(57)【要約】【課題】　故障しきい値を有する慣性センサを製造するための方法を提供する。【解決手段】　故障しきい値を有する慣性センサを製造するためのプロセスは、半導体ウエハ１の基板２の上に、犠牲領域３，１２に埋め込まれた少なくとも１つのサンプル要素６を形成する工程と、犠牲領域３，１２の上に、サンプル要素６に接続された主体１８を形成する工程と、犠牲領域３，１２をエッチングして主体１８とサンプル要素６とを自由にする工程とを備えている。【選択図】　　　図７
2004134763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　故障しきい値を有する慣性センサを製造するプロセスであって、
　半導体ウエハ（１；４３；６０）の基板（２；４２；６１）の上に、犠牲領域（３，１２；６２，６９）に埋め込まれた少なくとも１つのサンプル要素（６；４０；５１；６４；８１；８１′）を形成する工程と、
　前記犠牲領域（３，１２；６２，６９）の上に、前記サンプル要素（６；４０；５１；６４；８１；８１′）に接続された本体（１８；７１）を形成する工程と、
　前記犠牲領域（３，１２；６２，６９）をエッチングして前記主体（１８；７１）と前記サンプル要素（６；４０；５１；６４；８１；８１’）とを自由にする工程とを備えることを特徴とする故障しきい値を有する慣性センサの製造プロセス。
【請求項２】
　請求項１に記載のプロセスにおいて、
　前記サンプル要素（６；４０；５１；６４；８１；８１′）を形成する工程が、
　前記基板（２；６１）を覆う第１の物質からなる第１の層（３；６２）を形成する工程と、
　前記第１の層（３；６２）を覆う第２の物質からなる第２の層（５；６３）を形成する工程と、
　前記第２の層（５；６３）を形作って前記サンプル要素（６；４０；５１；６４；８１；８１′）を画定するようにする工程と、
　前記第１の層（３；６２）と前記サンプル要素（６；４０；５１；６４；８１；８１′）とを覆う前記第１の物質からなる第３の層（１２；６９）を形成する工程とを備えることを特徴とする故障しきい値を有する慣性センサの製造プロセス。
【請求項３】
　請求項２に記載のプロセスにおいて、
　前記第１の物質は誘電体であり、前記第２の物質は導電物質であることを特徴とする故障しきい値を有する慣性センサの製造プロセス。
【請求項４】
　請求項３に記載のプロセスにおいて、
　前記第１の物質は二酸化シリコンであり、前記第２の物質は多結晶シリコンであることを特徴とする故障しきい値を有する慣性センサの製造プロセス。
【請求項５】
　請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロセスにおいて、
　少なくとも１つのサンプル要素（６；４０；５１；６４；８１；８１′）を形成する工程が、前記サンプル要素（６；４０；５１；６４；８１；８１′）の少なくとも１つの弱化領域（９，１０；３８；４２；５８；６６；８２；８２′）を作成する工程を備えることを特徴とする記載の故障しきい値を有する慣性センサの製造プロセス。
【請求項６】
　請求項５に記載のプロセスにおいて、
　少なくとも１つの弱化領域（９，１０；３８；４２；５８；６６）を作成する工程が、前記サンプル要素（６；４０；５１；６４）の小幅部分を画定する工程を備えることを特徴とする故障しきい値を有する慣性センサの製造プロセス。
【請求項７】
　請求項６に記載のプロセスにおいて、
　前記小幅部分を画定する工程が、前記サンプル要素（６；４０；５１；６４）にノッチ(１１；３９；４２；５７；６７)を形成する工程を有することを特徴とする故障しきい値を有する慣性センサの製造プロセス。
【請求項８】
　請求項５に記載の製造プロセスにおいて、
　前記少なくとも１つの弱化領域（８２；８２′）を作成する工程が、前記サンプル要素（８１；８１′）の対向する側部（８３）の間に延在する溝を作成する工程を備えることを特徴とする故障しきい値を有する慣性センサの製造プロセス。
【請求項９】
　請求項８に記載のプロセスにおいて、
前記溝を作成する工程が、制御時間持続する前記サンプル要素（８１；８１′）のエッチング工程を備えることを特徴とする故障しきい値を有する慣性センサの製造プロセス。
【請求項１０】
　請求項８に記載のプロセスにおいて、
　前記溝を作成する工程が、
　前記サンプル要素（８１′）の内部にストッパ層（８６）を形成する工程と、
