JPH08233850A - 半導体式加速度センサ - Google Patents
半導体式加速度センサInfo
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- JPH08233850A JPH08233850A JP3813495A JP3813495A JPH08233850A JP H08233850 A JPH08233850 A JP H08233850A JP 3813495 A JP3813495 A JP 3813495A JP 3813495 A JP3813495 A JP 3813495A JP H08233850 A JPH08233850 A JP H08233850A
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- JP
- Japan
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- cantilever
- thermistor
- acceleration sensor
- temperature
- wafer
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-
- 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
- G01P15/12—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 by alteration of electrical resistance
-
- 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
- G01P15/0897—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 by thermal pick-up
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度補償が不要な半導体式加速度センサを得
る。 【構成】 シリコンウェハ上に形成されたカンチレバー
６と、そのカンチレバー６上に形成されたサーミスタ７
と、カンチレバー６を挟み所定距離を隔てて対向するよ
うに配置され、その間の領域に所定の温度勾配を形成す
る一対のヒータ（上方ヒータ４、下方ヒータ５）とを備
えた。 【効果】 ピエゾ抵抗体の代わりにサーミスタ７を用い
ているため高温度領域においても使用でき、常に、カン
チレバー６の周囲の温度は一定に保たれるので温度補償
が不要となる。
る。 【構成】 シリコンウェハ上に形成されたカンチレバー
６と、そのカンチレバー６上に形成されたサーミスタ７
と、カンチレバー６を挟み所定距離を隔てて対向するよ
うに配置され、その間の領域に所定の温度勾配を形成す
る一対のヒータ（上方ヒータ４、下方ヒータ５）とを備
えた。 【効果】 ピエゾ抵抗体の代わりにサーミスタ７を用い
ているため高温度領域においても使用でき、常に、カン
チレバー６の周囲の温度は一定に保たれるので温度補償
が不要となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体式加速度センサ
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体式加速度センサは、シリコ
ンウェハを微細加工することによりカンチレバー上に、
おもり部を形成し、加速度によるおもり部の変位を、カ
ンチレバーの根元に形成されたピエゾ抵抗体がひずみと
して捉え、その抵抗値を変化させることにより加速度を
検出していた。ピエゾ抵抗体は、一般的にシリコンによ
って構成され、シリコンウェハ上に拡散抵抗領域を設け
たり、イオン注入により抵抗領域を設けたりすることに
よって形成されていた。
ンウェハを微細加工することによりカンチレバー上に、
おもり部を形成し、加速度によるおもり部の変位を、カ
ンチレバーの根元に形成されたピエゾ抵抗体がひずみと
して捉え、その抵抗値を変化させることにより加速度を
検出していた。ピエゾ抵抗体は、一般的にシリコンによ
って構成され、シリコンウェハ上に拡散抵抗領域を設け
たり、イオン注入により抵抗領域を設けたりすることに
よって形成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】加速度測定のために
