JP3660119B2

JP3660119B2 - 半導体力学量センサ

Info

Publication number: JP3660119B2
Application number: JP3632598A
Authority: JP
Inventors: 誠一郎石王; 峰一酒井
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-02-18
Filing date: 1998-02-18
Publication date: 2005-06-15
Anticipated expiration: 2018-02-18
Also published as: JPH11230985A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、梁構造の可動部を有し、例えば加速度、ヨーレート、振動等の力学量を検出する半導体力学量センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
可動電極と固定電極との容量変化によって加速度等の検出を行う差動容量型半導体力学量センサでは、可動電極及び固定電極をエッチング形成した後の乾燥工程において、可動電極と固定電極との間に介在する純水の表面張力によって、可動電極及びこれに対向する固定電極が付着したり、梁とこれに対向する基板が同様に付着したりすることが問題となっている。また、上記乾燥工程以外の時、例えば梁のバネ定数により決定される力よりも大きな加速度が発生した場合にも、可動電極が固定電極に引き寄せられ、加速度が小さくなったのちにもファンデルワールス力により、可動電極と固定電極とが付着してしまうという問題がある。
【０００３】
このような問題を解決するものとして、米国特許第５，５４２，２９５号明細書に示されるセンサがある。このセンサでは、図１６に示すように折り曲げ梁タイプのものにおいて、梁部２０１から錘部２０２の方向に突出するストッパー部２０３を設け、さらに梁部２０１と錘部２０２との間隔を可動電極と固定電極との間隔よりも小さくすることで、可動電極と固定電極との付着を防止するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記米国特許第５，５４２，２９５号明細書に示されるセンサにおいては、折り曲げ梁タイプのものを用いることから、梁部２０１の変位に伴いストッパー部が図１７の点線部に示すように変位して、梁部２０１と錘部２０２との間隔を大きくし、可動電極と固定電極との間隔以上に可動部が変位できるようになってしまって付着防止ができなくなるという問題がある。差動容量型半導体力学量センサのように可動電極と固定電極との間隔が非常に狭く、この間隔と梁と錘との間隔とにあまり差を設けられないものにおいては、この問題が顕著に発生し、特に共振状態のように梁部２０１が基板面方向のみならず基板面垂直方向にも変位するような場合に発生し易くなる。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされ、共振状態のように梁が様々な方向に変位するような場合にも可動電極と固定電極とが付着しない半導体力学量検出センサを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。請求項１に記載の発明においては、基板（１）上に可動部（２Ａ）と固定部（２Ｂ）とを備えてなり、前記可動部は、前記基板上に形成された第１のアンカー部（３ａ、３ｂ）と、可動電極（７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ）を有する質量部（６）と、前記第１のアンカー部と前記質量部との間において略多角形を構成するように折り曲げられて配置された梁部（４、５）とを有し、前記梁部を介して前記質量部が前記第１のアンカー部に支持されるようになっており、前記固定部は、前記可動電極と対向する形状を成し前記基板上に固定された固定電極（９ａ、９ｂ、１１ａ、１１ｂ、１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂ）と、前記基板上に形成された第２のアンカー部（１００ａ、１０１ａ）に支持され前記可動部の水平方向の変位を規制するストッパー部（１００、１０１）とを有しており、前記ストッパー部は、前記梁部が構成する略多角形の内側に配されていると共に、前記第１、第２のアンカー部を介して前記可動部と電気的に接続されていることを特徴としている。
