JPH11271354A - Capacitive sensor - Google Patents

Capacitive sensor

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JPH11271354A
JPH11271354A JP10071583A JP7158398A JPH11271354A JP H11271354 A JPH11271354 A JP H11271354A JP 10071583 A JP10071583 A JP 10071583A JP 7158398 A JP7158398 A JP 7158398A JP H11271354 A JPH11271354 A JP H11271354A
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JP
Japan
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electrode
capacitance
vibrating mass
substrate
displacement
Prior art date
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Pending
Application number
JP10071583A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Kaneko
洋之 金子
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor of a capacitance detection type which is highly accurate and can be manufactured in a simpler process than conventionally. SOLUTION: In this capacitive sensor, a metallic wiring which works as a connection circuit to a movable part (vibration mass 200) for detecting an acceleration, a pressure, an angular velocity, etc., is not arranged on a thin beam as in the prior art. The sensor is provided with capacitances 220, 221 not changed in capacity by a shift while the movable part is set as one electrode, thereby outputting a signal corresponding to the shift by an a.c. signal via the capacitances. Since a series equivalent resistor does not pass the ultrathin metallic wiring on the thin beam and can be restricted to be considerably low, the sensor is improved in sensitivity. Moreover, the need for providing the metallic wiring on the thin beam is eliminated, so that a manufacture process for the sensor is facilitated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体技術を利用し
た静電容量検出方式の容量型センサに関し、例えば高感
度、高精度の容量型の角速度センサ、角速度センサ、圧
力センサ等を低コストで実現する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitive sensor of the capacitance detection type utilizing semiconductor technology, and realizes, for example, a high-sensitivity, high-precision capacitive angular velocity sensor, angular velocity sensor, pressure sensor, etc. at low cost. Related to technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の容量型センサの例としては、例え
ば特開平5−312576号公報に開示されている角速
度センサがある。図10は上記従来例の概略平面図であ
る。図10のセンサは、Si半導体基板上のX、Y軸方
向に配置された梁で振動質量(100)を支え、X方向
に振動させ、Z軸回りの角速度によってY軸方向に生じ
るコリオリ力を、Y軸方向の変位によって検出するもの
である。Y軸方向の変位検出は、相互に対向する電極
(101)と電極(102)および電極(101)と電
極(105)を設け、それらの電極間の距離が変化する
ことによって生じる静電容量変化に基づいて検出する。
なお、特開平5−312576号公報では、片側の電極
(101)、(102)のみが記載されているが、原理
的には、図10に示したように二つの対向電極を設け、
両者の差動容量として検出してもよい。また、電極間の
容量を大きくして感度を向上させるために櫛歯状の電極
を用いることも行なわれている。
2. Description of the Related Art As an example of a conventional capacitive sensor, there is an angular velocity sensor disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-31576. FIG. 10 is a schematic plan view of the above conventional example. The sensor of FIG. 10 supports a vibrating mass (100) with beams arranged in the X and Y axis directions on a Si semiconductor substrate, vibrates in the X direction, and generates Coriolis force generated in the Y axis direction by angular velocity around the Z axis. , Y-axis direction. Displacement detection in the Y-axis direction is performed by providing an electrode (101) and an electrode (102) and an electrode (101) and an electrode (105) opposed to each other, and changing a distance between the electrodes to change a capacitance. Detect based on
In addition, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-322576, only one electrode (101) and (102) is described, but in principle, two opposed electrodes are provided as shown in FIG.
You may detect as a differential capacitance of both. Also, a comb-shaped electrode is used to increase the capacitance between the electrodes and improve the sensitivity.

【0003】一般に角速度によって発生するコリオリ力
は非常に小さいので、検出できる程度に振動質量(10
0)を変位させるためには、振動質量(100)を重く
し、それを支える梁のバネ定数を小さくし、或いは、検
出するための静電容量の電極間距離(例えば101と1
02間の距離)を短くすることが望ましい。この従来例
では、振動質量(100)を比較的大きくし、この振動
質量(100)を支える梁のバネ定数を下げるために、
梁を細く、長くしている。そして検出電極(101)、
(102)、(105)を梁上に設け、そこから半導体
基板上に設けたAl等の金属配線で外部端子(10
3)、(104)、(106)に取り出している。
Generally, the Coriolis force generated by the angular velocity is very small, so that the vibrating mass (10
In order to displace 0), the oscillating mass (100) is made heavy, the spring constant of the beam supporting the oscillating mass (100) is reduced, or the distance between the electrodes of the capacitance for detecting (for example, 101 and 1)
It is desirable to shorten the distance between the two. In this conventional example, in order to make the vibrating mass (100) relatively large and reduce the spring constant of the beam supporting the vibrating mass (100),
The beam is thin and long. And a detection electrode (101),
(102) and (105) are provided on the beam, and external terminals (10) are provided therefrom by metal wiring such as Al provided on the semiconductor substrate.
3), (104) and (106).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来は、
振動質量上に設けた検出電極から半導体基板上に形成し
た検出回路に金属配線を用いて信号を取り出すようにな
っている。そのため図10に示したように、金属配線は
細い梁の上に形成する必要が有るが、それによって次の
ごとき問題が生じる。
As described above, conventionally,
A signal is extracted from a detection electrode provided on the vibrating mass to a detection circuit formed on the semiconductor substrate by using metal wiring. Therefore, as shown in FIG. 10, it is necessary to form the metal wiring on a thin beam, which causes the following problem.

【0005】まず、感度向上のために微細化を行なう
と、梁上の金属配線の形成が困難になるという問題があ
る。容量型センサの感度を上げるためには、梁のバネ定
数を下げて変位をかせぐことが有効であるが、一般に両
端固定された両持ち梁のバネ定数kは、その梁の長さを
B、幅をb、厚さをh、ヤング率をEとすると、下記
(数1)式で示される。
First, when miniaturization is performed to improve sensitivity, there is a problem that it is difficult to form metal wiring on beams. In order to increase the sensitivity of the capacitive sensor, it is effective to reduce the spring constant of the beam to increase the displacement. Generally, the spring constant k of a doubly-supported beam fixed at both ends is represented by B, Assuming that the width is b, the thickness is h, and the Young's modulus is E, it is expressed by the following (Equation 1).

【0006】 k=(16・E・b・h3)/B3 …(数1) したがってkを小さくするには、梁の幅b、厚みhを小
さくし、長さBを長くすればよい。しかし、センサの小
型化を考えると、梁の長さBを長くするよりは、梁の幅
bを狭くする方が有効である。そのため小型で高感度な
センサを実現するためには、梁の幅が数μm以下になる
場合もあるが、この様に非常に細い梁になると、梁形成
時のトレンチ・エッチング・プロセスや、金属配線のパ
ターニング等からの制約で、梁上に金属配線を形成する
ことが非常に困難になる。
K = (16 · E · b · h 3 ) / B 3 (Equation 1) Therefore, in order to reduce k, the width b and thickness h of the beam may be reduced and the length B may be increased. . However, considering the miniaturization of the sensor, it is more effective to reduce the width b of the beam than to increase the length B of the beam. Therefore, in order to realize a small and highly sensitive sensor, the width of the beam may be several μm or less in some cases. It is very difficult to form metal wiring on the beam due to restrictions such as wiring patterning.

【0007】さらに、上記のように金属配線が細くなる
と、感度が低下してしまうという問題が生じる。すなわ
ち、高感度化を図るためにセンサを微細化し、梁を細く
すると、梁上に設ける金属配線も細くする必要があるた
め、金属配線の電気抵抗が大きくなる。そして電気抵抗
が大きくなるとLCR共振回路の電気的尖鋭度Qが低下
する。すなわち、金属配線の抵抗をR、インダクタンス
をL、電極間の静電容量をCとすれば、尖鋭度Qは下記
(数2)式で示されるので、抵抗Rが大きくなれば尖鋭
度Qは小さくなる。 Q=ωL/R=1/ωCR=(1/R)・〔√(L/C)〕 …(数2) 容量型センサでLCR共振回路を用いて出力を得るの
は、共振点における大きな出力を利用して容量変化分Δ
Cを増幅して検出するためなので、上記のように金属配
線の抵抗Rの増加に伴って電気的尖鋭度Qが低下すると
感度が低下することになる。
Further, when the metal wiring is thin as described above, there is a problem that the sensitivity is reduced. In other words, when the sensor is miniaturized and the beam is made thinner in order to increase the sensitivity, the metal wiring provided on the beam needs to be made thinner, so that the electric resistance of the metal wiring increases. When the electrical resistance increases, the electrical sharpness Q of the LCR resonance circuit decreases. That is, if the resistance of the metal wiring is R, the inductance is L, and the capacitance between the electrodes is C, the sharpness Q is expressed by the following equation (2). Become smaller. Q = ωL / R = 1 / ωCR = (1 / R) · [√ (L / C)] (2) Obtaining an output using an LCR resonance circuit with a capacitive sensor is a large output at a resonance point. Using the capacitance change Δ
Since C is amplified and detected, if the electrical sharpness Q decreases as the resistance R of the metal wiring increases as described above, the sensitivity decreases.

