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JP2000275272A - Semiconductor acceleration sensor and its manufacture - Google Patents

Semiconductor acceleration sensor and its manufacture

Info

Publication number
JP2000275272A
JP2000275272A JP11077876A JP7787699A JP2000275272A JP 2000275272 A JP2000275272 A JP 2000275272A JP 11077876 A JP11077876 A JP 11077876A JP 7787699 A JP7787699 A JP 7787699A JP 2000275272 A JP2000275272 A JP 2000275272A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicon
glass
electrode
acceleration sensor
semiconductor acceleration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11077876A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukihisa Yoshida
幸久 吉田
Kazuhiko Tsutsumi
和彦 堤
Junichi Ichikawa
淳一 市川
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP11077876A priority Critical patent/JP2000275272A/en
Publication of JP2000275272A publication Critical patent/JP2000275272A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring 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
    • G01P2015/0805Measuring 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
    • G01P2015/0822Measuring 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 out-of-plane movement of the mass
    • G01P2015/0825Measuring 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 out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
    • G01P2015/0828Measuring 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 out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type being suspended at one of its longitudinal ends

Landscapes

  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor acceleration sensor capable of being easily miniaturized and having good linearlity of a characteristic and a high production yield and provide its manufacturing method. SOLUTION: This acceleration sensor is provided with a silicon substrate 10 formed with a moving electrode 10b supported by a beam and two glass substrates 12, 13 formed with fixed electrodes 18, 19 facing each other across the silicon substrate 10 on the surface. The glass substrates 12, 13 are provided with through holes 12b, 13b, and the fixed electrodes 18, 19 are connected to silicon, electrodes 26, 27 on the back faces of the glass substrates 12, 13 via the through holes 12b, 13b. Electric connection paths are extracted to the outside from the fixed electrodes 18, 19 without using the extracting electrode of the silicon substrate 10, thus the sensor is miniaturized, and the ohmic contact of a connection section can be easily ensured. The sensor can be manufactured with no glass fusion and no glass polishing applied.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体加速度セン
サに関し、詳細には静電容量の変化を利用した容量型加
速度センサの構造及び製造方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a semiconductor acceleration sensor, and more particularly, to a structure and a manufacturing method of a capacitive acceleration sensor using a change in capacitance.

【0002】[0002]

【従来の技術】容量型半導体加速度センサは、加速時に
センサにかかる力を電気容量の変化として検出する加速
度センサであり、例えば、自動車の姿勢制御やエアバッ
グシステムの動作制御に用いられる。
2. Description of the Related Art A capacitive semiconductor acceleration sensor is an acceleration sensor that detects a force acting on the sensor during acceleration as a change in electric capacitance, and is used, for example, for controlling the attitude of an automobile and controlling the operation of an airbag system.

【0003】従来の代表的な容量型半導体加速度センサ
の構造及び製造方法は、例えば、特開平6−24193
2号公報に開示されている。図6(a)はその容量型半
導体加速度センサを示す平面図であり、図6(c)はA
−A’線断面の断面図である。
The structure and manufacturing method of a conventional typical capacitive semiconductor acceleration sensor is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-24193.
No. 2 discloses this. FIG. 6A is a plan view showing the capacitive semiconductor acceleration sensor, and FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line -A ′.

【0004】半導体加速度センサは、一般に、内側がく
り貫かれたシリコン基板10が、ガラス基板12、13
によって挟まれた構造となっており、センサ内部は中空
である。シリコン基板10のくり貫かれた内側には、梁
10aにより支持された可動電極10bが形成されてい
る。一方、ガラス基板12、13の内面には固定電極1
8、19が形成されており、可動電極10bと固定電極
18、19が、数μmの間隔を隔てて対向するように配
置されている。
In a semiconductor acceleration sensor, a silicon substrate 10 having a hollow inside is generally made of glass substrates 12 and 13.
And the inside of the sensor is hollow. A movable electrode 10b supported by a beam 10a is formed inside the hollowed inside of the silicon substrate 10. On the other hand, the fixed electrodes 1 are provided on the inner surfaces of the glass substrates 12 and 13.
8 and 19 are formed, and the movable electrode 10b and the fixed electrodes 18 and 19 are arranged so as to face each other with an interval of several μm.

【0005】センサが加速され、加速度に応じた力が可
動電極10bに加わると、可動電極10bと固定電極1
8、19の間隔が変化し、これにより可動電極−固定電
極間の電気容量値が変化する。従って、可動電極10b
と固定電極18、19の間の電気容量を測定することに
より、センサに加わる加速度を測定することができる。
When the sensor is accelerated and a force corresponding to the acceleration is applied to the movable electrode 10b, the movable electrode 10b and the fixed electrode 1
The distance between 8 and 19 changes, thereby changing the capacitance value between the movable electrode and the fixed electrode. Therefore, the movable electrode 10b
The acceleration applied to the sensor can be measured by measuring the electric capacitance between the electrodes and the fixed electrodes 18 and 19.

【0006】電気容量値を測定するためには、センサ内
部に配置された可動電極10bと固定電極18、19か
ら、外部に電気接続経路を引き出す必要がある。一方、
センサ内部に存在する空気はダンパーとして作用し、可
動電極の加速に対する応答を妨げるため、センサ内部を
減圧下で密封する必要がある。このため従来は次のよう
な方法で電気接続経路が引き出されていた。
In order to measure the electric capacitance value, it is necessary to draw an electric connection path to the outside from the movable electrode 10b and the fixed electrodes 18 and 19 arranged inside the sensor. on the other hand,
The air present inside the sensor acts as a damper and hinders the response of the movable electrode to acceleration, so that the inside of the sensor needs to be sealed under reduced pressure. Therefore, conventionally, the electrical connection path has been drawn out in the following manner.

【0007】可動電極10bからは、シリコン基板の梁
10a及び封止部10eを通して外部に電気接続経路を
引き出す。
An electrical connection path is drawn out from the movable electrode 10b to the outside through the beam 10a and the sealing portion 10e of the silicon substrate.

