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JPH11118826A - Micromachine sensor - Google Patents

Micromachine sensor

Info

Publication number
JPH11118826A
JPH11118826A JP9275857A JP27585797A JPH11118826A JP H11118826 A JPH11118826 A JP H11118826A JP 9275857 A JP9275857 A JP 9275857A JP 27585797 A JP27585797 A JP 27585797A JP H11118826 A JPH11118826 A JP H11118826A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
floating body
electrode
substrate
film
wiring
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
JP9275857A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Manabu Kato
藤 学 加
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.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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 Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP9275857A priority Critical patent/JPH11118826A/en
Publication of JPH11118826A publication Critical patent/JPH11118826A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板上配線と検出エレメントとの容量結合に
よるS/N劣化を防止。配線と薄膜可動体との間の静電
引力による検出精度低下を防止。 【解決手段】 基板(1,2)に対して空隙を設けてほぼ平
行に配置された薄膜可動体(14,15,17,18),その変位を
検出するエレメント(20)および配線(3,5)を有するマイ
クロマシンセンサにおいて、配線(3,5)を絶縁距離を置
いて被覆する導電性膜(8)、を有する。薄膜可動体と導
電性膜をGND接続。薄膜可動体を振動駆動するための
エレメント(20),薄膜可動体の変位を検出するためのエ
レメント(4)、および、それらのエレメント(20,4)に接
続した、基板上の配線(3,5)、を有し、かつ、配線(3,5)
の実質上全長の上に位置する導電性膜(8)を有する角速
度センサ。
(57) [Problem] To prevent S / N deterioration due to capacitive coupling between a wiring on a substrate and a detection element. Prevents lowering of detection accuracy due to electrostatic attraction between the wiring and the thin film movable body. SOLUTION: A thin-film movable body (14, 15, 17, 18) arranged substantially in parallel with a gap with respect to a substrate (1, 2), an element (20) for detecting its displacement, and a wiring (3, The micromachine sensor according to (5) includes a conductive film (8) that covers the wirings (3, 5) at an insulating distance. GND connection between thin film movable body and conductive film. An element (20) for driving the thin-film movable body to vibrate, an element (4) for detecting the displacement of the thin-film movable body, and wiring (3, 3) on the substrate connected to these elements (20, 4) 5), and the wiring (3, 5)
An angular velocity sensor having a conductive film (8) positioned substantially over the entire length of the sensor.

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、基板に対して浮動
支持された薄膜可動体とその変位を検出するエレメント
を備え、変位,角速度,加速度等の物理量を計測するた
めのマイクロマシンセンサに関し、特に、これに限定す
る意図ではないが、マイクロ加工技術により、櫛歯と支
持梁を有する薄膜半導体を基板上に、基板から浮いて基
板表面と平行または垂直な方向に移動可に形成し、この
薄膜半導体の変位を検出するための電極を基板上に形成
したマイクロマシンに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a micromachine sensor having a thin-film movable body floatingly supported on a substrate and an element for detecting its displacement, for measuring physical quantities such as displacement, angular velocity, acceleration, and the like. Although not intended to be limited to this, a thin film semiconductor having comb teeth and support beams is formed on a substrate by micro-machining technology so as to be movable from the substrate in a direction parallel or perpendicular to the substrate surface. The present invention relates to a micromachine in which an electrode for detecting a displacement of a semiconductor is formed on a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種のマイクロマシンには、導電性の
薄膜半導体を基板に対して可動に形成し、薄膜半導体に
対向する検出電極を基板上に形成して、薄膜半導体の変
位を検出電極を用いて検出する変位センサがある。この
変位センサは、薄膜半導体と検出電極の対向方向(変位
検出軸)方向に加速度が加わると薄膜半導体が該方向に
変位するので、加速度センサとして利用することができ
る。また、薄膜半導体と検出電極の対向方向(変位検出
軸)方向に流れる流体が薄膜半導体に接すると、流速に
対応して薄膜半導体が該方向に変位するので、流速セン
サとして利用することができる。変位検出軸を薄膜半導
体の平面に垂直なものとして、該方向に流体圧を加える
と流体圧対応で薄膜半導体が変位するので、圧力センサ
として利用することができる。
2. Description of the Related Art In this type of micromachine, a conductive thin film semiconductor is formed movably with respect to a substrate, a detection electrode facing the thin film semiconductor is formed on the substrate, and the displacement of the thin film semiconductor is detected by the detection electrode. There is a displacement sensor to detect using. This displacement sensor can be used as an acceleration sensor because the thin film semiconductor is displaced in the direction (displacement detection axis) in which the thin film semiconductor and the detection electrode face each other when acceleration is applied. When a fluid flowing in the direction (displacement detection axis) facing the thin-film semiconductor and the detection electrode contacts the thin-film semiconductor, the thin-film semiconductor is displaced in the direction corresponding to the flow velocity, so that it can be used as a flow rate sensor. When the displacement detection axis is perpendicular to the plane of the thin-film semiconductor and a fluid pressure is applied in the direction, the thin-film semiconductor is displaced corresponding to the fluid pressure, so that it can be used as a pressure sensor.

【0003】最も注目されているものは、可動櫛歯電極
が一体連続の導電性の薄膜半導体を、可動櫛歯電極に対
してギャップを置いて噛み合う関係に基板上に形成され
た固定櫛歯電極と薄膜半導体との間にパルス的に電圧を
印加することにより、基板表面と平行なx方向に励振
し、基板表面に平行なy軸廻りの角速度が薄膜半導体に
加わることによって生ずる薄膜半導体のz軸(垂直軸)
方向の振動の変位(振幅)を、基板上の、z方向で薄膜
半導体に対向する検出電極で検出する角速度センサであ
る(例えば特開平7−218268号公報)。また、x
方向に振動する薄膜半導体に、z軸廻りの角速度が加わ
ることによる薄膜半導体のy方向の振動の変位(振幅)
を、y方向で薄膜半導体に対向する検出電極で検出する
角速度センサもある。
[0003] Most noticeable is a fixed comb-teeth electrode formed on a substrate in such a manner that a conductive thin-film semiconductor in which a movable comb-teeth electrode is integrally continuous is engaged with a gap with the movable comb-teeth electrode. By applying a pulsed voltage between the thin film semiconductor and the thin film semiconductor, excitation is performed in the x direction parallel to the substrate surface, and the angular velocity about the y-axis parallel to the substrate surface is applied to the thin film semiconductor. Axis (vertical axis)
This is an angular velocity sensor that detects the displacement (amplitude) of the vibration in the direction with a detection electrode on the substrate facing the thin film semiconductor in the z direction (for example, JP-A-7-218268). Also, x
Displacement (amplitude) of thin film semiconductor vibration in the y direction due to the application of angular velocity about the z axis to the thin film semiconductor vibrating in the direction
There is also an angular velocity sensor which detects the following with a detection electrode facing the thin film semiconductor in the y direction.

【0004】図16に、導電性の薄膜半導体17をx方
向に励振し、それにy軸廻りの角速度が加わることによ
って生ずる薄膜半導体17のz方向の振動の振幅(変
位)を検出電極4を用いて検出する、従来の角速度セン
サの一例を示し、そのA−A線断面を図17に、B−B
線断面を図18に示す。絶縁膜2を形成したシリコン基
板1には、導電性とするための不純物を含むポリシリコ
ン(以下導電性ポリシリコン)の、浮動体アンカ16,
固定電極20および検出電極4が固定されている。導電
性ポリシリコンでなる半導体薄膜である浮動体(薄膜可
動体)17は、絶縁膜2から上方に離れており、浮動体
17と一体連続の支持梁14,15を介して、また浮動
体アンカ16および絶縁膜2を介して、基板1で支持さ
れている。浮動体17は支持梁および浮動体アンカ16
を介して、絶縁膜2上に形成された配線6によって電極
パッドに接続されている。固定電極20は同様な配線3
によって電極パッドに接続されており、検出電極4は配
線5によって電極パッドに接続されている。
FIG. 16 shows an example in which the conductive thin-film semiconductor 17 is excited in the x-direction, and the amplitude (displacement) of the vibration of the thin-film semiconductor 17 in the z-direction caused by the application of an angular velocity about the y-axis to the detection electrode 4. FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
The line cross section is shown in FIG. On the silicon substrate 1 on which the insulating film 2 is formed, a floating body anchor 16, made of polysilicon (hereinafter referred to as conductive polysilicon) containing an impurity for making it conductive, is used.
The fixed electrode 20 and the detection electrode 4 are fixed. A floating body (thin film movable body) 17, which is a semiconductor thin film made of conductive polysilicon, is separated upward from the insulating film 2 and is supported by supporting beams 14 and 15 integral with the floating body 17 and also through a floating body anchor. It is supported by the substrate 1 via the insulating film 16 and the insulating film 2. The floating body 17 includes a support beam and a floating body anchor 16.
Is connected to the electrode pad by a wiring 6 formed on the insulating film 2. The fixed electrode 20 has the same wiring 3
The detection electrode 4 is connected to the electrode pad by the wiring 5.

【0005】浮動体アンカ17に、y方向に延びる浮動
支持梁15とそれに連続したx方向に延びる浮動支持梁
14が連続しており、これらの支持梁とアンカ16で、
基板1に対して浮動支持されている。
[0005] A floating support beam 15 extending in the y direction and a continuous floating support beam 14 extending in the x direction are connected to the floating body anchor 17.
It is floatingly supported on the substrate 1.

【0006】浮動体17から左右(x方向)に、櫛歯状
にy方向に等ピッチで分布する複数個の、x駆動用の可
動櫛歯電極18が突出している。固定電極20には、可
動櫛歯電極18の歯間スロットに進入した、x駆動用の
櫛歯状の固定櫛歯電極19がある。これらのx駆動用の
可動櫛歯電極18とx駆動用の固定櫛歯電極19との間
には、微小ギャップがある。
[0006] A plurality of movable comb-teeth electrodes 18 for x driving protrude from the floating body 17 to the left and right (x direction) in a comb-like shape at equal pitches in the y direction. The fixed electrode 20 includes a comb-shaped fixed comb-tooth electrode 19 for driving x, which has entered the interdental slot of the movable comb-tooth electrode 18. There is a small gap between the movable comb electrode 18 for x drive and the fixed comb electrode 19 for x drive.

