KR100817736B1

KR100817736B1 - 가속도 센서

Info

Publication number: KR100817736B1
Application number: KR1020040071552A
Authority: KR
Inventors: 하다노히로유기; 후루이치신지; 사이도흐마사가츠
Original assignee: 히다찌긴조꾸가부시끼가이사
Priority date: 2003-09-16
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2008-03-31
Anticipated expiration: 2024-09-08
Also published as: DE602004015689D1; EP1517151A1; JP4416460B2; US20050056093A1; US7111514B2; JP2005091056A; EP1517151B1; CN1598596A; CN100373161C; KR20050027915A

Abstract

본 발명은 중앙에 있는 질량부와, 질량부를 둘러싸고 있는 후육(厚肉) 프레임과, 질량부와 후육 프레임을 연결하고 있는 복수의 탄성지지 아암을 가지는 가속도 센서 소자와, 가속도 센서 소자를 덮고 접착제에 의해서 후육 프레임에 고정되어 있는 상부 규제판을 가지는 가속도 센서를 제공한다.

상기 질량부는 그 상면에, 질량부와 탄성지지 아암 각각과의 사이를 접속하고 있는 접속부와, 배선을 그 위에 가지는 배선 영역과, 비배선(非配線) 영역으로 이루어진다. 질량부 상면의 주요한 면적을 차지하는 비배선 영역이 배선 영역보다도 낮아져 있다. 상부 규제판은 배선 영역과의 사이에 제 1 간극을 가지고, 비배선 영역과의 사이에 제 2 간극을 가지고, 제 2 간극은 제 1 간극과 배선 두께와 0.1㎛, 바람직하게는 1㎛와의 합계보다도 큰 길이를 가진다. 이물(異物)이 질량부 상면에 부착되어 있어도, 비배선 영역을 에칭할 때에, 이물이 제거될 가능성이 크기 때문에 이물에 의해서 질량부의 진동 진폭을 작게 하는 것이 적어진다.

질량부, 후육 프레임, 탄성지지 아암, 변형 게이지, 배선 영역, 비배선 영역

Description

가속도 센서{ACCELERATION SENSOR}

도 1은 본 발명의 실시예의 가속도 센서의 분해 사시도.

도 2는 도 1에 도시하고 있는 본 발명의 실시예의 가속도 센서에 사용하고 있는 가속도 센서 소자의 사시도.

도 3은 도 2에 도시하고 있는 가속도 센서 소자의 부분 확대 사시도.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선에 따른 단면도.

도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ 선에 따른 단면도.

도 6은 도 3의 Ⅵ-Ⅵ 선에 따른 단면도.

도 7a는 X축(Y축) 방향의 가속도를 검출하기 위한 피에조 저항 소자로 이루어지는 브리지 회로도.

도 7b는 Z축 방향의 가속도를 검출하기 위한 피에조 저항 소자로 이루어지는 브리지 회로도.

도 8은 배선의 교차를 나타내고 있는 배선부의 종단면.

도 9a 내지 도 9f는 본 발명에 사용하고 있는 가속도 센서 소자의 제조 공정을 도시하는 설명도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

20: 질량부 28: 배선 영역

29: 비배선 영역 30: 후육 프레임

41,42,43,44: 탄성지지 아암 47,48: 접속부

60: 상부 규제판 70: 리드선

80: 보호 케이스 100: 가속도 센서

본 발명은 완구, 자동차, 항공기, 휴대단말기기 등에 사용되는 가속도 검출용의 가속도 센서, 특히 반도체 기술을 이용하여 제조할 수 있는 가속도 센서에 관한 것이다.

가속도 센서로서는 피에조 저항 효과, 정전 용량 변화 등의 물리량 변화를 이용한 것이 개발되어 제품화되어 있다. 이러한 가속도 센서는 여러 분야에서 널리 사용할 수 있지만, 최근에는 소형이고, 고감도이며, 다축 방향의 가속도를 동시에 검출할 수 있는 것이 요구되고 있다.

실리콘 단결정은 격자 결함이 극히 적기 때문에 이상적인 탄성체가 되는 것, 반도체 프로세스 기술을 그대로 전용할 수 있는 것 등의 특징을 갖기 때문에, 실리콘 단결정 기판에 박육(薄肉)의 탄성지지부를 설치하고, 이 박육의 탄성지지부에 가해지는 응력을 변형 게이지(strain gauge) 예를 들면 피에조 저항 효과 소자에 의해서 전기신호로 변환하여 출력으로 하는 피에조 저항 효과형 반도체 가속도 센서가 특히 주목되고 있다.

3축의 가속도 센서로서, 실리콘 단결정 기판의 박육부로 이루어지는 빔(beam) 구조의 탄성지지 아암을 가지고, 실리콘 단결정 기판의 후육부로 이루어지는 중앙의 질량부와 주변의 프레임은 탄성지지 아암에 접속되고, 탄성지지 아암 상에는 각 축 방향으로 복수개의 변형 게이지가 형성된 것이 사용되고 있다. 작은 가속도를 감도 좋게 검출하기 위해서는 탄성지지 아암을 길고, 얇게 하여, 진자가 되는 질량부를 무겁게 하는 것이 행해진다. 작은 가속도를 검출할 수 있다는 것은 큰 충격이 가해지면 질량부의 진폭이 지나치게 커져, 탄성지지 아암이 꺾이는 것으로 연결되었다. 그래서 큰 충격이 걸리더라도 탄성지지 아암이 꺾이지 않도록, 가속도 센서 소자의 위와 밑에 규제판을 설치하고, 질량부의 진폭을 규제판으로 규제하는 것이 행해지고 있다.

규제판을 설치한 가속도 센서는 일본의 특개평4-274005, 특개평5-41148, 특개평8-233851에 나타나 있다.

또한, 규제판과 가속도 센서 소자의 질량부와의 간극을 소정의 값으로 관리하기 위해서, 간극과 거의 동일한 직경을 한 미소 볼을 접착제로 혼련하여, 미소 볼을 섞은 접착제를 사용하여 규제판을 가속도 센서 소자에 접착하는 것이 특개평4-274005 및 특개평8-233851에 나타나 있다. 규제판과 가속도 센서 소자의 간극이 미소 볼의 직경에 의해서 정할 수 있기 때문에, 그 간극을 소정의 값으로 유지할 수 있다. 이와 같이 미소 볼을 포함하는 접착제를 사용함으로써, 규제판과 가속도 센서 소자의 간극을 관리할 수 있다.

