DE19906067A1

DE19906067A1 - Halbleitersensor für physikalische Größen und dessen Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE19906067A1
Application number: DE19906067A
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Kato; Toshimasa Yamamoto; Tsuyoshi Fukada; Minekazu Sakai
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-02-12
Filing date: 1999-02-12
Publication date: 1999-09-16
Anticipated expiration: 2019-02-13
Also published as: DE19906067B4; JPH11295336A; JP4003326B2; US6240782B1

Abstract

Ein Halbleitersensor für physikalische Größen weist ein Stubstrat (1), einen beweglichen Richtungsstrahlstrukturteil (2A) und einen festen Teil (2B) auf. Der bewegliche Richtungsstrahlstrukturteil ist mit vier Ankern (3a-3d) angehängt, die aus polykristallinen Schichten gebildet sind. Eine rechteckige Masse (6) ist zwischen Richtungsstrahlen (4, 5) angehängt. Bewegliche Elekroden (7a-7d, 8a-8d) ragen von beiden Seiten der Masse weg. Auf der Oberfläche des Substrats sind erste feste Elektroden (9a-9d, 13a-13d) und zweite feste Elektroden (11a-11d, 15a-15d) starr angeordnet. Das Substrat hat eine laminierte Struktur, wobei auf dem Substrat (30) eine Oxidschicht (31), eine Verbindungsschicht (32), eine Isolierschicht (33), eine Isolierschicht (34), eine leitfähige Schicht (35) und eine Isolierschicht (36) laminiert sind. Ein Anker (51), der aus der leitfähigen Schicht gebildet ist, ist mit der Verbindungsschicht (32) elektrisch verbunden. Eine Elektroden-Anschlußfläche (50), die aus einer Aluminiumschicht hergestellt ist, ist oberhalb des Ankers (51) angeordnet. Weil diese Struktur es ermöglicht, daß das Potential der Verbindungsschicht festgelegt wird, kann die parasitäre Kapazität verringert werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Halbleitersensor für physikalische Größen mit einem beweglichen Richtstrahlstrukturteil und einem festen Teil zum Messen einer physikalischen Größe, z. B. einer Beschleunigung, einer Giergeschwindigkeit oder einer Vibration, durch Ermitteln einer Kapazitätsänderung zwischen dem beweglichen Richtstrahlstrukturteil und dem festen Teil, und ein verfahren zum Herstellen eines solchen Sensors.

2. Stand der Technik

Ein herkömmlicher Halbleitersensor für physikalische Größen mit einem beweglichen Richtstrahlstrukturteil ist ein bekannter Servosteuerungs-Differenzkapazitäts-Be schleunigungssensor, der eine feste Substrateinheit verwendet (wie in der japanischen Patentanmeldungs-Offenle gungsschrift Nr. Hei. 9-211022 offenbart).

Dieser aus einem beweglichen Richtstrahlstrukturteil und einem festen Teil auf einem Substrat (Trägersubstrat) gebildete Sensor ermittelt eine physikalische Größe durch Feststellen einer Kapazitätsänderung zwischen dem beweglichen Richtstrahlstrukturteil und dem festen Teil. Die Richtstrahlstruktur weist einen ersten Anker und einen Masseteil auf, welcher durch den Anker mittels eines Richtstrahlteils gehalten wird. Dieser Masseteil hat eine bewegliche Elektrode, welche sich auf die Wirkung einer durch eine Beschleunigung hervorgerufenen Kraft bewegt. Der feste Teil hat eine feste Elektrode, die zu der beweglichen Elektrode hin ausgerichtet und durch einen zweiten Anker an dem Substrat befestigt ist. Außerdem hat das Substrat eine dünne Verbindungsschicht, die auf einem Halbleitersubstrat gebildet worden ist, eine Isolierschicht, die auf der dünnen Verbindungsschicht gebildet worden ist, und eine leitfähige Schicht, die auf der Isolierschicht gebildet worden ist. Der erste und der zweite Ankerteil sind aus einer leitfähigen Schicht gebildet.

Bei diesem Beschleunigungssensor wird die Empfindlichkeit des Sensors in hohem Maße durch parasitäre Kapazität beeinflußt, welche zwischen der leitfähigen Schicht und der Isolierschicht oder der dünnen Verbindungsschicht gebildet worden ist. Besonders wenn zwischen der Richtstrahlstruktur und einem festen Teil eine Kapazität gemessen wird, wird das Sensor-Ausgabesignal dargestellt durch (Kapazitätsunterschied)/((Gesamt- Kapazität) + (parasitäre Kapazität)). Daher ist die parasitäre Kapazität und die Empfindlichkeit des Sensors klein, wenn die Verbindungsschicht elektrisch erdfrei gemacht wird.

Im allgemeinen wird der obige Halbleitersensor für physikalische Größen unter Verwendung eines Verfahrens zum Herstellen von Halbleitern produziert, wie z. B. durch Ätzen, so daß ein Trennungsgraben, der den beweglichen Teil von dem festen Teil trennt, in einem schichtbildenden Element ausgebildet wird, welches auf dem Trägersubstrat angeordnet ist. Daher gibt es in einem Umgebungsteil eines Sensorelementeteils mit dem beweglichen Teil und dem festen Teil ein schichtbildendes Element, welches ein anderer Teil des Sensorelementeteils ist.

Außerdem ist dieser Teil elektrisch erdfrei, obwohl der Umgebungsteil durch das Trägersubstrat gehalten wird. Diese Struktur führt dazu, das Sensor-Ausgabesignal wie bei der dünnen Verbindungsschichtstruktur zu ändern.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Halbleitersensor für physikalische Größen bereitzustellen, welcher ein durch die parasitäre Kapazität der dünnen Verbindungsschicht hervorgerufenes Abnehmen der Empfindlichkeit verhindern kann.

Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Halbleitersensor für physikalische Größen bereitzustellen, welcher eine Abnahme der Empfindlichkeit durch parasitäre Kapazität, die sich in dem Umgebungsteil eines Sensorelementeteils gebildet hat, verhindern kann.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Halbleitersensor für physikalische Größen folgendes auf: einen Sensorelementeteil, einen Umgebungsteil, der in einem Umgebungsbereich des Sensorelementeteils angeordnet und von den Sensorelementeteilen und einer Potential- Festlegungseinrichtung isoliert ist, zum Festlegen eines Potentials des Umgebungsteils.

Diese Struktur ermöglicht das Festlegen des Potentials des Umgebungsteils, so daß parasitäre Kapazität verringert werden kann. Daher kann ein durch die parasitäre Kapazität der ersten leitfähigen Schicht hervorgerufenes Abnehmen der Empfindlichkeit verhindert werden.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Halbleitersensor für physikalische Größen folgendes auf: ein Substrat mit einer ersten leitfähigen Schicht, einer Isolierschicht und einer zweiten leitfähigen Schicht, wobei jede auf einem Halbleitersubstrat laminiert sind; eine Richtstrahlstruktur mit einer beweglichen Elektrode, die durch einen ersten Anker auf einer Oberfläche des Substrats gehalten wird, wobei der erste Anker aus der zweiten leitfähigen Schicht gebildet ist; eine feste Elektrode, die zu der beweglichen Elektrode hin ausgerichtet und durch einen zweiten Anker auf der Oberfläche des Substrats befestigt ist, wobei der zweite Anker aus der zweiten leitfähigen Schicht gebildet worden ist; und einer Schichtpotential-Festlegungseinrichtung zum Festlegen eines Potentials der ersten leitfähigen Schicht.

Diese Struktur ermöglicht ein Festlegen des Potentials der ersten leitfähigen Schicht, so daß eine parasitäre Kapazität verringert werden kann. Daher kann ein durch die parasitäre Kapazität der ersten leitfähigen Schicht hervorgerufenes Abnehmen der Abtastempfindlichkeit verhindert werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Halbleitersensor für physikalische Größen folgendes auf: ein Substrat mit einem Trägersubstrat und einem schichtbildenden Element, das auf dem Trägersubstrat gebildet worden ist; einen Sensorelementeteil, der auf dem Substrat gebildet worden ist, das einen beweglichen Teil aufweist, wobei der Sensorelementeteil als Reaktion auf eine Bewegung des beweglichen Teils eine Kapazitätsänderung erkennt; einen Umgebungsteil, der in einem Umgebungsbereich des Sensorelementeteils angeordnet - und von dem Sensorelementeteil durch einen Graben getrennt ist, welcher in dem schichtbildenden Element gebildet ist; und einer Bereichspotential-Festlegungseinrichtung zum Festlegen eines Potentials des Umgebungsteils.

Diese Struktur ermöglicht es, das Potential des Umgebungsteils festzulegen, so daß parasitäre Kapazität verringert werden kann. Daher kann ein durch die parasitäre Kapazität des Umgebungsteils hervorgerufenes Abnehmen der Abtastempfindlichkeit verhindert werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden.