【0007】基板1上の絶縁膜2上には、浮動体17の
本体矩形部と、微小ギャップを置いて面対向する検出電
極4があり、これに配線5が連続している。
On the insulating film 2 on the substrate 1, there is a rectangular body of the floating body 17 and a detection electrode 4 which faces the surface with a small gap, and the wiring 5 is continuous with this.

【0008】上述の、浮動支持梁14,15,浮動体1
7(およびその可動櫛歯電極18)および固定電極20
の櫛歯19は、基板1(の上の絶縁膜2)の表面からz
方向に離れている。すなわち基板1の表面に、ギャップ
を置いて対向している。これらは、マイクロ加工技術に
より、浮動体アンカおよび固定電極の電極パッドをシリ
コン基板1の表面上に形成した後に、浮動体アンカおよ
び固定電極の電極パッドに、一体連続で形成される。上
述のように、基板1の表面からz方向に離れ、しかも基
板1に対してx方向,y方向又はz方向に変位又は撓み
得る支持態様を本書において「浮動」又は「可動」と称
す。
The above-mentioned floating support beams 14, 15 and floating body 1
7 (and its movable comb electrode 18) and fixed electrode 20
Of the substrate 1 (from the surface of the insulating film 2 above)
Away in direction. That is, it faces the surface of the substrate 1 with a gap. These are formed integrally and continuously on the floating body anchor and the fixed electrode electrode pad after forming the floating body anchor and the fixed electrode pad on the surface of the silicon substrate 1 by the micro-machining technology. As described above, a support mode that is away from the surface of the substrate 1 in the z direction and that can be displaced or bent in the x direction, the y direction, or the z direction with respect to the substrate 1 is referred to as “floating” or “movable” in this document.

【0009】浮動体17を支持する浮動支持梁14,1
5が基体1から浮いておりしかも支持梁15がy方向に
延びるので、y方向には撓まないが、x方向には撓み易
く、浮動体17は、x方向およびz方向に振動し易い。
The floating support beams 14, 1 for supporting the floating body 17
Since 5 is floating from the base 1 and the support beam 15 extends in the y direction, it does not bend in the y direction, but easily bends in the x direction, and the floating body 17 easily vibrates in the x and z directions.

【0010】浮動体17は、浮動支持梁14,15,ア
ンカ16および配線6を介して、図示しないx駆動回路
に接続され、そこで機器ア−ス(GND)に接続されて
いる。浮動体17を間に置いて相対向する1対の固定電
極20はそれぞれ、配線3および電極パッド21を介し
てx駆動回路に接続されている。x駆動回路は、1対の
固定電極20のそれぞれに交互に高電圧を印加しこれを
繰返す。浮動体17は、その右側の固定電極に高電圧が
加わったときに図1上で右方に引かれ、その左側の固定
電極に高電圧が加わったときに左方に引かれて、左右方
向すなわちx方向に振動する。
The floating body 17 is connected to an x drive circuit (not shown) via the floating support beams 14, 15, the anchor 16, and the wiring 6, and is connected to an equipment ground (GND) there. The pair of fixed electrodes 20 facing each other with the floating body 17 interposed therebetween are connected to the x drive circuit via the wiring 3 and the electrode pad 21. The x drive circuit alternately applies a high voltage to each of the pair of fixed electrodes 20, and repeats this. The floating body 17 is pulled to the right in FIG. 1 when a high voltage is applied to the fixed electrode on the right side, and is pulled to the left when a high voltage is applied to the fixed electrode on the left side. That is, it vibrates in the x direction.

【0011】浮動体17に、y軸を中心とする回転の角
速度が加わると、浮動体17にコリオリ力が加わって、
浮動体17は、z方向にも振動する楕円振動となる。浮
動体17がz方向に振動する。浮動体17は機器ア−ス
電位(GND)であるが、検出電極4は図示しない静電
容量検出回路に接続されている。該静電容量検出回路
は、浮動体17と検出電極4の間の静電容量を表わす電
気信号を発生する。この電気信号のレベルが、浮動体1
7のz方向振動の振幅に対応する。この電気信号を図示
しない信号処理回路が角速度を表わす信号(角速度信
号)に変換する。
When an angular velocity of rotation about the y-axis is applied to the floating body 17, Coriolis force is applied to the floating body 17,
The floating body 17 has an elliptical vibration that vibrates also in the z direction. The floating body 17 vibrates in the z direction. The floating body 17 is at the equipment earth potential (GND), but the detection electrode 4 is connected to a capacitance detection circuit (not shown). The capacitance detection circuit generates an electric signal indicating the capacitance between the floating body 17 and the detection electrode 4. The level of this electric signal is
7 corresponds to the amplitude of the z-direction vibration. A signal processing circuit (not shown) converts this electric signal into a signal representing angular velocity (angular velocity signal).

【0012】以上は角速度検出原理の概要である。図1
6に示すマイクロマシンは、図16に示されるように、
上述の角速度検出要素を、y方向に延びる中心線Lcy
に関して対称に、2組備えている。両組のx方向に延び
る支持梁14は共通であって一体連続である。両組の浮
動体(17)は、相対的に逆相励振され、左側の浮動体
17が右に変位するとき右側の浮動体は左に変位する。
これにより、両浮動体にy軸廻りの角速度が加わると、
両浮動体はz方向に相対的に逆相で振動し、左側の浮動
体17が上に変位するとき右側の浮動体は下に変位す
る。信号処理回路は、左側の浮動体17とそれに対向す
る検出電極4の間の静電容量を表わす第1電気信号と、
右側の浮動体とそれに対向する検出電極の間の静電容量
を表わす第2電気信号とを差動増幅し、この処理で得た
電気信号を角速度信号に変換する。第1組の角速度検出
系(Lcyの左側のもの)と第2組の角速度検出系(L
cyの右側のもの)に共通に加わるノイズが差動増幅に
よって相殺され、S/Nが高い角速度信号が得られる。
The above is the outline of the principle of detecting the angular velocity. FIG.
The micromachine shown in FIG. 6 is, as shown in FIG.
A center line Lcy extending in the y-direction
Symmetrically, two sets are provided. The support beams 14 extending in the x direction of both sets are common and integrally continuous. Both sets of floating bodies (17) are relatively phase-excited and the right floating body is displaced to the left when the left floating body 17 is displaced to the right.
Thereby, when an angular velocity about the y-axis is applied to both floating bodies,
Both floating bodies oscillate relatively in opposite phases in the z direction, and when the left floating body 17 is displaced upward, the right floating body is displaced downward. The signal processing circuit includes: a first electric signal representing a capacitance between the left floating body 17 and the detection electrode 4 opposed thereto;
The second electric signal representing the capacitance between the floating body on the right side and the detection electrode opposed thereto is differentially amplified, and the electric signal obtained by this processing is converted into an angular velocity signal. A first set of angular velocity detection systems (the one on the left side of Lcy) and a second set of angular velocity detection systems (Lcy
The noise commonly applied to the right side of cy is canceled by the differential amplification, and an angular velocity signal having a high S / N is obtained.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】ところが、マイクロマ
シンの検出電極4の配線5と、浮動体(14,15,17,18;特
に、配線3の上方を横切る支持梁14)との間の静電引力
により、浮動体に不要な力が働き、S/N比の低下を招
く。特に、基板に対して平行にx方向に駆動し、基板に
平行かつ駆動方向に垂直なy方向を角速度の検出軸と
し、角速度の検出をコリオリの力により誘起される基板
に対して垂直なz方向の振動を検出する、上述のように
一例を示した角速度センサの場合、浮動体(14,15,17,1
8)に対して空隙を設けて基板上に配置される固定電極2
0と検出電極4との容量結合によるノイズのほかに、固
定電極20の配線3と浮動体(14,15,17,18:特に14)の間
には、基板に対してz方向の静電引力が働き、浮動体に
x励振周波数と一致するz方向振動を誘起する。上述の
振動型角速度センサの場合、角速度によって生ずる振動
方向zに誘起される、上述の静電引力によるz方向振動
の周波数はx励振の周波数と同じであるので、上述の容
量結合によるノイズ、および、上述の静電引力により誘
起される振動は、センサの角速度検出信号のオフセット
として現われ、センサの角速度検出精度の低下を招く。
However, the electrostatic force between the wiring 5 of the detection electrode 4 of the micromachine and the floating body (14, 15, 17, 18; in particular, the support beam 14 crossing over the wiring 3). Unnecessary force acts on the floating body due to the attraction, which causes a decrease in the S / N ratio. In particular, the substrate is driven in the x-direction parallel to the substrate, the y-direction parallel to the substrate and perpendicular to the driving direction is used as a detection axis of the angular velocity, and the detection of the angular velocity is z perpendicular to the substrate induced by Coriolis force. In the case of the angular velocity sensor shown as an example as described above for detecting vibration in the direction, the floating body (14, 15, 17, 1)
8) Fixed electrode 2 placed on substrate with a gap
In addition to the noise due to the capacitive coupling between the zero and the detection electrode 4, between the wiring 3 of the fixed electrode 20 and the floating body (14, 15, 17, 18: especially 14), the electrostatic force in the z direction with respect to the substrate An attractive force acts on the floating body to induce a z-direction vibration corresponding to the x excitation frequency. In the case of the above-described vibration type angular velocity sensor, the frequency of the z-direction vibration caused by the above-mentioned electrostatic attraction induced in the vibration direction z generated by the angular velocity is the same as the frequency of the x excitation, so that the noise due to the above-described capacitive coupling, and The vibration induced by the above-mentioned electrostatic attraction appears as an offset of the angular velocity detection signal of the sensor, and causes a decrease in the angular velocity detection accuracy of the sensor.