は、一般的に、４つのピエゾ抵抗体を備えたブリッジ回
路を構成するが、ピエゾ抵抗体を用いる場合は、ピエゾ
抵抗体の抵抗値のばらつきが大きいため、ブリッジ回路
とは別に抵抗体を設けて抵抗値を補償する必要があっ
た。また、ピエゾ抵抗体は、当然、カンチレバーと同一
のシリコンウェハ上に形成されるため、通常、 150℃以
上の温度になると、そのｐｎ接合部分でリーク電流が発
生して正常な加速度が検出できなくなるという問題点が
あった。
は、一般的に、４つのピエゾ抵抗体を備えたブリッジ回
路を構成するが、ピエゾ抵抗体を用いる場合は、ピエゾ
抵抗体の抵抗値のばらつきが大きいため、ブリッジ回路
とは別に抵抗体を設けて抵抗値を補償する必要があっ
た。また、ピエゾ抵抗体は、当然、カンチレバーと同一
のシリコンウェハ上に形成されるため、通常、 150℃以
上の温度になると、そのｐｎ接合部分でリーク電流が発
生して正常な加速度が検出できなくなるという問題点が
あった。
【０００４】高温度領域において加速度を検出する方法
として、酸化シリコン膜上に多結晶シリコン膜を形成
し、その多結晶シリコン膜をピエゾ抵抗体とした加速度
センサも考案されているが、多結晶シリコンは粒界が成
長しやすいため、抵抗値のばらつきが大きくなり、ブリ
ッジ回路の抵抗のバランスを保ちにくいといった問題が
あった。
として、酸化シリコン膜上に多結晶シリコン膜を形成
し、その多結晶シリコン膜をピエゾ抵抗体とした加速度
センサも考案されているが、多結晶シリコンは粒界が成
長しやすいため、抵抗値のばらつきが大きくなり、ブリ
ッジ回路の抵抗のバランスを保ちにくいといった問題が
あった。
【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、高温度領域においても加
速度検出が可能で、温度補償が不要な半導体式加速度セ
ンサの構造を提供することにある。
で、その目的とするところは、高温度領域においても加
速度検出が可能で、温度補償が不要な半導体式加速度セ
ンサの構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の半導体式加速度センサは、シリコン
ウェハ上に形成されたカンチレバーと、そのカンチレバ
ー上に形成されたサーミスタと、前記カンチレバーを挟
み所定距離を隔てて対向するように配置され、その間の
領域に所定の温度勾配を形成する一対のヒータとを備え
たことを特徴とするものである。
め、請求項１記載の半導体式加速度センサは、シリコン
ウェハ上に形成されたカンチレバーと、そのカンチレバ
ー上に形成されたサーミスタと、前記カンチレバーを挟
み所定距離を隔てて対向するように配置され、その間の
領域に所定の温度勾配を形成する一対のヒータとを備え
たことを特徴とするものである。
【０００７】また、請求項２記載の半導体式加速度セン
サは、請求項１記載の半導体式加速度センサで、前記サ
ーミスタをアモルファスシリコンカーバイドで構成した
ことを特徴とするものである。
サは、請求項１記載の半導体式加速度センサで、前記サ
ーミスタをアモルファスシリコンカーバイドで構成した
ことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】本発明は、一対のヒータによって所定の温度勾
配が形成された領域にカンチレバーを配置して、加速度
によってカンチレバーが変位し、カンチレバー上に形成
されたサーミスタの温度が変化するように構成したこと
を特徴とするものである。このように構成することによ
り、加速度に応じてサーミスタの温度が変化しサーミス
タの抵抗値が変化するので、加速度の変化をサーミスタ
の抵抗値変化で検出することが可能となる。また、所定
の温度勾配が形成された領域にカンチレバーを配置する
ことによってカンチレバーの周囲は常に一定の温度に保
たれるため、温度補償の必要がない。
配が形成された領域にカンチレバーを配置して、加速度
によってカンチレバーが変位し、カンチレバー上に形成
されたサーミスタの温度が変化するように構成したこと
を特徴とするものである。このように構成することによ
り、加速度に応じてサーミスタの温度が変化しサーミス
タの抵抗値が変化するので、加速度の変化をサーミスタ
の抵抗値変化で検出することが可能となる。また、所定
の温度勾配が形成された領域にカンチレバーを配置する
ことによってカンチレバーの周囲は常に一定の温度に保
たれるため、温度補償の必要がない。
【０００９】さらに、サーミスタにアモルファスシリコ
