JPS61224465A - 力センサ及びその製造方法 - Google Patents
力センサ及びその製造方法Info
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- JPS61224465A JPS61224465A JP6536085A JP6536085A JPS61224465A JP S61224465 A JPS61224465 A JP S61224465A JP 6536085 A JP6536085 A JP 6536085A JP 6536085 A JP6536085 A JP 6536085A JP S61224465 A JPS61224465 A JP S61224465A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/84—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by variation of applied mechanical force, e.g. of pressure
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はロボットの手などにとりつけ、対象物を握った
時の反発力やすべり党を検出したり、あるいは圧覚の分
布を測定するための力センサの構造及びその製造方法に
関するものである。
時の反発力やすべり党を検出したり、あるいは圧覚の分
布を測定するための力センサの構造及びその製造方法に
関するものである。
（従来の技術）
近年安価で高性能なマイクロコンビエータが普及し、そ
れらを用いることにより、様々な産業分野で自動化ある
いはロボット化が進められつつある。しかし現在実用化
されているロボットはある定まった形定まった大きさ、
あるいは定まりた重さの物を持上げたり、運んだりある
いは加工・組立等の作業を一定のプログラムによってし
か行うことができるのが現状である。一方消費者層の多
様化により多品種少量生産の傾向が強くなり、ＦＭ８（
Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｌｉｈｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ
８ｙｓｔｅｍ）と呼ばれる自動化技術の開発が叫ばれ
ている。この様な自動化の流れに於ては、人間の感覚器
官に代る様々なセンサをロボットあるいは機械に装備し
。
れらを用いることにより、様々な産業分野で自動化ある
いはロボット化が進められつつある。しかし現在実用化
されているロボットはある定まった形定まった大きさ、
あるいは定まりた重さの物を持上げたり、運んだりある
いは加工・組立等の作業を一定のプログラムによってし
か行うことができるのが現状である。一方消費者層の多
様化により多品種少量生産の傾向が強くなり、ＦＭ８（
Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｌｉｈｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ
８ｙｓｔｅｍ）と呼ばれる自動化技術の開発が叫ばれ
ている。この様な自動化の流れに於ては、人間の感覚器
官に代る様々なセンサをロボットあるいは機械に装備し
。
知能化されたロボットあるいは機械自体に判断させる必
要がある。例えばロボットが対象物を持ち上げる動作を
考えた場合、まず視覚センサにより対象物を見つけ、近
接覚センサにより対象物に近づき対象物に触れる。
要がある。例えばロボットが対象物を持ち上げる動作を
考えた場合、まず視覚センサにより対象物を見つけ、近
接覚センサにより対象物に近づき対象物に触れる。
触覚センサはまず対象物に触れたかどうかのＯＮ −Ｏ
ＦＦ情報を検出する。次に対象物を握り対象物からの反
発力を測り、対象物が硬いか柔いかを判断する。そして
