JP2003270262A

JP2003270262A - 半導体加速度センサ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2003270262A
Application number: JP2002074330A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Eda; 和夫江田; Kazushi Kataoka; 万士片岡; Takashi Saijo; 隆司西條; Akira Aoki; 亮青木
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-03-18
Filing date: 2002-03-18
Publication date: 2003-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】小型化に適した半導体加速度センサ及びその
製造方法を提供する【解決手段】半導体基板からなるフレーム１に錘部２
を吊り下げ支持し、前記フレーム１及び前記錘部２を有
してなる加速度センサチップ４と、前記錘部２とはギャ
ップを設けた状態で対向するとともに、陽極接合を用い
て前記フレーム１に連結支持された少なくとも１つの平
板状のガラスストッパとを備えた半導体加速度センサに
おいて、前記錘部２と前記ガラスストッパとの対向面の
少なくとも一方には、前記両者が接着することを防止す
る接着防止部８（８ａ、８ｂ）を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車、航
空機及び家電製品に用いられる半導体加速度センサに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体加速度センサとしては、例
えば、図９（ａ）に示すいわゆる両持ち方式のものや、
図９（ｂ）に示すいわゆる片持ち方式のものを挙げるこ
とができる。

【０００３】これらの半導体加速度センサは、シリコン
からなるフレーム１の略中央に錘部２を梁部３で吊り下
げ支持し、フレーム１、錘部２、梁部３を有してなる加
速度センサチップ４と、この錘部２とギャップ７ａ、７
ｂを設けた状態で対向するとともに、陽極接合を用いて
フレーム１の所望の位置に連結支持された平板状の上部
ガラスストッパ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂとを備
えている。なお、加速度センサチップ４の梁部３には、
錘部２の動きを検出する感応抵抗素子（図示せず）を有
している。

【０００４】ここで、ギャップ７ａ、７ｂは、各々、上
部ガラスストッパ５ａと加速度センサチップ４との間
と、下部ガラスストッパ５ｂと加速度センサチップ４と
の間に、例えば、ギャップ形成用のＡｌからなるスペー
サ６を挿入することで形成されている。これらのギャッ
プ７ａ、７ｂにより、可動部である錘部２と上部ガラス
ストッパ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂとの衝突を防
止するようにしている。

【０００５】なお、陽極接合とは、例えば、上部ガラス
ストッパ５ａの主面に加速度センサチップ４のフレーム
１を当接し、この上部ガラスストッパ５ａの他主面に陰
極導体板（図示せず）を当接し、フレーム１を陽極、陰
極導体板を陰極として、直流電圧を印加すると同時に３
５０〜５００℃程度の加熱温度で加熱し、フレーム１の
所望箇所と上部ガラスストッパ５ａとを接続する方法で
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な半導体加速度センサにおいては、シリコンからなる加
速度センサチップのフレームに上部ガラスストッパ、下
部ガラスストッパを陽極接合する際には直流電圧を印加
するためフレームには電界が生じるが、このときフレー
ムと連結されている錘部にも電界が発生する。

【０００７】この時、錘部に生じる電界によって錘部の
シリコンイオンが上部ガラスストッパ、下部ガラススト
ッパ方向へ移動するため、錘部と上部ガラスストッパ、
下部ガラスストッパとの間に予め設けたギャップ量が小
さければ、錘部と上部ガラスストッパ、下部ガラススト
ッパとが接着するという問題点があった。

【０００８】そこで、この問題点を解決するために、従
来から予め十分余裕を持ったギャップ量の設計が行われ
ていたが、この場合、半導体加速度センサは高さ方向に
大きくなってしまい、半導体加速度センサの小型化が妨
げられるという問題点があった。