ンカーバイドを用いることで、抵抗値のばらつきが少な
く外部補償の必要もない半導体式加速度センサの構造を
提供することができる。
ンカーバイドを用いることで、抵抗値のばらつきが少な
く外部補償の必要もない半導体式加速度センサの構造を
提供することができる。
【００１０】図１の断面図に基づいて本発明の半導体式
加速度センサの一実施例について説明する。図１に示す
半導体式加速度センサは、上方ヒータ形成用ウェハ１、
下方ヒータ形成用ウェハ２、カンチレバー形成用ウェハ
３の３枚のウェハから構成され、これらを接合すること
により形成されている。４、５は、上方ヒータ形成用ウ
ェハ１に形成された上方ヒータ、下方ヒータ形成用ウェ
ハ２に形成された下方ヒータで、異なる所定温度に設定
され所定距離を隔てて対向するように配置されている。
６はカンチレバー形成用ウェハ３に形成されたカンチレ
バーで、加速度に応じて変位するように片持ち梁構造に
形成されている。７はカンチレバー６上に形成された、
おもりとなるサーミスタで、上方ヒータ４と下方ヒータ
５間の領域に配置されている。
加速度センサの一実施例について説明する。図１に示す
半導体式加速度センサは、上方ヒータ形成用ウェハ１、
下方ヒータ形成用ウェハ２、カンチレバー形成用ウェハ
３の３枚のウェハから構成され、これらを接合すること
により形成されている。４、５は、上方ヒータ形成用ウ
ェハ１に形成された上方ヒータ、下方ヒータ形成用ウェ
ハ２に形成された下方ヒータで、異なる所定温度に設定
され所定距離を隔てて対向するように配置されている。
６はカンチレバー形成用ウェハ３に形成されたカンチレ
バーで、加速度に応じて変位するように片持ち梁構造に
形成されている。７はカンチレバー６上に形成された、
おもりとなるサーミスタで、上方ヒータ４と下方ヒータ
５間の領域に配置されている。
【００１１】本発明では、図１に示すように、設定温度
の異なる上方ヒータ４と、下方ヒータ５を設けること
で、上方ヒータ４と下方ヒータ５間の領域に所定の温度
勾配を形成しておく。加速度が作用すると、サーミスタ
７をおもりにしたカンチレバー６は変位しサーミスタ７
の位置が変わる。この位置変化をサーミスタ７が温度勾
配による温度変化として捉える。この温度変化に応じて
サーミスタの抵抗値が変化するので、加速度の変化をサ
ーミスタ７の出力電圧の変化として取り出すことができ
る。
の異なる上方ヒータ４と、下方ヒータ５を設けること
で、上方ヒータ４と下方ヒータ５間の領域に所定の温度
勾配を形成しておく。加速度が作用すると、サーミスタ
７をおもりにしたカンチレバー６は変位しサーミスタ７
の位置が変わる。この位置変化をサーミスタ７が温度勾
配による温度変化として捉える。この温度変化に応じて
サーミスタの抵抗値が変化するので、加速度の変化をサ
ーミスタ７の出力電圧の変化として取り出すことができ
る。
【００１２】加速度がａ（m/s2）作用した時のカンチレ
バー７の変位Δｘ（m ）は、次式で表される。
バー７の変位Δｘ（m ）は、次式で表される。
【００１３】
【数１】
【００１４】ここで、M はおもり（サーミスタ７）の質
量（kg）、L はカンチレバー６の長さ（m ）、E はカン
チレバー６のヤング率（kg/m2 ）、 Iはカンチレバー６
の断面２次モーメント（m3）である。
量（kg）、L はカンチレバー６の長さ（m ）、E はカン
チレバー６のヤング率（kg/m2 ）、 Iはカンチレバー６
の断面２次モーメント（m3）である。
【００１５】上方ヒータ４の設定温度をT1（K ）、下方
ヒータ５の設定温度をT2（K ）、上方ヒータ４と下方ヒ
ータ５間の距離を d（m ）とすると、上方ヒータ４から
の距離ｘでのカンチレバー６の温度T （K ）は、次のよ
うになる。
ヒータ５の設定温度をT2（K ）、上方ヒータ４と下方ヒ
ータ５間の距離を d（m ）とすると、上方ヒータ４から
の距離ｘでのカンチレバー６の温度T （K ）は、次のよ
うになる。
【００１６】
【数２】
【００１７】よって、カンチレバー６がΔｘ（m ）変位
したときの温度変化ΔT （K ）は、次式となる。
したときの温度変化ΔT （K ）は、次式となる。
【００１８】
【数３】
【００１９】この温度変化をサーミスタ７が次式で表さ
れる抵抗値変化ΔR として捉える。
れる抵抗値変化ΔR として捉える。
【００２０】
【数４】
【００２１】Bはサーミスタ７の B定数（K ）、R は温
度T （K ）の時のサーミスタ７の抵抗値（Ω）である。
サーミスタ７には外部回路が接続され、このサーミスタ
