Electret applied device and manufacture thereof

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エレクトレット応用装置及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のエレクトレット応用装置の公知例としては特開平２−１００２２４号公報に示される静電駆動型リレーがあり、この静電駆動型リレーは、シリコン基板からなる固定電極上にエレクトレットが形成された固定片と、シリコン基板を異方性エッチングすることによって形成したカンチレバー部よりなる可動電極を有する可動片とが接合されている。 ここで、エレクトレットは、固定片と可動片とを接合する前にコロナ放電、電子ビーム照射、イオン照射等によって帯電させてエレクトレット化してある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記静電駆動型リレーの製造においては、固定片と可動片とを接合する際に２００℃〜５００℃程度の温度が印加される。
また、ガラス基板よりなる固定片とシリコン基板からなる可動片とを陽極接合技術によって接合する場合は基板を４００℃程度まで加熱する必要がある。 このような接合工程は、他のエレクトレット応用装置、例えば、加速度センサや圧力センサ等の固定片と可動片とを接合する場合も同様である。 しかしながら、いずれのエレクトレット応用装置も固定片と可動片とを接合する前にエレクトレットが形成されているので、前記接合工程によってエレクトレットの等価電圧が低下し、この際に接合温度や接合時間等の若干の違いによりエレクトレットの等価電圧の値が異なって等価電圧のばらつきが大きくなってしまうという問題があった。 このため、静電駆動型リレーの場合は製品間の駆動電圧のばらつきが大きくなり、
加速度センサや圧力センサ等の場合は製品間のセンサ出力のばらつきが大きくなるという問題があった。

【０００４】本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、性能ばらつきの小さいエレクトレット応用装置及びその製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記目的を達成するために、固定電極を有する固定片と、前記固定電極に空隙を介して対向する可動部を有し前記可動部が揺動自在に支持され前記固定片に接合された可動片と、前記可動部における前記固定片に対向する面側に形成されたエレクトレットとを有し、前記エレクトレットは、前記固定片と前記可動片とを接合した後に等価電圧が調整されていることを特徴とするものであり、エレクトレットの等価電圧のばらつきが小さいので、性能ばらつきが小さなエレクトレット応用装置を提供することができる。

【０００６】請求項２の発明は、固定電極を有する固定片と、前記固定電極に空隙を介して対向する可動部を有し前記可動部が揺動自在に支持され前記固定片に接合される可動片と、前記可動部における前記固定片に対向する面側に形成されるエレクトレットとを有するエレクトレット応用装置の製造方法において、前記エレクトレットを形成して前記固定片と前記可動片とを接合した後に、可動部のエレクトレットが形成された面と反対側の面にレーザ照射を行うことによって前記エレクトレットの等価電圧を調整する調整工程を有することを特徴とするものであり、レーザの強度、パルス幅、レーザ照射時間等を任意に設定することによって前記可動部を介してエレクトレット３に与える熱の温度を制御することにより、エレクトレットの等価電圧を制御性良く調整することができる。 また、比較的波長が短い青色域から紫外線域までのレーザを用いることにより光励起によってエレクトレットの等価電圧を制御性良く小さくすることができるので、等価電圧を調整してエレクトレット応用装置の性能ばらつきを小さくすることができる。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１の発明において、エレクトレットと可動部との間に抵抗加熱用電極が形成されているので、固定片と可動片とを接合した後に前記抵抗加熱用電極に電流を流すことによって前記エレクトレットに効率良く熱を与えて等価電圧の調整を行うことができ、この際に電流値と電流供給時間を電源側で制御することにより前記エレクトレットに与える熱を調整でき、制御性良く等価電圧の調整を行うことができるから、エレクトレットの等価電圧のばらつきが小さく、
性能ばらつきが小さなエレクトレット応用装置を提供することができる。

【０００８】請求項４の発明は、請求項１の発明において、可動部のエレクトレットが形成された面と反対側の面に抵抗加熱用電極が形成されているので、固定片と可動片とを接合した後に前記抵抗加熱用電極に電流を流すことによって前記エレクトレットに効率良く熱を与えて等価電圧の調整を行うことができ、この際に電流値と電流供給時間を電源側で制御することにより前記エレクトレットに与える熱を調整できるから、制御性良く等価電圧の調整を行うことができ、エレクトレットの等価電圧のばらつきが小さくて性能ばらつきが小さなエレクトレット応用装置を提供することができる。

【０００９】請求項５の発明は、固定電極を有する固定片と、前記固定電極に空隙を介して対向する可動部を有し前記可動部が揺動自在に支持され前記固定片に接合された可動片と、前記固定片の固定電極の前記可動部に対向する面に形成されたエレクトレットとを有し、前記エレクトレットは、前記固定片と前記可動片とを接合した後に等価電圧が調整されていることを特徴とするものであり、前記エレクトレットの等価電圧のばらつきが小さいので、性能ばらつきの小さなエレクトレットを提供することができる。

【００１０】請求項６の発明は、固定電極を有する固定片と、前記固定電極に空隙を介して対向する可動部を有し前記可動部が揺動自在に支持され前記固定片に接合される可動片と、前記可動部における前記固定片に対向する面側に形成されるエレクトレットとを有するエレクトレット応用装置の製造方法において、前記可動部における前記固定片に対向する面側に抵抗加熱用電極を形成する第１の工程と、前記抵抗加熱用電極の表面に前記エレクトレットを形成する第２の工程と、前記固定片と前記可動片とを接合する第３の工程と、前記固定片と前記可動片とを接合した後に前記抵抗加熱用電極に電流を流し前記抵抗加熱用電極を加熱することによって前記エレクトレットの等価電圧を調整する第４の工程を有することを特徴とするものであり、前記抵抗加熱用電極に流す電流の大きさ及び供給時間を制御することによりエレクトレットの等価電圧を制御性良く調整することができる。

【００１１】請求項７の発明は、固定電極を有する固定片と、前記固定電極に空隙を介して対向する可動部を有し前記可動部が揺動自在に支持され前記固定片に接合される可動片と、前記可動部における前記固定片に対向する面側に形成されるエレクトレットとを有するエレクトレット応用装置の製造方法において、前記可動部における前記固定片に対向する面と反対側の面に抵抗加熱用電極を形成する第１の工程と、前記可動部における前記固定片と対向する面側に前記エレクトレットを形成する第２の工程と、前記固定片と前記可動片とを接合する第３
の工程と、前記固定片と前記可動片とを接合した後に前記抵抗加熱用電極に電流を流し前記抵抗加熱用電極を加熱することによって前記エレクトレットの等価電圧を調整する第４の工程を有することを特徴とするものであり、前記抵抗加熱用電極に流す電流の大きさ及び供給時間を制御することによりエレクトレットの等価電圧を制御性良く調整することができる。

【００１２】請求項８の発明は、請求項３又は請求項４
の発明において、抵抗加熱用電極が、入力電圧印加用電極又は出力電圧検出用電極を兼ねるので、製造工程を削減でき、製造コストを低減することができる。 請求項９
の発明は、請求項１、３、４、８いずれか１項に記載の発明において、可動部は固定電極に対向する可動電極を有し前記固定電極と前記可動電極との間に印加される外部電圧によって発生する静電力で前記固定電極側に一端部が移動するように他端部が支持固定され、前記可動部の移動により互いに接離する接点が可動部の一端部とこの一端部に対応する固定片の端部とに形成され、これら接点が外部電気回路に接続された静電駆動型リレーを構成したので、駆動電圧のばらつきが小さな静電駆動型リレーを提供することができる。

【００１３】請求項１０の発明は、請求項１、３、４、
８いずれか１項に記載の発明において、可動片は重り部、一端が前記重り部に一体連結された撓み部、前記撓み部の他端が一体連結され前記撓み部により前記重り部を揺動自在に支持する支持部が形成され、固定片は前記重り部と間隔を空けて対向する固定電極を有し前記可動片に接合される加速度センサを構成したので、センサ出力のばらつきが小さな加速度センサを提供することができる。

【００１４】請求項１１の発明は、請求項１、３、４、
８いずれか１項に記載の発明において、可動部がダイアフラム部よりなり、圧力センサを構成したので、センサ出力のばらつきが小さな圧力センサを提供することができる。 請求項１２の発明は、可動部がダイアフラム部よりなり、可動片及び固定片の少なくともどちらか一方に前記ダイアフラム部と前記固定片との間の空間と外部とを連通させる通気孔を備えたマイクロホンを構成したので、出力のばらつきが小さなマイクロホンを提供することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 （実施の形態１）図１に本実施の形態のエレクトレット応用装置の概略断面図を示す。 本エレクトレット応用装置は、固定片２０と、可動部１０ａを一体的に有する可動片１０と、可動部１０ａにおける固定片２０側の面に形成されたエレクトレット３とを有する。 ここで、エレクトレット３の等価電圧は、固定片２０と可動片１０とを接合した後に可動部１０ａのエレクトレット３が形成された面と反対側の面にレーザー照射を行うことによって調整してある。

【００１６】図２に静電駆動型リレーの断面図を示す。
本静電駆動型リレーは、固定電極を有する固定片２０
に、可動部（カンチレバー部）１０を有する可動片１０
がＡｕＧｅ−Ａｕ共晶よりなる金属薄膜層３０を介して接合してある。 なお、固定片２０と可動片１０とは絶縁膜２７、絶縁膜１８によって電気的に絶縁分離されている。 本静電駆動型リレーでは、可動部１０ａが可動電極を兼ねており、可動部１０ａは固定片１０と対向する面側にはエレクトレット３及び接点４１が形成されている。 また、固定片２０はシリコン基板２２よりなり固定電極を兼ねており、接点４１と対向する部位には絶縁膜２７ａを介して接点４２が形成されている。 この静電駆動型リレーでは、固定片２０と可動片１０とに駆動電圧を印加することにより静電力を発生させ接点４１、４２
を接離させリレーを動作させる。

【００１７】ところで、従来の静電駆動型リレーでは、
固定片２０と可動片１０との接合工程における熱の影響で製品間の駆動電圧のばらついていたが、本静電駆動型リレーでは、固定片２０と可動片１０とを接合した後に、可動部１０ａの上側からレーザ照射を行うことによってエレクトレット３を加熱しエレクトレット３の等価電位を調整してあるので、従来よりも駆動電圧のばらつきが小さい。

【００１８】以下、上記静電駆動型リレーの製造方法を簡単に説明する。 まず、固定片２０の製造方法について述べる。 所謂熱酸化法によってシリコン基板２２の全面にシリコン酸化膜を形成し、例えばフォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術によってシリコン基板２２
の一面側に形成されたシリコン酸化膜の一部をエッチングしてシリコン酸化膜からなるマスクを形成する。 その後、露出したシリコン基板２２を所定深さだけ異方性エッチングすることにより凹部２２ａを形成する。 その後、再び熱酸化を行ってシリコン基板２２の全面にシリコン酸化膜を形成し、フォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術によって前記シリコン酸化膜を所定領域だけ除去するこによってシリコン酸化膜よりなる絶縁膜２７、２７ａ、２８を形成する。 その後、メッキ技術によって絶縁膜２７ａ上に接点４２を形成し、図２の接合部３０に相当する位置にＡｕを形成することによって図２に示す構造の固定片２０が得られる。

【００１９】次に、可動片１０の製造方法について述べる。 なお、可動片１０と固定片２０の製造はどちらが先という順序はない。 所謂熱酸化法によってシリコン基板１１の全面にシリコン酸化膜を形成し、例えばフォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術等によって所定領域のシリコン酸化膜をエッチングしてシリコン酸化膜よりなる絶縁膜１７、１８を形成する。 その後、絶縁膜１７、１８をマスクとして、シリコン基板１１をエッチングすることにより可動部１０ａを形成する。 続いて、
例えばプラズマＣＶＤ法等によってエレクトレット用の酸化膜３を可動部１０ａの一表面に形成し、所定の形状にエッチングした。 ここで、酸化膜３は、例えばモノシラン（ＳｉＨ ₄ ）ガスと亜酸化窒素（Ｎ ₂ Ｏ）ガスとを原料ガスとしたプラズマＣＶＤ法により形成する。 なお、プラズマＣＶＤ装置の電極に印加する高周波電圧の周波数は１３．５６ＭＨｚとすることが望ましい。

