JPH06347474A - 加速度センサ - Google Patents
加速度センサInfo
- Publication number
- JPH06347474A JPH06347474A JP16315893A JP16315893A JPH06347474A JP H06347474 A JPH06347474 A JP H06347474A JP 16315893 A JP16315893 A JP 16315893A JP 16315893 A JP16315893 A JP 16315893A JP H06347474 A JPH06347474 A JP H06347474A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- fixed
- movable
- mass
- acceleration sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
- G01P2015/0808—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate
- G01P2015/0811—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate for one single degree of freedom of movement of the mass
- G01P2015/0817—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate for one single degree of freedom of movement of the mass for pivoting movement of the mass, e.g. in-plane pendulum
Landscapes
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 加速度センサを製造するときの洗浄，乾燥工
程で、可動電極が固定電極に張り付いたり、分離不可能
に密着してしまう不良事故を防止する。 【構成】 各固定部２２の固定電極２２Ａ側から質量部
２７の可動電極２７Ａ側に向けて突出する各突起部２３
と、質量部２７の可動電極２７Ａ側から各固定部２２の
固定電極２２Ａ側に向けて突出する突起部２８とを形成
する。洗浄，乾燥工程で固定部２２と質量部２７間に水
が介在しても、先の尖った各突起部２３，２８が互いに
相手方の電極表面に当接して微小隙間を確保でき、この
微小隙間から水を逃がし、固定電極２２Ａに可動電極２
７Ａが張り付いたり、乾燥工程で固定部２２と質量部２
７が分離不可能に密着してしまうのを防止できる。
程で、可動電極が固定電極に張り付いたり、分離不可能
に密着してしまう不良事故を防止する。 【構成】 各固定部２２の固定電極２２Ａ側から質量部
２７の可動電極２７Ａ側に向けて突出する各突起部２３
と、質量部２７の可動電極２７Ａ側から各固定部２２の
固定電極２２Ａ側に向けて突出する突起部２８とを形成
する。洗浄，乾燥工程で固定部２２と質量部２７間に水
が介在しても、先の尖った各突起部２３，２８が互いに
相手方の電極表面に当接して微小隙間を確保でき、この
微小隙間から水を逃がし、固定電極２２Ａに可動電極２
７Ａが張り付いたり、乾燥工程で固定部２２と質量部２
７が分離不可能に密着してしまうのを防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば車両等の加速度
を検出するのに好適に用いられる加速度センサに関し、
特に製造時の歩留りを向上できるようにした加速度セン
サに関する。
を検出するのに好適に用いられる加速度センサに関し、
特に製造時の歩留りを向上できるようにした加速度セン
サに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、車両等の加速度や回転方向を検
出するのに用いられる加速度センサは、絶縁基板上に固
定電極と、該固定電極に対向するように配設された可動
電極とを有し、加速度が加えられたときにこの可動電極
と固定電極との離間寸法が加速度に応じて変化するのを
静電容量の変化として検出するもので、従来例えば図１
０ないし図１７に示すような加速度センサが知られてい
る。
出するのに用いられる加速度センサは、絶縁基板上に固
定電極と、該固定電極に対向するように配設された可動
電極とを有し、加速度が加えられたときにこの可動電極
と固定電極との離間寸法が加速度に応じて変化するのを
静電容量の変化として検出するもので、従来例えば図１
０ないし図１７に示すような加速度センサが知られてい
る。
【０００３】まず、図１０ないし図１２において、１は
従来技術による加速度センサを示し、該加速度センサ１
は凹部２Ａが形成された絶縁基板としてのガラス基板２
と、該ガラス基板２上で凹部２Ａを挟むように設けられ
た一対の固定部３，３と、該各固定部３間に設けられた
可動部４とから大略構成されている。
従来技術による加速度センサを示し、該加速度センサ１
は凹部２Ａが形成された絶縁基板としてのガラス基板２
と、該ガラス基板２上で凹部２Ａを挟むように設けられ
た一対の固定部３，３と、該各固定部３間に設けられた
可動部４とから大略構成されている。
【０００４】ここで、前記各固定部３、可動電極４は後
述する単一の低抵抗のシリコンウエハ１０からエッチン
グ加工により分離して形成されるため、それぞれが導電
性を有している。そして、凹部２Ａを挟んだ一対の固定
部３の対向端面は固定電極３Ａとして、該各固定部３と
一体に形成されている。
述する単一の低抵抗のシリコンウエハ１０からエッチン
グ加工により分離して形成されるため、それぞれが導電
性を有している。そして、凹部２Ａを挟んだ一対の固定
部３の対向端面は固定電極３Ａとして、該各固定部３と
一体に形成されている。
【０００５】また、前記可動部４は基端側にガラス基板
２上に固着されて固定端となる支持部５が形成され、該