７の抵抗値は電圧に変換して出力される。
度T （K ）の時のサーミスタ７の抵抗値（Ω）である。
サーミスタ７には外部回路が接続され、このサーミスタ
７の抵抗値は電圧に変換して出力される。
【００２２】
【実施例】図１の断面図に基づいて本発明の半導体式加
速度センサの一実施例について説明する。図１に示す半
導体式加速度センサは、上方ヒータ４を上方ヒータ形成
用凹部１ａの底面に形成した上方ヒータ形成用ウェハ
１、下方ヒータ５を下方ヒータ形成用凹部２ａの底面に
形成した下方ヒータ形成用ウェハ２、カンチレバー形成
用ウェハ３の３枚のウェハを、上方ヒータ形成用ウェハ
１と下方ヒータ形成用ウェハ２でカンチレバー形成用ウ
ェハ３を挟むように接合することにより形成されてい
る。
速度センサの一実施例について説明する。図１に示す半
導体式加速度センサは、上方ヒータ４を上方ヒータ形成
用凹部１ａの底面に形成した上方ヒータ形成用ウェハ
１、下方ヒータ５を下方ヒータ形成用凹部２ａの底面に
形成した下方ヒータ形成用ウェハ２、カンチレバー形成
用ウェハ３の３枚のウェハを、上方ヒータ形成用ウェハ
１と下方ヒータ形成用ウェハ２でカンチレバー形成用ウ
ェハ３を挟むように接合することにより形成されてい
る。
【００２３】上方ヒータ４と下方ヒータ５は異なる温度
に設定されており、これによって、上方ヒータ４と下方
ヒータ５間の領域には、上方ヒータ４と下方ヒータ５の
設定温度に応じた温度勾配が形成されている。
に設定されており、これによって、上方ヒータ４と下方
ヒータ５間の領域には、上方ヒータ４と下方ヒータ５の
設定温度に応じた温度勾配が形成されている。
【００２４】カンチレバー形成用ウェハ３は、カンチレ
バー形成用ウェハ３を貫通する空洞部３ａの上方に、加
速度に応じて変位するように片持ち梁構造に形成された
カンチレバー６を備えている。空洞部３ａの上方のカン
チレバー６の部分には、カンチレバー６のおもりとなる
サーミスタ７が形成されており、上方ヒータ４と下方ヒ
ータ５間の所定の温度勾配が形成された領域に配置され
るように構成されている。
バー形成用ウェハ３を貫通する空洞部３ａの上方に、加
速度に応じて変位するように片持ち梁構造に形成された
カンチレバー６を備えている。空洞部３ａの上方のカン
チレバー６の部分には、カンチレバー６のおもりとなる
サーミスタ７が形成されており、上方ヒータ４と下方ヒ
ータ５間の所定の温度勾配が形成された領域に配置され
るように構成されている。
【００２５】８、９、１０は、それぞれ、上方ヒータ用
電極、サーミスタ用電極、下方ヒータ用電極である。上
方ヒータ用電極８の上方のウェハ部分は除去されて空洞
部１ｂが形成されており、その空洞部１ｂを介して上方
ヒータ用電極８は外部回路（図示省略）と接続されるこ
とになる。同様に、上方ヒータ形成用ウェハ１を貫通す
る空洞部１ｃによってサーミスタ用電極９が上方に露出
するように、また、上方ヒータ形成用ウェハ１を貫通す
る空洞部１ｄ、及び、カンチレバー形成用ウェハ３を貫
通する空洞部３ｂを介して、下方ヒータ用電極１０が上
方に露出するように構成されている。
電極、サーミスタ用電極、下方ヒータ用電極である。上
方ヒータ用電極８の上方のウェハ部分は除去されて空洞
部１ｂが形成されており、その空洞部１ｂを介して上方
ヒータ用電極８は外部回路（図示省略）と接続されるこ
とになる。同様に、上方ヒータ形成用ウェハ１を貫通す
る空洞部１ｃによってサーミスタ用電極９が上方に露出
するように、また、上方ヒータ形成用ウェハ１を貫通す
る空洞部１ｄ、及び、カンチレバー形成用ウェハ３を貫
通する空洞部３ｂを介して、下方ヒータ用電極１０が上
方に露出するように構成されている。
【００２６】以下、それぞれのウェハの製造方法及び詳
細構成を説明する。まず、図２の断面図に基づいて上方
ヒータ形成用ウェハ１の一実施例について説明する。
（ａ）は（１００）基板であるシリコンウェハ１１の両
面に熱拡散法により酸化シリコン膜１２ａ，１２ｂを形
成し、表面側の酸化シリコン膜１２ａをエッチングして
金で上方ヒータ用電極８を形成した状態を示したもので
ある。
細構成を説明する。まず、図２の断面図に基づいて上方
ヒータ形成用ウェハ１の一実施例について説明する。
（ａ）は（１００）基板であるシリコンウェハ１１の両
面に熱拡散法により酸化シリコン膜１２ａ，１２ｂを形
成し、表面側の酸化シリコン膜１２ａをエッチングして
金で上方ヒータ用電極８を形成した状態を示したもので
ある。
【００２７】次に、（ｂ）に示すように、裏面の酸化シ
