JPH10178184A - 半導体慣性センサ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェーハの貼り合わせやレーザ加工が不要で
大量生産に適する、低コストの半導体慣性センサを得
る。また寄生容量が低く、電極間のギャップ形成精度に
優れた高感度で高精度な半導体慣性センサを得る。 【解決手段】 半導体慣性センサ３０は、ガラス基板１
０の上方に可動電極２６が設けられ、この可動電極２６
を挟んで一対の固定電極２７，２８が設けられる。可動
電極２６及び一対の固定電極２７，２８はそれぞれシリ
コンを浸食せずにエッチング可能な膜２１ａ，膜２１
ｂ，２１ｃと単結晶シリコン層２０ａ，２０ｂ，２０ｃ
とポリシリコン層２２ａ，２２ｂ，２２ｃを順次積層し
てなる。ガラス基板１０はポリシリコンからなるスペー
サ層２３を介して固定電極２７，２８の膜２１ｂ，２１
ｃに接合される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電容量型の加速
度センサ、角速度センサ等に適する半導体慣性センサ及
びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の半導体慣性センサとし
て、ガラス基板と単結晶シリコンの構造からなる共振
角速度センサが提案されている（M. Hashimoto et al.,
"Silicon Resonant Angular Rate Sensor", Techinica
l Digest of the 12th Sensor Symposium, pp.163-166
(1994)）。このセンサは両側をトーションバーで浮動す
るようにした音叉構造の可動電極を有する。この可動電
極は電磁駆動によって励振されている。角速度が作用す
ると可動電極にコリオリ力が生じて、可動電極がトーシ
ョンバーの回りに捩り振動を起こして共振する。センサ
はこの可動電極の共振による可動電極と検出電極との間
の静電容量の変化により作用した角速度を検出する。こ
のセンサを作製する場合には、厚さ２００μｍ程度の結
晶方位が（１１０）の単結晶シリコン基板を基板表面に
対して垂直にエッチングして可動電極部分などの構造を
作製する。この比較的厚いシリコン基板を垂直にエッチ
ングするためにはＳＦ₆ガスによる異方性ドライエッチ
ングを行うか、或いはトーションバーの可動電極部分へ
の付け根の隅部にＹＡＧレーザで孔あけを行った後に、
ＫＯＨなどでウエットエッチングを行っている。エッチ
ング加工を行ったシリコン基板は陽極接合によりガラス
基板と一体化される。

【０００３】また別の半導体慣性センサとして、シリ
コン基板上にエッチングで犠牲層をパターン化した後、
除去することにより可動電極としてのポリシリコン振動
子を形成したマイクロジャイロ（K. Tanaka et al., "A
micromachined vibrating gyroscope", Sensors and A
ctuators A 50, pp.111-115 (1995)）が開示されてい
る。このマイクロジャイロは、いわゆる表面マイクロマ
シニング技術を用いた構造となっている。具体的には、
シリコン基板に不純物拡散によって検出電極を形成し、
その上に犠牲層となるリン酸ガラス膜を成膜してパター
ニングした後、ポリシリコンを成膜し、更に垂直エッチ
ング等の加工を行って構造体を形成する。最後に犠牲層
をエッチングにより除去することにより、可動電極部分
を切り離して検出電極に対してギャップを作り出し可動
電極を浮動状態にする。

【０００４】また別の半導体慣性センサとして、ガラ
ス基板と単結晶シリコンの構造からなる振動型半導体素
子の製造方法が開示されている（特開平７−２８３４２
０）。この製造方法では、エッチストップ層を介して貼
り合わせた２枚のウェーハのうちの１枚のウェーハに可
動電極部分及び固定電極部分の加工を行い、この加工を
行ったウェーハを接合面として貼り合わせウェーハをガ
ラス基板に陽極接合した後、加工を行っていない側のウ
ェーハを除去し、続いてエッチストップ層を除去してい
る。

【０００５】更に別の半導体慣性センサとして、ガラ
ス基板と単結晶シリコンの構造からなるジャイロスコー
プが提案されている（J.Bernstein et al., "A Microma
chined Comb-Drive Tuning Fork Rate Gyroscope", IEE
E MEMS '93 Proceeding, pp.143-148 (1993)）。このジ
ャイロスコープは、検出電極を形成したガラス基板と、
エッチングを行った後に高濃度ボロン拡散を行って可動
電極、固定電極等を形成した単結晶シリコン基板とをボ
ロン拡散を行った部分を接合面として接合し、更にボロ
ンを拡散していないシリコン基板部分をエッチングによ
り除去することにより、作られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記〜の従来のセ
ンサの製造技術には、次の欠点があった。の共振角速
度センサの製造方法では、ガラス基板に対して浮動する
構造になるべきシリコン能動部が陽極接合時に静電引力
によりガラス基板に貼り付いて可動電極にならないこと
があった。この貼り付き（sticking）を防ぐために可動
電極と検出電極とを短絡して静電力が働かない状態で陽
極接合した後に、レーザを用いて短絡していた電極間を
切り離していた。また島状の固定電極を形成するために
ガラス基板に接合した後、レーザアシストエッチングを
行う必要があった。これらのレーザ加工は極めて複雑で
あって、センサを量産しようとする場合には不適切であ
った。のマイクロジャイロは、シリコンウェーハを基
板とするため、センサの寄生容量が大きく、感度や精度
を高くすることが困難であった。の振動型半導体素子
の製造方法では、シリコンウェーハの貼り合わせなどの
手間のかかる工程を必要とした。更に及びにおいて
は、可動電極と検出電極との間のギャップはエッチング
時間による制御のみに依存していたので、電極間のギャ
ップ形成精度に問題があった。

【０００７】本発明の目的は、ウェーハの貼り合わせや
レーザ加工が不要で大量生産に適する、低コストの半導
体慣性センサ及びその製造方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、寄生容量が低く、高感度で高精度
の半導体慣性センサ及びその製造方法を提供することに
ある。本発明の更に別の目的は、電極間のギャップ形成
精度に優れた半導体慣性センサ及びその製造方法を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１及び図２に示すように、ガラス基板１０の上方に浮
動するように設けられた可動電極２６と、ガラス基板１
０上に前記可動電極２６を挟んで設けられた一対の固定
電極２７，２８とを備えた半導体慣性センサ３０におい
て、可動電極２６はシリコンを浸食せずにエッチング可
能な膜２１ａと単結晶シリコン層２０ａとポリシリコン
層２２ａを順次積層してなり、固定電極２７，２８はシ
リコンを浸食せずにエッチング可能な膜２１ｂ，２１ｃ
と単結晶シリコン層２０ｂ，２０ｃとポリシリコン層２
２ｂ，２２ｃを順次積層してなり、可動電極２６を支持
するビーム３１の基端部３１ａがポリシリコンスペーサ
層２３を介してガラス基板１０に接合されたことを特徴
とする。

【０００９】請求項２に係る発明は、図３及び図４に示
すように、ガラス基板１０上に形成された検出電極１２
と、検出電極１２の上方に浮動するように設けられた可
動電極２６とを備えた半導体慣性センサ４０において、
可動電極２６はシリコンを浸食せずにエッチング可能な
膜２１ａと単結晶シリコン層２０ａとポリシリコン層２
２ａを順次積層してなり、可動電極２６を支持するビー
ム３１の基端部３１ａがポリシリコンスペーサ層２３を
介してガラス基板１０に接合されたことを特徴とする。

