DE69934620T2 - Methode zur Herstellung eines Halbleiterbeschleunigungsensors - Google Patents

Methode zur Herstellung eines Halbleiterbeschleunigungsensors Download PDF

Info

Publication number
DE69934620T2
DE69934620T2 DE69934620T DE69934620T DE69934620T2 DE 69934620 T2 DE69934620 T2 DE 69934620T2 DE 69934620 T DE69934620 T DE 69934620T DE 69934620 T DE69934620 T DE 69934620T DE 69934620 T2 DE69934620 T2 DE 69934620T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
acceleration sensor
semiconductor acceleration
wird
der
gezeigt
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69934620T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69934620D1 (de
Inventor
Tadao c/o AKEBONO BRAKE INDUSTRY CO. Matsunaga
Takashi c/o AKEBONO BRAKE INDUSTRY C Kunimi
Masahiro c/o AKEBONO BRAKE INDUSTRY Nezu
Masatomo c/o AKEBONO BRAKE INDUSTRY Mori
Masayoshi Sendai-shi ESASHI
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.)
Akebono Brake Industry Co Ltd
Original Assignee
Akebono Brake Industry 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 Akebono Brake Industry Co Ltd filed Critical Akebono Brake Industry Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE69934620D1 publication Critical patent/DE69934620D1/de
Publication of DE69934620T2 publication Critical patent/DE69934620T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/0802—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/125—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by capacitive pick-up
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
    • G01P2015/0822—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
    • G01P2015/0825—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
    • G01P2015/0828—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining 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

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zu Herstellung eines Halbleiter-Beschleunigungssensors gemäß der Präambel des Anspruchs 1.
  • Es gibt einen herkömmlich bekannten Halbleiter-Beschleunigungssensor, bei dem ein mittleres Plättchen und ein äußeres Plättchen laminiert ausgebildet und übereinander liegend verbunden sind, so dass sie einen Schichtkörper bilden, und das mittlere Plättchen ist, wie in dem Dokument US 5,343,064 und in der ungeprüften Japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei 6-82474 offenbart, einem Ätzprozess ausgesetzt.
  • Wie in der 8 gezeigt, umfasst der Halbleiter-Beschleunigungssensor ein mittleres Plättchen 1', äußere Plättchen 2' und einen Dichtungsabschnitt 3'. Des Weiteren umfasst das mittlere Plättchen 1' einen beweglichen Elektrodenabschnitt 11'. Demgegenüber umfasst das äußere Plättchen 2' einen fest angeordneten Elektrodenabschnitt 21'. Des Weiteren ist eine Spannung von einem externen Schaltkreis, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist, zwischen dem beweglichen Elektrodenabschnitt 11' und dem fest angeordneten Elektrodenabschnitt 21' angelegt. Wenn dem beweglichen Elektrodenabschnitt 11' eine Kraft zugeführt wird und durch die Beschleunigungswirkung verschoben wird, wird aufgrund obiger Anordnung eine elektrostatische Kapazität zwischen dem beweglichen Elektrodenabschnitt 11' und dem fest angeordneten Elektrodenabschnitt 21' verändert, und diese Veränderung in der elektrostatischen Kapazität wird von einem externen Schaltkreis erfasst. Folglich kann die Beschleunigung gemessen werden.
  • Der Halbleiter-Beschleunigungssensor hat folgenden Vorteil. Wenn die Dicke einer Platte aus Pyrexglas (i.e., Borosilikatglas) 3' dick ausgebildet ist, das heißt, wenn die Dicke der Platte aus Pyrexglas 3' zwischen 5 und 10 μm beträgt, kann im Falle des Halbleiter-Beschleunigungssensors die elektrostatische Kapazität zwischen den Plättchen 15', 25', die durch die Platte aus Pyrexglas 3' einander gegenüber liegen, verglichen mit der elektrostatischen Kapazität zwischen dem beweglichen Elektrodenabschnitt 11' und dem fest angeordneten Elektrodenabschnitt 21' zureichend verringert werden. Folglich kann die Sensitivität des Beschleunigungssensors verbessert werden.
