JP3604246B2

JP3604246B2 - 静電容量型トランスデューサの製造方法および静電容量型トランスデューサ

Info

Publication number: JP3604246B2
Application number: JP32538596A
Authority: JP
Inventors: 誠一横山; 文男海瀬; 弘次伊東; 幸満関森
Original assignee: Nagano Keiki Co Ltd
Current assignee: Nagano Keiki Co Ltd
Priority date: 1996-12-05
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2016-12-05
Also published as: JPH10170374A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電容量型トランスデューサの製造方法および静電容量型トランスデューサに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、圧力センサや加速度センサ等の計測器には静電容量型トランスデューサが用いられている。この静電容量型トランスデューサは、可動電極と、この可動電極に対向する膜状の固定電極を備えた基板とが空隙を介して対向配置された構造を備え、基板に対する可動電極の変位を、可動電極と固定電極との間の静電容量の変化として検出できるようになっている。
例えば、静電容量型圧力センサでは、導電性を付与したシリコンにより可動電極としてのダイアフラムを形成し、このダイアフラムを空隙を介して基板と対向配置して、基板のダイアフラムと対向する検出面に固定電極を設けた構造がある。流体の圧力を計測する場合には、流体をダイアフラムの基板側の面とは反対側の面に導入し、その圧力によるダイアフラムの変位を静電容量の変化として検出することにより、流体の圧力を電気信号に変換できるようになっている。
【０００３】
この静電容量型トランスデューサにおいては、ガラス製の基板とシリコンからなる可動電極との間に４００℃程度の高温下で約４００Ｖの高電圧を印加して、基板と可動電極とを互いに直接接合する、いわゆる陽極接合が用いられている。
【０００４】
一方、静電容量型トランスデューサを用いて正確な測定を行うためには可動電極と固定電極との絶縁を保つ必要があるが、トランスデューサが高湿な雰囲気に晒されると、電極や基板に大気中の水が付着して絶縁抵抗が低下することがある。このような絶縁低下を防ぐ方法として、固定電極の表面や可動電極の表面に樹脂やガラス等を部分的にコーティングして絶縁皮膜を形成し、固定電極や可動電極に直接水が触れないようにすることも行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、基板および可動電極を前述した陽極接合により接合すると、その接合強度が十分でないことがあり、歩留まりが低下するという不具合があった。
すなわち、陽極接合における接合強度には、互いに接合される部材の接合面の清浄度が大きなファクターとなるが、静電容量型トランスデューサの基板に設けられた固定電極は、基板を構成するガラス等とは異なる材質の金属からなるため、単一の材料からなるものと比較して洗浄液、洗浄方法に制約があるうえに、基板には固定電極からの出力を取るための貫通孔等が設けられていることが多いため洗浄しにくかった。これらのことから、基板における可動電極との接合面を十分に清浄化するのは困難であった。
【０００６】
とくに、基板と半ば結合した分子レベルの有機物の洗浄は有機溶剤を用いても困難なうえに、有機溶剤よりも強力な熱濃硫酸やアルカリ液は、固定電極や基板にダメージを与えることから洗浄に使用できない。また、ドライエッチング、オゾン、プラズマによるクリーニングは、基板の表面に水分子が吸着しやすくなるため、基板の絶縁抵抗が低下するという問題が生じる。
以上のことから、接合すべき基板表面の有機物等の微量汚染を完全に除去するのは極めて困難であった。このため、しばしば接合面の汚染に起因すると考えられる接合歩留まりの低下があった。
【０００７】