【0008】本発明は上記のごとき従来技術の問題を解
決するためになされたものであり、高感度、高精度であ
り、かつ従来よりも簡単な工程で製造することが可能な
容量型センサを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and provides a capacitive sensor which has high sensitivity, high accuracy, and can be manufactured by a simpler process than the conventional one. The purpose is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、特許請求の範囲に記載するよう
に構成している。すなわち、請求項1に記載の発明にお
いては、固定部に梁を介して変位可能に支持された可動
部への接続用回路として、上記可動部を一方の電極とし
て形成され、上記可動部が変位しても容量が変化しない
第2の電極間静電容量を用いるように構成している。上
記のように、本発明においては、可動部への接続回路と
して、従来のように細い梁上に金属配線を設けるのでは
なく、可動部を一方の電極として、変位によって容量の
変化しない静電容量を形成し、その静電容量を介して交
流信号によって変位に応じた信号を出力するように構成
している。そのため直列等価抵抗をきわめて低く抑える
ことが可能となり、それによって感度を向上させること
が出来る。また、細い梁上に金属配線を設ける必要が無
くなるので、製造工程が容易になる。なお、この構成
は、例えば後記第1〜第4の実施の形態に相当する。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention is configured as described in the claims. That is, according to the first aspect of the present invention, the movable portion is formed as one electrode as a circuit for connection to the movable portion supported by the fixed portion via a beam so as to be displaceable, and the movable portion is displaced. The configuration is such that the second inter-electrode capacitance, which does not change even when the capacitance is changed, is used. As described above, in the present invention, instead of providing a metal wire on a thin beam as in the related art as a connection circuit to the movable portion, the movable portion is used as one electrode, and an electrostatic capacitor whose capacitance does not change due to displacement is used. A capacitance is formed, and a signal corresponding to the displacement is output by an AC signal through the capacitance. Therefore, the series equivalent resistance can be kept extremely low, thereby improving the sensitivity. In addition, since it is not necessary to provide a metal wiring on a thin beam, the manufacturing process is facilitated. This configuration corresponds to, for example, first to fourth embodiments described later.

【0010】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載の発明を角速度センサに適用した場合の構成を示
すものである。なお、この構成は、例えば後記第1〜第
4の実施の形態に相当する。
[0010] The invention described in claim 2 is the same as the claim 1.
1 shows a configuration when the invention described in (1) is applied to an angular velocity sensor. This configuration corresponds to, for example, first to fourth embodiments described later.

【0011】また、請求項3に記載の発明は、上記接続
用回路として用いる容量(請求項1に記載の第2の電極
間容量または請求項2に記載の第3の容量)として、可
動部となる振動質量から基板主面と平行に設けた電極
と、上記基板に固定され上記電極と平行に対向して配置
された電極とから構成される容量を、振動質量の両端
に、振動質量の変位による静電容量の変化が相補的に生
じるようにそれぞれ設け、上記二つの容量を並列接続す
ることにより、上記振動質量の第1方向および第2方向
の変位に応じた静電容量の変化を相殺させ、全体として
は変化しないように構成したものである。なお、上記の
構成は、例えば後記第1の実施の形態に相当する。
[0011] The invention according to claim 3 is that the movable part is used as the capacitor (the second interelectrode capacitance according to claim 1 or the third capacitance according to claim 2) used as the connection circuit. A capacitance composed of an electrode provided in parallel with the main surface of the substrate from the oscillating mass and an electrode fixed to the substrate and arranged in parallel with the electrode is provided at both ends of the oscillating mass. Capacitance changes due to displacement are provided so as to be complementary to each other, and by connecting the two capacitors in parallel, a change in capacitance according to the displacement of the vibrating mass in the first direction and the second direction is obtained. It is configured so as to offset each other and not change as a whole. Note that the above configuration corresponds to, for example, a first embodiment described later.

【0012】また、請求項4に記載の発明は、上記接続
用回路として用いる容量(請求項1に記載の第2の電極
間容量または請求項2に記載の第3の容量)として、上
記基板の一部を上記可動部となる振動質量の方向に突出
させ、上記振動質量と対向させるように形成した電極と
上記振動質量との間に形成した静電容量か、若しくは、
上記基板と反対側に形成した蓋部の一部を上記振動質量
の方向に突出させ、上記振動質量と対向させるように形
成した電極と上記振動質量との間に形成した静電容量
か、若しくは、上記の両者を並列接続したものを用いる
ように構成している。なお、上記の構成は、例えば後記
第2〜第4の実施の形態に相当する。
The invention according to a fourth aspect is characterized in that the substrate used as the connection circuit (the second inter-electrode capacitance according to the first aspect or the third capacitance according to the second aspect) is used as the substrate. Part of the projecting in the direction of the vibrating mass to become the movable portion, or the capacitance formed between the electrode and the vibrating mass formed so as to face the vibrating mass, or
A part of the lid formed on the side opposite to the substrate is projected in the direction of the vibrating mass, or the capacitance formed between the electrode and the vibrating mass formed so as to face the vibrating mass, or , The above two are connected in parallel. Note that the above configuration corresponds to, for example, the second to fourth embodiments described later.

【0013】また、請求項5に記載の発明は、上記基板
の一部を突出させて形成した電極および上記蓋部の一部
を突出させて形成した電極と上記振動質量との対向面積
は、上記振動質量の面積よりも小さく、かつ上記振動質
量が変位しても上記電極と上記振動質量の対向面積が変
化しない位置に設置したものである。このように構成す
ることにより、振動質量が変位しても静電容量は変化せ
ず、単なる接続用回路として用いることが出来る。な
お、この構成は、例えば後記第2〜第4の実施の形態に
相当する。
According to a fifth aspect of the present invention, the opposing area between the electrode formed by projecting a part of the substrate and the electrode formed by projecting a part of the lid and the vibrating mass is: It is installed at a position smaller than the area of the vibrating mass and where the facing area between the electrode and the vibrating mass does not change even if the vibrating mass is displaced. With such a configuration, the capacitance does not change even if the vibrating mass is displaced, and can be used as a simple connection circuit. This configuration corresponds to, for example, the second to fourth embodiments described later.

【0014】また、請求項6に記載の発明は、可動部の
変位に応じて容量の変化する第1の電極間静電容量の変
化を検出する手段として、LCR共振回路を用いたもの
である。なお、この構成は、例えば後記第1〜第4の実
施の形態に相当する。
The invention according to claim 6 uses an LCR resonance circuit as means for detecting a change in the first inter-electrode capacitance whose capacitance changes in accordance with the displacement of the movable portion. . This configuration corresponds to, for example, first to fourth embodiments described later.

【0015】[0015]

【発明の効果】上記のように本発明においては、細い梁
上に配線を設けず、静電容量によって振動質量を交流的
に接続しているので、直列等価抵抗はきわめて低く抑え
ることが可能であり、それによって感度を向上させるこ
とが出来る。
As described above, according to the present invention, the wiring is not provided on the thin beam, and the vibrating mass is connected in an alternating manner by the capacitance, so that the series equivalent resistance can be extremely suppressed. Yes, thereby improving sensitivity.

【0016】また、梁のバネ定数を下げるために梁を細
くしても、検出回路での感度低下はないので、小型で高
感度のセンサを実現できる。
Further, even if the beam is made thinner to reduce the spring constant of the beam, the sensitivity of the detection circuit does not decrease, so that a small and highly sensitive sensor can be realized.

【0017】また、梁や振動質量が単一部材からできて
おり、金属配線のような異種材料は一切使用していない
ため、従来例のような異種部材使用による、温度特性の
劣化等の悪影響が無い。また、梁や振動質量といった可
動構造体が同一厚みで、同一材料からできているため、
設計通りの振動モードが実現でき、高精度なセンサが実
現できる。
Further, since the beam and the vibrating mass are made of a single member and no dissimilar materials such as metal wiring are used at all, adverse effects such as deterioration of temperature characteristics due to the use of dissimilar members as in the conventional example are given. There is no. In addition, since movable structures such as beams and vibrating masses are of the same thickness and made of the same material,
A vibration mode as designed can be realized, and a highly accurate sensor can be realized.

【0018】また、梁上に金属配線等が存在しないの
で、比較的簡単なプロセスで梁を形成することができ、
しかも配線等を考えずによいので、梁の幅をプロセス限
界まで狭くすることが可能であり、簡単な製造工程で感
度の高いセンサを低コストで実現できる、等の種々の効
果が得られる。
Further, since no metal wiring or the like exists on the beam, the beam can be formed by a relatively simple process.
In addition, since there is no need to consider wiring and the like, various effects can be obtained, such as the width of the beam can be reduced to the process limit, and a highly sensitive sensor can be realized at a low cost by a simple manufacturing process.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)図1は本発
明による第1の実施の形態の構造を示す図であり、
(a)は斜視図、(b)は(a)のA−A’断面図を示
す。この実施の形態は振動型の角速度センサに本発明を
適用した場合を例示する。角速度センサは、半導体Si
基板(230)の上に形成された、比較的厚い絶縁層
(231)を介し、その表面に形成されている。すなわ
ち、Siからなる振動質量(200)はX方向に基板に
平行に延びた検出梁(211)4本で、両側に設けられ
たトラス部(212)に接続され、絶縁層(231)か
ら所定の微小な間隔を隔てて空中に浮いている。上記両
トラス部(212)からは、さらにY軸方向に基板と平
行な駆動梁(210)が合計8本延びており、基板に固
定された4つの共通固定電極(203)に接続されてい
る。
(First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing a structure of a first embodiment according to the present invention.
(A) is a perspective view, and (b) is an AA ′ cross-sectional view of (a). This embodiment illustrates a case where the present invention is applied to a vibration type angular velocity sensor. The angular velocity sensor is a semiconductor Si
It is formed on the surface through a relatively thick insulating layer (231) formed on the substrate (230). That is, the vibrating mass (200) made of Si is connected to the truss portions (212) provided on both sides by four detection beams (211) extending in parallel to the substrate in the X direction, and is separated from the insulating layer (231) by a predetermined amount. Floating in the air with a small spacing. From the two trusses (212), a total of eight drive beams (210) parallel to the substrate extend in the Y-axis direction, and are connected to four common fixed electrodes (203) fixed to the substrate. .

