JPH11340477A - マイクロマシニングにおける電極のスティッキング防止方法 - Google Patents
マイクロマシニングにおける電極のスティッキング防止方法Info
- Publication number
- JPH11340477A JPH11340477A JP10144180A JP14418098A JPH11340477A JP H11340477 A JPH11340477 A JP H11340477A JP 10144180 A JP10144180 A JP 10144180A JP 14418098 A JP14418098 A JP 14418098A JP H11340477 A JPH11340477 A JP H11340477A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acceleration sensor
- electrode
- silicon
- fixed electrode
- electrodes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
- B81B3/0002—Arrangements for avoiding sticking of the flexible or moving parts
- B81B3/001—Structures having a reduced contact area, e.g. with bumps or with a textured surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
- B81B2201/02—Sensors
- B81B2201/0228—Inertial sensors
- B81B2201/0242—Gyroscopes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電極間の張り付きを防止する技術を提供する。
【解決手段】加速度センサ１の固定電極２２、３２と可
動電極２１、３１とが相対向する表面のうち、少なくと
もいずれか一方の表面に、凹部の幅が０．０１μｍ以上
０．１μｍ以下の凹凸を多数形成させる。固定電極２
２、３２と可動電極２１、３１の間の接触面積が小さく
なり、また、シリコン表面の疎水性が強くなるので、プ
ロセス中及び使用中両方のスティッキングが生じにくく
なる。
動電極２１、３１とが相対向する表面のうち、少なくと
もいずれか一方の表面に、凹部の幅が０．０１μｍ以上
０．１μｍ以下の凹凸を多数形成させる。固定電極２
２、３２と可動電極２１、３１の間の接触面積が小さく
なり、また、シリコン表面の疎水性が強くなるので、プ
ロセス中及び使用中両方のスティッキングが生じにくく
なる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は加速度センサの技術
にかかり、特に、固定電極と可動電極とが相対的に移動
する容量型の加速度センサに関する。
にかかり、特に、固定電極と可動電極とが相対的に移動
する容量型の加速度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】加速度センサは自動車や航空機産業等の
工業分野のあらゆる用途に利用されている。特に最近で
は、自動車の分野においてその採用が目覚ましく、加速
度センサは、安全性と快適性を向上させるエアバック・
システム、アンチロック・ブレーキシステムや、サスペ
ンション・コントローラ等を構築するために必須なもの
となっている。
工業分野のあらゆる用途に利用されている。特に最近で
は、自動車の分野においてその採用が目覚ましく、加速
度センサは、安全性と快適性を向上させるエアバック・
システム、アンチロック・ブレーキシステムや、サスペ
ンション・コントローラ等を構築するために必須なもの
となっている。
【０００３】加速度センサについては、小型、高感度、
低価格が要求されており、そのため、近年では、マイク
ロマシニング技術を応用した半導体センサが主役となっ
ている。加速度センサのうち、容量型のものの概略の構
成を図６(ａ)の符号１０２に示す。
低価格が要求されており、そのため、近年では、マイク
ロマシニング技術を応用した半導体センサが主役となっ
ている。加速度センサのうち、容量型のものの概略の構
成を図６(ａ)の符号１０２に示す。
【０００４】この容量型加速度センサ１０２は、シリコ
ン基板が固定電極１０３にされており、可動電極１０４
が、固定電極１０３上に設けられた支持部材１０６によ
って端部を支持されている。
ン基板が固定電極１０３にされており、可動電極１０４
が、固定電極１０３上に設けられた支持部材１０６によ
って端部を支持されている。
【０００５】固定電極１０３と可動電極１０４とは、互
いに平行に対向配置されており、その間に隙間１０６が
