惯性力传感器制造技术

惯性力传感器具备：基体、设于基体的转换器、设于基体且与转换器连接的配线。配线具有：形成于基体上的下部电极层、形成于下部电极层上的压电层、形成于压电层上的电容减少层和形成于电容减少层上的上部电极层。电容减少层的介电常数比压电层的介电常数小。该惯性力传感器能够改善噪声等级。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于携带终端或车辆等的检测加速度及角速度等的惯性力传感器。
技术介绍
图11是现有的惯性力传感器I的剖视图。惯性力传感器I具备:基体2、形成于基体2上的下部电极层3、形成于下部电极层3上的压电层4和形成于压电层4上的上部电极层5。在惯性力传感器I中，有时噪声等级变大，而使与惯性力传感器I连接的电路部的耗电量增大。专利文献I中公开了与惯性力传感器I类似的惯性力传感器。专利文献1:(日本)特开2008 - 224628号公报
技术实现思路
惯性力传感器具备:基体、设于基体的转换器、设于基体且与转换器连接的配线。配线具有:形成于基体上的下部电极层、形成于下部电极层上的压电层、形成于压电层上的电容减少层、形成于电容减少层上的上部电极层。电容减少层的介电常数比压电层的介电常数小。该惯性力传感器能够改善噪声等级。附图说明图1A是本专利技术实施方式I的惯性力传感器的剖视图；图1B是实施方式I的其它的惯性力传感器的剖视图；图2A是表示实施方式I的惯性力传感器的制造工艺的流程图；图2B是表示比较例的惯性力传感器的制造工艺的流程图；图3是实施方式I的再其它的惯性力传感器的俯视图；图4A是图3所示的惯性力传感器的线4A — 4A的剖视图；图4B是图3所示的惯性力传感器的线4B — 4B的剖视图；图5A是表示图3所示的惯性力传感器的线5A — 5A的截面的SEM照片的图；图5B是表示比较例的惯性力传感器的截面的SEM照片的图；图6是实施方式I的再其它的惯性力传感器的剖视图；图7是实施方式I的再其它的惯性力传感器的俯视图；图8A是图7所示的惯性力传感器的线8A — 8A的剖视图；图8B是图7所示的惯性力传感器的线8B — 8B的剖视图；图9是本专利技术实施方式2的惯性力传感器的俯视图；图10是本专利技术实施方式3的惯性力传感器的俯视图；图11是现有的惯性力传感器的剖视图。符号说明6惯性力传感器7基体8下部电极层(第一下部电极层、第二下部电极层)9压电层(第一压电层、第二压电层)10电容减少层11上部电极层(第一上部电极层、第二上部电极层)·16驱动电极(转换器)17检测电极(转换器)18监视电极(转换器)19配线110电容减少层具体实施例方式(实施方式I)图1A是本专利技术实施方式I的惯性力传感器6的剖视图。检测加速度及角速度等的惯性力的惯性力传感器6具有形成配线的区域。该区域具备:基体7、形成于基体7的上面的下部电极层8、形成于下部电极层8的上面的压电层9、形成于压电层9上的面的电容减少层10、形成于电容减少层10的上面的上部电极层11。电容减少层10的介电常数比压电层9的介电常数小。根据该构成，能够减少下部电极层8和上部电极层11之间的电容。其结果是，能够减小惯性力传感器6的噪声等级，改善灵敏度。还能够抑制与惯性力传感器6连接的电路部的耗电量。下面，对各构成要素进行说明。基体7使用硅(Si)等半导体材料、熔融石英、氧化铝等非压电材料而形成。优选可以通过使用硅，而采用微细加工技术制作小型的惯性力传感器6。另外，也可以在基体7的表面形成例如由氧化硅膜(SiO2)构成的阻挡层或由钛(Ti)构成的密合层等其它层。下部电极层8例如为由铜、银、金、钛、钨、钼、铬、钥的至少一种构成的单体金属、或者以该单体金属为主要成分的合金或这些金属层叠而成的结构。优选通过设定为含有Ti或TiOx的钼(Pt)，得到电动率高且高温氧化环境下的稳定性优异的下部电极层8。在实施方式I中，下部电极层8的厚度为IOOnm 500nm。压电层9例如由氧化锌、钽酸锂、铌酸锂或铌酸钾等压电材料形成。优选压电层9使用锆钛酸铅(Pb (Zr7Ti)O3),由此，能够实现压电特性良好的惯性力传感器6。在实施方式I中，压电层9的厚度为IOOOnm 4000nm。另外，也可以在压电层9的下面形成例如由钛酸盐(PbTiO3)构成的取向控制层等其它层。该层配置于下部电极层8的上面上。电容减少层10具有绝缘性，可以进行低温工艺下的成膜，由可将构图时对压电层9的损伤抑制在最小限度的材料构成，由聚酰亚胺等低介电常数有机材料构成。另外，在低介电常数有机材料中，特别是通过使用感光性聚酰亚胺，也可以获得微细加工容易、耐化学药品性优异的电容减少层10。另外，电容减少层10也可以使用在碱性溶液中可显影的碱性显影型感光性聚酰亚胺。碱性显影型感光性聚酰亚胺可以进行在碱显影下的构图，因此，在图案形成时(显影工序)的化学反应中不会产生对压电层9造成不良影响的酸，能够抑制对压电层9带来损伤。另外，作为电容减少层10，也可以使用Si02、SiN、Si0N、SiC、Al203等与压电层9相比介电常数低的无机材料。优选利用SiO2或SiN形成电容减少层10，由此，能够得到耐化学药品性及耐湿性等耐久性优异的电容减少层10。在实施方式I中，电容减少层10的厚度为 IOOnm 2000nm。上部电极层11例如为由铜、银、金、钛、钨、钼、铬、钥的至少一种构成的单体金属、或者以该单体金属为主要成分的合金或这些金属层叠而成的结构。优选通过设为金(Au)，能够形成对热、湿气、氧等大部分化学性腐蚀非常强的上部电极层11。另外，在实施方式I中，上部电极层11的厚度为IOOnm 2000nm。另外，也可以在上部电极层11的下面形成由钛(Ti)构成的密合层等其它层。该层配置于电容减少层10的上面上。图1B是实施方式I的其它的惯性力传感器206的剖视图。在图1B中，对与图1A所示的惯性力传感器6相同的部分标注相同的参照号码。代替图1A所示的惯性力传感器6的电容减少层10，惯性力传感器206具备设于压电层9的上面的电容减少层210。上部电极层11设于电容减少层210的上面。电容减少层210包括由电容减少层10的上述低介电常数有机材料构成的有机材料层2IOC和设于有机材料层2IOC的上面的由上述低介电常数无机材料构成的无机材料层210D。优选有机材料层2IOC和无机材料层2IOD分别由感光性聚酰亚胺和SiN构成。由此，能够得到可将构图时对压电层9的损伤抑制在最小限度且耐化学药品性及耐湿性等耐久性优异的电容减少层210。图2A是表示实施方式I的惯性力传感器6的制造工艺的流程图。下面，参照图2A对惯性力传感器6的制造方法进行说明。在作为基体7的晶片上面形成下部电极层8(步骤S101)。接着，在下部电极层8的上面形成压电层9 (步骤S102)。接着，在压电层9的上面形成电容减少层10 (步骤S103)。下面，对步骤S103中形成电容减少层10的方法进行说明。在压电层9的上面涂布聚酰亚胺等材料(S103A)。接着，对涂布的材料进行构图(步骤S103B)。接着，通过进行使构图的材料固化的固化工序(步骤S103C)，获得电容减少层10。接着，在电容减少层10的上面形成上部电极层11 (步骤S104)，接着，对上部电极层11进行构图(步骤S105)。然后，通过在上部电极层11和下部电极层8之间施加电压，使压电层9极化(步骤S106)。然后，对晶片(基体7)、下部电极层8、压电层9进行构图(步骤S107 )，加工惯性力传感器6的外形(步骤S108 )。接着，对晶片(基体7 )下面进行抛光，以使基体7具有规定厚度(步骤S109)，利用切割片将晶片分割本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.18 JP 2010-2577961.一种惯性力传感器，具备: 基体； 设于所述基体的转换器； 设于所述基体且与所述转换器连接的配线， 所述配线具有: 形成于所述基体的上面的第一下部电极层； 形成于所述第一下部电极层的上面的第一压电层； 形成于所述第一压电层的上面的电容减少层； 形成于所述电容减少层的上面的第一上部电极层， 所述电容减少层的介电常数比所述第一压电层的介电常数小。2.如权利要求1所述的惯性力传感器，其中， 所述第一压电层和所述第一上部电极层整体性地覆盖所述电容减少层，以使所述电容减少层不露出。3.如权利要求1所述的惯性力传感器，其中， 所述电容减少层具有位于所述第一压电层的所述上面的下面， 所述电容减少层具有与所述电容减少层的所述上面和所述下面连接的侧面， 所述第一上部电极层覆盖所述电容减少层的所述上面和所述侧面。4.如权利要求1所述的惯性力传感器，其中， 所述电容减少层的厚度为所述第一上部电极层的厚度以下。5.如权利要求1所述的惯性力传感器，其中， 所...

【专利技术属性】
技术研发人员：石田贵巳，藤井刚，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：
国别省市：