  • Es gibt jedoch verschiedene Punkte, die bei dem obigen Halbleiter-Beschleunigungssensor verbesserungsfähig sind. Das heißt, um die Dicke der Platte aus Pyrexglas 3' mittels eines Dampfabscheidungs- oder Sputtervertahrens 5 bis 10 μm dick auszubilden, benötigt man sehr lange, i.e., man benötigt beispielsweise 5 bis 10 Stunden.
  • Obwohl es möglich ist, die elektrostatische Kapazität zwischen den Plättchen 1' und 25' zu verringern, ist es bei dem obigen Halbleiter-Beschleunigungssensor ferner nicht möglich, den Einfluss der elektrostatische Kapazität vollständig zu verhindern. Des Weiteren entsteht aufgrund des Unterschiedes zwischen dem thermischen Expansionskoeffizienten des Siliziumplättchens (Si) und dem des Dichtungsglases dahingehend ein Problem, dass sich die Temperaturcharakteristik verschlechtert.
  • Des Weiteren können folgende Probleme auftreten. Wenn bei dem Fertigungsprozess ein Anodenverbindungsvorgang durchgeführt wird, ist es notwendig eine Spannung zwischen beiden Si Plättchen 1' und 2' anzulegen. Aufgrund einer elektrostatischen Anziehungskraft der angelegten Spannung wird der bewegliche Elektrodenabschnitt 11' abgehoben und verformt. Dem gemäß besteht eine Möglichkeit, dass beide Elektrodenabschnitte 11' und 21' kurzgeschlossen werden. Folglich ist es schwierig, eine höhere Spannung anzuwenden. Dem gemäß ist es schwierig, einen Anodenverbindungsvorgang auszuführen.
  • Des Weiteren wird bei dem herkömmlichen Halbleiter-Beschleunigungssensor den elektromagnetischen Störungen keine Beachtung geschenkt. Besonders wenn die elektromagnetischen Störungen außerhalb des Beschleunigungssensors auftreten, ist es unmöglich, deren Einfluss zu verhindern.
  • Im Falle des Sensors gemäß dem Dokument US 5,343,064 wird für dessen Herstellung eine Spannung zwischen zwei Elektroden an der Außenseite des Sensors angelegt. Das Dokument JP 0827 9444 offenbart ein Verfahren zum anodischen Verbinden.
  • Die oben beschriebenen und weitere Aufgaben der Erfindung werden durch ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter-Beschleunigungssensors gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Halbleiter-Beschleunigungssensors gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung;
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines mittleren Plättchens des Halbleiter-Beschleunigungssensors der 1;
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung des Fertigungsprozesses (a) bis (f) eines äußeren Plättchens des Halbleiter-Beschleunigungssensors gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung des Fertigungsprozesses (g) bis (m) des äußeren Plättchens des Halbleiter-Beschleunigungssensors gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbauprozesses des Halbleiter-Beschleunigungssensors gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Halbleiter-Beschleunigungssensors, der gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung eines Messschaltkreises eines Halbleiter-Beschleunigungssensors der Ausführungsform; und
  • 8 zeigt eine schematische Darstellung eines Halbleiter-Beschleunigungssensors eines herkömmlichen Beispiels.
  • Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt.
  • Mit Bezug auf die 1 bis 7 wird ein Halbleiter-Beschleunigungssensor, der gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, und ein Verfahren zur Fertigung des Halbleiter-Beschleunigungssensors gemäß der vorliegenden Erfindung wie folgt beschrieben. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Halbleiter-Beschleunigungssensors, der gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt ist. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines mittleren Plättchens des Halbleiter-Beschleunigungssensors der 1. 3 zeigt eine schematische Darstellung des Fertigungsprozesses (a) bis (f) eines äußeren Plättchens des Halbleiter-Beschleunigungssensors der 1. 4 zeigt eine schematische Darstellung des Fertigungsprozesses (g) bis (m) des äußeren Plättchens des Halbleiter-Beschleunigungssensors der 1. 5 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbauprozesses des Halbleiter-Beschleunigungssensors der 1. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Halbleiter-Beschleunigungssensors, der gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt ist. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines Messschaltkreises eines Halbleiter-Beschleunigungssensors der Ausführungsform.
