JP3328710B2 - 半導体静電容量型センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体静電容量型
センサに関するもので、より具体的には、半導体基板と
固定電極及び外部引き出し用の配線パターン間の絶縁構
造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体静電容量型センサとして
は、例えば図５に示すようなセンサがある。このセンサ
は、圧力を検出するもので、略方形のガラス基板１の中
心に導圧孔１ａが設けられている。ガラス基板１の上
面、導圧孔１ａの周囲に金属を蒸着して、所定形状の固
定電極２が形成されている。

【０００３】ガラス基板１の上面には所定形状のシリコ
ン基板３が配置されている。このシリコン基板３は、中
央を両面からそれぞれ所定量だけエッチングされて、ダ
イアフラム４が一体的に形成されている。このダイアフ
ラム４とガラス基板１で囲まれる空間が圧力室５とな
り、その圧力室５に対向するダイアフラム４の表面が可
動電極となる。固定電極２とダイアフラム４の片面（可
動電極）とは圧力室５に応じて所定距離だけ離れてお
り、両者間には、その距離に応じた静電容量が存在す
る。

【０００４】同図（Ｂ）に示すように、ガラス基板１の
方がシリコン基板３よりも長くしているため、ガラス基
板１の接合面側の表面の一部が露出され、その露出され
た表面の所定位置に、第１ボンディングパッド６ａ，第
２ボンディングパッド６ｂが形成されている。第１ボン
ディングパッド６ａは、配線パターン７を介して固定電
極２と導通し、第２ボンディングパッド６ｂはシリコン
基板３を介してダイアフラム４の可動電極と導通してい
る。これにより、両パッド６ａ，６ｂを介して可動電極
及び固定電極２間の静電容量を外部に取り出すことがで
きるようになっている。

【０００５】このとき、配線パターン７とシリコン基板
３間の絶縁を図るために、配線パターン７に対向するシ
リコン基板３の表面には、その配線パターン７よりも幅
広の凹溝にエッチングして、フィードスルー部８を設
け、シリコン基板３と配線パターン７が接触しないよう
にしている。

【０００６】係る構成からなるセンサの動作原理を簡単
に説明すると、導圧孔１ａを介して、圧力室５内に圧力
を測定するガスを導入する。これにより導入されたガス
のガス圧Ｐと、基準圧力Ｐ０（大気開放している場合に
は大気圧）とがダイアフラム４の両面に加わるので、そ
の差圧に応じて、ダイアフラム４が所定方向に撓む。な
お、この例では無負荷（平衡）状態でＰ＝Ｐ０とし、測
定圧力Ｐが上昇するほどダイアフラム４がガラス基板１
から離れるように設定している。

【０００７】そして、ダイアフラム４の撓みに応じて固
定電極２とダイアフラム４（可動電極）との距離が変化
し（ガス圧が高いほどダイアフラム４の撓み量は大き
く、固定電極２とダイアフラム４との距離は大きくな
る）、ダイアフラム４と固定電極２の静電容量が変化す
る。

【０００８】しかし、センサ製造工程中に行われるダイ
シング時に発生する削り屑や埃等が圧力室５内に侵入さ
れてしまうことがあり、また、使用時に導圧孔１ａを介
して埃等が圧力室５内に侵入するおそれもある。係る埃
等を介して両電極間が導通してしまうおそれがあり、係
る場合に微弱なリーク電流が流れて、特性変化をきたす
ことがある。特に、湿度が高く埃等が湿気を含み導電性
が高くなると、より顕著に現われる。

【０００９】このため、従来の半導体静電容量型センサ
では、同図（Ａ）に示すように、ダイアフラム４の下面
（可動電極部分）に誘電体からなる絶縁膜９を形成し、
固定電極２とダイアフラム４との接触を防いでいた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように絶縁膜９を形成した従来の半導体静電容量型セン
サであっても、依然としてリーク電流が発生している。
本発明者が絶縁膜のパターン（形成領域）を替えて各種
実験を繰り返し行ったところ、上記リーク電流の原因
は、可動電極部分に限られずシリコン基板３と固定電極
２との間でガラス基板１の表面を通って行われているこ
とがわかった。しかも、実験の結果、壁面の方がガラス
基板１との距離が近いため、リーク電流の発生には、可
動電極側よりも壁面の方が大きく起因していることもわ
かった。

