JPH0735767A - 静電容量型半導体加速度センサ及び半導体圧力センサ - Google Patents
静電容量型半導体加速度センサ及び半導体圧力センサInfo
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- JPH0735767A JPH0735767A JP5200258A JP20025893A JPH0735767A JP H0735767 A JPH0735767 A JP H0735767A JP 5200258 A JP5200258 A JP 5200258A JP 20025893 A JP20025893 A JP 20025893A JP H0735767 A JPH0735767 A JP H0735767A
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- 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
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- G01P2015/0825—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 out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
- G01P2015/0828—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 out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type being suspended at one of its longitudinal ends
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ２つの固定電極と１つの可動電極とからなる
差動構造の静電容量型半導体加速度センサ及び圧力セン
サにおいて、２つの固定電極と対向する可動電極両面の
電位を等しくして正確な静電容量を検出できるようにす
る。 【構成】 センサ本体３２のｐ領域３７上にはエッチン
グストップ層として用いられたｎ層３８があり、ｎ層３
８の上にはｐ+層３９がある。ｐ+層３９は梁部３６上面
を通って重り部３５の全面から支持フレーム３３の上面
に形成する。重り部３５上面ではｐ+層３９はｎ層３８
を貫通してｐ領域３７と直接に接合し、支持フレーム３
３上面ではｐ+層３９上に電極４０を設ける。固定電極
１１２は、可動電極である重り部３５の上下両面に対向
する。可動電極上面４１ａ（ｐ+層３９）及び可動電極
下面４１ｂ（ｐ領域３７下面）の電位はｐｎ接合を通る
ことなく電極４０へ引き出す。
差動構造の静電容量型半導体加速度センサ及び圧力セン
サにおいて、２つの固定電極と対向する可動電極両面の
電位を等しくして正確な静電容量を検出できるようにす
る。 【構成】 センサ本体３２のｐ領域３７上にはエッチン
グストップ層として用いられたｎ層３８があり、ｎ層３
８の上にはｐ+層３９がある。ｐ+層３９は梁部３６上面
を通って重り部３５の全面から支持フレーム３３の上面
に形成する。重り部３５上面ではｐ+層３９はｎ層３８
を貫通してｐ領域３７と直接に接合し、支持フレーム３
３上面ではｐ+層３９上に電極４０を設ける。固定電極
１１２は、可動電極である重り部３５の上下両面に対向
する。可動電極上面４１ａ（ｐ+層３９）及び可動電極
下面４１ｂ（ｐ領域３７下面）の電位はｐｎ接合を通る
ことなく電極４０へ引き出す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は静電容量型半導体加速度
センサ及び半導体圧力センサに関する。特に、本発明は
１つの可動電極と２つの固定電極からなる差動構造を有
する静電容量型の半導体加速度センサ及び静電容量型の
半導体圧力センサに関する。
センサ及び半導体圧力センサに関する。特に、本発明は
１つの可動電極と２つの固定電極からなる差動構造を有
する静電容量型の半導体加速度センサ及び静電容量型の
半導体圧力センサに関する。
【０００２】
【背景技術】近年、静電容量型の半導体加速度センサ及
び半導体圧力センサにおいて、センサ感度を向上させる
ため、１つの可動電極と２つの固定電極からなる差動構
造が注目されている。図１（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）
（ｅ）は、差動構造を有する従来の静電容量型半導体加
速度センサ１０１の製造工程を示す断面図である。この
加速度センサ１０１の製造工程を図１に従って説明する
と、図１（ａ）に示すようなｐ型のシリコンウエハ１０
２の重り部１０５を形成しようとする領域の上面及び下
面に、まず、それぞれ浅くエッチングを行なって凹部１
０３を形成する〔図１（ｂ）〕。ついで、ｎ型不純物を
拡散させてシリコンウエハ１０２上面の大部分領域に薄
くｎ層１０４を形成する〔図１（ｃ）〕。このｎ層１０
４は次工程で深いエッチングを行なって重り部１０５及
び梁部１０６を形成する際のエッチングストップ層とな
るものである。シリコンウエハ１０２下面の深いエッチ
ングを行なおうとする領域外をマスキングした状態で、
ｎ層１０４に一定の電圧をかけながらＫＯＨ、ＴＭＡＨ
等のエッチャントを用いてウェットエッチング〔エレク
トロケミカルエッチング（ＥＣＥ）〕を行なうと、シリ
コンウエハ１０２のうちｐ型の部分のみがエッチングさ
れ、エッチングストップ層であるｎ層１０４でエッチン
グは停止する。さらに上面側よりｎ層１０４のうち梁部
１０６となる領域のみをマスキングした状態でエッチン
グを行なうと、重り部１０５及び梁部１０６が所定形状
に形成され、センサ本体１０７が製作される〔図１
（ｄ）〕。また、この加速度センサ１０１では重り部１
０５全体（重り部１０５のｐ領域１０２ａ及びｎ層１０
４）が可動電極１０８となっており、ｎ層１０４によっ
て可動電極引き出し部が構成され、ｎ層１０４の端部に
は引き出し用電極１０９が設けられる。一方で、テーパ
ー状の貫通孔１１０を開口されたガラスウエハ１１１の
内面に固定電極１１２を作成すると同時に貫通孔１１０
内に引き出し用電極１１３を作成し、引き出し用電極１
１３の上から貫通孔１１０内に導電性エポキシ樹脂１１
４を充填し、引き出し用電極１１３及び導電性エポキシ
樹脂１１４によって固定電極引き出し部を構成してい
る。このようにして寸法の異なる２種のガラスウエハ１
１１から作製されたカバー１１５，１１６をそれぞれセ
ンサ本体１０７の上下両面に接合して各々の固定電極１
１２をセンサ本体１０７の可動電極１０８と対向させ、
差動構造を有する静電容量型半導体加速度センサ１０１
が作製されている〔図１（ｅ）〕。
び半導体圧力センサにおいて、センサ感度を向上させる
ため、１つの可動電極と２つの固定電極からなる差動構
造が注目されている。図１（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）
（ｅ）は、差動構造を有する従来の静電容量型半導体加
速度センサ１０１の製造工程を示す断面図である。この
加速度センサ１０１の製造工程を図１に従って説明する
と、図１（ａ）に示すようなｐ型のシリコンウエハ１０
２の重り部１０５を形成しようとする領域の上面及び下
面に、まず、それぞれ浅くエッチングを行なって凹部１
０３を形成する〔図１（ｂ）〕。ついで、ｎ型不純物を
拡散させてシリコンウエハ１０２上面の大部分領域に薄
くｎ層１０４を形成する〔図１（ｃ）〕。このｎ層１０
４は次工程で深いエッチングを行なって重り部１０５及
び梁部１０６を形成する際のエッチングストップ層とな
るものである。シリコンウエハ１０２下面の深いエッチ
ングを行なおうとする領域外をマスキングした状態で、
ｎ層１０４に一定の電圧をかけながらＫＯＨ、ＴＭＡＨ
等のエッチャントを用いてウェットエッチング〔エレク
トロケミカルエッチング（ＥＣＥ）〕を行なうと、シリ
コンウエハ１０２のうちｐ型の部分のみがエッチングさ
れ、エッチングストップ層であるｎ層１０４でエッチン
グは停止する。さらに上面側よりｎ層１０４のうち梁部
１０６となる領域のみをマスキングした状態でエッチン
グを行なうと、重り部１０５及び梁部１０６が所定形状
に形成され、センサ本体１０７が製作される〔図１
（ｄ）〕。また、この加速度センサ１０１では重り部１
０５全体（重り部１０５のｐ領域１０２ａ及びｎ層１０
４）が可動電極１０８となっており、ｎ層１０４によっ
て可動電極引き出し部が構成され、ｎ層１０４の端部に
は引き出し用電極１０９が設けられる。一方で、テーパ
ー状の貫通孔１１０を開口されたガラスウエハ１１１の
内面に固定電極１１２を作成すると同時に貫通孔１１０
内に引き出し用電極１１３を作成し、引き出し用電極１
１３の上から貫通孔１１０内に導電性エポキシ樹脂１１
４を充填し、引き出し用電極１１３及び導電性エポキシ
樹脂１１４によって固定電極引き出し部を構成してい
る。このようにして寸法の異なる２種のガラスウエハ１
１１から作製されたカバー１１５，１１６をそれぞれセ
ンサ本体１０７の上下両面に接合して各々の固定電極１
１２をセンサ本体１０７の可動電極１０８と対向させ、
差動構造を有する静電容量型半導体加速度センサ１０１
が作製されている〔図１（ｅ）〕。
【０００３】この加速度センサ１０１では、重り部１０
５が加速度や振動を感知すると梁部１０６を弾性的に撓
ませてセンサ本体１０７の厚み方向に変位する。これに
よって、可動電極１０８と固定電極１１２との間の静電
容量が変化するので、この静電容量の変化を検出するこ
とによって加速度が計測される。
５が加速度や振動を感知すると梁部１０６を弾性的に撓
ませてセンサ本体１０７の厚み方向に変位する。これに
よって、可動電極１０８と固定電極１１２との間の静電
容量が変化するので、この静電容量の変化を検出するこ
とによって加速度が計測される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような加速度センサ１０１にあっては、重り部１０５全
体（重り部１０５のｐ領域１０２ａ及びｎ層１０４）が
可動電極１０８となっており、可動電極１０８（重り部
１０５）の固定電極１１２との対向面のうち、可動電極
上面１０８ａは可動電極引き出し部であるｎ層１０４に
よって形成されており、可動電極下面１０８ｂは重り部
１０５の下面（ｐ領域１０２ａ）に形成されている。こ
のためｎ層１０４と重り部１０５のｐ領域１０２ａとの
間のｐｎ接合により、可動電極上面１０８ａ及び可動電
極下面１０８ｂ間にｐｎ接合による電位差が発生し、可
動電極１０８の正しい電位を得られず、正確な静電容量
を測定することができないという欠点があった。
ような加速度センサ１０１にあっては、重り部１０５全
体（重り部１０５のｐ領域１０２ａ及びｎ層１０４）が
可動電極１０８となっており、可動電極１０８（重り部
１０５）の固定電極１１２との対向面のうち、可動電極
上面１０８ａは可動電極引き出し部であるｎ層１０４に
よって形成されており、可動電極下面１０８ｂは重り部
１０５の下面（ｐ領域１０２ａ）に形成されている。こ
のためｎ層１０４と重り部１０５のｐ領域１０２ａとの
間のｐｎ接合により、可動電極上面１０８ａ及び可動電
極下面１０８ｂ間にｐｎ接合による電位差が発生し、可
動電極１０８の正しい電位を得られず、正確な静電容量
を測定することができないという欠点があった。
【０００５】また、可動電極下面１０８ｂはｐｎ接合を
通じて引き出し用電極１０９から引き出されるので、ｐ
ｎ接合部分に生じる静電容量の周囲温度変化に伴う特性
変化のために温度特性が劣化するという問題があった。
さらに、ｎ層１０４下面のｐｎ接合が重り部１０５から
梁部１０６にかけて大きな面積で形成されるため、加速
度センサ１０１の寄生容量が大きくなるという問題があ
った。
通じて引き出し用電極１０９から引き出されるので、ｐ
ｎ接合部分に生じる静電容量の周囲温度変化に伴う特性
変化のために温度特性が劣化するという問題があった。
さらに、ｎ層１０４下面のｐｎ接合が重り部１０５から
梁部１０６にかけて大きな面積で形成されるため、加速
度センサ１０１の寄生容量が大きくなるという問題があ
った。
【０００６】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、２つの固
定電極と１つの可動電極とからなる差動構造の静電容量
型半導体センサにおいて、２つの固定電極と対向してい
る可動電極両面の電位を等しくすることにより、正確な
静電容量を検出できるようにすることにある。
れたものであって、その目的とするところは、２つの固
定電極と１つの可動電極とからなる差動構造の静電容量
型半導体センサにおいて、２つの固定電極と対向してい
る可動電極両面の電位を等しくすることにより、正確な
静電容量を検出できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による第１の静電
容量型半導体加速度センサは、半導体基板をエッチング
加工して支持部、重り部および重り部を支持部に連結す
る弾性変形部を形成し、前記重り部を可動電極とすると
共に重り部の両面に対向させて固定電極を設け、可動電
極と固定電極間の静電容量変化を加速度の変化として検
出する静電容量型半導体加速度センサにおいて、第１導
電型半導体基板の表面に第２導電型の半導体層を形成
し、前記第２導電型の半導体層中に弾性変形部を通って
重り部および支持部のそれぞれ少なくとも一部にかかる
領域に第１導電型と同種の半導体層を形成し、重り部の
少なくとも一部領域で前記第２導電型の半導体層を通過
させて前記第１導電型と同種の半導体層を前記第１導電
型半導体基板に接するように形成し、前記第１導電型と
同種の半導体層を通じて可動電極の電位を支持部側へ導
くようにしたことを特徴としている。
容量型半導体加速度センサは、半導体基板をエッチング
加工して支持部、重り部および重り部を支持部に連結す
る弾性変形部を形成し、前記重り部を可動電極とすると
共に重り部の両面に対向させて固定電極を設け、可動電
極と固定電極間の静電容量変化を加速度の変化として検
出する静電容量型半導体加速度センサにおいて、第１導
電型半導体基板の表面に第２導電型の半導体層を形成
し、前記第２導電型の半導体層中に弾性変形部を通って
重り部および支持部のそれぞれ少なくとも一部にかかる
領域に第１導電型と同種の半導体層を形成し、重り部の
少なくとも一部領域で前記第２導電型の半導体層を通過
させて前記第１導電型と同種の半導体層を前記第１導電
型半導体基板に接するように形成し、前記第１導電型と
同種の半導体層を通じて可動電極の電位を支持部側へ導
くようにしたことを特徴としている。
【０００８】本発明による第２の静電容量型半導体加速
度センサは、半導体基板をエッチング加工して支持部、
重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部を形
成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の両面
に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の
静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容量型
半導体加速度センサにおいて、第１導電型半導体基板の
表面に第２導電型の半導体層を形成し、重り部の第２導
電型の半導体層上の少なくとも一部に導電性膜を形成
し、前記導電性膜を重り部の少なくとも一部領域で第２
導電型の半導体層を介することなく第１導電性半導体基
板に接続し、かつ前記導電性膜を可動電極取り出しのた
めに設けられた支持部上の電極に接続したことを特徴と
している。
度センサは、半導体基板をエッチング加工して支持部、
重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部を形
成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の両面
に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の
静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容量型
半導体加速度センサにおいて、第１導電型半導体基板の
表面に第２導電型の半導体層を形成し、重り部の第２導
電型の半導体層上の少なくとも一部に導電性膜を形成
し、前記導電性膜を重り部の少なくとも一部領域で第２
導電型の半導体層を介することなく第１導電性半導体基
板に接続し、かつ前記導電性膜を可動電極取り出しのた
めに設けられた支持部上の電極に接続したことを特徴と
している。
【０００９】本発明による第３の静電容量型半導体加速
度センサは、半導体基板をエッチング加工して支持部、
重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部を形
成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の両面
に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の
静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容量型
半導体加速度センサにおいて、第１導電型半導体基板の
表面の、少なくとも弾性変形部全域を含み、かつ重り部
の領域をほぼ最大限に除いた領域に第２導電型の半導体
層を形成し、前記第２導電型の半導体層中の重り部、弾
性変形部および支持部にかかる領域に第１導電型と同種
の半導体層を形成し、重り部の少なくとも一部領域で第
１導電型と同種の半導体層を第１導電型半導体基板に接
触させ、第１導電型と同種の半導体層を通じて支持部か
ら可動電極の電位を外部に引き出すようにしたことを特
徴としている。
度センサは、半導体基板をエッチング加工して支持部、
重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部を形
成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の両面
に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の
静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容量型
半導体加速度センサにおいて、第１導電型半導体基板の
表面の、少なくとも弾性変形部全域を含み、かつ重り部
の領域をほぼ最大限に除いた領域に第２導電型の半導体
層を形成し、前記第２導電型の半導体層中の重り部、弾
性変形部および支持部にかかる領域に第１導電型と同種
の半導体層を形成し、重り部の少なくとも一部領域で第
１導電型と同種の半導体層を第１導電型半導体基板に接
触させ、第１導電型と同種の半導体層を通じて支持部か
ら可動電極の電位を外部に引き出すようにしたことを特
徴としている。
【００１０】本発明による第４の静電容量型半導体加速
度センサは、半導体基板をエッチング加工して支持部、
重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部を形
成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の両面
に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の
静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容量型
半導体加速度センサにおいて、第１導電型半導体基板の
表面の、少なくとも弾性変形部全域を含み、かつ重り部
の領域をほぼ最大限に除いた領域に第２導電型の半導体
層を形成し、重り部の第１導電型半導体基板上の少なく
とも一部に導電性膜を形成し、この導電性膜を可動電極
取り出しのために設けられた支持部上の電極に接続した
ことを特徴としている。
度センサは、半導体基板をエッチング加工して支持部、
重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部を形
成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の両面