ところで、半導体圧力センサにおいては、ダイアフラムの基板側の面に保護膜としてのセラミック絶縁膜を形成し、この絶縁膜を介してダイアフラムと基板とを陽極接合する方法が提案されている（特開昭６３−１１０６７０号公報）。
そこで、この方法を静電容量型トランスデューサに適用して、可動電極に絶縁膜を形成し、この絶縁膜を介して基板と陽極接合することによって電極間の絶縁抵抗の低下を防止することが考えられる。しかし、この方法では、可動電極と固定電極との間の絶縁は保てるにしても、固定電極が複数の場合、基板における固定電極間の絶縁低下は防止できない。また、上述した理由から、基板の清浄度を高めることができないため、十分な接合強度が得られず、接合歩留まりの低下という問題は依然として残る。
【０００８】
また、絶縁性を高めるための絶縁皮膜を基板の表面に部分的に形成するには、フォトリソグラフィー等により絶縁膜を部分的にパターニングしなければならないので、製造工程が複雑化するという問題があった。さらに、基板および絶縁皮膜は両方とも絶縁物により構成するためガラス性物質であることが多く、同じエッチング液で溶けるので、エッチングの終点判定が非常に困難であった。
【０００９】
本発明の目的は、可動電極と固定電極との絶縁を確保できるとともに十分な接合強度が得られ、容易に製造できる静電容量型トランスデューサの製造方法および静電容量型トランスデューサを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板と、この基板に対して変位可能にかつ空隙を介して対向配置された可動電極と、前記基板の前記可動電極と対向する検出面に設けられた固定電極とを備え、前記基板と前記可動電極とが互いに陽極接合された静電容量型トランスデューサの製造方法であって、前記固定電極は、前記基板における前記検出面とは反対側の面に設けられた信号取出部とスルーホールを介して導通され、複数の前記固定電極を含んで前記基板の検出面の前記固定電極を含むほぼ全面、および、前記スルーホールの壁面において前記検出面からこの検出面とは反対側面に向けて絶縁膜を形成した後に、この絶縁膜を介して前記基板と前記可動電極とを互いに陽極接合することを特徴とする。
【００１１】
一方、本発明は、基板と、この基板に対して変位可能にかつ空隙を介して対向配置された可動電極と、前記基板の前記可動電極と対向する検出面に設けられた複数の固定電極とを備え、前記基板と前記可動電極とが互いに陽極接合された静電容量型トランスデューサであって、前記固定電極は、前記基板における前記検出面とは反対側の面に設けられた信号取出部とスルーホールを介して導通され、複数の前記固定電極を含んで前記基板の検出面のほぼ全面、および、前記スルーホールの壁面において前記検出面からこの検出面とは反対側面に向けて絶縁膜が設けられ、この絶縁膜を介して前記基板と前記可動電極とが互いに陽極接合されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明では、基板の検出面に絶縁膜を形成するので、洗浄が困難な基板の可動電極との接合面にも絶縁膜による清浄な面が形成されることになる。そして、絶縁膜の成膜後に、この絶縁膜を介して可動電極と基板とを陽極接合するため、基板の汚染による接合強度の低下を防止できるから、十分な接合強度を確保できる。
また、陽極接合は電界によるイオンの移動を伴う接合であるため、基板と可動電極との接合強度には、介在する絶縁膜の膜質や基板への付着状態が関与すると考えられる。本発明では、固定電極を設けた基板に対して絶縁膜を成膜するため、絶縁膜の成膜時に基板が加熱されると、この熱によって基板の表面が清浄化されるから、絶縁膜の付着強度を高められるとともに膜質を安定化させることができる。
従って、固定電極を備えた基板に対して絶縁膜を成膜することにより、陽極接合の際にイオンの拡散移動が円滑に行われるようになるから、基板と可動電極との接合性を高めることができる。
【００１３】
とくに、この絶縁膜をプラズマＣＶＤ或いはスパッタにより成膜した場合には、基板の表面が電子等によりボンバードされて高いクリーニング効果が得られる。反面、基板表面に水分子が吸着しやすくなり、絶縁抵抗が低下することが考えられるが、絶縁膜を成膜することで電極間の絶縁を確保できるから、基板の絶縁抵抗を低下させることなく基板と可動電極との接合強度を高めることができる。
