(57)【要約】【課題】ピエゾ抵抗素子を用いたセンサーにおいて、検出感度が低いという課題があった。【解決手段】可動子片と、可動子片の上面側に形成した第２のピエゾ抵抗素子３８と、下面側に形成した第１のピエゾ抵抗素子３６と、第１の拡散配線２２と、第２の拡散配線２４と、第１のシリコン窒化膜１２と、第２のシリコン窒化膜１４と、第３のシリコン窒化膜１６と、金属配線２６と、最終保護膜３２とを有している。但し、第１のピエゾ抵抗素子３６と第２のピエゾ抵抗素子３８とは、可動子片の上部と下部に配置している。第１のピエゾ抵抗素子と第２のピエゾ抵抗素子とを外部回路でブリッジに組む場合には、抵抗値変化が逆になる抵抗をブリッジ回路内において異なる結線側に配置するようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端を固定部に支持され他端が自由端となる機械的に可動な可動子片に機械的変動を電気的変動に変換する素子を有する片持ち梁形状の電気機械変換器において、
前記素子は、第１の素子と第２の素子とからなり、前記可動子片内の下面側に前記第１の素子を配置し、前記可動子片内の上面側に前記第２の素子を配置することを特徴とする電気機械変換器。
【請求項２】
前記第２の素子は、前記可動子片の上面側の最表面に位置し、前記第１の素子は、前記可動子片の下面側の最下面に位置することを特徴とする請求項１に記載の電気機械変換器。
【請求項３】
前記第１の素子と前記第２の素子と外部回路とを接続する拡散配線は、その長さが異なり、前記第２の素子に接続する拡散配線は、前記第１の素子に接続する拡散配線よりも短いことを特徴とする請求項１から２のいずれか１つに記載の電気機械変換器。
【請求項４】
前記第２の素子と前記第１の素子とを用いて、外部回路でブリッジ回路を組む場合、前記可動子片の前記素子同士は、前記ブリッジ回路内において異なる結線側に配置することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の電気機械変換器。
【請求項５】
前記拡散配線は、前記素子と同じ導電型であり、かつ不純物濃度が前記素子よりも濃いことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の電気機械変換器。
【請求項６】
前記素子は、Ｐ型不純物を含むシリコン層であることを特徴とする請求項１または２または３または５のいずれか１つに記載の電気機械変換器。
【請求項７】
基板上に、第１のシリコン窒化膜を形成する工程と、該第１のシリコン窒化膜上に低濃度不純物を含んだ第１の多結晶シリコン膜を選択的に設ける工程と、前記第１の多結晶シリコン膜に選択的にイオン注入法により第１の高濃度不純物領域を設ける工程と、前記第１のシリコン窒化膜と前記第１の多結晶シリコン膜と前記第１の高濃度不純物領域との上部全面に第２のシリコン窒化膜を形成する工程と、該第２のシリコン窒化膜上に低濃度不純物を含んだ第２の多結晶シリコン膜を選択的に設ける工程と、該第２の多結晶シリコン膜に選択的にイオン注入法により第２の高濃度不純物領域を設ける工程と、第２のシリコン窒化膜と第２の多結晶シリコン膜と前記第２の高濃度不純物領域との上部全面に第３のシリコン窒化膜を形成する工程と、前記第２のシリコン窒化膜の一部と前記第３のシリコン窒化膜を開口し開口部を設ける工程と、前記開口部を介して接続する金属配線と外部と接続するパッド領域とを設ける工程と、最終保護膜を形成する工程と、前記パッド領域になる部分の最終保護膜を開口する工程と、からなることを特徴とする電気機械変換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械振動を電気信号に変換するまたは電気信号を機械振動に変換する構造体において、その構造体の検出感度向上を可能とする構造とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多種多様なセンサーが開発され、サイズも小さくなっている。このセンサーは環境変化に対して材料自身がもっている物理的な変化を電気的に捉えることで成り立っている。この物理的変化は多々存在するが、その中でも機械振動を電気信号に変換するセンサーは、物理センサーという位置付けで広く知られている。
