JPH0236576A - 振動形トランスデュサの製造方法 - Google Patents
振動形トランスデュサの製造方法Info
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- JPH0236576A JPH0236576A JP18661088A JP18661088A JPH0236576A JP H0236576 A JPH0236576 A JP H0236576A JP 18661088 A JP18661088 A JP 18661088A JP 18661088 A JP18661088 A JP 18661088A JP H0236576 A JPH0236576 A JP H0236576A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、シリコン単結晶の基板上に設けられ、シリコ
ン単結晶材よりなる振動梁を有する、振動形トランスデ
ュサの製造方法に関するものである。
ン単結晶材よりなる振動梁を有する、振動形トランスデ
ュサの製造方法に関するものである。
更に詳述すれば、本発明は、初期張力が大で動作範囲を
大きくすることができる振動形トランスデュサの製造方
法に関するものである。
大きくすることができる振動形トランスデュサの製造方
法に関するものである。
〈従来の技術〉
第２図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、圧力センサに使用せる例を示し、第３図は第２
図におけるＸ−Ｘ断面図、第４図は一部を省略した平面
図である。
明図で、圧力センサに使用せる例を示し、第３図は第２
図におけるＸ−Ｘ断面図、第４図は一部を省略した平面
図である。
これらの図において、
■は弾性を有する半導体で構成された基板で、例えば、
シリコン基板が用いられている。
シリコン基板が用いられている。
２はこの半導体基板１の一部を利用して構成されている
受圧ダイアプラムで、例えば、半導体基板１′を工・グ
チングして構成される。
受圧ダイアプラムで、例えば、半導体基板１′を工・グ
チングして構成される。
３および４は受圧ダイアフラム２上に形成された両端固
定の微小な振動梁である。
定の微小な振動梁である。
振動梁３は受圧ダイアフラム２のほぼ中央部に、振動梁
４は受圧ダイアフラム２の周縁部にそれぞれ位置してい
る。
４は受圧ダイアフラム２の周縁部にそれぞれ位置してい
る。
この振動梁３，４は、例えば半導体基板１において、第
５図に示すごとく、形成される。
５図に示すごとく、形成される。
すなわち、
（］）第５図（Ａ）に示すごとく、シリコン単結晶の基
板１上にシリコン酸化物あるいは窒化物の膜１０１を形
成し、 膜１０１の所要箇所１０２をエツチングにより取去る。
板１上にシリコン酸化物あるいは窒化物の膜１０１を形
成し、 膜１０１の所要箇所１０２をエツチングにより取去る。
（２）第５図（Ｂ）に示すごとく、基板１に振動梁３．
４が形成される位置の部分に３Ｘ１０”／ ｃ ｍ ３
程度以上のＰ形シリコンからなる第１エピタキシャル層
１０３をボロンをシリコン中にドピングすることにより
エピタキシャル成長させる。
４が形成される位置の部分に３Ｘ１０”／ ｃ ｍ ３
程度以上のＰ形シリコンからなる第１エピタキシャル層
１０３をボロンをシリコン中にドピングすることにより
エピタキシャル成長させる。
（３）第５図（Ｃ）に示すごとく、膜１０１の第１エピ
タキシャル層１０３の周囲の図の左右方向の部分１０４
を、バターニングにより取去る。
タキシャル層１０３の周囲の図の左右方向の部分１０４
を、バターニングにより取去る。
（４）第５図（Ｄ）に示すごとく、振動梁３，４の周面
に隙間か維持されるように、アルカリニ・ンチングによ
り基板１に凹部１０５を形成する５はシェルで、受圧ダ
イアフラム２上に形成された振動梁３の周囲を覆い、こ
の内部２５（振動梁３の周囲）を真空状態に保持するよ
うにしたものである。
に隙間か維持されるように、アルカリニ・ンチングによ
り基板１に凹部１０５を形成する５はシェルで、受圧ダ
イアフラム２上に形成された振動梁３の周囲を覆い、こ
の内部２５（振動梁３の周囲）を真空状態に保持するよ
うにしたものである。
シェル５は、この場合は、シリコンで構成され、受圧ダ
イアフラム２に、例えば陽極接合法によって取ｆ干けら
れる。
イアフラム２に、例えば陽極接合法によって取ｆ干けら
れる。
シェル５は振動梁４にも設けられているか、ここでは省
略する。
略する。
なお、シェル５は、第２図においては、分りやすくする
ために省略されている。
ために省略されている。
このように構成した圧力センサにおいて、受圧ダイアフ