リコン膜１２ｂをエッチングし、さらに裏面からシリコ
ンを、酸化シリコン膜１２ａまたは上方ヒータ用電極８
に達するまで異方性エッチングにより除去し、空洞部１
ｂ，１ｃ，１ｄを形成する。
リコン膜１２ｂをエッチングし、さらに裏面からシリコ
ンを、酸化シリコン膜１２ａまたは上方ヒータ用電極８
に達するまで異方性エッチングにより除去し、空洞部１
ｂ，１ｃ，１ｄを形成する。
【００２８】次に、上方ヒータ形成用凹部１ａを形成す
るために、（ｃ）に示すように、酸化シリコン膜１２ａ
のエッチングを行い、さらに残った酸化シリコン膜１２
ａをマスクとしてシリコンの異方性エッチングを行う。
るために、（ｃ）に示すように、酸化シリコン膜１２ａ
のエッチングを行い、さらに残った酸化シリコン膜１２
ａをマスクとしてシリコンの異方性エッチングを行う。
【００２９】次に、カンチレバー形成用ウェハ３と接合
するために、上方ヒータ形成用ウェハ１の表面は平坦で
なければならないので、（ｄ）に示すように、酸化シリ
コン膜１２ａをエッチングして配線用の溝（図示省略）
を形成し、その溝中にクロムで構成され上方ヒータ用電
極８に接続された配線１３を形成する。そして、上方ヒ
ータ４となる白金を表面側に堆積させエッチングして、
上方ヒータ形成用凹部１ａの底面に配線１３に接続され
た上方ヒータ４を形成する。最後に、（ｅ）に示すよう
に、空洞部１ｃ，１ｄの上方の酸化シリコン膜１２ａを
エッチング除去する。
するために、上方ヒータ形成用ウェハ１の表面は平坦で
なければならないので、（ｄ）に示すように、酸化シリ
コン膜１２ａをエッチングして配線用の溝（図示省略）
を形成し、その溝中にクロムで構成され上方ヒータ用電
極８に接続された配線１３を形成する。そして、上方ヒ
ータ４となる白金を表面側に堆積させエッチングして、
上方ヒータ形成用凹部１ａの底面に配線１３に接続され
た上方ヒータ４を形成する。最後に、（ｅ）に示すよう
に、空洞部１ｃ，１ｄの上方の酸化シリコン膜１２ａを
エッチング除去する。
【００３０】次に、図３の断面図に基づいて下方ヒータ
形成用ウェハ２の一実施例について説明する。（ａ）に
示すように、（１００）基板であるシリコンウェハ１４
の表面に熱拡散法により酸化シリコン膜１５を形成し、
さらにシリコンを異方性エッチングにより除去して、下
方ヒータ形成用凹部２ａを形成する。次に、（ｂ）に示
すように、酸化シリコン膜１５をエッチングして、配線
用及び下方ヒータ用電極１０用の溝を形成し、それぞれ
の溝に、クロムによって構成される、配線１６と下方ヒ
ータ用電極１０を形成する。さらに、表面に白金を堆積
させ、下方ヒータ形成用凹部２ａの底面に下方ヒータ５
を形成する。
形成用ウェハ２の一実施例について説明する。（ａ）に
示すように、（１００）基板であるシリコンウェハ１４
の表面に熱拡散法により酸化シリコン膜１５を形成し、
さらにシリコンを異方性エッチングにより除去して、下
方ヒータ形成用凹部２ａを形成する。次に、（ｂ）に示
すように、酸化シリコン膜１５をエッチングして、配線
用及び下方ヒータ用電極１０用の溝を形成し、それぞれ
の溝に、クロムによって構成される、配線１６と下方ヒ
ータ用電極１０を形成する。さらに、表面に白金を堆積
させ、下方ヒータ形成用凹部２ａの底面に下方ヒータ５
を形成する。
【００３１】次に、図４の断面図に基づいて、サーミス
タ形成用ウェハ３の一実施例について説明する。（ａ）
に示すように、（１００）基板であるシリコンウェハ１
７の両面に熱拡散法により酸化シリコン膜１８ａ，１８
ｂを形成する。
タ形成用ウェハ３の一実施例について説明する。（ａ）
に示すように、（１００）基板であるシリコンウェハ１
７の両面に熱拡散法により酸化シリコン膜１８ａ，１８
ｂを形成する。
【００３２】次に、（ｂ）に示すように、空洞部３ａ，
３ｂを形成するため、裏面の酸化シリコン膜１８ｂをエ
ッチングし、さらに、シリコンをサーミスタ形成用ウェ
ハ３の略半分の厚さになるまで異方性エッチングする。
また、酸化シリコン膜１８ａをエッチングして、サーミ
スタ７の出力電圧を取り出すためのサーミスタ用電極９
及びそのサーミスタ用電極９に接続された配線１９を形
成する。
３ｂを形成するため、裏面の酸化シリコン膜１８ｂをエ
ッチングし、さらに、シリコンをサーミスタ形成用ウェ
ハ３の略半分の厚さになるまで異方性エッチングする。
また、酸化シリコン膜１８ａをエッチングして、サーミ
スタ７の出力電圧を取り出すためのサーミスタ用電極９
及びそのサーミスタ用電極９に接続された配線１９を形
