JP6020341B2 - 容量式物理量センサおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
また、請求項3に記載の発明では、第2基板には、第1支持部における可動部側と反対側の端部と対向する部分に第1溝部(18a、55a)が形成され、第2支持部における可動部側と反対側の端部と対向する部分に第2溝部(18b、55b)が形成されており、さらに、第1支持部と対向する部分に少なくとも1つの第1凹部(19a)が形成され、第2支持部と対向する部分に少なくとも1つの第2凹部(19b)が形成されており、第1支持部は、可動部側の端部の一部が窪み部上に突出すると共に可動部側と反対側の端部の一部が第1溝部上に突出し、第2支持部は、可動部側の端部の一部が窪み部上に突出すると共に可動部側と反対側の端部の一部が第2溝部上に突出していることを特徴としている。
本発明の第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、容量式物理量センサとして、加速度を検出するセンシング部が形成された加速度センサを例に挙げて説明する。
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して半導体層13にキャップ部を接合したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して支持基板11および絶縁膜12に第1、第2凹部を形成したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して第1、第2連結部32a、42aに第1、第2孔部を形成したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第5実施形態について説明する。本実施形態は、第2実施形態に対して窪み部17および第1、第2溝部18a、18bの形状を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第6実施形態について説明する。本実施形態は、第2実施形態に対して窪み部54および第1、第2溝部55a、55bの形状を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第7実施形態について説明する。本実施形態は、第2実施形態に対して窪み部17、54および第1、第2溝部18a、18b、55a、55bの形状を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
12 絶縁膜
13 半導体層
14 SOI基板
17、54 窪み部
18a、18b 第1、第2溝部
20 可動部
24 可動電極
30、40 第1、第2固定部
31、41 第1、第2固定電極
32、42 第1、第2支持部
32a、42a 第1、第2支持部
51 半導体基板
52 絶縁膜
55a、55b 第1、第2溝部
Claims (7)
- 所定方向に変位可能とされた複数の可動電極(24)を有する可動部(20)と、前記可動電極と対向する第1固定電極(31)が備えられる第1支持部(32)を有する第1固定部(30)と、前記可動電極と対向する第2固定電極(41)が備えられる第2支持部(42)を有し、前記第2支持部が前記可動部を挟んで前記前記第1支持部と反対側に配置された第2固定部(40)と、が形成された第1基板(13、14)と、
絶縁膜(12、52)を介して前記第1基板と接合される第2基板(11、51)と、を備え、
前記絶縁膜および前記第2基板のうち少なくとも前記絶縁膜における前記可動電極および前記第1、第2固定電極と対向する部分に窪み部(17、54)が形成され、
前記第1支持部が前記絶縁膜を介して前記第2基板と接合されている面積と、前記第2支持部が前記絶縁膜を介して前記第2基板と接合されている面積とが等しくされ、
前記可動電極と前記第1固定電極との間の容量と、前記可動電極と前記第2固定電極との間の容量との差に基づいて物理量を検出する容量式物理量センサにおいて、
前記第2基板には、前記第1支持部における前記可動部側と反対側の端部と対向する部分に第1溝部(18a、55a)が形成され、前記第2支持部における前記可動部側と反対側の端部と対向する部分に第2溝部(18b、55b)が形成されており、
前記第1支持部は、前記第1固定電極が備えられる第1連結部(32a)と、前記第1連結部を外部回路と電気的にするための第1接続部(32b)とを有し、前記第1連結部における前記可動部側の端部が前記窪み部上に突出すると共に前記第1連結部における前記可動部側と反対側の端部が前記第1溝部上に突出し、前記第1接続部における前記可動部側の端部が前記窪み部上に突出していないと共に前記第1接続部における前記可動部と反対側の端部が前記第1溝部上に突出しておらず、前記第1接続部における前記第2基板と対向する全面が前記絶縁膜を介して前記第2基板と接合され、
前記第2支持部は、前記第2固定電極が備えられる第2連結部(42a)と、前記第2連結部を外部回路と電気的にするための第2接続部(42b)とを有し、前記第2連結部における前記可動部側の端部が前記窪み部上に突出すると共に前記第2連結部における前記可動部側と反対側の端部が前記第2溝部上に突出し、前記第2接続部における前記可動部側の端部が前記窪み部上に突出していないと共に前記第2接続部における前記可動部側と反対側の端部が前記第2溝部上に突出しておらず、前記第2接続部における前記第2基板と対向する全面が前記絶縁膜を介して前記第2基板と接合されていることを特徴とする容量式物理量センサ。 - 前記第2基板には、前記第1支持部と対向する部分に少なくとも1つの第1凹部(19a)が形成され、前記第2支持部と対向する部分に少なくとも1つの第2凹部(19b)が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の容量式物理量センサ。