【０００９】本発明は上記問題点を改善するためになさ
れたものであり、小型化に適した半導体加速度センサ及
びその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の半導体
加速度センサは、半導体基板からなるフレーム１に錘部
２を吊り下げ支持してなる加速度センサチップ４と、前
記錘部２とはギャップ７ａ、７ｂを設けた状態で対向す
るとともに、陽極接合を用いて前記フレーム１に連結支
持された少なくとも１つの平板状のガラスストッパ（上
部ガラスストッパ５ａ、下部ガラスストッパ５ｂ）とを
備えた半導体加速度センサにおいて、前記錘部２と前記
ガラスストッパ（上部ガラスストッパ５ａ、下部ガラス
ストッパ５ｂ）との対向面の少なくとも一方には、前記
両者が接着することを防止する接着防止部８（８ａ、８
ｂ）を設けたことを特徴とするものである。

【００１１】また、請求項２に記載の半導体加速度セン
サは、請求項１に記載の発明において、前記ガラススト
ッパ（上部ガラスストッパ５ａ、下部ガラスストッパ５
ｂ）の少なくとも前記錘部２との対向面には、表面が粗
面化された粗面化部８ａを前記接着防止部８として設け
たことを特徴とするものである。

【００１２】また、請求項３に記載の半導体加速度セン
サは、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前
記錘部２の少なくとも前記ガラスストッパ（上部ガラス
ストッパ５ａ、下部ガラスストッパ５ｂ）との対向面に
は、陽極接合時の加熱温度に対して耐熱性を有してなる
絶縁膜８ｂを前記接着防止部８として設けたことを特徴
とするものである。

【００１３】また、請求項４に記載の半導体加速度セン
サの製造方法は、半導体基板からなるフレーム１に錘部
２を吊り下げ支持してなる加速度センサチップ４に対し
て、少なくとも１つの平板状のガラスストッパ（上部ガ
ラスストッパ５ａ、下部ガラスストッパ５ｂ）を、前記
錘部とギャップ７ａ、７ｂを設けた状態で対向させると
ともに、陽極接合を用いて前記フレーム１と前記ガラス
ストッパ（上部ガラスストッパ５ａ、下部ガラスストッ
パ５ｂ）とを連結支持する半導体加速度センサの製造方
法において、前記錘部２と前記ガラスストッパ（上部ガ
ラスストッパ５ａ、下部ガラスストッパ５ｂ）との対向
面の少なくとも一方に、前記両者が接着することを防止
する接着防止処理を施した後、前記フレーム１と前記ガ
ラスストッパ（上部ガラスストッパ５ａ、下部ガラスス
トッパ５ｂ）とを陽極接合することを特徴とするもので
ある。

【００１４】また、請求項５に記載の半導体加速度セン
サの製造方法は、請求項４に記載の発明において、前記
ガラスストッパ（上部ガラスストッパ５ａ、下部ガラス
ストッパ５ｂ）の少なくとも前記錘部２との対向面に
は、粗面化部８ａを設けることで前記接着防止処理を施
すことを特徴とするものである。

【００１５】また、請求項６に記載の半導体加速度セン
サの製造方法は、請求項４又は請求項５に記載の発明に
おいて、前記錘部２の少なくとも前記ガラスストッパ
（上部ガラスストッパ５ａ、下部ガラスストッパ５ｂ）
との対向面には、陽極接合時の加熱温度に対して耐熱性
を有してなる絶縁膜８ｂを設けることで前記接着防止処
理を施すことを特徴とするものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態を図１に基
づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る
半導体加速度センサを示す断面図である。なお、第１実
施形態は、上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガラススト
ッパ５ｂ側に接着防止部８を設けた実施形態である。

【００１７】第１実施形態において、図１に示すよう
に、半導体加速度センサは、両持ち方式であり、シリコ
ンからなるフレーム１の略中央に錘部２を梁部３で吊り
下げ支持し、フレーム１、錘部２、梁部３を有してなる
加速度センサチップ４と、錘部２とはギャップ７ａ、７
ｂを設けた状態で対向するとともに、陽極接合を用いて
フレーム１の所望の位置に連結支持された平板状の上部
ガラスストッパ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂとを備
えて構成されている。なお、加速度センサチップ４の錘
部２を支持する梁部３には、錘部２の動きを検出する感
応抵抗素子（図示せず）を有している。