支持部５の先端側には梁６と、該梁６を介して変位可能
な自由端となる質量部７とが形成されている。ここで、
前記可動部４も固定部３と同一のシリコンウエハ１０か
ら形成されるために導電性を有しており、質量部７は各
固定電極３Ａ側の対向端面が可動電極７Ａ，７Ａとして
質量部７と一体に形成されている。そして、このように
形成される質量部７は、前記ガラス基板２の凹部２Ａの
上側に位置し、各固定部３間で矢示Ａ方向に変位可能な
状態で支持部５と梁６によって支持されている。
２上に固着されて固定端となる支持部５が形成され、該
支持部５の先端側には梁６と、該梁６を介して変位可能
な自由端となる質量部７とが形成されている。ここで、
前記可動部４も固定部３と同一のシリコンウエハ１０か
ら形成されるために導電性を有しており、質量部７は各
固定電極３Ａ側の対向端面が可動電極７Ａ，７Ａとして
質量部７と一体に形成されている。そして、このように
形成される質量部７は、前記ガラス基板２の凹部２Ａの
上側に位置し、各固定部３間で矢示Ａ方向に変位可能な
状態で支持部５と梁６によって支持されている。
【０００６】次に、図１３ないし図１７により、従来技
術による加速度センサ１の製造方法について述べる。
術による加速度センサ１の製造方法について述べる。
【０００７】図１３中、１０はシリコン板としてのシリ
コンウエハを示し、該シリコンウエハ１０は表裏（一側
及び他側）面が（１１０）面となり、例えば低抵抗
（０．０１〜０．０２Ωｃｍ）の、直径約７．５〜１５
ｃｍ，厚さ約３００μｍの程度の円板状に形成されてい
る。
コンウエハを示し、該シリコンウエハ１０は表裏（一側
及び他側）面が（１１０）面となり、例えば低抵抗
（０．０１〜０．０２Ωｃｍ）の、直径約７．５〜１５
ｃｍ，厚さ約３００μｍの程度の円板状に形成されてい
る。
【０００８】１１は絶縁基板としてのガラス基板を示
し、該ガラス基板１１は前記シリコンウエハ１０の大き
さと同径、またはそれ以上に大きく形成され、該ガラス
基板１１の一側面にはフッ酸等によるガラスエッチング
（ガラスエッチング工程）を行い、矩形状の凹部１１Ａ
（２Ａ），１１Ａ（２Ａ）が形成されている。
し、該ガラス基板１１は前記シリコンウエハ１０の大き
さと同径、またはそれ以上に大きく形成され、該ガラス
基板１１の一側面にはフッ酸等によるガラスエッチング
（ガラスエッチング工程）を行い、矩形状の凹部１１Ａ
（２Ａ），１１Ａ（２Ａ）が形成されている。
【０００９】次に、図１４に示す接合工程では、前記シ
リコンウエハ１０の他側面とガラス基板１１の一側面と
を接合する。
リコンウエハ１０の他側面とガラス基板１１の一側面と
を接合する。
【００１０】次に、図１５に示すパターニング工程で
は、シリコンウエハ１０に各固定部３と質量部７を形成
するために、シリコンウエハ１０の表面であって、各固
定部３と質量部７となる部分に、ＰＣＶＤ法（プラズマ
ＣＶＤ法）を用いてＳｉＮ（またはＳｉＯ2）の数μｍ
の薄膜からなるマスク膜１２，１２，…を形成する。
は、シリコンウエハ１０に各固定部３と質量部７を形成
するために、シリコンウエハ１０の表面であって、各固
定部３と質量部７となる部分に、ＰＣＶＤ法（プラズマ
ＣＶＤ法）を用いてＳｉＮ（またはＳｉＯ2）の数μｍ
の薄膜からなるマスク膜１２，１２，…を形成する。
【００１１】そして、図１６に示す第１のエッチング工
程では、シリコンウエハ１０の一側面からＫＯＨ等によ
るウエットエッチングを行い、シリコンウエハ１０を垂
直方向に加工し、各固定部３と質量部７を分離させる。
その後に、ＫＯＨ等のエッチング液を除去するため純水
による洗浄工程を行い、その後にこの純水を乾燥させる
乾燥工程を行う。
程では、シリコンウエハ１０の一側面からＫＯＨ等によ
るウエットエッチングを行い、シリコンウエハ１０を垂
直方向に加工し、各固定部３と質量部７を分離させる。
その後に、ＫＯＨ等のエッチング液を除去するため純水
による洗浄工程を行い、その後にこの純水を乾燥させる
乾燥工程を行う。
【００１２】さらに、図１７に示す第２のエッチング工
程では、一側面からＲＩＥ（リアクティブイオンエッチ
ング）を行い、第１のエッチング工程で分離された各固
定部３と質量部７の一側面に残った各マスク膜１２を除
去する。
程では、一側面からＲＩＥ（リアクティブイオンエッチ
ング）を行い、第１のエッチング工程で分離された各固
定部３と質量部７の一側面に残った各マスク膜１２を除
去する。
【００１３】かくして、図１３ないし図１７に示した製
造方法によってガラス基板１１上に複数の加速度センサ
１を形成でき、図１７の二点鎖線で示す位置（例えばチ
ップ角の大きさ）で切断すれば、一度に複数個の加速度
センサ１を製造することができる。
造方法によってガラス基板１１上に複数の加速度センサ
１を形成でき、図１７の二点鎖線で示す位置（例えばチ
ップ角の大きさ）で切断すれば、一度に複数個の加速度
センサ１を製造することができる。
【００１４】このようにして製造された加速度センサ１
は、図１０に示す矢示Ａ方向に外部から加速度が加わる
と、質量部７が梁６を介して変位し、該質量部７が左，
右の固定部３，３に対して接近または離間するので、こ
のときの離間寸法の変位を固定電極３Ａと可動電極７Ａ
間の静電容量の変化として外部の図示しない信号処理回
路に出力し、該信号処理回路ではこの静電容量の変化に
基づき加速度に応じた信号を出力する。
は、図１０に示す矢示Ａ方向に外部から加速度が加わる
と、質量部７が梁６を介して変位し、該質量部７が左，
右の固定部３，３に対して接近または離間するので、こ
のときの離間寸法の変位を固定電極３Ａと可動電極７Ａ
間の静電容量の変化として外部の図示しない信号処理回
路に出力し、該信号処理回路ではこの静電容量の変化に
基づき加速度に応じた信号を出力する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、固定部３と質量部７を分離形成する第１の
エッチング工程の後に、ガラス基板２やシリコンウエハ
１０を純水により洗浄する洗浄工程と、これらを乾燥さ
せる乾燥工程が必要となる。ここで、洗浄工程の後に、