【０００３】
このようなセンサーを応用した様々な製品が開発され市場に出ている。それらの製品はいかに小さく、軽く、安く製造できるかが課題となっている。従って製品の一部になる部品も当然縮小化が要求される。しかし、サイズが小さくなっても性能を落すことは許されない。
【０００４】
そのためセンサーの感度向上や、異なる方式を用いたセンサーの開発が行われている。加速度センサーの例で見てみる。近年の加速度センサーは半導体化されている。代表的な方式としては、容量式と圧電式とピエゾ抵抗式とがある。
【０００５】
容量式とは、固定して動かない電極と加速度が加わると変形して稼動する電極との間の容量変化を検出する方式である。容量変化をおこすための構造は電極間のギャップ変化を用いている。利点としては温度変化に対しての補正が容易であり、感度が高いことである。欠点は１対の電極間の容量変化は小さいので、これらを並列接続する結線を行い、変化量を大きくしなければならないことである。またノイズが入りやすいので検出回路をセンサーのそばに置くなど、浮遊容量をできるだけ拾わないような工夫が必要になることである。
【０００６】
圧電式は、加速度等で圧電体に加わった歪によって発生する電荷を検出する方式である。利点としては小型で軽量ということがある。欠点は出力インピーダンスが高い、静的加速度が検出できないなどがある。
【０００７】
ピエゾ抵抗式とは、物体にかかる応力によって物体の抵抗値が変化し、その抵抗値変化を周辺回路でブリッジを形成して電圧変化として検出する方式である。この方式の利点は小型化が容易であること、検出回路が簡単であることがある。欠点としては、ピエゾ抵抗素子が半導体であるので、温度に対しての変化が大きく補正が必要になることである。
【０００８】
このような各種の方式の中でもピエゾ抵抗式は、小型、簡便、大量生産が可能であることがあり、広く使われている。このピエゾ抵抗式で重要になるのは、ピエゾ抵抗自体の感度である。この感度を上げるために様々な工夫がなされている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００９】
非特許文献１に記載されている加速度センサーの構造は、梁上のピエゾ抵抗素子を配置している領域と、配置していない領域に区別し、ピエゾ抵抗素子が配置している梁の厚みよりも、配置していない梁の厚みを薄くしている。この構造にすることによりこれまでの平坦な梁上に形成したピエゾ抵抗素子に比べて同じ加速度が加わった場合に感度が高くなると述べている。
【００１０】
センサーは小型化によるコストダウンは必須になっている。ただし、加速度センサーにおいて小型化は錘の重さを軽くしてしまうことになり、錘が軽くなるということは感度が低くなることになる。
そのために錘が軽くなった分、何らかの方法でピエゾ抵抗素子自体の感度を上げるか、もしくは何らかの方法でセンサー自体の検出感度を上げなければならない。
【００１１】
また、センサーの小型化に伴いピエゾ抵抗素子自体に工夫を施したものが多く提案されている。例えば、ピエゾ抵抗素子を２層にする方法である（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【００１２】
特許文献１に記載されているのは、圧力センサーを例に上げて、検出用抵抗素子を２層にすることで占有面積を小さくしている。小型化に寄与するとともに、量産に適した構造と製造方法であると説明している。
