JPH0843436A - Acceleration sensor - Google Patents

Acceleration sensor

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JPH0843436A
JPH0843436A JP20137994A JP20137994A JPH0843436A JP H0843436 A JPH0843436 A JP H0843436A JP 20137994 A JP20137994 A JP 20137994A JP 20137994 A JP20137994 A JP 20137994A JP H0843436 A JPH0843436 A JP H0843436A
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JP
Japan
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movable
fixed
electrode
mass
stopper
Prior art date
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Pending
Application number
JP20137994A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Konaka
義宏 小中
Yasuhiro Negoro
泰宏 根来
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0843436A publication Critical patent/JPH0843436A/en
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
    • G01P2015/0808—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate
    • G01P2015/0811—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate for one single degree of freedom of movement of the mass
    • G01P2015/0817—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate for one single degree of freedom of movement of the mass for pivoting movement of the mass, e.g. in-plane pendulum

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  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the reliability of an accelration sensor by keeping a mass part changeable while a movable electrode is prevented from being brought into contact with a fixed electrode. CONSTITUTION:Respective fixed parts 43 and movable part 44 that are made of low-resistance silicon are prepared on a glass substrate 42 and fixed electrodes 43A are formed integrally together with the respective parts 43, then the part 44 is roughly composed of a supporting part 45, a beam 46, a mass part 47, and movable electrodes 47A and 47A. The part 45 is provided with a stopper 48 consisting of inhibiting parts 48A and 48A that are located on both sides wherein the beam 46 is displaced, and when the beam 46 is displaced with the change of the part 47, the displacementy of the beam 46 and part 47 is suppressed by allowing the beam 46 to hit the stopper 48 and the electrode 47A is prevented from being brought into contact with the electrode 43A. Furthermore, since the stopper 48 and part 44 (beam 46) have the same potential, it is possible to prevent the stopper 48 and beam 46 from being fitted to each other while they are in contact with each other.

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、例えば車両等の加速度
を検出するのに好適に用いられる加速度センサに関し、
特に、シリコン材料をエッチング処理することにより形
成される半導体式の加速度センサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acceleration sensor preferably used for detecting acceleration of a vehicle or the like,
In particular, it relates to a semiconductor type acceleration sensor formed by etching a silicon material.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般に、車両等の加速度や回転方向を検
出するのに用いられる加速度センサは、絶縁基板上に固
定電極と、該固定電極に対向するように配設された可動
電極とを有し、加速度が加えられたときにこの可動電極
と固定電極との間隔が加速度に応じて変化するのを静電
容量の変化として検出するものである。2. Description of the Related Art Generally, an acceleration sensor used to detect the acceleration or rotation direction of a vehicle has a fixed electrode on an insulating substrate and a movable electrode arranged so as to face the fixed electrode. The change in the distance between the movable electrode and the fixed electrode when acceleration is applied is detected as a change in capacitance.

【０００３】ここで、第１の従来技術として図１６ない
し図２３に示すような加速度センサについて説明する。An acceleration sensor as shown in FIGS. 16 to 23 will be described as a first conventional technique.

【０００４】図において、１は従来技術による加速度セ
ンサを示し、該加速度センサ１は凹部２Ａが形成された
絶縁基板としてのガラス基板２と、該ガラス基板２上で
凹部２Ａを挟むように設けられた一対の固定部３，３
と、該各固定部３間に設けられた可動部４とから大略構
成されている。In the figure, reference numeral 1 denotes an acceleration sensor according to the prior art. The acceleration sensor 1 is provided with a glass substrate 2 serving as an insulating substrate having a recess 2A formed therein, and the recess 2A being sandwiched on the glass substrate 2. A pair of fixed parts 3,3
And a movable part 4 provided between the fixed parts 3 and.

【０００５】ここで、前記各固定部３、可動部４は後述
する単一の低抵抗（０．０１〜０．０２Ωｃｍ）なシリ
コンウェハ１１からエッチング加工により分離して形成
されるため、それぞれが導電性を有している。そして、
凹部２Ａを挟んだ一対の固定部３の対向端面は固定電極
３Ａとなっている。Here, since each of the fixed portion 3 and the movable portion 4 is formed separately from a single low resistance (0.01 to 0.02 Ωcm) silicon wafer 11 described later by etching, each of them is formed. It has conductivity. And
The opposed end faces of the pair of fixed portions 3 sandwiching the recess 2A are fixed electrodes 3A.

【０００６】また、前記可動部４は基端側にガラス基板
２上に固着されて固定端となる支持部５が形成され、該
支持部５の先端側には梁６と、該梁６を介して変位可能
な自由端となる質量部７とが形成されている。ここで、
前記可動部４も固定部３と同一のシリコンウェハ１１か
ら形成されるために導電性を有しており、質量部７は各
固定電極３Ａと対向する両側端面が可動電極７Ａ，７Ａ
となっている。そして、このように形成される質量部７
は、前記ガラス基板２の凹部２Ａの上側に位置し、各固
定部３間で矢示Ａ方向に変位可能な状態で支持部５と梁
６によって支持されている。Further, the movable portion 4 has a supporting portion 5 fixed to the glass substrate 2 on the base end side to serve as a fixed end, and a beam 6 and the beam 6 on the tip end side of the supporting portion 5. A mass portion 7 that is a free end that can be displaced is formed. here,
Since the movable part 4 is also formed of the same silicon wafer 11 as the fixed part 3, it has conductivity, and the mass part 7 has movable electrodes 7A, 7A on both side end surfaces facing the fixed electrodes 3A.
Has become. And the mass part 7 formed in this way
Is located above the concave portion 2A of the glass substrate 2 and is supported by the supporting portion 5 and the beam 6 in a state of being displaceable in the direction of the arrow A between the respective fixing portions 3.

【０００７】さらに、８，８，…はガラス基板２上に位
置して固定部３，３、可動部４の支持部５に電気的に接
続された電極パッドを示し、該各電極パッド８は各固定
部３、可動部４を外部の信号処理回路（図示せず）に接
続するためのものである。Further, reference numerals 8, 8, ... Denote electrode pads located on the glass substrate 2 and electrically connected to the fixed portions 3, 3 and the supporting portion 5 of the movable portion 4, and each of the electrode pads 8 is This is for connecting each fixed part 3 and movable part 4 to an external signal processing circuit (not shown).

【０００８】次に、従来技術による加速度センサ１の製
造方法について図１９ないし図２３に基づいて説明す
る。Next, a method of manufacturing the acceleration sensor 1 according to the prior art will be described with reference to FIGS.

【０００９】まず、図１９に示すマスク膜形成工程で
は、シリコン板としてのシリコンウェハ１１の両側面に
減圧ＣＶＤ法等によってマスク膜としてのＳｉＮ膜１２
を形成する。さらに、シリコンウェハ１１の上側面に形
成したＳｉＮ膜１２をフォトリソ技術によってパターニ
ングし、次工程で溝１３を形成する部位のＳｉＮ膜１２
を除去する。First, in the mask film forming step shown in FIG. 19, the SiN film 12 as a mask film is formed on both side surfaces of a silicon wafer 11 as a silicon plate by a low pressure CVD method or the like.
To form. Further, the SiN film 12 formed on the upper side surface of the silicon wafer 11 is patterned by a photolithography technique, and the SiN film 12 at the portion where the groove 13 is formed in the next step.
Is removed.

【００１０】ここで、前記シリコンウェハ１１は、低抵
抗（０．０１〜０．０２Ωｃｍ）であり、上側面，下側
面が（１１０）面の単結晶シリコンからなり、通常、直
径が７．５〜１５．５ｃｍ程度で、厚さが３００μｍ程
度のものを用いる。そして、加速度センサ１を製造する
ときには、１枚のシリコンウェハ上に複数個の加速度セ
ンサ１を形成するようにする。しかし、図１９では説明
の便宜上、単一の加速度センサ１を製造する場合を示し
ている。Here, the silicon wafer 11 has a low resistance (0.01 to 0.02 Ωcm), is made of single crystal silicon having (110) faces on its upper and lower side faces, and usually has a diameter of 7.5. A thickness of about 15.5 cm and a thickness of about 300 μm is used. When manufacturing the acceleration sensor 1, a plurality of acceleration sensors 1 are formed on one silicon wafer. However, FIG. 19 shows a case where a single acceleration sensor 1 is manufactured for convenience of description.

【００１１】次に、図２０に示す第１のエッチング工程
では、シリコンウェハ１１にアルカリ系のエッチング液
（ＫＯＨ水溶液，ＴＭＡＨ，ビドラジンまたはＥＤＰ
等）を用いてウエットエッチングを施し、溝１３，１
３，…を形成する。Next, in the first etching step shown in FIG. 20, an alkaline etching solution (KOH aqueous solution, TMAH, vidazine or EDP) is applied to the silicon wafer 11.
Etching is performed using wet etching to form the grooves 13 and 1
3, ... is formed.

【００１２】次に、図２１に示すマスク膜除去工程で
は、シリコンウェハ１１の両側面に形成されたＳｉＮ膜
１２をりん酸を用いたウエットエッチングまたはＲＩＥ
（リアクティブイオンエッチング）により除去する。Next, in the mask film removing step shown in FIG. 21, the SiN films 12 formed on both sides of the silicon wafer 11 are wet-etched using phosphoric acid or RIE.
It is removed by (reactive ion etching).

【００１３】次に、図２２に示す接合工程では、シリコ
ンウェハ１１を上，下を反転させ、ガラス基板１４上に
陽極接合法により接合する。ここで、前記ガラス基板１
４の上側面には、凹部１４Ａ，電極パッド１５，１５等
を形成しておく。Next, in the bonding step shown in FIG. 22, the silicon wafer 11 is turned upside down and bonded onto the glass substrate 14 by the anodic bonding method. Here, the glass substrate 1
A concave portion 14A, electrode pads 15, 15 and the like are formed on the upper side surface of No. 4 in advance.

【００１４】次に、図２３に示す第２のエッチング工程
では、シリコンウェハ１１の厚みを薄くするように、該
シリコンウェハ１１の上側面からＲＩＥ（リアクティブ
イオンエッチング）またはウエットエッチングを施し、
前記各溝１３が貫通するまでエッチングする。即ち、図
２２中の矢示ｄで示した厚み分だけ、シリコンウェハ１
１を除去することにより、加速度センサ１の各固定部３
および可動部４となる部位を分離して形成する。Next, in a second etching step shown in FIG. 23, RIE (reactive ion etching) or wet etching is performed from the upper side surface of the silicon wafer 11 so as to reduce the thickness of the silicon wafer 11.
Etching is performed until each groove 13 penetrates. That is, the silicon wafer 1 is thickened by the thickness shown by the arrow d in FIG.
By removing 1, the fixed portion 3 of the acceleration sensor 1
And the part which becomes the movable part 4 is formed separately.

【００１５】最後に、図２３中のガラス基板１４の左右
両側を二点鎖線に沿うようにして、切断することによ
り、図１６ないし図１８に示す加速度センサ１が完成す
る。Finally, the left and right sides of the glass substrate 14 in FIG. 23 are cut along the two-dot chain line to complete the acceleration sensor 1 shown in FIGS.

【００１６】このようにして製造された加速度センサ１
は、外部から加速度が加わると、慣性力によって質量部
７が梁６を介して図１６ないし図１８に示す矢示Ａ方向
に変位し、該質量部７が左，右の固定部３，３に対して
近接または離間するので、このときの両電極間の間隔変
化を固定電極３Ａと可動電極７Ａ間の静電容量の変化と
して外部の信号処理回路に出力し、該信号処理回路では
この静電容量の変化に基づき加速度を検出する。Acceleration sensor 1 manufactured in this way
When an acceleration is applied from the outside, the mass part 7 is displaced by the inertial force through the beam 6 in the direction of arrow A shown in FIGS. 16 to 18, and the mass part 7 is fixed to the left and right fixed parts 3, 3. Since they are close to or apart from each other, the change in the distance between both electrodes at this time is output to the external signal processing circuit as a change in the electrostatic capacitance between the fixed electrode 3A and the movable electrode 7A. Acceleration is detected based on the change in capacitance.

