JPH0792187A - Acceleration sensor - Google Patents

Acceleration sensor

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Publication number
JPH0792187A
JPH0792187A JP24014593A JP24014593A JPH0792187A JP H0792187 A JPH0792187 A JP H0792187A JP 24014593 A JP24014593 A JP 24014593A JP 24014593 A JP24014593 A JP 24014593A JP H0792187 A JPH0792187 A JP H0792187A
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JP
Japan
Prior art keywords
acceleration sensor
thin film
substrate
cantilever
thermister
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP24014593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Kunugihara
勉 櫟原
Shigeaki Tomonari
恵昭 友成
Chomei Matsushima
朝明 松嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
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Publication of JPH0792187A publication Critical patent/JPH0792187A/en
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to measure even a constant acceleration by provid ing a substrate having a hollow part, a thermal insulation film having a cantile ver formed above the hollow part, and a thermister employing a thin film resis tor. CONSTITUTION:The acceleration sensor 5 comprises a thermister 6 formed on a cantilever 3b. Since the cantilever 3b is formed above the hollow part 2a of a substrate 2, it is thermally insulated from the substrate 2 and the heat flows directly from the thermister 6 to a stem 7 through a medium of air or the like. When the mean free path L of gas molecules present in the hollow part 2a and the difference of dimension (d) between the thermal insulation film 3 and the stem 7 satisfy a relationship L<<d, the heat quantity Q being transferred from the thermister 6 to the stem 7 can be represented by a formula Q=KA(T2-T1)/d, and the heat quantity Q varies significantly as the dimension (d) varies. In the formula, K: thermal conductivity, A: area of the thermal insulation film 3 for forming the thermister 6, TA: temperature of thermister 6, and T2: temperature of stem 7. The acceleration is calculated based on the flexure of the cantilever 3b.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、熱伝導現象を利用して
加速度を測定する加速度センサに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acceleration sensor for measuring acceleration by utilizing a heat conduction phenomenon.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の加速度センサとしては、Siのマイ
クロマシニング技術を利用した半導体ピエゾ抵抗型加速
度センサがある。この加速度センサの検出原理を図3に
基づいて説明する。図3は半導体ピエゾ抵抗型加速度セ
ンサ1を示す図で、(a)は1部分を断面図とした斜視
図で、(b)はA−A断面図である。図において、基板
2の中央部には中空部2aが形成されており、基板2上
には、熱絶縁膜3の層が形成されている。熱絶縁膜3の
中央部は倒立四角錐台状に形成されており、倒立四角錐
台状の部分の周囲に、支持部3aの部分を除いてスリッ
ト4をいれて、中空部2aの上方に、カンチレバー3b
と呼ばれる、支持部3aによって支えられた片持ち梁構
造を微細加工技術によって形成している。また、支持部
3aの上部にはピエゾ抵抗3cの領域が形成されてい
る。
2. Description of the Related Art As a conventional acceleration sensor, there is a semiconductor piezoresistive acceleration sensor using Si micromachining technology. The detection principle of this acceleration sensor will be described with reference to FIG. 3A and 3B are views showing the semiconductor piezoresistive acceleration sensor 1, FIG. 3A is a perspective view with one portion as a sectional view, and FIG. 3B is a sectional view taken along line AA. In the figure, a hollow portion 2 a is formed in the center of the substrate 2, and a layer of the heat insulating film 3 is formed on the substrate 2. The central portion of the heat insulating film 3 is formed in an inverted quadrangular pyramid shape, and a slit 4 is provided around the inverted quadrangular pyramid shape portion except for the support portion 3a and above the hollow portion 2a. , Cantilever 3b
The cantilever structure supported by the support portion 3a, which is referred to as "," is formed by the fine processing technique. Further, a region of the piezoresistor 3c is formed on the upper portion of the support portion 3a.