【0014】また、基板に平行な面内で浮動体をx方向
に励振し、基板に垂直なz軸廻りの角速度が浮動体に作
用する場合の、コリオリの力により誘起されるy方向の
振動を検出する角速度センサにおいても、浮動体下方に
駆動電極(20)の配線が存在することにより、駆動電
極(20)と、浮動体のy方向振動を検出するための検
出電極との容量結合によるノイズのほかに、基板に対し
て垂直方向の振動が浮動体に誘起され、浮動体と検出電
極の相対的な位置が変わりこれがノイズとなりS/Nを
劣化させる。
Further, when the floating body is excited in the x direction in a plane parallel to the substrate, and the angular velocity about the z axis perpendicular to the substrate acts on the floating body, the vibration in the y direction induced by Coriolis force In the angular velocity sensor which detects the floating body, the wiring of the drive electrode (20) exists below the floating body, so that the drive electrode (20) and the detection electrode for detecting the y-direction vibration of the floating body are capacitively coupled. In addition to the noise, a vibration in a direction perpendicular to the substrate is induced in the floating body, and the relative position between the floating body and the detection electrode changes, which becomes noise and degrades S / N.

【0015】本発明は、基板上の配線と検出エレメント
との容量結合によるS/Nの劣化を防止することを第1
の目的とし、基板上の配線と薄膜可動体との間の静電引
力による物理量検出精度の低下を防止することを第2の
目的とする。
The first object of the present invention is to prevent deterioration of S / N due to capacitive coupling between a wiring on a substrate and a detection element.
It is a second object of the present invention to prevent a decrease in physical quantity detection accuracy due to an electrostatic attraction between a wiring on a substrate and a thin film movable body.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(1)本発明は、基板(1,2),該基板に対して空隙を設
けてほぼ平行に配置された薄膜可動体(14,15,17,18),
前記基板で支持され前記薄膜可動体の変位を検出するた
めのエレメント(20)および基板上の電気配線(3,5)を有
するマイクロマシンセンサにおいて、前記電気配線(3,
5)を絶縁距離を置いて被覆する導電性膜(8)、を有する
ことを特徴とするマイクロマシンセンサ。なお、理解を
容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する一
実施例の対応要素の符号を、参考までに付記した。
(1) The present invention relates to a substrate (1, 2), a thin film movable body (14, 15, 17, 18), which is arranged substantially parallel to the substrate with a gap.
In a micromachine sensor having an element (20) supported by the substrate for detecting the displacement of the thin film movable body and an electric wiring (3, 5) on the substrate, the electric wiring (3,
A micromachine sensor comprising: a conductive film (8) for covering 5) at an insulating distance. In addition, in order to facilitate understanding, the reference numerals of the corresponding elements of the embodiment shown in the drawings and described later are added in the parentheses for reference.

【0017】これによれば、導電性膜(8)が電気配線(3,
5)を電気的にシ−ルドするので、電気配線(3,5)とエレ
メント(20)との容量結合によるS/Nの劣化が低減す
る。また、基板上の配線(3,5)と薄膜可動体(14,15,17,1
8)との間の静電引力による物理量検出精度の低下を生じ
ない。
According to this, the conductive film (8) is connected to the electric wiring (3, 3).
Since (5) is electrically shielded, deterioration of S / N due to capacitive coupling between the electric wiring (3, 5) and the element (20) is reduced. In addition, the wiring (3,5) on the substrate and the thin film movable body (14,15,17,1)
8), the accuracy of physical quantity detection does not decrease due to electrostatic attraction.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(2)前記導電性膜は定電位に接続されているマイクロ
マシンセンサ。これにより上記シールド効果はより確実
となり検出精度の向上が図れる。
(2) A micromachine sensor in which the conductive film is connected to a constant potential. As a result, the shielding effect is more reliable, and the detection accuracy can be improved.

【0019】(3)前記導電性膜は、前記薄膜可動体と
同電位であるマイクロマシンセンサ。これにより、薄膜
可動体に働く基板方向への静電引力を最小にでき、セン
サの動作が安定化し、精度の向上が図れる。
(3) A micromachine sensor in which the conductive film has the same potential as the thin-film movable body. Thereby, the electrostatic attraction acting on the thin film movable body in the direction of the substrate can be minimized, the operation of the sensor is stabilized, and the accuracy can be improved.

【0020】(4)基板(1,2),該基板に対して空隙を
設けてほぼ平行に配置された薄膜可動体(14,15,17,1
8),前記基板で支持され前記薄膜可動体の変位を検出す
るためのエレメント(4)、および、該エレメントに接続
した、基板上の配線(5)、を有するマイクロマシンセン
サにおいて、前記配線(5)の少くとも前記薄膜可動体(1
4,15,17,18の14)に対向する部分と該薄膜可動体との間
に、両者に対して絶縁距離を置いて位置する導電性膜
(8)、を有することを特徴とするマイクロマシンセン
サ。これによれば、電気配線(5)とエレメント(20)と
の、薄膜可動体(14,15,17,18の14)を介した容量結合に
よるS/Nの劣化が低減する。
(4) Substrates (1, 2) and thin-film movable bodies (14, 15, 17, 1
8) an element (4) supported by the substrate for detecting the displacement of the thin-film movable body, and a wiring (5) on the substrate connected to the element, wherein the wiring (5 )).
4,15,17,18) A conductive film located between the portion facing 14) and the thin-film movable body with an insulating distance between them.
(8) A micromachine sensor comprising: According to this, the deterioration of S / N due to the capacitive coupling between the electric wiring (5) and the element (20) via the thin film movable body (14, 15, 17, 18) is reduced.

【0021】(5)基板(1,2),該基板に対して空隙を
設けてほぼ平行に配置された薄膜可動体(14,15,17,1
8),前記基板で支持され該薄膜可動体を振動駆動するた
めのエレメント(20)、および、該エレメント(20)に接続
した、基板上の配線(3)、を有するマイクロマシンセン
サにおいて、前記配線(3)の少くとも前記薄膜可動体(1
4,15,17,18の14)に対向する部分と該薄膜可動体との間
に、両者に対して絶縁距離を置いて位置する導電性膜
(8)、を有することを特徴とするマイクロマシンセン
サ。
(5) Substrates (1, 2), and thin film movable members (14, 15, 17, 1
8) a micromachine sensor having an element (20) supported by the substrate for driving the thin-film movable body to vibrate, and a wiring (3) on the substrate connected to the element (20); At least the thin film movable body (1) of (3)
4,15,17,18) A conductive film located between the portion facing 14) and the thin-film movable body with an insulating distance between them.
(8) A micromachine sensor comprising:

【0022】これによれば、基板上の配線(3)と薄膜可
動体(14,15,17,18の14)との間の静電引力による物理量
検出精度の低下を生じない。
According to this, the physical quantity detection accuracy does not decrease due to the electrostatic attraction between the wiring (3) on the substrate and the thin film movable body (14, 15, 17, 18).

【0023】(6)基板(1,2),該基板に対して空隙を
設けてほぼ平行に配置された薄膜可動体(14,15,17,1
8),前記基板で支持され該薄膜可動体を振動駆動するた
めのエレメント(20),前記基板で支持され前記薄膜可動
体(14,15,17,18の17)の変位を検出するためのエレメン
ト(4)、および、それらのエレメント(20,4)に接続し
た、基板上の配線(3,5)、を有するマイクロマシンセン
サにおいて、前記配線(3,5)の少くとも前記薄膜可動体
(14,15,17,18の14)に対向する部分と該薄膜可動体との
間に、両者に対して絶縁距離を置いて位置する導電性膜
(8)、を有することを特徴とするマイクロマシンセン
サ。
(6) Substrates (1, 2), and thin-film movable members (14, 15, 17, 1
8) an element (20) supported by the substrate for driving the thin-film movable body to vibrate, and an element for detecting the displacement of the thin-film movable body (14, 15, 17, 18 and 17) supported by the substrate. In a micromachine sensor having an element (4) and a wiring (3, 5) on a substrate connected to the element (20, 4), at least the thin film movable body of the wiring (3, 5) is provided.
(14, 15, 17, 18 of 14) between the portion facing the thin film movable body and the conductive film located at an insulating distance from both
(8) A micromachine sensor comprising:

【0024】これによれば、電気配線(5)とエレメント
(20)との、薄膜可動体(14,15,17,18の14)を介した容量
結合によるS/Nの劣化が低減する。基板上の配線(3)
と薄膜可動体(14,15,17,18の14)との間の静電引力によ
る物理量検出精度の低下を生じない。
According to this, the electric wiring (5) and the element
The deterioration of S / N due to capacitive coupling with (20) through the thin film movable body (14, 15, 17, 18) is reduced. Wiring on board (3)
There is no decrease in physical quantity detection accuracy due to electrostatic attraction between the thin film movable body (14, 15, 17, 18).

【0025】(7)前記導電性膜(8)は、前記配線(3,5)
の、基板上の実質上全長の上に位置する。
(7) The conductive film (8) comprises the wiring (3,5)
Located substantially over the entire length of the substrate.

【0026】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.