가속도 센서는 6인치 직경 정도의 실리콘 웨이퍼 상에 가속도 센서 소자를 포토리소 기술을 사용하여 다수 형성한 후, 개별로 분리하여 가속도 센서 소자를 얻는 공정과, 가속도 센서 소자를 보호 케이스에 고착하여, 전극과 와이어를 접속하는 공정과, 규제판을 가속도 센서 소자 상에 설치하는 공정과 보호 케이스 덮개를 보호 케이스에 고착하는 공정에서 제조되어 있다.

실리콘 웨이퍼로부터 가속도 센서 소자를 제작하기 위해서는 포토레지스트의 도포, 현상, 세정뿐만 아니라, 전극의 제작에 스퍼터 장치, 피에조 소자 제작에 이온 주입 장치, 실리콘을 에칭하는 드라이 에칭 장치 등을 사용한다. 특히 드라이 에칭 공정에서는 실리콘 웨이퍼를 냉각하기 위해서 더미기판 상에 실리콘 웨이퍼를 접착한다. 드라이 에칭 가공 종료 후의 접착제 제거에 있어서는 탄성지지 아암의 길이는 500 내지 700㎛이고, 폭은 80 내지 120㎛이고, 두께는 5 내지 10㎛로 대단히 얇아 쉽게 파손되어 버리기 때문에, 기계적인 힘을 가한 접착제 제거는 불가능하고, 용제로 접착제를 제거한다. 그 때문에, 극히 약간이지만 접착제의 잔사(殘渣)가 소자 상면에 남는다. 전극 등의 스퍼터 작업에서도 먼지의 비산 등으로부터 돌출 부분이 생기는 경우가 있다. 접착제 잔사로 발생하는 볼록부(이하, 이물이라고 한다)의 대다수는 1변이 10㎛ 이상이지만, 높이는 수 ㎛ 이하로 낮고 또, 부드러운 재질이기 때문에 탄성지지 아암의 휨에 영향을 미치지 않아, 출력 전압이나 감도를 나쁘게 하는 일은 없었다. 스퍼터에서 발생하는 이물은 수지와 비교하여 딱딱한 재료이지만, 크기는 1변이 수 ㎛로부터 크더라도 10㎛ 정도로 면적적으로는 작지만, 높이는 0.1 내지 5㎛로 높은 것이다. 그러나, 스퍼터에서 발생하는 이물도 탄성지지 아암의 휨에 영향을 미치는 정도는 아니었다. 이들, 이물의 체적이 작고 중량도 작기 때문에, 가속도 측정 결과에는 영향을 주지 않을 것이라고 생각된다. 수많은 이물의 높이를 측정하였지만, 5㎛를 넘는 것은 없었다.

그러나, 가속도 센서 소자에 대향하여 설치된 규제판과 소자 상면에 있어서의 질량부의 간격이 15㎛m 정도로 작기 때문에, 간격에 대해서는 무시할 수 없었다. 이물의 높이 분포로부터 보아 대부분의 것은 사용할 수 없다. 그 때문에, 규제판과 대향하는 면에 이물이 있는 것은 불량 소자로서 폐기하지 않을 수 없었다. 그것에 의해서, 가속도 센서 소자의 수율 저하를 초래하고, 나아가서는 가속도 센서의 가격을 올리는 것으로 되었다.

통상의 가속도 센서에서는 질량부에서의 배선 영역과 상부 규제판의 간격에 대하여, 비배선 영역과 상부 규제판의 간격은 배선 두께분만큼 커지고 있다. 그러나 배선 두께는 크더라도 1㎛ 정도이고, 부착한 이물 높이가 높은 것은 5㎛ 정도이기 때문에, 질량부의 어떤 부위에 이물이 부착된 경우에도, 질량부가 과도한 가속도를 받아 변위하였을 때 이물이 최초에 상부 규제판에 접촉할 가능성이 극히 높고, 측정 가능한 가속도 범위에서도 출력이 포화되어 버린다.

본 발명의 목적은 종래와 비교하여 이물에 대하여 허용 범위가 넓고, 이물과 상부 규제판이 접촉하여 측정 가능한 가속도 범위가 좁아지는 일이 없고, 또한 내충격성도 저하시키지 않고서 가속도 센서를 염가로 제공하는 것이다.

본 발명의 가속도 센서는,

중앙에 있는 질량부와,

그 질량부로부터 일정 거리 떨어져 설치되어 있고 상면에 복수의 단자를 가진 후육 프레임과,

질량부 상면과 후육 프레임 상면을 연결하고 있는 복수의 탄성지지 아암과,

탄성지지 아암 상면에 형성된 변형 게이지와,

변형 게이지 끼리간 또는 변형 게이지와 단자간을 연결하고 있는 배선을 가지는 동시에,

질량부의 상면이, 질량부와 탄성지지 아암 각각과의 사이를 접속하고 있는 접속부와, 상기 배선의 일부를 위에 갖고, 접속부끼리를 접속하고 있는 배선 영역과, 접속부끼리의 사이 및 접속부끼리의 사이의 밖에 있는 비배선 영역으로 이루어져 있는 가속도 센서 소자, 및 질량부의 배선 영역의 배선 상면과의 사이에 제 1 간극을 가지고, 가속도 센서 소자 상면을 덮도록 설치되어 있는 동시에, 후육 프레임 상면에서 접착제에 의해서 후육 프레임에 고정되어 있는 상부 규제판을 가지고, 상부 규제판은 질량부의 비배선 영역과의 사이에 제 2 간극을 가지고, 제 2 간극이 제 1 간극과 배선 두께와 0.1㎛의 합계보다도 큰 길이를 가진다.

상기 본 발명의 가속도 센서에서, 제 2 간극이 제 1 간극과 배선 두께와 1㎛의 합계보다도 큰 길이를 가지는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 제 2 간극이 배선 두께와 접속부 두께의 합계의 값만큼 제 1 간극보다도 큰 길이를 가진다.

본 발명의 가속도 센서에서, 접속부는 탄성지지 아암 상면과 실질적으로 동일한 레벨에 있는 상면을 가지고,

배선 영역은 배선을 제외하고 탄성지지 아암 상면과 실질적으로 동일한 레벨에 있는 동시에 접속부 상면끼리간을 접속하고 있고,

비배선 영역은 접속부 상면 및 배선 영역의 레벨보다도 낮은 것이 바람직하다.

본 발명의 가속도 센서에서, 접속부의 두께가 탄성지지 아암의 두께와 실질적으로 동일한 것이 바람직하다.