【００２０】次に、可動部１０ａの、酸化膜３が形成された面側に、メッキ技術によって接点４１を形成し、その上にＡｕＧｅを形成する。 その後、異方性ドライエッチング技術（例えば、反応性イオンエッチング）可動部１０ａの周囲をコ字状に切り離すことによって図５に示した構造の可動片１０が得られる（なお、可動部１０ａ
を切り離す際には酸化膜３が帯電しないようにしている）。

【００２１】次に、コロナ放電によって酸化膜３を帯電させるこによりエレクトレット３を形成する（酸化膜３
をエレクトレット化する）。 続いて、例えば略３５０℃
に加熱された加熱試料台の上に固定片２０と可動片１０
とを載せ１分間加熱しＡｕＧｅ−Ａｕ共晶よりなる金属薄膜層３０を形成することによって金属薄膜層３０を介して固定片２０と可動片１０とを接合する。

【００２２】ところで、この接合工程によってエレクトレットの等価電圧は、コロナ放電によって帯電した時の値よりも低下する。 しかし、本実施の形態では、接合工程の後に、例えばＹＡＧレーザ等によって、可動部１０
ａのエレクトレット３が形成されていない側の面に矢印Ａの方向からレーザ照射を行う（すなわち、エレクトレット３には直接レーザが当たらない）ことによってエレクトレット３の等価電圧の調整を行う。 レーザ照射を行う場合は、レーザの強度、パルス幅、レーザ照射時間等を任意に設定することによってエレクトレット３に与える熱の温度を制御性良く調整している。 このため、エレクトレット３の等価電圧のばらつきを小さくすることができ、その結果、製造時の歩留りが向上するとともに、
駆動電圧のばらつきが小さな静電駆動型リレーを提供することができるのである。

【００２３】また、比較的波長が短い（光子エネルギが大きい）青色域から紫外線域までのレーザ（例えば、Ａ
ｒ ⁺レーザ、Ｎ ₂レーザ、エキシマレーザ等）を用いれば、光励起によってエレクトレットの等価電圧を制御性良く小さくすることができるので、コロナ放電等によって酸化膜３を帯電させる時に等価電圧を目標値よりも大きく設定しておくことにより、等価電圧を調整して目標値に合わせることができ、静電駆動型リレーの性能ばらつきを小さくすることができる。

【００２４】さらに、レーザのビーム径を小さくすることによって、微細な部分への熱又は光の供給が可能となる。 なお、レーザ照射がエレクトレット３に直接行われないので、レーザ照射によるエレクトレットの損傷は発生しない。 また、可動片１０と固定片２０とを接合する前のエレクトレットの帯電方法はコロナ放電に限定するものではなく、電子ビーム照射やイオン照射等でもよい。

【００２５】図３に加速度センサの断面図を示す。 本加速度センサは、重り部１３、一端が重り部１３に一体連結された撓み部１４、撓み部１４の他端が一体連結され撓み部１４により重り部１３を揺動自在に支持する支持部１２が形成された可動片１０と、重り部１３と間隔を空けて対向する検出用電極２３が形成された固定片２０
と、重り部１３において検出用電極２２に対向する面側に形成されたエレクトレット３とを有する。 ここで、この加速度センサでは、固定片２０と可動片１０とを陽極接合技術によって接合した後に、重り部１３のエレクトレット３が形成されていない方の面に矢印Ａの方向からレーザ照射を行うことによってエレクトレット３を加熱しエレクトレット３の等価電位を調整してある。

【００２６】以下、上記加速度センサの製造方法を説明する。 まず、固定片２０の製造方法について述べる。 ガラス基板である絶縁基板２３をエッチングすることにより絶縁基板２３に凹所４を設ける。 その後、凹所４の内周面に例えばクロム（Ｃｒ）からなる検出用電極２２を形成することによって図３に示す構造の固定片２０が得られる。

【００２７】次に、可動片１０の製造方法について述べる。 シリコン基板１１の全面に所謂熱酸化法によってシリコン酸化膜を形成し、例えばフォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術等によって所定領域のシリコン酸化膜をエッチングしてシリコン酸化膜よりなるマスクを形成する。 その後、露出したシリコン基板１１を異方性エッチングすることにより重り部１３、撓み部１４、
支持部１２を形成する。 その後、重り部１３の一方の面にプラズマＣＶＤ法などによってエレクトレット用の酸化膜３を形成する。 続いて、例えば反応性ドライエッチング装置（以下、ＲＩＥ装置と称す）等を用いた異方性ドライエッチングによって、重り部１３を撓み部１４以外の部位で切り離す。

【００２８】次に、例えばコロナ放電によって酸化膜３
を帯電させるこによりエレクトレット３を形成する。 続いて、４００℃に加熱した加熱試料台の上で陽極接合技術によって可動片１０と固定片２０とを接合する。 なお、固定片２０と可動片１０とはどちらを先に製造してもよい。 次に、例えばＹＡＧレーザなどによって図３の矢印Ａの方向からレーザ照射を行うことによりエレクトレット３の等価電圧の調整を行う。 ここで、静電駆動型リレーで説明したように、レーザ照射を行うこによって等価電圧のばらつきを小さくできるので、センサ出力のばらつきが小さな加速度センサが得られるのである。

【００２９】図４に圧力センサの断面図を示す。 本圧力センサは、絶縁基板２３に固定電極２５が形成された固定片２０と、シリコン基板１１に凹所４を設けるこによってダイアフラム部よりなる可動部１０ａ'が形成された可動片１０と、可動部１０ａ'における固定電極（検出用電極）２５に対向する面側に形成されたエレクトレット３とを有する。 ここで、本圧力センサでは、固定片２０と可動片１０とを陽極接合技術によって接合した後に、可動部１０ａ'のエレクトレット３が形成されていない側の面に矢印Ａの方向からレーザ照射を行うことによってエレクトレット３を加熱しエレクトレット３の等価電位を調整してある。

【００３０】以下、上記圧力センサの製造方法を説明すが、固定片２０と可動片１０とはどちらを先に製造してもよい。 固定片２０は、絶縁基板２３の一表面に固定電極２５を形成することによって図４に示す構造が得られる。 一方、可動片１０は、シリコン基板１１に熱酸化膜を形成し、この熱酸化膜を所定の形状に加工し、熱酸化膜をマスクとして露出したシリコン基板１１を異方性エッチングすることによってシリコン基板１１に凹所４を設けダイアフラム部よりなる可動部１０ａ'を形成する。 次に、シリコン基板の凹所４が形成された面側からプラズマＣＶＤ法等によってエレクトレット用の酸化膜３を形成し、エッチングによって可動部１０ａ'の部位にのみ残るように加工する。 その後、コロナ放電等によって酸化膜３を帯電させることによりエレクトレット３
を形成する。 続いて、図５に示すように、例えば４００
℃に加熱した加熱試料台６０の上に固定片２０を載せ、
その上に固定電極２５とエレクトレット３とが凹所４を介して対向するように配置して陽極接合技術によって可動片１０と固定片２０とを接合する。 なお、本製造方法では、接合工程時、上記配置にすることによって、図５
中に矢印で示すように熱が伝わるようにして、エレクトレット３の等価電圧の低下を小さくしている。 次に、例えばＹＡＧレーザなどによって図３の矢印Ａの方向からレーザ照射を行うことによりエレクトレット３の等価電圧の調整を行う。 ここで、静電駆動型リレーで説明したように、レーザ照射を行うこによって等価電圧のばらつきを小さくできるので、センサ出力のばらつきが小さな圧力センサが得られるのである。

【００３１】図６にマイクロホンの断面図を示す。 本マイクロホンは、絶縁基板２３に固定電極２５が形成され空気孔５１が貫設された固定片２０と、シリコン基板１
１に凹所４を設けるこによってダイアフラム部よりなる可動部１０ａ'が形成された可動片１０と、可動部１０
ａ'の固定電極２５に対向する面側に形成されたエレクトレット３とを有する。 ここで、本マイクロホンでは、
固定片２０と可動片１０とを陽極接合技術によって接合した後に、可動部１０ａ'のエレクトレット３が形成されていない方の面に矢印Ａの方向からレーザ照射を行うことによってエレクトレット３を加熱しエレクトレット３の等価電位を調整してある。 なお、可動部１０ａ'は所謂振動板電極を兼ねており、固定電極及び振動板電極に電源電圧が供給されている時、音圧によって可動部１
０ａ'が振動して電極間隔（可動部１０ａ'と固定電極との距離）が変わるとともに静電容量が変化し、このとき生じる電圧が音声信号として取り出されるのである。

【００３２】以下、上記マイクロホンの製造方法を簡単に説明する。 固定片２０は、絶縁基板２３の一表面にＣ
ｒよりなる固定電極２５を形成し、その後、絶縁基板２
３に穴を開けることによって空気孔５１を形成することによって図６に示す構造が得られる。 一方、可動片１０
は、シリコン基板１１に熱酸化膜を形成し、この熱酸化膜を所定の形状に加工し、熱酸化膜をマスクとして露出したシリコン基板１１を異方性エッチングすることによってシリコン基板１１に凹所４を設けダイアフラム部よりなる可動部１０ａ'を形成する。 次に、シリコン基板１１の凹所４が形成された面側からプラズマＣＶＤ法等によってエレクトレット用の酸化膜３を形成し、エッチングによって可動部１０ａ'の部位にのみ残るように加工する。 その後、コロナ放電等によって酸化膜３を帯電させることによりエレクトレット３を形成する。 続いて、４００℃に加熱した加熱試料台の上に載せ、陽極接合技術によって可動片１０と固定片２０とを接合する。
次に、例えばＹＡＧレーザなどによって図３の矢印Ａの方向からレーザ照射を行うことによりエレクトレット３
の等価電圧の調整を行う。 ここで、静電駆動型リレーで説明したように、レーザ照射を行うこによって等価電圧のばらつきを小さくできるので、出力のばらつきが小さなマイクロホンが得られるのである。

【００３３】（実施の形態２）図７に本実施の形態のエレクトレット応用装置の概略断面図を示す。 本エレクトレット応用装置は、固定片２０と、可動部１０ａを一体的に有する可動片１０と、可動部１０ａにおける固定片２０に対向する面側に形成されたエレクトレット３と、
可動部１０ａにおいてエレクトレット３が形成された面と反対側の面に形成された抵抗加熱用電極５とを有する。 ここで、エレクトレット３の等価電圧は、固定片２
０と可動片１０ａとを接合した後に抵抗加熱用電極５に電流を流すことによってエレクトレット３の等価電位を調整してある。

【００３４】図８に静電駆動型リレーの断面図を示す。
本静電駆動型リレーの基本構造は実施の形態１の図２と略同じであり、その特徴とするところは、可動部１０ａ
におけるエレクトレット３が形成されている面と反対側の面に抵抗加熱用電極５が形成され、固定片２０と可動片１０とを接合した後に、抵抗加熱用電極５に電流を流すことによってエレクトレット３の等価電位が調整されていることにある。

【００３５】本静電駆動型リレーの製造方法も実施の形態１の静電駆動型リレーの製造方法と略同じなので、特徴となる工程についてのみ説明する。 本静電駆動型リレーでは、可動部１０ａの一方の面にエレクトレット用の酸化膜３を形成した後に、可動部１０ａの酸化膜３が形成された面と反対側の面に抵抗加熱用電極５を所定の形状に形成する。 その後、コロナ放電等によって酸化膜３
を帯電させるこによりエレクトレット３を形成する。 次に、可動片１０と固定片２０とを接合し、その後に、抵抗加熱用電極５に電流を流すことによってエレクトレット３に熱を与えて等価電圧の調整を行う。 このため、電流値と電流供給時間を電源側で制御することにより制御性良く等価電圧の調整を行うことができるのである。 その結果、駆動電圧のばらつきが小さな静電駆動型リレーを得ることができるのである。