【００１１】そこで、係る問題を解決するためにはシリ
コン基板３の露出された部分を絶縁膜で覆えば良いが、
以下に示す理由により、従来の構成のままでは側壁に形
成することはできない。すなわち、従来の絶縁膜９は、
写真製版工程（フォトリソグラフィ技術）の要請から、
図６に示すように、ダイアフラム４の表面にのみ形成さ
れており、ダイアフラム４の表面とガラス基板１の表面
との間に存在するシリコン基板３の壁面には、絶縁膜９
が形成されていない。これは、仮に絶縁膜のパターン形
状（寸法も含む）を、ダイアフラム４及び壁面部分の形
状と一致させると、写真製版時の精度範囲内での位置ず
れにより、絶縁膜の周縁がシリコン基板３の接合面（壁
面のさらに外側）にまで形成されてしまい、接合面で大
きな段差（絶縁膜９の厚さに相当）を生じてしまう。す
ると、最終的に陽極接合してシリコン基板３とガラス基
板１とを接合した場合にそのはみ出た絶縁膜部分で接合
できず、不良品となるおそれがあるからである。

【００１２】その結果、係る位置ずれを考慮してパター
ン形成するため、必然的に図６に示すように圧力室５内
の壁面（シリコン）が露出するようになっている。よっ
て、係る構成のまま絶縁膜９を側壁まで覆うようなパタ
ーン形状にすると、位置ずれしたものは不良品となるの
で、歩留まりの低下をきたし、量産ができない。

【００１３】さらに、フィードスルー部８側でもリーク
電流が発生することがわかった。すなわち、従来は可動
電極と固定電極間で直接リーク電流が発生していると考
えられており、それが固定概念化されていたが、実際に
はガラス基板表面をリーク電流が流れ、しかもそのガラ
ス表面と近接するシリコン基板との間でリーク電流が発
生することがわかり、上記のように、フィードスルー部
８でもリーク電流が生じるのである。

【００１４】また、可動電極全面を絶縁膜９で覆うと、
リーク電流の抑制効果はあるものの、センサの出力特性
（直線性）に悪影響を与える。すなわち、絶縁膜９は、
通常熱酸化膜により形成するため、その酸化膜形成時の
熱により内部応力が残留しているので、測定圧力の増減
にともないダイアフラム４が撓もうとした際に、均一に
撓むことができないためである。

【００１５】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題点を解
決し、リーク電流の発生を可及的に抑制し、また、ダイ
アフラムの歪み等を防止して、固定電極とダイアフラム
との静電容量の変化等の出力センサ特性を安定にするこ
とのできる半導体静電容量型センサを提供することにあ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る半導体静電容量型センサでは、半導
体基板と絶縁性基板とを接合一体化し、前記絶縁性基板
の接合側表面所定位置に固定電極を設け、その固定電極
と対向する半導体基板表面を可動電極とし、前記固定電
極と、前記可動電極は所定距離を隔てて配置されるとと
もに、外部から与えられる力に応じて可動電極が変位
し、両電極間に発生する静電容量が変化するようにした
半導体静電容量型センサであって、前記絶縁性基板の表
面に前記固定電極に連続して外部引き出し用の配線パタ
ーンを形成するとともに、その配線パターンに対向する
前記半導体基板の表面を凹状に除去してフィードスルー
部を設け、かつ、少なくとも前記フィードスルー部内所
定位置に絶縁膜を設けた構成を前提とする。

【００１７】ここで、外部からの力とは、例えばガス
圧，加速度，振動であったり、傾きを検出する場合の重
力加速度等がある。また、フィードスルー部は、配線パ
ターンと半導体基板とが直接接触されないようにその半
導体基板の所定位置を除去して形成された部分であり、
その一端は外部に開口（露出）する。