特許文献２に記載されているのは、カンチレバー部分の表面と内部の２層にストレンゲージを配置して、表面では梁の中心付近に配置してＺ方向の加速度を検出し、内部では梁の側面付近に配置してＹ方向の加速度を検出するようにしている。２層構造のピエゾ抵抗素子を使用することで、サイズを小さくすることができると説明している。
【００１３】
【非特許文献１】小幡勤、「ピエゾ抵抗型半導体式加速度センサにおける感度と強度の形状依存性」、電学論Ｅ、平成１５年７月１日発行、第１２３巻、第７号、ｐ．２４３−２４８
【特許文献１】特開平６−４００３７号公報（第４頁、第２図）
【特許文献２】特許第２８３３２５７号公報（第６頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
非特許文献１に示した従来技術のピエゾ抵抗素子の構造では、Ｒｉｂ型という構造にすることで感度が上がることを述べている。ピエゾ抵抗素子の感度を上げる構造では、膜構造では強度がもつかもしれないが、梁にした場合には梁自体の強度が下がるデメリットがある。
また、特許文献１に示した従来技術では、センサーの面密度向上と小型化のために検出用抵抗素子を２層にしている。１層目と２層目の検出用抵抗素子でブリッジ回路を組んでいる。１層目と２層目の検出抵抗素子にかかる応力の方向の違いにより、抵抗値変化の方向が異なるが、１層目と２層目の検出用抵抗素子が交差して配置しているため、その変化の方向を考慮して構成していないため、効果が得られていない。
さらに、特許文献２に示した従来技術では、ピエゾ抵抗素子を２層にしてサイズを小さくしているが、それぞれを異なる軸の加速度測定に対応させているので、異なる方向の加速度測定は可能となるが、感度向上に寄与しているわけではない。
【００１５】
［発明の目的］
本発明の目的は、上記のような従来の技術の問題を解決して、梁構造のピエゾ抵抗素子を用いた加速度センサーを含め、小型化が容易になる電気機械変換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の電気機械変換器においては、下記に示す構造と製造方法とを採用する。
【００１７】
本発明の電気機械変換器の構造については、一端を固定部に支持され他端が自由端となる機械的に可動な可動子片に機械的変動を電気的変動に変換する素子を有する片持ち梁形
状の電気機械変換器において、素子は、第１の素子と第２の素子とからなり、可動子片内の下面側に第１の素子を配置し、可動子片内の上面側に第２の素子を配置することを特徴とする。
【００１８】
第２の素子は、可動子片の上面側の最表面に位置し、第１の素子は、可動子片の下面側の最下面に位置することを特徴とする。
【００１９】
第１の素子と第２の素子と外部回路とを接続する拡散配線は、その長さが異なり、第２の素子に接続する拡散配線は、第１の素子に接続する拡散配線よりも短いことを特徴とする。
【００２０】
第２の素子と第１の素子とを用いて、外部回路でブリッジ回路を組む場合、可動子片の素子同士は、ブリッジ回路内において異なる結線側に配置することを特徴とする。
【００２１】
拡散配線は、素子と同じ導電型であり、かつ不純物濃度が素子よりも濃いことを特徴とする。
【００２２】
素子は、Ｐ型不純物を含むシリコン層であることを特徴とする。
【００２３】
