している他導電型層状領域を貫通して、
重り部を形成している一導電型半導体基板部に達する一
導電型不純物拡散領域を形成することにより、通常の半
導体処理技術を用いて容易、確実に実現される。
は、梁部を形成している他導電型層状領域を貫通して、
重り部を形成している一導電型半導体基板部に達する一
導電型不純物拡散領域を形成することにより、通常の半
導体処理技術を用いて容易、確実に実現される。
【００１３】第３に、上記ＰＮ接合分離のため、具体的
には、半導体基板は、Ｐ型基板上にＮ型エピタキシャル
層を形成したものが用いられているので、梁部及び重り
部はＮ型エピタキシャル層を正電圧にバイアスしながら
エレクトロ・ケミカル・エッチングで形成することによ
り、容易且つ精度のよいセンサチップを形成することが
可能となる。
には、半導体基板は、Ｐ型基板上にＮ型エピタキシャル
層を形成したものが用いられているので、梁部及び重り
部はＮ型エピタキシャル層を正電圧にバイアスしながら
エレクトロ・ケミカル・エッチングで形成することによ
り、容易且つ精度のよいセンサチップを形成することが
可能となる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の一実施例を示す図である。まず加
速度センサの構成を説明すると、１はＰ型シリコン基
板、８はＰ型シリコン基板１の一主面上に堆積された薄
いＮ型エピタキシャル層である。２はＮ型エピタキシャ
ル層８部分からなる梁部、３，４はそれぞれ主にＰ型シ
リコン基板１部からなる重り部及び固定部であり、これ
らはＮ型エピタキシャル層８を正電位にバイアスしなが
らＰ型シリコン基板１を裏面からアルカリ性異方性エッ
チング液を用いたエレクトロ・ケミカル・エッチングを
行うことにより形成されている。重り部３は両側から梁
部２により、それらを取り囲む固定部４にけん架支持さ
れており、いわゆる両持ち梁構造となっている。重り部
３の一主面側には、当該重り部３と梁部２とをＰＮ接合
で電気的に分離するため、Ｎ型エピタキシャル層８を貫
通して重り部３を形成しているＰ型シリコン基板１に達
するＰ型拡散領域１５が形成されている。また梁部２の
表面にはＰ型拡散層により複数のピエゾ抵抗６が形成さ
れており、それらはブリッジ接続（図示せず）されて、
重り部３への加速度印加で梁部２の表面に生じる応力に
よるピエゾ抵抗６の抵抗値変化が電圧に変換され、加速
度に対応した電圧信号が出力されるようになっている。
７はＳｉＯ2 等の表面保護膜、９はＰ型拡散領域１５を
電気的に外部に取り出すための電極部である。このよう
にしてセンサチップ１０が形成されている。
する。図１は本発明の一実施例を示す図である。まず加
速度センサの構成を説明すると、１はＰ型シリコン基
板、８はＰ型シリコン基板１の一主面上に堆積された薄
いＮ型エピタキシャル層である。２はＮ型エピタキシャ
ル層８部分からなる梁部、３，４はそれぞれ主にＰ型シ
リコン基板１部からなる重り部及び固定部であり、これ
らはＮ型エピタキシャル層８を正電位にバイアスしなが
らＰ型シリコン基板１を裏面からアルカリ性異方性エッ
チング液を用いたエレクトロ・ケミカル・エッチングを
行うことにより形成されている。重り部３は両側から梁
部２により、それらを取り囲む固定部４にけん架支持さ
れており、いわゆる両持ち梁構造となっている。重り部
３の一主面側には、当該重り部３と梁部２とをＰＮ接合
で電気的に分離するため、Ｎ型エピタキシャル層８を貫
通して重り部３を形成しているＰ型シリコン基板１に達
するＰ型拡散領域１５が形成されている。また梁部２の
表面にはＰ型拡散層により複数のピエゾ抵抗６が形成さ
れており、それらはブリッジ接続（図示せず）されて、
重り部３への加速度印加で梁部２の表面に生じる応力に
よるピエゾ抵抗６の抵抗値変化が電圧に変換され、加速
度に対応した電圧信号が出力されるようになっている。
７はＳｉＯ2 等の表面保護膜、９はＰ型拡散領域１５を
電気的に外部に取り出すための電極部である。このよう
にしてセンサチップ１０が形成されている。
【００１５】センサチップ１０の下部には、重り部３に
対向してそれより広い領域に凹部１８を有するパイレッ
