專利名稱：力學(xué)量傳感器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)力學(xué)量的力學(xué)量傳感器及其制造方法。
背景技術(shù)：
專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了這樣的力學(xué)量傳感器為了用一對(duì)玻璃基板夾入 由半導(dǎo)體構(gòu)成的變換器結(jié)構(gòu)體而分別接合構(gòu)成，檢測(cè)出加速度和角速度。
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2002-350138號(hào)公報(bào)
一般而言，力學(xué)量傳感器的機(jī)械特性(共振頻率或彈簧常數(shù)等)公知 依存于錘部(重量部)或梁(連接部)的形狀、大小等。因此，滿足期望 的機(jī)械特性的規(guī)格的力學(xué)量傳感器的設(shè)計(jì)，通常通過(guò)假定粱的外形尺寸或 厚度、錘部的厚度、面積等分析振動(dòng)、反復(fù)修正來(lái)進(jìn)行。并且，通?；?這種設(shè)計(jì)來(lái)制造力學(xué)量傳感器。因此，需要根據(jù)要求的機(jī)械特性的規(guī)格準(zhǔn) 備適合于錘部的厚度等的半導(dǎo)體基板。根據(jù)各自的規(guī)格準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)暮穸鹊?半導(dǎo)體基板未必容易。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高準(zhǔn)備的半導(dǎo)體基 板的厚度的選擇自由度的力學(xué)量傳感器及其制造方法。
本發(fā)明一個(gè)方式的力學(xué)量傳感器，具備第1結(jié)構(gòu)體，具備具有開(kāi)口 的固定部、配置在該開(kāi)口內(nèi)且相對(duì)上述固定部進(jìn)行位移的位移部、連接上 述固定部與上述位移部的連接部，且由平板狀的第1半導(dǎo)體材料一體地構(gòu) 成；第2結(jié)構(gòu)體，具有與上述位移部接合的重量部、包圍上述重量部配置 且與上述固定部接合的臺(tái)座，由第2半導(dǎo)體材料構(gòu)成，且在上述第1結(jié)構(gòu) 體上層疊配置；第1基體，與上述固定部連接并在上述第1結(jié)構(gòu)體上層疊 配置，由絕緣性材料構(gòu)成；第2基體，與上述臺(tái)座連接并在上述第2結(jié)構(gòu) 體上層疊配置，由絕緣性材料構(gòu)成；振動(dòng)施加部，對(duì)上述位移部施加層疊方向的振動(dòng)；以及，位移檢測(cè)部，檢測(cè)上述位移部的位移，上述重量部在 上述第1結(jié)構(gòu)體作成后且在上述第2基體與上述第2結(jié)構(gòu)體接合前進(jìn)行厚 度的調(diào)整。
本發(fā)明一個(gè)方式的力學(xué)量傳感器的制造方法，具有如下步驟刻蝕半 導(dǎo)體基板的第1層形成第1結(jié)構(gòu)體的步驟，所述半導(dǎo)體基板將由第1半導(dǎo) 體材料構(gòu)成的上述第1層、由絕緣材料構(gòu)成的第2層及由第2半導(dǎo)體材料 構(gòu)成的第3層順次層疊而成，所述第1結(jié)構(gòu)體具備具有開(kāi)口的固定部、配 置在該開(kāi)口內(nèi)且相對(duì)上述固定部位移的位移部、連接上述固定部與上述位 移部的連接部；以及，調(diào)整已作成上述第1結(jié)構(gòu)體的上述半導(dǎo)體基板的上 述第3層的厚度的步驟。


圖1是表示分解本發(fā)明的第1實(shí)施方式的力學(xué)量傳感器的狀態(tài)的分解 立體圖。
圖2是表示分解圖1的力學(xué)量傳感器的狀態(tài)的分解立體圖。
圖3是第1結(jié)構(gòu)體的俯視圖。
圖4是接合部的俯視圖。
圖5是第2結(jié)構(gòu)體的俯視圖。
圖6是第1基體的仰視圖。
圖7是第2基體的俯視圖。
圖8是第2基體的仰視圖。
圖9是表示沿圖1的B—B線剖切的狀態(tài)的剖視圖。 圖10是表示沿圖1的C一C線剖切的狀態(tài)的剖視圖。 圖11是表示圖9所示的力學(xué)量傳感器的6組電容元件的剖視圖。 圖12是表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的力學(xué)量傳感器的作成步驟的一例的 流程圖。
圖13A是表示圖12的作成步驟的力學(xué)量傳感器的狀態(tài)的剖視圖。 圖13B是表示圖12的作成步驟的力學(xué)量傳感器的狀態(tài)的剖視圖。 圖13C是表示圖12的作成步驟的力學(xué)量傳感器的狀態(tài)的剖視圖。 圖13D是表示圖12的作成步驟的力學(xué)量傳感器的狀態(tài)的剖視圖。圖13E是表示圖12的作成步驟的力學(xué)量傳感器的狀態(tài)的剖視圖。 圖13F是表示圖12的作成步驟的力學(xué)量傳感器的狀態(tài)的剖視圖。 圖13G是表示圖12的作成步驟的力學(xué)量傳感器的狀態(tài)的剖視圖。 圖13H是表示圖12的作成步驟的力學(xué)量傳感器的狀態(tài)的剖視圖。 圖131是表示圖12的作成步驟的力學(xué)量傳感器的狀態(tài)的剖視圖。 圖13J是表示圖12的作成步驟的力學(xué)量傳感器的狀態(tài)的剖視圖。 圖13K是表示圖12的作成步驟的力學(xué)量傳感器的狀態(tài)的剖視圖。 圖14是表示本發(fā)明第2實(shí)施方式的力學(xué)量傳感器的主要部分的局部剖 視圖。
圖15是表示本發(fā)明第2實(shí)施方式的力學(xué)量傳感器的作成步驟的一例的 流程圖。
符號(hào)說(shuō)明
100、 200:力學(xué)量傳感器；110:第1結(jié)構(gòu)體；111:固定部；llla: 框部；lllb、 lllc:突出部；112 (112a畫(huà)112e):位移部；113 (113a-113d): 連接部；114 (114a-114j):塊上層部；115 (115a—115d):開(kāi)口； 120、 121、 122、 123:接合部；130、 230:第2結(jié)構(gòu)體；131、 231:臺(tái)座;131a、 231a: 框部；131b 131d、 231b 231d:突出部；132 (132a—133e)、 232 (232a —232e):重量部；133:開(kāi)口； 134 (134a—134j)、 234 (234a—234j):塊
下層部；135、 235:槽腔；140:第1基體；141:框部；142:底板部；143: 凹部；144a:驅(qū)動(dòng)用電極；144b—144e:檢測(cè)用電極；150—第2基體;154a 一驅(qū)動(dòng)用電極；154b—154e:檢測(cè)用電極；160—162:導(dǎo)通部；IO—間隙； 11—錘狀貫通孔；Ll、 L2、 L4一Llh配線層；T1一T11:配線用端子；El:
驅(qū)動(dòng)用電極、檢測(cè)用電極。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 (第1實(shí)施方式)
圖1是表示分解力學(xué)量傳感器100的狀態(tài)的分解立體圖。力學(xué)量傳感 器IOO具有相互層疊配置的第1結(jié)構(gòu)體110、接合部120、第2結(jié)構(gòu)體130以及第1基體140、第2基體150。
圖2是表示進(jìn)一步分解力學(xué)量傳感器100的一部分(第1結(jié)構(gòu)體110、 第2結(jié)構(gòu)體130)的狀態(tài)的分解立體圖。圖3、 4、 5分別是第1結(jié)構(gòu)體110、 接合部120、第2結(jié)構(gòu)體130的俯視圖。圖6、圖7、圖8分別是第1基體 140的仰視圖、第2基體150的俯視圖以及第2基體150的仰視圖。圖9、 圖10分別表示沿圖1的B—B線以及C一C線剖切力學(xué)量傳感器100的狀 態(tài)的剖視圖。
力學(xué)量傳感器IOO與其單體或電路基板組合(例如裝載于基板)，作為 電子部件而起作用。作為電子部件的力學(xué)量傳感器100，可以裝載于游戲機(jī) 或移動(dòng)終端機(jī)(例如移動(dòng)電話)等。再者，力學(xué)量傳感器IOO和電路基板 (電路基板上的IC等能動(dòng)元件、配線用端子)通過(guò)引線接合、倒裝式接合 等電連接。
力學(xué)量傳感器100可以測(cè)定加速度a、角速度co的一個(gè)或者兩者。艮P， 力學(xué)量是指加速度a、角速度(D的一個(gè)或者兩者。通過(guò)檢測(cè)受X、 Y、 Z軸 方向各自的力FOx、 FOy、 FOz作用位移部112 (后述)所產(chǎn)生的位移，從 而可測(cè)定加速度ax、 ay、 az。另外，通過(guò)使位移部112在Z軸方向進(jìn)行振 動(dòng)，檢測(cè)受Y、 X軸方向各自的哥氏力Fy、 Fx作用位移部112所產(chǎn)生的位 移，從而能夠測(cè)定X、 Y軸方向各自的角速度cox、 coy。這樣，力學(xué)量傳感 器100能夠測(cè)定3軸的加速度ax、 ay、 az及2軸的角速度肌、coy。其詳 細(xì)后述。
第1結(jié)構(gòu)體110、接合部 120、第2結(jié)構(gòu)體130、第1基體140、第2 基體150，其外周例如為5咖邊的大致正方形，它們的高度分別例如為 20,、 2jim、 600(im、 500|im、 500jam。
第l結(jié)構(gòu)體110、接合部120、第2結(jié)構(gòu)體130分別可以由硅、氧化硅、 硅構(gòu)成，力學(xué)量傳感器100可以使用形成硅/氧化硅/硅的3層結(jié)構(gòu)的SOI (Silicon On Insulator)基板制造。對(duì)于構(gòu)成第1結(jié)構(gòu)體110、第2結(jié)構(gòu)體 130的硅，優(yōu)選使用整體含有例如硼等雜質(zhì)的導(dǎo)電性材料。如后所述，通過(guò) 用含有雜質(zhì)的硅構(gòu)成第1結(jié)構(gòu)體110、第2結(jié)構(gòu)體130，從而可以使力學(xué)量 傳感器100的配線簡(jiǎn)單。在本實(shí)施方式中，第1結(jié)構(gòu)體110、第2結(jié)構(gòu)體 130使用含有雜質(zhì)的硅。另外，第1基體140、第2基體150分別可以由玻璃材料構(gòu)成。 第1結(jié)構(gòu)體110的外形為大致正方形，由固定部111 (111a lllc)、 位移部112(112a 112e)、連接部113 (113a 113d)、塊上層部114 (114a 114j)構(gòu)成。第1結(jié)構(gòu)體IIO可以通過(guò)刻蝕半導(dǎo)體材料的膜形成開(kāi)口 114a 114d以及塊上層部114a 114j而作成。
固定部111可以劃分為框部llla和突出部lllb、 lllc。框部llla是外 周、內(nèi)周均為大致正方形的框形狀的基板。突出部lllb配置于框部llla 的內(nèi)周的角部，是朝向位移部112b (在以X""Y平面的X方向?yàn)?。時(shí)，在 0°方向上)突出的大致正方形的基板。突出部lllc配置于框部llla的內(nèi)周 的角部，是朝向位移部112d (在以X—Y平面的X方向?yàn)?'時(shí)，在180° 方向上)突出的大致正方形的基板。框部llla與突出部lllb、 lllc一體地 構(gòu)成。
位移部112由位移部112a 112c構(gòu)成。位移部112a是外周為大致正方 形的基板，配置于固定部lll的開(kāi)口中央附近。位移部112b 112e是外周 為大致正方形的基板，連接、配置為從4個(gè)方向(X軸正方向、X軸負(fù)方 向、Y軸正方向、Y軸負(fù)方向)包圍位移部112a。位移部112a 112e分別 通過(guò)接合部120與后述的重量部132a 132e接合，相對(duì)于固定部111 一體 地位移。
位移部112a的上面作為驅(qū)動(dòng)用電極El (后述)而起作用。該位移部 112a的上面的驅(qū)動(dòng)用電極El，與設(shè)置于第l基體140下面的后述的驅(qū)動(dòng)用 電極144a電容耦合，通過(guò)施加于其間的電壓而使位移部112沿Z軸方向振 動(dòng)。再者，該驅(qū)動(dòng)的詳細(xì)后述。
位移部112b 112e的上面，分別作為檢測(cè)位移部112的X軸及Y軸 方向的位移的檢測(cè)用電極E1 (后述)而起作用。該位移部112b 112e的上 面的檢測(cè)用電極分別與設(shè)置于第1基體140下面的后述的檢測(cè)用電極 144b 144e電容耦合(位移部112的b e字母與檢測(cè)用電極144的b e 字母分別順次對(duì)應(yīng))。再者，該檢測(cè)的詳細(xì)后述。
連接部113a 113d是大致長(zhǎng)方形的基板，將固定部111與位移部112a 在4個(gè)方向(在以X—Y平面的X方向?yàn)?°時(shí)，在45°、 135°、 225°、 315° 方向上)連接。連接部113a 113d，在接近于框部llla側(cè)的區(qū)域中，通過(guò)臺(tái)座131的 突出部131c (后述)與接合部120接合。在連接部113a 113d的其他區(qū)域 即接近于位移部112a側(cè)的區(qū)域，在對(duì)應(yīng)的區(qū)域沒(méi)有形成突出部131c，由于 厚度較薄，所以具有可撓性。接近連接部113a 113d的框部llla側(cè)的區(qū)域， 與突出部131c接合是為了防止由于較大的撓曲而損傷連接部113a 113d。
連接部113a 113d作為可以撓曲的梁而起作用。通過(guò)連接部113a 113d撓曲，從而位移部112可以相對(duì)于固定部111位移。具體而言，位移 部112相對(duì)于固定部111沿Z正方向、Z負(fù)方向直線地位移。另外，位移 部112可以相對(duì)于固定部111以X軸及Y軸為旋轉(zhuǎn)軸正負(fù)旋轉(zhuǎn)。即，對(duì)于 這里所說(shuō)的"位移"，可以包括移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)(在Z軸方向的移動(dòng)，在X、 Y 軸的旋轉(zhuǎn))的二者。
塊上層部114由塊上層部114a 114j構(gòu)成。塊上層部114a 114j是大 致正方形的基板，沿固定部lll的內(nèi)周，配置為從周圍包圍位移部112。
塊上層部114h、 114a具有與位移部112e的端面對(duì)置的端面；塊上層 部114b、 U4c具有與位移部112b的端面對(duì)置的端面；塊上層部114d、 114e 具有與位移部112c的端面對(duì)置的端面；塊上層部114f、 114g具有與位移部 112d的端面對(duì)置的端面。如圖1所示，塊上層部114a 114h分別具有與位 移部112的8個(gè)端面中的一個(gè)對(duì)置的端面，按字母順次向右旋轉(zhuǎn)配置。塊 上層部114i、塊上層部114j，在以X—Y平面的X方向?yàn)?T時(shí)，分別配置 在90°、 27(T方向上。
塊上層部114a 114h分別通過(guò)接合部120與后述的塊下層部134a 134h接合(塊上層部114的a h的字母與塊下層部134的a h的字母分 別順次對(duì)應(yīng))。
塊上層部114i、 114j通過(guò)接合部120與后述的塊下層部134i、 134j分 別接合，使用在用于使位移部112沿Z軸方向振動(dòng)的配線用途。再者，該 詳細(xì)后述。
第2結(jié)構(gòu)體130的外形為大致正方形，由臺(tái)座131 (131a 131d)、重 量部132 (132a 132e)、及塊下層部134 (134a 134j)構(gòu)成。第2結(jié)構(gòu)體 130可以通過(guò)刻蝕半導(dǎo)體材料的基板形成開(kāi)口 133、塊下層部134a 134j 及槽腔135 (后述)而作成。再者，臺(tái)座131、塊下層部134a 134j相互高度大致相等，重量部132比臺(tái)座131及塊下層部134a 134j高度低。在重 量部132與第2基體150之間確保間隙(gap),是為了可以使重量部132 位移。臺(tái)座131、塊下層部134a 134j、重量部132分別離開(kāi)配置。
臺(tái)座131可以劃分為框部131a和突出部131b、 131d。
框部131a是外周、內(nèi)周均為大致正方形的框形狀的基板，具有與固定 部lll的框部llla對(duì)應(yīng)的形狀。
突出部131b配置于框部131a的內(nèi)周的角部，是朝向重量部132b (在 以X—Y平面的X方向?yàn)?T時(shí)，在(T方向上)突出的大致正方形的基板， 具有與固定部111的突出部lllb對(duì)應(yīng)的形狀。
突出部131c是4個(gè)大致長(zhǎng)方形的基板，在以X-Y平面的X方向?yàn)?0°時(shí)，在45°、 135°、 225°、 315。方向上從框部131a朝向重量部132a分別 突出， 一端與臺(tái)座131的框部131a連接，另一端與重量部132a離開(kāi)配置。 突出部131c在與連接部113a 113d對(duì)應(yīng)的區(qū)域中，形成在框部131a側(cè)的 大致一半的區(qū)域，在其他區(qū)域即重量部132側(cè)的大致一半的區(qū)域沒(méi)有形成。
突出部131d配置于框部131a的內(nèi)周的角部，在朝向重量部132d (在 以X—Y平面的X方向?yàn)?T時(shí)，在18(T方向上)突出的大致正方形的基板 內(nèi)，形成有貫通該基板的表面與背面的槽腔135.(開(kāi)口)，與固定部lll的 突出部lllc接合。
槽腔135是放入了用于維持高真空的吸氣材料的例如長(zhǎng)方體形狀的空 間。槽腔135的一方的開(kāi)口端通過(guò)接合部120被蓋住。槽腔135的另一方 的開(kāi)口端雖然通過(guò)第2基體150蓋住大部分，但靠重量部132的一部分未 被蓋住，該另一方的開(kāi)口端與、重量部132等所形成的開(kāi)口 133—部分相 通(未圖示)。吸氣材料是因提高被真空封入的力學(xué)量傳感器100內(nèi)的真空 度的目的而吸附殘留氣體的物質(zhì)，例如可以由以鋯為主要成分的合金等構(gòu) 成。
框部131a與突出部131b 131d —體地構(gòu)成。
臺(tái)座131通過(guò)接合部120與固定部111、及連接部113a 113d的規(guī)定
的區(qū)域連接。
重量部132作為具有質(zhì)量、受到加速度a、角速度co各自引起的力F0、 哥氏力F的重錘或者作用體而起作用。gp，當(dāng)施加加速度a、角速度co后，在重量部132的重心作用力F0、哥氏力F。
重量部132劃分為大致長(zhǎng)方體形狀的重量部132a 132e。在配置于中 心的重量部132a上從4個(gè)方向連接重量部132b 132e，作為整體可以一體 地位移(移動(dòng)、旋轉(zhuǎn))。即，重量部132a作為連接重量部132b 132e的連 接部而起作用。
重量部132a 132e分別具有與位移部112a 112e對(duì)應(yīng)的大致正方形的 剖面形狀，通過(guò)接合部120與位移部112a 112e接合。對(duì)應(yīng)施加于重量部 132的力F0、哥氏力F，位移部112進(jìn)行位移，其結(jié)果，可以測(cè)定加速度ou 角速度co。
通過(guò)重量部132a 132e而構(gòu)成重量部132是為了實(shí)現(xiàn)力學(xué)量傳感器 100的小型化和高感度化的并存。當(dāng)使力學(xué)量傳感器100小型化(小容量化) 后，則由于重量部132的容量也變小，其質(zhì)量變小，因此對(duì)角速度的感度 也降低。為了不妨礙連接部113a 113d的撓曲而通過(guò)分散配置重量部 132a 132e，從而確保重量部132的質(zhì)量。其結(jié)果，能實(shí)現(xiàn)力學(xué)量傳感器 100的小型化和高感度化的并存。
重量部132是在制造流程的中途即在第1結(jié)構(gòu)體作成后且第2基體150 與第2結(jié)構(gòu)體130接合前，使第2結(jié)構(gòu)體130的形成區(qū)域(即包含重量部 132的形成區(qū)域)的半導(dǎo)體材料的厚度調(diào)整形成得較薄的部件。
由于重量部132是在力學(xué)量傳感器100的制造流程的中途完成厚度調(diào) 整的，所以可以提高為了制造力學(xué)量傳感器100而準(zhǔn)備的半導(dǎo)體基板的厚 度的選擇自由度。
另外，由于重量部132是在力學(xué)量傳感器100的制造流程的中途完成 厚度調(diào)整的，因此與要求的共振頻率等的機(jī)械特性的規(guī)格無(wú)關(guān)，可以生產(chǎn) 存放力學(xué)量傳感器100的中間產(chǎn)品(至最終產(chǎn)品前的制造流程的中途的產(chǎn) 品)。在力學(xué)量傳感器100的制造流程的中途，通過(guò)調(diào)整對(duì)機(jī)械特性產(chǎn)生影 響的重量部132的厚度，從而可以由中間產(chǎn)品制造要求的機(jī)械特性的規(guī)格 的力學(xué)量傳感器IOO。這樣，由于能與最終產(chǎn)品(力學(xué)量傳感器IOO)的機(jī) 械特性的規(guī)格無(wú)關(guān)地生產(chǎn)存放相同的中間產(chǎn)品，所以根據(jù)其量產(chǎn)效果而可 以降低力學(xué)量傳感器100的制造成本。再者，關(guān)于中間產(chǎn)品的生產(chǎn)存放的 詳細(xì)后述。重量部132的厚度調(diào)整，例如可以例舉通過(guò)形成第2結(jié)構(gòu)體130的區(qū)
域的半導(dǎo)體材料層的研磨的薄壁化。
重量部132的厚度雖然不特別限制，但優(yōu)選5(Hun以上。若重量部132 的厚度不足50pm，則在形成重量部132的區(qū)域的半導(dǎo)體材料層的5開(kāi)磨時(shí)， 半導(dǎo)體基板有可能破損。
重量部132的厚度，根據(jù)力學(xué)量傳感器100要求的機(jī)械特性的規(guī)格而
適當(dāng)確定。
重量部132a的背面，作為驅(qū)動(dòng)用電極El (后述)而起作用。該重量 部132a的背面的驅(qū)動(dòng)用電極El ，與第2基體150的上面所設(shè)置的后述的 驅(qū)動(dòng)用電極154a電容耦合，通過(guò)施加在其間的電壓而使位移部112沿Z軸 方向振動(dòng)。再者，該驅(qū)動(dòng)的詳細(xì)情況后述。
重量部132b 132e的背面，作為檢測(cè)位移部112的X軸及Y軸方向 的位移的檢測(cè)用電極El (后述)而分別起作用。該重量部132b 132e的 背面的檢測(cè)用電極El ，與設(shè)置于第2基體150的上面的后述的檢測(cè)用電極 154b 154e分別電容耦合(重量部132的b e的字母與檢測(cè)用電極154 的b e的字母分別順次對(duì)應(yīng))。再者，該檢測(cè)的詳細(xì)情況后述。
塊下層部134a 134j具有分別與塊上層部114a 114j對(duì)應(yīng)的大致正方 形的剖面形狀，通過(guò)接合部120與塊上層部114a 114j接合。將接合塊上 層部114a 114h及塊下層部134a 134h的塊，以下分別稱為"塊a h"。 塊a h在分別用于向驅(qū)動(dòng)用電極114b 114e、 154b 154e供給電源的配 線的用途中使用。分別接合塊上層部U4i、 114j及塊下層部134i、 134j的 塊(以下分別稱為"塊i、 j")，在用于使位移部112沿Z軸方向振動(dòng)的配 線的用途中使用。再者，這些詳細(xì)情況后述。
接合部120如上所述，是連接第1結(jié)構(gòu)體110、第2結(jié)構(gòu)體130的部件。 接合部120劃分為連接連接部113的規(guī)定的區(qū)域及固定部111與臺(tái)座131 的接合部121;連接位移部112a 112e與重量部132a 132e的接合部122 (122a 122e);連接塊上層部114a 114j和塊下層部134a 134j的接合 部123 (123a 123j)。接合部120在除此以外的部分中未連接第1結(jié)構(gòu)體 110、第2結(jié)構(gòu)體130。是為了使連接部113a 113d的撓曲和重量部132的 位移成為可能。再者，接合部121、 122、 123可以通過(guò)刻蝕硅氧化膜而構(gòu)成。
由于通過(guò)必要的部分使第1結(jié)構(gòu)體110和第2結(jié)構(gòu)體130導(dǎo)通，所以 形成有導(dǎo)通部160 162。
導(dǎo)通部160是導(dǎo)通固定部111與臺(tái)座131的部件，貫通固定部111的 突出部lllb以及接合部121。
導(dǎo)通部161是導(dǎo)通位移部112與重量部132的部分，貫通位移部112a 和接合部122。
導(dǎo)通部162是分別導(dǎo)通塊上層部114a、 114b、 114e、 114f、 114i和塊 下層部134a、 134b、 134e、 134f、 134i的部分，分別貫通塊上層部114a、 114b、 114e、 114f、 114i及接合部123。
導(dǎo)通部160 162是例如在貫通孔的邊緣、壁面及底部形成有例如Al 那樣的金屬層的部分。再者，貫通孔的形狀雖然沒(méi)有特別限制，但由于可 通過(guò)Al等的濺射等而有效地形成金屬層，因此優(yōu)選使導(dǎo)通部160 162的 貫通孔形成上粗的錐狀形狀。
第1基體140例如由玻璃材料構(gòu)成，具有大致長(zhǎng)方體的外形，具有框 部141和底板部142。框部141和底板部142可通過(guò)在基板上形成大致長(zhǎng)方 體狀(例如長(zhǎng)寬2.5imn、深5pm)的凹部143而作成。
框部141是外周、內(nèi)周均為大致正方形的框形狀的基板形狀?？虿?41 的外周與固定部111的外周一致，框部141的內(nèi)周比固定部111的內(nèi)周小。
底板部142是外周與框部141大致相同的大致正方形的基板形狀。
在第1基體140上形成凹部143是為了確保用于位移部112位移的空 間。位移部112以外的第1結(jié)構(gòu)體110即固定部111及塊上層部114a 114j， 與第1基體140通過(guò)例如陽(yáng)極接合而接合。
在底板部142 (第1基體140的背面上)上，以與位移部112對(duì)置的方 式配置有驅(qū)動(dòng)用電極144a、檢測(cè)用電極144b 144e。驅(qū)動(dòng)用電極144a、檢 測(cè)用電極144b 144e均由導(dǎo)電性材料構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)用電極144a例如為十字 形狀，以與位移部112a對(duì)置的方式形成在凹部143的中央附近。檢測(cè)用電 極144b 144e分別為大致正方形，從4個(gè)方向(X軸正方向、X軸負(fù)方向、 Y軸正方向、Y軸負(fù)方向)包圍驅(qū)動(dòng)用電極144a，分別順次與位移部112b 112e對(duì)置配置。驅(qū)動(dòng)用電極144a、檢測(cè)用電極144b 144e各自分離。在驅(qū)動(dòng)用電極144a上連接有與塊上層部114i的上面電連接的配線層 Ll。在檢測(cè)用電極144b上連接有與塊上層部114b的上面電連接的配線層 L4，在檢測(cè)用電極144c上連接有與塊上層部114e的上面電連接的配線層 L5，在檢測(cè)用電極144d上連接有與塊上層部114f的上面電連接的配線層 L6，在檢測(cè)用電極144e上連接有與塊上層部114a的上面電連接的配線層 L7。
對(duì)于驅(qū)動(dòng)用電極144a、檢測(cè)用電極144b 144e及配線層Ll、 L4 L7 的構(gòu)成材料，例如可以使用含有Nd的Al。通過(guò)在驅(qū)動(dòng)用電極144a、檢測(cè) 用電極144b 144e內(nèi)使用含有Nd的Al (Nd的含有率為1.5 10at%)，從 而在后述的熱處理工序(第1基體140或第2基體150的陽(yáng)極接合或吸氣 材料的活性化)中，可以抑制在驅(qū)動(dòng)用電極144a、檢測(cè)用電極144b 144e 上產(chǎn)生突丘(匕口 、_y夕)。這里所說(shuō)的突丘是指例如半球狀的突起物。由此， 能提高驅(qū)動(dòng)用電極144a與形成在位移部112a的上面的驅(qū)動(dòng)用電極El (與 驅(qū)動(dòng)用電極144a電容耦合)之間的距離或檢測(cè)用電極144b 144e與形成 在位移部112b 112e的上面的檢測(cè)用電極El (與檢測(cè)用電極144b 144e 分別電容耦合)之間距離的尺寸精度。
第2基體150例如由玻璃材料構(gòu)成，是大致正方形的基板形狀。重量 部132以外的第2結(jié)構(gòu)體130即臺(tái)座131及塊下層部134a 134j，與第2 基體150通過(guò)例如陽(yáng)極接合而接合。由于重量部132的高度比臺(tái)座131及 塊下層部134a 134j低，所以與第2基體150未接合。是為了在重量部132 與第2基體150之間確保間隙(gap)，使重量部132的位移成為可能。