【0027】[0027]

【実施例】本発明の一実施例を図1に示し、そのA−A
線断面を図2に、B−B線断面を図3に示す。この実施
例は、図16に示し上述した従来の1つの角速度センサ
に、本発明に基づいて改良を加えたものであり、図1〜
図3において浮動体14,15,16,17,18、固
定電極19,20、配線3,5,6等の構成は従来の角
速度センサ(図16)と同様であり、動作原理も同様の
動作原理で角速度の検出を行う。したがってここでのこ
れらの要素の説明は省略し、改善した部位を説明する
と、導電層8を、絶縁膜7と共に、浮動体14,15,
17,18と配線3,5,6の間に挿入することによ
り、配線から出る電界を導電層8でシールドした。これ
により浮動体17に対して不要な力が加わらず、精度の
高い検出が可能となる。また、検出用配線5に対して導
電層8が外乱に対するシールドとなりS/N比が向上す
る。次に、図1に示すセンサの製造工程例を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention is shown in FIG.
FIG. 2 shows a line cross section, and FIG. 3 shows a line BB cross section. This embodiment is obtained by improving the conventional single angular velocity sensor shown in FIG. 16 and described above based on the present invention.
In FIG. 3, the structures of floating bodies 14, 15, 16, 17, 18, fixed electrodes 19 and 20, wirings 3, 5, and 6 are the same as those of the conventional angular velocity sensor (FIG. 16), and the operation principle is the same. The angular velocity is detected based on the principle. Therefore, the description of these elements is omitted here, and the improved portion will be described. The conductive layer 8 and the insulating film 7 are combined with the floating bodies 14, 15,.
The electric field from the wiring was shielded by the conductive layer 8 by being inserted between the wirings 17 and 18 and the wirings 3, 5, and 6. As a result, unnecessary force is not applied to the floating body 17, and highly accurate detection is possible. In addition, the conductive layer 8 serves as a shield against disturbance with respect to the detection wiring 5, and the S / N ratio is improved. Next, an example of a manufacturing process of the sensor shown in FIG. 1 will be described.

【0028】1)基板1 基板1にSi単結晶基板を用いる。なお、基板1はSi
多結晶基板,ガラス基板,ステンレス基板でもよい。
1) Substrate 1 A single crystal Si substrate is used as the substrate 1. The substrate 1 is made of Si
A polycrystalline substrate, a glass substrate, or a stainless steel substrate may be used.

【0029】2)絶縁膜2の形成 絶縁膜2としてSiN膜をプラズマCVDを用いて10
0nm形成する。なお基板に絶縁性基板を用いた場合、
絶縁膜2は形成しなくてもよい。また、絶縁膜2の厚み
は、100nmに限定しない。絶縁膜2としてSi酸化
膜,Al23(酸化アルミニウム)膜,AlN(チッ化
アルミニウム)膜を用いてもよい。成膜手段としてプラ
ズマCVDの他に熱CVD,スパッタ等を用いてもよ
い。なお成膜後たとえば1000℃,30分程度の熱処
理をしても良い。
2) Formation of Insulating Film 2 An SiN film is formed as the insulating film 2 by plasma CVD.
0 nm is formed. If an insulating substrate is used,
The insulating film 2 need not be formed. Further, the thickness of the insulating film 2 is not limited to 100 nm. As the insulating film 2, a Si oxide film, an Al 2 O 3 (aluminum oxide) film, or an AlN (aluminum nitride) film may be used. As a film forming means, thermal CVD, sputtering, or the like may be used instead of plasma CVD. After the film formation, a heat treatment at, for example, 1000 ° C. for about 30 minutes may be performed.

【0030】3)検出電極4および配線3,5,6の形
成(図4) 熱CVDを用いてn型多結晶Si(ポリシリコン)を5
00nm形成し、フォトリソグラフィ,エッチング工程
により検出電極4,固定電極20および浮動体アンカ1
6と電極パッド21を接続する配線3,5,6(図4)
を形成する。
3) Formation of detection electrode 4 and wirings 3, 5, and 6 (FIG. 4) Five layers of n-type polycrystalline Si (polysilicon) are formed by thermal CVD.
The detection electrode 4, the fixed electrode 20, and the floating body anchor 1 are formed by photolithography and etching.
Wirings 3, 5, and 6 for connecting 6 to electrode pad 21 (FIG. 4)
To form

【0031】多結晶Siの形成は、プラズマCVD,ス
パッタ等を用いてもよく、n型不純物のドーピングは成
膜と同時に行っても、成膜後、イオン注入,熱拡散を用
いてもよい。なお、膜厚は500nmとは限定せず、成
膜時に非晶質Siでもよい。また、n型不純物にはV族
元素(P,As,Sb等)を用いる。また、上記半導体
薄膜(3〜6)にp型半導体薄膜を用いてもよいが、以
後の工程で形成される半導体薄膜は全てp型となる。n
型Si薄膜の形成後、またはn型不純物の導入後100
0℃,30分程度の熱処理をしてもよい。エッチング工
程にはHF−HNO3−H2O系のウェットエッチングで
もRIE,ECRプラズマエッチング等を用いたドライ
エッチングでもよい。エッチング後の基板1の上表面を
図4に示す。
The polycrystalline Si may be formed by plasma CVD, sputtering, or the like. The doping of the n-type impurity may be performed simultaneously with the film formation, or may be performed by ion implantation or thermal diffusion after the film formation. The thickness is not limited to 500 nm, and may be amorphous Si at the time of film formation. A group V element (P, As, Sb, etc.) is used as the n-type impurity. Further, a p-type semiconductor thin film may be used for the semiconductor thin films (3 to 6), but all the semiconductor thin films formed in the subsequent steps are p-type. n
100 after the formation of the n-type Si thin film or after the introduction of the n-type impurity
Heat treatment at 0 ° C. for about 30 minutes may be performed. RIE in wet etching of the etching step HF-HNO 3 -H 2 O system, or by dry etching using an ECR plasma etching or the like. FIG. 4 shows the upper surface of the substrate 1 after the etching.

【0032】4)絶縁膜7の形成 絶縁膜7としてSiN膜をプラズマCVDを用いて10
0nm形成する。なお、絶縁膜7の厚みは、100nm
に限定しない。絶縁膜7としてSi酸化膜,Al2
3膜,AlN膜を用いてもよい。成膜手段としてプラズ
マCVDの他に熱CVD,スパッタ等を用いてもよい。
好ましくはSiN,BSG(Boro-Silicate-Glass)等、
後に付加するエッチング層9との選択比の大きい絶縁膜
を、上記Si薄膜層の厚み以上に形成する。なお成膜後
たとえば1000℃,30分程度の熱処理をしても良
い。
4) Formation of Insulating Film 7 An SiN film is formed as the insulating film 7 by plasma CVD.
0 nm is formed. Note that the thickness of the insulating film 7 is 100 nm.
Not limited to Si oxide film, Al 2 O as insulating film 7
Three films and an AlN film may be used. As a film forming means, thermal CVD, sputtering, or the like may be used instead of plasma CVD.
Preferably, SiN, BSG (Boro-Silicate-Glass), etc.
An insulating film having a high selectivity with respect to the etching layer 9 to be added later is formed to a thickness equal to or greater than the thickness of the Si thin film layer. After the film formation, a heat treatment at, for example, 1000 ° C. for about 30 minutes may be performed.

【0033】5)配線を被覆する導電層8の形成(図
5) 熱CVDを用いてn型多結晶Siを500nm形成し、
フォトリソグラフィ,エッチング工程により、少くと
も、検出電極4,固定電極20,アンカ16等の領域を
除去する。多結晶Siの形成は、プラズマCVD,スパ
ッタ等を用いてもよく、n型不純物のドーピングは成膜
と同時に行っても、成膜後、イオン注入,熱拡散を用い
てもよい。なお、薄膜は500nmとは限定せず、成膜
時に非晶質Siでもよい。また、n型不純物にはV族元
素(P,As,Sb等)を用いる。また、上記検出電極
4および配線3,5,6をp型半導体薄膜とした場合
は、導電層8はp型のものとする。n型Si薄膜の形成
後、またはn型不純物の導入後1000℃,30分程度
の熱処理をしてもよい。エッチング工程はHF−HNO
3−H2O系のウェットエッチングでもRIE,ECRプ
ラズマエッチング等を用いたドライエッチングでもよ
い。導電層8にエッチングにより検出電極4,固定電極
20,アンカ16等の領域を開けた状態を図5に示す。
5) Formation of conductive layer 8 covering wiring (FIG. 5) 500 nm of n-type polycrystalline Si is formed by thermal CVD.
By photolithography and etching processes, at least regions of the detection electrode 4, the fixed electrode 20, the anchor 16, and the like are removed. The polycrystalline Si may be formed by plasma CVD, sputtering, or the like. The doping of the n-type impurity may be performed simultaneously with the film formation, or may be performed by ion implantation or thermal diffusion after the film formation. The thickness of the thin film is not limited to 500 nm, and may be amorphous Si at the time of film formation. A group V element (P, As, Sb, etc.) is used as the n-type impurity. When the detection electrode 4 and the wirings 3, 5, and 6 are p-type semiconductor thin films, the conductive layer 8 is of p-type. After the formation of the n-type Si thin film or the introduction of the n-type impurity, heat treatment may be performed at 1000 ° C. for about 30 minutes. Etching process is HF-HNO
3 -H 2 O system RIE either wet etching may be dry etching using an ECR plasma etching or the like. FIG. 5 shows a state where regions such as the detection electrode 4, the fixed electrode 20, the anchor 16 and the like are opened in the conductive layer 8 by etching.

【0034】6)絶縁膜7のエッチング(図6) フォトリソグラフィ,エッチング工程により検出電極4
の領域を除去し、検出電極4を露出させる。なお、エッ
チング工程はHF−NH4F−H2O系(BHF:バッフ
ァードフッ酸)のウェットエッチングでもRIE,EC
Rプラズマエッチング等を用いたドライエッチングでも
よい。導電層8に開けた領域(絶縁膜7)のうちの、検
出電極4領域をエッチングして検出電極4を露出させた
状態を図6に示す。
6) Etching of insulating film 7 (FIG. 6) The detection electrode 4 is formed by photolithography and etching.
Is removed, and the detection electrode 4 is exposed. Note that the etching process can be performed by RIE, EC even in wet etching of HF-NH 4 F-H 2 O (BHF: buffered hydrofluoric acid).
Dry etching using R plasma etching or the like may be used. FIG. 6 shows a state in which the detection electrode 4 in the region (insulating film 7) opened in the conductive layer 8 is etched to expose the detection electrode 4.