  • Im Folgenden wird die Ausführungsform der 1 beschrieben. Wie in den 1(a) und 1(b) gezeigt, ist ein Halbleiter-Beschleunigungssensor dieser Ausführungsform aus einem laminierten Körper gebildet, der ein mittleres Plättchen 1 und äußere Plättchen 2a, 2b umfasst. Die 1(a) zeigt eine Ansicht des Halbleiter-Beschleunigungssensors dieser Ausführungsform von oben, und die 1(b) zeigt eine Querschnittvorderansicht des Halbleiter-Beschleunigungssensors dieser Ausführungsform. Das mittlere Plättchen 1 und die äußeren Plättchen 2a, 2b sind durch die dichtenden Isolationsabschnitte 3a, 3b abgedichtet. Das mittlere Plättchen 1 ist beispielsweise aus Si hergestellt und mit einer beweglichen Elektrode 11, einem beweglichen Elektrodenhalteabschnitt 12, und einem mittleren Anschlussabschnitt 13 versehen. Die äußeren Plättchen 2a, 2b sind beispielsweise aus Si hergestellt und mit fest angeordneten Elektrodenabschnitten 21a, 21b und äußeren Anschlussabschnitten 23a, 23b versehen. Die dichtenden Isolationsabschnitte 3a, 3b sind jeweils mit Leiterschichten 31a, 31b versehen. Die Leiterschichten 31a, 31b sind jeweils mit GND (i.e., Masse) verbunden. Da der Aufbau mit Bezug auf die vertikale Richtung symmetrisch ausgebildet ist, ist es möglich, die elektrostatische Kapazität zwischen dem mittleren Plättchen 1 und dem äußeren Plättchen 2a (erste Schicht) mit der elektrostatischen Kapazität zwischen dem mittleren Plättchen 1 und dem äußeren Plättchen 2b (dritte Schicht) zusammentreffen zu lassen. Wenn die Leiterschicht 31 über den Anschlussabschnitt 33 mit Masse GND verbunden wird, ist es möglich, den Einfluss der elektrostatischen Kapazität vollständig zu verhindern, die zwischen den Plättchen erzeugt wird, die wiederum durch den dichtenden Isolationsabschnitt 3 einander gegenüber liegen. Folglich ist es möglich, die Messempfindlichkeit des Beschleunigungssensors so gut wie möglich zu verbessern.
  • Da der dichtende Isolationsabschnitt 3 die Leiterschicht 31 umfasst, bildet die Dicke des dichtenden Isolationsabschnitt 3 einen Abstand zwischen der fest angeordneten Elektrode und der beweglichen Elektrode. Somit ist es nicht notwendig, einen Ätzprozess auf dem aus Silizium hergestellten Plättchen auszuführen. Aufgrund der zuvor erwähnten Gründe ist die Formgenauigkeit des Abstandes sehr hoch, und die Charakteristik des Beschleunigungssensors kann stabilisiert werden. Da der laminierte Körper aus drei Schichten Si Plättchen gebildet ist, ist es ferner möglich, die Temperaturcharakteristik zu verbessern.
  • Bei dem Halbleiter-Beschleunigungssensor wird von einem externen Schaltkreis (in der Zeichnung nicht gezeigt) über die Anschlussabschnitte 13, 23 eine Spannung zwischen dem beweglichen Elektrodenabschnitt 11 und den fest angeordneten Elektrodenabschnitten 21a, 21b zugeführt. Wenn der bewegliche Elektrodenabschnitt 11 durch eine durch den Einfluss der Beschleunigung erzeugte Kraft verschoben wird, wird die elektrostatische Kapazität zwischen dem beweglichen Elektrodenabschnitt 11 und dem fest angeordneten Elektrodenabschnitt 21 verändert. Wenn diese Veränderung der elektrostatischen Kapazität durch einen externen Schaltkreis erfasst wird, kann die Beschleunigung gemessen werden.
  • Wenn der Beschleunigungssensor eine elektromagnetische Störung von außen erfährt, wird die elektrostatische Kapazität verändert. Dem gemäß ist es unmöglich, einen genauen Beschleunigungswert zu messen. Bei dem Halbleiter-Beschleunigungssensor dieser Ausführungsform wird jedoch die Leiterschicht 31 in dem dichtenden Isolationsabschnitt 3 ausgebildet, und die Leiterschicht 31 ist mit Masse GND verbunden, so dass sie abgeschirmt werden kann. Aufgrund des obigen Aufbaus ist es möglich, den Einfluss der elektromagnetischen Störungen zu verringern, so dass keine Problem bei der praktischen Anwendung auftreten. Aufgrund des Vorhandenseins der Leiterschicht 31 kann der Halbleiter-Beschleunigungssensor dieser Ausführungsform verglichen mit einem Halbleiter-Beschleunigungssensor des Stands der Technik die folgenden Vorteile bieten.
    • (1) Es ist möglich, einen Einfluss der elektrostatischen Kapazität zwischen den Plättchen mit Ausnahme der elektrostatischen Kapazität zwischen der fest angeordneten Elektrode und der beweglichen Elektrode zu verhindern, ohne eine Dichtungsglasmenge zu erhöhen, das heißt, ohne die Temperaturcharakteristik zu verschlechtern. Folglich ist es möglich, die Empfindlichkeit des Beschleunigungssensors zu verbessern.
    • (2) Es ist möglich, einen Halbleiter-Beschleunigungssensor von außen abzuschirmen und einen Einfluss der elektromagnetischen Störungen von außerhalb zu verhindern.
  • Mit Bezug auf die 2 bis 4 wird im Folgenden ein Verfahren zur Fertigung eines Halbleiter-Beschleunigungssensors gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Mit Bezug auf die 2 wird ein Fertigungsprozess des mittleres Plättchens wie folgt beschrieben.
    • (1) Es wird, wie in der 2a gezeigt, ein aus Si hergestelltes Plättchen 10, das P enthält, angefertigt, das als ein mittleres Plättchen verwendet wird.
    • (2) Dieses Plättchen wird einer Nassoxidation mit 1 μm und dann einem Lithographieschritt unter Verwendung eines Fotolacks ausgesetzt, so dass 7000 Å an SiO2 geätzt wird und das Plättchen in eine in der 2b gezeigte vorbestimmte Form ausgebildet wird.
    • (3) Es wird, wie in der 2c gezeigt, ein Lithographieschritt unter Verwendung eines Fotolacks ausgeführt, und 1 μm an SiO2 geätzt.
    • (4) Es wird, wie in der 2d gezeigt, Si aus TMAH (Tetramethylammoniumhydroxid) geätzt.
    • (5) Es wird, wie in der 2e gezeigt, über die gesamte Oberfläche 3000 Å an SiO2 geätzt.
    • (6) Es wird, wie in der 2f gezeigt, Si aus TMAH durchgeätzt, um einen beweglichen Elektrodenabschnitt zu bilden.
    • (7) Es wird, wie in der 2f gezeigt, über die gesamte Oberfläche SiO2 geätzt, und eine Schablonenmaske aus Al wird mithilfe eines Dampfabscheidungsprozesses abgeschieden und es wird eine Al Sinterung ausgeführt, um einen Anschlussabschnitt 13 zu bilden.
    • (8) Es wird, wie in den 2h und 2i gezeigt, ein mittleres Plättchen 1 mit einem beweglichen Elektrodenabschnitt 11, einem beweglichen Elektrodenhalteabschnitt 12, und einem mittleren Anschlussabschnitt 13 gebildet.
  • Im Folgenden wird ein Fertigungsprozess eines äußeren Plättchens (dritte Schicht) anhand der 3 und 4 beschrieben.
    • (1) Es wird, wie in der 3a gezeigt, ein aus Si hergestelltes Plättchen 20, das P enthält, angefertigt.
    • (2) Es wird eine Nassoxidation und dann ein Lithographieschritt unter Verwendung eines Fotolacks ausgeführt und es wird, wie in der 3b gezeigt, SiO2 geätzt.
    • (3) Es wird, wie in der 3c gezeigt, eine Nassoxidation ausgeführt.
    • (4) Es wird, wie in der 3d gezeigt, Cr und dann Pyrexglas aufgespritzt.
    • (5) Es wird, wie in der 3e gezeigt, Ni aufgespritzt und dann ein Lithographieschritt unter Verwendung eines Fotolacks ausgeführt, und es wird Ni geätzt.
    • (6) Es wird, wie in der 3f gezeigt, Pyrexglas geätzt.
    • (7) Es wird, wie in der 4g gezeigt, ein Lithographieschritt unter Verwendung eines Fotolacks ausgeführt, und dann wird Cr geätzt.
    • (8) Es wird, wie in der 4h gezeigt, ein Lithographieschritt unter Verwendung eines Fotolacks ausgeführt, und dann wird SiO2 geätzt.
    • (9) Es wird, wie in der 4i gezeigt, Si geätzt.
    • (10) Es wird, wie in der 4j gezeigt, über die gesamte Oberfläche SiO2 geätzt.
    • (11) Wie in der 4k gezeigt, wird Ni entfernt und Al unter Verwendung einer Maske mithilfe eines Dampfabscheidungsprozesses abgeschieden und gesintert, um einen Anschlussabschnitt zu bilden.
    • (12) Es wird, wie in den 4l und 4m gezeigt, ein äußeres Plättchen (dritte Schicht) 2b mit einem fest angeordneten Elektrodenabschnitt 21b, einem äußeren Anschlussabschnitt 23b, einem Dichtungsabschnitt 3b, und einer leitenden Schicht 31b ausgebildet.
  • In diesem Zusammenhang kann eine äußere Elektrode (erste Schicht) 2a auf die gleiche Weise wie das äußere Plättchen (dritte Schicht) gebildet werden.
  • Im Folgenden wird mit Bezug auf die 5 ein Aufbauprozess eines Halbleiter-Beschleunigungssensors beschrieben.
    • (1) Ein mittleres Plättchen 1 wird, wie in der 5a gezeigt, auf das äußere Plättchen (dritte Schicht) geschichtet und einem Anodenverbindungsvorgang unterzogen.
    • (2) Ferner wird, wie in der 5b gezeigt, ein äußeres Plättchen (erste Schicht) 2a laminiert und einem Anodenverbindungsvorgang und einer Vereinzelung unterzogen.
    • (3) Es wird eine Verdrahtung mit Hilfe eines Drahtverbindungsprozesses ausgeführt. Auf diese Weise wird der Aufbau fertiggestellt und man erhält, wie in der 5c gezeigt, einen Halbleiter-Beschleunigungssensor.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren für einen Anodenverbindungsvorgang beschrieben.
  • In diesem Fall wird der Anodenverbindungsvorgang des äußeren Plättchens (dritte Schicht) 2b und des mittleren Plättchens 1 beschrieben.
  • Auf dem äußeren Plättchen (dritte Schicht) 2b sind eine SiO2 Schicht 32, eine Cr Schicht, die eine Leiterschicht 31 ist, und eine Glasschicht, die eine dichtende Isolationsschicht 3 ist, bereit gestellt. Die SiO2 Schicht 32 wird zur Isolation der Leiterschicht 31 von dem äußeren Plättchen 2b verwendet. Wenn der Anodenverbindungsvorgang ausgeführt wird, wird das mittlere Plättchen 1 als eine Elektrode verwendet, und die Cr Schicht 31 wird als zweite Anodenverbindungselektrode verwendet. Wenn die Spannung angelegt wird, während Wärme zugeführt wird, ist es möglich, das mittlere Plättchen 1 mit einer Verbindungsfläche der Glasschicht 3 zu verbinden. In diesem Fall wird, wenn das elektrische Potenzial des äußeren Plättchens 2 gleich dem des mittleren Plättchens 1 ist, dem beweglichen Elektrodenabschnitt 11 keine elektrostatische Anziehungskraft durch das äußere Plättchen 2 zugeführt.
  • Im Folgenden wird die Ausführungsform der 6 beschrieben. In dieser Ausführungsform wird die bewegliche Elektrode durch den Haltabschnitt 12 an beiden Endbereichen gehalten. Aufgrund der obigen Anordnung kann der bewegliche Elektrodenabschnitt in die vertikale Richtung parallel verschoben werden. Deshalb kann eine Veränderung der durch eine Verschiebung des beweglichen Elektrodenabschnitts verursachten elektrostatischen Kapazität linear zu der Beschleunigung, die dem Beschleunigungssensor zugeführt wird, gehalten werden.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren zur Messung der Beschleunigung durch den Halbleiter-Beschleunigungssensor beschrieben.
  • 7 zeigt eine Ansicht, die einen Schaltkreis zur Realisierung eines Verfahrens zur Beschleunigungsmessung durch den Halbleiter-Beschleunigungssensor darstellt.
  • Wenn die Beschleunigung durch die Halbleiter-Beschleunigungssensoren der Ausführungsformen 1 und 2 gemessen wird, müssen sowohl die elektrischen Kapazitäten Ca und Cb zwischen dem beweglichen Elektrodenabschnitt 11 und den fest angeordneten Elektrodenabschnitten 21a, 21b als auch weitere elektrische Kapazitäten berücksichtigt werden. Das heißt, es ist notwendig, die elektrische Kapazität Cs der SiO2 Schicht und die elektrische Kapazität Cp der Glasschicht zu berücksichtigen, die durch das Vorhandensein der SiO2 Schicht 32 und der Glasschicht erzeugt werden. Wenn jedoch die Leiterschicht mit Masse GND verbunden wird, können die elektrische Kapazität Cs der SiO2 Schicht und die elektrische Kapazität Cp der Glasschicht beseitigt werden. Wenn, wie in der 7 gezeigt, ein getakteter Puls verwendet wird und eine Summe der Pufferausgabe und der Umrichterausgabe gemessen wird, kann aufgrund des Vorhergehenden die Beschleunigung gemäß den Veränderungen der elektrischen Kapazitäten Ca und Cb gemessen werden.
  • Die vorliegende Erfindung stellt einen Halbleitersensor bereit, der dadurch gekennzeichnet ist, dass: es möglich ist, eine hohe Beschleunigungsmessempfindlichkeit zu erhalten; die Temperaturcharakteristik ausgezeichnet ist; die Beschleunigung nicht von elektromagnetischen Störungen beeinflusst ist; und es möglich ist, einen äußerst zuverlässigen Anodenverbindungsvorgang durchzuführen. Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Fertigung des Halbleiter-Beschleunigungssensors bereit.

Claims (1)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter-Beschleunigungssensors, der ein mittleres Plättchen (1) mit einem beweglichen Elektrodenabschnitt (11), ein äußeres Plättchen (2b) mit einem fest angeordneten Elektrodenabschnitt, und ein Abschirmungselement (3b, 31b, 32) mit einer Leiterschicht (31b) umfasst, wobei das mittlere Plättchen, das äußere Plättchen und das Abschirmungselement laminiert ausgebildet und übereinander liegend verbunden sind, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die Leiterschicht (31b) eine Anodenverbindungselektrode ist, während das mittlere Plättchen und das Abschirmungselement einem Anodenverbindungsvorgang unterzogen werden, und das elektrische Potential des mittleren Plättchens gleich dem des äußeren Plättchens ist.