在第2基體150的上面上，以與重量部132對(duì)置的方式配置有驅(qū)動(dòng)用 電極154a、檢測(cè)用電極154b 154e。驅(qū)動(dòng)用電極154a、檢測(cè)用電極154b 154e均由導(dǎo)電性材料構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)用電極154a例如為十字形狀，以與重量部 132a對(duì)置的方式形成在第2基體150的上面的中央附近。檢測(cè)用電極154b 154e分別為大致正方形，從4個(gè)方向(X軸正方向、X軸負(fù)方向、Y軸正 方向、Y軸負(fù)方向)包圍驅(qū)動(dòng)用電極154a，分別順次與重量部132b 132e 對(duì)置配置。驅(qū)動(dòng)用電極154a、檢測(cè)用電極154b 154e各自分離。
在驅(qū)動(dòng)用電極154a上連接有與塊下層部134j的背面電連接的配線層L2。在檢測(cè)用電極154b上連接有與塊下層部134c的背面電連接的配線層 L8，在檢測(cè)用電極154c上連接有與塊下層部134d的背面電連接的配線層 L9，在檢測(cè)用電極154d上連接有與塊下層部134g的背面電連接的配線層 L10，在檢測(cè)用電極154e上連接有與塊下層部134h的背面電連接的配線層 Lll。
對(duì)于驅(qū)動(dòng)用電極154a、檢測(cè)用電極154b 154e及配線層L2、 L8 L11 的構(gòu)成材料，例如可以使用含有Nd的Al。通過(guò)在驅(qū)動(dòng)用電極154a、檢測(cè) 用電極154b 154e內(nèi)使用含有Nd的Al (Nd的含有率為1.5 10at%)，從 而在后述的熱處理工序(第2基體150的陽(yáng)極接合或吸氣材料的活性化) 中，可以抑制在驅(qū)動(dòng)用電極154a、檢測(cè)用電極154b 154e上產(chǎn)生突丘。由 此，能提高驅(qū)動(dòng)用電極154a與形成在重量部132a的背面的驅(qū)動(dòng)用電極El (與驅(qū)動(dòng)用電極154a電容耦合)之間的距離或檢測(cè)用電極154b 154e與 形成在重量部132b 132e的背面的檢測(cè)用電極E1 (與檢測(cè)用電極154b 154e分別電容耦合)之間距離的尺寸精度。
在第2基體150上設(shè)置有貫通第2基體150的配線用端子T(T1 T11)， 從力學(xué)量傳感器100的外部與驅(qū)動(dòng)用電極144a、 154a、檢測(cè)用電極144b 144e、 154b 154e的電連接成為可能。
配線用端子Tl的上端與臺(tái)座131的突出部131b的背面連接。配線用 端子T2 T9，分別與塊下層部134a 134h的背面連接(配線用端子T2 T9的T2 T9的序號(hào)順序與塊下層部134a 134h的134a 134h的字母順 序分別對(duì)應(yīng))。配線用端子T10 Tll分別與塊下層部134i、 134j的背面連 接。
如圖9、 IO所示，配線用端子T是在例如上粗的錐狀貫通孔的邊緣、 壁面及底部形成有例如Al等的金屬膜的部件，成為與貫通部160 162相 同的結(jié)構(gòu)。配線用端子T可以作為用于與外部電路通過(guò)例如引線連接的連 接端子使用。
再者，在圖1 圖10中，考慮第1結(jié)構(gòu)體110、接合部120、第2結(jié)構(gòu) 體130的易見(jiàn)性，圖示為第2基體150配置在下。在將配線用端子T與外 部電路通過(guò)例如引線連接的情況下，將力學(xué)量傳感器100的第2基體150 配置為例如在上可便于連接。(力學(xué)量傳感器100的動(dòng)作、配線)
關(guān)于力學(xué)量傳感器100的配線及電極進(jìn)行說(shuō)明。
圖11是表示圖9所示的力學(xué)量傳感器100的6組電容元件的剖視圖。 在圖11中，用剖面線表示作為電極而起作用的部分。再者，雖然在圖11 中圖示了 6組電容元件，但如前所述，在力學(xué)量傳感器100上形成10組電 容元件。
10組電容元件的一方的電極，是形成在第1基體140的驅(qū)動(dòng)用電極 144a、檢測(cè)用電極144b 144e及形成在第2基體150的驅(qū)動(dòng)用電極154a、 檢測(cè)用電極154b 154e。
另一方的電極，是位移部U2a的上面的驅(qū)動(dòng)用電極El、在位移部 112b 112e的上面分別形成的檢測(cè)用電極El、重量部132a的下面的驅(qū)動(dòng) 用電極E1、及在重量部132b 132e的下面分別形成的檢測(cè)用電極El。艮P， 接合位移部112及重量部132的塊作為10組電容耦合的共用電極而起作用。 由于第1結(jié)構(gòu)體110、第2結(jié)構(gòu)體130由導(dǎo)電性材料(含有雜質(zhì)的硅)構(gòu)成， 所以接合位移部112及重量部132的塊作為電極而起作用。
由于電容器的電容與電極間的距離成反比例，所以假定在位移部112 的上面及重量部132的下面具有驅(qū)動(dòng)用電極E1或檢測(cè)用電極E1。 g卩，驅(qū) 動(dòng)用電極E1或檢測(cè)用電極E1并不是與位移部112的上面或重量部132的 下面的表層分體形成。掌握了位移部112的上面或重量部132的下面作為 驅(qū)動(dòng)用電極El或檢測(cè)用電極El而起作用。
形成在第1基體140的驅(qū)動(dòng)用電極144a、檢測(cè)用電極144b 144e，分 別順次通過(guò)配線層L1、 L4 L7，與塊上層部114i、 114b、 114e、 114f、 114a 電連接。另外，塊上層部114i、 114b、 114e、 114f、 114a與塊下層部134i、 134b、 134e、 134f、 134a分別通過(guò)導(dǎo)通部162導(dǎo)通。
形成在第2基體150的驅(qū)動(dòng)用電極154a、檢測(cè)用電極154b 154e，分 別順次通過(guò)配線層L2、 L8 L11，與塊下層部134j、 134c、 134d、 134g、 134h電連接。
因此，相對(duì)這些驅(qū)動(dòng)用電極144a、154a、檢測(cè)用電極144b 144e、 154b 154e的配線，只要與塊下層部134a 134j的下面連接即可。配線用端子 T2 T9分別配置在塊下層部134a 134h的下面，配線用端子TIO、 Tll分別配置在塊下層部134i、 134J的下面。
根據(jù)以上，配線用端子T2 Tll分別順次與檢測(cè)用電極144e、 144b、 154b、 154c、 144c、 144d、 154d、 154e、驅(qū)動(dòng)用電極144a、 154a電連接。
驅(qū)動(dòng)用電極E1、檢測(cè)用電極E1分別由位移部112的上面及重量部132 的下面構(gòu)成。位移部112及重量部132通過(guò)導(dǎo)通部161被導(dǎo)通，均由導(dǎo)電 性材料構(gòu)成。臺(tái)座131及固定部111由導(dǎo)通部160導(dǎo)通，均由導(dǎo)電性材料 構(gòu)成。位移部112、連接部113及固定部111通過(guò)導(dǎo)電性材料一體地構(gòu)成。 因此，相對(duì)驅(qū)動(dòng)用電極E1、檢測(cè)用電極E1的配線，只要與臺(tái)座131的下 面連接即可。配線用端子Tl配置于臺(tái)座131的突出部131b的下面，配線 用端子T1與驅(qū)動(dòng)用電極E1、檢測(cè)用電極E1電連接。
如以上，由于將第1結(jié)構(gòu)體110、第2結(jié)構(gòu)體130通過(guò)導(dǎo)電性材料(含 有雜質(zhì)的硅)構(gòu)成，所以可以使接合塊上層部114a 114j及塊下層部134a 134j的塊a j具有作為配線的功能，可以使相對(duì)電容元件的配線簡(jiǎn)單。
進(jìn)行說(shuō)明利用力學(xué)量傳感器IOO檢測(cè)加速度和角速度的原理。 (1)位移部112的振動(dòng)
當(dāng)在驅(qū)動(dòng)用電極144a、 El之間施加電壓后，由于庫(kù)侖力，驅(qū)動(dòng)用電極 144a、 El相互吸引，位移部112 (重量部132也)沿Z軸正方向位移。當(dāng) 在驅(qū)動(dòng)用電極154a、 El之間施加電壓后，由于庫(kù)侖力，驅(qū)動(dòng)用電極154a、 El相互吸引，位移部112 (重量部132也)沿Z軸負(fù)方向位移。即，通過(guò) 在驅(qū)動(dòng)用電極144a、 El之間、驅(qū)動(dòng)用電極154a、 El之間交替施加電壓， 從而位移部112 (重量部132也)沿Z軸正方向振動(dòng)。該電壓的施加可以 使用正或負(fù)的直流波形(當(dāng)也考慮非施加時(shí)，則為脈沖波形)、半波波形等。
再者，驅(qū)動(dòng)用電極144a、 El (位移部112a的上面)、驅(qū)動(dòng)用電極154a、 El (重量部132a的下面)作為振動(dòng)施加部而起作用，檢測(cè)用電極M4b 144e、 154b 154e、 El (位移部112b 112e的上面、重量部132b 132e 的下面)作為位移檢測(cè)部而起作用。
位移部112的振動(dòng)周期通過(guò)切換電壓的周期來(lái)決定。該切換的周期優(yōu) 選某種程度上接近位移部112的固有振動(dòng)數(shù)。位移部112的固有振動(dòng)數(shù)由 連接部113的彈性力或重量部132的質(zhì)量等決定。若施加于位移部112的 振動(dòng)周期與固有振動(dòng)數(shù)不對(duì)應(yīng)，則施加于位移部112的振動(dòng)能量被釋放而降低能量效率。
再者，也可以僅在驅(qū)動(dòng)用電極144a、 El之間或驅(qū)動(dòng)用電極154a、 El 之間任意一方施加位移部212的固有振動(dòng)數(shù)的1/2的頻率的交流電壓。
(2) 加速度引起的力的產(chǎn)生
若在重量部132 (位移部112)上施加加速度a，則在重量部132上作 用力F0。具體而言，根據(jù)X、 Y、 Z軸方向各自的加速度ax、 ay、 az， X、 Y、 Z軸方向的力F0x (=m*ax)、 F0y (=m ay)、 F0z (=m az)作用于 重量部132 (m為重量部132的質(zhì)量)。其結(jié)果，在位移部112上產(chǎn)生向X、 Y方向的傾斜及向Z方向的位移。這樣，由于加速度ax、 ay、 az，在位移 部112上產(chǎn)生X、 Y、 Z軸方向的傾斜(位移)。
(3) 角速度引起的哥氏力的產(chǎn)生
在重量部132 (位移部112)沿Z軸方向以速度vz移動(dòng)時(shí)，若施加角 速度Q)，則在重量部132上作用哥氏力F。具體而言，分別對(duì)應(yīng)X軸方向 的角速度cox及Y軸方向的角速度coy，Y軸方向的哥氏力Fy(-2 tn vz tox) 及X軸方向的哥氏力Fx (=2*m*vz'coy)作用于重量部132 (m為重量 部132的質(zhì)量)。
當(dāng)施加X(jué)軸方向的角速度cox所產(chǎn)生的哥氏力Fy后，則在位移部112 上產(chǎn)生向Y方向的傾斜。這樣，由于角速度tox、 coy引起的哥氏力Fy、 Fx， 在位移部112上產(chǎn)生Y方向、X方向的傾斜(位移)。
(4) 位移部112的位移的檢測(cè)
如以上，通過(guò)加速度a及角速度co，位移部112產(chǎn)生位移(傾斜)。通 過(guò)檢測(cè)用電極144b 144e、 154b 154e，可以檢測(cè)出位移部112的位移。
當(dāng)在位移部112上施加Z正方向的力F0z后，則檢測(cè)用電極E1 (位移 部112c的上面)、144c之間以及檢測(cè)用電極El (位移部112e的上面)、144e 之間的距離均變小。其結(jié)果，檢測(cè)用電極E1 (位移部112c的上面)、144c 之間以及檢測(cè)用電極E1 (位移部112e的上面)、144e之間的電容均變大。 即，基于檢測(cè)用電極E1與檢測(cè)用電極144b 144e之間的電容之和(或者 檢測(cè)用電極E1與檢測(cè)用電極154b 154e之間的電容之和)，可檢測(cè)位移部 112的Z方向的位移作為檢測(cè)信號(hào)輸出。
另一方面，若在位移部U2上施加Y正方向的力FOy或哥氏力Fy，則驅(qū)動(dòng)用電極E1 (位移部112c的上面)、144c之間、檢測(cè)用電極E1 (重量 部132e的下面)、154e之間的距離變??；檢測(cè)用電極E1 (位移部112e的 上面)、144e之間、檢測(cè)用電極E1 (重量部132e的下面)、154c之間的距 離變大。其結(jié)果，檢測(cè)用電極E1 (位移部112c的上面)、144c之間以及檢 測(cè)用電極El (重量部132e的下面)、154e之間的電容變大；檢測(cè)用電極 El (位移部112e的上面)、144e之間、檢測(cè)用電極E1 (重量部132c的下 面)、154c之間的電容變小。即，基于檢測(cè)用電極El與檢測(cè)用電極144b M4e、 154b 154e之間的電容之差，可檢測(cè)出位移部112的X、 Y方向的
傾斜變化，作為檢測(cè)信號(hào)輸出。
如以上，通過(guò)檢測(cè)用電極E1、 144b 144e、 154b 154e檢測(cè)出位移部 112在X方向、Y方向的傾斜以及在Z方向的位移。 (5)來(lái)自檢測(cè)信號(hào)的加速度、角速度的抽取
在從檢測(cè)用電極144b 144e、 154b 154e、 El輸出的信號(hào)中，含有由 加速度ax、 ay、 az、角速度cox、①y引起的成分的二者。利用這些成分的 不同，可抽取加速度、角速度。
在重量部132 (質(zhì)量m)上施加加速度a時(shí)的力Fa (=m a)不依存于 重量部132的振動(dòng)。即，檢測(cè)信號(hào)中的加速度成分，是與重量部132的振 動(dòng)不對(duì)應(yīng)的一種偏置成分。另一方面，在重量部132 (質(zhì)量m)上施加角 速度Q)時(shí)的力Fco (=2*wvz'(o)依存于重量部132的Z軸方向的速度 vz。即，檢測(cè)信號(hào)中的角速度成分，是對(duì)應(yīng)重量部132的振動(dòng)、周期性變 化的一種振幅成分。
具體而言，根據(jù)檢測(cè)信號(hào)的頻率分析，抽取比位移部112的振動(dòng)數(shù)頻 率低的偏置成分(加速度)、與位移部112的振動(dòng)數(shù)相同的振動(dòng)成分(角速 度)。其結(jié)果，利用力學(xué)量傳感器100可以測(cè)定X、 Y、 Z方向(3軸)的 加速度ax、 ay、 az及X、 Y方向(2軸)的角速度cox、 coy。 (力學(xué)量傳感器100的作成)
關(guān)于力學(xué)量傳感器100的作成工序進(jìn)行說(shuō)明。圖12是表示力學(xué)量傳感 器100的作成步驟的一例的流程圖。另夕卜，圖13A 圖13K是表示在圖12 的作成步驟中的力學(xué)量傳感器100的狀態(tài)的剖視圖(相當(dāng)于沿C一C線剖 切圖1所示的力學(xué)量傳感器100的剖面)。圖13A 圖13K對(duì)應(yīng)于將圖10的力學(xué)量傳感器100上下顛倒配置的部件。
(1) 準(zhǔn)備半導(dǎo)體基板W (步驟S10及圖13A)
如圖13A所示，準(zhǔn)備層疊第1、第2、第3層11、 12、 13的3層而成 的半導(dǎo)體基板W。
第1、第2、第3層11、 12、 13分別是用于構(gòu)成第1結(jié)構(gòu)體110、接合 部120、第2結(jié)構(gòu)體130的層，這里為由含有雜質(zhì)的硅、氧化硅、含有雜質(zhì) 的硅構(gòu)成的層。
具有含有雜質(zhì)的硅、氧化硅、含有雜質(zhì)的硅這3層的層疊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo) 體基板W，在接合在含有雜質(zhì)的硅基板上層疊氧化硅膜的基板和含有雜質(zhì) 的硅基板后，通過(guò)將后者的含有雜質(zhì)的硅基板研磨得較薄，能夠作成(所 謂的SOI基板)。
這里，含有雜質(zhì)的硅基板，例如在利用切克勞斯基單晶體生長(zhǎng)法制造 硅單晶體中，可通過(guò)摻雜雜質(zhì)而制造。作為硅中含有的雜質(zhì)，可例舉例如 硼。作為含有硼的硅，例如可以使用含有高濃度的硼、電阻率為0.001~ 0.01Q. cm的物質(zhì)。
再者，這里雖然通過(guò)相同材料(含有雜質(zhì)的硅)構(gòu)成第1層11和第3 層13，但也可以使第l、第2、第3層11、 12、 13全部通過(guò)不同的材料構(gòu) 成。
(2) 第1結(jié)構(gòu)體110的作成.(第1層11的刻蝕、步驟Sll及圖13B) 通過(guò)刻蝕第l層ll，從而形成開(kāi)口U5，形成第1結(jié)構(gòu)體110。即，使
用對(duì)第1層11具有侵蝕性、對(duì)第2層12不具有侵蝕性的刻蝕方法，相對(duì) 第1層11的規(guī)定區(qū)域(開(kāi)口 115a 115d)沿厚度方向刻蝕，直到第2層 12的上面露出為止。
在第1層11的上面，形成具有對(duì)應(yīng)第1結(jié)構(gòu)體110的圖案的保護(hù)層， 沿垂直下方侵蝕未被該保護(hù)層覆蓋的露出部分。在該刻蝕工序中，由于不 進(jìn)行相對(duì)第2層12的侵蝕，所以僅除去第1層11的規(guī)定區(qū)域(開(kāi)口 115a 115d)。圖13B表示對(duì)第1層11進(jìn)行如上述那樣的刻蝕形成第1結(jié)構(gòu)體110 的狀態(tài)。
(3) 接合部120的作成(第2層12的刻t蟲(chóng)、步驟S12及圖13C) 通過(guò)刻蝕第2層12從而形成接合部120。目卩，通過(guò)對(duì)第2層12具有侵蝕性、對(duì)第1層11及第3層13不具有侵蝕性的刻蝕方法，相對(duì)第2層12， 從其露出部分開(kāi)始沿厚度方向及層方向進(jìn)行刻蝕。
在該刻蝕工序中，不需要另外形成保護(hù)層。即，第l層ll的殘留部分 即第l結(jié)構(gòu)體110作為相對(duì)于第2層12的保護(hù)層而起作用。刻蝕相對(duì)于第 2層12的露出部分而完成。
在相對(duì)第2層12的刻蝕工序(步驟S12)中，需要進(jìn)行滿足以下兩個(gè) 條件的刻蝕方法。第1個(gè)條件是具有沿厚度方向及層方向的方向性，第2 個(gè)條件是雖然相對(duì)于氧化硅層具有侵蝕性，但對(duì)硅層不具有侵蝕性。
第1個(gè)條件是以免在不需要的部分殘留氧化硅層而妨礙重量部132的 位移的自由度的必要條件。第2個(gè)條件是以免對(duì)已完成向規(guī)定形狀的加工 的由硅構(gòu)成的第1結(jié)構(gòu)體110或第3層13產(chǎn)生侵蝕的必要條件。
作為滿足第1、第2條件的刻蝕方法，可以列舉使用以氫氟酸緩沖液(例 如，HF=5.5wt°/。、 NH4F-20wt。/。的混合水溶液)作為刻蝕液的濕刻蝕法。另 外，也可以適用使用了 CF4氣體與02氣體的混合氣體的RIE法的干刻蝕法。
(4) 導(dǎo)通部160 162的形成(步驟S13及圖13D) 導(dǎo)通部160 162的形成如下a、 b進(jìn)行。
a. 錐狀貫通孔的形成
濕刻蝕第1結(jié)構(gòu)體110以及第2層12的規(guī)定部位，形成貫通至第2層 12那樣的錐狀的貫通孔。作為刻蝕液，在第1結(jié)構(gòu)體110的刻蝕中，例如 可使用20。/。的TMAH (四甲基氫氧化氨)；在第2層12的刻蝕中，例如可 使用氫氟酸緩沖液(例如，HF=5.5wt%、 NH4F-20wt。/。的混合水溶液)。
b. 金屬層的形成
在第1結(jié)構(gòu)體110的上面及錐狀貫通孔內(nèi)，例如使Al通過(guò)蒸鍍法或?yàn)R 射法等堆積，形成導(dǎo)通部160 162。堆積在第1結(jié)構(gòu)體110的上面的不需 要的金屬層(導(dǎo)通部160 162的上端的邊緣(未圖示)的外側(cè)的金屬層) 通過(guò)刻蝕除去。
(5) 第1基體140的接合(步驟S14及圖13E) O第l基體140的作成
刻蝕由絕緣性材料構(gòu)成的基板(例如，含有可動(dòng)離子的波璃基板)形 成凹部143，將驅(qū)動(dòng)用電極144a、檢測(cè)用電極144b 244e及配線層Ll、L4 L7，通過(guò)例如含有Nd的由Al構(gòu)成的圖案形成在規(guī)定的位置。這里， 玻璃基板含有可動(dòng)離子是用于后面的陽(yáng)極接合。
2)半導(dǎo)體基板W與第1基體140的接合
將半導(dǎo)體基板W與第1基體140通過(guò)例如陽(yáng)極接合進(jìn)行接合。
在第2結(jié)構(gòu)體130作成之前將第1結(jié)構(gòu)基體140進(jìn)行陽(yáng)極接合。在形 成重量部132之前，由于陽(yáng)極接合第1基體140，所以在連接部113a 113d 上不存在厚度較薄的區(qū)域且不具有可撓性，因此，即使產(chǎn)生靜電引力，位 移部112也不受第1基體140吸引。因此，可防止第1基體140與位移部 112的接合。圖13E表示將半導(dǎo)體基板W與第1基體140接合了的狀態(tài)。 (6)第3層13的研磨(步驟S15以及圖13F)
通過(guò)例如CMP法(化學(xué)的機(jī)械研磨法、Chemical Mechanical Polishing), 為使第3層13成為規(guī)定的厚度，研磨第3層13的上面。研磨后的第3層 13的厚度，根據(jù)力學(xué)量傳感器100要求的機(jī)械性能的規(guī)格而適當(dāng)設(shè)定。
再者，第3層13的研磨(步驟S15)，既可以在第1結(jié)構(gòu)體130作成 (步驟Sll)之后進(jìn)行，也可以在接合部120作成(步驟S12)之后進(jìn)行， 亦可以在導(dǎo)通部160 162作成(步驟S13)之后進(jìn)行?？墒?，如本實(shí)施方 式那樣，優(yōu)選在第1基體接合后(步驟S14)之后進(jìn)行第3層13的研磨(步 驟S15)。是因?yàn)楦鶕?jù)該作成步驟，第1基體140作為半導(dǎo)體基板W的支撐 板而起作用，可使半導(dǎo)體基板W比現(xiàn)有技術(shù)做得薄(后述)，因此，可容 易地實(shí)現(xiàn)力學(xué)量傳感器100整體的薄型化，并且，能增加力學(xué)量傳感器100 的設(shè)計(jì)自由度。
本實(shí)施方式的力學(xué)量傳感器100的制造方法，由于具有步驟S15 (第3 層13的研磨)，所以與共振頻率等的機(jī)械特性的規(guī)格無(wú)關(guān)，可以選擇某個(gè) 厚度以上的(第3層13的厚度比重量部132的厚度厚)半導(dǎo)體基板W。因 此，根據(jù)本實(shí)施方式，可以提高為了制造力學(xué)量傳感器100而準(zhǔn)備的半導(dǎo) 體基板W的厚度的選擇的自由度。由此，準(zhǔn)備相同厚度的多個(gè)半導(dǎo)體基板 W，可以制造機(jī)械特性的規(guī)格不同的多種類的力學(xué)量傳感器100。
另外，本實(shí)施方式的力學(xué)量傳感器100的制造方法，由于具有步驟S15 (第3層13的研磨)，所以與共振頻率等的機(jī)械特性的規(guī)格無(wú)關(guān)，可以生 產(chǎn)存放力學(xué)量傳感器100的中間產(chǎn)品(至最終產(chǎn)品之前的制造流程的中間的產(chǎn)品)。
這是因?yàn)?，在步驟S15中，通過(guò)研磨中間產(chǎn)品(例如與第1基體140 接合了的半導(dǎo)體基板W)的第3層13，從而能調(diào)整對(duì)機(jī)械特性產(chǎn)生影響的 重量部132的厚度，因此可以從中間產(chǎn)品制造要求的規(guī)格的機(jī)械特性的力 學(xué)量傳感器100。
這里，作為生產(chǎn)存放的中間產(chǎn)品，可以例舉在步驟Sll中形成有第1 結(jié)構(gòu)體110的半導(dǎo)體基板W、在步驟S12中形成有接合部120的半導(dǎo)體基 板W、在步驟S13中形成有導(dǎo)通部160 162的半導(dǎo)體基板W、或在步驟 S14中與第1基體140接合的半導(dǎo)體基板W。其中，從保護(hù)第1結(jié)構(gòu)體110 的觀點(diǎn)出發(fā)，也優(yōu)選與第1基體140接合的半導(dǎo)體基板W。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，由于能與最終產(chǎn)品(力學(xué)量傳感器100)的機(jī) 械特性的規(guī)格無(wú)關(guān)地生產(chǎn)存放相同的中間產(chǎn)品，所以根據(jù)其量產(chǎn)效果可降 低力學(xué)量傳感器100的制造成本。
另外，本實(shí)施方式的力學(xué)量傳感器100的制造方法，由于具有步驟S15 (第3層13的研磨)，所以易于半導(dǎo)體基板W的薄型化，可以使力學(xué)量傳 感器100整體比現(xiàn)有技術(shù)薄型化。是因?yàn)樵诓襟ES15中，由于研磨接合了 第1基體140的半導(dǎo)體基板W進(jìn)行薄壁化處理，所以第1基體140作為半 導(dǎo)體基板W的支撐板而起作用。
由于第1基體140作為半導(dǎo)體基板W的支撐板而起作用，所以將如現(xiàn) 有技術(shù)那樣地薄壁化處理后的半導(dǎo)體基板(未與玻璃基板等的基體接合) 與玻璃基板等的基體接合時(shí)或在處理時(shí)，半導(dǎo)體基板破損的可能較少。另 外，也不會(huì)因如現(xiàn)有技術(shù)那樣地薄壁化處理后的半導(dǎo)體基板(未與玻璃基 板等的基體接合)翹曲、對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志偏移等理由而導(dǎo)致加工精度降低。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，由于研磨接合了第1基體140的半導(dǎo)體基板 W進(jìn)行薄壁化處理，所以能抑制半導(dǎo)體基板W的破損或翹曲。因此，可以 使半導(dǎo)體基板W容易地薄壁化到現(xiàn)有技術(shù)難于實(shí)現(xiàn)的例如50pm左右，可 使力學(xué)量傳感器100比現(xiàn)有技術(shù)薄型化。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)步驟S15 (第3層13的研磨)，由于使 第3層13薄壁化而使重量部132的厚度比現(xiàn)有技術(shù)薄，所以能增加力學(xué)量 傳感器100的設(shè)計(jì)自由度。(7)第2結(jié)構(gòu)體130的作成(第3層13的刻蝕、步驟S16及圖13G、 圖13H)
第2結(jié)構(gòu)體130的形成如下a、 b進(jìn)行。
a. 間隙lO的形成(圖13G)
在研磨至規(guī)定的厚度的第3層13的上面，除了重量部132的形成區(qū)域 及其附近外形成保護(hù)層，使未被該保護(hù)層覆蓋的露出部分(重量部132的 形成區(qū)域及其附近)向垂直下方侵蝕。其結(jié)果，在形成重量部的區(qū)域的上 部形成用于使重量部132可位移的間隙10。
b. 第2結(jié)構(gòu)體130的形成(圖13H)
通過(guò)刻蝕形成有間隙10的第3層13，從而形成開(kāi)口 133、塊下層部 134a 134j及槽腔135，進(jìn)而形成第2結(jié)構(gòu)體130。即，通過(guò)對(duì)第3層13 具有侵蝕性、對(duì)第2層12不具有侵蝕性的刻蝕方法，相對(duì)第3層13的規(guī) 定區(qū)域(開(kāi)口 133)，進(jìn)行向厚度方向的刻蝕。
在第3層13的上面，形成具有對(duì)應(yīng)第2結(jié)構(gòu)體130的圖案的保護(hù)層， 沿垂直下方侵蝕未被該保護(hù)層覆蓋的露出部分。圖13H表示對(duì)第3層13 進(jìn)行上述那樣的刻蝕、形成第2結(jié)構(gòu)體130的狀態(tài)。
在以上的制造流程中，在形成第1結(jié)構(gòu)體110的工序(步驟Sll.)和形 成第2結(jié)構(gòu)體130的工序(步驟S16)中，需要進(jìn)行以下的刻蝕法。
第1個(gè)條件是各層具有厚度方向的方向性，第2個(gè)條件是對(duì)硅層具有 侵蝕性，但對(duì)氧化硅層不具有侵蝕性。
作為滿足第1個(gè)條件的刻蝕方法，可以例舉電感耦合等離子體刻蝕法 (ICP刻蝕法Induced Coupling Plasma Etching Method)。該刻蝕法是在沿 垂直方向挖掘較深的槽時(shí)有效的方法， 一般而言，是稱為DRIE (Deep Reactive Ion Etching)的刻蝕方法中的一種。
在該方法中，交替反復(fù)進(jìn)行沿厚度方向侵蝕材料層的同時(shí)挖入的刻蝕 步驟和在已挖出的孔的側(cè)面形成聚合物的壁的沉積步驟。刻入的孔的側(cè)面， 由于順次形成聚合物的壁進(jìn)行保護(hù)，所以可以僅在大致厚度方向進(jìn)行侵蝕。
另一方面，為了進(jìn)行滿足第2條件的刻蝕，只要使用對(duì)氧化硅和硅具 有刻蝕選擇性的刻蝕材料即可。例如，在刻蝕步驟中，考慮使用SF6氣體 及02氣體的混合氣體，在沉積步驟中考慮使用QF8氣體。(8) 第2基體150的接合(步驟S17及圖131)1) 第2基體150的作成在由絕緣性材料構(gòu)成的基板(例如，含有可動(dòng)離子的玻璃基板)上， 將驅(qū)動(dòng)用電極154a、檢測(cè)用電極154b 154e及配線層L2、 L8 L11，通過(guò) 例如由含有Nd的Al構(gòu)成的圖案形成在規(guī)定的位置。另外，通過(guò)刻蝕第2 基體150，在規(guī)定的部位形成11個(gè)用于形成配線用端子T1 T11的上粗的 錐狀貫通孔IO。這里，玻璃基板含有可動(dòng)離子是用于后面的陽(yáng)極接合。再者，也可以與第1基體140同樣，在形成驅(qū)動(dòng)用電極154a等之前， 通過(guò)刻蝕等在第2基體150上形成凹部。這種情況，不需要在第2結(jié)構(gòu)體 130上形成間隙10。即，重量部132和第2基體150之間的間隙，可以設(shè) 在第2結(jié)構(gòu)體130、第2基體150的任何一個(gè)或者二者上地設(shè)置。2) 半導(dǎo)體基板W與第2基體150的接合在槽腔135內(nèi)放入吸氣材料(f工只歹:y夕一X^亇Z:/公司制造、 商品名非蒸發(fā)吸氣劑)，將第2基體150與半導(dǎo)體基板W例如通過(guò)陽(yáng)極接 合進(jìn)行接合。圖131表示接合了半導(dǎo)體基板W與第2基體150的狀態(tài)。再者，將圖131所示的第1基體140的上面及/或第2基體150的下面， 例如通過(guò)拋光法研磨，第1基體140及/或第2基體150薄壁化，可以使力 學(xué)量傳感器100比現(xiàn)有技術(shù)薄型化。由此，可以使半導(dǎo)體基板W、第1基 體140及第2基體150的合計(jì)的厚度(最終產(chǎn)品的力學(xué)量傳感器100的厚 度)例如為lOOO(im (例如，半導(dǎo)體基板W的厚度為400nm、第1基體140 的厚度為300jLim、第2基體150的厚度為30(Him)。由于半導(dǎo)體基板W、 第1基體140及第2基體150相互層疊，所以在第1基體140研磨時(shí)，半 導(dǎo)體基板W及第2基體150作為支撐板而起作用；在第2基體150研磨時(shí)， 半導(dǎo)體基板W及第1基體140作為支撐板而起作用。(9) 配線用端子T1 T11的形成(步驟S18及圖13J)在第2基體150的上面及錐狀貫通孔10內(nèi)，通過(guò)蒸鍍法或?yàn)R射法等按 例如Cr層、Au層的順序形成金屬層。通過(guò)刻蝕除去不需要的金屬層(配 線用端子T的上端的邊緣的外側(cè)的金屬層)，形成配線用端子T1 T11。(10) 半導(dǎo)體基板W、第1基體140及第2基體150的切割(步驟S19 及圖13K)例如，在通過(guò)450'C的熱處理使槽腔135中的吸氣材料活性化后，在相 互接合了的半導(dǎo)體基板W、第1基體140及第2基體150上用切割鋸等切 割，分離為一個(gè)個(gè)的力學(xué)量傳感器100。如以上，根據(jù)本實(shí)施方式，由于具有步驟S15 (第3層13的研磨)， 所以與共振頻率等的機(jī)械特性的規(guī)格無(wú)關(guān)，可以選擇具有某種厚度以上的 (第3層13的厚度比重量部132的厚度厚)半導(dǎo)體基板W。因此，根據(jù)本 實(shí)施方式，可以提高為了制造力學(xué)量傳感器100而準(zhǔn)備的半導(dǎo)體基板W的 厚度的選擇的自由度。由此，準(zhǔn)備相同厚度的多個(gè)半導(dǎo)體基板W，可以制 造機(jī)械特性的規(guī)格不同的多種力學(xué)量傳感器100。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，可以與共振頻率等的機(jī)械特性的規(guī)格無(wú)關(guān)地 生產(chǎn)存放力學(xué)量傳感器100的中間產(chǎn)品。在步驟S15中，通過(guò)研磨中間產(chǎn) 品(例如與第1基體140接合了的半導(dǎo)體基板W)的第3層13，從而可以 調(diào)整對(duì)機(jī)械特性產(chǎn)生影響的重量部132的厚度，因此，可以從中間產(chǎn)品制 造要求的規(guī)格的機(jī)械特性的力學(xué)量傳感器100。這樣，由于可以與最終產(chǎn)品 (力學(xué)量傳感器100)的機(jī)械特性的規(guī)格無(wú)關(guān)地生產(chǎn)存放相同的中間產(chǎn)品， 因此根據(jù)其量產(chǎn)效果能降低力學(xué)量傳感器100的制造成本。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，由于具有步驟S15 (第3層13的研磨)，所 以半導(dǎo)體基板W容易薄型化，其結(jié)果，可以使力學(xué)量傳感器100整體比現(xiàn) 有技術(shù)薄型化。在步驟S15中，由于研磨接合了第1基體140.的半導(dǎo)體基 板W進(jìn)行薄壁化處理，所以第1基體140作為半導(dǎo)體基板W的支撐板而 起作用，可以抑制成為現(xiàn)有問(wèn)題的半導(dǎo)體基板的翹曲或破損。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，在步驟S15 (第3層13的研磨)中，研磨接 合了第1基體140的半導(dǎo)體基板W進(jìn)行薄壁化處理，可以實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)有技術(shù) 薄壁化的重量部132，因此，能增加力學(xué)量傳感器100的設(shè)計(jì)的自由度。 (第2實(shí)施方式)圖14是表示本發(fā)明第2實(shí)施方式的力學(xué)量傳感器200的主要部分的局 部剖視圖。在與圖IO共用的部分標(biāo)注相同符號(hào)，省略重復(fù)的說(shuō)明。如圖14所示，本實(shí)施方式的力學(xué)量傳感器200，與第l實(shí)施方式的力 學(xué)量傳感器100在第2結(jié)構(gòu)體(第2結(jié)構(gòu)體130、 230)的調(diào)整方法(作為 其結(jié)果為厚度)上不同。SP，在第1實(shí)施方式的力學(xué)量傳感器100中，具備在第1基體140與第1結(jié)構(gòu)體110接合后、且第2基體150與第2結(jié)構(gòu) 體130接合之前厚度調(diào)整得較薄的第2結(jié)構(gòu)體130。與此相對(duì)，在本實(shí)施方 式的力學(xué)量傳感器200中，具備在第1基體140與第1結(jié)構(gòu)體110接合后、 且第2基體150與第2結(jié)構(gòu)體230接合之前厚度調(diào)整得較厚的第2結(jié)構(gòu)體 230。關(guān)于力學(xué)量傳感器200的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。力學(xué)量傳感器200具備相互 層疊配置的第1結(jié)構(gòu)體110、接合部120、第2結(jié)構(gòu)體230、第1基體140、 第2基體150。第2結(jié)構(gòu)體230由臺(tái)座231 (231a 231d)、重量部232 (232a 232e)、 及塊下層部234 (234a 234j)構(gòu)成。在臺(tái)座231的突出部231d上形成有 槽腔235。本實(shí)施方式的力學(xué)量傳感器200所具備的第2結(jié)構(gòu)體230，僅在厚度調(diào) 整得較厚這點(diǎn)上與第1實(shí)施方式的力學(xué)量傳感器100所具備的第1結(jié)構(gòu)體 130不同。作為第2結(jié)構(gòu)體230的厚度的調(diào)整方法(作為結(jié)果為重量部232的厚 度的調(diào)整方法)，例如可以例舉在形成重量部232的區(qū)域的半導(dǎo)體材料層利 用成膜半導(dǎo)體層(例如外延層)的厚壁化或者在形成重量部232的區(qū)域的 半導(dǎo)體材料層利用接合半導(dǎo)體層的厚壁化等。重量部232是在制造流程的中途即在第1結(jié)構(gòu)體110作成后且第2基 體150與第2結(jié)構(gòu)體230接合前，使重量部232的形成區(qū)域的半導(dǎo)體材料 的厚度調(diào)整形成得較厚的部件。重量部232的厚度不特別地限制，根據(jù)力學(xué)量傳感器200要求的機(jī)械 特性的規(guī)格適當(dāng)確定。重量部232的厚度例如可以調(diào)整為700nm。關(guān)于力學(xué)量傳感器200的作成工序進(jìn)行說(shuō)明。圖15是表示力學(xué)量傳感 器200的作成步驟的一例的流程圖。如圖15所示，在本實(shí)施方式中，取代在第1實(shí)施方式中力學(xué)量傳感器 100的作成方法中的步驟S15的第3層13的研磨，在步驟S25中在第3層 13上形成半導(dǎo)體層這點(diǎn)不同。半導(dǎo)體層的形成例如可以例舉外延層的成膜或半導(dǎo)體層的接合等。作 為半導(dǎo)體層的接合方法，例如可以例舉晶圓直接接合法、表面活性化接合法等公知的接合方法。再者，在第3層形成半導(dǎo)體層(步驟S25)，既可以在第1結(jié)構(gòu)體130 作成(步驟S21)之后進(jìn)行，也可以在接合部120作成(步驟S22)之后進(jìn) 行，亦可以在導(dǎo)通部160 162作成(步驟S23)之后進(jìn)行。如以上，本實(shí)施方式由于具有步驟S25 (在第3層上形成半導(dǎo)體層)， 所以與共振頻率等的機(jī)械特性的規(guī)格無(wú)關(guān)，可以選擇某種厚度以下的(第3 層的厚度為重量部232的厚度以下的)半導(dǎo)體基板W。因此，根據(jù)本實(shí)施 方式，可以提高為了制造力學(xué)量傳感器200而準(zhǔn)備的半導(dǎo)體基板W的厚度 的選擇的自由度。由此，準(zhǔn)備相同厚度的多個(gè)半導(dǎo)體基板W，可以制造機(jī) 械特性的規(guī)格不同的多種力學(xué)量傳感器200。另外，準(zhǔn)備相同厚度的多個(gè)半 導(dǎo)體基板W，也可以制造力學(xué)量傳感器200 (重量部232進(jìn)行了厚壁化處 理的部件)和力學(xué)量傳感器IOO (重量部132迸行了薄壁化處理的部件)。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，可以與共振頻率等的機(jī)械特性的規(guī)格無(wú)關(guān)地 生產(chǎn)存放力學(xué)量傳感器200的中間產(chǎn)品。在步驟S25中，通過(guò)在中間產(chǎn)品 (例如與第1基體140接合了的半導(dǎo)體基板W)的第3層13上形成半導(dǎo)體 層，從而可以調(diào)整對(duì)機(jī)械特性產(chǎn)生影響的重量部232的厚度，因此，可以 從中間產(chǎn)品制造要求的規(guī)格的機(jī)械特性的力學(xué)量傳感器200。這樣，由于可 以與最終產(chǎn)品(力學(xué)量傳感器200)的機(jī)械特性的規(guī)格無(wú)關(guān)地生產(chǎn)存放相同 的中間產(chǎn)品，因此根據(jù)其量產(chǎn)效果能降低力學(xué)量傳感器200的制造成本。再者，也可以使力學(xué)量傳感器200 (本實(shí)施方式)的中間產(chǎn)品與力學(xué)量 傳感器100 (第1實(shí)施方式)的中間產(chǎn)品為相同的產(chǎn)品(例如與第1基體 140接合了的半導(dǎo)體基板W)。由此，根據(jù)進(jìn)一步的量產(chǎn)效果，可以進(jìn)一步 降低力學(xué)量傳感器100、 200的制造成本。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，在步驟S25 (在第3層上形成半導(dǎo)體層)中， 由于進(jìn)行接合了第1基體140的半導(dǎo)體基板W的厚壁化處理，所以重量部 232的厚壁化有時(shí)比現(xiàn)有技術(shù)容易實(shí)現(xiàn)。例如由于第3層為厚壁，所以即使 在通過(guò)常用的現(xiàn)有的SOI基板的制造裝置難于制造這種SOI基板的情況下， 根據(jù)本實(shí)施方式，也能夠容易地制造這種厚壁的重量部232 (例如，厚度為 90(Him的重量部232)的力學(xué)量傳感器200。由此，根據(jù)本實(shí)施方式，能增 加力學(xué)量傳感器200的設(shè)計(jì)的自由度。(其他實(shí)施方式)本發(fā)明的實(shí)施方式不限于上述的實(shí)施方式，可以擴(kuò)充、變更，擴(kuò)充、 變更了的實(shí)施方式也包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍。另外，在力學(xué)量傳感器100、 200中，雖然以在第1結(jié)構(gòu)體110及第2 結(jié)構(gòu)體130、 230上使用導(dǎo)電性材料(含有雜質(zhì)的硅)的情況為例進(jìn)行了說(shuō) 明，但未必整體全部需要用導(dǎo)電性材料構(gòu)成。也可以至少驅(qū)動(dòng)用電極E1、 檢測(cè)用電極E1或?qū)ㄅ渚€用端子T10和塊下層部134i的下面之間的部分 等的必要部分通過(guò)導(dǎo)電性材料構(gòu)成。
權(quán)利要求
1. 一種力學(xué)量傳感器，具備第1結(jié)構(gòu)體，具備具有開(kāi)口的固定部、配置在該開(kāi)口內(nèi)且相對(duì)上述固定部進(jìn)行位移的位移部、以及連接上述固定部與上述位移部的連接部，且由平板狀的第1半導(dǎo)體材料一體地構(gòu)成；第2結(jié)構(gòu)體，具有與上述位移部接合的重量部、包圍上述重量部配置且與上述固定部接合的臺(tái)座，由第2半導(dǎo)體材料構(gòu)成，且在上述第1結(jié)構(gòu)體上層疊配置；第1基體，與上述固定部連接并在上述第1結(jié)構(gòu)體上層疊配置，由絕緣性材料構(gòu)成；第2基體，與上述臺(tái)座連接并在上述第2結(jié)構(gòu)體上層疊配置，由絕緣性材料構(gòu)成；振動(dòng)施加部，對(duì)上述位移部施加層疊方向的振動(dòng)；以及，位移檢測(cè)部，檢測(cè)上述位移部的位移，上述重量部在上述第1結(jié)構(gòu)體作成后且在上述第2基體與上述第2結(jié)構(gòu)體接合前進(jìn)行厚度的調(diào)整。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的力學(xué)量傳感器，其中，上述重量部在上述第 1結(jié)構(gòu)體與上述第1基體接合后進(jìn)行厚度的調(diào)整。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的力學(xué)量傳感器，其中，上述厚度的調(diào)整通過(guò) 由上述第2半導(dǎo)體材料構(gòu)成的層的研磨來(lái)進(jìn)行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的力學(xué)量傳感器，其中，上述厚度的調(diào)整通過(guò) 向由上述第2半導(dǎo)體材料構(gòu)成的層的成膜來(lái)進(jìn)行。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的力學(xué)量傳感器，其中，上述厚度的調(diào)整通過(guò) 向由上述第2半導(dǎo)體材料構(gòu)成的層上的半導(dǎo)體層的接合來(lái)進(jìn)行。
6. —種力學(xué)量傳感器的制造方法，具有如下步驟 刻蝕半導(dǎo)體基板的第1層形成第1結(jié)構(gòu)體的步驟，所述半導(dǎo)體基板將由第1半導(dǎo)體材料構(gòu)成的上述第1層、由絕緣材料構(gòu)成的第2層及由第2 半導(dǎo)體材料構(gòu)成的第3層順次層疊而成，所述第1結(jié)構(gòu)體具備具有開(kāi)口的 固定部、配置在該開(kāi)口內(nèi)且相對(duì)上述固定部位移的位移部、連接上述固定部與上述位移部的連接部，以及調(diào)整已作成上述第1結(jié)構(gòu)體的上述半導(dǎo)體基板的上述第3層的厚度的
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的力學(xué)量傳感器的制造方法，其中，在形成上 述第1結(jié)構(gòu)體的步驟與調(diào)整上述第3層的厚度的步驟之間還具備如下步驟: 將由絕緣性材料構(gòu)成的第1基體，接合在上述固定部并層疊配置于上述第1 結(jié)構(gòu)體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的力學(xué)量傳感器的制造方法，其中，還具有如下步驟刻蝕進(jìn)行了上述厚度調(diào)整的上述第3層形成第2結(jié)構(gòu)體的步驟，所述 第2結(jié)構(gòu)體具有與上述位移部接合的重量部、及包圍上述重量部配置且與 上述固定部接合的臺(tái)座，將由絕緣性材料構(gòu)成的第2基體，接合在上述臺(tái)座并層疊配置于上述 第2結(jié)構(gòu)體的步驟。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的力學(xué)量傳感器的制造方法，其中，調(diào)整上述 第3層厚度的步驟具有研磨上述第3層的步驟。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的力學(xué)量傳感器的制造方法，其中，調(diào)整上述 第3層厚度的步驟具有在上述第3層上成膜半導(dǎo)體層的步驟。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的力學(xué)量傳感器的制造方法，其中，調(diào)整上述 第3層厚度的步驟具有在上述第3層上接合半導(dǎo)體層的步驟。
全文摘要
力學(xué)量傳感器具備第1結(jié)構(gòu)體，具備具有開(kāi)口的固定部、配置在該開(kāi)口內(nèi)且相對(duì)上述固定部位移的位移部、連接上述固定部與上述位移部的連接部；第2結(jié)構(gòu)體，具有與上述位移部接合的重量部、包圍上述重量部配置且與上述固定部接合的臺(tái)座，且在上述第1結(jié)構(gòu)體上層疊配置；第1基體，與上述固定部連接并在上述第1結(jié)構(gòu)體上層疊配置；以及第2基體，與上述臺(tái)座連接并在上述第2結(jié)構(gòu)體上層疊配置，上述重量部在上述第1結(jié)構(gòu)體作成后且在上述第2基體與上述第2結(jié)構(gòu)體接合前進(jìn)行厚度的調(diào)整。
文檔編號(hào)G01C19/56GK101535765SQ20078004290
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2007年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月20日
發(fā)明者武下清和, 相田和彥 申請(qǐng)人:大日本印刷株式會(huì)社