対象物を持ち上げる動作に移るがその時、対象物がすべ
っていないかどうかも適確に判断する必要がある。すな
わち触覚センサとして必要な機能は、触れたかどうかの
触覚、物をつかんだ時の強さである主党、更にすべって
いないかどうかのすべり党等が必要である。このように
ロボットに必要な触覚センサの機能は多岐にわたってお
り、その必要性が強く認識されている。
ＦＦ情報を検出する。次に対象物を握り対象物からの反
発力を測り、対象物が硬いか柔いかを判断する。そして
対象物を持ち上げる動作に移るがその時、対象物がすべ
っていないかどうかも適確に判断する必要がある。すな
わち触覚センサとして必要な機能は、触れたかどうかの
触覚、物をつかんだ時の強さである主党、更にすべって
いないかどうかのすべり党等が必要である。このように
ロボットに必要な触覚センサの機能は多岐にわたってお
り、その必要性が強く認識されている。
しかしながら、現状では上記の機能をすべて満足するセ
ンサは実現されていす、各個別の機能をみたすのみであ
る。例えば「自動化技術」誌第１４巻第６号３７頁から
４２頁及び６１頁から７０頁に紹介されているように、
導電性ゴムを用いたもの、マイクロスイッチを用いたも
のあるいはカーボンファイバを用いたも等様々である。
ンサは実現されていす、各個別の機能をみたすのみであ
る。例えば「自動化技術」誌第１４巻第６号３７頁から
４２頁及び６１頁から７０頁に紹介されているように、
導電性ゴムを用いたもの、マイクロスイッチを用いたも
のあるいはカーボンファイバを用いたも等様々である。
これらの触覚センサは大きすぎた、りあるいは再現性や
直線性に劣っていたりする欠点があるが１、いずれも単
機能である。すなわち、分布圧のみあるいはＯＮ −０
ＦＦのみ等である。また最近シリコンＩＣ上に感圧物質
を直接はりつけ、ＩＣ上で信号処理を行うことによりソ
フト的に分布圧やすべり覚を検出しようとする方法が提
案されている。（プロシーディング第１２回インターナ
シ冒ナル・シンポジウム・オン・インダストリアル・ロ
ボット（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、１２ｔｈ ｌ８Ｉ
Ｒ）、１９８２年４１７頁から４２５頁）０ （発明が解決しようとする問題点） これまで述べてきたようにロボットに必要な触覚センサ
の機能として触覚、圧覚、すべり覚等が必要であり、従
来の技術では、これらをすべて検出できるセンサは実現
されていなかった。またＩＣ上で信号処理を行うことに
より、ソフト的にこれらの問題を解決しようとする素子
に報告されているが、信号処理時間の制約は避けられな
い。しかしながら、ロボットが直接物をつかんでいる時
。
直線性に劣っていたりする欠点があるが１、いずれも単
機能である。すなわち、分布圧のみあるいはＯＮ −０
ＦＦのみ等である。また最近シリコンＩＣ上に感圧物質
を直接はりつけ、ＩＣ上で信号処理を行うことによりソ
フト的に分布圧やすべり覚を検出しようとする方法が提
案されている。（プロシーディング第１２回インターナ
シ冒ナル・シンポジウム・オン・インダストリアル・ロ
ボット（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、１２ｔｈ ｌ８Ｉ
Ｒ）、１９８２年４１７頁から４２５頁）０ （発明が解決しようとする問題点） これまで述べてきたようにロボットに必要な触覚センサ
の機能として触覚、圧覚、すべり覚等が必要であり、従
来の技術では、これらをすべて検出できるセンサは実現
されていなかった。またＩＣ上で信号処理を行うことに
より、ソフト的にこれらの問題を解決しようとする素子
に報告されているが、信号処理時間の制約は避けられな
い。しかしながら、ロボットが直接物をつかんでいる時
。
その物を落さないためには、非常に短時間の処理が必要
であり、直接すべり覚等を検出する必要がある・本発明
は以上のような従来の欠点を排した力センサの新しい構
