JPS5938621A - 振動分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

この発明ｔＪ、１幾械振動を検出し分析する撮動分析装
置に関し、特に、１つの半導体基板に可動片と検出回路
を集積化した撮動分析装置に関゛りる。 従来、機械振動を検出し、特定の周波数成分を抽出した
り、振動のスベク１〜ル分析を行’ｅ＜　’Ｊ　間合、
機械振動を電気信号に変換づる変換器と、この変換器の
出力１其１゛）を周波数弁別するｌｃめのパンドバスノ
イルタが用いられる。１−記変模器どしては、圧電型等
の°ｂのが知られており、一般にこれらの変換器は広い
周波数範囲にわたって平坦な応答性１１が１ｔｌられる
Ｊ、うに、■、大されている。 この秤の変換器を用いて振動を測定１゛るには、測定対
象物に変換器を取イ」（プる訳だが、測定対象物が小さ
くて１吊であって、その微ｍな振動をも測定しようと覆
る場合、これに取イリ（〕る変変換は微小で！￥吊も極
めて小さいことが要求されるつそうでないと、変換器を
取付（）ることで測定対象物の振動自体が変化してしま
い、正確な振動測定が行なえない。このことは変換器か
ら引出づ“リード線の処１１１ｊについてｂ当てはまり
、測定対Ｚ！物の振動に影響を与えないようなリード線
処理が必要とされ、例えば自動車の１ンジンの振動分＋
１ｉ装置どして自動車内に組込むような特定の使用用途
には必ずしら適りものではなかった。 また、変換器の出力をリード線で引出しパン１〜バスフ
イルタで周波数弁別を行なうという構成にあっても変換
器の出ノｊ信号が微弱である場合、外部祁音の影響を受
は易いため、これのり一ト線には耐雑音性を充分に考慮
しな（）ればならず、そのため太い線とｔ

【りがちで、
測定対象物に対重る悪影響を与え易い。また、検出した
振動を絹かくスペク１〜ル分析りるには、多数のバンド
パスフィルタが必要で、しかもこれｌうフ（ルタは充分
に高精度に作られたもので゛＜ｒ　＜ではならない。゛
（のため、バンドパスフィルタ群の回路構成は全体とし
て極めＣ複雑となり、構成素子ｖｌら多くなり、コス１
へがかかく）。でれｌこり（゛・なく、このフィルタ群
の回路規模も大さ・くなり、大型となることからその設
置場所につい（し種々の制約が伴う。勿論、フィルタ群
ど上記変換Ｅ３を同一の回路基板に実装し、測定対象物
に全体を取イＮＪりるというようなことはほどんど不１
＋ｌ能Ｃ゛ある。 この発明はト述したような従来の問題点に鑑みなされた
ちのＣ１ぞの目的は、機械振動、／電気１８号の変換；
；嗅能と周波数弁別ｌ幾能を右りる機構Ｊ３　Ｊ、び電
気回路を１つの半導体基板に集積形成した微小な振動分
ｉ１’ｉ装置を提供し、上記問題点を解決り゛ることに
ある。 ｌ：記の目的を達成りるために、この発明は、半導体基
板上に少なくとも一端が支持され、振動部１９１が該基
板にほば平ｆｊな可動片を設りるどともに、この可動片
の振動部位に一体的に電極を設け、また同じ半導体０様
−１に」配回ｖＪ片の振動部（１’／ど対向して固定電
極を形成し、ト記可動片の電極とこの固定電極どの間に
形成される容…の変化を検出Ｊる回路を同じ半導体基板
に集積形成したことを特徴とする。 また第２の発明においでは、−１−記の基本的な［モ１
的に加え、極めて狭い周波数範囲にのみ応答する周波数
弁別特性を右づる撮動分析４Ｙ　ｔこ？をＩＩＪ’供り
ることにある。 この第２の目的を達成づるために、第２の発明において
は、共振周波数が互いに僅かに異なる複数の可動１１を
ｌ−記の半導体基板上に近接して設（」るどともに、こ
れら複数の可動片の電極と固定電極との間にそれぞれ形
成される容部の変化を合成的に検出する回路を上記半導
体基板に集積形成し、複数の可動片の共振特性を合成り
ることにＪ、って弁別周波数幅の極く狭い特性を実現り
るようにしたことを特徴どする。 以−ト、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。 第１ａ図、第１ｂ図、第１Ｃ図は本発明の第１実施例を
示している。１１８図は振動分析装置の要部平面図であ
り、第１ｂ図は第１ａ図にａ３　ＬＪる△−八綿線断面
図ある。第１Ｃ図は第１１）図に対応じた電気的等ｈｌ
ｌｉ回路Ｃある。 この振動分４１１）−ＩＰ＋４よ、シリ−」ン基板１０
０上に複数の可動片２００が片持梁のよ−）な形態で設
けら：ｌｉ、　’Ｕ　ｔ＋”する。第１ａ図では３３ツ
の可動）”＋２００を示しでいる。これら可動片２００
の長さ番、１て−れぞ１［、異４ｌ−）（（１ヌリ、そ
の共振周波数が５°シ’ａる。 可動ハ２００は導電性物質であるポリシリコンｒ形成さ
れ、基部側と撮動部位側が階段状に折れ曲がった知聞形
をなしている。可動片２００の基部は、シリ−１ン基板
１００表面の酸化膜１０ｉ１３よびそのＪ一層の絶縁Ｉ
Ｉ！ｉ！１１上に接合固定されでおり、可チＪＪ　Ｊ’
ｉ　２　Ｃ’）　０の振動部イＱは塁扱１００の表面に
一定の空隙部５０を保っで該基板１００ど平行どなっ−
（いる。可動片２００は外部からの振動を受りて、その
基部側を支点どして矢印方向に振１ＦＩＪづ°る。 その振幅は後述りるＪ、うニｒＩｌ’　１ｆ））片２０
０　ノｌ７ｊｔｔｔ　、ｔ＞、Ｊ、び寸法によって決ま
る共振周波数Ｃ最大となるボリシリニ１ンから４ｒる１
ＩｌｉｒＩｌ１片２００は、これ自白が振動可能な電極
どなる。以下、この実施例に（ＩりＩＪる可動）’＋　
２００をｉｉＪ初電極電極称′する。 シリコン基板１０００表面側で可動）’ｊ２（１００振
動部位と対向する位置にはＰ１拡散層１２が形成されて
いて、この［）＋拡散Ｉｉ？７１２を−り配回動電極２
００と対をなす固定？電極層としている。以ト、このＰ
１拡散層１２を固定電極層ども称りる。 ｉＪ動電極２００と固定電極層１２とで１つのコンデン