に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の
静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容量型
半導体加速度センサにおいて、第１導電型半導体基板の
表面の、少なくとも弾性変形部全域を含み、かつ重り部
の領域をほぼ最大限に除いた領域に第２導電型の半導体
層を形成し、重り部の第１導電型半導体基板上の少なく
とも一部に導電性膜を形成し、この導電性膜を可動電極
取り出しのために設けられた支持部上の電極に接続した
ことを特徴としている。
【００１１】上記静電容量型半導体加速度センサにあっ
ては、重り部の表面に形成された前記導電性膜と、支持
部に設けられた前記電極とをワイヤボンディングしても
よい。また、上記静電容量型半導体加速度にあっては、
重り部の表面に形成された前記導電性膜と同一材料を用
いて支持部に前記電極を同時に形成していてもよい。
ては、重り部の表面に形成された前記導電性膜と、支持
部に設けられた前記電極とをワイヤボンディングしても
よい。また、上記静電容量型半導体加速度にあっては、
重り部の表面に形成された前記導電性膜と同一材料を用
いて支持部に前記電極を同時に形成していてもよい。
【００１２】本発明による第５の静電容量型半導体加速
度センサは、半導体基板をエッチング加工して支持部、
重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部を形
成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の両面
に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の
静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容量型
半導体加速度センサにおいて、第１導電型半導体基板の
表面の、少なくとも弾性変形部全域を含み、かつ重り部
の領域をほぼ最大限に除いた領域に第２導電型の半導体
層を形成し、重り部の第１導電型半導体基板領域と第２
導電型の半導体層に跨がる領域および支持部の第１導電
型半導体基板領域と第２導電型の半導体層に跨がる領域
の表面にそれぞれ導電性膜を形成し、両導電性膜及び第
２導電型の半導体層を通じて支持部から可動電極の電位
を外部に引き出すようにしたことを特徴としている。
度センサは、半導体基板をエッチング加工して支持部、
重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部を形
成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の両面
に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の
静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容量型
半導体加速度センサにおいて、第１導電型半導体基板の
表面の、少なくとも弾性変形部全域を含み、かつ重り部
の領域をほぼ最大限に除いた領域に第２導電型の半導体
層を形成し、重り部の第１導電型半導体基板領域と第２
導電型の半導体層に跨がる領域および支持部の第１導電
型半導体基板領域と第２導電型の半導体層に跨がる領域
の表面にそれぞれ導電性膜を形成し、両導電性膜及び第
２導電型の半導体層を通じて支持部から可動電極の電位
を外部に引き出すようにしたことを特徴としている。
【００１３】上記静電容量型半導体加速度センサにあっ
ては、前記第１導電型半導体基板の前記第２導電型の半
導体層を形成された面と反対面において、前記導電性膜
を、重り部の第１導電型半導体基板領域と第２導電型の
半導体層に跨がる領域および支持部の第１導電型半導体
基板領域と第２導電型の半導体層に跨がる領域の表面に
それぞれ形成することもできる。
ては、前記第１導電型半導体基板の前記第２導電型の半
導体層を形成された面と反対面において、前記導電性膜
を、重り部の第１導電型半導体基板領域と第２導電型の
半導体層に跨がる領域および支持部の第１導電型半導体
基板領域と第２導電型の半導体層に跨がる領域の表面に
それぞれ形成することもできる。
【００１４】本発明による第６の静電容量型半導体加速
度センサは、半導体基板をエッチング加工して支持部、
重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部を形
成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の両面
に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の
静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容量型
半導体加速度センサにおいて、第１導電型半導体基板の
表面の、少なくとも弾性変形部全域を含み、かつ重り部
の領域をほぼ最大限に除いた領域に第２導電型の半導体
層を形成し、第２導電型の半導体層を重り部から支持部
へ貫通するように残された第１導電型半導体基板領域を
通じて支持部から可動電極の電位を外部に引き出すよう
にしたことを特徴としている。
度センサは、半導体基板をエッチング加工して支持部、
重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部を形
成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の両面
に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の
静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容量型
半導体加速度センサにおいて、第１導電型半導体基板の
表面の、少なくとも弾性変形部全域を含み、かつ重り部
の領域をほぼ最大限に除いた領域に第２導電型の半導体
層を形成し、第２導電型の半導体層を重り部から支持部
へ貫通するように残された第１導電型半導体基板領域を
通じて支持部から可動電極の電位を外部に引き出すよう
にしたことを特徴としている。
【００１５】本発明による第７の静電容量型半導体加速
度センサは、半導体基板をエッチング加工して支持部、
重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部を形
成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の両面
に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の
静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容量型
半導体加速度センサにおいて、第１導電型半導体基板の
表面の少なくとも弾性変形部全域を含む領域に第２導電
型の半導体層を形成し、第１導電型半導体基板の第２導
電型の半導体層を形成された面と反対面において第２導
電型の半導体層からなる弾性変形部を重り部から支持部
へ横断する領域に第１導電型と同種の半導体層もしくは
導電性膜を形成したことを特徴としている。
度センサは、半導体基板をエッチング加工して支持部、
重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部を形
成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の両面
に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の
静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容量型
半導体加速度センサにおいて、第１導電型半導体基板の
表面の少なくとも弾性変形部全域を含む領域に第２導電
型の半導体層を形成し、第１導電型半導体基板の第２導
電型の半導体層を形成された面と反対面において第２導
電型の半導体層からなる弾性変形部を重り部から支持部
へ横断する領域に第１導電型と同種の半導体層もしくは
導電性膜を形成したことを特徴としている。
【００１６】本発明による第８の静電容量型半導体加速
度センサは、半導体基板をエッチング加工して支持部、
重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部を形
成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の両面
に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の
静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容量型
半導体加速度センサにおいて、第１導電型半導体基板の
表面に第２導電型の半導体層を形成し、重り部及び弾性
変形部で第２導電型の半導体層の上に絶縁膜を形成し、
該絶縁膜上に導電性膜を形成し、該導電性膜を重り部の
少なくとも一部領域で第２導電型の半導体層を介するこ
となく第１導電型半導体基板に接続し、該導電性膜を通
じて可動電極の電位を支持部側へ導くようにしたことを
特徴としている。
度センサは、半導体基板をエッチング加工して支持部、
重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部を形
成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の両面
に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の
静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容量型
半導体加速度センサにおいて、第１導電型半導体基板の
表面に第２導電型の半導体層を形成し、重り部及び弾性
変形部で第２導電型の半導体層の上に絶縁膜を形成し、
該絶縁膜上に導電性膜を形成し、該導電性膜を重り部の
少なくとも一部領域で第２導電型の半導体層を介するこ
となく第１導電型半導体基板に接続し、該導電性膜を通
じて可動電極の電位を支持部側へ導くようにしたことを
特徴としている。
【００１７】また、上記各静電容量型半導体加速度セン
サにあっては、重り部の表面の固定電極と対向する面の
少なくとも一方の面のほぼ全体に導電性膜を形成し、こ
の導電性膜を可動電極面としてもよい。さらには、重り
部の固定電極と対向する両面にそれぞれ導電性膜を形成
し、両導電性膜を可動電極面としてもよい。
サにあっては、重り部の表面の固定電極と対向する面の
少なくとも一方の面のほぼ全体に導電性膜を形成し、こ
の導電性膜を可動電極面としてもよい。さらには、重り
部の固定電極と対向する両面にそれぞれ導電性膜を形成
し、両導電性膜を可動電極面としてもよい。
【００１８】本発明による第１の静電容量型半導体圧力
センサは、半導体基板をエッチング加工してメサ部を弾
性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成し、前
記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に対向さ
せて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静電容量
変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導体圧力
センサにおいて、第１導電型半導体基板の表面に第２導
電型の半導体層を形成し、前記第２導電型の半導体層中
の少なくとも支持部及び感圧ダイアフラムの一部にかか
る領域に第１導電型と同種の半導体層を形成し、前記メ
サ部の一部領域で前記第２導電型の半導体層を通過させ
て前記第１導電型と同種の半導体層を前記第１導電型半
導体基板に接するように形成し、前記第１導電型と同種
の半導体層を通じて可動電極の電位を支持部側へ導くよ
うにしたことを特徴としている。
センサは、半導体基板をエッチング加工してメサ部を弾
性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成し、前
記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に対向さ
せて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静電容量
変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導体圧力
センサにおいて、第１導電型半導体基板の表面に第２導
電型の半導体層を形成し、前記第２導電型の半導体層中
の少なくとも支持部及び感圧ダイアフラムの一部にかか
る領域に第１導電型と同種の半導体層を形成し、前記メ
サ部の一部領域で前記第２導電型の半導体層を通過させ
て前記第１導電型と同種の半導体層を前記第１導電型半
導体基板に接するように形成し、前記第１導電型と同種
の半導体層を通じて可動電極の電位を支持部側へ導くよ
うにしたことを特徴としている。
【００１９】本発明による第２の静電容量型半導体圧力
センサは、半導体基板をエッチング加工してメサ部を弾
性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成し、前
記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に対向さ
せて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静電容量
変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導体圧力
センサにおいて、第１導電型半導体基板の表面に第２導
電型の半導体層を形成し、感圧ダイアフラムの第２導電
型の半導体層上の少なくとも一部に導電性膜を形成し、
前記導電性膜をメサ部の少なくとも一部領域で第２導電
型の半導体層を介することなく第１導電性半導体基板に
接続し、かつ前記導電性膜を可動電極取り出しのために
設けられた支持部上の電極に接続したことを特徴として
いる。
センサは、半導体基板をエッチング加工してメサ部を弾
性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成し、前
記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に対向さ
せて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静電容量
変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導体圧力
センサにおいて、第１導電型半導体基板の表面に第２導
電型の半導体層を形成し、感圧ダイアフラムの第２導電
型の半導体層上の少なくとも一部に導電性膜を形成し、
前記導電性膜をメサ部の少なくとも一部領域で第２導電
型の半導体層を介することなく第１導電性半導体基板に
接続し、かつ前記導電性膜を可動電極取り出しのために
設けられた支持部上の電極に接続したことを特徴として
いる。
【００２０】本発明による第３の静電容量型半導体圧力
センサは、半導体基板をエッチング加工してメサ部を弾
性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成し、前
記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に対向さ
せて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静電容量
変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導体圧力
センサにおいて、第１導電型半導体基板の表面で前記感
圧ダイアフラム内のほぼメサ部以外の領域に第２導電型
の半導体層を形成し、前記第２導電型の半導体層中に第
１導電型と同種の半導体層を形成し、前記メサ部の少な
くとも一部領域で第１導電型と同種の半導体層を第１導
電型半導体基板に接触させ、第１導電型と同種の半導体
層を通じて支持部から可動電極の電位を外部に引き出す
ようにしたことを特徴としている。
センサは、半導体基板をエッチング加工してメサ部を弾
性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成し、前
記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に対向さ
せて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静電容量
変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導体圧力
センサにおいて、第１導電型半導体基板の表面で前記感
圧ダイアフラム内のほぼメサ部以外の領域に第２導電型
の半導体層を形成し、前記第２導電型の半導体層中に第
１導電型と同種の半導体層を形成し、前記メサ部の少な
くとも一部領域で第１導電型と同種の半導体層を第１導
電型半導体基板に接触させ、第１導電型と同種の半導体
層を通じて支持部から可動電極の電位を外部に引き出す
ようにしたことを特徴としている。
【００２１】本発明による第４の静電容量型半導体圧力
センサは、半導体基板をエッチング加工してメサ部を弾
性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成し、前
記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に対向さ
せて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静電容量
変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導体圧力
センサにおいて、第１導電型半導体基板の表面で感圧ダ
イアフラム内のほぼメサ部以外の領域に第２導電型の半
導体層を形成し、前記メサ部の第１導電型半導体基板上
の少なくとも一部に導電性膜を形成し、この導電性膜を
可動電極取り出しのために設けられた支持部上の電極に
接続したことを特徴としている。
センサは、半導体基板をエッチング加工してメサ部を弾
性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成し、前
記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に対向さ
せて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静電容量
変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導体圧力
センサにおいて、第１導電型半導体基板の表面で感圧ダ
イアフラム内のほぼメサ部以外の領域に第２導電型の半
導体層を形成し、前記メサ部の第１導電型半導体基板上
の少なくとも一部に導電性膜を形成し、この導電性膜を
可動電極取り出しのために設けられた支持部上の電極に
接続したことを特徴としている。
【００２２】上記静電容量型半導体圧力センサにあって
は、感圧ダイアフラムの表面に形成された前記導電性膜
と、支持部に設けられた前記電極とをワイヤボンディン
グしてもよい。また、感圧ダイアフラムの表面に形成さ
れた前記導電性膜と同一材料を用いて支持部に前記電極
を同時に形成してもよい。
は、感圧ダイアフラムの表面に形成された前記導電性膜
と、支持部に設けられた前記電極とをワイヤボンディン
グしてもよい。また、感圧ダイアフラムの表面に形成さ
れた前記導電性膜と同一材料を用いて支持部に前記電極
を同時に形成してもよい。
【００２３】本発明による第５の静電容量型半導体圧力
センサは、半導体基板をエッチング加工してメサ部を弾
性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成し、前
記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に対向さ
せて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静電容量