【００１７】次に、第２の従来技術として図２４に示す
ようなくし形電極を有する加速度センサについて説明す
る。Next, an acceleration sensor having a comb-shaped electrode as shown in FIG. 24 will be described as a second conventional technique.

【００１８】図において、２１は加速度センサ、２２は
絶縁基板としてのガラス基板を示し、該ガラス基板２２
には矩形状の凹部２２Ａが形成され、該ガラス基板２２
上には低抵抗で単結晶のシリコン材料からなる後述の固
定部２３，２３と可動部２５が互いに分離して形成され
ている。In the figure, 21 is an acceleration sensor, 22 is a glass substrate as an insulating substrate, and the glass substrate 22
A rectangular recess 22A is formed in the glass substrate 22.
Fixed parts 23 and 23, which will be described later, and a movable part 25, which are made of a single-crystal silicon material having a low resistance, are formed separately from each other.

【００１９】２３，２３は一対の固定部を示し、該各固
定部２３は、前記ガラス基板２２の左，右に離間して配
設され、それぞれ対向する内側面には薄板状の電極板２
４Ａ，２４Ａ，…を有する固定電極としての固定側くし
状電極２４，２４が形成されている。Reference numerals 23 and 23 denote a pair of fixing portions. The fixing portions 23 are arranged on the left and right sides of the glass substrate 22 so as to be spaced apart from each other, and the thin plate-like electrode plate 2 is provided on the inner surfaces facing each other.
Fixed side comb-shaped electrodes 24, 24 as fixed electrodes having 4A, 24A, ... Are formed.

【００２０】２５は可動部を示し、該可動部２５は、前
記ガラス基板２２の前，後に離間してガラス基板２２に
固着された支持部２６，２６と、該各支持部２６の左，
右両端側から延びた梁２７，２７，…と、該各梁２７を
介して前記各支持部２６に支持され、前記各固定部２３
の間に配設された質量部２８と、該質量部２８から左，
右方向にそれぞれ突出形成された薄板状の電極板２９
Ａ，２９Ａ，…を有する可動電極としての可動側くし状
電極２９，２９とから構成され、前記各梁２７は質量部
２８を矢示Ｂ方向に変位可能に支持するように薄板状に
形成されている。そして、前記各可動側くし状電極２９
の各電極板２９Ａは各固定側くし状電極２４の各電極板
２４Ａと微小隙間を介して互いに対向するようになって
いる。Reference numeral 25 denotes a movable portion. The movable portion 25 includes supporting portions 26, 26 fixed to the glass substrate 22 so as to be separated from each other in front of and behind the glass substrate 22, and to the left of each supporting portion 26.
The beams 27, 27, ... Extending from the both ends on the right side, and the supporting parts 26 supported via the respective beams 27, and the fixing parts 23.
A mass part 28 disposed between the mass part 28 and the left part of the mass part 28,
Thin plate-like electrode plates 29 formed so as to respectively project rightward
., A, 29A, ... and movable side comb-shaped electrodes 29, 29 as movable electrodes, and each beam 27 is formed in a thin plate shape so as to support the mass portion 28 so as to be displaceable in the arrow B direction. ing. Then, each of the movable side comb-shaped electrodes 29
The respective electrode plates 29A of the above are arranged to face the respective electrode plates 24A of the fixed-side comb-shaped electrodes 24 with a minute gap therebetween.

【００２１】３０，３０，…はガラス基板２上に配設さ
れた４個の電極パッドを示し、該各電極パッド３０は、
前記各固定部３の固定側くし状電極２４，可動部２５の
各可動側くし状電極２９を外部に設けられた信号処理回
路（図示せず）に電気的に接続するために設けられてい
る。Reference numerals 30, 30, ... Denote four electrode pads arranged on the glass substrate 2, and each of the electrode pads 30 is
The fixed-side comb-shaped electrode 24 of each fixed portion 3 and the movable-side comb-shaped electrode 29 of the movable portion 25 are provided to electrically connect to a signal processing circuit (not shown) provided outside. .

【００２２】以上の如く構成される第２の従来技術によ
る加速度センサ２１も前記第１の従来技術による加速度
センサ１とほぼ同様な製造方法によって製造される。ま
た、当該加速度センサ２１の動作についても前記第１の
従来技術による加速度センサ１とほぼ同様であり、加速
度が作用すると、慣性力によって質量部２８が各梁２７
を介して加速度検出方向である矢示Ｂ方向に変位し、各
可動側くし状電極２９の各電極板２９Ａが各固定側くし
状電極２４の各電極板２４Ａに近接または離間するの
で、各電極板２９Ａ，２４Ａ間の間隔変化を各電極板２
９Ａ，２４Ａ間の静電容量の変化として外部の信号処理
回路に出力し、該信号処理回路ではこの静電容量の変化
に基づき加速度を検出する。The acceleration sensor 21 according to the second conventional technique constructed as described above is also manufactured by a manufacturing method substantially similar to that of the acceleration sensor 1 according to the first conventional technology. Also, the operation of the acceleration sensor 21 is almost the same as that of the acceleration sensor 1 according to the first prior art, and when acceleration acts, the mass portion 28 causes each beam 27 to move by the inertial force.
Since the electrode plate 29A of each movable-side comb-shaped electrode 29 comes close to or separates from each electrode plate 24A of each fixed-side comb-shaped electrode 24, each electrode is displaced in the direction of arrow B which is the acceleration detection direction via Change the distance between the plates 29A and 24A for each electrode plate 2
The change in capacitance between 9A and 24A is output to an external signal processing circuit, and the signal processing circuit detects acceleration based on the change in capacitance.

【００２３】[0023]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した第
１の従来技術では、加速度センサ１の固定部３側の固定
電極３Ａと、可動部４側の可動電極７Ａとの間には、所
定間隔の隙間が形成されており、その隙間間隔分だけ質
量部７の変位を許すようになっている。By the way, in the above-mentioned first prior art, a fixed distance is provided between the fixed electrode 3A on the fixed portion 3 side of the acceleration sensor 1 and the movable electrode 7A on the movable portion 4 side. Is formed, and the displacement of the mass part 7 is allowed by the gap.

【００２４】しかし、該加速度センサ１に大きな加速度
が作用して前記質量部７が大幅に変位し、前記可動電極
７Ａが固定電極３Ａに接触した場合に、前記固定電極３
Ａと可動電極７Ａとが両電極間の静電力で固着してしま
い、固定電極３Ａと可動電極７Ａとがショートしたまま
質量部７が変位不能になる場合がある。また、加速度セ
ンサ１に、このような大きな加速度が作用しない場合で
も、前記固定電極３Ａと可動電極７Ａとが静電力によっ
て引きつけ合って固着してしまい、その状態のまま質量
部７が変位不能になる場合がある。この結果、加速度の
検出を続行するのが不可能となるという問題がある。However, when a large acceleration acts on the acceleration sensor 1 and the mass portion 7 is largely displaced and the movable electrode 7A comes into contact with the fixed electrode 3A, the fixed electrode 3
In some cases, A and the movable electrode 7A are fixed by the electrostatic force between the two electrodes, and the mass portion 7 cannot be displaced while the fixed electrode 3A and the movable electrode 7A are short-circuited. Further, even when such a large acceleration does not act on the acceleration sensor 1, the fixed electrode 3A and the movable electrode 7A are attracted and fixed to each other by an electrostatic force, and the mass portion 7 cannot be displaced in this state. May be. As a result, there is a problem that it becomes impossible to continue the acceleration detection.

【００２５】上述した問題は、第２の従来技術による加
速度センサ２１にもほぼ同様に生じる。即ち、加速度セ
ンサ２１の質量部２８が矢示Ｂ方向に大幅に変位したこ
とにより、可動側くし状電極２９の各電極板２９Ａと固
定側くし状電極２４に各電極板２４Ａとが静電力によっ
て固着してしまい、その状態のまま質量部２８が変位不
能となる場合がある。この結果、加速度の検出を続行す
るのが不可能となるという問題がある。The above-mentioned problem occurs almost similarly in the acceleration sensor 21 according to the second prior art. That is, since the mass portion 28 of the acceleration sensor 21 is largely displaced in the direction of the arrow B, each electrode plate 29A of the movable side comb-shaped electrode 29 and each electrode plate 24A of the fixed side comb-shaped electrode 24 are electrostatically operated. There is a case in which the mass portion 28 is fixed and cannot be displaced in that state. As a result, there is a problem that it becomes impossible to continue the acceleration detection.

【００２６】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は可動部の質量部が変位すること
により可動電極が対向する固定電極に接触するのを確実
に防止でき、信頼性を向上できるようにした加速度セン
サを提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and the present invention can reliably prevent the movable electrode from contacting the fixed electrode facing the movable electrode due to the displacement of the mass portion of the movable portion. It is an object of the present invention to provide an acceleration sensor capable of improving the property.

【００２７】[0027]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、可動
部側には、前記質量部が変位したときに該可動部の梁ま
たは質量部と接触するのを許し、前記固定電極と可動電
極とが接触するのを防止するストッパを該可動部に一体
形成し、かつ前記ストッパは前記可動部と電気的に同電
位を保持する構成としたことにある。In order to solve the above-mentioned problems, the feature of the structure adopted by the invention of claim 1 is that the movable part has a beam of the movable part when the mass part is displaced. Alternatively, a stopper that allows contact with the mass portion and prevents the fixed electrode and the movable electrode from contacting each other is integrally formed with the movable portion, and the stopper holds the same electric potential as the movable portion. It has been configured.

【００２８】また、請求項２の発明が採用する構成の特
徴は、絶縁基板上に、前記質量部が変位したときに該可
動部の梁または質量部と接触するのを許し、前記固定電
極と可動電極とが接触するのを防止するストッパを設
け、かつ該ストッパは前記可動部と電気的に同電位を保
持する構成としたことにある。The feature of the configuration adopted by the invention of claim 2 is that, when the mass part is displaced, it is allowed to contact the beam or mass part of the movable part on the insulating substrate, and the fixed electrode and A stopper is provided to prevent contact with the movable electrode, and the stopper is configured to electrically maintain the same potential as the movable portion.

【００２９】また、請求項３の発明の如く、前記ストッ
パを、前記可動部の質量部の変位方向両側にそれぞれ位
置するように設けられた一対の抑止部から構成し、該各
抑止部と質量部との隙間間隔を、前記質量部に設けられ
た可動電極と前記固定部に設けられた固定電極との間の
隙間間隔より小さい間隔とするのが好ましい。According to a third aspect of the present invention, the stopper is composed of a pair of restraining portions provided so as to be located on both sides in the displacement direction of the mass portion of the movable portion. It is preferable that the gap between the movable portion provided on the mass portion and the fixed electrode provided on the fixed portion is smaller than the gap between the movable portion provided on the mass portion and the fixed electrode provided on the fixed portion.

【００３０】さらに、請求項４の発明の如く、前記スト
ッパを、前記可動部の梁の変位方向両側にそれぞれ位置
するように設けられた一対の抑止部から構成し、該各抑
止部と梁との隙間間隔を、前記質量部に設けられた可動
電極と前記固定部に設けられた固定電極との間の隙間間
隔より小さい間隔とするのが好ましい。Further, as in the invention of claim 4, the stopper is composed of a pair of restraining portions provided so as to be respectively positioned on both sides of the movable portion in the displacement direction of the beam, and the restraining portions and the beams. It is preferable that the gap distance is smaller than the gap distance between the movable electrode provided in the mass portion and the fixed electrode provided in the fixed portion.