ッラム２に、第３図の矢印Ｐに示すように、内側から圧
力を与えるものとすれば、この圧力を′受けて受圧ダイ
アフラム２は撓み、中央に形成されている振動梁３には
引張力が、ダイアフラム２の周縁部に形成されている振
動梁４には圧縮力かそれぞれ加わる。これにより各振動
梁３，４の固有振動数ｆ＋ 、ｆ２は、圧力Ｐに対して
差動的に変化する事となり、例えは、ｆ＋ ｆ２の差
を演算することによって、圧力Ｐを測定することかでき
る。
ッラム２に、第３図の矢印Ｐに示すように、内側から圧
力を与えるものとすれば、この圧力を′受けて受圧ダイ
アフラム２は撓み、中央に形成されている振動梁３には
引張力が、ダイアフラム２の周縁部に形成されている振
動梁４には圧縮力かそれぞれ加わる。これにより各振動
梁３，４の固有振動数ｆ＋ 、ｆ２は、圧力Ｐに対して
差動的に変化する事となり、例えは、ｆ＋ ｆ２の差
を演算することによって、圧力Ｐを測定することかでき
る。
しかして、シェル５により振動梁３，４が真空中に置か
れる為、振動梁３，４のＱを高くすることができる。
れる為、振動梁３，４のＱを高くすることができる。
〈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、ボロン高濃度
層を用いて、アルカリ選択エツチングにより形成したシ
リコン振動子３．４にはボロンの原子半径がシリコンよ
り小さいために、内部応力（張力）が存在する。
層を用いて、アルカリ選択エツチングにより形成したシ
リコン振動子３．４にはボロンの原子半径がシリコンよ
り小さいために、内部応力（張力）が存在する。
振動子３，４には、座屈する為、圧縮側の動作領域か狭
いという問題点が在るので、この内部応力を積極的に利
用している。
いという問題点が在るので、この内部応力を積極的に利
用している。
動作領域を広くする為には、ボロンの濃度をさらに上げ
て、内部応力を上げれば良いのであるが、エピタキシャ
ル成長によって、このボロン高濃度層を形成する場合に
、ボロン濃度を上げずざると、ボロンか析出しエピタキ
シャル成長が旨くいかないという問題かある。
て、内部応力を上げれば良いのであるが、エピタキシャ
ル成長によって、このボロン高濃度層を形成する場合に
、ボロン濃度を上げずざると、ボロンか析出しエピタキ
シャル成長が旨くいかないという問題かある。
この様な理由で、ボロンの濃度には制限があり、振動子
３，４の圧縮側の動作範囲か押えられていた。
３，４の圧縮側の動作範囲か押えられていた。
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、初期張力か大で動作範囲を大きくする
ことができる振動形トランステユサの製造方法を提供す
るにある。
ことができる振動形トランステユサの製造方法を提供す
るにある。
く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、シリコンは結晶
の基板上に設けられ、励振手段により励振され励振検出
手段によって振動が検出されシリコン単結晶材よりなる
振動梁を形成し、該振動梁の周面に隙間か維持されるよ
うに前記基板に設けられた四部を形成する振動形トラン
スデエサの製造方法において、 前記シリコン単結晶の基板上にシリコン酸化物あるいは
窒化物の膜を形成し、 該膜の所要箇所をエツチングにより取去り、前記基板に
前記振動梁が形成される位置の部分に３Ｘ１０”／ｃｍ
’程度以上のＰ形シリコンからなる第１エピタキシャル
層をボロンと同時に炭素をシリコン中にドーピングする
ことによりエピタキシャル成長させたことを特徴とする
振動形トランスデュサの製造方法を採用したものである
。
の基板上に設けられ、励振手段により励振され励振検出
手段によって振動が検出されシリコン単結晶材よりなる
振動梁を形成し、該振動梁の周面に隙間か維持されるよ
うに前記基板に設けられた四部を形成する振動形トラン
スデエサの製造方法において、 前記シリコン単結晶の基板上にシリコン酸化物あるいは
窒化物の膜を形成し、 該膜の所要箇所をエツチングにより取去り、前記基板に
前記振動梁が形成される位置の部分に３Ｘ１０”／ｃｍ
’程度以上のＰ形シリコンからなる第１エピタキシャル
層をボロンと同時に炭素をシリコン中にドーピングする
ことによりエピタキシャル成長させたことを特徴とする
振動形トランスデュサの製造方法を採用したものである
。
く作用〉
以上の方法において、基板に振動梁が形成される位置の
部分に３Ｘ１０１ｇ／ｃｍ３程度以上のＰ形シリコンか
らなる第１エピタキシャル層をボロンと同時に炭素をシ
リコン中にドーピングすることによりエピタキシャル成
長させたので、初期張力が大きな振動梁が得られ、圧縮
側の動作範囲を大きくすることが出来る。
部分に３Ｘ１０１ｇ／ｃｍ３程度以上のＰ形シリコンか
らなる第１エピタキシャル層をボロンと同時に炭素をシ
リコン中にドーピングすることによりエピタキシャル成
長させたので、初期張力が大きな振動梁が得られ、圧縮
側の動作範囲を大きくすることが出来る。
以下、実施例に基づき詳細に説明する。
〈実施例〉
第１図は本発明の一実施例の要部製作工程説明図である
。
。
口において、第２図から第５図と同一記号の構成は同一
機能を表わす。
機能を表わす。
以下、第２図から第５図と相違部分のみ説明する。
（１）第１図（Ａ）に示すごとく、ｎ型シリコン（１０
０）而にカットされた基板１に、シリ：１ン酸化物ある
いはシリコン窒化物のＩｆ！２０１を形成する。ｌ１ｆ
ｉ２０１の所要の箇所２０２をホトリングラフィにより
除去する。
０）而にカットされた基板１に、シリ：１ン酸化物ある
いはシリコン窒化物のＩｆ！２０１を形成する。ｌ１ｆ
ｉ２０１の所要の箇所２０２をホトリングラフィにより
除去する。
（２）第１図（Ｂ）に示すごとく、基板１に振動梁３．
４が形成される位置の部分に３Ｘ１０１ ’／ ｃ ｍ
３程度以上のＰ形シリコンからなる第１エピタキシャ
ル層２０３をボロンと同時に炭素をシリコン中にドーピ
ングすることによりエピタキシャル成長させる。
４が形成される位置の部分に３Ｘ１０１ ’／ ｃ ｍ
３程度以上のＰ形シリコンからなる第１エピタキシャ
ル層２０３をボロンと同時に炭素をシリコン中にドーピ
ングすることによりエピタキシャル成長させる。
この場合、例えば、メタン（ＣＨ３）、塩化炭素（ＣＣ
ｉＦ４）等が用いられる。
ｉＦ４）等が用いられる。
（３）第１図（Ｃ）に示すごとく、膜２０１の第１工°
ピタキシヤル層２０３の周囲の図の左右方向の部分２０
４を、バターニングにより取去る。
ピタキシヤル層２０３の周囲の図の左右方向の部分２０
４を、バターニングにより取去る。
（４）第１図（Ｄ）に示すごとく、振動梁３，４の周囲
に隙間が維持されるように、アルカリエツチングにより
基板１に四部２０５を形成する。
に隙間が維持されるように、アルカリエツチングにより
基板１に四部２０５を形成する。
以上の方法において、基板１に、振動梁３．４が形成さ
れる位置の部分に３ Ｘ １０ ” ／ ｃ ｍ ’程
度以上のＰ形シリコンからなる第１エピタキシャル層２
０３を、ボロンと同時に炭素をシリコン中にドーピング
することによりエピタキシャル成長かぜなので、初期張
力が大きな振動梁３．４が得られ、圧縮側の動作範囲を
大きくすることが出来る。
れる位置の部分に３ Ｘ １０ ” ／ ｃ ｍ ’程
度以上のＰ形シリコンからなる第１エピタキシャル層２
０３を、ボロンと同時に炭素をシリコン中にドーピング
することによりエピタキシャル成長かぜなので、初期張
力が大きな振動梁３．４が得られ、圧縮側の動作範囲を
大きくすることが出来る。
この結果、炭素を高濃度にドーピングすることにより、
ボロンのみでは実現出来なかった高張力の振動子３．４
を得る事ができる。
ボロンのみでは実現出来なかった高張力の振動子３．４
を得る事ができる。
従って、初期張力が大で動作範囲を大きくすることがで
きる′振動形トランスデュサの製造方法を実現すること
か出来る。
きる′振動形トランスデュサの製造方法を実現すること
か出来る。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明は、シリコン単結晶の基板
上に設けられ、励振手段により励振され励振検出手段に
よって振動が検出されシリコン単結晶材よりなる振動梁
を形成し、該振動梁の周面に隙間が維持されるように前
記基板に設けられた凹部を形成する振動形トランスデュ
サの製造方法において、 前記シリコン単結晶の基板上にシリコン酸化物あるいは
窒化物の膜を形成し、 該膜の所要箇所をエツチングにより取去り、前記基板に
前記振動梁が形成される位置の部分に３ Ｘ １０ ’
” ／ ｃ ｍ ３程度以上のＰ形シリコンからなる
第１エピタキシャル層をボロンと同時に炭素をシリコン
中にドーピングすることによりエピタキシャル成長させ
たことを特徴とする振動形トランスデュサの製造方法を
採用した。
上に設けられ、励振手段により励振され励振検出手段に
よって振動が検出されシリコン単結晶材よりなる振動梁
を形成し、該振動梁の周面に隙間が維持されるように前
記基板に設けられた凹部を形成する振動形トランスデュ
サの製造方法において、 前記シリコン単結晶の基板上にシリコン酸化物あるいは
窒化物の膜を形成し、 該膜の所要箇所をエツチングにより取去り、前記基板に
前記振動梁が形成される位置の部分に３ Ｘ １０ ’
” ／ ｃ ｍ ３程度以上のＰ形シリコンからなる
第１エピタキシャル層をボロンと同時に炭素をシリコン