造及びその製造方法を提供することを目的としたもので
ある。
であり、直接すべり覚等を検出する必要がある・本発明
は以上のような従来の欠点を排した力センサの新しい構
造及びその製造方法を提供することを目的としたもので
ある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、
１、シリコン、半導体基板上に設けられた少なくとも片
側が、支持された梁上に梁の少なくとも一つの支持部付
近でしかも梁を上から見て、その長さ方向の中心線上に
設けられた拡散層抵抗と支持台部分に設けられた少なく
とも１つの拡散層抵抗とでハーフブリッジもしくはフル
ブリッジ回路が形成され、当該梁の支持台付近の梁の両
側面に設けられた拡散層抵抗でハーフブリッジ回路が形
成されもしくはこの両側面に設けられた拡散層抵抗と支
持台部分に形成された拡散層抵抗とでフルプリッジ回路
が形成されていることを特徴とする力センサ・ ２、シリコン半導体基板上に設けられた少なくとも片側
が支持された梁上に梁の少なくとも一つの支持部付近で
しかも梁を上から見て、その長さ方向の中心線上に設け
られた拡散層抵抗と支持台部分に設けられた少なくとも
１つの拡散層抵抗とでハーフブリッジもしくは、フルブ
リッジ回路が形成され、当該梁の支持台付近の梁の両側
開に設けられた拡散層抵抗でハーフブリッジ回路が形成
され、もしくはこの両側面に設けられた拡散層抵抗と支
持台部分に形成された拡散層抵抗とでフルブリッジ回路
が形成されたことを特徴とする力センサであって、本構
造の素子と本構造の素子を基板面内でほぼ９０″回転し
た素子の少なくとも２組の素子を当該シリコン基板上に
配置構成したことを特徴とする力センサ。
側が、支持された梁上に梁の少なくとも一つの支持部付
近でしかも梁を上から見て、その長さ方向の中心線上に
設けられた拡散層抵抗と支持台部分に設けられた少なく
とも１つの拡散層抵抗とでハーフブリッジもしくはフル
ブリッジ回路が形成され、当該梁の支持台付近の梁の両
側面に設けられた拡散層抵抗でハーフブリッジ回路が形
成されもしくはこの両側面に設けられた拡散層抵抗と支
持台部分に形成された拡散層抵抗とでフルプリッジ回路
が形成されていることを特徴とする力センサ・ ２、シリコン半導体基板上に設けられた少なくとも片側
が支持された梁上に梁の少なくとも一つの支持部付近で
しかも梁を上から見て、その長さ方向の中心線上に設け
られた拡散層抵抗と支持台部分に設けられた少なくとも
１つの拡散層抵抗とでハーフブリッジもしくは、フルブ
リッジ回路が形成され、当該梁の支持台付近の梁の両側
開に設けられた拡散層抵抗でハーフブリッジ回路が形成
され、もしくはこの両側面に設けられた拡散層抵抗と支
持台部分に形成された拡散層抵抗とでフルブリッジ回路
が形成されたことを特徴とする力センサであって、本構
造の素子と本構造の素子を基板面内でほぼ９０″回転し
た素子の少なくとも２組の素子を当該シリコン基板上に
配置構成したことを特徴とする力センサ。
３、シリコン半導体基板上に拡散層抵抗を形成する工程
と、その梁を形成する際に少なくとも上記２つの拡散層
抵抗の一部をエツチング除去し、梁のエツジに拡散層抵
抗を形成し、等価的に梁の側面に拡散層抵抗が形成され
る工程を含むことを特徴とする力センサの製造方法。
と、その梁を形成する際に少なくとも上記２つの拡散層
抵抗の一部をエツチング除去し、梁のエツジに拡散層抵
抗を形成し、等価的に梁の側面に拡散層抵抗が形成され
る工程を含むことを特徴とする力センサの製造方法。
（作用）
本発明はシリコンのピエゾ抵抗効果を利用し、シリコン
の片側支持梁の中央部に形成された拡散抵抗で梁に垂直
方向の力の成分を検出し、梁の両側面に作られた拡散層
抵抗で梁の支持台に平行な力の成分を検出するものであ
る。また上記素子を互いに９０″方向にむけることによ
り、梁に垂直方向及び面内での２方向合わせて３方向の
力の成分を検出できる特徴をもたせたものである。また