【0008】固定電極18、19からは、引き出し電極
10c、10d及び金属電極22を介して外部に電気接
続経路を引き出す。引き出し電極10c、10dは、シ
リコン基板10のくり貫かれた内側にエッチングによっ
て島状に形成された電極である。固定電極18、19と
引き出し電極10c、10dは、ガラス基板12、13
とシリコン基板10を接合することにより、圧接されて
いる。
From the fixed electrodes 18 and 19, an electrical connection path is drawn out to the outside through the lead electrodes 10c and 10d and the metal electrode 22. The extraction electrodes 10 c and 10 d are electrodes formed in an island shape by etching inside the hollowed-out silicon substrate 10. The fixed electrodes 18 and 19 and the extraction electrodes 10c and 10d are
And the silicon substrate 10 are joined by pressure.

【0009】しかし、上記特開平6−241932号公
報の構造においては、引き出し電極10c、10dがセ
ンサ全体に対して大きな面積を占めるため、センサの小
型化が困難であった。また、固定電極18、19と引き
出し電極10c、10dが圧接により接続されるため、
固定電極と引き出し電極の接合部のオーミック接触を安
定して得ることが困難であった。特に、ウエハ基板に複
数配列して形成した全てのセンサについて、接合部のオ
ーミック接触を確保することは困難であった。固定電極
の電気接続経路にオーミック接触でない部分がある場
合、電気容量値と電流−電圧特性の相関が乱れ、センサ
特性の線形性が悪化する。
However, in the structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-241932, since the extraction electrodes 10c and 10d occupy a large area with respect to the entire sensor, it is difficult to reduce the size of the sensor. Further, since the fixed electrodes 18 and 19 and the extraction electrodes 10c and 10d are connected by pressure welding,
It has been difficult to stably obtain an ohmic contact between the fixed electrode and the extraction electrode. In particular, it has been difficult to ensure ohmic contact at the joints for all sensors formed in a plurality on the wafer substrate. When there is a portion that is not in ohmic contact in the electric connection path of the fixed electrode, the correlation between the electric capacity value and the current-voltage characteristic is disturbed, and the linearity of the sensor characteristic deteriorates.

【0010】また、引き出し電極10c、10dをシリ
コン基板に形成するためには、引き出し電極を支持する
梁を残して島状にシリコン基板をエッチングし、シリコ
ン基板10をガラス基板12に接合した後に、引き出し
電極を支持する梁を切断しなければならい。即ち、梁を
残してレジストマスクを塗布し、エッチングを行わなけ
ればならない。ところが、引き出し電極10c、10d
を支持する梁の部分には100μm以上の段差が存在す
るため、レジストマスクの均一塗布が困難である。この
ためシリコン基板10の形状不良や異物不良が発生し易
いという問題があった。
Further, in order to form the extraction electrodes 10c and 10d on the silicon substrate, the silicon substrate is etched in an island shape leaving beams supporting the extraction electrodes, and after the silicon substrate 10 is bonded to the glass substrate 12, The beam supporting the extraction electrode must be cut. That is, a resist mask must be applied while leaving the beam, and etching must be performed. However, the extraction electrodes 10c and 10d
Since there is a step of 100 μm or more in the beam part supporting the resist, it is difficult to uniformly apply the resist mask. For this reason, there is a problem that the shape defect and the foreign matter defect of the silicon substrate 10 are easily generated.

【0011】そこで、これに代わる半導体加速度センサ
として、図7に示す構造のセンサが特開平1−2592
65号公報に開示されている。図7(a)はその半導体
加速度センサの平面図であり、図7(c)はB−B’線
断面図である。図7(b)は、シリコン基板10のみの
平面図である。
Therefore, as a semiconductor acceleration sensor as an alternative, a sensor having a structure shown in FIG.
No. 65 is disclosed. FIG. 7A is a plan view of the semiconductor acceleration sensor, and FIG. 7C is a sectional view taken along line BB ′. FIG. 7B is a plan view of only the silicon substrate 10.

【0012】特開平6−241932号公報のセンサと
同様に、内側がくり貫かれ、可動電極10bが形成され
たシリコン基板10が、ガラス層30、31によって挟
まれており、ガラス層30、31の表面に固定電極1
8、19が形成されている。
Similar to the sensor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-241932, a silicon substrate 10 having a movable electrode 10b formed in the inside thereof is sandwiched between glass layers 30 and 31. Fixed electrode 1 on the surface of
8 and 19 are formed.

【0013】この半導体加速度センサにおいては、引き
出し電極を介さずに固定電極18、19用から電気接続
経路を引き出す。即ち、固定電極18、19を、ガラス
層30、31の裏面に設けられたシリコン板26、27
に突起部26a、27aを介して接続し、これにより電
気接続経路を引き出す。
In this semiconductor acceleration sensor, an electric connection path is drawn out from the fixed electrodes 18 and 19 without passing through the drawing electrode. That is, the fixed electrodes 18, 19 are connected to the silicon plates 26, 27 provided on the back surfaces of the glass layers 30, 31.
Through the projections 26a and 27a, thereby drawing out an electrical connection path.

【0014】この半導体加速度センサの製造工程の概略
図を図8及び図9に示す。尚、図9に示す工程は、図8
に示す工程に連続している。まず、シリコン基板10を
エッチングして、梁10a及び可動電極10bを形成す
る(図8(a)〜(d))。次に、2枚のシリコン板2
6、27を準備し(図8(e))、レジスト17をマス
クとしてエッチングを行い、シリコン板26、27上に
突起部26a、27aを形成する(図8(f))。次
に、突起部26a、27aを完全に覆うようにシリコン
板26、27の表面に溶融ガラスを流し込んだ後、冷却
し、ガラス層30、31をシリコン板26、27の表面
に融着させる(図8(g))。次に、融着ガラス層3
0、31を研磨し、表面を平坦化すると共にシリコン板
の突起部26a、27aを露出させる(図8(h))。
次に、融着ガラス層30、31表面に突起部26a、2
7aを覆うように金属膜18、19を成膜して、固定電
極を形成する(図8(i))。次にガラス層30の上に
図8(d)のシリコン基板10を接合し(図9
(j))、さらにシリコン基板10の上にガラス層31
を接合する(図9(k))。接合は陽極接合法により行
うことができる。陽極接合法とは、ガラスとシリコンの
間に直流バイアス電圧を印加することにより行う接合方
法である。
FIGS. 8 and 9 are schematic views showing a manufacturing process of the semiconductor acceleration sensor. Note that the process shown in FIG.
The process shown in FIG. First, the silicon substrate 10 is etched to form the beam 10a and the movable electrode 10b (FIGS. 8A to 8D). Next, two silicon plates 2
6 and 27 are prepared (FIG. 8E), and etching is performed using the resist 17 as a mask to form protrusions 26a and 27a on the silicon plates 26 and 27 (FIG. 8F). Next, molten glass is poured into the surfaces of the silicon plates 26 and 27 so as to completely cover the projections 26a and 27a, and then cooled, and the glass layers 30 and 31 are fused to the surfaces of the silicon plates 26 and 27 ( FIG. 8 (g)). Next, the fused glass layer 3
0 and 31 are polished to flatten the surface and expose the projections 26a and 27a of the silicon plate (FIG. 8 (h)).
Next, the projections 26a, 2a are formed on the surfaces of the fused glass layers 30, 31.
Metal films 18 and 19 are formed so as to cover 7a to form a fixed electrode (FIG. 8 (i)). Next, the silicon substrate 10 of FIG. 8D is bonded onto the glass layer 30 (FIG. 9).
(J)) Further, a glass layer 31 is formed on the silicon substrate 10.
(FIG. 9 (k)). Bonding can be performed by an anodic bonding method. The anodic bonding method is a bonding method performed by applying a DC bias voltage between glass and silicon.

