JPH0564863B2 - - Google Patents
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- JPH0564863B2 JPH0564863B2 JP6536085A JP6536085A JPH0564863B2 JP H0564863 B2 JPH0564863 B2 JP H0564863B2 JP 6536085 A JP6536085 A JP 6536085A JP 6536085 A JP6536085 A JP 6536085A JP H0564863 B2 JPH0564863 B2 JP H0564863B2
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- force sensor
- silicon
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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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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はロボツトの手などにとりつけ、対象物
を握つた時の反発力やすべり覚を検出したり、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。
を握つた時の反発力やすべり覚を検出したり、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ピユータが普
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ツ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ツトはある
定まつた形定まつた大きさ、あるいは定まつた重
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つてしか行う
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、
FMS（Flexible Manufacturing System）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ツトあるいは機械に装備し、
知能化されたロボツトあるいは機械自体に判断さ
せる必要がある。例えばロボツトが対象物を持ち
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。
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ツ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ツトはある
定まつた形定まつた大きさ、あるいは定まつた重
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つてしか行う
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、
FMS（Flexible Manufacturing System）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ツトあるいは機械に装備し、
知能化されたロボツトあるいは機械自体に判断さ
せる必要がある。例えばロボツトが対象物を持ち
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−OFF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、対象物がすべつ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圧覚、更にすべつてい
ないかどうかのすべり覚等が必要である。このよ
うにロボツトに必要な触覚センサの機能は多岐に
わたつており、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ず、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
イクロスイツチを用いたものあるいはカーボンフ
ア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が直線性に劣
つていたりする欠点があるが、いずれも単機能で
ある。すなわち、分布圧のみあるいはON−OFF
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。（プロシーデイン
グ第12回インターナシヨナル・シンポジウム・オ
ン・インダストリアル・ロボツト
（Proceedings.12th ISIR）、1982年417頁から425
頁）。
ON−OFF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、対象物がすべつ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圧覚、更にすべつてい
ないかどうかのすべり覚等が必要である。このよ
うにロボツトに必要な触覚センサの機能は多岐に
わたつており、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ず、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
イクロスイツチを用いたものあるいはカーボンフ
ア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が直線性に劣
つていたりする欠点があるが、いずれも単機能で
ある。すなわち、分布圧のみあるいはON−OFF
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。（プロシーデイン
グ第12回インターナシヨナル・シンポジウム・オ
ン・インダストリアル・ロボツト
（Proceedings.12th ISIR）、1982年417頁から425
頁）。
（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ツトに必要な触
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つた。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、ロボツ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。
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つた。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、ロボツ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。
（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
さ方向の中心線に対して対象となるように設け
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ツジ
もしくはフルブリツジ回路が形成され、当該梁
の支持台付近の梁の両側面に設けられた拡散層
抵抗でハーフブリツ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ツジ回
路が形成されていることを特徴とする力セン
サ。
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
さ方向の中心線に対して対象となるように設け
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ツジ
もしくはフルブリツジ回路が形成され、当該梁
の支持台付近の梁の両側面に設けられた拡散層
抵抗でハーフブリツ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ツジ回
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
さ方向の中心線に対して対象となるように設け
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ツジ
もしくは、フルブリツジ回路が形成され、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ツジ回路が形成され、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ツ
ジ回路が形成されたことを特徴とする力センサ
であつて、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。
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
さ方向の中心線に対して対象となるように設け
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ツジ
もしくは、フルブリツジ回路が形成され、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ツジ回路が形成され、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ツ
ジ回路が形成されたことを特徴とする力センサ
であつて、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、シリコンダイヤフラムを形成し、該
ダイヤフラム部を保護する工程と、梁を形成す
る工程と、各拡散抵抗を結線する工程よりなる
力センサの製造方法において、拡散層抵抗の一
部をエツチング除去することで梁の側面のエツ
ジに等価的に拡散層抵抗を形成する工程を含む
ことを特徴とする力センサの製造方法。
る工程と、シリコンダイヤフラムを形成し、該
ダイヤフラム部を保護する工程と、梁を形成す
る工程と、各拡散抵抗を結線する工程よりなる
力センサの製造方法において、拡散層抵抗の一
部をエツチング除去することで梁の側面のエツ
ジに等価的に拡散層抵抗を形成する工程を含む
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により、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。
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により、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ａ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P+ボロン層２０２が厚
さ約20μｍエピ成長された面方位（100）のＰ型
シリコン基板２０１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２０
３，２０４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膜２
０５を厚さ1000Å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型シリコン層２０１はエツチングされるが高濃
度P+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2000ÅCVD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２１３で保護し、硝フツ酸混合液で高濃度P+
シリコン層エツチングし、長さ１mm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の中心線上の梁
のエツジが来るように目合せずれがないように加
工するとよい。また硝フツ酸溶液はシリコンに対
して等方的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
ジストと裏面酸化膜２１１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、パツド部分の窓明けをする。最終的な完成