【0020】また、振動質量(200)では、検出用櫛
歯状電極がX方向に平行に伸び、基板に固定された検出
用固定電極(201)、(202)から伸びている対向
検出用櫛歯状電極と、所定の間隔を持って配置されてお
り、静電容量(222)と(223)を形成している。
この際、静電容量を形成する複数の櫛歯電極は異なった
間隔で配置され、かつ静電容量(222)と(223)
とでは順序が異なっている。すなわち、静電容量(22
2)を形成する櫛歯電極は検出用固定電極(201)側
が上(Y軸正方向)になっている方が間隔が狭く、静電
容量(223)を形成する櫛歯電極は振動質量(20
0)側が上になっている方が間隔が狭い。したがって、
振動質量(200)が例えば紙面で上方向(Y軸正方
向)にわずかに変位すると、静電容量(222)は櫛歯
電極の間隔が狭くなるので容量が増加し、もう一つの静
電容量(223)は減少する。変位量が、電極の初期間
隔に比べて小さければ、変位量と静電容量値の変化は線
形となり、静電容量(222)と(223)とは相補的
に静電容量値が変化することになる。なお、静電容量
(222)と(223)では、検出用固定電極側の櫛歯
電極に対して、振動質量側の櫛歯電極がX軸方向の両側
(図の左側と右側)から延びているので、振動質量(2
00)がX軸方向に変位しても検出電極間のオーバーラ
ップ量に変化はない。したがって、これら検出用静電容
量(222)、(223)値に変化はない。つまり、Y
軸方向の変位のみを検出している。
In the vibrating mass (200), the comb-like electrodes for detection extend in parallel with the X direction, and the combs for opposed detection extend from the fixed electrodes for detection (201) and (202) fixed to the substrate. It is arranged at a predetermined interval from the tooth-shaped electrode, and forms capacitances (222) and (223).
At this time, the plurality of comb electrodes forming the capacitance are arranged at different intervals, and the capacitances (222) and (223)
And are in a different order. That is, the capacitance (22
The interval between the comb electrodes forming 2) is narrower when the fixed electrode for detection (201) is on the upper side (positive direction of the Y axis), and the comb electrodes forming the capacitance (223) are 20
The interval is narrower when the 0) side is at the top. Therefore,
For example, when the vibrating mass (200) is slightly displaced upward (positive Y-axis direction) on the plane of the drawing, the capacitance (222) increases because the interval between the comb-teeth electrodes becomes narrower, and the other capacitance increases. (223) is reduced. If the amount of displacement is smaller than the initial distance between the electrodes, the change between the amount of displacement and the capacitance value becomes linear, and the capacitance values (222) and (223) complementarily change. become. In the capacitances (222) and (223), the comb-teeth electrode on the vibrating mass side extends from both sides in the X-axis direction (left and right sides in the figure) with respect to the comb-teeth electrode on the fixed electrode side for detection. Oscillating mass (2
00) is displaced in the X-axis direction, there is no change in the amount of overlap between the detection electrodes. Therefore, there is no change in these detection capacitances (222) and (223). That is, Y
Only axial displacement is detected.

【0021】また、同様に振動質量(200)からは上
述の検出容量とは別のカップリング用静電容量を形成す
るために、カップリング用櫛歯電極がX軸方向に基板と
平行に形成され、カップリング用固定電極(206)、
(207)から伸びている対向カップリング用固定櫛歯
電極と所定の間隔をもって配置され、静電容量(22
0)と(221)を形成している。この際、静電容量を
形成する櫛歯電極は異なった間隔で配置され、かつ静電
容量(220)と(221)とでは順序が異なってい
る。すなわち、静電容量(220)を形成する櫛歯電極
はカップリング固定電極(206)側が上(Y軸正方
向)になっている方が間隔が狭く、静電容量(221)
を形成する櫛歯電極は振動質量(200)側が上になっ
ている方が間隔が狭い。したがって、振動質量(20
0)が例えば紙面で上方向(Y軸正方向)にわずかに変
位すると、静電容量(220)は櫛歯電極の間隔が狭く
なるので容量が増加し、もう一つの静電容量(221)
は減少する。Y軸方向の変位量が、電極の初期間隔に比
べ小さければ、変位量と静電容量値の変化は線形とな
り、かつ静電容量(220)と(221)とで相補的に
静電容量が変化することになるのは、前記の検出用静電
容量(222)、(223)と同様である。しかし、静
電容量(220)と(221)では、X軸方向に振動質
量(200)が変位した場合にも櫛歯電極のオーバーラ
ップ量が変化するので、この場合にも静電容量(22
0)と(221)は相補的に変化する。この際、静電容
量(220)と(221)の変化は、電極のオーバーラ
ップ量に比例するので、X軸方向への変位量が大きくて
も、変位量と静電容量値変化の線形性は保たれる。
Similarly, from the vibrating mass (200), in order to form a coupling capacitance different from the above-described detection capacitance, a coupling comb electrode is formed parallel to the substrate in the X-axis direction. Fixed electrode for coupling (206),
The fixed comb-teeth electrode for opposing coupling extending from (207) is arranged at a predetermined interval, and the capacitance (22
0) and (221). At this time, the comb electrodes forming the capacitance are arranged at different intervals, and the order of the capacitances (220) and (221) is different. That is, the distance between the comb electrodes forming the capacitance (220) is narrower when the coupling fixed electrode (206) is on the upper side (Y-axis positive direction), and the capacitance (221) is smaller.
Are narrower when the vibrating mass (200) side is on the upper side. Therefore, the oscillating mass (20
For example, when (0) is slightly displaced in the upward direction (positive Y-axis direction) on the paper surface, the capacitance (220) increases because the interval between the comb-teeth electrodes becomes narrower, and the other capacitance (221) increases.
Decreases. If the displacement in the Y-axis direction is smaller than the initial gap between the electrodes, the displacement and the change in the capacitance value are linear, and the capacitance is complementary to the capacitances (220) and (221). The change is similar to the detection capacitances (222) and (223). However, in the capacitances (220) and (221), the amount of overlap of the comb electrode changes even when the vibrating mass (200) is displaced in the X-axis direction.
0) and (221) change complementarily. At this time, since the change of the capacitances (220) and (221) is proportional to the amount of overlap of the electrodes, even if the amount of displacement in the X-axis direction is large, the linearity of the amount of displacement and the change of the capacitance value is large. Is kept.

【0022】さらに、トラス部(212)からは、駆動
用櫛歯電極がX軸方向に基板と平行に形成されており、
駆動用固定電極(204)、(205)から、やはりX
軸方向に基板と平行に伸びている対向駆動用固定櫛歯電
極と、所定の間隔を持って配置され、静電容量を形成し
ている。
Further, from the truss portion (212), driving comb electrodes are formed in the X-axis direction parallel to the substrate.
From the fixed electrodes for driving (204) and (205), X
A fixed comb-teeth electrode for opposing drive extending in parallel with the substrate in the axial direction is arranged at a predetermined interval to form a capacitance.

【0023】以上説明してきたこれらの振動質量(20
0)、検出梁(211)、トラス部(212)、駆動梁
(210)、各固定電極(201)〜(207)および
櫛歯電極は、全て同一部材からできており、厚みも同じ
である〔図1(b)の断面図を参照〕。また、各電極
(201)〜(207)は外部との接続のための金属電
極を示しており、通常のワイヤボンディングで外部と電
気的な接続が自由に行えるようになっている。ここで特
徴的なのは、従来例と異なり、振動質量や、それを支え
る梁上に一切の異種部材(金属配線等)が存在せず、単
一の半導体Si材料で形成されていることである。
These oscillating masses (20
0), the detection beam (211), the truss portion (212), the driving beam (210), the fixed electrodes (201) to (207), and the comb-tooth electrode are all made of the same material and have the same thickness. [Refer to the sectional view of FIG. 1 (b)]. Each of the electrodes (201) to (207) is a metal electrode for connection to the outside, and can be electrically connected to the outside freely by ordinary wire bonding. What is characteristic here is that, unlike the conventional example, there is no dissimilar member (metal wiring or the like) on the vibrating mass or the beam supporting it, and it is formed of a single semiconductor Si material.

【0024】なお、各金属電極(201)〜(207)
と、その下地である半導体Siとのオーミックコンタク
トをとるために、各金属電極の下に、高濃度の不純物拡
散を行なってもよいが、本実施の形態では図示を省略し
た。
Each of the metal electrodes (201) to (207)
In order to make ohmic contact with the underlying semiconductor Si, high-concentration impurity diffusion may be performed below each metal electrode, but is not shown in the present embodiment.