固定部３と質量部７の間に洗浄工程で用いた純水（水）
が残存すると、この水を介して固定部３に質量部７が張
り付き易くなり、また、乾燥工程で水の蒸発に伴い固定
部３と質量部７が接近し、該固定部３と質量部７とが分
離不可能に密着してしまうという問題がある。
来技術では、固定部３と質量部７を分離形成する第１の
エッチング工程の後に、ガラス基板２やシリコンウエハ
１０を純水により洗浄する洗浄工程と、これらを乾燥さ
せる乾燥工程が必要となる。ここで、洗浄工程の後に、
固定部３と質量部７の間に洗浄工程で用いた純水（水）
が残存すると、この水を介して固定部３に質量部７が張
り付き易くなり、また、乾燥工程で水の蒸発に伴い固定
部３と質量部７が接近し、該固定部３と質量部７とが分
離不可能に密着してしまうという問題がある。
【００１６】このように固定部３と質量部７が密着して
しまうと、固定電極３Ａと可動電極７Ａが密着すること
になり、製品として使用できないため、加速度センサ１
の製造の歩留りが低下し、生産性を低下させてしまうと
いう問題がある。
しまうと、固定電極３Ａと可動電極７Ａが密着すること
になり、製品として使用できないため、加速度センサ１
の製造の歩留りが低下し、生産性を低下させてしまうと
いう問題がある。
【００１７】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は洗浄工程，乾燥工程における不
良品の発生を防止でき、歩留りを向上できるようにした
加速度センサを提供することを目的とする。
されたもので、本発明は洗浄工程，乾燥工程における不
良品の発生を防止でき、歩留りを向上できるようにした
加速度センサを提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明が採用する構成の特徴は、互いに対向するよ
うに固定部に形成した固定電極と可動部の質量部に形成
した可動電極との間に、少なくとも一方の電極側から他
方の電極側に向けて突出し、各電極間に微小隙間を確保
する突起部を形成したことにある。
に、本発明が採用する構成の特徴は、互いに対向するよ
うに固定部に形成した固定電極と可動部の質量部に形成
した可動電極との間に、少なくとも一方の電極側から他
方の電極側に向けて突出し、各電極間に微小隙間を確保
する突起部を形成したことにある。
【００１９】
【作用】上記構成により、乾燥工程で、固定部の固定電
極と質量部の可動電極の間に水が介在しても、突起部に
よって各電極間に微小隙間が確保されるから、固定電極
に可動電極が張り付いたり、乾燥工程で各電極間の水の
蒸発に伴なって固定電極と可動電極が接近し、密着する
のを防止できる。
極と質量部の可動電極の間に水が介在しても、突起部に
よって各電極間に微小隙間が確保されるから、固定電極
に可動電極が張り付いたり、乾燥工程で各電極間の水の
蒸発に伴なって固定電極と可動電極が接近し、密着する
のを防止できる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例による加速度センサに
ついて、図１ないし図９に基づいて説明する。なお、実
施例では前述した従来技術と同一の構成要素に同一の符
号を付し、その説明を省略するものとする。
ついて、図１ないし図９に基づいて説明する。なお、実
施例では前述した従来技術と同一の構成要素に同一の符
号を付し、その説明を省略するものとする。
【００２１】まず、図１ないし図７は本発明の第１の実
施例を示している。
施例を示している。
【００２２】図中、２１は本実施例による加速度センサ
を示し、該加速度センサ２１は従来技術による加速度セ
ンサ１とほぼ同様に、ガラス基板２と、該ガラス基板２
上に設けられた後述する一対の固定部２２，２２および
可動部２４とから大略構成されている。
を示し、該加速度センサ２１は従来技術による加速度セ
ンサ１とほぼ同様に、ガラス基板２と、該ガラス基板２
上に設けられた後述する一対の固定部２２，２２および
可動部２４とから大略構成されている。
【００２３】２２，２２は本実施例による固定部を示
し、該各固定部２２は前述した従来技術の固定部３とほ
ぼ同様に、単一の低抵抗のシリコンウエハ１０から可動
部２４と共にエッチング加工によって形成され、該各固
定部２２自体が導電性を有し、各固定部２２の対向端面
が固定電極２２Ａとして一体形成されているものの、該
各固定部２２には固定電極２２Ａと同一面に後述する突
起部２３，２３が一体形成されている。
し、該各固定部２２は前述した従来技術の固定部３とほ
ぼ同様に、単一の低抵抗のシリコンウエハ１０から可動
部２４と共にエッチング加工によって形成され、該各固
定部２２自体が導電性を有し、各固定部２２の対向端面
が固定電極２２Ａとして一体形成されているものの、該
各固定部２２には固定電極２２Ａと同一面に後述する突
起部２３，２３が一体形成されている。
【００２４】２３，２３は前記各固定部２２に突出形成
された突起部を示し、該突起部２３は図２，図７に示す
如く、各固定部２２の内側端面（固定電極２２Ａと同一
面）に離間して２個設けられ、各突起部２３は一側から
他側に伸長して形成された断面三角形状の柱状部２３Ａ
と、該柱状部２３Ａの他側に位置して後述する質量部２
７側へ隆起する略三角錐状の隆起部２３Ｂとから構成さ
れている。そして、各柱状部２３Ａおよび隆起部２３Ｂ
は質量部２７側に尖っているため、洗浄工程，乾燥工程
で質量部２７がいずれか一方の固定部２２側に大きく偏
り変位しても、各柱状部２３Ａまたは各隆起部２３Ｂが
質量部２７の一部に点接触して当接し、各電極間に微小
隙間を確保するようになっている。
された突起部を示し、該突起部２３は図２，図７に示す
如く、各固定部２２の内側端面（固定電極２２Ａと同一
面）に離間して２個設けられ、各突起部２３は一側から
他側に伸長して形成された断面三角形状の柱状部２３Ａ
と、該柱状部２３Ａの他側に位置して後述する質量部２
７側へ隆起する略三角錐状の隆起部２３Ｂとから構成さ
れている。そして、各柱状部２３Ａおよび隆起部２３Ｂ
は質量部２７側に尖っているため、洗浄工程，乾燥工程