ソが構成されていて、このコンデンソの容量は、可＃Ｊ
電極２００が振りｊづると固定電極層１２との間隔が変
化−りることがら、可動電極２００の振動に応じて変化
する。 第１Ｃ図におりる符号２０は可動電極２００と固定電極
層１２との間に形成される可変１１ンデンリを示ｉノで
いる。この５ｅ明の振動分析装置（よ１．１−配回変コ
ンデンサ２０の容量変化を検出する回路を１−記シリニ
１ン基板１００に集積形成している。 上記容量変化を検出する回路について、まず第１Ｃ図に
従って説明りる。可変二１〕／デンリ２０は固定コンア
ン１ノ２１とともに直流電源間に直列接続され、両コン
デンリ２０と２１で電源型１［＼／ｄを分圧した電圧が
両者の接続点から得られ、その電圧がＭＯＳ　ｌヘラン
ジスタ２２のグー１−に印加される。Ｍ　ＯＳ　ｌ・ラ
ンジスタ２２は定電流源２３とともにソース７４１１回
路を（１４成しており、これの出力端２／Ｉにはゲート
電圧に応じた出力が現れる。この出力電圧は更に演暉増
幅回路２５によつ−Ｃ増幅され、例えば外部に出力され
る。 １記の構成にＪ３い（、可動片２００の共振特性はり躬
ツバ２００の密１良、−７ング率、厚さ、長さ等によっ
て決定され、このうＩうの厚さおよび良さを１１意に設
定Ｊることにより所望の共振特性を実現できることがＣ
きる。 ｆｌ＜：共１ｈを周波数、ρ：可動Ｈの密！良、ｔ　；
厚ざ、℃；良さ、ｌ三；＼７ング率外部から加えられた
機械振動により可動片２００が振動すると、これと固定
電極層１２との間隔が変化りることにより可変−１ンア
ンリ２０の容ｎ）が変化する。この容量の変化の大きさ
は、可動片２００の振！ｖＪ振幅に対応する。可変コン
ｊ゛ンリー２０の容量が変化りるど、これと固定ニー１
ンｉ゛ンザ２１で分割された電圧がその容量変化に対応
し℃変動し、これがＭＯＳ　Ｉ〜ランジスタ２２で検出
され、出力端２４に現れる。従って出力端２４に現れる
出ノＪ電１■の変化は可動片２００のｉｈ　ｔＦＪ＋特
ＩＩｒとはどんと一致したものとなる。 第２図は本振動分析狛胃に印加りる励娠周波数ど９Ｌ記
ＭＯ３ｌ−ランジスタ２２の出力端２４に百られる出力
電圧変化（可変コンデンソ゛２（１）容量変化）との関
係を示す特性図である。同図におりるト０は可動片２０
０の共振周波数に対１．ト１、りる。 この周波数に〇で可動片２００の振幅が最大とイ【す、
従って可変コンデンサ２０の容量変化が最大どなり、従
って出力端２４に現れる出力電圧変化が最大となる。ま
た、片持帝の形態の可動）ｒ　２００は、共振周波数１
：θ以下の周波数にもほぼ一定の応答を示し、周波数Ｆ
Ｏ以上の周波数では（１とんと応答しない。この可動片
２００の共振特性がそのまま出ツノ電圧変化として現れ
る。 次に、第１Ｃ図に示した容量変化の検出回路が基板１０
０にどのようにしで形成されているかについで説明りる
１゜ 第１ａ図お、１．び第１１）図に承りように、固定電極
層゛１２にはΔ℃電極１３が接合され、また可動型ＩＧ
　２００に【よΔ、ｅ電捗′１４が接合されている。 このΔ！電極１４は−に記固定］ンデンザ２１の−１１
の電極と４するど同時に、１−記ＭＯ８ｌ−ランジスタ
２２のグー１〜電極とらなっている。 つまり、基板１００の表面部には酸化膜１０を扶んで゛
上記△ｌ電極１４と対向するＪ、うにＮ÷拡ｆｆ’／　
Ｉｆｉ　１５が形成されてい’ｚ、コ（１）　Ｎ＋拡ｔ
ｌｋ層１５とΔｌ電棒゛１／ｌとひもって１記固定」ン
デンザ２１がＩＭ成されている。また、基板１００の酸
化膜１０の下層側には上記ＭＯ３ｌ−ランジスタ２２の
ソース領域となる１〕４拡散層１６とドレイン領域とな
る１〕十拡散層１７が形成されていて、この２−）の［
）′＋拡１１（層ＩＧ、１７の間に位置するａすいグー
１〜１Ｉｉ（Ｉ化膜１８のＬ面に土ｉｔ！　Ａ　Ｉ！、
電極１４の一部が入り込み、グー１〜電極となっている
。な１１３、可動片２００の取付部分を除く基＆　１０
０の最ト層部は保護膜１つで被覆されている１、この保
護膜１９は例えば気相成長で形成したＰＳＧ（リンガラ
ス）で構成される。 なお、第１Ｃ図にａ３りる定電流源２３は第１ａ図Ｊ３
よび第１ｂ図に図示していないが、この定電流源２３３
は基板１００中に１〜ランジスタ２２のソース領域１６
ど関連して集積形成されている。また第１Ｃ図における
演算増幅回路２５に−フいても第１ａ図と第１ｂ図には
図示していないが、この演算増幅回路２５についＣ′ｔ
）基板１００にＣＭ　Ｏ８１：たけＮＭＯ８で一体的に
集積形成りるのが望ましい。このように演算増幅回路２
５を集信化りることは、後述するように容易に可能であ
る。ただし、本発明ｋＬ演粋増幅回路２５をし基板１０
０に集積形成したもののみに限定されない。 次に、上述した第１実施例の振動分析装７１　（１）製
造方法について第３図の工作図（Δ）〜（［）に従て）
て説明する。なＪ３、この製造Ｘ稈の説明では第１ｂ図
の構成に加えで、同時に基板１００に０ＭＯ８）−ラン
ジスタが作り込めることも説明する。 （Δ）・・・まり゛公知の方法により、Ｎ型シリコン基
板１００に１〕つ１ルご１）０と、１〕十拡散層’＋２
．１６．１７，３１．３２ど、Ｎ１拡散層１５，３３゜
、３　／Ｉ　、　：３５を形成刃る。この際、基板１０
．０−Ｊ−の酸化膜１０を一１某４「１９さく例えば１
μｍ）にりること（よ充分可能て゛ある。 １”ＩＩ／、１１（層１２はｌ、　ｉｉｌ；　Ｌ／た可
変コンフゞンリ２０の固定電極層どなり、Ｎ÷十拡ｉｔ
（層１５は固定コンデンリ２１の一方の電極層となり、
Ｐ十拡散囮１６と１７は−１−記〜１０５トランジスタ
２２のソース領域とトレーｒン領域となる１、まＩζ、
ト）つ１．ル３０にＧＥＬ　ＣＭ　ＯＳ　ｌ・ランジス
タが後述のＪにうに形成されるが、この部分の１〕十拡