クスガラス製の台座５が陽極接合されている。凹部１８
内には靜電式自己診断用の金属電極１１が形成されてお
り、その上に保護膜１４が形成されている。台座５及び
その上の金属電極１１は外部への電気接続のため、セン
サチップ１０の端部よりも外側まで延びており、そこで
ワイヤ（図示せず）に接続され、外部の靜電駆動用電圧
源１３に接続されている。１９は電極取出しのための横
穴部である。Ｎ型エピタキシャル層８は、ピエゾ抵抗６
素子を電気的に分離するため、電圧源１２により正電位
にバイアスされているが、重り部３はＰ型拡散領域１５
及び電極部９を介して接地されており、Ｎ型エピタキシ
ャル層８からなる梁部２とはＰＮ接合で電気的に分離さ
れている。
対向してそれより広い領域に凹部１８を有するパイレッ
クスガラス製の台座５が陽極接合されている。凹部１８
内には靜電式自己診断用の金属電極１１が形成されてお
り、その上に保護膜１４が形成されている。台座５及び
その上の金属電極１１は外部への電気接続のため、セン
サチップ１０の端部よりも外側まで延びており、そこで
ワイヤ（図示せず）に接続され、外部の靜電駆動用電圧
源１３に接続されている。１９は電極取出しのための横
穴部である。Ｎ型エピタキシャル層８は、ピエゾ抵抗６
素子を電気的に分離するため、電圧源１２により正電位
にバイアスされているが、重り部３はＰ型拡散領域１５
及び電極部９を介して接地されており、Ｎ型エピタキシ
ャル層８からなる梁部２とはＰＮ接合で電気的に分離さ
れている。
【００１６】次に、上述のように構成された加速度セン
サの作用を説明する。Ｐ型の重り部３は接地されてＮ型
エピタキシャル層８からなる梁部２とはＰＮ接合で電気
的に分離されているので、台座５上の金属電極１１へ印
加される電圧源１３からの靜電駆動用電圧はそのまま重
り部３の底面と金属電極１１間のエアギャップに印加さ
れ、靜電力発生用の電圧として利用さる。いま元の電源
の最小電圧値を９Ｖ、靜電式自己診断のために必要なエ
アギャップへの印加電圧を１５Ｖ以上とすると、台座５
上の金属電極１１に電圧を印加する電圧源１３は本実施
例では２倍昇圧で実現できる。これに対し前述の従来例
では３倍昇圧が必要となるので大きなコストアップとな
る。
サの作用を説明する。Ｐ型の重り部３は接地されてＮ型
エピタキシャル層８からなる梁部２とはＰＮ接合で電気
的に分離されているので、台座５上の金属電極１１へ印
加される電圧源１３からの靜電駆動用電圧はそのまま重
り部３の底面と金属電極１１間のエアギャップに印加さ
れ、靜電力発生用の電圧として利用さる。いま元の電源
の最小電圧値を９Ｖ、靜電式自己診断のために必要なエ
アギャップへの印加電圧を１５Ｖ以上とすると、台座５
上の金属電極１１に電圧を印加する電圧源１３は本実施
例では２倍昇圧で実現できる。これに対し前述の従来例
では３倍昇圧が必要となるので大きなコストアップとな
る。
【００１７】次いで、図２には、本発明の他の実施例を
示す。本実施例は、センサチップ１０の構造は、前記図
１の実施例のものと同じであるが、台座５上の金属電極
１１の接続法が異なっている。金属電極１１は図の右側
の固定部４まで延びてきて、そこでＰ型シリコン基板１
からなる固定部４へ台座５により押え付けられるように
して電気接続されている。Ｐ型シリコン基板１は接地さ
れているので、金属電極１１も接地されることになる。
一方、Ｐ型の重り部３は電極部９を介して負の電圧源１
６に接続されており、この電圧源１６からの靜電駆動用
電圧がそのまま靜電力発生用の電圧として利用される。
本実施例は、上述のような構成とすることにより、台座
５における電極取出し部が不要となるのでセンササイズ
を小型化することができ、さらに図１に示した電極取り
出し用の横穴部からのダイシング時の水の浸入がなくな
るのでより信頼性を向上させることが可能となる。
示す。本実施例は、センサチップ１０の構造は、前記図
１の実施例のものと同じであるが、台座５上の金属電極
１１の接続法が異なっている。金属電極１１は図の右側
の固定部４まで延びてきて、そこでＰ型シリコン基板１
からなる固定部４へ台座５により押え付けられるように
して電気接続されている。Ｐ型シリコン基板１は接地さ