変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導体圧力
センサにおいて、第１導電型半導体基板の表面で感圧ダ
イアフラム内のほぼメサ部以外の領域に第２導電型の半
導体層を形成し、メサ部の第１導電型半導体基板領域と
第２導電型の半導体層に跨がる領域および支持部の第１
導電型半導体基板領域と第２導電型の半導体層に跨がる
領域の表面にそれぞれ導電性膜を形成し、両導電性膜及
び第２導電型の半導体層を通じて支持部から可動電極の
電位を外部に引き出すようにしたことを特徴としてい
る。
センサは、半導体基板をエッチング加工してメサ部を弾
性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成し、前
記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に対向さ
せて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静電容量
変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導体圧力
センサにおいて、第１導電型半導体基板の表面で感圧ダ
イアフラム内のほぼメサ部以外の領域に第２導電型の半
導体層を形成し、メサ部の第１導電型半導体基板領域と
第２導電型の半導体層に跨がる領域および支持部の第１
導電型半導体基板領域と第２導電型の半導体層に跨がる
領域の表面にそれぞれ導電性膜を形成し、両導電性膜及
び第２導電型の半導体層を通じて支持部から可動電極の
電位を外部に引き出すようにしたことを特徴としてい
る。
【００２４】上記静電容量型半導体圧力センサにあって
は、前記第１導電型半導体基板の前記第２導電型の半導
体層を形成された面と反対面において、前記導電性膜
を、メサ部の第１導電型半導体基板領域と第２導電型の
半導体層に跨がる領域および支持部の第１導電型半導体
基板領域と第２導電型の半導体層に跨がる領域の表面に
それぞれ形成してもよい。
は、前記第１導電型半導体基板の前記第２導電型の半導
体層を形成された面と反対面において、前記導電性膜
を、メサ部の第１導電型半導体基板領域と第２導電型の
半導体層に跨がる領域および支持部の第１導電型半導体
基板領域と第２導電型の半導体層に跨がる領域の表面に
それぞれ形成してもよい。
【００２５】本発明による第６の静電容量型半導体圧力
センサは、半導体基板をエッチング加工してメサ部を弾
性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成し、前
記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に対向さ
せて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静電容量
変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導体圧力
センサにおいて、第１導電型半導体基板の表面で感圧ダ
イアフラム内のほぼメサ部以外の領域に第２導電型の半
導体層を形成し、第２導電型の半導体層を重り部から支
持部へ貫通するように残された第１導電型半導体基板領
域を通じて支持部から可動電極を外部に引き出すように
したことを特徴としている。
センサは、半導体基板をエッチング加工してメサ部を弾
性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成し、前
記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に対向さ
せて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静電容量
変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導体圧力
センサにおいて、第１導電型半導体基板の表面で感圧ダ
イアフラム内のほぼメサ部以外の領域に第２導電型の半
導体層を形成し、第２導電型の半導体層を重り部から支
持部へ貫通するように残された第１導電型半導体基板領
域を通じて支持部から可動電極を外部に引き出すように
したことを特徴としている。
【００２６】本発明による第７の静電容量型半導体圧力
センサは、半導体基板をエッチング加工してメサ部を弾
性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成し、前
記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に対向さ
せて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静電容量
変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導体圧力
センサにおいて、第１導電型半導体基板の表面の少なく
とも感圧ダイアフラム内のほぼメサ部を除く領域に第２
導電型の半導体層を形成し、第１導電型半導体基板の第
２導電型の半導体層を形成された面と反対面において第
２導電型の半導体層からなる領域を重り部の第１導電型
半導体基板領域から支持部の第１導電型半導体基板領域
へ横断させて第１導電型と同種の半導体層もしくは導電
性膜を形成したことを特徴としている。
センサは、半導体基板をエッチング加工してメサ部を弾
性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成し、前
記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に対向さ
せて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静電容量
変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導体圧力
センサにおいて、第１導電型半導体基板の表面の少なく
とも感圧ダイアフラム内のほぼメサ部を除く領域に第２
導電型の半導体層を形成し、第１導電型半導体基板の第
２導電型の半導体層を形成された面と反対面において第
２導電型の半導体層からなる領域を重り部の第１導電型
半導体基板領域から支持部の第１導電型半導体基板領域
へ横断させて第１導電型と同種の半導体層もしくは導電
性膜を形成したことを特徴としている。
【００２７】本発明による第８の静電容量型半導体圧力
センサは、半導体基板をエッチング加工してメサ部を弾
性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成し、前
記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に対向さ
せて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静電容量
変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導体圧力
センサにおいて、第１導電型半導体基板の表面に第２導
電型の半導体層を形成し、感圧ダイアフラムの第２導電
型の半導体層の上に絶縁膜を形成し、該絶縁膜上に導電
性膜を形成し、該導電性膜を重り部の少なくとも一部領
域で第２導電型の半導体層を介することなく第１導電型
半導体基板に接続し、該導電性膜を通じて可動電極の電
位を支持部側へ導くようにしたことを特徴としている。
センサは、半導体基板をエッチング加工してメサ部を弾
性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成し、前
記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に対向さ
せて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静電容量
変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導体圧力
センサにおいて、第１導電型半導体基板の表面に第２導
電型の半導体層を形成し、感圧ダイアフラムの第２導電
型の半導体層の上に絶縁膜を形成し、該絶縁膜上に導電
性膜を形成し、該導電性膜を重り部の少なくとも一部領
域で第２導電型の半導体層を介することなく第１導電型
半導体基板に接続し、該導電性膜を通じて可動電極の電
位を支持部側へ導くようにしたことを特徴としている。
【００２８】上記静電容量型半導体圧力センサにあって
は、前記メサ部の表面の固定電極と対向する面の少なく
とも一方の面のほぼ全体に導電性膜を形成し、この導電
性膜を可動電極面としてもよい。さらには、メサ部の固
定電極と対向する両面にそれぞれ導電性膜を形成し、両
導電性膜を可動電極面としてもよい。
は、前記メサ部の表面の固定電極と対向する面の少なく
とも一方の面のほぼ全体に導電性膜を形成し、この導電
性膜を可動電極面としてもよい。さらには、メサ部の固
定電極と対向する両面にそれぞれ導電性膜を形成し、両
導電性膜を可動電極面としてもよい。
【００２９】
【作用】本発明の第１〜４及び第６〜８の加速度センサ
にあっては、重り部や弾性変形部をエッチングによって
形成する際のエッチングストップ層となる第２導電型の
半導体層を設けた加速度センサにおいて、第２導電型の
半導体層を通ることなく直接第１導電型半導体基板領域
に接続した第１導電型と同種の半導体層あるいは導電性
膜、又は第１導電型半導体基板領域を介して可動電極の
電位を外部へ引き出しているので、可動電極の上面と下
面の電位差が無くなり、可動電極の正しい電位を得るこ
とができる。
にあっては、重り部や弾性変形部をエッチングによって
形成する際のエッチングストップ層となる第２導電型の
半導体層を設けた加速度センサにおいて、第２導電型の
半導体層を通ることなく直接第１導電型半導体基板領域
に接続した第１導電型と同種の半導体層あるいは導電性
膜、又は第１導電型半導体基板領域を介して可動電極の
電位を外部へ引き出しているので、可動電極の上面と下
面の電位差が無くなり、可動電極の正しい電位を得るこ
とができる。
【００３０】また、本発明の第５の加速度センサにあっ
ては、第２導電型の半導体層の両側のｐｎ接合面を跨ぐ
ように導電性膜を形成しているので、第１導電型半導体
基板と第２導電型の半導体層の間のｐｎ接合を通ること
なく可動電極の電位を外部へ引き出すことができ、可動
電極の上面と下面の電位差が無くなり、可動電極の正し
い電位を得ることができる。
ては、第２導電型の半導体層の両側のｐｎ接合面を跨ぐ
ように導電性膜を形成しているので、第１導電型半導体
基板と第２導電型の半導体層の間のｐｎ接合を通ること
なく可動電極の電位を外部へ引き出すことができ、可動
電極の上面と下面の電位差が無くなり、可動電極の正し
い電位を得ることができる。
【００３１】従って、本発明によれば可動電極の正しい
電位を得ることができるので、可動電極と固定電極との
間の正確な静電容量を検出することができ、加速度の検
出精度を向上させることができる。しかも、可動電極の
電位の取り出しがｐｎ接合を通らないので、加速度セン
サの特性が周囲温度等によって変化せず、温度特性が向
上する。
電位を得ることができるので、可動電極と固定電極との
間の正確な静電容量を検出することができ、加速度の検
出精度を向上させることができる。しかも、可動電極の
電位の取り出しがｐｎ接合を通らないので、加速度セン
サの特性が周囲温度等によって変化せず、温度特性が向
上する。
【００３２】さらに、本発明の第３〜６の加速度センサ
にあっては、エッチングストップ層となる第２導電型の
半導体層の領域をできるだけ小さくしているので、第１
導電型半導体基板と第２導電型の半導体層の間のｐｎ接
合による寄生容量を大幅に低減させることができる。
にあっては、エッチングストップ層となる第２導電型の
半導体層の領域をできるだけ小さくしているので、第１
導電型半導体基板と第２導電型の半導体層の間のｐｎ接
合による寄生容量を大幅に低減させることができる。
【００３３】本発明の第１〜４及び第６〜８の圧力セン
サにあっては、感圧ダイアフラムをエッチングによって
形成する際のエッチングストップ層となる第２導電型の
半導体層を設けた圧力センサにおいて、第２導電型の半
導体層を通ることなく直接第１導電型半導体基板領域に
接続した第１導電型と同種の半導体層あるいは導電性
膜、又は第１導電型半導体基板領域を介して可動電極の
電位を外部へ引き出しているので、可動電極の上面と下
面の電位差が無くなり、可動電極の正しい電位を得るこ
とができる。
サにあっては、感圧ダイアフラムをエッチングによって
形成する際のエッチングストップ層となる第２導電型の
半導体層を設けた圧力センサにおいて、第２導電型の半
導体層を通ることなく直接第１導電型半導体基板領域に
接続した第１導電型と同種の半導体層あるいは導電性
膜、又は第１導電型半導体基板領域を介して可動電極の
電位を外部へ引き出しているので、可動電極の上面と下
面の電位差が無くなり、可動電極の正しい電位を得るこ
とができる。
【００３４】また、本発明の第５の圧力センサにあって
は、第２導電型の半導体層の両側のｐｎ接合面を跨ぐよ
うに導電性薄膜を形成しているので、第１導電型半導体
基板と第２導電型の半導体層の間のｐｎ接合を通ること
なく可動電極の電位を外部へ引き出すことができ、可動
電極の上面と下面の電位差が無くなり、可動電極の正し
い電位を得ることができる。
は、第２導電型の半導体層の両側のｐｎ接合面を跨ぐよ
うに導電性薄膜を形成しているので、第１導電型半導体
基板と第２導電型の半導体層の間のｐｎ接合を通ること
なく可動電極の電位を外部へ引き出すことができ、可動
電極の上面と下面の電位差が無くなり、可動電極の正し
い電位を得ることができる。
【００３５】従って、本発明によれば可動電極の正しい
電位を得ることができるので、可動電極と固定電極との
間の正確な静電容量を検出することができ、圧力の検出
精度を向上させることができる。しかも、可動電極の電
位の取り出しがｐｎ接合を通らないので、圧力センサの
特性が周囲温度等によって変化せず、温度特性が向上す
る。
電位を得ることができるので、可動電極と固定電極との
間の正確な静電容量を検出することができ、圧力の検出
精度を向上させることができる。しかも、可動電極の電
位の取り出しがｐｎ接合を通らないので、圧力センサの
特性が周囲温度等によって変化せず、温度特性が向上す
る。
【００３６】さらに、本発明の第３〜６の圧力センサに
あっては、エッチングストップ層となる第２導電型の半
導体層の領域をできるだけ小さくしているので、第１導
電型半導体基板と第２導電型の半導体層の間のｐｎ接合
による寄生容量を大幅に低減させることができる。
あっては、エッチングストップ層となる第２導電型の半
導体層の領域をできるだけ小さくしているので、第１導
電型半導体基板と第２導電型の半導体層の間のｐｎ接合
による寄生容量を大幅に低減させることができる。
【００３７】
【実施例】図２は本発明の第１実施例による静電容量型
半導体加速度センサ１を示す断面図である。この静電容
量型半導体加速度センサ１は、シリコン基板に半導体製
作技術を適用して作製されたセンサ本体３２と、センサ
本体３２の両面に接合されたカバー１１５，１１６とか
ら構成されている。センサ本体３２は、ｐ型シリコン基
板を原材料として作製されており、枠状をした支持フレ
ーム３３の開口部分３４に重り部３５が位置しており、
重り部３５は弾性変形可能な１本又は複数本の棒状をし
た梁部３６によって上下方向に変位可能に支持されてい
る。このセンサ本体３２の上層部を除く領域はｐ型シリ
コン基板によるｐ領域３７となっており、センサ本体３
２の表層部にはリン拡散により導電型を反転させてｎ層
３８を形成している。また、センサ本体３２上面のｎ層
３８の上には、さらにボロンを拡散させて部分的にｐ+
層３９が作製されており、ｐ+層３９は梁部３６上面を
通って重り部３５の全面から支持フレーム３３の上面に
形成されており、重り部３５上面ではｐ+層３９はｎ層
３８を貫通してｐ領域３７と直接に接合され、支持フレ
ーム３３上面ではｐ+層３９の上に引き出し用電極４０
が設けられている。センサ本体３２の上下両面に接合さ
れたカバー１１５，１１６の内面に形成された固定電極
１１２は、可動電極である重り部３５の上下両面に対向
しており、重り部３５は振動等によって凹部３３ａ内の
空間で微小変位できる。なお、カバー１１５，１１６は
図１の従来例で用いられているものと同じものを使用し
ているが（同じ部分には同一の符号を用いる）、このよ
うな構造のカバーに限るものではない。
半導体加速度センサ１を示す断面図である。この静電容
量型半導体加速度センサ１は、シリコン基板に半導体製
作技術を適用して作製されたセンサ本体３２と、センサ
本体３２の両面に接合されたカバー１１５，１１６とか
ら構成されている。センサ本体３２は、ｐ型シリコン基
板を原材料として作製されており、枠状をした支持フレ
ーム３３の開口部分３４に重り部３５が位置しており、
重り部３５は弾性変形可能な１本又は複数本の棒状をし
た梁部３６によって上下方向に変位可能に支持されてい
る。このセンサ本体３２の上層部を除く領域はｐ型シリ
コン基板によるｐ領域３７となっており、センサ本体３
２の表層部にはリン拡散により導電型を反転させてｎ層
３８を形成している。また、センサ本体３２上面のｎ層
３８の上には、さらにボロンを拡散させて部分的にｐ+
層３９が作製されており、ｐ+層３９は梁部３６上面を
通って重り部３５の全面から支持フレーム３３の上面に
形成されており、重り部３５上面ではｐ+層３９はｎ層
３８を貫通してｐ領域３７と直接に接合され、支持フレ
ーム３３上面ではｐ+層３９の上に引き出し用電極４０
が設けられている。センサ本体３２の上下両面に接合さ
れたカバー１１５，１１６の内面に形成された固定電極
１１２は、可動電極である重り部３５の上下両面に対向
しており、重り部３５は振動等によって凹部３３ａ内の
空間で微小変位できる。なお、カバー１１５，１１６は
図１の従来例で用いられているものと同じものを使用し
ているが（同じ部分には同一の符号を用いる）、このよ
うな構造のカバーに限るものではない。
【００３８】上記のような構造の加速度センサ１の製造
工程を簡単に説明すると、まず、ｐ型のシリコン基板の
周辺部を残して上下両面を浅くエッチングすることによ
って凹部３３ａを形成する。ついで、シリコン基板の上
面にリンを拡散させてｐ領域３７の上にｎ層３８を形成
した後、重り部３５の全面、梁部３６及び支持フレーム
３３にかけてｎ層３８中にボロンを浅く拡散させ、ｎ層
３８の上にシリコン基板（ｐ領域３７）と同一導電型の
ｐ+層３９を作成する。このとき、重り部３５の一部領
域においては、ｐ領域３７に達するまで深くボロンを拡
散させる。この後、従来例で説明したのと同様に２回の
エッチングを行なうことによって重り部３５と梁部３６
を形成する。ついで、ｎ層３８の上面に金属膜を蒸着さ
せることによって引き出し用電極４０を設けてセンサ本
体３２を作製した後、センサ本体３２の上下両面にカバ
ーを接合させて差動構造を有する静電容量型加速度セン
サ１が出来る。
工程を簡単に説明すると、まず、ｐ型のシリコン基板の
周辺部を残して上下両面を浅くエッチングすることによ
って凹部３３ａを形成する。ついで、シリコン基板の上
面にリンを拡散させてｐ領域３７の上にｎ層３８を形成
した後、重り部３５の全面、梁部３６及び支持フレーム
３３にかけてｎ層３８中にボロンを浅く拡散させ、ｎ層
３８の上にシリコン基板（ｐ領域３７）と同一導電型の
ｐ+層３９を作成する。このとき、重り部３５の一部領
域においては、ｐ領域３７に達するまで深くボロンを拡
散させる。この後、従来例で説明したのと同様に２回の
エッチングを行なうことによって重り部３５と梁部３６
を形成する。ついで、ｎ層３８の上面に金属膜を蒸着さ
せることによって引き出し用電極４０を設けてセンサ本
体３２を作製した後、センサ本体３２の上下両面にカバ
ーを接合させて差動構造を有する静電容量型加速度セン
サ１が出来る。
【００３９】このような構造の加速度センサ１にあって
は、重り部３５が可動電極となっており、重り部３５の
ｐ+層３９及びｐ領域３７下面がそれぞれ可動電極上面
４１ａ及び可動電極下面４１ｂとなる。従って、ｐ+層
３９を通じて可動電極上面４１ａの電位を引き出し用電
極４０へ取り出すことができ、重り部３５のｐ領域３７
及びｐ+層３９を通じて可動電極下面４１ｂの電位を引
き出し用電極４０へ取り出すことができ、可動電極上面
４１ａ及び可動電極下面４１ｂの各電位はｐｎ接合を通