【００３１】[0031]

【作用】請求項１または２の構成によれば、質量部が変
位したとき、ストッパが可動部の梁または質量部と接触
することによって質量部の変位を抑制し、可動部に設け
られた可動電極が固定部に設けられた固定電極に接触す
るのを確実に防止することができる。また、前記ストッ
パは前記可動部と電気的に同電位であるから、前記質量
部とストッパとの間に静電力は発生せず、前記質量部が
ストッパに接触したままで固着するのを確実に防止する
ことができる。According to the structure of claim 1 or 2, when the mass portion is displaced, the stopper contacts the beam or the mass portion of the movable portion to suppress the displacement of the mass portion, and the movable portion provided on the movable portion is suppressed. It is possible to reliably prevent the electrode from coming into contact with the fixed electrode provided in the fixed portion. Further, since the stopper has the same electric potential as that of the movable portion, no electrostatic force is generated between the mass portion and the stopper, and it is ensured that the mass portion is fixed while being in contact with the stopper. Can be prevented.

【００３２】また、請求項３の構成によれば、ストッパ
を構成する各抑止部と質量部との隙間間隔は、前記可動
部（質量部）に設けられた可動電極と固定部に設けられ
た固定電極との間の隙間間隔より小さい間隔であるか
ら、前記質量部が変位したとき、該質量部をストッパの
抑止部に接触させることにより、該質量部の可動電極が
前記固定部の固定電極に対して常に離間した状態となる
ように保持することができ、該質量部の可動電極が前記
固定部の固定電極に接触するのを確実に防止することが
できる。Further, according to the third aspect of the invention, the gaps between the restraining portions constituting the stopper and the mass portion are provided in the movable electrode provided in the movable portion (mass portion) and the fixed portion. Since the gap is smaller than the gap between the fixed part and the fixed electrode, when the mass part is displaced, the mass part is brought into contact with the restraining part of the stopper so that the movable electrode of the mass part is fixed electrode of the fixed part. In contrast, the movable electrode of the mass portion can be reliably prevented from coming into contact with the fixed electrode of the fixed portion.

【００３３】さらに、請求項４の構成によれば、ストッ
パを構成する各抑止部と梁との隙間間隔は、前記可動部
（質量部）に設けられた可動電極と固定部に設けられた
固定電極との間の隙間間隔より小さい間隔であるから、
前記梁が質量部の変位に伴って変位したとき、該梁をス
トッパの抑止部に接触させることにより、該質量部の可
動電極が前記固定部の固定電極に対して常に離間した状
態となるように保持することができ、該質量部の可動電
極が前記固定部の固定電極に接触するのを確実に防止す
ることができる。Further, according to the structure of claim 4, the gap between each of the restraining portions constituting the stopper and the beam is set such that the movable electrode provided in the movable portion (mass portion) and the fixed electrode provided in the fixed portion. Since the gap is smaller than the gap between the electrodes,
When the beam is displaced along with the displacement of the mass part, the movable electrode of the mass part is always separated from the fixed electrode of the fixed part by bringing the beam into contact with the stopper part of the stopper. It is possible to reliably prevent the movable electrode of the mass portion from coming into contact with the fixed electrode of the fixed portion.

【００３４】[0034]

【実施例】以下、本発明の実施例による加速度センサに
ついて、図１ないし図１５に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An acceleration sensor according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【００３５】まず、本発明の第１の実施例を図１ないし
図３に基づいて説明する。First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【００３６】図において、４１は本実施例による加速度
センサを示し、該加速度センサ４１は第１の従来技術に
よる加速度センサ１とほぼ同様に、凹部４２Ａを有する
絶縁基板としてのガラス基板４２と、該ガラス基板４２
上に設けられ、固定電極４３Ａを有する一対の固定部４
３，４３と後述する可動部４４とから大略構成されてい
る。In the figure, reference numeral 41 denotes an acceleration sensor according to this embodiment, which is similar to the acceleration sensor 1 according to the first prior art, and a glass substrate 42 as an insulating substrate having a recess 42A, Glass substrate 42
A pair of fixed parts 4 provided on the upper part and having a fixed electrode 43A
3 and 43 and a movable portion 44 described later are generally configured.

【００３７】４４は本実施例による可動部を示し、該可
動部４４は、支持部４５，梁４６および可動電極４７
Ａ，４７Ａを有する質量部４７から一体形成されてい
る。これらの構成については第１の従来技術で述べた可
動部４と同様であるが、本発明による可動部４４は、支
持部４５に後述のストッパ４８が一体形成されている点
で第１の従来技術による可動部４と相違する。Reference numeral 44 denotes a movable portion according to this embodiment, which is a support portion 45, a beam 46 and a movable electrode 47.
It is integrally formed from a mass portion 47 having A and 47A. These configurations are similar to those of the movable portion 4 described in the first conventional technique, but the movable portion 44 according to the present invention is the first conventional one in that a stopper 48 described later is integrally formed with a support portion 45. It is different from the movable part 4 according to the technology.

【００３８】４８は可動部４４の支持部４５に一体形成
されたストッパを示し、該ストッパ４８は、梁４６の左
右方向両側、即ち、梁４６が質量部４７の変位に伴って
変位する変位方向両側に位置するようにそれぞれ配設さ
れた一対の抑止部４８Ａ，４８Ａから構成されている。
そして、該各抑止部４８Ａは基端側が前記支持部４５に
一体形成され、先端側が支持部４５と質量部４７との間
のほぼ中間位置に到達する長さをもって、前記梁４６と
平行に前後方向に伸長している。Reference numeral 48 denotes a stopper formed integrally with the support portion 45 of the movable portion 44. The stopper 48 is located on both sides of the beam 46 in the left-right direction, that is, the displacement direction in which the beam 46 is displaced along with the displacement of the mass portion 47. It is composed of a pair of restraining portions 48A, 48A arranged so as to be located on both sides.
The respective restraining portions 48A are integrally formed on the supporting portion 45 on the base end side, and have a length such that the tip end side reaches a substantially intermediate position between the supporting portion 45 and the mass portion 47, and are parallel to the beam 46. Extending in the direction.

【００３９】また、該ストッパ４８の各抑止部４８Ａ先
端側には、突起４８Ａ1 ，４８Ａ1が梁４６側に向けて
突出するようにそれぞれ形成されている。そして、図３
に示すように、該突起４８Ａ1 の先端から該突起４８Ａ
1 に対向する梁４６の側面までの隙間間隔ｄ1 は、質量
部４７の可動電極４７Ａと固定部４３の固定電極４３Ａ
との間の隙間間隔ｄ0 より小さい間隔、即ち、ｄ1 ＜ｄ
0 となるように設定されている。これにより、該ストッ
パ４８は、質量部４７が変位したときに梁４６の側面が
該突起４８Ａ1 に接触するのを許し、質量部４７の可動
電極４７Ａが固定部４３の固定電極４３Ａに接触するの
を防止している。Further, projections 48A1 and 48A1 are formed on the tip end side of each restraining portion 48A of the stopper 48 so as to project toward the beam 46 side. And FIG.
As shown in, from the tip of the protrusion 48A1 to the protrusion 48A1.
The gap distance d1 to the side surface of the beam 46 facing 1 is the movable electrode 47A of the mass portion 47 and the fixed electrode 43A of the fixed portion 43.
A gap smaller than the gap gap d0 between, and d1 <d
It is set to be 0. As a result, the stopper 48 allows the side surface of the beam 46 to come into contact with the projection 48A1 when the mass portion 47 is displaced, and the movable electrode 47A of the mass portion 47 comes into contact with the fixed electrode 43A of the fixed portion 43. Is being prevented.

【００４０】さらに、低抵抗なシリコンによってストッ
パ４８と支持部４５は一体形成されているため、可動部
４４に通電した場合に、該ストッパ４８は可動部４４を
構成する支持部４５，梁４６および質量部４７と電気的
に同電位に保持される。Further, since the stopper 48 and the support portion 45 are integrally formed of low resistance silicon, when the movable portion 44 is energized, the stopper 48 supports the support portion 45, the beam 46, and the beam 46 which constitute the movable portion 44. It is held at the same electric potential as the mass portion 47.

【００４１】４９，４９，…はガラス基板４２上に配設
された電極パッドを示し、該各電極パッド４９は、前記
各固定部４３，可動部４４の支持部４５にそれぞれ電気
的に接続されている。Reference numerals 49, 49, ... Denote electrode pads arranged on the glass substrate 42. The electrode pads 49 are electrically connected to the supporting portions 45 of the fixed portion 43 and the movable portion 44, respectively. ing.

【００４２】本実施例による加速度センサ４１は上述の
ような構成を有するもので、その製造方法については、
図１９ないし図２３に示す第１の従来技術によるものと
ほぼ同様であり、ストッパ４８の形成も従来技術による
製造方法と同様の製造方法によって行う。即ち、図１９
に示すマスク膜形成工程において、シリコンウェハにス
トッパ４８となる部位を含んだＳｉＮ膜を形成し、以降
の各工程においてエッチング等の処理を施すことによ
り、各固定部４３，可動部４４の支持部４５，梁４６お
よび質量部４７の形成と同時に、ストッパ４８を一体形
成する。The acceleration sensor 41 according to this embodiment has the above-mentioned structure.
This is almost the same as that of the first conventional technique shown in FIGS. 19 to 23, and the stopper 48 is formed by the same manufacturing method as that of the conventional technique. That is, FIG.
In the mask film forming step shown in FIG. 3, a SiN film including a portion to be the stopper 48 is formed on a silicon wafer, and a treatment such as etching is performed in each of the subsequent steps, thereby supporting each fixed portion 43 and the movable portion 44. Simultaneously with the formation of 45, the beam 46 and the mass portion 47, the stopper 48 is integrally formed.

【００４３】次に、本実施例による加速度センサ４１の
動作について説明するに、外部から加速度が作用する
と、慣性力によって質量部４７が左，右の固定部４３，
４３に対して近接または離間するように、図１中の矢示
Ａ方向に変位する。このとき、該質量部４７の可動電極
４７Ａと各固定部４３の固定電極４３Ａとの間の間隔変
化に伴って、固定電極４３Ａと可動電極４７Ａとの間の
静電容量が変化する。そして、この静電容量の変化を外
部の信号処理回路に出力し、該信号処理回路ではこの静
電容量の変化に基づき加速度を検出する。Next, the operation of the acceleration sensor 41 according to the present embodiment will be described. When acceleration is applied from the outside, the mass portion 47 causes the left and right fixed portions 43,
It is displaced in the direction of arrow A in FIG. At this time, the capacitance between the fixed electrode 43A and the movable electrode 47A changes as the gap between the movable electrode 47A of the mass portion 47 and the fixed electrode 43A of each fixed portion 43 changes. Then, this change in capacitance is output to an external signal processing circuit, and the signal processing circuit detects acceleration based on this change in capacitance.

【００４４】ここで、外部から大きな加速度が作用し、
質量部４７が大幅に矢示Ａ方向に変位した場合には、梁
４６も該質量部４７と共に大幅に変位するので、梁４６
の片側面がストッパ４８を構成する各抑止部４８Ａの突
起４８Ａ1 に接触する。これによって、梁４６および質
量部４７がそれ以上の変位しようとしても、前記ストッ
パ４８の抑止部４８Ａによって抑制されることとなる。Here, a large acceleration acts from the outside,
When the mass portion 47 is largely displaced in the direction of arrow A, the beam 46 is also largely displaced together with the mass portion 47.
One side surface of each of the contact portions contacts the protrusion 48A1 of each restraining portion 48A constituting the stopper 48. As a result, even if the beam 46 and the mass portion 47 try to be displaced further, they are restrained by the restraining portion 48A of the stopper 48.

【００４５】さらに、抑止部４８Ａの突起４８Ａ1 先端
から梁４６の側面までの隙間間隔ｄ1 は、質量部４７の
可動電極４７Ａと固定部４３の固定電極４３Ａとの間の
隙間間隔ｄ0 より小さい間隔となるように設定されてい
るから、抑止部４８Ａの突起４８Ａ1 に梁４６の側面が
接触した状態では、可動電極４７Ａと固定電極４３Ａと
が離間した状態で保持される。即ち、梁４６および質量
部４７の変位がストッパ４８によって抑制されることに
より、可動電極４７Ａが固定電極４３Ａに接触するのを
確実に防止することができる。Further, the gap distance d1 from the tip of the protrusion 48A1 of the restraining portion 48A to the side surface of the beam 46 is smaller than the gap distance d0 between the movable electrode 47A of the mass portion 47 and the fixed electrode 43A of the fixed portion 43. Therefore, the movable electrode 47A and the fixed electrode 43A are held in a separated state when the side surface of the beam 46 is in contact with the protrusion 48A1 of the restraining portion 48A. That is, since the displacement of the beam 46 and the mass portion 47 is suppressed by the stopper 48, it is possible to reliably prevent the movable electrode 47A from coming into contact with the fixed electrode 43A.