【００１８】なお、ギャップ７ａ、７ｂは、各々、上部
ガラスストッパ５ａと加速度センサチップ４との間と、
下部ガラスストッパ５ｂと加速度センサチップ４との間
に、例えば、ギャップ形成用のスペーサ６を挿入するこ
とで設けられ、錘部２と上部ガラスストッパ５ａ及び下
部ガラスストッパ５ｂとの接着を防止する。

【００１９】スペーサ６には、一般にＡｌを用いるが、
Ｎｉ、Ｍｏ等、上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガラス
ストッパ５ｂと接合可能な金属であればよい。

【００２０】ここで、半導体加速度センサは、上部ガラ
スストッパ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂに対して、
錘部２との対向面には、接着防止部８として表面が粗面
化された粗面化部８ａが設けられている。

【００２１】以下に、半導体加速度センサの製造方法を
簡単に説明する。まず、ＨＦ溶液によるウエットエッチ
処理や、サンドブラスト処理や、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉ
ｖｅＩｏｎＥｔｃｈｉｎｇ）等によるドライエッチ処
理等により、上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガラスス
トッパ５ｂの錘部２と対向する領域に対して、接着防止
処理である粗面化処理を施すことで粗面化部８ａを設け
る。次に、図１に示すように、各々の粗面化部８ａを錘
部２に対向するように陽極接合を用いてフレーム１に上
部ガラスストッパ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂを連
結支持させる。なお、粗面化処理は、粗面化部８ａが所
望の表面粗さになった時点で終了させる。

【００２２】なお、陽極接合は、例えば、加速度センサ
チップ４を構成する各部が絶縁破壊しない所望の直流電
圧を印加すると同時に例えば４００℃程度で加熱する。

【００２３】かかる半導体加速度センサ及びその製造方
法においては、上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガラス
ストッパ５ｂの錘部２と対向する領域に粗面化部８ａを
設けることで、錘部２と上部ガラスストッパ５ａ及び下
部ガラスストッパ５ｂとの接触面積を減少させることが
できるので、陽極接合を用いて上部ガラスストッパ５ａ
及び下部ガラスストッパ５ｂをフレーム１に連結支持さ
せる際に、錘部２と上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガ
ラスストッパ５ｂとの接着を防止することができる。

【００２４】このため、錘部２が上部ガラスストッパ５
ａや下部ガラスストッパ５ｂに触れる際の加速度や、錘
部２の共振周波数等といった錘部２の特性面から決定さ
れる設計条件に従ってギャップ７ａ、７ｂを形成するこ
とができるので、高さ方向に大きなギャップを予め設け
ておく必要がなくなり、小型化に適した半導体加速度セ
ンサを提供することができる。

【００２５】つまり、図１に示したスペーサ６は、接着
防止部８を前述のように設けることで、従来例の図９
（ａ）に示した各対応位置におけるスペーサ６の高さよ
り低いものを使用することができる。

【００２６】また、粗面化部８ａを上述のように設ける
ことで、錘部２が変位（揺動）により上部ガラスストッ
パ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂに触れた場合にも、
錘部２と上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガラスストッ
パ５ｂとの接着を防止することができる。

【００２７】次に、加速度センサチップ４側に接着防止
部８を設けた実施形態を、本発明の第２実施形態として
図２に基づいて説明する。図２は、本発明の第２実施形
態に係る半導体加速度センサを示す断面図である。な
お、第１実施形態との同一箇所には同一符号を付して、
共通部分の説明は省略する。

【００２８】第２実施形態において、第１実施形態と異
なる点は、図２に示すように、上部ガラスストッパ５ａ
や下部ガラスストッパ５ｂには接着防止部８を設けず、
錘部２の下面部と、少なくとも錘部２の上面部を含むよ
うに加速度センサチップ４上面側とに対して、接着防止
部８として絶縁膜８ｂを設けた点である。

【００２９】ここで、錘部２の下面部と、梁部３及び錘
部２の上面部を含んでなる加速度センサチップ４上面側
には、接着防止部８として絶縁膜８ｂが設けられてお
り、絶縁膜８ｂとしては、例えば、酸化膜や窒化膜を挙
げることができるが、陽極接合時に加えられる所望の加
熱温度に対して耐熱性を有するとともに、絶縁性能を有
するものであればこれらに限ったものではない。