Fig. 1 ist ein Grundriß eines Halbleiter-Beschleuni gungssensors gemäß einem erfindungsgemäßen ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3A-3N sind Diagramme zum Erklären eines Herstellungsverfahrens des in Fig. 1 gezeigten Halbleiter- Beschleunigungssensors entlang der Linie III-III in Fig. 1;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 5 ist ein Grundriß eines Halbleiter-Beschleuni gungssensors gemäß einem erfindungsgemäßen zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel;

Fig. 6A ist ein Grundriß eines in Fig. 5 gezeigten Halbleiter-Beschleunigungssensors;

Fig. 6B ist eine Schnittansicht entlang der Linie VIB-VIB in Fig. 6A;

Fig. 7A ist ein Grundriß eines in Fig. 5 gezeigten Halbleiter-Beschleunigungssensors;

Fig. 7B ist eine Schnittansicht entlang der Linie VIIB-VIIB in Fig. 7A;

Fig. 8 ist eine Schnittansicht eines Halbleiter-Be schleunigungssensors gemäß einem erfindungsgemäßen dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel;

Fig. 9 erläutert die parasitäre Kapazität, die sich in einem Halbleiter-Beschleunigungssensor gebildet hat, gemäß einem erfindungsgemäßen vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel;

Fig. 10 erläutert in Fig. 9 gezeigte parasitäre Kapazität;

Fig. 11A ist ein Grundriß eines Halbleiter-Beschleu nigungssensors gemäß einem erfindungsgemäßen fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel;

Fig. 11B ist eine Schnittansicht entlang der Linie XIB-XIB in Fig. 11A;

Fig. 11C ist eine Schnittansicht entlang der Linie XIC-XIC in Fig. 11A;

Fig. 12 ist ein äquivalenter Schaltkreis des in Fig. 11A gezeigten Halbleiter-Beschleunigungssensors;

Fig. 13A ist ein Grundriß eines Halbleiter-Beschleu nigungssensors gemäß einem erfindungsgemäßen sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiel;

Fig. 13B ist eine Schnittansicht entlang der Linie XIIIB-XIIIB in Fig. 13A;

Fig. 13C ist eine Schnittansicht entlang der Linie XIIIC-XIIIC in Fig. 13A;

Fig. 14 ist ein äquivalenter Schaltkreis des in Fig. 13A gezeigten Halbleiter-Beschleunigungssensors;

Fig. 15A ist ein Grundriß eines Halbleiter-Beschleu nigungssensors gemäß einem erfindungsgemäßen siebten bevorzugten Ausführungsbeispiel;

Fig. 15B ist eine Schnittansicht entlang der Linie XVB-XVB in Fig. 15A;

Fig. 15C ist eine Schnittansicht entlang der Linie XVC-XVC in Fig. 15A;

Fig. 16A ist ein Grundriß eines Halbleiter-Beschleu nigungssensors gemäß einem erfindungsgemäßen achten bevorzugten Ausführungsbeispiel;

Fig. 16B ist eine Schnittansicht entlang der Linie XVIB-XVIB in Fig. 16A;

Fig. 16C ist eine Schnittansicht entlang der Linie XVIC-XVIC in Fig. 16A;

Fig. 17 ist eine Schnittansicht eines Halbleiter-Be schleunigungssensors gemäß einem erfindungsgemäßen neunten bevorzugten Ausführungsbeispiel.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE (Erstes Ausführungsbeispiel)

Ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben.

Wie in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt, sind eine Richtstrahlstruktur 2A als beweglicher Teil und ein fester Teil 2B auf einer Hauptfläche eines Substrats 1 angeordnet. Der bewegliche Teil und der feste Teil sind so geformt, daß ein monokristallines Silizium oder ein anderes ähnliches Material (monokristallines Halbleitermaterial) 200 durch einen Graben geteilt ist.

Die Richtstrahlstruktur 2A ist mit vier Ankern 3a, 3b, 3c und 3d angehängt, die von dem Substrat 1 vorspringen und von der Oberfläche des Substrats 1 mit einer bestimmten Distanz beabstandet sind. Die Anker 3a-3d sind vorzugsweise aus polykristallinen Schichten gebildet. Ein Richtstrahl 4 ist zwischen den Ankern 3a und 3b angehängt, während ein Richtstrahl 5 zwischen den Ankern 3c und 3d angehängt ist.

Ferner ist zwischen den Richtstrahlen 4, 5 eine rechteckige Masse 6 angehängt. Die Masse 6 ist mit einem Durchgangsloch 6a versehen, welches den Zufluß einer Ätzflüssigkeit zum Ätzen einer Opferschicht erleichtert.

Vier bewegliche Elektroden 7a, 7b, 7c und 7d ragen von einer Seite (der linken Seite in Fig. 1) von der Masse 6 weg. Die beweglichen Elektroden 7a-7d haben jeweils die Form von freitragenden Trägern und verlaufen mit gleichmäßigen Abständen zueinander parallel. In gleicher Weise ragen vier bewegliche Elektroden 8a, 8b, 8c und 8d von der anderen Seite (der rechten Seite in Fig. 1) der Nasse 6 weg. Die beweglichen Elektroden 8a-8d haben jeweils die Form von freitragenden Trägern und verlaufen mit gleichmäßigen Abständen zueinander parallel. Die Richtstrahlen 4, 5, die Masse 6 und die beweglichen Elektroden 7a-7d und 8a-8d sind beweglich, nachdem eine Opfer-Oxidschicht teilweise entfernt worden ist.

Auf der einen Seite mit den beweglichen Elektroden 7a-7d sind auf dem Substrat 1 vier erste feste Elektroden 9a, 9b, 9c und 9d und vier zweite feste Elektroden 11a, 11b, 11c und 11d befestigt. Die ersten festen Elektroden 9a-9d werden jeweils durch Anker 10a, 10b, 10c und 10d gehalten, welche von dem Substrat 1 weg ragen, und sind jeweils auf eine Seite jeder der beweglichen Elektroden 7a-7d der Richtstrahlstruktur 2A hin ausgerichtet. Die zweiten festen Elektroden 11a-11d werden jeweils durch Anker 12a, 12b, 12c und 12d gehalten, welche von dem Substrat 1 weg ragen, und sind jeweils auf eine andere Seite jeder der beweglichen Elektroden 7a-7d der Richtstrahlstruktur 2A hin ausgerichtet.

In ähnlicher Weise sind auf der einen Seite mit den beweglichen Elektroden 8a-8d vier erste feste Elektroden 13a, 13b, 13c und 13d und vier zweite feste Elektroden 15a, 15b, 15c und 15d auf dem Substrat 1 befestigt. Die ersten festen Elektroden 13a-13d werden jeweils von Ankern 14a, 14b, 14c und 14d gehalten, welche von dem Substrat 1 weg ragen, und sind jeweils auf eine Seite jeder der beweglichen Elektroden 8a-8d der Richtstrahlstruktur 2A hin ausgerichtet. Die zweiten festen Elektroden 15a-15d werden jeweils von Ankern 16a, 16b, 16c und 16d gehalten, welche von dem Substrat 1 weg ragen, und sind jeweils auf eine andere Seite jeder der beweglichen Elektroden 8a-8d der Richtstrahlstruktur 2A hin ausgerichtet.

Auf dem Substrat 1 sind vier Elektrodenverbindungsteile 27a, 27b, 27c und 27d angeordnet und werden jeweils durch Anker 28a, 28b, 28c und 28d gehalten, die von dem Substrat 1 weg ragen.

Wie in Fig. 2 gezeigt, hat das Substrat 1 eine laminierte Struktur, wobei eine Oxidschicht 31, eine Verbindungsschicht 32, wie z. B. eine Polysiliziumschicht, eine Isolierschicht 33, wie z. B. eine Siliziumoxidschicht, eine Isolierschicht 34, eine leitfähige Schicht 35, z. B. eine mit Verunreinigungen dotierte Polysiliziumschicht, wie z. B. Phosphor, und eine Isolierschicht 36 auf ein Siliziumsubstrat 30 in obiger Reihenfolge laminiert sind. Hierbei sind die Isolierschichten 34, 36 aus einer Hart ätzschicht gebildet, welche nicht einfach mit einer Ätzflüssigkeit bei einem später beschriebenen Wegätzen einer Schicht geätzt wurde. Wenn z. B. die Ätzflüssigkeit HF (Fluorwasserstoffsäure) ist, wird eine Ssiliziumnitridschicht als Isolierschicht 34, 36 verwendet, weil die Ätzgeschwindigkeit der Siliziumnitridschicht kleiner ist als die der Siliziumoxidschicht.

Die Anker 3a, 3b werden aus der leitfähigen Schicht 35 gebildet. Auf ähnliche Weise werden die anderen Anker (in Fig. 2 nicht gezeigt) wie z. B. die Anker 3c, 3d, 10a-10d, 12a-12d, 14a-14d, 16a-16d und 28a-28d jeweils aus der leitfähigen Schicht 35 gebildet.

Die leitfähige Schicht 35 bildet eine Leitung, welche jeweils die ersten festen Elektroden 9a-9d mit den Elektrodenverbindungsteilen 27a, die ersten festen Elektroden 13a-13d mit den Elektrodenverbindungsteilen 27b, die zweiten festen Elektroden 11a-11d mit den Elektrodenverbindungsteilen 27c und die zweiten festen Elektroden 15a-15d mit den Elektrodenverbindungsteilen 27d elektrisch verbindet. Die leitfähige Schicht 35 bildet ferner eine Unterelektrode 26, welche eine die elektrostatische Kraft verhindernde feste Elektrode ist. Die Unterelektrode 26 befindet sich gegenüber der Richtstrahlstruktur 2A auf der Oberfläche des Substrats 1.

Wie in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt, ist an den Elektrodenverbindungsteilen 27a-27d eine aus einer Aluminiumschicht hergestellte Elektroden-Anschlußfläche 43 angeordnet. Aus einer Aluminiumschicht hergestellte Elektroden-Anschlußflächen 44a, 44b, 44c und 44d sind jeweils an dem Anker 3a angeordnet.