【0025】次に、図2は本実施の形態における検出用
静電容量(222)、(223)の微小変化を外部に取
り出すための電気的接続図であり、図3は、その等価回
路図である。図2において、検出用交流電源(Vs)は
検出用固定電極(201)に接続され、もう一方の検出
用固定電極(202)は接地される。カップリング用固
定電極(206)と(207)は外部で共通に接続さ
れ、LCR共振回路を構成するために、インダクタ(3
00)に接続される。つまりカップリング容量(22
0)と(221)とは並列接続されている。また、イン
ダクタ(300)の他方は接地される。一方、半導体S
i基板(230)の電位は基板裏面等を介して、共通固
定電極(203)と外部で接続され、可動部である振動
質量(200)、トラス部(212)等は基板(23
0)と同電位に保たれている。なお、角速度センサとし
ては、駆動用固定電極(204)、(205)と、共通
固定電極(203)との間に交流電圧を印加し、振動質
量(200)、検出梁(211)およびトラス部(21
2)をX軸方向に振動(変位)させる必要があるが、こ
の部分は従来と同様なので、簡略化のため省略した。
Next, FIG. 2 is an electrical connection diagram for taking out a small change in the detection capacitances (222) and (223) in the present embodiment, and FIG. 3 is an equivalent circuit diagram thereof. It is. In FIG. 2, an AC power supply for detection (Vs) is connected to a fixed electrode for detection (201), and the other fixed electrode for detection (202) is grounded. The fixed electrodes for coupling (206) and (207) are commonly connected externally, and an inductor (3) is used to form an LCR resonance circuit.
00). That is, the coupling capacity (22
0) and (221) are connected in parallel. The other end of the inductor (300) is grounded. On the other hand, semiconductor S
The potential of the i-substrate (230) is externally connected to the common fixed electrode (203) via the back surface of the substrate, and the movable mass (200), the truss (212), etc. are connected to the substrate (23).
0) is maintained at the same potential. In addition, as the angular velocity sensor, an alternating voltage is applied between the driving fixed electrodes (204) and (205) and the common fixed electrode (203), and the vibrating mass (200), the detection beam (211) and the truss unit are used. (21
2) needs to be vibrated (displaced) in the X-axis direction, but since this portion is the same as the conventional one, it is omitted for simplification.

【0026】次に、図3に示す等価回路において、C1
(静電容量222に相当)、C2(静電容量223に相
当)は、前記のようにY軸方向で相補的な変化をする検
出容量である。また、Cc1(静電容量220に相
当)、Cc2(静電容量221に相当)は、やはりY軸
方向で相補的な変化をするカップリング容量であるが、
この二つは並列接続されているので、振動質量(20
0)のX方向、Y方向の動きに関係なく常に一定の静電
容量となる。また、Lはインダクタ(300)のインダ
クタンス、RLはインダクタ(300)の直列等価抵
抗、Rbは梁の等価抵抗、Rsは振動質量(200)の
分布等価抵抗(何れも電気的な抵抗)である。
Next, in the equivalent circuit shown in FIG.
(Corresponding to the capacitance 222) and C2 (corresponding to the capacitance 223) are detection capacitances that change complementarily in the Y-axis direction as described above. Cc1 (corresponding to the capacitance 220) and Cc2 (corresponding to the capacitance 221) are coupling capacitances that also change complementarily in the Y-axis direction.
Since the two are connected in parallel, the oscillating mass (20
0) The capacitance is always constant regardless of the movement in the X and Y directions. L is the inductance of the inductor (300), RL is the series equivalent resistance of the inductor (300), Rb is the equivalent resistance of the beam, and Rs is the distributed equivalent resistance of the vibrating mass (200) (both are electrical resistances). .

【0027】また、Cs1、Cs2、Cs3はそれぞれ
基板と、検出用固定電極(201)、(202)および
振動質量(200)間の浮遊容量である。この角速度セ
ンサにおいては、XY平面での動きによって生ずる各櫛
歯電極の静電容量変化率を大きくし、感度を向上させる
ために、絶縁層(231)は比較的厚くしてあるので、
これらの浮遊容量Cs1、Cs2、Cs3は検出容量C
1、C2、カップリング容量Cc1、Cc2に比較して
小さい値である。
Cs1, Cs2 and Cs3 are stray capacitances between the substrate, the fixed electrodes for detection (201) and (202) and the vibrating mass (200), respectively. In this angular velocity sensor, the insulating layer (231) is relatively thick in order to increase the capacitance change rate of each comb-tooth electrode caused by the movement in the XY plane and to improve the sensitivity.
These stray capacitances Cs1, Cs2, Cs3 are equal to the detection capacitance C
1, C2 and the coupling capacitances Cc1 and Cc2 are small values.

【0028】次に、第1の実施の形態における作用を説
明する。前記のように、カップリング用固定電極(20
6)、(207)と振動質量(200)との櫛歯電極で
形成されるCc1(静電容量220)、Cc2(静電容
量221)は、振動質量(200)がY軸方向に変位し
た場合にもX軸方向に変位した場合にも相補的に変化す
る。したがって、駆動用信号の印加や角速度の印加によ
って振動質量(200)がX軸方向やY軸方向に変位し
ても、その変位に応じて一方の静電容量値が減少し、他
方の静電容量値は増加し、両者は相補的に変化する。そ
のため、Cc1とCc2とを並列に接続しておけば、全
体の静電容量値は両者の和となり、全体の静電容量値は
常に変化しない。すなわち、Cc1とCc2とを並列接
続した合成の静電容量値は、振動質量(200)がY軸
方向およびX軸方向のどちらに変位した場合でも常に変
化せず、その部分に固定の静電容量が接続されているの
と同等に作用し、電気的には交流信号を通過させる回路
となる。
Next, the operation of the first embodiment will be described. As described above, the fixed electrode for coupling (20
6), Cc1 (capacitance 220) and Cc2 (capacitance 221) formed by the comb-teeth electrodes of (207) and the vibrating mass (200) have the vibrating mass (200) displaced in the Y-axis direction. In both cases and when displaced in the X-axis direction, they change complementarily. Therefore, even if the oscillating mass (200) is displaced in the X-axis direction or the Y-axis direction due to the application of the driving signal or the application of the angular velocity, one capacitance value decreases in accordance with the displacement, and the other capacitance value decreases. The capacitance value increases, and both change complementarily. Therefore, if Cc1 and Cc2 are connected in parallel, the total capacitance value is the sum of the two, and the total capacitance value does not always change. That is, the combined capacitance value obtained by connecting Cc1 and Cc2 in parallel does not always change when the vibrating mass (200) is displaced in either the Y-axis direction or the X-axis direction, and the fixed capacitance value is fixed to that portion. The circuit works in the same way as a capacitor is connected, and electrically serves as a circuit for passing an AC signal.

【0029】上記のごとき構成において、駆動用固定電
極(204)、(205)に印加された図示しない交流
電圧によって、振動質量(200)、検出梁(211)
およびトラス部(212)がX軸方向に振動していると
する。ここで角速度がZ軸回りに印加されると、振動質
量(100)にはコリオリ力が発生してY軸方向にも振
動を開始する。このY軸方向の変位が検出用静電容量C
1とC2の差となるが、図3に示す様にLCR共振回路
を組むことにより、Q倍(QはLCR共振回路の尖鋭
度)になって出力される。ノード(301)での出力電
圧の変化△Voutは、下記(数3)式に示すようにな
る。
In the above configuration, the oscillating mass (200) and the detection beam (211) are applied by an AC voltage (not shown) applied to the fixed electrodes for driving (204) and (205).
It is assumed that the truss portion (212) is vibrating in the X-axis direction. Here, when an angular velocity is applied around the Z-axis, Coriolis force is generated in the vibrating mass (100), and vibration also starts in the Y-axis direction. The displacement in the Y-axis direction is the detection capacitance C.
Although the difference between 1 and C2 is obtained, the output is multiplied by Q (Q is the sharpness of the LCR resonance circuit) by forming an LCR resonance circuit as shown in FIG. The change ΔVout of the output voltage at the node (301) is as shown in the following equation (3).

【0030】 △Vout=(Vs・Q・△C)/(2・C0) …(数3) 但し、Vs:印加交流電圧 C0:変位が無い時の静電容量(C1=C2=C0) △C:容量の変化分(C1=C0+△C、C2=C0−
△C) (数3)式において、Vsは交流であるから、出力電圧
Voutも交流となり、したがってCc1とCc2との並
列静電容量を介して外部に取りだすことが出来る。
ΔVout = (Vs · Q · ΔC) / (2 · C0) (3) where Vs: applied AC voltage C0: capacitance when there is no displacement (C1 = C2 = C0) Δ C: Change in capacitance (C1 = C0 + ΔC, C2 = C0−
ΔC) In the equation (3), Vs is an alternating current, so that the output voltage Vout is also an alternating current, so that it can be taken out through a parallel capacitance of Cc1 and Cc2.

【0031】なお、電気的共振周波数frは下記(数
4)式で示され、機械的振動によらず一定である。fr
=1/{2π×√〔L(C1+C2+Cc1+Cc
2)〕} …(数4)また、可動部である振動質量(2
00)およびトラス部(212)は、半導体Si基板
(230)と同電位になっているため、両者間に静電引
力は生じず、可動部が基板に貼り付いてしまうこともな
い。
The electric resonance frequency fr is expressed by the following equation (4) and is constant irrespective of mechanical vibration. fr
= 1 / {2π ×} [L (C1 + C2 + Cc1 + Cc
2)]} (Equation 4) The vibrating mass (2
00) and the truss portion (212) are at the same potential as the semiconductor Si substrate (230), so that no electrostatic attraction occurs between them and the movable portion does not stick to the substrate.