【００１４】
そして、基板の検出面の固定電極を含むほぼ全面に絶縁膜を形成するので、絶縁膜を部分的にパターニングしなくてもよくなり、成膜の工程を簡略化でき、容易に製造できる。
また、固定電極を含む基板の検出面を絶縁膜により覆うため、固定電極と可動電極との間で優れた絶縁性が得られるうえに、固定電極が複数の場合でも固定電極間の絶縁抵抗の低下を確実に防止できるから、高湿度下においても安定した高精度な出力を確保できる。
さらに、固定電極が腐食すると、その表面形状が変化して固定電極と可動電極との距離が変わることにより正確な検出ができなくなるが、本発明では、固定電極を絶縁膜により覆うため、固定電極の耐食性を向上できる。従って、固定電極と可動電極との距離を正常な状態に維持できるので、高い検出精度を確保できる。
これらにより、前記目的が達成される。
【００１５】
ここで、絶縁膜の膜厚は、好ましくは、１００〜１００００Åであり、より好ましくは、２０００Å程度である。絶縁膜の膜厚が１００Åよりも薄いと、保護膜としての機能が不十分になることがあり、膜厚が１００００Åを越えると、イオンの移動が起こりにくくなることがあり、接合性が低下する虞れが生じる。
【００１６】
また、絶縁膜の材料としては、例えば、二酸化珪素（ＳｉＯ_２）を主成分とするもの、各種ガラス、樹脂、セラミック等を用いることができる。ガラスには、金属酸化物、金属チッ化物、金属炭化物、ホウ素（Ｂ）、或いは、リン（Ｐ）を含有するものも含まれる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１および図２には、静電容量型トランスデューサとしての圧力センサ１０が示されている。この圧力センサ１０は、圧力を静電容量の変化として検出する静電容量型の圧力センサであり、可動電極としての弾性変形可能なダイアフラム２０と、このダイアフラム２０周囲の厚肉部２１に陽極接合されてダイアフラム２０を挟持する上ガラス３０および下ガラス４０とから構成されている。
ダイアフラム２０と上、下ガラス３０，４０との間には、厚肉部２１よりも内側に所定の空隙が形成されている。ダイアフラム２０は、この空隙において弾性変形することにより、基板である上ガラス３０に対して変位できるようになっている。
【００１８】
ダイアフラム２０は、導電性が付与されたシリコン、例えば、単結晶シリコンからなり、ダイアフラム２０自身が一つの電極になっている。このダイアフラム２０において、上ガラス３０と対向する対向面２０Ａは、厚肉部２１の上面２１Ａよりも一段低く凹んでおり、下ガラス４０と対向する対向面２０Ｂ（図２参照）は、厚肉部２１の下面２１Ｂよりも図中高くなって（凹んで）いる。このダイアフラム２０は、例えば、約０．１ｍｍ厚のシリコンから各段差部分がホトレジスト加工等によりエッチングされて形成されている。
なお、限定されるものではないが、対向面２０Ａから厚肉部２１の上面２１Ａまでの段差寸法は、例えば、約２〜８μｍ程度、対向面２０Ｂから下面２１Ｂまでの段差寸法は、例えば、約８０μｍ程度である。
【００１９】
上ガラス３０は、本発明における基板であり、ダイアフラム２０と対向する検出面３０Ａには、図３にも示すように、固定電極である膜状の中央電極３１と、この中央電極３１を囲む固定電極である膜状の周辺電極３２とが設けられている。各電極３１，３２は、図４にも示すように、上ガラス３０の上面（検出面３０Ａとは反対の面）３０Ｂに設けられた各信号取出部３４，３５とスルーホール３６，３７を介して導通している。そして、各信号取出部３４，３５のうち、周辺電極３２と導通した信号取出部３５だけが、上ガラス３０の端縁部分まで引き出された引出部３８を備えている。これらの電極３１，３２、信号取出部３４，３５および引出部３８は、アルミニウム等の導電性を有する金属により形成されている。
【００２０】
また、上ガラス３０の上面３０Ｂには、図１および図４に示すように、陽極接合時に使用される陽極接合用電極３９が設けられており、この陽極接合用電極３９は、略ダイアフラム２０の縁に対応した形状とされて各信号取出部３４，３５を囲んでおり、前述の引出部３８が陽極接合用電極３９の不連続部３９Ａを通って引き出されている。