ることなく外部へ取り出される。よって、可動電極上面
４１ａと可動電極下面４１ｂの間に電位差が生じず、引
き出し用電極４０で可動電極の正しい電位を検出するこ
とができ、可動電極と固定電極との間の正確な静電容量
を検知することができる。また、ｐｎ接合を通ることな
く可動電極の電位が引き出し用電極４０へ引き出されて
いるので、加速度センサ１の温度特性も向上する。
は、重り部３５が可動電極となっており、重り部３５の
ｐ+層３９及びｐ領域３７下面がそれぞれ可動電極上面
４１ａ及び可動電極下面４１ｂとなる。従って、ｐ+層
３９を通じて可動電極上面４１ａの電位を引き出し用電
極４０へ取り出すことができ、重り部３５のｐ領域３７
及びｐ+層３９を通じて可動電極下面４１ｂの電位を引
き出し用電極４０へ取り出すことができ、可動電極上面
４１ａ及び可動電極下面４１ｂの各電位はｐｎ接合を通
ることなく外部へ取り出される。よって、可動電極上面
４１ａと可動電極下面４１ｂの間に電位差が生じず、引
き出し用電極４０で可動電極の正しい電位を検出するこ
とができ、可動電極と固定電極との間の正確な静電容量
を検知することができる。また、ｐｎ接合を通ることな
く可動電極の電位が引き出し用電極４０へ引き出されて
いるので、加速度センサ１の温度特性も向上する。
【００４０】以下、第１実施例と同様に、ｐｎ接合を通
ることなく可動電極の電位を引き出し用電極から外部へ
引き出すことができ、可動電極の正しい電位を検出する
ことができ、可動電極と固定電極との間の静電容量を正
確に検知することができ、さらに、センサの温度特性も
向上させられる加速度センサの実施例を説明する。
ることなく可動電極の電位を引き出し用電極から外部へ
引き出すことができ、可動電極の正しい電位を検出する
ことができ、可動電極と固定電極との間の静電容量を正
確に検知することができ、さらに、センサの温度特性も
向上させられる加速度センサの実施例を説明する。
【００４１】図３は本発明の第２実施例による静電容量
型半導体加速度センサ２を示す断面図である。なお、こ
の図ではカバーの図示を省略してセンサ本体３２だけを
示しているが、上下両面にカバー１１５，１１６が接合
されることは第１実施例と同様である（同じように、第
３の実施例以降でもカバーは省略している）。図２の実
施例では、ｐ+層３９は重り部３５の上面全体に形成さ
れているが、この第２実施例では重り部３５においては
ｎ層３８のほんの一部にｐ+層３９が形成されており、
ｐ+層３９の先端部がｎ層３８を貫いて重り部３５のｐ
領域３７に接合されている。従って、重り部３５のｐ領
域３７上面及び下面がそれぞれ可動電極上面４１ａ及び
可動電極下面４１ｂとなっているので、この場合も、同
一導電型のｐ+層３９を介して可動電極上面４１ａ及び
可動電極下面４１ｂの電位を取り出すことができ、ｐｎ
接合を通ることなく可動電極の電位を外部へ取り出すこ
とができる。
型半導体加速度センサ２を示す断面図である。なお、こ
の図ではカバーの図示を省略してセンサ本体３２だけを
示しているが、上下両面にカバー１１５，１１６が接合
されることは第１実施例と同様である（同じように、第
３の実施例以降でもカバーは省略している）。図２の実
施例では、ｐ+層３９は重り部３５の上面全体に形成さ
れているが、この第２実施例では重り部３５においては
ｎ層３８のほんの一部にｐ+層３９が形成されており、
ｐ+層３９の先端部がｎ層３８を貫いて重り部３５のｐ
領域３７に接合されている。従って、重り部３５のｐ領
域３７上面及び下面がそれぞれ可動電極上面４１ａ及び
可動電極下面４１ｂとなっているので、この場合も、同
一導電型のｐ+層３９を介して可動電極上面４１ａ及び
可動電極下面４１ｂの電位を取り出すことができ、ｐｎ
接合を通ることなく可動電極の電位を外部へ取り出すこ
とができる。
【００４２】図４は本発明の第３実施例による静電容量
型半導体加速度センサ３を示す断面図である。この実施
例にあっては、図２で説明した第１実施例（又は、図３
の第２実施例でもよい）の構造において、さらに重り部
３５の上面と下面にそれぞれアルミニウム薄膜などの導
電性薄膜４２，４３をスパッタリング等によって作成
し、上下両面の導電性薄膜４２，４３を可動電極上面４
１ａ及び可動電極下面４１ｂとしている。しかして、可
動電極上面４１ａの電位はｐ+層３９を通じて引き出し
用電極４０へ引き出されており、可動電極下面４１ｂの
電位はｐ領域３７及びｐ+層３９を通じて引き出し用電
極４０へ引き出されている。これにより可動電極の引き
出し部はｐｎ接合を通らなくなり、可動電極の正しい電
位が得られる。
型半導体加速度センサ３を示す断面図である。この実施
例にあっては、図２で説明した第１実施例（又は、図３
の第２実施例でもよい）の構造において、さらに重り部
３５の上面と下面にそれぞれアルミニウム薄膜などの導
電性薄膜４２，４３をスパッタリング等によって作成
し、上下両面の導電性薄膜４２，４３を可動電極上面４
１ａ及び可動電極下面４１ｂとしている。しかして、可
動電極上面４１ａの電位はｐ+層３９を通じて引き出し
用電極４０へ引き出されており、可動電極下面４１ｂの
電位はｐ領域３７及びｐ+層３９を通じて引き出し用電
極４０へ引き出されている。これにより可動電極の引き
出し部はｐｎ接合を通らなくなり、可動電極の正しい電
位が得られる。
【００４３】図５は本発明の第４実施例による静電容量
型半導体加速度センサ４を示す断面図である。この実施
例にあっては、センサ本体３２の表層部にはリン拡散に
よりｐ型シリコン基板の導電型を反転させ、エッチング
ストップ層となるｎ層３８を形成している。また、重り
部３５の上面全体にはアルミニウム薄膜等の導電性薄膜
４２がスパッタリング等によって作成されており、この
導電性薄膜４２は梁部３６上面を通って支持フレーム３
３の上面に延びている。しかも、重り部３５上面の導電
性薄膜４２は、重り部３５のｐ領域３７とｎ層３８を介
することなく導通させられている。重り部３５の導電性
薄膜４２とｐ領域３７とを導通させる方法としては、
ｎ層３８を形成する際、重り部３５の上面の一部をｐ領
域３７のまま残しておく、重り部３５の上面全体にｎ
層３８を形成した後、重り部３５でｎ層３８の一部にボ
ロン等を拡散させてｐ+層３９に反転させる、重り部
３５の上面全体にｎ層３８を形成した後、導電性薄膜４
２を重り部３５上面に形成する際、ｎ層３８の一部をエ
ッチングによって開口し、重り部３５の一部領域で導電
性薄膜４２がｎ層３８を貫通してｐ領域３７に達するよ
うにする、などの方法が可能である。また、重り部３５
の下面全体にもアルミニウム薄膜等の導電性薄膜４３が
スパッタリング等によって形成されている。
型半導体加速度センサ４を示す断面図である。この実施
例にあっては、センサ本体３２の表層部にはリン拡散に
よりｐ型シリコン基板の導電型を反転させ、エッチング
ストップ層となるｎ層３８を形成している。また、重り
部３５の上面全体にはアルミニウム薄膜等の導電性薄膜
４２がスパッタリング等によって作成されており、この
導電性薄膜４２は梁部３６上面を通って支持フレーム３
３の上面に延びている。しかも、重り部３５上面の導電
性薄膜４２は、重り部３５のｐ領域３７とｎ層３８を介
することなく導通させられている。重り部３５の導電性
薄膜４２とｐ領域３７とを導通させる方法としては、
ｎ層３８を形成する際、重り部３５の上面の一部をｐ領
域３７のまま残しておく、重り部３５の上面全体にｎ
層３８を形成した後、重り部３５でｎ層３８の一部にボ
ロン等を拡散させてｐ+層３９に反転させる、重り部
３５の上面全体にｎ層３８を形成した後、導電性薄膜４
２を重り部３５上面に形成する際、ｎ層３８の一部をエ
ッチングによって開口し、重り部３５の一部領域で導電
性薄膜４２がｎ層３８を貫通してｐ領域３７に達するよ
うにする、などの方法が可能である。また、重り部３５
の下面全体にもアルミニウム薄膜等の導電性薄膜４３が
スパッタリング等によって形成されている。
【００４４】また、図６は本発明の第５実施例による静
電容量型半導体加速度センサ５を示す断面図である。こ
の実施例にあっては、重り部３５の上面全体でｎ層３８
の上にアルミニウム薄膜等の導電性薄膜４２をスパッタ
リング等によって作成し、導電性薄膜４２をｎ層３８を
介することなく重り部３５のｐ領域３７と導通させてい
る。さらに、支持フレーム３３の上面に設けられた引き
出し用電極４０と重り部３５上面の導電性薄膜４２とを
金線４４によってワイヤボンディングしている。また、
重り部３５のｐ領域３７の下面にもスパッタリング等に
よってアルミニウム薄膜等の導電性薄膜４３が形成され
ている。
電容量型半導体加速度センサ５を示す断面図である。こ
の実施例にあっては、重り部３５の上面全体でｎ層３８
の上にアルミニウム薄膜等の導電性薄膜４２をスパッタ
リング等によって作成し、導電性薄膜４２をｎ層３８を
介することなく重り部３５のｐ領域３７と導通させてい
る。さらに、支持フレーム３３の上面に設けられた引き
出し用電極４０と重り部３５上面の導電性薄膜４２とを
金線４４によってワイヤボンディングしている。また、
重り部３５のｐ領域３７の下面にもスパッタリング等に
よってアルミニウム薄膜等の導電性薄膜４３が形成され
ている。
【００４５】しかして、図５及び図６の加速度センサ
４，５にあっては、重り部３５の上面の導電性薄膜４２
によって可動電極上面４１ａが構成され、可動電極上面
４１ａの電位は導電性薄膜４２ないし金線４４を通じて
導電性薄膜４２の端部に形成されている引き出し用電極
４０に導かれており、下面の導電性薄膜４３によって構
成されている可動電極下面４１ｂの電位は重り部３５の
ｐ領域３７、導電性薄膜４２ないし金線４４を通じて引
き出し用電極４０に導かれている。これにより可動電極
の電位はｐｎ接合を通ることなく引き出され、可動電極
の正しい電位が得られるようになり、かつ加速度センサ
４，５の温度特性も向上する。
４，５にあっては、重り部３５の上面の導電性薄膜４２
によって可動電極上面４１ａが構成され、可動電極上面
４１ａの電位は導電性薄膜４２ないし金線４４を通じて
導電性薄膜４２の端部に形成されている引き出し用電極
４０に導かれており、下面の導電性薄膜４３によって構
成されている可動電極下面４１ｂの電位は重り部３５の
ｐ領域３７、導電性薄膜４２ないし金線４４を通じて引
き出し用電極４０に導かれている。これにより可動電極
の電位はｐｎ接合を通ることなく引き出され、可動電極
の正しい電位が得られるようになり、かつ加速度センサ
４，５の温度特性も向上する。
【００４６】図７は本発明の第６実施例による静電容量
型半導体加速度センサ６を示す断面図である。この実施
例にあっては、重り部３５上面の一部にアルミニウム薄
膜等の導電性薄膜４２をスパッタリング等によって作成
し、ｎ層３８を貫通して導電性薄膜４２を重り部３５の
ｐ領域３７と導通させている。さらに、支持フレーム３
３の上面に設けられた引き出し用電極４０と重り部３５
上面の導電性薄膜４２とを金線４４によってワイヤボン
ディングしている。
型半導体加速度センサ６を示す断面図である。この実施
例にあっては、重り部３５上面の一部にアルミニウム薄
膜等の導電性薄膜４２をスパッタリング等によって作成
し、ｎ層３８を貫通して導電性薄膜４２を重り部３５の
ｐ領域３７と導通させている。さらに、支持フレーム３
３の上面に設けられた引き出し用電極４０と重り部３５
上面の導電性薄膜４２とを金線４４によってワイヤボン
ディングしている。
【００４７】しかして、重り部３５のｐ領域３７上面及
び下面によってそれぞれ可動電極上面４１ａと可動電極
下面４１ｂが構成され、可動電極上面４１ａの電位は導
電性薄膜４２及び金線４４を通じて引き出し用電極４０
に導かれており、可動電極下面４１ｂの電位は重り部３
５のｐ領域３７、導電性薄膜４２及び金線４４を通じて
引き出し用電極４０に導かれている。これにより可動電
極の電位はｐｎ接合を通ることなく引き出される。
び下面によってそれぞれ可動電極上面４１ａと可動電極
下面４１ｂが構成され、可動電極上面４１ａの電位は導
電性薄膜４２及び金線４４を通じて引き出し用電極４０
に導かれており、可動電極下面４１ｂの電位は重り部３
５のｐ領域３７、導電性薄膜４２及び金線４４を通じて
引き出し用電極４０に導かれている。これにより可動電
極の電位はｐｎ接合を通ることなく引き出される。
【００４８】図８は本発明の第７実施例による静電容量
型半導体加速度センサ７を示す断面図である。この実施
例にあっては、センサ本体上面のほぼ全体にリンを拡散
させてｎ層３８を形成し、少なくとも重り部３５及び梁
部３６全域にかかる領域において絶縁薄膜４６として酸
化膜を形成し、さらに絶縁薄膜４６上に導電性薄膜４２
としてアルミニウム薄膜等をスパッタリングによって形
成している。また、導電性薄膜４２は重り部３５の一部
領域でｎ層３８を貫通してｐ領域３７に達し、ｐ領域３
７と接合されている。
型半導体加速度センサ７を示す断面図である。この実施
例にあっては、センサ本体上面のほぼ全体にリンを拡散
させてｎ層３８を形成し、少なくとも重り部３５及び梁
部３６全域にかかる領域において絶縁薄膜４６として酸
化膜を形成し、さらに絶縁薄膜４６上に導電性薄膜４２
としてアルミニウム薄膜等をスパッタリングによって形
成している。また、導電性薄膜４２は重り部３５の一部
領域でｎ層３８を貫通してｐ領域３７に達し、ｐ領域３
７と接合されている。
【００４９】しかして、可動電極上面４１ａ及び可動電
極下面４１ｂは重り部３５のｐ領域３７の上面及び下面
によって構成されており、可動電極上面４１ａ及び可動
電極下面４１ｂの電位は導電性薄膜４２を通って引き出
し用電極４０に引き出されている。
極下面４１ｂは重り部３５のｐ領域３７の上面及び下面
によって構成されており、可動電極上面４１ａ及び可動
電極下面４１ｂの電位は導電性薄膜４２を通って引き出
し用電極４０に引き出されている。
【００５０】図９は本発明の第８実施例による静電容量
型半導体加速度センサ８を示す断面図である。この実施
例にあっては、重り部３５及び支持フレーム３３におけ
るｎ層３８の領域ができるだけ小さくなるように、特に
好ましくはほぼ梁部３６にのみ、エッチングストップ層
とするためのｎ層３８をリン拡散により形成している。
さらに、ｎ層３８の上面を通過するように重り部３５の
一部、梁部３６及び支持フレーム３３の上面にかけてボ
ロンを拡散させることにより、シリコン基板と同一導電
型のｐ+層３９を作成している。また、支持フレーム３
３の上面においてｐ+層３９の上面に引き出し用電極４
０を設けている。
型半導体加速度センサ８を示す断面図である。この実施
例にあっては、重り部３５及び支持フレーム３３におけ
るｎ層３８の領域ができるだけ小さくなるように、特に
好ましくはほぼ梁部３６にのみ、エッチングストップ層
とするためのｎ層３８をリン拡散により形成している。
さらに、ｎ層３８の上面を通過するように重り部３５の
一部、梁部３６及び支持フレーム３３の上面にかけてボ
ロンを拡散させることにより、シリコン基板と同一導電
型のｐ+層３９を作成している。また、支持フレーム３
３の上面においてｐ+層３９の上面に引き出し用電極４
０を設けている。
【００５１】この実施例にあっては、可動電極が重り部
３５によって構成されており、ｐ+層３９の一端が重り
部３５の上面と接合され、可動電極上面４１ａ（ｐ領域
３７の上面）と可動電極下面４１ｂ（ｐ領域３７の下
面）の電位が引き出し用電極４０から取り出されている
ので、可動電極上面４１ａ及び可動電極下面４１ｂの電
位がｐｎ接合を通ることなく引き出し用電極４０で検出
され、この結果可動電極の正しい電位を検出することが
できて検出精度を向上させることができる。また、ｐｎ
接合を通らないので、ｐｎ接合の静電容量による温度特
性の変化がなく、加速度センサ９の温度特性が安定す
る。さらに、この実施例にあっては、ｎ層３８の面積を
できるだけ小さくしているので、ｎ層３８とｐ領域３７
との間に発生する寄生容量を大幅に減少させることがで
きる。
３５によって構成されており、ｐ+層３９の一端が重り
部３５の上面と接合され、可動電極上面４１ａ（ｐ領域
３７の上面）と可動電極下面４１ｂ（ｐ領域３７の下
面）の電位が引き出し用電極４０から取り出されている
ので、可動電極上面４１ａ及び可動電極下面４１ｂの電
位がｐｎ接合を通ることなく引き出し用電極４０で検出
され、この結果可動電極の正しい電位を検出することが
できて検出精度を向上させることができる。また、ｐｎ
接合を通らないので、ｐｎ接合の静電容量による温度特
性の変化がなく、加速度センサ９の温度特性が安定す
る。さらに、この実施例にあっては、ｎ層３８の面積を
できるだけ小さくしているので、ｎ層３８とｐ領域３７
との間に発生する寄生容量を大幅に減少させることがで
きる。
【００５２】以下、可動電極の電位をｐｎ接合を通すこ
となく引き出し用電極から引き出すことができて可動電
極の正しい電位を検出することができ、センサの検出精
度を向上させることができ、さらにｐｎ接合の静電容量
による温度特性の変化がなく、センサの温度特性が安定
し、しかも、ｎ層の面積をできるだけ小さくしてｎ層と
ｐ領域との間の寄生容量を大幅に減少させることができ
る加速度センサの各実施例を説明する。
となく引き出し用電極から引き出すことができて可動電
極の正しい電位を検出することができ、センサの検出精
度を向上させることができ、さらにｐｎ接合の静電容量
による温度特性の変化がなく、センサの温度特性が安定
し、しかも、ｎ層の面積をできるだけ小さくしてｎ層と
ｐ領域との間の寄生容量を大幅に減少させることができ
る加速度センサの各実施例を説明する。
【００５３】図１０は本発明の第９の実施例による静電
容量型半導体加速度センサ９を示す断面図である。この
実施例にあっては、重り部３５及び支持フレーム３３に
おけるｎ層３８の領域ができるだけ小さくなるように、
特に好ましくはほぼ梁部３６にのみ、エッチングストッ
プ層とするためのｎ層３８をリン拡散により形成してい
る。さらに、梁部３６のｎ層３８と重り部３５のｐ領域
３７との境界を跨ぐようにしてセンサ本体３２の上面に
アルミニウム薄膜等の金属薄膜４７ａをスパッタリング
によって蒸着させ、また梁部３６のｎ層３８と支持フレ
ーム３３のｐ領域３７との境界を跨ぐようにしてセンサ
本体３２の上面にアルミニウム薄膜等の金属薄膜４７ｂ
をスパッタリングによって蒸着させている。また、支持
フレーム３３の上面には可動電極の電位を引き出すため
の引き出し用電極４０を設けている。したがって、ｎ層
３８と重り部３５側のｐ領域３７との間におけるｐｎ接
合及びｎ層３８と支持フレーム３３側のｐ領域３７との
間におけるｐｎ接合はいずれも金属薄膜４７ａ，４７ｂ
によってショートさせられており、可動電極である重り
部３５の上下両面に形成される可動電極上面４１ａ及び
可動電極下面４１ｂの電位はｐｎ接合を通過することな
く、重り部３５のｐ領域３７、金属薄膜４７ａ、ｎ層３
８、金属薄膜４７ｂ、支持フレーム３３のｐ領域３７及
び引き出し用電極４０からなる可動電極引き出し部を通
じて検出される。
容量型半導体加速度センサ９を示す断面図である。この
実施例にあっては、重り部３５及び支持フレーム３３に
おけるｎ層３８の領域ができるだけ小さくなるように、
特に好ましくはほぼ梁部３６にのみ、エッチングストッ
プ層とするためのｎ層３８をリン拡散により形成してい
る。さらに、梁部３６のｎ層３８と重り部３５のｐ領域
３７との境界を跨ぐようにしてセンサ本体３２の上面に
アルミニウム薄膜等の金属薄膜４７ａをスパッタリング
によって蒸着させ、また梁部３６のｎ層３８と支持フレ
ーム３３のｐ領域３７との境界を跨ぐようにしてセンサ
本体３２の上面にアルミニウム薄膜等の金属薄膜４７ｂ
をスパッタリングによって蒸着させている。また、支持
フレーム３３の上面には可動電極の電位を引き出すため
の引き出し用電極４０を設けている。したがって、ｎ層
３８と重り部３５側のｐ領域３７との間におけるｐｎ接
合及びｎ層３８と支持フレーム３３側のｐ領域３７との
間におけるｐｎ接合はいずれも金属薄膜４７ａ，４７ｂ
によってショートさせられており、可動電極である重り
部３５の上下両面に形成される可動電極上面４１ａ及び
可動電極下面４１ｂの電位はｐｎ接合を通過することな
く、重り部３５のｐ領域３７、金属薄膜４７ａ、ｎ層３
８、金属薄膜４７ｂ、支持フレーム３３のｐ領域３７及
び引き出し用電極４０からなる可動電極引き出し部を通
じて検出される。
【００５４】図１１は本発明の第１０の実施例による静
電容量型半導体加速度センサ１０を示す断面図である。
この実施例にあっては、重り部３５及び支持フレーム３