【０００７】
このように、可動部と分離された固定部にストッパー部を備え、このストッパー部によって可動部の水平方向の移動を規制するようにすれば、共振時等においてもストッパー部が変位しないため、共振時においても可動電極と固定電極とが付着しないようにできる。
さらに、第１のアンカー部と第２のアンカー部を介して可動部とストッパー部とを電気的に接続するようにすれば、可動部とストッパー部との電位差を無くすことができるため、静電気力によってストッパー部に可動部が付着することを防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１実施気形態）
図１に、本発明の一実施形態にかかる半導体加速度センサの斜視図を示す。また、図２に図１に示す半導体加速度センサの平面図を示し、図３、図４に、図２におけるＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図を示す。
【００１１】
図１〜図３において、基板１の上面には、単結晶シリコン（単結晶半導体材料）を溝によって分離して形成された梁構造体（可動部）２Ａと固定部２Ｂとが配置されている。
図２、図３に示されるように、梁構造体２Ａは、基板１側から突出する２つのアンカー部３ａ、３ｂにより架設されており、基板１の上面において固定部２Ｂから所定間隔を隔てた位置に配置されている。アンカー部３ａ、３ｂはポリシリコン薄膜よりなる。
【００１２】
アンカー部３ａ、３ｂは、それぞれ梁部４、梁部５を支持している。梁部４、５は、略長方形状（多角形状）に折り曲げられた折り曲げ型の梁で構成されている。換言すれば、梁部４、５は、その長手方向が図２の左右方向となる略長方形で構成されており、内周を開口させることによって２本の梁を構成し、２つの梁の変位によって梁構造体２Ａを可動とするようになっている。
【００１３】
また、梁部４、５の内周の開口部分には、図２に示す梁部４、５の紙面上下方向への移動を規制するストッパー部１００、１０１が形成されている。具体的には、図３に示すように、このストッパー部１００、１０１は、梁構造体２Ａとは分離して構成されていると共にアンカー部１００ａ、１０１ａにて基板４９側に固定され、固定部２Ｂの一部を成している。そして、このストッパー部１００、１０１は、アンカー部３ａ、３ｂを介して梁構造体２Ａと電気的に接続されており、梁構造体２Ａと等電位になっている。また、ストッパー部１００、１０１は、梁部との接触面積を小さくするために部分的に突出した形状（突出部分１００ｂ、１０１ｂ）で構成されており、この突出部分１００ｂ、１０１ｂが実質的なストッパーとしての役割を果たすようになっている。そして、この突出部分１００ｂ、１０１ｂは梁部４、５の端から所定の間隔（例えば２μｍ）をもって形成されており、この間隔以上に梁構造体２Ａが移動できないようにしている。
【００１４】
梁部４と梁部５との間には、長方形状を成す錘部（質量部）６が架設されている。なお、図示しないが、エッチング液の進入を行い易くするために、この錘部６の上下に貫通する透孔を形成してもよい。さらに、錘部６における一方の側面（図２においては左側面）から２つの可動電極７ａ、７ｂが突出している。この可動電極７ａ、７ｂは棒状を成し、等間隔をおいて平行に、例えば２００〜４００μｍの長さを有して延びている。また、錘部６における他方の側面（図１においては右側面）からは２つの可動電極８ａ、８ｂが突出している。この可動電極８ａ、８ｂは棒状を成し、等間隔に平行に、例えば２００〜４００μｍの長さを有して延びている。ここで、梁部４、５、質量部６、可動電極７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂは後述する犠牲層酸化膜の一部若しくは全部をエッチング除去することにより、可動となっている。そして、これらが可動部を構成している。