その製造方法に於いては、梁の両側面に拡散層抵抗を形
成するための３次元的な加工が必要になるが、本発明者
は梁の表面、エツジ部分に拡散層抵抗を設けることで、
梁の支持台に平行な方向の力の成分を十分な感度で測定
できることを見出し、梁を形成する際に拡散層抵抗の一
部が梁のエツジに残るような製造方法を提供することｌ
こより、３次元的な加工をせずに同等な効果をもたせる
構造を実現させるものである。
の片側支持梁の中央部に形成された拡散抵抗で梁に垂直
方向の力の成分を検出し、梁の両側面に作られた拡散層
抵抗で梁の支持台に平行な力の成分を検出するものであ
る。また上記素子を互いに９０″方向にむけることによ
り、梁に垂直方向及び面内での２方向合わせて３方向の
力の成分を検出できる特徴をもたせたものである。また
その製造方法に於いては、梁の両側面に拡散層抵抗を形
成するための３次元的な加工が必要になるが、本発明者
は梁の表面、エツジ部分に拡散層抵抗を設けることで、
梁の支持台に平行な方向の力の成分を十分な感度で測定
できることを見出し、梁を形成する際に拡散層抵抗の一
部が梁のエツジに残るような製造方法を提供することｌ
こより、３次元的な加工をせずに同等な効果をもたせる
構造を実現させるものである。
（実施例）
以下実施例に基づいて、本発明を説明する。第２図（、
）の平面図及び図中ＡＢでの模式断面図第２図（ｂ）に
示すように高濃度ｉボロン層２０２が厚さ約２０μｍエ
ビ成長された面方位（１００）のＰ型シリコン基板２０
１に熱酸化によりシリコン酸化膜を形成し、拡散層抵抗
が形成される部分をエツチング除去し、イオン注入によ
りｎ型拡散層２０３゜２０４を形成する。次に表面及び
裏面の酸化膜を除去し、再度熱酸化によりシリコン酸化
＠２０５を厚さ１０００＾形成し、シリコンダイヤフラ
ムを形成するためのパターンを裏面に形成し、裏面シリ
コン酸化酸を加工し、２０９の窓明けする。次に９０℃
のヒドラジン液中でシリコンを約３時間異方性エツチン
グし、第２図（ｃ）に示されるようにシリコンダイヤフ
ラム２１０を形成する。この時Ｐ型シリコンＷＪ２０１
はエツチングされるが高濃度メシリコン層２０２はエツ
チングされず、エツチング時間を多少オーバしても第２
図（Ｃ）に示されるようにダイヤフラム２１０はうまく
形成される。
）の平面図及び図中ＡＢでの模式断面図第２図（ｂ）に
示すように高濃度ｉボロン層２０２が厚さ約２０μｍエ
ビ成長された面方位（１００）のＰ型シリコン基板２０
１に熱酸化によりシリコン酸化膜を形成し、拡散層抵抗
が形成される部分をエツチング除去し、イオン注入によ
りｎ型拡散層２０３゜２０４を形成する。次に表面及び
裏面の酸化膜を除去し、再度熱酸化によりシリコン酸化
＠２０５を厚さ１０００＾形成し、シリコンダイヤフラ
ムを形成するためのパターンを裏面に形成し、裏面シリ
コン酸化酸を加工し、２０９の窓明けする。次に９０℃
のヒドラジン液中でシリコンを約３時間異方性エツチン
グし、第２図（ｃ）に示されるようにシリコンダイヤフ
ラム２１０を形成する。この時Ｐ型シリコンＷＪ２０１
はエツチングされるが高濃度メシリコン層２０２はエツ
チングされず、エツチング時間を多少オーバしても第２
図（Ｃ）に示されるようにダイヤフラム２１０はうまく
形成される。
これは、ヒドラジンのみならず、水酸化カリウムやエチ
レンジアミン及びピロカテコール混合液等の異方性エツ
チング液を用いた場合の良く知られた共通の性質である
。次に裏面にシリコン酸化膜２１１を厚さ約２０００１
ＣＶＤ法で堆積し、シリコンダイヤフラム２１０の裏面
シリコンが露出した部分を保護し、表面から第２図（ｄ
）に示すように梁２０８を形成するためのパターンを形
成し、第２図（ｅ）に示すようにシリコン酸化膜を窓明
けし、レジスト２１２を残したままで裏面もレジスト２
１３で保護し、硝フッ酸混合液で高濃度メシリコン層エ
ツチングし、長さ１ｉＩＩＬ幅５００μｍの梁２０８を
形成する。この梁を形成する工程に於て、出来る限り拡