散層３１．３２はチャンネルス１〜ツバと４蒙る。 （１１）・・・次にゲート領域３６とコンタク１〜部分
３７の酸化膜゛１０を公知のフォトエツチングにより除
去し、熱酸化（例えば１０５０℃、　９０秒）により前
記３（３，３７の部分にグー１〜酸化躾３８を形成する
。 （Ｃ）・・・次に片持梁状の可動片２００を形成する１
稈に入るが、まず、フッ酸に対して耐（”ｌのある絶縁
膜１１を可動片２００の設置部分に形成する。 この絶縁膜１１の形成、は、例えば３ｉｓＮ４を気相成
長にＪ、す、例えば４０００〜５０００人ｐ厚さで全面
に形成し、公知の）ＩＩ−］−ツヂングにより所定の部
分にのみ絶縁膜１１を残ず。絶縁膜１１は、後述り−る
リンガラス−［ツヂングの際に、酸化膜１０を保護する
役目を果た１゜ （［））・・・次にリンガラス（＋）　Ｓ　’Ｇ　）を
公知の例えば気相成長法で例えば３〜５μｍの厚さで全
面に形成し、公知のフォトエツチングにより上記絶縁膜
１１上にＰ　Ｓ　Ｇの島３９を形成する。以下、このＰ
ＳＱの島３９をスベーりと呼ぶ、。 （］ヨ）・・・次に、」］）ホした可動片２００とイす
るポリシリコンの層を絶縁膜１１とスペーク３９−１に
わたって階段状に形成する。 これには、まずポリシリ−１ンを気相成長法により全面
により形成した後、例えばイΔ−ン注入ににリボリシリ
二１ンのドーピングを（ｊなう。ド−ピングＪｉ％ｔｉ
ｔボリシリニ１ンの厚さ等に応じて適宜選べばよい。そ
して公知のフォトエツチングによりポリシリ二酵ンの不
要な部分を除き、１図のＪ：うに可動ハ２００となるポ
リシリコンの層を階段状に形成りる。 （１：）・・・次に［３図ぐ説明したコンタク１一部分
３７の酸化膜３３８を公知の方法Ｃノオトエツブーング
し、その後△、ｌ、、Ａｕ等の導電性金属を全面に蒸着
し、フォｌ−Ｕｌエツチングより］−述した配線電極１
３と１／Ｉ、おＪ、び０ＭＯ３１−ランジスタの電極４
０を形成し、窒南中Ｃ−ｊノニールリーる。 （Ｇ　）・・・次に保護膜１０を形成づる。これはＩ）
　ＳＧ（リンガラス）を例えば気相成長法にＪ、り形成
し　ｉ’＋Ｊ尋Ｊｌ　ｌ”ｌ”２００の周辺部分・■電
極取出しパッド部分等の不要な部分を公知のフォトエツ
チングに、１、り除入りるごとにＪ、つ（ｔ、＋なわれ
る。 （１１）・・・次に、Ｐ　Ｓ　Ｇからなる上記スベーザ
３９を：１−ツブンクによって除去覆る前段どして、ス
ペーク−３９ａ３よび可動片２００以外の部分をフッ酸
系の１ツヂンク液から保護するために、フッ酸に耐１１
１のある物質、例えばシリ：１ン膜１１１を例えば１０
００〜２０００人の厚みで全面に蒸着し、可動ハ２００
の部分を公知のフッ１１−］ツチングにＪ。 り除去する。 （１）・・・次に、フッ酸系のエツチング液により、１
〕Ｓ　Ｇからなるスベーザ３９を除去づる。このエツチ
ングは、可動片２００の下部のＰ　Ｓ　（：ｉが横り向
エツチングにより完全に除去されるまで行なう。 この際、可動片２００の形成領域以外の部分は先に形成
したシリコン膜４１で覆われているため、保護される。 このようにして、ポリシリ−１ンからなる片持梁状の可
ｖＪ片２００が形成される。この後に、例えばＣＦ４ガ
スを用いたドライ−１ツチング等の公知の方法により、
保ｔ！Ｈ！１９−しに形成したシリコン膜４１を除去し
、本発明の振動分析装置を得ることができる。 以−Ｌ　ＦＪ２明した製造方法によれば、基板’＋　０
０にＰウェル、Ｐ十拡ｒｖ、層やＮ÷拡散層等の形成後
に、可動片２００を７００℃程度の（１（渇で形成りる
ことができるので、基板１００には０ＭＯ８等の祝！ｉ
ｌｔ　＜’ｒ回路で１９自由に構成することができる。 当然ながら、基板１００を１）型シリ−１ンにしてＮチ
ャンネルｔｖｌ　、ＯＳ　ｔ）形成河口にで゛ある。 Ｊ、た、１−記第１実施例のＭ　ＯＳ　Ｉ〜ランジスタ
２２はＡｆケグ−〜となっているが、可動片２００に用
い′Ｃいるポリシリ°」ンをゲート電極として用いるこ
とにＪ、す、ポリシリコンゲートＭＯ８ｌ〜ランジスタ
をｉｉＪ動片２００と同一１ｊ板十に作り込むことが可
（１１；とイイる。 Ｊ、た、」−記の実施例では可動片２００をポリシリコ
ンで形成したが、これを金や白金等のフッ酸に（ＫＪ　
’ＩＱのある金属（・形成覆ることもできる。 また、同一の基板に複数の共振周波数の異なるＩｉｌ　
ｔＦｌ）　）”＋’　２００を作るには、例えば各可動
片２００の長さを変えればよいのであって、そのために
特別４ｒ士稈（よ必要としないので、１達した製造方法
Ｃ・第１ａ図に示Ｊように共振周波数の異なる可動ハ２
００を１つの基板１００に容易に作り込むことがＣきる
。 １−記第１実施例に（Ｉ３い゛（、ポリシリコン製の可
動片２００の共振周波数を１０　Ｋ　＋１７．どり゛る
１合、可動片２００の振動部位の長さを２７０μｍ１．
厚さを０．５／１ｍ、幅１００μｍ（幅は共振周波数に
関係しないため適宜に決めればにい）とすればよい。ま
た、例えば１０　Ｋ　＋１７．〜２　ＯＫ　１１７．１
１での周波数をＩ　Ｋ　Ｉｌｚ毎に共振周波数を変えた
１０片の可動ハ２００で周波数弁別するＪ、−）にし、
これら１０片の可動片２００のそれぞれに上述した容量
変化の検出回路を設り、これらを同−基板上に設りる場
合でも、例えば５Ｘ５＋ｎｍ程疫の大きさのシリコン基
板で実現でさ、超小型化が可能である。また、このよう
なスベク１−ル分析を行なえる高１幾ＯＬの振動分析装
置でも、上）ホしたＪ、うな−運の゛１′府体装置の製
造技術によって容易に作ることがＣ′きるので、非常に
安価にこれを（′ｉ１産Ｊることが可ｌ１１−である。 次に、この発明の第２の実施例につい−（説明りる。第
４図は第２実施例に係る振動分析装置を示しでいる。前
記第１実施例ぐは、ｉｉＪ　ｔ）４片２００自体がポリ
シリコンや金等の導電性物質からなり、・でれ１廟が可
り１電極となっ（いる。これに対し、第２実施例て゛は
、可動Ｒ’　２００１Ｊ＜　Ｓ　ｉ　Ｏ２等の絶縁物で
形成され、これの表面に金等の導電層を形成し、で−れ
を１すｆｈ電（〜２　′Ｉ　Ｏとしている。このにうＧ
こ、可動片２００がその主体と電極２１０との２中横胎
に４１っている点が横積的に最も人きな相）９点である
。 なお、司り１７１Ｎ４ｉ　２１０と１〕十層′１２によ
つ（−可変］ンデンリ２０が形成され、Ａ、ｅ電極１４
とＮ”拡散層１５とで４−記固定二１ンデン１す２１が
形成され、Ｐ十拡散層１６と１７．グー１−酸化膜１８
ｄｊ　Ｊ：　ヒＡ　、ｅ　？Ｔ′ｉ極１４　と”ＣＪ＝
　ｆｔ　Ｍ　ＯＳ　！−７ンシスタ２２が構成されてい
る点は前記第１実施例と同じぐあり、ぞの作用す同じで
ある。ただし、第２実施例で（よその製造方法が前記第
１実施例と大きく相）テ直りる。以゛ト、第２実施例駅
間の？！７造り法を第１）図の土稈図（Δ）〜（＋）に
基づいて説明する。 第２実施例（゛は、第４図の可動片２００の下りに位置
りる空隙部５０を形成するために、異方性−１゛ツブ−
ング渣（例えば゛］−チレンジアミン：ピロカテ」−ル
：水＝１８ニア：３の）１へ白油）を用いる。 そのため基板１００としてはＮ型シリコンで、面方位が
（１００）面のつ１ハを用いる。 （Ａ）・・・まず基板１００の所定位置にボ［１ン淵度
が１０　”　ｃｍ−”以上の１””１Ｍ１２を例えばイ
オン）１−人法により形成する。このＰ層重１２は、先
に説明した可変＝１ンデンサ２０の固定霜特貰層になる
とともに、後述するシリコンの異方性エツチングの際の
コーツヂングのス１−ツバの役目を果た一す。高温度の
ボロンで形成されたＦ）＋ｌｉｌが異方性−Ｉ−ツチン
グ液のス］−ツバとなることはよく知られ（いる。 （Ｂ）・・・次に、基板１＜）Ｏの全面に公知の方法（
例えばモノシランの熱分解法）でＮ型シリ〕１ン膚５１
を例えば５μｍの厚みに１ビタキシヤル成長させる。次
に、基板１００の全面を公知のｈｖ、（例えばウェット
酸化１１００℃、８０秒）により酸化し、酸化膜５２を
形成りる。 （Ｃ）・・・次にＰ÷埋込層１２に電極を取出りために
、酸化膜５５２の」ンタク１一部分５３を公知のノ第１
〜エツチングにより除去し、更にこの、１ンタク１一部
分５３のＮ型シリ：」ン］、、ピタキシャル層５１をＪ
＋ツブーンクし、］−）十層重２を露出さＬ！る。 （］〕）・・・次に、公知のフォトエツチングにＪ、り
酸化膜ｊ　２の所定部分を除去し、公知の方法（例えば
１３０１・３液体拡１１（源による拡散）でｐＨｔ、１
１（層１６．１７．！５４を形成でる。この１〕十拡散
層１６と１７は１−述したＭ　ＯＳ　ｌ・ランジスタ２
２のソース領域おＪ、びトレイン領域となる。 （１）・・・次に、公知のフォトエツチングにより酸化
模巳う２の所定部分を除去し、公知の方法（例えばＰ　
ＯＣ１３液体拡散源による拡散）でＮ十拡散Ｆ　’１５
　ト５５　ｆ５−１１５１ｇ　”ｌ’　７６）。Ｎ　”
　ｉｌｌ、ｗｌ、　ＲＩ　Ｅ５　（ヨ十、　３ｉ１ｉの
固定コンデシリ−２１の一方の電極層となるとともに、
Ｎ４拡ｆｌｋ　Ｉｉ′ｉ１５５どでヂャンネルス１〜ツ
バともなる。 （１−）・・・次に、グー１〜部分５６とコンタクト部
分５７の１ｌｌｆｆｌヒ膜５２を公知のフォトエツチン
グで除去し、公知の酸化方法（例えば１０５０℃、０２
゜９０秒）でグー１へ酸化膜１８を形成する。なお、こ
の後にコンタクト部分５７に残った酸化膜を公知のフォ
トエツチングにより除去する。 （Ｇ）・・・次にＡ、ｅまたはへ〇等の６γ属を令面に
蒸着した後、公知の７４１〜“Ｌツチングにより不要な
部分を除去し、配線電極１；３．１４．５８を形成する
。次に、可Ｗ）＋片２００と一体となる司り１電極（例
えばＰｔ、ΔＵ、△ｆ＞２１．０を公知の例えばリフト
オフ法により形成する。 （，１−１）・・・次に保護膜１９を例えば気相成長法
により全面に形成した後、可動片２００となる部分４り
にびその周囲と、図示していないＴ８極取出し部分の不
要な保護膜を公知のフォトエツチングにより除去づる。 次に、異方性■ツヂング液にＭ１！１のある膜５９（例
えばＳｉ３Ｎ＜＞を公知の方法により全面に形成した後
、可動片２．　ＯＯとなる部分およびイの周囲の不要な
部分を公知の）Ａ１−エツチングにより除去する。 次に、上配膜５９と可動電極２１０をマスクとじ−（酸
化膜５２を除去し、その除去した部分６０にＮへリシリ
コン層５１を露出さける。 （１）・・・次に、′異方性」−ツヂング液にて１記の
堀込部６０　ｈｓ　ｒらＮ９９９３２層５１を１ツヂン
グリ“る。この１−ツヂングの際、深さ方向は上述した
へ濶爪ボロン１〕÷Ｆ４１２がエツチングのストッパと
なる。譬７ｉ　１！Ｌ−１−ツチング液は（１１１）面
の］ニツヂン・グレートが他の面に対して非常に遅い。 そのため、Ｌ記堀込部６０の底に露出りるＮ９９９３２
層５１をＬツヂンク覆ると、第６図（可動電極２１０の
周辺部分の拡大平面図）のように、可動型ＩＪｉｊ　２
１０の１１：’ｎに（Ｇ／　ｉ瀾１−るシリコン層５１
は矢印Ａ方向にエツチングされていき、その結果用ｖ）
電極２１０の子方のシリコン層５１が大きく挾れて、上
記堀込部６０と連続した空隙部５０が形成され、３ｉＱ
２層ど可ＩＩＩＪ電極２１０の２層構造からなる可動Ｊ
’１２００が片持梁状に形成される。次に、異方性二１
ツチングのマスクとしていた膜５９を公知の方法（例え
ばＧ　Ｆ＾ガスを用いたドライエツヂング〉で除去し、
第４図の第２実施例装置がヤ１られる。 ＬＪ、ｌ１第２実施例装置の製造り法について説明した
が、この第２実施例においても第１実施例と同様に、同
一基板上に複数個の可動片２００を設けることがＣき、
各可動片の長さを代えることでそれぞれの共振周波数を
代えることができる。また、第２実施例にお１ノる可動
電極２１０としでは、へ〇以外に１〕（等の異方性エツ
チング液に耐性のある金属が使用できる。また、可動電
極２１０の上面に保護膜１９と同じ保護膜を形成してＩ
ＩＩ　ＩＪ＋片２００を３層構造としてもよい。 次に、第７ａ図および第７１）図は第１ａ図お、１；び
第１ｂ図に示した第１実施例を変形した第３３実施例を
示している。この第３実施例の特徴とＪるところは、可
動片２００のＪｔ振局周波数打意に設定するために、可
動片２００の先端部分に紳６１を設【プた点である。こ
の神６１はＡｕ、ｌ’を等の金属あるいはＳｉ　０２　
、Ｓ！　３　Ｎ４等の絶縁物、あるいは非晶質シリコン
等の半η体Ｃ形成１Ｊれに１゛よい。 また、複数の可動片２００．に段りる鍾６１のΦ屯を代
えることでそれぞれの共振周波数を代えることができる
。 ［１史：可動ｊ１の）（撤回波数、Ｍ：綽の甲■、ｎｌ
；可動片の質量、Ｆ　：　ｊ！ソング率ｌ：ステＣフネ
スこの一１″１父ＩＪ、第２実施例のものにも勿Ｋａ　
３Ｒ川でき、また以下に５ｔＪ明り−る他の実施例にも
適用することがて−きる。ｎｌ勤ハ２　（１００共振周
波数を紳６１にＪ、り代える場合には、可１ＦＪＪ　）
’ｉ’　２００の良さは同じでＪ、いため、面積効率が
よく、更に小へ゛（化が図れるという勤皇がある。 第８３図はこの発明の第４実施例を示Ｊ０これよＣ′説
明した全ての実施例ぐ（よ、可動片２００はその一端の
みが１，１１灰１００側に１＾ｌ定支持されに片持ＩＰ
状のものぐあったが、第８図の第４実施例装置では、可
動Ｊ”ｉ　２００を、その両端が基板１００側に支持固
定、＼れ又いて中間部分が振動部（１’／となる両持梁
型に形成し−Ｃいる。 第９図はこの発明の第５実施例を示す。この実施例は、
第８図の実施例の両持梁型の可動片２００の振動部位に
睡６１を設【］て、これのＪ（撤回波数を調整する一二
うにしている。 第１０図はこのブ芒明の第６実施例を水力。この第６実
施例の特徴とするところは、第１ａ図の実施例にお（〕
るＭＯ３ｌ〜ランジスタ２２、および電極１４とＮ÷拡
散層１５で形成される固定コンデンサ゛２１の形成部分
の周囲に、この部分を囲むように電極６２を形成し、コ
ンタク１〜穴６３でこの電極６２をアースラインに接続
した点で゛ある。 この電極６２は、リーク電流が配化ａｔ　１０　（第１
ｂ図）の表面を伝って、例えば図、もしくいない電淵ラ
インｌｙ　ｔら電極１４に入り込むのを防止Ｊる。 雷１１ｉ６２は電極１４と同じ材質、（例えばΔりで形
成することができ、これの形成のために特別にｍ外な工
程は必要としない。 Ｊヌ上述べた第６実施例の構成は、前記の各実施例Ｊ３
よび後述する実゛施例に適用りることができる。 次に、第１１図に従ってこの発明の第７実施例について
説明りる。第１１図は１〕型シリ」ン基板′ｌ　００を
用いた振動分析４・−冒の製造１］稈を承り図であり、
１！口こ１述した可動片２００とこの可ＩＪ＋片に３１
、・ノて形成される可変−１ンデンリ２０の部分につい
℃の製端］二稈を示している。 （Δ）・・・例えば抵ｔ７°ζ率５〜８　Ｃ’１　ｃｍ
の１〕型シリ−瞥ン基板１００を用意し、その表面を酸
化し、例えば’Ｉ　００００人稈１腹の熱酸化５１０２
股１０を全面に形成し、１．配回変コンデンサ２０の固
定電極層となる領域の酸化膜１０をフォトエツチングに
より除ムし、ζｔ（反１００と可動片２００の間を絶縁
りるための酸化膜１０を残り。 ＜［３＞・・・次に、例えば減Ｊ’Ｅ　ＣＶ　Ｉ）法に
よりＳ！ｌ１７　Ｃ，ｅ２どＮ１１３を７５０℃ｆＪ：
１７１１気中で反応さＵ。 ３０００大稈度のＳ　Ｉ　３　Ｎ　４絶縁膜６／１をデ
ボジン１−シ、上）！トの司変二１ンデン（Ｊ　２０の
固定電極層となる領域の絶縁膜６４をフォトエツチング
により除）＼し、更にその部分にイＡン往入法にＪ：す
Ｐ（リン）を注入し、薄いＮ”ｉ６５を形成Ｊる。 このＮ　”　Ｗ４６　！”）が用度コンデシリ−２０の
固定電極ＩＮとイ【る。 （Ｃ）・・・次に可動片２００の形成に必要なスペーサ
３９をＰ　３）　Ｇにて形成Ｖる。これには、例えばＣ
Ｖ　Ｄ法ニＪ＝すＳｉＨ４を約４５０℃で似ｔｌＡ　５
ｍ化し、その際にＰ（リン）を含有さ’Ｉ！：　−Ｉ　
Ｐ　Ｓ　Ｇ映を例えば厚さ３〜５μｍ程麿にデポジット
１ノ、フＡ１−　エツチングにより必要部分以外のＰ　
Ｓ　Ｇ　Ｈ’Ａを除去してスペーサ３９を残し、例えば
１１　りＯ℃’を熱処理し、段差の緩やかなスペー１ノ
３９を１ｔ７る。 このときの熱処理ににす、前記薄いＮ”Ｆ１６５が１μ
ｍ以上の厚みとなる。 （Ｄ）・・・次に、基板１００十とスベー１．７−３’
　９−．１−にわたっ゛Ｃポリシリコンからなる可動片
２００を形成するとともに、Ｎ層重６５に接合するポリ
シリコン配＠電極１３を形成づる。これには、例えば減
圧ＣＶＤ法により５ｆｔ−１４を約６２０℃で熱分解し
、例えば厚さ０．５・〜１７ｔｍのポリシリ二】ン膜を
全面に形成しＩ、：後、例えば不純物拡散法にて９５０
℃雰囲気でＰｏｃｋ３にＪ、リボリシリニ］ン膜にリン
を含有さ往た後、ノＡトコニッチングにより可動片２０
０と配線電極１３以外の軍曹部分のポリシリコン膜を除
去する。 （［：）・・・次に全面に八℃を蒸着し、フォト」ツチ
ングにより軍警部分を除去し、可動片２００に繋がる配
線６６と配線１３に繋がる配線６７を形成づる。 （Ｆ　）・・・次に十記スベー１ノ３９を除去し、可動
１１２００をハ持飛状に残す。これには、まず全面に耐
フツ酸性さり膜４１（例えば数白〜数千人のシリ二］ン
膜）をコーティングし、スペーサ３９をエツチングする
ための領域の膜４１を除去し、しかる後にスペーサ３９
をフッ酸にてエツチングする。 （０）・・・次に、上述の耐ノッ酸１’ｌ＝　ｉｆｆ膜
４１を除去し、０図に承りこの発明の第７実施例に係る
振動分析に買を１りる。 この実施例にＡ３いては、エビ層が不要であるので＝１
スト低減を８することができ、また、梁の祠質とし゛（
ポリシリコンを用いているので、例えば環境温度の変化
により前記梁が例えばバイメタル効４！等により変形し
て、前記梁と埋込領域聞の容量が変化することはないと
いう効果を奏するものである。 なお、この第７柔施例では可動片２００とＮ＋１Ｍ（３
５で形成される可変＝１ンデン（す２０の容量変化を検
出りる回路については説明していないが、これは先の実
施例から明らかなにうに基板１００に同時に作り込むこ
とができるしのぐある。 第１２図はこの発明の第８実施例を示づ。この第８実施
例は、先に説明した第１゛１図（０）の第７実施例装置
において、ポリシリコンからなる可動ハ２００の根元部
分２０１を先端部分、１、り即くして補強したものであ
る。 根元部分２０１が厚くなった可動片２００を形成Ｊるに
は、第１１図（ｒ））の工程にａｉいて、ｉｊｌ動片２
００となるポリシリコン膜を例えば２μｍに形成し、フ
第１−エツチングにＪ：り根元部分２０１以外の部分の
ボリシリニ１ン膜のＲみを（Ｌ５−・・１μｍにし、そ
の後例えば不純物拡散法にでポリシリコンにリンを含有
さ１！、）７１１−　、’、Ｌツーｆング？１ればよい
。 この構成は特に可動片２００の共振周波数を低り１１る
場合に有効ぐある。上述した可動片２００の製造過程で
、スペーサ３９を除去したとき可動Ｊ１’　２００の４
１４元部分の角度が少し変化１ノーＣも先端水平部分は
大きく上下に傾斜変形するが、この変（１：：　ｆｉｌ
　ｔよ可動ハ２００の共振周波数を低くりるために長さ
を長くする程大きくなり、不良品を生じ易い。イこで第
１２図の実施例のＪ：うに可動片２００の根元部分２０
１の厚みを大きくして補強しくおしＪば、１配の変形が
牛じガ（くなり、長いｉｌ　’ｌ））片２００を正１ｉ
１ｔな姿勢に形成１゛ることができる。 第１３図はこの発明の第９実施例を承り。口の第９実施
例は、第１１図の第７実施例装置においてＰ　Ｓ　Ｇか
らなるスペーサ３９を除去゛する際に、可動片２００の
根元部分にスペーサの一部を補強層６８としで残した０
のである。このＩＭ成によれＶ、１：、第１２図の第８
実施例と同様に、可動片２００の根元部分を補強し、可
動片２００の姿勢を正６丁「に形成り°る１−Ｆ効果が
ある。 第１４図はこの発明の第１０実施例を承り。、この第１
０実施例は、第１１図の第７実施例装置において、シリ
コン塞板１００に１段低い部分を形成しておぎ、その部
分に可ｔり）Ｊ　Ｍ’　２００を形成し、可動ハ２００
が基板１００の表面に近（＝ＪりＪ、うにしたものであ
る。 この構成は、第１１図（Ａ）の１稈において、可動片２
００の形成領域を除いた酸化膜１０をマスクとして、例
えばエチレンジアミン−トビ１］力ツコール士水の混合
液でＰ型シリコン寒板１００を深さ例えば３〜５μｍｌ
！ｉ！ｌ、（（に−［ツブングし、１段低い部分を形成
し、ここに前述した手順？’、　ｉｉｉ動片２００等を
形成することによって実現さ４Ｉる。 第１５図はこの発明の第１１実施例を示り。この第１１
実施例は、第１１図の第７実施例の実施例装置において
、シリコン基板１００に２段階に階段状をなり堀込部を
形成して＋５き、その１　［Ｑ　ＩＮに可動片２００の
支持部を形成し、前ｉ［ｉ第１０実施例Ｊ：りも更に可
動片２００を袖１ＦＭ　１００面に３１〔イ１けるよう
にしたしのである。 この構成は、第１０実施例′Ｃ説明したＪ：うに１段目
の堀込部を基板１００に形成した後、その堀込部の底部
の必要部分に酸化膜を形成し、その酸化膜をマスクとし
Ｃ前記と同様に基４１Ｍ　１００をエツチングし、２段
に段差のついた堀込部を形成し、この部分（Ｃ前記と同
様な手順で可動片２００等を形成覆ることによって実現
される。 以１の第゛１０実施例および第１１実施例では、可動片
２００が吊板′１００面に極く接近ηるため、＋１動片
２００の支持部分が基板１００面に人きく突出りること
かなくイする。このため基板１００に対し−Ｃ平行に１
１１１わる力（例えばスベーリ−しツチングウ水洗いＩ
Ｌ冒二加わる力）に強くなるとともに、基板１００全面
に均一に加わる力（例えばパターン焼イ］け時のマ・ス
フと基板１００の接触にＪ、って加わる力）に強くなる
という効果がある。 第１６図はこの発明の第１２実施例を示す。この第１２
実施例の特徴と覆るところは、可動片２００の先端部力
２０２の厚みを厚くし、先端側の質量を増した虚である
。 第１７図１，１このブｉ明の第１３実施例を承り。この
図は可動片２００の振動部位の平面図である。 この第１３実施例の特徴ど１−るところは、可動片２０
０の先端部分２０３の幅を大きくし、先端部分の質量を
増した点Ｃある。 上記第１２実施例および第１３実施例Ｃ・は、可動片２
００の先端部分の質量を増すことで、その共振周波数を
低くＪることができ、前述したＪ、うに可動片２００の
先端部分に鍾６１を設ける構成ど同じく、同一の共振周
波数を短い可動片２００で実現することができ、面積効
率がよくなるとともに１！Ｉ造し銑くなるといった効果
がある。 第１８図はこの発明の第１４実施例を示Ｊつこの図は可
動片２００の撮勤部（（ｌの３Ｉｉ面図゛ζ゛（；する
。 この第１４実施例の特徴とするところは、可動片２００
にその上下を０通づる細長い透孔２０４を形成した点で
ある。この透孔２０４は第１１図（Ｉ））の工程におい
てポリシリ゛」ンかうなる可動片２００をエツチングす
る際に形成する。このようにすることにＪ、す、第１１
図（１”＞（＋１：）て゛説明したように、Ｐ　Ｓ　Ｇ
　ｂｓ　＋うなるスベーザ３９を１ツチングして除去覆
る際に、そのエツチングが上記透孔２０４　ｊｐ　＋３
し進行りるのｒ、■ツヂング時間を短縮Ｃきるという効