【００４６】また、前記ストッパ４８は支持部４５と一
体形成されているから、該ストッパ４８は梁４６と電気
的に同電位に保持される。この結果、静電力によって前
記梁４６がストッパ４８に接触したまま固着するのを防
止することができ、梁４６および質量部４７を常に変位
可能な状態に維持することができる。Further, since the stopper 48 is formed integrally with the support portion 45, the stopper 48 is electrically held at the same potential as the beam 46. As a result, it is possible to prevent the beam 46 from sticking to the stopper 48 while being in contact with it due to the electrostatic force, and it is possible to maintain the beam 46 and the mass portion 47 in a constantly displaceable state.

【００４７】かくして、本実施例によれば、梁４６の変
位方向両側にそれぞれ位置するように配設された抑止部
４８Ａ，４８Ａからなるストッパ４８を可動部４４の支
持部４５に一体形成し、質量部４７が変位したときに梁
４６の側面が抑止部４８Ａの突起４８Ａ1 に接触するの
を許し、質量部４７の可動電極４７Ａが固定部４３の固
定電極４３Ａに接触するのを防止する構成としたから、
前記質量部４７が大幅に変位しても、該質量部４７の可
動電極４７Ａが固定部４３の固定電極４３Ａに接触し、
両電極が静電力による吸引力によって互いに引きつけ合
って固着するのを確実に防止でき、質量部４７が変位不
能となって加速度検出が続行不可能になるのを確実に防
止できる。Thus, according to this embodiment, the stoppers 48 composed of the restraining portions 48A and 48A, which are arranged so as to be located on both sides of the beam 46 in the displacement direction, are integrally formed with the support portion 45 of the movable portion 44, When the mass portion 47 is displaced, the side surface of the beam 46 is allowed to come into contact with the protrusion 48A1 of the restraint portion 48A, and the movable electrode 47A of the mass portion 47 is prevented from coming into contact with the fixed electrode 43A of the fixed portion 43. Since the,
Even if the mass portion 47 is largely displaced, the movable electrode 47A of the mass portion 47 contacts the fixed electrode 43A of the fixed portion 43,
It is possible to reliably prevent both electrodes from attracting and sticking to each other due to the attraction force due to the electrostatic force, and it is possible to reliably prevent the mass portion 47 from being displaceable and being unable to continue acceleration detection.

【００４８】特に、本実施例によれば、前記ストッパ４
８は、可動部４４の支持部４５に一体形成されているた
め、可動部４４の一部を構成する梁４６と電気的に同電
位であるから、前記ストッパ４８と梁４６との間に静電
力が発生しない。これにより、前記梁４６がストッパ４
８に接触しても固着してしまうことがなく、梁４６およ
び質量部４７を常に変位可能となるように維持すること
ができる。In particular, according to this embodiment, the stopper 4
Since 8 is integrally formed with the support portion 45 of the movable portion 44, it has the same electric potential as the beam 46 that forms a part of the movable portion 44, so that there is no static electricity between the stopper 48 and the beam 46. No power is generated. As a result, the beam 46 is moved to the stopper 4
The beam 46 and the mass portion 47 can be maintained so that they can be displaced at all times without being fixed even if they come into contact with 8.

【００４９】従って、本実施例によれば、加速度センサ
４１の誤動作を確実に防止することができ、加速度セン
サ４１の信頼性を大幅に向上させることができる。Therefore, according to this embodiment, the malfunction of the acceleration sensor 41 can be surely prevented, and the reliability of the acceleration sensor 41 can be greatly improved.

【００５０】次に、本発明の第２の実施例を図４ないし
図９に基づいて説明するに、本実施例の特徴は、梁の変
位方向両側に位置するように配置された各抑止部からな
るストッパを支持部に一体形成し、該ストッパの各抑止
部の先端下側にのみ突起を形成したことにあり、特に当
該加速度センサを製造するに当って、前記突起をシリコ
ンウェハに不純物をドーピングすることにより形成した
ことにある。なお、本実施例では、前述した図１ないし
図３に示す第１の実施例による加速度センサ４１と同一
の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 9. The feature of this embodiment is that each restraining portion is arranged so as to be located on both sides in the displacement direction of the beam. This is because the stopper made of is integrally formed on the support portion and the protrusion is formed only on the lower side of the tip of each inhibition portion of the stopper. It is formed by doping. In this embodiment, the same components as those of the acceleration sensor 41 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【００５１】図において、５１は本実施例による加速度
センサを示し、該加速度センサ５１は、後述のストッパ
５２の構成を除き、第１の実施例で述べた加速度センサ
４１と同様に形成されている。In the figure, reference numeral 51 denotes an acceleration sensor according to this embodiment, and the acceleration sensor 51 is formed in the same manner as the acceleration sensor 41 described in the first embodiment except for the constitution of a stopper 52 which will be described later. .

【００５２】５２は可動部４４に一体形成された本実施
例によるストッパを示し、該ストッパ５２は、第１の実
施例で述べたストッパ４８とほぼ同様に、梁４６の変位
方向両側に位置するように配設された一対の抑止部５２
Ａ，５２Ａから構成され、該各抑止部５２Ａ，５２Ａの
先端側には突起５２Ａ1 ，５２Ａ1 が梁４６側に向けて
それぞれ突出して形成されている。Reference numeral 52 denotes a stopper according to the present embodiment, which is integrally formed with the movable portion 44. The stoppers 52 are located on both sides of the beam 46 in the displacement direction in the same manner as the stopper 48 described in the first embodiment. Pair of restraining portions 52 arranged in this manner
A projections 52A1 and 52A1 are formed on the tip ends of the respective restraining portions 52A and 52A so as to project toward the beam 46 side.

【００５３】ここで、前記突起５２Ａ1 は、図５に示す
ように、抑止部５２Ａの下側（ガラス基板２側）にのみ
突出形成されている。また、該突起５２Ａ1 は、後述す
るように、シリコンウェハ６１に不純物であるボロンを
ドーピングすることによって形成される。Here, as shown in FIG. 5, the protrusion 52A1 is formed so as to project only on the lower side (the glass substrate 2 side) of the restraining portion 52A. The projection 52A1 is formed by doping the silicon wafer 61 with boron as an impurity, as described later.

【００５４】そして、該突起５２Ａ1 の先端から該突起
５２Ａ1 に対向する梁４６の側面までの隙間間隔ｄ2
は、質量部４７の可動電極４７Ａと固定部４３の固定電
極４３Ａとの間の隙間間隔ｄ0 より小さい間隔、即ち、
ｄ2 ＜ｄ0 となるように設定されている。これにより、
該ストッパ５２は、質量部４７が変位したときに梁４６
の側面が該突起５２Ａ1 に接触するのを許し、質量部４
７の可動電極４７Ａが固定部４３の固定電極４３Ａに接
触するのを防止している。さらに、可動部４４に通電し
た場合に、該ストッパ５２は可動部４４を構成する支持
部４５，梁４６および質量部４７と電気的に同電位に保
持される。The gap distance d2 from the tip of the projection 52A1 to the side surface of the beam 46 facing the projection 52A1.
Is a gap smaller than the gap gap d0 between the movable electrode 47A of the mass portion 47 and the fixed electrode 43A of the fixed portion 43, that is,
It is set so that d2 <d0. This allows
The stopper 52 prevents the beam 46 from moving when the mass portion 47 is displaced.
The side surface of the protrusion 52A1 to contact the mass portion 4
The movable electrode 47A of No. 7 is prevented from contacting the fixed electrode 43A of the fixed portion 43. Further, when the movable portion 44 is energized, the stopper 52 is electrically held at the same potential as the support portion 45, the beam 46 and the mass portion 47 which constitute the movable portion 44.

【００５５】本実施例による加速度センサ５１は上述の
ような構成を有するものであり、次に、当該加速度セン
サ５１の製造方法について図６ないし図９を参照しつつ
説明する。特に、ストッパ５２を構成する各抑止部５２
Ａの突起５２Ａ1 の形成について詳説する。The acceleration sensor 51 according to this embodiment has the above-mentioned structure. Next, a method of manufacturing the acceleration sensor 51 will be described with reference to FIGS. 6 to 9. In particular, each restraining portion 52 that constitutes the stopper 52
The formation of the A projection 52A1 will be described in detail.

【００５６】まず、図６に示すドーピング工程では、従
来技術で述べたシリコンウェハ１１と同様に、低抵抗な
単結晶シリコンからなるシリコン板としてのシリコンウ
ェハ６１にイオン注入または拡散によって不純物として
のボロンをドーピングし、ボロン拡散部６２，６２を２
箇所形成する。ここで、該各ボロン拡散部６２のボロン
濃度は１０20／ｃｍ3 以上とする。First, in the doping process shown in FIG. 6, as in the case of the silicon wafer 11 described in the prior art, a silicon wafer 61 made of a low-resistance single crystal silicon, which is a silicon plate 61, is ion-implanted or diffused to form boron ions as impurities. Is added to the boron diffusion parts 62, 62
Form points. Here, the boron concentration of each boron diffusion portion 62 is set to 10 20 / cm 3 or more.

【００５７】次に、図７に示すマスク膜形成工程では、
従来技術で述べたマスク膜形成工程（図１９）と同様
に、シリコンウェハ６１の上側面，下側面に減圧ＣＶＤ
法等によってマスク膜としてのＳｉＮ膜６３を形成し、
シリコンウェハ６１の上側面のＳｉＮ膜６３をフォトリ
ソ技術によってパターニングし、次工程で溝６４を形成
する部位のＳｉＮ膜６３を除去する。Next, in the mask film forming step shown in FIG.
Similar to the mask film forming process (FIG. 19) described in the prior art, low pressure CVD is performed on the upper and lower side surfaces of the silicon wafer 61.
A SiN film 63 as a mask film is formed by a method such as
The SiN film 63 on the upper surface of the silicon wafer 61 is patterned by the photolithography technique, and the SiN film 63 at the site where the groove 64 is formed is removed in the next step.

【００５８】次に、図８に示す第１のエッチング工程で
は、従来技術で述べた第１のエッチング工程（図２０）
と同様に、シリコンウェハ６１にアルカリ系のエッチン
グ液（ＫＯＨ水溶液，ＴＭＡＨ，ビドラジンまたはＥＤ
Ｐ等）を用いてウエットエッチングを施し、溝６４，６
４，…を形成する。このとき、シリコンウェハ６１のボ
ロン拡散部６２，６２は、他の部位に比べてエッチング
の進行が遅く実質上エッチングがされないため、各溝６
３の開口部に突起（突起５２Ａ1 ）となって残る。Next, in the first etching step shown in FIG. 8, the first etching step described in the prior art (FIG. 20).
Similarly to the above, an alkaline etching solution (KOH aqueous solution, TMAH, vidazine or ED) is applied to the silicon wafer 61.
Wet etching using P etc. to form the grooves 64, 6
4, ... is formed. At this time, in the boron diffusion portions 62, 62 of the silicon wafer 61, since the progress of etching is slower than other portions and etching is not substantially performed, the grooves 6 are not etched.
A projection (projection 52A1) remains in the opening of No. 3.

【００５９】次に、図９に示すマスク膜除去工程では、
従来技術で述べたマスク膜除去工程（図２１）と同様
に、シリコンウェハ６１に形成されたＳｉＮ膜６３をり
ん酸を用いたウエットエッチングまたはＲＩＥ（リアク
ティブイオンエッチング）により除去する。Next, in the mask film removing step shown in FIG.
Similar to the mask film removing step (FIG. 21) described in the prior art, the SiN film 63 formed on the silicon wafer 61 is removed by wet etching using phosphoric acid or RIE (reactive ion etching).