で質量部２７がいずれか一方の固定部２２側に大きく偏
り変位しても、各柱状部２３Ａまたは各隆起部２３Ｂが
質量部２７の一部に点接触して当接し、各電極間に微小
隙間を確保するようになっている。
【００２５】２４は本実施例による可動部を示し、該可
動部２４は従来技術で述べた可動部４とほぼ同様に、支
持部２５，梁２６，質量部２７とから一体形成され、該
可動部２４は前記固定部２２と同じ単一の低抵抗のシリ
コンウエハ１０からエッチング加工して形成されてい
る。そして、前記質量部２７自体は導電性を有し、質量
部２７の各固定電極２２Ａ側の対向端面は可動電極２７
Ａ，２７Ａとして質量部２７と一体形成されている。
動部２４は従来技術で述べた可動部４とほぼ同様に、支
持部２５，梁２６，質量部２７とから一体形成され、該
可動部２４は前記固定部２２と同じ単一の低抵抗のシリ
コンウエハ１０からエッチング加工して形成されてい
る。そして、前記質量部２７自体は導電性を有し、質量
部２７の各固定電極２２Ａ側の対向端面は可動電極２７
Ａ，２７Ａとして質量部２７と一体形成されている。
【００２６】２８，２８は前記質量部２７の可動電極２
７Ａと同一面から突出形成された他の突起部を示し、該
各突起部２８は図２に示す如く、前述した固定部２２の
突起部２３とほぼ同様に柱状部２８Ａと隆起部２８Ｂと
からなり、該各突起部２８は前記各突起部２３間に位置
して質量部２７から固定部２２側へ突出している。
７Ａと同一面から突出形成された他の突起部を示し、該
各突起部２８は図２に示す如く、前述した固定部２２の
突起部２３とほぼ同様に柱状部２８Ａと隆起部２８Ｂと
からなり、該各突起部２８は前記各突起部２３間に位置
して質量部２７から固定部２２側へ突出している。
【００２７】ここで、前記各突起部２３をエッチング加
工によって形成する方法について、図３ないし図７に基
づいて説明する。なお、前述した従来技術による加速度
センサ１の製造方法と同一の工程についての説明は省略
する。
工によって形成する方法について、図３ないし図７に基
づいて説明する。なお、前述した従来技術による加速度
センサ１の製造方法と同一の工程についての説明は省略
する。
【００２８】まず、図３はパターニング工程を示し、こ
のパターニング工程では、シリコンウエハ１０上に従来
技術で述べたようにＳｉＮ等のマスク膜２９，２９，…
を形成するものの、該各マスク膜２９には、突起部２３
を形成したい箇所に図４に示す如き四角形の凸部２９Ａ
を設けるようにしている。
のパターニング工程では、シリコンウエハ１０上に従来
技術で述べたようにＳｉＮ等のマスク膜２９，２９，…
を形成するものの、該各マスク膜２９には、突起部２３
を形成したい箇所に図４に示す如き四角形の凸部２９Ａ
を設けるようにしている。
【００２９】そして、第１のエッチング工程でシリコン
ウエハ１０の一側面からＫＯＨ等によるウエットエッチ
ングを行い、シリコンウエハ１０を垂直方向に加工す
る。
ウエハ１０の一側面からＫＯＨ等によるウエットエッチ
ングを行い、シリコンウエハ１０を垂直方向に加工す
る。
【００３０】このとき、従来技術で述べた通り、各固定
部２２，質量部２７の側面が（１１１）面となり、シリ
コンの異方性によってこの（１１１）面に垂直な方向に
はエッチングされない。
部２２，質量部２７の側面が（１１１）面となり、シリ
コンの異方性によってこの（１１１）面に垂直な方向に
はエッチングされない。
【００３１】しかし、マスク膜２９の凸部２９Ａの角隅
にはシリコンの他の面が現れるため、この面に対して図
５に示す如く（１１０）面よりも遅れて斜面を形成する
ようにエッチングされ、所定時間のエッチングを行え
ば、図６に示す如く、（１１１）面から突出するように
柱状部２３Ａと隆起部２３Ｂとからなる突起部２３が形
成される。
にはシリコンの他の面が現れるため、この面に対して図
５に示す如く（１１０）面よりも遅れて斜面を形成する
ようにエッチングされ、所定時間のエッチングを行え
ば、図６に示す如く、（１１１）面から突出するように
柱状部２３Ａと隆起部２３Ｂとからなる突起部２３が形
成される。
【００３２】そして、第２のエッチング工程で一側面か
らＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）を行い、固
定部２２の一側面に残ったマスク膜２９を除去すれば、
図７に示す如く、固定部２２の固定電極２２Ａと同一面
に突起部２３が形成される。
らＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）を行い、固
定部２２の一側面に残ったマスク膜２９を除去すれば、
図７に示す如く、固定部２２の固定電極２２Ａと同一面
に突起部２３が形成される。
【００３３】なお、質量部２７にも、各可動電極２７Ａ
と同一面に各突起部２８が同様にして形成できる。
と同一面に各突起部２８が同様にして形成できる。
【００３４】そして、従来技術で述べた通り、洗浄工
程、乾燥工程を経て加速度センサ２１が製造される。
程、乾燥工程を経て加速度センサ２１が製造される。
【００３５】本実施例による加速度センサ２１は以上の
如き構成を有するもので、その基本的な動作については
従来技術によるものと格別差異はない。
如き構成を有するもので、その基本的な動作については
従来技術によるものと格別差異はない。
【００３６】然るに、本実施例では、ＫＯＨ等によるウ
エットエッチングを行ってシリコンウエハ１０を一側面
から垂直方向に加工する際に、シリコンウエハ１０上の
マスク膜２９に四角形の凸部２９Ａを設け、固定部２
２，２２と質量部２７との間に、各固定部２２側から質
量部２７側に向けて突出する各突起部２３と、質量部２
７側から各固定部２２側に向けて突出する突起部２８と
を形成したから、乾燥工程で固定部２２の固定電極２２
Ａと質量部２７の可動電極２７Ａの間に水が介在して
も、先の尖った各突起部２３，２８が互いに相手方の電
極表面に当接して微小隙間を確保することができ、この
微小隙間から水を逃がすことにより、固定電極２２Ａに
可動電極２７Ａが張り付いたり、乾燥工程で各電極２２