【0032】上記のように、第1の実施の形態において
は、図3の等価回路図に示すように、検出容量C1、C
2の変化として検出される角速度に対応した信号は、並
列に接続されたカップリング容量Cc1、Cc2とカッ
プリング用固定電極(206)、(207)とを介して
外部に取り出される。したがって振動質量(200)を
支える細い梁上に、信号検出用の金属電極を設ける必要
が全く無くなる。
As described above, in the first embodiment, as shown in an equivalent circuit diagram of FIG.
The signal corresponding to the angular velocity detected as the change of 2 is taken out through the coupling capacitors Cc1 and Cc2 connected in parallel and the coupling fixed electrodes (206) and (207). Therefore, there is no need to provide a metal electrode for signal detection on the thin beam supporting the vibrating mass (200).

【0033】以下、第1の実施の形態における効果につ
いて説明する。LCR共振回路の尖鋭度Qは、前記(数
2)式に示したように、共振回路に存在する直列等価抵
抗Rに依存する。したがってRが大きくなれば、Qは小
さくなり、前記(数3)式から判るように感度が低下す
る。しかし、本実施の形態においては、細い梁上に配線
を設けず、カップリング用静電容量Cc1、Cc2によ
って振動質量(200)を交流的に接続し、金属配線は
太い配線の可能なカップリング用固定電極(206)、
(207)から取出している。そのため、直列等価抵抗
はきわめて低く抑えることが可能であり、それによって
感度を向上させることが出来る。
Hereinafter, effects of the first embodiment will be described. The sharpness Q of the LCR resonance circuit depends on the series equivalent resistance R existing in the resonance circuit as shown in the above equation (2). Therefore, as R increases, Q decreases, and the sensitivity decreases as can be seen from equation (3). However, in the present embodiment, no wiring is provided on the thin beam, the vibrating mass (200) is connected in an alternating manner by the coupling capacitances Cc1 and Cc2, and the metal wiring is a coupling capable of forming a thick wiring. Fixed electrode (206),
(207). Therefore, the series equivalent resistance can be kept extremely low, thereby improving the sensitivity.

【0034】さらに、感度を高めるため、梁のバネ定数
を下げるために梁を細くしても、検出梁の電気抵抗(R
b)は増加するものの、LCR共振回路とは無関係であ
るため、検出回路での感度低下はない。
Furthermore, even if the beam is made thinner to increase the sensitivity and lower the spring constant of the beam, the electric resistance (R
Although b) increases, since it is unrelated to the LCR resonance circuit, there is no sensitivity reduction in the detection circuit.

【0035】また、従来例のように、梁上に金属配線を
設けた場合には、金属とSiのような異種部材同士では
熱膨張係数に差があるので、温度が変化すると、梁や振
動質量に歪み変化が生じ、オフセットや感度が変化して
しまう。特にこのように異なった電位の金属配線を引き
回すには、下地となる半導体Si基板と絶縁をする必要
があり、例えばSi酸化膜等を梁や振動質量の表面に形
成する必要がある。しかし、やはり絶縁膜といった異種
部材を梁や振動質量上に形成すると、熱膨張係数の差か
ら温度特性が悪化する。その点、本実施の形態において
は、梁や振動質量が単一部材からできており、余分な異
種材料は一切使用していないため、従来例のような異種
部材使用による温度特性の劣化等の悪影響が無い。
Further, when a metal wiring is provided on a beam as in the conventional example, there is a difference in the thermal expansion coefficient between different kinds of members such as metal and Si. Distortion changes occur in the mass, causing offset and sensitivity to change. In particular, in order to route such metal wirings having different potentials, it is necessary to insulate the metal wiring from the underlying semiconductor Si substrate. For example, it is necessary to form a Si oxide film or the like on the surface of the beam or the vibrating mass. However, if a different member such as an insulating film is formed on the beam or the vibrating mass, the temperature characteristics deteriorate due to the difference in the thermal expansion coefficient. In this regard, in this embodiment, since the beam and the vibrating mass are made of a single member, and no extra dissimilar material is used, deterioration of temperature characteristics due to the use of dissimilar members as in the conventional example, etc. No adverse effects.

【0036】また、従来例のように、Siと密度の異な
る金属等を部分的に梁や振動質量上に形成すると、振動
質量や梁のバランスが崩れる原因となる。特に従来例の
ようにXY平面上で高精度な振動・検出を行なうセンサ
の場合には、X方向、Y方向の一次モード以外の高次振
動が誘起され、センサ特性に悪影響を与える。その点、
本実施の形態においては、梁や振動質量といった可動構
造体が同一厚みで、同一材料からできているため、設計
通りの振動モードが実現でき、高精度なセンサが実現で
きる。
Further, when a metal or the like having a density different from that of Si is partially formed on the beam or the vibrating mass as in the conventional example, the balance between the vibrating mass and the beam is lost. In particular, in the case of a sensor that performs high-precision vibration / detection on the XY plane as in the conventional example, high-order vibrations other than the primary mode in the X and Y directions are induced, which adversely affects the sensor characteristics. That point,
In the present embodiment, since the movable structures such as the beam and the vibrating mass have the same thickness and are made of the same material, a vibration mode as designed can be realized, and a highly accurate sensor can be realized.

【0037】また、静電容量を構成する電極を、従来例
のように形成しようとしても、対向面積の確保が困難と
なる。例えば前記図10の電極(101)、(102)
は紙面に垂直方向にも厚みを持たなければならないが、
金属電極をSiの構造体の厚み方向に選択的に形成する
ことは非常に難しい。理想的には構造体であるSiの厚
み方向一杯に電極を形成できれば、有効に対向面積を確
保することができるが、一般に通常の半導体プロセスで
は基板に垂直方向の面に、パターニングされた電極を形
成することは非常に困難である。その点、本実施の形態
においては、梁上に金属配線等が存在しないので、比較
的簡単なプロセスで梁を形成することができ、しかも配
線等を考えずによいので、梁の幅をプロセス限界まで狭
くすることが可能で、感度の高いセンサを実現できる。
Further, even if the electrodes forming the capacitance are to be formed as in the conventional example, it is difficult to secure the facing area. For example, the electrodes (101) and (102) of FIG.
Must have a thickness perpendicular to the paper,
It is very difficult to selectively form metal electrodes in the thickness direction of the Si structure. Ideally, if the electrodes can be formed fully in the thickness direction of the structure Si, the facing area can be effectively secured.However, in a normal semiconductor process, in general, a patterned electrode is formed on a surface perpendicular to the substrate. It is very difficult to form. In this regard, in the present embodiment, since there is no metal wiring or the like on the beam, the beam can be formed by a relatively simple process. The sensor can be narrowed to the limit, and a highly sensitive sensor can be realized.

【0038】次に、第1の実施の形態に示した素子の製
造方法について説明する。図4(a)〜(e)は第1の
実施の形態における製造工程の一例を示す断面図であ
る。まず、(a)に示すように、半導体Si基板(23
0)上に比較的厚い絶縁層(231)を堆積する。前述
の浮遊容量Cs1、Cs2、Cs3を下げて感度を上げ
るためには、例えば絶縁層(231)の厚さを数十〜数
百μmとする。通常、CVD等の半導体プロセスでは、
比較的厚い絶縁層を堆積するのは困難であるが、例えば
ボロンガラスを厚く堆積するスート法等が利用できる。
またガラス基板をSi基板に陽極接合等で接合した後、
所定の厚みまで絶縁層(この場合ガラス)を研削または
エッチング・研磨してもよい。
Next, a method of manufacturing the device shown in the first embodiment will be described. FIGS. 4A to 4E are cross-sectional views illustrating an example of a manufacturing process according to the first embodiment. First, as shown in (a), a semiconductor Si substrate (23
0) Deposit a relatively thick insulating layer (231) on top. In order to increase the sensitivity by reducing the above-mentioned stray capacitances Cs1, Cs2, Cs3, for example, the thickness of the insulating layer (231) is set to several tens to several hundreds μm. Usually, in semiconductor processes such as CVD,
Although it is difficult to deposit a relatively thick insulating layer, for example, a soot method for depositing boron glass thickly can be used.
Also, after bonding the glass substrate to the Si substrate by anodic bonding, etc.,
The insulating layer (glass in this case) may be ground or etched / polished to a predetermined thickness.

【0039】次に、(b)に示すように、絶縁層(23
1)上にSi基板(400)を接着する。この方法は陽
極接合方法でも、高温接合でも構わない。次に、(c)
に示すように、接着したSi基板(400)を所定の厚
さまで研削またはエッチングし、研磨した後、SiO2
等のマスクを用い、所定のパターンでトレンチエッチン
グを行い、Siをパターニングする。
Next, as shown in FIG.
1) A Si substrate (400) is bonded on top. This method may be an anodic bonding method or a high-temperature bonding method. Next, (c)
As shown in the Si substrate (400) adhered to ground or etched to a predetermined thickness, after grinding, SiO 2
Using a mask such as described above, trench etching is performed in a predetermined pattern to pattern Si.