【００６０】次に、従来技術で述べた接合工程（図２
２）と同様に、シリコンウェハ６１を上，下を反転さ
せ、ガラス基板上に陽極接合法により接合し、従来技術
で述べた第２のエッチング工程（図２３）と同様に、該
シリコンウェハ６１に各溝６４が貫通するまでエッチン
グを施し、加速度センサ５１の各固定部４３および可動
部４４の支持部４５，梁４６，質量部４７およびストッ
パ５２を分離して形成する。そして、従来技術で述べた
如くガラス基板を所定位置で切断することにより、図４
および図５に示す加速度センサ５１が完成する。Next, the joining process described in the prior art (see FIG.
Similarly to 2), the silicon wafer 61 is turned upside down and bonded on a glass substrate by an anodic bonding method, and the silicon wafer 61 is bonded in the same manner as the second etching step (FIG. 23) described in the prior art. Etching is performed until each groove 64 penetrates, and the fixed portion 43 of the acceleration sensor 51 and the support portion 45 of the movable portion 44, the beam 46, the mass portion 47, and the stopper 52 are formed separately. Then, by cutting the glass substrate at a predetermined position as described in the related art, the glass substrate shown in FIG.
And the acceleration sensor 51 shown in FIG. 5 is completed.

【００６１】上述した製造方法によれば、シリコンウェ
ハ６１にボロンをドーピングして、ボロン拡散部６２，
６２を形成することにより、該各ボロン拡散部６２の
み、エッチングの進行を実質的に停止させることができ
るから、溝６４の開口部に突起（突起５２Ａ1 ）を形成
することができる。このような方法によって、ストッパ
５２を構成する各抑止部５２Ａの先端下側のみに突起５
２Ａ1 を形成することができる。According to the above-described manufacturing method, the silicon wafer 61 is doped with boron, and the boron diffusion portion 62,
By forming 62, the progress of etching can be substantially stopped only in the respective boron diffusion portions 62, so that a projection (projection 52A1) can be formed in the opening of the groove 64. By such a method, the protrusion 5 is formed only on the lower side of the tip of each restraining portion 52A forming the stopper 52.
2A1 can be formed.

【００６２】また、本実施例による加速度センサ５１の
動作については、第１の実施例で述べた加速度センサ４
１とほぼ同様である。Regarding the operation of the acceleration sensor 51 according to this embodiment, the acceleration sensor 4 described in the first embodiment is used.
It is almost the same as 1.

【００６３】かくして、本実施例によれば、上述の製造
方法によって形成された突起５２Ａ1 を有する各抑止部
５２Ａから構成されたストッパ５２を支持部４５に一体
形成したことにより、第１の実施例と同様の作用効果を
得ることができる。Thus, according to the present embodiment, the stopper 52, which is composed of the respective restraining portions 52A having the protrusions 52A1 formed by the above-described manufacturing method, is integrally formed with the support portion 45, and thus the first embodiment is realized. It is possible to obtain the same operational effect as.

【００６４】次に、本発明の第３の実施例を図１０およ
び図１１に基づいて説明するに、本実施例の特徴は、ス
トッパを可動部の支持部の左，右両側から質量部に向け
てそれぞれ伸長するように形成し、質量部が変位したと
き、該質量部を前記ストッパに接触させることによって
質量部の変位を抑制する構成としたことにある。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11. The feature of this embodiment is that the stopper is provided on both the left and right sides of the supporting portion of the movable portion to the mass portion. It is formed so as to extend toward each side, and when the mass portion is displaced, the displacement of the mass portion is suppressed by bringing the mass portion into contact with the stopper.

【００６５】図において、７１は本実施例による加速度
センサを示し、該加速度センサ７１は第１の従来技術に
よる加速度センサ１とほぼ同様に、凹部７２Ａを有する
絶縁基板としてのガラス基板７２と、該ガラス基板７２
上に設けられ、固定電極７３Ａを有する一対の固定部７
３，７３と後述する可動部７４とから大略構成されてい
る。In the figure, reference numeral 71 denotes an acceleration sensor according to this embodiment. The acceleration sensor 71 is similar to the acceleration sensor 1 according to the first prior art, and a glass substrate 72 as an insulating substrate having a recess 72A. Glass substrate 72
A pair of fixed parts 7 provided on the top and having fixed electrodes 73A
3 and 73 and a movable portion 74 described later are generally configured.

【００６６】７４は本実施例による可動部を示し、該可
動部７４は、支持部７５，梁７６および可動電極７７
Ａ，７７Ａを有する質量部７７から一体形成されてい
る。これらの構成については第１の従来技術で述べた可
動部４と同様であるが、本発明による可動部７４は、支
持部７５に後述のストッパ７８が一体形成されている点
で第１の従来技術による可動部４と相違する。Reference numeral 74 denotes a movable portion according to this embodiment, which is a support portion 75, a beam 76 and a movable electrode 77.
It is integrally formed from a mass portion 77 having A and 77A. These structures are the same as those of the movable part 4 described in the first conventional art, but the movable part 74 according to the present invention is the first conventional one in that a stopper 78 described later is integrally formed with a support part 75. It is different from the movable part 4 according to the technology.

【００６７】７８は可動部７４の支持部７５に一体形成
されたストッパを示し、該ストッパ７８は、支持部７５
の左右両端側から質量部７７側に向けて前後方向にそれ
ぞれ伸長して設けられた抑止部７８Ａ，７８Ａから構成
されている。そして、該各抑止部７８Ａの先端側が質量
部７７の変位方向（左右方向）両側に位置しており、質
量部７７が変位したときに、該質量部７７の左右両側面
（可動電極７７Ａ，７７Ａ）が、該各抑止部７８Ａの先
端側内側面に相当する接触面７８Ａ1 ，７８Ａ１に接触
するようになっている。Reference numeral 78 denotes a stopper integrally formed with the support portion 75 of the movable portion 74, and the stopper 78 is the support portion 75.
It is composed of restraining portions 78A, 78A that are provided by extending in the front-rear direction from the left and right end sides toward the mass portion 77 side. The tip side of each restraining portion 78A is located on both sides in the displacement direction (left-right direction) of the mass portion 77, and when the mass portion 77 is displaced, the left and right side surfaces of the mass portion 77 (movable electrodes 77A, 77A). ) Contacts the contact surfaces 78A1 and 78A1 corresponding to the inner surface on the tip side of each restraining portion 78A.

【００６８】また、図１１に示すように、該ストッパ７
８の各抑止部７８Ａの接触面７８Ａ1 から、該接触面７
８Ａ1 と対向する質量部７７の側面（可動電極７７Ａ）
までの隙間間隔ｄ3 は、質量部７７の可動電極７７Ａと
固定部７３の固定電極７３Ａとの間の隙間間隔ｄ0 より
小さい間隔、即ち、ｄ3 ＜ｄ0 となるように設定されて
いる。これにより、該ストッパ７８は、質量部７７が変
位したときに質量部７７の可動電極７７Ａが該各抑止部
７８Ａの接触面７８Ａ1 に接触するのを許し、質量部７
７の可動電極７７Ａが固定部７３の固定電極７３Ａに接
触するのを防止している。Further, as shown in FIG. 11, the stopper 7
8 from the contact surface 78A1 of each restraining portion 78A
8A1 side surface of the mass portion 77 (movable electrode 77A)
Is set to be smaller than the gap distance d0 between the movable electrode 77A of the mass portion 77 and the fixed electrode 73A of the fixed portion 73, that is, d3 <d0. As a result, the stopper 78 allows the movable electrode 77A of the mass portion 77 to contact the contact surface 78A1 of each restraining portion 78A when the mass portion 77 is displaced, and the mass portion 7A
The movable electrode 77A of No. 7 is prevented from contacting the fixed electrode 73A of the fixed portion 73.

【００６９】さらに、該ストッパ７８は支持部７５と一
体形成されているため、可動部７４に通電した場合に、
該ストッパ７８は可動部７４を構成する支持部７５，梁
７６および質量部７７と電気的に同電位に保持される。Further, since the stopper 78 is formed integrally with the support portion 75, when the movable portion 74 is energized,
The stopper 78 is electrically held at the same electric potential as the support portion 75, the beam 76, and the mass portion 77 which form the movable portion 74.

【００７０】７９，７９，…はガラス基板７２上に設け
られた電極パッドを示し、該各電極パッドは第１の従来
技術によるものと同様に、前記各固定部７３，可動部７
４の支持部７５にそれぞれ電気的に接続されている。Reference numerals 79, 79, ... Denote electrode pads provided on the glass substrate 72. The respective electrode pads are the same as in the first prior art, and the fixed portion 73 and the movable portion 7 are the same.
4 are electrically connected to the supporting portions 75.

【００７１】本実施例による加速度センサ７１は上述の
ような構成を有するものであり、その製造方法について
は、図１９ないし図２３に示す第１の従来技術によるも
のとほぼ同様であり、ストッパ７８の形成も従来技術に
よる製造方法と同様の製造方法によって行う。また、本
実施例による加速度センサ７１の基本的な動作について
も、第１の従来技術による加速度センサ１または上述し
た第１および第２の実施例による加速度センサ４１，５
１と同様であるため省略し、ここでは、本実施例による
加速度センサ７１に外部から大きな加速度が加えられた
ときのストッパ７８の作用について説明する。The acceleration sensor 71 according to the present embodiment has the above-mentioned structure, and its manufacturing method is almost the same as that of the first conventional technique shown in FIGS. Is also formed by the same manufacturing method as the conventional manufacturing method. Regarding the basic operation of the acceleration sensor 71 according to this embodiment, the acceleration sensor 1 according to the first conventional technique or the acceleration sensors 41, 5 according to the first and second embodiments described above is also used.
Since it is the same as that of No. 1, it is omitted, and here, the action of the stopper 78 when a large external acceleration is applied to the acceleration sensor 71 according to the present embodiment will be described.

【００７２】即ち、外部から大きな加速度が作用し、質
量部７７が大幅に矢示Ａ方向に変位した場合には、質量
部７７の側面（可動電極７７Ａ）がストッパ７８を構成
する抑止部７８Ａの接触面７８Ａ1 に接触する。これに
よって、質量部７７がそれ以上変位しようとしても、前
記ストッパ７８の抑止部７８Ａによって抑制されること
となる。That is, when a large acceleration is applied from the outside and the mass portion 77 is largely displaced in the direction of arrow A, the side surface (movable electrode 77A) of the mass portion 77 of the restraining portion 78A constituting the stopper 78 is formed. It contacts the contact surface 78A1. As a result, even if the mass portion 77 is further displaced, it is suppressed by the restraining portion 78A of the stopper 78.

【００７３】さらに、抑止部７８Ａの接触面７８Ａ1 か
ら質量部７７の側面（可動電極７７Ａ）までの隙間間隔
ｄ3 は、質量部７７の可動電極７７Ａと固定部７３の固
定電極７３Ａとの間の隙間間隔ｄ0 より小さい間隔とな
るように設定されているから、抑止部７８Ａの接触面７
８Ａ1 に質量部７７の側面（可動電極７７Ａ）が接触し
た状態では、可動電極７７Ａと固定電極７３Ａとが離間
した状態で保持される。即ち、質量部７７の変位がスト
ッパ７８によって抑制されることにより、可動電極７７
Ａが固定電極７３Ａに接触するのを確実に防止すること
ができる。Further, the gap distance d3 from the contact surface 78A1 of the restraint portion 78A to the side surface (movable electrode 77A) of the mass portion 77 is the gap between the movable electrode 77A of the mass portion 77 and the fixed electrode 73A of the fixed portion 73. Since the distance is set to be smaller than the distance d0, the contact surface 7 of the inhibiting portion 78A is
When the side surface (movable electrode 77A) of the mass portion 77 is in contact with 8A1, the movable electrode 77A and the fixed electrode 73A are held in a separated state. That is, since the displacement of the mass portion 77 is suppressed by the stopper 78, the movable electrode 77
It is possible to reliably prevent A from coming into contact with the fixed electrode 73A.