れているので、金属電極１１も接地されることになる。
一方、Ｐ型の重り部３は電極部９を介して負の電圧源１
６に接続されており、この電圧源１６からの靜電駆動用
電圧がそのまま靜電力発生用の電圧として利用される。
本実施例は、上述のような構成とすることにより、台座
５における電極取出し部が不要となるのでセンササイズ
を小型化することができ、さらに図１に示した電極取り
出し用の横穴部からのダイシング時の水の浸入がなくな
るのでより信頼性を向上させることが可能となる。
【００１８】なお、上述の実施例では両持ち梁構造の加
速度センサについて説明したが、片持ち梁構造やダイヤ
フラム構造の加速度センサへ適用できるのは勿論であ
る。また梁形式ではＮ型エピタキシャル層をエレクトロ
・ケミカル・エッチングで残す方法を説明したが、Ｎ型
エピタキシャル層の代りに拡散層を用いたり、時間制御
のエッチング法を用いることもできる。
速度センサについて説明したが、片持ち梁構造やダイヤ
フラム構造の加速度センサへ適用できるのは勿論であ
る。また梁形式ではＮ型エピタキシャル層をエレクトロ
・ケミカル・エッチングで残す方法を説明したが、Ｎ型
エピタキシャル層の代りに拡散層を用いたり、時間制御
のエッチング法を用いることもできる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１に、重り部と梁部とをＰＮ接合で電気的に分離し、
重り部と自己診断用の電極間には独立の電圧源から靜電
駆動用電圧を印加するように構成したため、電圧源から
の靜電駆動用電圧をそのまま靜電力発生用の電圧とする
ことができて電圧源の構成を簡易化することができ、コ
スト低減を図ることができる。
第１に、重り部と梁部とをＰＮ接合で電気的に分離し、
重り部と自己診断用の電極間には独立の電圧源から靜電
駆動用電圧を印加するように構成したため、電圧源から
の靜電駆動用電圧をそのまま靜電力発生用の電圧とする
ことができて電圧源の構成を簡易化することができ、コ
スト低減を図ることができる。
【００２０】第２に、半導体基板は、一導電型半導体基
板の一主面上に他導電型層状領域を形成したものであ
り、梁部は該層状領域により形成し、重り部は主に前記
一導電型半導体基板から成り、該重り部の一主面側には
前記層状領域を貫通して一導電型半導体基板へ達する一
導電型不純物拡散領域を形成し、電圧源は該拡散領域を
介して重り部へ接続するようにしたため、重り部と梁部
とのＰＮ接合分離を通常の半導体処理技術を用いて容
易、確実に実現することができる。
板の一主面上に他導電型層状領域を形成したものであ
り、梁部は該層状領域により形成し、重り部は主に前記
一導電型半導体基板から成り、該重り部の一主面側には
前記層状領域を貫通して一導電型半導体基板へ達する一
導電型不純物拡散領域を形成し、電圧源は該拡散領域を
介して重り部へ接続するようにしたため、重り部と梁部
とのＰＮ接合分離を通常の半導体処理技術を用いて容
易、確実に実現することができる。
【００２１】第３に、重り部と梁部とのＰＮ接合分離の
ため、半導体基板は、具体的には、Ｐ型基板上にＮ型エ
ピタキシャル層を形成したものを用いているので、梁部
及び重り部はＮ型エピタキシャル層を正電圧にバイアス
しながらエレクトロ・ケミカル・エッチング法で形成す
ることにより、容易且つ高精度にセンサチップを形成す
ることができる。
ため、半導体基板は、具体的には、Ｐ型基板上にＮ型エ
ピタキシャル層を形成したものを用いているので、梁部
及び重り部はＮ型エピタキシャル層を正電圧にバイアス
しながらエレクトロ・ケミカル・エッチング法で形成す
ることにより、容易且つ高精度にセンサチップを形成す
ることができる。
【図１】本発明に係る加速度センサの一実施例を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。
【図３】従来の加速度センサを示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
１ Ｐ型シリコン基板 ２ 梁部 ３ 重り部 ４ 固定部 ５ 台座 ６ ピエゾ抵抗 ８ Ｎ型エピタキシャル層 １０ センサチップ １１ 自己診断用の金属電極 １２ バイアス用電圧源 １３，１６ 靜電駆動用電圧源 １５ Ｐ型拡散領域