Bei der obigen Struktur ist zwischen der beweglichen Elektrode 7a-7d der Richtstrahlstruktur 2A und den ersten festen Elektroden 9a-9d ein erster Kondensator angeordnet, während ein zweiter Kondensator jeweils zwischen der beweglichen Elektrode 7a-7d der Richtstrahlstruktur 2A und den zweiten festen Elektroden 11a-11d angeordnet ist. In ähnlicher Weise ist ein erster Kondensator zwischen der beweglichen Elektrode 8a-8d der Richtstrahlstruktur 2A und den ersten festen Elektroden 13a-13d angeordnet, während ein zweiter Kondensator jeweils zwischen der beweglichen Elektrode 8a-8d der Richtstrahlstruktur 2A und den zweiten festen Elektroden 15a-15d angeordnet ist.

Auf Grund der Kapazitätsänderungen des ersten und zweiten Kondensators erkennt der Sensor eine Kraft, welche durch die Fahrzeugbeschleunigung erzeugt wurde und an die Lichtstrahlstruktur 2A angelegt ist. Ausführlich dargestellt: zwischen den beweglichen Elektroden und den festen Elektroden sind zwei Differenzkondensatoren angeordnet. Die Beschleunigung kann durch Verwendung eines in Fig. 10 gezeigten Schaltkreises ermittelt werden, indem von den Differenzkondensatoren zwei Kapazitäts-Ausgabewerte eingegeben werden.

Wie in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt, ist zum Festlegen eines Potentials der Verbindungsschicht 32 ein Potential- Ausgabeteil 50 vorgesehen. Der Potential-Ausgabeteil 50 wird durch einen Anker 51 gehalten, welcher in dem Substrat 1 gebildet ist. Der Anker 51 ist ferner aus einer leitfähigen Schicht 35 gebildet. In einem Teil, wo der Potential-Ausgabeteil 50 vorgesehen ist, haben die Siliziumoxidschicht 33 und die Isolierschicht 34 eine Öffnung 52, wo die Verbindungsschicht mit dem Potential- Ausgabeteil 50 über den Anker 51 elektrisch verbunden ist. An dem Potential-Ausgabeteil 50 ist eine aus einer Aluminiumschicht erzeugte Elektroden-Anschlußfläche 53 angeordnet. Weil diese Struktur es ermöglicht, daß das Potential der Verbindungsschicht 32 festgelegt wird, kann die parasitäre Kapazität verringert werden. Daher kann dies eine Abnahme der Abtastempfindlichkeit, verursacht durch die parasitäre Kapazität der dünnen Verbindungsschicht, verhindern.

Als nächstes wird hier nachfolgend ein Herstellungsverfahren des Halbleiter-Beschleunigungssensors unter Bezugnahme auf die Fig. 3A-3N beschrieben.

Wie in Fig. 3A gezeigt, ist als erstes Halbleitersubstrat ein monokristallines Siliziumsubstrat 60 vorgesehen. Durch Ätzen eines Grabens wird in dem monokristallinen Siliziumsubstrat 60 ein Graben 61 ausgebildet. Dieser Graben 61 trennt die Richtstrahlstruktur 2A von einem festen Teil 2B.

Als nächstes wird, wie in Fig. 3B gezeigt, eine Siliziumoxidschicht 62 als Opferschicht durch Aufbringen von z. B. CVD (chemisches Aufdampfen) gebildet, und dann wird eine Oberfläche der Siliziumoxidschicht 62 geglättet.

Anschließend wird, wie in Fig. 3C gezeigt, die Siliziumoxidschicht 62 einer Photolithographie und einem Trockenätzen unterzogen, so daß ein konkaver Bereich 63 ausgebildet wird. Danach wird auf der Siliziumoxidschicht 62 eine Siliziumnitridschicht 64 gebildet, um die Rauheit durch den Wechsel zwischen konkav und konvex auf der Oberfläche zu vergrößern und bei dem schichtopfernden Ätzen einen Ätzstopper zu erzeugen.

Wie in Fig. 3D gezeigt, wird eine laminierte Struktur aus dem Siliziumoxid 62 und dem Siliziumnitrid einer Photolithographie und einem Ätzen unterzogen, wie z. B. einem Trockenätzen, um Öffnungen 65a, 65b, 65c, 65d und 65e in Bereichen zu bilden, wo Anker gebildet werden. Diese Öffnungen 65a-65e werden zum Verbinden einer Richtstrahl struktur mit einer Unterelektrode und zum Verbinden fester Elektroden mit einem Leitungsraster verwendet.

Danach wird, wie in Fig. 3E gezeigt, auf der Siliziumnitridschicht 64 eine Polysiliziumschicht einschließlich der Öffnungen 65a-65e gebildet, und dann werden durch eine P-(Phosphor-)Diffusion Verunreinigungen zugeführt. Anschließend werden mittels Photolithographie Raster 66a, 66b, 66c, 66d, 66e, 66f und 66g von Ankern, Leitungsraster und Unterelektroden gebildet. Auf diese Weise wird eine mit Verunreinigungen dotierte Polysiliziumschicht 66 (66a-66g) in bestimmten Bereichen einschließlich der Öffnungen 65a-65e auf der Siliziumnitridschicht 64 als leitfähige Schicht ausgebildet. Die Dicke der Polysiliziumschicht ist ungefähr 1 µm-2 µm.

Bei dem Schritt, bei welchem die mit Verunreinigungen dotierte Polysiliziumschicht 66 in bestimmten Bereichen einschließlich der Öffnungen 64 auf der Siliziumnitridschicht 64 gebildet wird, weil die Polysiliziumschicht 66 genügend dünn ist (z. B. 1 µm-2 µm), um die geringere Rasterauflösung eines Schritts zu erfüllen, kann die Form der Öffnungen 65a-65e der Siliziumnitridschicht 64 durch die Polysiliziumschicht 66 gesehen werden, so daß eine Photomaskenangleichung präzise durchgeführt werden kann.

Dann wird, wie in Fig. 3F gezeigt, auf der Polysiliziumschicht 66 und der Siliziumnitridschicht 64 eine Siliziumnitridschicht 67 gebildet. Außerdem wird auf der Siliziumnitridschicht 67 eine Siliziumoxidschicht 68 gebildet.

Danach wird, wie in Fig. 3G gezeigt, in der Siliziumnitrid-Oxidschicht 68 und der Siliziumnitridschicht 67 mittels Photolithographie durch Trockenätzen oder dergleichen eine Öffnung 69 gebildet.

Dann wird, wie in Fig. 3H gezeigt, auf der Silizium oxidschicht 68 einschließlich der Öffnung 69 eine Polysiliziumschicht 70 als Verbindungsschicht gebildet. Da die Polysiliziumschicht 70 mit der Polysiliziumschicht 66a durch die Öffnung 69 verbunden ist, kann über die Polysiliziumschicht 66a ein Potential der Polysiliziumschicht 70 ausgegeben werden.

Als nächstes wird, wie in Fig. 3I gezeigt, eine Oberfläche des Polysiliziums 70 durch mechanisches Polieren oder dergleichen geglättet, und auf dem polierten Polysilizium 70 wird eine Siliziumoxidschicht 71 gebildet, um ein Verbinden zu vereinfachen.

Als nächstes wird, wie in Fig. 3J gezeigt, ein monokristallines Siliziumsubstrat (Trägersubstrat) 72 erzeugt, und mit der geglätteten Oberfläche des monokristallinen Siliziumsubstrats 72 wird eine Oberfläche der Polysiliziumschicht 70 verbunden.

Ferner wird, wie in Fig. 3K gezeigt, die in 3J gezeigte laminierte Struktur umgedreht und das Siliziumsubstrat 60 mechanisch auf eine bestimmte Dicke poliert, wie in Fig. 3L gezeigt ist. In diesem Fall, wenn das Polieren fortschreitet, bis die Siliziumoxidschicht 62 erscheint, ändert sich während des Polierens die Härte der Oberfläche. Dadurch wird ermöglicht, einen Abschluß des Polierens leicht zu erkennen.

Danach wird, wie in Fig. 3M gezeigt, eine Aluminium elektrode 82 durch Aufbringen von Aluminiummaterial und durch Photolithographie gebildet.

Zum Schluß wird, wie in Fig. 3N gezeigt, die Silizi umoxidschicht 62 durch Ätzen unter Verwendung eines HF-Ätzmittels entfernt, um eine Richtstrahlstruktur mit beweglichen Elektroden zu erzeugen. Insbesondere werden bestimmte Teile der Siliziumoxidschicht 62 durch das Wegätzen einer Schicht unter Verwendung des Ätzmittels entfernt, um das Siliziumsubstrat 60 beweglich zu machen. In diesem Fall wird ein Sublimiermittel verwendet, wie z. B. Para-Dichlorbenzol, wo zu verhindern, daß die beweglichen Teile während des Trocknens nach dem Ätzen auf dem Substrat festkleben.

Auf diese Weise kann ein Halbleiter-Beschleunigungs sensor unter Verwendung des verdeckten SOI- (Silizium auf Isoliermaterial) Substrats und durch Bilden des Leitungsrasters und einer Unterelektrode gebildet werden, von denen alle durch die Isolatoren getrennt ist.