さらに、上ガラス３０の角部３０Ｄにはダイアフラム２０の側面２０Ｃから引き出された信号取出部５０が設けられている。この信号取出部５０は、上ガラス３０の上面に形成された上面部５０Ａと、ダイアフラム２０の側面２０Ｃおよび上ガラス３０の側面３０Ｃに跨る側面部５０Ｂとが連続して形成されたものである。
【００２１】
図２に戻って、上ガラス３０の検出面３０Ａの中央電極３１および周辺電極３２を含むほぼ全面には、二酸化珪素（ＳｉＯ_２）からなる絶縁膜１１が形成されている。この絶縁膜１１の膜厚は、例えば、２０００Å程度である。絶縁膜１１は、ダイアフラム２０と接合される上ガラス３０の端縁部分まで達するように成膜され、この絶縁膜１１を介して上ガラス３０とダイアフラム２０とが互いに陽極接合されている。
【００２２】
一方、下ガラス４０は、略中央位置に設けられた圧力導入口４１を備えており、この圧力導入口４１から圧力が印加されるようになっている。
なお、下ガラス４０は、圧力センサの使用形態等を勘案し、適宜省略可能である。
【００２３】
このような圧力センサ１０では、圧力導入口４１に圧力が印加されると、ダイアフラム２０が湾曲するように弾性変形し、ダイアフラム２０と上ガラス３０の中央電極３１および周辺電極３２との間の距離が変化し、その距離に応じて静電容量が変化し、これにより圧力測定を行う。この際、ダイアフラム２０の変位は中央近辺が大きく、周辺部が小さいため、ダイアフラム２０と上ガラス３０の中央電極３１および周辺電極３２との間の静電容量とに差が生じ、両者の差異を測定することにより、温度等の変化に基づく誤差を校正するとともに、ノイズ等を取り除き、より正確に圧力を検出する。
なお、この圧力センサ１０は、いわゆるゲージ圧（大気圧をゼロとしたときの、大気圧に対する差圧）センサであり、ダイアフラム２０および上ガラス３０間の空隙部分は、中央電極３１、周辺電極３２の各スルーホール３６，３７を通じて大気開放されている。
【００２４】
次ぎに、圧力センサ１０の製造手順を説明する。
圧力センサ１０は、図５および図６に示すダイアフラムウェーハであるシリコンウェーハ７０、および上、下ガラスウェーハ８０，９０を互いに陽極接合して積層ウェーハ６０を製作した後、この積層ウェーハ６０に形成された複数のセンサチップ（センサチップ単体）６１を、図６中に点線で示す切断位置８７に従って各々に切断し、切断されたセンサチップ６１にダイアフラム２０用の信号取出部５０（図２、図４参照）を設けることにより製造される。
【００２５】
具体的には、先ず、シリコンウェーハ７０を、エッチング等により複数のダイアフラム２０が一体に形成されたものとしておくとともに、下ガラスウェーハ９０に、複数の圧力導入口４１を設け、複数の下ガラス４０が一体に形成されたものとしておく。これらのシリコンウェーハ７０および下ガラスウェーハ９０は、陽極接合を行う前に洗浄しておく。
【００２６】
同様に、基板ウェーハである上ガラスウェーハ８０に、スルーホール３６，３７、中央電極３１、周辺電極３２、信号取出部３４，３５、引出部３８、陽極接合用電極３９、および信号取出部５０の上面部５０Ａを、アルミニウム等の金属蒸着、およびエッチング等により設け、上ガラスウェーハ８０を複数の上ガラス３０が一体に形成されたものとしておく。この後、上ガラスウェーハ８０の検出面３０Ａとなる側の面（中央電極３１および周辺電極３２が設けられた側の面）のほぼ全面に、プラズマＣＶＤによって二酸化珪素（ＳｉＯ_２）からなる絶縁膜を形成する。これにより、各上ガラス３０の検出面３０Ａのほぼ全面に絶縁膜１１が成膜される。
【００２７】
ここで、これらシリコンウェーハ７０の各ダイアフラム２０、上ガラスウェーハ８０の各上ガラス３０、および下ガラスウェーハ９０の各下ガラス４０は、各ウェーハ７０，８０，９０が積層されたとき、各々が圧力センサ１０のセンサチップ６１を構成するように、互いに対応した位置に設けられている。
【００２８】
この際、上ガラスウェーハ８０の切断位置８７に各引出部３８と導通した一連の導通部８１を設け、この導通部８１を印加部８２（図５参照）に引き出しておく。また、導通部８１で仕切られた中にある陽極接合用電極３９同士を接合部８３，８４で導通させ、全ての陽極接合電極３９と印加部８５（図５参照）とを各々導通させておく。