【0003】上記のように形成された半導体ピエゾ抵抗
型加速度センサは、加速度の変化をカンチレバー3bの
支持部3aに形成されたピエゾ抵抗3cの抵抗変化とし
て電気信号に変換するもので、構造が比較的簡単で、小
型・軽量・低価格が可能なため幅広い分野で使用されて
いるものである。
The semiconductor piezoresistive acceleration sensor formed as described above converts a change in acceleration into an electric signal as a change in resistance of the piezoresistor 3c formed on the support portion 3a of the cantilever 3b, and has a comparative structure. It is used in a wide range of fields because it is simple, compact, lightweight, and inexpensive.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
加速度センサの場合、ピエゾ抵抗3cは加速度が変化し
た時にしか抵抗が変化しないため、定加速度の測定はで
きないという問題点があった。
However, in the case of the above acceleration sensor, there is a problem that the constant acceleration cannot be measured because the resistance of the piezoresistor 3c changes only when the acceleration changes.

【0005】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、定加速度も測定できる加
速度センサの構造を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a structure of an acceleration sensor capable of measuring a constant acceleration.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の加速度センサは、中空部を有する基
板と、前記中空部を覆うように周辺部が基板に支持され
ていると共に、前記中空部上方に片持ち梁構造のカンチ
レバーが形成された熱絶縁膜と、前記カンチレバー上面
に形成され、温度変化により抵抗値が変化する感温抵抗
体として薄膜抵抗体を用いたサーミスタとを具備したこ
とを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, an acceleration sensor according to claim 1 has a substrate having a hollow portion, and a peripheral portion supported by the substrate so as to cover the hollow portion, A thermal insulating film having a cantilever structure of a cantilever structure above the hollow portion, and a thermistor formed on the upper surface of the cantilever and using a thin film resistor as a temperature sensitive resistor whose resistance value changes with temperature change. It is characterized by having done.

【0007】請求項2記載の加速度センサは、請求項1
記載の加速度センサで、熱絶縁膜が複数の層を積層して
なる多層構造の薄膜であることを特徴とするものであ
る。
An acceleration sensor according to a second aspect of the present invention is the acceleration sensor of the first aspect.
The acceleration sensor described in the above is characterized in that the heat insulating film is a thin film having a multilayer structure formed by laminating a plurality of layers.

【0008】請求項3記載の加速度センサは、請求項2
記載の加速度センサで、多層構造が酸化シリコン層と窒
化シリコン層の積層で成されていることを特徴とするも
のである。
The acceleration sensor according to claim 3 is the acceleration sensor according to claim 2.
The acceleration sensor described above is characterized in that the multilayer structure is formed by stacking a silicon oxide layer and a silicon nitride layer.

【0009】請求項4記載の加速度センサは、請求項1
乃至請求項3記載の加速度センサで、薄膜抵抗体が半導
体薄膜からなる抵抗体であることを特徴とするものであ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the acceleration sensor of the first aspect.
The acceleration sensor according to claim 3 is characterized in that the thin film resistor is a resistor formed of a semiconductor thin film.

【0010】請求項5記載の加速度センサは、請求項4
記載の加速度センサで、半導体薄膜がアモルファス炭化
シリコン薄膜を少なくとも含んでいることを特徴とする
ものである。
The acceleration sensor according to claim 5 is the acceleration sensor according to claim 4.
The acceleration sensor described above is characterized in that the semiconductor thin film includes at least an amorphous silicon carbide thin film.

【0011】[0011]