【００７４】また、前記ストッパ７８は支持部７５と一
体形成されているから、該ストッパ７８は質量部７７と
電気的に同電位に保持される。この結果、静電力によっ
て前記質量部７７がストッパ７８に接触したまま固着す
るのを防止することができ、質量部７７を常に変位可能
の状態に維持することができる。Further, since the stopper 78 is formed integrally with the support portion 75, the stopper 78 is electrically held at the same potential as the mass portion 77. As a result, it is possible to prevent the mass portion 77 from being fixed while being in contact with the stopper 78 due to the electrostatic force, and it is possible to always maintain the mass portion 77 in a displaceable state.

【００７５】かくして、本実施例によれば、質量部７７
の変位方向両側にそれぞれ位置するように配設された抑
止部７８Ａ，７８Ａからなるストッパ７８を可動部７４
の支持部７５に一体形成し、質量部７７が変位したとき
に、該質量部７７の側面（可動電極７７Ａ）が抑止部７
８Ａの接触面７８Ａ1 に接触するのを許し、質量部７７
の可動電極７７Ａが固定部７３の固定電極７３Ａに接触
するのを防止する構成としたから、前記第１および第２
の実施例による加速度センサ４１，５１と同様に、前記
質量部７７が大幅に変位しても、該質量部７７の可動電
極７７Ａが固定部７３の固定電極７３Ａに接触して固着
するのを確実に防止できる。Thus, according to this embodiment, the mass portion 77
Stoppers 78A and 78A arranged so as to be located on both sides of the movable portion 74, respectively.
When the mass portion 77 is displaced, the side surface (movable electrode 77A) of the mass portion 77 is formed integrally with the supporting portion 75 of the restraining portion 7.
8A contact surface 78A1 to allow contact with the mass 77
The movable electrode 77A is prevented from coming into contact with the fixed electrode 73A of the fixed portion 73.
Similar to the acceleration sensors 41 and 51 according to the embodiment, even if the mass portion 77 is largely displaced, it is ensured that the movable electrode 77A of the mass portion 77 comes into contact with and fixes to the fixed electrode 73A of the fixed portion 73. Can be prevented.

【００７６】特に、本実施例によれば、前記ストッパ７
８は、可動部７４の支持部７５に一体形成されているた
め、可動部７４の一部を構成する質量部７７と電気的に
同電位であるから、前記ストッパ７８と質量部７７との
間に静電力が発生しない。これにより、前記質量部７７
がストッパ７８に接触しても固着することがなく、質量
部７７を常に変位可能となるように維持することがで
き、加速度センサ７１の誤動作を確実に防止し、加速で
センサ７１の信頼性を大幅に向上させることができる。Particularly, according to this embodiment, the stopper 7
Since 8 is integrally formed with the support portion 75 of the movable portion 74, it has the same electric potential as the mass portion 77 that forms a part of the movable portion 74. Therefore, between the stopper 78 and the mass portion 77. No electrostatic force is generated on the. Thereby, the mass part 77
Does not stick to the stopper 78 even if it comes into contact with the stopper 78, and the mass portion 77 can be maintained so that it can be displaced at all times, so that malfunction of the acceleration sensor 71 can be reliably prevented, and the reliability of the sensor 71 can be improved by acceleration. It can be greatly improved.

【００７７】次に、本発明の第４の実施例を図１２に基
づいて説明するに、本実施例の特徴は、質量部の変位を
抑制するストッパを可動部とは分離した状態で絶縁基板
上に形成したことにある。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 12. The feature of the present embodiment is that the stopper for suppressing the displacement of the mass part is separated from the movable part in the insulating substrate. It is formed on.

【００７８】図において、８１は本実施例による加速度
センサを示し、該加速度センサ８１は第１の従来技術に
よる加速度センサ１とほぼ同様に、凹部８２Ａを有する
絶縁基板としてのガラス基板８２と、該ガラス基板８２
上に設けられ、固定電極８３Ａを有する一対の固定部８
３，８３と、可動部８４とから大略構成され、前記可動
部８４は支持部８５，梁８６および可動電極８７Ａ，８
７Ａを有する質量部８７から大略構成されている。ま
た、前記ガラス基板８２に電極パッド８８，８８，…が
設けられている。In the figure, reference numeral 81 denotes an acceleration sensor according to this embodiment, which is similar to the acceleration sensor 1 according to the first prior art, and a glass substrate 82 as an insulating substrate having a recess 82A, Glass substrate 82
A pair of fixed parts 8 provided on the upper part and having a fixed electrode 83A
3, 83 and a movable portion 84. The movable portion 84 includes a support portion 85, a beam 86, and movable electrodes 87A, 8A.
It is generally composed of a mass portion 87 having 7A. Further, electrode pads 88, 88, ... Are provided on the glass substrate 82.

【００７９】８９，８９は質量部８７の変位方向（左右
方向）両側に位置してガラス基板８２上に配設された一
対の抑止部を示し、該抑止部８９，８９は質量部８７の
変位を抑制するためのストッパを構成している。即ち、
前記各抑止部８９は、支持部８５と各固定部８３との間
に位置して、ガラス基板８２の凹部８２Ａを挟むように
左，右に配置されており、支持部８５，各固定部８３，
質量部８７とはそれぞれ分離した状態で設けられてい
る。Reference numerals 89 and 89 denote a pair of restraining portions disposed on the glass substrate 82 at both sides of the mass portion 87 in the displacement direction (horizontal direction). The restraining portions 89 and 89 are the displacement portions of the mass portion 87. Constitutes a stopper for suppressing That is,
The respective restraining portions 89 are located between the supporting portion 85 and the respective fixing portions 83, and are arranged on the left and right sides so as to sandwich the concave portion 82A of the glass substrate 82, and the supporting portion 85 and the respective fixing portions 83. ，
The mass portion 87 is provided separately from each other.

【００８０】また、該各抑止部８９の内側面は接触面８
９Ａとなり、該接触面８９Ａと対向する質量部８７の側
面（可動電極８７Ａ）までの隙間間隔ｄ4 は、質量部８
７の可動電極８７Ａと固定部８３の固定電極８３Ａとの
間の隙間間隔ｄ0 より小さい間隔、即ち、ｄ4 ＜ｄ0 と
なるように設定されている。これにより、該各抑止部８
９は、質量部８７が変位したときに質量部８７の可動電
極８７Ａが該各抑止部８９Ａの接触面８９Ａに接触する
のを許し、質量部８７の可動電極８７Ａが固定部８３の
固定電極８３Ａに接触するのを防止している。The inner surface of each restraining portion 89 is the contact surface 8
9A, and the gap distance d4 to the side surface (movable electrode 87A) of the mass portion 87 facing the contact surface 89A is equal to the mass portion 8
The distance between the movable electrode 87A of No. 7 and the fixed electrode 83A of the fixed portion 83 is set to be smaller than the distance d0, that is, d4 <d0. As a result, each deterrent unit 8
9 allows the movable electrode 87A of the mass portion 87 to contact the contact surface 89A of each restraining portion 89A when the mass portion 87 is displaced, and the movable electrode 87A of the mass portion 87 fixes the fixed electrode 83A of the fixed portion 83. To prevent contact with.

【００８１】さらに、該各抑止部８９は、ガラス基板８
２上に設けられた金属部材９０，９０を介して支持部８
５と電気的に接続されている。このため、可動部８４に
通電した場合に、該各抑止部８９は可動部８４を構成す
る支持部８５，梁８６および質量部８７と電気的に同電
位に保持される。Further, each of the restraining portions 89 has a glass substrate 8
The supporting portion 8 is provided via the metal members 90, 90 provided on
5 is electrically connected. Therefore, when the movable portion 84 is energized, the respective restraining portions 89 are electrically held at the same electric potential as the supporting portion 85, the beam 86 and the mass portion 87 which constitute the movable portion 84.

【００８２】本実施例による加速度センサ８１は上述の
ような構成を有するものであり、その製造方法について
は、図１９ないし図２３に示す第１の従来技術によるも
のとほぼ同様であり、各抑止部８９の形成も従来技術に
よる製造方法と同様の製造方法によって行う。また、本
実施例による加速度センサ８１の動作についても、上述
した第３の実施例による加速度センサ７１と同様であ
る。The acceleration sensor 81 according to the present embodiment has the above-mentioned structure, and its manufacturing method is almost the same as that according to the first conventional technique shown in FIGS. The part 89 is also formed by the same manufacturing method as the conventional manufacturing method. The operation of the acceleration sensor 81 according to the present embodiment is also the same as that of the acceleration sensor 71 according to the third embodiment described above.

【００８３】かくして、本実施例によれば、質量部８７
の変位方向両側にそれぞれ位置するように配設された抑
止部８９，８９からなるストッパをガラス基板８２上に
支持部８５等から分離した状態で設け、質量部８７が変
位したときに該質量部８７の側面（可動電極８７Ａ）が
抑止部８９の接触面８９Ａに接触するのを許し、質量部
８７の可動電極８７Ａが固定部８３の固定電極８３Ａに
接触するのを防止する構成としたから、前記質量部８７
が大幅に変位しても、該質量部８７の可動電極８７Ａが
固定部８３の固定電極８３Ａに接触して固着するのを確
実に防止でき、質量部８７が変位不能となって加速度検
出が続行不可能になるのを確実に防止できる。Thus, according to this embodiment, the mass portion 87
Stoppers 89 and 89 arranged so as to be located on both sides of the mass portion 87 are provided on the glass substrate 82 in a state of being separated from the support portion 85 and the like, and the mass portion 87 is displaced when the mass portion 87 is displaced. Since the side surface of 87 (movable electrode 87A) is allowed to contact the contact surface 89A of the restraining portion 89 and the movable electrode 87A of the mass portion 87 is prevented from contacting the fixed electrode 83A of the fixed portion 83, The mass part 87
Even when the mass portion 87 is significantly displaced, it is possible to reliably prevent the movable electrode 87A of the mass portion 87 from contacting and fixing to the fixed electrode 83A of the fixed portion 83, and the mass portion 87 becomes unable to displace and acceleration detection continues. It can be surely prevented from becoming impossible.

【００８４】特に、本実施例によれば、前記各抑止部８
９を金属部材９０を介して可動部８４の支持部８５に電
気的に接続し、各抑止部８９と質量部８７とを電気的に
同電位に保持する構成としたから、質量部８７が各抑止
部８９に接触しても固着してしまうことがなく、質量部
８７を常に変位可能となるように維持することができ、
加速度センサ８１の信頼性を大幅に向上させることがで
きる。In particular, according to this embodiment, each of the suppressing units 8 is
9 is electrically connected to the support portion 85 of the movable portion 84 via the metal member 90, and the respective restraining portions 89 and the mass portions 87 are electrically held at the same potential. Even if it contacts the restraining portion 89, it does not stick, and the mass portion 87 can be maintained so that it can always be displaced.
The reliability of the acceleration sensor 81 can be significantly improved.

【００８５】次に、本発明の第５の実施例を図１３およ
び図１４に基づいて説明するに、本実施例の特徴は、図
に示すようなくし状電極を有する加速度センサにおい
て、可動部の一部を構成する支持部にストッパを一体形
成したことにある。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 13 and 14. The feature of this embodiment is that in the acceleration sensor having a comb-shaped electrode as shown in FIG. This is because a stopper is formed integrally with a support portion that constitutes a part.