図が第１図ａ，ｂに示すものである。
２図ａ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P+ボロン層２０２が厚
さ約20μｍエピ成長された面方位（100）のＰ型
シリコン基板２０１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２０
３，２０４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膜２
０５を厚さ1000Å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型シリコン層２０１はエツチングされるが高濃
度P+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2000ÅCVD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２１３で保護し、硝フツ酸混合液で高濃度P+
シリコン層エツチングし、長さ１mm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の中心線上の梁
のエツジが来るように目合せずれがないように加
工するとよい。また硝フツ酸溶液はシリコンに対
して等方的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
ジストと裏面酸化膜２１１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、パツド部分の窓明けをする。最終的な完成
図が第１図ａ，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
ハーフブリツジ回路であり、第３図中のVD，VE，
RL1，RL2，RL3，RSの記号は、第１図ａに対応す
るものでそれぞれVD，VEが電源供給部RL1が梁の
中央部に形成された低抗体で梁に垂直方向の力の
成分を検出し、RL2，RL3が梁のエツジ部に形成
された低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0.3mm角のシリコ
ン片２１４を張りつけ、更にその表面をシリコン
ゴム２１５でお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ａ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45°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つている
ことがわかる。なお、第４図に於いて、VS1，
VS2は第３図のハーブブリツジ回路のそれぞれ
VS1，VS2端子とアース端子VEの間の出力値であ
る。
ハーフブリツジ回路であり、第３図中のVD，VE，
RL1，RL2，RL3，RSの記号は、第１図ａに対応す
るものでそれぞれVD，VEが電源供給部RL1が梁の
中央部に形成された低抗体で梁に垂直方向の力の
成分を検出し、RL2，RL3が梁のエツジ部に形成
された低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0.3mm角のシリコ
ン片２１４を張りつけ、更にその表面をシリコン
ゴム２１５でお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ａ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45°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つている
ことがわかる。なお、第４図に於いて、VS1，
VS2は第３図のハーブブリツジ回路のそれぞれ
VS1，VS2端子とアース端子VE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90°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各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、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
られることがわかつた。
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90°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各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、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
られることがわかつた。
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
とが可能となつた。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６０３，６０４，６０５，６
０６の拡散抵抗を配置することで解決した。
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
とが可能となつた。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６０３，６０４，６０５，６
０６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ａでは
配線パターンは省略してある。なお、第６図ａの
等価回路を第６図ｂに示し、第６図ａ中のRS1，
RS2，RL1，RL2，RL3，RL4，RL5，RL6は第６図ｂ
の各抵抗に対応する。
配線パターンは省略してある。なお、第６図ａの
等価回路を第６図ｂに示し、第６図ａ中のRS1，
RS2，RL1，RL2，RL3，RL4，RL5，RL6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
構造を持つ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つ
た。
構造を持つ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つ
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500μｍ×１mm×20μｍｔ程度
の小さなものであつたが、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。
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500μｍ×１mm×20μｍｔ程度
の小さなものであつたが、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わす図で
第１の実施例の完成素子図であり、第１図ａは平
面図、第１図ｂは第１図ａのABでの断面図であ
る。第２図ａ〜ｅ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ｆ，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ａは第３の
実施例の素子平面図である。第６図ｂは第６図ａ
の素子の等価回路図である。 １０１，２０１……シリコン基板、１０２，２
０２……高濃度P+層、１０３，１０４，２０３，
２０４，５０３，５０４，６０１，６０２，６０
３，６０４，６０５，６０６……拡散層抵抗、１
０５，１０６，２０５，２０６，２１１……シリ
コン酸化膜、１０８，２０８，５０８……梁。
第１の実施例の完成素子図であり、第１図ａは平
面図、第１図ｂは第１図ａのABでの断面図であ
る。第２図ａ〜ｅ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ｆ，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ａは第３の
実施例の素子平面図である。第６図ｂは第６図ａ
の素子の等価回路図である。 １０１，２０１……シリコン基板、１０２，２
０２……高濃度P+層、１０３，１０４，２０３，
２０４，５０３，５０４，６０１，６０２，６０
３，６０４，６０５，６０６……拡散層抵抗、１
０５，１０６，２０５，２０６，２１１……シリ
コン酸化膜、１０８，２０８，５０８……梁。
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
方向の中心線に対して対称となるように設けられ
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ツジもしく
は、フルブリツジ回路が形成され、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
ーブブリツジ回路が形成されもしくは、その両側
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ツジ回路が形
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
も片側が指示された梁上に、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
方向の中心線に対して対称となるように設けられ
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ツジもしく
は、フルブリツジ回路が形成され、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
ーフブリツ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ツジ回路が形
成されている力センサであつて、本構造の素子
と、本構造の素子を基板面内でほぼ90度回転した
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、シリコンダイヤフラムを形成し、該ダ
イヤフラム部を保護する工程と、梁を形成する工
程と、各拡散抵抗を結線する工程よりなる力セン
サの製造方法において、拡散層抵抗の一部をエツ
チング除去することで梁の側面のエツジに等価的
に拡散層抵抗を形成す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 JPS61224465A (ja) | 1986-10-06 |
| JPH0564863B2 true 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 (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 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0821722B2 (ja) * | 1985-10-08 | 1996-03-04 | 日本電装株式会社 | 半導体振動・加速度検出装置 |
| US4912990A (en) * | 1989-02-27 | 1990-04-03 | Sundstrand Data Control, Inc. | Magnetically driven vibrating beam force transducer |
| JP2002048661A (ja) * | 2000-08-01 | 2002-02-15 | Olympus Optical Co Ltd | 力覚センサ |
| JP5867688B2 (ja) * | 2011-09-22 | 2016-02-24 | 国立大学法人 東京大学 | 触覚センサ及び多軸触覚センサ |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP6536085A patent/JPS61224465A/ja active Granted
Cited By (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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61224465A (ja) | 1986-10-06 |
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