【００３６】図９に加速度センサの断面図を示す。 本加速度センサの基本構造は実施の形態１の図３と略同じであり、その特徴とするところは、重り部１３においてエレクトレット３が形成されている面と反対側の面に絶縁膜１７を介して抵抗加熱用電極５が形成され、固定片２
０と可動片１０とを接合した後に、抵抗加熱用電極５に電流を流すことによってエレクトレット３の等価電位が調整されていることにある。

【００３７】以下、上記加速度センサの製造方法を簡単に説明する。 本加速度センサの製造方法も実施の形態１
の加速度センサの製造方法と略同じなので、特徴となる工程についてのみ説明する。 本加速度センサでは、重り部１３の一面にエレクトレット用の酸化膜３形成した後に、重り部１３の酸化膜３が形成された面と反対側の面に絶縁膜１７、抵抗加熱用電極５を形成する。 その後、
コロナ放電等によって酸化膜３を帯電させることによりエレクトレット３を形成する。 次に、抵抗加熱用電極５
に電流を流すことによってエレクトレット３に熱を与えて等価電圧の調整を行う。 このため、電流値と電流供給時間を電源側で制御することにより制御性良く等価電圧の調整を行うことができるのである。 その結果、センサ出力のばらつきが小さな加速度センサが得られるのである。

【００３８】図１０に圧力センサの断面図を示す。 本圧力センサの基本構造は実施の形態１の図４と略同じであり、その特徴とするところは、可動部１０ａ'のエレクトレット３が形成されている面と反対側の面に絶縁膜１
７を介して抵抗加熱用電極５が形成され、固定片２０と可動片１０とを接合した後に抵抗加熱用電極５に電流を流すことによってエレクトレット３の等価電位が調整されていることにある。

【００３９】以下、上記圧力センサの製造方法を簡単に説明する。 本圧力センサの製造方法も実施の形態１の圧力センサの製造方法と略同じなので、特徴となる工程についてのみ説明する。 本圧力センサでは、可動部１０
ａ'の凹所４が形成されている側の面にエレクトレット用の酸化膜３を形成した後、エレクトレット３が形成されていない側の面に絶縁膜１７を介して抵抗加熱用電極５を可動部１０ａ'を挟んで酸化膜３に対向するように形成する。 コロナ放電等によって酸化膜３を帯電させることによりエレクトレット３を形成する。 次に、抵抗加熱用電極５に電流を流すことによってエレクトレット３
に熱を与えて等価電圧の調整を行う。 このため、電流値と電流供給時間を電源側で制御することにより制御性良く等価電圧の調整を行うことができるのである。 その結果、センサ出力のばらつきが小さな圧力センサが得られるのである。

【００４０】図１１にマイクロホンの断面図を示す。 本マイクロホンの基本構造は実施の形態１の図６と略同じであり、その特徴とするところは、可動部１０ａ'のエレクトレット３が形成されている面と反対側の面に絶縁膜１７を介して抵抗加熱用電極５が形成され、固定片２
０と可動片１０とを接合した後に抵抗加熱用電極５に電流を流すことによってエレクトレット３の等価電位が調整されていることにある。

【００４１】以下、上記マイクロホンの製造方法を簡単に説明する。 本マイクロホンの製造方法も実施の形態１
のマイクロホンの製造方法と略同じなので、特徴となる工程についてのみ説明する。 本マイクロホンでは、可動部１０ａ'の凹所４が形成されている側の面にエレクトレット用の酸化膜３を形成した後、エレクトレット３が形成されていない側の面に絶縁膜１７を介して抵抗加熱用電極５を可動部１０ａ'を挟んで酸化膜３に対向するように形成する。 コロナ放電によって酸化膜３を帯電させることによりエレクトレット３を形成する。 次に、抵抗加熱用電極５に電流を流すことによってエレクトレット３に熱を与えて等価電圧の調整を行う。 このため、電流値と電流供給時間を電源側で制御することにより制御性良く等価電圧の調整を行うことができるのである。 その結果、出力ばらつきが小さなマイクロホンを得ることができるのである。

【００４２】（実施の形態３）図１２に本実施の形態のエレクトレット応用装置の概略断面図を示す。 本エレクトレット応用装置は、固定片２０と、可動部１０ａを一体的に有する可動片１０と、可動部１０における固定片２０に対向する面側に形成されたエレクトレット３と、
可動部においてエレクトレット３が形成された面と反対側の面に形成された抵抗加熱用電極５とを有する。 ここで、エレクトレット３の等価電圧は、固定片２０と可動片１０ａとを接合した後に抵抗加熱用電極５に電流を流すことによってエレクトレット３の等価電位を調整してある。

【００４３】図１３に静電駆動型リレーの断面図を示す。 本静電駆動型リレーの基本構造は実施の形態１の図２と略同じであり、その特徴とするところは、エレクトレット３とカンチレバーよりなる可動部１０ａとの間に抵抗加熱用電極５が形成され、固定片２０と可動片１０
とを接合した後に、抵抗加熱用電極５に電流を流すことによってエレクトレット３の等価電位が調整されていることにある。 このため、駆動電圧のばらつきが小さな静電駆動型リレーを提供することができるのである。

【００４４】本静電駆動型リレーの製造方法も実施の形態１の静電駆動型リレーの製造方法と略同じなので、特徴となる工程についてのみ説明する。 本静電駆動型リレーでは、可動片１０のカンチレバーよりなる可動部１０
ａを形成した後に、可動部１０ａの一方の面に抵抗加熱用電極５を形成する。 その後、抵抗加熱用電極５を覆うようにエレクトレット用の酸化膜３を形成し、コロナ放電によって酸化膜３を帯電させるこによりエレクトレット３を形成する。 次に、可動片１０と固定片２０とを接合し、その後に、抵抗加熱用電極５に電流を流すことによってエレクトレット３に熱を与えて等価電圧の調整を行う。 このため、電流値と電流供給時間を電源側で制御することにより制御性良く等価電圧の調整を行うことができるのである。