【００１０】請求項３に係る発明は、図５及び図６に示
すように、ガラス基板１０上に形成された検出電極１２
と、検出電極１２の上方に浮動するように設けられた可
動電極２６と、ガラス基板１０上に可動電極２６を挟ん
で設けられた一対の固定電極２７，２８とを備えた半導
体慣性センサ５０において、可動電極２６はシリコンを
浸食せずにエッチング可能な膜２１ａと単結晶シリコン
層２０ａとポリシリコン層２２ａを順次積層してなり、
固定電極２７，２８はシリコンを浸食せずにエッチング
可能な膜２１ｂ，２１ｃと単結晶シリコン層２０ｂ，２
０ｃとポリシリコン層２２ｂ，２２ｃを順次積層してな
り、可動電極２６を支持するビーム３１の基端部３１ａ
がポリシリコンスペーサ層２３を介してガラス基板１０
に接合されたことを特徴とする。

【００１１】請求項４に係る発明は、図２及び図７に示
すように、ガラス基板１０の上方に浮動するように設け
られた可動電極２６と、ガラス基板１０上に可動電極２
６を挟んで設けられた一対の固定電極２７，２８とを備
えた半導体慣性センサ６０において、可動電極２６はシ
リコンを浸食せずにエッチング可能な膜４１ａと単結晶
シリコン層２０ａを順次積層してなり、固定電極２７，
２８はシリコンを浸食せずにエッチング可能な膜４１
ｂ，４１ｃと単結晶シリコン層２０ｂ，２０ｃを順次積
層してなり、可動電極２６を支持するビーム３１の基端
部３１ａがポリシリコンスペーサ層２３を介してガラス
基板１０に接合されたことを特徴とする。

【００１２】請求項５に係る発明は、図６及び図８に示
すように、ガラス基板１０上に形成された検出電極１２
と、検出電極１２の上方に浮動するように設けられた可
動電極２６とを備えた半導体慣性センサ７０において、
可動電極２６はシリコンを浸食せずにエッチング可能な
膜４１ａと単結晶シリコン層２０ａを順次積層してな
り、可動電極２６を支持するビーム３１の基端部３１ａ
がポリシリコンスペーサ層２３を介してガラス基板１０
に接合されたことを特徴とする。

【００１３】請求項６に係る発明は、図６及び図９に示
すように、ガラス基板１０上に形成された検出電極１２
と、検出電極１２の上方に浮動するように設けられた可
動電極２６と、ガラス基板１０上に可動電極２６を挟ん
で設けられた一対の固定電極２７，２８とを備えた半導
体慣性センサ８０において、可動電極２６はシリコンを
浸食せずにエッチング可能な膜４１ａと単結晶シリコン
層２０ａを順次積層してなり、固定電極２７，２８はシ
リコンを浸食せずにエッチング可能な膜４１ｂ，４１ｃ
と単結晶シリコン層２０ｂ，２０ｃを順次積層してな
り、可動電極２６を支持するビーム３１の基端部３１ａ
がポリシリコンスペーサ層２３を介してガラス基板１０
に接合されたことを特徴とする。

【００１４】半導体慣性センサ３０，４０，５０，６
０，７０及び８０は、基板にガラス基板を用いるため、
寄生容量が低く、高感度で高精度である。また可動電極
がエッチングにより作製された単結晶シリコンからなる
ため、機械的特性に優れる。また、ガラス基板上に検出
電極が形成された構造となる半導体慣性センサ４０，５
０，７０及び８０においては可動電極と、検出電極が形
成されたガラス基板とのギャップがポリシリコンスペー
サ層の厚さで規定されるため、高精度にギャップを形成
できる。

【００１５】請求項７に係る発明は、図１に示すよう
に、シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜２１が片
面に形成されたシリコンウェーハ２０の露出面上及び膜
２１上にポリシリコン層２２を形成する工程と、ポリシ
リコン層２２及びシリコンウェーハ２０の所定の部分を
膜２１をエッチストップ層としてエッチングすることに
より膜２１の上面に順次積層された単結晶シリコン層２
０ａとポリシリコン層２２ａからなる可動電極２６を形
成し、可動電極２６の両側膜２１の上面に順次積層され
た単結晶シリコン層２０ｂ，２０ｃとポリシリコン層２
２ｂ，２２ｃからなる一対の固定電極２７，２８を形成
し、膜２１の下面にポリシリコンからなるスペーサ層２
３を形成する工程と、膜２１と可動電極２６と固定電極
２７，２８とスペーサ層２３とを有する構造体２４をス
ペーサ層２３がガラス基板１０に対向するようにガラス
基板１０に接合する工程と、膜２１を選択的にエッチン
グ除去することにより一対の固定電極２７，２８に挟ま
れて設けられた可動電極２６を有する半導体慣性センサ
３０を得る工程とを含む半導体慣性センサの製造方法で
ある。

【００１６】請求項８に係る発明は、図４に示すよう
に、ガラス基板１０上に検出電極１２を形成する工程
と、シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜２１が片
面に形成されたシリコンウェーハ２０の露出面上及び膜
２１上にポリシリコン層２２を形成する工程と、ポリシ
リコン層２２及びシリコンウェーハ２０の所定の部分を
膜２１をエッチストップ層としてエッチングすることに
より膜２１の上面に順次積層された単結晶シリコン層２
０ａとポリシリコン層２２ａからなる可動電極２６を形
成し、膜２１の下面にポリシリコンからなるスペーサ層
２３を形成する工程と、膜２１と可動電極２６とスペー
サ層２３とを有する構造体２４をスペーサ層２３がガラ
ス基板１０に対向するようにガラス基板１０に接合する
工程と、膜２１を選択的にエッチング除去することによ
り検出電極１２に対向して設けられた可動電極２６を有
する半導体慣性センサ４０を得る工程とを含む半導体慣
性センサの製造方法である。

【００１７】請求項９に係る発明は、図５に示すよう
に、ガラス基板１０上に検出電極１２を形成する工程
と、シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜２１が片
面に形成されたシリコンウェーハ２０の露出面上及び膜
２１上にポリシリコン層２２を形成する工程と、ポリシ
リコン層２２及びシリコンウェーハ２０の所定の部分を
膜２１をエッチストップ層としてエッチングすることに
より膜２１の上面に順次積層された単結晶シリコン層２
０ａとポリシリコン層２２ａからなる可動電極２６を形
成し、可動電極２６の両側膜２１の上面に順次積層され
た単結晶シリコン層２０ｂ，２０ｃとポリシリコン層２
２ｂ，２２ｃからなる一対の固定電極２７，２８を形成
し、膜２１の下面にポリシリコンからなるスペーサ層２
３を形成する工程と、膜２１と可動電極２６と固定電極
２７，２８とスペーサ層２３とを有する構造体２４をス
ペーサ層２３がガラス基板１０に対向するようにガラス
基板１０に接合する工程と、膜２１を選択的にエッチン
グ除去することにより一対の固定電極２７，２８に挟ま
れて設けられた可動電極２６を有する半導体慣性センサ
５０を得る工程とを含む半導体慣性センサの製造方法で
ある。

【００１８】請求項１０に係る発明は、図７に示すよう
に、シリコンを浸食せずにエッチング可能な第１膜４１
が上下両面に形成されたシリコンウェーハ２０の第１膜
４１上にポリシリコン層２２をそれぞれ形成する工程
と、シリコンを浸食せずにエッチング可能な第２膜４２
をポリシリコン層２２上にそれぞれ形成する工程と、第
２膜４２の片方を除去し、露出したポリシリコン層２２
及びこの露出したポリシリコン層２２に接続する第１膜
４１を順次除去する工程、残存するポリシリコン層２２
表面に形成されている第２膜４２を除去して第１膜４１
を介してポリシリコン層２２とシリコンウェーハ２０が
接合する３層構造の積層体４３を形成する工程、ポリシ
リコン層２２及びシリコンウェーハ２０の所定の部分を
第１膜４１をエッチストップ層としてエッチングするこ
とにより第１膜４１の上面に積層された単結晶シリコン
層２０ａからなる可動電極２６を形成し、可動電極２６
の両側の第１膜４１の上面に積層された単結晶シリコン
層２０ｂ，２０ｃからなる一対の固定電極２７，２８を
形成し、第１膜４１の下面にポリシリコンからなるスペ
ーサ層２３を形成する工程と、第１膜４１と可動電極２
６と固定電極２７，２８とスペーサ層２３とを有する構
造体２４をスペーサ層２３がガラス基板１０に対向する
ようにガラス基板１０に接合する工程と、第１膜４１を
選択的にエッチング除去することにより一対の固定電極
２７，２８に挟まれて設けられた可動電極２６を有する
半導体慣性センサ６０を得る工程とを含む半導体慣性セ
ンサの製造方法である。

【００１９】請求項１１に係る発明は、図８に示すよう
に、ガラス基板１０上に検出電極１２を形成する工程
と、シリコンを浸食せずにエッチング可能な第１膜４１
が上下両面に形成されたシリコンウェーハ２０の第１膜
４１上にポリシリコン層２２をそれぞれ形成する工程
と、シリコンを浸食せずにエッチング可能な第２膜４２
をポリシリコン層２２上にそれぞれ形成する工程と、第
２膜４２の片方を除去し、露出したポリシリコン層２２
及びこの露出したポリシリコン層２２に接続する第１膜
４１を順次除去する工程、残存するポリシリコン層２２
表面に形成されている第２膜４２を除去して第１膜４１
を介してポリシリコン層２２とシリコンウェーハ２０が
接合する３層構造の積層体４３を形成する工程、ポリシ
リコン層２２及びシリコンウェーハ２０の所定の部分を
第１膜４１をエッチストップ層としてエッチングするこ
とにより第１膜４１の上面に積層された単結晶シリコン
層２０ａからなる可動電極２６を形成し、第１膜４１の
下面にポリシリコンからなるスペーサ層２３を形成する
工程と、第１膜４１と可動電極２６とスペーサ層２３と
を有する構造体２４をスペーサ層２３がガラス基板１０
に対向するようにガラス基板１０に接合する工程と、第
１膜４１を選択的にエッチング除去することにより検出
電極１２に対向して設けられた可動電極２６を有する半
導体慣性センサ７０を得る工程とを含む半導体慣性セン
サの製造方法である。

【００２０】請求項１２に係る発明は、図９に示すよう
に、ガラス基板１０上に検出電極１２を形成する工程
と、シリコンを浸食せずにエッチング可能な第１膜４１
が上下両面に形成されたシリコンウェーハ２０の第１膜
４１上にポリシリコン層２２をそれぞれ形成する工程
と、シリコンを浸食せずにエッチング可能な第２膜４２
をポリシリコン層２２上にそれぞれ形成する工程と、第
２膜４２の片方を除去し、露出したポリシリコン層２２
及びこの露出したポリシリコン層２２に接続する第１膜
４１を順次除去する工程、残存するポリシリコン層２２
表面に形成されている第２膜４２を除去して第１膜４１
を介してポリシリコン層２２とシリコンウェーハ２０が
接合する３層構造の積層体４３を形成する工程、ポリシ
リコン層２２及びシリコンウェーハ２０の所定の部分を
第１膜４１をエッチストップ層としてエッチングするこ
とにより第１膜４１の上面に積層された単結晶シリコン
層２０ａからなる可動電極２６を形成し、可動電極２６
の両側の第１膜４１の上面に積層された単結晶シリコン
層２０ｂ，２０ｃからなる一対の固定電極２７，２８を
形成し、第１膜４１の下面にポリシリコンからなるスペ
ーサ層２３を形成する工程と、第１膜４１と可動電極２
６と固定電極２７，２８とスペーサ層２３とを有する構
造体２４をスペーサ層２３がガラス基板１０に対向する
ようにガラス基板１０に接合する工程と、第１膜４１を
選択的にエッチング除去することにより一対の固定電極
２７，２８に挟まれて設けられた可動電極２６を有する
半導体慣性センサ８０を得る工程とを含む半導体慣性セ
ンサの製造方法である。

【００２１】この請求項７ないし１２に係る製造方法で
は、ウェーハの貼り合わせやレーザ加工が不要で大量生
産に適するため、低コストで半導体慣性センサを製造で
きる。また基板にガラス基板を用いるので、センサは寄
生容量が低い。また、ガラス基板上に検出電極が形成さ
れた構造となる請求項８，９，１１及び１２においては
可動電極と、検出電極が形成されたガラス基板とのギャ
ップがポリシリコンスペーサ層の厚さで規定されるた
め、高精度にギャップを形成できる。このため高感度で
高精度な半導体慣性センサが作られる。

【００２２】なお、本明細書で、「シリコンを浸食せず
にエッチング可能な膜」とは、当該膜をエッチング除去
する際にシリコンが浸食されないエッチャントを選ぶこ
とができる膜であることを意味する。また、この膜をエ
ッチストップ層として利用する際には、前記エッチャン
トとは異なるエッチャントによって、シリコンのみをエ
ッチングすることが可能である。このような性質の膜と
しては酸化膜や窒化膜等が挙げられる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて詳しく説明する。図１及び図２に示すように、本発
明の第１実施形態の半導体慣性センサ３０は加速度セン
サであって、ガラス基板１０上にポリシリコンスペーサ
層２３を介して固着された固定電極２７及び２８の間に
可動電極２６を有する。可動電極２６、固定電極２７及
び２８は、それぞれ酸化膜又は窒化シリコン膜等のシリ
コンを浸食せずにエッチング可能な膜２１ａ，２１ｂ，
２１ｃと単結晶シリコン層２０ａ，２０ｂ，２０ｃとポ
リシリコン層２２ａ，２２ｂ，２２ｃを順次積層してな
り、電極２６と電極２７及び電極２６と電極２８の互い
に対向する部分が櫛状に形成される。可動電極２６はガ
ラス基板１０の上方に位置し、ビーム３１，３１により
その両端が支持され、ガラス基板１０に対して浮動にな
っている。ビーム３１の基端部３１ａはポリシリコンス
ペーサ層２３を介して基板１０上に固着される。図示し
ないが、ビーム基端部３１ａ、固定電極２７及び２８に
は個別に電気配線がなされる。この半導体慣性センサ３
０では、可動電極２６に対して、図の矢印で示すように
ビーム基端部３１ａと３１ａを結ぶ線に直交する水平方
向の加速度が作用すると、可動電極２６はビーム３１，
３１を支軸として振動する。可動電極２６と固定電極２
７及び２８の間の間隔が広がったり、狭まったりする
と、可動電極２６と固定電極２７及び２８の間の静電容
量が変化する。この静電容量の変化から作用した加速度
が求められる。

【００２４】次に、本発明の第１実施形態の半導体慣性
センサ３０の製造方法について述べる。図１に示すよう
に、シリコンウェーハ２０の両面にシリコンを浸食せず
にエッチング可能な膜２１を形成する。この膜２１とし
ては、ウェーハを熱酸化することにより形成される酸化
膜の他、化学気相成長（ＣＶＤ）法でＳｉＨ₂Ｃｌ₂又は
ＳｉＨ₄とＮＨ₃ガスを用いて形成される窒化シリコン膜
などが挙げられる。ウェーハ両面に酸化膜又は窒化シリ
コン膜２１，２１を形成した後、一方の表面膜２１をフ
ッ酸でエッチング除去する。このシリコンウェーハ２０
の両面にＣＶＤ法により約５μｍ厚のポリシリコン層２
２を形成する。ポリシリコン層２２の表面にスパッタリ
ング等によりＮｉ膜２５を形成し、パターニングした
後、ＳＦ₆ガスによる低温での異方性ドライエッチング
を行う。

【００２５】これにより膜２１をエッチストップ層とし
てシリコンウェーハ２０及びポリシリコン層２２が選択
的にエッチングされ、その結果、膜２１上に単結晶シリ
コン層２０ａとポリシリコン層２２ａを有する可動電極
２６が形成され、この可動電極２６の両側に僅かに間隙
をあけて単結晶シリコン層２０ｂ，２０ｃとこの上に積
層されたポリシリコン層２２ｂ，２２ｃからなる一対の
固定電極２７，２８が形成され、更に膜２１の下面にポ
リシリコンからなるスペーサ層２３が形成される。Ｎｉ
膜２５を除去した後、可動電極２６と一対の固定電極２
７，２８とスペーサ層２３を有する構造体２４をスペー
サ層２３がガラス基板１０に対向するようにガラス基板
１０に陽極接合する。その後、ＣＦ₄などのガスによる
ドライエッチングを行って、膜２１を選択的にエッチン
グ除去する。これにより可動電極２６が一対の固定電極
２７，２８に挟まれてガラス基板１０の上方に浮動に形
成された半導体慣性センサ３０が得られる。

【００２６】図３及び図４は第２実施形態の半導体慣性
センサ４０を示す。この半導体慣性センサ４０は加速度
センサであって、ガラス基板１０上にポリシリコンスペ
ーサ層２３を介して固着された枠体２９の間に可動電極
２６を有する。可動電極２６及び枠体２９は、それぞれ
シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜２１ａ，２１
ｂ，２１ｃと単結晶シリコン層２０ａ，２０ｂ，２０ｃ
とポリシリコン層２２ａ，２２ｂ，２２ｃを順次積層し
てなる。電極２６は窓枠状の枠体２９に間隔をあけて収
容される。可動電極２６はガラス基板１０の上方に位置
し、ビーム３１，３１によりその両端が支持され、ガラ
ス基板１０に対して浮動になっている。ビーム３１の基
端部３１ａは枠体２９の凹み２９ａに位置しかつ基板１
０上にポリシリコンスペーサ層２３を介して固着され
る。この基板１０の表面にはポリシリコンスペーサ層２
３の厚さより小さい厚さの検出電極１２が形成される。
図示しないが、ビーム基端部３１ａ及び検出電極１２に
は個別に電気配線がなされる。この半導体慣性センサ４
０では、可動電極２６に対して、図の矢印で示すように
ビーム基端部３１ａと３１ａを結ぶ線に直交する鉛直方
向の加速度が作用すると、可動電極２６はビーム３１，
３１を支軸として振動する。可動電極２６と検出電極１
２の間の間隔が広がったり、狭まったりすると、可動電
極２６と検出電極１２の間の静電容量が変化する。この
静電容量の変化から作用した加速度が求められる。

【００２７】次に、本発明の第２実施形態の半導体慣性
センサ４０の製造方法について述べる。図４に示すよう
に、先ずガラス基板１０の表面にスパッタリング、真空
蒸着などによりＡｕ，Ｐｔ，Ｃｕなどから選ばれた金属
の薄膜からなる検出電極１２を形成する。一方、シリコ
ンウェーハ２０の両面に酸化膜２１を形成する。ウェー
ハ両面に酸化膜２１，２１を形成した後、一方の表面の
膜２１をフッ酸でエッチング除去する。このシリコンウ
ェーハ２０の両面にＣＶＤ法により約５μｍ厚のポリシ
リコン層２２を形成する。膜２１が残存する側のポリシ
リコン層２２の表面にスパッタリング等によりＮｉ膜２
５を形成し、パターニングした後、ＳＦ₆ガスによる低
温での異方性ドライエッチングを行う。これにより膜２
１をエッチストップ層としてシリコンウェーハ２０及び
ポリシリコン層２２が選択的にエッチングされ、その結
果、膜２１上に単結晶シリコン層２０ａとポリシリコン
層２２ａを有する可動電極２６が形成され、この可動電
極２６の両側に単結晶シリコン層２０ｂ，２０ｃとこの
上にポリシリコン層２２ｂ，２２ｃからなる枠体２９が
形成され、更に膜２１の下面にポリシリコンからなるス
ペーサ層２３が形成される。Ｎｉ膜２５を除去した後、
可動電極２６と枠体２９とスペーサ層２３を有する構造
体２４を可動電極２６が検出電極１２に対向しかつスペ
ーサ層２３がガラス基板１０に対向するようにガラス基
板１０に陽極接合する。その後、ＣＦ₄などのガスによ
るドライエッチングを行って、膜２１を選択的にエッチ
ング除去する。これにより可動電極２６が枠体２９に挟
まれて検出電極１２の上方に浮動に形成された半導体慣
性センサ４０が得られる。

【００２８】図５及び図６は第３実施形態の半導体慣性
センサ５０を示す。この半導体慣性センサ５０は角速度
センサであって、ガラス基板１０上にポリシリコンスペ
ーサ層２３を介して固着された固定電極２７及び２８の
間に音叉構造の一対の可動電極２６，２６を有する。可
動電極２６、固定電極２７及び２８は、それぞれシリコ
ンを浸食せずにエッチング可能な膜２１ａ，２１ｂ，２
１ｃと単結晶シリコン層２０ａ，２０ｂ，２０ｃとポリ
シリコン層２２ａ，２２ｂ，２２ｃを順次積層してな
り、電極２６と電極２７及び電極２６と電極２８の互い
に対向する部分が櫛状に形成される。可動電極２６はガ
ラス基板１０の上方に位置し、コ字状のビーム３１，３
１によりその両端が支持され、ガラス基板１０に対して
浮動になっている。ビーム３１の基端部３１ａは基板１
０上にポリシリコンスペーサ層２３を介して固着され
る。この基板１０の表面にはポリシリコンスペーサ層２
３の厚さより小さい厚さの検出電極１２が形成される。
図示しないが、ビーム基端部３１ａ、固定電極２７及び
２８、検出電極１２には個別に電気配線がなされ、固定
電極２７及び２８に交流電圧を印加し、静電力により可
動電極を励振するようになっている。この半導体慣性セ
ンサ５０では、可動電極２６，２６に対してビーム基端
部３１ａと３１ａを結ぶ線を中心として角速度が作用す
ると、可動電極２６，２６にコリオリ力が生じてこの中
心線の回りに捩り振動を起こして共振する。この共振時
の可動電極２６と検出電極１２との間の静電容量の変化
により作用した角速度が検出される。

【００２９】次に、本発明の第３実施形態の半導体慣性
センサ５０の製造方法について述べる。図５に示すよう
に、先ずガラス基板１０の表面にスパッタリング、真空
蒸着などによりＡｕ，Ｐｔ，Ｃｕなどから選ばれた金属
の薄膜からなる検出電極１２を形成する。一方、シリコ
ンウェーハ２０の両面に酸化膜２１を形成する。ウェー
ハ両面に酸化膜２１，２１を形成した後、一方の表面膜
２１をフッ酸でエッチング除去する。このシリコンウェ
ーハ２０の両面にＣＶＤ法により約５μｍ厚のポリシリ
コン層２２を形成する。ポリシリコン層２２の表面にス
パッタリング等によりＮｉ膜２５を形成し、パターニン
グした後、ＳＦ₆ガスによる低温での異方性ドライエッ
チングを行う。これにより膜２１をエッチストップ層と
してシリコンウェーハ２０及びポリシリコン層２２が選
択的にエッチングされ、その結果、膜２１上に単結晶シ
リコン層２０ａとポリシリコン層２２ａを有する可動電
極２６が形成され、この可動電極２６の両側に僅かに間
隙をあけて単結晶シリコン層２０ｂ，２０ｃとこの上に
ポリシリコン層２２ｂ，２２ｃからなる一対の固定電極
２７，２８が形成され、更に膜２１の下面にポリシリコ
ンからなるスペーサ層２３が形成される。Ｎｉ膜２５を
除去した後、可動電極２６と一対の固定電極２７，２８
とスペーサ層２３を有する構造体２４を可動電極２６が
検出電極１２に対向しかつスペーサ層２３がガラス基板
１０に対向するようにガラス基板１０に陽極接合する。
その後、ＣＦ₄などのガスによるドライエッチングを行
って、膜２１を選択的にエッチング除去する。これによ
り可動電極２６が一対の固定電極２７，２８に挟まれて
検出電極１２の上方に浮動に形成された半導体慣性セン
サ５０が得られる。

【００３０】図７は第４実施形態の半導体慣性センサ６
０を示す。この半導体慣性センサは加速度センサであっ
て、第１実施形態の半導体慣性センサ３０と同様に、ガ
ラス基板１０上にポリシリコンスペーサ層２３を介して
固着された固定電極２７及び２８の間に可動電極２６を
有する。第１実施形態の半導体慣性センサ３０との相違
点は、可動電極２６及び固定電極２７，２８がそれぞれ
シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜４１ａ，４１
ｂ，４１ｃと単結晶シリコン層２０ａ，２０ｂ，２０ｃ
との２層から構成され、第１実施形態のセンサ３０が有
する上面のポリシリコン層２２ａ，２２ｂ，２２ｃがな
いことである。図７では示していないが、一対の固定電
極２７及び２８のそれぞれの櫛歯の部分は可動電極２６
と同じ厚さを有する。この半導体慣性センサ６０の動作
及びその他の構成は第１実施形態の半導体慣性センサ３
０と同じである。

【００３１】次に、本発明の第４実施形態の半導体慣性
センサ６０の製造方法について述べる。図７に示すよう
に、シリコンウェーハ２０の両面に酸化膜４１を形成す
る。この酸化膜４１の両面にＣＶＤ法により約５μｍ厚
のポリシリコン層２２を形成する。窒化シリコン膜４２
をポリシリコン層２２上にそれぞれ形成した後、上面の
窒化シリコン膜４２をＣＦ₄などのガスによるドライエ
ッチングで除去する。次いで水酸化カリウム等のエッチ
ャントを使用して上面のポリシリコン層２２を除去した
後、露出した酸化膜４１、残存するポリシリコン層２２
表面に形成されている窒化シリコン膜４２を除去して酸
化膜４１を介してポリシリコン層２２とシリコンウェー
ハ２０が接合する３層構造の積層体４３を形成する。積
層体４３の表面にスパッタリングによりＮｉ膜２５を形
成し、パターニングした後、ＳＦ₆ガスによる低温での
異方性ドライエッチングを行う。これにより、ポリシリ
コン層２２及びシリコンウェーハ２０の所定の部分が酸
化膜４１をエッチストップ層としてエッチングされる。
その結果、酸化膜４１上に単結晶シリコン層２０ａから
なる可動電極２６が形成され、この可動電極２６の両側
に僅かに間隙をあけて単結晶シリコン層２０ｂ，２０ｃ
からなる一対の固定電極２７，２８が形成され、同時に
酸化膜４１の下面にポリシリコンからなるスペーサ層２
３が形成される。Ｎｉ膜２５を除去した後、酸化膜４１
と可動電極２６と固定電極２７，２８とスペーサ層２３
とを有する構造体２４をスペーサ層２３がガラス基板１
０に対向するようにガラス基板１０に陽極接合する。こ
れ以降、第１実施形態の製造方法と同様に行い、可動電
極２６が一対の固定電極２７，２８に挟まれてガラス基
板１０の上方に浮動に形成された半導体慣性センサ６０
が得られる図８は第５実施形態の半導体慣性センサ７０
を示す。この半導体慣性センサ７０は加速度センサであ
って、第２実施形態の半導体慣性センサ４０と同様に、
ガラス基板１０上にポリシリコンスペーサ層２３を介し
て固着された枠体２９の間に可動電極２６を有する。第
２実施形態のセンサ４０との相違点は、可動電極２６及
び枠体２９がそれぞれシリコンを浸食せずにエッチング
可能な膜４１ａ，４１ｂ，４１ｃと単結晶シリコン層２
０ａ，２０ｂ，２０ｃとの２層から構成され、第２実施
形態の半導体慣性センサ４０が有する上面のポリシリコ
ン層２２ａ，２２ｂ，２２ｃがないことである。この半
導体慣性センサ７０の動作及びその他の構成は第２実施
形態の半導体慣性センサ４０と同じである。

【００３２】次に、本発明の第５実施形態の半導体慣性
センサ７０の製造方法について述べる。図８に示すよう
に、先ずガラス基板１０上にスパッタリング、真空蒸着
などによりＡｕ，Ｐｔ，Ｃｕなどから選ばれた金属の薄
膜からなる検出電極１２を形成する。一方、シリコンウ
ェーハ２０の両面に酸化膜４１を形成する。この酸化膜
４１の両面にＣＶＤ法により約５μｍ厚のポリシリコン
層２２を形成する。窒化シリコン膜４２をポリシリコン
層２２上にそれぞれ形成した後、上面の窒化シリコン膜
４２をＣＦ₄などのガスによるドライエッチングで除去
する。次いで水酸化カリウム等のエッチャントを使用し
て上面のポリシリコン層２２を除去した後、露出した酸
化膜４１、残存するポリシリコン層２２表面に形成され
ている窒化シリコン膜４２を除去して酸化膜４１を介し
てポリシリコン層２２とシリコンウェーハ２０が接合す
る３層構造の積層体４３を形成する。

【００３３】積層体４３の表面にスパッタリングにより
Ｎｉ膜２５を形成し、パターニングした後、ＳＦ₆ガス
による低温での異方性ドライエッチングを行う。これに
より、ポリシリコン層２２及びシリコンウェーハ２０の
所定の部分が酸化膜４１をエッチストップ層としてエッ
チングされる。その結果、酸化膜４１上に単結晶シリコ
ン層２０ａからなる可動電極２６が形成され、この可動
電極２６の両側に単結晶シリコン層２０ｂ，２０ｃから
なる枠体２９が形成され、同時に酸化膜４１の下面にポ
リシリコンからなるスペーサ層２３が形成される。

【００３４】Ｎｉ膜２５を除去した後、酸化膜４１と可
動電極２６と枠体２９とスペーサ層２３とを有する構造
体２４を可動電極２６が前記検出電極１２に対向しかつ
スペーサ層２３がガラス基板１０に対向するようにガラ
ス基板１０に陽極接合する。これ以降、第２実施形態の
製造方法と同様に行い、可動電極２６が枠体２９に挟ま
れて検出電極１２の上方に浮動に形成された半導体慣性
センサ７０が得られる。

【００３５】図９は第６実施形態の半導体慣性センサ８
０を示す。この半導体慣性センサ８０は角速度センサで
あって、第３実施形態の半導体慣性センサ５０と同様
に、ガラス基板１０上にポリシリコンスペーサ層２３を
介して固着された固定電極２７及び２８の間に音叉構造
の一対の可動電極２６，２６を有する。第３実施形態の
センサ５０との相違点は、可動電極２６及び固定電極２
７，２８がそれぞれシリコンを浸食せずにエッチング可
能な膜４１ａ，４１ｂ，４１ｃと単結晶シリコン層２０
ａ，２０ｂ，２０ｃとの２層から構成され、第３実施形
態の半導体慣性センサ５０が有する上面のポリシリコン
層２２ａ，２２ｂ，２２ｃがないことである。図９では
示していないが、一対の固定電極２７及び２８のそれぞ
れの櫛歯の部分は可動電極２６と同じ厚さを有する。こ
の半導体慣性センサ８０の動作及びその他の構成は第３
実施形態の半導体慣性センサ５０と同じである。

【００３６】次に、本発明の第６実施形態の半導体慣性
センサ８０の製造方法について述べる。図９に示すよう
に、先ずガラス基板１０上にスパッタリング、真空蒸着
などによりＡｕ，Ｐｔ，Ｃｕなどから選ばれた金属の薄
膜からなる検出電極１２を形成する。一方、シリコンウ
ェーハ２０の両面に酸化膜４１を形成する。この酸化膜
４１の両面にＣＶＤ法により約５μｍ厚のポリシリコン
層２２を形成する。窒化シリコン膜４２をポリシリコン
層２２上にそれぞれ形成した後、上面の窒化シリコン膜
４２をＣＦ₄などのガスによるドライエッチングで除去
する。次いで水酸化カリウム等のエッチャントを使用し
て上面のポリシリコン層２２を除去した後、露出した酸
化膜４１、残存するポリシリコン層２２表面に形成され
ている窒化シリコン膜４２を除去して酸化膜４１を介し
てポリシリコン層２２とシリコンウェーハ２０が接合す
る３層構造の積層体４３を形成する。積層体４３の表面
にスパッタリングによりＮｉ膜２５を形成し、パターニ
ングした後、ＳＦ₆ガスによる低温での異方性ドライエ
ッチングを行う。これにより、ポリシリコン層２２及び
シリコンウェーハ２０の所定の部分が酸化膜４１をエッ
チストップ層としてエッチングされる。その結果、酸化
膜４１上に単結晶シリコン層２０ａからなる可動電極２
６が形成され、この可動電極２６の両側に僅かに間隙を
あけて単結晶シリコン層２０ｂ，２０ｃからなる一対の
固定電極２７，２８が形成され、同時に酸化膜４１の下
面にポリシリコンからなるスペーサ層２３が形成され
る。Ｎｉ膜２５を除去した後、酸化膜４１と可動電極２
６と固定電極２７，２８とスペーサ層２３とを有する構
造体２４を可動電極２６が検出電極１２に対向しかつス
ペーサ層２３がガラス基板１０に対向するようにガラス
基板１０に陽極接合する。これ以降、第３実施形態の製
造方法と同様に行い、可動電極２６が一対の固定電極２
７，２８に挟まれて検出電極１２に対向しかつ上方に浮
動に形成された半導体慣性センサ８０が得られる。

【００３７】

【発明の効果】以上述べたように、従来のウェーハの貼
り合わせやレーザ加工による半導体慣性センサの製法と
異なり、本発明によればこれらの貼り合わせウェーハや
レーザ加工が不要となり、大量生産に適した低コストの
半導体慣性センサを製作することができる。可動電極、
固定電極又は枠体などの構造体が膜に支持された状態で
ガラス基板に接合するため、従来のような貼り付き（st
icking）現象を生じず、検出電極やガラス基板に対して
所定のギャップで可動電極を設けることができる。また
基板をシリコン基板でなく、ガラス基板にすることによ
り、静電容量で検出を行うセンサでは、素子の寄生容量
を低下させることができる。また、ガラス基板上に検出
電極が形成された構造においては可動電極と、検出電極
が形成されたガラス基板とのギャップが ポリシリコン
のスペーサ層の厚さで規定されるため、高精度にギャッ
プを形成できる。このため高感度で高精度な半導体慣性
センサが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のＡ−Ａ線要部に相当する本発明の第１実
施形態の半導体慣性センサ及びその製造工程を示す断面
図。

【図２】本発明の第１実施形態の半導体慣性センサの外
観斜視図。

【図３】本発明の第２実施形態の半導体慣性センサの外
観斜視図。

【図４】図３のＢ−Ｂ線要部に相当する本発明の第２実
施形態の半導体慣性センサ及びその製造工程を示す断面
図。

【図５】図６のＣ−Ｃ線要部に相当する本発明の第３実
施形態の半導体慣性センサ及びその製造工程を示す断面
図。

【図６】本発明の第３実施形態の半導体慣性センサの外
観斜視図。

【図７】本発明の第４実施形態の半導体慣性センサ及び
その製造工程を示す断面図。

【図８】本発明の第５実施形態の半導体慣性センサ及び
その製造工程を示す断面図。

【図９】本発明の第６実施形態の半導体慣性センサ及び
その製造工程を示す断面図。

【符号の説明】

１０ ガラス基板 １２ 検出電極 ２０ シリコンウェーハ ２１，４１，４２ 膜 ２２ ポリシリコン層 ２３ スペーサ層 ２４ 構造体 ２６ 可動電極 ２７，２８ 一対の固定電極 ２９ 枠体 ４３ 積層体 ３０，４０，５０，６０，７０，８０ 半導体慣性セン
サ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス基板(10)の上方に浮動するように
   設けられた可動電極(26)と、前記ガラス基板(10)上に前
   記可動電極(26)を挟んで設けられた一対の固定電極(27,
   28)とを備えた半導体慣性センサ(30)において、 前記可動電極(26)はシリコンを浸食せずにエッチング可
   能な膜(21a)と単結晶シリコン層(20a)とポリシリコン層
   (22a)を順次積層してなり、前記固定電極(27,28)はシリ
   コンを浸食せずにエッチング可能な膜(21b,21c)と単結
   晶シリコン層(20b,20c)とポリシリコン層(22b,22c)を順
   次積層してなり、前記可動電極(26)を支持するビーム(3
   1)の基端部(31a)がポリシリコンスペーサ層(23)を介し
   て前記ガラス基板(10)に接合されたことを特徴とする半
   導体慣性センサ。
2. 【請求項２】 ガラス基板(10)上に形成された検出電極
   (12)と、前記検出電極(12)の上方に浮動するように設け
   られた可動電極(26)とを備えた半導体慣性センサ(40)に
   おいて、 前記可動電極(26)はシリコンを浸食せずにエッチング可
   能な膜(21a)と単結晶シリコン層(20a)とポリシリコン層
   (22a)を順次積層してなり、前記可動電極(26)を支持す
   るビーム(31)の基端部(31a)がポリシリコンスペーサ層
   (23)を介して前記ガラス基板(10)に接合されたことを特
   徴とする半導体慣性センサ。
3. 【請求項３】 ガラス基板(10)上に形成された検出電極
   (12)と、前記検出電極(12)の上方に浮動するように設け
   られた可動電極(26)と、前記ガラス基板(10)上に前記可
   動電極(26)を挟んで設けられた一対の固定電極(27,28)
   とを備えた半導体慣性センサ(50)において、 前記可動電極(26)はシリコンを浸食せずにエッチング可
   能な膜(21a)と単結晶シリコン層(20a)とポリシリコン層
   (22a)を順次積層してなり、前記固定電極(27,28)はシリ
   コンを浸食せずにエッチング可能な膜(21b,21c)と単結
   晶シリコン層(20b,20c)とポリシリコン層(22b,22c)を順
   次積層してなり、前記可動電極(26)を支持するビーム(3
   1)の基端部(31a)がポリシリコンスペーサ層(23)を介し
   て前記ガラス基板(10)に接合されたことを特徴とする半
   導体慣性センサ。
4. 【請求項４】 ガラス基板(10)の上方に浮動するように
   設けられた可動電極(26)と、前記ガラス基板(10)上に前
   記可動電極(26)を挟んで設けられた一対の固定電極(27,
   28)とを備えた半導体慣性センサ(60)において、 前記可動電極(26)はシリコンを浸食せずにエッチング可
   能な膜(41a)と単結晶シリコン層(20a)を積層してなり、
   前記固定電極(27,28)はシリコンを浸食せずにエッチン
   グ可能な膜(41b,41c)と単結晶シリコン層(20b,20c)を積
   層してなり、前記可動電極(26)を支持するビーム(31)の
   基端部(31a)がポリシリコンスペーサ層(23)を介して前
   記ガラス基板(10)に接合されたことを特徴とする半導体
   慣性センサ。
5. 【請求項５】 ガラス基板(10)上に形成された検出電極
   (12)と、前記検出電極(12)の上方に浮動するように設け
   られた可動電極(26)とを備えた半導体慣性センサ(70)に
   おいて、 前記可動電極(26)はシリコンを浸食せずにエッチング可
   能な膜(41a)と単結晶シリコン層(20a)を積層してなり、
   前記可動電極(26)を支持するビーム(31)の基端部(31a)
   がポリシリコンスペーサ層(23)を介して前記ガラス基板
   (10)に接合されたことを特徴とする半導体慣性センサ。
6. 【請求項６】 ガラス基板(10)上に形成された検出電極
   (12)と、前記検出電極(12)の上方に浮動するように設け
   られた可動電極(26)と、前記ガラス基板(10)上に前記可
   動電極(26)を挟んで設けられた一対の固定電極(27,28)
   とを備えた半導体慣性センサ(80)において、 前記可動電極(26)はシリコンを浸食せずにエッチング可
   能な膜(41a)と単結晶シリコン層(20a)を積層してなり、
   前記固定電極(27,28)はシリコンを浸食せずにエッチン
   グ可能な膜(41b,41c)と単結晶シリコン層(20b,20c)を積
   層してなり、前記可動電極(26)を支持するビーム(31)の
   基端部(31a)がポリシリコンスペーサ層(23)を介して前
   記ガラス基板(10)に接合されたことを特徴とする半導体
   慣性センサ。
7. 【請求項７】 シリコンを浸食せずにエッチング可能な
   膜(21)が片面に形成されたシリコンウェーハ(20)の露出
   面上及び前記膜(21)上にポリシリコン層(22)を形成する
   工程と、 前記ポリシリコン層(22)及び前記シリコンウェーハ(20)
   の所定の部分を前記膜(21)をエッチストップ層としてエ
   ッチングすることにより前記膜(21)の上面に単結晶シリ
   コン層(20a)とポリシリコン層(22a)からなる可動電極(2
   6)を形成し、前記可動電極(26)の両側の前記膜(21)の上
   面に単結晶シリコン層(20b,20c)とポリシリコン層(22b,
   22c)からなる一対の固定電極(27,28)を形成し、前記膜
   (21)の下面にポリシリコンからなるスペーサ層(23)を形
   成する工程と、 前記膜(21)と前記可動電極(26)と前記固定電極(27,28)
   と前記スペーサ層(23)とを有する構造体(24)を前記スペ
   ーサ層(23)が前記ガラス基板(10)に対向するように前記
   ガラス基板(10)に接合する工程と、 前記膜(21)を選択的にエッチング除去することにより前
   記一対の固定電極(27,28)に挟まれて設けられた可動電
   極(26)を有する半導体慣性センサ(30)を得る工程とを含
   む半導体慣性センサの製造方法。
8. 【請求項８】 ガラス基板(10)上に検出電極(12)を形成
   する工程と、 シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜(21)が片面に
   形成されたシリコンウェーハ(20)の露出面上及び前記膜
   (21)上にポリシリコン層(22)を形成する工程と、 前記ポリシリコン層(22)及び前記シリコンウェーハ(20)
   の所定の部分を前記膜(21)をエッチストップ層としてエ
   ッチングすることにより前記膜(21)の上面に単結晶シリ
   コン層(20a)とポリシリコン層(22a)からなる可動電極(2
   6)を形成し、前記膜(21)の下面にポリシリコンからなる