３におけるｎ層３８の領域ができるだけ小さくなるよう
に、特に好ましくはほぼ梁部３６にのみ、エッチングス
トップ層とするためのｎ層３８をリン拡散により形成し
ている。さらに、梁部３６のｎ層３８と重り部３５のｐ
領域３７との境界を跨ぐようにしてシリコン基板からな
るセンサ本体３２の下面にアルミニウム薄膜等の金属薄
膜４７ａをスパッタリングによって蒸着させ、また梁部
３６のｎ層３８と支持フレーム３３のｐ領域３７との境
界を跨ぐようにしてセンサ本体３２の下面にアルミニウ
ム薄膜等の金属薄膜４７ｂをスパッタリングによって蒸
着させている。また、支持フレーム３３の上面には可動
電極の電位を引き出すための引き出し用電極４０を設け
ている。したがって、ｎ層３８と重り部３５側のｐ領域
３７との間におけるｐｎ接合及びｎ層３８と支持フレー
ム３３側のｐ領域３７との間におけるｐｎ接合はいずれ
も金属薄膜４７ａ，４７ｂによってショートさせられて
おり、可動電極である重り部３５の上下両面に形成され
る可動電極上面４１ａ及び可動電極下面４１ｂの電位は
ｐｎ接合を通過することなく、重り部３５のｐ領域３
７、金属薄膜４７ａ、ｎ層３８、金属薄膜４７ｂ、支持
フレーム３３のｐ領域３７及び引き出し用電極４０から
なる可動電極引き出し部を通じて検出される。
電容量型半導体加速度センサ１０を示す断面図である。
この実施例にあっては、重り部３５及び支持フレーム３
３におけるｎ層３８の領域ができるだけ小さくなるよう
に、特に好ましくはほぼ梁部３６にのみ、エッチングス
トップ層とするためのｎ層３８をリン拡散により形成し
ている。さらに、梁部３６のｎ層３８と重り部３５のｐ
領域３７との境界を跨ぐようにしてシリコン基板からな
るセンサ本体３２の下面にアルミニウム薄膜等の金属薄
膜４７ａをスパッタリングによって蒸着させ、また梁部
３６のｎ層３８と支持フレーム３３のｐ領域３７との境
界を跨ぐようにしてセンサ本体３２の下面にアルミニウ
ム薄膜等の金属薄膜４７ｂをスパッタリングによって蒸
着させている。また、支持フレーム３３の上面には可動
電極の電位を引き出すための引き出し用電極４０を設け
ている。したがって、ｎ層３８と重り部３５側のｐ領域
３７との間におけるｐｎ接合及びｎ層３８と支持フレー
ム３３側のｐ領域３７との間におけるｐｎ接合はいずれ
も金属薄膜４７ａ，４７ｂによってショートさせられて
おり、可動電極である重り部３５の上下両面に形成され
る可動電極上面４１ａ及び可動電極下面４１ｂの電位は
ｐｎ接合を通過することなく、重り部３５のｐ領域３
７、金属薄膜４７ａ、ｎ層３８、金属薄膜４７ｂ、支持
フレーム３３のｐ領域３７及び引き出し用電極４０から
なる可動電極引き出し部を通じて検出される。
【００５５】図１２（ａ）（ｂ）は本発明の第１１実施
例による静電容量型半導体加速度センサ１１を示す平面
図及び断面図である。この実施例を製造手順に沿って説
明すると、ｐ型シリコン基板の上下両面を浅くエッチン
グして凹部３３ａを形成した後、重り部３５と支持フレ
ーム３３の間の開口部分３４、梁部３６及びその近傍領
域にリンを拡散させてｎ層３８を形成する。このとき、
梁部３６となる領域においては、重り部３５となる領域
（ｐ領域３７）と支持フレーム３３となる領域（ｐ領域
３７）を結ぶようにシリコン基板の表面にｐ領域３７の
部分〔図１２（ａ）の３７ａの部分〕を残している。つ
いで、ｎ層３８をエッチングストップ層としてｎ層３８
までシリコン基板の下面をエッチングし、さらに、重り
部３５と支持フレーム３３の間の開口部分３４となる領
域でｎ層３８をエッチングして開口させ、重り部３５及
び梁部３６を形成している。また、支持フレーム３３の
上面に引き出し用電極４０を形成している。この結果、
ｎ層３８は梁部３６を含むできるだけ小さな領域に形成
され、重り部３５及び支持フレーム３３はほとんど全体
がｐ領域３７となり、梁部３６には重り部３５及び支持
フレーム３３を電気的に導通させる導通部３７ａ（ｐ領
域３７）が梁部３６を貫通して形成されている。しかし
て、重り部３５が可動電極となっており、重り部３５の
上下両面に形成される可動電極上面４１ａ及び可動電極
下面４１ｂの電位はｐｎ接合を通過することなく、重り
部３５、導通部３７ａ、支持フレーム３３を結ぶｐ領域
３７及び引き出し用電極４０からなる可動電極引き出し
部を通じて検出される。
例による静電容量型半導体加速度センサ１１を示す平面
図及び断面図である。この実施例を製造手順に沿って説
明すると、ｐ型シリコン基板の上下両面を浅くエッチン
グして凹部３３ａを形成した後、重り部３５と支持フレ
ーム３３の間の開口部分３４、梁部３６及びその近傍領
域にリンを拡散させてｎ層３８を形成する。このとき、
梁部３６となる領域においては、重り部３５となる領域
（ｐ領域３７）と支持フレーム３３となる領域（ｐ領域
３７）を結ぶようにシリコン基板の表面にｐ領域３７の
部分〔図１２（ａ）の３７ａの部分〕を残している。つ
いで、ｎ層３８をエッチングストップ層としてｎ層３８
までシリコン基板の下面をエッチングし、さらに、重り
部３５と支持フレーム３３の間の開口部分３４となる領
域でｎ層３８をエッチングして開口させ、重り部３５及
び梁部３６を形成している。また、支持フレーム３３の
上面に引き出し用電極４０を形成している。この結果、
ｎ層３８は梁部３６を含むできるだけ小さな領域に形成
され、重り部３５及び支持フレーム３３はほとんど全体
がｐ領域３７となり、梁部３６には重り部３５及び支持
フレーム３３を電気的に導通させる導通部３７ａ（ｐ領
域３７）が梁部３６を貫通して形成されている。しかし
て、重り部３５が可動電極となっており、重り部３５の
上下両面に形成される可動電極上面４１ａ及び可動電極
下面４１ｂの電位はｐｎ接合を通過することなく、重り
部３５、導通部３７ａ、支持フレーム３３を結ぶｐ領域
３７及び引き出し用電極４０からなる可動電極引き出し
部を通じて検出される。
【００５６】図１３は本発明の第１２実施例による静電
容量型半導体加速度センサ１２を示す断面図である。こ
の実施例にあっては、重り部３５及び支持フレーム３３
におけるｎ層３８の領域ができるだけ小さくなるよう
に、特に好ましくはほぼ梁部３６にのみ、エッチングス
トップ層とするためのｎ層３８をリン拡散により形成し
ている。さらに、梁部３６の下面を通過して重り部３５
の下面（全体または一部）から支持フレーム３３の下面
にわたる領域にボロンを拡散させることにより、シリコ
ン基板と同一導電型のｐ+層４５を作成している。ま
た、支持フレーム３３の上面に引き出し用電極４０を設
けている。
容量型半導体加速度センサ１２を示す断面図である。こ
の実施例にあっては、重り部３５及び支持フレーム３３
におけるｎ層３８の領域ができるだけ小さくなるよう
に、特に好ましくはほぼ梁部３６にのみ、エッチングス
トップ層とするためのｎ層３８をリン拡散により形成し
ている。さらに、梁部３６の下面を通過して重り部３５
の下面（全体または一部）から支持フレーム３３の下面
にわたる領域にボロンを拡散させることにより、シリコ
ン基板と同一導電型のｐ+層４５を作成している。ま
た、支持フレーム３３の上面に引き出し用電極４０を設
けている。
【００５７】この実施例にあっては、重り部３５のｐ領
域３７の上面によって可動電極上面４１ａが形成されて
おり、重り部３５のｐ+層４５ないしｐ領域３７の下面
によって可動電極下面４１ｂが形成されており、可動電
極上面４１ａの電位は重り部３５のｐ領域３７、ｐ+層
４５及び支持フレーム３３のｐ領域３７を通して引き出
し用電極４０に接続されており、可動電極下面４１ｂの
電位はｐ+層４５及び支持フレーム３３のｐ領域３７を
通して引き出し用電極４０に接続されている。したがっ
て、可動電極上面４１ａ及び可動電極下面４１ｂの電位
はｐｎ接合を通ることなく引き出し用電極４０で検出さ
れる。
域３７の上面によって可動電極上面４１ａが形成されて
おり、重り部３５のｐ+層４５ないしｐ領域３７の下面
によって可動電極下面４１ｂが形成されており、可動電
極上面４１ａの電位は重り部３５のｐ領域３７、ｐ+層
４５及び支持フレーム３３のｐ領域３７を通して引き出
し用電極４０に接続されており、可動電極下面４１ｂの
電位はｐ+層４５及び支持フレーム３３のｐ領域３７を
通して引き出し用電極４０に接続されている。したがっ
て、可動電極上面４１ａ及び可動電極下面４１ｂの電位
はｐｎ接合を通ることなく引き出し用電極４０で検出さ
れる。
【００５８】なお、この実施例では、下面側からの可動
電極引き出し手段としてｐ+層４５を用いたが、ｐ+層４
５に代えて導電性薄膜を用いてもよい。
電極引き出し手段としてｐ+層４５を用いたが、ｐ+層４
５に代えて導電性薄膜を用いてもよい。
【００５９】図１４は本発明の第１３の実施例による静
電容量型半導体加速度センサ１３を示す断面図である。
この実施例にあっては、重り部３５及び支持フレーム３
３におけるｎ層３８の領域ができるだけ小さくなるよう
に、特に好ましくはほぼ梁部３６にのみ、エッチングス
トップ層とするためのｎ層３８をリン拡散により形成し
ている。さらに、ｎ層３８上面を通って重り部３５上面
から支持フレーム３３上面にかけてスパッタリング等に
よってアルミニウム薄膜等の導電性薄膜４２を形成し、
この際導電性薄膜４２の一部が重り部３５の一部でｐ領
域３７と接合されるようにした。また、パターニング等
によって導電性薄膜４２の端部に引き出し用電極４０を
形成した。
電容量型半導体加速度センサ１３を示す断面図である。
この実施例にあっては、重り部３５及び支持フレーム３
３におけるｎ層３８の領域ができるだけ小さくなるよう
に、特に好ましくはほぼ梁部３６にのみ、エッチングス
トップ層とするためのｎ層３８をリン拡散により形成し
ている。さらに、ｎ層３８上面を通って重り部３５上面
から支持フレーム３３上面にかけてスパッタリング等に
よってアルミニウム薄膜等の導電性薄膜４２を形成し、
この際導電性薄膜４２の一部が重り部３５の一部でｐ領
域３７と接合されるようにした。また、パターニング等
によって導電性薄膜４２の端部に引き出し用電極４０を
形成した。
【００６０】したがって、重り部３５の上面に形成され
る可動電極上面４１ａの電位は導電性薄膜４２を通して
引き出し用電極４０に引き出され、重り部３５の下面に
形成される可動電極下面４１ｂの電位はｐ領域３７及び
導電性薄膜４２を通して引き出し用電極４０に引き出さ
れている。よって、この実施例にあってもｐｎ接合を通
ることなく可動電極の電位を正確に検出でき、また、加
速度センサ１４の温度特性も向上する。さらに、ｎ層３
８の面積を最小にできるので、寄生容量も大幅に減少す
る。
る可動電極上面４１ａの電位は導電性薄膜４２を通して
引き出し用電極４０に引き出され、重り部３５の下面に
形成される可動電極下面４１ｂの電位はｐ領域３７及び
導電性薄膜４２を通して引き出し用電極４０に引き出さ
れている。よって、この実施例にあってもｐｎ接合を通
ることなく可動電極の電位を正確に検出でき、また、加
速度センサ１４の温度特性も向上する。さらに、ｎ層３
８の面積を最小にできるので、寄生容量も大幅に減少す
る。
【００６１】図１５は本発明の第１４実施例による静電
容量型半導体加速度センサ１４を示す断面図である。こ
の実施例にあっては、重り部３５及び支持フレーム３３
におけるｎ層３８の領域ができるだけ小さくなるよう
に、特に好ましくはほぼ梁部３６にのみ、エッチングス
トップ層とするためのｎ層３８をリン拡散により形成し
ている。さらに、重り部３５の上面にスパッタリング等
によってアルミニウム薄膜等の導電性薄膜４２を形成
し、導電性薄膜４２を重り部３５のｐ領域３７に接合さ
せている。また、支持フレーム３３上の引き出し用電極
４０もアルミニウム膜をスパッタリングすることによっ
て作製してあり、重り部３５の導電性薄膜４２と支持フ
レーム３３上の引き出し用電極４０とを金線４４により
ワイヤボンディングしている。
容量型半導体加速度センサ１４を示す断面図である。こ
の実施例にあっては、重り部３５及び支持フレーム３３
におけるｎ層３８の領域ができるだけ小さくなるよう
に、特に好ましくはほぼ梁部３６にのみ、エッチングス
トップ層とするためのｎ層３８をリン拡散により形成し
ている。さらに、重り部３５の上面にスパッタリング等
によってアルミニウム薄膜等の導電性薄膜４２を形成
し、導電性薄膜４２を重り部３５のｐ領域３７に接合さ
せている。また、支持フレーム３３上の引き出し用電極
４０もアルミニウム膜をスパッタリングすることによっ
て作製してあり、重り部３５の導電性薄膜４２と支持フ
レーム３３上の引き出し用電極４０とを金線４４により
ワイヤボンディングしている。
【００６２】従って、重り部３５の導電性薄膜４２及び
ｐ領域３７下面によって構成されている可動電極上面４
１ａ及び可動電極下面４１ｂの電位は導電性薄膜４２、
金線４４を通じて引き出し用電極４０へ引き出されてい
る。
ｐ領域３７下面によって構成されている可動電極上面４
１ａ及び可動電極下面４１ｂの電位は導電性薄膜４２、
金線４４を通じて引き出し用電極４０へ引き出されてい
る。
【００６３】図１６は本発明の第１５実施例による静電
容量型半導体加速度センサ１５を示す断面図である。こ
の実施例にあってはｐ型シリコン基板からなるセンサ本
体３２の梁部３６全体を含み、重り部３５の領域を最大
限に除いた領域にリンを拡散してｎ層３８を形成し、少
なくとも重り部３５と梁部３６全域にかかる領域に絶縁
薄膜４６として酸化膜を形成し、さらに絶縁薄膜４６上
に導電性薄膜４２としてアルミニウム薄膜等をスパッタ
リングによって形成している。また、導電性薄膜４２は
重り部３５の一部領域でｐ領域３７上面に接合されてい
る。
容量型半導体加速度センサ１５を示す断面図である。こ
の実施例にあってはｐ型シリコン基板からなるセンサ本
体３２の梁部３６全体を含み、重り部３５の領域を最大
限に除いた領域にリンを拡散してｎ層３８を形成し、少
なくとも重り部３５と梁部３６全域にかかる領域に絶縁
薄膜４６として酸化膜を形成し、さらに絶縁薄膜４６上
に導電性薄膜４２としてアルミニウム薄膜等をスパッタ
リングによって形成している。また、導電性薄膜４２は
重り部３５の一部領域でｐ領域３７上面に接合されてい
る。
【００６４】しかして、可動電極上面４１ａ及び可動電
極下面４１ｂは重り部３５のｐ領域３７の上面及び下面
によって構成されており、可動電極上面４１ａ及び可動
電極下面４１ｂの電位は導電性薄膜４２を通って引き出
し用電極４０に引き出されている。これにより可動電極
引き出し部はｐｎ接合を通らなくなり、可動電極の正し
い電位が得られて正確な計測が可能になり、かつ温度特
性も向上する。
極下面４１ｂは重り部３５のｐ領域３７の上面及び下面
によって構成されており、可動電極上面４１ａ及び可動
電極下面４１ｂの電位は導電性薄膜４２を通って引き出
し用電極４０に引き出されている。これにより可動電極
引き出し部はｐｎ接合を通らなくなり、可動電極の正し
い電位が得られて正確な計測が可能になり、かつ温度特
性も向上する。
【００６５】なお、例えば図９、図１０，図１１その他
の重り部３５に導電性薄膜４２を形成されていない加速
度センサにおいては、重り部３５の上面、下面のうち少
なくとも一方に導電性薄膜４２を形成してもよい。例え
ば、図１７に示す加速度センサ１６は、図９の加速度セ
ンサ８において重り部３５の上下両面に導電性薄膜４
２，４３を形成した構造となっている。
の重り部３５に導電性薄膜４２を形成されていない加速
度センサにおいては、重り部３５の上面、下面のうち少
なくとも一方に導電性薄膜４２を形成してもよい。例え
ば、図１７に示す加速度センサ１６は、図９の加速度セ
ンサ８において重り部３５の上下両面に導電性薄膜４
２，４３を形成した構造となっている。
【００６６】図１８は本発明の第１７実施例による静電
容量型半導体圧力センサ１７（カバーを省略してセンサ
本体のみを図示する）を示す断面図である。なお、圧力
センサにおいても、センサ本体の上面及び下面にはカバ
ー（加速度センサの場合とほぼ同様なカバーを用いるこ
とができるが、被検出体である流体をメサ部へ導くため
の通路等が形成されている）が接合されるが、図では省
略している。この実施例のセンサ本体４８はｐ型シリコ
ン基板から作製されており、メサ形をしたバルク状のメ
サ部４９とメサ部４９の外周部に設けられた弾性を有す
る薄膜部５０とから感圧ダイアフラム５１が構成されて
おり、メサ部４９は薄膜部５０によって支持フレーム５
２の開口部分５３内に弾性的に支持されている。また、
センサ本体４８上面の感圧ダイアフラム５１及びその周
囲の領域にはリンを拡散し、感圧ダイアフラム５１のエ
ッチング時にエッチングストップ層となるｎ層５４が薄
く形成されている。さらに、ｎ層５４中には、薄膜部５
０を通って感圧ダイアフラム５１のメサ部４９から支持
フレーム５２にわたる領域にはボロンを拡散することに
よってシリコン基板と同種導電型のｐ+層５５を形成し
ている。このｐ+層５５の作製時には、メサ部４９の一
部領域でｎ層５４を経由することなくｐ+層５５がｐ領
域５６に接するようにしている。また、支持フレーム５
２の上面には引き出し用電極５７が形成されている。な
お、図１８ではｐ+層５５は引き出し用電極５７まで達
していないが、引き出し用電極５７まで達するようにし
てもよい。
容量型半導体圧力センサ１７（カバーを省略してセンサ
本体のみを図示する）を示す断面図である。なお、圧力
センサにおいても、センサ本体の上面及び下面にはカバ
ー（加速度センサの場合とほぼ同様なカバーを用いるこ
とができるが、被検出体である流体をメサ部へ導くため
の通路等が形成されている）が接合されるが、図では省
略している。この実施例のセンサ本体４８はｐ型シリコ
ン基板から作製されており、メサ形をしたバルク状のメ
サ部４９とメサ部４９の外周部に設けられた弾性を有す
る薄膜部５０とから感圧ダイアフラム５１が構成されて
おり、メサ部４９は薄膜部５０によって支持フレーム５
２の開口部分５３内に弾性的に支持されている。また、
センサ本体４８上面の感圧ダイアフラム５１及びその周
囲の領域にはリンを拡散し、感圧ダイアフラム５１のエ
ッチング時にエッチングストップ層となるｎ層５４が薄
く形成されている。さらに、ｎ層５４中には、薄膜部５
０を通って感圧ダイアフラム５１のメサ部４９から支持
フレーム５２にわたる領域にはボロンを拡散することに
よってシリコン基板と同種導電型のｐ+層５５を形成し
ている。このｐ+層５５の作製時には、メサ部４９の一
部領域でｎ層５４を経由することなくｐ+層５５がｐ領
域５６に接するようにしている。また、支持フレーム５
２の上面には引き出し用電極５７が形成されている。な
お、図１８ではｐ+層５５は引き出し用電極５７まで達
していないが、引き出し用電極５７まで達するようにし
てもよい。
【００６７】しかして、この圧力センサ１７では、メサ
部４９のｐ領域５６が可動電極となっており、メサ部４
９のｐ領域５６上面に形成されている可動電極上面５８
ａの電位はｐ+層５５を通じて引き出し用電極５７に取
り出され、メサ部４９のｐ領域５６下面に形成されてい
る可動電極下面５８ｂの電位はｐ領域５６及びｐ+層５
５を通じて引き出し用電極５７に取り出されている。従
って、可動電極引き出し部はｐｎ接合を通らなくなり、
可動電極上面５８ａと可動電極下面５８ｂの両電位が等
しい値で検出され、その結果可動電極の正しい電位が得
られ正確な静電容量を検知できるようになる。また、ｐ
ｎ接合を通らないので、圧力センサ１８の温度特性も向
上する。
部４９のｐ領域５６が可動電極となっており、メサ部４
９のｐ領域５６上面に形成されている可動電極上面５８
ａの電位はｐ+層５５を通じて引き出し用電極５７に取
り出され、メサ部４９のｐ領域５６下面に形成されてい
る可動電極下面５８ｂの電位はｐ領域５６及びｐ+層５
５を通じて引き出し用電極５７に取り出されている。従
って、可動電極引き出し部はｐｎ接合を通らなくなり、
可動電極上面５８ａと可動電極下面５８ｂの両電位が等
しい値で検出され、その結果可動電極の正しい電位が得
られ正確な静電容量を検知できるようになる。また、ｐ
ｎ接合を通らないので、圧力センサ１８の温度特性も向
上する。
【００６８】図１９は本発明の第１８実施例による静電
容量型半導体圧力センサ１８を示す断面図である。この
圧力センサ１８にあっては、ｐ型シリコン基板からなる
センサ本体４８の薄膜部５０及び開口部分５３の近傍
（感圧ダイアフラム５１のメサ部４９の領域を最大限に
除いた領域）にリンを拡散してｎ層５４を形成し、さら
に薄膜部５０のｎ層５４を通過してメサ部４９のｐ領域
５６上面の全体から支持フレーム５２にかけてボロンを