散層抵抗２０３の中心線上に梁のエツジが来るように目
金せずれがないように加工するとよい。また硝フッ酸溶
液はシリコンに対して等方向にエツチングを行うのでそ
れによる横方向の幅の減少をも見積る必要がある。その
後レジストと裏面酸化Ｍ２１１を除去し、各拡散層抵抗
をアルミ配線で結線し、表面に保護酸化膜を形成し、パ
ッド部分の窓明けをする。最終的な完威図が第１図（、
）（ｂ）に示すものである。
レンジアミン及びピロカテコール混合液等の異方性エツ
チング液を用いた場合の良く知られた共通の性質である
。次に裏面にシリコン酸化膜２１１を厚さ約２０００１
ＣＶＤ法で堆積し、シリコンダイヤフラム２１０の裏面
シリコンが露出した部分を保護し、表面から第２図（ｄ
）に示すように梁２０８を形成するためのパターンを形
成し、第２図（ｅ）に示すようにシリコン酸化膜を窓明
けし、レジスト２１２を残したままで裏面もレジスト２
１３で保護し、硝フッ酸混合液で高濃度メシリコン層エ
ツチングし、長さ１ｉＩＩＬ幅５００μｍの梁２０８を
形成する。この梁を形成する工程に於て、出来る限り拡
散層抵抗２０３の中心線上に梁のエツジが来るように目
金せずれがないように加工するとよい。また硝フッ酸溶
液はシリコンに対して等方向にエツチングを行うのでそ
れによる横方向の幅の減少をも見積る必要がある。その
後レジストと裏面酸化Ｍ２１１を除去し、各拡散層抵抗
をアルミ配線で結線し、表面に保護酸化膜を形成し、パ
ッド部分の窓明けをする。最終的な完威図が第１図（、
）（ｂ）に示すものである。
本発明の素子の等価回路は第３図に示すようなハーフブ
リッジ回路であり、第３図中のＶＤ＊Ｖｌ＊丸８．Ｒシ
ｅ ＲＩＪ ｔ ｕ、の記号は、第１図（１）に対応す
るものでそれぞれｖＤｅ ｖ、、が電源供給部ＲＸＪが
梁の中央部に形成された抵抗体で梁に垂直方向の力の成
分を検出し、ＲＱ、Ｒ−が梁のエツジ部に形成された抵
抗体で梁の支持台に平行な力の成分を検出するものであ
る。この素子の評価のために、第２図（ｆ） 、 （ｇ
）に示すように一辺が０．３１１１１角のシリコン片２
１４を張りつけ、更にその表面をシリコンゴム２１５で
＄おい荷重試験機で上から左右から及び斜め上から力を
加えて測定した。その結果を第４図に示す。第４図（、
）は垂直方向の力を加えた場合、第４図（ｂ）は水平方
向の力を加えた場合、第４図（Ｃ）は斜め４ｆ下方向へ
力を加えた場合の結果である。但し、縦軸は最大荷重の
時の出力値を１として正規化したものである。この図か
ら直線性が良く、また力の測定に十分な感度をもってい
ることがわかる。なお、第４図に於いてｓ ｖｓｔ ｐ
ｕｓ２は第３図のハーフブリッジ回路のそれぞれＶ、、
、ＶＳ。
リッジ回路であり、第３図中のＶＤ＊Ｖｌ＊丸８．Ｒシ
ｅ ＲＩＪ ｔ ｕ、の記号は、第１図（１）に対応す
るものでそれぞれｖＤｅ ｖ、、が電源供給部ＲＸＪが
梁の中央部に形成された抵抗体で梁に垂直方向の力の成
分を検出し、ＲＱ、Ｒ−が梁のエツジ部に形成された抵
抗体で梁の支持台に平行な力の成分を検出するものであ
る。この素子の評価のために、第２図（ｆ） 、 （ｇ
）に示すように一辺が０．３１１１１角のシリコン片２
１４を張りつけ、更にその表面をシリコンゴム２１５で
＄おい荷重試験機で上から左右から及び斜め上から力を
加えて測定した。その結果を第４図に示す。第４図（、
）は垂直方向の力を加えた場合、第４図（ｂ）は水平方
向の力を加えた場合、第４図（Ｃ）は斜め４ｆ下方向へ
力を加えた場合の結果である。但し、縦軸は最大荷重の
時の出力値を１として正規化したものである。この図か
ら直線性が良く、また力の測定に十分な感度をもってい
ることがわかる。なお、第４図に於いてｓ ｖｓｔ ｐ
ｕｓ２は第３図のハーフブリッジ回路のそれぞれＶ、、
、ＶＳ。
端子とアース端子Ｖ！の間の出力値である。
次に第２図の実施例を説明する。製造方法は、第１の実
施例と変わることはなく、第５図に示すように第１図に