【0040】次に、(d)に示すごとく、絶縁層(23
1)が溶解する、例えばHF等の溶液を用い、前述のパ
ターニングされた孔から絶縁層(231)の部分をエッ
チングする、いわゆる犠牲層エッチングを行なうことに
より、固定部と、空中に浮いた可動部(振動質量200
など)とを形成する。次に、(e)に示すごとく、Al
等の金属電極を、例えばシャドウマスク法を用い、必要
な固定部上に形成する。
Next, as shown in (d), the insulating layer (23)
The so-called sacrifice layer etching, in which 1) dissolves, for example, etching the portion of the insulating layer (231) from the above-described patterned hole using a solution such as HF, is performed. Part (vibration mass 200
And so on). Next, as shown in FIG.
Are formed on necessary fixing parts by using, for example, a shadow mask method.

【0041】なお、上記の例では、可動部の形成方法と
して、犠牲層エッチング法を用いたが、あらかじめギャ
ップとなる部分を基板の絶縁層に形成した後、貼りあわ
せて、エッチングしてもよい。また、工程(e)におけ
るAl電極形成も、あらかじめ工程(c)の段階で形成
しておき、その後のプロセスで、Alがエッチングされ
ないように保護膜で保護する方法をとっても構わない。
いずれにしても、本実施の形態の構造においては、可動
部自体を電極としているので、構造の側面にAl電極を
形成したり、絶縁膜を構造体の上に形成したりすること
なく、比較的簡単にセンサを製造できる。
In the above example, the sacrifice layer etching method is used as a method of forming the movable portion. However, a portion to be a gap may be formed in advance on the insulating layer of the substrate, and then bonded and etched. . Also, the formation of the Al electrode in the step (e) may be performed in advance in the step (c), and in a subsequent process, the Al film may be protected by a protective film so that the Al is not etched.
In any case, in the structure of the present embodiment, since the movable portion itself is used as an electrode, the structure can be compared without forming an Al electrode on the side surface of the structure or forming an insulating film on the structure. The sensor can be easily manufactured.

【0042】(第2の実施の形態)図5は本発明の第2
の実施の形態の構造を示す図であり、(a)は斜視図、
(b)は(a)のA−A’断面図を示す。この実施の形
態において、振動質量、梁、トラス部、検出電極、駆動
電極等は前記第1の実施の形態と同様なので、説明を省
略する。この実施の形態では、カップリング容量を半導
体Si基板(230)と振動質量との間に形成している
点が、第1の実施の形態と異なる。
(Second Embodiment) FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
It is a diagram showing the structure of the embodiment of the present invention, (a) is a perspective view,
(B) shows an AA ′ cross-sectional view of (a). In this embodiment, the oscillating mass, beam, truss portion, detection electrode, drive electrode, and the like are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof will be omitted. This embodiment differs from the first embodiment in that a coupling capacitance is formed between the semiconductor Si substrate (230) and the vibrating mass.

【0043】図5において、カップリング電極(50
0)は、振動質量(200)に微小間隔を隔てて対向さ
せるため、半導体Si基板(230)から絶縁層(23
1)を貫いて凸型に形成されており、このカップリング
電極(500)と振動質量(200)との間に形成され
る静電容量がカップリング容量(501)となる。この
際、カップリング電極(500)の平面的な大きさは振
動質量(200)の対向面内に包含される大きさとし、
振動質量(200)がXY平面上を動いても、両者の対
向面積は変わらないように設定する。したがって振動質
量(200)に、交流電圧の駆動によるX軸方向の変位
や角速度の印加によるY軸方向の変位が生じても、カッ
プリング容量(501)の値は変化しない。
In FIG. 5, the coupling electrode (50
0) opposes the oscillating mass (200) at a small interval, so that the insulating layer (23) is removed from the semiconductor Si substrate (230).
The coupling capacitance (501) is formed between the coupling electrode (500) and the vibrating mass (200). At this time, the planar size of the coupling electrode (500) is a size included in the opposing surface of the vibrating mass (200),
Even if the oscillating mass (200) moves on the XY plane, the opposing areas are set so as not to change. Therefore, even if displacement of the vibrating mass (200) in the X-axis direction due to driving of an AC voltage or displacement in the Y-axis direction due to application of angular velocity occurs, the value of the coupling capacitance (501) does not change.

【0044】上記のようなカップリング電極(500)
を設けたことにより、図1におけるカップリング容量
(220)、(221)やカップリング用固定電極(2
06)、(207)は設けられていない。その他の構造
は図1と同様である。
Coupling electrode (500) as described above
The coupling capacitances (220) and (221) in FIG. 1 and the coupling fixed electrode (2) in FIG.
06) and (207) are not provided. Other structures are the same as those in FIG.

【0045】図6は、図5のセンサの等価回路図であ
る。図5において、Cc3が前記のカップリング容量
(501)である。第1の実施の形態と異なる点は、半
導体Si基板(230)から伸びるカップリング電極
(500)により、カップリング容量Cc3が形成さ
れ、このカップリング容量Cc3を経由して振動質量
(200)が半導体Si基板(230)に直接に容量結
合されている点である。
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of the sensor of FIG. In FIG. 5, Cc3 is the coupling capacitance (501). The difference from the first embodiment is that the coupling capacitance (Cc3) is formed by the coupling electrode (500) extending from the semiconductor Si substrate (230), and the oscillating mass (200) passes through the coupling capacitance Cc3. The point is that it is capacitively coupled directly to the semiconductor Si substrate (230).

【0046】次に、第2の実施の形態の作用を説明す
る。前記のように、振動質量(200)に、交流電圧の
駆動によるX軸方向の変位や角速度の印加によるY軸方
向の変位が生じても、カップリング容量(501)は変
化しない。そのため、カップリング容量(501)は固
定の静電容量が接続されているのと同等に作用し、電気
的には交流信号を通過させる回路となる。したがって、
振動質量(200)はカップリング容量(501)を介
して半導体Si基板に接続されていることになるので、
振動質量(200)に接続するための金属配線を細い梁
上に形成する必要が無くなる。その他の作用は前記第1
の実施の形態と同様である。
Next, the operation of the second embodiment will be described. As described above, even if displacement in the X-axis direction due to driving of an AC voltage or displacement in the Y-axis direction due to application of angular velocity occurs in the oscillating mass (200), the coupling capacitance (501) does not change. Therefore, the coupling capacitance (501) acts as if a fixed capacitance is connected, and becomes a circuit that electrically passes an AC signal. Therefore,
Since the oscillating mass (200) is connected to the semiconductor Si substrate via the coupling capacitance (501),
It is not necessary to form metal wiring for connecting to the vibrating mass (200) on a thin beam. Other functions are the first
This is the same as the embodiment.

【0047】次に、第2の実施の形態の効果を説明す
る。第2の実施の形態の主なる効果は前記第1の実施の
形態と同じであるが、静電容量の大きさは面積に比例す
るので、縦方向への厚みが取れない場合には、第1の実
施の形態のような櫛歯電極よりも面積の大きな振動質量
(200)の面に電極を設けた方が面積が稼げる場合が
ある。そのため設計条件によっては、カップリング容量
が第1の実施の形態よりも大きく取り易いという利点が
ある。また、第1の実施の形態のようにX方向に突き出
た部分が無いので、XY二次元平面での大きさを第1の
実施の形態より小さくできる場合がある。
Next, effects of the second embodiment will be described. The main effects of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, but the magnitude of the capacitance is proportional to the area. In some cases, providing the electrode on the surface of the oscillating mass (200) having a larger area than the comb-shaped electrode as in the first embodiment can increase the area. For this reason, there is an advantage that the coupling capacity is larger than that of the first embodiment and can be easily obtained depending on design conditions. Further, since there is no portion protruding in the X direction unlike the first embodiment, the size in the XY two-dimensional plane may be smaller than that of the first embodiment.

【0048】次に、第2の実施の形態に示した素子の製
造方法について説明する。図7(x)、(y)、(b)
〜(e)は第2の実施の形態における製造工程の一例を
示す断面図である。まず、(x)に示すように、半導体
Si基板(230)をエッチングし、後にカップリング
電極(500)となる凸型部(232)を形成する。次
に、(y)に示すように、全面に絶縁層(231)を形
成し、表面を平坦化する。この絶縁層(231)の厚さ
は、凸型部(232)の厚さよりも犠牲層の分だけ厚く
形成する。
Next, a method of manufacturing the device shown in the second embodiment will be described. FIG. 7 (x), (y), (b)
(E) is sectional drawing which shows an example of the manufacturing process in 2nd Embodiment. First, as shown in (x), the semiconductor Si substrate (230) is etched to form a convex portion (232) which will later become the coupling electrode (500). Next, as shown in (y), an insulating layer (231) is formed on the entire surface, and the surface is flattened. The thickness of the insulating layer (231) is larger than the thickness of the convex portion (232) by the thickness of the sacrificial layer.

【0049】以下、(b)〜(e)の工程は、前記第1
の実施の形態と同様であるが、工程(d)における犠牲
層エッチング時には、凸型部(232)上の絶縁層(2
31)が完全にエッチング除去され、凸型部(232)
が表面に表れるようにする。
Hereinafter, the steps (b) to (e) are performed in the first
Is the same as that of the first embodiment, but when the sacrificial layer is etched in the step (d), the insulating layer (2) on the convex portion (232) is formed.
31) is completely etched away, and the convex portion (232) is removed.
Should appear on the surface.