　前記ストッパ層（８６）に達するまで前記サンプル要素（８１′）をエッチングする工程とを備えることを特徴とする故障しきい値を有する慣性センサの製造プロセス。
【請求項１１】
　請求項１〜１０のいずれか１項に記載のプロセスにおいて、
　前記少なくとも１つのサンプル要素（６；４０；５１；６４；８１；８１′）を形成する工程が、前記サンプル要素（６；４０；５１；６４；８１；８１′）における少なくとも１つのアンカーパッド（８；４１；５５；６５）を画定する工程を備えることを特徴とする故障しきい値を有する慣性センサの製造プロセス。
【請求項１２】
　請求項１１に記載のプロセスにおいて、
　前記犠牲領域（３，１２；６２，６９）をエッチングする工程が、前記アンカーパッド（８；４１；５５；６５）の下の前記犠牲領域（３，１２；６２，６９）における残存部分（３′；６２′）を除去する前に中断されることを特徴とする故障しきい値を有する慣性センサの製造プロセス。
【請求項１３】
　請求項１〜１２のいずれか１項に記載のプロセスにおいて、
　前記主体（１８；７１）を形成する工程を行う前に、前記サンプル要素（６）の一端部を露出する少なくとも１つの第１の開口部（１４；６８）と、前記基板（２）のそれぞれの部分を露出する第２の開口部（１５）とが、前記犠牲領域（３，１２；６２，６９）を介して作成されることを特徴とする故障しきい値を有する慣性センサの製造プロセス。
【請求項１４】
　請求項１３に記載のプロセスにおいて、
　前記主体（１８；７１）を形成する工程が、
前記第１の開口部（１４；６８）と前記第２の開口部（１５）とを介して前記犠牲領域（３，１２；６２，６９）の上部に延在するエピタキシャル層（１６；７０）を成長させる工程と、
前記犠牲領域（３，１２；６２，６９）に達するまで、前記エピタキシャル層（１６；７０）をエッチングする工程とを備えることを特徴とする故障しきい値を有する慣性センサの製造プロセス。
【請求項１５】
　請求項１４に記載のプロセスにおいて、
前記エピタキシャル層（１６；７０）をエッチングする工程の間に、前記基板（２；４２；６１）に接続されたアンカー部（１９；５２；７２）と、前記主体（１８；７１）を前記アンカー部（１９；５２；７２）に接続する弾性要素（２０；５３；７３）とが画定されることを特徴とする故障しきい値を有する慣性センサの製造プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、故障しきい値を有する慣性センサの製造プロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
　 周知のように、好都合なことに、現代における半導体の微細機械加工（マイクロマシニング）技術は、極めて高い感度および精度を有しさらに小さな全体寸法を有する様々なセンサを製造するために利用可能である。いわゆるＭＥＭＳセンサ（すなわち微細電気機械システムセンサmicro-electro-mechanical-system sensor）は、半導体チップ内に組み入れ可能でありさまざまな計量を検出するのに適したセンサである。特に、容量性の不均衡を有する線形ＭＥＭＳ加速度計および回転ＭＥＭＳ加速度計が知られている。要するに、これらの加速度計は固定体（fixed body）と可動体（mobile mass）とを通常設けられ、これらは共に導電性を有し、互いに容量結合されている。さらに、固定体と可動体との間に存在する容量は変化しても良いし、その容量値は固定体に対する可動体の相対的位置に依存している。加速度計が応力を受けた場合、可動体は固定体に対して変位され、特別なセンサ回路によって検出される結合容量の変動を引き起こす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
　上述のように、ＭＥＭＳ加速度計は極めて高い感度および精度を有するが、多くの用途では使用に適さない。それは、その加速度計を製造することが複雑であり、製造コストが非常に高いからである。一方、製造プロセスは、多くの非標準的な工程の実行、および／または規格外の基板（たとえばＳＯＩ基板）の使用を伴う。他方、設計の点で様々な困難を頻繁に伴う差動チャージアンプに基づいてフィードバックセンサ回路を設けることが、通常、必要となる。
【０００４】