【0015】この特開平1−259265号公報の半導
体加速度センサは、シリコン基板に引き出し電極を設け
る必要がないため小型化が容易であり、また、固定電極
18、19が直接シリコン板の突起部26a、27b上
に成膜されているため良好なオーミック接触を得ること
ができる。
In the semiconductor acceleration sensor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-259265, miniaturization is easy because there is no need to provide a lead electrode on the silicon substrate, and the fixed electrodes 18, 19 are directly connected to the projections 26a of the silicon plate. , 27b, a good ohmic contact can be obtained.

【0016】しかし、ガラス層30、31の融着の際に
(図8(g))、ガラス層内部に気泡が発生し易い。ま
た、シリコンとガラスの熱膨張係数が1〜2桁異なるた
め、ガラス層30、31をシリコン板上で溶融状態から
冷却した際に、シリコン板に融着せずに剥離する場合が
あった。さらに、ガラス層30、31の研磨工程(図8
(h))において、ガラスとシリコンの研磨速度が異な
るために均一研磨が難しいという問題もあった。即ち、
これらの問題点のために、特開平1−259265号公
報の半導体加速度センサは、製造歩留まりが十分ではな
かった。またさらに、研磨工程を含むため、製造コスト
が高いという問題点もあった。
However, when the glass layers 30 and 31 are fused (FIG. 8 (g)), bubbles are easily generated inside the glass layers. Further, since the thermal expansion coefficients of silicon and glass are different by one to two digits, when the glass layers 30 and 31 are cooled from the molten state on the silicon plate, they may be separated without being fused to the silicon plate. Further, a polishing step of the glass layers 30 and 31 (FIG. 8)
In (h)), there is also a problem that uniform polishing is difficult because the polishing rates of glass and silicon are different. That is,
Due to these problems, the manufacturing yield of the semiconductor acceleration sensor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-259265 was not sufficient. Furthermore, since the polishing step is included, there is a problem that the manufacturing cost is high.

【0017】[0017]

【解決しようとする課題】上記説明したように特開平6
−241932号公報に開示された半導体加速度センサ
においては、小型化が困難、センサ特性の線形性が悪い
といった問題点があり、一方、特開平1−259265
号公報のセンサにおいては、製造歩留まりが低く、製造
コストが高いといった問題点があった。
As described above, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
The semiconductor acceleration sensor disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 241932 has problems that it is difficult to reduce the size and the linearity of the sensor characteristics is poor.
In the sensor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-207, there is a problem that the production yield is low and the production cost is high.

【0018】そこで、本発明は、小型化が容易で特性の
線形性が良く、かつ製造歩留まりが高い半導体加速度セ
ンサ及びその製造方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a semiconductor acceleration sensor that can be easily miniaturized, has good linearity of characteristics, and has a high production yield, and a method of manufacturing the same.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体加速度センサは、梁により支持され
た可動電極を形成したシリコン基板と、該シリコン基板
を挟んで対向する、第1の固定電極を表面に形成した第
1のガラス基板と、第2の固定電極を表面に形成した第
2のガラス基板を備え、前記第1及び第2のガラス基板
が貫通孔を有し、該第1及び第2のガラス基板の裏面に
シリコン電極が形成されており、前記第1及び第2の固
定電極が貫通孔の内部にも形成されて裏面のシリコン電
極に接続したことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a semiconductor acceleration sensor according to the present invention comprises a first substrate facing a silicon substrate on which a movable electrode supported by a beam is formed. A first glass substrate having a fixed electrode formed on the surface thereof, and a second glass substrate having a second fixed electrode formed on the surface, wherein the first and second glass substrates have through holes, Silicon electrodes are formed on the back surfaces of the first and second glass substrates, and the first and second fixed electrodes are also formed inside the through holes and connected to the silicon electrodes on the back surfaces. Things.

【0020】この構造によれば、シリコン基板の引き出
し電極を介さずに、固定電極から電気接続経路を引き出
すため、センサを小型化し、接続部のオーミック接触を
容易に確保することができる。さらに、ガラス融着及び
ガラス研磨を行わずに製造することが可能である。
According to this structure, since the electrical connection path is drawn from the fixed electrode without passing through the lead electrode of the silicon substrate, the sensor can be downsized and the ohmic contact of the connection can be easily secured. Further, it can be manufactured without performing glass fusion and glass polishing.

【0021】また、前記第1及び第2の固定電極は、厚
さ3000Å以上の金属膜であることが好ましく、これ
により固定電極接続部のオーミック接触をさらに良好に
することができる。
The first and second fixed electrodes are preferably metal films having a thickness of 3000 ° or more, so that the ohmic contact of the fixed electrode connecting portion can be further improved.