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体基板のエッチング加工により形成
され、固定部に梁部で支持されて被検出加速度に応じて
変位する重り部を有し、前記梁部の表面部にはピエゾ抵
抗が形成されたセンサチップと、該センサチップの下部
に前記重り部と所要のエアギャップを有するように接合
され、前記重り部との対向面に電極が形成された台座と
を備え、前記重り部と前記電極間への印加電圧で生じる
靜電力によりセンサ機能を自己診断するようにした加速
度センサにおいて、前記重り部と梁部とをＰＮ接合で電
気的に分離し、前記重り部と前記電極間には独立の電圧
源から靜電駆動用電圧を印加するように構成してなるこ
とを特徴とする加速度センサ。 - 【請求項２】 前記半導体基板は、一導電型半導体基板
の一主面上に他導電型層状領域を形成したものであり、
前記梁部は該層状領域により形成され、前記重り部は主
に前記一導電型半導体基板から成り、該重り部の一主面
側には前記層状領域を貫通して前記一導電型半導体基板
へ達する一導電型不純物拡散領域が形成され、前記電圧
源は該拡散領域を介して前記重り部へ接続してなること
を特徴とする請求項１記載の加速度センサ。 - 【請求項３】 前記一導電型半導体基板はＰ型であり、
前記他導電型層状領域はＮ型エピタキシャル層であり、
前記梁部及び重り部は該Ｎ型エピタキシャル層を正電圧
にバイアスしながらエレクトロ・ケミカル・エッチング
により形成したものであることを特徴とする請求項１記
載の加速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35374793A JP2936990B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35374793A JP2936990B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 加速度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07198745A JPH07198745A (ja) | 1995-08-01 |
| JP2936990B2 true JP2936990B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=18432952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35374793A Expired - Fee Related JP2936990B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2936990B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6332359B1 (en) | 1997-04-24 | 2001-12-25 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor sensor chip and method for producing the chip, and semiconductor sensor and package for assembling the sensor |
| JPH11237402A (ja) * | 1998-02-19 | 1999-08-31 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 半導体加速度センサ及びその自己診断法 |
-
1993
- 1993-12-29 JP JP35374793A patent/JP2936990B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07198745A (ja) | 1995-08-01 |
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