【００１５】
また、基板１の上面には、２つの第１の固定電極９ａ、９ｂ及び第２の固定電極１１ａ、１１ｂが固定されている。第１の固定電極９ａ、９ｂは基板１側から突出するアンカー部１０ａ、１０ｂにより支持されており、梁構造体２の各可動電極７ａ、７ｂの一方向の側面に対向して配置されている。また、第２の固定電極１１ａ、１１ｂは基板１側から突出するアンカー部１２ａ、１２ｂにより支持されており、梁構造体２の各可動電極７ａ、７ｂの他方の側面に対向して配置されている。これら第１、第２の固定電極９ａ、９ｂ、１１ａ、１１ｂは、可動電極７ａ、７ｂと略等間隔で配置されており、梁部４、５とストッパー部１００、１０１との間隔よりも大きい間隔（例えば２．５〜３．０μｍ）となっている。
【００１６】
同様に、基板１の上面には、第１の固定電極１３ａ、１３ｂ及び第２の固定電極１５ａ、１５ｂが固定されている。第１の固定電極１３ａ、１３ｂはアンカー部１４ａ、１４ｂにより支持され、かつ、梁構造体２の各可動電極８ａ、８ｂの一方の側面に対向して配置されている。また、第２の固定電極１５ａ、１５ｂは、アンカー部１６ａ、１６ｂにより支持され、かつ、梁構造体２の各可動電極８ａ、８ｂの他方の側面に対向して配置されている。なお、本実施形態では、可動電極及び第１、第２の固定電極を左右両側面に２つづつ設けたものを示しているが、実際には３０〜１００個の可動電極等を設けるようにしている。これは、可動電極等の数を増加させることにより容量を増加させ、より好適に容量検出が行えるようにするためである。
【００１７】
なお、図示しないが、基板の上面には、電極取出部が形成されており、この電極取出部から可動電極及び第１、第２の固定電極による容量変化に基づく電位が取り出せるようになっている。この電極取出部は基板１から突出するアンカー部により支持されている。
基板１は、図３、図４に示すように、シリコン基板４９の上に、貼り合わせ用薄膜（ポリシリコン薄膜）４８とシリコン酸化膜４７とシリコン窒化膜４６と導電性薄膜（リン等の不純物をドーピングしたポリシリコン薄膜）４５とシリコン窒化膜４３とを積層した構成となっており、導電性薄膜４５がシリコン窒化膜４３、４６の内部に埋め込まれた構造となっている。
【００１８】
導電性薄膜４５は、図３に示すように、アンカー部３ａ、３ｂ、１００ａ、１０１ａを構成し、また図４に示すように、アンカー部１０ａ、１０ｂ、１２ａを構成している。なお、図３、図４に図示されていないアンカー部１２ｂ、１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂについても導電性薄膜４５により構成されている。
また、導電性薄膜４５は、第１の固定電極９ａ、９ｂと電極取出部との間、第１の固定電極１３ａ、１３ｂと電極取出部との間、第２の固定電極１１ａ、１１ｄと電極取出部との間、及び第２の固定電極１５ａ、１５ｂと電極取出部との間をそれぞれ電気的に接続する配線を形成すると共に、下部電極（静電気力相殺用固定電極）２６を形成している。図５に下部電極２６のパターンを斜線で示す。この図に示されるように、下部電極２６は基板１の上面部における梁構造体２Ａと対向する領域に形成されている。
【００１９】
また、図３、図４に示すように、アンカー部３ａの上方にはアルミ薄膜よりなる電極（ボンディングパッド）５１が設けられている。
そして、本実施形態では、さらに梁構造体２Ａを構成する梁部４、５、錘部６、可動電極７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂの下部において、シリコン窒化膜４３を部分的に突出させたストッパー５０が形成されている。図６に、ストッパー５０の形成位置を三角形で示す。この図に示されるように、梁部４、５、錘部６、可動電極７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂの下部の全ての部分に形成されている。
【００２０】