【0022】本発明の半導体加速度センサの製造方法
は、(A)第1のガラス基板及び第2のガラス基板の各
々に、貫通孔の穿孔と、該貫通孔の一端を塞ぐシリコン
板の接合を行う工程と、(B)前記第1及び第2のガラ
ス基板の各々に、該表面の少なくとも一部及び貫通孔の
内部に導電膜を成膜して、裏面のシリコン板に接続した
第1及び第2の固定電極を形成する工程と、(C)シリ
コン基板をエッチングして、梁により支持された可動電
極を形成する工程と、(D)前記可動電極が前記第1及
び第2の固定電極に挟まれるように、前記シリコン基板
の両面に前記第1及び第2のガラス基板を接合する工程
を備えたことを特徴とする。
According to the method for manufacturing a semiconductor acceleration sensor of the present invention, (A) the first glass substrate and the second glass substrate are each provided with a through-hole and a silicon plate that covers one end of the through-hole. And (B) forming a conductive film on at least a part of the front surface and inside the through-hole on each of the first and second glass substrates, and connecting the first and second glass substrates to the silicon plate on the back surface. Forming a second fixed electrode; (C) etching a silicon substrate to form a movable electrode supported by a beam; and (D) forming the movable electrode with the first and second fixed electrodes. A step of bonding the first and second glass substrates to both surfaces of the silicon substrate so as to be sandwiched between the first and second glass substrates.

【0023】この製造方法によれば、シリコンへのガラ
ス融着工程及びガラス研磨工程が不要であるため、製造
歩留まりを向上することができる。また、圧接によらず
に固定電極から電気接続経路を引き出すことができるた
め、接続部のオーミック接触を容易に確保し、センサを
小型化することができる。
According to this manufacturing method, since the glass fusing step to silicon and the glass polishing step are not required, the manufacturing yield can be improved. In addition, since the electrical connection path can be drawn from the fixed electrode without using pressure contact, ohmic contact of the connection portion can be easily ensured, and the size of the sensor can be reduced.

【0024】また、上記工程(A)において、第1及び
第2のガラス基板に貫通孔を穿孔した後に、該第1及び
第2のガラス基板に貫通孔の一端を塞ぐようにシリコン
板を陽極接合することが好ましい。これにより、ガラス
基板に貫通孔を穿孔する工程において、シリコン基板の
貫通不良が発生することを抑制できる。
In the above step (A), after a through-hole is formed in the first and second glass substrates, the silicon plate is anode-mounted on the first and second glass substrates so as to cover one end of the through-hole. It is preferable to join. Thereby, in the step of drilling a through-hole in the glass substrate, it is possible to suppress the occurrence of poor penetration of the silicon substrate.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体加速度セン
サについて、図面を参照しながら説明する。図1は本発
明の半導体加速度センサの一例を示す(a)平面図、及
び(c)C−C’線断面図である。図1(b)は、シリ
コン基板のみの平面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a semiconductor acceleration sensor according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1A is a plan view showing an example of a semiconductor acceleration sensor according to the present invention, and FIG. FIG. 1B is a plan view of only the silicon substrate.

【0026】梁10aにより支持された可動電極10b
を形成したシリコン基板10を挟んで、第1の固定電極
18を表面に形成した第1のガラス基板12と、第2の
固定電極19を表面に形成した第2のガラス基板13が
対向している。第1及び第2のガラス基板12、13に
は貫通孔12b、13bを形成しており、第1及び第2
のガラス基板12、13の裏面にシリコン電極26、2
7を形成している。第1及び第2の固定電極18、19
は、貫通孔12b、13bの内部にも形成されて裏面の
シリコン電極26、27に接続している。
The movable electrode 10b supported by the beam 10a
The first glass substrate 12 with the first fixed electrode 18 formed on the surface and the second glass substrate 13 with the second fixed electrode 19 formed on the surface face each other with the silicon substrate 10 on which the I have. Through holes 12b, 13b are formed in the first and second glass substrates 12, 13, and the first and second glass substrates 12, 13 are formed.
Silicon electrodes 26, 2
7 are formed. First and second fixed electrodes 18 and 19
Are also formed inside the through holes 12b and 13b and are connected to the silicon electrodes 26 and 27 on the back surface.

【0027】シリコン基板10の封止部10eはガラス
基板12、13と接合され、センサ内部は減圧状態で密
封されている。本発明においては、センサ内部の電極か
らの電気接続経路の引き出しは、次のようにして行う。
可動電極10bからの電気接続経路は、梁10a及び封
止部10eを介して外部に引き出す。第1及び第2の固
定電極18、19からの電気接続経路は、貫通孔を介し
て第1及び第2の固定電極に接続したシリコン電極2
6、27を通して外部に引き出す。
The sealing portion 10e of the silicon substrate 10 is bonded to the glass substrates 12 and 13, and the inside of the sensor is sealed under reduced pressure. In the present invention, the extraction of the electrical connection path from the electrode inside the sensor is performed as follows.
The electrical connection path from the movable electrode 10b is drawn out to the outside via the beam 10a and the sealing portion 10e. The electrical connection path from the first and second fixed electrodes 18 and 19 is a silicon electrode 2 connected to the first and second fixed electrodes via through holes.
Pull out outside through 6, 27.

【0028】可動電極10bと固定電極18、19の間
の電気容量は、これらの電気接続経路を介してセンサ外
部から測定され、電気容量値の変化から加速度が測定さ
れる。
The electric capacitance between the movable electrode 10b and the fixed electrodes 18 and 19 is measured from outside the sensor via these electric connection paths, and the acceleration is measured from a change in the electric capacitance value.

【0029】本発明の半導体加速度センサは、固定電極
18、19が、シリコン基板10を介さずに、センサ外
部のシリコン電極26、27に直接接続しているため、
シリコン基板10に引き出し電極を形成する必要がな
く、センサの小型化が可能である。また、シリコン電極
26、27上に直接金属等を蒸着して固定電極18、1
9を形成できるため、良好なオーミック接触を得ること
ができる。
In the semiconductor acceleration sensor of the present invention, since the fixed electrodes 18 and 19 are directly connected to the silicon electrodes 26 and 27 outside the sensor without passing through the silicon substrate 10,
There is no need to form an extraction electrode on the silicon substrate 10, and the size of the sensor can be reduced. Further, a metal or the like is directly deposited on the silicon electrodes 26 and 27 to deposit the fixed electrodes 18 and 1.
Since 9 can be formed, good ohmic contact can be obtained.