【００３０】以下に、半導体加速度センサの製造方法を
簡単に説明する。まず、錘部２の下面部と、梁部３及び
錘部２の上面部を含んでなる加速度センサチップ４上面
側に対して、前述のような絶縁膜８ｂを設けることで接
着防止処理を施す。次に、図２に示すように、陽極接合
を用いてフレーム１に上部ガラスストッパ５ａ及び下部
ガラスストッパ５ｂを連結支持させる。なお、絶縁膜８
ｂを設ける接着防止処理は、絶縁膜８ｂが所望の厚みに
なった時点で終了させる。

【００３１】かかる半導体加速度センサ及びその製造方
法においては、少なくとも錘部２の上面部、下面部に対
して絶縁膜８ｂを設けることで、陽極接合を用いてフレ
ーム１に上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガラスストッ
パ５ｂを連結支持させる際に、錘部２に生じる電界によ
るイオンの移動の影響を除去することができるので、錘
部２と上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガラスストッパ
５ｂとの接着を防止することができる。

【００３２】このため、第１実施形態と同様に、錘部２
の特性面から決定される設計条件に従ってギャップ７
ａ、７ｂを形成することができるので、高さ方向に大き
なギャップを予め設けておく必要がなくなり、小型化に
適した半導体加速度センサを提供することができる。

【００３３】つまり、図２に示したスペーサ６は、接着
防止部８を前述のように設けることで、従来例の図９
（ａ）に示した各対応位置におけるスペーサ６の高さよ
り低いものを使用することができる。

【００３４】また、絶縁膜８ｂを上述のように設けるこ
とで、錘部２が変位（揺動）により上部ガラスストッパ
５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂに触れた場合にも、錘
部２と上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガラスストッパ
５ｂとの接着を防止することができる。

【００３５】次に、加速度センサチップ４側及び上部ガ
ラスストッパ５ａに接着防止部８を設けた実施形態を、
本発明の第３実施形態として図３に基づいて説明する。
図３は、本発明の第３実施形態に係る半導体加速度セン
サを示す断面図である。なお、第１実施形態及び第２実
施形態との同一箇所には同一符号を付して、共通部分の
説明は省略する。

【００３６】第３実施形態においては、図３に示すよう
に、半導体加速度センサは、錘部２の下面部に接着防止
部８として絶縁膜８ｂを設けるとともに、上部ガラスス
トッパ５ａの錘部２に対向する領域に接着防止部８とし
て粗面化部８ａを設けている。

【００３７】以下に、半導体加速度センサの製造方法の
簡単に説明する。第２実施形態と同様に、予め錘部２の
下面部に対して、絶縁膜８ｂを設けることで接着防止処
理を施す。また、第１実施形態と同様に、上部ガラスス
トッパ５ａの錘部２に対向する領域に、接着防止処理と
して粗面化処理を施し、粗面化部８ａを設ける。そし
て、図３に示すように、陽極接合を用いて、フレーム１
に上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂ
を連結支持させる。

【００３８】かかる半導体加速度センサ及びその製造方
法においては、錘部２の下面部に対して絶縁膜８ｂを設
けるとともに、上部ガラスストッパ５ａの錘部２と対向
する側の領域に粗面化部８ａを設けることで、陽極接合
を用いてフレーム１に上部ガラスストッパ５ａ及び下部
ガラスストッパ５ｂを連結支持させる際に、錘部２と上
部ガラスストッパ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂとの
接着を防止することができる。

【００３９】このため、第１実施形態及び第２実施形態
と同様に、錘部２が上部ガラスストッパ５ａや下部ガラ
スストッパ５ｂに触れる際の加速度や、錘部２の共振周
波数等といった錘部２の特性面から決定される設計条件
に従ってギャップ７ａ、７ｂを形成することができるの
で、高さ方向に大きなギャップを予め設けておく必要が
なくなり、小型化に適した半導体加速度センサを提供す
ることができる。

【００４０】また、粗面化部８ａ、絶縁膜８ｂ各々を上
述のように設けることで、錘部２が変位（揺動）により
上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂに
触れた場合にも、錘部２と上部ガラスストッパ５ａ及び
下部ガラスストッパ５ｂとの接着を防止することができ
る。

【００４１】次に、加速度センサチップ４側及び下部ガ
ラスストッパ５ｂに接着防止部８を設けた実施形態を、
本発明の第４実施形態として図４に基づいて説明する。
図４は、本発明の第４実施形態に係る半導体加速度セン
サを示す断面図である。なお、第１実施形態及び第２実
施形態との同一箇所には同一符号を付して、共通部分の
説明は省略する。

【００４２】第４実施形態においては、半導体加速度セ
ンサは、梁部３及び錘部２の上面部を含んでなる加速度
センサチップ４上面側に接着防止部８として絶縁膜８ｂ
を設けるとともに、下部ガラスストッパ５ｂの錘部２に
対向する領域に接着防止部８として粗面化部８ａを設け
ている。

【００４３】以下に、半導体加速度センサの製造方法を
簡単に説明する。第１実施形態と同様に、下部ガラスス
トッパ５ｂの錘部２と対向する領域に対して、接着防止
処理である粗面化処理を施すことで粗面化部８ａを設け
る。また、第２実施形態と同様に、梁部３及び錘部２の
上面部を含んでなる加速度センサチップ４上面側に対し
て、絶縁膜８ｂを設けることで接着防止処理を施す。そ
して、図４に示すように、フレーム１に陽極接合を用い
て上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂ
を連結支持させる。

【００４４】かかる半導体加速度センサ及びその製造方
法においては、少なくとも錘部２の上面部を含むように
絶縁膜８ｂを設けるとともに、下部ガラスストッパ５ｂ
の錘部２と対向する側の領域に粗面化部８ａを設けるこ
とで、陽極接合を用いてフレーム１に上部ガラスストッ
パ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂを連結支持させる際
に、錘部２と上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガラスス
トッパ５ｂとの接着を防止することができる。

【００４５】このため、第１実施形態及び第２実施形態
と同様に、錘部２が上部ガラスストッパ５ａや下部ガラ
スストッパ５ｂに触れる際の加速度や、錘部２の共振周
波数等といった錘部２の特性面から決定される設計条件
に従ってギャップ７ａ、７ｂを形成することができるの
で、高さ方向に大きなギャップを予め設けておく必要が
なくなり、小型化に適した半導体加速度センサを提供す
ることができる。

【００４６】また、粗面化部８ａ、絶縁膜８ｂ各々を上
述のように設けることで、錘部２が変位（揺動）により
上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂに
触れた場合にも、錘部２と上部ガラスストッパ５ａ及び
下部ガラスストッパ５ｂとの接着を防止することができ
る。

【００４７】次に、加速度センサチップ４側及び上部ガ
ラスストッパ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂに接着防
止部８を設けた実施形態を、本発明の第５実施形態とし
て図５及び図６に基づいて説明する。図５及び図６は、
本発明の第５実施形態に係る半導体加速度センサを示す
断面図であり、図５は、両持ち方式の半導体加速度セン
サであり、図６は、片持ち方式の半導体加速度センサを
示す。

【００４８】まず、第５実施形態においては、図５に示
すように、半導体加速度センサは、両持ち方式であり、
上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂの
錘部２に対向する領域には接着防止部８として粗面化部
８ａを設けている。また、錘部２の下面部と、梁部３及
び錘部２の上面部を含んでなる加速度センサチップ４上
面側には、接着防止部８として絶縁膜８ｂを設けてい
る。

【００４９】ここで、片持ち方式である半導体加速度セ
ンサは、図６に示すように、シリコンからなるフレーム
１の略中央に錘部２を片方の梁部３で吊り下げ支持し、
フレーム１、錘部２、梁部３を有してなる加速度センサ
チップ４と、錘部２とはギャップ７ａ、７ｂを設けた状
態で対向するとともに、陽極接合を用いてフレーム１の
所望の位置に連結支持された平板状の上部ガラスストッ
パ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂとを備えて構成され
ている。なお、両持ち方式と同様に、加速度センサチッ
プの錘部２を支持した梁部３には、錘部２の動きを検出
する感応抵抗素子（図示せず）を有している。

【００５０】片持ち方式の半導体加速度センサにおいて
も、図５に示す両持ち方式のものと同様に、上部ガラス
ストッパ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂの錘部２に対
向する領域には接着防止部８として粗面化部８ａを設け
るとともに、錘部２の下面部と錘部２の上面部に接着防
止部８として絶縁膜８ｂを設けている。

【００５１】半導体加速度センサの製造方法に関して
は、第１実施形態乃至第４実施形態における製造方法の
組合せであるため、説明は省略する。

【００５２】かかる半導体加速度センサ及びその製造方
法においては、少なくとも錘部２の上面部、下面部を含
むように絶縁膜８ｂを設けるとともに、上部ガラススト
ッパ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂの錘部２と対向す
る側の領域に粗面化部８ａを設けることで、陽極接合を
用いてフレーム１に上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガ
ラスストッパ５ｂを連結支持させる際に、錘部２と上部
ガラスストッパ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂとの接
着を防止することができる。

【００５３】また、図５に示したスペーサ６は、接着防
止部８を前述のように設けることで、従来例の図９
（ａ）に示した各対応位置におけるスペーサ６の高さよ
り低いものを使用することができ、図６に示したスペー
サ６は、従来例の図９（ｂ）に示した各対応位置におけ
るスペーサ６の高さより低いものを使用することができ
る。

【００５４】このため、錘部２が上部ガラスストッパ５
ａや下部ガラスストッパ５ｂに触れる際の加速度や、錘
部２の共振周波数等といった錘部２の特性面から決定さ
れる設計条件に従ってギャップ７ａ、７ｂを形成するこ
とができるので、高さ方向に大きなギャップを予め設け
ておく必要がなくなり、小型化に適した半導体加速度セ
ンサを提供することができる。

【００５５】また、粗面化部８ａ、絶縁膜８ｂの各々を
上述のように設けることで、錘部２が変位（揺動）によ
り上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂ
に触れた場合にも、錘部２と上部ガラスストッパ５ａ及
び下部ガラスストッパ５ｂとの接着を防止することがで
きる。

【００５６】次に、上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガ
ラスストッパ５ｂに対して予めざぐり加工を施した実施
形態を、本発明の第６実施形態として図７及び図８に基
づいて説明する。図７及び図８は、本発明の第６実施形
態に係る半導体加速度センサを示す断面図であり、図７
は、両持ち方式の半導体加速度センサであり、図８は、
片持ち方式の半導体加速度センサを示す。

【００５７】まず、第６実施形態においては、図７又は
図８に示すように、半導体加速度センサは、上部ガラス
ストッパ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂの錘部２に対
向する領域には、各々ざぐり部９ａ、９ｂが設けられて
おり、これらのざぐり部９ａ、９ｂにわたって更に接着
防止部８として粗面化部８ａを設けている。また、錘部
２の上面部、下面部には、接着防止部８として絶縁膜８
ｂを設けている。

【００５８】以下に、半導体加速度センサの製造方法を
簡単に説明する。まず、予め上部ガラスストッパ５ａ及
び下部ガラスストッパ５ｂの錘部２と対向する領域に対
して、所望の方法にてざぐり加工を施してざぐり部９
ａ、９ｂを形成する。次に、ざぐり部９ａ、９ｂに対し
て、接着防止処理である粗面化処理を更に施すことで粗
面化部８ａを設ける。

【００５９】また、錘部２の上面部、下面部に対して、
前述のような絶縁膜８ｂを設ける接着防止処理を施す。
次に、図７又は図８に示すように、陽極接合を用いてフ
レーム１に上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガラススト
ッパ５ｂを連結支持させる。

【００６０】なお、第６実施形態においては、下部ガラ
スストッパ５ｂにざぐり部９ｂを設けたので、下部ガラ
スストッパ５ｂと加速度センサチップ４との間には、挿
入するスペーサは設けていない。また、上部ガラススト
ッパ５ａと加速度センサチップ４との間のスペーサ６
は、第５実施形態の上部ガラスストッパ５ａと加速度セ
ンサチップ４との間のスペーサ６よりも更に低い高さの
ものを使用している。これは、第６実施形態において
は、上部ガラスストッパ５ａにはざぐり部９ｂが設けら
れているからである。

【００６１】かかる半導体加速度センサ及びその製造方
法においては、少なくとも錘部２の上面部、下面部を含
むように絶縁膜８ｂを設けるとともに、上部ガラススト
ッパ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂの錘部２と対向す
る側の領域に粗面化部８ａを設けることで、陽極接合を
用いてフレーム１に上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガ
ラスストッパ５ｂを連結支持させる際に、錘部２と上部
ガラスストッパ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂとの接
着を防止することができる。

【００６２】また、上部ガラスストッパ５ａ及び下部ガ
ラスストッパ５ｂに各々ざぐり部９ａ、９ｂを設けるこ
とで、スペーサ６の高さを更に低くすることが可能にな
るため、第５実施形態のものよりも更に小型化に適した
半導体加速度センサを提供することができる。

【００６３】また、粗面化部８ａ、絶縁膜８ｂを上述の
ように設けることで、錘部２が変位（揺動）により上部
ガラスストッパ５ａ及び下部ガラスストッパ５ｂに触れ
た場合にも、錘部２と上部ガラスストッパ５ａ及び下部
ガラスストッパ５ｂとの接着を防止することができる。

【００６４】

【発明の効果】上記のように本願の請求項１に係る発明
の半導体加速度センサにあっては、半導体基板からなる
フレームに錘部を吊り下げ支持してなる加速度センサチ
ップの錘部と、加速度センサチップのフレームに連結支
持された少なくとも１つの平板状のガラスストッパとの
対向面の少なくとも一方に、接着防止部を設けたこと
で、陽極接合を用いてフレームとガラスストッパとを連
結支持する際に、錘部とガラスストッパとの接着を防止
することができるので、錘部の特性面から決定される設
計条件に従って錘部とガラスストッパとの間のギャップ
を形成することができ、高さ方向に大きなギャップを予
め設けておく必要がなくなり、半導体加速度センサの小
型化を実現するという効果を奏する。

【００６５】また、請求項２に係る発明の半導体加速度
センサにあっては、請求項１に係る発明において、ガラ
スストッパの少なくとも錘部との対向面に、接着防止部
として表面が粗面化された粗面化部を設けることで、錘
部とガラスストッパとの接触面積を減少させることがで
きるので、錘部とガラスストッパとが接着を防止するこ
とができ、高さ方向に大きなギャップを予め設けておく
必要がなくなり、半導体加速度センサの小型化を実現す
るという効果を奏する。

【００６６】また、請求項３に係る発明の半導体加速度
センサにあっては、請求項１又は請求項２に係る発明に
おいて、錘部の少なくともガラスストッパとの対向面
に、接着防止部として陽極接合時の加熱温度に対して耐
熱性を有してなる絶縁膜を設けることで、陽極接合を用
いてフレームとガラスストッパとを連結支持する際に、
錘部に生じる電界によって生じるイオン移動の影響を除
去することができるので、錘部とガラスストッパとが接
着を防止することができ、高さ方向に大きなギャップを
予め設けておく必要がなくなり、半導体加速度センサの
小型化を実現するという効果を奏する。

【００６７】また、請求項４に係る発明の半導体加速度
センサの製造方法にあっては、半導体基板からなるフレ
ームに錘部を吊り下げ支持してなる加速度センサチップ
に対して、少なくとも１つの平板状のガラスストッパ
を、錘部とガラスストッパとの対向面の少なくとも一方
に、錘部とガラスストッパとが接着することを防止する
接着防止処理を施した後、加速度センサチップのフレー
ムとガラスストッパとを錘部とギャップを設けた状態で
対向させ陽極接合するので、陽極接合を用いてフレーム
とガラスストッパとを連結支持する際に、錘部とガラス
ストッパとの接着を防止することができ、小型化に適し
た半導体加速度センサの製造方法を提供することができ
るという効果を奏する。