【００４５】図１４に加速度センサの断面図を示す。 本加速度センサの基本構造は実施の形態１の図３と略同じであり、その特徴とするところは、エレクトレット３と重り部１３との間に抵抗加熱用電極５及び絶縁膜１７が形成され、固定片２０と可動片１０とを接合した後に、
抵抗加熱用電極５に電流を流すことによってエレクトレット３の等価電位が調整されていることにある。 このため、センサ出力のばらつきが小さな加速度センサを提供することができるのである。

【００４６】以下、上記加速度センサの製造方法を簡単に説明する。 本加速度センサの製造方法も実施の形態１
の加速度センサの製造方法と略同じなので、特徴となる工程についてのみ説明する。 本加速度センサでは、重り部１３、撓み部１４、支持部１２を形成した後、重り部１３の一方の面に絶縁膜１７を介して抵抗加熱用電極５
を形成する。 その後、抵抗加熱用電極５を覆うようにエレクトレット用の酸化膜３を形成し、コロナ放電によって酸化膜３を帯電させることによりエレクトレット３を形成する。 次に、重り部１３を撓み部１４以外の部位で切り離し、可動片１０と固定片２０とを接合する。 その後、抵抗加熱用電極５に電流を流すことによってエレクトレット３に熱を与えて等価電圧の調整を行う。 このため、電流値と電流供給時間を電源側で制御することにより制御性良く等価電圧の調整を行うことができるのである。

【００４７】図１５に上記構成を有する圧力センサの断面図を示す。 本圧力センサの基本構造は実施の形態１の図４と略同じであり、その特徴とするところは、エレクトレット３と可動部１０ａ'との間に抵抗加熱用電極５
と絶縁膜７が形成され、固定片２０と可動片１０とを接合した後に、抵抗加熱用電極５に電流を流すことによってエレクトレット３の等価電位が調整されていることにある。 このため、センサ出力のばらつきが小さな圧力センサを提供することができるのである。

【００４８】以下、上記圧力センサの製造方法を簡単に説明する。 本圧力センサの製造方法も実施の形態１の圧力センサの製造方法と略同じなので、特徴となる工程についてのみ説明する。 本圧力センサでは、可動部１０
ａ'を形成した後、凹所４の内周面の底部である可動部１０ａ'に絶縁膜１７を形成し、抵抗加熱用電極５を形成し、エレクトレット用の酸化膜３を形成する。 その後、コロナ放電によって酸化膜３を帯電させることによりエレクトレット３を形成する。 次に、抵抗加熱用電極５に電流を流すことによってエレクトレット３に熱を与えて等価電圧の調整を行う。 このため、電流値と電流供給時間を電源側で制御することにより制御性良く等価電圧の調整を行うことができるのである。

【００４９】図１６にマイクロホンの断面図を示す。 本マイクロホンの基本構造は実施の形態１の図６と略同じであり、その特徴とするところは、エレクトレット３と可動部１０ａ'との間に抵抗加熱用電極５が形成され、
固定片２０と可動片１０とを接合した後に、抵抗加熱用電極５に電流を流すことによってエレクトレット３の等価電位が調整されていることにある。 このため、出力のばらつきがちいさなマイクロホンを提供することができるのである。

【００５０】以下、上記マイクロホンの製造方法を簡単に説明する。 本マイクロホンの製造方法も実施の形態１
の圧力センサの製造方法と略同じなので、特徴となる工程についてのみ説明する。 本マイクロホンでは、可動部１０ａ'を形成した後、凹所４の内周面の底部である可動部１０ａ'に抵抗加熱用電極５を形成し、エレクトレット用の酸化膜３を形成する。 その後、コロナ放電によって酸化膜３を帯電させることによりエレクトレット３
を形成する。 次に、抵抗加熱用電極５に電流を流すことによってエレクトレット３に熱を与えて等価電圧の調整を行う。 このため、電流値と電流供給時間を電源側で制御することにより制御性良く等価電圧の調整を行うことができるのである。

【００５１】（実施の形態４）図１７に本実施の形態のエレクトレット応用装置の概略断面図を示す。 本エレクトレット応用装置は、固定片２０と、可動部１０ａを一体的に有する可動片１０と、固定片２０の可動部１０ａ
に対向する面側に形成された抵抗加熱用電極５と、抵抗加熱電極５を覆うように形成されたエレクトレット３とを有する。 ここで、エレクトレット３の等価電圧は、固定片２０と可動片１０ａとを接合した後に抵抗加熱用電極５に電流を流すことによってエレクトレット３の等価電位を調整してある。

【００５２】図１８に静電駆動型リレーの断面図を示す。 本静電駆動型リレーの基本構造は実施の形態の図２
と略同じであり、その特徴とするところは、固定片２０
が絶縁基板を加工して形成されているとともにエレクトレット３が固定片２０側にあり、エレクトレット３と固定片２０との間に抵抗加熱用電極５が形成され、固定片２０と可動片１０とを接合した後に、抵抗加熱用電極５
に電流を流すことによってエレクトレット３の等価電位が調整されていることにある。 本静電駆動型リレーでは固定片２０が絶縁基板であり、抵抗加熱用電極２６が外部電圧印加用電極を兼ねている。 このため、製造工程を削減することができる。

【００５３】以下、本静電駆動型リレーの製造方法について説明する。 ただし、可動片１０は実施の形態１の可動片１０の製造方法と略同じであり、本実施の形態の可動片１０では可動片１０にエレクトレット３を形成せず、固定片２０に形成する。 そこで、固定片２０の製造方法について説明する。 まず、絶縁基板２３の一表面側に絶縁基板２３をエッチングするためのマスクを形成し、露出した絶縁基板２３をエッチングすることによって凹部２３ａを形成する。 次に、凹部２３ａが形成された側の面上に抵抗加熱用電極２６を所定の形状に形成する。 続いて、抵抗加熱用電極２６を覆うようにエレクトレット用の酸化膜３を形成する。 次に、メッキ技術により接点４２を形成した後、接合用にＡｕを形成する。 続いて、コロナ放電等によって酸化膜３を帯電させるこによりエレクトレット３を形成する。 次に、可動片１０と固定片２０とを接合し、その後に、抵抗加熱用電極２６
に電流を流すことによってエレクトレット３に熱を与えて等価電圧の調整を行う。 このため、電流値と電流供給時間を電源側で制御することにより制御性良く等価電圧の調整を行うことができるのである。 このため、エレクトレット３の等価電圧のばらつきを小さくできるので、
駆動電圧のばらつきが小さな静電駆動型リレーを得ることができるのである。