【作用】図1に基づいて、加速度測定原理について説明
する。図1に示す加速度センサ5では、カンチレバー3
b上に四角い薄膜状のサーミスタ6が形成されている。
カンチレバー3bは、基板2の中空部2aの上方に形成
されているため、サーミスタ6と基板2間は熱絶縁され
ており、サーミスタ6が有する熱は、基板2に拡散する
よりも空気等を媒体として直ちに、基板2の実装台であ
るシュテム7に流れるほうが支配的になる。一方、中空
部2aに存在する気体分子の平均自由行程Lと、熱絶縁
膜3とシュテム7間の寸法dの差が、L≪dの関係を満
たす場合、サーミスタ6からシュテム7に伝わる熱量Q
は、次式に従い、熱量Qはdの変化により大きく変化す
ることになる。ここで、媒体が大気の場合は感度が下が
るため、Xe等の熱伝導率の低い気体を封入して用いる方
が望ましい。 Q=κA(T2−T1)/d κ:熱伝導度、A:熱絶縁膜3のサーミスタ6形成面
積、T1:サーミスタ6の温度、T2:シュテム7の温
度である。
The principle of acceleration measurement will be described with reference to FIG. In the acceleration sensor 5 shown in FIG. 1, the cantilever 3
A square thin film thermistor 6 is formed on b.
Since the cantilever 3b is formed above the hollow portion 2a of the substrate 2, the thermistor 6 and the substrate 2 are thermally insulated, and the heat of the thermistor 6 is a medium such as air rather than being diffused into the substrate 2. Immediately, the one flowing to the stem 7 which is the mounting base of the substrate 2 becomes dominant. On the other hand, when the difference between the mean free path L of the gas molecules existing in the hollow portion 2a and the dimension d between the heat insulating film 3 and the stem 7 satisfies the relationship of L << d, the heat quantity Q transferred from the thermistor 6 to the stem 7
In accordance with the following equation, the heat quantity Q changes greatly depending on the change of d. Here, since sensitivity decreases when the medium is the atmosphere, it is preferable to enclose and use a gas having a low thermal conductivity such as Xe. Q = κA (T2-T1) / d κ: thermal conductivity, A: thermistor 6 formation area of the thermal insulating film 3, T1: temperature of the thermistor 6, and T2: temperature of the stem 7.

【0012】そして、熱絶縁膜3とシュテム7間の寸法
dによってシュテム7に伝わる熱量Qが大きく変化する
ということは、カンチレバー3bのたわみ具合によっ
て、サーミスタ6の温度が大きく変化し、サーミスタ6
の抵抗値が大きく変わることになり、この結果、サーミ
スタ6の抵抗値からカンチレバー3bのたわみ具合が分
かり、カンチレバー3bのたわみ具合から加速度を算出
することが可能となり、加速度センサとしての機能が備
わっていることが分かる。サーミスタ6は発熱体の機能
を有すると共に、加速度測定のセンサ素子としての機能
を備えている。
The fact that the amount of heat Q transferred to the stem 7 largely changes depending on the dimension d between the heat insulating film 3 and the stem 7 means that the temperature of the thermistor 6 largely changes due to the degree of bending of the cantilever 3b, and the thermistor 6 changes.
As a result, the resistance value of the thermistor 6 can be used to determine the deflection of the cantilever 3b, and the acceleration can be calculated from the deflection of the cantilever 3b. I know that The thermistor 6 has a function as a heating element and a function as a sensor element for measuring acceleration.

【0013】[0013]

【実施例】図1に基づき、本発明の加速度センサ5の概
略構成について説明する。樹等委例と同等構成について
は、同符号を付すこととする。図1は加速度センサ5の
一実施例の主要部の構成を示す図で、(a)は1部分を
断面図とした斜視図、(b)はB−B断面図である。図
において、加速度センサ5は、中空部2aを有する基板
2と、中空部2aを覆って周辺が基板2に支持された熱
絶縁膜3と、熱絶縁膜3の中空部2aを覆う領域上にス
リット4を入れて形成されたカンチレバー3b上にサー
ミスタ6とを備えている。なお、7は容器の一部を構成
するシュテム(基台)である。(a)では、シュテム7
の図示を省略している。シュテム7は、蓋としてのキャ
ン(図示省略)と嵌合して、内部構造を保護するように
形成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A schematic structure of an acceleration sensor 5 of the present invention will be described with reference to FIG. The same symbols will be attached to the same configurations as the tree and others. 1A and 1B are diagrams showing a configuration of a main part of an embodiment of the acceleration sensor 5, FIG. 1A is a perspective view of a part of the acceleration sensor 5, and FIG. In the figure, the acceleration sensor 5 includes a substrate 2 having a hollow portion 2a, a heat insulating film 3 which covers the hollow portion 2a and whose periphery is supported by the substrate 2, and a region of the heat insulating film 3 which covers the hollow portion 2a. The thermistor 6 is provided on the cantilever 3b formed by inserting the slit 4. In addition, 7 is a stem (base) that constitutes a part of the container. In (a), Stem 7
Are not shown. The stem 7 is formed so as to fit a can (not shown) as a lid to protect the internal structure.