- 所定方向に変位可能とされた複数の可動電極(24)を有する可動部(20)と、前記可動電極と対向する第1固定電極(31)が備えられる第1支持部(32)を有する第1固定部(30)と、前記可動電極と対向する第2固定電極(41)が備えられる第2支持部(42)を有し、前記第2支持部が前記可動部を挟んで前記前記第1支持部と反対側に配置された第2固定部(40)と、が形成された第1基板(13、14)と、
絶縁膜(12、52)を介して前記第1基板と接合される第2基板(11、51)と、を備え、
前記絶縁膜および前記第2基板のうち少なくとも前記絶縁膜における前記可動電極および前記第1、第2固定電極と対向する部分に窪み部(17、54)が形成され、
前記第1支持部が前記絶縁膜を介して前記第2基板と接合されている面積と、前記第2支持部が前記絶縁膜を介して前記第2基板と接合されている面積とが等しくされ、
前記可動電極と前記第1固定電極との間の容量と、前記可動電極と前記第2固定電極との間の容量との差に基づいて物理量を検出する容量式物理量センサにおいて、
前記第2基板には、前記第1支持部における前記可動部側と反対側の端部と対向する部分に第1溝部(18a、55a)が形成され、前記第2支持部における前記可動部側と反対側の端部と対向する部分に第2溝部(18b、55b)が形成されており、さらに、前記第1支持部と対向する部分に少なくとも1つの第1凹部(19a)が形成され、前記第2支持部と対向する部分に少なくとも1つの第2凹部(19b)が形成されており、
前記第1支持部は、前記可動部側の端部の一部が前記窪み部上に突出すると共に前記可動部側と反対側の端部の一部が前記第1溝部上に突出し、
前記第2支持部は、前記可動部側の端部の一部が前記窪み部上に突出すると共に前記可動部側と反対側の端部の一部が前記第2溝部上に突出していることを特徴とする容量式物理量センサ。 - 前記第1溝部における開口部と前記第1支持部とが接する境界線の方向および長さが、前記窪み部における開口部と前記第1支持部とが接する境界線の方向および長さと等しくされ、
前記第2溝部における開口部と前記第2支持部とが接する境界線の方向および長さが、前記窪み部における開口部と前記第2支持部とが接する境界線の方向および長さと等しくされていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の容量式物理量センサ。 - 前記第1支持部には、前記窪み部上に位置する部分から前記第1溝部上に位置する部分に渡って除去された少なくとも1つの第1孔部(71)が形成され、
前記第2支持部には、前記窪み部上に位置する部分から前記第2溝部上に位置する部分に渡って除去された少なくとも1つの第2孔部(72)が形成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の容量式物理量センサ。 - 請求項1ないし5のいずれか1つに記載の容量式物理量センサの製造方法において、
前記第1基板(13)として半導体層を用意し、前記第2基板(11)として支持基板を用意する工程と、
前記第2基板に前記窪み部を形成する工程と、
前記第2基板に前記第1、第2溝部を形成する工程と、
前記窪み部を形成する工程および前記第1、第2溝部を形成する工程の後、前記第2基板の表面に前記絶縁膜(12)を介して前記第1基板を接合することにより、SOI基板を形成する工程と、
前記SOI基板を形成する工程の後、前記第1基板に前記可動部および前記第1、第2固定部を形成する工程と、を行い、
前記可動部および前記第1、第2固定部を形成する工程では、前記第1支持部における前記可動部側の端部の一部が前記窪み部上に突出すると共に前記可動部側と反対側の端部の一部が前記第1溝部上に突出するように第1固定部を形成し、かつ、前記第2支持部における前記可動部側の端部の一部が前記窪み部上に突出すると共に前記可動部側と反対側の端部の一部が前記第2溝部上に突出するように前記第2固定部を形成することにより、前記第1支持部のうち前記絶縁膜を介して前記第2基板と接合されている部分の面積と、前記第2支持部のうち前記絶縁膜を介して前記第2基板と接合されている部分の面積とを等しくすることを特徴とする容量式物理量センサの製造方法。 - 請求項1ないし5のいずれか1つに記載の容量式物理量センサの製造方法において、
前記第1基板(14)として支持基板(11)上に絶縁膜(12)を介して半導体層(13)が形成されたSOI基板を用意し、前記第2基板(51)として半導体基板を用意する工程と、
前記第1基板に前記可動部および前記第1、第2固定部を形成する工程と、
前記第2基板に前記絶縁膜を形成する工程と、
前記第2基板および前記絶縁膜のうち少なくとも前記絶縁膜に前記窪み部を形成する工程と、
前記第2基板に前記第1、第2溝部を形成する工程と、
前記第1基板に前記絶縁膜(52)を介して前記第2基板を接合する工程と、を行い、
前記接合する工程では、前記第1支持部における前記可動部側の端部の一部が前記窪み部上に突出すると共に前記可動部側と反対側の端部の一部が前記第1溝部上に突出し、かつ、前記第2支持部における前記可動部側の端部の一部が前記窪み部上に突出すると共に前記可動部側と反対側の端部の一部が前記第2溝部上に突出するように前記第1、第2基板を接合することにより、前記第1支持部のうち前記絶縁膜を介して前記第2基板と接合されている部分の面積と、前記第2支持部のうち前記絶縁膜を介して前記第2基板と接合されている部分の面積とを等しくすることを特徴とする容量式物理量センサの製造方法。
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