拡散してｐ+層５５を形成している。
容量型半導体圧力センサ１８を示す断面図である。この
圧力センサ１８にあっては、ｐ型シリコン基板からなる
センサ本体４８の薄膜部５０及び開口部分５３の近傍
（感圧ダイアフラム５１のメサ部４９の領域を最大限に
除いた領域）にリンを拡散してｎ層５４を形成し、さら
に薄膜部５０のｎ層５４を通過してメサ部４９のｐ領域
５６上面の全体から支持フレーム５２にかけてボロンを
拡散してｐ+層５５を形成している。
【００６９】従って、メサ部４９が可動電極となってお
り、可動電極上面５８ａを構成しているｐ+層５５の電
位はｐ+層５５を通じて支持フレーム５２上の引き出し
用電極５７より引き出され、可動電極下面５８ｂを構成
しているｐ領域５６下面はｐ領域５６及びｐ+層５５を
通じて引き出し用電極５７より引き出されている。これ
により可動電極引き出し部はｐｎ接合を通らなくなり、
可動電極の正しい電位が得られるようになり、かつ温度
特性も向上する。さらに、ｎ層５４の面積を最小にでき
るので、寄生容量も大幅に減少する。
り、可動電極上面５８ａを構成しているｐ+層５５の電
位はｐ+層５５を通じて支持フレーム５２上の引き出し
用電極５７より引き出され、可動電極下面５８ｂを構成
しているｐ領域５６下面はｐ領域５６及びｐ+層５５を
通じて引き出し用電極５７より引き出されている。これ
により可動電極引き出し部はｐｎ接合を通らなくなり、
可動電極の正しい電位が得られるようになり、かつ温度
特性も向上する。さらに、ｎ層５４の面積を最小にでき
るので、寄生容量も大幅に減少する。
【００７０】図２０は本発明の第１９実施例による静電
容量型半導体圧力センサ１９を示す断面図である。この
圧力センサ１９にあっては、ｐ型シリコン基板からなる
センサ本体４８の薄膜部５０及び開口部分５３の近傍
（感圧ダイアフラム５１のメサ部４９の領域を最大限に
除いた領域）にリンを拡散してｎ層５４を形成し、さら
にメサ部４９及び支持フレーム５２の各ｐ領域５６の上
面にかかるようにして薄膜部５０のｎ層５４の表面にボ
ロンを拡散してｐ+層５５を形成している。したがっ
て、メサ部４９のｐ領域５６の一部でｐ+層５５がｐ領
域５６に接合されている。さらに、この実施例では、固
定電極と対向する面、すなわちメサ部４９のｐ領域５６
上面及び下面にそれぞれアルミニウム薄膜等の導電性薄
膜５９，６０をスパッタリングにより作製している。
容量型半導体圧力センサ１９を示す断面図である。この
圧力センサ１９にあっては、ｐ型シリコン基板からなる
センサ本体４８の薄膜部５０及び開口部分５３の近傍
（感圧ダイアフラム５１のメサ部４９の領域を最大限に
除いた領域）にリンを拡散してｎ層５４を形成し、さら
にメサ部４９及び支持フレーム５２の各ｐ領域５６の上
面にかかるようにして薄膜部５０のｎ層５４の表面にボ
ロンを拡散してｐ+層５５を形成している。したがっ
て、メサ部４９のｐ領域５６の一部でｐ+層５５がｐ領
域５６に接合されている。さらに、この実施例では、固
定電極と対向する面、すなわちメサ部４９のｐ領域５６
上面及び下面にそれぞれアルミニウム薄膜等の導電性薄
膜５９，６０をスパッタリングにより作製している。
【００７１】従って、可動電極上面５８ａ及び可動電極
下面５８ｂを構成している上下の導電性薄膜５９，６０
の電位は、メサ部４９のｐ領域５６及びｐ+層５５を通
じて支持フレーム５２上の引き出し用電極５７より引き
出されている。これにより可動電極引き出し部はｐｎ接
合を通らなくなり、可動電極の正しい電位が得られるよ
うになり、かつ温度特性も向上する。さらに、ｎ層５４
の面積を最小にできるので、寄生容量も大幅に減少す
る。
下面５８ｂを構成している上下の導電性薄膜５９，６０
の電位は、メサ部４９のｐ領域５６及びｐ+層５５を通
じて支持フレーム５２上の引き出し用電極５７より引き
出されている。これにより可動電極引き出し部はｐｎ接
合を通らなくなり、可動電極の正しい電位が得られるよ
うになり、かつ温度特性も向上する。さらに、ｎ層５４
の面積を最小にできるので、寄生容量も大幅に減少す
る。
【００７２】図２１は本発明の第２０実施例による静電
容量型半導体圧力センサ２０を示す断面図である。この
実施例では、ｐ型シリコン基板からなるセンサ本体４８
の薄膜部５０及び開口部分５３の近傍（感圧ダイアフラ
ム５１のメサ部４９の領域を最大限に除いた領域）にリ
ンを拡散してｎ層５４を形成し、さらに薄膜部５０のｎ
層５４下面を通過してメサ部４９のｐ領域５６側面から
支持フレーム５２の側面にかけてボロンを拡散してｐ+
層６１を形成している。したがって、メサ部４９の側面
の一部領域でｐ+層６１がｐ領域５６に接合されてい
る。
容量型半導体圧力センサ２０を示す断面図である。この
実施例では、ｐ型シリコン基板からなるセンサ本体４８
の薄膜部５０及び開口部分５３の近傍（感圧ダイアフラ
ム５１のメサ部４９の領域を最大限に除いた領域）にリ
ンを拡散してｎ層５４を形成し、さらに薄膜部５０のｎ
層５４下面を通過してメサ部４９のｐ領域５６側面から
支持フレーム５２の側面にかけてボロンを拡散してｐ+
層６１を形成している。したがって、メサ部４９の側面
の一部領域でｐ+層６１がｐ領域５６に接合されてい
る。
【００７３】従って、メサ部４９が可動電極となってお
り、可動電極上面５８ａ及び可動電極下面５８ｂを構成
しているｐ領域５６の上下面の電位はメサ部４９のｐ領
域５６、ｐ+層６１及び支持フレーム５２のｐ領域５６
を通じて支持フレーム５２上の引き出し用電極５７より
引き出されている。これにより可動電極引き出し部はｐ
ｎ接合を通らなくなり、可動電極の正しい電位が得られ
るようになり、かつ温度特性も向上する。さらに、ｎ層
５４の面積を最小にできるので、寄生容量も大幅に減少
する。なお、この実施例にあっても、加速度センサ１２
（図１３）と同じようにセンサ本体４８の下面全体にｐ
+層６１を形成してもよい。さらに、ｐ+層６１に代えて
導電性薄膜を用いてもよい。
り、可動電極上面５８ａ及び可動電極下面５８ｂを構成
しているｐ領域５６の上下面の電位はメサ部４９のｐ領
域５６、ｐ+層６１及び支持フレーム５２のｐ領域５６
を通じて支持フレーム５２上の引き出し用電極５７より
引き出されている。これにより可動電極引き出し部はｐ
ｎ接合を通らなくなり、可動電極の正しい電位が得られ
るようになり、かつ温度特性も向上する。さらに、ｎ層
５４の面積を最小にできるので、寄生容量も大幅に減少
する。なお、この実施例にあっても、加速度センサ１２
（図１３）と同じようにセンサ本体４８の下面全体にｐ
+層６１を形成してもよい。さらに、ｐ+層６１に代えて
導電性薄膜を用いてもよい。
【００７４】図２２は本発明の第２１実施例による静電
容量型半導体圧力センサ２１を示す断面図である。この
実施例にあっては、センサ本体４８の表層部にはリン拡
散によりｐ型シリコン基板の導電型を反転させ、エッチ
ングストップ層となるｎ層５４を形成している。また、
メサ部４９の上面全体にはアルミニウム薄膜等の導電性
薄膜５９がスパッタリング等によって作成されている。
しかも、メサ部４９上面の導電性薄膜５９は、ｎ層５４
を介することなくメサ部４９のｐ領域５６と導通させら
れている。メサ部４９の導電性薄膜５９とｐ領域５６と
を導通させる方法としては、ｎ層５４を形成する際、
メサ部４９の上面の一部をｐ領域５６のまま残してお
く、メサ部４９の上面全体にｎ層５４を形成した後、
メサ部４９でｎ層５４の一部にボロン等を拡散させてｐ
+層に反転させる、メサ部４９の上面全体にｎ層５４
を形成した後、導電性薄膜５９をメサ部４９上面に形成
する際、ｎ層５４の一部をエッチングによって開口し、
メサ部４９の一部領域で導電性薄膜５９がｎ層５４を貫
通してｐ領域５６に達するようにする、などの方法が可
能である。また、メサ部４９の下面全体にもアルミニウ
ム薄膜等の導電性薄膜６０がスパッタリング等によって
形成されている。支持フレーム５２の上面にはアルミニ
ウム薄膜等からなる引き出し用電極５７が導電性薄膜５
９と一体に形成されている。
容量型半導体圧力センサ２１を示す断面図である。この
実施例にあっては、センサ本体４８の表層部にはリン拡
散によりｐ型シリコン基板の導電型を反転させ、エッチ
ングストップ層となるｎ層５４を形成している。また、
メサ部４９の上面全体にはアルミニウム薄膜等の導電性
薄膜５９がスパッタリング等によって作成されている。
しかも、メサ部４９上面の導電性薄膜５９は、ｎ層５４
を介することなくメサ部４９のｐ領域５６と導通させら
れている。メサ部４９の導電性薄膜５９とｐ領域５６と
を導通させる方法としては、ｎ層５４を形成する際、
メサ部４９の上面の一部をｐ領域５６のまま残してお
く、メサ部４９の上面全体にｎ層５４を形成した後、
メサ部４９でｎ層５４の一部にボロン等を拡散させてｐ
+層に反転させる、メサ部４９の上面全体にｎ層５４
を形成した後、導電性薄膜５９をメサ部４９上面に形成
する際、ｎ層５４の一部をエッチングによって開口し、
メサ部４９の一部領域で導電性薄膜５９がｎ層５４を貫
通してｐ領域５６に達するようにする、などの方法が可
能である。また、メサ部４９の下面全体にもアルミニウ
ム薄膜等の導電性薄膜６０がスパッタリング等によって
形成されている。支持フレーム５２の上面にはアルミニ
ウム薄膜等からなる引き出し用電極５７が導電性薄膜５
９と一体に形成されている。
【００７５】しかして、この圧力センサ２１にあって
は、メサ部４９の上面の導電性薄膜５９によって可動電
極上面５８ａが構成され、可動電極上面５８ａの電位は
導電性薄膜５９を通じて引き出し用電極５７に導かれて
おり、下面の導電性薄膜６０によって構成されている可
動電極下面５８ｂの電位はメサ部４９のｐ領域５６及び
導電性薄膜５９を通じて引き出し用電極５７に導かれて
いる。これにより可動電極の電位はｐｎ接合を通ること
なく引き出され、可動電極の正しい電位が得られるよう
になり、かつ圧力センサ２１の温度特性も向上する。
は、メサ部４９の上面の導電性薄膜５９によって可動電
極上面５８ａが構成され、可動電極上面５８ａの電位は
導電性薄膜５９を通じて引き出し用電極５７に導かれて
おり、下面の導電性薄膜６０によって構成されている可
動電極下面５８ｂの電位はメサ部４９のｐ領域５６及び
導電性薄膜５９を通じて引き出し用電極５７に導かれて
いる。これにより可動電極の電位はｐｎ接合を通ること
なく引き出され、可動電極の正しい電位が得られるよう
になり、かつ圧力センサ２１の温度特性も向上する。
【００７６】図２３は本発明の第２２実施例による静電
容量型半導体圧力センサ２２を示す断面図である。この
圧力センサ２２にあっては、ｐ型シリコン基板からなる
センサ本体４８の薄膜部５０及び開口部分５３の近傍
（感圧ダイアフラム５１のメサ部４９の領域を最大限に
除いた領域）にリンを拡散してｎ層５４を形成し、メサ
部４９のｐ領域５６上面及び下面にスパッタリング等に
よってアルミニウム薄膜等の金属薄膜５９，６０を形成
し、上面の金属薄膜５９と支持フレーム５２上面の引き
出し用電極５７とを金線６２によってワイヤボンディン
グしたものである。この実施例にあっても、可動電極上
面５８ａ（導電性薄膜５９）は金線６２を通じて、可動
電極下面５８ｂ（導電性薄膜６０）はｐ領域５６及び金
線６２を通じてｐｎ接合を通ることなく引き出し用電極
５７から引き出される。また、ｎ層５４も小さくできる
ので、寄生容量も小さくできる。
容量型半導体圧力センサ２２を示す断面図である。この
圧力センサ２２にあっては、ｐ型シリコン基板からなる
センサ本体４８の薄膜部５０及び開口部分５３の近傍
（感圧ダイアフラム５１のメサ部４９の領域を最大限に
除いた領域）にリンを拡散してｎ層５４を形成し、メサ
部４９のｐ領域５６上面及び下面にスパッタリング等に
よってアルミニウム薄膜等の金属薄膜５９，６０を形成
し、上面の金属薄膜５９と支持フレーム５２上面の引き
出し用電極５７とを金線６２によってワイヤボンディン
グしたものである。この実施例にあっても、可動電極上
面５８ａ（導電性薄膜５９）は金線６２を通じて、可動
電極下面５８ｂ（導電性薄膜６０）はｐ領域５６及び金
線６２を通じてｐｎ接合を通ることなく引き出し用電極
５７から引き出される。また、ｎ層５４も小さくできる
ので、寄生容量も小さくできる。
【００７７】図２４は本発明の第２３実施例による静電
容量型半導体圧力センサ２３を示す断面図である。この
圧力センサ２３にあっては、ｐ型シリコン基板からなる
センサ本体４８の薄膜部５０及び開口部分５３の近傍
（感圧ダイアフラム５１のメサ部４９の領域を最大限に
除いた領域）にリンを拡散してｎ層５４を形成してい
る。さらに、薄膜部５０のｎ層５４とメサ部４９のｐ領
域５６の上面間の一部領域を跨ぐようにしてスパッタリ
ングによってアルミニウム薄膜等の導電性薄膜６３ａを
形成し、薄膜部５０のｎ層５４と支持フレーム５２のｐ
領域５６の上面間の一部領域を跨ぐようにしてスパッタ
リングによってアルミニウム薄膜等の導電性薄膜６３ｂ
を形成し、支持フレーム５２の上面には引き出し用電極
５７を設けている。
容量型半導体圧力センサ２３を示す断面図である。この
圧力センサ２３にあっては、ｐ型シリコン基板からなる
センサ本体４８の薄膜部５０及び開口部分５３の近傍
（感圧ダイアフラム５１のメサ部４９の領域を最大限に
除いた領域）にリンを拡散してｎ層５４を形成してい
る。さらに、薄膜部５０のｎ層５４とメサ部４９のｐ領
域５６の上面間の一部領域を跨ぐようにしてスパッタリ
ングによってアルミニウム薄膜等の導電性薄膜６３ａを
形成し、薄膜部５０のｎ層５４と支持フレーム５２のｐ
領域５６の上面間の一部領域を跨ぐようにしてスパッタ
リングによってアルミニウム薄膜等の導電性薄膜６３ｂ
を形成し、支持フレーム５２の上面には引き出し用電極
５７を設けている。
【００７８】しかして、可動電極上面５８ａ（ｐ領域５
６上面）の電位は導電性薄膜６３ａ、ｎ層５４、導電性
薄膜６３ｂ及び支持フレーム５２のｐ領域５６を通じて
引き出し用電極５７より引き出され、可動電極下面５８
ｂ（ｐ領域５６下面）の電位はメサ部４９のｐ領域５
６、導電性薄膜６３ａ、ｎ層５４、導電性薄膜６３ｂ及
び支持フレーム５２のｐ領域５６を通じて引き出し用電
極５７より引き出される。これにより可動電極引き出し
部はｐｎ接合を通らなくなり、可動電極の正しい電位が
得られ正確な静電容量が得られるようになり、かつ温度
特性が向上する。また、ｎ層５４の面積を最小にしたの
で、寄生容量も大幅に減少する。
６上面）の電位は導電性薄膜６３ａ、ｎ層５４、導電性
薄膜６３ｂ及び支持フレーム５２のｐ領域５６を通じて
引き出し用電極５７より引き出され、可動電極下面５８
ｂ（ｐ領域５６下面）の電位はメサ部４９のｐ領域５
６、導電性薄膜６３ａ、ｎ層５４、導電性薄膜６３ｂ及
び支持フレーム５２のｐ領域５６を通じて引き出し用電
極５７より引き出される。これにより可動電極引き出し
部はｐｎ接合を通らなくなり、可動電極の正しい電位が
得られ正確な静電容量が得られるようになり、かつ温度
特性が向上する。また、ｎ層５４の面積を最小にしたの
で、寄生容量も大幅に減少する。
【００７９】図２５は本発明の第２４実施例による静電
容量型半導体圧力センサ２４を示す断面図である。この
実施例では、ｐ型シリコン基板からなるセンサ本体４８
の薄膜部５０及び開口部分５３の近傍（感圧ダイアフラ
ム５１のメサ部４９の領域を最大限に除いた領域）にリ
ンを拡散してｎ層５４を形成している。さらに、感圧ダ
イアフラム５１のメサ部４９のｐ領域５６上面から薄膜
部５０のｎ層５４上面を通過して支持フレーム５２のｐ
領域５６上面に至る領域にアルミニウム薄膜等の導電性
薄膜５９をスパッタリングにより作製し、導電性薄膜５
９をメサ部４９のｐ領域５６上面に接合させている。ま
た、支持フレーム５２の上面においては導電性薄膜５９
の端部をパターニングすることによって引き出し用電極
５７が設けられている。
容量型半導体圧力センサ２４を示す断面図である。この
実施例では、ｐ型シリコン基板からなるセンサ本体４８
の薄膜部５０及び開口部分５３の近傍（感圧ダイアフラ
ム５１のメサ部４９の領域を最大限に除いた領域）にリ
ンを拡散してｎ層５４を形成している。さらに、感圧ダ
イアフラム５１のメサ部４９のｐ領域５６上面から薄膜
部５０のｎ層５４上面を通過して支持フレーム５２のｐ
領域５６上面に至る領域にアルミニウム薄膜等の導電性
薄膜５９をスパッタリングにより作製し、導電性薄膜５
９をメサ部４９のｐ領域５６上面に接合させている。ま
た、支持フレーム５２の上面においては導電性薄膜５９
の端部をパターニングすることによって引き出し用電極
５７が設けられている。
【００８０】しかして、可動電極上面５８ａ（ｐ領域５
６上面）の電位は導電性薄膜５９を通じて引き出し用電
極５７より引き出され、可動電極下面５８ｂ（ｐ領域５
６下面）の電位はメサ部４９のｐ領域５６と導電性薄膜
５９を通じて引き出し用電極５７より引き出される。こ
れにより可動電極引き出し部はｐｎ接合を通らなくな
り、可動電極の正しい電位が得られ正確な静電容量が得
られるようになり、かつ温度特性が向上する。また、ｎ
層５４の面積を最小にしたので、寄生容量も大幅に減少
する。
６上面）の電位は導電性薄膜５９を通じて引き出し用電
極５７より引き出され、可動電極下面５８ｂ（ｐ領域５
６下面）の電位はメサ部４９のｐ領域５６と導電性薄膜
５９を通じて引き出し用電極５７より引き出される。こ
れにより可動電極引き出し部はｐｎ接合を通らなくな
り、可動電極の正しい電位が得られ正確な静電容量が得
られるようになり、かつ温度特性が向上する。また、ｎ
層５４の面積を最小にしたので、寄生容量も大幅に減少
する。
【００８１】図２６は本発明の第２５実施例による静電
容量型半導体圧力センサ２５を示す断面図である。この
実施例では、ｐ型シリコン基板からなるセンサ本体４８
の薄膜部５０及び開口部分５３の近傍（感圧ダイアフラ
ム５１のメサ部４９の領域を最大限に除いた領域）にリ
ンを拡散してｎ層５４を形成している。さらに、感圧ダ
イアフラム５１のメサ部４９上面のほぼ全体とメサ部４
９のｐ領域５６上面から薄膜部５０のｎ層５４上面を通
過して支持フレーム５２のｐ領域５６上面に至る領域と
にアルミニウム薄膜等の導電性薄膜５９をスパッタリン
グにより作製し、導電性薄膜５９をメサ部４９のｐ領域
５６上面に接合させている。同様に、メサ部４９の下面
全体にもアルミニウム薄膜等の導電性薄膜６０をスパッ
タリングにより作製している。また、支持フレーム５２
の上面においては導電性薄膜５９の端部をパターニング
することによって引き出し用電極５７が設けられてい
る。
容量型半導体圧力センサ２５を示す断面図である。この
実施例では、ｐ型シリコン基板からなるセンサ本体４８
の薄膜部５０及び開口部分５３の近傍（感圧ダイアフラ
ム５１のメサ部４９の領域を最大限に除いた領域）にリ
ンを拡散してｎ層５４を形成している。さらに、感圧ダ
イアフラム５１のメサ部４９上面のほぼ全体とメサ部４
９のｐ領域５６上面から薄膜部５０のｎ層５４上面を通
過して支持フレーム５２のｐ領域５６上面に至る領域と
にアルミニウム薄膜等の導電性薄膜５９をスパッタリン
グにより作製し、導電性薄膜５９をメサ部４９のｐ領域
５６上面に接合させている。同様に、メサ部４９の下面
全体にもアルミニウム薄膜等の導電性薄膜６０をスパッ
タリングにより作製している。また、支持フレーム５２
の上面においては導電性薄膜５９の端部をパターニング
することによって引き出し用電極５７が設けられてい
る。
【００８２】しかして、可動電極上面５８ａ（導電性薄
膜５９）の電位は導電性薄膜５９を通じて引き出し用電
極５７より引き出され、可動電極下面５８ｂ（導電性薄
膜６０）の電位はメサ部４９のｐ領域５６と導電性薄膜
５９を通じて引き出し用電極５７より引き出される。こ
れにより可動電極引き出し部はｐｎ接合を通らなくな
り、可動電極の正しい電位が得られ正確な静電容量が得
られるようになり、かつ温度特性が向上する。また、ｎ
層５４の面積を最小にしたので、寄生容量も大幅に減少
する。
膜５９）の電位は導電性薄膜５９を通じて引き出し用電
極５７より引き出され、可動電極下面５８ｂ（導電性薄
膜６０）の電位はメサ部４９のｐ領域５６と導電性薄膜
５９を通じて引き出し用電極５７より引き出される。こ
れにより可動電極引き出し部はｐｎ接合を通らなくな
り、可動電極の正しい電位が得られ正確な静電容量が得
られるようになり、かつ温度特性が向上する。また、ｎ
層５４の面積を最小にしたので、寄生容量も大幅に減少
する。
【００８３】図２７は本発明の第２６実施例による静電
容量型半導体圧力センサ２６を示す断面図である。図２
４の圧力センサ２３では、センサ本体４８の上面に設け