【0014】基板2にはシリコン基板などの半導体基板
が用いられている。中空部2aは基板2を裏側から異方
性エッチングにより堀り込むことで形成することができ
る。また、熱絶縁膜3には、半導体薄膜や誘電体薄膜な
どの熱絶縁薄膜が用いられる。好ましい熱絶縁膜3とし
ては、複数の層を積層した多層構造の薄膜が挙げられ
る。例えば、酸化シリコン( SiN)層で形成されてなる
多層構造の場合、層間で応力のバランスがとれ、膜の機
械的強度を高くすることができる。
As the substrate 2, a semiconductor substrate such as a silicon substrate is used. The hollow portion 2a can be formed by digging the substrate 2 from the back side by anisotropic etching. As the heat insulating film 3, a heat insulating thin film such as a semiconductor thin film or a dielectric thin film is used. As a preferable heat insulating film 3, a thin film having a multilayer structure in which a plurality of layers are laminated can be mentioned. For example, in the case of a multi-layer structure formed of silicon oxide (SiN) layers, the stress can be balanced between the layers, and the mechanical strength of the film can be increased.

【0015】サーミスタ6には、温度変化により抵抗値
が変化する感温抵抗体として薄膜抵抗体を用いるのであ
るが、薄膜抵抗体としては、半導体薄膜、特にシリコン
系の半導体薄膜が適当である。シリコン系の半導体薄膜
としては、アモルファスシリコン(a-Si)薄膜、アモル
ファスシリコンカーバイド(a-SiC )薄膜などが挙げら
れるし、a-Si層とa-SiC 層など異なる半導体層が複数積
層された多層構造の半導体薄膜の場合もあり、例えば、
a-SiC 層の上下面にa-Si層が積層されてなり、上下電極
である導電薄膜がa-Si層で接している構成が挙げられ
る。
In the thermistor 6, a thin film resistor is used as a temperature sensitive resistor whose resistance value changes with temperature change. A semiconductor thin film, particularly a silicon-based semiconductor thin film is suitable as the thin film resistor. Examples of silicon-based semiconductor thin films include amorphous silicon (a-Si) thin films and amorphous silicon carbide (a-SiC) thin films. A plurality of different semiconductor layers such as a-Si layers and a-SiC layers were stacked. It may be a semiconductor thin film having a multilayer structure, for example,
An example is a structure in which a-Si layers are laminated on the upper and lower surfaces of the a-SiC layer, and the conductive thin films that are the upper and lower electrodes are in contact with the a-Si layer.

【0016】以上の構成の加速度センサは、半導体装置
製造技術を利用して製造することができる。基板2、熱
絶縁膜3、及び、サーミスタ6の材料はいずれも、半導
体装置製造で用いている材料であり、形成方法も半導体
装置製造時に用いている薄膜形成方法等が適用できる。
中空部2aやサーミスタ6は、半導体装置製造で用いて
いる異方性エッチングや微細加工技術を適用でき、結果
として、非常にサイズの小さい加速度センサを容易に製
造することができる。また、従来の半導体ピエゾ抵抗型
加速度センサでは、高温時、PN接合でのリーク電流が
増大し、動作が不安定になるという問題点があったが、
本発明の加速度センサでは、耐熱性も改善することがで
きるようになる。
The acceleration sensor having the above structure can be manufactured by utilizing semiconductor device manufacturing technology. The materials of the substrate 2, the heat insulating film 3, and the thermistor 6 are all the materials used in the semiconductor device manufacturing, and the forming method can be the thin film forming method used in the semiconductor device manufacturing.
The hollow portion 2a and the thermistor 6 can be applied with anisotropic etching or fine processing technology used in the manufacture of semiconductor devices, and as a result, an extremely small acceleration sensor can be easily manufactured. Further, in the conventional semiconductor piezoresistive acceleration sensor, there is a problem that the leakage current in the PN junction increases at high temperature and the operation becomes unstable.
The acceleration sensor of the present invention can also improve heat resistance.