【００２９】
次いで、図５に示すように、下ガラスウェーハ９０、シリコンウェーハ７０、および上ガラスウェーハ８０を、導電性を有する陽極接合用の載置台１００上に順に積層した後、導線１０１を印加部８２と上ガラスウェーハ８０の開口部８６に露出したシリコンウェーハ７０とに接触させ、導線１０２を別の印加部８５と載置台１００とに接触させ、導線１０１側がプラス、導線１０２側がマイナスとなるように、各導線１０１，１０２間に約４００℃の高温下で約４００Ｖの電圧を印加し、各ウェーハ７０，８０，９０を陽極接合する。このとき、上ガラスウェーハ８０およびシリコンウェーハ７０は、上ガラスウェーハ８０に設けた絶縁膜１１を介して互いに陽極接合される。
以上により、積層ウェーハ６０には、切断位置８７で区分けされた複数のセンサチップ６１が形成され、積層ウェーハ６０を切断位置８７で切断することにより、各センサチップ６１を取り出す。
【００３０】
次ぎに、センサチップ６１のダイアフラム２０の側面２０Ｃおよび上ガラス３０の側面３０Ｃ（角部３０Ｄ）に金属等の導電性を有する材料を蒸着或いはスパッタによって成膜し、上面３０Ｂに予め設けた上面部５０Ａに跨る側面部５０Ｂを形成する。これにより、ダイアフラム２０の側面２０Ｃと、上ガラス３０の側面３０Ｃと、上面３０Ｂに予め設けられていたパターン５０Ａとに跨った信号取出部５０が形成され、圧力センサ１０が完成する。
【００３１】
なお、圧力センサ１０は、それぞれ単体で形成した上ガラス３０、ダイアフラム２０および下ガラス４０を互いに陽極接合して、個別に製造してもよい。
【００３２】
このような本実施形態によれば以下のような効果がある。
すなわち、上ガラスウェーハ８０の検出面３０Ａとなる側の面に絶縁膜１１を形成するので、上ガラスウェーハ８０のシリコンウェーハ７０との接合面のほぼ全面、つまり、各上ガラス３０の検出面３０Ａのほぼ全面に絶縁膜１１による清浄な面を形成できる。この後、この絶縁膜１１を介してシリコンウェーハ７０と上ガラスウェーハ８０とを陽極接合するため、上ガラスウェーハ８０の汚染による接合強度の低下を防止できるから、各上ガラス３０とダイアフラム２０との間で十分な接合強度を確保でき、歩留まりを向上できる。
【００３３】
さらに、絶縁膜１１をプラズマＣＶＤによって成膜するので、成膜時には、上ガラスウェーハ８０が加熱されるうえに、上ガラスウェーハ８０の表面（各上ガラス３０の検出面３０Ａ）が電子やイオンによりボンバードされ、上ガラスウェーハ８０の検出面３０Ａとなる側の面を清浄化することができる。従って、上ガラスウェーハ８０に対する絶縁膜１１の付着強度を高めることができるとともに安定した膜質を確保できるから、陽極接合の際にイオンを円滑に拡散移動させることが可能となり、上ガラスウェーハ８０とシリコンウェーハ７０との接合性を高めることができ、その結果、接合不良による歩留まり低下を防止できる。
【００３４】
そして、上ガラスウェーハ８０の検出面３０Ａ側の面の中央電極３１および周辺電極３２を含むほぼ全面に絶縁膜１１を形成するので、絶縁膜１１を部分的にパターニングしなくてもよくなるから、成膜の工程を簡略化でき、容易に製造できる。
また、中央電極３１および周辺電極３２を含む上ガラスウェーハ８０の検出面３０Ａ側の面を絶縁膜１１により覆うため、中央電極３１、周辺電極３２およびダイアフラム２０の相互間で優れた絶縁性が得られるようになるから、高湿度下においても安定した高精度な出力を確保でき、測定精度を向上できる。
さらに、中央電極３１および周辺電極３２を絶縁膜１１によって覆うので、中央電極３１および周辺電極３２の耐食性を向上できる。従って、中央電極３１および周辺電極３２とダイアフラム２０との距離を正常な状態に維持できるので、高い検出精度を確保できる。
【００３５】
そして、シリコンウェーハ７０はシリコン単体からなるため、十分な洗浄を簡単に施すことができ、上、下ガラス３０，４０との接合面である各ダイアフラム２０の厚肉部２１の上面２１Ａおよび下面２１Ｂを容易に清浄化できるから、接合強度を一層高めることができる。また、下ガラス４０はガラス単体からなるため、ダイアフラム２０との接合面を簡単に清浄にでき、ダイアフラム２０と下ガラス４０との間にも高い接合強度が得られる。
【００３６】
さらに、引出部３８が中央電極３１を囲む周辺電極３２と導通しているうえ、陽極接合時には、その引出部３８にダイアフラム２０と同じ電圧を印加するから、周辺電極３２およびこの周辺電極３２に囲まれた中央電極３１を、ダイアフラム２０と略同電位にすることができ、陽極接合時にダイアフラム２０が上ガラス３０に引き寄せられるのを防止できる。
【００３７】
また、積層ウェーハ６０において、各引出部３８が導通部８１で導通されているから、陽極接合を行うにあたって、上ガラス３０の各電極３１，３２をダイアフラム２０と略同電位にするためには、導通部８１を印加部８２に引き出す等してこの印加部８２の一箇所に電圧を印加すればよいから、陽極接合を簡単な設備で容易に行うことができる。
【００３８】
また、各導通部８１が切断位置８７に設けられているため、切断後に圧力センサ１０上に余分な導体部分が存在しない。従って、各信号取出部３４，３５にボンディングを施す際にも、余分な導体を介して導線同士が短絡する心配もなく、不具合をより確実に防止することができる。
【００３９】
さらに、絶縁体である上ガラス３０の角部３０Ｄには、ダイアフラム２０から側面２０Ｃ，３０Ｃを通って引き出されたダイアフラム２０用の信号取出部５０が設けられているから、上ガラス３０の角部３０Ｄを切り欠いて信号取出部を形成する必要がない。このため、圧力センサ１０の大きさが小さい場合でも、ダイアフラム２０の信号取出部５０を簡単に形成することができ、圧力センサの小型化を一層促進できる。
【００４０】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
前記実施形態では、絶縁膜１１をプラズマＣＶＤにより成膜したが、膜の作成方法はこれに限定されず、例えば、熱ＣＶＤ法や光ＣＶＤ法等の他のＣＶＤ法を用いてもよく、或いは、スパッタ法を用いてもよく、または、スピンコートにより成膜してもよい。
【００４１】
また、前記実施形態では、上ガラス３０のみに中央電極３１および周辺電極３２が設けられていたが、本発明は、下ガラス４０にも同様な固定電極が設けられた圧力センサに適用可能である。この場合、下ガラス４０のダイアフラム２０と対向する検出面（固定電極が設けられた側の面）に絶縁膜を形成し、この絶縁膜を介してダイアフラム２０と下ガラス４０とを陽極接合する。
【００４２】
そして、基板に設けられる電極としては、前記実施形態での中央電極３１および周辺電極３２のように二つに限られるものではなく、中央電極に相当する電極や周辺電極に相当する電極が各々複数設けられていてもよく、このような場合には、他の電極を囲む一つの電極のみに引出部を設け、また、その電極にのみダイアフラム側と同じ電圧を印加すればよい。
【００４３】
そして、前記実施形態では、ダイアフラム２０自身が電極とされていたが、例えば、ダイアフラムが絶縁体である場合には、半導体プロセス等の技術により、このダイアフラムに導電性の薄膜を形成する等して電極を設けてもよい。
また、前記実施形態では、厚肉部２１がダイアフラム２０の周縁に一体に設けられていたが、ガラス等の基板側に凹部を加工することにより、厚肉部を基板側に一体に設け、ダイアフラムを均一な厚さのものとしてもよく、あるいは、別体の厚肉部材をダイアフラムと基板との間に介装させる構成でもよい。
【００４４】
そして、静電容量型トランスデューサは、圧力を測定する前記実施形態の圧力センサ１０に限定されず、他の状態量を測定する計測器に用いてもよく、例えば、可動電極におもりを設けた加速度センサであってもよい。要するに、基板と、基板に対して変位可能に空隙を介して対向配置された可動電極と、基板の可動電極と対向する検出面に設けられた固定電極とを有し、基板と可動電極とが陽極接合された静電容量型のトランスデューサであれば、その使用形態や用途等は任意である。
【００４５】
【実施例】
［実施例］
前記実施形態において、中央電極３１および周辺電極３２の材質をアルミニウムとして圧力センサ１０を製造した。
【００４６】
［比較例１］
前記実施形態において、中央電極３１および周辺電極３２の材質をアルミニウムとし、上ガラス３０に絶縁膜１１を設けないで圧力センサ１０を製造した。
【００４７】
［比較例２］