成する。
【００３３】さらに、（ｃ）に示すように、空洞部３
ａ，３ｂを形成するために、表面の酸化シリコン膜１８
ａをエッチングし、裏面側から異方性エッチングして形
成した空洞部分とつながるまで、表面側からシリコンを
異方性エッチングして空洞部３ａ，３ｂを形成する。こ
れにより、空洞部３ａ上に片持ち梁構造のカンチレバー
６が形成される。最後に、カンチレバー６上に、アモル
ファスシリコンカーバイドで構成された、おもりとなる
サーミスタ７をプラズマCVD 法でメタルマスクを用いて
形成する。アモルファスシリコンカーバイドで構成され
るサーミスタ７の形成条件は、例えば、SiH4:100sccm、
B2H6（0.5%H2ベース）:50sccm 、CH4:400sccm のガス供
給量とし、基板温度 180℃、ガス圧力0.9Torr 、放電電
力20W 、周波数13.56MHz、電極サイズ30mm×30mm、電極
間隔25mmとする。但し、アモルファスシリコンカーバイ
ドで構成されたサーミスタ７の形成条件は、上記の条件
に限定されず、例えば、ガス圧力0.1 〜10Torr、放電電
力10〜150W、基板温度100 〜300 ℃、B2H6/ SiH4=0.01
〜1%の範囲から適当な条件を選択すればよい。このよう
なアモルファスシリコンカーバイドの薄膜を用いた場
合、温度に対する抵抗の変化率である B定数が5000程度
のサーミスタ７が得られる。
ａ，３ｂを形成するために、表面の酸化シリコン膜１８
ａをエッチングし、裏面側から異方性エッチングして形
成した空洞部分とつながるまで、表面側からシリコンを
異方性エッチングして空洞部３ａ，３ｂを形成する。こ
れにより、空洞部３ａ上に片持ち梁構造のカンチレバー
６が形成される。最後に、カンチレバー６上に、アモル
ファスシリコンカーバイドで構成された、おもりとなる
サーミスタ７をプラズマCVD 法でメタルマスクを用いて
形成する。アモルファスシリコンカーバイドで構成され
るサーミスタ７の形成条件は、例えば、SiH4:100sccm、
B2H6（0.5%H2ベース）:50sccm 、CH4:400sccm のガス供
給量とし、基板温度 180℃、ガス圧力0.9Torr 、放電電
力20W 、周波数13.56MHz、電極サイズ30mm×30mm、電極
間隔25mmとする。但し、アモルファスシリコンカーバイ
ドで構成されたサーミスタ７の形成条件は、上記の条件
に限定されず、例えば、ガス圧力0.1 〜10Torr、放電電
力10〜150W、基板温度100 〜300 ℃、B2H6/ SiH4=0.01
〜1%の範囲から適当な条件を選択すればよい。このよう
なアモルファスシリコンカーバイドの薄膜を用いた場
合、温度に対する抵抗の変化率である B定数が5000程度
のサーミスタ７が得られる。
【００３４】
【発明の効果】以上に説明したように、請求項１または
請求項２記載の半導体式圧力センサは、ピエゾ抵抗体の
代わりにサーミスタを用いているため高温度領域におい
ても加速度を検出することができる。また、常に、サー
ミスタを形成したカンチレバー周囲の温度は一定に保た
れるので温度補償が不要となる。
請求項２記載の半導体式圧力センサは、ピエゾ抵抗体の
代わりにサーミスタを用いているため高温度領域におい
ても加速度を検出することができる。また、常に、サー
ミスタを形成したカンチレバー周囲の温度は一定に保た
れるので温度補償が不要となる。
【００３５】請求項２記載の半導体式圧力センサは、サ
ーミスタをアモルファスシリコンカーバイドで構成して
いるので、サーミスタの抵抗値のばらつきが少なくなり
外部補償が不要となる。
ーミスタをアモルファスシリコンカーバイドで構成して
いるので、サーミスタの抵抗値のばらつきが少なくなり
外部補償が不要となる。
【図１】本発明の半導体式加速度センサの一実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】本発明の半導体式加速度センサの上方ヒータ形
成用ウェハの一実施例を示す断面図である。
成用ウェハの一実施例を示す断面図である。
【図３】本発明の半導体式加速度センサの下方ヒータ形
成用ウェハの一実施例を示す断面図である。
成用ウェハの一実施例を示す断面図である。
【図４】本発明の半導体式加速度センサのサーミスタ形
成用ウェハの一実施例を示す断面図である。
成用ウェハの一実施例を示す断面図である。
４ 上方ヒータ（ヒータ） ５ 下方ヒータ（ヒータ） ６ カンチレバー ７ サーミスタ １１ シリコンウェハ