【００１８】そして、上記した前提において、前記フィ
ードスルー部と前記絶縁性基板との接合部位であるフィ
ールドスルー部の側壁端部から前記フィールドスルー部
の側壁の一部を残した状態で前記フィードスルー部の幅
をさらに広げるように前記フィードスルー部と連続して
前記半導体基板に溝部を形成し、少なくとも前記フィー
ドスルー部内所定位置において前記フィードスルー部の
上面，前記フィールドスルー部の側壁，前記溝部の一部
を連続して覆うように絶縁膜を形成し、かつ前記絶縁膜
の端部と前記溝部との間に所定の間隙を設けるととも
に、前記溝部に形成された絶縁膜が前記絶縁性基板と接
触させるようにした。なお、この様に絶縁膜の端面を絶
縁性基板に接触させるためには、溝部の深さを絶縁膜の
膜厚と同一またはそれ以下に設定することになる。そし
て、膜厚を大きくすると、両基板の接合時に絶縁膜が押
し潰され、確実に接触することになる。換言すれば、溝
部の深さと絶縁膜の膜厚との相関は、押し潰されて両基
板が面接触できる程度に設定することである。

【００１９】また、別の解決手段としては、上記した前
提の構成に、少なくとも前記可動電極に近接する前記半
導体基板の接合部位に溝部を形成し、その溝部とその溝
部に連続する前記半導体基板の側壁に絶縁膜を形成し、
かつ前記絶縁膜の端部と前記溝部との間に間隙を設ける
とともに、その絶縁膜の端面を絶縁性基板と接触させる
ように構成することである。

【００２０】フィードスルー部内の所定位置に絶縁膜を
形成するとフィードスルー部内に埃等が侵入したとして
も、配線パターンと半導体基板とが導通せず、リーク電
流が発生しない。また、可動電極側に絶縁膜を形成しな
いようにすると、特に圧力センサのように圧力によりダ
イアフラムが撓むように構成した場合には、絶縁膜によ
る残留内部応力の影響によりダイアフラムが歪むことが
なく、出力特性の直線性が向上する。

【００２１】本発明のように半導体基板の接合面側端部
所定位置を所定量除去して溝部を形成し、その溝部内に
絶縁膜を形成すると、絶縁性基板に最も近い半導体基板
の接合面近傍（側壁）部分が絶縁膜で覆われるので、そ
の半導体基板から絶縁性基板表面に至るリーク電流の経
路が遮断される。よって、確実にリーク電流の発生が抑
制される。

【００２２】

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る半導体静電
容量型センサの前提となる基本構成を示している。セン
サ自体の基本的な構成は、図５に示す従来例のものと同
様である。すなわち、同図（Ａ）に示すように、矩形状
のガラス基板１０とダイアフラム１２付きの半導体基板
たるシリコン基板１３とを陽極接合して一体化してい
る。そして、ガラス基板１０は、例えばほう硅酸ガラス
から構成され、その中心に導圧孔１０ａが形成されてい
る。係るガラス基板１０の上面に、固定電極１４が形成
されている。この固定電極１４は、具体的には同図
（Ｂ）に示すように、導圧孔１０ａの周囲に環状に形成
されている。

【００２４】さらにガラス基板１０の上面には、上記固
定電極１４に接続して細い帯状にパターンニングされた
配線パターン１５が形成され、配線パターン１５の先端
は、外部に露出し、第１ボンディングパッド１６ａに接
続されている。また、ガラス基板１６の露出した上面所
定位置には、第２ボンディングパッド１６ｂも形成さ
れ、シリコン基板１３と導通している。

【００２５】一方、シリコン基板１３は、所定範囲をそ
の両面から所定量削られ、上方からみると、同図（Ｂ）
に示すように、円形状となる薄いダイアフラム１２が一
体的に形成され、ガラス基板１０（固定電極１４）側が
可動電極となる。シリコン基板１３に対する両面からの
掘削量は、接合面側を非常に小さくし、非接合面側を大
きくしている。これにより、ダイアフラム１２とガラス
基板１０との間には、上記した小さな掘削量に応じた圧
力室１７が形成され、ダイアフラム１２と固定電極１４
は所定距離だけ離れる。また、ガラス基板１０の配線パ
ターン１５に対向するシリコン基板１３の接合面側表面
を凹溝にエッチングして除去し、フィードスルー部１８
を形成する。

【００２６】そして、埃等の侵入等により固定電極１４
がシリコン基板１３と電気的に接触することのないよう
に、ダイアフラム１２の可動電極部分に絶縁膜１９を形
成する。但し、圧力室１７内の壁面までは絶縁膜を形成
していない。ここまでの構成は、従来のものと同様であ
る。