　さらに、多くの場合には容量性ＭＥＭＳセンサの精度は必要とされず、実際には瞬間的に加速度の値を測定することはさらに必要でない。反対に、加速度計を内蔵した装置が、予め設定したしきい値以上の加速度を、通常は衝撃のせいで、受けたかどうかを確認することは頻繁に非常に必要となる。たとえば、携帯電話のように一般に使用される電子機器の大部分は保証により保護されている。そのような保証がもはや有効でなくなるのは、何らかの機能不全が、製造上の欠陥のせいではなく、その機器を落とした際の衝撃、または、製品の取扱い説明書に従わない使用原因のせいである場合である。外枠の傷跡または部品の破損のような目に見える外傷が発見されない場合には、保証を無効にする損傷をその機器が受けたということを証明することは実質的に不可能である。他方、携帯電話のような携帯機器は、正確に言って、特に落下にさらされ、その結果、どのように使用されるのかというまさにその理由で、破壊にさらされている。
【０００５】
　予め設定されたしきい値以上の加速度を表示できる慣性センサにより、上述のような事態を容易に検出できる。しかしながら、そのような場合に容量性タイプのＭＥＭＳ加速度計を用いると、明らかに過度のコストに至る。従って、望まれることは、半導体の微細機械加工技術を使って製造可能であり、その結果、容量性ＭＥＭＳセンサに匹敵する全体寸法を有するが、そのセンサおよびセンサ回路の構造に関してはより単純な構造を有する利用可能なセンサを有することである。さらに、その製造プロセスもまた全体として単純かつ安価であるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
　本発明の目的は、故障しきい値を有する慣性センサの製造プロセスを提供して上述の問題を克服できるようにすることである。
【０００７】
　本発明によれば、請求項１に規定するように、故障しきい値を有する慣性センサの製造プロセスが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
【実施例１】
【０００９】
　本発明をよりよく理解するために、その実施の形態は、単に限定されない例として、および、添付図面に関して記述される。
【００１０】
　図１〜図１３を参照して、半導体材料、たとえば単結晶シリコンのウエハ１は基板２を備え、その上にはたとえば厚さ２．５μｍの薄いパッド酸化膜３が熱的成長されている。それから、たとえば厚さ４００〜８００ｎｍおよび不純物濃度１０19atom/cm3の多結晶シリコンからなる導電層５がパッド酸化膜３の上に堆積され、フォトリソグラフィー処理によって形成される。こうして、２つのＴ字状のサンプル６が得られ、それぞれのサンプルは、互いに一直線に合わせられ互いに向かって延在する脚部６ａと、互いに平行な腕部６ｂとを有している（図２〜図４）。各々のサンプル６の脚部６ａと腕部６ｂとは、第１の軸Ｘと第２の軸Ｙとによってそれぞれ区別される方向に設置され、第１の軸と第２の軸とは相互に直交している（第１の軸Ｘと第２の軸Ｙとに直交する第３の軸Ｚは図２に図示されている）。さらに、両方のサンプル６における腕部６ｂの各端部には、ほぼ長方形の形状であり腕部６ｂよりも大きな幅を有するアンカーパッド８が形成されている。図４に示すように、サンプル６のそれぞれは、第１の弱化領域９と第２の弱化領域１０とを有している。詳細には、両方のサンプル６において、第１の弱化領域９および第２の弱化領域１０は、それぞれの脚部６ａと腕部６ｂの一方との小幅部分として作られている。さらに、弱化領域９，１０はノッチ１１によって画定され、そのノッチは、円形状または多角形状を有し、脚部６ａと腕部６ｂとの間の連結部６ｃの領域内に作られ、第３の軸Ｚと平行な方向にサンプル６を横切っている。多結晶シリコンからなる導電層５の厚さと、サンプル６における脚部６ａおよび腕部６ｂの寸法と、弱化領域９，１０の構造とによって、サンプル６自体の故障に対する機械抵抗が決定される。詳細には、第１の弱化領域９および第２の弱化領域１０を画定するノッチ１１の形状および寸法に従って、第１の軸Ｘ、第２の軸Ｙ、および第３の軸Ｚに沿って予め設定されたサンプル６の故障しきい値を得ることができる。基本的に機械的な故障しきい値はすべて同一であることが好ましい。
【００１１】
　次に、二酸化シリコンからなる犠牲層１２が、パッド酸化膜３とサンプル６とを覆うように堆積される。詳細には、パッド酸化膜３と犠牲層１２とは、サンプル６を埋め込む単一の犠牲領域を形成する。それから、犠牲層１２は、２つのマスク工程を含むフォトリソグラフィー処理によって形成される。図５に示すように、第１の工程の間に、第１の開口部１４が犠牲層１２に作られ、サンプル６の脚部６ａにおける各端部が露出される。フォトリソグラフィー処理の第２の工程では（図６）、犠牲層１２とパッド酸化膜３との両方を選択的にエッチングして、第２の開口部１５を作り基板２の一部を露出させるようにする。
【００１２】
　続いて、導電エピタキシャル層１６がウエハ１上に成長され、その導電エピタキシャル層は、たとえば厚さ１５μｍと不純物濃度１０18atom／ｃｍ3とを有している。詳細には、エピタキシャル層１６は、犠牲層１２を全て覆い、サンプル６および基板２にそれぞれ達するまで第１の開口部１４と第２の開口部１５とを介して深さ方向へ延びている(図７および図８)。
【００１３】
　その次に、好ましくは、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によってエピタキシャル層１６が選択的にエッチングされ、犠牲層１２とパッド酸化膜３とが除去される。もっと詳細には、エピタキシャル層１６のエッチング工程の間に、次のもの、すなわち、可動体１８と；第２の開口部１５により前もって露出された基板２の一部に設けられたアンカー部１９と；可動体１８をアンカー部１９に接続する複数のスプリング部２０と；可動体１８、サンプル６、スプリング部２０、および、対応するアンカー部１９を囲むリング状の支持体２１とが形成される（犠牲層１２とパッド酸化膜３とが既に除去されている図９を参照）。
【００１４】
　可動体１８は、アンカー部１９に順に拘束されるスプリング部２０によって、基板２に接続されている（図１１）。本質的に公知であるスプリング部２０は、三つの軸Ｘ，Ｙ，Ｚのそれぞれに沿って基板２に対しての可動体１８の振動を可能にするが、同時にその回転を防ぐように形作られている。可動体１８は、さらに、サンプル６を介して基板２に拘束されている。もっと詳細には、可動体１８は、中央部分において、第２の軸Ｙに沿って反対方向かつ外側に突出する一対のアンカーブロック２２を有している。図１０に示すように、アンカーブロック２２はサンプル６の各脚部６ａの端部に接続されている。言い換えると、サンプル６はアンカーパッド８を介して基板２に固定されている。つまり、犠牲層１２とパッド酸化膜３とのエッチング継続時間を制御することによって、二酸化シリコンが、サンプル６の脚部６ａおよび腕部６ｂよりも幅広のアンカーパッド８の下に部分的にだけ除去され、それにより、エッチングされなかったパッド酸化膜３の残存部分３′は、アンカーパッド８を基板２に固定し、結合（接着）要素として働く。
【００１５】
　その代わりに、犠牲層１２とパッド酸化膜３の残存部分とが完全に除去され、それにより、可動体１８とサンプル６とは自由にされる（拘束されない）。実際には、可動体１８は、基板２の上に少し離れて吊り下げられ、スプリング部２０によって許容される自由度に従って、静止位置の回りで振動できる（特に、軸Ｘ，Ｙ，Ｚに沿って並進移動できる）。また、サンプル６は、スプリング部２０と類似の方法で、可動体１８を基板２に接続する弾性要素である。詳細には、サンプルは、可動体１８が基板２に対して相対的な静止位置の外側にある場合には応力を受けるように形作られている。しかしながら、サンプル６は非常に薄く、そして弱化領域９，１０に相当する領域内に優先的な故障部分（故障し易い部分）を有している。そのため、故障に対する機械抵抗はスプリング部２０より非常に低く、スプリング部は、予め設定された強さの応力を受けた時に制御される方法で故障に耐える。
【００１６】
　実際には、このような処理の段階では、可動体１８と、基板２と、アンカー部１９を備えたスプリング部２０と、サンプル６とが慣性センサ２４を形成し、そのセンサの動作が以下に詳細に説明される。
【００１７】
　それから、慣性センサ２４用の封入体２５がウエハ１の上部に取り付けられ、複合ウエハ２６を形成する（図１２）。詳細には、封入体２５は付加的な半導体ウエハであり、その付加的な半導体ウエハには、可動体１８の上部に置かれた領域内に前もって凹部２７が開口されている。封入体２５は、一層の半田層２９の介在によって、リング状の支持体２１に結合されている。次に、複合ウエハ２６を複数のダイ３０に切断する。各ダイは、慣性センサ２４と保護キャップ３１とからなり、封止体２５の断片によって形成されている(図１３)。
【００１８】
　最終的にダイ３０は機器３２、たとえば携帯電話、に装着される。図１４に示すように、機器３２は、内部にダイ３０が固定されるケーシング（筺体）３３を設けることが好ましい。さらに（図１５）、慣性センサ２４は、テスト回路３５の端子に接続され、そのテスト回路は前記端子の間の電気抵抗を測定する。より詳細には、第２の弱化領域１０が形成された腕部６ｂのアンカーパッド８は、テスト回路３５のそれぞれの端子に接続されている。
【００１９】
　通常の場合、すなわち、慣性センサ２４が傷ついていない場合には、サンプル６と可動体１８とは、任意の一定対のアンカーパッド８の間で電流の通過を可能にする導電経路を形成する。実際には、テスト回路３５は、アンカーパッド８の間での電気抵抗の低い値を検出する。通常使用の間、機器３２は、余り大きい応力ではないが、慣性センサ２４の健全性を損なうことなく静止位置の回りで慣性体１８の僅かな振動を引き起こす応力を受ける。
【００２０】
　機器３２が衝撃を受けると、慣性センサ２４の可動体１８は、急激な加速度を受け、サンプル６とスプリング部２０とに力を被らせる。慣性センサ２４に伝えられる応力の強さに基づいて、前述の力が、サンプル６における機械故障のしきい値の１つを上回ることができ、その結果、サンプル６が壊れてしまう。詳細には、最小強度を有する弱化領域９，１０の一方で故障が発生する。いずれにせよ、テスト回路３５に接続された２つのアンカーパッド８の間での導電経路は遮断され、テスト回路は自己自身の端子の間での電気抵抗の大きな値を検出し、それによって、機器３２を損ねてしまいかねない事態の発生を認識可能となる。
【００２１】
　上述した実施の形態における変形例によれば、図１６に示すように、弱化領域３８を１つだけ有するＴ字状のサンプル３７が設けられる。詳細には、弱化領域３８は、サンプル３７の脚部３７ａと腕部３７ｂとに関して斜めである一対のノッチ３９によって画定された小幅部分である。
【００２２】
　さらなる変形例によれば、図１７および図１８に示すように、２つのＴ字状のサンプル６は、基板２と可動体１８との間のギャップ３６内に配置され、それぞれの脚部６ａの端部を互いに接触した状態で有している。さらに、サンプル６の両方は、可動体１８自身に関して中央に設置された単一のアンカーブロック２２′に固定されている。
【００２３】
　本発明によるプロセスは以下の利点を有する。まず第１に、慣性センサ２４を製造するために、マイクロエレクトロニクス工業において標準的である処理工程が利用されている。詳細には、次の工程、すなわち、絶縁物質層および導電物質層を堆積する工程、フォトリソグラフィー工程、エピタキシャル成長工程、および、エピタキシャルシリコン層と絶縁層とをエッチングする標準工程が行われる。好都合なことには、熱酸化の単一工程が行われ、その結果、センサを収容したウエハが、製造プロセス中に、ほんの僅かな応力を受ける。それ故に、そのプロセスの歩留まりが高くなる。さらに、慣性センサ２４は、標準的かつ低コストな基板から出発して得られる。
【００２４】
　その結果、説明されたプロセスによって、故障しきい値を有する慣性センサが非常に低コストで生産可能となる。そのようなセンサが使用されるのに特に適しているのは、センサが内蔵され、かつ、加速度の正確な測定を提供することが不必要である機器に対して、有害な応力の発生を記録することが必要である場合である。たとえば、携帯電話のように広く使用される電子機器の場合には、保証の有効性を証明するためにセンサを使用できることは有利である。
【００２５】
　さらに、この方法によって提供される慣性センサは全体寸法を抑えている。慣性センサでは、最大の重荷は一般的に、必要な精度と感度とを確保しなければならない可動体によるものである。この時、万一予め決められた加速度の場合には、強度の低いサンプルの弱化領域における故障を可動体が引き起こすことは十分である。その結果、可動体もまた全体寸法を抑えることは明らかである。
【００２６】
　図１７および図１８の第２の変形例に示すように、サンプルと可動体との間でたった１つのアンカーポイントを使用することによって、材料の膨張のせいで応力のより効果的な緩和が可能となるから、既に指摘された場合と比較してさらなる利点が得られる。詳細には、製造処理中に多結晶シリコンと酸化物とは互いに反対方向に膨張する傾向があるため、二酸化シリコンに部分的にだけ埋め込まれた多結晶シリコン部分（サンプルとエピタキシャル層の一部）が圧縮力を受けることはたまたま起こっても良い。酸化物が除去されると、多結晶シリコンに対する圧縮の作用はなくなり、それにより、多結晶シリコンが膨張できる。可動体が最大サイズになるので、明確に、絶対量での最大膨張は可動体の最大膨張になる。サンプルへの荷重状態を変更せずに可動体が自由に膨張できるから、少し離れて配置された２つのアンカー部の代わりにたった１つのアンカーポイントを使用することによって、上記の膨張による応力のより効果的な緩和が可能となる。
【００２７】
　上述の慣性センサは、機械的圧力に対してほぼ等方的に反応するため、さらに有利である。実際には、それ故に、１つの慣性センサがあれば、あらゆる方向に作用する力を十分に検出できる。
【実施例２】
【００２８】
　本発明の第２の実施の形態は図１９および図２０に示され、既に図示された部分と同一の部分は同一の参照番号によって示されている。前記実施の形態によれば、慣性センサ４０はＬ字状のサンプル４１を設けられている。前述の場合と同様に、サンプル４１は、半導体ウエハ４３の基板４２上に順に成長されたパッド酸化膜（ここでは図示せず）の上部に堆積された導電性多結晶シリコン層を成形することによって得られる。既に記述された場合と類似の処理工程を用いて、可動体１８、アンカー部１９、およびスプリング部２０が続けて得られる。
【００２９】
　詳細には、サンプル４１は、既に述べたように、可動体１８のアンカーブロック２２にそれぞれ接続される第１の端部と、基板２に固定されたアンカーパッド４１でそれぞれ終了する第２の端部とを有している。さらに、サンプル４１のそれぞれの頂点４３に作られたノッチ４２によって、サンプル４０の弱化領域４４が画定されている。
【実施例３】
【００３０】
　図２１および図２２は本発明における第３の実施の形態を示している。本実施の形態によれば、基板５４上に作成された慣性センサ５０は、第１の軸Ｘに対してほぼ直線かつ平行に延在するサンプル５１を備えている。この場合、ＲＩＥエッチング工程の間に、可動体１８に加えて既知タイプの２つのアンカー部５２と２つのスプリング部５３とが設けられている。このスプリング部は可動体１８をアンカー部５２に接続し、第１の軸Ｘの回りで可動体１８自身の回転をほぼ防ぐように形作られている。
【００３１】
　サンプル５１は、上述のように、可動体１８のそれぞれのアンカーブロック２２に半田付けされた第１の端部と、アンカーパッド５５で終了する第２の端部とを有している。さらに、横向きに対向する数対（一対）のノッチ５７が、サンプル５１に沿ってそれぞれの弱化領域５８を画定している（図２２）。
【００３２】
　あるいは、弱化領域を無くしても良い。
【００３３】
　慣性センサ５０は、サンプル５１に直交する平面、すなわち、第２の軸Ｙと第３の軸Ｚとによって規定される平面に基づいて得られる応力に優先的に反応する。この場合、ほぼ等方的に応力を検出するために、図２３に示すように、テスト回路５９の端子の間に直列に接続され互いに９０°回転した位置に置かれた２つのセンサ５０を用いることが可能である。
【実施例４】
【００３４】
　図２４〜図２８を参照して、本発明の第４の実施の形態によれば、パッド酸化膜６２が基板６１の上で成長される。次に、多結晶シリコンからなる導電層６３（ここでは点線で示されている）がパッド酸化膜６２の上に堆積され成形されて、ほぼ直線的であり第１の軸Ｘ（図２５）と平行に延在するサンプル６４が形成されるようにする。サンプル６４は、一方の端部にアンカーパッド６５を有し、一対のノッチ６７によって画定された弱化領域６６を中央部に有している。
【００３５】
　二酸化シリコンからなる犠牲層６９は、ウエハ６０全体を覆うように堆積され、アンカーパッド６５と反対側のサンプル６４の端部に開口部６８を形成するように選択的に除去されている。
【００３６】
　それから、エピタキシャル層７０が成長され（図２６）、可動体７１、アンカー部７２、スプリング部７３、および支持リング（便宜上図示せず）を形成するためにエッジングされる。アンカーパッド６５の下にあるパッド酸化膜６２の残存部６２′を除いて、犠牲層６９とパッド酸化膜６２とは除去される（図２７および図２８）。こうして、可動体７１とサンプル６４とは自由になる。より正確には、サンプル６４の上部の貫通開口７４を中央に有する可動体７１は、第１の軸Ｘに沿っての並進、または第１の軸Ｘの回りの回転を防止するように形作られたアンカー部７２とスプリング部７３とを介して、基板６１に拘束されている。さらに、サンプル６５は両端部を有し、一方の端部はアンカーパッド６５を介して基板２に接続され、他方の端部は可動体７１に接続されている。サンプル６５は、可動体７１と基板６１との間に形成されたギャップ７６に配置されている。
【００３７】
　このようにして、図１２および図１３を参照して説明したのと類似の工程を経て封止される慣性センサ８０が得られる。
【００３８】
　この場合においても、サンプルと可動体との間での１つのアンカーポイントを用いることによって、可動体の膨張による応力の効果的な緩和が可能となることは有利である。
【００３９】
　ある変形例（図示せず）によれば、図９に示したものと同様に、サンプルはＴ字状に形作られている。
【実施例５】
【００４０】
　図２９は、本発明の第５の実施の形態を使って得られる慣性センサのサンプル、たとえば直線的なものの詳細図を示している。詳細には、サンプル８１は、サンプル８１の両側部８３，８３の間に延在する横断溝８２によって画定される弱化領域を有している。
【００４１】
　溝８２は、制御時間持続するサンプル８１のマスクエッチングによって得られる（図３０）。
【００４２】
　あるいは（図３１）、多結晶シリコンからなる第１の層８５を堆積し形成する。それから、二酸化シリコンからなるストップ層８６と、多結晶シリコンからなる第２の層８７とを形成する。最後に、ストップ層８６に達するまで多結晶シリコンからなる第２の層８７をエッチングすることによって溝８２′が掘られる。
【００４３】
　最後に、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、ここで説明した慣性センサに対して変形および変更をなしても良いのは明らかである。詳細には、側方のノッジの間に延びる溝と共に、サンプルにおける側方のノッチによって、弱化領域を画定できる。さらに、側方のノッチの代わりに、サンプルを横切る貫通孔によって、弱化領域を画定できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】製造の連続工程において半導体ウエハを通して切断した断面図である。
【図２】製造の連続工程において半導体ウエハを通して切断した断面図である。
【図３】図２のウエハの平面図である。
【図４】図３の拡大詳細図である。
【図５】図３に続く製造工程におけるウエハの断面図である。
【図６】図５のウエハの平面図である。
【図７】図６に続く製造工程において図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩの平面に沿ったウエハの断面図である。
【図８】図６に続く製造工程において図６の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩの平面に沿ったウエハの断面図である。
【図９】本発明の第１の実施形態による慣性センサを内蔵した図７のウエハの平面図である。
【図１０】図９の線Ｘ−Ｘの平面に沿った図９のウエハの断面図である。
【図１１】図９の線ＸＩ−ＸＩの平面に沿った図９のウエハの断面図である。
【図１２】図９のウエハから出発して得られた複合ウエハとダイとを通して切断した断面図である。
【図１３】図９のウエハから出発して得られた複合ウエハとダイとを通して切断した断面図である。
【図１４】図１３のダイを内蔵した機器の上部４分の３を示す概略図である。
【図１５】動作形態において図９〜図１３に図示したタイプの慣性センサの概略図である。
【図１６】本発明の第1の実施の形態における変形例に従って得られた慣性センサの詳細図である。
【図１７】本発明の第1の実施の形態におけるさらなる変形例に従って得られた慣性センサの平面図である。
【図１８】図１７のセンサの断面図である。
【図１９】本発明の第２の実施の形態による慣性センサの平面図である。
【図２０】図１９の拡大詳細図である。
【図２１】本発明の第３の実施の形態による慣性センサの平面図である。
【図２２】図２１の拡大詳細図である。
【図２３】動作形態において図２１に図示したタイプの２つの慣性センサの概略図である。
【図２４】慣性センサの最初の製造工程において半導体ウエハを通して切断した断面図である。
【図２５】図２４のウエハの平面図である。
【図２６】図２４に続く製造工程におけるウエハの図である。
【図２７】本発明の第４の実施の形態に従って慣性センサが得られる図２６に続く製造工程においてのウエハの平面図である。
【図２８】図２７の線ＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩの面に沿って図２７のウエハを通して切断した断面図である。
【図２９】本発明の第５の実施の形態に従って得られた慣性センサの細部の平面図である。
【図３０】図２９の細部の側面図である。
【図３１】本発明の第５の実施の形態における変形例に従って得られた図２９の細部の側面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１　　　ウエハ
２　　　基板
６　　　サンプル
６ａ　　脚部
６ｂ　　腕部
８　　　アンカーパッド
１２　　犠牲層
１８　　可動体（主体）
１９　　アンカー部
２０　　スプリング部
２１　　支持体
２２　　アンカーブロック
２４　　慣性センサ
【図１】
2004134763.tif 000003
【図２】
2004134763.tif 000004
【図３】
2004134763.tif 000005
【図４】
2004134763.tif 000006
【図５】
2004134763.tif 000007
【図６】
2004134763.tif 000008
【図７】
2004134763.tif 000009
【図８】
2004134763.tif 000010
【図９】
2004134763.tif 000011
【図１０】
2004134763.tif 000012
【図１１】
2004134763.tif 000013
【図１２】
2004134763.tif 000014
【図１３】
2004134763.tif 000015
【図１４】
2004134763.tif 000016
【図１５】
2004134763.tif 000017
【図１６】
2004134763.tif 000018
【図１７】
2004134763.tif 000019
【図１８】
2004134763.tif 000020
【図１９】
2004134763.tif 000021
【図２０】
2004134763.tif 000022
【図２１】
2004134763.tif 000023
【図２２】
2004134763.tif 000024
【図２３】
2004134763.tif 000025
【図２４】
2004134763.tif 000026
【図２５】
2004134763.tif 000027
【図２６】
2004134763.tif 000028
【図２７】
2004134763.tif 000029
【図２８】
2004134763.tif 000030
【図２９】
2004134763.tif 000031
【図３０】
2004134763.tif 000032
【図３１】
2004134763.tif 000033
【外国語明細書】
2004134763.tif 000034
2004134763.tif 000035
2004134763.tif 000036
2004134763.tif 000037
2004134763.tif 000038
2004134763.tif 000039
2004134763.tif 000040
2004134763.tif 000041
2004134763.tif 000042
2004134763.tif 000043
2004134763.tif 000044
2004134763.tif 000045
2004134763.tif 000046
2004134763.tif 000047
2004134763.tif 000048
2004134763.tif 000049
2004134763.tif 000050
2004134763.tif 000051
2004134763.tif 000052
2004134763.tif 000053
2004134763.tif 000054
2004134763.tif 000055
2004134763.tif 000056
2004134763.tif 000057
2004134763.tif 000058
2004134763.tif 000059
2004134763.tif 000060
2004134763.tif 000061
2004134763.tif 000062
2004134763.tif 000063
2004134763.tif 000064
2004134763.tif 000065
2004134763.tif 000066
2004134763.tif 000067
2004134763.tif 000068
2004134763.tif 000069