Ａ，２７Ａ間の水の蒸発に伴なって固定部２２と質量部
２７が接近し、これらが分離不可能に密着してしまうの
を防止できる。
エットエッチングを行ってシリコンウエハ１０を一側面
から垂直方向に加工する際に、シリコンウエハ１０上の
マスク膜２９に四角形の凸部２９Ａを設け、固定部２
２，２２と質量部２７との間に、各固定部２２側から質
量部２７側に向けて突出する各突起部２３と、質量部２
７側から各固定部２２側に向けて突出する突起部２８と
を形成したから、乾燥工程で固定部２２の固定電極２２
Ａと質量部２７の可動電極２７Ａの間に水が介在して
も、先の尖った各突起部２３，２８が互いに相手方の電
極表面に当接して微小隙間を確保することができ、この
微小隙間から水を逃がすことにより、固定電極２２Ａに
可動電極２７Ａが張り付いたり、乾燥工程で各電極２２
Ａ，２７Ａ間の水の蒸発に伴なって固定部２２と質量部
２７が接近し、これらが分離不可能に密着してしまうの
を防止できる。
【００３７】従って、本発明によれば不良品の発生を防
止でき、歩留りを大幅に向上することができる。
止でき、歩留りを大幅に向上することができる。
【００３８】次に、図８および図９は本発明の第２の実
施例を示し、本実施例の特徴は固定電極および可動電極
にくし状電極を用い、各電極の有効面積を大きくして検
出感度を向上させるようにしたことにある。
施例を示し、本実施例の特徴は固定電極および可動電極
にくし状電極を用い、各電極の有効面積を大きくして検
出感度を向上させるようにしたことにある。
【００３９】図８において、３１は加速度センサ、３２
は絶縁基板としてのガラス基板を示し、該ガラス基板３
２には矩形状の凹部３２Ａが形成され、該ガラス基板３
２上には単一の低抵抗のシリコンウエハからエッチング
加工することにより、後述する固定部３３，３３および
可動部３５が互いに分離して形成されている。
は絶縁基板としてのガラス基板を示し、該ガラス基板３
２には矩形状の凹部３２Ａが形成され、該ガラス基板３
２上には単一の低抵抗のシリコンウエハからエッチング
加工することにより、後述する固定部３３，３３および
可動部３５が互いに分離して形成されている。
【００４０】３３，３３は一対の固定部を示し、該各固
定部３３は前記ガラス基板３２の左，右に離間して位置
し、それぞれ対向する内側面には薄板状の電極板３４
Ａ，３４Ａ，…が複数（例えば５枚）突出形成され、該
各電極板３４Ａは固定電極としての固定側くし状電極３
４，３４をそれぞれ構成している。
定部３３は前記ガラス基板３２の左，右に離間して位置
し、それぞれ対向する内側面には薄板状の電極板３４
Ａ，３４Ａ，…が複数（例えば５枚）突出形成され、該
各電極板３４Ａは固定電極としての固定側くし状電極３
４，３４をそれぞれ構成している。
【００４１】３５は可動部を示し、該可動部３５は、前
記ガラス基板３２の前，後に離間してガラス基板３２に
固着された支持部３６，３６と、該各支持部３６に梁３
７，３７を介して支持され、前記各固定部３３の間に配
設された質量部３８と、該質量部３８から左，右方向に
それぞれ突出形成された複数（例えば５枚）の薄板状の
電極板３９Ａ，３９Ａ，…を有する可動電極としての可
動側くし状電極３９，３９とから構成され、前記各梁３
７は質量部３８を矢示Ｂ方向に変位可能に支持するよう
に薄板状に形成されている。そして、前記各可動側くし
状電極３９の各電極板３９Ａは前記各固定側くし状電極
３４の各電極板３４Ａと微小隙間を介して互いに対向す
るようになっている。
記ガラス基板３２の前，後に離間してガラス基板３２に
固着された支持部３６，３６と、該各支持部３６に梁３
７，３７を介して支持され、前記各固定部３３の間に配
設された質量部３８と、該質量部３８から左，右方向に
それぞれ突出形成された複数（例えば５枚）の薄板状の
電極板３９Ａ，３９Ａ，…を有する可動電極としての可
動側くし状電極３９，３９とから構成され、前記各梁３
７は質量部３８を矢示Ｂ方向に変位可能に支持するよう
に薄板状に形成されている。そして、前記各可動側くし
状電極３９の各電極板３９Ａは前記各固定側くし状電極
３４の各電極板３４Ａと微小隙間を介して互いに対向す
るようになっている。
【００４２】４０，４０，…は前記固定側くし状電極３
４を構成する各電極板３４Ａから対向する可動側くし状
電極３９側の各電極板３９Ａに向けて突出形成された突
起部を示し、該各突起部４０は前記第１の実施例で述べ
た各突起部２３（２８）と同様にエッチング加工によっ
て、各電極板３４Ａの側面から突出するように形成され
ている。
４を構成する各電極板３４Ａから対向する可動側くし状
電極３９側の各電極板３９Ａに向けて突出形成された突
起部を示し、該各突起部４０は前記第１の実施例で述べ
た各突起部２３（２８）と同様にエッチング加工によっ
て、各電極板３４Ａの側面から突出するように形成され
ている。
【００４３】４１，４１，…は前記可動側くし状電極３
９を構成する各電極板３９Ａから対向する固定側くし状
電極３４側の電極板３４Ａに向けて突出形成された突起
部を示し、該各突起部４１は前記各突起部４０と同様に
形成され、各突起部４０の間に向けて突出形成されてい
る。
９を構成する各電極板３９Ａから対向する固定側くし状
電極３４側の電極板３４Ａに向けて突出形成された突起
部を示し、該各突起部４１は前記各突起部４０と同様に
形成され、各突起部４０の間に向けて突出形成されてい
る。
【００４４】以上の如く構成される本実施例による加速
度センサ３１においても前述した第１の実施例による加
速度センサ２１と同様に、エッチング工程の後に洗浄工
程、乾燥工程等を経て製造されるもので、各電極板３４
Ａ，３９Ａに各突起部４０，４１を設けたことにより、
前記第１の実施例と同様の作用効果を奏することができ
る。特に本実施例の加速度センサ３１では、加速度を可
動側くし状電極３９および固定側くし状電極３４の各電
極板３９Ａ，３４Ａの間の静電容量の変化として検出し
ており、該各電極板３９Ａ，３４Ａはそれぞれ電気的に
並列接続されているから、各電極板３９Ａ，３４Ａ間の
