[发明专利]电容传感器及其制造方法

说明书

相关申请

本发明基于2006年8月22日递交的日本专利申请2006-224978，其全部内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种电容传感器及其制造方法

背景技术

众所周知，电容传感器通常被用作压力传感器和传声器。例如，参考日本专利2002-518913。电容传感器具有隔膜和板，起到电容器的相对电极的作用，电容传感器将隔膜的移位转换为电信号并输出该信号，该隔膜的移位对应于加在隔膜上的动力。即，在施加偏压(bias voltage)的状态下使用电容传感器，且由于隔膜的移位引起的电容的变化被输出为电压的变化。

例外，当通过公知的掺杂多晶硅膜来制造隔膜和板时，在膜中会累积较大的拉伸方向的应力。然而，对应于动力的隔膜移位的增加能提高灵敏度，所以优选的是由隔膜的应力决定的张力较小。另一方面，优选的是，板的刚度较高，以便防止隔膜和板由于静电吸引而粘在一起。应力是决定板的刚度的要素之一。

发明内容

本发明的目的是对电容传感器的隔膜和板的应力进行优化。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于制造电容传感器的方法，包括的步骤为：(a)沉积将成为隔膜的膜，形成移动电极；(b)把将成为隔膜的膜加热到第一温度；及(c)沉积将成为板的膜，形成与移动电极相对的静止电极。

通过沉积方法形成的膜中存在晶体缺陷，且这些晶体缺陷在膜中产生了应力。因为晶体缺陷可以通过加热修复，所以通过控制膜的温度和加热时间，可以控制膜的应力。在该制造方法中，将成为隔膜的膜的加热处理不同于将成为板的膜的加热处理，且通过加热处理的不同，在将成为隔膜的膜的应力和将成为板的膜的应力之间也产生不同。因此，在该制造方法中，隔膜的应力被制成小于板的应力。

根据本发明的一个方面，用于制造电容传感器的方法，可以包括的步骤是，在步骤(c)后，把将成为隔膜的膜和将成为板的膜加热到第二温度。

根据本发明的制造方法，能够通过加热来控制板的应力。

根据上述电容传感器的制造方法，上述第二温度可低于上述第一温度。

随着加热温度在某一温度范围内变得更高，膜的应力变得更小。根据该制造方法，板的应力可比隔膜的应力高，因为通过加热处理而使板达到的温度低于通过两次加热处理而使隔膜达到的温度。

上述电容传感器的制造方法可以进一步包括下列步骤：(d)在将成为隔膜的膜和将成为板的膜之间形成氧化硅膜；(e)将氧化硅膜切成多片；及(f)把将成为隔膜的膜和将成为板的膜加热到第二温度。

当氧化硅膜加热至高温时，在氧化硅膜中将累积很大的压缩应力。当在形成于薄且大的工件的整个表面上的氧化硅膜中累积了很大的压缩应力时，压缩应力可能会导致产生裂纹。根据该制造方法，因为在对隔膜和板之间的氧化硅膜进行加热之前，将氧化硅膜被切成多片，因此，可以避免这种裂纹的产生。

在所述制造方法中，形成氧化硅膜的温度可低于第一温度和第二温度。

在这种情况下，将成为隔膜的膜的应力不太可能受到形成氧化硅膜的影响，且可以通过第一温度和第二温度来调整将成为隔膜的膜的应力。

在所述的制造方法中，将成为隔膜的膜和将成为板的膜可由相同的材料制成。

在所述的制造方法中，将成为隔膜的膜和将成为板的膜可以是扩散了杂质的多晶膜。

可以通过使用多晶硅膜，以较低的成本来制造具有高质量的电容传感器，因为已经建立了膜的各种形成方法和控制方法的特点。

在所述的制造方法中，例如，磷酸盐可用于上述杂质。

根据本发明的另一方面，提供一种电容传感器，包括：形成移动电极的隔膜，由经沉积的膜制成；形成静止电极的板，与移动电极相对，由经沉积的膜制成，且其中，通过不同的热处理历程来调整隔膜的应力和板的应力。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的电容式传声器1的剖视图。

图2A至图2D是示出根据实施例的电容式传声器1制造方法的剖视图。

图3A至图3D是示出根据实施例的制造方法的剖视图。

图4A至图4D是示出根据实施例的制造方法的剖视图。

图5A至图5D是示出根据实施例的制造方法的剖视图。

图6A至图6D是示出根据实施例的制造方法的剖视图。

图7A至图7C是示出根据实施例的制造方法的剖视图。

图8A至图8B是示出根据实施例的制造方法的剖视图。

图9是示出根据本发明的实施例的温度和应力之间关系的曲线图。