示した素子を互いに９Ｃｆの方向にむけ、同一基板上に
作製した。試料の測定は第１の実施例と同じように６梁
の上にシリコン片をはりつけ、表面全体をシリコンゴム
でおおい、荷重試験機で上から一前後から、左右から、
あるいは斜めの方向から力を加えて測定し十分な特性が
得られることがわかりた。
施例と変わることはなく、第５図に示すように第１図に
示した素子を互いに９Ｃｆの方向にむけ、同一基板上に
作製した。試料の測定は第１の実施例と同じように６梁
の上にシリコン片をはりつけ、表面全体をシリコンゴム
でおおい、荷重試験機で上から一前後から、左右から、
あるいは斜めの方向から力を加えて測定し十分な特性が
得られることがわかりた。
次に第３の実施例を説明する。本実施例では、片側支持
の梁ではなく、第６図（ａ）に示すように両側支持の梁
を用いた点である。本実施例の場合も本発明の基本構造
及び製造方法により試作することができた。また、両側
支持の梁にしたため、破壊強度も片側支持梁の場合に比
べて数倍上げることが可能となった。また力の検出感度
が片側支持梁に比べて低下するのを補うために垂直方向
に対しては６０１，６０２の２つの拡散抵抗水平方向に
対しては４すみに６０３，６０４，６０５゜６０６の拡
散抵抗を配置することで解決した。
の梁ではなく、第６図（ａ）に示すように両側支持の梁
を用いた点である。本実施例の場合も本発明の基本構造
及び製造方法により試作することができた。また、両側
支持の梁にしたため、破壊強度も片側支持梁の場合に比
べて数倍上げることが可能となった。また力の検出感度
が片側支持梁に比べて低下するのを補うために垂直方向
に対しては６０１，６０２の２つの拡散抵抗水平方向に
対しては４すみに６０３，６０４，６０５゜６０６の拡
散抵抗を配置することで解決した。
なお図が繁雑になるのを防ぐため第６図（１）では配線
パターンは省略しである。なお、第６図（、）の等価回
路を第６図（ｂ）に示し、第６図（、）中のＲ，。
パターンは省略しである。なお、第６図（、）の等価回
路を第６図（ｂ）に示し、第６図（、）中のＲ，。
Ｒ１１！ ＊ ＲＬＩ ｅ ＲＬ！ｔ ＲＬＩ ｅ Ｒ
Ｌ４ ｅ ＲＬｗ ｅ ＲＬＩは第６図（ｂ）の各抵抗
に対応する。
Ｌ４ ｅ ＲＬｗ ｅ ＲＬＩは第６図（ｂ）の各抵抗
に対応する。
（発明の効果）
以上、実施例でも述べてきたように、本発明の構造を持
った素子を本発明の製造方法により作製したところ、力
センサとしての基本的な機能を再現性良く、また直線性
も良くみたすものであった。
った素子を本発明の製造方法により作製したところ、力
センサとしての基本的な機能を再現性良く、また直線性
も良くみたすものであった。
なお、本実施例では、比較的小さなものに対する触覚を
目的としたため通常のシリコン基板を用いて、梁の大き
さも５００μｍＸ１１１Ｘ２０μｍｔ程度の小さなもの
でありたが、これは用途に応じた最適な値を設計すれば
良く、本発明の効果になんら変りはない。また本発明の
素子をアレイ化することにより分布圧力の測定も可能で
ある。また触覚のみならず、モーメントをも加えた力セ
ンサとして利用することもできる。
目的としたため通常のシリコン基板を用いて、梁の大き
さも５００μｍＸ１１１Ｘ２０μｍｔ程度の小さなもの
でありたが、これは用途に応じた最適な値を設計すれば
良く、本発明の効果になんら変りはない。また本発明の
素子をアレイ化することにより分布圧力の測定も可能で
ある。また触覚のみならず、モーメントをも加えた力セ
ンサとして利用することもできる。
第１図は本発明の構造を最も良くあられす図で第１の実
施例の完成素子図であり、第１図（１）は平面図、第１
図（ｂ）は第１図（、）のλＢでの断面図である。第２
図（、）〜（、）は、第１図に示される素子の製造工程
途中での模式図である。第２図（’） ｖ （ｇ）は、
素子特性を測定するために準備した素子の実装図である
。また第３図は、第１図の等価回路図であり、第４図は
素子の特性図である。第５図は第２の実施例の素子平面