上記構成において、梁構造体２Ａの可動電極７ａ、７ｂと第１の固定電極９ａ、９ｂとの間に第１のコンデンサが、また梁構造体２Ａの可動電極７ａ、７ｂと第２の固定電極１１ａ、１１ｂとの間に第２のコンデンサが形成される。同様に、梁構造体２Ａの可動電極８ａ、８ｂと第１の固定電極１３ａ、１３ｂとの間に第１のコンデンサが、また梁構造体２Ａの可動電極８ａ、８ｂと第２の固定電極１５ａ、１５ｂとの間に第２のコンデンサが形成される。
【００２１】
そして、第１、第２のコンデンサの容量に基づいて梁構造体２Ａに作用する加速度を検出できるようになっている。より詳しくは、可動電極と固定電極とにより２つの差動静電容量を形成し、２つの容量が等しくなるようにサーボ動作を行う。このような構成、作動となる本実施形態に示す加速度センサにおいて、上述したように、ストッパー５０が梁部４、５、錘部６、可動電極７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂの下部全てに形成されているため、梁構造体２Ａが自重によって下方に移動した時にも面積が小さなストッパー５０にしか触れなくなり、犠牲層エッチング後の乾燥工程の際等において、梁構造体２Ａのいずれの部分も下方の基板４９側に付着しないようにすることができる。
【００２２】
さらに、梁構造体２Ａと下部電極２６とを等電位にすることにより梁構造体２Ａと基板１との間に生じる静電気力を相殺する。つまり、下部電極２６はアンカー部３ａ、３ｂを通じて梁部４、５及び錘部６と結合されているため、電気的に等電位であり、梁部４、５及び静電気力により基板１に付着することを防止することができる。すなわち、梁構造体２Ａはシリコン基板４９に対して絶縁されているため、梁構造体２Ａとシリコン基板４９間のわずかな電位差によっても梁構造体２Ａが基板４９側に付着しようとするが、それを防止することができる。
【００２３】
また、折り曲げ型の梁部４、５の内部に、部分的に突出した突出部分１００ｂ、１０１ｂを備えたストッパー部１００、１０１を設けると共に、突出部分１００ｂ、１０１ｂと梁部４、５との間隔よりも可動電極と第１、第２の固定電極との間隔の方を大きくしているため、図２の紙面上下方向に梁構造体２Ａが移動しても、可動電極と第１、第２の固定電極とが接触しないようにすることができる。このため、可動電極と第１、第２の固定電極との付着を防止することができる。そして、ストッパー部１００、１０１を梁構造体２Ａとは分離しているため、梁部４、５が共振してもストッパー部１００、１０１が変位せず、可動電極と第１、第２の固定電極との間隔以上に梁構造体が移動することがない。このため、共振時においても固定電極と可動電極とが付着しないようにできる。
【００２４】
また、ストッパー部１００、１０１をアンカー部１００ａ、１０１ａを介して梁構造体２Ａと等電位としているため、梁構造体２Ａとストッパー部１００、１０１との間に静電気力が発生しないようにできる。このため、静電気力による梁構造体２Ａとストッパー部１００、１０１との付着も防止できる。このように、ストッパー部１００、１０１を梁構造体２Ａとは分離して構成すると共に、突出部分１００ｂ、１０１ｂと梁部４、５との間隔を可動電極と第１、第２の固定電極との間隔よりも狭くし、さらにアンカー部１００ａ、１０１ａを介してストッパー部１００、１０１と梁構造体２Ａとを等電位にすることで、梁構造体２Ａと固定部２Ｂとが付着することを防止することができる。なお、ストッパー部１００、１０１を梁部４、５と分離して（別体で）設けているため、梁部４、５を形成するときの自由度を備えているという効果もある。
【００２５】
次に、図１〜図６に示した加速度センサの製造工程を図７〜図１３を用いて説明する。なお、図７〜図１３は、図２におけるＢ−Ｂ断面での製造工程を示す概略断面図である。
〔図７に示す工程〕
まず、第１の半導体基板としての単結晶シリコン基板４０を用意する。そして、このシリコン基板４０にｎ型不純物をイオンを注入し、シリコン基板４０の表層部にコンタクト用のｎ⁺型層４０ａを形成する。その後、ｎ⁺型層４０ａ上に犠牲層用薄膜としてのシリコン酸化膜４１を熱酸化、ＣＶＤ法等により成膜する。
【００２６】
〔図８に示す工程〕