果がある。 以−１−説明した各実施例の１１４成はそれぞれ甲独で
実施できる他、他の実施例の構成と組み合わｌ！℃実施
りることＬ）勿論１’ｉＪ　ｒｌｌｕぐある。 次に、この発明の第１５実施例につい℃第１９ａ図、第
１９ｂ図、第２０ａ図、第２０１３図、第２０Ｃ図に従
って説明する。 第１５実Ｍｌｉ例ｔＪ、共振周波数が互いに僅かにｙ＜
イ「る２つの可動片（これを２００８と２００　ｂと表
１）をｊ３根１０（）に近接して形成１ノ、２つのｉ’
＋１動片に関連して形成される２つの可変コンデンサの
′ｆｖ１％ｊ変化を合成的に検出覆ることにより、周波
数弁別幅の狭い特性を実現するようにした１１２５Ｒ。 明の実施例に相当する。 第１９８　Ｉ″／１は第゛１５実施例の構造を示し、第
１９ｂ図はその電気的等価回路を示している。この装置
は、Ｎ型シリ−１ン基板１００十に、２つの可動片２０
０　ａど２００ｂ、これら可動片の振動にＪ：　−）”
Ｃ容量の変化りる２つの可変」ンデンリ°２０ａと２０
ｂ、これら２つの可変コンデシリの容量変化を合成的に
検出するｖＯ３Ｉ−ランラスタ２２等が集積形成されて
いる。各可動片２００　ａと２００ｂ、可変」ンデシリ
−２０ａと２　Ｑｂ　、　ｔｖｌＯ３１〜″＞ンジスタ
２２の基本１１４造はａ（３４図および第５）図ぐ説明
した第２実施例と同じである。 つまり、Ｎ型シリコン基板１００の表面側に２箇所のＰ
十埋込層１２ａと１２１１が形成され、これがぞれぞれ
可変：」ンデン’Ｊ　２０　Ｕと２０ｂの積１定電極層
となり、この部分にそれぞれＯ■動１１２０Ｑａと２０
０　ｂが空隙部５０ター介してλ・１向りる。 （−）十埋込層１２ａと１２ｂにはそれぞれΔｌ配線７
１Ｌｔ！ｊ’１３ａど１３ｂが接合され−Ｃいる。 また、基板１００の］〕十埋込Ｈ１２ａど１２１）の形
成領域の一部を除く部分にＮ型−［Ｌ’タキシトルＦｒ
ｌＲ５１が形成されている。１〕十埋込１１’１２ａと
１２１〕の間に位置するＮ型層５１には、Ｍ　ＯＳｌ〜
ランジスタ２２のソースおよびトレインどなる１３＋拡
散層１６と１７が形成されている。更にこの部分の上面
には酸化膜５２が形成され、第２実／ｊｌｌｉ１５４Ｉ
’？：’説明したように、酸化膜５２の部分が可動片２
００と’Ｊイ）。ｊ、た１−）十拡散層１６と１７の間
の部分にはゲート酸化膜１８が形成されている。 ２つの可動片２００　ａど２　ｏ　０１１はＭ　ＯＳ　
ｌ−ランジスタ２２の形成領域の両側に３・１称的に張
り出して形成されＣいる。両１り動片２００’ａと２０
０１）の上面にはそれぞれＡ１１また（よ］〕ｔによる
可動電極２１（Ｌｌど２１０１１が形成されている。イ
して、可動雷神２１０ａと同定電極１ｔｋｉ１２ａとで
も−）Ｃ可変−１ンデンリ２０ａが形成され、同じく可
動電極２１０＋＋と固定電極層１２ｂとＣムつで可変］
ンデ゛シリ２０　ｂが形成されている。 ］ヘヘラレジスタ２の形成領域に設けられたΔ℃電極１
４（Ｊ、トランジスタ２２のグー１〜電極とな−）てい
るとと６に、２つの可ｉＦ、ＩＪ電極２１０ａと２１０
１）を接続りる配属（ともなつ−（いる。また、可動片
の形成領域を除く部分には例えば、Ｉ）　Ｓ　Ｇ（リン
ガラス）等の保護膜１９が形成されている。 第゛１≦）ｌ１図に示１ように、２つの可変コンデンＩ
Ｊ−２０ａと２０Ｊは電源＼／　ｄ　　Ｇ　Ｎ　Ｄ間に
直列接続され、両者の接続点が定電流源２３どとしにソ
ースノア１【コアを構成する〜１０８１−ランジスタ２
２のゲートに接続され、これの出力が演ｎ　Ｊｌ’１幅
回路２５に入力されで増幅されるようになっている。 以上の構成において、可変−］ンデンシリ２０ａの容量
をＣ１，その変化分をＡ０１ど表し、可変−１ンデンリ
°２０ｂの容量を０２．その変化分をΔＣ２ど表し、両
可変コンデン１す２０ａと２０１１　”Ｃ’容容量圧さ
れて１〜ランジスタ２２に印加される電圧をｖＯと表す
。可動片２００　ａの共１辰周波数Ｆ１と可動片２００
ｂの共振周波数１−２は極く僅かに異なっており、例え
ば、Ｆ１＝Ｆ２ｘ０．９程度となっている。 第２０ａ図は両回動片２００　ａど２００　＋＋の振動
特性（容量変化ΔＣ１とΔＣ２の周波数症１答特１１１
と同じ）であり、実線が可動片２０　Ｏａ　Ｃ魚粉が可
動片２００　ｂのもの（゛ある。同じく第２０１＋図は
両回動片２００　ａと２０　Ｃ）　ｌ）の振動６°Ｉ相
’１．’ｌ　ｌ’１を示しており、実線が可動片２００
ａ　ｒ点線が２００ｂのものである。 ２つの可変」ンデシリ２０ａと２０ｂで分圧された電Ｊ
Ｔ、：ＶＯ（この電ＪＴがソース−７；ｔ　ｒ＋アを１
１４成づるＭ　ＯＳ　ｌ−ランジスタ２２の出力電圧で
、以下これを出力型１．１と称りる。）は、両可変」ン
γンＩＪ　１７）容ｆｒＩ変化ｊ＞　ΔＣ−１、ΔＣ２
カ容ＩＰｉＣ１、Ｃ２に対し〜Ｃ充分に小七＼く、かつ
Ｃ１＝　０２の揚台、Ｖ、　＝　ｆ　１　／２　＋−（
ΔＧ２４Ｃ１）　／４　ＣＩ　）　Ｖｄどなる。ｆａつ
゛Ｃ出力電１ｔＶｏの交流会は八Ｃ１＝Δ０２のどきに
零となる。 第２０　＋＋図から明らかなＪ：うに、共振周波数以外
【はイれぞ゛れの容量変化ΔＣ１，Δ０２の位相が−ｊ
文Ｉノているため、Ａ０１（よΔＣ２と近い値になり、
出力ｖＯは極めて小さくなる。これに対しくｊＬ振同周
波数ｊｌ近では両者の位相は反転して、Ａ０１は一△０
２と近い値になり、出力ＶＯを強めることに４ｒる。こ
の結果、出力Ｖ　Ｏの周波数特性は第２０Ｃ図に承りよ
うに、両回動片２００ａと２００　ｂの共（＆ｉ周波数
Ｆ１と［２０間で極めで急峠なビークを示し、その両側
で急激【・−減衰するＱの大きな共振特性となる。 以上説明したように、第１５実施例にＪ、れば、２つの
可動片２００ａと２００１＋の共振特性が比較的なだら
かで、共振周波数より低い領域におい−（−ｂ相当大き
