JPH03118437A - 振動式トランスデューサの製造方法 - Google Patents
振動式トランスデューサの製造方法Info
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- JPH03118437A JPH03118437A JP25625289A JP25625289A JPH03118437A JP H03118437 A JPH03118437 A JP H03118437A JP 25625289 A JP25625289 A JP 25625289A JP 25625289 A JP25625289 A JP 25625289A JP H03118437 A JPH03118437 A JP H03118437A
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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）
本発明は振動式トランスデユーサの製造方法に関する。
（従来の技術）
第２図は本発明に先立ち、本願出願人が開発した振動式
トランスデユーサの要部断面図である。
トランスデユーサの要部断面図である。
この振動式トランスデユーサは、ｎ型シリコン単結晶基
板１の裏面にダイアフラム２を形成し、このダイアフラ
ムの表面部分に振動子３を形成し、封止エピタキシャル
層（シェル）５で振動子３を封止した構造となっている
。振動子３と封止エピタキシャル層５との間には真空室
４が設けられている。
板１の裏面にダイアフラム２を形成し、このダイアフラ
ムの表面部分に振動子３を形成し、封止エピタキシャル
層（シェル）５で振動子３を封止した構造となっている
。振動子３と封止エピタキシャル層５との間には真空室
４が設けられている。
振動子３は永久磁石による磁場と外部に接続された増幅
器を含めた閉ループ自励発振回路とにより、その固有振
動数で発振するように構成されている。ダイアフラム２
に圧力が加わると振動子３の軸力が変化し、固有振動数
が変化するため、発振周波数の変化により圧力測定が可
能となる。
器を含めた閉ループ自励発振回路とにより、その固有振
動数で発振するように構成されている。ダイアフラム２
に圧力が加わると振動子３の軸力が変化し、固有振動数
が変化するため、発振周波数の変化により圧力測定が可
能となる。
（発明が解決しようとする課題）
上述した従来のＳｉ （シリコン）を用いた振動式ト
ランスデユーサ（圧力計や差圧計）は、振動子を形成す
る際に必然的に段差構造が生じてしまい、その部分で応
力集中が生じやすく、ダイアプラム上になめらかな歪分
布が生じないで不均一な歪分布となり、トランスデユー
サの特性に悪影響を与えていた。
ランスデユーサ（圧力計や差圧計）は、振動子を形成す
る際に必然的に段差構造が生じてしまい、その部分で応
力集中が生じやすく、ダイアプラム上になめらかな歪分
布が生じないで不均一な歪分布となり、トランスデユー
サの特性に悪影響を与えていた。
また、段差構造がダイアフラムのエツジ部、特に最大応
力がかかる箇所の近傍にある場合、ダイアフラムが応力
集中により破壊しやすくなり、感度を大きくすることが
困難であった。
力がかかる箇所の近傍にある場合、ダイアフラムが応力
集中により破壊しやすくなり、感度を大きくすることが
困難であった。
すなわち、第３図に示すようｔこ、Ｓｔ単結晶基板１の
表面に第２図に示されるような構造の歪ゲージ６および
７が形成されているとすると、それらのゲージの周囲に
延在する配線構造８ａ、 ８ｂも同様の段差を有するこ
とになる。一方、ダイアフラム２の中心（変位が最大の
点）から最も近い位置にあるＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの領域には
゛最大の応力がかかる。この場合、最大応力がかかる領
域Ｃ１Ｄ上には、段差を有する配線構造８ｂが存在し、
特に応力集中しやすい。このため、感度を大きくすると
、この部分てダイアフラム２の破壊が生じる危険性が高
い。
表面に第２図に示されるような構造の歪ゲージ６および
７が形成されているとすると、それらのゲージの周囲に
延在する配線構造８ａ、 ８ｂも同様の段差を有するこ
とになる。一方、ダイアフラム２の中心（変位が最大の
点）から最も近い位置にあるＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの領域には
゛最大の応力がかかる。この場合、最大応力がかかる領
域Ｃ１Ｄ上には、段差を有する配線構造８ｂが存在し、
特に応力集中しやすい。このため、感度を大きくすると
、この部分てダイアフラム２の破壊が生じる危険性が高
い。
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、３１を用いた振動式トランス
デユーサの受圧部となるダイアフラムの強度および特性
の改善を図ることにある。
ものであり、その目的は、３１を用いた振動式トランス
デユーサの受圧部となるダイアフラムの強度および特性
の改善を図ることにある。
（課題を解決するための手段）
本発明の振動式トランスデユーサの製造方法は、振動子
を形成した後に、最上層であるエピタキシャル層を研磨
して平坦化する工程を存することを特徴とする。
を形成した後に、最上層であるエピタキシャル層を研磨
して平坦化する工程を存することを特徴とする。
（作 用）
ダイアフラム上に生じた段差を平坦化することにより、
応力集中や不均一な歪分布を排除し、感度の増大や緒特
性の改善を可能とする。
応力集中や不均一な歪分布を排除し、感度の増大や緒特
性の改善を可能とする。
（実 施 例）
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例における工程
毎のデバイス断面図である。
毎のデバイス断面図である。