フォトリソグラフィにより、レジスト膜８０をマスクとしてシリコン酸化膜４１を一部エッチングし、凹部４２を形成する。これは、犠牲層エッチング工程において梁構造体２Ａがリリースされた後に表面張力等で基板に付着するのを防止すべく、付着面積を減らすために形成する。
【００２７】
〔図９に示す工程〕
さらに、犠牲層エッチング時のエッチングストッパとなるシリコン窒化膜４３をデポジションする。その後、シリコン酸化膜４１とシリコン窒化膜との積層体に対してフォトリソグラフィを経てドライエッチング等によりアンカー部形成領域に開口部４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄを形成する。この開口部４４ａ〜４４ｄは、梁構造体２Ａと基板（下部電極）とを接続するため、及び固定電極（及び電極取出部）と配線パターンとを接続するためのものである。
【００２８】
そして、開口部４４ａ〜４４ｄを含むシリコン窒化膜４３上に導電性薄膜となるポリシリコン薄膜４５をデポジションし、その後、ポリシリコン薄膜４５にリン拡散等により不純物を導入し、フォトリソグラフィを経てシリコン窒化膜４３上の所定領域に配線パターン４５ａと下部電極４５ｂ及びアンカー部４５ｃを形成する。そして、ポリシリコン薄膜４５を含むシリコン窒化膜４３上にシリコン窒化膜４６をデポジションし、さらにシリコン酸化膜４７をＣＶＤ法等により成膜する。
【００２９】
〔図１０に示す工程〕
さらに、シリコン酸化膜４７の上に貼り合わせ用薄膜としてのポリシリコン薄膜４８を成膜する。その後、このポリシリコン薄膜４８に対して表面研磨を施し、貼り合わせ用の面として平坦化する。
〔図１１に示す工程〕
シリコン基板４０とは別の単結晶シリコン基板（支持板）４９を用意し、ポリシリコン薄膜４８の表面に貼り合わせる。
【００３０】
〔図１２に示す工程〕
シリコン基板４０とシリコン基板４９の表裏を逆にして、シリコン基板４０側を表面研磨し、シリコン基板４０を所望の厚さ（例えば２〜２０μｍ）まで薄膜化する。その後、シリコン基板４０にｎ型不純物をイオン注入し、シリコン基板４０の表層部にコンタクト用のｎ⁺型層４０ｂを形成する。
【００３１】
〔図１３に示す工程〕
シリコン基板４０の所定領域に電極（パッド）５１を形成したのち、フォトリソグラフィを経てシリコン基板４０をエッチングし、梁部４、錘部６、可動電極７ａ及び第１、第２の固定電極９ａ、９ｂ、１１ａを分離する一定幅のトレンチを形成する。なお、ここでシリコン基板４０に対し、リン拡散等により不純物を導入し、後に静電容量を検出するための電極となるようにする。
【００３２】
続いて、ＨＦ系のエッチング液を用いて犠牲層エッチングを行い、犠牲酸化膜を除去する。これにより、梁構造体２Ａを構成する梁部４（５）、錘部６、可動電極７ａ（７ｂ、８ａ、８ｂ）等がリリースされ、可動となる。この際、エッチング後の乾燥の過程で可動部が基板に付着するのを防止するために、パラジクロロベンゼン等の昇華材を用いる。
【００３３】
そして、凹部４３が形成されていた部分は、シリコン窒化膜４３が部分的に突出したストッパー５０となる。
このようにして、埋め込みＳＯＩ基板を用い、配線パターン及び下部電極を絶縁体分離により形成した加速度センサを形成することができる。なお、図１４は上記のように製造した図１３に示す加速度センサの斜視断面図である。
【００３４】
上述した実施形態においては、犠牲層用薄膜４１としてシリコン酸化膜を用い、導電性薄膜４５としてポリシリコン薄膜を用いているため、犠牲層エッチング工程において、ＨＦ系エッチング液を用いた場合、シリコン酸化膜はＨＦに溶けるがポリシリコン薄膜は溶けないので、ＨＦ系エッチング液の濃度や温度を正確に管理したり、エッチングの終了を正確なる時間管理にて行う必要がなく、製造が容易となる。
【００３５】
そして、この犠牲層エッチング工程において、図８に示す凹部４２により図４に示すストッパー５０が形成されているので、梁構造体２Ａがリリースされた後におけるエッチング液の置換工程において梁構造体２Ａと基板１との間に純水等のリンス液（置換液）の液滴が残るが、この液滴の付着面積を減らして液滴による表面張力を小さくしてリンス液の蒸発の際に可動部が基板に固着するのが防止される。
【００３６】