た導電性薄膜６３ａ，６３ｂによってメサ部４９のｐ領
域５６と支持フレーム５２のｐ領域５６とを導通させた
が、これらの導電性薄膜６３ａ，６３ｂは下面側にもう
けてもよい。すなわち、この圧力センサ２６では、薄膜
部５０のｎ層５４とメサ部４９のｐ領域５６の下面間の
一部領域を跨ぐようにしてスパッタリングによってアル
ミニウム薄膜等の導電性薄膜６３ａを形成し、薄膜部５
０のｎ層５４と支持フレーム５２のｐ領域５６の下面間
の一部領域を跨ぐようにしてスパッタリングによってア
ルミニウム薄膜等の導電性薄膜６３ｂを形成し、支持フ
レーム５２の上面には引き出し用電極５７を設けてい
る。しかして、可動電極上面５８ａ（ｐ領域５６上面）
及び可動電極下面５８ｂ（ｐ領域５６下面）の電位はメ
サ部４９のｐ領域５６、導電性薄膜６３ａ、ｎ層５４、
導電性薄膜６３ｂ及び支持フレーム５２のｐ領域５６を
通じて引き出し用電極５７より引き出される。これによ
り可動電極引き出し部はｐｎ接合を通らなくなり、可動
電極の正しい電位が得られ正確な静電容量が得られるよ
うになり、かつ温度特性が向上する。また、ｎ層５４の
面積を最小にしたので、寄生容量も大幅に減少する。
容量型半導体圧力センサ２６を示す断面図である。図２
４の圧力センサ２３では、センサ本体４８の上面に設け
た導電性薄膜６３ａ，６３ｂによってメサ部４９のｐ領
域５６と支持フレーム５２のｐ領域５６とを導通させた
が、これらの導電性薄膜６３ａ，６３ｂは下面側にもう
けてもよい。すなわち、この圧力センサ２６では、薄膜
部５０のｎ層５４とメサ部４９のｐ領域５６の下面間の
一部領域を跨ぐようにしてスパッタリングによってアル
ミニウム薄膜等の導電性薄膜６３ａを形成し、薄膜部５
０のｎ層５４と支持フレーム５２のｐ領域５６の下面間
の一部領域を跨ぐようにしてスパッタリングによってア
ルミニウム薄膜等の導電性薄膜６３ｂを形成し、支持フ
レーム５２の上面には引き出し用電極５７を設けてい
る。しかして、可動電極上面５８ａ（ｐ領域５６上面）
及び可動電極下面５８ｂ（ｐ領域５６下面）の電位はメ
サ部４９のｐ領域５６、導電性薄膜６３ａ、ｎ層５４、
導電性薄膜６３ｂ及び支持フレーム５２のｐ領域５６を
通じて引き出し用電極５７より引き出される。これによ
り可動電極引き出し部はｐｎ接合を通らなくなり、可動
電極の正しい電位が得られ正確な静電容量が得られるよ
うになり、かつ温度特性が向上する。また、ｎ層５４の
面積を最小にしたので、寄生容量も大幅に減少する。
【００８４】図２８（ａ）は本発明の第２７実施例によ
る静電容量型半導体圧力センサ２７を示す断面図、図２
８（ｂ）は同（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。この実施
例では、メサ部４９と支持フレーム５２を結んだ一部領
域（５６ａ）を除いて、薄膜部５０及び開口部分５３の
近傍（感圧ダイアフラム５１のメサ部４９の領域を最大
限に除いた領域）にリンを拡散してｎ層５４を形成して
いる。従って、ｎ層５４の一部には、図２８（ｂ）に示
すように、ｎ層５４を貫通してメサ部４９のｐ領域５６
と支持フレーム５２のｐ領域５６とをつなぐｐ型の導通
部５６ａ（ｐ領域５６）が残っている。さらに、支持フ
レーム５２の上には引き出し用電極５７が設けられてい
る。
る静電容量型半導体圧力センサ２７を示す断面図、図２
８（ｂ）は同（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。この実施
例では、メサ部４９と支持フレーム５２を結んだ一部領
域（５６ａ）を除いて、薄膜部５０及び開口部分５３の
近傍（感圧ダイアフラム５１のメサ部４９の領域を最大
限に除いた領域）にリンを拡散してｎ層５４を形成して
いる。従って、ｎ層５４の一部には、図２８（ｂ）に示
すように、ｎ層５４を貫通してメサ部４９のｐ領域５６
と支持フレーム５２のｐ領域５６とをつなぐｐ型の導通
部５６ａ（ｐ領域５６）が残っている。さらに、支持フ
レーム５２の上には引き出し用電極５７が設けられてい
る。
【００８５】しかして、可動電極上面５８ａ（ｐ領域５
６上面）の電位は導通部５６ａを通って引き出し用電極
５７より引き出され、可動電極下面５８ｂ（ｐ領域５６
下面）の電位はメサ部４９のｐ領域５６と導通部５６ａ
を通じて引き出し用電極５７より引き出される。これに
より可動電極引き出し部はｐｎ接合を通らなくなり、可
動電極の正しい電位が得られ正確な静電容量が得られる
ようになり、かつ温度特性が向上する。また、ｎ層５４
の面積を最小にしたので、寄生容量も大幅に減少する。
６上面）の電位は導通部５６ａを通って引き出し用電極
５７より引き出され、可動電極下面５８ｂ（ｐ領域５６
下面）の電位はメサ部４９のｐ領域５６と導通部５６ａ
を通じて引き出し用電極５７より引き出される。これに
より可動電極引き出し部はｐｎ接合を通らなくなり、可
動電極の正しい電位が得られ正確な静電容量が得られる
ようになり、かつ温度特性が向上する。また、ｎ層５４
の面積を最小にしたので、寄生容量も大幅に減少する。
【００８６】図２９は本発明の第２８実施例による静電
容量型半導体圧力センサ２８を示す断面図である。この
圧力センサ２８にあっては、ｐ型シリコン基板からなる
センサ本体４８の薄膜部５０及び開口部分５３の近傍
（感圧ダイアフラム５１のメサ部４９の領域を最大限に
除いた領域）にリンを拡散してｎ層５４を形成してい
る。さらに、メサ部４９のｐ領域５６上面の一部でスパ
ッタリングによってアルミニウム薄膜等の導電性薄膜５
９を形成し、導電性薄膜５９をメサ部４９の一部領域で
ｐ領域５６に接するようにしている。また、支持フレー
ム５２上にもアルミニウム薄膜をスパッタリングするこ
とによって引き出し用電極５７を作製し、導電性薄膜５
９と引き出し用電極５７とを金線６２によりワイヤボン
ディングして接続している。
容量型半導体圧力センサ２８を示す断面図である。この
圧力センサ２８にあっては、ｐ型シリコン基板からなる
センサ本体４８の薄膜部５０及び開口部分５３の近傍
（感圧ダイアフラム５１のメサ部４９の領域を最大限に
除いた領域）にリンを拡散してｎ層５４を形成してい
る。さらに、メサ部４９のｐ領域５６上面の一部でスパ
ッタリングによってアルミニウム薄膜等の導電性薄膜５
９を形成し、導電性薄膜５９をメサ部４９の一部領域で
ｐ領域５６に接するようにしている。また、支持フレー
ム５２上にもアルミニウム薄膜をスパッタリングするこ
とによって引き出し用電極５７を作製し、導電性薄膜５
９と引き出し用電極５７とを金線６２によりワイヤボン
ディングして接続している。
【００８７】従って、可動電極上面５８ａ及び可動電極
下面５８ｂ（ｐ領域５６の上下面）の電位はメサ部４９
のｐ領域５６、導電性薄膜５９、金線６２を通じて引き
出し用電極５７に引き出される。これにより可動電極引
き出し部はｐｎ接合を通らなくなり、可動電極の正しい
電位が得られ正確な容量が得られるようになり、かつ温
度特性が向上する。また、ｎ層５４の面積を最小にした
ので寄生容量が大幅に減少する。
下面５８ｂ（ｐ領域５６の上下面）の電位はメサ部４９
のｐ領域５６、導電性薄膜５９、金線６２を通じて引き
出し用電極５７に引き出される。これにより可動電極引
き出し部はｐｎ接合を通らなくなり、可動電極の正しい
電位が得られ正確な容量が得られるようになり、かつ温
度特性が向上する。また、ｎ層５４の面積を最小にした
ので寄生容量が大幅に減少する。
【００８８】図３０は本発明の第２９実施例による静電
容量型半導体圧力センサ２９を示す断面図である。この
圧力センサ２９にあっては、ｐ型シリコン基板からなる
センサ本体４８の薄膜部５０及び開口部分５３の近傍
（感圧ダイアフラム５１のメサ部４９の領域を最大限に
除いた領域）にリンを拡散してｎ層５４を形成し、薄膜
部５０の上面を通過してメサ部４９上面から支持フレー
ム５２上面に至る領域に絶縁薄膜６４として酸化膜を形
成し、さらに絶縁薄膜６４上に導電性薄膜５９としてア
ルミニウム薄膜等をスパッタリングによって形成してい
る。また、導電性薄膜５９はメサ部４９の一部領域でｐ
領域５６上面に接合されている。
容量型半導体圧力センサ２９を示す断面図である。この
圧力センサ２９にあっては、ｐ型シリコン基板からなる
センサ本体４８の薄膜部５０及び開口部分５３の近傍
（感圧ダイアフラム５１のメサ部４９の領域を最大限に
除いた領域）にリンを拡散してｎ層５４を形成し、薄膜
部５０の上面を通過してメサ部４９上面から支持フレー
ム５２上面に至る領域に絶縁薄膜６４として酸化膜を形
成し、さらに絶縁薄膜６４上に導電性薄膜５９としてア
ルミニウム薄膜等をスパッタリングによって形成してい
る。また、導電性薄膜５９はメサ部４９の一部領域でｐ
領域５６上面に接合されている。
【００８９】しかして、可動電極上面５８ａ及び可動電
極下面５８ｂはメサ部４９のｐ領域５６の上面及び下面
によって構成されており、可動電極上面５８ａ及び可動
電極下面５８ｂの電位は導電性薄膜５９を通って引き出
し用電極５７に引き出されている。これにより可動電極
引き出し部はｐｎ接合を通らなくなり、可動電極の正し
い電位が得られて正確な計測が可能になり、かつ温度特
性も向上する。
極下面５８ｂはメサ部４９のｐ領域５６の上面及び下面
によって構成されており、可動電極上面５８ａ及び可動
電極下面５８ｂの電位は導電性薄膜５９を通って引き出
し用電極５７に引き出されている。これにより可動電極
引き出し部はｐｎ接合を通らなくなり、可動電極の正し
い電位が得られて正確な計測が可能になり、かつ温度特
性も向上する。
【００９０】なお、半導体層の導電型は上記各実施例と
は逆の導電型となっていてもよいのはいうまでもない。
は逆の導電型となっていてもよいのはいうまでもない。
【００９１】
【発明の効果】本発明によれば、ｐｎ接合面を通ること
なく直接第１導電型半導体基板の電位を外部へ取り出す
ことができるので、可動電極の上面と下面の電位差が無
くなり、加速度センサや圧力センサの可動電極の正しい
電位を得ることができる。従って、本発明によれば可動
電極の正しい電位を得ることができるので、可動電極と
固定電極との間の正確な静電容量を検出することがで
き、加速度や圧力の検出精度を向上させることができ
る。しかも、可動電極の電位の取り出しがｐｎ接合を通
らないので、加速度センサや圧力センサの特性が周囲温
度等によって変化せず、温度特性が向上する。
なく直接第１導電型半導体基板の電位を外部へ取り出す
ことができるので、可動電極の上面と下面の電位差が無
くなり、加速度センサや圧力センサの可動電極の正しい
電位を得ることができる。従って、本発明によれば可動
電極の正しい電位を得ることができるので、可動電極と
固定電極との間の正確な静電容量を検出することがで
き、加速度や圧力の検出精度を向上させることができ
る。しかも、可動電極の電位の取り出しがｐｎ接合を通
らないので、加速度センサや圧力センサの特性が周囲温
度等によって変化せず、温度特性が向上する。
【００９２】さらに、エッチングストップ層となる第２
導電型の半導体層の領域をできるだけ小さくした加速度
センサや圧力センサにあっては、第１導電型半導体基板
と第２導電型の半導体層の間のｐｎ接合による寄生容量
を大幅に低減させることができる。
導電型の半導体層の領域をできるだけ小さくした加速度
センサや圧力センサにあっては、第１導電型半導体基板
と第２導電型の半導体層の間のｐｎ接合による寄生容量
を大幅に低減させることができる。
【図１】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は差動構造を
有する従来の静電容量型半導体加速度センサの製造工程
を示す断面図である。
有する従来の静電容量型半導体加速度センサの製造工程
を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施例による静電容量型半導体加
速度センサの構造を示す断面図である。
速度センサの構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施例による静電容量型半導体加
速度センサの構造を示す一部省略した断面図である。
速度センサの構造を示す一部省略した断面図である。
【図４】本発明の第３実施例による静電容量型半導体加
速度センサの構造を示す一部省略した断面図である。
速度センサの構造を示す一部省略した断面図である。
【図５】本発明の第４実施例による静電容量型半導体加
速度センサの構造を示す一部省略した断面図である。
速度センサの構造を示す一部省略した断面図である。
【図６】本発明の第５実施例による静電容量型半導体加
速度センサの構造を示す一部省略した断面図である。
速度センサの構造を示す一部省略した断面図である。
【図７】本発明の第６実施例による静電容量型半導体加
速度センサの構造を示す一部省略した断面図である。
速度センサの構造を示す一部省略した断面図である。
【図８】本発明の第７実施例による静電容量型半導体加
速度センサの構造を示す一部省略した断面図である。
速度センサの構造を示す一部省略した断面図である。
【図９】本発明の第８実施例による静電容量型半導体加
速度センサの構造を示す一部省略した断面図である。
速度センサの構造を示す一部省略した断面図である。
【図１０】本発明の第９実施例による静電容量型半導体
加速度センサの構造を示す一部省略した断面図である。
加速度センサの構造を示す一部省略した断面図である。
【図１１】本発明の第１０実施例による静電容量型半導
体加速度センサの構造を示す一部省略した断面図であ
る。
体加速度センサの構造を示す一部省略した断面図であ
る。
【図１２】（ａ）（ｂ）は本発明の第１１実施例による
静電容量型半導体加速度センサにおけるセンサ本体の平
面図及び断面図である。
静電容量型半導体加速度センサにおけるセンサ本体の平
面図及び断面図である。
【図１３】本発明の第１２実施例による静電容量型半導
体加速度センサの構造を示す一部省略した断面図であ
る。
体加速度センサの構造を示す一部省略した断面図であ
る。
【図１４】本発明の第１３実施例による静電容量型半導
体加速度センサの構造を示す一部省略した断面図であ
る。
体加速度センサの構造を示す一部省略した断面図であ
る。
【図１５】本発明の第１４実施例による静電容量型半導
体加速度センサの構造を示す一部省略した断面図であ
る。
体加速度センサの構造を示す一部省略した断面図であ
る。
【図１６】本発明の第１５実施例による静電容量型半導
体加速度センサの構造を示す一部省略した断面図であ
る。
体加速度センサの構造を示す一部省略した断面図であ
る。
【図１７】本発明の第１６実施例による静電容量型半導
体加速度センサの構造を示す一部省略した断面図であ
る。
体加速度センサの構造を示す一部省略した断面図であ
る。
【図１８】本発明の第１７実施例による静電容量型半導
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
【図１９】本発明の第１８実施例による静電容量型半導
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
【図２０】本発明の第１９実施例による静電容量型半導
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
【図２１】本発明の第２０実施例による静電容量型半導
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
【図２２】本発明の第２１実施例による静電容量型半導
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
【図２３】本発明の第２２実施例による静電容量型半導
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
【図２４】本発明の第２３実施例による静電容量型半導
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
【図２５】本発明の第２４実施例による静電容量型半導
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
【図２６】本発明の第２５実施例による静電容量型半導
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
【図２７】本発明の第２６実施例による静電容量型半導
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
【図２８】（ａ）は本発明の第２７実施例による静電容
量型半導体圧力センサの構造を示す一部省略した断面
図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
量型半導体圧力センサの構造を示す一部省略した断面
図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【図２９】本発明の第２８実施例による静電容量型半導
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
【図３０】本発明の第２９実施例による静電容量型半導
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
体圧力センサの構造を示す一部省略した断面図である。
３３ 支持フレーム ３５ 重り部 ３６ 梁部 ３７ ｐ領域 ３８ ｎ層 ３９，４５ ｐ+層 ４０ 引き出し用電極 ４１ａ 可動電極上面 ４１ｂ 可動電極下面 ４２，４３ 導電性薄膜 ４４ 金線 ４６ 絶縁薄膜 ４７ａ，４７ｂ 金属薄膜 ４９ メサ部 ５０ 薄膜部 ５１ 感圧ダイアフラム ５２ 支持フレーム ５４ ｎ層 ５５，６１ ｐ+層 ５６ ｐ領域 ５７ 引き出し用電極 ５８ａ 可動電極上面 ５８ｂ 可動電極下面 ５９，６０，６３ａ，６３ｂ 導電性薄膜 ６２ 金線 ６４ 絶縁薄膜 １１２ 固定電極 １１５，１１６ カバー
フロントページの続き (72)発明者 細谷 克己 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (72)発明者 椎木 正和 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内
Claims (26)
- 【請求項１】 半導体基板をエッチング加工して支持
部、重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部
を形成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の
両面に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極
間の静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容
量型半導体加速度センサにおいて、 第１導電型半導体基板の表面に第２導電型の半導体層を
形成し、前記第２導電型の半導体層中に弾性変形部を通
って重り部および支持部のそれぞれ少なくとも一部にか
かる領域に第１導電型と同種の半導体層を形成し、重り
部の少なくとも一部領域で前記第２導電型の半導体層を
通過させて前記第１導電型と同種の半導体層を前記第１
導電型半導体基板に接するように形成し、前記第１導電
型と同種の半導体層を通じて可動電極の電位を支持部側
へ導くようにしたことを特徴とする静電容量型半導体加
速度センサ。 - 【請求項２】 半導体基板をエッチング加工して支持
部、重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部
を形成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の
両面に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極
間の静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容
量型半導体加速度センサにおいて、 第１導電型半導体基板の表面に第２導電型の半導体層を
形成し、重り部の第２導電型の半導体層上の少なくとも
一部に導電性膜を形成し、前記導電性膜を重り部の少な
くとも一部領域で第２導電型の半導体層を介することな
く第１導電性半導体基板に接続し、かつ前記導電性膜を
可動電極取り出しのために設けられた支持部上の電極に
接続したことを特徴とする静電容量型半導体加速度セン