静電容量を大きな値とすることができ、全体の静電容量
の変化から加速度を検出するときに検出感度を高め、加
速度の検出精度を向上させることができる。
度センサ３１においても前述した第１の実施例による加
速度センサ２１と同様に、エッチング工程の後に洗浄工
程、乾燥工程等を経て製造されるもので、各電極板３４
Ａ，３９Ａに各突起部４０，４１を設けたことにより、
前記第１の実施例と同様の作用効果を奏することができ
る。特に本実施例の加速度センサ３１では、加速度を可
動側くし状電極３９および固定側くし状電極３４の各電
極板３９Ａ，３４Ａの間の静電容量の変化として検出し
ており、該各電極板３９Ａ，３４Ａはそれぞれ電気的に
並列接続されているから、各電極板３９Ａ，３４Ａ間の
静電容量を大きな値とすることができ、全体の静電容量
の変化から加速度を検出するときに検出感度を高め、加
速度の検出精度を向上させることができる。
【００４５】なお、前記第１の実施例では、各固定部２
２，質量部２７を低抵抗のシリコンウエハ１０から形成
することにより、固定電極２２Ａを固定部２２に一体形
成し、可動電極２７Ａを可動部２７に一体形成するもの
として述べたが、本発明はこれに限るものではなく、例
えば各固定部および質量部は高抵抗のシリコンウエハか
ら形成し、各固定部および質量部の対向端面に導電性を
付与する薄膜等を別途設け、固定電極および可動電極を
形成してもよい。
２，質量部２７を低抵抗のシリコンウエハ１０から形成
することにより、固定電極２２Ａを固定部２２に一体形
成し、可動電極２７Ａを可動部２７に一体形成するもの
として述べたが、本発明はこれに限るものではなく、例
えば各固定部および質量部は高抵抗のシリコンウエハか
ら形成し、各固定部および質量部の対向端面に導電性を
付与する薄膜等を別途設け、固定電極および可動電極を
形成してもよい。
【００４６】また、前記各実施例では、固定電極側と可
動電極側の双方に突起部を形成するものとして説明した
が、本発明はこれに限るものではなく、突起部は固定電
極側または可動電極側のいずれか一方に設けてもよい。
動電極側の双方に突起部を形成するものとして説明した
が、本発明はこれに限るものではなく、突起部は固定電
極側または可動電極側のいずれか一方に設けてもよい。
【００４７】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、互
いに対向する固定電極と可動電極との間に、少なくとも
一方の電極側から他方の電極側に向けて突出し、各電極
間に微小隙間を確保する突起部を形成したから、加速度
センサの製造時において、洗浄工程の後に固定電極と可
動電極の間に水が介在した状態で乾燥を行っても、各電
極間に設けた突起部によって微小隙間が確保されるか
ら、この微小隙間から水を逃すことによって固定電極と
可動電極が密着するのを防止でき、不良品の発生を抑え
て歩留りを大幅に向上することができる。
いに対向する固定電極と可動電極との間に、少なくとも
一方の電極側から他方の電極側に向けて突出し、各電極
間に微小隙間を確保する突起部を形成したから、加速度
センサの製造時において、洗浄工程の後に固定電極と可
動電極の間に水が介在した状態で乾燥を行っても、各電
極間に設けた突起部によって微小隙間が確保されるか
ら、この微小隙間から水を逃すことによって固定電極と
可動電極が密着するのを防止でき、不良品の発生を抑え
て歩留りを大幅に向上することができる。
【図１】本発明の第１の実施例による加速度センサを示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】図１中の矢示II−II方向の要部拡大断面図であ
る。
る。
【図３】パターニング工程により、シリコンウエハの一
側面にマスク膜を形成した状態を示す拡大断面図であ
る。
側面にマスク膜を形成した状態を示す拡大断面図であ
る。
【図４】マスク膜を拡大して示す斜視図である。
【図５】第１のエッチング工程で固定部に突起部が形成
される過程を示す拡大斜視図である。
される過程を示す拡大斜視図である。
【図６】固定部に突起部が形成された状態を示す図５と
同様の拡大斜視図である。
同様の拡大斜視図である。
【図７】第２のエッチング工程で固定部からマスク膜を
除去した状態を示す図５と同様の拡大斜視図である。
除去した状態を示す図５と同様の拡大斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施例による加速度センサを上
からみた拡大平面図である。
からみた拡大平面図である。
【図９】図８中の要部拡大図である。
【図１０】従来技術による加速度センサの全体を示す斜
視図である。
視図である。
【図１１】図１０に示す加速度センサを上からみた拡大
図である。
図である。
【図１２】図１１中の矢示 XII−XII 方向断面図であ
る。
る。
【図１３】加速度センサを製造するシリコンウエハおよ
びガラス基板を示す縦断面図である。
びガラス基板を示す縦断面図である。
【図１４】接合工程により、シリコンウエハの一側面と
ガラス基板とを接合させた状態を示す縦断面図である。
ガラス基板とを接合させた状態を示す縦断面図である。
【図１５】パターニング工程により、シリコンウエハの
一側面にマスク膜を形成した状態を示す縦断面図であ
る。
一側面にマスク膜を形成した状態を示す縦断面図であ
る。
【図１６】第１のエッチング工程により、シリコンウエ
ハを固定部と質量部に分離した状態を示す縦断面図であ
る。
ハを固定部と質量部に分離した状態を示す縦断面図であ
る。
【図１７】第２のエッチング工程により、固定部と質量
部の一側面からマスク膜を除去した状態を示す縦断面図
である。
部の一側面からマスク膜を除去した状態を示す縦断面図
である。
２１，３１ 加速度センサ ２，３２ ガラス基板（絶縁基板） ２Ａ，３２Ａ 凹部 １０ シリコンウエハ（シリコン板） ２２，３３ 固定部 ２２Ａ 固定電極 ２３，２８，４０，４１ 突起部 ２３Ａ，２８Ａ 柱状部 ２３Ｂ，２８Ｂ 隆起部 ２４，３５ 可動部 ２５，３６ 支持部 ２６，３７ 梁 ２７ 質量部 ２７Ａ 可動電極 ３４ 固定側くし状電極（固定電極） ３８ 質量部 ３９ 可動側くし状電極（可動電極）