【００５４】図１９に加速度センサの断面図を示す。 本加速度センサの基本構造は実施の形態１の図３と略同じであり、その特徴とするところは、エレクトレット３が固定片２０に検出用電極を兼ねる固定電極２５を介して形成され、可動片１０の重り部１３と対向しており、固定片２０と可動片１０とを接合した後に検出用電２５に電流を流すことによってエレクトレット３の等価電圧が調整されていることにある。 ここで、抵抗加熱用電極２
５が検出用電極を兼ねているので、別途検出用電極を形成する必要がないので、工程数を削減でき、コストを低減させることができる。

【００５５】以下、上記加速度センサの製造方法を簡単に説明する。 本加速度センサの製造方法も実施の形態１
の加速度センサの製造方法と略同じなので、特徴となる工程についてのみ説明する。 まず、固定片２０の製造方法について述べる。 ガラス基板である絶縁基板２３をエッチングすることによって凹所４を形成し、凹所４の内周面の底部にＣｒよりなり検出用電極を兼ねる抵抗加熱用電極２５を形成する。 その後、検出用電極２５を覆うようにエレクトレット用の酸化膜３を形成する。 その後、コロナ放電によって酸化膜３を帯電させることによりエレクトレット３を形成する。

【００５６】その後、別途形成した可動片１０と、固定片２０とを陽極接合技術によって接合する。 さらに、その後、抵抗加熱用電極２５に電流を流すことによってエレクトレット３に熱を与えて等価電圧の調整を行う。 このため、電流値と電流供給時間を電源側で制御することにより制御性良く等価電圧の調整を行うことができるのである。 このため、センサ出力のばらつきが小さな加速度センサが得られるのである。

【００５７】図２０に圧力センサの断面図を示す。 本圧力センサの基本構造は実施の形態１の図４と略同じであり、その特徴とするところは、エレクトレット３が固定片２０に検出用電極２５を介して形成され、可動片１０
の可動部１０ａ'と対向しており、固定片２０と可動片１０とを接合した後に、検出用電極を兼ねる抵抗加熱用電極２５に電流を流すことによってエレクトレット３の等価電位が調整されていることにある。 ここで、抵抗加熱用電極２５が検出用電極を兼ねているので別途検出用電極を形成する必要がなく、工程数を削減でき、製造コストを低減することができる。

【００５８】以下、上記圧力センサの製造方法を簡単に説明する。 本圧力センサの製造方法も実施の形態１の圧力センサの製造方法と略同じなので、特徴となる工程についてのみ説明する。 本圧力センサでは、固定片２０に例えばＣｒよりなる検出用電極２５を形成した後、検出用電極２５上にエレクトレット用の酸化膜３を形成する。 次に、コロナ放電によって酸化膜３を帯電させることによりエレクトレット３を形成する。

【００５９】その後、別途形成した可動片１０と、固定片２０とを陽極接合技術によって接合すする。 さらに、
その後、検出用電極２５に電流を流すことによってエレクトレット３に熱を与えて等価電圧の調整を行う。 このため、電流値と電流供給時間を電源側で制御することにより制御性良く等価電圧の調整を行うことができるのである。 このため、センサ出力のばらつきが小さな圧力センサが得られるのである。

【００６０】図２１にマイクロホンの断面図を示す。 本マイクロホンの基本構造は実施の形態１の図６と略同じであり、その特徴とするところは、エレクトレット３が固定片２０に検出用電極を兼ねる抵抗加熱用電極２５を介して形成され、可動片１０の可動部１０ａ'と対向しており、固定片２０と可動片１０とを接合した後に、抵抗加熱用電極２５に電流を流すことによってエレクトレット３の等価電位が調整されていることにある。 ここで、抵抗加熱用電極２５が検出用電極を兼ねているので別途検出用電極を形成する必要がなく、工程数を削減でき、製造コストを低減することができる。

【００６１】以下、上記マイクロホンの製造方法を簡単に説明する。 本マイクロホンの製造方法も実施の形態１
のマイクロホンの製造方法と略同じなので、特徴となる工程についてのみ説明する。 本マイクロホンでは、固定片２０に例えばＣｒよりなる検出用電極２５を形成した後、抵抗加熱用電極２５上にエレクトレット用の酸化膜３を形成し、その後、絶縁基板２３に穴を開け空気孔５
１を形成することによって図２１に示す構造が得られる。 その後、コロナ放電によって酸化膜３を帯電させることによりエレクトレット３を形成する。

【００６２】その後、別途形成した可動片１０と、固定片２０とを陽極接合技術によって接合すする。 さらに、
その後、抵抗加熱用電極２５に電流を流すことによってエレクトレット３に熱を与えて等価電圧の調整を行う。
このため、電流値と電流供給時間を電源側で制御することにより制御性良く等価電圧の調整を行うことができるのである。 その結果、エレクトレット３の等価電圧のばらつきを小さくでき、出力ばらつきが小さなマイクロホンを得ることができるのである。

【００６３】なお、各実施の形態１で説明したレーザ照射や抵抗加熱によるエレクトレットの等価電圧のばらつきを抑える技術はコロナ放電によってエレクトレット化を行った後の調整にも採用してもよい。

【００６４】

【発明の効果】請求項１の発明は、エレクトレットが、
固定片と可動片とを接合した後に等価電圧が調整されているので、エレクトレットの等価電圧のばらつきが小さく、性能ばらつきが小さなエレクトレット応用装置を提供することができるという効果がある。