실시예

가속도 센서 소자(100)와, 가속도 센서 소자와 소정의 간극을 가지고 설치된 상부 규제판(60)으로 이루어지는 본 발명의 실시예의 가속도 센서는 도 1에 도시하는 바와 같이, 알루미나 등으로 이루어지는 보호 케이스(80)내에 설치되어 있다. 보호 케이스(80)의 상부에는 알루미나 등으로 이루어지는 덮개(90)가 설치된다.

보호 케이스(80)는 가로프레임(82)과 내부 저면(84)을 가지고 있고, 가속도 센서 소자(100)의 후육 프레임 하면이 내부 저면(84)상에 접착되고 고정되어 있다. 가속도 센서 소자(100)를 내부 저면(84)에 고정한 상태에서, 가속도 센서 소자(100)의 중앙에 있는 질량부(20)는 보호 케이스(80)의 저면(84)과 접촉하지 않고 소정의 간극을 가지고 있다. 내부 저면(84)은 질량부(20) 하면과의 사이에 있는 간극을 가지고, 질량부(20)의 하방으로의 진동을 그 간극의 크기 내로 제한하기 때문에, 하부 규제판으로서 작용한다.

보호 케이스(80)의 가로프레임(82)에는 복수의 제 2 입출력단자(86)를 가지고, 보호 케이스에 넣은 가속도 센서 소자의 제 1 입출력단자(32) 각각이 이들 제 2 입출력단자(86)와 리드선(70)으로 접속되어 있다. 다음에 제 2 입출력단자(86) 각각은 보호 케이스(80)의 측면에 설치한 복수의 외부단자(88)와 가로프레임(82)내에서 도선으로 연결되어 있다. 본 발명에서는 이 도체는 중요한 기능을 하는 것이 아니므로 도시하고 있지 않다.

본 발명에 사용되고 있는 가속도 센서 소자(100)는 탄성지지 아암의 두께를 고정밀도로 제어할 수 있도록 SiO₂절연층을 개재하여 SOI 층을 형성한 실리콘 단결정 기판, 즉 SOI 웨이퍼를 사용하여 제작한다. SOI란 Silicon on insulator 의 약자이다. 이 예에는 약 600㎛ 두께의 Si웨이퍼 상에 에칭 스토퍼가 되는 SiO₂절연층을 얇게(약 1㎛) 형성하고, 그 위에 약 10㎛ 두께의 N형의 실리콘 단결정 기판을 형성한 웨이퍼를 기판으로서 사용하였다. 가속도 센서 소자(100)는 실리콘 단결정 기판의 후육부로 이루어지는 중앙의 질량부(20)와, 질량부(20)를 둘러싸도록 주변에 배치한 정방형 프레임(30)과, 질량부(20)의 상면과 프레임(30)의 상면을 연결하는 실리콘 단결정 기판의 박육부로 이루어지는 2쌍의 빔형의 탄성지지 아암(41, 42, 43, 44)과, 2개의 직교하는 검출축(X와 Y축) 및 가속도 센서 소자 상면에 수직 인 검출축(Z축)에 대응하여, 탄성지지 아암상에 설치한 각 축 각각 4개의 변형 게이지(이하의 설명에 있어서는 변형 게이지의 일 예로서 피에조 저항 소자를 사용하고 있기 때문에, 「피에조 저항 소자」라고 한다)로 이루어진다. 즉, X축 방향으로 연장되어 있는 탄성지지 아암(41, 42)상에 각 2개의 피에조 저항 소자(X1, X2, X3, X4)가 설치되어 있고 X축 방향의 가속도를 검출한다. Y축 방향으로 연장되어 있는 탄성지지 아암(43, 44)상에 각 2개의 피에조 저항 소자(Y1, Y2, Y3, Y4)가 설치되어 있어 Y축 방향의 가속도를 검출한다. X축 방향으로 연장되고 있는 탄성지지 아암(41, 42)상에 또한 각 2개의 피에조 저항 소자(Z1, Z2, Z3, Z4)가 설치되어 있어 Z축 방향의 가속도를 검출한다. 이 예에서는 Z축 방향의 가속도를 X축 방향으로 연장되어 있는 탄성지지 아암(41, 42)상에 설치한 피에조 저항 소자로 검출하고 있지만, Z축 방향의 가속도를 검출하는 소자는 Y축 방향으로 연장되어 있는 탄성지지 아암(43, 44)상에 설치되어 있어도 좋다. 각 축 방향의 가속도를 검출하는 4개의 피에조 저항 소자는 풀 브리지 검출회로를 구성하고 있다.

가속도 센서 소자(100)의 후육 프레임(30)의 상면에는 복수의 입출력단자(32)가 설치되어 있다. 이들 제 1 입출력단자(32)는 탄성지지 아암 상면으로부터 후육 프레임 상면에 걸쳐서 설치된 복수의 도체 각각에 의해서, 탄성지지 아암 상에 설치된 12개의 피에조 저항 소자의 단자와 접속되어 있다. 도 1 내지 도 3에는 입출력단자(32)와 피에조 저항 소자를 연결하고 있는 이들 도체를 도시하고 있지 않다.

도 7a, 도 7b에 피에조 저항 소자로 구성한 풀 브리지 검출회로를 예시하고 있다. 도 1과 도 2에서, X축 방향으로 연장되고 있는 2개의 탄성지지 아암 중 한쪽 (41)의 상면에 피에조 저항 소자(X1, X2)가 형성되어 있고, 다른쪽의 탄성지지 아암(42)의 상면에 피에조 저항 소자(X3, X4)가 형성되어 있다. 도 7a를 참조하여, 직렬로 접속된 피에조 저항 소자(X1, X2)의 중점과, 직렬로 접속된 피에조 저항 소자(X3, X4)의 중점(中点)이 각각 입력단자(32)에 접속되어 있고, 이들 2개의 단자간에 측정용 전압(Vcc)이 인가된다. 도 7a에서 피에조 저항 소자(X1)의 좌측의 인출선과 피에조 저항 소자(X4)의 우측의 인출선이 한쪽의 출력용 단자(32)에 연결되어 있다. 또한, 도 7a에서 중앙측에 있는 2개의 인출선은 다른쪽의 출력용 단자(32)에 연결되어 있다. 피에조 저항 소자간 및 피에조 저항 소자와 단자간을 연결하고 있는 대부분의 배선은 탄성지지 아암(41, 42)의 상면에 설치되어 있다. 도 7a의 좌측반과 우측반을 연결하고 있는 3개의 배선은 부분적으로, 질량부의 뒤에서 상세하게 설명하는 접속부(45, 46)의 상면과 배선 영역(26)에 설치되어 있다.