前記実施形態において、中央電極３１および周辺電極３２の材質をアルミニウムとし、上ガラス３０に絶縁膜１１を設けないで、ダイアフラム２０の上ガラス３０と対向する対向面２０Ａに絶縁膜１１を形成して圧力センサ１０を製造した。
【００４８】
次に、実施例および比較例１，２の圧力センサ１０をそれぞれ純水中に４７時間水没させ、水没後の腐食状態を比較した。
その結果、実施例の圧力センサ１０の電極３１，３２が全く腐食していないのに対し、比較例１，２の圧力センサ１０の電極３１，３２は、変色して表面に凹凸が形成されるほど腐食が激しく、絶縁膜１１を設けることにより耐食性を向上できることがわかった。
【００４９】
また、比較例１の接合歩留まりは実施例に比べて低く、絶縁膜１１を上ガラス３０に設けることにより接合歩留まりを向上できることがわかった。
さらに、実施例と比較例２との接合歩留まりを比較したところ、比較例２の方が接合歩留まりが著しく低かった。このことから、ダイアフラム２０（上ガラスとの対向面２０Ａ）でなく、上ガラス３０（ダイアフラム２０と対向する検出面３０Ａ）に絶縁膜１１を設けることにより、接合歩留まりを向上できることが確認された。
【００５０】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、基板の検出面に絶縁膜を形成するので、洗浄が困難な基板の可動電極との接合面にも絶縁膜による清浄な面が形成されることになる。そして、絶縁膜の成膜後に、この絶縁膜を介して可動電極と基板とを陽極接合するため、基板の汚染による接合強度の低下を防止できるから、十分な接合強度を確保できる。
【００５１】
そして、基板の検出面の固定電極を含むほぼ全面に絶縁膜を形成するので、絶縁膜を部分的にパターニングしなくてもよくなり、成膜の工程を簡略化でき、容易に製造できる。
また、固定電極を含む基板の検出面を絶縁膜により覆うため、固定電極と可動電極との間で優れた絶縁性が得られるから、高湿度下においても安定した高精度な出力を確保できる。
さらに、固定電極を絶縁膜により覆うため、固定電極の耐食性を向上でき、固定電極と可動電極との距離を正常な状態に維持できるので、高い検出精度を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す分解斜視図。
【図２】図１および図４のＩ−Ｉ線断面図。
【図３】前記実施形態の絶縁膜を除いた基板を示す下面図。
【図４】図３を左右方向に反転した前記基板の平面図。
【図５】前記実施形態の圧力センサの製造方法を説明するための斜視図。
【図６】図５の要部拡大図。
【符号の説明】
１０圧力センサ（静電容量型トランスデューサ）
１１絶縁膜
２０ダイアフラム（可動電極）
３０上ガラス（基板）
３０Ａ検出面
３１中央電極（固定電極）
３２周辺電極（固定電極）
３４，３５信号取出部
４０下ガラス

Claims

基板と、この基板に対して変位可能にかつ空隙を介して対向配置された可動電極と、前記基板の前記可動電極と対向する検出面に設けられた固定電極とを備え、前記基板と前記可動電極とが互いに陽極接合された静電容量型トランスデューサの製造方法であって、
前記固定電極は、前記基板における前記検出面とは反対側の面に設けられた信号取出部とスルーホールを介して導通され、
複数の前記固定電極を含んで前記基板の検出面のほぼ全面、および、前記スルーホールの壁面において前記検出面からこの検出面とは反対側面に向けて絶縁膜を形成した後に、この絶縁膜を介して前記基板と前記可動電極とを互いに陽極接合することを特徴とする静電容量型トランスデューサの製造方法。
基板と、この基板に対して変位可能にかつ空隙を介して対向配置された可動電極と、前記基板の前記可動電極と対向する検出面に設けられた複数の固定電極とを備え、前記基板と前記可動電極とが互いに陽極接合された静電容量型トランスデューサであって、
前記固定電極は、前記基板における前記検出面とは反対側の面に設けられた信号取出部とスルーホールを介して導通され、
複数の前記固定電極を含んで前記基板の検出面のほぼ全面、および、前記スルーホールの壁面において前記検出面からこの検出面とは反対側面に向けて絶縁膜が設けられ、この絶縁膜を介して前記基板と前記可動電極とが互いに陽極接合されていることを特徴とする静電容量型トランスデューサ。