【0035】7)エッチング層9の形成(図7) エッチング層9として熱CVDを用いてPSG(Phospho
-Silicate-Glass)を2μm形成し、浮動体17のアンカ
ー16部のコンタクトホール,固定電極20の固定部の
コンタクトホール10,電極パッド21のコンタクトホ
ール11を形成し、導電層8の電極パッド接続部12を
露出させる。
7) Formation of Etching Layer 9 (FIG. 7) As the etching layer 9, PSG (Phospho
-Silicate-Glass) is formed to have a thickness of 2 μm, and a contact hole of the anchor 16 of the floating body 17, a contact hole 10 of the fixed portion of the fixed electrode 20, and a contact hole 11 of the electrode pad 21 are formed. The part 12 is exposed.

【0036】なお、エッチング層9の厚みは限定しない
が、下部配線3,5,6の厚みと、絶縁膜7および導電
層8の厚みの総和以上であることが望ましい。また、成
膜方法は、絶縁膜2,7同様、熱CVD以外の方法を用
いてもよく、コンタクトホールのエッチング工程は、H
F−NH4F−H2O系(BHF:バッファードフッ酸)
のウェットエッチングでもRIE,ECRプラズマエッ
チング等を用いたドライエッチングでもよい。
The thickness of the etching layer 9 is not limited, but is preferably not less than the sum of the thicknesses of the lower wirings 3, 5, and 6, and the thicknesses of the insulating film 7 and the conductive layer 8. Further, as the film formation method, a method other than thermal CVD may be used as in the case of the insulating films 2 and 7, and the contact hole etching step is performed by H
F-NH 4 F-H 2 O system (BHF: Buffered HF)
Wet etching or dry etching using RIE, ECR plasma etching or the like.

【0037】8)浮動体(14,15,17,18)および固定電極
(19,20)の形成(図8) 浮動体(14,15,17,18)および固定電極(19,20)ならびに電
極パッド形状の半導体薄膜13として、熱CVDを用い
てn型多結晶Siを所望の膜厚で形成し、フォトリソグ
ラフィ,エッチング工程により浮動体(14,15,17,18),
固定電極(19,20)および電極パッド形状の半導体薄膜1
3の形状に加工する。
8) Floating body (14, 15, 17, 18) and fixed electrode
(19, 20) (FIG. 8) As the floating body (14, 15, 17, 18), the fixed electrode (19, 20) and the semiconductor thin film 13 in the form of an electrode pad, n-type polycrystalline Si is formed by thermal CVD. Is formed to a desired film thickness, and floating bodies (14, 15, 17, 18),
Semiconductor thin film 1 in the form of fixed electrodes (19, 20) and electrode pads
Work into 3 shape.

【0038】製造しようとしている図1に示すセンサ
は、浮動体17を基板1に平行にx方向に励振し、基板
1に垂直なz方向に誘起される振動を検出電極4で検出
して、角速度信号を生成する。この種の振動型角速度セ
ンサでは、10〜20kHzのx励振の共振周波数に対
して、100Hz程度の差を設けた周波数に浮動体のz
方向の共振周波数を設定する必要があり、浮動体の膜厚
はx励振の共振周波数に対してほとんど影響を与えない
が、z方向の共振周波数は浮動体の膜厚に大きく依存す
るため、浮動体の膜厚は高精度に制御する必要がある。
The sensor shown in FIG. 1 to be manufactured excites the floating body 17 in the x direction parallel to the substrate 1 and detects the vibration induced in the z direction perpendicular to the substrate 1 by the detection electrode 4. Generate an angular velocity signal. In a vibration type angular velocity sensor of this type, the z frequency of the floating body is set to a frequency having a difference of about 100 Hz with respect to the resonance frequency of x excitation of 10 to 20 kHz.
It is necessary to set the resonance frequency in the direction, and the film thickness of the floating body has almost no effect on the resonance frequency of the x excitation, but the resonance frequency in the z direction greatly depends on the film thickness of the floating body. It is necessary to control the thickness of the body with high precision.

【0039】なお、多結晶Siの形成は、プラズマCV
D,スパッタ等を用いてもよく、n型不純物のドーピン
グは成膜と同時に行っても、成膜後、イオン注入,熱拡
散を用いてもよい。なお、成膜時に非晶質Siでもよ
い。また、n型不純物にはV族元素(P,As,Sb
等)を用いる。また、上記検出電極4および配線3,
5,6をp型半導体薄膜とした場合、浮動体(14,15,17,
18)および固定電極(19,20),電極パッド形状の半導体薄
膜13はp型となる。また、エッチング工程にはRI
E,ECRプラズマエッチング等を用いた異方性ドライ
エッチングが好ましい。図8に、浮動体等の機能要素の
形成を終えた状態を示す。
The polycrystalline Si is formed by plasma CV
D, sputtering or the like may be used, and the doping of the n-type impurity may be performed simultaneously with the film formation, or after the film formation, ion implantation or thermal diffusion may be used. Note that amorphous Si may be used during film formation. The n-type impurity includes a group V element (P, As, Sb).
Etc.). Further, the detection electrode 4 and the wiring 3,
When 5, 6 are p-type semiconductor thin films, floating bodies (14, 15, 17,
18), the fixed electrodes (19, 20), and the semiconductor thin film 13 in the form of an electrode pad are p-type. In addition, RI is used in the etching process.
E, Anisotropic dry etching using ECR plasma etching or the like is preferable. FIG. 8 shows a state in which the formation of functional elements such as a floating body has been completed.

【0040】9)電極パッド21の形成(図9) 蒸着によりAl(アルミニウム)薄膜を形成し、フォト
リソグラフィ,エッチングにより電極パッド21を形成
する。Al薄膜の形成にスパッタを用いてもよい。エッ
チングは、リン酸系のエッチング液によるウェットエッ
チングでもRIE,ECRプラズマエッチング等を用い
たドライエッチングでもよい。また、リフトオフ法を用
いて電極パッド21を形成してもよい。Al以外にC
r,Au,W,Mo等の金属の単層または多層膜を用い
てもよい。
9) Formation of Electrode Pad 21 (FIG. 9) An Al (aluminum) thin film is formed by vapor deposition, and the electrode pad 21 is formed by photolithography and etching. Sputtering may be used to form the Al thin film. The etching may be wet etching using a phosphoric acid-based etchant or dry etching using RIE, ECR plasma etching, or the like. Further, the electrode pads 21 may be formed using a lift-off method. C in addition to Al
A single-layer or multilayer film of a metal such as r, Au, W, and Mo may be used.

【0041】10)エッチング層9の除去(図1) フッ酸系のエッチング液(フッ酸またはバッファードフ
ッ酸)によりエッチング層9を除去する。エッチング方
法として、RIE,ECRプラズマエッチング等を用い
た等方性ドライエッチングでもよい。エッチング層9を
除去すると、図1に示す角速度センサとなる。
10) Removal of etching layer 9 (FIG. 1) The etching layer 9 is removed with a hydrofluoric acid-based etchant (hydrofluoric acid or buffered hydrofluoric acid). As an etching method, isotropic dry etching using RIE, ECR plasma etching, or the like may be used. When the etching layer 9 is removed, the angular velocity sensor shown in FIG. 1 is obtained.

【0042】以上の工程により製造したセンサに駆動回
路および検出回路を接続することにより、角速度信号を
得ることができる。
An angular velocity signal can be obtained by connecting a drive circuit and a detection circuit to the sensor manufactured through the above steps.

【0043】上記7)でエッチング層9に開けた浮動体
アンカ用のコントクトホ−ルに相当する部位で、浮動体
(14,15,17,18)は配線6につながり、固定電極用のコン
タクトホ−ル10に相当する部位で、固定電極(19,20)
は配線3につながり、検出電極4は、配線を形成すると
きに配線5と一体連続で形成され、これらが電極パッド
用のコンタクトホ−ルの部位で電極パッド21につなが
っている。したがって、電極パッド21のそれぞれに
は、浮動体(14,15,17,18),固定電極(19,20),検出電極
4および導電層8が電気的につながっている。エッチン
グ層9の除去によって、基板1の大部分の領域を被覆し
た導電層8が露出し、この導電層8と、浮動体(14,15,1
7,18)および固定電極(19,20)との間には、先のエッチン
グ層9の厚みに相当するギャップがある。
In the portion corresponding to the contact hole for the floating body anchor opened in the etching layer 9 in the above 7), the floating body
(14, 15, 17, 18) are connected to the wiring 6 and correspond to the contact holes 10 for the fixed electrodes.
Are connected to the wiring 3 and the detection electrode 4 is formed integrally and continuously with the wiring 5 when forming the wiring, and these are connected to the electrode pad 21 at the site of the contact hole for the electrode pad. Therefore, the floating bodies (14, 15, 17, 18), the fixed electrodes (19, 20), the detection electrode 4, and the conductive layer 8 are electrically connected to each of the electrode pads 21. The removal of the etching layer 9 exposes the conductive layer 8 covering most of the area of the substrate 1, and this conductive layer 8 and the floating body (14, 15, 1)
7, 18) and the fixed electrodes (19, 20) have a gap corresponding to the thickness of the etching layer 9 described above.

【0044】図10に、図1に示す角速度センサに接続
した角速度検出回路の概要を示す。左側の浮動体17お
よび右側の浮動体は、x駆動回路31に接続され、そこ
で機器ア−ス(GND)に接続されている。導電層8も
機器ア−ス(GND)に接続されている。
FIG. 10 shows an outline of an angular velocity detecting circuit connected to the angular velocity sensor shown in FIG. The left floating body 17 and the right floating body are connected to the x drive circuit 31, where they are connected to the equipment ground (GND). The conductive layer 8 is also connected to the equipment ground (GND).

【0045】左側の1対の固定電極20と、右側の1対
の固定電極もx駆動回路31に接続されている。x駆動
回路31は、左側の1対の固定電極20の、左側浮動体
より右側のものと、右側の1対の固定電極の、右側浮動
体より左側のものに、実質上同一位相および同一電圧の
矩形波電圧VD1を印加する。また、左側の1対の固定
電極20の、左側浮動体より左側のものと、右側の1対
の固定電極の、右側浮動体より右側のものに、実質上同
一位相および同一電圧の矩形波電圧VD2を印加する。
矩形波電圧VD1とVD2とは、図11に示すように1
80度位相がずれたもの(逆相)である。これにより左
側浮動体17と右側浮動体が、相対的に逆相で、x方向
に振動する。
The pair of fixed electrodes 20 on the left and the pair of fixed electrodes on the right are also connected to the x drive circuit 31. The x drive circuit 31 has substantially the same phase and the same voltage for the left pair of fixed electrodes 20 on the right side of the left floating body and the right pair of fixed electrodes on the left side of the right floating body. Is applied. Further, a rectangular wave voltage having substantially the same phase and the same voltage is provided on the left pair of fixed electrodes 20 on the left side of the left floating body and on the right pair of fixed electrodes on the right side of the right floating body. Apply VD2.
The rectangular wave voltages VD1 and VD2 are 1 as shown in FIG.
The phase is shifted by 80 degrees (opposite phase). As a result, the left floating body 17 and the right floating body vibrate in the x direction with a relatively opposite phase.

【0046】両浮動体にy軸廻りの角速度が加わると、
両浮動体がz方向に、相対的に逆相で、振動する。これ
により、左側浮動体17とそれに対向する検出電極4と
の間の静電容量が増減振動し、これと逆位相で、右側浮
動体とそれに対向する検出電極との間の静電容量が増減
振動する。静電容量検出回路32は、左側浮動体17と
それに対向する検出電極4との間の静電容量を表わす第
1電気信号と、右側浮動体とそれに対向する検出電極と
の間の静電容量を表わす第2電気信号とを差動増幅した
z振動検出信号を発生し、上述のx方向の振動が一定で
ある場合、角速度とz振動検出信号との間には一定の関
係がある。信号処理回路33は、この関係に基づいて、
z振動検出信号を角速度を表わす信号(角速度信号)に
変換する。
When an angular velocity about the y-axis is applied to both floating bodies,
Both floating bodies oscillate in the z-direction, relatively out of phase. As a result, the capacitance between the left floating body 17 and the detection electrode 4 opposing the same fluctuates, and the capacitance between the right floating body and the detection electrode opposing it fluctuates in the opposite phase. Vibrate. The capacitance detection circuit 32 includes a first electric signal representing the capacitance between the left floating body 17 and the detection electrode 4 opposed thereto, and a capacitance between the right floating body 17 and the detection electrode opposed thereto. When a z-vibration detection signal is generated by differentially amplifying the second electric signal representing the z-direction and the above-described vibration in the x-direction is constant, there is a certain relationship between the angular velocity and the z-vibration detection signal. The signal processing circuit 33, based on this relationship,
The z-vibration detection signal is converted into a signal representing angular velocity (angular velocity signal).

【0047】図11に、x駆動回路31が上述のように
固定電極(20)に加える電圧VD1,VD2と、左側
浮動体17および右側浮動体のx振動(x方向の変位)
の関係、ならびに、該x振動と、角速度が加わったとき
のz振動との関係を示す。角速度の方向(時計廻り/反
時計廻り)により、z振動検出信号の位相が180度の
ずれ(図11上のz変位の太線と細線)を生ずる。信号
処理回路33は、静電容量検出回路32からのz振動検
出信号の、x励振に対する位相差に基づいて角速度の方
向(時計廻り/反時計廻り)を判定してそれを表わす方
向信号と、z振動検出信号の振幅に対応する角速度の絶
対値を表わす角速度値信号とを出力する。
FIG. 11 shows the voltages VD1 and VD2 applied to the fixed electrode (20) by the x drive circuit 31 as described above, and the x vibration (displacement in the x direction) of the left floating body 17 and the right floating body.
And the relationship between the x vibration and the z vibration when an angular velocity is applied. Depending on the direction of the angular velocity (clockwise / counterclockwise), the phase of the z vibration detection signal is shifted by 180 degrees (thick line and thin line of z displacement in FIG. 11). The signal processing circuit 33 determines the direction (clockwise / counterclockwise) of the angular velocity based on the phase difference of the z vibration detection signal from the capacitance detection circuit 32 with respect to the x excitation, and a direction signal indicating the direction. and an angular velocity value signal representing the absolute value of the angular velocity corresponding to the amplitude of the z vibration detection signal.

【0048】導電層8が、絶縁膜7を介して、基板1上
の配線3,5,6のすべてを覆い、浮動体の可動櫛歯電
極19および固定電極の固定櫛歯電極18の分布領域の
下部にも存在し、しかも検出電極4の外縁に存在するの
で、配線3,5,6,浮動体(14,15,17,18)および検出
電極4の、外来ノイズに対するシ−ルド効果が高い。ま
た、検出電極4の、静電結合による、駆動電圧(VD
1,VD2)対応の静電誘導電圧(誘導ノイズ)が大幅
に低減する。さらに、固定電極の配線3と浮動体(14,1
5,17,18の14)との間に導電層8が存在するので、配線3
と浮動体との間には、配線3の電位変動(VD1)によ
るz方向の静電引力は作用しない。
The conductive layer 8 covers all of the wirings 3, 5, 6 on the substrate 1 via the insulating film 7, and the distribution area of the movable comb electrode 19 of the floating body and the fixed comb electrode 18 of the fixed electrode. Of the wirings 3, 5, 6, and the floating body (14, 15, 17, 18) and the detection electrode 4 have a shielding effect against external noise. high. In addition, the driving voltage (VD
1, VD2) greatly reduces the electrostatic induction voltage (induction noise). Furthermore, the fixed electrode wiring 3 and the floating body (14, 1
5, 17 and 18), the conductive layer 8 exists between
The electrostatic attraction in the z direction due to the potential fluctuation (VD1) of the wiring 3 does not act between the floating body and the floating body.

【0049】なお、浮動体の励振効率を高くするため、
x励振の周波数を浮動体のx振動の共振周波数に自動的
に調整するのが好ましい。そのようにする場合には、従
来も行なわれているように、浮動体(14,15,17,18)のx
方向の変位を検出する変位検出構造を付加し、浮動体の
x振動検出信号を静電容量検出回路34からx駆動回路
31にフィ−ドバックする。変位検出構造としては、例
えば、可動櫛歯電極18と固定櫛歯電極19の組合せと
同様なものや、後述する図13に示す可動櫛歯電極23
と固定櫛歯電極22の組合せと同様なもの(ただし図1
3のx軸とy軸とは入れ替える)を用いることができ
る。そして、x振動検出信号を静電容量検出回路34に
フィ−ドバックする場合は、x駆動回路31は、x振動
検出信号(交流信号)のレベルの絶対値が設定値に達す
る度に、上述の、矩形波電圧VD1,VD2のレベル切
換え(立上り/立下り)を行なう。これにより、浮動体
17が、所定振幅でx方向に振動する。
In order to increase the excitation efficiency of the floating body,
Preferably, the frequency of the x excitation is automatically adjusted to the resonance frequency of the x vibration of the floating body. In such a case, as is conventionally done, the floating body (14, 15, 17, 18)
A displacement detecting structure for detecting displacement in the direction is added, and an x vibration detection signal of the floating body is fed back from the capacitance detecting circuit 34 to the x driving circuit 31. As the displacement detecting structure, for example, the same as the combination of the movable comb electrode 18 and the fixed comb electrode 19, or the movable comb electrode 23 shown in FIG.
And the same as the combination of the fixed comb electrode 22 (FIG. 1
3, the x-axis and the y-axis are interchanged). When the x-vibration detection signal is fed back to the capacitance detection circuit 34, the x-drive circuit 31 sets the above-mentioned value every time the absolute value of the level of the x-vibration detection signal (AC signal) reaches the set value. The levels of the rectangular wave voltages VD1 and VD2 are switched (rising / falling). This causes the floating body 17 to vibrate in the x direction at a predetermined amplitude.

【0050】また、駆動方法として静電容量検出回路3
4より得られる信号を用いて、PLL(フェ−ズド ロ
ック ル−プ)制御により共振周波数で駆動し、静電容
量検出回路34より得られる信号により駆動振幅を求
め、駆動電圧を増減して振幅が一定となるように制御し
てもよい。これらにより、x励振効率が高い低電圧駆動
が可能となる。
As a driving method, the capacitance detecting circuit 3
4 is driven at a resonance frequency by PLL (Phase Lock Loop) control using the signal obtained from the control circuit 4, and the drive amplitude is obtained from the signal obtained from the capacitance detection circuit 34. May be controlled to be constant. These enable low-voltage driving with high x excitation efficiency.

【0051】本発明の第2実施例を図12に示す。この
第2実施例では、大略ロ型の浮動体17が、左右の固定
電極に交互に電圧を印加することによりx方向に振動す
る。浮動体17にz軸廻りの角速度が加わると浮動体1
7がy方向にも振動する。浮動体17には、x方向に延
びる梁状の、y振動検出用の多数の可動電極23が一体
連続であり、y方向に所定ピッチで分布している。これ
らの電極23の隣り合うものの間に、2組のy振動検出
用の多数の固定電極22A,22Bがあり、浮動体17
が+y方向に変位すると、可動電極23と第1組の固定
電極22Aの間の静電容量が増大し、可動電極23と第
2組の固定電極22Bの間の静電容量が減少する。−y
方向に変位するときには、その逆となる。したがって、
図示しない静電容量検出回路にて、可動電極23/固定
電極22A間の静電容量を表わす第1電気信号と、可動
電極23/固定電極22B間の静電容量を表わす第2電
気信号を発生して、第1電気信号と第2電気信号とを差
動増幅することにより、浮動体17のy振動を表わす電
気信号が得られ、この電気信号を図示しない信号処理回
路にて角速度信号に変換することができる。
FIG. 12 shows a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the substantially rectangular floating body 17 vibrates in the x direction by alternately applying a voltage to the left and right fixed electrodes. When an angular velocity about the z-axis is applied to the floating body 17, the floating body 1
7 also oscillates in the y direction. In the floating body 17, a large number of movable electrodes 23 for detecting y vibration, which are beam-shaped and extend in the x direction, are integrally continuous and are distributed at a predetermined pitch in the y direction. Between adjacent ones of these electrodes 23, there are two sets of fixed electrodes 22A and 22B for detecting y vibration,
Is displaced in the + y direction, the capacitance between the movable electrode 23 and the first set of fixed electrodes 22A increases, and the capacitance between the movable electrode 23 and the second set of fixed electrodes 22B decreases. -Y
When displacing in the direction, the opposite is true. Therefore,
A first electric signal representing the capacitance between the movable electrode 23 and the fixed electrode 22A and a second electric signal representing the capacitance between the movable electrode 23 and the fixed electrode 22B are generated by a capacitance detection circuit (not shown). Then, by differentially amplifying the first electric signal and the second electric signal, an electric signal representing the y vibration of the floating body 17 is obtained. This electric signal is converted into an angular velocity signal by a signal processing circuit (not shown). can do.