【0030】尚、固定電極18、19は、ガラス基板1
2、13の厚み分に相当する数百μmの段差を介してシ
リコン電極に接続している。したがって、良好なオーミ
ック接触を確保するためには、固定電極18、19を厚
さ3000Å以上の金属膜で形成することが好ましい。
The fixed electrodes 18 and 19 correspond to the glass substrate 1
It is connected to the silicon electrode via a step of several hundred μm corresponding to the thickness of 2 and 13. Therefore, in order to ensure good ohmic contact, it is preferable that the fixed electrodes 18 and 19 are formed of a metal film having a thickness of 3000 ° or more.

【0031】また、図1に示すようにガラス基板12、
13の可動電極10bに対向する部分にバンプ12a、
13aを設けておくことが好ましく、これにより可動電
極10bが固定電極18、19に付着する事を防止する
ことができる。
Further, as shown in FIG.
The bump 12a is provided on a portion facing the movable electrode 10b.
13a is preferably provided, so that the movable electrode 10b can be prevented from adhering to the fixed electrodes 18 and 19.

【0032】さらにまた、図1には可動電極10bに隣
接して梁10aの逆側に貫通孔12a、13aを設ける
例を示したが、貫通孔の位置はこれに限定されるもので
はない。固定電極18、19との接続が確保できれば貫
通孔をどこに設けても良く、例えば、梁10aの直上で
も良い。
Further, FIG. 1 shows an example in which through holes 12a and 13a are provided on the opposite side of the beam 10a adjacent to the movable electrode 10b, but the position of the through holes is not limited to this. The through-hole may be provided anywhere as long as the connection with the fixed electrodes 18 and 19 can be secured. For example, the through-hole may be provided immediately above the beam 10a.

【0033】本発明の半導体加速度センサの製造工程の
一例を図2及び図3に示す。図3に示す工程は、図2に
示す工程に連続している。まず、シリコン基板10をエ
ッチングして、梁10aにより支持された可動電極10
bを形成する(図2(a)〜(c))。尚、可動電極1
0bの形成には、レジストの写真製版とエッチングによ
る一般的なシリコン基板の加工技術を用いることができ
る。
FIGS. 2 and 3 show an example of a manufacturing process of the semiconductor acceleration sensor of the present invention. The step shown in FIG. 3 is continuous with the step shown in FIG. First, the silicon substrate 10 is etched to form the movable electrode 10 supported by the beam 10a.
b is formed (FIGS. 2A to 2C). The movable electrode 1
For forming 0b, a general silicon substrate processing technique by photolithography and etching of a resist can be used.

【0034】次に、第1及び第2のガラス基板12、1
3を準備する(図2(d))。ガラス基板の種類は特に
限定されないが、例えばパイレックスガラス等を用いる
ことができる。
Next, the first and second glass substrates 12, 1
3 is prepared (FIG. 2D). Although the type of the glass substrate is not particularly limited, for example, Pyrex glass or the like can be used.

【0035】次に、Cr膜等のマスク層14を第1及び
第2のガラス基板12、13の表面に形成し、レジスト
塗布とCr混酸エッチングによるパターニングを行う。
マスク層14は、バンプ12a、13aを形成する部分
を残して略矩形の開口部を持つように形成する。マスク
層14をエッチングマスクとしてフッ酸等によるガラス
基板12、13のエッチングを行い、バンプ12a、1
3aを形成する。(図2(e))。バンプ12a、13
aは可動電極が固定電極に付着するのを防止する役割を
果たす。
Next, a mask layer 14 such as a Cr film is formed on the surfaces of the first and second glass substrates 12 and 13, and resist coating and patterning by Cr mixed acid etching are performed.
The mask layer 14 is formed so as to have a substantially rectangular opening except for portions where the bumps 12a and 13a are formed. The glass substrates 12, 13 are etched with hydrofluoric acid or the like using the mask layer 14 as an etching mask, and the bumps 12a, 1
3a is formed. (FIG. 2 (e)). Bumps 12a, 13
a serves to prevent the movable electrode from adhering to the fixed electrode.

【0036】次に、バンプ12a、13aの部分以外は
マスク層14とほぼ同一形状のマスク層15を形成し、
マスク層15をエッチングマスクとしてガラス基板のエ
ッチングを行い、可動電極と固定電極の間に間隔を設け
るための段差を形成する。
Next, a mask layer 15 having substantially the same shape as the mask layer 14 except for the bumps 12a and 13a is formed.
The glass substrate is etched using the mask layer 15 as an etching mask to form a step for providing an interval between the movable electrode and the fixed electrode.

【0037】次に、貫通孔12b、13bを形成するた
めに、レジストマスク17をガラス基板12、13の表
面に形成する。レジストマスク17は、ネガレジストを
用いて100μm程度の厚膜に形成することが好まし
い。レジスト17をマスクとしてサンドブラスト処理等
により貫通孔12b、13bを穿孔する(図2
(g))。尚、ブラスト粉の返りによりガラス基板1
2、13の裏面が荒れるのを防止するため、穿孔の終了
と同時にサンドブラスト処理を終了することが好まし
い。
Next, a resist mask 17 is formed on the surfaces of the glass substrates 12 and 13 to form the through holes 12b and 13b. The resist mask 17 is preferably formed in a thickness of about 100 μm using a negative resist. Using the resist 17 as a mask, the through holes 12b and 13b are formed by sandblasting or the like (FIG. 2).
(G)). In addition, the glass substrate 1
In order to prevent the back surfaces of 2, 13 from being roughened, it is preferable to terminate the sandblasting process simultaneously with the completion of the perforation.

【0038】次に、ガラス基板12、13の裏面に、貫
通孔12b、13bの裏面側の一端を塞ぐようにシリコ
ン板26、27を接合する(図2(h))。接合は陽極
接合により行うことが好ましい。シリコン板26、27
は、ガラス基板12、13の裏面全面に形成しても、裏
面の一部に形成しても良い。このシリコン板は、固定電
極からの電気接続を引き出すためのシリコン電極とな
る。
Next, silicon plates 26 and 27 are bonded to the back surfaces of the glass substrates 12 and 13 so as to cover one ends of the back surfaces of the through holes 12b and 13b (FIG. 2 (h)). The bonding is preferably performed by anodic bonding. Silicon plates 26, 27
May be formed on the entire back surface of the glass substrates 12 and 13 or on a part of the back surface. This silicon plate serves as a silicon electrode for drawing out electrical connection from the fixed electrode.