【0017】図2に本発明の加速度センサ5の一実施例
を示す。図は加速度センサ主要部の断面図である。スリ
ット4は図示を省略する。図において、加速度センサ5
は、熱分離空間である中空部2aを有する基板2を備
え、基板2の表面に中空部2aを覆って一辺が基板2に
支持された熱絶縁膜3の中央部に、カンチレバー3bが
設けられたダイアフラム構造をとっている。この熱絶縁
膜3のダイアフラム構造上にサーミスタ6が形成されて
いる。熱分離空間はサーミスタ6を基板2から熱絶縁す
る働きをする。なお、7は容器の一部を構成するシュテ
ムである。
FIG. 2 shows an embodiment of the acceleration sensor 5 of the present invention. The figure is a cross-sectional view of the main part of the acceleration sensor. Illustration of the slit 4 is omitted. In the figure, the acceleration sensor 5
Is provided with a substrate 2 having a hollow portion 2a which is a heat separation space, and a cantilever 3b is provided in the central portion of a heat insulating film 3 whose one side is supported by the substrate 2 so as to cover the hollow portion 2a on the surface of the substrate 2. It has a diaphragm structure. A thermistor 6 is formed on the diaphragm structure of the thermal insulating film 3. The thermal isolation space serves to thermally insulate the thermistor 6 from the substrate 2. In addition, 7 is a stem which comprises a part of container.

【0018】熱絶縁膜3は、3層構造であって、厚み50
00Åの酸化シリコン( SiO)層3aを厚み 500Åの窒化
シリコン(SiN )層3b、3cで挟んだ構成であり、引
っ張り・圧縮と異なる特性の薄膜を積層し、膜間の応力
バランスをとり、反りが少なく破壊の起こりにくい、機
械的強度の高い膜であり、電気的絶縁性も有するもので
ある。もちろん、酸化シリコン層だけの単独構成の熱絶
縁薄膜であってもよい。
The heat insulating film 3 has a three-layer structure and a thickness of 50.
It consists of a 00 Å silicon oxide (SiO) layer 3a sandwiched between 500 Å silicon nitride (SiN) layers 3b and 3c. By laminating thin films with different characteristics from tension and compression, stress balance between the films and warpage It is a film having a high mechanical strength, which is less likely to break and has electrical insulation. Of course, it may be a heat insulating thin film having only a silicon oxide layer.

【0019】一方、サーミスタ6は薄膜抵抗体である半
導体薄膜6aの裏面と表面に下電極6b、上電極6cが
設けられてなる構成である。半導体薄膜6aとしては、
容量結合型プラズマCVD法で形成したものであって、
厚み 300Åのp型a-Si層6d、厚み 10000Åのp型a-Si
C 層6e、厚み 300Åのp型a-Si層6fを積層してなる
アモルファス半導体薄膜である。
On the other hand, the thermistor 6 has a structure in which a lower electrode 6b and an upper electrode 6c are provided on the back and front surfaces of a semiconductor thin film 6a which is a thin film resistor. As the semiconductor thin film 6a,
Formed by a capacitively coupled plasma CVD method,
300d thick p-type a-Si layer 6d, 10000l thick p-type a-Si layer
It is an amorphous semiconductor thin film formed by laminating a C layer 6e and a p-type a-Si layer 6f having a thickness of 300Å.

【0020】上下のp型a-Si層6d,6fの形成条件
は、0.25mol%のジボランを加えたモノシラン(B2H6/SiH
4=0.25% )を用い、基板温度 180℃、ガス圧力 0.9Tor
r、放電電力20W 、周波数 13.56MHz 、電極サイズ30mm
×30mm、電極間隔25mmとした。
The upper and lower p-type a-Si layers 6d and 6f are formed under the conditions of monosilane (B 2 H 6 / SiH) containing 0.25 mol% of diborane.
4 = 0.25%), substrate temperature 180 ° C, gas pressure 0.9Tor
r, discharge power 20W, frequency 13.56MHz, electrode size 30mm
× 30 mm, electrode spacing 25 mm.

【0021】p型a-SiC 層6eの形成条件は、SiH4: 10
0sccm 、B2H6(0.5%H2 ベース):50sccm 、CH4: 400sccm
のガス供給量とし、基板温度 180℃、ガス圧力 0.9Tor
r、放電電力20W 、周波数 13.56MHz 、電極サイズ30mm
×30mm、電極間隔25mmとした。
The conditions for forming the p-type a-SiC layer 6e are SiH 4 : 10.
0sccm, B 2 H 6 (0.5% H 2 base): 50sccm, CH 4 : 400sccm
Gas supply amount, substrate temperature 180 ℃, gas pressure 0.9Tor
r, discharge power 20W, frequency 13.56MHz, electrode size 30mm
× 30 mm, electrode spacing 25 mm.