なお、従来技術として、特開平６−３４７４７４号公報に示されるセンサのように、可動電極や固定電極に突起状のストッパーを設けることにより可動電極と固定電極との接触面積を少なくし、可動電極と固定電極とが付着しないようにするものもあるが、このように可動電極や固定電極に突起状のストッパーを直接形成すると、容量が変化して正しく容量検出が行え無くなる場合があると考えられる。また、このような場合において、可動電極と固定電極との間に電位差が発生すると、静電気力によって可動電極と固定電極とが付着する場合もあるため、好ましくないといえる。
【００３７】
（比較例）本比較例では両持ち型の梁部を有する加速度センサの例について説明する。上記第１実施形態では、折り曲げ型の梁部を有する加速度センサを示したが、ストッパーを梁構造体２Ａと分離して構成するというものは、このような折り曲げ型の梁部ではないもの、本比較例のような両持ち型の梁部を有する加速度センサにおいても適用できる。この両持ち型の梁部を有する加速度センサの斜視図を図１５に示し、この図に基づいて本比較例における加速度センサを説明する。但し、第１実施形態と同様の部分については同じ符号を付し、異なる部分のみ説明する。
【００３８】
梁構造体２Ａは基板１から突出する４つのアンカー部１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄによって架設されており、基板１の上面において所定間隔隔てた位置に配置されている。アンカー部１５０ａ〜１５０ｄはポリシリコン薄膜よりなる。アンカー部１５０ａとアンカー部１５０ｂとの間には梁部１５１が架設されており、アンカー部１５０ｃとアンカー部１５０ｄとの間には梁部１５２が架設されている。梁部１５１、１５２は１つの梁で構成されている。
【００３９】
梁部１５１に対して、錘部６の反対側には、ストッパー部１５３が配置されている。また、梁部１５２に対して、錘部６の反対側には、ストッパー部１５４が配置されている。このストッパー部１５３、１５４に設けられた突出部１５３ｂ、１５４ｂによって、梁構造体２Ａの紙面左右方向への移動が規制されている。これらのストッパー部１５３、１５４は、梁構造体２Ａや固定部２Ｂとは分離して構成されており、アンカー部１５３ａ、１５４ａを介して基板１側に固定され、アンカー部１５０ａ〜１５０ｄを介して梁構造体２Ａと電気的に接続されている。これにより、ストッパー部１５３、１５４が梁構造体２Ａと等電位になるようになっている。これにより、ストッパー部１５３、１５４と梁構造体２Ａとの電位差による静電気力が発生しないようにでき、静電気力によって梁構造体２Ａがストッパー部１５３、１５４に付着するのを防止することができる。
【００４０】
また、ストッパー部１５３、１５４は、梁部１５１、１５２との接触面積を小さくするために部分的に突出した形状（突出部分１５３ｂ、１５４ｂ）で構成されており、この突出部分１５３ｂ、１５４ｂが実質的なストッパーとしての役割を果たすようになっている。そして、この突出部分１５３ｂ、１５４ｂは梁部１５１、１５２の端から所定の間隔（例えば２μｍ）をもって形成されており、この間隔以上に梁構造体２Ａが移動できないようにしている。なお、可動電極７ａ等と第１、第２の固定電極９ａ等との間は、梁部１５１、１５２と突出部１５３ｂ、１５４ｂとの間の間隔よりも大きくなっており、梁構造体２Ａが移動しても可動電極７ａ等が第１、第２の固定電極９ａ等に付着しないようになっている。
【００４１】
このように、両持ち型の梁部１５１、１５２を有する加速度センサにおいても、ストッパー部１５３、１５４を梁部１５１、１５２と分離して設けると共に、ストッパー部１５３、１５４を梁部１５１、１５２と等電位とし、さらに突出部分１５３ｂ、１５４ｂと梁部１５１、１５２との間よりも可動電極７ａ等と第１、第２の固定電極９ａ等との間の間隔を大きくすることにより、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
なお、ストッパー部１５３、１５４を他の固定部２Ｂと分離せずに設け、固定部２Ｂの任意の箇所に設けたパッドを介して梁構造体２Ａと等電位とすることも可能であるが、梁構造体２Ａ若しくは固定部２Ｂに印加される電位のいずれか一方が変化した場合には、ストッパー部１５３、１５４と梁構造体２Ａとの間に電位差が生じてしまうため、梁構造体２Ａと直接電気的に接続することにより、このような不都合を回避することができる。また、このように他の固定部２Ｂと一体とした場合には、拡散層等を介してストッパー部１５３、１５４を梁構造体２Ａと等電位にすることになるが、拡散抵抗等によって電位差が発生するため、ストッパー部１５３、１５４とパッドとの距離に相応して正確に等電位にすることができない。従って、本比較例のように固定部２Ｂと分離してストッパー部１５３、１５４を設けることにより、正確に等電位とすることができるという効果もある。
【００４３】
なお、上記第１実施形態、比較例では、梁部４、５、１５１、１５２に対して錘部６の反対側に、２つづつ突出部１００ｂ、１０１ｂ、１５３ｂ、１５４ｂを設けるようにしているが、それよりも多くの突出部を梁部４、５、１５１、１５２の長手方向に併設するようにしてもよい。
【００４４】
また、上記第１実施形態、比較例では、ストッパー部１００、１０１と梁構造体２Ａとの電気的接続をポリシリコン膜によって行っているが、シリコン基板に形成した熱拡散層等によって行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる加速度センサの斜視図である。
【図２】図１における加速度センサの上面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図５】下部電極２６を説明するための図である。
【図６】ストッパー５０の形成位置を説明するための図である。
【図７】図１に示す加速度センサの製造工程を説明するための図である。
【図８】図７に続く加速度センサの製造工程を説明するための図である。
【図９】図８に続く加速度センサの製造工程を説明するための図である。
【図１０】図９に続く加速度センサの製造工程を説明するための図である。
【図１１】図１０に続く加速度センサの製造工程を説明するための図である。
【図１２】図１１に続く加速度センサの製造工程を説明するための図である。
【図１３】図１２に続く加速度センサの製造工程を説明するための図である。
【図１４】図１３に示す加速度センサの斜視断面図である。
【図１５】比較例に示す加速度センサの斜視図である。
【図１６】従来のセンサの構造を説明するための図である。
【図１７】図１６に示すセンサの共振時を説明するための図である。
【符号の説明】
１…基板、２Ａ…梁構造体、２Ｂ…固定部、３ａ、３ｂ…アンカー部、
４、５…梁部、６…錘部、７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ…可動電極、
９ａ、９ｂ…第１の固定電極、１１ａ、１１ｂ…第２の固定電極、
１３ａ、１３ｂ…第１の固定電極、１５ａ、１５ｂ…第２の固定電極、
１００、１０１…ストッパー部。

Claims

基板（１）上に可動部（２Ａ）と固定部（２Ｂ）とを備えてなり、
前記可動部は、前記基板上に形成された第１のアンカー部（３ａ、３ｂ）と、可動電極（７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ）を有する質量部（６）と、前記第１のアンカー部と前記質量部との間において略多角形を構成するように折り曲げられて配置された梁部（４、５）とを有し、前記梁部を介して前記質量部が前記第１のアンカー部に支持されるようになっており、
前記固定部は、前記可動電極と対向する形状を成し前記基板上に固定された固定電極（９ａ、９ｂ、１１ａ、１１ｂ、１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂ）と、前記基板上に形成された第２のアンカー部（１００ａ、１０１ａ）に支持され前記可動部の水平方向の変位を規制するストッパー部（１００、１０１）とを有しており、
前記ストッパー部は、前記梁部が構成する略多角形の内側に配されていると共に、前記第１、第２のアンカー部を介して前記可動部と電気的に接続されていることを特徴とする半導体力学量センサ。