Hierbei wird in diesem Ausführungsbeispiel die Siliziumoxidschicht 62 als die Opferschicht und die Siliziumschicht 66 als die leitfähige Schicht verwendet, und das HF-Ätzmittel wird angewendet. Da Siliziumoxid durch das HF-Ätzmittel aufgelöst wird, während Polysilizium durch das HF-Ätzmittel nicht aufgelöst wird, ist es nicht notwendig, die Konzentration und die Temperatur des HF-Ätz mittels oder den Abschluß des Ätzens genau zu steuern, so daß die Herstellung erleichtert werden kann.

Hinsichtlich des ersten Ausführungsbeispiels können die folgenden Änderungen angepaßt werden.

Bei dem obigen Erleichterungsvorgang kann, weil die Siliziumnitridschicht 67 (Siliziumnitridschicht 34 in Fig. 2) unter dem Anker gebildet wird, ein Abbrechen des Ankers verhindert werden, sogar wenn der obere Teil der Siliziumnitridschicht 67 (Siliziumnitridschicht 34 in Fig. 2) bei dem Opferschichtätzen überätzt wird. Wenn jedoch die Siliziumoxidschicht, wie in Fig. 4 gezeigt, beseitigt wird, kann die Siliziumoxidschicht ebenfalls beseitigt werden. Da hier nur die Siliziumnitridschicht 67 auf der Polysiliziumschicht 66 gebildet wird, kann ein Schritt des Verbindens der Polysiliziumschicht 70 mit der Öffnung 69 verkürzt werden, wodurch ein mechanisches Polieren zum Glätten erleichtert wird.

(Zweites Ausführungsbeispiel)

In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind, wie in Fig. 5 gezeigt, an der einen Umgebungsseite auf der Oberfläche des Sensorchips Elektroden-Anschlußflächen 104, 105, 106, 107 und 108 vorgesehen.

In diesem Fall ist die Elektroden-Anschlußfläche 104 mit der Richtstrahlstruktur 2A über eine Leitung 101, die aus leitfähiger Schicht 35 besteht, elektrisch verbunden.

Die Elektroden-Anschlußfläche 105 ist mit den festen Elektroden 9a-9d und 13a-13d über eine Leitung 102, die aus leitfähiger Schicht 35 besteht, elektrisch verbunden, während die Elektroden-Anschlußfläche 106 mit den festen Elektroden 11a-11d und 15a-15d über eine Leitung 103, die aus leitfähiger Schicht 35 besteht, elektrisch verbunden ist.

Die Elektroden-Anschlußfläche 107 ist mit der Verbindungsschicht 32 über die leitfähige Schicht 35 als Anker, der unter der Elektroden-Anschlußfläche 107 angeordnet ist, elektrisch verbunden. Die Elektroden- Anschlußfläche 108 ist zum Festlegen eines Potentials des Siliziumsubstrats vorgesehen.

In dieser Struktur kreuzen sich die Leitung 101 und die Leitung 102. In diesem Fall ist, wie in Fig. 6A und 6B gezeigt, der Kreuzungsteil von dem anderen Siliziumsubstrat durch eine Isolierschicht 108 elektrisch getrennt, und die Leitung 101 ist über das getrennte Substrat, welches den Kreuzungspunkt enthält, verbunden. Insbesondere kann eine dreidimensionale Struktur, die das Siliziumsubstrat verwendet, eingesetzt werden. Um diese in Fig. 6B gezeigte Struktur bereitzustellen, werden die in Fig. 3A, 3B und 3D beschriebenen Herstellungsverfahren wie folgt geändert. Ein Graben (nicht gezeigt) wird zusätzlich in einem Bereich gebildet, wo der Kreuzungspunkt angeordnet ist, um die Kreuzung in Fig. 3A zu überdecken. Der Graben wird mit der Siliziumoxidschicht 62 in Fig. 3B gefüllt. Überdies wird eine Öffnung (nicht gezeigt) in einem Bereich gebildet, wo die Leitung umgangen wird oder wo der Kreuzungspunkt gebildet ist. Jedoch gibt es auf diese Weise eine Möglichkeit zum Erzeugen einer Unterbrechung der Leitung oder einer Änderung der Genauigkeit beim Bearbeiten einer Seitenwand der Richtstrahlstruktur durch Zufluß der Ätzflüssigkeit wegen der Bildung eines zusätzlichen Grabens.

Daher ist, wie in Fig. 7A und 7B gezeigt, in der Siliziumoxidschicht 33 und in der Siliziumnitridschicht 34 eine Öffnung ausgebildet, und die Leitung 101 ist so gestaltet, daß sie durch Verwendung der Verbindungsschicht 32 vorbeiführt. Auf diese Weise kann verhindert werden, daß sich die Genauigkeit bei der Bearbeitung der Seitenwand der Richtstrahlstruktur durch Zufluß der Ätzflüssigkeit ändert, weil es nicht notwendig ist, einen zusätzlichen Graben zu bilden.

(Drittes Ausführungsbeispiel)

Es wird ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben. Der Grundriß eines Beschleunigungssensors in dem dritten Ausführungsbeispiel gleicht dem des ersten Ausführungsbeispiels (Fig. 1). Der Unterschied zwischen dem ersten und dem dritten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß die Oxidschicht 31 des ersten Ausführungsbeispiels in dem dritten Ausführungsbeispiel nicht ausgebildet ist. Der übrige Teil und das Herstellungsverfahren sind im wesentlichen gleich. Der Unterschied wird hier nachfolgend erklärt.

Wenn der Sensor, wie in Fig. 2, ohne Oxidschicht 31 hergestellt wird, ist die Verbindungsschicht 32 mit dem Siliziumsubstrat 30 elektrisch verbunden. Nachdem jedoch das Siliziumsubstrat 30 zu einem Chip ausgebildet worden ist, hat die Verbindungsfläche zwischen einem Gehäuse und dem Siliziumsubstrat 30 einen sehr hohen Kontaktwiderstand wegen des natürlichen Oxids oder dergleichen, das sich auf einer Rückseitenfläche des Siliziumsubstrats 30 gebildet hat (unterer Teil in Fig. 8).

Daher kann dieses Ausführungsbeispiel durch Ausgabe des Potentials der Verbindungsschicht 32 (und des Potentials des damit verbundenen Siliziumsubstrats 30) auch die parasitäre Kapazität der dünnen Verbindungsschicht verringern und verhindern, daß die Abtastempfindlichkeit wegen der parasitären Kapazität der dünnen Verbindungsschicht 32 abnimmt, wenn kein Oxid 31 da ist.

(Viertes Ausführungsbeispiel)

In dem vierten Ausführungsbeispiel wird jeder Teil der Sensorstruktur besprochen, dessen parasitäre Kapazität mit den beweglichen Elektroden gebildet ist. Die Struktureigenschaft, die einen Einfluß der parasitären Kapazität ausschaltet, wird ausführlich erklärt.

In Fig. 9 entspricht ein Silizium-Trägersubstrat 30 dem Siliziumsubstrat 30 in den obigen Ausführungsbeispielen. Ein schichtbildendes Element entspricht einem Umgebungsteil 20, welcher die Richtstrahlstruktur 2A und die festen Elektroden 9a-9d, 11a-11d, 13a-13d und 15a-15d (mit anderen Worten, den Sensorelementeteil) mit einem Graben S1 umgibt, der dazwischen eingeschoben ist (siehe Fig. 1 und 2). Eine Unterelektrode entspricht der Unterelektrode 26 in dem obigen Ausführungsbeispiel. Ein in den obigen Ausführungsbeispielen nicht gezeigter Stopper verhindert, daß sich die beweglichen Elektroden 7a-7d und 8a-8d übermäßig bewegen.

Hier ist, wie in Fig. 2 gezeigt, der Umgebungsteil 201 aus dem monokristallinen Silizium 200 gebildet, das auf der leitfähigen Schicht 35 befestigt ist, und es ist ein Teil des festen Teils 2B auf dem monokristallinen Silizium 200.

In Fig. 9 entspricht eine feste Elektrode 1 den ersten festen Elektroden 9a-9d und 13a-13d, eine feste Elektrode 2 entspricht den zweiten festen Elektroden 11a-11d und 15a-15d, eine bewegliche Elektrode entspricht den beweglichen Elektroden 7a-7d und 8a-8d, C1' und C2' entsprechen der Kapazität des ersten bzw. zweiten Kondensators, C1-C15 entsprechen den parasitären Kapazitäten, die zwischen jedem Teil ausgebildet sind. Diese parasitären Kapazitäten beinhalten Kapazitäten, die sich nicht nur zwischen allen Elektroden, sondern auch zwischen allen Leitungen gebildet haben.

Bei den obigen Ausführungsbeispielen erkennt der Sensor eine Kapazitätsänderung zwischen der beweglichen Elektrode und der festen Elektrode aus einem Ausgabesignal der beweglichen Elektrode. Bezug nehmend auf Fig. 10 werden eine feste Elektrode 1, eine feste Elektrode 2, eine bewegliche Elektrode und parasitäre Kapazitäten C1' und C2' auf die gleiche Weise gebildet wie jene der Fig. 9.