存するように構成されている。従って、それら電極１０
３、１０４間は、静止状態又は等速度運動状態では、所
定距離Ｄだけ離間しており、各電極１０３、１０４を一
対の電極と見ると、その電極１０３、１０４間で、電極
面積と隙間１０６の距離Ｄの大きさに応じた容量のコン
デンサが形成されている。
いに平行に対向配置されており、その間に隙間１０６が
存するように構成されている。従って、それら電極１０
３、１０４間は、静止状態又は等速度運動状態では、所
定距離Ｄだけ離間しており、各電極１０３、１０４を一
対の電極と見ると、その電極１０３、１０４間で、電極
面積と隙間１０６の距離Ｄの大きさに応じた容量のコン
デンサが形成されている。
【０００６】可動電極１０４は、シリコン等の可撓性を
有する部材で構成されており、端部が支持部材１０６で
支持されているため、加速度センサ１０２に加速度が加
わった場合、可動電極１０４が撓み、その可動電極１０
４が有する弾性率と加速度の大きさに従って電極１０
３、１０４間の距離が変化する。
有する部材で構成されており、端部が支持部材１０６で
支持されているため、加速度センサ１０２に加速度が加
わった場合、可動電極１０４が撓み、その可動電極１０
４が有する弾性率と加速度の大きさに従って電極１０
３、１０４間の距離が変化する。
【０００７】同図(ｂ)の符号ｄは、電極間１０３、１０
４が近づき、電極１０３、１０４間の距離ｄが、静止状
態又は等速度運動状態のときの距離Ｄよりも短くなった
状態を示している。
４が近づき、電極１０３、１０４間の距離ｄが、静止状
態又は等速度運動状態のときの距離Ｄよりも短くなった
状態を示している。
【０００８】電極１０３、１０４間の距離が変化する結
果、電極１０３、１０４間のコンデンサの容量値が変化
するので、その容量変化を検出することで、加速度を逆
算することができる。
果、電極１０３、１０４間のコンデンサの容量値が変化
するので、その容量変化を検出することで、加速度を逆
算することができる。
【０００９】ところで、上記のように固定電極１０３と
可動電極１０４の間に隙間１０６を設けるためには、固
定電極１０３と可動電極１０４との間にシリコン酸化膜
等の犠牲層１０５を設けておき、その犠牲層１０５を部
分的にエッチング除去する方法が用いられている。
可動電極１０４の間に隙間１０６を設けるためには、固
定電極１０３と可動電極１０４との間にシリコン酸化膜
等の犠牲層１０５を設けておき、その犠牲層１０５を部
分的にエッチング除去する方法が用いられている。
【００１０】この場合、犠牲層１０５が除去された部分
では、隙間１０６が構成され、犠牲層１０５が残された
部分によって支持部材１０６が形成される。
では、隙間１０６が構成され、犠牲層１０５が残された
部分によって支持部材１０６が形成される。
【００１１】しかしながら犠牲層１０５の厚みは１μｍ
〜２μｍ程度と薄いため、犠牲層１０５を部分的にエッ
チング除去した後、乾燥する際に、図４(ｃ)に示すよう
に、固定電極１０３と可動電極１０４との間に水分１０
７が残っていると、同図(ｄ)に示すように、可動電極１
０４が固定電極１０６に貼り付き(スティッキング)、そ
の結果、電極１０４、１０５間が短絡し、加速度センサ
として機能しなくなってしまう。
〜２μｍ程度と薄いため、犠牲層１０５を部分的にエッ
チング除去した後、乾燥する際に、図４(ｃ)に示すよう
に、固定電極１０３と可動電極１０４との間に水分１０
７が残っていると、同図(ｄ)に示すように、可動電極１
０４が固定電極１０６に貼り付き(スティッキング)、そ
の結果、電極１０４、１０５間が短絡し、加速度センサ
として機能しなくなってしまう。
【００１２】また、可動電極１０４と固定電極１０３と
が乾燥の際に短絡しなかった場合でも、加速度センサと
しての使用中に極端に大きな加速度が印加された場合、
可動電極１０４が固定電極１０６に接触してしまい、そ
のまま貼り付いて元の状態に戻らなくなると、加速度セ
ンサとして機能しなくなってしまうという問題がある。
が乾燥の際に短絡しなかった場合でも、加速度センサと
しての使用中に極端に大きな加速度が印加された場合、
可動電極１０４が固定電極１０６に接触してしまい、そ
のまま貼り付いて元の状態に戻らなくなると、加速度セ
ンサとして機能しなくなってしまうという問題がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の不都合を解決するために創作されたものであり、その
目的は、電極間の張り付きを防止する技術を提供するこ
とにある。
の不都合を解決するために創作されたものであり、その
目的は、電極間の張り付きを防止する技術を提供するこ
とにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、固定電極と、前記固定電極
に対して相対的に移動可能な可動電極とを有し、前記固
定電極と前記可動電極とが相対向して近接配置された加
