加速度传感器的构造及其制造方法

专利名称：加速度传感器的构造及其制造方法
技术领域：
本发明涉及加速度传感器，特别涉及能提高受到过度的加速度时的 加速度传感器的动作可靠性的技术。
背景技术：
检测三维加速度的加速度传感器在移动电话、游戏机、PDA等便携设 备、以及汽车、电车、飞机等移动装置中得到广泛应用，用于检测搭载了 加速度传感器的设备等的状态。近年来，在便携设备等方面，向小型化急 iUU艮，与此相伴，对于加速度传感器，也要求小型化。
根据这些要求，以往的加速度传感器4吏用MEMS ( Micro-Electro-Mechanical-Systems) 才支术来制造。 作为这样的加速度传感器，例如可 列举出专利文献l中给出的加速度传感器。这样的加速度传感器如图11 所示，由固定在外部的衬底等上的底座部10、锤部20、以及设置有检 测加速度的检测部并且使锤部和底座部挠性连接的梁部30构成，为了 防止锤部由于过度的加速度而大幅地发生变位，梁部破损，设置有限制 锤部的变位的限位部40。
[专利文献l日本特开2004-198243
可是，在这样的构造的加速度传感器中，在锤部由于过度的加速度 而发生变位，与限位部碰撞时，将发生锤部和限位部附着在一起的所谓 粘附。通过施加轻的冲击，可解除锤部和限位部的粘附，但是在施加冲 击之前的期间，无法检测加速度，加速度传感器动作时的可靠性下降。

发明内容
本发明就是鉴于所述课题而做出的。在解决所述课题时，本发明的 加速度传感器具有以下的特征。
本发明的加速度传感器包括锤部；与所述锤部具有间隔地包围所 述锤部的周围的框部；连接所述锤部和所述框部的梁部；以及限位部，其具有限制所述锤部垂直向上的变位的变位限制部、和连接在该变位限 制部上并且与该锤部、所述框部、所述梁部具有间隔的挠性部。
根据本发明的加速度传感器，具有连接在限位部上的挠性部，由此， 即使锤部和限位部由于粘附而附着时，挠性部也能迅速对锤部施加冲 击，消除粘附。


图1是表示本发明实施例1的加速度传感器的立体图。
图2 ( a)是图1中的A-A，剖视图。 图2 ( b )是图1中的B-B，剖视图。
图3(a)是本发明实施例1的加速度传感器的第一衬底101的俯视图。
图3 (b)是本发明实施例1的加速度传感器的第二衬底102的俯 视图。
图3 ( c)是本发明实施例1的加速度传感器的第三衬底103的俯视图。
图3 (d)是图3 (c)中的区域D的局部放大图。
图4是说明本发明实施例1的加速度传感器的动作的图。
图5是说明本发明实施例1的加速度传感器的制造方法的图。
图6是说明本发明实施例1的加速度传感器的变形例1的俯视图。
图7是说明本发明实施例1的加速度传感器的变形例2的俯视图。
图8是说明本发明实施例1的加速度传感器的变形例3的俯视图。
图9是说明本发明实施例1的加速度传感器的变形例4的俯视图。
图IO是说明本发明实施例1的加速度传感器的变形例5的俯视图。
图11是表示以往的加速度传感器的图。符号说明
101 —第一衬底；102—第二衬底；103—第三衬底；104—层叠衬底； 110—框部；111—第一框部分；112—第二框部分；；113—第三框部分； 120—锤部；121—第一锤部分；122—第二锤部分；123—第三锤部分； 130—梁部；140—限位部；141 —变位限制部；142—挠性部；143—开 口部；144—连接部；150—沟部；151 —沟部分；160—台阶；170—第 二沟部
具体实施例方式
下面，使用图1 图4，说明本发明的加速度传感器的构造。 [实施例1
图1是本发明实施例1的加速度传感器100的立体图。图2是图1 的加速度传感器100的剖视图。图2 (a)是图1的加速度传感器100 的A-A，剖视图。图2 ( b )是图1的加速度传感器100的B-B，剖视图。 图3是构成图1所示的本发明实施例1的加速度传感器100的各层的俯 视图，图3 (a)是第一衬底101的俯视图，图3(b)是位于第一衬底 101的上方的第二衬底102的俯视图，图3 (c)是位于第二衬底102的 上方的第三衬底103的俯视图。此外，图3(d)是图3(c)中的D处 的局部放大图。图4是图2(a)中的C处的局部放大图，是说明本发 明的加速度传感器的动作的图。
本发明的实施例1的加速度传感器100如图1所示，由3层的层叠 衬底104构成，该3层的层叠衬底104是按顺序层叠第一衬底101、第 二衬底102、第三衬底103，并且使各自的上表面为同一方向地层叠而 形成的。此外，本发明实施方式的加速度传感器IOO具有框部110、锤 部120、梁部130、限位部140。
框部110如图2(a)和图2(b)所示，由形成于第一衬底101的 第一框部分111、形成于第二衬底102的第二框部分112和形成于第三 衬底103的第三框部分113构成。此外，如图1和图2所示，框部IIO 具有设置了以下通孔的形状，该通孔是贯穿具有上表面和下表面的方形 的层叠衬底104的上表面和下表面而设置的。成为框部110的最顶层的第三框部分113与后面描述的梁部130、限位部140连接。
锤部120如图2(a)和图2(b)所示，由形成于第一衬底101的 第一锤部分121、形成于第二衬底102的第二锤部分122、形成于第三 衬底103的第三锤部分123构成。锤部120与后面描述的梁部130连接。
梁部130如图2 (b)所示，形成于第三衬底103，具有一端与框部 110的第三框部分113连接，另一端与锤部120的第三锤部分123连接 的形状。此外，梁部130具有挠性，在梁部130上形成有梁部130由于 加速度而发生变形时检测梁部130的变形的变形检测元件(未图示)。
限位部140如图l和图2 (a)所示，形成于第三衬底103，并且与 锤部120以及梁部130具有间隔地设置，连接在框部110的第三框部分 113上。此外，限位部140具有具有间隔地覆盖锤部120的第一锤部 分121、并且限制锤部120的变位的变位限制部141;和连接在变位限 制部141上，具有挠性的挠性部142。挠性部142随着加速度、以及锤 部120碰撞变位限制部141而产生的沖击，而产生挠曲，通过其反作用 来对锤部120施加冲击。另外，由图2 (a)中记载的虚线所包围的区域 C是后面描述的图4的说明中使用的区域。
图3是构成本发明的加速度传感器100的各层的俯视图。图3 (a) 是构成本发明的加速度传感器100的第一衬底101的俯视图。图3 (b) 是构成本发明的加速度传感器100的第二衬底102的俯视图。另外，这 里，为了l更于说明，关于第一衬底IOI，用虚线补充。图3(c)是构成 本发明的加速度传感器100的第三衬底103的俯视图，也是表示整个加 速度传感器100的上表面的俯视图。图3 (d)是放大图3 (c)的D部 分的局部放大图。另外，这里，为了便于说明，关于被第三衬底103遮 盖的第一衬底101和第二衬底102的结构，使用虚线进行了补充。
如图3 (a)所示，在构成本发明的加速度传感器100的第一衬底 101上形成有第一框部分111和第一锤部分121。在本实施例中，作为 第一衬底IOI，使用了珪衬底，使用了厚度300 400nm的硅衬底。第一 框部分lll如上所述，是在方形衬底的中央形成了通孔的形状，外形为 1.5~2.0mm的正方形。此外，第一框部分111的宽度为150 250jun。第 一锤部分121与第一框部分111具有间隔地配置在第一框部分111的内 侧。本发明的加速度传感器100的第一锤部分121由中央锤部分121a和周边锤部分121b构成。中央锤部分121a位于第一框部分111的内侧 中央，具有一边为220~270nm的方形形状。此外，周边锤部分121b配 置在中央锤部分121a的四角，分别是相同的形状，具有一边为 450~500nm的方形形状。此外，周边锤部分121b与第一框部分111的 内壁以40~50nm的间隔分开。
如图3 (b)所示，在构成本发明的加速度传感器100的第二衬底 102上形成有第二框部分112和第二锤部分122。在本实施例中，作为 第二衬底102的材料，使用了硅氧化膜，使用了厚度l~3nm的硅氧化 膜。第二框部分112与第一框部分111具有相同形状，配置在第一框部 分111之上。第二锤部分122由中央锤部分122a和周边锤部分122b构 成。第二锤部分122的中央锤部分122a与第一锤部分121的中央锤部 分121a具有相同形状，配置在第一锤部分121的中央锤部分121a上。 第二锤部分122的周边锤部分122b与第一锤部分121的周边锤部分 121b的形状不同，具有三角形或五边形的形状，该三角形或五边形的 形状是与方形的形状和中央锤部分122a的连接部分相对的角部向连接 部分后退而形成的。这时，后退得超过与连接部分相邻的角部时，成为 三角形，在不超过的范围内后退时，成为五边形。周边锤部分122b为 三角形时，能增大所述限位部140的区域，为五边形时，能增大锤部120 的质量，能成为提高了检测精度的加速度传感器100。本发明实施例1 的加速度传感器100具有后退到与连接部分相邻的角部附近的五边形的 形状。
如图3(c)所示，在构成本发明的加速度传感器100的第三衬底 103上形成有第三框部分113、第三锤部分123、梁部130和限位部140。 另外，通过设置沟部150，在第三衬底103上一体地形成了第三框部分 113、第三锤部分123、梁部130和限位部140，在以下的说明中基于各 功能，作为区域进行"^兌明。因此，在图3(c)中，为了l更于i兌明，用单 点划线示出各构成的区域的边界。此外，在本实施方式中，作为第三衬 底103的材料，使用了硅衬底，使用了厚度5 10nm的珪衬底。第三框 部分113与第一框部分111以及第二框部分112具有相同形状，配置在 第二框部分112上。第三锤部分123由中央锤部分123a和周边锤部分 123b构成。第三锤部分123的中央锤部分123a与第一锤部分121的中 央锤部分121a以及第二锤部分122的中央锤部分122a具有相同形状， 配置在第二锤部分122妁中央锤部分122a上。第三锤部分123的周边锤部分123b与第二锤部分122的周边锤部分122b具有相同形状，配置 在第二锤部分122的周边锤部分122b上。梁部130连接在第三框部分 113和第三锤部分123上。梁部130的一端与划分第三框部分113的内 壁的四边的各自的中央部分连接。此外，梁部130的另一端连接在第三 锤部分123的中央锤部分123a的一边的中央部分上，该第三锤部分123 的中央锤部分123a的一边与连接了梁部130的一端的第三框部分113 的一边相对。限位部140连接在第三框部分113上，由变位限制部141 和挠性部142构成。限位部140分别配置在加速度传感器100的上部四 角，配置成覆盖第一锤部分121的周边锤部分121b，并从各角部向相 对的角部延伸。另外，使用图3 (d)说明限位部140的详细形状。
图3 (d)是放大表示图3(c)中记载的区域D，即4个限位部140 的一个及其周边的图。限位部140配置在由第三框部分113、锤部120 的第三锤部分123和梁部130包围的区域内。此外，如上所述，限位部 140由变位限制部141和挠性部142构成。对于限位部140的形状而言， 其顶面的外形由以下线段描画第一线段140a，从配置在两个相邻的梁 部130之间的第三框部分113的角部朝向两个梁部130;第二线段140b， 与两个第一线段140a的靠近梁部的一侧的终端连接并且朝向远离第三 框部分113的方向；第三线段140c，与第二线段140b的远离第三框部 分113的一侧的终端连接并且分别沿着第三框部分113朝向梁部方向； 以及第四线段140d，使第三线段140c的梁部侧的端部彼此连接起来。 这时，从上面观察，第三线段140c配置在与第一锤部分121的周边锤 部分121b的外缘一致的位置。此外，由第一线段140a和第二线段140b 包围的区域成为变位限制部141，由第三线段140c和第四线段140d包 围的区域成为挠性部142。另外，限位部140的形状也可以是追加了以 下线段的外形第五线段140e，是把第一线段140a进一步向梁部方向 延长而得到的；第六线段140f，连接于第五线段140e的梁部侧的终端 并且分别朝向远离第三框部分113的方向；以及第七线段140g,使第六 线段140f的远离第三框部分113的一侧的终端和第二线段140b连接起 来。这时，第二线段140b的一端不是与第一线段140a连接，而是与第 七线段140g连接。此外，由第二线段140b、第三线段140c、和第五线 段140e或第七线段140g划分、且构成沟部150的沟部分151，可以不 设置在第三线段140c与周边锤部分121b的外缘一致的位置，也可以不 设置在第五线段140e或第七线段140g与第三框部分113的内壁一致的 位置。这是因为通过将由第二线段140b、第三线段140c、和第五线段 140e或第七线段140g划分的沟150的沟部分151配置为位于周边锤部分121b和第三框部分113之间，来形成具有连接在变位限制部141上 的挠性部142的限位部140的缘故。
变位限制部141如上所述，是由第一线段140a和第二线段140b包 围的区域，连接在第三框部分113上，配置在具有间隔地覆盖第一锤部 分121的周边锤部分121b的位置。变位限制部141是限位部140中限 制向垂直方向的变位的具有耐冲击性的区域。
挠性部142如上所述，是由第三线段140c和第四线段140d包围的 区域，连接在变位限制部141上，配置在与框部110、锤部120、梁部 130具有间隔并且覆盖第一锤部分121的周边锤部分121b的位置。挠 性部142是限位部140中随着加速度或者锤部120对限位部140施加的 冲击而向上表面方向和下表面方向变形的具有挠性的区域。此外，挠性 部142的面积理想的是比变位限制部141的面积大。据此，能提高后面 描述的防止粘附的效果。
此外，也可以换言之，在从上面观察，形成在第三框部分113的角 部的三角形的限位部中，使分割最长的边并朝向角部的2个沟部分151 形成在与锤部120不重叠的位置，从而形成限位部140的形状。即、也 可以换言之，通过形成该沟部分151，把三角形的限位部分离为具有以 下2个功能的区域限制锤部120的变位的变位限制部141、和端部因 沟部分151而与第三框部分113具有间隔并且具有挠性的挠性部142。 图3 (d)的沟部分151从上面观察，形成为沿着锤部120的边缘，向 第三框部分113的角部方向延伸。这时，在本发明实施例1的加速度传 感器IOO中，以三角形的限位部与框部110连接的边的长度的40%~50% 的长度向角部方向形成沟部分151，从而形成限位部140。对于实施例1 的限位部140，与框部110连接的限位部140的边的长度为 300jmi 350^un，沟部分151的长度是120nm 180nm，沟部分151的宽 度是10pm 15nm。此外，沟部分151从上面观4，没必要与锤部120 的边缘一致，只要形成在锤部120和框部110之间的区域中即可。
此外，如图3 (d)所示，在限位部140的变位限制部141和挠性 部142上形成有多个开口部143。多个开口部143是在制造加速度传感 器100时，为了使限位部140和第一锤部分121具有间隔而除去第二衬 底102时，为了更高效地除去第二衬底102而形成的。该开口部143可 以在限位部140的整个面上，形成多个而成网孔状，也可以空开以下间隔来排列，该间隔是要使限位部140的外缘与开口部143的距离以及开 口部143彼此间的距离为一定距离以下、例如5 10nm以下的间隔。通 过提高形成在变位限制部141与挠性部142的边界附近的开口部143的 密度，挠性部142变得更容易产生变位，在可高效地除去第二衬底102 的效果之外，还能提高后面描述的防止粘附的效果。
图4是说明本发明的加速度传感器的动作的图，使用图2(a)中记 载的C的局部放大图进行说明。图中的箭头表示锤部120和挠性部142 移动的方向。
图4(a)表示作用了使本发明的加速度传感器的锤部120向上方变 位的加速度的状态。据此，锤部120向上方变位，锤部120的第一锤部 分121靠近限位部140。
图4 (b)表示接着图4(a)的状态，表示锤部120接触限位部140 的状态。在图4 (a)的时刻施加的加速度，使得锤部120向上方变位， 锤部的第一锤部分121和限位部140接触。这时，限制锤部120的变位 的变位限制部141，抑制锤部120向上方进一步变位。
图4 (c)表示接着图4 (b)的状态，表示锤部120的第一锤部分 121和限位部140的变位限制部141由于粘附而发生了附着的状态。在 图4(c)中，受到锤部120向上方变位而与限位部140碰撞的影响，挠 性部142成为向上方发生了变位的状态。这时，在碰撞前的状态下，挠 性部142由于自重，而处于比变位限制部141更向第一衬底101侧挠曲 的状态时，挠性部142能更大地向上方变位。
图4 (d)表示接着图4 (c)的状态，表示碰撞后，向上方发生了 变位的挠性部142向下方变位，与锤部120的第一锤部分121碰撞，从 而使锤部120向下方发生了变位的状态。据此，即使是第一锤部分121 和变位限制部141附着时，也能通过挠性部142对第一锤部分121施加 冲击，能消除第一锤部分121和变位限制部141的附着。
以下，使用图5说明本发明实施例1的加速度传感器100的制造方法。
在本实施例中，如图5(a)所示，使用层叠了第一衬底IOI、第二(SOI衬底)。第一衬底101、 第三衬底103由硅形成，第二衬底102由硅氧化膜形成，由此，对于第 一衬底101、第三衬底103而言，第二衬底102作为蚀刻停止层起作用， 所以与单一衬底或由相同材料构成的层叠衬底相比，制造更容易。第一
衬底101、第二衬底102、第三衬底103分别具有上表面和下表面，并 以各自的上表面朝向同一方向的方式层叠。图5 (a) ~图5 (e)表示图 1的A-A，截面的形成步骤。
如图5(b)所示，在第三衬底103上，使用半导体电路形成工艺， 形成配置在梁部上的压电电阻元件(未图示)，并如作为第三衬底103 的俯视图的图3(c)所示那样形成沟部150。沟部150通过各向异性蚀 刻来形成，划分第三框部分113、第三锤部分123、梁部130和限位部 140。这时，在形成沟部150的同时，在限位部140上形成多个开口部 143 (未图示)。
接着，如图5(c)所示，在第一衬底IOI的下表面形成台阶160。 台阶160的深度被设定为8~15nm，形成为第一锤部分121的厚度比第 一框部分lll的厚度薄。因此，形成在第一衬底101上的台阶160的一 部分成为第一锤部分121的底面，第一衬底101的未形成台阶160的部 分成为第一框部分111的底面。在使用在锤部120的正下方形成有凹陷 的搭载构件时可以省略该步骤。这是因为如果是该搭载构件，则即使不 设置台阶160，在搭载加速度传感器100时，锤部120也能向下方变位。
接着，如图5(d)所示，形成第二沟部170,第一衬底101的俯视 图为图3(a)。第二沟部170通过各向异性蚀刻形成，划分第一框部分 111和第一锤部分121。
接着，如图5 (e)所示，除去第二衬底102，使得形成第二框部分 112和第二锤部分122。形成第二框部分112和第二锤部分122的步骤 是通过湿蚀刻来形成的步骤，蚀刻液通过第三衬底103的沟部150、在 限位部140上形成的开口部143 (未图示)、第一衬底101的第二沟部 170到达第二衬底102，由此，各向同性地进行蚀刻而除去第二衬底102， 形成第二框部分112和第二锤部分122。这时，利用在限位部140上形 成的开口部143，能高效除去位于限位部140和第一锤部分121的周边 锤部分121b之间的第二衬底102，能缩短蚀刻时间。这些步骤结束之 后，通过把各加速度传感器单片化来得到加速度传感器IOO。通过以上的步骤，本发明实施例1的加速度传感器完成。
以下，参照图6 图11，说明本发明实施例1的加速度传感器的变 形例。
图6 图11中记载的图是本发明的加速度传感器的变形例，是变更 了第三衬底103的形状的图。即、图6~图11中记栽的变形例中，第一 衬底101和第二衬底102与实施例1的加速度传感器100具有同样的形 状，关于第三衬底，其材料和厚度也一样，但使沟部150的形状不同。 另外，与实施例1的加速度传感器IOO—样，通过设置沟部，在第三衬 底103上一体地形成了各变形例的第三框部分、第三锤部分、梁部等结 构，为了便于说明，用单点划线示出了各结构的区域的边界。此外，关 于被第三衬底103遮盖的第一衬底101和第二衬底102的结构，用虚线 补充。
图6所示的变形例1与本发明实施例1的加速度传感器相比，形成 在第三锤部分123和挠性部142之间的沟部150的位置不同。在实施例 1的加速度传感器中，挠性部142的端部位于不超过连接以下连接部分 的虚拟线段的范围内，该连接部分是相邻的2个梁部130和第三框部分 113的连接部分。而在变形例l中，挠性部142延伸得超过虚拟线段。 该形状通过增大挠性部142的体积，来增大粘附时挠性部142对锤部120 施加的沖击，能提高防止粘附的效果。
图7 (a)所示的变形例2与本发明实施例1的加速度传感器相比， 不同点在于，在变位限制部141和挠性部142之间设置了连接部144。 连接部144为比梁部130的宽度窄的形状。通过利用该连接部144来连 接变位限制部141和挠性部142，能使挠性部142更容易发生变位，锤 部120和挠性部142附着时，能施加更强的冲击。
此外，图7 (b)所示的变形例2与图7 (a)中记载的变形例的加 速度传感器相比，形成在第三锤部分123和挠性部142之间的沟部150 的位置不同。在图7(b)所示的加速度传感器中，挠性部142的端部 位于不超过连结以下连接部分的虚拟线段的范围内，该连接部分是相邻 的2个梁部130和第三框部分113的连接部分。而在图7(a)所示的加 速度传感器中，挠性部142延伸得超过虚拟线段。通过利用该形状，来 设置宽度比梁部130窄的连接部并增大挠性部142的体积，能进一步增 大粘附时挠性部142对锤部120施加的冲击。图8所示的变形例3与图7所示的变形例2中记载的连接部144相 比，不同点在于，在第三衬底103上，形成为连接部144延伸到虚拟线 段附近，挠性部142具有间隔地包围在连接部的周围。通过像这样增大 变位限制部141和挠性部142的距离，使挠性部142成为更容易发生变 位的形状，锤部120和限位部140附着时，能提供更强的冲击。
图9 (a)所示的变形例4为把图7(a)所示的变形例2的连接部 144分割为多个连接部144而得到的形状。即、与图7(a)所示的变形 例2相比，不同点在于，为在变位限制部141和挠性部142的边界的整 个宽度上进行连接的形状。据此，在挠性部142相对于变位限制部141， 向扭转的方向变位时，能降低挠性部142自身破损的可能性。这时，分 割为多个的连接部144各自的宽度的合计，理想的是比梁部130的宽度 小。据此，能保证挠性部容易变位的形状。通过采用该形状，在为了使 限位部140与第一锤部分121具有间隔而除去第二衬底102时，能效率 良好地除去第二衬底102。此外，在图7(a)中，记载为各限位部140 的各连接部144的数量不同，但是，这些是对使限位部140的连接部144 的数量不同时的形状的例示，在实际的加速度传感器中，各限位部140 为相同形状。图9 (b)所示的变形例4为把图7(b)所示的变形例2 的连接部144分割为多个时的形状，是同时具有图7(a)中描述的优点 和增大挠性部142的体积带来的优点的形状。
图10 U)所示的变形例5与实施例1的加速度传感器相比，不同 点在于，挠性部142为与变位限制部141不连接的形状。即、变形例5 的加速度传感器中，变位限制部141和挠性部142分体设置，挠性部142 通过连接部144连接在第三框部分113上。此外，图10(b)所示的变 形例5与图10 (a)所示的加速度传感器的变形例一样，与实施例1的 加速度传感器相比，不同点在于，挠性部142通过连接部144不是与变 位限制部141连接，而是与第三框部分113连接。此外，在图10(b) 所示的变形例5中，挠性部142分离为2个，分别通过连接部144与第 三框部分113的不同边连接。在这些变形例5中，为了提高冲击性，最 好挠性部142的面积的合计比变位限制部的面积大。此外，在变形例5 中，即使一个限位部140破损时，因为变位限制部141和挠性部142分 体构成，所以不受限位部140破损的影响，在其他限位部140和锤部120 产生粘附时对锤部120施加冲击，能消除粘附。
权利要求
1. 一种加速度传感器，其特征在于，包括锤部；框部，与所述锤部具有间隔地包围所述锤部的周围；梁部，连接所述锤部和所述框部；以及限位部，具有限制所述锤部垂直向上的变位的变位限制部，和连接在该变位限制部上并且与该锤部、所述框部、所述梁部具有间隔的挠性部。
2. 根据权利要求l所述的加速度传感器，其特征在于所述变位限制部和所述挠性部的连接部分的宽度比所述梁部的宽 度窄。
3. 根据权利要求l所述的加速度传感器，其特征在于 在所述变位限制部和所述挠性部的接合部分形成有多个开口部。
4. 根据权利要求l所述的加速度传感器，其特征在于 所述挠性部的面积比所述变位限制部的面积大。
5. —种加速度传感器，其特征在于，包括 锤部；框部，与所述锤部具有间隔地包围所述锤部的周围；梁部，连接所述锤部和所述框部；变位限制部，限制所述锤部垂直向上的变位；以及挠性部，通过连接部连接在所述框部上，与该锤部、所述梁部和所 述变位限制部具有间隔地覆盖该锤部。
6. 根据权利要求5所述的加速度传感器，其特征在于 所述框部和所述挠性部的连接部分的宽度比所述梁部的宽度窄。
7. 根据权利要求5所述的加速度传感器，其特征在于: 所述挠性部的面积比所述变位限制部的面积大。
8. —种加速度传感器，形成在具有第一衬底、设置在该第一衬底 上的第二衬底、和设置在该第二衬底上的第三衬底的层叠衬底上，其特 征在于所述第 一衬底具有第 一 沟部，该第 一 沟部使构成锤部的第 一锤部分 与和该第 一锤部分具有间隔地包围该第 一锤部分并且构成框部的第一框部分分离；所述第二衬底具有第二沟部，该第二沟部使第二锤部分与第二框部 分分离，该第二锤部分构成所述锤部并且与所述第一锤部分的一部分连 接，所述第二框部分与该第二锤部分具有间隔地包围该第二锤部分且与 所述第一框部分连接，并且构成所述框部；所述第三衬底具有划分第三锤部分、第三框部分、梁部、变位限制 部和挠性部的第三沟部；所述第三锤部分构成所述锤部并且与所述第二 锤部分连接，所述第三框部分与该第三锤部分具有间隔地包围该第三锤 部分且与所述第二框部分连接，并且构成所述框部，所述梁部连接该第 三锤部分和该第三框部分，所述变位限制部从该第三框部分延伸并且覆 盖所述第一锤部分，所述挠性部与该第三锤部分、该第三框部分和该梁 部具有间隔地从该变位限制部延伸并且覆盖该第 一锤部分。
9. 根据权利要求8所述的加速度传感器，其特征在于 所述第二衬底是硅氧化膜。
10. 根据权利要求8所述的加速度传感器，其特征在于 所述第三沟部到达所述限位部和所述挠性部之间。
11. 根据权利要求8所述的加速度传感器，其特征在于所述第三衬底在所述限位部与所述挠性部的连接部分上形成有开 o部。
12. —种加速度传感器，形成在具有第一衬底、设置在该第一衬底 上的第二衬底、和设置在该第二衬底上的第三衬底的层叠衬底上，其特 征在于所述第一衬底具有第一沟部，该第一沟部使构成锤部的第一锤部分 和与该第 一锤部分具有间隔地包围该第 一锤部分并且构成框部的第一 框部分分离；所述第二衬底具有分离第二锤部分和第二框部分的第二沟部，该第 二锤部分构成所述锤部并且与所述第一锤部分连接，该第二框部分与该 第二锤部分具有间隔地包围该第二锤部分且与所述第一框部分连接，并 且构成所述框部；所述第三衬底具有划分第三锤部分、第三框部分、梁部、变位限制部和挠性部的第三沟部；该第三锤部分构成所述锤部并且与所述第二锤 部分连接，所述第三框部分与该第三锤部分具有间隔地包围该第三锤部 分且与所述第二框部分连接，并且构成所述框部，所述梁部连接该第三 锤部分和该第三框部分，所述变位限制部从所述第三框部分延伸并且覆 盖所述第一锤部分，所述挠性部与该第三锤部分、该梁部和该变位限制 部具有间隔地从该第三框部分延伸，并且覆盖第一锤部分。
13. 根据权利要求12所述的加速度传感器，其特征在于 所述第二衬底是硅氧化膜。
14. 一种加速度传感器的制造方法，其特征在于，包括准备由第一衬底、配置在该第一衬底上的第二衬底、和配置在该第 二衬底上的第三衬底构成的层叠衬底的第一步骤；在所述第三衬底上形成第一沟部的第二步骤；该第一沟部用于划分 构成锤部的第三锤部分、与该第三锤部分具j间隔地包围该第三锤部分 并且构成框部的第三框部分、连接该第三锤部分和该第三框部分的梁 部、以及限位部，该P艮位部与该锤部和该梁部具有间隔地连接在该第三 框部分上，具有限制该锤部的变位的变位限制部、以及连接在该变位限 制部上并且与该锤部、该梁部和该框部具有间隔地覆盖该锤部的挠性 部；在所述第一衬底上形成第二沟部的第三步骤；该第二沟部用于划分 构成所述锤部并且与所述P艮位部具有间隔地重叠的第一锤部分、以及构 成所述框部并且与该第 一锤部分具有间隔地包围该第 一锤部分的第一 框部分；除去所述第二衬底，使得形成第二框部分和第二锤部分的第四步 骤，该第二框部分构成所述框部并且连接所述第一框部分和所述第三框 部分，所述第二锤部分构成所述锤部并且连接所述第一锤部分和第三锤 部分。
15. 根据权利要求14所述的加速度传感器的制造方法，其特征在于所述第二衬底是硅氧化膜。
全文摘要
本发明提供一种加速度传感器的构造及其制造方法，对于具有限位部构造的加速度传感器，特别是利用微细加工工艺制造的具有限位部构造的加速度传感器，能消除锤和限位部粘附的问题。本发明提供的加速度传感器，其特征在于，包括锤部；具有间隔地包围所述锤部的周围的框部；连接所述锤部和所述框部的梁部；以及限位部，该限位部具有限制所述锤部垂直向上的变位的变位限制部，和连接在该变位限制部上并且与该锤部、所述框部、所述梁部具有间隔的挠性部。
文档编号G01P15/12GK101545919SQ200910005608
公开日2009年9月30日 申请日期2009年1月20日 优先权日2008年3月28日
发明者野村昭彦 申请人:Oki半导体株式会社