DE69934620T 1998-03-16 1999-03-11 Methode zur Herstellung eines Halbleiterbeschleunigungsensors Expired - Lifetime DE69934620T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6569498 1998-03-16
JP10065694A JPH11258265A (ja) 1998-03-16 1998-03-16 半導体加速度センサ及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69934620D1 DE69934620D1 (de) 2007-02-15
DE69934620T2 true DE69934620T2 (de) 2007-05-03

Family

ID=13294388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69934620T Expired - Lifetime DE69934620T2 (de) 1998-03-16 1999-03-11 Methode zur Herstellung eines Halbleiterbeschleunigungsensors

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6153917A (de)
EP (1) EP0943923B1 (de)
JP (1) JPH11258265A (de)
DE (1) DE69934620T2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9162868B2 (en) 2013-11-27 2015-10-20 Infineon Technologies Ag MEMS device

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69925837T2 (de) * 1999-10-29 2005-10-27 Sensonor Asa Mikromechanischer Sensor
DE10053307B4 (de) * 2000-10-27 2008-06-26 Eads Deutschland Gmbh Kapsel für Mikrosensoren, Verfahren zur Verkapselung von Mikrosensoren und Kapselelement
EP1223665B1 (de) * 2001-01-10 2014-04-16 Texas Instruments Incorporated Verbesserungen in oder in Bezug auf Micromaschinen
JP4238724B2 (ja) * 2003-03-27 2009-03-18 株式会社デンソー 半導体装置
US7247246B2 (en) * 2003-10-20 2007-07-24 Atmel Corporation Vertical integration of a MEMS structure with electronics in a hermetically sealed cavity
US7104129B2 (en) * 2004-02-02 2006-09-12 Invensense Inc. Vertically integrated MEMS structure with electronics in a hermetically sealed cavity
US7115182B2 (en) * 2004-06-15 2006-10-03 Agency For Science, Technology And Research Anodic bonding process for ceramics
CN1318851C (zh) * 2004-06-22 2007-05-30 中国电子科技集团公司第十三研究所 硅玻璃键合的栅型高冲击加速度计
JP2006226743A (ja) * 2005-02-16 2006-08-31 Mitsubishi Electric Corp 加速度センサ
US7442570B2 (en) 2005-03-18 2008-10-28 Invensence Inc. Method of fabrication of a AL/GE bonding in a wafer packaging environment and a product produced therefrom
JP2007102085A (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Canon Inc 現像剤量検知方法及び画像形成装置
US20090282917A1 (en) * 2008-05-19 2009-11-19 Cenk Acar Integrated multi-axis micromachined inertial sensing unit and method of fabrication
JP5316479B2 (ja) * 2009-06-09 2013-10-16 株式会社デンソー 半導体力学量センサの製造方法及び半導体力学量センサ
US8534127B2 (en) 2009-09-11 2013-09-17 Invensense, Inc. Extension-mode angular velocity sensor
US9097524B2 (en) 2009-09-11 2015-08-04 Invensense, Inc. MEMS device with improved spring system
US8567246B2 (en) 2010-10-12 2013-10-29 Invensense, Inc. Integrated MEMS device and method of use
US8860409B2 (en) 2011-01-11 2014-10-14 Invensense, Inc. Micromachined resonant magnetic field sensors
US9664750B2 (en) 2011-01-11 2017-05-30 Invensense, Inc. In-plane sensing Lorentz force magnetometer
US8947081B2 (en) 2011-01-11 2015-02-03 Invensense, Inc. Micromachined resonant magnetic field sensors
CN102156203B (zh) 2011-03-15 2013-07-24 迈尔森电子（天津）有限公司 Mems惯性传感器及其形成方法
EP2514713B1 (de) 2011-04-20 2013-10-02 Tronics Microsystems S.A. Mikroelektromechanische Systemvorrichtung (MEMS-Vorrichtung)
JP2013007653A (ja) * 2011-06-24 2013-01-10 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 外力検出装置及び外力検出センサー
JP6140919B2 (ja) 2011-09-30 2017-06-07 曙ブレーキ工業株式会社 加速度センサ回路
US9134337B2 (en) * 2012-12-17 2015-09-15 Maxim Integrated Products, Inc. Microelectromechanical z-axis out-of-plane stopper
ITTO20130931A1 (it) * 2013-11-15 2015-05-16 St Microelectronics Srl Sensore di forza microelettromeccanico di tipo capacitivo e relativo metodo di rilevamento di forza
US9991868B1 (en) 2014-04-14 2018-06-05 Hrl Laboratories, Llc Micro-resonator having lid-integrated electrode
EP3257074A1 (de) 2015-02-11 2017-12-20 InvenSense, Inc. 3d-integration mit eutektischer al-ge-gebundener verbindung
EP3147258A1 (de) * 2015-09-22 2017-03-29 AT & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Verbindungspaneel für elektronische bauelemente
CN105137121B (zh) * 2015-10-15 2018-02-27 华东光电集成器件研究所 一种低应力加速度计的制备方法
CN105182005B (zh) * 2015-10-15 2018-02-27 华东光电集成器件研究所 一种加速度计
US10192850B1 (en) 2016-09-19 2019-01-29 Sitime Corporation Bonding process with inhibited oxide formation

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3634727A (en) * 1968-12-03 1972-01-11 Bendix Corp Capacitance-type pressure transducer
US5343064A (en) * 1988-03-18 1994-08-30 Spangler Leland J Fully integrated single-crystal silicon-on-insulator process, sensors and circuits
JPH0672899B2 (ja) * 1988-04-01 1994-09-14 株式会社日立製作所 加速度センサ
JPH0623782B2 (ja) * 1988-11-15 1994-03-30 株式会社日立製作所 静電容量式加速度センサ及び半導体圧力センサ
US4996627A (en) * 1989-01-30 1991-02-26 Dresser Industries, Inc. High sensitivity miniature pressure transducer
DE4133897C2 (de) * 1991-10-10 2002-08-29 Siemens Ag Verfahren zum Verbinden von zwei Platten
JP2804196B2 (ja) * 1991-10-18 1998-09-24 株式会社日立製作所 マイクロセンサ及びそれを用いた制御システム
FR2687777B1 (fr) * 1992-02-20 1994-05-20 Sextant Avionique Micro-capteur capacitif a faible capacite parasite et procede de fabrication.