速度センサであって、前記可動電極と前記固定電極の相
対向する表面のうち、少なくとも一方の表面には粗面処
理が施されたことを特徴とする。
に、請求項１記載の発明は、固定電極と、前記固定電極
に対して相対的に移動可能な可動電極とを有し、前記固
定電極と前記可動電極とが相対向して近接配置された加
速度センサであって、前記可動電極と前記固定電極の相
対向する表面のうち、少なくとも一方の表面には粗面処
理が施されたことを特徴とする。
【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の加
速度センサであって、前記粗面処理が施されたされた表
面には、凹部の幅が０．０１μｍ以上０．１μｍ以下の
凹凸が多数に形成されたことを特徴とする。
速度センサであって、前記粗面処理が施されたされた表
面には、凹部の幅が０．０１μｍ以上０．１μｍ以下の
凹凸が多数に形成されたことを特徴とする。
【００１６】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２のいずれか１項記載の加速度センサであって、前記
相対向する表面にはシリコンが露出され、フッ化水素を
含有するエッチング液中で、前記固定電極又は前記可動
電極のいずれか一方又は両方を陽極として電流が流さ
れ、前記粗面処理が施されたことを特徴とする加速度セ
ンサ。
項２のいずれか１項記載の加速度センサであって、前記
相対向する表面にはシリコンが露出され、フッ化水素を
含有するエッチング液中で、前記固定電極又は前記可動
電極のいずれか一方又は両方を陽極として電流が流さ
れ、前記粗面処理が施されたことを特徴とする加速度セ
ンサ。
【００１７】請求項４記載の発明は、シリコン基板上に
犠牲層とシリコン構造層とがその順序で積層された加工
対象物をエッチングし、前記シリコン構造層をパターニ
ングした後、前記犠牲層を部分的にエッチング除去し、
前記シリコン構造層と前記シリコン基板との間に隙間を
形成させる加速度センサ製造方法であって、フッ化水素
を含有するエッチング液中に浸漬し、前記シリコン基板
又は前記シリコン構造層のいずれか一方又は両方を陽極
として電流を流し、該陽極表面に粗面処理を施すことを
特徴とする。
犠牲層とシリコン構造層とがその順序で積層された加工
対象物をエッチングし、前記シリコン構造層をパターニ
ングした後、前記犠牲層を部分的にエッチング除去し、
前記シリコン構造層と前記シリコン基板との間に隙間を
形成させる加速度センサ製造方法であって、フッ化水素
を含有するエッチング液中に浸漬し、前記シリコン基板
又は前記シリコン構造層のいずれか一方又は両方を陽極
として電流を流し、該陽極表面に粗面処理を施すことを
特徴とする。
【００１８】請求項５記載の発明は、請求項４記載の加
速度センサ製造方法であって、前記犠牲層を前記エッチ
ング液で部分的にエッチング除去することを特徴とす
る。
速度センサ製造方法であって、前記犠牲層を前記エッチ
ング液で部分的にエッチング除去することを特徴とす
る。
【００１９】本発明は上記のように構成されており、固
定電極と、その固定電極に対して相対的に移動可能な可
動電極とを有しており、固定電極と可動電極とは相対向
して近接配置されている。それらの相対向する表面のう
ち、少なくとも一方の表面には粗面処理が施されてお
り、互いに接触した場合に接触面積が小さくなるように
構成されている。従って、固定電極と可動電極との間で
スティッキングが生じにくくなっている。この場合、粗
面処理により、相対向する表面の少なくとも一方に、凹
部の幅が０．０１μｍ以上０．１μｍ以下の凹凸を多数
形成しておくとよい。
定電極と、その固定電極に対して相対的に移動可能な可
動電極とを有しており、固定電極と可動電極とは相対向
して近接配置されている。それらの相対向する表面のう
ち、少なくとも一方の表面には粗面処理が施されてお
り、互いに接触した場合に接触面積が小さくなるように
構成されている。従って、固定電極と可動電極との間で
スティッキングが生じにくくなっている。この場合、粗
面処理により、相対向する表面の少なくとも一方に、凹
部の幅が０．０１μｍ以上０．１μｍ以下の凹凸を多数
形成しておくとよい。
【００２０】相対する表面にシリコンが露出している場
合は、フッ化水素を含有するエッチング液中で、固定電
極又は可動電極のいずれか一方又は両方を陽極として電
流を流すと、シリコン表面が部分的に溶解し(陽極化成
処理)、シリコン表面に凹凸を形成することができる。
合は、フッ化水素を含有するエッチング液中で、固定電
極又は可動電極のいずれか一方又は両方を陽極として電
流を流すと、シリコン表面が部分的に溶解し(陽極化成
処理)、シリコン表面に凹凸を形成することができる。
【００２１】また、陽極化成処理が行われるとフラクタ
ル的な凹凸を持ったシリコン面が形成される。これによ
りシリコン表面の疎水性がより強くなり、スティッキン