【００２７】上記絶縁膜１９をダイアフラム１２の表面
のみでなく、さらにフィードスルー部１８の上面（シリ
コン基板面）にも絶縁膜１９を形成している。そして、
ダイアフラム１２側と同様に、フィードスルー部１８の
側壁には絶縁膜１９を形成せず、たとえ写真製版工程に
おける精度誤差により絶縁膜形成位置が所望位置からず
れたとしても、シリコン基板１３の接合面までははみ出
さないようになっている。

【００２８】また、上記絶縁膜１９は、例えば熱酸化膜
（シリコン酸化膜）、ＣＶＤ酸化膜及びＣＶＤ窒化膜の
うち任意の単層或いは複合層から構成できる。そして、
ダイアフラム１２側とフィードスルー部１８側の絶縁膜
１９を同時に形成することができる。したがって、従来
ダイアフラム１２側にのみ形成していた絶縁膜製造プロ
セスにおいて使用するマスクパターンを替えるだけで、
本形態のセンサを製造することができ、製造工程数の増
加にはならず、従来の設備及び生産ラインをそのまま使
用できる。

【００２９】上記のように本形態では、絶縁膜１９をダ
イアフラム１２の片面及びフィードスルー部１８の内面
のシリコン基板面の両方に形成することにより、固定電
極１４及びそれに導通状態の配線パターン１５に対向す
るシリコン基板１３の表面が絶縁膜１９により覆われる
ので、たとえ圧力室１７やフィードスルー部１８内に埃
等が侵入したとしても、固定電極１４と可動電極間や配
線パターン１９とシリコン基板との間が短絡することは
なく、リーク電流が発生しない。よって、半導体静電容
量型センサの特性は安定したものとなる。

【００３０】なお、上記した形態では、絶縁膜１９が、
ダイアフラム１２とフィードスルー部１８の両方の領域
にまたがるように形成したが、本発明はこれに限ること
はなく、少なくともフィードスルー部１８側に形成して
いれば良い。換言すれば、図示の状態からダイアフラム
１２部分に形成した絶縁膜１９を除去するように構成し
てもよい。

【００３１】すなわち、実験の結果、リーク電流はフィ
ードスルー部１８側の方が多く発生することがわかっ
た。したがって、上記した図示省略の変形例のように少
なくともフィードスルー部１８側に絶縁膜１９を形成す
ると、従来のものよりもリーク電流の発生を抑制でき
る。さらに、従来のようにダイアフラム１２に絶縁膜１
９を形成すると、絶縁膜の形成時にその絶縁膜内に発生
した残留応力のために、センサの出力特性の直線性が低
下するが、変形例のようにダイアフラム１２側に絶縁膜
１９を形成しないと、係る問題が発生せず、センサ特性
（直線性）も向上する。

【００３２】なお、固定電極１４とダイアフラム１２の
可動電極間でもリーク電流が発生するおそれがある。し
たがって、変形例のようにフィードスルー部１８のみに
絶縁膜１９を形成すると、特性の改善を図りつつ従来よ
りもリーク電流の発生確率を抑制することができ、一
方、図１に示すように構成すると、リーク電流の発生確
率は変形例に比べてもさらに抑制できるがセンサ特性は
従来のままとなる。よって、いずれを選択するかは、要
求される仕様等により適宜の構成をとることができる。

【００３３】図２，図３は本発明に係る半導体静電容量
型センサの第１の実施の形態を説明する。図２に示すよ
うに、基本的なセンサの構成は、上記した第１の構成と
同一である。すなわち、ダイアフラム１２付きのシリコ
ン基板１３ａと、ガラス基板１０とを陽極接合して一体
化し、ダイアフラム１２とガラス基板１０との間に形成
される圧力室１７内のガラス基板１０の表面に固定電極
１４を形成し、またダイアフラム１２の固定電極１４と
対向する面を可動電極としている。

