物理量传感器及电子设备制造技术

本发明专利技术提供一种物理量传感器及电子设备，所述物理量传感器能够提高检测灵敏度。加速度传感器具备：底基板，其上设置有第一凹部；传感器部，其被配置在第一凹部上，且通过支承部而以能够在第一凹部的深度方向上摆动的方式被支承，传感器部以支承部为界而被划分为第一部分和第二部分，在第一部分以及第二部分上具有可动电极部，并且，在与第一部分相比质量较大的第二部分上，至少于顶端侧形成有贯穿孔，底基板在第一凹部中的与可动电极部对置的位置处具备固定电极部，在与传感器部的顶端侧对置的部分处，设置有与第一凹部相比较深的第二凹部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种物理量传感器及具备该物理量传感器的电子设备。
技术介绍
一直以来，作为物理量传感器，已知有如下的静电电容型传感器，S卩，形成可动电极通过扭转弹簧等的弹性要素而被支承在固定部上的结构，且通过可动电极根据所作用的外力等而接近或者远离固定电极，而对这些电极间的静电电容的变化进行检测，从而能够对加速度或角速度等的各种物理量进行检测。作为这样的静电电容型传感器，公开了一种超小型机械性加速度传感器，其被构成为，利用通过扭杆(扭转弹簧)而以可摆动的方式被支承在两个半导体晶片之间的中空 空间内，且根据所施加的加速度等的物理量而以跷跷板状进行摆动(位移)的摆动台(质量 部)，对垂直轴方向上的物理量进行检测(例如，参照专利文献I)。专利文献I的超小型机械性加速度传感器(以下，称为加速度传感器)为，静电电容型传感器。由此，上述加速度传感器根据下述的静电电容的公式(1)，为了提高检测灵敏度，而需要构成为，例如，使作为可动电极的摆动台和作为与摆动台对置的固定电极的第一电极之间的距离接近，以增大静电电容，从而对于摆动台的微小的位移，静电电容也相当程度地发生变化，由此即使是微小的加速度，也能够进行检测。C = ε S/d...... (I)(将静电电容设为C，将对置电极的面积设为S，将对置电极间的距离设为d，将电容率设为ε。)但是，在上述加速度传感器中，形成有第一电极(固定电极)的第一半导体晶片的表面是平坦的，且摆动台被形成为平板状。因此，在上述加速度传感器中，存在下述可能性，例如，在摆动台通过所施加的加速度的惯性力而发生了位移时，由于存在于摆动台和第一半导体晶片的表面之间的气体的流动阻力(挤压膜阻尼)而抑制了位移，从而响应延迟，检测范围变窄。此外，在上述加速度传感器中，存在摆动台由于因静电等引起的带电而贴附在第一半导体晶片的表面上的可能性。专利文献I :日本特开平9-189716号公报
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述课题中的至少一部分而被完成的，且能够作为以下的方式或者应用例而实现。应用例I本应用例所涉及的物理量传感器的特征在于，具备底基板，其上设置有第一凹部；传感器部，其被配置在所述第一凹部上，且通过在第一轴方向上延伸的支承部，而以能够在所述第一凹部的深度方向上摆动的方式被支承，所述传感器部以所述支承部为界而被划分为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备可动电极部，并且，与所述第一部分相比所述第二部分的质量较大，在所述第一部分以及所述第二部分中的至少一方上设置有贯穿孔，所述底基板于在俯视观察时与所述可动电极部重叠的位置处具备固定电极部，并且，于在俯视观察时与所述传感器部的顶端重叠的位置处，设置有与所述第一凹部相比较深的第二凹部。由此，在物理量传感器中，在传感器部的第二部分的顶端侧，形成有贯穿孔，在底基板中的与传感器部的第二部分的顶端侧对置的部分处，设置有与第一凹部相比较深的第ニ凹部。由此，与不存在贯穿孔以及第ニ凹部的情况相比较，物理量传感器能够降低下述的气体的流动阻力，即，例如在传感器部的第二部分通过所施加的加速度的惯性カ而以支承部为支点(旋转中心)，而向接近第一凹部的底面的方向进行摆动(位移)时的、存在于传感器部的第二部分和第一凹部的底面之间的气体的流动阻力。其结果为，物理量传感器由于例如通过加速度的施加而产生的传感器部的位移变·得顺畅，因此响应加快，从而能够扩大检测范围。此外，物理量传感器中，由于传感器部的第二部分与第一部分相比质量较大(较重)，因此传感器部在第一部分和第二部分处不平衡，从而例如能够根据被施加在传感器部上的加速度而使传感器部高效地位移(转动)。其结果为，物理量传感器能够进ー步提高施加加速度时的检测灵敏度。应用例2在上述应用例所涉及的物理量传感器中，优选为，在所述第二凹部内设置有导电部，所述导电部与所述可动电极部相连接。由此,物理量传感器中，由于在第二凹部内设置有导电部，导电部与可动电极部相连接，因此，能够使例如通过反应离子蚀刻等对传感器部进行加工时所产生的电荷，经过导电部而从底基板侧向传感器基板侧排出。其结果为，物理量传感器能够避免由于带电而导致的传感器部向底基板的贴附。应用例3在上述应用例所涉及的物理量传感器中，优选为，所述贯穿孔沿着所述第一轴方向而设置有多个。由此，物理量传感器中，由于贯穿孔在第一轴的方向上以带状并排有多个，因此与其他的形状相比较，能够确保传感器部的质量，且增大各个贯穿孔的内部空间。其结果为，物理量传感器能够进一歩降低存在于传感器部的第二部分与第二凹部的底面之间的气体的流动阻カ。所以，物理量传感器中，由于例如因加速度的施加而导致的传感器部的位移进ー步变得顺畅，因此响应加快，从而能够进一步提闻检测范围。应用例4在上述应用例所涉及的物理量传感器中，优选为，所述第一凹部被设置为，随着从所述传感器部的所述支承部趋于所述顶端，与所述传感器部之间的间隙増大。由此，物理量传感器中，由于第一凹部被设置为，随着从传感器部的支承部侧趋于顶端侧，与传感器部之间的间隙増大，因此在传感器的位移较小的支承部侧，能够缩小第一凹部的底面与传感器部之间的间隙，而在传感器的位移较大的顶端侧，能够增大第一凹部的底面与传感器部之间的间隙。其结果为，物理量传感器中，与第一凹部的底面由以与传感器部的位移较大的顶端侧之间的间隙为基准的、平坦的平面构成的情况相比较，能够提高检测灵敏度。应用例5在上述应用例所涉及的物理量传感器中，优选为，所述底基板使用绝缘材料，所述传感器部使用半导体材料。由此，物理量传感器中，由于底基板使用绝缘材料，传感器部使用半导体材料，因此能够通过绝缘材料而容易地实施底基板与传感器部之间的绝缘分离。除此之外，物理量传感器通过将作为半导体材料的、例如低电阻的硅用于传感器 部中，从而能够将传感器部和可动电极部一体化。由此，在物理量传感器中，能够容易地将可动电极部设置在传感器部上。应用例6在本应用例所涉及的电子设备中，优选为，具备上述应用例中任一例所述的物理量传感器。由此，本结构的电子设备中，由于具备上述应用例中任一例所述的物理量传感器，因此能够提供起到了上述应用例中任一例所述的效果的电子设备。附图说明图I为表不第一实施方式的加速度传感器的概要结构的模式立体图。图2为图I的加速度传感器的模式平面剖视图，Ca)为俯视图，(b)为(a)的A_A线处的剖视图。图3为对加速度传感器的动作进行说明的模式剖视图。图4为对传感器部的贴附进行说明的模式剖视图，Ca)为表示没有导电部时的剖视图，(b)为表不具有导电部时的剖视图。图5为表示第二实施方式的加速度传感器的概要结构的模式平面剖视图，Ca)为俯视图，(b)为(a)的A-A线处的剖视图。图6为具备加速度传感器的电子设备(笔记本型个人计算机)的立体图。图7为具备加速度传感器的电子设备(移动电话)的立体图。图8为具备加速度传感器的电子设备(数码相机)的立体图。具体实施例方式以下，參照附图对本专利技术的实施方式进行说明。另外，在以下的各图中，为了便于说明，各个结构要素的尺寸比例与实际有所不同。第一实施方式首先，对作为第一实施方式所涉及的物理量传感器的一个示例的加速度传感器进行说明。该传感器能够对Z轴方向(厚度方向)上的加速度进行检測。图I为表示第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物理量传感器，其特征在于，具备：底基板，其上设置有第一凹部；传感器部，其被配置在所述第一凹部上，且通过在第一轴方向上延伸的支承部，而以能够在所述第一凹部的深度方向上摆动的方式被支承，所述传感器部以所述支承部为界而被划分为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备可动电极部，并且，与所述第一部分相比所述第二部分的质量较大，在所述第一部分以及所述第二部分中的至少一方上设置有贯穿孔，所述底基板于在俯视观察时与所述可动电极部重叠的位置处具备固定电极部，并且，于在俯视观察时与所述传感器部的顶端重叠的位置处，设置有与所述第一凹部相比较深的第二凹部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：與田光宏，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：