Ein in Fig. 10 gezeigter Ermittlungsschaltkreis ist ein sogenannter Schalter-Schaltkreis. Bei diesem Schaltkreis wird zuerst ein Kondensator Cf durch einen Schalter SW kurzgeschlossen. In diesem Zustand sind die festen Elektroden 1, 2 auf V bzw. 0 (Null) Volt vorgespannt, und die bewegliche Elektrode ist auf V/2 Volt (gezeigt als OPA) vorgespannt. Dann werden, nachdem der Schalter SW ausgeschaltet (geöffnet) wurde, die vorgepolten Spannungen der festen Elektroden 1, 2 jeweils umgekehrt. In diesem Zustand ist ein Gleichgewicht der Ladung zwischen den festen Elektroden 1, 2 und den beweglichen geändert, und eine geänderte elektrische Ladung wird in den Kondensator Cf geladen. Ein elektrischer Ladungswert in dem Kondensator Cf wird in einen Spannungswert umgesetzt, der eine Kapazitätsänderung anzeigt, und die Spannung wird ausgegeben.

Daher beeinflussen, wie in Fig. 9 gezeigt, parasitäre Kapazitäten, deren Potentiale nicht fest sind, aus den parasitären Kapazitäten C1-C10, die entsprechend der beweglichen Elektrode ausgebildet sind, das Ausgabesignal. Ausführlich gesagt die Spannungsänderung führt zu der Änderung der elektrischen Ladung der parasitären Kapazität. Diese Änderung führt zu der Änderung der elektrischen Ladung in dem Kondensator Cf. Diese Änderung führt zu der Änderung des Ausgabesignals.

Nun werden die Unterelektrode und der Stopper, welche Teile sind, die mit der beweglichen Elektrode parasitäre Kapazitäten erzeugen, auf dieselbe Spannung wie die beweglichen Elektroden vorgespannt. So ist die Unterelektrode vorgesehen zu verhindern, daß die bewegliche Elektrode an das Substrat 1 angefügt wird. Der Stopper ist vorgesehen zu verhindern, daß sich die bewegliche Elektrode übermäßig bewegt. Da der Stopper eine Möglichkeit hat, sich an die bewegliche Elektrode anzufügen, wird an den Stopper eine bestimmte Spannung angelegt, um zu verhindern, daß sich die bewegliche Elektrode an ihn anfügt. Daher beeinflussen die parasitären Kapazitäten C4 und C12, deren Ladungsmenge sich nicht ändert, das Ausgabesignal nicht.

Auch beeinflussen die parasitären Kapazitäten C5, C6 und C8 das Ausgabesignal nicht, weil die festen Elektroden auf ein bestimmtes Potential vorgespannt sind.

Daher beeinflußt der Rest der parasitären Kapazitäten C1, C7, C10, C2, C3 und C9, die zwischen dem Verbindungs- Polysilizium (Verbindungsschicht 32) und der beweglichen Elektrode und zwischen dem schichtbildenden Element (Umge bungsteil 201) und der beweglichen Elektrode angeordnet sind, das Ausgabesignal.

In dem ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispiel ist ein Potential des Verbindungs-Polysiliziums festgelegt, um den Einfluß von C1, C7 und C10 auszuschließen.

Dieses vierte Ausführungsbeispiel charakterisiert, daß ein Potential des schichtbildenden Elements (Umgebungsteil 201) festgelegt wird, um den Einfluß der parasitären Kapazitäten auszuschließen. Eine parasitäre Kapazität, die sich zwischen dem schichtbildenden Element (besonders dem Umgebungsteil 201) und der beweglichen Elektrode gebildet hat, wird hauptsächlich in einem Teil neben den Richtstrahlen 4, 5 mit einer dazwischen eingeschobenen Rille S1 (dem Graben S1) gebildet, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Die Breite dieser Rille S1 ist unter etwa 10 µm gebildet. Weil die Breite der Rille S1 schmal ist, ist der Einfluß der parasitären Kapazitäten vergrößert.

Dann wird, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, eine Anschlußfläche 202, die aus einer Aluminiumschicht oder dergleichen gebildet ist, als Potential-Festlegungseinrich tung an dem Umgebungsteil 201 gebildet, von einem Steuerschaltkreis (nicht gezeigt) zum Festlegen eines Potentials des Umgebungsteils 201 vorgespannt. Durch Festlegen des Potentials wird eine Ladung der parasitären Kapazität, die sich zwischen dem Umgebungsteil 291 und der beweglichen Elektrode gebildet hat, beseitigt, und die Schwankung einer Ausgabespannung kann eingeschränkt werden.

Nun kann als weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel eine Kombination der obigen Ausführungsbeispiele erstellt werden. Insbesondere kann eine Kombination, bei welcher das Potential des Umgebungsteils 201 (viertes Ausführungsbeispiel) mit dem Potential der Verbindungsschicht 32 (erstes, zweites und drittes Ausführungsbeispiel) kombiniert wird, auch den Einfluß der parasitären Kapazität beseitigen.

Als weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel kann das Potential, welches den Umgebungsteil 201 oder die Verbindungsschicht 32 fixiert, ein Potential sein, das gegen die beweglichen Elektroden 7a-7d und 8a-8d vorgespannt ist. Insbesondere kann V/2 (Volt) auf einen nicht invertierenden Eingang eines in Fig. 10 gezeigten Operationsverstärkers vorgespannt. Gemäß dieser Struktur, in welcher der Umgebungsteil 201 oder die Verbindungsschicht 32 das gleiche Potential wie die bewegliche Elektrode hat, erhöht die parasitäre Kapazität nicht die elektrische Ladung, und der Einfluß der parasitären Kapazität kann somit ausreichend ausgeschlossen werden. Hierbei kann die vorgespannte Spannung des nicht invertierenden Eingangs eines Operationsverstärkers in einem Bereich von 0 bis V Volt gewählt werden.

(Fünftes Ausführungsbeispiel)

In diesem in den Fig. 11A, 11B und 11C gezeigten fünften Ausführungsbeispiel wird die Umgebungsteilpotential-Festlegungseinrichtung an einen anderen Beschleunigungssensor angepaßt, welcher eine von den obigen Ausführungsbeispielen abweichende Struktur hat, insbesondere an einen kapazitiven Beschleunigungssensor, der einen SOI-Wafer verwendet.

Dieser Sensor wird durch Bearbeiten eines SOI-Wafers 300 hergestellt, der durch Anfügen eines ersten Siliziumsubstrats 301 als Trägersubstrat und eines zweiten Siliziumsubstrats 302 als schichtbildendes Element mit einer dazwischen eingeschobenen Isolierschicht 303 aus SiO₂ gebildet wurde.

Dann wird, ähnlich den obigen Ausführungsbeispielen, auf den zweiten Siliziumsubstrat (dem schichtbildenden Element) ein Sensorelementeteil angeordnet. Der Sensorelementeteil umfaßt bewegliche Elektroden 304, 305, feste Elektroden 306, 307, Anker 308, 309, erste Anschlußflächen 310, 311 zum Vorspannen eines Potentials auf den festen Elektroden, eine zweite Anschlußfläche 312 zum Durchführen einer Ausgabe von den beweglichen Elektroden, Leitungen 310a, 311a und so weiter. In dem Umgebungsteil oder dem Umfangsteil des Sensorteils wird ein Umgebungsteil 313 mit einem dazwischen eingeschobenen Graben S2 gebildet.

Insbesondere werden auf dem ersten Siliziumsubstrat 301 über eine Isolierschicht 303 zwei Anker 308, 309 gehalten. Gebogene (gedrehte) Richtstrahlen 314, 315 sind jeweils mit jedem der Anker 308, 309 verbunden. Ferner ist in einem Bereich zwischen dem Richtstrahl 314 und dem Richtstrahl 315 eine rechteckig geformte Masse 16 mit jedem der Richtstrahlen 314, 315 verbunden.

Die beweglichen Elektroden 304, 305, welche die Form von Stäben haben, ragen von beiden Seiten der Masse 316 weg. Die beweglichen Elektroden 304, 305 befinden sich jeweils gegenüber den festen Elektroden 306, 307. In Fig. 11A ist aus der beweglichen Elektrode 304 und der festen Elektrode 306, welche auf die bewegliche Elektrode 304 auf der linken Seite der Masse 316 hin ausgerichtet ist, ein erster Kapazitätsermittlungsteil gebildet, und aus der beweglichen Elektrode 305 und der festen Elektrode 307, welche auf die bewegliche Elektrode 305 auf der rechten Seite der Masse 316 hin ausgerichtet ist, ist ein zweiter Kapazitätsermittlungsteil gebildet. Daher weist in diesem Ausführungsbeispiel der Sensorelementeteil zwei Kapazitätsermittlungsteile auf.

In diesem Ausführungsbeispiel weist die Richtstrahl struktur 2A als die bewegliche Elektrode, ebenso wie bei den obigen Ausführungsbeispielen, bewegliche Elektroden 304, 305, Richtstrahlen 314, 315 und die Masse 316 auf.

Die beweglichen Elektroden 304, 305 sind mit der beweglichen Elektroden-Anschlußfläche 312 über den Anker 309 elektrisch verbunden, die feste Elektrode 306 ist mit der festen Elektroden-Anschlußfläche 310 über die Leitung 310a elektrisch verbunden, und die feste Elektrode 307 ist mit der festen Elektroden-Anschlußfläche 311 über die Leitung 311a elektrisch verbunden.

Die laminierte Struktur des ersten Siliziumsubstrats 301 und die Isolierschicht 303 haben eine Öffnungsfläche 300a. Die Öffnungsfläche 300a des ersten Siliziumsubstrats 301 ist durch die punktierte Linie in Fig. 11A gezeigt. Die Öffnungsfläche 300a ist unter der Position der beweglichen Elektroden 304, 305 ausgebildet, wo die Masse 316 und der Kreuzungspunkt der beweglichen Elektrode mit den festen Elektroden 306 und 307 gebildet sind.