Claims (3)
- 【請求項１】 絶縁基板と、該絶縁基板上に設けられ、
シリコン板をエッチング加工することにより互いに分離
して形成された固定部および可動部とを備え、該固定部
には固定電極を一体に形成し、前記可動部は、絶縁基板
上に固着された支持部と、梁を介して該支持部と連結さ
れ、加速度が作用したときに該加速度に応じて変位する
質量部と、該質量部に前記固定部に形成された固定電極
との間で微小隙間を介して対向するように設けられ、該
質量部の変位によって近接、離間する可動電極とから一
体形成してなる加速度センサにおいて、互いに対向する
前記固定電極と可動電極との間には、少なくとも一方の
電極側から他方の電極側に向けて突出し、前記各電極間
に微小隙間を確保する突起部を形成したことを特徴とす
る加速度センサ。 - 【請求項２】 前記固定電極、可動電極は、前記固定
部、質量部の対向端面にそれぞれ設けてなる請求項１に
記載の加速度センサ。 - 【請求項３】 前記固定電極、可動電極は、前記固定
部、質量部にそれぞれ突出して設けたくし状電極として
なる請求項１記載の加速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16315893A JP3189506B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16315893A JP3189506B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 加速度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06347474A true JPH06347474A (ja) | 1994-12-22 |
| JP3189506B2 JP3189506B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=15768339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16315893A Expired - Fee Related JP3189506B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3189506B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6048774A (en) * | 1997-06-26 | 2000-04-11 | Denso Corporation | Method of manufacturing dynamic amount semiconductor sensor |
| US6065341A (en) * | 1998-02-18 | 2000-05-23 | Denso Corporation | Semiconductor physical quantity sensor with stopper portion |
| US6105428A (en) * | 1998-12-10 | 2000-08-22 | Motorola, Inc. | Sensor and method of use |
| US6199430B1 (en) | 1997-06-17 | 2001-03-13 | Denso Corporation | Acceleration sensor with ring-shaped movable electrode |
| US6276207B1 (en) | 1998-11-13 | 2001-08-21 | Denso Corporation | Semiconductor physical quantity sensor having movable portion and fixed portion confronted each other and method of manufacturing the same |
| US6388300B1 (en) | 1999-01-25 | 2002-05-14 | Denso Corporation | Semiconductor physical quantity sensor and method of manufacturing the same |
| US6694814B2 (en) | 2001-02-02 | 2004-02-24 | Denso Corporation | Dynamic sensor having capacitance varying according to dynamic force applied thereto |
| US8413507B2 (en) | 2009-06-09 | 2013-04-09 | Denso Corporation | Semiconductor dynamic quantity sensor and method of manufacturing the same |
| US10457543B2 (en) | 2015-01-30 | 2019-10-29 | Sony Corporation | Electrostatic actuator and switch |
-
1993
- 1993-06-07 JP JP16315893A patent/JP3189506B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6199430B1 (en) | 1997-06-17 | 2001-03-13 | Denso Corporation | Acceleration sensor with ring-shaped movable electrode |
| US6048774A (en) * | 1997-06-26 | 2000-04-11 | Denso Corporation | Method of manufacturing dynamic amount semiconductor sensor |