図であり、第６図（、）は第３の実施例の素子平面図で
ある。第６図（ｂ）は第６図（、）の素子の等価回路図
である。 １０１．２０１・・・シリコン基板、 １０２．２０２・・・高濃度Ｐ層、 １０３．１０４，２０３，２０４，５０３，５０４，６
０１．６０２’、６０３゜６０４．６０５，６０６・・
・拡散層抵抗、１０５．１０６，２０５，２０６，２１
１・・・シリコン酸化膜、１０８，２０８，５０８・・
・梁。 第 １ 図 （α） 〔ｂ） 第 Ｚ 図 ＜ａ） 第 ２ 図 （ｄ） 第２図 Ｃｊ） 【３ノ 第４図 （α〕 ０ ５０ｇ （Ｃ） 第 ５ 図 第 ６ 図 ＜ａ） （ｂ）
施例の完成素子図であり、第１図（１）は平面図、第１
図（ｂ）は第１図（、）のλＢでの断面図である。第２
図（、）〜（、）は、第１図に示される素子の製造工程
途中での模式図である。第２図（’） ｖ （ｇ）は、
素子特性を測定するために準備した素子の実装図である
。また第３図は、第１図の等価回路図であり、第４図は
素子の特性図である。第５図は第２の実施例の素子平面
図であり、第６図（、）は第３の実施例の素子平面図で
ある。第６図（ｂ）は第６図（、）の素子の等価回路図
である。 １０１．２０１・・・シリコン基板、 １０２．２０２・・・高濃度Ｐ層、 １０３．１０４，２０３，２０４，５０３，５０４，６
０１．６０２’、６０３゜６０４．６０５，６０６・・
・拡散層抵抗、１０５．１０６，２０５，２０６，２１
１・・・シリコン酸化膜、１０８，２０８，５０８・・
・梁。 第 １ 図 （α） 〔ｂ） 第 Ｚ 図 ＜ａ） 第 ２ 図 （ｄ） 第２図 Ｃｊ） 【３ノ 第４図 （α〕 ０ ５０ｇ （Ｃ） 第 ５ 図 第 ６ 図 ＜ａ） （ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、シリコン半導体基板上に設けられた少なくとも片側
が支持された梁上に、梁の少なくとも一つの支持部付近
でしかも梁を上から見て、その長さ方向の中心線上に設
けられた拡散層抵抗と支持台部分に設けられた少なくと
も１つの拡散層抵抗とでハーフブリッジもしくは、フル
ブリッジ回路が形成され、当該梁の支持台付近の梁の両
側面に設けられた拡散層抵抗でハーフブリッジ回路が形
成されもしくは、この両側面に設けられた２つの拡散層
抵抗と支持台部分に形成された拡散層抵抗とでフルブリ
ッジ回路が形成されていることを特徴とする力センサ。 ２、シリコン半導体基板上に設けられた少なくとも片側
が支持された梁上に、梁の少なくとも一つの支持部付近
でしかも梁を上から見て、その長さ方向の中心線上に設
けられ拡散層抵抗と支持台部分に設けられた少なくとも
１つの拡散層抵抗とでハーフブリッジもしくは、フルブ
リッジ回路が形成され当該梁の支持台付近の梁の両側面
に設けられた拡散層抵抗でハーフブリッジ回路が形成さ
れもしくは、この側面に設けられた拡散層抵抗と支持台
部分に形成された拡散層抵抗とでフルブリッジ回路が形
成されている力センサであって本構造の素子と本構造の
素子を基板面内でほぼ９０°回転した素子の少なくとも
２組の素子を当該シリコン基板上に配置構成したことを
特徴とする力センサ。 ３、シリコン半導体基板上に拡散層抵抗を形成する工程
とその梁を形成する際に少なくとも上記２つの拡散層抵
抗の一部をエッチング除去し、梁のエッジに拡散層抵抗
を形成し、等価的に梁の側面に拡散層抵抗が形成される
工程を含むことを特徴とする力センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6536085A JPS61224465A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 力センサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6536085A JPS61224465A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 力センサ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61224465A true JPS61224465A (ja) | 1986-10-06 |