中にドーピングすることによりエピタキシャル成長させ
たことを特徴とする振動形トランスデュサの製造方法を
採用した。
この結果、炭素を高濃度にドーピングすることにより、
ボロンのみでは実現出来なかった高張力の振動子３．４
を得る事ができる。
ボロンのみでは実現出来なかった高張力の振動子３．４
を得る事ができる。
従って、本発明によれば、初期張力が大で動作範囲°を
大きくすることができる振動形トランスデュサの製造方
法を実現することが出来る。
大きくすることができる振動形トランスデュサの製造方
法を実現することが出来る。
第１図は本発明の一実施例の工程説明図、第２図から第
５図は従来より一般に使用されている従来例の構成説明
図である。 ■・・・基板、２・・・受圧ダイアフラム、３，４・・
・振動梁、動梁、２０１・・・膜、２０２・・・箇所、
２０３・・第１エピタキシャル層、２０４・・・部分、
２Ｑ５・・・凹部。 第 図
５図は従来より一般に使用されている従来例の構成説明
図である。 ■・・・基板、２・・・受圧ダイアフラム、３，４・・
・振動梁、動梁、２０１・・・膜、２０２・・・箇所、
２０３・・第１エピタキシャル層、２０４・・・部分、
２Ｑ５・・・凹部。 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 シリコン単結晶の基板上に設けられ、励振手段により
励振され励振検出手段によって振動が検出されシリコン
単結晶材よりなる振動梁を形成し、該振動梁の周面に隙
間が維持されるように前記基板に設けられた凹部を形成
する振動形トランスデュサの製造方法において、 前記シリコン単結晶の基板上にシリコン酸化物あるい
は窒化物の膜を形成し、 該膜の所要箇所をエッチングにより取去り、 前記基
板に前記振動梁が形成される位置の部分にエッチングさ
れにくい高濃度のＰ形シリコンからなる第１エピタキシ
ャル層をボロンと同時に炭素をシリコン中にドーピング
することによりエピタキシャル成長させたことを特徴と
する振動形トランスデュサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18661088A JPH07101744B2 (ja) | 1988-07-26 | 1988-07-26 | 振動形トランスデュサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18661088A JPH07101744B2 (ja) | 1988-07-26 | 1988-07-26 | 振動形トランスデュサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0236576A true JPH0236576A (ja) | 1990-02-06 |
| JPH07101744B2 JPH07101744B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=16191587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18661088A Expired - Lifetime JPH07101744B2 (ja) | 1988-07-26 | 1988-07-26 | 振動形トランスデュサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101744B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6912759B2 (en) * | 2001-07-20 | 2005-07-05 | Rosemount Aerospace Inc. | Method of manufacturing a thin piezo resistive pressure sensor |
-
1988
- 1988-07-26 JP JP18661088A patent/JPH07101744B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6912759B2 (en) * | 2001-07-20 | 2005-07-05 | Rosemount Aerospace Inc. | Method of manufacturing a thin piezo resistive pressure sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07101744B2 (ja) | 1995-11-01 |
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