【００６５】請求項２の発明は、エレクトレットを形成して固定片と可動片とを接合した後に、可動部のエレクトレットが形成された面と反対側の面にレーザ照射を行うことので、レーザの強度、パルス幅、レーザ照射時間等を任意に設定することによって前記可動部を介してエレクトレット３に与える熱の温度を制御することにより、エレクトレットの等価電圧を制御性良く調整することができるという効果がある。 また、比較的波長が短い青色域から紫外線域までのレーザを用いることにより光励起によってエレクトレットの等価電圧を制御性良く小さくすることができるので、等価電圧を調整してエレクトレット応用装置の性能ばらつきを小さくすることができるという効果がある。

【００６６】請求項３の発明は、請求項１の発明において、エレクトレットと可動部との間に抵抗加熱用電極が形成されているので、固定片と可動片とを接合した後に前記抵抗加熱用電極に電流を流すことによって前記エレクトレットに効率良く熱を与えて等価電圧の調整を行うことができ、この際に電流値と電流供給時間を電源側で制御することにより前記エレクトレットに与える熱を調整でき、制御性良く等価電圧の調整を行うことができるから、エレクトレットの等価電圧のばらつきが小さく、
性能ばらつきが小さなエレクトレット応用装置を提供することができるという効果がある。

【００６７】請求項４の発明は、請求項１の発明において、可動部のエレクトレットが形成された面と反対側の面に抵抗加熱用電極が形成されているので、固定片と可動片とを接合した後に前記抵抗加熱用電極に電流を流すことによって前記エレクトレットに効率良く熱を与えて等価電圧の調整を行うことができ、この際に電流値と電流供給時間を電源側で制御することにより前記エレクトレットに与える熱を調整できるから、制御性良く等価電圧の調整を行うことができ、エレクトレットの等価電圧のばらつきが小さくて性能ばらつきが小さなエレクトレット応用装置を提供することができるという効果がある。

【００６８】請求項５の発明は、固定電極を有する固定片と、前記固定電極に空隙を介して対向する可動部を有し前記可動部が揺動自在に支持され前記固定片に接合された可動片と、前記固定片の固定電極の前記可動部に対向する面に形成されたエレクトレットとを有し、前記エレクトレットは、前記固定片と前記可動片とを接合した後に等価電圧が調整されていることを特徴とするものであり、前記エレクトレットの等価電圧のばらつきが小さいので、性能ばらつきの小さなエレクトレットを提供することができるという効果がある。

【００６９】請求項６の発明は、固定片と可動片とを接合した後に前記抵抗加熱用電極に電流を流し前記抵抗加熱用電極を加熱することによって前記エレクトレットの等価電圧を調整するので、前記抵抗加熱用電極に流す電流の大きさ及び供給時間を制御することによりエレクトレットの等価電圧を制御性良く調整することができるという効果がある。

【００７０】請求項７の発明は、固定片と可動片とを接合した後に前記抵抗加熱用電極に電流を流し前記抵抗加熱用電極を加熱することによって前記エレクトレットの等価電圧を調整するので、前記抵抗加熱用電極に流す電流の大きさ及び供給時間を制御することによりエレクトレットの等価電圧を制御性良く調整することができるという効果がある。

【００７１】請求項８の発明は、請求項３又は請求項４
の発明において、抵抗加熱用電極が、入力電圧印加用電極又は出力電圧検出用電極を兼ねるので、製造工程を削減でき、製造コストを低減することができるという効果がある。 請求項９の発明は、請求項１、３、４、８いずれか１項に記載の発明において、可動部は固定電極に対向する可動電極を有し前記固定電極と前記可動電極との間に印加される外部電圧によって発生する静電力で前記固定電極側に一端部が移動するように他端部が支持固定され、前記可動部の移動により互いに接離する接点が可動部の一端部とこの一端部に対応する固定片の端部とに形成され、これら接点が外部電気回路に接続された静電駆動型リレーを構成したので、駆動電圧のばらつきが小さな静電駆動型リレーを提供することができるという効果がある。

【００７２】請求項１０の発明は、請求項１、３、４、
８いずれか１項に記載の発明において、可動片は重り部、一端が前記重り部に一体連結された撓み部、前記撓み部の他端が一体連結され前記撓み部により前記重り部を揺動自在に支持する支持部が形成され、固定片は前記重り部と間隔を空けて対向する固定電極を有し前記可動片に接合される加速度センサを構成したので、センサ出力のばらつきが小さな加速度センサを提供することができるという効果がある。

【００７３】請求項１１の発明は、請求項１、３、４、
８いずれか１項に記載の発明において、可動部がダイアフラム部よりなり、圧力センサを構成したので、センサ出力のばらつきが小さな圧力センサを提供することができるという効果がある。 請求項１２の発明は、可動部がダイアフラム部よりなり、可動片及び固定片の少なくともどちらか一方に前記ダイアフラム部と前記固定片との間の空間と外部とを連通させる通気孔を備えたマイクロホンを構成したので、出力のばらつきが小さなマイクロホンを提供することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１を示す概略断面図である。

【図２】実施の形態１の静電駆動型リレーの断面図である。

【図３】実施の形態１の加速度センサの断面図である。

【図４】実施の形態１の圧力センサの断面図である。

【図５】同上の固定片と可動片とを接合する時の熱の流れの説明図である。

【図６】実施の形態１のマイクロホンの断面図である。

【図７】実施の形態２を示す概略断面図である。

【図８】実施の形態２の静電駆動型リレーの断面図である。

【図９】実施の形態２の加速度センサの断面図である。

【図１０】実施の形態２の圧力センサの断面図である。

【図１１】実施の形態２のマイクロホンの断面図である。

【図１２】実施の形態３を示す概略断面図である。

【図１３】実施の形態３の静電駆動型リレーの断面図である。

【図１４】実施の形態３の加速度センサの断面図である。

【図１５】実施の形態３の圧力センサの断面図である。

【図１６】実施の形態３のマイクロホンの断面図である。

【図１７】実施の形態４を示す断面図である。

【図１８】実施の形態４の静電駆動型リレーの断面図である。

【図１９】実施の形態４の加速度センサの断面図である。

【図２０】実施の形態４の圧力センサの断面図である。

【図２１】実施の形態４のマイクロホンの断面図である。

【符号の説明】

３ エレクトレット ４ 空隙 １０ 可動片 １０ａ 可動部 ２０ 固定片