| US6065341A (en) * | 1998-02-18 | 2000-05-23 | Denso Corporation | Semiconductor physical quantity sensor with stopper portion |
| DE19906046B4 (de) * | 1998-02-18 | 2007-10-18 | Denso Corp., Kariya | Halbleitersensoren für eine physikalische Größe mit einem Stoppabschnitt |
| US6276207B1 (en) | 1998-11-13 | 2001-08-21 | Denso Corporation | Semiconductor physical quantity sensor having movable portion and fixed portion confronted each other and method of manufacturing the same |
| US6105428A (en) * | 1998-12-10 | 2000-08-22 | Motorola, Inc. | Sensor and method of use |
| US6318174B1 (en) | 1998-12-10 | 2001-11-20 | Motorola, Inc | Sensor and method of use |
| US6388300B1 (en) | 1999-01-25 | 2002-05-14 | Denso Corporation | Semiconductor physical quantity sensor and method of manufacturing the same |
| US6694814B2 (en) | 2001-02-02 | 2004-02-24 | Denso Corporation | Dynamic sensor having capacitance varying according to dynamic force applied thereto |
| US8413507B2 (en) | 2009-06-09 | 2013-04-09 | Denso Corporation | Semiconductor dynamic quantity sensor and method of manufacturing the same |
| US10457543B2 (en) | 2015-01-30 | 2019-10-29 | Sony Corporation | Electrostatic actuator and switch |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3189506B2 (ja) | 2001-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3575373B2 (ja) | 外力検知センサの製造方法 | |
| JP2000206142A (ja) | 半導体力学量センサおよびその製造方法 | |
| JPH06347474A (ja) | 加速度センサ | |
| JPH06347475A (ja) | 加速度センサおよびその製造方法 | |
| US6265238B1 (en) | Electrostatic capacitive sensor and method for manufacturing the same | |
| JPH0843436A (ja) | 加速度センサ | |
| JP2001004658A (ja) | ２軸半導体加速度センサおよびその製造方法 | |
| JP4403607B2 (ja) | 半導体力学量センサ | |
| JP3473115B2 (ja) | 加速度センサ | |
| JP2002257847A (ja) | 加速度センサ | |
| JP3125520B2 (ja) | 加速度センサおよびその製造方法 | |
| JP3633555B2 (ja) | 半導体力学量センサ | |
| JPH0954114A (ja) | 加速度センサ | |
| JP3577566B2 (ja) | 半導体力学量センサの製造方法 | |
| JPH07176768A (ja) | 加速度センサ | |
| JP3567052B2 (ja) | 半導体のマイクロマシニング方法 | |
| JP3189497B2 (ja) | 加速度センサの製造方法 | |
| JPH06331649A (ja) | 加速度センサおよびその製造方法 | |
| JPH07245416A (ja) | 加速度検出装置およびその製造方法 | |
| JP3435647B2 (ja) | 振動型半導体センサの製造方法 | |
| JPH0682474A (ja) | 半導体容量式加速度センサ | |
| JPH0815307A (ja) | 加速度センサの製造方法 | |
| US20050059239A1 (en) | Foreign material removing method for capacitance type dynamic quantity sensor | |
| JP3966155B2 (ja) | 可動部を有する構造体の製造方法 | |
| JP3183158B2 (ja) | 加速度センサ及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090518 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090518 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100518 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |