JP3092480B2 - マイクロマシンデバイスの電極取出構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リーク電流が少なく、
電極のスパイクによるｐｎ接合のショートを防止出来る
マイクロマシンデバイスの電極取出構造に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図２は従来より一般に使用されている従
来例の構成説明図で、図３は図２の詳細構成説明図で、
例えば、特開平５―２８８６２４号の第１図，第４図に
示されている。

【０００３】図において、１１は、シリコン基板１２の
一面１２ａとガラス基板１３の一面１３ａとが陽極接合
されて設けられた気密室である。１４は、気密室１１内
に設けられた電気素子である。この場合は、歪検出素子
が使用されている。

【０００４】１５は、ガラス基板の一面１３ａに設けら
れた電極である。１６は、電極１５に対向して、電極１
５との電気的接触を確保出来るように、半導体基板の一
面１２ａ側に設けられた片持ち梁である。片持ち梁１６
は、電気的接触を確保出来るように、電極１５に対し
て、撓んで押圧しながら接触している。

【０００５】１７は、電気素子１４に一端が接続され、
他端がシリコン基板の一面１２ａに設けられ、片持ち梁
１６を経由して、他端が電極１５に接続され、イオン注
入によりｐｎ接合が形成された拡散抵抗層よりなるリー
ドである。

【０００６】以上の構成において、気密室１１内の電気
素子１４は、拡散抵抗層よりなるリード１７を介して、
電気的信号の入出力が行われる。

【０００７】この結果、 （１）リード１７は、イオン注入により形成された拡散
抵抗層よりなるので、シリコン基板の一面１２ａの表面
の段差を非常に小さく出来、シリコン基板の一面１２ａ
とガラス基板の一面１３ａとが陽極接合され易く、従っ
て、気密室１１の気密は保たれ易い。

【０００８】（２）拡散抵抗層よりなるリード１７は、
片持ち梁１６を経由して、他端が電極１５に接続されて
いるが、片持ち梁１６が撓むことにより、電極１５に対
して、電気的に安定な接触が得られる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な装置においては、 （１）ｐｎ接合面１７が、ガラス基板１３に接合されて
いるためリーク電流が大きくなる。

【００１０】（２）電極１５と拡散抵抗層よりなるリー
ド１７との接触部近くに、ｐｎ接合面があるために、電
極１５のスパイク現象によりｐｎ接合がショートしてし
まう恐れがある。電極１５のスパイク現象とは、周知の
如く、シリコンよりなるリードと金属よりなる電極との
接触部が、熱処理された場合に、再結晶化がスパイク状
に発達しすることを言う。ｐｎ接合を突き抜けてショー
トを生ずる恐れがある。

【００１１】本発明は、この問題点を、解決するもので
ある。本発明の目的は、リーク電流が少なく、電極のス
パイクによるｐｎ接合のショートを防止出来るマイクロ
マシンデバイスの電極取出構造を提供するにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、半導体基板の一面とガラス基板の一面と
が陽極接合されて設けられた気密室と、該気密室内に設
けられた電気素子と、前記ガラス基板の一面に設けられ
た電極と、該電極に対向して該電極との電気的接触を確
保出来るように前記半導体基板の一面側に設けられた片
持ち梁とを具備するマイクロマシンデバイスの電極取出
構造において、前記電気素子に一端が接続され他端が前
記半導体基板の一面に設けられ拡散抵抗層よりなるリー
ドと、前記リードを覆い前記半導体基板の表面に設けら
れた絶縁膜と、該絶縁膜の表面に設けられ他面が前記ガ
ラス基板に接合される第１ポリシリコン膜と、一端が前
記リードに電気的に接続され前記片持ち梁を経由して他
端が前記電極に接続され不純物混入により電気導通性を
有する拡散抵抗層よりなる第２ポリシリコン層とを具備
したことを特徴とするマイクロマシンデバイスの電極取
出構造を構成したものである。

【００１３】

【作用】以上の構成において、気密室内の電気素子は、
拡散抵抗層よりなるリードを介して、電気的信号の入出
力が行われる。以下、実施例に基づき詳細に説明する。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の一実施例の要部構成説明図で
ある。２１は、シリコン基板２２の一面２２ａとガラス
基板２３の一面２３ａとが陽極接合されて設けられた気
密室である。

【００１５】２４は、気密室２１内に設けられた電気素
子である。この場合は、歪検出素子が使用されている。
２５は、ガラス基板の一面２３ａに設けられた電極であ
る。

【００１６】２６は、電極２５に対向して、電極２５と
の電気的接触を確保出来るように、シリコン基板の一面
２２ａ側に設けられた片持ち梁である。片持ち梁２６
は、電気的接触を確保出来るように、電極２５に対し
て、撓んで押圧しながら接触している。

【００１７】２７は、電気素子２４に一端が接続され、
他端がシリコン基板２２の一面２２ａに設けられ拡散抵
抗層よりなるリードである。２８は、リード２７を覆
い、シリコン基板２２一面２２ａの表面に設けられた絶
縁膜である。この場合は、シリコン酸化膜、シリコン窒
化膜等が使用されている。