【0052】この第2実施例においても、上述の第1実
施例(図1)と同様に、基板1の略全面が絶縁膜7で被
覆され、その上に導電層8があり、この導電層8が、固
定電極20の配線3および固定検出電極22A,22B
の配線5A,5Bの上にありかつ、浮動体(15,17,18,2
3)ならびに固定電極の固定櫛歯電極19,固定検出電極
22A,22Bの下方に存在する。導電層8は機器ア−
ス(GND)に接続される。したがってこの第2実施例
でも、上述の第1実施例と同様に、配線3,5A,5
B,6,浮動体(15,17,18,23)および検出電極22A,
22Bの、外来ノイズに対するシ−ルド効果が高く、し
かも固定電極20と固定検出電極22A,22Bとの静
電結合によって、検出電極22A,22Bに、x励振電
圧対応で誘起するノイズが小さい。
In the second embodiment, as in the above-described first embodiment (FIG. 1), substantially the entire surface of the substrate 1 is covered with an insulating film 7, and a conductive layer 8 is provided thereon. 8 is the wiring 3 of the fixed electrode 20 and the fixed detection electrodes 22A and 22B.
Above the wirings 5A, 5B and floating bodies (15, 17, 18, 2
3) and the fixed comb electrode 19 of the fixed electrode and the fixed detection electrodes 22A and 22B. The conductive layer 8 is a device arc.
(GND). Therefore, in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the wirings 3, 5A, 5A
B, 6, floating body (15, 17, 18, 23) and detection electrode 22A,
22B has a high shield effect against external noise, and furthermore, noise induced in the detection electrodes 22A and 22B by the electrostatic coupling between the fixed electrode 20 and the fixed detection electrodes 22A and 22B corresponding to the x excitation voltage is small.

【0053】本発明の第3実施例を図13に示す。この
第3実施例では、浮動体17がy方向に移動しうる。浮
動体17には、x方向に延びる梁状の、y変位検出用の
多数の可動電極23が一体連続であり、y方向に所定ピ
ッチで分布している。これらの電極23の隣り合うもの
の間に、2組のy変位検出用の多数の固定電極22A,
22Bがあり、浮動体17が+y方向に変位すると、可
動電極23と第1組の固定電極22Aの間の静電容量が
増大し、可動電極23と第2組の固定電極22Bの間の
静電容量が減少する。−y方向に変位するときには、そ
の逆となる。したがって、図示しない静電容量検出回路
にて、可動電極23/固定電極22A間の静電容量を表
わす第1電気信号と、可動電極23/固定電極22B間
の静電容量を表わす第2電気信号を発生して、第1電気
信号と第2電気信号とを差動増幅することにより、浮動
体17のy位置に対応するレベルの電気信号が得られ
る。図13に示す矢印25の方向(y方向)の加速度が
浮動体17に加わると、この加速度に対応して浮動体1
7が変位する。浮動体17のy位置に対応するレベルの
電気信号を、図示しない信号処理回路にて、加速度を表
わす電気信号に変換すれば、加速度検出を行なうことが
できる。
FIG. 13 shows a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the floating body 17 can move in the y direction. In the floating body 17, a large number of movable electrodes 23 for detecting y displacement, which are beam-shaped and extend in the x direction, are integrally continuous and are distributed at a predetermined pitch in the y direction. Between the adjacent ones of these electrodes 23, two sets of a large number of fixed electrodes 22A for detecting y displacement,
When the floating body 17 is displaced in the + y direction, the capacitance between the movable electrode 23 and the first set of fixed electrodes 22A increases, and the static electricity between the movable electrode 23 and the second set of fixed electrodes 22B is increased. The capacity decreases. The reverse is true when displacing in the -y direction. Therefore, a first electric signal representing the capacitance between the movable electrode 23 and the fixed electrode 22A and a second electric signal representing the capacitance between the movable electrode 23 and the fixed electrode 22B are generated by a capacitance detection circuit (not shown). Is generated, and the first electric signal and the second electric signal are differentially amplified, whereby an electric signal of a level corresponding to the y position of the floating body 17 is obtained. When acceleration in the direction of arrow 25 (y direction) shown in FIG. 13 is applied to the floating body 17, the floating body 1
7 is displaced. If an electric signal at a level corresponding to the y position of the floating body 17 is converted into an electric signal representing acceleration by a signal processing circuit (not shown), acceleration can be detected.

【0054】この第3実施例においても、上述の第1実
施例と同様に、基板1の略全面が絶縁膜7で被覆され、
その上に導電層8があり、この導電層8が、固定検出電
極22A,22Bの配線24A,24Bの上にありか
つ、浮動体(15,17,23)ならびに固定検出電極22A,2
2Bの下方に存在する。導電層8は機器ア−ス(GN
D)に接続される。したがってこの第3実施例でも、配
線24A,24B3,浮動体(15,17,23)および検出電極
22A,22Bの、外来ノイズに対するシ−ルド効果が
高い。
Also in the third embodiment, substantially the entire surface of the substrate 1 is covered with the insulating film 7 as in the first embodiment.
There is a conductive layer 8 thereon, and this conductive layer 8 is on the wirings 24A, 24B of the fixed detection electrodes 22A, 22B and is floating (15, 17, 23) and the fixed detection electrodes 22A, 2B.
Located below 2B. The conductive layer 8 is a device earth (GN)
D). Therefore, also in the third embodiment, the wirings 24A, 24B3, the floating bodies (15, 17, 23) and the detection electrodes 22A, 22B have a high shielding effect against external noise.

【0055】本発明の第4実施例を図14に示す。この
第4実施例は図12に示す第2実施例と類似であるが、
第2実施例の浮動体17をy方向には実質上変位不可と
し、かつx励振のための可動櫛歯電極18および固定電
極20を省略したものである。図示しない静電容量検出
回路にて、可動電極23/固定電極22A間の静電容量
を表わす第1電気信号と、可動電極23/固定電極22
B間の静電容量を表わす第2電気信号を発生して、第1
電気信号と第2電気信号とを差動増幅することにより、
浮動体17のy位置に対応するレベルの電気信号が得ら
れる。図14に示す矢印25の方向(y方向)の加速度
が浮動体17に加わると、この加速度に対応して浮動体
17が変位する。浮動体17のy位置に対応するレベル
の電気信号を、図示しない信号処理回路にて、加速度を
表わす電気信号に変換すれば、加速度検出を行なうこと
ができる。
FIG. 14 shows a fourth embodiment of the present invention. This fourth embodiment is similar to the second embodiment shown in FIG.
The floating body 17 of the second embodiment is substantially immovable in the y direction, and the movable comb electrode 18 and the fixed electrode 20 for x excitation are omitted. A first electric signal representing the capacitance between the movable electrode 23 / fixed electrode 22A and a movable electrode 23 / fixed electrode 22
Generating a second electrical signal representing the capacitance between B and
By differentially amplifying the electric signal and the second electric signal,
An electric signal of a level corresponding to the y position of the floating body 17 is obtained. When acceleration in the direction of arrow 25 (y direction) shown in FIG. 14 is applied to the floating body 17, the floating body 17 is displaced in accordance with the acceleration. If an electric signal at a level corresponding to the y position of the floating body 17 is converted into an electric signal representing acceleration by a signal processing circuit (not shown), acceleration can be detected.

【0056】この第4実施例においても、上述の第1実
施例と同様に、基板1の略全面が絶縁膜7で被覆され、
その上に導電層8があり、この導電層8が、固定検出電
極22A,22Bの配線24A,24Bの上にありか
つ、浮動体(15,17,23)ならびに固定検出電極22A,2
2Bの下方に存在する。導電層8は機器ア−ス(GN
D)に接続される。したがってこの第4実施例でも、配
線24A,24B,浮動体(15,17,23)および検出電極2
2A,22Bの、外来ノイズに対するシ−ルド効果が高
い。
In the fourth embodiment, as in the first embodiment, substantially the entire surface of the substrate 1 is covered with the insulating film 7.
There is a conductive layer 8 thereon, and this conductive layer 8 is on the wirings 24A, 24B of the fixed detection electrodes 22A, 22B and is floating (15, 17, 23) and the fixed detection electrodes 22A, 2B.
Located below 2B. The conductive layer 8 is a device earth (GN)
D). Therefore, also in the fourth embodiment, the wirings 24A and 24B, the floating bodies (15, 17, 23) and the detection electrodes 2
2A and 22B have a high shielding effect against external noise.

【0057】図15に本発明の第5実施例を示す。この
第5実施例では、浮動体17はx方向に変位可であるが
y方向には不可である。浮動体17には、左右に可動櫛
歯電極23があり、それらの歯間に左右の固定検出電極
20の固定櫛歯22が突出している。浮動体17が+x
方向(右方)に変位すると、右側の可動櫛歯電極23と
右側の固定検出電極20の間の静電容量が増大し、左側
の可動櫛歯電極と左側の固定検出電極の間の静電容量が
減少する。−x方向(左方)に変位するときには、その
逆となる。したがって、図示しない静電容量検出回路に
て、右側の可動櫛歯電極23/右側固定検出電極20間
の静電容量を表わす第1電気信号と、左側の可動櫛歯電
極/左側固定検出電極間の静電容量を表わす第2電気信
号を発生して、第1電気信号と第2電気信号とを差動増
幅することにより、浮動体17のx位置に対応するレベ
ルの電気信号が得られる。図15に示す矢印25の方向
(x方向)の加速度が浮動体17に加わると、この加速
度に対応して浮動体17が変位する。浮動体17のx位
置に対応するレベルの電気信号を、図示しない信号処理
回路にて、加速度を表わす電気信号に変換すれば、加速
度検出を行なうことができる。また、浮動体17の表面
(平面)に沿って矢印25方向に流体が流れると、浮動
体17が連れ移動して矢印25方向に変位し、変位量は
流体の流速に対応する。浮動体17のx位置に対応する
レベルの電気信号を、図示しない信号処理回路にて、流
速を表わす電気信号に変換すれば、流速検出を行なうこ
とができる。
FIG. 15 shows a fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, the floating body 17 can be displaced in the x direction but not in the y direction. The floating body 17 has movable comb electrodes 23 on the left and right, and fixed comb teeth 22 of the left and right fixed detection electrodes 20 project between the teeth. Floating body 17 is + x
When displaced in the right direction, the capacitance between the right movable comb electrode 23 and the right fixed detection electrode 20 increases, and the electrostatic capacitance between the left movable comb electrode and the left fixed detection electrode increases. The capacity is reduced. When displacing in the −x direction (leftward), the opposite is true. Therefore, in a capacitance detection circuit (not shown), the first electric signal representing the capacitance between the right movable comb electrode 23 / the right fixed detection electrode 20 and the first electric signal between the left movable comb electrode / the left fixed detection electrode By generating a second electric signal representing the capacitance of the floating body 17 and differentially amplifying the first electric signal and the second electric signal, an electric signal of a level corresponding to the x position of the floating body 17 can be obtained. When acceleration in the direction of arrow 25 (x direction) shown in FIG. 15 is applied to the floating body 17, the floating body 17 is displaced in accordance with the acceleration. If an electric signal at a level corresponding to the x position of the floating body 17 is converted into an electric signal representing acceleration by a signal processing circuit (not shown), acceleration can be detected. When the fluid flows in the direction of arrow 25 along the surface (plane) of the floating body 17, the floating body 17 moves and is displaced in the direction of arrow 25, and the displacement amount corresponds to the flow velocity of the fluid. If an electric signal at a level corresponding to the x position of the floating body 17 is converted into an electric signal representing the flow velocity by a signal processing circuit (not shown), the flow velocity can be detected.

【0058】この第5実施例においても、上述の第1実
施例と同様に、基板1の略全面が絶縁膜7で被覆され、
その上に導電層8があり、この導電層8が、固定検出電
極20の配線24の上にありかつ、浮動体(15,17,23)な
らびに固定櫛歯電極22の下方に存在する。導電層8は
機器ア−ス(GND)に接続される。したがってこの第
5実施例でも、配線24,浮動体(15,17,23)および検出
電極22の、外来ノイズに対するシ−ルド効果が高い。
In the fifth embodiment, as in the first embodiment, substantially the entire surface of the substrate 1 is covered with the insulating film 7.
There is a conductive layer 8 thereon, which is above the wiring 24 of the fixed detection electrode 20 and below the floating bodies (15, 17, 23) and the fixed comb electrode 22. The conductive layer 8 is connected to an equipment ground (GND). Therefore, also in the fifth embodiment, the wiring 24, the floating bodies (15, 17, 23) and the detection electrode 22 have a high shielding effect against external noise.

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

【図1】 本発明の第1実施例の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示す角速度センサのA−A線断面図で
ある。
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of the angular velocity sensor shown in FIG.

【図3】 図1に示す角速度センサのB−B線断面図で
ある。
FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of the angular velocity sensor shown in FIG.

【図4】 図1に示す角速度センサの製造途中の平面図
である。
4 is a plan view of the angular velocity sensor shown in FIG. 1 in the process of being manufactured.

【図5】 図1に示す角速度センサの製造途中の平面図
である。
FIG. 5 is a plan view of the angular velocity sensor shown in FIG. 1 in the process of being manufactured.

【図6】 図1に示す角速度センサの製造途中の平面図
である。
6 is a plan view of the angular velocity sensor shown in FIG. 1 in the process of being manufactured.

【図7】 図1に示す角速度センサの製造途中の平面図
である。
FIG. 7 is a plan view of the angular velocity sensor shown in FIG. 1 in the process of being manufactured.

【図8】 図1に示す角速度センサの製造途中の平面図
である。
8 is a plan view of the angular velocity sensor shown in FIG. 1 in the process of being manufactured.

【図9】 図1に示す角速度センサの製造途中の平面図
である。
9 is a plan view of the angular velocity sensor shown in FIG. 1 in the process of being manufactured.

【図10】 図1に示す角速度センサに接続した電気回
路の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of an electric circuit connected to the angular velocity sensor shown in FIG.

【図11】 図10に示す角速度センサの浮動体をx励
振する駆動電圧と、該浮動体の変位量を示すタイムチャ
−トである。
11 is a time chart showing a drive voltage for exciting the floating body of the angular velocity sensor shown in FIG. 10 in x and a displacement amount of the floating body.

【図12】 本発明の第2実施例の平面図である。FIG. 12 is a plan view of a second embodiment of the present invention.

【図13】 本発明の第3実施例の平面図である。FIG. 13 is a plan view of a third embodiment of the present invention.

【図14】 本発明の第4実施例の平面図である。FIG. 14 is a plan view of a fourth embodiment of the present invention.

【図15】 本発明の第5実施例の平面図である。FIG. 15 is a plan view of a fifth embodiment of the present invention.

【図16】 従来の1つの角速度センサの平面図であ
る。
FIG. 16 is a plan view of one conventional angular velocity sensor.

【図17】 図16のA−A線断面図である。FIG. 17 is a sectional view taken along line AA of FIG. 16;

【図18】 図16のB−B線断面図である。FIG. 18 is a sectional view taken along line BB of FIG. 16;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:基板 2:絶縁膜 3:配線 4:検出電極 5:配線 6:配線 7:絶縁膜 8:導電層 9:エッチング層 10:コンタク
トホール 11:コンタクトホール 12:コンタ
クトホール 13:半導体薄膜 14:連結梁 15:梁 16:アンカ 17:浮動体 18:可動櫛
歯電極 19:固定櫛歯電極 20:固定電
極 21:電極パッド 22A,B:
固定検出電極 23:可動電極 24:配線 25:加速度または流速の検出方向
1: substrate 2: insulating film 3: wiring 4: detection electrode 5: wiring 6: wiring 7: insulating film 8: conductive layer 9: etching layer 10: contact hole 11: contact hole 12: contact hole 13: semiconductor thin film 14: Connecting beam 15: beam 16: anchor 17: floating body 18: movable comb electrode 19: fixed comb electrode 20: fixed electrode 21: electrode pad 22A, B:
Fixed detection electrode 23: movable electrode 24: wiring 25: detection direction of acceleration or flow velocity

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板,該基板に対して空隙を設けてほぼ平
行に配置された薄膜可動体,前記基板で支持され前記薄
膜可動体の変位を検出するためのエレメントおよび基板
上の電気配線を有するマイクロマシンセンサにおいて、 前記電気配線を絶縁距離を置いて被覆する導電性膜、を
有することを特徴とするマイクロマシンセンサ。
A substrate, a thin-film movable body provided with a gap with respect to the substrate and arranged substantially parallel to the substrate, an element supported by the substrate for detecting displacement of the thin-film movable body, and an electric wiring on the substrate. A micromachine sensor, comprising: a conductive film that covers the electric wiring with an insulating distance therebetween.
【請求項2】前記導電性膜は定電位に接続されている、
請求項1記載のマイクロマシンセンサ。
2. The method according to claim 1, wherein the conductive film is connected to a constant potential.
The micromachine sensor according to claim 1.
【請求項3】前記導電性膜は、前記薄膜可動体と同電位
である、請求項1又は請求項2記載のマイクロマシンセ
ンサ。
3. The micromachine sensor according to claim 1, wherein the conductive film has the same potential as the thin film movable body.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001053194A1 (en) * 2000-01-19 2001-07-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Microdevice and its production method
US6759591B2 (en) 2001-06-13 2004-07-06 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Silicon device
DE10304835A1 (en) * 2003-02-06 2004-08-05 Robert Bosch Gmbh Laminated microelectromechanical component, e.g. rotation rate sensor, micro swing mirror, acceleration sensor, comprises electric conductive structure integrated in functional layer
JP2011179822A (en) * 2010-02-26 2011-09-15 Hitachi Automotive Systems Ltd Physical quantity sensor
JP2012202696A (en) * 2011-03-23 2012-10-22 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Capacitance type acceleration sensor
CN113533783A (en) * 2020-04-20 2021-10-22 精工爱普生株式会社 Inertial sensor, electronic apparatus, and moving object

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001053194A1 (en) * 2000-01-19 2001-07-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Microdevice and its production method
US6528724B1 (en) 2000-01-19 2003-03-04 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Microdevice and its production method
KR100450804B1 (en) * 2000-01-19 2004-10-01 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 Microdevice and its production method
US6759591B2 (en) 2001-06-13 2004-07-06 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Silicon device
DE10304835A1 (en) * 2003-02-06 2004-08-05 Robert Bosch Gmbh Laminated microelectromechanical component, e.g. rotation rate sensor, micro swing mirror, acceleration sensor, comprises electric conductive structure integrated in functional layer
JP2011179822A (en) * 2010-02-26 2011-09-15 Hitachi Automotive Systems Ltd Physical quantity sensor
JP2012202696A (en) * 2011-03-23 2012-10-22 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Capacitance type acceleration sensor
CN113533783A (en) * 2020-04-20 2021-10-22 精工爱普生株式会社 Inertial sensor, electronic apparatus, and moving object
CN113533783B (en) * 2020-04-20 2023-07-18 精工爱普生株式会社 Inertial sensors, electronics, and moving bodies

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