Wenn eine durch eine Fahrzeugbeschleunigung generierte Kraft in horizontaler Richtung an diesen Sensor J1 angelegt wird, bewegt sich die Masse 316 in derselben horizontalen Richtung (gegensätzliche Richtung). Das Ausmaß der Bewegung wird bestimmt durch das Gewicht der Masse 316, die Rückstellkraft der Richtstrahlen 314, 315 und eine elektrostatische Kraft zwischen allen Elektroden. Da das Ausmaß der Bewegung eine Änderung bei einer Kapazität zeigt, ändert sich auch der Wert der elektrischen Ladung zwischen den Elektroden, und die Beschleunigung kann ermittelt werden.

Diese Art von Sensorstruktur kann mit den folgenden Prozessen hergestellt werden. Ätzen, wie z. B. Trockenätzen, wird bei einer Oberfläche des zweiten Siliziumsubstrats 302 des SOI-Wafers 300 angewendet. Es werden die beweglichen Elektroden, die festen Elektroden, die Anschlußflächen und so weiter gebildet. Als nächstes wird auf der ersten Seite des Siliziumsubstrats 301 ein anisotropisches Ätzen unter Verwendung einer alkalischen Ätzflüssigkeit, wie z. B. KOH oder dergleichen, angewendet. Der eine Teil der Isolierschicht, welcher die beweglichen Elektroden festhält, und die festen Elektroden werden durch Ätzen entfernt, um die Richtstrahlstruktur einschließlich der beweglichen Elektrode beweglich zu machen.

Wie oben beschrieben, befindet sich das erste Siliziumsubstrat 301 als Trägersubstrat nicht unter der Position der beweglichen Elektroden und der festen Elektroden, weil dieser Beschleunigungssensor J1 die Öffnungsfläche 300a hat. Daher gibt es, wie oben beschrieben, keine parasitäre Kapazität, die sich zwischen der Verbindungsschicht 32 und den beweglichen Elektroden gebildet hat, weil auch die Verbindungsschicht unter der Position der beweglichen Elektroden und der festen Elektroden nicht existiert.

Hinsichtlich des kapazitiven Beschleunigungssensors J1, welcher das SOI-Substrat verwendet, sind jedoch die potentiale jedes Teils, außer den Elektroden, nicht fest (aber erdfrei). Daher wird parasitäre Kapazität nicht nur in der Kapazität des Kapazitätsermittlungsteils zwischen den beweglichen Elektroden und den festen Elektroden gebildet, sondern auch in dem Umgebungsteil. Deshalb kann eine elektrische Ladung auf dem Kapazitätsermittlungsteil wegen einer Kapazitätskopplung geändert werden, wenn eine elektrische Ladung der parasitären Kapazität des Umgebungsteils nicht gesteuert wird. Somit kann die Beschleunigung nicht genau ermittelt werden, oder die Ausgangsspannung kann schwanken.

Ein Mechanismus des obigen Punkts wird hier nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf Fig. 12 erklärt. In Fig. 12 entspricht eine feste Elektrode 1 der festen Elektrode 306 in Fig. 11A. In ähnlicher Weise entspricht eine feste Elektrode 2 der festen Elektrode 307. Eine bewegliche Elektrode entspricht den beweglichen Elektroden 304, 305. C1' und C2' entsprechen einer Kapazität zwischen der festen Elektrode und der beweglichen Elektrode, welche den Kapazitätsermittlungsteil darstellt. R1-R5 entsprechen dem Widerstandswert jedes Teils. Jede Kapazität C1', C2' wird durch die angelegte Beschleunigung geändert.

Falls die Struktur den SOI-Wafer verwendet, werden in dem Umgebungsteil 313 die parasitären Kapazitäten CK1, CK2 und CK3 gebildet. Daher muß verhindert werden, daß die elektrische Ladung in CK1, CK2 und CK3 schwankt. Jedoch schwankt in der in Fig. 11A gezeigten obigen Struktur das Potential der einen Seite der parasitären Kapazität (ins besondere das Potential des Umgebungsteils 313), und die elektrische Ladung in der parasitären Kapazität CK1, CK2 und CK3 schwankt und beeinflußt das Ausgabesignal.

Daher können in dem Falle, daß der kapazitive Beschleunigungssensor den SOI-Wafer verwendet, nur parasitäre Kapazitäten, die sich zwischen dem Umgebungsteil 313 und den beweglichen und festen Elektroden 304-307 gebildet haben, gesteuert werden, und das Potential des Umgebungsteils 313 kann wie bei den obigen Ausführungsbeispielen festgelegt werden.

(Sechstes Ausführungsbeispiel)

Dieses in den Fig. 13A-13C gezeigte Ausführungsbeispiel ist eine modifizierte Struktur des Beschleunigungssensors J1.

Bezüglich dieses in den Fig. 13A-13C gezeigten Beschleunigungssensors sind auf dem Umgebungsteil 313 Anschlußflächen 350, 351 gebildet. Hierbei legen diese Anschlußflächen ein Potential eines Umgebungsteils 313 eines zweiten Siliziumsubstrats 302 als schichtbildendem Element fest. Die Anschlußflächen 350, 351 sind aus einer Aluminiumschicht oder dergleichen in der gleichen Art wie in den obigen Ausführungsbeispielen gefertigt.

Durch Festlegen des Potentials des Umgebungsteils 313 durch die Anschlußflächen 350, 351 werden parasitäre Kapazitäten CK1, CK2 und CK3 auf ein bestimmtes Potential festgelegt, um eine Beeinflussung durch ein Störrauschen zu verringern.

Hier werden die Anschlußflächen 350, 351 entsprechend jedem von jeweils zwei kapazitiven Ermittlungsteilen erzeugt. Aus zwei kapazitiven Ermittlungsteilen ist die Seite der festen Elektrode 306 ein erster kapazitiver Ermittlungsteil, während die Seite der festen Elektrode 307 ein zweiter kapazitiver Ermittlungsteil ist. Die Anschlußfläche 350 verringert parasitäre Kapazitäten CK1 und CK3, die sich zwischen dem Umgebungsteil 313 und dem ersten kapazitiven Ermittlungsteil gebildet haben, während die Anschlußfläche 351 parasitäre Kapazitäten CK2 und CK3, die sich zwischen dem Umgebungsteil 313 und dem zweiten kapazitiven Ermittlungsteil gebildet haben, verringert.

Da die Anschlußflächen wie die Umgebungsteilpotential- Festlegungseinrichtung gegenüber jedem der Kapazitäts ermittlungsteile angeordnet sind, kann sich ein bestimmtes Potential auf jede Kapazitätsermittlung auswirken. Daher kann die elektrische Ladung in jeder der parasitären Kapazitäten entsprechend jedem Kapazitätsermittlungsteil gesteuert werden. Mit anderen Worten, Abweichungen, die sich in jedem Kapazitätsermittlungsteil gebildet haben, werden wirkungsvoll gesteuert.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die zwei Kapazitätsermittlungsteile so gebildet, daß sie Kapazitätsänderungen im wesentlichen mit dem gleichen Pegel ausgeben. Insbesondere ist die Richtstrahlstruktur (z. B. die Richtstrahlform, die Anzahl aller Elektroden und so weiter) so ausgebildet, daß die Größe der Kapazitätsänderung zwischen Kapazität C1' und C2' im wesentlichen gleich ist.

Ferner sind Abstände zwischen dem ersten Kapazitäts ermittlungsteil (304, 306) und der zugeordneten Anschlußfläche 350 und zwischen dem zweiten Kapazitätsermittlungsteil (305, 307) und der zugeordneten Anschlußfläche 351 im wesentlichen gleich. Daher kann an die Anschlußflächen 350, 351 im Verhältnis zu dem ersten und dem zweiten Kapazitätsermittlungsteil jeweils das gleiche Potential angelegt werden. Das heißt, eine an die parasitäre Kapazität (CK1) angelegte Spannung in bezug auf die feste Elektrode 1 und eine an die parasitäre Kapazität (CK2) angelegte Spannung in bezug auf die feste Elektrode 2 können gleich sein. Demzufolge kann eine Steuerung dieses Sensors erleichtert werden.

Insbesondere ist, wie in Fig. 13A gezeigt, jede der Anschlußflächen 350, 351 in bezug auf eine Symmetrielinie (entspricht der Mittellinie XIIIC-XIIIC), die eine Linie senkrecht kreuzt, welche den ersten Kapazitätsermittlungsteil und den zweiten Kapazitätsermittlungsteil verbindet, symmetrisch angeordnet. Wenn die Anschlußflächen 350, 351 nicht symmetrisch angeordnet werden, unterscheiden sich die Widerstandswerte R5, R6 voneinander. Demzufolge unterscheiden sich die Spannungen, welche an die parasitären Kapazitäten CK1, CK2 angelegt werden, voneinander, und die Offsetspannung wird beeinflußt.