【００８６】図において、９１は本実施例による加速度
センサを示し、該加速度センサ９１は、前述した図２４
に示す第２の従来技術による加速度センサ２１とほぼ同
様に、凹部９２Ａを有する絶縁基板としてのガラス基板
９２と、該ガラス基板９２上に設けられた一対の固定部
９３と、該各固定部９３間に設けられた後述する可動部
９５とから大略構成され、前記各固定部９３の内側には
複数の電極板９４Ａ，９４Ａを有する固定電極としての
固定側くし状電極９４が一体形成されている。In the figure, reference numeral 91 denotes an acceleration sensor according to this embodiment, and the acceleration sensor 91 is the same as that shown in FIG.
As in the case of the acceleration sensor 21 according to the second conventional technique shown in FIG. 1, a glass substrate 92 as an insulating substrate having a recess 92A, a pair of fixing portions 93 provided on the glass substrate 92, and the fixing portions 93. A fixed comb-shaped electrode 94 as a fixed electrode having a plurality of electrode plates 94A, 94A is integrally formed inside each of the fixed portions 93. .

【００８７】９５は本実施例による可動部を示し、該可
動部９５は、第２の従来技術による可動部２５とほぼ同
様に、前記ガラス基板９２上に固着された支持部９６，
９６と、該各支持部９６に梁９７，９７，…を介して支
持された質量部９８と、該質量部９８から左，右方向に
それぞれ形成された電極板９９Ａ，９９Ａ，…を有する
可動電極としての可動側くし状電極９９，９９とから構
成されているものの、本実施例による可動部９５の支持
部９６，９６には後述する抑止部１００，１００がそれ
ぞれ形成されている。Reference numeral 95 denotes a movable portion according to the present embodiment. The movable portion 95 is substantially the same as the movable portion 25 according to the second conventional technique, and the supporting portion 96 fixed on the glass substrate 92 is
96, a mass part 98 supported by the respective supporting parts 96 via beams 97, 97, ..., And electrode plates 99A, 99A, ... Formed in left and right directions from the mass part 98, respectively. Although it is composed of the movable side comb-shaped electrodes 99, 99 as electrodes, the support portions 96, 96 of the movable portion 95 according to the present embodiment are provided with the restraining portions 100, 100 described later, respectively.

【００８８】１００，１００は支持部９６，９６にそれ
ぞれ一体形成された抑止部を示し、該各抑止部１００は
質量部９８の変位を抑制するためのストッパを構成する
ものである。また、該抑止部１００は、支持部９６の内
側面の左右方向中間部に位置し、質量部９８側に向けて
突出するように形成されており、該抑止部１００の先端
からこれに対向する前記質量部９８の側面までの隙間間
隔ｄ5 が、互いに対向する固定側くし状電極９４の電極
板９４Ａと可動側くし状電極９９の電極板９９Ａとの隙
間間隔ｄ0 よりも小さい間隔、即ち、ｄ5 ＜ｄ0 となる
ように設定されている。これにより、該各抑止部１００
は、質量部９８が変位したときに質量部９８が該各抑止
部１００に接触するのを許し、質量部９８に形成された
可動側くし状電極９９の電極板９９Ａが固定部９３に形
成された固定側くし状電極９４の電極板９４Ａに接触す
るのを防止している。Reference numerals 100 and 100 denote restraint portions formed integrally with the support portions 96 and 96, respectively, and each restraint portion 100 constitutes a stopper for restraining displacement of the mass portion 98. Further, the restraining portion 100 is located at an intermediate portion of the inner side surface of the support portion 96 in the left-right direction, and is formed so as to project toward the mass portion 98 side, and the tip of the restraining portion 100 faces this. The gap distance d5 to the side surface of the mass portion 98 is smaller than the gap distance d0 between the electrode plate 94A of the fixed side comb-shaped electrode 94 and the electrode plate 99A of the movable side comb-shaped electrode 99 facing each other, that is, d5. It is set to be <d0. As a result, each of the suppression units 100
Allows the mass portion 98 to come into contact with the respective restraining portions 100 when the mass portion 98 is displaced, and the electrode plate 99A of the movable comb-shaped electrode 99 formed on the mass portion 98 is formed on the fixed portion 93. The fixed side comb-shaped electrode 94 is prevented from coming into contact with the electrode plate 94A.

【００８９】さらに、該各抑止部１００は各支持部９６
と一体形成されているため、可動部９５に通電した場合
に、該各抑止部１００は可動部９５を構成する支持部９
６，梁９７および質量部９８と電気的に同電位に保持さ
れる。Further, each of the restraining portions 100 is provided with each of the supporting portions 96.
When the movable portion 95 is energized, the respective restraint portions 100 are formed integrally with the support portion 9 that constitutes the movable portion 95.
6, The beam 97 and the mass portion 98 are electrically held at the same potential.

【００９０】１０１，１０１，…はガラス基板９２上に
配設された電極パッドを示し、該各電極パッド１０１
は、前記各固定部９３の固定側くし状電極９４，可動部
９５の各可動側くし状電極９９を外部に設けられた信号
処理回路（図示せず）に電気的に接続するために設けら
れている。Reference numerals 101, 101, ... Denote electrode pads arranged on the glass substrate 92.
Is provided to electrically connect the fixed-side comb-shaped electrode 94 of each fixed portion 93 and each movable-side comb-shaped electrode 99 of the movable portion 95 to a signal processing circuit (not shown) provided outside. ing.

【００９１】このように構成される本実施例によれば、
前記質量部９８が矢示Ｂ方向に大幅に変位したときに、
該質量部９８に形成された可動側くし状電極９９の電極
板９９Ａが固定部９３に形成された固定側くし状電極９
４の電極板９４Ａに接触して固着するのを確実に防止で
きる。According to the present embodiment configured as described above,
When the mass portion 98 is largely displaced in the direction of arrow B,
The electrode plate 99A of the movable side comb-shaped electrode 99 formed on the mass portion 98 is the fixed side comb-shaped electrode 9 formed on the fixed portion 93.
It is possible to reliably prevent the electrode plate 94A of No. 4 from contacting and fixing.

【００９２】また、本実施例によれば、前記各抑止部１
００を可動部９５の支持部９６に一体形成したから、該
各抑止部１００は可動部９５の質量部９８と電気的に同
電位に保持される。これにより、質量部９８が各抑止部
１００に接触しても固着してしまうことがなく、質量部
９８を常に変位可能となるように維持することができ、
加速度センサ９１の信頼性を大幅に向上させることがで
きる。Further, according to this embodiment, each of the restraining units 1 is
Since 00 is integrally formed with the support portion 96 of the movable portion 95, each inhibition portion 100 is electrically held at the same potential as the mass portion 98 of the movable portion 95. As a result, even if the mass portion 98 comes into contact with the respective restraint portions 100, the mass portion 98 will not be fixed and the mass portion 98 can be maintained so as to be displaceable at all times.
The reliability of the acceleration sensor 91 can be significantly improved.

【００９３】なお、前記第４の実施例では、ガラス基板
８２上に各抑止部８９からなるストッパを設け、前記各
抑止部８９に質量部８７を接触させることにより、該質
量部８７の変位を抑制するものとして述べたが、本発明
はこれに限らず、ストッパの各抑止部を梁８６に近接す
るように形成し、梁８６を接触させることにより、前記
質量部８７の変位を抑制する構成としてもよい。In the fourth embodiment, a stopper composed of each restraining portion 89 is provided on the glass substrate 82, and the mass portion 87 is brought into contact with each restraining portion 89, whereby the displacement of the mass portion 87 is prevented. The present invention is not limited to this, but the present invention is not limited to this, and each restraining portion of the stopper is formed so as to be close to the beam 86, and the beam 86 is brought into contact with the restraining portion to suppress the displacement of the mass portion 87. May be

【００９４】また、前記第５の実施例では、ストッパを
構成する各抑止部１００に質量部９８を接触させること
により、該質量部９８の変位を抑制するものとして述べ
たが、本発明はこれに限らず、各梁９７に近接する位置
に各抑止部を配設し、各梁９７を接触させることにより
質量部８７の変位を抑制する構成としてもよい。In the fifth embodiment, the mass section 98 is brought into contact with each restraining section 100 constituting the stopper to suppress the displacement of the mass section 98, but the present invention is not limited to this. Not limited to this, each restraint portion may be disposed at a position close to each beam 97, and the displacement of the mass portion 87 may be restrained by contacting each beam 97.

【００９５】一方、前記第５の実施例では、ストッパを
構成する各抑止部１００を支持部９６側に一体形成する
構成としたが、本発明はこれに限るものでなく、図１５
に示すように各抑止部１００′を質量部９８側に一体形
成する構成としてもよい。On the other hand, in the fifth embodiment, each restraining portion 100 constituting the stopper is integrally formed on the support portion 96 side, but the present invention is not limited to this, and FIG.
As shown in FIG. 5, each restraint portion 100 ′ may be integrally formed on the mass portion 98 side.

【００９６】[0096]

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明によ
れば、可動部側には、質量部が変位したときに、梁また
は質量部と接触するのを許し、固定部に設けられた固定
電極と可動部に設けられた可動電極とが接触するのを防
止するストッパを前記可動部に一体形成し、かつ前記ス
トッパは前記可動部と電気的に同電位を保持する構成と
したから、質量部が変位したときに、固定電極と可動電
極とが互いに接触するのを確実に防止できる。特に、ス
トッパは前記可動部と電気的に同電位であるから、可動
部の一部を構成する梁または質量部がストッパと接触し
ても静電力によって固着するのを確実に防止できる。従
って、質量部を常時変位可能に維持することができ、加
速度センサの信頼性を大幅に向上させることができる。As described above in detail, according to the invention of claim 1, when the mass portion is displaced, the movable portion side is allowed to come into contact with the beam or the mass portion and is provided in the fixed portion. Since a stopper for preventing the fixed electrode and the movable electrode provided on the movable portion from contacting each other is integrally formed on the movable portion, and the stopper is configured to electrically hold the same potential as the movable portion. It is possible to reliably prevent the fixed electrode and the movable electrode from coming into contact with each other when the mass portion is displaced. In particular, since the stopper has the same electric potential as that of the movable portion, it is possible to reliably prevent the beam or the mass portion forming a part of the movable portion from being fixed by electrostatic force even if the beam or the mass portion comes into contact with the stopper. Therefore, the mass portion can always be kept displaceable, and the reliability of the acceleration sensor can be greatly improved.

【００９７】また、請求項２の発明によれば、絶縁基板
上には、質量部が変位したときに、梁または質量部と接
触するのを許し、固定部に設けられた固定電極と可動部
に設けられた可動電極とが接触するのを防止するストッ
パを設け、かつ前記ストッパは前記可動部と電気的に同
電位を保持する構成としたから、請求項１の発明とほぼ
同様に、固定電極と可動電極とが互いに接触するのを確
実に防止できると共に、可動部の一部を構成する梁また
は質量部がストッパと接触して固着するのを確実に防止
できる。従って、質量部を常時変位可能に維持すること
ができ、加速度センサの信頼性を大幅に向上させること
ができる。Further, according to the invention of claim 2, when the mass portion is displaced, it is allowed to come into contact with the beam or the mass portion on the insulating substrate, and the fixed electrode and the movable portion provided on the fixed portion. A stopper for preventing contact with the movable electrode provided on the movable portion is provided, and the stopper is configured to electrically maintain the same potential as the movable portion. It is possible to reliably prevent the electrode and the movable electrode from coming into contact with each other, and it is possible to surely prevent the beam or the mass portion forming a part of the movable portion from coming into contact with the stopper and fixing. Therefore, the mass portion can always be kept displaceable, and the reliability of the acceleration sensor can be greatly improved.