グが生じにくくなる。
ル的な凹凸を持ったシリコン面が形成される。これによ
りシリコン表面の疎水性がより強くなり、スティッキン
グが生じにくくなる。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明の加速度センサをその製造
方法と共に説明する。先ず、図１(ａ)に示すように、シ
リコン酸化物から成る犠牲層１１とシリコン構造層１２
がその順序で積層されたシリコン基板１０を用意し、シ
リコン構造層１２を所定のパターンに形成し、犠牲層１
１を部分的に露出させる。その状態でウェットエッチン
グを行い、犠牲層１１を部分的にエッチング除去する
と、図２(ａ)に示す平面形状の加速度センサ１が得られ
る。図２(ｂ)は、図２(ａ)Ａ−Ａ線截断面図である。
方法と共に説明する。先ず、図１(ａ)に示すように、シ
リコン酸化物から成る犠牲層１１とシリコン構造層１２
がその順序で積層されたシリコン基板１０を用意し、シ
リコン構造層１２を所定のパターンに形成し、犠牲層１
１を部分的に露出させる。その状態でウェットエッチン
グを行い、犠牲層１１を部分的にエッチング除去する
と、図２(ａ)に示す平面形状の加速度センサ１が得られ
る。図２(ｂ)は、図２(ａ)Ａ−Ａ線截断面図である。
【００２３】この加速度センサ１は、２種類の加速度検
出素子８、９を有しており、各加速度検出素子８、９
は、それぞれ可動電極２１、３１と、アーム２３、３３
と、支持部材１５とを有している。
出素子８、９を有しており、各加速度検出素子８、９
は、それぞれ可動電極２１、３１と、アーム２３、３３
と、支持部材１５とを有している。
【００２４】支持部材１５は、残された犠牲層１１と、
その犠牲層１１上に存するシリコン構造層１２によって
構成されており、従って、その部分のシリコン構造層１
２は、犠牲層１１によってシリコン基板１０上に固定さ
れている。
その犠牲層１１上に存するシリコン構造層１２によって
構成されており、従って、その部分のシリコン構造層１
２は、犠牲層１１によってシリコン基板１０上に固定さ
れている。
【００２５】可動電極２１、３１とアーム２３、３３と
は、底面の犠牲層１１が除去されたシリコン構造層１２
によって構成されているが、アーム２３、３３の一端は
支持部材１５に接続されており、他端が可動電極２１、
３１に接続されている。
は、底面の犠牲層１１が除去されたシリコン構造層１２
によって構成されているが、アーム２３、３３の一端は
支持部材１５に接続されており、他端が可動電極２１、
３１に接続されている。
【００２６】可動電極２１、３１は、基板１０とは非接
触の状態にあり、アーム２３、３３は可撓性を有してい
るので、可動電極２１、３１は、アーム２３、３３によ
って支持部材１５に弾性的に支持された状態になってい
る。
触の状態にあり、アーム２３、３３は可撓性を有してい
るので、可動電極２１、３１は、アーム２３、３３によ
って支持部材１５に弾性的に支持された状態になってい
る。
【００２７】２種類の加速度検出素子８、９のうち、一
方の加速度検出素子８には支持部材１５と同じ構造の固
定電極２２が設けられている。可動電極２１の側面と固
定電極２２の側面は、基板１０表面に対して垂直に形成
されており、また、可動電極２１の側面と固定電極２２
の側面とは、非接触の状態になっており、平行平板型の
コンデンサが構成されている。
方の加速度検出素子８には支持部材１５と同じ構造の固
定電極２２が設けられている。可動電極２１の側面と固
定電極２２の側面は、基板１０表面に対して垂直に形成
されており、また、可動電極２１の側面と固定電極２２
の側面とは、非接触の状態になっており、平行平板型の
コンデンサが構成されている。
【００２８】この加速度検出素子８のアーム２３は、基
板１０に対して平行な方向に撓めるように構成されてお
り、その結果、可動電極２１と固定電極２２との間の距
離が変化し、電極２１、２２間で形成されるコンデンサ
の容量値が変化するようになっている。
板１０に対して平行な方向に撓めるように構成されてお
り、その結果、可動電極２１と固定電極２２との間の距
離が変化し、電極２１、２２間で形成されるコンデンサ
の容量値が変化するようになっている。
【００２９】その容量値は、加わった加速度の、基板１
０に対する水平方向の加速度成分の大きさに応じて変化
するので、従って、この加速度センサ８の容量値を検出
することにより、その加速度成分の大きさを測定できる
ようになっている。
０に対する水平方向の加速度成分の大きさに応じて変化
するので、従って、この加速度センサ８の容量値を検出
することにより、その加速度成分の大きさを測定できる
ようになっている。
【００３０】また、２種類の加速度検出素子８、９のう
ちの他方の加速度検出素子９では、可動電極３１は大面
積に形成されており(符号３４で示す孔は大面積のシリ
コン構造層１２底面の犠牲層１１をエッチングするため
のものである。)、可動電極３１底面は、犠牲層１１除
去後の基板１０の表面と平行に対向配置され、この加速
度検出素子９では、基板１０自体が固定電極３２にされ
ている。
ちの他方の加速度検出素子９では、可動電極３１は大面
積に形成されており(符号３４で示す孔は大面積のシリ
コン構造層１２底面の犠牲層１１をエッチングするため
のものである。)、可動電極３１底面は、犠牲層１１除
去後の基板１０の表面と平行に対向配置され、この加速
度検出素子９では、基板１０自体が固定電極３２にされ
ている。
【００３１】この加速度検出素子９のアーム３３は、基
板１０に対して垂直な方向に撓めるように構成されてお
り、その結果、可動電極３１と固定電極３２との間の距
離が変化し、電極３１、３２間で形成されるコンデンサ
の容量値は、垂直方向の加速度成分の大きさに応じて変
化するようになっている。従って、この加速度検出素子
９の容量値を検出することにより、垂直方向の加速度成
分の大きさを測定できるようになっている。
板１０に対して垂直な方向に撓めるように構成されてお
り、その結果、可動電極３１と固定電極３２との間の距
離が変化し、電極３１、３２間で形成されるコンデンサ
の容量値は、垂直方向の加速度成分の大きさに応じて変
化するようになっている。従って、この加速度検出素子
９の容量値を検出することにより、垂直方向の加速度成
分の大きさを測定できるようになっている。
【００３２】各可動電極２１、３１と、固定電極２２、
３２は、白金で構成された電極１６に接続されており、
ワイヤーボンディング等により、外部端子に接続できる
ようになっている。
３２は、白金で構成された電極１６に接続されており、
ワイヤーボンディング等により、外部端子に接続できる
ようになっている。
【００３３】上記の構造の加速度センサ１の粗面処理方
法を説明する。フッ酸を水又はエタノールでフッ酸濃度
が１０〜５０％くらいになるようにした希釈エッチング
液を用意し、電源の負電圧側に接続された陰極をエッチ
ング液中に投入しておく。
法を説明する。フッ酸を水又はエタノールでフッ酸濃度
が１０〜５０％くらいになるようにした希釈エッチング
液を用意し、電源の負電圧側に接続された陰極をエッチ
ング液中に投入しておく。
【００３４】その電源の正電圧側に加速度センサ１の電
極１６を接続し、エッチング液中に浸漬し、その状態で
電源を起動し、陽極と陰極の間に数十分間電流を流す。
このときの電流は、可動電極２１、３１や固定電極２
２、３２(及びシリコン基板１０)の陽極として働く部分
の面積に対して数十〜数百ｍＡ／ｃｍ2の密度になるよ
うに設定しておく。
極１６を接続し、エッチング液中に浸漬し、その状態で
電源を起動し、陽極と陰極の間に数十分間電流を流す。
このときの電流は、可動電極２１、３１や固定電極２
２、３２(及びシリコン基板１０)の陽極として働く部分
の面積に対して数十〜数百ｍＡ／ｃｍ2の密度になるよ
うに設定しておく。
【００３５】すると、可動電極２１、３１と固定電極２
２、３２のうち、陽極とされたシリコンはエッチング液
界面との不均一性のために局所的に電流集中が生じ、表
面に微細孔が形成される。この微細孔に囲まれた領域は
空乏化が起き、その空乏層内は電流が流れやすい為にま
すます電流集中が起こる(陽極化成処理)。
２、３２のうち、陽極とされたシリコンはエッチング液
界面との不均一性のために局所的に電流集中が生じ、表
面に微細孔が形成される。この微細孔に囲まれた領域は
空乏化が起き、その空乏層内は電流が流れやすい為にま
すます電流集中が起こる(陽極化成処理)。
【００３６】陽極化成処理後、加速度センサ１をエッチ
ング液中から取り出し、水洗及び乾燥し、レーザ顕微鏡
によって陽極となったシリコン構造層１２の表面を観察
したところ、多数の凹凸が形成されているのが確認され
た。その凹凸は、凹部の幅が０．０１μｍ〜０．１μｍ
の範囲であった。
ング液中から取り出し、水洗及び乾燥し、レーザ顕微鏡
によって陽極となったシリコン構造層１２の表面を観察
したところ、多数の凹凸が形成されているのが確認され
た。その凹凸は、凹部の幅が０．０１μｍ〜０．１μｍ
の範囲であった。
【００３７】上記のような陽極化成法による粗面処理が
施された加速度センサ１を用い、極端に大きな加速度を
印加し、可動電極２１、３１と固定電極２２、３２との
間の張り付き(スティッキング)試験を行った。試験に
は、一端だけが支持部１５で支持された細長い可動電極
(一端支持)と、両端が支持された可動電極(両端支持)に
ついて行い、スティッキングが生じない最大長さを測定
した。その結果を下記表１に示す。可動電極は、電極幅
２０μｍ、厚さ６μｍ、基板とのギャップ１μｍであ
る。
施された加速度センサ１を用い、極端に大きな加速度を
印加し、可動電極２１、３１と固定電極２２、３２との
間の張り付き(スティッキング)試験を行った。試験に
は、一端だけが支持部１５で支持された細長い可動電極
(一端支持)と、両端が支持された可動電極(両端支持)に