Claims (2)
- 【請求項１】 シリコンウェハ上に形成されたカンチレ
バーと、そのカンチレバー上に形成されたサーミスタ
と、前記カンチレバーを挟み所定距離を隔てて対向する
ように配置され、その間の領域に所定の温度勾配を形成
する一対のヒータとを備えたことを特徴とする半導体式
加速度センサ。 - 【請求項２】 前記サーミスタをアモルファスシリコン
カーバイドで構成したことを特徴とする請求項１記載の
半導体式加速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3813495A JPH08233850A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | 半導体式加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3813495A JPH08233850A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | 半導体式加速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08233850A true JPH08233850A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12516971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3813495A Withdrawn JPH08233850A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | 半導体式加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08233850A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002064478A1 (fr) * | 2001-02-09 | 2002-08-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif de mesure de charge pour ascenseur |
| CN108828265A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-11-16 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 一种电容式微机械加速度传感器 |
-
1995
- 1995-02-27 JP JP3813495A patent/JPH08233850A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002064478A1 (fr) * | 2001-02-09 | 2002-08-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif de mesure de charge pour ascenseur |
| US6860161B2 (en) | 2001-02-09 | 2005-03-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Weight detector for elevator |
| JP5225537B2 (ja) * | 2001-02-09 | 2013-07-03 | 三菱電機株式会社 | エレベータの荷重検出装置 |
| CN108828265A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-11-16 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 一种电容式微机械加速度传感器 |
| CN108828265B (zh) * | 2018-07-25 | 2024-05-07 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 一种电容式微机械加速度传感器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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