イルレスポンスを承り特性であるが、それぞれの容量変
化を合成的に検出することに６１、り第２０Ｃ図に示づ
Ｊ、うな非常に狭い範囲の［６１波スジにのみ高感度に
応答り−る出力特性が１４１られる。 その結果、１幾械振動を細かく周波数帯域（、二分けτ
分析的に検出するのに非常にすｊ利なものとなる。 勿論、この第１５実施例に従っ（，２片を一相とづる可
動片を複数組設り、各組の応答周波数を異ならヒておく
ことにより、１つの半導体装置でも−）て機械振動をス
ペク１−ル分析りるための興首を構成することができる
。 なお、可動電極２１０ａと２１０１３をＭ　ＯＳｌ−ラ
ンジスタ２２のゲートに直結する構成は、振動検出感度
を向上させる而ひりｆましい構成″（ある。 これと反対にＰ十埋込層１２ａと１２１）側をＭ０Ｓト
ランジスタ２２グー１〜に接続づ−る構成とし１ζ場合
、［）十埋込層と基板との間にＣ゛さる空乏層容量によ
り検出用ＩＶＩ　ＯＳ　ｌ・ランジスタ２２の人力イン
ピータンλが下がり、好ましくない。 第２１図（、Ｌこの発明の第１６実施例を示り゛。これ
は、前ｉＪｉ　シＬ−、第゛１り実施例のＪ、うに２つ
のｉｉｌ動１〒による２つの？′ｉ１変二１ンーＹ゛ン
］Ｊの容量変化を合成的に検出りる装置を、第１１）図
おＪ、び第ご３図で説明しＩご第１実施例の暑・：了侶
造でもっτ実現した例ｔ”ある８、こ１１．の素子１７
，７造につい−では第１実施例で、ｉＦ）ホしてＪ′３
つ、また２′〕の振動片の振動を合成す゛る装置Ｆｒの
作用効！Ｖ！については先の第１！う実施例で詳述（）
（いるのぐ、第２′１図の各４１１１成要素に第１実ｔ
ｙｒｌｉ例および第１り実施例と同じ符号を付−１こと
Ｃ説明は省略り゛る。 以上６Ｙ細にｈ；）明【ノたように、この発明にＪ、る
振動分析装置は、１つの半導体基板に、電極を含んだ可
動１冒５−れに対向りる固定電極と両名にＪ、っ（形成
される客用の変化を検出りる回路を集積形成しｌこもの
でｄうるから、機械振動を電気１３号に変換する機能と
周波数弁別機能を“ｂつた装置を非常に小さな半導体装
置て・実現することがでさる。その結果、この振動分新
装「１゛は小５り軽小の測定対象物に取付ｃ）ても測定
ずべき振動にりえる形管は極めＣ少なく、ｉ［Ｅ　ｌｉ
Ｔな撮り」分析が行なえる。また、周波数弁別のために
別にバンドパスフィルタを設（〕る必要がなく、従来の
Ｊ：うに’１２１’Ｘ！　：！：＋とフーＣルタ８Ｙ　
’１″′構成される装置に比して極めてニー１ンパクト
イＣ実装がＣ−きる。また、この振動分４ｆｉ　％胃は
゛１４導体集積回路の製造技術にＪ、り極めて安価に削
節１−ることがてさる。 、ｌ１記に加えて、複数のｉｉ動片の振動を合成的に検
出１−るようにした第２の発明のｌ；ｊｊ　買によれば
。 非７；ｔに秋い周波ｖｉ範囲の機械振動にのｉ）烏感用
に応答する特性が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は第１実施例の平面し１、第１１１図（、！、
第１ａ図のΔ−ＡＭ断面図、第１Ｃ図は第１実施例の電
気的等価回路図、第２図は第１実施例の周波数特性図、
第３図は第１実施例の製造王稈図、第４図は第２実施例
のｎ面図、第１）図は第２実施例の製造」稈図、第０図
（、）、第？実施例のｒＡ；２１１過稈を説明り゛るた
めの平面図、第７ａ図は第３実施例の平面図、第７　ｂ
図は第７ａ図の△−Δ線四ｍ１図、第Ｅ３図はｆ５／Ｉ
実施例のｎ面図、第９図（よ第５実施１（１の断面図、
第１０図は第６実施例の平面図、第’Ｉ　’１図は第７
実施例の１４造工程図、第１２図は第８実施例の断面図
、第１３３図（よ第９実施例の断面図、第１４図は第１
０実施例の断面図、第１５図は第１１実施例のｎ面図、
第１６図は第１２実施例の…１面図、イ１）′１７図は
第１３実施例の可動ハのみの平面図、第１１３図は第１
４実施例の可ｔｈ片のみの平面図、第１９ａ図は第１５
実施例の…ｉ面図、１！　１９　ｂ図（よ第１！う実施
例の電気的秀’　１ｌＩｌｉ回路図、第２０　ａ図、第
２０　ｂ図、第２００図は第１５実施例の動１′［説明
のｌこめの特（’１図、第２１図は第１６実施例の断面
図である。 １００・・・・・・シリニ＝」ン基板 ２００　、２００　ａ　、　２００　＋）・・・・・・
可動片２１　（）・・・　・・・　ｉリ　躬」電極１２
・・・・・・固定電極層 ２０　、２．０ａ　、　２０ｂ　・−・−・−ｎ（ｆ１
ンｊ”ン’Ｊ２１・・・・・・固定コンｆシリ ２２・・・・・・ＭＯＳ　ｌ〜ランジスタ特許出願人 日産自動車株式会ネｌ 第５図 ５１　　　Ｄυ　ＩＺ　　ＤＩ 第６図 ６０（５０） 第８図 ＳｉＯ２〜１０ 第９図 ′６１ ＳｉＯ２〜ＩＯ −５ｉ 第１０図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体基板１−に少なくとし一端が支持され、振
   動部位が該基板にほぼ平行で、その振動部位に一体的に
   電極を含んだ可動）１と： ［記半導体基板■：に、Ｆ配回動片の振動部位と対向し
   て形成された固定電極と： 上記半導体基板に集積形成され、）−配回動片の電極と
   上記固定電極との間に形成される容ｒＩ）の変化を検出
   する回路と： を備える振動分析装置。
2. （２）半導体基板上に少なくとｂ一端が支持され、振動
   部位が該基板にほぼ平行で、−での振動部位に一体的に
   電極を含み、かつ共振周波数がｌｊいに１午かに異なる
   近接間ｒされた複数の可動片と：−ヒ記半導体基板Ｌ−
   に」二記各可動片の振動部位と対向して形成された固定
   電極ど： 上記半導体基板」−に集積形成され１．上記各可動片の
   電極とト記固定電極との間にそれぞれ形成される容量の
   変化を合成的に検出りる回路と：を備える振動分析装置
   。