Bezüglich des Sensorelementeteils dieses Ausführungsbeispiels sind außerdem feste Elektroden- Anschlußflächen 310, 311 gegenüber jedem Kapazitätsermittlungsteil angeordnet, um die Kapazitätsänderung weiterzuleiten. Es sind Leitungen 310a, 311a als leitfähiger Teil vorgesehen, die jeden Kapazitätsermittlungsteil und jede Anschlußfläche 310, 311 verbinden. Hierbei ist ein Widerstandswert der Leitung 310a im wesentlichen gleich jenem der Leitung 311a. Ein Graben S2, der auf einem Umgebungsteil der Leitungen 310a, 311a angeordnet ist, ist durch Regulierung der Grabenbreite oder -tiefe so ausgebildet, daß ein Volumen des Grabens an der Seite der Leitungen 310 im wesentlichen gleich jenem an der Seite der Leitungen 311 ist.

Auf diese Weise sind durch Regulieren des Volumens des Grabens S2, der jede der Leitungen 310a und 311a umgibt, die in Fig. 14 gezeigten parasitären Kapazitäten CK1, CK2 im wesentlichen gleich, und es kann eine Struktur erreicht werden, welche das Entstehen einer Abweichung verhindert. Ferner kann eine Steuerung dieses Sensors erleichtert werden, da an jede Anschlußfläche 350, 351 die gleiche Spannung angelegt werden kann.

(Siebtes Ausführungsbeispiel)

Bezüglich dieses in den Fig. 15A-15C gezeigten Beschleunigungssensors ist eine Anschlußfläche 352 als Umgebungsteilpotential-Festlegungseinrichtung auf einer Symmetrielinie angeordnet, welche der Mittellinie XVC-XVC in Fig. 15A entspricht. Durch Anordnen der Anschlußfläche 352 auf der Symmetrielinie werden im Vergleich zu dem Beschleunigungssensor in den Fig. 13A-13C die nachfolgenden Vorteile erzielt.

Die Anzahl an Leitungskontaktierungen, die mit einem Schaltkreis-Chip verbunden sind, ist fünf, entsprechend den Anschlußflächen 310-312, 350 und 351 in dem Beschleunigungssensor in den Fig. 16A-16C, während die Anzahl der Leitungskontaktierungen entsprechend den Anschlußflächen 310-312 und 352 in diesem siebten Ausführungsbeispiel vier ist. Demzufolge kann die Gesamtdauer der Herstellungszeit verkürzt werden.

Die Anschlußfläche 352 wie die Umgebungsteilpotential- Festlegungseinrichtung sind nur an einer Stelle vorgesehen. Daher ist das Potential des Umgebungsteils stabil. Im Falle des Beschleunigungssensors in den Fig. 13A-13C sind zwei Anschlußflächen 350 und 351 vorgesehen. Daher fließt zwischen diesen Anschlußflächen ein Strom, wenn zwischen zwei Anschlußflächen 350, 351 eine kleine Potentialdifferenz auftritt, und das Potential des Umgebungsteils schwankt.

(Achtes Ausführungsbeispiel)

Bezüglich dieses in den Fig. 16A-16C gezeigten Beschleunigungssensors ist in einem Bereich ein isolierender Graben 360 gebildet, wobei eine Außenseite der Anschlußfläche 352 der umgebende Teil um einen Umgebungsteil 313 ist, um zwischen einer Außenseite des isolierenden Grabens 360 und einer Innenseite des isolierenden Grabens 360 zu isolieren.

Auf diese Weise wird das Potential, das auf dem Umgebungsteil 313 festgelegt ist, der durch die Anschlußfläche 352 festgelegt ist, nicht an die Außenseite des isolierenden Grabens 360 in dem Umgebungsteil 313 angelegt. Daher schwankt das festgelegte Potential des Umgebungsteils 313 nicht, selbst wenn Siliziumstaub oder leitfähiges Material an der Außenseite des Umgebungsteils 313 oder an dem Oberflächenrand des Sensors anhaftet, weil zu dem Trägersubstrat kein Leckstrom geliefert wird, wohl aber zu der Außenseite des isolierenden Grabens 360.

Dieser Beschleunigungssensor wird durch ein würfelartiges Zerschneiden zu Einchip-Einheiten geschnitten, nachdem er auf einer Halbleiterscheibe (Wafer) mit einer Mehrzahl von Chipeinheiten hergestellt worden ist. Als Vorteil des isolierenden Grabens 360, der den Sensorchip umgibt, kann dieser isolierende Graben 360 als Markierung für die Ausrichtung eines Messers verwendet werden, wenn die Halbleiterscheibe zu Einzelchips zerschnitten wird. Ferner kann er das Ausspringen während des würfelartigen Zerschneidens stoppen.

Dieser isolierende Graben 360 kann den gleichen Vorteil erzielen wie den eines Grabens, wenn eine Mehrzahl von Gräben gebildet wird. Ein isolierender Graben 360, der eine Mehrzahl von Gräben umfaßt, kann an den Beschleunigungssensor des ersten bis siebten Ausführungsbeispiels angepaßt werden.

Bezüglich des sechsten, siebten und achten Ausführungsbeispiels kann, wenn die Breite des in den Fig. 15B und 15C gezeigten ersten Siliziumsubstrats 301, besonders die Rahmenbreiten F1, F2, F3 und F4 des Sensorchips, gleich sind, eine Verformung vereinheitlicht werden, die in dem Sensorchip durch Temperaturänderung verursacht wurde, und die Temperaturcharakteristik kann stabilisiert werden.

(Neuntes Ausführungsbeispiel)

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist, wie in Fig. 17 gezeigt, als Trägersubstrat unter dem beweglichen Teil ein erstes Siliziumsubstrat 301 vorgesehen. Diese Struktur erreicht darüber hinaus die gleichen Vorteile wie die obigen Ausführungsbeispiele.

Bezüglich des sechsten, siebten, achten und neunten Ausführungsbeispiels ist, in gleicher Weise wie in dem vierten Ausführungsbeispiel, eine an die Anschlußflächen 350-352 angelegte Spannung sowie die Umgebungsteilpotential-Festlegungseinrichtung vorzugsweise gleich jener der beweglichen Elektrode, so daß das Potential des Umgebungsteils 313 gleich dem der beweglichen Elektrode ist.

Ferner kann die vorliegende Erfindung nicht nur in einem oben beschriebenen Halbleiter-Beschleunigungssensor, sondern auch in anderen Halbleitersensoren für physikalische Größen, wie z. B. in einem Giergeschwindigkeits-Halbleitersensor, angewendet werden.

Claims

1. Halbleitersensor für physikalische Größen mit:
einem Substrat (1);
einem Sensorelementeteil, der auf dem Substrat ange ordnet ist, einen beweglichen Teil (2A) aufweist und als Reaktion auf eine Bewegung des beweglichen Teils eine Kapazitätsänderung ermittelt;
einem Umgebungsteil (32, 201, 313), der in einem umge benden Bereich des Sensorelementeteils, von dem Sensorelementeteil isoliert, angeordnet ist; und
einer Potential-Festlegungseinrichtung (50, 51, 350-352) zum Festlegen eines Potentials des Umgebungsteils.

2. Halbleitersensor für physikalische Größen nach Anspruch 1, wobei:
das Substrat eine Substrateinheit (1) mit einer ersten leitfähigen Schicht (32), einer Isolierschicht (33, 34) und einer zweiten leitfähigen Schicht (35) aufweist, von denen jede auf ein Halbleitersubstrat (30) laminiert ist,
der Sensorelementeteil eine Richtstrahlstruktur (2A) mit einer beweglichen Elektrode (7a-7d, 8a-8d) aufweist, die durch einen ersten Anker (31-3d) auf einer Oberfläche der Substrateinheit gehalten wird, wobei der erste Anker aus der zweiten leitfähigen Schicht und einer festen Elektrode (9a-9d, 11a-11d, 13a-13d und 15a-15d) gebildet ist, die zu der beweglichen Elektrode hin ausgerichtet ist und auf der Oberfläche des Substrats durch einen zweiten Anker (10a-10d, 12a-12d, 14a-14d und 16a-16d) gehalten wird, wobei der zweite Anker aus der zweiten leitfähigen Schicht gebildet ist,
der Umgebungsteil (201, 313) aus der ersten leitfähi gen Schicht (32) des Substrats gebildet ist, und
die Potential-Festlegungseinrichtung eine Schichtpotential-Festlegungseinrichtung zum Festlegen eines Potentials der ersten leitfähigen Schicht aufweist.

3. Halbleitersensor für physikalische Größen nach Anspruch 2, ferner mit:
einer ersten Leitung (101), die mit der Richtstrahlstruktur verbunden und aus der zweiten leitfähi gen Schicht gebildet ist; und
einer zweiten Leitung (102, 103), die mit der festen Elektrode verbunden ist, aus der zweiten leitfähigen Schicht gebildet ist und die erste Leitung an einem Kreuzungspunkt der ersten Leitung kreuzt,
wobei eine der ersten und zweiten Leitung durch Verwendung der ersten leitfähigen Schicht (32) an dem Kreuzungspunkt eine Umgehungs- bzw. Ausweichleitungsstruktur aufweist.

4. Halbleitersensor für physikalische Größen nach Anspruch 2, ferner mit:
einem Umgebungsteil (201), der an der zweiten leitfähigen Schicht (32) in einem umgebenden Bereich der Richtstrahlstruktur und der festen Elektrode (9a-9d, 11a-11d, 13a-13d und 15a-15d) befestigt ist; und
einer Bereichspotential-Festlegungseinrichtung (202) zum Festlegen eines Potentials des Umgebungsteils.

5. Halbleitersensor für physikalische Größen nach Anspruch 4, ferner mit:
einer Kapazitätsänderungs-Ausgabeeinrichtung, welche die bewegliche Elektrode (7a-7d und 8a-8d) umfaßt, zum Ausgeben der Kapazitätsänderung zwischen der beweglichen Elektrode und der festen Elektrode (9a-9d, 11a-11d, 13a-13d und 15a-15d) über die bewegliche Elektrode,
wobei die Bereichspotential-Festlegungseinrichtung (50, 51) angeschlossen ist, um ein Potential an den Umgebungsteil anzulegen, welches gleich jenem der bewegli chen Elektrode ist.

6. Halbleitersensor für physikalische Größen nach Anspruch 2, ferner mit:
einer Kapazitätsänderungs-Ausgabeeinrichtung, welche die bewegliche Elektrode (7a-7d und 8a-8d) umfaßt, zum Ausgeben der Kapazitätsänderung zwischen der beweglichen Elektrode und der festen Elektrode über die bewegliche Elektrode,
wobei die Schichtpotential-Festlegungseinrichtung (202) angeschlossen ist, um ein Potential an die erste leitfähige Schicht anzulegen, welches jenem der beweglichen Elektrode gleicht.

7. Halbleitersensor für physikalische Größen nach Anspruch 2, wobei die erste Potential- Festlegungseinrichtung (50, 51) einen Potential-Ausgabeteil (50) aufweist, der an der Oberfläche des Substrats durch einen dritten Anker (51) befestigt ist, welcher durch die zweite leitfähige Schicht gebildet ist, wobei die erste leitfähige Schicht mit dem Potential-Ausgabeteil über den dritten Anker verbunden ist.

8. Halbleitersensor für physikalische Größen nach Anspruch 1, wobei:
das Substrat eine Substrateinheit (1) mit einem Trägersubstrat (1, 301) und einem schichtbildenden Element (200, 302) aufweist, das auf dem Trägersubstrat gebildet ist,
der Umgebungsteil (201, 313) von dem Sensorelementeteil durch einen Graben (S1, S2) getrennt ist, der in dem schichtbildenden Element gebildet ist, und
die Potential-Festlegungseinrichtung eine Bereichspotential-Festlegungseinrichtung (50, 51, 350-352) zum Festlegen eines Potentials des Umgebungsteils aufweist.

9. Halbleitersensor für physikalische Größen nach Anspruch 8, wobei:
der Sensorelementeteil eine Mehrzahl von Kapazitäts ermittlungsteilen (304-307) aufweist, und
die Bereichspotential-Festlegungseinrichtung gegenüber jedem der Kapazitätsermittlungsteile angeordnet ist.

10. Halbleitersensor für physikalische Größen nach Anspruch 9, wobei:
der Sensor einen ersten und einen zweiten Kapazitäts ermittlungsteil (304 und 306, 305 und 307) zum Ermitteln einer Kapazitätsänderung von im wesentlichen gleichem Pegel aufweist,
ein Abstand zwischen dem ersten Kapazitätsermittlungsteil (304, 306) und einem Teil der Bereichspotential-Festlegungseinrichtung im wesentlichen gleich jenem zwischen dem zweiten Kapazitätsermittlungsteil (305, 307) und einem anderen Teil der Bereichspotential- Festlegungseinrichtung ist.

11. Halbleitersensor für physikalische Größen nach Anspruch 10, wobei der eine Teil der Bereichspotential- Festlegungseinrichtung (350) und der andere Teil der Bereichspotential-Festlegungseinrichtung (351) in bezug auf eine Symmetrielinie symmetrisch angeordnet sind, wobei die Symmetrielinie eine Linie senkrecht kreuzt, die den ersten Kapazitätsermittlungsteil (304, 306) und den zweiten Kapazitätsermittlungsteil (305, 307) verbindet.

12. Halbleitersensor für physikalische Größen nach Anspruch 9, wobei der Sensorelementeteil folgendes auf weist:
Anschlußflächen (310, 311), die gegenüber jedem Kapazitätsermittlungsteil angeordnet sind, um eine Kapazitätsänderung weiterzuleiten;
leitfähige Teile (310a, 311a), die mit jeder Anschlußfläche bzw. jedem Kapazitätsermittlungsteil elek trisch verbunden sind;
wobei der Widerstandswert (R1, R2) von jedem der leit fähigen Teile im wesentlichen gleich ist, und das Volumen des Grabens (S2), der jeden der leitfähigen Teile umgibt, im wesentlichen gleich ist.

13. Halbleitersensor für physikalische Größen nach Anspruch 8, wobei:
der Sensor erste und zweite Kapazitätsermittlungsteile (304 und 306, 305 und 307) zum Ermitteln einer Kapazitätsänderung von im wesentlichen gleichem Pegel auf weist,
die Bereichspotential-Festlegungseinrichtung (352) an der Symmetrielinie angeordnet ist, die eine Linie senkrecht kreuzt, welche den ersten Kapazitätsermittlungsteil und den zweiten Kapazitätsermittlungsteil verbindet.

14. Halbleitersensor für physikalische Größen nach Anspruch 8, wobei:
der Kapazitätsermittlungsteil (304 und 306, 305 und 307) eine bewegliche Elektrode, die für den beweglichen Teil vorgesehen ist, und eine feste Elektrode aufweist, die auf dem Trägersubstrat so gehalten wird, daß sie zu der be weglichen Elektrode hin ausgerichtet ist,
und ferner eine Kapazitätsänderungs-Ausgabeeinrichtung aufweist, die mit der beweglichen Elektrode verbunden ist, um die Kapazitätsänderung zwischen der beweglichen Elektrode und der festen Elektrode über die bewegliche Elektrode auszugeben,
wobei die Bereichspotential-Festlegungseinrichtung an die erste leitfähige Schicht ein Potential anlegt, welches dem der beweglichen Elektrode gleicht.

15. Halbleitersensor für physikalische Größen nach Anspruch 8, wobei ein isolierender Graben (360) in einem Bereich an der Außenseite der Bereichspotential- Festlegungseinrichtung bzw. am Umgebungsteil (201, 313) ge bildet ist, um zwischen einer Außenseite des isolierenden Grabens und einer Innenseite des isolierenden Grabens 360 zu isolieren.

16. Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersensors für physikalische Größen, das die Schritte aufweist:
Bilden eines Grabens (61) auf einem ersten Halbleitersubstrat (60), um eine Richtstrahlstruktur von einem festen Teil zu trennen;
Bilden einer Opferschicht (62) und einer ersten Isolierschicht (64) auf einer Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats einschließlich des Grabens;
Bilden einer ersten Öffnung (65a-65e) in einer lami nierten Struktur, welche die Opferschicht (62) und die er ste Isolierschicht (64) umfaßt, in Bereichen, wo ein erster und ein zweiter Anker gebildet werden;
Bilden einer leitfähigen Schicht (66), die den Anker in einem bestimmten Bereich auf der ersten Isolierschicht einschließlich der ersten Öffnung bildet;
Bilden einer zweiten Isolierschicht (67), die aus ei nem Material hergestellt ist, das dem der ersten Isolierschicht gleicht, und einer dritten Isolierschicht (68), die aus einem Material hergestellt ist, das von dem der zweiten Isolierschicht verschieden ist, auf der leitfä higen Schicht (66);
Bilden einer zweiten Öffnung (6 9) in einer laminierten Struktur der zweiten und dritten Isolierschicht in einem Bereich, wo ein Potential einer Verbindungsschicht (70) weitergeleitet wird;
Bilden der Verbindungsschicht (70) auf der dritten Isolierschicht, welche die zweite Öffnung aufweist;
Aufkleben eines zweiten Halbleitersubstrats auf die geglättete Oberfläche der Verbindungsschicht;
Polieren des ersten Halbleitersubstrats, bis die Opferschicht (62) in dem Graben erscheint; und
Entfernen der Opferschicht in einem bestimmten Bereich durch Ätzen unter Verwendung der ersten Isolierschicht als Ätzstopper, um die Richtstrahlstruktur und den festen Teil in dem ersten Substrat zu bilden.

17. Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersensors für physikalische Größen, das die Schritte aufweist:
Bilden eines Grabens (61) auf einem ersten Halbleitersubstrat (60), um eine Richtstrahlstruktur (2A) von einem festen Teil zu trennen;
Bilden einer Opferschicht (62) auf einer Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats, das den Graben aufweist;
Bilden einer ersten Öffnung (65a-65e) in einer lami nierten Struktur, welche die Opferschicht (62) aufweist, in Bereichen, wo ein erster und ein zweiter Anker gebildet werden;
Bilden einer leitfähigen Schicht (66), welche den Anker bildet, in einem bestimmten Bereich auf einer Opferschicht (62), welche die erste Öffnung aufweist;
Bilden einer Isolierschicht (67) auf der leitfähigen Schicht (66);
Bilden einer zweiten Öffnung (69) in den Isolierschichten in einem Bereich, wo ein Potential einer Verbindungsschicht (70) weitergeleitet wird;
Bilden der Verbindungsschicht (70) auf der Isolierschicht, welche die zweite Öffnung aufweist;
Aufkleben eines zweiten Halbleitersubstrats auf die geglättete Oberfläche der Verbindungsschicht;
Polieren des ersten Halbleitersubstrats, bis die Opferschicht (62) in dem Graben erscheint; und
Entfernen der Opferschicht in einem bestimmten Bereich durch Ätzen, um die Richtstrahlstruktur und den festen Teil in dem ersten Substrat zu bilden.