ついて行い、スティッキングが生じない最大長さを測定
した。その結果を下記表１に示す。可動電極は、電極幅
２０μｍ、厚さ６μｍ、基板とのギャップ１μｍであ
る。
【００３８】
【表１】
【００３９】上記表１から分かるように、いずれの可動
電極についても、陽極化成法による粗面処理を行った方
がスティッキングが生じにくくなっている。
電極についても、陽極化成法による粗面処理を行った方
がスティッキングが生じにくくなっている。
【００４０】以上は、犠牲層１１のエッチングを行った
後、陽極化成法による粗面処理を行う場合につて説明し
たが、エッチング液中に浸漬した後、先ず、電流を流さ
ずに犠牲層１１を部分的にエッチング除去し、次いで、
そのエッチング液中で電流を流し、陽極化成処理を行う
こともできる。
後、陽極化成法による粗面処理を行う場合につて説明し
たが、エッチング液中に浸漬した後、先ず、電流を流さ
ずに犠牲層１１を部分的にエッチング除去し、次いで、
そのエッチング液中で電流を流し、陽極化成処理を行う
こともできる。
【００４１】更に、犠牲層１１のエッチングを行いなが
ら電流を流し、エッチングと陽極化成とを同時に進行さ
せることもできる。
ら電流を流し、エッチングと陽極化成とを同時に進行さ
せることもできる。
【００４２】粗面処理を行いシリコン表面に凹凸(フラ
クタル表面)を形成することにより水の接触角が９０°
以上になる。図５の符号θは、シリコン基板５１上に水
滴５２を置いたときの接触角である。
クタル表面)を形成することにより水の接触角が９０°
以上になる。図５の符号θは、シリコン基板５１上に水
滴５２を置いたときの接触角である。
【００４３】下記表２に、粗面処理時間と接触角の関係
を示す。使用したシリコン基板５１のシート抵抗は８
１．７６Ω、エッチング液のフッ酸濃度は１６％、電流
密度は２０ｍＡ／ｃｍ2である。
を示す。使用したシリコン基板５１のシート抵抗は８
１．７６Ω、エッチング液のフッ酸濃度は１６％、電流
密度は２０ｍＡ／ｃｍ2である。
【００４４】
【表２】
【００４５】疎水処理を行うと、水の吸引力(キャピラ
リー力)が少なくなり、製造工程中の微細構造のスティ
ッキングや使用中の静電気又は極端に大きな加速度(Ｇ
ショック)によるスティッキング、大気中の湿度による
スティッキングを防ぐことができる。
リー力)が少なくなり、製造工程中の微細構造のスティ
ッキングや使用中の静電気又は極端に大きな加速度(Ｇ
ショック)によるスティッキング、大気中の湿度による
スティッキングを防ぐことができる。
【００４６】
【発明の効果】スティッキングが生じにくくなるので、
歩留まりや信頼性が向上する。また、大面積の可動電極
を形成できるようになる。ジャイロやマイクロ・スイッ
チ等のマイクロマシン全般について応用することができ
る。
歩留まりや信頼性が向上する。また、大面積の可動電極
を形成できるようになる。ジャイロやマイクロ・スイッ
チ等のマイクロマシン全般について応用することができ
る。
【図１】シリコン構造層と犠牲層の位置関係を説明する
ための図
ための図
【図２】(ａ)：本発明の加速度センサの一例の平面図 (ｂ)：その断面図
【図３】基板に対して水平な加速度成分を検出する加速
度検出素子
度検出素子
【図４】基板に対して垂直な加速度成分を検出する加速
度検出素子
度検出素子
【図５】接触角を説明するための図
【図６】(ａ)〜(ｄ)：スティッキングを説明するための
図
図
１……加速度センサ ２１、３１……可動電極 ２
２、３２……固定電極 １０……シリコン基板 １１……犠牲層 １２……
シリコン構造層
２、３２……固定電極 １０……シリコン基板 １１……犠牲層 １２……
シリコン構造層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井出 太郎 静岡県駿東郡小山町棚頭305番地 日本テ キサス・インスツルメンツ株式会社小山工 場内 (72)発明者 岡崎 尚生 静岡県駿東郡小山町棚頭305番地 日本テ キサス・インスツルメンツ株式会社小山工 場内
Claims (5)
- 【請求項１】固定電極と、前記固定電極に対して相対的
に移動可能な可動電極とを有し、 前記固定電極と前記可動電極とが相対向して近接配置さ
れた加速度センサであって、 前記可動電極と前記固定電極の相対向する表面のうち、
少なくとも一方の表面には粗面処理が施された加速度セ
ンサ。 - 【請求項２】前記粗面処理が施されたされた表面には、
凹部の幅が０．０１μｍ以上０．１μｍ以下の凹凸が多
数に形成された請求項１記載の加速度センサ。 - 【請求項３】前記相対向する表面にはシリコンが露出さ
れ、 フッ化水素を含有するエッチング液中で、前記固定電極
又は前記可動電極のいずれか一方又は両方を陽極として
電流が流され、前記粗面処理が施された請求項１又は請
求項２のいずれか１項記載の加速度センサ。 - 【請求項４】シリコン基板上に犠牲層とシリコン構造層