X축 방향으로 연장되어 있는 2개의 탄성지지 아암 중 한쪽(41)의 상면에 피에조 저항 소자(Z1, Z2)가 더 형성되어 있고, 다른쪽의 탄성지지 아암(42)의 상면에 피에조 저항 소자(Z3, Z4)가 더 형성되어 있다. 도 7b를 참조하여, 직렬로 접속된 피에조 저항 소자(Z1, Z2)의 중점과, 직렬로 접속된 피에조 저항 소자(Z3, Z4)의 중점이 각각 입력단자(32)에 접속되어 있고, 이들 2개의 단자간에 측정용 전압(Vcc)이 인가된다. 도 7b에서 피에조 저항 소자(Z1)의 좌측의 인출선과 피에조 저항 소자(Z3)의 좌측의 인출선이 한쪽의 출력용 단자에 연결되어 있다. 또한, 피에조 저항 소자(Z2)의 우측의 인출선과 피에조 저항 소자(Z4)의 우측의 인출선이 다른쪽의 출력용 단자에 연결되어 있다. 피에조 저항 소자간 및 피에조 저항 소자와 단자간을 연결하고 있는 대부분의 배선은 탄성지지 아암(41, 42)의 상면에 설치되어 있다. 도 7b의 좌측반과 우측반을 연결하고 있는 3개의 배선은 부분적으로, 질량부의 뒤에서 상세하게 설명하는 접속부(45, 46)의 상면과 배선 영역(27)에 설치되어 있다.

Y축 방향으로 연장되어 있는 2개의 탄성지지 아암 중 한쪽(43)의 상면에 Y축 방향의 가속도를 검출하는 피에조 저항 소자(Y1, Y2)가 설치되고, 다른쪽(44)의 상면에 Y축 방향의 가속도를 검출하는 피에조 저항 소자(Y3, Y4)가 설치되어 있다. 피에조 저항 소자(Y1, Y2, Y3, Y4)로 이루어지는 풀 브리지 회로도 도 7a에 도시하고 있다. 피에조 저항 소자간 및 피에조 저항 소자와 단자간을 연결하고 있는 배선은 탄성지지 아암(43, 44)의 상면과, 접속부(47, 48)의 상면과, 배선 영역(28)에 설치되어 있다.

도 7a, 도 7b에 도시하는 회로에 있는 피에조 저항 소자 및 단자는 도 1 내지 3에 도시하는 가속도 센서 소자(100)의 구조에 나타나 있는 피에조 저항 소자 및 단자에 각각 상당한다.

가속도 센서 소자(100)의 중앙에 설치되어 있는 질량부(20)는 정방형으로 할 수 있다. 도 1 내지 도 3의 실시예에서는 질량부는 중앙에 있는 정방형 방추의 4구석에 각각 정방형의 방추가 부착된 구조로 되어 있다. 질량부(20)는 그 상면에 질량부와 각 탄성지지 아암(41, 42, 43, 44)의 일단과의 사이를 접속하고 있는 접속부(45, 46, 47, 48)와, 배선을 위에 가지는 배선 영역(26, 27, 28)과, 비배선 영 역(29)을 가진다. 질량부(20) 상면의 대부분의 면적을 차지하고 있는 것이 비배선 영역(29)으로서, 비배선 영역(29)은 탄성지지 아암 상면으로부터 바람직하게는 탄성지지 아암(41, 42, 43, 44)의 두께(t)만큼 낮아져 있다. 바꿔 말하면, 비배선 영역(29)이 탄성지지 아암(41, 42, 43, 44) 상면 및 후육 프레임(30) 상면으로부터 탄성지지 아암(41, 42, 43, 44)의 두께(t)만큼 움푹하게 들어가 있다. 비배선 영역(29)의 일부에 탄성지지 아암(41, 42, 43, 44)의 일단이 겹쳐져서, 질량부(20)와 탄성지지 아암(41, 42, 43, 44)을 접속하고 있는 접속부(45, 46, 47, 48)를 구성하고 있다. 접속부(45, 46, 47, 48)는 탄성지지 아암(41, 42, 43, 44)의 폭(w)과 동일한 폭을 가지고 탄성지지 아암의 길이 방향(X축 방향 혹은 Y축 방향)에는 적어도 탄성지지 아암의 두께와 동일한 길이(L)를 이루고 있는 것이 바람직하다.

도 2의 가속도 센서 소자(100)의 일부분을 확대하여 도시하기 위해서 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선에 따른 단면도를 도 4에 도시하고, 도 3의 Ⅴ-Ⅴ 선에 따른 단면도를 도 5에 도시하고, 도 3의 Ⅵ-Ⅵ 선에 따른 단면도를 도 6에 도시하고 있다. 도 4 내지 도 6으로부터 분명한 바와 같이, 탄성지지 아암(42)의 상면과 접속부(46)의 상면과 배선 영역(27)이 실질적으로 동일한 레벨로 되어 있다. 탄성지지 아암(42)의 선단에 있는 접속부(46)의 하면이 질량부(20)의 상면과 연결되어, 접속부(46)가 질량부(20)와 탄성지지 아암(42)을 접속하고 있다. X축 방향의 배선 영역(27)과 Y축 방향의 배선 영역(28)이 실질적으로 동일한 레벨의 상면을 가지고 있다.

이 실시예에 있어서는 비배선 영역(29)은 탄성지지 아암(41, 42, 43, 44) 상면으로부터 탄성지지 아암의 두께만큼 낮아져 있지만, 본 발명에서는 탄성지지 아암 상면보다도 조금 낮아져 있으면 좋다. 드라이 에칭에 의해서 비배선 영역(29)을 탄성지지 아암(41, 42, 43, 44) 상면 및 후육 프레임(30) 상면보다도 낮게 가공하고 있다. 0.1㎛를 넘어 에칭함으로써, 질량부(20) 상면에 이전 공정에서 부착된 이물(contaminants)을 제거할 수 있다. 비배선 영역(29)을 탄성지지 아암(41, 42, 43, 44) 상면으로부터 에칭에 의해서 1㎛보다도 깊게 하는 것이 바람직하다. 그러나, 비배선 영역(29)을 탄성지지 아암(41, 42, 43, 44) 상면이나 후육 프레임(30) 상면으로부터 너무 낮게 하는 것은 바람직하지 못하다. 비배선 영역(29)을 깊게 에칭하기 위해서는 가공시간이 길게 필요하게 되는 데다가, 질량부(20)를 가볍게 해 버린다. 비배선 영역(29)을 이 실시예처럼 탄성지지 아암 상면으로부터 탄성지지 아암의 두께(t)만큼 낮게 하는 것이 가장 바람직하다. 탄성지지 아암(41, 42, 43, 44)과 질량부(20) 사이의 통홈(通溝)(50)을 에칭으로 가공할 때, 비배선 영역(29)을 동시에 에칭하면, 비배선 영역(29)을 탄성지지 아암(41, 42, 43, 44) 상면으로부터 탄성지지 아암의 두께(t)만큼 낮게 가공할 수 있다.

배선 영역(26, 27, 28)은 밭이랑 모양을 하고 있고, 질량부(20)의 위에서 탄성지지 아암(41, 42, 43, 44)끼리를 접속하고 있다, 즉 접속부(45, 46, 47, 48)끼리를 접속하고 있다. 탄성지지 아암(예를 들면 43) 상면의 하나에 설치된 배선이 배선 영역(28)상을 경유하여 다른 탄성지지 아암(44) 상면에 안내되고 있다. 배선 영역은 배선을 제외하고 탄성지지 아암 상면과 실질적으로 동일한 레벨에 있다. 배선은 배선 영역, 탄성지지 아암 상면으로부터 조금 솟아올라 있고, 그 두께는 크더라도 1㎛이다.

Y축 방향의 배선부의 단면도를 모식적으로 도 8에 도시하고 있다. 도 8에서, 질량부(20)의 상부에 있는 배선 영역(28)에는 Y축의 배선(281)이 보호막(142)을 개재하여 설치되어 있다. 보호막(142)의 위에는 Y축의 배선(281)과 직교하는 Z축의 배선(271, 272, 273)이 설치되어 있다. Y축배선(281)의 일부(281a)는 실리콘층에 붕소를 도프하여 형성한 P+로 되어 있다. 이와 같이 배선을 교차하고 있는 부분에는 P+를 형성함으로써, 배선 두께를 늘리지 않고서 교차시킬 수 있다.

가속도 센서 소자(100) 상면에는 상면을 덮도록 상부 규제판(60)이 설치되어 있다. 상부 규제판(60)의 하면(bottom surface)과 가속도 센서 소자(100)의 질량부(20)의 배선 영역의 배선 상면의 사이에 제 1 간극, 예를 들면 5 내지 15㎛의 간극(g1)이 설치되어 있다. 가속도 센서 소자(100)의 후육 프레임(30) 상면, 이 실시예에서는 정방형을 한 후육 프레임 상면의 각 코너에 접착제가 붙어 있고, 상부 규제판(60)을 가속도 센서 소자(100) 상면에 고정하고 있다.

상부 규제판(60)의 하면과 가속도 센서 소자(100)의 질량부(20)의 비배선 영역과의 간극을, 본 발명에서는 제 2 간극(g2)이라고 부른다. 제 2 간극(g2)은 제 1 간극(g1)과, 배선 두께와, 탄성지지 아암 상면과 실질적으로 동일한 레벨로 되어 있는 배선 영역으로부터 비배선 영역이 낮아져 있는 양과의 합계이다. 이 실시예에 있어서는 비배선 영역이 배선 영역으로부터 접속부 두께만큼 낮아져 있기 때문에, 제 2 간극(g2)이 배선 두께와 접속부 두께의 합계만큼 제 1 간극(g1)보다도 커져 있다. 그러나, 본 발명에서는 배선 영역에서 비배선 영역이 0.1㎛를 넘어 낮아져 있으면 좋고, 바람직하게는 1㎛를 넘어 낮아져 있으면 좋기 때문에, 제 2 간극(g2)은 제 1 간극(g1)과, 배선 두께와, 0.1㎛(바람직하게는 1㎛)의 합계보다도 큰 길이를 가지고 있다.

질량부 상면에 이물이 부착되어 있으면, 이물의 높이만큼 상부 규제판 하면과 질량부 상면과의 간극이 작아져 질량부의 진동의 진폭이 그것만큼 작아진다. 이물은 접착제 잔사와 스퍼터로 생기는 이물이 있다.

실리콘 웨이퍼로부터 가속도 센서 소자를 제작할 때, 실리콘 웨이퍼를 더미기판 상에 가속도 센서 소자의 상면이 더미기판에 대향하도록 하여 접착제로 접착한다. 드라이 에칭 가공 후에, 접착제를 제거할 때에 탄성지지 아암은 5 내지 10㎛ 두께로 극히 얇게 초음파 등 기계적인 힘을 가하여 접착제를 제거할 수 없기 때문에, 용제로 접착제를 제거한다. 그 때문에, 접착제 제거 후에, 극히 약간이지만 접착제가 질량부 상면에 남는다. 이 접착제의 잔사가 이물이 된다. 접착제 잔사의 대다수는 1변이 10㎛ 이상이지만, 높이는 수 ㎛ 이하로 낮다. 다른 한편, 스퍼터로 생긴 이물은 딱딱하고, 크기는 1변 수㎛로 크더라도 10㎛로 면적은 작지만, 높이는 0.1㎛ 내지 5㎛로 크다.

질량부(20) 상면의 면적 중 대부분을 비배선 영역(29)이 차지하고 있기 때문에, 본 발명의 가속도 센서에서, 비배선 영역을 배선 영역보다도 약간 낮게 드라이 에칭하여 비배선 영역에 부착되어 있는 이물의 대부분을 제거할 수 있다. 5㎛ 높이의 이물이 비배선 영역에 에칭 후에 잔류하고 있더라도, 탄성지지 아암의 두께 즉 접속부두께만큼 비배선 영역을 낮게 하면, 잔류한 이물에 의해서 상부 규제판 하면과 질량부 상면의 간극(g1)을 작게 하는 일이 없다.

여기서 사용하고 있는 접착제는 약 15㎛의 직경을 한 경질 플라스틱볼이 접착제 중에 10 질량% 정도 혼련되어 있다. 경질 플라스틱볼은 디비닐벤젠을 주성분으로 하는 가교 공중합체로 이루어지는 것으로, 액정디스플레이의 갭 규제용으로서 판매되고 있는 것을 사용할 수 있다. 호칭 직경(nominal diameter)이 15㎛인 구는 평균 입자직경이 15㎛±0.1㎛이고, 직경의 표준 편차가 0.6㎛로 극히 정밀도가 좋은 것이다.

접착제는 경화한 후에 있어서도 부드러움을 잃지 않는 것이 바람직하다. 접착제로서, 실리콘 고무수지 접착제, 예를 들면 토레이·다우코닝·실리콘제의 DA6501을 사용하는 것이 바람직하다. 이 실리콘 고무수지 접착제는 경화 후의 영율(Young's Modulus)이 거의 8.8×10^-4 GPa로, 충분히 부드러운 것이다. 이와 같이 경화 후에 있어서도 부드러움을 잃지 않는 접착제를 사용하여 상부 규제판을 가속도 센서 소자에 고정하고 있기 때문에, 접착제가 경화한 후에 있어서도 가속도 센서 소자에 큰 응력을 발생하지 않는다.

또, 본 발명의 가속도 센서로, 가속도 센서 소자(100)의 후육 프레임(30) 하면을 내부 저면(84)에 고정하는 접착제로서, 상부 규제판(60)을 후육 프레임 상면에 고정하는 데 사용한 접착제와 동일한 것을 사용하였다. 그 접착제는 경질 플라스틱볼을 포함하고 있기 때문에, 질량부 하면과 내부 저면 사이에 경질 플라스틱볼의 직경과 동일한 만큼 혹은 그것보다도 접착제의 두께만큼 넓어진 간극을 형성할 수 있다. 또한, 상부 규제판의 가속도 센서 소자로의 고정과, 가속도 센서 소자의 보호 케이스내로의 고정에, 동일한 접착제를 사용하고 있는 것은 작업성 면에서 매우 적합하다. 그러나, 가속도 센서 소자의 후육 프레임 하면을 내부 저면으로의 고정에 대해서, 접착 면적이 가속도 센서의 감도로 영향을 미치는 것이 적기 때문에, 다른 접착제, 예를 들면 에폭시계 접착제를 사용할 수 있다.

상부 규제판은 붕규산유리 등을 사용할 수 있다. 붕규산유리의 선팽창계수는 약 7×10^-6이며, 가속도 센서 소자에 사용하고 있는 실리콘의 선팽창계수 2.4× 10^-6과 비교하여 큰 것이지만, 경화 후의 딱딱함이 작은 접착제를 사용하고 있기 때문에, 상부 규제판으로서 이와 같이 선팽창계수가 큰 재료를 사용할 수 있다.

가속도 센서 소자의 크기를 여기서 설명한다. 정방형 가속도 센서 소자(100)의 가로 세로의 길이는 거의 3300㎛이고, 후육 프레임(30)은 600㎛ 두께이며, 450㎛ 폭이다. 중앙의 중량부(20)는 가로 세로의 길이가 거의 2000㎛이고, 그 두께가 590㎛이다. 4개의 탄성지지 아암(41, 42, 43, 44)은 700㎛ 길이이고, 110㎛ 폭이며, 그것들은 SiO₂ 절연층 상의 실리콘으로 제작되어 있기 때문에, 그 두께는 약 10㎛이다.

이하, 가속도 센서 소자(100)의 제조방법에 관해서 설명한다. 도 9a 내지 도 9f는 주요 공정을 설명하기 위한 도 3의 X축 방향 단면의 일부(우측 반)를 도시하고 있다. SOI 웨이퍼는 도 9a에 도시하는 바와 같이, Si의 베이스 기판(120), Si 활성층인 표면의 SOI 층(140) 및, 양자간에 있어 에칭 스토퍼로서 사용되는 SiO₂ 층(130)으로 구성된 Si 단결정 기판이다. 각각의 두께로서는 본 실시예에서는 베이스 기판(120)은 600㎛이고, SiO₂층은 1㎛이고, 그리고 SOI 층은 약 10㎛이다.

제조 프로세스의 최초는 우선, SOI 층(140)의 표면에, 포토레지스트 혹은 열산화 SiO₂막 등을 마스크로서 소정 형상의 패턴을 제작하고, 이온 주입 등의 불순물 확산공정에 의해서 붕소를 확산한 피에조 저항 소자(Z3, Z4)를 만든다(도 9a). 표면 불순물 농도로서는 온도 특성 및 감도의 양쪽의 관점에서, 약 2×10¹⁸원자/cm³로 하였다. 또한, 배선의 일부에 형성하는 P+ 층(도 8의 281a)에서는 붕소 농도를 피에조 저항 소자보다도 많게 하였다.

다음에 피에조 저항 소자(Z3, Z4)를 보호하기 위해, 보호막(142)을 제작한다(도 9b). 보호막(142)으로서는 일반적으로 반도체에서 사용되고 있는 SiO₂와 PSG (Phosphorous silicated glass)의 다층막을 사용하여 가동 이온의 게터링 효과를 갖게 하고 있다. SiO₂와 PSG의 2층막 대신에 SiO₂와 SiN의 2층막을 사용하여도 좋다. 보호막(142)의 두께는 가능한 한 얇게 하여 응력을 작게 한 쪽이 고감도화의 점에서는 바람직하고, 0.3 내지 0.5㎛로 하였다.

다음에 피에조 저항 소자(Z3, Z4)의 양 단부상의 보호막(142)에 도체 접속용의 관통구멍(through hole; 144)을 불산을 주체로 한 습식 에칭에 의해 형성하였다(도 9c).

배선을 제작하기 위해서, 우선 스퍼터에 의해 알루미늄층을 성막한다. 두께 는 0.3 내지 0.5㎛로 하였다. 포토 에칭에 의해 배선(282)을 형성하였다(도 9d). SOI 층상에 형성된 보호막(142)과 배선(282)의 두께의 합계는 약 0.6㎛ 내지 약 1.0㎛가 되었다.

다음에, 후육 프레임, 탄성지지 아암 및 질량부의 접속부와 배선 영역의 형상으로 포토레지스트마스크를 형성하고, SOI 층(140)을 SiO₂층(130)에 도달할 때까지 드라이 에칭하여 관통홈(50)과 질량부(20)의 비배선 영역(29a)을 SOI 층의 두께분 제거하였다. 이 때에 SiO₂층(130)이 에칭 스토퍼로서 작용하기 때문에, 에칭되는 것은 실리콘층뿐이다.(도 9e 참조)

다음에 피에조 저항 소자면을 아래로 하여 SOI 웨이퍼를 더미 기판에 수지를 사용하여 접착하였다(도시하지 않음). SOI웨이퍼의 실리콘의 베이스기판(120; 약600㎛ 두께)을 드라이 에칭하기 위해서는 SF₆가스와 산소를 도입한 플라스마 내에서 행하기 때문에, 피가공물의 냉각이 필요하다. 이면의 베이스 기판(120)에, 양면 얼라이너 장치를 사용하여 표면의 피에조 저항 소자(Z3, Z4)나 SOI 층(140)으로의 관통 패턴(50)과의 위치를 맞추어서 질량부(20) 및 후육 프레임(30)의 형상으로 포토레지스트 마스크를 형성하고, 플라스마 드라이 에칭으로 베이스 기판(120)을 에칭하고, 또한 에칭 스토퍼의 SiO₂층(130)을 버퍼드 불산을 사용하여 습식 에칭으로 제거하였다(도 9f).

그 후에, 웨이퍼 상에 형성한 다수의 가속도 센서 소자를 다이서 등을 사용하여, 1개 1개의 센서칩으로 절단하고, 용제를 사용하여, 접착수지를 녹여 가속도 센서 소자를 더미기판으로부터 분리하였다. 그리고 패키징 등의 조립 공정을 거쳐서, 반도체 가속도 센서를 완성시켰다.

실험

위에서 설명한 실시예에 제시한 가속도 센서로, 탄성지지 아암과 질량부를 접속하고 있는 접속부의 길이(L)를 7㎛로 하고, 질량부 상면(배선 상면)과 상부 규제판 하면과의 제 1 간극(g1)을 14㎛로 하였다. 질량부의 비배선 영역을 탄성지지 아암 상면으로부터 1㎛ 내지 13㎛ 낮게 한 가속도 센서 소자를 제작하였다. 즉, 비배선 영역과 탄성지지 아암 상면의 높이의 차 1㎛(시료 B), 3㎛(시료 C), 5㎛(시료 D), 7㎛(시료 E), 10㎛(시료 F), 및 13㎛(시료 G)를 가지는 가속도 센서 소자를 각 2800개 제작하였다. 또한 비교를 위해, 높이의 차가 없는 가속도 센서 소자(시료 A)를 2800개 준비하였다. 이들의 가속도 센서 소자에서는 제 2 간극(g2)은 15㎛(시료 A), 16㎛(시료 B), 18㎛(시료 C), 20㎛(시료 D), 22㎛(시료 E), 25㎛(시료 F), 및 28㎛(시료 G)이었다. 이러한 것은 제 1 간극(g1)이 14㎛이고 배선 두께가 1㎛이기 때문이다.

이들 비배선 영역의 높이를 바꾼 7종류의 가속도 센서 소자에 관해서, 이물의 발생 빈도를 조사하였다. 비교예의 시료 A에서 2800개의 가속도 센서 소자 중 탄성지지 아암과 질량부의 상면에 적어도 1개의 이물을 가지는 소자는 824개이고 소자 전체의 약 30%이었다. 비배선 영역을 조금이라도 낮게 한 시료 B 내지 G의 5종류는 모두 탄성지지 아암과 질량부의 상면에 발생한 적어도 1개의 이물이 있는 소자는 약 300개이었다. 이것은 비배선 영역을 드라이 에칭함으로써, 비배선 영역에 있던 스퍼터 공정에서 발생하였다고 보이는 이물의 대다수가 드라이 에칭 시에 녹았거나 탈락한 것으로 생각된다. 이물이 있는 가속도 센서 소자 중, 탄성지지 아암과 질량부의 배선 영역, 질량부의 접속부의 어느 하나에 이물이 부착되어 있는 것은 약 반수인 150개 전후이었다. 이 이물을 조사한 바, 이물의 폭이나 길이는 2 내지 100㎛이고, 높이는 0.1 내지 5㎛이었다. 종래 불량으로 되어 있던 824개가, 비배선 영역을 드라이 에칭함으로써 300개 전후로 불량품이 감소하였다. 비배선 영역과 탄성지지 아암 상면과의 높이의 차를 이물 높이 보다도 크게 함으로써, 비배선 영역에서의 이물을 허용할 수 있기 때문에, 불량으로 하는 가속도 센서 소자가 150개 전후까지 감소되는 것이 판명되었다. 이물에 관한 가속도 센서 소자의 수율은 비교예에서는 약 70%이던 것이, 비배선 영역을 드라이 에칭함으로써 약 90%, 비배선 영역을 이물의 높이보다도 낮게 하면 약 95%까지 개선할 수 있다.

시료 A 내지 G의 가속도 센서 소자 중 비배선 영역에만 이물이 있는 것을 사용하여, 각각 100개의 가속도 센서를 제작하였다. 또 질량부 저면과 보호 케이스 저면의 간격은 19㎛로 하였다. 상부 규제판은 두께가 150㎛인 청색 판유리를 기계가공으로 제작하였다.

가속도 센서에 5G, 10G, 20G의 가속도를 가하였을 때의 출력과 노이즈 레벨을 측정한 후, 두께가 100mm인 판에 높이 1m로부터 가속도 센서를 자연낙하시켜 내충격성을 측정하였다. 이 높이로부터 낙하시키면 약 1500으로부터 2000G의 충격이 가속도 센서에 가해진다. 가속도 인가 시의 출력과 노이즈 레벨은 사양 범위에 들 어가 있으면 양품으로 하였다. 내충격성은 낙하 후의 출력이 있는지의 여부로써 판단하여, 출력이 없는 가속도 센서는 파괴되었다고 판정하고, 출력이 있는 것을 양품이라고 판단하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

표1

시료	g2 (㎛)	비배선 영역과 탄성지지 아암의 차(㎛)	양품의 수
			출력과 노즐 레벨			낙하시험후의 출력
			가속도 5G	가속도 10G	가속도 20G	낙하시험후의 출력
A	15	0	100	80	64	100
B	16	1	100	95	88	100
C	18	3	100	98	91	100
D	20	5	100	100	100	100
E	22	7	100	100	100	100
F	25	10	100	100	100	99
G	28	13	100	100	100	99

표 1은 양품의 수를 나타내고 있다. 비교예의 시료 A는 가속도 10G에서 출력과 노이즈 레벨로 20%, 가속도 20G에서 36%의 불량이 발생하고 있다. 이것은, 비배선 영역에 부착된 이물이 규제판에 접촉하여 발생한 것으로 생각된다. 시료 B도 인가 가속도가 커짐에 따라서 불량율이 높아지고 있지만, 비교예에 대하여 불량율은 20G에서 24% 감소하고 있다. 비배선 영역을 1㎛ 낮게 하는 것만으로도, 가속도 센서의 불량율이 24% 개선되어 좋은 효과가 얻어지고 있다. 마찬가지로, 시료 C에서도 20G에서 27% 불량율이 저하되고 있다. 시료 D는 비배선 영역을 5㎛ 낮게 한 것으로, 20G 인가하더라도 불량의 발생은 없었다. 부착되어 있는 이물의 높이가 최대라도 5㎛이었기 때문에, 배선 두께분 1㎛의 여유를 가지고 이물이 규제판에 접촉하는 것을 막을 수 있는 것으로 생각된다. 시료 D보다도 g2의 값이 큰 시료 E 내지 G에서는 불량의 발생은 없었다. 이 사실로부터, 시료 D 내지 G의 g2를 취하 는 즉 비배선 영역을 5㎛ 이상 낮게 함으로써, 가속도 센서의 수율을 대폭 올릴 수 있었다. 그러나, 시료 D, F 및 G는 비배선 영역을 낮게 가공하는 데 탄성지지 아암의 가공 공정과는 다른 가공 공정이 필요해지기 때문에, 가속도 센서 소자의 제조 비용이 본 발명의 시료 E와 비교하여 올라가는 것은 피할 수 없다. 이 사실로부터도, 비배선 영역의 함몰량을 탄성지지 아암 두께와 동일한 것이 이점인 것은 용이하게 이해할 수 있다.

두께가 100mm인 판에 높이 1m로부터 가속도 센서를 자연 낙하시켜 내충격성 시험의 결과를 표 1에 함께 나타내고 있다. 비배선 영역을 10㎛과 13㎛ 움푹 들어간 시료 F와 G에서 1개의 불량이 발생하였다. 시료 F와 G에서는 비배선 영역을 낮게 한 양이 각각 10㎛, 13㎛로 탄성지지 아암 두께보다 커졌기 때문에, 가속도 센서에 X 혹은 Y 방향(탄성지지 아암의 긴변 방향)으로 가해진 힘으로 접속부가 파손된 것으로 생각된다. 파손된 접속부와 직각 방향(Y 혹은 X 방향)의 접속부는 파손되지 않고 있었다. 이들 사실로부터, 접속부의 탄성지지 아암의 긴변 방향의 길이는 탄성지지 아암 두께 이상으로 하는 것이 내충격성을 올리는 데에 있어서 중요한 것을 알 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 질량부의 비배선 영역을 질량부의 배선 영역보다도 낮게 하여, 상부 규제판과 비배선 영역의 간극을 상부 규제판과 배선의 간극보다도 크게 함으로써, 상부 규제판과 대향하는 가속도 센서 소자면에 부착된 이물이 가속도 센서 특성에 주는 영향을 배제할 수 있고, 대폭적으로 수율을 올릴 수 있었다. 상부 규제판과 질량부 비배선 영역과의 간극(g2)과 상부 규제판과 배선과의 간극(g1)의 차를 탄성지지 아암 두께와 배선 두께와의 합계로 함으로써, 비배선 영역을 탄성지지 아암의 가공과 동시에 형성할 수 있다. 또한, 낙하에 대해서도 충분한 내충격성을 얻을 수 있었다. 이러한 사실로부터, 신뢰성이 높은 가속도 센서를 염가로 제공할 수 있게 되었다.

Claims

가속도 센서에 있어서:

중앙에 있는 질량부와, 상기 질량부로부터 일정 거리 떨어져 설치되어 있고 상면에 복수의 단자를 가진 후육 프레임과, 질량부 상면과 후육 프레임 상면을 연결하고 있는 복수의 탄성지지 아암과, 탄성지지 아암 상면에 형성된 변형 게이지와, 변형 게이지 끼리간 또는 변형 게이지와 단자간을 연결하고 있는 배선을 갖는 가속도 센서 소자로서, 질량부의 상면이, 질량부와 탄성지지 아암 각각의 사이를 접속하고 있는 접속부와, 상기 배선의 일부를 위에 갖고, 접속부끼리를 접속하고 있는 배선 영역과, 접속부끼리의 사이 및 접속부끼리의 사이의 밖에 있는 비배선 영역으로 이루어져 있고, 비배선 영역이 드라이 에칭으로 형성되고, 배선을 제외한 배선 영역보다도 낮게 되어 있는, 상기 가속도 센서 소자; 및

질량부의 배선 영역의 배선 상면과의 사이에 제 1 간극을 가지고, 가속도 센서 소자 상면을 덮도록 설치되어 있는 동시에, 후육 프레임 상면에서 접착제에 의해서 후육 프레임에 고정되어 있는 상부 규제판을 포함하고,

상부 규제판이 질량부의 비배선 영역과의 사이에 제 2 간극을 가지고, 제 2 간극이 제 1 간극과 배선 두께와 0.1㎛의 합계보다도 큰 길이를 가지고 있는, 가속도 센서.
제 1 항에 있어서, 제 2 간극이 제 1 간극과 배선 두께와 1㎛의 합계보다도 큰 길이를 가지는, 가속도 센서.
제 1 항에 있어서, 제 2 간극이 배선 두께와 접속부 두께의 합계의 값만큼 제 1 간극보다도 큰 길이를 가지는, 가속도 센서.
제 1 항에 있어서, 접속부는 탄성지지 아암 상면과 실질적으로 동일한 레벨에 있는 상면을 가지고,

배선 영역은 배선을 제외하고 탄성지지 아암 상면과 실질적으로 동일한 레벨에 있음과 동시에 접속부 상면끼리간을 접속하고 있고,

비배선 영역은 접속부 상면 및 배선 영역의 레벨보다도 낮은, 가속도 센서.
제 2 항에 있어서, 접속부는 탄성지지 아암 상면과 실질적으로 동일한 레벨에 있는 상면을 가지고,

배선 영역은 배선을 제외하고 탄성지지 아암 상면과 실질적으로 동일한 레벨에 있는 동시에 접속부 상면끼리간을 접속하고 있고,

비배선 영역은 접속부 상면 및 배선부 상면의 레벨보다도 낮은, 가속도 센서.
제 3 항에 있어서, 접속부는 탄성지지 아암 상면과 실질적으로 동일한 레벨에 있는 상면을 가지고,

배선 영역은 배선을 제외하고 탄성지지 아암 상면과 실질적으로 동일한 레벨에 있는 동시에 접속부 상면끼리간을 접속하고 있고,

비배선 영역은 접속부 상면 및 배선 영역의 레벨보다도 낮은, 가속도 센서.
제 4 항에 있어서, 접속부의 두께가 탄성지지 아암의 두께와 실질적으로 동일한, 가속도 센서.
제 5 항에 있어서, 접속부의 두께가 탄성지지 아암의 두께와 실질적으로 동일한, 가속도 센서.
제 6 항에 있어서, 접속부의 두께가 탄성지지 아암의 두께와 실질적으로 동일한, 가속도 센서.