【００６８】また、請求項５に係る発明の半導体加速度
センサの製造方法にあっては、請求項４に係る発明にお
いて、平板状のガラスストッパに対して、粗面化処理を
行うこと自体が容易なので、小型化に適した半導体加速
度センサの製造方法を容易に提供することができるとい
う効果を奏する。

【００６９】また、請求項６に係る発明の半導体加速度
センサの製造方法にあっては、請求項４又は請求項５に
係る発明において、半導体基板からなる錘部に対して、
陽極接合時の加熱温度に対して耐熱性を有してなる絶縁
膜を設けること自体が容易なので、小型化に適した半導
体加速度センサの製造方法を容易に提供することができ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体加速度セン
サを示す断面図である。

【図２】本発明の第２実施形態に係る半導体加速度セン
サを示す断面図である。

【図３】本発明の第３実施形態に係る半導体加速度セン
サを示す断面図である。

【図４】本発明の第４実施形態に係る半導体加速度セン
サを示す断面図である。

【図５】本発明の第５実施形態に係る半導体加速度セン
サを示す断面図である。

【図６】本発明の第５実施形態に係る他の半導体加速度
センサを示す断面図である。

【図７】本発明の第６実施形態に係る半導体加速度セン
サを示す断面図である。

【図８】本発明の第６実施形態に係る他の半導体加速度
センサを示す断面図である。

【図９】従来例に係る半導体加速度センサを示す断面図
である。

【符号の説明】

１フレーム２錘部３梁部４加速度センサチップ５ａ、５ｂガラスストッパ６スペーサ７ａ、７ｂギャップ８接着防止部８ａ粗面化部８ｂ絶縁膜９ａ、９ｂさぐり部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西條隆司大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者青木亮大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 4M112 AA02 BA01 CA21 CA23 CA24 CA36 DA03 DA04 DA05 DA18 EA06 EA07 EA11 EA13 FA05 FA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板からなるフレームに錘部を吊
り下げ支持してなる加速度センサチップと、前記錘部と
はギャップを設けた状態で対向するとともに、陽極接合
を用いて前記フレームに連結支持された少なくとも１つ
の平板状のガラスストッパとを備えた半導体加速度セン
サにおいて、前記錘部と前記ガラスストッパとの対向面の少なくとも
一方には、前記両者が接着することを防止する接着防止
部を設けたことを特徴とする半導体加速度センサ。
【請求項２】前記ガラスストッパの少なくとも前記錘
部との対向面には、表面が粗面化された粗面化部を前記
接着防止部として設けた請求項１に記載の半導体加速度
センサ。
【請求項３】前記錘部の少なくとも前記ガラスストッ
パとの対向面には、陽極接合時の加熱温度に対して耐熱
性を有してなる絶縁膜を前記接着防止部として設けた請
求項１又は請求項２に記載の半導体加速度センサ。
【請求項４】半導体基板からなるフレームに錘部を吊
り下げ支持してなる加速度センサチップに対して、少な
くとも１つの平板状のガラスストッパを、前記錘部とギ
ャップを設けた状態で対向させるとともに、陽極接合を
用いて前記フレームと前記ガラスストッパとを連結支持
する半導体加速度センサの製造方法において、前記錘部と前記ガラスストッパとの対向面の少なくとも
一方に、前記両者が接着することを防止する接着防止処
理を施した後、前記フレームと前記ガラスストッパとを
陽極接合することを特徴とする半導体加速度センサの製
造方法。
【請求項５】前記ガラスストッパの少なくとも前記錘
部との対向面には、表面が粗面化された粗面化部を設け
ることで前記接着防止処理を施す請求項４に記載の半導
体加速度センサの製造方法。
【請求項６】前記錘部の少なくとも前記ガラスストッ
パとの対向面には、陽極接合時の加熱温度に対して耐熱
性を有してなる絶縁膜を設けることで前記接着防止処理
を施す請求項４又は請求項５に記載の半導体加速度セン
サの製造方法。