【0050】(第3の実施の形態)図8は、本発明の第
3の実施の形態の構造を示す断面図である。この第3の
実施の形態では、センサ基板上部に半導体材料またはガ
ラス等からなる蓋部(700)を設け、この蓋部(70
0)における振動質量(200)の上部付近に、カップ
リング電極(701)を配置し、振動質量(200)と
の間にカップリング容量(702)を形成したものであ
る。この際、カップリング電極(701)の大きさは、
振動質量(200)の対向面に包含される大きさとす
る。これにより、振動質量(200)がXY平面上を動
いても、対向面積は変わらず、カップリング容量(70
2)が変化しないようにしている。なお、カップリング
電極(701)としては、蓋部(700)がSi等の半
導体材料の場合にはそれ自体を凸型にして用いてもよい
し、蓋部(700)がガラス等の絶縁材料の場合には当
該部分に金属膜等の電極を形成してもよい。第3の実施
の形態における作用は、前記第1および第2の実施の形
態と同じである。
(Third Embodiment) FIG. 8 is a sectional view showing a structure of a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, a lid (700) made of a semiconductor material, glass, or the like is provided above the sensor substrate, and the lid (70) is formed.
The coupling electrode (701) is arranged near the upper portion of the vibrating mass (200) in (0), and a coupling capacitance (702) is formed between the coupling electrode (701) and the vibrating mass (200). At this time, the size of the coupling electrode (701) is
The size is included in the facing surface of the vibrating mass (200). Thereby, even if the oscillating mass (200) moves on the XY plane, the facing area does not change and the coupling capacity (70)
2) is not changed. When the lid (700) is made of a semiconductor material such as Si, the coupling electrode (701) may be used in a convex shape, or the lid (700) may be made of an insulating material such as glass. In this case, an electrode such as a metal film may be formed on the portion. The operation of the third embodiment is the same as that of the first and second embodiments.

【0051】次に、第3の実施の形態における効果につ
いて説明する。第3の実施の形態の主なる効果は前記第
1、第2の実施の形態と同じであるが、第2の実施の形
態のように半導体Si基板(230)を加工することな
く、蓋部(700)にカップリング電極(701)を形
成すればよいので、基板を加工するよりもプロセスが簡
単になる場合がある。特に、このような振動型センサの
場合には、大気中で動作させるよりも減圧下で動作させ
る方が、機械的なQ値を高めることができるという利点
があるので、第3の実施の形態のような気密の蓋部を形
成することが必要な場合もある。このような場合には、
蓋部の加工時に同時にカップリング電極(701)を作
り込めば容易に製造することが出来る。
Next, the effect of the third embodiment will be described. The main effects of the third embodiment are the same as those of the first and second embodiments, except that the semiconductor Si substrate (230) is not processed as in the second embodiment, and Since the coupling electrode (701) may be formed on (700), the process may be simpler than processing the substrate. In particular, in the case of such a vibration type sensor, the third embodiment has the advantage that operating under reduced pressure can increase the mechanical Q value rather than operating in the atmosphere. It may be necessary to form an airtight lid such as In such a case,
If the coupling electrode (701) is formed at the same time when the lid is processed, it can be easily manufactured.

【0052】なお、第3の実施の形態に示した素子の製
造方法の詳細は省略するが、蓋部の加工や電極の形成
は、一般の半導体プロセスを用いて容易に行なうことが
可能である。
Although the details of the method of manufacturing the element described in the third embodiment are omitted, the processing of the lid and the formation of the electrodes can be easily performed by using a general semiconductor process. .

【0053】(第4の実施の形態)図9は、本発明の第
4の実施の形態の構造を示す断面図である。この実施の
形態は、前記第2と第3の実施の形態を組み合わせたも
のであり、半導体Si基板(230)にも凸型部による
カップリング電極(500)を設け、かつ蓋部(70
0)にもカップリング電極(701)を設け、両者で振
動質量(200)を垂直方向に挟んだ形にしたものであ
る。
(Fourth Embodiment) FIG. 9 is a sectional view showing a structure of a fourth embodiment of the present invention. This embodiment is a combination of the second and third embodiments. The semiconductor Si substrate (230) is also provided with a coupling electrode (500) having a convex shape, and the lid (70) is provided.
0) is also provided with a coupling electrode (701) so that the vibrating mass (200) is vertically sandwiched between them.

【0054】次に、第4の実施の形態の作用を説明す
る。第4の実施の形態においては、カップリング電極
(500)とカップリング電極(701)とで振動質量
(200)を垂直方向に挾み、それぞれにカップリング
容量(501)と(702)を形成している。この二つ
のカップリング容量は、振動質量(200)がZ軸方向
に微小に変位した場合には、一方が増加すると他方が減
少し、相補的に変化する。そのため二つのカップリング
容量(501)と(702)を並列に接続すれば、振動
質量(200)がZ軸方向に変位した場合でも、変位が
微小な場合には、合計のカップリング容量値は変化しな
い。したがって、振動質量(200)が通常は変位しな
いZ軸方向に変位した場合でも、出力に余計な雑音成分
を送出するおそれが無くなる。なお、第4の実施の形態
に示した素子は、第2と第3の実施の形態と同様の製造
方法で実現できる。
Next, the operation of the fourth embodiment will be described. In the fourth embodiment, the oscillating mass (200) is vertically sandwiched between the coupling electrode (500) and the coupling electrode (701) to form coupling capacitors (501) and (702), respectively. doing. When the oscillating mass (200) is slightly displaced in the Z-axis direction, the two coupling capacitances complementarily change when one increases and the other decreases. Therefore, if the two coupling capacitances (501) and (702) are connected in parallel, the total coupling capacitance value will be as follows even if the oscillating mass (200) is displaced in the Z-axis direction and the displacement is small. It does not change. Therefore, even when the oscillating mass (200) is displaced in the Z-axis direction, which is not normally displaced, there is no possibility that an extra noise component is transmitted to the output. Note that the device described in the fourth embodiment can be realized by the same manufacturing method as in the second and third embodiments.

【0055】また、これまでの実施の形態においては、
角速度センサを例として説明してきたが、圧力センサや
加速度センサでも同様に本発明を適用できる。
In the above embodiments,
Although the angular velocity sensor has been described as an example, the present invention can be similarly applied to a pressure sensor and an acceleration sensor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の構造を示す図であ
り、(a)は斜視図、(b)は(a)のA−A’断面
図。
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a structure according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a perspective view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.

【図2】第1の実施の形態の回路図。FIG. 2 is a circuit diagram according to the first embodiment;

【図3】第1の実施の形態の等価回路図。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the first embodiment.

【図4】第1の実施の形態で示した素子の製造工程を示
す断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a step of manufacturing the element shown in the first embodiment.

【図5】本発明の第2の実施の形態の構造を示す図であ
り、(a)は斜視図、(b)は(a)のA−A’断面
図。
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a structure according to a second embodiment of the present invention, in which FIG. 5A is a perspective view, and FIG. 5B is a sectional view taken along line AA ′ of FIG.

【図6】第2の実施の形態の等価回路図。FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of the second embodiment.

【図7】第2の実施の形態で示した素子の製造工程を示
す断面図。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a step of manufacturing the element shown in the second embodiment.

【図8】本発明の第3の実施の形態の構造を示す断面
図。
FIG. 8 is a sectional view showing a structure according to a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第4の実施の形態の構造を示す断面
図。
FIG. 9 is a sectional view showing a structure according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】従来例の構造を示す平面図。FIG. 10 is a plan view showing the structure of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100…振動質量 101、10
2、105…検出電極 103、104、106…外部端子 200…振動質
量 201、202…検出用固定電極 203…共通固
定電極 204、205…駆動用固定電極 206、207…カップリング用固定電極 210…駆動梁 211…検出梁 212…トラス部 220、221
…カップリング容量 222、223…静電容量 230…半導体
Si基板 231…絶縁層 232…凸型部 300…インダクタ 301…出力端
子 400…Si基板 500…カップ
リング電極 501…カップリング容量 700…蓋部 701…カップリング電極 702…カップ
リング容量 Vs…検出用交流電源 C1、C2…検
出容量 Cc1、Cc2…カップリング容量 Cs1、Cs
2、Cs3…浮遊容量 L…インダクタのインダクタンス RL…インダク
タの直列等価抵抗 Rb…梁の等価抵抗 Rs…振動質量
の分布等価抵抗
100: Vibration mass 101, 10
2, 105 detection electrodes 103, 104, 106 external terminals 200 vibration mass 201, 202 detection fixed electrodes 203 common common electrodes 204, 205 driving fixed electrodes 206, 207 coupling fixed electrodes 210 Driving beam 211: Detection beam 212: Truss 220, 221
... Coupling capacitance 222, 223 ... Capacitance 230 ... Semiconductor Si substrate 231 ... Insulating layer 232 ... Convex part 300 ... Inductor 301 ... Output terminal 400 ... Si substrate 500 ... Coupling electrode 501 ... Coupling capacitance 700 ... Lid 701: Coupling electrode 702: Coupling capacitance Vs: AC power supply for detection C1, C2: Detection capacitance Cc1, Cc2: Coupling capacitance Cs1, Cs
2, Cs3: stray capacitance L: inductance of inductor RL: series equivalent resistance of inductor Rb: equivalent resistance of beam Rs: distribution equivalent resistance of oscillating mass