【００３４】ここで本形態では、上記した図１に示す前
提の構成と相違して、絶縁膜２０の形成領域を圧力室１
７の側壁及びフィードスルー部１８の上面及び側壁とし
ている。すなわち、実験の結果、ガラス基板１０の表面
と最も近いシリコン基板１３ａの露出表面である圧力室
１７内の側壁及びフィードスルー部１８の側壁部分から
ガラス基板１０の表面にわたって微弱リーク電流経路が
構成されることがわかった。

【００３５】その結果、ダイアフラム１２の表面を絶縁
膜で被覆しても、上記側壁部分が露出しているとその側
壁部分を介してリーク電流が発生してしまうおそれがあ
る。そこで、本形態のように、側壁を覆うと係る電流経
路が遮断され、リーク電流が流れるのが抑制できる。ま
た、ダイアフラム１２の表面は絶縁膜が形成されていな
いが、これは、上記した前提の構成の変形例の際の作用
効果の説明と同様に、絶縁膜を形成しなくても他の設定
領域に絶縁膜２０を形成することにより従来のものに比
べてリーク電流発生の抑制効果は向上し、しかも、フィ
ードスルー部１８側は側壁を含めて完全に絶縁膜２０で
覆っているので、より確実にリーク電流の発生を抑制で
きる。

【００３６】ところで、従来のシリコン基板（例えば図
１に示す基板１３）と同一形状にすると、発明が解決し
ようとする課題の欄でも説明したように、写真製版工程
上の誤差から、絶縁膜２０の形成位置がずれてしまい両
基板１０，１３同士が完全に面接触できずに接合不良と
なるおそれがある。

【００３７】そこで、本形態では、図２（Ａ）並びにそ
の図中破線の円で囲む領域を拡大した図３に示すよう
に、シリコン基板１３ａの圧力室１７内の側壁の下端
（ガラス基板２０側）に、溝部２１を形成している。こ
の溝部２１は図２（Ｂ）に示すように、ダイアフラム１
２の周囲全体を囲むように形成されている。さらに、フ
ィードスルー部１８の両側壁下端にも同様の断面形状か
らなる溝部２１が形成されている。この溝部２１を設け
た点が、前提の構成のシリコン基板１３との形状上の相
違点である。

【００３８】そして、絶縁膜２０の下端部（ガラス基板
側）が、上記溝部２１内に位置するようにパターン形成
する。この時、図３に示すように絶縁膜２０の先端部２
０ａは、誤差がないとすると溝部２１の最外周よりも所
定距離だけ内側に位置し、両者間に所定の間隙が形成さ
れるようにしている。

【００３９】すなわち、シリコン基板１３ａに対してエ
ッチング処理してダイアフラム１２を形成後、パターン
形成により絶縁膜２０を成膜した場合には、位置ずれを
生じ理想状態から所定方向にずれて成膜される。しか
し、本例では、絶縁膜２０の先端部２０ａと、溝部２１
との間に予め間隙を設定していたので、上記位置ずれを
生じたとしても係る間隙内で吸収され、先端部２１ａが
シリコン基板１３ａの接合面側まで食み出すことがな
い。これにより、確実に両基板１０，１３ａを面接触さ
せて陽極接合させることができる。

【００４０】さらに、溝部２１の深さ（シリコン基板１
３ａのガラス基板２０との接合面からの深さ）をｄとす
ると、絶縁膜２０の膜厚（先端部２０ａの厚み）もｄ以
上とし、先端部２０ａが、確実にガラス基板２０と接触
するように形成されている。これにより、シリコン基板
１３ａとガラス基板２０との露出した接触部分は完全に
絶縁膜２０により覆われ、リーク電流の経路が遮断され
る。

【００４１】そして、そのように絶縁膜２０をガラス基
板１０に面接触させるためには、例えば、シリコン基板
１３ａの所定位置に絶縁膜２０を形成する際に、その膜
厚をｄよりも大きくし、図３中二点鎖線で示すように絶
縁膜２０の下端をシリコン基板１３ａの接合面よりも所
定量突出するように形成する。その状態で、最終的に両
基板１０，１３ａを接合すると、その時の接合圧力によ
り絶縁膜２０が押し潰され、図示のように絶縁膜２０と
ガラス基板１０が確実に面接触した状態となる。すなわ
ち、絶縁膜２０がその膜厚分だけ完全に突出するのでは
なく、突出する量は僅かであるので、両基板１０，１３
ａを接合する際の挟持圧力により容易に絶縁膜が押し潰
される。