【0039】次に、第1及び第2のガラス基板12、1
3の表面及び貫通孔12b、13bの内部に導電膜を成
膜し、裏面のシリコン板に接続する第1及び第2の固定
電極を形成する(図2(i))。導電膜の種類は特に限
定されないが、耐酸化性等の観点からPt膜が好まし
い。導電膜はスパッタ等により成膜した後に、固定電極
として必要な部分以外はエッチング等により除去する。
また、導電膜の厚さは3000Å以上であることが好ま
しい。
Next, the first and second glass substrates 12, 1
A conductive film is formed on the front surface of the substrate 3 and inside the through holes 12b and 13b to form first and second fixed electrodes connected to the silicon plate on the back surface (FIG. 2 (i)). The type of the conductive film is not particularly limited, but a Pt film is preferable from the viewpoint of oxidation resistance and the like. After the conductive film is formed by sputtering or the like, portions other than those required as fixed electrodes are removed by etching or the like.
Further, the thickness of the conductive film is preferably 3000 ° or more.

【0040】尚、上記図2(f)〜(i)に示した工程
に代えて、ガラス基板12、13の裏面にシリコン板を
接合した後に、ガラス基板12、13に貫通孔12b、
13bを穿孔することもできる(図4(a)〜
(d))。ただし、裏面にシリコン板が接合されたガラ
ス基板12、13にサンドブラストによる穿孔を行う場
合には(図4(c))、シリコン板が貫通しないよう
に、ガラス基板の穿孔終了と同時にサンドブラストを終
了する必要がある。しかし、ガラス基板のサンドブラス
トによる穿孔速度にはウエハ面内分布があるため、過剰
なサンドブラストによりシリコン板26、27が貫通し
易い。シリコン板26、27が貫通した場合には、セン
サ内部の減圧状態を維持できないため、センサが不良品
となる。従って、製造歩留まりの観点からは、図2
(f)〜(i)に示した工程順で行うことが好ましい。
It should be noted that instead of the steps shown in FIGS. 2F to 2I, after bonding a silicon plate to the back surfaces of the glass substrates 12 and 13, the through holes 12b and
13b can also be perforated (FIG. 4 (a)-
(D)). However, in the case where the glass substrates 12 and 13 having the silicon plate bonded to the back surface are perforated by sandblasting (FIG. 4C), the sandblasting is completed simultaneously with the completion of the perforation of the glass substrate so that the silicon plate does not penetrate. There is a need to. However, since the perforation speed of the glass substrate by sandblasting has an in-plane distribution of the wafer, the silicon plates 26 and 27 are easily penetrated by excessive sandblasting. If the silicon plates 26 and 27 penetrate, the sensor cannot be maintained in a reduced pressure state, and the sensor becomes defective. Therefore, from the viewpoint of manufacturing yield, FIG.
It is preferable to perform the steps in the order of steps (f) to (i).

【0041】次に、可動電極10bと第1の固定電極1
8が対向するように、第1のガラス基板12上にシリコ
ン基板10を接合し(図3(j))、さらに可動電極1
0bと第2の固定電極19が対向するように、シリコン
基板10上に第2のガラス基板13を接合する(図3
(k))。接合は、陽極接合により行うことが好まし
い。また、第1及び第2のガラス基板12、13とシリ
コン基板10の陽極接合を減圧下で行い、センサ内部を
減圧密封することが好ましい。空気のダンパー作用を抑
制して、可動電極10bの加速度に対する応答を良好に
するためである。
Next, the movable electrode 10b and the first fixed electrode 1
The silicon substrate 10 is bonded on the first glass substrate 12 so that the electrodes 8 face each other (FIG. 3 (j)).
The second glass substrate 13 is bonded onto the silicon substrate 10 so that the second fixed electrode 19 faces the second fixed electrode 19 (FIG. 3).
(K)). The bonding is preferably performed by anodic bonding. Further, it is preferable that the anodic bonding of the first and second glass substrates 12 and 13 and the silicon substrate 10 is performed under reduced pressure, and the inside of the sensor is sealed under reduced pressure. This is for suppressing the damper action of air and improving the response of the movable electrode 10b to the acceleration.

【0042】本発明の半導体加速度センサの製造方法
は、ガラス融着及びガラス研磨工程を必要としないた
め、シリコン板とガラス基板の剥離等の不良発生が少な
く、また低コストで製造可能である。
The method of manufacturing a semiconductor acceleration sensor according to the present invention does not require a glass fusing and glass polishing step, so that there are few occurrences of defects such as peeling of a silicon plate and a glass substrate, and it can be manufactured at low cost.

【0043】[0043]

【実施例】上記本発明の製造方法に従い、次の条件で本
発明の半導体加速度センサを製造した。まず、第1及び
第2のガラス基板12、13として0.4mm厚のパイ
レックスガラスを準備し、マスク層14として2000
Å厚のCr膜を成膜した。Cr膜14とレジストをエッ
チングマスクとして10%希釈フッ酸により第1及び第
2のガラス基板表面を1μmエッチングした。さらにマ
スク層15として前記Cr膜14とレジストを用い、1
0%希釈フッ酸により第1及び第2のガラス基板の表面
を5μmエッチングした。第1及び第2のガラス基板上
にレジストマスク16として厚さ100μmネガレジス
トを形成し、サンドブラストにより貫通孔12b、13
bを穿孔した。第1及び第2のガラス基板12、13の
裏面に0.2mm厚のシリコン板26、27を陽極接合
した後に、ガラス基板12、13の表面に固定電極とし
て1μm厚のPt膜をスパッタにより形成した。
EXAMPLE A semiconductor acceleration sensor according to the present invention was manufactured according to the manufacturing method of the present invention under the following conditions. First, Pyrex glass having a thickness of 0.4 mm was prepared as the first and second glass substrates 12 and 13, and 2000 μm was used as the mask layer 14.
A thick Cr film was formed. Using the Cr film 14 and the resist as an etching mask, the surfaces of the first and second glass substrates were etched by 1 μm with 10% diluted hydrofluoric acid. Further, using the Cr film 14 and a resist as the mask layer 15,
The surfaces of the first and second glass substrates were etched by 5 μm with 0% diluted hydrofluoric acid. A negative resist having a thickness of 100 μm is formed as a resist mask 16 on the first and second glass substrates, and the through holes 12 b and 13 are formed by sandblasting.
b was perforated. After anodically bonding 0.2 mm thick silicon plates 26 and 27 to the back surfaces of the first and second glass substrates 12 and 13, a 1 μm thick Pt film is formed as a fixed electrode on the surfaces of the glass substrates 12 and 13 by sputtering. did.