   スペーサ層(23)を形成する工程と、 前記膜(21)と前記可動電極(26)と前記スペーサ層(23)と
   を有する構造体(24)を前記可動電極(26)が前記検出電極
   (12)に対向しかつ前記スペーサ層(23)が前記ガラス基板
   (10)に対向するように前記ガラス基板(10)に接合する工
   程と、 前記膜(21)を選択的にエッチング除去することにより前
   記検出電極(12)に対向して設けられた可動電極(26)を有
   する半導体慣性センサ(40)を得る工程とを含む半導体慣
   性センサの製造方法。
9. 【請求項９】 ガラス基板(10)上に検出電極(12)を形成
   する工程と、 シリコンを浸食せずにエッチング可能な膜(21)が片面に
   形成されたシリコンウェーハ(20)の露出面上及び前記膜
   (21)上にポリシリコン層(22)を形成する工程と、 前記ポリシリコン層(22)及び前記シリコンウェーハ(20)
   の所定の部分を前記膜(21)をエッチストップ層としてエ
   ッチングすることにより前記膜(21)の上面に単結晶シリ
   コン層(20a)とポリシリコン層(22a)からなる可動電極(2
   6)を形成し、前記可動電極(26)の両側の前記膜(21)の上
   面に単結晶シリコン層(20b,20c)とポリシリコン層(22b,
   22c)からなる一対の固定電極(27,28)を形成し、前記膜
   (21)の下面にポリシリコンからなるスペーサ層(23)を形
   成する工程と、 前記膜(21)と前記可動電極(26)と前記固定電極(27,28)
   と前記スペーサ層(23)とを有する構造体(24)を前記可動
   電極(26)が前記検出電極(12)に対向しかつ前記スペーサ
   層(23)が前記ガラス基板(10)に対向するように前記ガラ
   ス基板(10)に接合する工程と、 前記膜(21)を選択的にエッチング除去することにより前
   記一対の固定電極(27,28)に挟まれて設けられた可動電
   極(26)を有する半導体慣性センサ(50)を得る工程とを含
   む半導体慣性センサの製造方法。
10. 【請求項１０】 シリコンを浸食せずにエッチング可能
    な第１膜(41)が上下両面に形成されたシリコンウェーハ
    (20)の前記第１膜(41)上にポリシリコン層(22)をそれぞ
    れ形成する工程と、 シリコンを浸食せずにエッチング可能な第２膜(42)を前
    記ポリシリコン層(22)上にそれぞれ形成する工程と、 前記第２膜(42)の片方を除去し、露出したポリシリコン
    層(22)及びこの露出したポリシリコン層(22)に接続する
    第１膜(41)を順次除去する工程と、 残存するポリシリコン層(22)表面に形成されている前記
    第２膜(42)を除去して前記第１膜(41)を介して前記ポリ
    シリコン層(22)と前記シリコンウェーハ(20)が接合する
    ３層構造の積層体(43)を形成する工程と、 前記ポリシリコン層(22)及び前記シリコンウェーハ(20)
    の所定の部分を前記第１膜(41)をエッチストップ層とし
    てエッチングすることにより前記第１膜(41)の上面に単
    結晶シリコン層(20a)からなる可動電極(26)を形成し、
    前記可動電極(26)の両側の前記第１膜(41)の上面に単結
    晶シリコン層(20b,20c)からなる一対の固定電極(27,28)
    を形成し、前記第１膜(41)の下面にポリシリコンからな
    るスペーサ層(23)を形成する工程と、 前記第１膜(41)と前記可動電極(26)と前記固定電極(27,
    28)と前記スペーサ層(23)とを有する構造体(24)を前記
    スペーサ層(23)が前記ガラス基板(10)に対向するように
    前記ガラス基板(10)に接合する工程と、 前記第１膜(41)を選択的にエッチング除去することによ
    り前記一対の固定電極(27,28)に挟まれて設けられた可
    動電極(26)を有する半導体慣性センサ(60)を得る工程と
    を含む半導体慣性センサの製造方法。
11. 【請求項１１】 ガラス基板(10)上に検出電極(12)を形
    成する工程と、 シリコンを浸食せずにエッチング可能な第１膜(41)が上
    下両面に形成されたシリコンウェーハ(20)の前記第１膜
    (41)上にポリシリコン層(22)をそれぞれ形成する工程
    と、 シリコンを浸食せずにエッチング可能な第２膜(42)を前
    記ポリシリコン層(22)上にそれぞれ形成する工程と、 前記第２膜(42)の片方を除去し、露出したポリシリコン
    層(22)及びこの露出したポリシリコン層(22)に接続する
    第１膜(41)を順次除去する工程、 残存するポリシリコン層(22)表面に形成されている第２
    膜(42)を除去して前記第１膜(41)を介してポリシリコン
    層(22)とシリコンウェーハ(20)が接合する３層構造の積
    層体(43)を形成する工程、 前記ポリシリコン層(22)及び前記シリコンウェーハ(20)
    の所定の部分を前記第１膜(41)をエッチストップ層とし
    てエッチングすることにより前記第１膜(41)の上面に単
    結晶シリコン層(20a)からなる可動電極(26)を形成し、
    前記第１膜(41)の下面にポリシリコンからなるスペーサ
    層(23)を形成する工程と、 前記第１膜(41)と前記可動電極(26)と前記スペーサ層(2
    3)とを有する構造体(24)を前記可動電極(26)が前記検出
    電極(12)に対向しかつ前記スペーサ層(23)が前記ガラス
    基板(10)に対向するように前記ガラス基板(10)に接合す
    る工程と、 前記第１膜(41)を選択的にエッチング除去することによ
    り前記検出電極(12)に対向して設けられた可動電極(26)
    を有する半導体慣性センサ(70)を得る工程とを含む半導
    体慣性センサの製造方法。
12. 【請求項１２】 ガラス基板(10)上に検出電極(12)を形
    成する工程と、 シリコンを浸食せずにエッチング可能な第１膜(41)が上
    下両面に形成されたシリコンウェーハ(20)の前記第１膜
    (41)上にポリシリコン層(22)をそれぞれ形成する工程
    と、 シリコンを浸食せずにエッチング可能な第２膜(42)を前
    記ポリシリコン層(22)上にそれぞれ形成する工程と、 前記第２膜(42)の片方を除去し、露出したポリシリコン
    層(22)及びこの露出したポリシリコン層(22)に接続する
    第１膜(41)を順次除去する工程、 残存するポリシリコン層(22)表面に形成されている第２
    膜(42)を除去して前記第１膜(41)を介してポリシリコン
    層(22)とシリコンウェーハ(20)が接合する３層構造の積
    層体(43)を形成する工程と、 前記ポリシリコン層(22)及び前記シリコンウェーハ(20)
    の所定の部分を前記第１膜(41)をエッチストップ層とし
    てエッチングすることにより前記第１膜(41)の上面に単
    結晶シリコン層(20a)からなる可動電極(26)を形成し、
    前記可動電極(26)の両側の前記第１膜(41)の上面に単結
    晶シリコン層(20b,20c)からなる一対の固定電極(27,28)
    を形成し、前記第１膜(41)の下面にポリシリコンからな
    るスペーサ層(23)を形成する工程と、 前記第１膜(41)と前記可動電極(26)と前記固定電極(27,
    28)と前記スペーサ層(23)とを有する構造体(24)を前記
    可動電極(26)が前記検出電極(12)に対向しかつ前記スペ
    ーサ層(23)が前記ガラス基板(10)に対向するように前記
    ガラス基板(10)に接合する工程と、 前記第１膜(41)を選択的にエッチング除去することによ
    り前記一対の固定電極(27,28)に挟まれて設けられた可
    動電極(26)を有する半導体慣性センサ(80)を得る工程と
    を含む半導体慣性センサの製造方法。