とがその順序で積層された加工対象物をエッチングし、
前記シリコン構造層をパターニングした後、前記犠牲層
を部分的にエッチング除去し、前記シリコン構造層と前
記シリコン基板との間に隙間を形成させる加速度センサ
製造方法であって、 フッ化水素を含有するエッチング液中に浸漬し、前記シ
リコン基板又は前記シリコン構造層のいずれか一方又は
両方を陽極として電流を流し、該陽極表面に粗面処理を
施す加速度センサ製造方法。 - 【請求項５】前記犠牲層を前記エッチング液で部分的に
エッチング除去する請求項４記載の加速度センサ製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10144180A JPH11340477A (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | マイクロマシニングにおける電極のスティッキング防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10144180A JPH11340477A (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | マイクロマシニングにおける電極のスティッキング防止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11340477A true JPH11340477A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15356068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10144180A Withdrawn JPH11340477A (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | マイクロマシニングにおける電極のスティッキング防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11340477A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7683429B2 (en) | 2005-05-31 | 2010-03-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Microstructure and manufacturing method of the same |
| US7741687B2 (en) | 2006-03-10 | 2010-06-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Microstructure, semiconductor device, and manufacturing method of the microstructure |
| US8368196B2 (en) | 2009-02-27 | 2013-02-05 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Micro device having a movable structure |
| KR20170027280A (ko) | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 아즈빌주식회사 | 미세 기계 장치 및 그 제조 방법 |
| KR20170027281A (ko) | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 아즈빌주식회사 | 미세 기계 장치 |
| KR20170027279A (ko) | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 아즈빌주식회사 | 미세 기계 장치 |
| KR20170027278A (ko) | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 아즈빌주식회사 | 미세 기계 장치 및 그 제조 방법 |
-
1998
- 1998-05-26 JP JP10144180A patent/JPH11340477A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7683429B2 (en) | 2005-05-31 | 2010-03-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Microstructure and manufacturing method of the same |