【0022】下電極6bは電子ビーム蒸着法で形成した
厚み2000Å程度の適当な導電薄膜が用いられる。導電薄
膜、特に、下電極6bとしては、 Ni-Cr系薄膜が適当で
あるが、Cr薄膜でもよい。上電極6cは電子ビーム蒸着
法で形成した厚み2000Å程度の適当な導電薄膜が用いら
れる。この導電薄膜としてはCr系薄膜などが挙げられ
る。 半導体薄膜や導電薄膜は、もちろん、微細加工技
術によるパターン化により所定のパターン形状にするこ
とは言うまでもない。なお、a-Si層6dとa-SiC層6e
の間、a-Si層6fとa-SiC 層6eの間に、a-Si組成から
a-SiC 組成に連続ないし段階的に移行させた層(バッフ
ァ層)をそれぞれ挿入することが、良好なオーミック性
を得る上で望ましい。
As the lower electrode 6b, a suitable conductive thin film having a thickness of about 2000Å formed by the electron beam evaporation method is used. As the conductive thin film, particularly the lower electrode 6b, a Ni—Cr based thin film is suitable, but a Cr thin film may be used. As the upper electrode 6c, a suitable conductive thin film having a thickness of about 2000 Å formed by the electron beam evaporation method is used. Examples of the conductive thin film include Cr-based thin films. It goes without saying that the semiconductor thin film and the conductive thin film are of course formed into a predetermined pattern shape by patterning by a fine processing technique. The a-Si layer 6d and the a-SiC layer 6e
Between the a-Si layer 6f and the a-SiC layer 6e,
In order to obtain a good ohmic property, it is desirable to insert a layer (buffer layer) that is continuously or stepwise transferred to the a-SiC composition.

【0023】また、a-Si層6d,6fやa-SiC 層6eの
形成条件も、上記の条件に限定されず、例えば、ガス圧
力 0.1〜10Torr、放電電力10〜150W、基板温度 100〜 3
00℃、B2H6/SiH4=0.01〜1%の範囲から適当な条件を選択
する。a-SiC 層6eの厚みも、数百Å〜数μmの範囲か
ら選定できる。このような薄膜を用いた場合、温度に対
する抵抗の変化率であるB定数が5000程度のサーミスタ
5が得られる。
The conditions for forming the a-Si layers 6d and 6f and the a-SiC layer 6e are not limited to the above conditions. For example, gas pressure is 0.1 to 10 Torr, discharge power is 10 to 150 W, and substrate temperature is 100 to 3
Appropriate conditions are selected from the range of 00 ° C, B 2 H 6 / SiH 4 = 0.01 to 1%. The thickness of the a-SiC layer 6e can also be selected from the range of several hundred Å to several μm. When such a thin film is used, the thermistor 5 having a B constant, which is a rate of change of resistance with respect to temperature, of about 5000 can be obtained.