【0044】0.4mm厚のシリコン基板をアルカリエ
ッチングして可動電極10bを形成し、ガラス基板1
2、13と陽極接合して半導体加速度センサを製造し
た。
A movable electrode 10b is formed by alkali etching a silicon substrate having a thickness of 0.4 mm,
A semiconductor acceleration sensor was manufactured by anodic bonding with Nos. 2 and 13.

【0045】製造した半導体加速度センサの固定電極1
8、19とシリコン電極26、27の電気接触を評価す
るために、固定電極−シリコン電極間の電流−電圧特性
を2端子法により評価した。評価結果を図5に示す。図
5より、本発明の半導体加速度センサにおいて、固定電
極−シリコン電極間が良好なオーミック接触をしている
ことが確認できる。また、必要なセンサ特性を得るため
には、固定電極−シリコン電極間の接触抵抗が1kΩ以
下であることが必要であるが、測定した抵抗値は270
Ωであった。さらにシリコン板自身の抵抗値を差し引く
と接触抵抗は90Ωとなり、半導体加速度センサとして
十分小さな接触抵抗値であることが確認できた。
Fixed electrode 1 of manufactured semiconductor acceleration sensor
In order to evaluate the electrical contact between 8, 19 and the silicon electrodes 26, 27, the current-voltage characteristics between the fixed electrode and the silicon electrode were evaluated by a two-terminal method. FIG. 5 shows the evaluation results. From FIG. 5, it can be confirmed that in the semiconductor acceleration sensor of the present invention, good ohmic contact is made between the fixed electrode and the silicon electrode. To obtain the required sensor characteristics, the contact resistance between the fixed electrode and the silicon electrode needs to be 1 kΩ or less, but the measured resistance value is 270.
Ω. Further, when the resistance value of the silicon plate itself was subtracted, the contact resistance became 90Ω, and it was confirmed that the contact resistance was sufficiently small as a semiconductor acceleration sensor.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、下記の効果を奏する。本発明の半導体加速
度センサは、第1及び第2のガラス基板が貫通孔を有
し、第1及び第2の固定電極が貫通孔の内部に形成され
て裏面のシリコン電極に接続しているため、シリコン基
板の引き出し電極が不要である。従って、センサを小型
化し、接続部のオーミック接触を容易に確保することが
できる。さらに、ガラス融着及びガラス研磨を行わずに
製造することが可能である。
The present invention has the following effects because it is configured as described above. In the semiconductor acceleration sensor of the present invention, the first and second glass substrates have through holes, and the first and second fixed electrodes are formed inside the through holes and connected to the silicon electrodes on the back surface. In addition, a lead electrode of the silicon substrate is unnecessary. Therefore, the size of the sensor can be reduced, and the ohmic contact of the connection portion can be easily ensured. Further, it can be manufactured without performing glass fusion and glass polishing.

【0047】また、固定電極の厚さ3000Å以上の金
属膜とすることにより、固定電極とシリコン電極の間の
オーミック接触をさらに良好にすることができる。
Further, by using a metal film having a thickness of 3000 mm or more of the fixed electrode, the ohmic contact between the fixed electrode and the silicon electrode can be further improved.

【0048】本発明の半導体加速度センサの製造方法
は、ガラス基板の各々に、貫通孔の穿孔と、該貫通孔の
一端を塞ぐシリコン板の接合を行い、裏面のシリコン板
に接続するようにガラス基板表面と貫通孔の内部に導電
膜を成膜して固定電極を形成するため、シリコンへのガ
ラス融着工程及びガラス研磨工程が不要である。従っ
て、低コストかつ高い歩留まりで半導体加速度センサを
生産することができる。また、シリコン基板の引き出し
電極を介さずに固定電極からの電気接続経路を外部に引
き出すことができるため、接続部のオーミック接触を容
易に確保し、またセンサを小型化することができる。
According to the method for manufacturing a semiconductor acceleration sensor of the present invention, a through hole is formed in each of the glass substrates, and a silicon plate closing one end of the through hole is bonded to the glass substrate so as to be connected to the silicon plate on the back surface. Since a conductive film is formed on the surface of the substrate and inside the through-hole to form the fixed electrode, a glass fusing step to silicon and a glass polishing step are unnecessary. Therefore, a semiconductor acceleration sensor can be produced at low cost and high yield. In addition, since the electrical connection path from the fixed electrode can be drawn out to the outside without passing through the extraction electrode of the silicon substrate, ohmic contact of the connection portion can be easily secured, and the sensor can be downsized.

【0049】また、ガラス基板に貫通孔を穿孔した後
に、貫通孔の一端を塞ぐようにシリコン板を接合するこ
とにより、シリコン基板が貫通する不良の発生を抑制し
て、半導体加速度センサの製造歩留まりを向上すること
ができる。
Further, by forming a through hole in a glass substrate and then bonding a silicon plate so as to cover one end of the through hole, it is possible to suppress the occurrence of a defect in which the silicon substrate penetrates, thereby reducing the production yield of the semiconductor acceleration sensor. Can be improved.

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

【図1】 本発明の半導体加速度センサの一例を示す
(a)平面図、(b)シリコン基板のみの平面図、
(c)C−C’線断面図である。
FIG. 1A is a plan view showing an example of a semiconductor acceleration sensor of the present invention, FIG. 1B is a plan view of only a silicon substrate,
(C) It is CC 'line sectional drawing.

【図2】 本発明の半導体加速度センサの製造工程の一
例を示す工程図である。
FIG. 2 is a process chart showing an example of a manufacturing process of the semiconductor acceleration sensor of the present invention.

【図3】 本発明の半導体加速度センサの図2に連続す
る製造工程を示す工程図である。
FIG. 3 is a process drawing showing a manufacturing process of the semiconductor acceleration sensor of the present invention, which is continuous to FIG. 2;

【図4】 本発明の半導体加速度センサの図2に示す製
造工程の一部分について、別の例を示す工程図である。
FIG. 4 is a process chart showing another example of a part of the manufacturing process shown in FIG. 2 of the semiconductor acceleration sensor of the present invention.