本実施例では、従来例と同様に振動子構造を形成した後
、さらにデバイス表面にｎ型エピタキシャル層９を形成
する（第１図（ａ））。
、さらにデバイス表面にｎ型エピタキシャル層９を形成
する（第１図（ａ））。
次に、エピタキシャル層９をグラインダにより研磨し、
平坦化する（第１図（ｂ））。この場合、荒い砥粒の砥
石で第１段階の研磨を行った後、きめの細い砥粒の砥石
を用い、さらにエッチャントを添加してメカノケミカル
エツチングを行つことにより平坦化精度を向上させる。
平坦化する（第１図（ｂ））。この場合、荒い砥粒の砥
石で第１段階の研磨を行った後、きめの細い砥粒の砥石
を用い、さらにエッチャントを添加してメカノケミカル
エツチングを行つことにより平坦化精度を向上させる。
次に、ＫＯＨを用いたアルカリエツチングにより、ダイ
アフラム２を形成する（第１図（Ｃ））。
アフラム２を形成する（第１図（Ｃ））。
本実施例では封止エピタキシャル層５を形成した後、別
工程でエピタキシャル層９を形成したが、これに限定さ
れず、封止エピタキシャル層５の厚みを充分厚く形成し
、その後平坦化してもよい。
工程でエピタキシャル層９を形成したが、これに限定さ
れず、封止エピタキシャル層５の厚みを充分厚く形成し
、その後平坦化してもよい。
（発明の効果）
本発明によれば以下の効果が得られる。
（１） ダイアフラムはＳｆ単結晶で構成されて異種物
質が存在せず、かつ平坦化により幾何学的な段差が除去
されるため、応力集中による乱れた応力場が生じない。
質が存在せず、かつ平坦化により幾何学的な段差が除去
されるため、応力集中による乱れた応力場が生じない。
したがって、振動子の周辺部に均一な歪が加わることと
なり、圧力（差圧）によるダイアフラムの変形を正確に
振動子に伝えることができる。これにより、誤差を小さ
くでき、測定感度を向上させることが可能となる。
なり、圧力（差圧）によるダイアフラムの変形を正確に
振動子に伝えることができる。これにより、誤差を小さ
くでき、測定感度を向上させることが可能となる。
（２） 平坦なダイアフラムでは、応力集中が少ないた
め、段差のあるダイアフラムに比べ大きな発生応力でも
破壊しない。このため、より大きなダイアフラムの変形
が可能となり、したがって、より大きな感度を得ること
ができる。
め、段差のあるダイアフラムに比べ大きな発生応力でも
破壊しない。このため、より大きなダイアフラムの変形
が可能となり、したがって、より大きな感度を得ること
ができる。
第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例における工程
毎のデバイス断面図、 第２図は従来の振動式トランスデユーサの構造を示す断
面図、 第３図は従来例の問題点を説明するための振動式トラン
スデユーサの要部の平面図である。 １・・・ｎ型５ｉＱｔ結晶基板 ２・・・ダイアフラム
３・・・振動子 ４・・・真空室５・・・
封止エピタキシャル層 ６．７・・・歪ゲージ（センサ） ８ａ、８ｂ・・・配線構造 ９・・・ｎ型エピタキシャル層 第１図 （ａ） （Ｃ） タイアフラム 第２図 第３図 ７２ダイアフラム
毎のデバイス断面図、 第２図は従来の振動式トランスデユーサの構造を示す断
面図、 第３図は従来例の問題点を説明するための振動式トラン
スデユーサの要部の平面図である。 １・・・ｎ型５ｉＱｔ結晶基板 ２・・・ダイアフラム
３・・・振動子 ４・・・真空室５・・・
封止エピタキシャル層 ６．７・・・歪ゲージ（センサ） ８ａ、８ｂ・・・配線構造 ９・・・ｎ型エピタキシャル層 第１図 （ａ） （Ｃ） タイアフラム 第２図 第３図 ７２ダイアフラム
Claims (1)
- シリコンダイアフラムの表面に振動子が形成された振動
式トランスデューサの製造方法において、振動子を形成
した後に、最上層であるエピタキシャル層を研磨して平
坦化する工程を有することを特徴とする振動式トランス
デューサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25625289A JP2722718B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 振動式トランスデューサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25625289A JP2722718B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 振動式トランスデューサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03118437A true JPH03118437A (ja) | 1991-05-21 |
| JP2722718B2 JP2722718B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=17290056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25625289A Expired - Lifetime JP2722718B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 振動式トランスデューサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2722718B2 (ja) |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP25625289A patent/JP2722718B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2722718B2 (ja) | 1998-03-09 |
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