【００４２】なお、図２，図３に示した本形態では、絶
縁膜２０をダイアフラム１２の周囲（側壁）及びフィー
ドスルー部１８の全面（上面及び側壁）に形成したが、
本発明に係る半導体静電容量型センサでは、係る構成に
限ることもなく、図示の絶縁膜２０の形成領域に加え、
前提の構成と同様にダイアフラム１２の表面（可動電極
部分）にも形成するようにしてもよい。係る構成にする
と、より確実（ほぼ完全）にリーク電流の発生を抑制で
きる。

【００４３】また、別の変形例としては、図２，図３に
示す絶縁膜２０のうち、フィードスルー部１８側に形成
する絶縁膜２０をその上面のみ（側壁には形成しない：
溝部も設けない）に形成するようにしても良い（ダイア
フラム側はその側壁部分のみに形成する）。

【００４４】さらにまた別の変形例としては、図２，図
３に示す絶縁膜２０のうち、フィードスルー部１８側に
形成する絶縁膜２０のみ形成し、ダイアフラム側に絶縁
膜を設けないようにしても良い（上記した前提の構成の
変形例と同様）。

【００４５】さらには、図１に示した前提の構成の示す
絶縁膜１９に加え、第１の実施の形態と同様にダイアフ
ラム１２の側壁にも絶縁膜を形成しても良い（フィード
スルー部は上面のみ）。

【００４６】このように各種の組み合わせを実施するこ
とができ、本発明では少なくともフィードスルー部側に
絶縁膜を形成していれば良い。そして好ましくはダイア
フラム側にも形成することである。さらに、ダイアフラ
ム側やフィードスルー部側に絶縁膜を形成する場合に
は、側壁に形成するのが効率良くリーク電流発生を抑制
できるので好ましい。

【００４７】上記した本発明の実施の各形態及びその変
形例では圧力センサについて説明したが、本発明では圧
力センサのみではなく、固定電極と可動電極間に発生す
る静電容量の変化を検出することにより物理量を測定す
る各種のセンサに適用することができる。

【００４８】図４は、本発明に係る半導体静電容量型セ
ンサの第２の実施の形態を示している。本形態では加速
度センサ，振動センサ，傾きセンサとして使用可能なセ
ンサに適用した例を示している。図４（Ａ）に示すよう
に、矩形状のガラス基板３０の上面所定位置に金属を蒸
着し、所定形状の固定電極３１を形成している。係る固
定電極３１は同図（Ｂ）に示すように、ガラス基板３０
の中央に略四辺形に形成されている。そして、その固定
電極３１に一端が接続される外部引き出し用の配線パタ
ーン３２がさらに形成されている。

【００４９】このガラス基板３０の上面には、シリコン
基板３３が陽極接合される。このシリコン基板３３は、
略ロ字状の枠体３４の内面に梁部３５を介して、重り部
３６を形成した形状からなる。そして、この重り部３６
の下面に可動電極が形成される。すると、このセンサに
所定方向から力（加速度，振動，重力加速度（傾きに対
応））が加わると、重り部３６がその方向に付勢され梁
部３５が撓み、両電極間の距離が変動し、静電容量の変
化として現われるようになる。さらに枠体３４には、ガ
ラス基板３０上面に形成された配線パターン３２に対向
する位置を凹状に除去してフィードスルー部３７が形成
されている。

【００５０】本形態でも、重り部３６（可動電極）が一
体的に形成されているシリコン基板３３と固定電極３１
との間や、フィードスルー部３７内等にてリーク電流が
発生するおそれがある。そこで本発明では、枠体３４
に、その内側に形成された孔部の周囲及びフィードスル
ー部３７の周囲に溝部３８が設けられ、その溝部３８内
とその周囲、及び梁部の表面並びに重り部３６の下面周
縁に絶縁膜３９が形成されている。