【図5】 本発明の半導体加速度センサにおける固定電
極−シリコン電極間の電流−電圧特性の測定値を示すグ
ラフである。
FIG. 5 is a graph showing measured values of current-voltage characteristics between a fixed electrode and a silicon electrode in the semiconductor acceleration sensor of the present invention.

【図6】 従来の半導体加速度センサの一例を示す
(a)平面図、(b)シリコン基板のみの平面図、
(c)A−A’線断面図である。
6A is a plan view showing an example of a conventional semiconductor acceleration sensor, FIG. 6B is a plan view showing only a silicon substrate,
(C) It is a sectional view on the AA 'line.

【図7】 従来の半導体加速度センサの別の一例を示す
(a)平面図、(b)シリコン基板のみの平面図、
(c)B−B’線断面図である。
7A is a plan view showing another example of a conventional semiconductor acceleration sensor, FIG. 7B is a plan view showing only a silicon substrate,
(C) It is a BB 'line sectional view.

【図8】 図6に示す半導体加速度センサの製造工程を
示す工程図である。
FIG. 8 is a process chart showing a manufacturing process of the semiconductor acceleration sensor shown in FIG. 6;

【図9】 図6に示す半導体加速度センサの図8に連続
する製造工程を示す工程図である。
9 is a process chart showing a manufacturing process of the semiconductor acceleration sensor shown in FIG. 6 which is continuous with FIG. 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 シリコン基板、10a 梁、10b 可動電極、
10c及び10d 引き出し電極、10e 封止部、1
2 第1のガラス基板、13 第2のガラス基板、14
及び15 マスク層、16及び17 レジストマスク、
18 第1の固定電極、19 第2の固定電極、20
貫通孔、22及び24 金属電極、26及び27 シリ
コン板、30及び31 ガラス層。
10 silicon substrate, 10a beam, 10b movable electrode,
10c and 10d extraction electrodes, 10e sealing portion, 1
2 First glass substrate, 13 Second glass substrate, 14
And 15 mask layers, 16 and 17 resist masks,
18 first fixed electrode, 19 second fixed electrode, 20
Through-holes, 22 and 24 Metal electrodes, 26 and 27 Silicon plates, 30 and 31 Glass layers.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市川 淳一 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 4M112 AA02 BA07 CA26 DA04 DA09 DA18 EA02 EA13 GA01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Junichi Ichikawa 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation F-term (reference) 4M112 AA02 BA07 CA26 DA04 DA09 DA18 EA02 EA13 GA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 梁により支持された可動電極を形成した
シリコン基板と、該シリコン基板を挟んで対向する、第
1の固定電極を表面に形成した第1のガラス基板と、第
2の固定電極を表面に形成した第2のガラス基板を備
え、前記可動電極と該可動電極を挟む前記第1及び第2
の固定電極との間の静電容量変化を検出する半導体加速
度センサであって、 前記第1及び第2のガラス基板が貫通孔を有し、該第1
及び第2のガラス基板の裏面にシリコン電極が形成され
ており、前記第1及び第2の固定電極が貫通孔の内部に
も形成されて裏面のシリコン電極に接続したことを特徴
とする半導体加速度センサ。
1. A silicon substrate on which a movable electrode supported by a beam is formed, a first glass substrate having a first fixed electrode formed on a surface thereof opposed to the silicon substrate, and a second fixed electrode A second glass substrate having a surface formed thereon, wherein the movable electrode and the first and second substrates sandwiching the movable electrode are provided.
A semiconductor acceleration sensor for detecting a change in capacitance between the first and second glass substrates, wherein the first and second glass substrates have a through hole;
And a silicon electrode is formed on the back surface of the second glass substrate, and the first and second fixed electrodes are also formed inside the through-hole and connected to the silicon electrode on the back surface. Sensor.
【請求項2】 前記第1及び第2の固定電極が、厚さ3
000Å以上の金属膜である請求項1記載の半導体加速
度センサ。
2. The method according to claim 1, wherein the first and second fixed electrodes have a thickness of 3 mm.
2. The semiconductor acceleration sensor according to claim 1, wherein the sensor is a metal film having a thickness of not less than 000 °.
【請求項3】 梁により支持された可動電極と、該可動
電極を挟む第1の固定電極及び第2の固定電極との間の
静電容量変化を検出する半導体加速度センサの製造方法
であって、(A)第1のガラス基板及び第2のガラス基
板の各々に、貫通孔の穿孔と、該貫通孔の一端を塞ぐシ
リコン板の接合を行う工程と、(B)前記第1及び第2
のガラス基板の各々に、該表面の少なくとも一部及び貫
通孔の内部に導電膜を成膜して、裏面のシリコン板に接
続した第1及び第2の固定電極を形成する工程と、
(C)シリコン基板をエッチングして、梁により支持さ
れた可動電極を形成する工程と、(D)前記可動電極が
前記第1及び第2の固定電極に挟まれるように、前記シ
リコン基板の両面に前記第1及び第2のガラス基板を接
合する工程を備えた半導体加速度センサの製造方法。
3. A method for manufacturing a semiconductor acceleration sensor for detecting a change in capacitance between a movable electrode supported by a beam and a first fixed electrode and a second fixed electrode sandwiching the movable electrode. (A) a step of forming a through hole in each of the first glass substrate and the second glass substrate, and bonding a silicon plate closing one end of the through hole; and (B) the first and second glass substrates.
Forming a conductive film on at least a part of the front surface and inside the through holes on each of the glass substrates to form first and second fixed electrodes connected to the silicon plate on the back surface;
(C) a step of etching the silicon substrate to form a movable electrode supported by beams; and (D) both sides of the silicon substrate so that the movable electrode is sandwiched between the first and second fixed electrodes. Bonding the first and second glass substrates to each other.
【請求項4】 上記工程(A)において、第1のガラス
基板及び第2のガラス基板に貫通孔を穿孔した後に、該
第1及び第2のガラス基板に貫通孔の一端を塞ぐように
シリコン板を接合することを特徴とする請求項3記載の
製造方法。
4. In the step (A), after a through-hole is formed in the first glass substrate and the second glass substrate, silicon is formed on the first and second glass substrates so as to cover one end of the through-hole. 4. The method according to claim 3, wherein the plates are joined.
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