本発明の電気機械変換器の製造方法については、基板上に、第１のシリコン窒化膜を形成する工程と、第１のシリコン窒化膜上に低濃度不純物を含んだ第１の多結晶シリコン膜を選択的に設ける工程と、第１の多結晶シリコン膜に選択的にイオン注入法により第１の高濃度不純物領域を設ける工程と、第１のシリコン窒化膜と第１の多結晶シリコン膜と第１の高濃度不純物領域との上部全面に第２のシリコン窒化膜を形成する工程と、第２のシリコン窒化膜上に低濃度不純物を含んだ第２の多結晶シリコン膜を選択的に設ける工程と、第２の多結晶シリコン膜に選択的にイオン注入法により第２の高濃度不純物領域を設ける工程と、第２のシリコン窒化膜と第２の多結晶シリコン膜と前記第２の高濃度不純物領域との上部全面に第３のシリコン窒化膜を形成する工程と、第２のシリコン窒化膜の一部と第３のシリコン窒化膜を開口し開口部を設ける工程と、開口部を介して接続する金属配線と外部と接続するパッド領域とを設ける工程と、最終保護膜を形成する工程と、パッド領域になる部分の最終保護膜を開口する工程と、からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の電気機械変換器は、一端を固定部に支持され他端が自由端となる機械的に可動な可動子片と、前記可動子片の上面側に配置した機械的変動を電気的変動に変換する素子と、前記可動子片の下面側に配置した機械的変動を電気的変動に変換する素子とを設けることと、前記素子同士を、互いに異なる出力検出端子側に配置してブリッジ回路を組むことにより、検出感度を向上させることができるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
電気機械変換器のサイズを小型化する目的に対し、本発明では、可動子片の内部において、上面側と下面側とに機械的変動を電気的変動に変換する素子を配置することで検出感度を向上させることを可能にしたのである。
【００２６】
以下に示す本発明の実施形態については、可動子片には固定部と可動部と、この固定部と可動部との間を繋ぐ梁部を有する形状とし、この梁部に機械変動を電気的変動に変換する素子を設ける形状として説明する。また、機械的変動を電気的変動に変換する素子は、ピエゾ抵抗素子として説明する。以下、図面を用いて本発明の電気機械変換器を説明する。
【００２７】
［構造説明：図１］
はじめに本発明の電気機械変換器の構造を図１の構造図および図２〜図４を用いて説明する。
図１は本発明の電気機械変換器の構造図である。図１（Ａ）は、平面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡ−Ａ‘断面図である。図２は、図１の構造に応力が加わったときの梁部の状態を表す図である。図３は、図１の構造に力がかかった時に、第１のピエゾ抵抗素子と第２のピエゾ抵抗素子の抵抗値変化を表す特性である。図４は、図１の構造で第１のピエゾ抵抗素子と第２のピエゾ抵抗素子との接続方法を説明した図であり、ある１つの梁部に設けたピエゾ抵抗のブリッジ回路における接続の様子を示したものである。
【００２８】
図１では、説明しやすいように可動子片に設けた梁部３４のみを示している。  図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明における電気機械変換器の特徴的な構造は、２つのピエゾ抵抗素子を重ねて形成した点である。
詳しく説明する。第１のシリコン窒化膜１２と、第１のシリコン窒化膜１２上に形成した第１のピエゾ抵抗素子３６および第１の拡散配線２２と、その上に形成した第２のシリコン窒化膜１４と、第２のシリコン窒化膜１４上に形成した第２のピエゾ抵抗素子３８および第２の拡散配線２４と、その上に形成した第３のシリコン窒化膜１６と、最終保護膜３２と、図示していないが外部回路に接続するための配線である金属配線２６と金属配線２７とを有している。ただし、図１（Ａ）は、平面から見た時に第２のピエゾ抵抗素子３８のパターンが見やすいように、本来形成してある最終保護膜３２と第３のシリコン窒化膜１６は除いてある。
【００２９】
この第１のピエゾ抵抗素子３６と第２のピエゾ抵抗素子３８とは、それぞれ力による歪みで抵抗値変化がおこることでセンサーとして働いている。そして第１のピエゾ抵抗素子３６と第２のピエゾ抵抗素子３８とは、梁部３４内の上側と下側とに配置している。
このような構成とすることによって、抵抗値の変化する方向は逆になる。ブリッジ回路で抵抗値変化の方向が逆になることを考慮して、平衡が大きく崩れるように配置することで、検出出力を大きくすることが可能である。
【００３０】
図２は、梁部３４の中に第１のピエゾ抵抗素子３６と第２のピエゾ抵抗素子３８とを配置した場合に、その梁部３４にかかる力の方向でどのように動くかを模式的に示している図である。図２（Ａ）は、固定端４２を固定にして、梁部３４に上方向に力を印加した場合の動きを示している。図２（Ｂ）は、固定端４２を固定にして、梁部３４に下方向に力を印加した場合の動きを示している。図２（Ａ）、（Ｂ）共に動きがわかりやすいように第１のピエゾ抵抗素子３６と第２のピエゾ抵抗素子３８と梁部３４とのみで示している。
【００３１】
図２（Ａ）で明らかなように、第１のピエゾ抵抗素子３６には引張り応力が加わり、第２のピエゾ抵抗素子３８には圧縮応力が加わる。図２（Ｂ）で明らかなように、第１のピエゾ抵抗素子３６には圧縮応力が加わり、第２のピエゾ抵抗素子３８には引張り応力が加わる。
ピエゾ抵抗素子は、引張り応力がかかると抵抗値は増加し、圧縮応力がかかると抵抗値は低下する。このことから、図２（Ａ）の場合を例にすると、第１のピエゾ抵抗素子３６の抵抗値は高くなり、第２のピエゾ抵抗素子３８の抵抗値は低くなる。
【００３２】
梁部３４の中で下側に位置する第１のピエゾ抵抗素子３６と上側に位置する第２のピエゾ抵抗素子３８とで反対方向の抵抗値変化がおこる。外部でブリッジ回路を組む場合に、この抵抗値変化が逆になる抵抗をブリッジ回路内において異なる結線側に配置することで、検出出力を大きくすることができる。
本発明における特徴的な部分はこの点である。引張り応力と圧縮応力とが加わる複数のピエゾ抵抗素子を搭載し、ブリッジ回路内での工夫により検出感度を向上させたのである
。
【００３３】
詳しく説明する。図３は、梁部３４内に第１のピエゾ抵抗素子３６と第２のピエゾ抵抗素子３８とを設けて、その梁部３４内でのそれぞれのピエゾ抵抗素子の位置を変えた時にかかる応力による抵抗値変化を表している。
図３の縦軸は、ピエゾ抵抗素子の抵抗値変化を示しており、横軸は、梁部３４の内部におけるピエゾ抵抗素子の位置を示している。例えば、横軸の０（ゼロ）は梁部３４の最下部を表しており、５は梁部３４の最上部を表している。また２．５μｍの位置にある点線は、梁部３４の中心を表している。
菱形印の特性は、梁部３４の下部から梁部３４の中心に向かう方向でピエゾ抵抗素子の位置を変えた場合の特性を表している。四角印の特性は、梁部３４の上部から梁部３４の中心に向かう方向でピエゾ抵抗素子の位置を変えた場合の特性を示している。
梁部３４に加わる力は上から下の方向で、１Ｍｐａの圧力を梁全体に加えている。この特性では、梁部３４内において上側、下側のどちらにおいても梁部３４の表面に近い位置においてピエゾ抵抗素子の抵抗値変化が大きくなることを表している。
【００３４】
つまり、梁部３４の上面側近くと下面側近くに配置したピエゾ抵抗素子の抵抗値変化は、方向が逆である。
一例として図４に示すように、１つの梁部で構成したブリッジ回路を、引張り応力により抵抗値が上がるのを第１のピエゾ抵抗素子３６とし、圧縮応力によって抵抗値が下がるのを第２のピエゾ抵抗素子３８として構成する。
Ｖは電源電圧、Ｖ１は第１のピエゾ抵抗素子３６側のブリッジ回路における中点の電圧、Ｖ２は第２のピエゾ抵抗素子３８側のブリッジ回路における中点の電圧である。このブリッジ回路に電源電圧Ｖを印加した場合、抵抗値変化を大きく取れるような抵抗配置としているので、検出出力（Ｖ１−Ｖ２）を大きくすることができる。
【００３５】
図５は、図１で示した本発明における構造において、第１のピエゾ抵抗素子３６と第２のピエゾ抵抗素子３８とを金属配線２６と金属配線２７とに接続する断面図を示している。基板１０の上部にある固定部上において、金属配線２６は、第１の拡散配線２２上にて開口部である第１のコンタクトホール２８の部分で接続している。金属配線２７は、第２の拡散配線２４上にて開口部である第２のコンタクトホール３０の部分で接続している。
【００３６】
第１のコンタクトホール２８は、上下方向で深い位置にある第１の拡散配線２２と接続するため、アスペクト比が大きくなる。そのため、第１のコンタクトホール２８は、第２のコンタクトホール３０よりも開口径を大きくしている。
【００３７】
本発明の最大の特徴は、梁部３４の上面側と下面側とに第１のピエゾ抵抗素子３６と第２のピエゾ抵抗素子３８とを形成して、力が加わったときに逆方向の抵抗値変化を示すようにし、ブリッジ回路において、抵抗値変化を差分で大きく取れるような抵抗配置にすることで検出出力を大きくできることである。
【００３８】
［製造方法の説明：図５〜図１３］
次に、図１に示す本発明の電気機械変換器の製造方法について図１（Ｂ）、図５〜図１３を用いて説明する。  
図６に示すように、基板１０の上部に第１のシリコン窒化膜１２を０．３μｍの厚みで形成し、その上部に第１の多結晶シリコン膜１８を０．２μｍの厚みで形成する。
【００３９】
次に、図７に示すように、第１の多結晶シリコン膜１８の全面にボロン（Ｂ＋）を２５ＫｅＶで１．０Ｅ１５（ａｔｏｍｓ／ｃｍ２）の条件でイオン注入する。この第１の多結晶シリコン膜１８は、後の工程で所望の形状に加工することで第１のピエゾ抵抗素子３６
となる。Ｐ型導電型の抵抗を使用する理由は、歪み感度が大きい利点があるからである。
【００４０】
次に、図８に示すように、選択的にレジスト４０をパターニングし、ボロン（Ｂ+）を３０ＫｅＶで１．０Ｅ１６（ａｔｏｍｓ／ｃｍ２）の条件でイオン注入する。このことにより第１の拡散配線２２を形成する。その後、レジスト４０は除去する。
【００４１】
次に、図９に示すように、再度レジスト４０を形成した後にパターニングし、ドライエッチング法によって、所望の形状になるように選択的に第１のピエゾ抵抗素子３６を形成する。その後、レジスト４０は除去する。
【００４２】
次に、図１０に示すように、第１のピエゾ抵抗素子３６と第１の拡散配線２２上に、第２のシリコン窒化膜１４を１．０μｍの厚みで形成し、その上に第２の多結晶シリコン膜２０を０．２μｍの厚みで形成する。その後ボロン（Ｂ＋）を２５ＫｅＶで１．０Ｅ１５（ａｔｏｍｓ／ｃｍ２）の条件でイオン注入する。この第２の多結晶シリコン膜２０は、後の工程で所望の形状に加工することで第２のピエゾ抵抗素子３８となる。
【００４３】
次に、図１１に示すように、選択的にレジスト４０をパターニングし、ボロン（Ｂ+）を３０ＫｅＶで１．０Ｅ１６（ａｔｏｍｓ／ｃｍ２）の条件でイオン注入する。このことにより第２の拡散配線２４を形成する。その後、レジスト４０は除去する。
【００４４】
次に、図１２に示すように、再度レジスト４０を形成した後にパターニングし、ドライエッチング法によって、所望の形状になるように選択的に第２のピエゾ抵抗素子３８を形成する。その後、レジスト４０は除去する。
その後、図１３に示すように、窒素雰囲気中１０００℃、３０分のアニールを行い、第１のピエゾ抵抗素子３６と第１の拡散配線２２と第２のピエゾ抵抗素子３８と第２の拡散配線２４内のイオン注入したボロンを拡散させる。
【００４５】
次に図１（Ｂ）に示すように、第２のピエゾ抵抗素子３８と第２の拡散配線２４を形成した全面に、第３のシリコン窒化膜１６を厚みを０．３μｍで全面に堆積する。
【００４６】
次に図５に示すように、第１の拡散配線２２と金属配線２６とを接続するために、第１のコンタクトホール２８を形成する。また、第２の拡散配線２４と金属配線２７とを接続するために、第２のコンタクトホール３０を形成する。コンタクトホール２８、３０の形成は同時に行っても連続して行っても良い。
続いて金属配線２６と金属配線２７とを形成するためのアルミニウムをスパッタリングで１．０μｍの厚みで形成し、レジストを選択的に残して配線パターンとし、ドライエッチングにより金属配線２６と金属配線２７とを形成する。図示はしないが、これら金属配線２６と金属配線２７と外部の回路とを接続するためのパッド領域も形成する。パッド領域は金属であるから、金属配線を形成する工程と同時に形成することができる。
【００４７】
次に最終保護膜３２として、プラズマＣＶＤ法によりシリコン窒化膜を厚み０．１μｍで全面に堆積する。図示はしていないが、この最終保護膜３２のシリコン窒化膜を選択的に除去し、パッド領域を露出し、そこから外部回路に接続し出力を得る。
【００４８】
以上の説明で明らかなように、本発明による電気機械変換器は、梁部内部の上面側に形成した第２のピエゾ抵抗素子３８と、下面側に形成した第１のピエゾ抵抗素子３６とを配置している。さらに、第１のピエゾ抵抗素子３６は、第１の拡散配線２２を介して金属配線２６と接続し、第２のピエゾ抵抗素子３８は、第２の拡散配線２４を介して金属配線２７と接続している。そして、第１のシリコン窒化膜１２と第２のシリコン窒化膜１４と第３のシリコン窒化膜１６と金属配線２６と最終保護膜３２とを有している。
【００４９】
この第１のピエゾ抵抗素子３６と第２のピエゾ抵抗素子３８との抵抗値変化のうち、絶対値がほぼ等しく方向が逆になることを利用して、外部のブリッジ回路において、抵抗値変化が逆になる抵抗をブリッジ回路内において異なる結線側に配置することにより、大きな出力が得られるようにしている。このことから、検出感度が向上するのである。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の電気機械変換器は様々なセンサーに利用可能である。例えば圧力センサー、加速度センサー等である。今後小型化が進むセンサーに対して有用性が非常に高い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の電気機械変換器を示す図である。
【図２】本発明の電気機械変換器にかかる力と歪みの関係を表す図である。
【図３】本発明の電気機械変換器における梁部内におけるピエゾ抵抗素子の位置による抵抗値変化を表す特性図である。
【図４】本発明の電気機械変換器におけるブリッジ回路を示す図である。
【図５】本発明の電気機械変換器の配線部分も含んだ断面図である。
【図６】本発明の電気機械変換器の製造工程を示す断面図である。
【図７】本発明の電気機械変換器の製造工程を示す断面図である。
【図８】本発明の電気機械変換器の製造工程を示す断面図である。
【図９】本発明の電気機械変換器の製造工程を示す断面図である。
【図１０】本発明の電気機械変換器の製造工程を示す断面図である。
【図１１】本発明の電気機械変換器の製造工程を示す断面図である。
【図１２】本発明の電気機械変換器の製造工程を示す断面図である。
【図１３】本発明の電気機械変換器の製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  基板
１２  第１のシリコン窒化膜
１４  第２のシリコン窒化膜
１６  第３のシリコン窒化膜
１８  第１の多結晶シリコン膜
２０  第２の多結晶シリコン膜
２２  第１の拡散配線
２４  第２の拡散配線
２６  金属配線
２７  金属配線
２８  第１のコンタクトホール
３０  第２のコンタクトホール
３２  最終保護膜
３４  梁部
３６  第１のピエゾ抵抗素子
３８  第２のピエゾ抵抗素子
４０  レジスト
４２  固定部
【図１】
2005221233.tif 000003
【図２】
2005221233.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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