【００５１】絶縁膜３９は、第１の実施の形態と同様
に、ガラス基板３０に接触するように形成されており、
固定電極３１や配線パターン３２とシリコン基板３３と
の間には、係る絶縁膜３９が存在し、リーク電流の通路
が遮断される。そのため、ガラス基板３０上面に埃等が
付着したとしても、リーク電流は生じることはなく、安
定した加速度の測定を行うことができる。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る半導体静電
容量型センサでは、フィードスルー部内部に絶縁膜を設
けることにより、たとえ埃等が侵入したとしてもリーク
電流発生の主要因であるフィードスルー部内でのリーク
を防ぐことができる。

【００５３】そして、半導体基板と、絶縁性基板との間
のリーク電流経路を絶縁膜により遮断できるので、より
確実にリーク電流の発生を抑制できる。さらに請求項４
のように構成すると、可動電極の全面が絶縁膜に覆われ
るので、可動電極と固定電極との間に埃等が存在してい
る場合でもリーク電流が発生しない。

【００５４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半導体静電容量型センサの前提の
構成を示す図である。

【図２】本発明に係る半導体静電容量型センサの第１の
実施の形態を示す図である。

【図３】溝部に形成される絶縁膜の形成位置を示す図２
におけるＡ−Ａ断面図である。

【図４】本発明に係る半導体静電容量型センサの第２の
実施の形態を示す図である。

【図５】従来の半導体静電容量型センサを示す図であ
る。

【図６】ダイアフラムに形成される絶縁膜の形成位置を
示す図５におけるＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１０ ガラス基板 １２ ダイアフラム １３，１３ａ シリコン基板 １４ 固定電極 １８ フィードスルー部 １９，２０ 絶縁膜 ２１ 溝部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−180868（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−218365（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−142432（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−209117（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−174572（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−19942（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01L 9/12 G01L 1/14 G01P 15/125 H01L 29/84 G01N 27/22 G01B 7/00 G01H 11/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板と絶縁性基板とを接合一体化
   し、 前記絶縁性基板の接合側表面所定位置に固定電極を設
   け、 その固定電極と対向する半導体基板表面を可動電極と
   し、 前記固定電極と、前記可動電極は所定距離を隔てて配置
   されるとともに、外部から与えられる力に応じて可動電
   極が変位し、両電極間に発生する静電容量が変化するよ
   うにした半導体静電容量型センサであって、 前記絶縁性基板の表面に前記固定電極に連続して外部引
   き出し用の配線パターンを形成するとともに、その配線
   パターンに対向する前記半導体基板の表面を凹状に除去
   してフィードスルー部を設け、 前記フィードスルー部と前記絶縁性基板との接合部位で
   あるフィールドスルー部の側壁端部から前記フィードス
   ルー部の側壁の一部を残した状態で前記フィードスルー
   部の幅をさらに広げるように前記フィードスルー部と連
   続して前記半導体基板に溝部を形成し、 少なくとも前記フィードスルー部内所定位置において前
   記フィードスルー部の上面，前記フィールドスルー部の
   側壁，前記溝部の一部を連続して覆うように絶縁膜を形
   成し、かつ前記絶縁膜の端部と前記溝部との間に所定の
   間隙を設けるとともに、前記溝部に形成された絶縁膜が
   前記絶縁性基板と接触させるようにしたことを特徴とす
   る半導体静電容量型センサ。
2. 【請求項２】 半導体基板と絶縁性基板とを接合一体化
   し、 前記絶縁性基板の接合側表面所定位置に固定電極を設
   け、 その固定電極と対向する半導体基板表面を可動電極と
   し、 前記固定電極と、前記可動電極は所定距離を隔てて配置
   されるとともに、外部から与えられる力に応じて可動電
   極が変位し、両電極間に発生する静電容量が変化するよ
   うにした半導体静電容量型センサであって、 前記絶縁性基板の表面に前記固定電極に連続して外部引
   き出し用の配線パターンを形成するとともに、その配線
   パターンに対向する前記半導体基板の表面を凹状に除去
   してフィードスルー部を設け、 少なくとも前記可動電極に近接する前記半導体基板の接
   合部位に溝部を形成し、 その溝部とその溝部に連続する前記半導体基板の側壁に
   絶縁膜を形成し、かつ前記絶縁膜の端部と前記溝部との
   間に間隙を設けるとともに、前記溝部に形成された絶縁
   膜が前記絶縁性基板と接触させるようにしたことを特徴
   とする半導体静電容量型センサ。