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】固定部に梁を介して変位可能に支持された
可動部と、 上記可動部を一方の電極として形成され、上記可動部の
変位に応じて容量の変化する第1の電極間静電容量と、 上記可動部を一方の電極として形成され、上記可動部が
変位しても容量が変化しない第2の電極間静電容量と、 を備え、上記第2の電極間静電容量を介して上記第1の
電極間静電容量の変化に応じた信号を固定部側に形成し
た処理回路に取り出すように構成した容量型センサ。
A movable portion supported by a fixed portion via a beam so as to be displaceable; and a first electrode having the movable portion formed as one electrode and having a capacitance that changes according to the displacement of the movable portion. And a second inter-electrode capacitance in which the movable portion is formed as one electrode and the capacitance does not change even if the movable portion is displaced. And a signal corresponding to a change in the first inter-electrode capacitance is output to a processing circuit formed in the fixed unit via the first sensor.
【請求項2】平面な基板上に微小間隔を隔てて形成され
た可動部となる振動質量と、 上記振動質量が上記基板主面と平行に振動可能となるよ
うに形成された振動質量を支える梁と、 上記振動質量を上記基板主面に平行な第1方向に振動さ
せる励振駆動手段と、 上記基板主面に垂直な第3方向を回転軸とした場合に、
上記基板主面と平行で第1方向と直角な第2方向に発生
するコリオリ力によって生ずる、第2方向への上記振動
質量の変位を、上記振動質量を一方の電極として形成さ
れた静電容量値の変化として検出することにより、上記
回転方向に印加された角速度を検出する容量型センサに
おいて、 上記振動質量から基板主面と平行に第1方向に伸びた第
1の電極と、上記基板に固定され上記第1の電極と平行
に対向して配置された第2の電極とから構成され、上記
振動質量の第2方向の変位に応じて静電容量値が変化す
る第1の検出容量と、 上記第1の検出容量と同一形状で、第1方向を基準とし
た線対称の位置に配置された第2の検出容量と、 上記振動質量自体若しくはそれに設けられた電極を一方
の電極とし、上記基板に固定された第3の電極を他方の
電極として形成された静電容量であって、上記振動質量
の第1方向および第2方向の変位によって静電容量値が
変化しない第3の容量と、を備え、 上記第1の検出容量の上記基板に固定された方の電極
と、上記第2の検出容量の上記基板に固定された方の電
極との間に交流電圧を印加し、上記第3の容量の上記基
板に固定された第3の電極にインダクタンスを接続する
ことによって電気的LCR共振回路を構成し、上記第3
の電極と上記インダクタンスとの接続ノードの電圧を計
測することにより、上記振動質量の第2方向の変位を計
測することを特徴とする請求項1に記載の容量型セン
サ。
2. A vibrating mass formed as a movable portion formed on a flat substrate at a small interval and supporting a vibrating mass formed such that the vibrating mass can vibrate in parallel with the main surface of the substrate. A beam, excitation drive means for vibrating the vibrating mass in a first direction parallel to the main surface of the substrate, and a rotation axis in a third direction perpendicular to the main surface of the substrate.
Displacement of the vibrating mass in the second direction caused by Coriolis force generated in a second direction parallel to the main surface of the substrate and perpendicular to the first direction is caused by a capacitance formed by using the vibrating mass as one electrode. A capacitive sensor that detects an angular velocity applied in the rotational direction by detecting a change in the value; a first electrode extending in a first direction parallel to the main surface of the substrate from the vibrating mass; A first detection capacitor, which comprises a second electrode fixed and disposed in parallel with and opposed to the first electrode, wherein a capacitance value changes according to a displacement of the vibrating mass in a second direction; A second detection capacitor having the same shape as the first detection capacitor and arranged at a line symmetric position with respect to the first direction; and the vibrating mass itself or an electrode provided thereon as one electrode, Third electrode fixed to the substrate A third capacitance formed as the other electrode, wherein the third capacitance does not change in capacitance value due to displacement of the vibrating mass in the first direction and the second direction; An AC voltage is applied between the electrode fixed to the substrate of the second detection capacitor and the electrode fixed to the substrate of the second detection capacitor, and the electrode is fixed to the substrate of the third capacitance. By connecting an inductance to the third electrode, an electric LCR resonance circuit is formed.
The capacitive sensor according to claim 1, wherein a displacement of the vibrating mass in the second direction is measured by measuring a voltage of a connection node between the electrode and the inductance.
【請求項3】請求項1に記載の第2の電極間容量または
請求項2に記載の第3の容量は、 上記可動部となる振動質量から基板主面と平行に第1方
向に伸びた第4の電極と、上記基板に固定され上記第4
の電極と平行に対向して配置された第5の電極とから構
成され、上記振動質量の第1方向および第2方向の変位
に応じて静電容量値が変化する第4の容量と、 上記第4の容量と同一形状で、第2方向を基準として上
記振動質量の反対側の位置に配置され、上記第4の容量
とは相補的に静電容量値の変化する第5の容量と、から
なり、 上記第4の容量の上記基板に固定された方の電極と前記
第5の容量の上記基板に固定された方の電極とを電気的
に短絡することによって上記二つの容量を並列接続する
ことにより、上記振動質量の第1方向および第2方向の
変位に応じた静電容量の変化を相殺し、全体としては変
化しないように構成したものである、ことを特徴とする
請求項1または請求項2に記載の容量型センサ。
3. The second inter-electrode capacitance according to claim 1 or the third capacitance according to claim 2 extends from the vibrating mass serving as the movable portion in a first direction parallel to the main surface of the substrate. A fourth electrode fixed to the substrate and the fourth electrode
A fourth capacitance, which comprises a fifth electrode disposed in parallel with and opposed to the fifth electrode, and a capacitance value of which changes in accordance with displacement of the vibrating mass in the first direction and the second direction; A fifth capacitor, which has the same shape as the fourth capacitor, is disposed at a position opposite to the vibrating mass with respect to the second direction, and has a capacitance value that complementarily changes with the fourth capacitor; The second capacitor is connected in parallel by electrically short-circuiting the electrode of the fourth capacitor fixed to the substrate and the electrode of the fifth capacitor fixed to the substrate. 2. The configuration according to claim 1, wherein a change in the capacitance according to the displacement of the vibrating mass in the first direction and the second direction is offset, and the capacitance is not changed as a whole. Alternatively, the capacitive sensor according to claim 2.
【請求項4】請求項1に記載の第2の電極間容量または
請求項2に記載の第3の容量は、 上記基板の一部を上記可動部となる振動質量の方向に突
出させ、上記振動質量と微小間隔を隔てて対向させるよ
うに形成した電極と上記振動質量との間に形成した静電
容量であるか、若しくは、 上記振動質量を基準として、上記基板と反対側に形成し
た蓋部の一部を上記振動質量の方向に突出させ、上記振
動質量と微小間隔を隔てて対向させるように形成した電
極と上記振動質量との間に形成した静電容量であるか、
若しくは、 上記基板の一部を突出させて形成した電極と上記振動質
量との間に形成した静電容量と、上記蓋部の一部を突出
させて形成した電極と上記振動質量との間に形成した静
電容量と、を並列接続したものである、ことを特徴とす
る請求項1または請求項2に記載の容量型センサ。
4. The second inter-electrode capacitance according to claim 1 or the third capacitance according to claim 2, wherein a part of the substrate protrudes in a direction of the vibrating mass serving as the movable portion. Either an electrostatic capacitance formed between the vibrating mass and an electrode formed so as to face the vibrating mass at a small interval, or a lid formed on the opposite side of the substrate with respect to the vibrating mass A part of the part is projected in the direction of the vibrating mass, or is the capacitance formed between the vibrating mass and an electrode formed so as to face the vibrating mass at a small interval,
Or, the capacitance formed between the electrode formed by projecting a part of the substrate and the vibrating mass, and the capacitance formed between the electrode formed by projecting a part of the lid and the vibrating mass. The capacitance type sensor according to claim 1 or 2, wherein the formed capacitance is connected in parallel.
【請求項5】上記基板の一部を突出させて形成した電極
および上記蓋部の一部を突出させて形成した電極と上記
振動質量との対向面積は、上記振動質量の面積よりも小
さく、かつ上記振動質量が変位しても上記電極と上記振
動質量の対向面積が変化しない位置に設置されているこ
とを特徴とする請求項4に記載の容量型センサ。
5. An opposing area between an electrode formed by projecting a part of the substrate and an electrode formed by projecting a part of the lid and the vibrating mass is smaller than an area of the vibrating mass. 5. The capacitive sensor according to claim 4, wherein the capacitive sensor is provided at a position where the facing area between the electrode and the vibrating mass does not change even when the vibrating mass is displaced. 6.
【請求項6】上記可動部の変位に応じて容量の変化する
第1の電極間静電容量の変化は、上記第1の電極間静電
容量に交流電圧を印加し、上記第1の電極間静電容量と
上記第2の電極間静電容量との直列回路にインダクタン
スを接続したLCR共振回路の出力として検出するよう
に構成したことを特徴とする請求項1に記載の容量型セ
ンサ。
6. A change in the first inter-electrode capacitance, the capacitance of which changes in accordance with the displacement of the movable portion, is performed by applying an AC voltage to the first inter-electrode capacitance. The capacitive sensor according to claim 1, wherein the capacitive sensor is configured to be detected as an output of an LCR resonance circuit in which an inductance is connected to a series circuit of the inter-electrode capacitance and the second inter-electrode capacitance.
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JP (1) JPH11271354A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001147327A (en) * 1999-10-26 2001-05-29 Agilent Technol Inc Imaging member having dependence on polarized light

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JP2001147327A (en) * 1999-10-26 2001-05-29 Agilent Technol Inc Imaging member having dependence on polarized light

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