| US7741687B2 (en) | 2006-03-10 | 2010-06-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Microstructure, semiconductor device, and manufacturing method of the microstructure |
| US8368196B2 (en) | 2009-02-27 | 2013-02-05 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Micro device having a movable structure |
| KR20170027280A (ko) | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 아즈빌주식회사 | 미세 기계 장치 및 그 제조 방법 |
| KR20170027281A (ko) | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 아즈빌주식회사 | 미세 기계 장치 |
| KR20170027279A (ko) | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 아즈빌주식회사 | 미세 기계 장치 |
| KR20170027278A (ko) | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 아즈빌주식회사 | 미세 기계 장치 및 그 제조 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3307328B2 (ja) | 半導体力学量センサ | |
| US7067344B1 (en) | Method of manufacturing an external force detection sensor | |
| CN113125865B (zh) | 振动电容式微型电场传感器及其制备方法、电场传感器 | |
| JP2000206142A (ja) | 半導体力学量センサおよびその製造方法 | |
| JPH11340477A (ja) | マイクロマシニングにおける電極のスティッキング防止方法 | |
| JP2002353468A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US6759591B2 (en) | Silicon device | |
| TWI329930B (en) | Capacitance-type dynamic-quantity sensor and manufacturing method therefor | |
| CN111766403B (zh) | 一种抗高g值冲击的梳齿微加速度计及其制备方法 | |
| US20080028856A1 (en) | Capacitive accelerating sensor bonding silicon substrate and glass substrate | |
| KR20000028948A (ko) | 각속도 센서 제조방법 | |
| JP4214565B2 (ja) | 半導体力学量センサの製造方法 | |
| JP5083635B2 (ja) | 加速度センサ | |
| US8329491B2 (en) | Mechanical quantity sensor and method of manufacturing the same | |
| US10330472B2 (en) | Angular velocity acquisition device | |
| JP2005321257A (ja) | 静電容量型圧力センサ | |
| EP1087445A1 (en) | Inertia force sensor and method for producing inertia force sensor | |
| JP2800111B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP2008039595A (ja) | 静電容量型加速度センサ | |
| CN106680323B (zh) | 微小液滴蒸发过程的阵列式检测方法 | |
| JP4032941B2 (ja) | 半導体加速度センサ | |
| KR101215922B1 (ko) | 정전용량형 압력센서 및 그의 제조방법 | |
| JP3435647B2 (ja) | 振動型半導体センサの製造方法 | |
| CN112265955B (zh) | 一种用于悬臂梁型soi-mems器件的选择性电化学刻蚀方法 | |
| JPH0682843B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050802 |