| JPH0564863B2 JPH0564863B2 (ja) | 1993-09-16 |
Family
ID=13284714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6536085A Granted JPS61224465A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 力センサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61224465A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62174978A (ja) * | 1985-10-08 | 1987-07-31 | Nippon Denso Co Ltd | 半導体振動・加速度検出装置 |
| JPH0769230B2 (ja) * | 1989-02-27 | 1995-07-26 | サンドストランド・コーポレイション | 振動ビーム力トランスデューサ |
| JP2002048661A (ja) * | 2000-08-01 | 2002-02-15 | Olympus Optical Co Ltd | 力覚センサ |
| WO2013042680A1 (ja) * | 2011-09-22 | 2013-03-28 | 国立大学法人東京大学 | 触覚センサ及び多軸触覚センサ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09160361A (ja) * | 1995-12-06 | 1997-06-20 | Nec Corp | Ｅｐカートリッジ |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP6536085A patent/JPS61224465A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62174978A (ja) * | 1985-10-08 | 1987-07-31 | Nippon Denso Co Ltd | 半導体振動・加速度検出装置 |
| JPH0769230B2 (ja) * | 1989-02-27 | 1995-07-26 | サンドストランド・コーポレイション | 振動ビーム力トランスデューサ |
| JP2002048661A (ja) * | 2000-08-01 | 2002-02-15 | Olympus Optical Co Ltd | 力覚センサ |
| WO2013042680A1 (ja) * | 2011-09-22 | 2013-03-28 | 国立大学法人東京大学 | 触覚センサ及び多軸触覚センサ |
| JP2013068503A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Univ Of Tokyo | 触覚センサ及び多軸触覚センサ |
| US9310265B2 (en) | 2011-09-22 | 2016-04-12 | The University Of Tokyo | Tactile sensor and multi-axial tactile sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0564863B2 (ja) | 1993-09-16 |
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