【００９８】また、請求項３の発明によれば、ストッパ
を、可動部の質量部の変位方向両側にそれぞれ位置する
ように設けられた一対の抑止部から構成し、該各抑止部
と質量部との隙間間隔を、前記質量部に設けられた可動
電極と前記固定部に設けられた固定電極との間の隙間間
隔より小さい間隔としたから、前記質量部が変位したと
きに、該質量部を前記各抑止部に接触させることによっ
て、該質量部の変位を抑制することができる。これによ
り、請求項１または２の発明とほぼ同様に、前記固定電
極と可動電極とが互いに接触するのを確実に防止できる
と共に、前記可動部の一部を構成する梁または質量部が
前記ストッパと接触して固着するのを確実に防止でき、
加速度センサの信頼性を大幅に向上させることができ
る。According to the third aspect of the present invention, the stopper is composed of a pair of restraining portions provided so as to be positioned on both sides of the movable portion in the displacement direction of the mass portion. Since the gap distance between the mass portion is smaller than the gap distance between the movable electrode provided in the mass portion and the fixed electrode provided in the fixed portion, the mass portion is displaced when the mass portion is displaced. The displacement of the mass part can be suppressed by contacting the restraining parts with each other. As a result, substantially the same as in the first or second aspect of the invention, it is possible to reliably prevent the fixed electrode and the movable electrode from coming into contact with each other, and the beam or the mass part forming a part of the movable part is used as the stopper. You can surely prevent it from contacting and sticking,
The reliability of the acceleration sensor can be greatly improved.

【００９９】また、請求項４の発明によれば、ストッパ
は、可動部の梁の変位方向両側にそれぞれ位置するよう
に設けられた一対の抑止部から構成し、該各抑止部と梁
との隙間間隔を、前記質量部に設けられた可動電極と前
記固定部に設けられた固定電極との間の隙間間隔より小
さい間隔としたから、前記質量部が変位したときに、前
記梁を前記各抑止部に接触させることによって、該質量
部の変位を抑制することができる。これにより、請求項
１または２の発明とほぼ同様に、前記固定電極と可動電
極とが互いに接触するのを確実に防止できると共に、前
記可動部の一部を構成する梁または質量部がストッパと
接触して固着するのを確実に防止でき、加速度センサの
信頼性を大幅に向上させることができる。Further, according to the invention of claim 4, the stopper is composed of a pair of restraining portions provided so as to be positioned on both sides of the movable portion in the displacement direction of the beam, respectively. Since the gap interval is set to be smaller than the gap interval between the movable electrode provided in the mass part and the fixed electrode provided in the fixed part, when the mass part is displaced, the beams are The displacement of the mass portion can be suppressed by bringing the restraining portion into contact. As a result, substantially the same as in the first or second aspect of the invention, it is possible to reliably prevent the fixed electrode and the movable electrode from coming into contact with each other, and the beam or the mass part forming a part of the movable part serves as a stopper. It is possible to reliably prevent contact and sticking, and to greatly improve the reliability of the acceleration sensor.

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

【図１】本発明の第１の実施例による加速度センサを示
す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an acceleration sensor according to a first embodiment of the present invention.

【図２】図１中の加速度センサの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the acceleration sensor in FIG.

【図３】図２中のストッパを拡大して示す平面図であ
る。3 is an enlarged plan view showing a stopper in FIG. 2. FIG.

【図４】本発明の第２の実施例による加速度センサを示
す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing an acceleration sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図５】図４中のＶ−Ｖ方向からみた拡大断面図であ
る。5 is an enlarged cross-sectional view seen from the direction VV in FIG.

【図６】第２の実施例による加速度センサの製造方法に
おけるドーピング工程を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a doping step in the method of manufacturing the acceleration sensor according to the second embodiment.

【図７】ドーピング工程に続くマスク膜形成工程を示す
断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a mask film forming step following the doping step.

【図８】マスク膜形成工程に続く第１のエッチング工程
を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a first etching step following the mask film forming step.

【図９】第１のエッチング工程に続くマスク膜除去工程
を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a mask film removing step following the first etching step.

【図１０】本発明の第３の実施例による加速度センサを
示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing an acceleration sensor according to a third embodiment of the present invention.

【図１１】図１０中の加速度センサのストッパを拡大し
て示す平面図である。11 is an enlarged plan view showing a stopper of the acceleration sensor in FIG.

【図１２】本発明の第４の実施例による加速度センサを
示す平面図である。FIG. 12 is a plan view showing an acceleration sensor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図１３】本発明の第５の実施例による加速度センサを
示す平面図である。FIG. 13 is a plan view showing an acceleration sensor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図１４】図１３中の加速度センサのストッパを拡大し
て示す平面図である。14 is an enlarged plan view showing a stopper of the acceleration sensor in FIG. 13. FIG.

【図１５】本発明の第５の実施例による加速度センサの
変形例を示す平面図である。FIG. 15 is a plan view showing a modification of the acceleration sensor according to the fifth embodiment of the present invention.

【図１６】第１の従来技術による加速度センサを示す斜
視図である。FIG. 16 is a perspective view showing an acceleration sensor according to a first conventional technique.

【図１７】図１６中の加速度センサを示す平面図であ
る。FIG. 17 is a plan view showing the acceleration sensor in FIG.

【図１８】図１７中の矢示XVIII −XVIII 方向断面図で
ある。FIG. 18 is a sectional view taken along line XVIII-XVIII in FIG.

【図１９】第１の従来技術による加速度センサの製造方
法におけるマスク膜形成工程を示す断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view showing a mask film forming step in the method of manufacturing the acceleration sensor according to the first conventional technique.

【図２０】マスク膜形成工程に続く第１のエッチング工
程を示す断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view showing a first etching step following the mask film forming step.

【図２１】第１のエッチング工程に続くマスク膜除去工
程を示す断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view showing a mask film removing step following the first etching step.

【図２２】マスク膜除去工程に続く接合工程を示す断面
図である。FIG. 22 is a cross-sectional view showing a joining step following the mask film removing step.

【図２３】接合工程に続く第２のエッチング工程を示す
断面図である。FIG. 23 is a cross-sectional view showing a second etching step following the joining step.

【図２４】第２の従来技術による加速度センサを示す平
面図である。FIG. 24 is a plan view showing an acceleration sensor according to a second conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

４１，５１，７１，８１，９１ 加速度センサ ４２，７２，８２，９２ ガラス基板（絶縁基板） ４３，７３，８３，９３ 固定部 ４３Ａ，７３Ａ，８３Ａ 固定電極 ４４，７４，８４，９５ 可動部 ４５，７５，８５，９６ 支持部 ４６，７６，８６，９７ 梁 ４７，７７，８７，９８ 質量部 ４７Ａ，７７Ａ，８７Ａ 可動電極 ４８，５２，７８ ストッパ ４８Ａ，５２Ａ，７８Ａ，８９，１００ 抑止部 ９４ 固定側くし状電極（固定電極） ９９ 可動側くし状電極（可動電極） 41, 51, 71, 81, 91 Acceleration sensor 42, 72, 82, 92 Glass substrate (insulating substrate) 43, 73, 83, 93 Fixed part 43A, 73A, 83A Fixed electrode 44, 74, 84, 95 Movable part 45 , 75, 85, 96 Support part 46, 76, 86, 97 Beam 47, 77, 87, 98 Mass part 47A, 77A, 87A Movable electrode 48, 52, 78 Stopper 48A, 52A, 78A, 89, 100 Suppression part 94 Fixed side comb-shaped electrode (fixed electrode) 99 Movable side comb-shaped electrode (movable electrode)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 絶縁基板と、該絶縁基板上に設けられ、
低抵抗なシリコン板をエッチング処理することにより互
いに分離して形成された固定部と可動部を備え、前記固
定部には固定電極を一体に形成し、前記可動部は、絶縁
基板上に固着された支持部と、梁を介して該支持部と連
結され、加速度が作用したときに該加速度に応じて固定
部との間で近接，離間するように変位する質量部と、該
質量部に前記固定電極との間で隙間を介して対向するよ
うに設けられた可動電極とから一体形成してなり、前記
質量部の変位に対応する前記固定電極と可動電極との間
の静電容量を加速度として検出する加速度センサにおい
て、 前記可動部側には、前記質量部が変位したときに該可動
部の梁または質量部と接触するのを許し、前記固定電極
と可動電極とが接触するのを防止するストッパを該可動
部に一体形成し、かつ該ストッパは前記可動部と電気的
に同電位を保持する構成としたことを特徴とする加速度
センサ。1. An insulating substrate, provided on the insulating substrate,
The low resistance silicon plate is provided with a fixed part and a movable part which are formed separately from each other by etching, and the fixed part is integrally formed with a fixed electrode, and the movable part is fixed on an insulating substrate. A support portion, a mass portion that is connected to the support portion via a beam, and that is displaced so as to move closer to and away from the fixed portion according to the acceleration when an acceleration is applied; It is integrally formed from a movable electrode provided so as to face the fixed electrode with a gap therebetween, and the capacitance between the fixed electrode and the movable electrode corresponding to the displacement of the mass portion is accelerated. In the acceleration sensor that detects as, the movable part is allowed to contact the beam or the mass part of the movable part when the mass part is displaced, and the fixed electrode and the movable electrode are prevented from contacting each other. Stopper that is integrated with the movable part The acceleration sensor is characterized in that the stopper electrically holds the same electric potential as the movable portion. 【請求項２】 絶縁基板と、該絶縁基板上に設けられ、
低抵抗なシリコン板をエッチング処理することにより互
いに分離して形成された固定部と可動部を備え、前記固
定部には固定電極を一体に形成し、前記可動部は、絶縁
基板上に固着された支持部と、梁を介して該支持部と連
結され、加速度が作用したときに該加速度に応じて固定
部との間で近接，離間するように変位する質量部と、該
質量部に前記固定電極との間で隙間を介して対向するよ
うに設けられた可動電極とから一体形成してなり、前記
質量部の変位に対応する前記固定電極と可動電極との間
の静電容量を加速度として検出する加速度センサにおい
て、 前記絶縁基板上には、前記質量部が変位したときに該可
動部の梁または質量部と接触するのを許し、前記固定電
極と可動電極とが接触するのを防止するストッパを設
け、かつ該ストッパは前記可動部と電気的に同電位を保
持する構成としたことを特徴とする加速度センサ。2. An insulating substrate, provided on the insulating substrate,
The low resistance silicon plate is provided with a fixed part and a movable part which are formed separately from each other by etching, and the fixed part is integrally formed with a fixed electrode, and the movable part is fixed on an insulating substrate. A support portion, a mass portion that is connected to the support portion via a beam, and that is displaced so as to move closer to and away from the fixed portion according to the acceleration when an acceleration is applied; It is integrally formed from a movable electrode provided so as to face the fixed electrode with a gap therebetween, and the capacitance between the fixed electrode and the movable electrode corresponding to the displacement of the mass portion is accelerated. In the acceleration sensor for detecting as described above, when the mass portion is displaced, the acceleration sensor is allowed to come into contact with the beam or the mass portion of the movable portion, and the fixed electrode and the movable electrode are prevented from coming into contact with each other. A stopper to prevent An acceleration sensor, wherein the lid is configured to electrically maintain the same potential as the movable portion. 【請求項３】 前記ストッパは、前記質量部の変位方向
両側にそれぞれ位置するように設けられた一対の抑止部
からなり、該各抑止部と質量部との隙間間隔は、前記質
量部に設けられた可動電極と前記固定部に設けられた固
定電極との間の隙間間隔より小さい間隔を設定する構成
としてなる請求項１または２記載の加速度センサ。3. The stopper comprises a pair of restraining portions provided so as to be located on both sides of the mass portion in the displacement direction, and the gap between the restraining portions and the mass portion is provided in the mass portion. The acceleration sensor according to claim 1 or 2, wherein a gap smaller than a gap between the movable electrode and the fixed electrode provided on the fixed portion is set. 【請求項４】 前記ストッパは、前記可動部の梁の変位
方向両側にそれぞれ位置するように設けられた一対の抑
止部からなり、該各抑止部と梁との隙間間隔は、前記質
量部に設けられた可動電極と前記固定部に設けられた固
定電極との間の隙間間隔より小さい間隔を設定する構成
としてなる請求項１または２記載の加速度センサ。4. The stopper comprises a pair of restraining portions provided so as to be located on both sides of the movable portion in the displacement direction of the beam, and a gap between the restraining portion and the beam is equal to the mass portion. The acceleration sensor according to claim 1 or 2, wherein a gap smaller than the gap between the movable electrode provided and the fixed electrode provided on the fixed portion is set.
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