【課題】
【解決手段】一例における装置は、第一の入力軸線に沿った第一の加速度を検知すべく採用可能な第一のプルーフマスと、第二の入力軸線に沿った第二の加速度を検知すべく採用可能な第二のプルーフマスと、第三の入力軸線に沿った第三の加速度を検知すべく採用可能な第三のプルーフマスとを備えている。第一の入力軸線、第二の入力軸線及び第三の入力軸線は実質的に直交する。第一のプルーフマス、第二のプルーフマス及び第三のプルーフマスは実質的に面一である。プルーフマスのキャビティは重心を配置する機能を果たす。入力軸線は、これらの入力軸線が共通の点にて交差し且つ、互いに直交するよう配置することができる。
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耐衝撃性が高く、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸ピエゾ抵抗素子の出力の差が小さく、小型で高感度、高出力の半導体型３軸加速度センサを提供する。 可撓腕が可撓幅広部と可撓平行部で構成され、可撓幅広部に最大応力部があり、最大応力部にピエゾ抵抗素子の一端が来るように可撓腕上面上にピエゾ抵抗素子を設ける。可撓腕の幅中心線の近傍にＺ軸ピエゾ抵抗素子、幅中心線から離れてＸ軸／Ｙ軸ピエゾ抵抗素子を設ける。また、最大応力部から可撓腕の長さ方向にＺ軸ピエゾ抵抗素子をずらすことで、Ｘ軸とＹ軸、Ｚ軸ピエゾ抵抗素子間の出力差を小さくする。 （もっと読む）

振動する回転センサは、「ｚ軸」周りの回転を感知するために記述される。それは、構造的結合、及び２つのプルーフ・マスの基本的な反位相振動が機械的結合により実現されるような力学を有するチューニングフォークである。

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本発明は可動質量部(5)と固定部(2)により静電容量(3,4)の変化を利用して可動質量部(5)の変位を検出する加速度計に関する。可動質量部(5)に固設された一連のくし歯状の可動側電極(4)を備え、これらは固定部(2)に固設された一連のくし歯状の固定側電極と互いに入り込むように組み合わされている。各可動側電極(4)と各固定側電極(3)は可動質量部(5)の位置の関数として変化する可変静電容量を形成する。この加速度計は更に(i)可動質量部の変位を表示するために可動質量部(5)と固定部(2)との間の少なくとも一カ所における静電容量の変化を検出すると共に(ii)可動質量部(5)を原位置に復帰させるための静電気力を反復的に発生する電子回路を備えている。更に電子回路は変位の測定結果に自動的に追従して復帰用静電気力を発生させる。本発明では、反復的に発生される復帰用静電気力は特にその機械的出力の周波数スペクトル(10,20)が可動質量部(5)及び／又は固定部(2)の各電極(3,4)の機械的共振周波数で実質的にゼロ出力となる領域をもつように設定されている。
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電子センサ・デバイス２０用のセンサ素子２４に関する。センサ素子２４は、基板４３、一対のプルーフマス３４ａ，３４ｂ、一対の駆動ビーム４４、及び１つ以上の基部ビーム４６を備える。一対のプルーフマス３４ａ，３４ｂは基板４３の上方に懸架され、係留点５０にて基板４３に取り付けられている。一組の駆動ビーム４４はプルーフマス３４ａ，３４ｂと係留点５０との間に配設されている。各駆動ビーム４４は、第１の方向に延在する第１の長尺状基部６２と、第２の方向に沿って延在する第１の可撓性バネ部材６４とを含む。基部ビーム４６は一組の駆動ビーム４４を相互接続し、第２の長尺状基部７２及び第２の可撓性バネ部材７４とを備える。第２の長尺状基部７２は第２の方向に延在し、第２の可撓性バネ部材７４は第１の方向に延在する。第１及び第２の可撓性バネ部材６４，７４は、折り曲げたビームの柱又は襞状バネなど、蛇行形状であってよい。
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本発明は、第１主要面および第２主要面とを有する、絶縁性材料からなる第１ウェハーを提供する工程と、第１ウェハーの第１主要面に２つ以上のキャビティをエッチングして形成する工程と、第１ウェハーの第１主要面上の金属層をパターニングして、第３加速度計用の電気接点を形成する工程と、半導体材料からなる第２ウェハーを提供する工程と、第２ウェハーの第１主要面の一部をエッチングする工程と、第２ウェハーのエッチングされた部分の少なくとも一部分が、第１ウェハー上の金属層の一部分の上に少なくとも重なるように第１ウェハーの第１主要面を第２ウェハーの第１主要面に接合する工程と、第２ウェハーの第２主要面上に金属層を堆積してパターニングする工程と、第１ウェハーの第１主要面にエッチングで形成されたキャビティの上に第１加速度計および第２加速度計が形成されるように第１加速度計、第２加速度計、および第３加速度計を画定するマスク層を第２ウェハーの第２主要面上に堆積してパターニングする工程と、第２ウェハーの第２主要面をエッチングして、第１加速度計および第２加速度計の各々が独立した２以上の梁の組を有するように加速度計を形成する工程と、第２ウェハーの第２主要面からマスク層を除去する工程とを有する三軸加速度計の製造方法に係る。
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マイクロ構造（２６）を収容する気密封止キャビティ（２２）を有するマイクロデバイス（２０）である。マイクロデバイス（２０）は基板（３０）と、キャップ（４０）と、絶縁層（７０）と、少なくとも一つの導電アイランド（６０）と、そして分離トレンチ（５０）と、を備える。基板（３０）は上面（３２）を有し、この上面の上には複数の導電配線（３６）が形成される。これらの導電配線（３６）がマイクロ構造（２６）への電気的接続手段となる。キャップ（４０）は基台部分（４２）及び側壁（４４）を有する。側壁（４４）は基台部分（４２）から外に向かって延びてキャップ（４０）内のリセス（４６）を画定する。絶縁層（７０）は、キャップ（４０）の側壁（４４）と複数の導電配線（３６）との間に取り付けられる。導電アイランド（６０）は複数の導電配線（３６）の内の少なくとも一つの導電配線に取り付けられる。分離トレンチ（５０）はキャップ（４０）と導電アイランド（６０）配線との間に位置し、かつ分離トレンチには何も充填されない、または分離トレンチの少なくとも一部には電気絶縁材料が充填される。上の構成と同じマイクロデバイスを形成する方法も提供される。
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本明細書にて提供されるトランスデューサは不釣合いのプルーフマス（５１）を備え、それは、互いに直交する少なくとも２方向の加速を感知するように構成されている。プルーフマス（５１）は、互いに対向する第１側部（６５）及び第２側部（６７）を備えており、それらは異なる重量をそれぞれ有している。
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本明細書には多数の発明が説明及び図示される。１つの態様において、本発明は、最終的なパッケージングの前にチャンバー（２６）に封入される機械的構造（１２）と、少なくとも部分的にチャンバーの外に配置されたコンタクト領域（２４）とを有するＭＥＭＳ装置、及びＭＥＭＳ装置の組み立て又は製造の方法を目的とする。コンタクト領域（２４）は、コンタクト領域の周囲に置かれた誘電分離トレンチ（４６）により、近くの導電領域から電気的に分離される。機械的構造を封止する素材（２８）は、堆積された際に、１つ又はそれ以上の以下の属性を備える。即ち、引張応力が低く、良好なステップカバレージを有し、その後の処理において完全性を維持し、チャンバー内の機械的構造の性能特性に大きな及び／又は悪い影響を与えず（堆積期間に素材でコーティングされた場合）、及び／又は、高性能集積回路の統合を可能とする。１つの実施の形態において、機械的構造を封止する素材は、例えば、シリコン（多結晶、アモルファス、又は多孔性の不純物を添加された又はされないシリコン）、炭化シリコン、シリコン・ゲルマニウム、ゲルマニウム又はヒ化ガリウムである。

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シリコンマイクは、高濃度にドープされたシリコン層、シリコン層、２つのシリコン層の間の中間酸化物層とを含む第１ウェハーを提供するステップを有する方法で形成される。第１ウェハーは、高濃度にドープされたシリコン層の１面上の第１主要面と、シリコン層の１面上の第２主要面とを有する。第２シリコンウェハーは、第１主要面と第２主要面とを有する。酸化物層が、第１および第２シリコンウェハーの少なくとも第１主要面上に形成される。第１ウェハーの第１主要面上の酸化物層を貫通し、高濃度にドープされたシリコン層まで到るキャビティがエッチングにより形成される。第１ウェハーの第１主要面が、第２ウェハーの第１主要面に、貼り合わされる。金属層が、第２ウェハーの第２主要面上に形成される。金属層および第２ウェハーの第２主要面がパターンニングの後、アコースティック・ホールがエッチングにより形成される。少なくとも１つの電極が第１ウェハーの高濃度にドープされたシリコン層上に形成され、少なくとも１つの電極が第２ウェハー上に形成される。第１ウェハーの酸化層は、シリコンマイクの製造中、少なくともダイアフラムの背面からエッチングされる。
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センサーチップは、ピエゾ抵抗ブリッジ、温度抵抗ブリッジ、及び定電流モードでピエゾ抵抗ブリッジを動作させるときにスパン補正を提供するのに使用可能な多機能抵抗ネットワークを有する。定電流モードでは、多機能抵抗ネットワークはまた、センサーチップのエピタキシャル層にバイアス電位を供給するのに使用することができる。定電圧モードでは、多機能抵抗ネットワークは、特定の動作温度範囲において温度チャンネルの出力をカスタマイズするために温度抵抗ブリッジを含む温度チャンネルに対して３つの異なるゲインを提供するのに使用することができる。 （もっと読む）

【課題】半導体基板に形成した三次元構造体を封止する中空構造のサイズを小さく、かつ簡素化する。また、前記構造体と半導体チップとの熱膨張係数の差による熱応力等に起因する特性の変化を防止する。
【解決手段】半導体基板に三次元構造体を形成した半導体チップを中空構造で封止した半導体装置において、前記半導体基板に、前記三次元構造体を囲む凸部を形成し、この凸部と蓋部材とによって前記中空構造を構成する。また、その製造方法において、前記半導体基板に、前記三次元構造体を囲む凸部を形成する工程と、前記凸部に蓋部材を接着する工程とを有し、この凸部と蓋部材とによって前記中空構造を構成する。上述した本発明によれば、半導体チップの凸部と蓋部材とによって中空構造を構成するため、中空構造に要するスペースが小さくなり、凸部が半導体チップと同一材料であり、熱膨張による応力を防止することが可能となる。 （もっと読む）

マイクロマシンを包含するエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）デバイスを組み立てる方法を提供する。該方法は、ダイの上にマイクロマシンを形成すること、該ダイが、頂部表面及び底部表面を有すること、ハウジングの表面に複数のダイボンディング・ペデスタルを設け、ダイの底部表面が遊離するゲッタリング材料からマイクロマシンのコンポーネントを少なくとも部分的に遮蔽するように、ダイの少なくとも１つの頂部表面及びマイクロマシンのコンポーネントをダイボンディング・ペデスタルに取り付けることを含む。

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【解決手段】１軸の加速度検知及び２軸の角速度検知を与える微細加工マルチセンサである。この微細加工マルチセンサを製造する方法は、犠牲材料又は構造材料の層を基板表面上に堆積する。犠牲又は構造材料の堆積層は、複数の水平及び垂直の空間を有する直線状グリッドを使用して形成された所定のマスクパターンでマスクされる。このマスクパターンは、センサ装置の機能部品を規定する。このマルチセンサが、少なくとも１つの機能部品を有し、その基板上のアラインメントがセンサの最適性能に対して重要である場合、その重要な部品は、その縦軸がマスクの水平又は垂直軸と実質的に平行になるように規定される。このマルチセンサが、少なくとも１つの機能部品を有し、その基板上のアラインメントが最適センサ性能に対して重要でない場合、その重要でない部品は、その縦軸がマスクの水平及び垂直軸と平行にならないように規定される。
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【課題】物理量を電気信号に変換する変換部の電極と引出電極との電気的接続の信頼性を向上させることのできる物理量センサの実装構造を提案する。
【解決手段】物理量センサ３は、平板状に形成された台座１と、台座１の表面に結合されたセンサ本体２とを備える。台座１には内面が表面に対してなす角αと裏面に対してなす角βとをともに全周に亙って鈍角としたスルーホール１３が表裏に貫設されている。スルーホール１３の内面には、台座１の裏面に設けられた固定側引出電極１２と台座１の表面に設けられた固定電極１１とを電気的に接続する導電部１４が設けられている。台座１の裏面は、第１の導電パターン５２が設けられたセラミック基板５に導電性接着剤Ｂを用いて接着固定されている。ここにおいて、固定側引出電極１２は導電性接着剤Ｂを介してセラミック基板５の第１の導電パターン５２に電気的に接続されている。 （もっと読む）

【課題】小型化を図れ且つ耐衝撃性に優れた半導体多軸加速度センサおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】センサ本体１は、矩形枠状のフレーム部１１の内側に重り部１２が配置されている。重り部１２は、４つの撓み部１３を介してフレーム部１１に支持された直方体状のコア部１２ａと、コア部１２ａと一体に形成されコア部１２ａとフレーム部１１とフレーム部１１の周方向において隣り合う各一対の撓み部１３の間の空間にそれぞれ配置された４つの付随部１２ｂとを有している。各撓み部１３は、両側縁から側方へ突出した突出片１３ｂ，１３ｂが一体に形成されており、各付随部１２ｂは、重り部１２が表面側に変位したときに突出片１３ｃの裏面に当たって重り部１２の変位を制限するストッパ部１２ｃを突出片１３ｂの表裏方向において重なるように突設してある。 （もっと読む）

【課題】測定精度の長期安定性を保証することができる静電容量型圧力センサ及びその製造方法を提供することにある。
【解決手段】本発明の静電容量型圧力センサは、圧力に応じて変形する上部電極が形成された第１の基板と、下部電極が形成された第２の基板とが誘電体膜を介して対向配置され、ダイアフラムの押圧により変化する第１の基板と第２の基板とで形成される静電容量の変化に応じて圧力を検出する静電容量型圧力センサであって、下部電極が、第２の基板に形成された溝を導電性材料で埋めて形成され、かつ形成された下部電極の表面が第２の基板の表面と同じ高さを有することで第１の基板と第２の基板の接合性を高めることができるので、測定精度の長期安定性を保証することができる静電容量型圧力センサを提供することができる。 （もっと読む）