物理量傳感器及電子設(shè)備制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種物理量傳感器及電子設(shè)備，所述物理量傳感器能夠提高檢測靈敏度。加速度傳感器具備：底基板，其上設(shè)置有第一凹部；傳感器部，其被配置在第一凹部上，且通過支承部而以能夠在第一凹部的深度方向上擺動的方式被支承，傳感器部以支承部為界而被劃分為第一部分和第二部分，在第一部分以及第二部分上具有可動電極部，并且，在與第一部分相比質(zhì)量較大的第二部分上，至少于頂端側(cè)形成有貫穿孔，底基板在第一凹部中的與可動電極部對置的位置處具備固定電極部，在與傳感器部的頂端側(cè)對置的部分處，設(shè)置有與第一凹部相比較深的第二凹部。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種物理量傳感器及具備該物理量傳感器的電子設(shè)備。
技術(shù)介紹
一直以來，作為物理量傳感器，已知有如下的靜電電容型傳感器，S卩，形成可動電極通過扭轉(zhuǎn)彈簧等的彈性要素而被支承在固定部上的結(jié)構(gòu)，且通過可動電極根據(jù)所作用的外力等而接近或者遠(yuǎn)離固定電極，而對這些電極間的靜電電容的變化進(jìn)行檢測，從而能夠?qū)铀俣然蚪撬俣鹊鹊母鞣N物理量進(jìn)行檢測。作為這樣的靜電電容型傳感器，公開了一種超小型機(jī)械性加速度傳感器，其被構(gòu)成為，利用通過扭桿(扭轉(zhuǎn)彈簧)而以可擺動的方式被支承在兩個半導(dǎo)體晶片之間的中空 空間內(nèi)，且根據(jù)所施加的加速度等的物理量而以蹺蹺板狀進(jìn)行擺動(位移)的擺動臺(質(zhì)量 部)，對垂直軸方向上的物理量進(jìn)行檢測(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)I的超小型機(jī)械性加速度傳感器(以下，稱為加速度傳感器)為，靜電電容型傳感器。由此，上述加速度傳感器根據(jù)下述的靜電電容的公式(1)，為了提高檢測靈敏度，而需要構(gòu)成為，例如，使作為可動電極的擺動臺和作為與擺動臺對置的固定電極的第一電極之間的距離接近，以增大靜電電容，從而對于擺動臺的微小的位移，靜電電容也相當(dāng)程度地發(fā)生變化，由此即使是微小的加速度，也能夠進(jìn)行檢測。C = ε S/d...... (I)(將靜電電容設(shè)為C，將對置電極的面積設(shè)為S，將對置電極間的距離設(shè)為d，將電容率設(shè)為ε。)但是，在上述加速度傳感器中，形成有第一電極(固定電極)的第一半導(dǎo)體晶片的表面是平坦的，且擺動臺被形成為平板狀。因此，在上述加速度傳感器中，存在下述可能性，例如，在擺動臺通過所施加的加速度的慣性力而發(fā)生了位移時，由于存在于擺動臺和第一半導(dǎo)體晶片的表面之間的氣體的流動阻力(擠壓膜阻尼)而抑制了位移，從而響應(yīng)延遲，檢測范圍變窄。此外，在上述加速度傳感器中，存在擺動臺由于因靜電等引起的帶電而貼附在第一半導(dǎo)體晶片的表面上的可能性。專利文獻(xiàn)I :日本特開平9-189716號公報
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)是為了解決上述課題中的至少一部分而被完成的，且能夠作為以下的方式或者應(yīng)用例而實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用例I本應(yīng)用例所涉及的物理量傳感器的特征在于，具備底基板，其上設(shè)置有第一凹部；傳感器部，其被配置在所述第一凹部上，且通過在第一軸方向上延伸的支承部，而以能夠在所述第一凹部的深度方向上擺動的方式被支承，所述傳感器部以所述支承部為界而被劃分為第一部分和第二部分，在所述第一部分以及所述第二部分上具備可動電極部，并且，與所述第一部分相比所述第二部分的質(zhì)量較大，在所述第一部分以及所述第二部分中的至少一方上設(shè)置有貫穿孔，所述底基板于在俯視觀察時與所述可動電極部重疊的位置處具備固定電極部，并且，于在俯視觀察時與所述傳感器部的頂端重疊的位置處，設(shè)置有與所述第一凹部相比較深的第二凹部。由此，在物理量傳感器中，在傳感器部的第二部分的頂端側(cè)，形成有貫穿孔，在底基板中的與傳感器部的第二部分的頂端側(cè)對置的部分處，設(shè)置有與第一凹部相比較深的第ニ凹部。由此，與不存在貫穿孔以及第ニ凹部的情況相比較，物理量傳感器能夠降低下述的氣體的流動阻力，即，例如在傳感器部的第二部分通過所施加的加速度的慣性カ而以支承部為支點(diǎn)(旋轉(zhuǎn)中心)，而向接近第一凹部的底面的方向進(jìn)行擺動(位移)時的、存在于傳感器部的第二部分和第一凹部的底面之間的氣體的流動阻力。其結(jié)果為，物理量傳感器由于例如通過加速度的施加而產(chǎn)生的傳感器部的位移變·得順暢，因此響應(yīng)加快，從而能夠擴(kuò)大檢測范圍。此外，物理量傳感器中，由于傳感器部的第二部分與第一部分相比質(zhì)量較大(較重)，因此傳感器部在第一部分和第二部分處不平衡，從而例如能夠根據(jù)被施加在傳感器部上的加速度而使傳感器部高效地位移(轉(zhuǎn)動)。其結(jié)果為，物理量傳感器能夠進(jìn)ー步提高施加加速度時的檢測靈敏度。應(yīng)用例2在上述應(yīng)用例所涉及的物理量傳感器中，優(yōu)選為，在所述第二凹部內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)電部，所述導(dǎo)電部與所述可動電極部相連接。由此,物理量傳感器中，由于在第二凹部內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)電部，導(dǎo)電部與可動電極部相連接，因此，能夠使例如通過反應(yīng)離子蝕刻等對傳感器部進(jìn)行加工時所產(chǎn)生的電荷，經(jīng)過導(dǎo)電部而從底基板側(cè)向傳感器基板側(cè)排出。其結(jié)果為，物理量傳感器能夠避免由于帶電而導(dǎo)致的傳感器部向底基板的貼附。應(yīng)用例3在上述應(yīng)用例所涉及的物理量傳感器中，優(yōu)選為，所述貫穿孔沿著所述第一軸方向而設(shè)置有多個。由此，物理量傳感器中，由于貫穿孔在第一軸的方向上以帶狀并排有多個，因此與其他的形狀相比較，能夠確保傳感器部的質(zhì)量，且增大各個貫穿孔的內(nèi)部空間。其結(jié)果為，物理量傳感器能夠進(jìn)一歩降低存在于傳感器部的第二部分與第二凹部的底面之間的氣體的流動阻カ。所以，物理量傳感器中，由于例如因加速度的施加而導(dǎo)致的傳感器部的位移進(jìn)ー步變得順暢，因此響應(yīng)加快，從而能夠進(jìn)一步提聞檢測范圍。應(yīng)用例4在上述應(yīng)用例所涉及的物理量傳感器中，優(yōu)選為，所述第一凹部被設(shè)置為，隨著從所述傳感器部的所述支承部趨于所述頂端，與所述傳感器部之間的間隙増大。由此，物理量傳感器中，由于第一凹部被設(shè)置為，隨著從傳感器部的支承部側(cè)趨于頂端側(cè)，與傳感器部之間的間隙増大，因此在傳感器的位移較小的支承部側(cè)，能夠縮小第一凹部的底面與傳感器部之間的間隙，而在傳感器的位移較大的頂端側(cè)，能夠增大第一凹部的底面與傳感器部之間的間隙。其結(jié)果為，物理量傳感器中，與第一凹部的底面由以與傳感器部的位移較大的頂端側(cè)之間的間隙為基準(zhǔn)的、平坦的平面構(gòu)成的情況相比較，能夠提高檢測靈敏度。應(yīng)用例5在上述應(yīng)用例所涉及的物理量傳感器中，優(yōu)選為，所述底基板使用絕緣材料，所述傳感器部使用半導(dǎo)體材料。由此，物理量傳感器中，由于底基板使用絕緣材料，傳感器部使用半導(dǎo)體材料，因此能夠通過絕緣材料而容易地實(shí)施底基板與傳感器部之間的絕緣分離。除此之外，物理量傳感器通過將作為半導(dǎo)體材料的、例如低電阻的硅用于傳感器 部中，從而能夠?qū)鞲衅鞑亢涂蓜与姌O部一體化。由此，在物理量傳感器中，能夠容易地將可動電極部設(shè)置在傳感器部上。應(yīng)用例6在本應(yīng)用例所涉及的電子設(shè)備中，優(yōu)選為，具備上述應(yīng)用例中任一例所述的物理量傳感器。由此，本結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備中，由于具備上述應(yīng)用例中任一例所述的物理量傳感器，因此能夠提供起到了上述應(yīng)用例中任一例所述的效果的電子設(shè)備。附圖說明圖I為表不第一實(shí)施方式的加速度傳感器的概要結(jié)構(gòu)的模式立體圖。圖2為圖I的加速度傳感器的模式平面剖視圖，Ca)為俯視圖，(b)為(a)的A_A線處的剖視圖。圖3為對加速度傳感器的動作進(jìn)行說明的模式剖視圖。圖4為對傳感器部的貼附進(jìn)行說明的模式剖視圖，Ca)為表示沒有導(dǎo)電部時的剖視圖，(b)為表不具有導(dǎo)電部時的剖視圖。圖5為表示第二實(shí)施方式的加速度傳感器的概要結(jié)構(gòu)的模式平面剖視圖，Ca)為俯視圖，(b)為(a)的A-A線處的剖視圖。圖6為具備加速度傳感器的電子設(shè)備(筆記本型個人計算機(jī))的立體圖。圖7為具備加速度傳感器的電子設(shè)備(移動電話)的立體圖。圖8為具備加速度傳感器的電子設(shè)備(數(shù)碼相機(jī))的立體圖。具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對本專利技術(shù)的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，在以下的各圖中，為了便于說明，各個結(jié)構(gòu)要素的尺寸比例與實(shí)際有所不同。第一實(shí)施方式首先，對作為第一實(shí)施方式所涉及的物理量傳感器的一個示例的加速度傳感器進(jìn)行說明。該傳感器能夠?qū)軸方向(厚度方向)上的加速度進(jìn)行檢測。圖I為表示第本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種物理量傳感器，其特征在于，具備：底基板，其上設(shè)置有第一凹部；傳感器部，其被配置在所述第一凹部上，且通過在第一軸方向上延伸的支承部，而以能夠在所述第一凹部的深度方向上擺動的方式被支承，所述傳感器部以所述支承部為界而被劃分為第一部分和第二部分，在所述第一部分以及所述第二部分上具備可動電極部，并且，與所述第一部分相比所述第二部分的質(zhì)量較大，在所述第一部分以及所述第二部分中的至少一方上設(shè)置有貫穿孔，所述底基板于在俯視觀察時與所述可動電極部重疊的位置處具備固定電極部，并且，于在俯視觀察時與所述傳感器部的頂端重疊的位置處，設(shè)置有與所述第一凹部相比較深的第二凹部。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：與田光宏，
申請(專利權(quán))人：精工愛普生株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：