【0024】普通、熱絶縁膜3及びサーミスタ6を完成
させた後、基板2の裏面側を HF-HNO3系ないし KOH等の
エッチング液を使用する異方性エッチングにより熱絶縁
膜3を残すようにして堀り込み、中空部2aを形成し、
スリット4を入れてカンチレバー3bを形成する。この
後、基板2の裏面をシリコン樹脂を用いてシュテム7の
表面に接合すると加速度センサの主要部分は完成する。
また、実施例の場合、シュテム7の表面を絶縁膜3に近
接するように配置し、シュテム7表面と熱絶縁膜3との
距離dの変化で加速度を検出する方式としたが、サーミ
スタ6の上側でサーミスタ6表面に近接して臨む容器面
を配し、この容器面とサーミスタ6表面の間の距離の変
化で加速度を検出する構成としてもよい。
Normally, after the thermal insulating film 3 and the thermistor 6 are completed, the thermal insulating film 3 is left on the back surface of the substrate 2 by anisotropic etching using an etching solution such as HF-HNO 3 system or KOH. To form a hollow portion 2a,
The slit 4 is inserted to form the cantilever 3b. After that, the back surface of the substrate 2 is bonded to the front surface of the stem 7 using silicon resin, and the main part of the acceleration sensor is completed.
In the case of the embodiment, the surface of the stem 7 is arranged close to the insulating film 3 and the acceleration is detected by the change in the distance d between the surface of the stem 7 and the thermal insulating film 3. A configuration may be adopted in which a container surface facing the surface of the thermistor 6 is provided on the upper side, and acceleration is detected by a change in the distance between the container surface and the surface of the thermistor 6.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上に述べたように、本発明の加速度セ
ンサは、気体の熱伝導を利用したセンサであり、定加速
度の測定も可能となっている。
As described above, the acceleration sensor of the present invention is a sensor that utilizes the heat conduction of gas, and can also measure a constant acceleration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の加速度センサの一例の主要部を示す図
で、(a)は1部分断面図の斜視図、(b)はB−B断
面図である。
FIG. 1 is a diagram showing a main part of an example of an acceleration sensor of the present invention, in which (a) is a perspective view of a partial sectional view and (b) is a BB sectional view.

【図2】本発明に係る加速度センサの一実施例を示す断
面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of an acceleration sensor according to the present invention.

【図3】半導体ピエゾ抵抗型加速度センサの一例の主要
部を示す図で、(a)は1部分断面図の斜視図、(b)
はA−A断面図である。
3A and 3B are diagrams showing a main part of an example of a semiconductor piezoresistive acceleration sensor, in which FIG.
FIG. 6 is a sectional view taken along line AA.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 加速度センサ 2 基板 2a 中空部 3 熱絶縁膜 4 スリット 5 加速度センサ 6 サーミスタ 7 シュテム 1 Acceleration sensor 2 Substrate 2a Hollow part 3 Thermal insulation film 4 Slit 5 Acceleration sensor 6 Thermistor 7 Stem

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 中空部を有する基板と、前記中空部を覆
うように周辺部が基板に支持されていると共に、前記中
空部上方に片持ち梁構造のカンチレバーが形成された熱
絶縁膜と、前記カンチレバー上面に形成され、温度変化
により抵抗値が変化する感温抵抗体として薄膜抵抗体を
用いたサーミスタとを具備したことを特徴とする加速度
センサ。
1. A substrate having a hollow portion, and a thermal insulating film in which a peripheral portion is supported by the substrate so as to cover the hollow portion and a cantilever having a cantilever structure is formed above the hollow portion. An acceleration sensor, comprising: a thermistor formed on the upper surface of the cantilever and using a thin-film resistor as a temperature-sensitive resistor whose resistance value changes with temperature change.
【請求項2】 前記熱絶縁膜が複数の層を積層してなる
多層薄膜であることを特徴とする請求項1記載の加速度
センサ。
2. The acceleration sensor according to claim 1, wherein the thermal insulation film is a multilayer thin film formed by laminating a plurality of layers.
【請求項3】 前記多層薄膜が酸化シリコン層と窒化シ
リコン層とで形成されていることを特徴とする請求項2
記載の加速度センサ。
3. The multilayer thin film is formed of a silicon oxide layer and a silicon nitride layer.
The acceleration sensor described.
【請求項4】 前記薄膜抵抗体が半導体薄膜からなる抵
抗体であることを特徴とする請求項1乃至請求項3記載
の加速度センサ。
4. The acceleration sensor according to claim 1, wherein the thin film resistor is a resistor formed of a semiconductor thin film.
【請求項5】 前記半導体薄膜がアモルファス炭化シリ
コン薄膜を少なくとも含んでいることを特徴とする請求
項4記載の加速度センサ。
5. The acceleration sensor according to claim 4, wherein the semiconductor thin film includes at least an amorphous silicon carbide thin film.
JP24014593A 1993-09-27 1993-09-27 Acceleration sensor Withdrawn JPH0792187A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014184513A (en) * 2013-03-22 2014-10-02 Toshiba Corp Electric component and method for producing the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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