サ。 - 【請求項３】 半導体基板をエッチング加工して支持
部、重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部
を形成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の
両面に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極
間の静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容
量型半導体加速度センサにおいて、 第１導電型半導体基板の表面の、少なくとも弾性変形部
全域を含み、かつ重り部の領域をほぼ最大限に除いた領
域に第２導電型の半導体層を形成し、前記第２導電型の
半導体層中の重り部、弾性変形部および支持部にかかる
領域に第１導電型と同種の半導体層を形成し、重り部の
少なくとも一部領域で第１導電型と同種の半導体層を第
１導電型半導体基板に接触させ、第１導電型と同種の半
導体層を通じて支持部から可動電極の電位を外部に引き
出すようにしたことを特徴とする静電容量型半導体加速
度センサ。 - 【請求項４】 半導体基板をエッチング加工して支持
部、重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部
を形成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の
両面に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極
間の静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容
量型半導体加速度センサにおいて、 第１導電型半導体基板の表面の、少なくとも弾性変形部
全域を含み、かつ重り部の領域をほぼ最大限に除いた領
域に第２導電型の半導体層を形成し、重り部の第１導電
型半導体基板上の少なくとも一部に導電性膜を形成し、
この導電性膜を可動電極取り出しのために設けられた支
持部上の電極に接続したことを特徴とする静電容量型半
導体加速度センサ。 - 【請求項５】 重り部の表面に形成された前記導電性膜
と、支持部に設けられた前記電極とをワイヤボンディン
グしたことを特徴とする請求項２又は４に記載の静電容
量型半導体加速度センサ。 - 【請求項６】 重り部の表面に形成された前記導電性膜
と同一材料を用いて支持部に前記電極を同時に形成した
ことを特徴とする請求項２又は４に記載の静電容量型半
導体加速度センサ。 - 【請求項７】 半導体基板をエッチング加工して支持
部、重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部
を形成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の
両面に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極
間の静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容
量型半導体加速度センサにおいて、 第１導電型半導体基板の表面の、少なくとも弾性変形部
全域を含み、かつ重り部の領域をほぼ最大限に除いた領
域に第２導電型の半導体層を形成し、重り部の第１導電
型半導体基板領域と第２導電型の半導体層に跨がる領域
および支持部の第１導電型半導体基板領域と第２導電型
の半導体層に跨がる領域の表面にそれぞれ導電性膜を形
成し、両導電性膜及び第２導電型の半導体層を通じて支
持部から可動電極の電位を外部に引き出すようにしたこ
とを特徴とする静電容量型半導体加速度センサ。 - 【請求項８】 前記第１導電型半導体基板の前記第２導
電型の半導体層を形成された面と反対面において、前記
導電性膜を、重り部の第１導電型半導体基板領域と第２
導電型の半導体層に跨がる領域および支持部の第１導電
型半導体基板領域と第２導電型の半導体層に跨がる領域
の表面にそれぞれ形成したことを特徴とする請求項７に
記載の静電容量型半導体加速度センサ。 - 【請求項９】 半導体基板をエッチング加工して支持
部、重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部
を形成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の
両面に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極
間の静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容
量型半導体加速度センサにおいて、 第１導電型半導体基板の表面の、少なくとも弾性変形部
全域を含み、かつ重り部の領域をほぼ最大限に除いた領
域に第２導電型の半導体層を形成し、第２導電型の半導
体層を重り部から支持部へ貫通するように残された第１
導電型半導体基板領域を通じて支持部から可動電極の電
位を外部に引き出すようにしたことを特徴とする静電容
量型半導体加速度センサ。 - 【請求項１０】 半導体基板をエッチング加工して支持
部、重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部
を形成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の
両面に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極
間の静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容
量型半導体加速度センサにおいて、 第１導電型半導体基板の表面の少なくとも弾性変形部全
域を含む領域に第２導電型の半導体層を形成し、第１導
電型半導体基板の第２導電型の半導体層を形成された面
と反対面において第２導電型の半導体層からなる弾性変
形部を重り部から支持部へ横断する領域に第１導電型と
同種の半導体層もしくは導電性膜を形成したことを特徴
とする静電容量型半導体加速度センサ。 - 【請求項１１】 半導体基板をエッチング加工して支持
部、重り部および重り部を支持部に連結する弾性変形部
を形成し、前記重り部を可動電極とすると共に重り部の
両面に対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極
間の静電容量変化を加速度の変化として検出する静電容
量型半導体加速度センサにおいて、 第１導電型半導体基板の表面に第２導電型の半導体層を
形成し、重り部及び弾性変形部で第２導電型の半導体層
の上に絶縁膜を形成し、該絶縁膜上に導電性膜を形成
し、該導電性膜を重り部の少なくとも一部領域で第２導
電型の半導体層を介することなく第１導電型半導体基板
に接続し、該導電性膜を通じて可動電極の電位を支持部
側へ導くようにしたことを特徴とする静電容量型半導体
加速度センサ。 - 【請求項１２】 重り部の表面の固定電極と対向する面
の少なくとも一方の面のほぼ全体に導電性膜を形成し、
この導電性膜を可動電極面としたことを特徴とする請求
項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０又は１１
に記載の静電容量型半導体加速度センサ。 - 【請求項１３】 重り部の固定電極と対向する両面にそ
れぞれ導電性膜を形成し、両導電性膜を可動電極面とし
たことを特徴とする請求項１２に記載の静電容量型半導
体加速度センサ。 - 【請求項１４】 半導体基板をエッチング加工してメサ
部を弾性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成
し、前記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に
対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静
電容量変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導
体圧力センサにおいて、 第１導電型半導体基板の表面に第２導電型の半導体層を
形成し、前記第２導電型の半導体層中の少なくとも支持
部及び感圧ダイアフラムの一部にかかる領域に第１導電
型と同種の半導体層を形成し、前記メサ部の一部領域で
前記第２導電型の半導体層を通過させて前記第１導電型
と同種の半導体層を前記第１導電型半導体基板に接する
ように形成し、前記第１導電型と同種の半導体層を通じ
て可動電極の電位を支持部側へ導くようにしたことを特
徴とする静電容量型半導体圧力センサ。 - 【請求項１５】 半導体基板をエッチング加工してメサ
部を弾性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成
し、前記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に
対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静
電容量変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導
体圧力センサにおいて、 第１導電型半導体基板の表面に第２導電型の半導体層を
形成し、感圧ダイアフラムの第２導電型の半導体層上の
少なくとも一部に導電性膜を形成し、前記導電性膜をメ
サ部の少なくとも一部領域で第２導電型の半導体層を介
することなく第１導電性半導体基板に接続し、かつ前記
導電性膜を可動電極取り出しのために設けられた支持部
上の電極に接続したことを特徴とする静電容量型半導体
圧力センサ。 - 【請求項１６】 半導体基板をエッチング加工してメサ
部を弾性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成
し、前記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に
対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静
電容量変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導
体圧力センサにおいて、 第１導電型半導体基板の表面で前記感圧ダイアフラム内
のほぼメサ部以外の領域に第２導電型の半導体層を形成
し、前記第２導電型の半導体層中に第１導電型と同種の
半導体層を形成し、前記メサ部の少なくとも一部領域で
第１導電型と同種の半導体層を第１導電型半導体基板に
接触させ、第１導電型と同種の半導体層を通じて支持部
から可動電極の電位を外部に引き出すようにしたことを
特徴とする静電容量型半導体圧力センサ。 - 【請求項１７】 半導体基板をエッチング加工してメサ
部を弾性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成
し、前記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に
対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静
電容量変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導
体圧力センサにおいて、 第１導電型半導体基板の表面で感圧ダイアフラム内のほ
ぼメサ部以外の領域に第２導電型の半導体層を形成し、
前記メサ部の第１導電型半導体基板上の少なくとも一部
に導電性膜を形成し、この導電性膜を可動電極取り出し
のために設けられた支持部上の電極に接続したことを特
徴とする静電容量型半導体圧力センサ。 - 【請求項１８】 感圧ダイアフラムの表面に形成された
前記導電性膜と、支持部に設けられた前記電極とをワイ
ヤボンディングしたことを特徴とする請求項１５又は１
７に記載の静電容量型半導体圧力センサ。 - 【請求項１９】 感圧ダイアフラムの表面に形成された
前記導電性膜と同一材料を用いて支持部に前記電極を同
時に形成したことを特徴とする請求項１５又は１７に記
載の静電容量型半導体圧力センサ。 - 【請求項２０】 半導体基板をエッチング加工してメサ
部を弾性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成
し、前記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に
対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静
電容量変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導
体圧力センサにおいて、 第１導電型半導体基板の表面で感圧ダイアフラム内のほ
ぼメサ部以外の領域に第２導電型の半導体層を形成し、
メサ部の第１導電型半導体基板領域と第２導電型の半導
体層に跨がる領域および支持部の第１導電型半導体基板
領域と第２導電型の半導体層に跨がる領域の表面にそれ
ぞれ導電性膜を形成し、両導電性膜及び第２導電型の半
導体層を通じて支持部から可動電極の電位を外部に引き
出すようにしたことを特徴とする静電容量型半導体圧力
センサ。 - 【請求項２１】 前記第１導電型半導体基板の前記第２
導電型の半導体層を形成された面と反対面において、前
記導電性膜を、メサ部の第１導電型半導体基板領域と第
２導電型の半導体層に跨がる領域および支持部の第１導
電型半導体基板領域と第２導電型の半導体層に跨がる領
域の表面にそれぞれ形成したことを特徴とする請求項２
０に記載の静電容量型半導体圧力センサ。 - 【請求項２２】 半導体基板をエッチング加工してメサ
部を弾性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成
し、前記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に
対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静
電容量変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導
体圧力センサにおいて、 第１導電型半導体基板の表面で感圧ダイアフラム内のほ
ぼメサ部以外の領域に第２導電型の半導体層を形成し、
第２導電型の半導体層を重り部から支持部へ貫通するよ
うに残された第１導電型半導体基板領域を通じて支持部
から可動電極を外部に引き出すようにしたことを特徴と
する静電容量型半導体圧力センサ。 - 【請求項２３】 半導体基板をエッチング加工してメサ
部を弾性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成
し、前記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に
対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静
電容量変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導
体圧力センサにおいて、 第１導電型半導体基板の表面の少なくとも感圧ダイアフ
ラム内のほぼメサ部を除く領域に第２導電型の半導体層
を形成し、第１導電型半導体基板の第２導電型の半導体
層を形成された面と反対面において第２導電型の半導体
層からなる領域を重り部の第１導電型半導体基板領域か
ら支持部の第１半導体基板領域へ横断させて第１導電型
と同種の半導体層もしくは導電性膜を形成したことを特
徴とする静電容量型半導体圧力センサ。 - 【請求項２４】 半導体基板をエッチング加工してメサ
部を弾性的に支持した感圧ダイアフラムと支持部を形成
し、前記メサ部を可動電極とすると共にメサ部の両面に
対向させて固定電極を設け、可動電極と固定電極間の静
電容量変化を圧力の変化として検出する静電容量型半導
体圧力センサにおいて、 第１導電型半導体基板の表面に第２導電型の半導体層を
形成し、感圧ダイアフラムの第２導電型の半導体層の上
に絶縁膜を形成し、該絶縁膜上に導電性膜を形成し、該
導電性膜を重り部の少なくとも一部領域で第２導電型の
半導体層を介することなく第１導電型半導体基板に接続
し、該導電性膜を通じて可動電極の電位を支持部側へ導
くようにしたことを特徴とする静電容量型半導体圧力セ
ンサ。 - 【請求項２５】 前記メサ部の表面の固定電極と対向す
る面の少なくとも一方の面のほぼ全体に導電性膜を形成
し、この導電性膜を可動電極面としたことを特徴とする
請求項１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２
１，２２，２３又は２４に記載の静電容量型半導体圧力
センサ。 - 【請求項２６】 前記メサ部の固定電極と対向する両面
にそれぞれ導電性膜を形成し、両導電性膜を可動電極面
としたことを特徴とする請求項２５に記載の静電容量型
半導体圧力センサ。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP20025893A JP3328707B2 (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 静電容量型半導体加速度センサ及び半導体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20025893A JP3328707B2 (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 静電容量型半導体加速度センサ及び半導体圧力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0735767A true JPH0735767A (ja) | 1995-02-07 |
| JP3328707B2 JP3328707B2 (ja) | 2002-09-30 |
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ID=16421377
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20025893A Expired - Lifetime JP3328707B2 (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 静電容量型半導体加速度センサ及び半導体圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3328707B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0969635A (ja) * | 1995-08-30 | 1997-03-11 | Nec Corp | 静電容量型加速度センサおよびその製造方法 |
| KR100404904B1 (ko) * | 2001-06-09 | 2003-11-07 | 전자부품연구원 | 차동 용량형 압력센서 및 그 제조방법 |
| JP2005530159A (ja) * | 2002-06-17 | 2005-10-06 | ヴェーテーイー テクノロジーズ オサケユキチュア | モノリシックシリコン加速度センサー |
| JP2009224462A (ja) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Denso Corp | 容量式物理量センサ |
| JP2011170659A (ja) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Sony Corp | センサ装置及び情報処理装置 |
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| JP5942554B2 (ja) | 2012-04-11 | 2016-06-29 | セイコーエプソン株式会社 | 物理量センサーおよび電子機器 |
-
1993
- 1993-07-19 JP JP20025893A patent/JP3328707B2/ja not_active Expired - Lifetime
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