【００１８】２９は、絶縁膜２８の表面に設けられ，他
面２９ａがガラス基板２３に接合される第１ポリシリコ
ン膜である。

【００１９】３１は、一端がリード２７に、コンタクト
ホール３２により、電気的に接続され、片持ち梁２６を
経由して、他端が電極２５に接続され、不純物混入によ
り、この場合は、不純物ドープによる電気導通性を有す
る拡散抵抗層よりなる第２ポリシリコン層である。

【００２０】なお、第１ポリシリコン膜２９，第２ポリ
シリコン層３１は、絶縁膜２８の表面に形成されるため
シリコンでなくポリシリコンとなる。

【００２１】以上の構成において、気密室２１内の電気
素子２４は、拡散抵抗層よりなるリード２７を介して、
電気的信号の入出力が行われる。

【００２２】この結果、 （１）気密室２１の気密保持は、第１ポリシリコン膜２
９とガラス基板２３の陽極接合により確保できる。

【００２３】（２）拡散抵抗層よりなるリード２７は、
絶縁膜２８により保護されるため、ｐｎ接合面のリーク
電流が低減される。

【００２４】（３）電極２５と拡散抵抗層よりなるリー
ド２７とが直接接触されず、拡散抵抗層よりなるリード
２７と接続された第２ポリシリコン層３１と電極２５と
が接触するように構成されたので、電極２５のスパイク
によるｐｎ接合のショートを防止する事ができる。

【００２５】なお、電気素子はピエゾ抵抗素子或いは振
動子型歪み検出素子でも良く、要するに電気素子であれ
ば良い。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、半導体
基板の一面とガラス基板の一面とが陽極接合されて設け
られた気密室と、該気密室内に設けられた電気素子と、
前記ガラス基板の一面に設けられた電極と、該電極に対
向して該電極との電気的接触を確保出来るように前記半
導体基板の一面側に設けられた片持ち梁とを具備するマ
イクロマシンデバイスの電極取出構造において、前記電
気素子に一端が接続され他端が前記半導体基板の一面に
設けられ拡散抵抗層よりなるリードと、前記リードを覆
い前記半導体基板の表面に設けられた絶縁膜と、該絶縁
膜の表面に設けられ他面が前記ガラス基板に接合される
第１ポリシリコン膜と、一端が前記リードに電気的に接
続され前記片持ち梁を経由して他端が前記電極に接続さ
れ不純物混入により電気導通性を有する拡散抵抗層より
なる第２ポリシリコン層とを具備したことを特徴とする
マイクロマシンデバイスの電極取出構造を構成した。

【００２７】この結果、 （１）気密室の気密保持は、第１ポリシリコン膜とガラ
ス基板の陽極接合により確保できる。

【００２８】（２）拡散抵抗層よりなるリードは、絶縁
膜により保護されるため、ｐｎ接合面のリーク電流が低
減される。

【００２９】（３）電極と拡散抵抗層よりなるリードと
が直接接触されず、拡散抵抗層よりなるリードと接続さ
れた第２ポリシリコン層と、電極とが接触するように構
成されたので、電極のスパイクによるｐｎ接合のショー
トを防止する事ができる。

【００３０】従って、本発明によれば、リーク電流が少
なく、電極のスパイクによるｐｎ接合のショートを防止
出来るマイクロマシンデバイスの電極取出構造を実現す
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。

【図２】従来より一般に使用されている従来例の構成説
明図である。

【図３】図２の詳細構成説明図である。

【符号の説明】

２１ 気密室 ２２ シリコン基板 ２２ａ シリコン基板の一面 ２３ ガラス基板 ２３ａ ガラス基板の一面 ２４ 電気素子 ２５ 電極 ２６ 片持ち梁 ２７ 拡散抵抗のリード ２８ 絶縁膜 ２９ 第１ポリシリコン膜 ３１ 第２ポリシリコン層 ３２ コンタクトホール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−288624（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−239133（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01R 13/15 - 13/35

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体基板の一面とガラス基板の一面とが
   陽極接合されて設けられた気密室と、 該気密室内に設けられた電気素子と、 前記ガラス基板の一面に設けられた電極と、 該電極に対向して該電極との電気的接触を確保出来るよ
   うに前記半導体基板の一面側に設けられた片持ち梁と、 を具備するマイクロマシンデバイスの電極取出構造にお
   いて、 前記電気素子に一端が接続され他端が前記半導体基板の
   一面に設けられ拡散抵抗層よりなるリードと前記リード
   を覆い前記半導体基板の表面に設けられた絶縁膜と、 該絶縁膜の表面に設けられ他面が前記ガラス基板に接合
   される第１ポリシリコン膜と、 一端が前記リードに電気的に接続され前記片持ち梁を経
   由して他端が前記電極に接続され不純物混入により電気
   導通性を有する拡散抵抗層よりなる第２ポリシリコン層
   とを具備したことを特徴とするマイクロマシンデバイス
   の電極取出構造。