JPH0682474A (ja) * 1992-09-01 1994-03-22 Hitachi Ltd 半導体容量式加速度センサ
JPH07191055A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Hitachi Ltd 静電容量式加速度センサ
JPH08279444A (ja) * 1995-04-07 1996-10-22 Nec Corp 微小構造体およびその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9162868B2 (en) 2013-11-27 2015-10-20 Infineon Technologies Ag MEMS device

Also Published As

Publication number Publication date
US6153917A (en) 2000-11-28
JPH11258265A (ja) 1999-09-24
EP0943923B1 (de) 2007-01-03
DE69934620D1 (de) 2007-02-15
EP0943923A1 (de) 1999-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69934620T2 (de) Methode zur Herstellung eines Halbleiterbeschleunigungsensors
DE3741941C2 (de)
DE3635462C2 (de)
DE2919418C2 (de)
DE4133009C2 (de) Kapazitiver Drucksensor und Herstellungsverfahren hierzu
DE19537814B4 (de) Sensor und Verfahren zur Herstellung eines Sensors
DE69922727T2 (de) Kapazitiver Druckwandler
DE3708036C2 (de)
DE102017103195B4 (de) Mikroelektromechanisches Mikrofon und Herstellungsverfahren für ein Mikroelektromechanisches Mikrofon
DE102010029645B4 (de) Mikromechanisches Bauelement mit einer Teststruktur zur Bestimmung der Schichtdicke einer Abstandsschicht und Verfahren zum Herstellen einer solchen Teststruktur
DE19503236B4 (de) Sensor aus einem mehrschichtigen Substrat
DE102008043788A1 (de) Mikromechanisches Bauelement
DE102008040525A1 (de) Mikromechanisches Sensorelement, Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Sensorelements und Verfahren zum Betrieb eines mikromechanischen Sensorelements
DE19743749A1 (de) Halbleiterdrucksensor
DE2741055A1 (de) Duennfilm-dehnungsmess-streifen und verfahren zu seiner herstellung
EP0455070B1 (de) Kapazitiver Sensor mit Frequenzausgang
DE102013217726A1 (de) Mikromechanisches Bauteil für eine kapazitive Sensorvorrichtung und Herstellungsverfahren für ein mikromechanisches Bauteil für eine kapazitive Sensorvorrichtung
DE4042336A1 (de) Drucksensoranordnung mit einem drucksensor und einem referenzelement
DE3407923C2 (de) Magnetfeldsensor
DE19526903A1 (de) Drehratensensor
EP0619494B1 (de) Tunneleffekt-Beschleunigungssensor
EP0454883B1 (de) Kapazitiver Sensor
DE102009041865A1 (de) Halbleiterdrucksensor und Herstellungsverfahren dafür
DE102017211080B3 (de) Mikromechanischer Sensor und Verfahren zum Herstellen eines mikromechanischen Sensors und eines mikromechanischen Sensorelements
DE4133008A1 (de) Kapazitiver drucksensor und herstellungsverfahren hierzu

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition