(57)【要約】【課題】  支持導通部（アンカ部）等と配線基板間のＡｌ層を備える接合構造に関し、特に、前記Ａｌ層の接合表面の酸化を抑制でき、適切に共晶接合又は拡散接合できるＭＥＭＳセンサを提供することを目的としている。【解決手段】  支持導通部１２の表面１２ａには、第１の接続金属層４１が形成される。第１の接続金属層４１はＡｌ層５１と、その表面５１ａに形成された酸化防止層５２との積層構造で形成される。配線基板２の表面には第２の接続金属層３１が形成される。第２の接続金属層３１及び酸化防止層５２は例えばＧｅで形成される。そして、第１の接続金属層４１と第２の接続金属層３１とが共晶接合又は拡散接合される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板、中間層、及び機能層の順に積層される第１の基板と、前記機能層と対向して、前記機能層に形成される可動電極部及び前記固定電極部との導通経路を備える配線基板と、を有し、
前記機能層には、前記中間層に固定支持されるとともに、前記配線基板と接合される接合層が形成されており、
前記接合層の表面に第１の接続金属層が形成され、前記配線基板の表面に第２の接続金属層が形成され、前記第１の接続金属層と前記第２の接続金属層とが共晶接合又は拡散接合されており、
前記第１の接続金属層及び前記第２の接続金属層のうち、少なくとも一方の接続金属層は、Ａｌ層と、前記Ａｌ層の他方の接続金属層との接合表面に形成された酸化防止層と、を有して形成されていることを特徴とするＭＥＭＳセンサ。
【請求項２】
前記酸化防止層は、前記Ａｌ層と前記第２の接続金属層とが共晶接合又は拡散接合を可能とする膜厚で形成される請求項１記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項３】
前記酸化防止層の膜厚は、５０Å〜５００Åの範囲内で形成される請求項２記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項４】
前記酸化防止層は、Ａｌと共晶可能な又はＡｌ層へ拡散可能な材質で形成される請求項２又は３に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項５】
前記第２の接続金属層は、少なくとも前記酸化防止層との接合表面側に、前記酸化防止層と同じ材質で形成された部分を有する請求項４記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項６】
支持基板、中間層、及び機能層の順に積層される第１の基板と、前記機能層と対向して、前記機能層に形成される可動電極部及び前記固定電極部との導通経路を備える配線基板と、を有し、
前記機能層には、前記中間層に固定支持されるとともに、前記配線基板と接合される接合層が形成されており、
前記接合層の表面に第１の接続金属層が形成され、前記配線基板の表面に第２の接続金属層が形成され、前記第１の接続金属層と前記第２の接続金属層とが共晶接合又は拡散接合されており、
前記第１の接続金属層及び前記第２の接続金属層のうち、一方の接続金属層は、Ａｌ層と、前記Ａｌ層の他方の接続金属層と対向する表面に形成された被覆層と、を有して形成されており、
前記被覆層は、前記他方の接続金属層と同じ材質で且つ前記他方の接続金属層よりも薄い膜厚で形成されていることを特徴とするＭＥＭＳセンサ。
【請求項７】
前記Ａｌ層の表面から前記他方の接続金属層に対して遠ざかる方向へ凹む凹部が形成されており、前記被覆層が前記凹部内に形成されている請求項６記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項８】
前記Ａｌ層の表面から前記他方の接続金属層に向けて突出する凸部が形成されており、前記被覆層が前記凸部の裾に位置する前記表面に形成されている請求項６記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項９】
前記接合層は、前記可動電極部及び前記固定電極部の夫々に接続される支持導通部である請求項１ないし８のいずれか１項に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項１０】
前記接合層は、前記可動電極部及び前記固定電極部と分離して形成され、前記可動電極部の可動領域を囲む枠体層であり、前記第１の接続金属層と前記第２の接続金属層とが共晶接合又は拡散接合されて、前記可動領域の外周を囲む金属シール層が形成されている請求項１ないし９のいずれか１項に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項１１】
前記配線基板は、シリコン基板と、前記シリコン基板の表面に、絶縁層とこの絶縁層の内部に埋設された前記可動電極部及び前記固定電極部の夫々に電気的に接続されるリード層と、前記第２の接続金属層と、を有して形成される請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項１２】
支持基板、中間層、及び機能層の順に積層される第１の基板と、前記機能層と対向して、前記機能層に形成される可動電極部及び前記固定電極部との導通経路を備える配線基板と、を有し、
前記機能層に、前記中間層に固定支持された接合層を形成する工程、
前記接合層の表面に第１の接続金属層を形成し、前記配線基板の表面に第２の接続金属層を形成し、
このとき、前記第１の接続金属層及び前記第２の接続金属層のうち、少なくとも一方の接続金属層を、Ａｌ層を有して形成し、さらに、前記Ａｌ層の他方の接続金属層との接合表面に酸化防止層を形成する工程、
前記第１の接続金属層と前記第２の接続金属層とを共晶接合又は拡散接合する工程、
を有することを特徴とするＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項１３】
前記酸化防止層を、前記Ａｌ層と前記第２の接続金属層とが共晶接合又は拡散接合を可能とする膜厚で形成する請求項１２記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項１４】
前記酸化防止層の膜厚を、５０Å〜５００Åの範囲内で形成する請求項１３記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項１５】
前記酸化防止層を、Ａｌと共晶可能な又はＡｌ層へ拡散可能な材質で形成する請求項１３又は１４に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項１６】
前記第２の接続金属層の少なくとも前記酸化防止層との接合表面側に、前記酸化防止層と同じ材質の部分を形成する請求項１５記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項１７】
支持基板、中間層、及び機能層の順に積層される第１の基板と、前記機能層と対向して、前記機能層に形成される可動電極部及び前記固定電極部との導通経路を備える配線基板と、を有し、
前記機能層に、前記中間層に固定支持された接合層を形成する工程、
前記接合層の表面に第１の接続金属層を形成し、前記配線基板の表面に第２の接続金属層を形成し、
このとき、前記第１の接続金属層及び前記第２の接続金属層のうち、少なくとも一方の接続金属層を、Ａｌ層を有して形成し、さらに、前記Ａｌ層の他方の接続金属層と対向する表面に、前記他方の接続金属層と同じ材質で且つ前記他方の接続金属層よりも薄い膜厚の被覆層を形成する工程と、
前記第１の接続金属層と前記第２の接続金属層とを共晶接合又は拡散接合する工程、
を有することを特徴とするＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項１８】
前記Ａｌ層の表面から前記他方の接続金属層に対して遠ざかる方向へ凹む凹部を形成し、少なくとも前記凹部内に前記被覆層を形成する請求項１７記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項１９】
前記Ａｌ層の表面から前記他方の接続金属層に向けて突出する凸部を形成し、少なくとも前記凸部の裾に位置する前記表面に前記被覆層を形成する請求項１７記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン基板を微細加工して形成されたＭＥＭＳセンサ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical Systems）センサは、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板を構成するＳＯＩ層を微細加工することで、可動電極部と固定電極部が形成される。この微細なセンサは、可動電極部の動作により、加速度センサ、圧力センサ、振動型ジャイロ、またはマイクロリレーなどとして使用される。
【０００３】
図１４は、従来のＭＥＭＳセンサの部分断面図、図１５は、図１４に示す支持導通部（アンカ部）と配線基板間を接合する前の状態を示す拡大断面図である。
【０００４】
図１４に示すＭＥＭＳセンサは、支持基板２００、酸化絶縁層２０３及びＳＯＩ層２１０にて構成されるＳＯＩ基板と、ＳＯＩ基板に対向して設けられた配線基板２１１とを有して構成される。
【０００５】
可動電極部及び固定電極部で構成される可動領域２０１と、可動電極部及び固定電極部の各支持導通部２０２は前記ＳＯＩ層２１０を微細加工して形成されたものである。
【０００６】
図１４，図１５に示すように支持導通部２０２の表面２０２ａには第１の接続金属層２１２が設けられている。
【０００７】
配線基板２１１は、シリコン基板２０４、絶縁層２０５、及び、リード層２０６等を備えて構成され、前記支持導通部２０２と対向する表面に第２の接続金属層２１３が形成されている。第２の接続金属層２１３はリード層２０６と電気的に接続されている。そして、第１の接続金属層２１２と第２の接続金属層２１３間を加熱しながら加圧して、第１の接続金属層２１２と第２の接続金属層２１３とが共晶接合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２３６１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
例えば第１の接続金属層２１２はＡｌで形成され、第２の接続金属層２１３はＧｅで形成される。これにより、第１の接続金属層２１２と第２の接続金属層２１３とを共晶接合できる。
【００１０】
しかしながら、Ａｌで形成された第１の接続金属層２１２の接合表面２１２ａには図１１に示すように自然酸化層２１４が形成されてしまう。
【００１１】
したがって、従来では、第１の接続金属層２１２と第２の接続金属層２１３とを適切に共晶接合するために、接合工程前に、自然酸化層２１４をエッチングにて除去することが必要となった。
【００１２】
特に、自然酸化層２１４を取り除いても、しばらくすれば、また第１の接続金属層２１２の接合表面２１２ａに自然酸化層が形成されてしまうので、自然酸化層２１４の除去工程から接合工程に早急に移行することが必要であった。
【００１３】
また、Ａｌで形成された第１の接続金属層２１２の厚みを、自然酸化層２１４の除去量を見込んである程度厚く形成しなければならず、また自然酸化層２１４の除去量にばらつきが生じやすく、それによるＭＥＭＳセンサの厚さ寸法のばらつきや、接合強度のばらつき等が生じやすくなっていた。
【００１４】
また、従来の構造では、Ａｌ層の表面に自然酸化層が残ることで、適切に共晶接合あるいは拡散接合できず、あるいは、接合むらが出来やすく、強固な接合強度を得ることが難しかった。
【００１５】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するものであり、支持導通部（アンカ部）等と配線基板間のＡｌ層を備える接合構造に関し、特に、前記Ａｌ層の接合表面の酸化を抑制でき、適切に共晶接合又は拡散接合できるＭＥＭＳセンサ及びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明におけるＭＥＭＳセンサは、支持基板、中間層、及び機能層の順に積層される第１の基板と、前記機能層と対向して、前記機能層に形成される可動電極部及び前記固定電極部との導通経路を備える配線基板と、を有し、
前記機能層には、前記中間層に固定支持されるとともに、前記配線基板と接合される接合層が形成されており、
前記接合層の表面に第１の接続金属層が形成され、前記配線基板の表面に第２の接続金属層が形成され、前記第１の接続金属層と前記第２の接続金属層とが共晶接合又は拡散接合されており、
前記第１の接続金属層及び前記第２の接続金属層のうち、少なくとも一方の接続金属層は、Ａｌ層と、前記Ａｌ層の他方の接続金属層との接合表面に形成された酸化防止層と、を有して形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
これにより、Ａｌ層の接合表面の酸化を防止できる。したがって、第１の接続金属層と第２の接続金属層との接合強度を向上でき、ＭＥＭＳセンサの機械的強度を向上させることができる。
【００１８】
本発明では、前記酸化防止層は、前記Ａｌ層と前記第２の接続金属層とが共晶接合又は拡散接合を可能とする膜厚で形成されることが好ましい。具体的には、前記酸化防止層の膜厚は、５０〜５００Åの範囲内で形成されることが好ましい。このように酸化防止層を薄く形成することで、Ａｌ層に対する酸化防止機能を発揮させつつ、Ａｌ層と第２の接続金属層との共晶接合又は拡散接合を阻害するのを防止することができ、第１の接続金属層と第２の接続金属層とを強固に接合できる。
【００１９】
また本発明では、上記において、前記酸化防止層は、Ａｌと共晶可能な又はＡｌ層へ拡散可能な材質で形成されることが好ましい。これにより、第１の接続金属層と第２の接続金属層間の共晶接合又は拡散接合を効果的に促進させることができる。
【００２０】
さらに本発明では、上記において、前記第２の接続金属層は、少なくとも前記酸化防止層との接合表面側に、前記酸化防止層と同じ材質で形成された部分を有することが好ましい。これにより接合強度を効果的に高めることが出来る。
【００２１】
また本発明におけるＭＥＭＳセンサは、支持基板、中間層、及び機能層の順に積層される第１の基板と、前記機能層と対向して、前記機能層に形成される可動電極部及び前記固定電極部との導通経路を備える配線基板と、を有し、
前記機能層には、前記中間層に固定支持されるとともに、前記配線基板と接合される接合層が形成されており、
前記接合層の表面に第１の接続金属層が形成され、前記配線基板の表面に第２の接続金属層が形成され、前記第１の接続金属層と前記第２の接続金属層とが共晶接合又は拡散接合されており、
前記第１の接続金属層及び前記第２の接続金属層のうち、一方の接続金属層は、Ａｌ層と、前記Ａｌ層の他方の接続金属層と対向する表面に形成された被覆層と、を有して形成されており、
前記被覆層は、前記他方の接続金属層と同じ材質で且つ前記他方の接続金属層よりも薄い膜厚で形成されていることを特徴とするものである。
【００２２】
これにより、Ａｌ層と被覆層との間で生じる共晶あるいは拡散を、第１の接続金属層と第２の接続金属層との共晶接合あるいは拡散接合の反応開始トリガー（反応開始の活性点）にでき、したがって、第１の接続金属層と第２の接続金属層との接合強度を向上でき、ＭＥＭＳセンサの機械的強度を向上させることができる。
【００２３】
本発明では、前記Ａｌ層の表面から前記他方の接続金属層に対して遠ざかる方向へ凹む凹部が形成されており、前記被覆層が前記凹部内に形成されていることが好ましい。
【００２４】
あるいは本発明では、前記Ａｌ層の表面から前記他方の接続金属層に向けて突出する凸部が形成されており、前記被覆層が前記凸部の裾に位置する前記表面に形成されていることが好ましい。
【００２５】
上記により、第１の接続金属層と第２の接続金属層との接合強度をより効果的に向上でき、ＭＥＭＳセンサの機械的強度をより向上させることができる。
【００２６】
また本発明では、例えば、前記接合層は、前記可動電極部及び前記固定電極部の夫々に接続される支持導通部である。あるいは、前記接合層は、前記可動電極部及び前記固定電極部と分離して形成され、前記可動電極部の可動領域を囲む枠体層であり、前記第１の接続金属層と前記第２の接続金属層とが共晶接合又は拡散接合されて、前記可動領域の外周を囲む金属シール層が形成されている。
【００２７】
また本発明では、前記配線基板は、シリコン基板と、前記シリコン基板の表面に、絶縁層とこの絶縁層の内部に埋設された前記可動電極部及び前記固定電極部の夫々に電気的に接続されるリード層と、前記第２の接続金属層と、を有して形成されることが好ましい。これにより配線基板を簡単な構造で形成できると共に、ＭＥＭＳセンサの薄型化を実現できる。
【００２８】
また本発明におけるＭＥＭＳセンサの製造方法は、
支持基板、中間層、及び機能層の順に積層される第１の基板と、前記機能層と対向して、前記機能層に形成される可動電極部及び前記固定電極部との導通経路を備える配線基板と、を有し、
前記機能層に、前記中間層に固定支持された接合層を形成する工程、
前記接合層の表面に第１の接続金属層を形成し、前記配線基板の表面に第２の接続金属層を形成し、
このとき、前記第１の接続金属層及び前記第２の接続金属層のうち、少なくとも一方の接続金属層を、Ａｌ層を有して形成し、さらに、前記Ａｌ層の他方の接続金属層との接合表面に酸化防止層を形成する工程、
前記第１の接続金属層と前記第２の接続金属層とを共晶接合又は拡散接合する工程、
を有することを特徴とするものである。
【００２９】
上記のＭＥＭＳセンサの製造方法によれば、Ａｌ層の接合表面の酸化を効果的に抑制できる。したがって本発明では従来に比べて簡単且つ適切に、第１の接続金属層と第２の接続金属層とを共晶接合又は拡散接合できる。
【００３０】
本発明では、前記酸化防止層を、前記Ａｌ層と前記第２の接続金属層とが共晶接合又は拡散接合を可能とする膜厚で形成することが好ましい。具体的には、前記酸化防止層の膜厚を、５０〜５００Åの範囲内で形成することが好ましい。このように酸化防止層を薄く形成することで、Ａｌ層に対する酸化防止機能を発揮させつつ、Ａｌ層と第２の接続金属層との共晶接合又は拡散接合を阻害するのを防止することができる。
【００３１】
また本発明では、上記において、前記酸化防止層を、Ａｌと共晶可能な又はＡｌ層へ拡散可能な材質で形成することが好ましい。これにより、第１の接続金属層と第２の接続金属層との共晶接合又は拡散接合を効果的に促進させることができる。
【００３２】
さらに本発明では、上記において、前記第２の接続金属層の少なくとも前記酸化防止層との接合表面側に、前記酸化防止層と同じ材質の部分を形成することが好ましい。これにより第１の接続金属層と第２の接続金属層とをより強固に接合できる。
【００３３】
また本発明におけるＭＥＭＳセンサの製造方法は、
支持基板、中間層、及び機能層の順に積層される第１の基板と、前記機能層と対向して、前記機能層に形成される可動電極部及び前記固定電極部との導通経路を備える配線基板と、を有し、
前記機能層に、前記中間層に固定支持された接合層を形成する工程、
前記接合層の表面に第１の接続金属層を形成し、前記配線基板の表面に第２の接続金属層を形成し、
このとき、前記第１の接続金属層及び前記第２の接続金属層のうち、少なくとも一方の接続金属層を、Ａｌ層を有して形成し、さらに、前記Ａｌ層の他方の接続金属層と対向する表面に、前記他方の接続金属層と同じ材質で且つ前記他方の接続金属層よりも薄い膜厚の被覆層を形成する工程と、
前記第１の接続金属層と前記第２の接続金属層とを共晶接合又は拡散接合する工程、
を有することを特徴とするものである。
【００３４】
これにより、Ａｌ層と被覆層との間で生じる共晶あるいは拡散を、第１の接続金属層と第２の接続金属層との共晶接合あるいは拡散接合の反応開始トリガー（反応開始の活性点）にでき、したがって、第１の接続金属層と第２の接続金属層との接合強度を向上できる。
【００３５】
本発明では、前記Ａｌ層の表面から前記他方の接続金属層に対して遠ざかる方向へ凹む凹部を形成し、少なくとも前記凹部内に前記被覆層を形成することが好ましい。
【００３６】
あるいは本発明では、前記Ａｌ層の表面から前記他方の接続金属層に向けて突出する凸部を形成し、少なくとも前記凸部の裾に位置する前記表面に前記被覆層を形成することが好ましい。
【００３７】
上記により、第１の接続金属層と第２の接続金属層との接合強度をより効果的に向上でき、ＭＥＭＳセンサの機械的強度をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明のＭＥＭＳセンサ及びその製造方法によれば、第１の接続金属層及び第２の接続金属層の少なくとも一方に形成されたＡｌ層の接合表面の酸化を抑制でき、第１の接続金属層と第２の接続金属層との接合強度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態のＭＥＭＳセンサの可動電極部と固定電極部および枠体層の分離パターンを示す平面図、
【図２】図１のＩＩ矢視部の拡大平面図、
【図３】図１のＩＩＩ矢視部の拡大平面図、
【図４】ＭＥＭＳセンサの積層構造を示す断面図であり、図１のＩＶ−ＩＶ線での断面図に相当している、
【図５】接合前のＭＥＭＳセンサの断面図（なお図４と図５は、各層の配置構成が上下逆となっている）、
【図６】本実施形態における接合前の第１の接続金属層及び第２の接続金属層の拡大断面図、
【図７】図６と異なる実施形態における接合前の第１の接続金属層及び第２の接続金属層の拡大断面図、
【図８】本実施形態の好ましい一例を示す接合時の第１の接続金属層及び第２の接続金属層の拡大断面図、
【図９】本実施形態の好ましい一例を示す接合前の第１の接続金属層及び第２の接続金属層の拡大断面図、
【図１０】本実施形態の好ましい一例を示す接合前の第１の接続金属層及び第２の接続金属層の拡大断面図、
【図１１】本実施形態の好ましい一例を示す接合前の第１の接続金属層及び第２の接続金属層の拡大断面図、
【図１２】ＩＣパッケージを使用した実施の形態を示す断面図、
【図１３】図４と異なる実施形態を示す断面図、
【図１４】従来におけるＭＥＭＳセンサの部分断面図、
【図１５】図１４に示す支持導通部（アンカ部）と配線基板間を接合する前の状態を示す拡大断面図、
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
図１は本発明の実施の形態のＭＥＭＳセンサを示すものであり、可動電極部と固定電極部および枠体層を示す平面図である。図１では支持基板および配線基板の図示は省略している。図２は図１のＩＩ部の拡大図、図３はＩＩＩ部の拡大図である。図４は、ＭＥＭＳセンサの全体構造を示す断面図であり、図１をＩＶ−ＩＶ線で切断した断面図に相当している。図５は、接合前のＭＥＭＳセンサの断面図である。なお図４と図５は、各層の配置構成が上下逆となっている。図６は、本実施形態における接合前の第１の接続金属層及び第２の接続金属層の拡大断面図、図７は、図６と異なる実施形態における接合前の第１の接続金属層及び第２の接続金属層の拡大断面図、である。
【００４１】
図４に示すように、ＭＥＭＳセンサは、支持基板１と配線基板２の間に、ＳＯＩ層（機能層）１０が挟まれている。支持基板１とＳＯＩ層１０の各部は、酸化絶縁層（中間層）３ａ，３ｂ，３ｃを介して接合されている。
【００４２】
支持基板１、ＳＯＩ層１０および酸化絶縁層３ａ，３ｂ，３ｃは、ＳＯＩ（Silicon on・Insulator）基板（第１の基板）を微細加工して形成されたものである。
【００４３】
ＳＯＩ層１０には、第１の固定電極部１１、第２の固定電極部１３、可動電極部１５および枠体層２５が分離して形成されている。さらに酸化絶縁層の一部が除去されて、互いに分離された酸化絶縁層３ａ，３ｂ，３ｃが形成されている。
【００４４】
図１に示すように、ＳＯＩ層１０の平面形状は、中心（図心）Ｏに対して１８０度の回転対称であり、且つ中心Ｏを通りＸ方向に延びる線に対して上下方向（Ｙ方向）に対称である。
【００４５】
図１に示すように、中心ＯよりもＹ１側に第１の固定電極部１１が設けられている。第１の固定電極部１１では、中心Ｏに接近する位置に四角形の支持導通部（アンカ部）１２が一体に形成されている。図４に示すように、支持導通部１２は酸化絶縁層３ａによって支持基板１の表面１ａに固定されている。第１の固定電極部１１は、前記支持導通部１２のみが前記酸化絶縁層３ａによって支持基板１の表面１ａに固定されており、その他の部分は、支持基板１との間の酸化絶縁層が除去されて、支持基板１の表面１ａとの間に、酸化絶縁層３ａの厚さに相当する間隔の隙間が形成されている。
【００４６】
図１に示すように、第１の固定電極部１１は、支持導通部１２からＹ１方向に直線的に延びる一定の幅寸法の電極支持部１１ａを有している。電極支持部１１ａのＸ１側には、複数の対向電極１１ｂが一体に形成されており、電極支持部１１ａのＸ２側には、複数の対向電極１１ｃが一体に形成されている。図２には、一方の対向電極１１ｃが示されている。複数の対向電極１１ｃはいずれもＸ２方向へ直線的に延びており、Ｙ方向の幅寸法は一定である。そして、複数の対向電極１１ｃは、Ｙ方向へ一定の間隔を空けて櫛歯状に配列している。Ｘ１側に延びる他方の対向電極１１ｂと、Ｘ２方向に延びる前記対向電極１１ｃは、中心Ｏを通ってＹ方向に延びる線に対して左右対称の形状である。
【００４７】
中心ＯよりもＹ２側には第２の固定電極部１３が設けられている。第２の固定電極部１３と前記第１の固定電極部１１は、中心Ｏを通ってＸ方向に延びる線に対して上下方向（Ｙ方向）へ対称形状である。すなわち、第２の固定電極部１３は、中心Ｏに接近する位置に設けられた四角形の支持導通部（アンカ部）１４と、この支持導通部１４からＹ２方向へ直線的に延びる一定の幅寸法の電極支持部１３ａを有している。電極支持部１３ａのＸ１側には、電極支持部１３ａから一体に延びる複数の対向電極１３ｂが設けられ、電極支持部１３ａのＸ２側には、電極支持部１３ａから一体に延びる複数の対向電極１３ｃが設けられている。
【００４８】
図３に示すように、対向電極１３ｃはＸ２方向へ直線状に延び幅寸法が一定であり、且つＹ方向へ一定の間隔で互いに平行に形成されている。Ｘ１側の対向電極１３ｂも同様に一定の幅寸法でＸ１方向へ直線的に延び、Ｙ方向へ一定の間隔で平行に延びている。
【００４９】
第２の固定電極部１３も、支持導通部１４のみが酸化絶縁層３ａを介して支持基板１の表面１ａに固定されている。それ以外の部分である電極支持部１３ａおよび対向電極１３ｂ，１３ｃは、支持基板１の表面１ａとの間の酸化絶縁層が除去されており、電極支持部１３ａおよび対向電極１３ｂ，１３ｃと、支持基板１の表面１ａとの間に、酸化絶縁層の厚さに相当する間隔の隙間が形成されている。
【００５０】
図１に示すＳＯＩ層１０は、四角形の枠体層２５の内側が可動領域であり、可動領域では、前記第１の固定電極部１１と第２の固定電極部１３を除く部分が可動電極部１５となっている。可動電極部１５は、前記第１の固定電極部１１と第２の固定電極部１３および枠体層２５から分離されて形成されている。
【００５１】
図１に示すように、可動電極部１５は、中心ＯよりもＸ１側に、Ｙ１−Ｙ２方向に延びる第１の支持腕部１６を有しており、中心ＯのＸ１側に接近した位置に、第１の支持腕部１６と一体に形成された四角形の支持導通部（アンカ部）１７が設けられている。可動電極部１５は、中心ＯよりもＸ２側に、Ｙ１−Ｙ２方向に延びる第２の支持腕部１８を有しており、中心ＯのＸ２側に接近した位置に、第２の支持腕部１８と一体に形成された四角形の支持導通部（アンカ部）１９が設けられている。
【００５２】
第１の支持腕部１６と第２の支持腕部１８とで挟まれた領域で、且つ第１の固定電極部１１と第２の固定電極部１３を除く部分が、錘部２０となっている。錘部２０のＹ１側の縁部は、弾性支持部２１を介して第１の支持腕部１６に支持されているとともに弾性支持部２３を介して第２の支持腕部１８に支持されている。錘部２０のＹ１側の縁部は、弾性支持部２２を介して第１の支持腕部１６に支持されているとともに、弾性支持部２４を介して第２の支持腕部１８に支持されている。
【００５３】
中心ＯよりもＹ１側では、錘部２０のＸ１側の縁部からＸ２側に延びる複数の可動対向電極２０ａが一体に形成されているとともに、錘部２０のＸ２側の縁部からＸ１側に延びる複数の可動対向電極２０ｂが一体に形成されている。図２に示すように、錘部２０と一体に形成された可動対向電極２０ｂは、第１の固定電極部１１の対向電極１１ｃのＹ２側の辺に対して静止時に距離δ１を介して対向している。同様に、Ｘ１側の可動対向電極２０ａも、第１の固定電極部１１の対向電極１１ｂのＹ２側の辺に対して静止時に距離δ１を介して対向している。
【００５４】
錘部２０には、中心ＯよりもＹ２側において、Ｘ１側の縁部からＸ２方向に平行に延びる複数の可動対向電極２０ｃが一体に形成されているとともに、Ｘ２側の縁部からＸ１方向に平行に延びる複数の可動対向電極２０ｄが一体に形成されている。
【００５５】
図３に示すように、可動対向電極２０ｄは、第２の固定電極部１３の対向電極１３ｃのＹ１側の辺に対して静止時に距離δ２を介して対向している。これは、Ｘ１側の可動対向電極２０ｃと対向電極１３ｂとの間においても同じである。静止時の対向距離δ１とδ２は、同じ寸法となるようように設計されている。
【００５６】
図４に示すように、第１の支持腕部１６に連続する支持導通部１７と支持基板１の表面１ａとが酸化絶縁層３ｂを介して固定されており、第２の支持腕部１８に連続する支持導通部１９と支持基板１の表面１ａも酸化絶縁層３ｂを介して固定されている。可動電極部１５は、支持導通部１７と支持導通部１９のみが前記酸化絶縁層３ｂによって支持基板１に固定されており、それ以外の部分、すなわち第１の支持腕部１６、第２の支持腕部１８、錘部２０、可動対向電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄおよび弾性支持部２１，２２，２３，２４は、支持基板１の表面１ａとの間の酸化絶縁層が除去されており、これら各部と支持基板１の表面１ａとの間に酸化絶縁層３ｂの厚さ寸法に相当する間隔の隙間が形成されている。
【００５７】
弾性支持部２１，２２，２３，２４は、薄い板バネ部でミアンダパターンとなるように形成されている。弾性支持部２１，２２，２３，２４が変形することで、錘部２０がＹ１方向またはＹ２方向へ移動可能となっている。
【００５８】
図１に示すように、枠体層２５は、ＳＯＩ層１０を四角い枠状に切り出すことで形成されている。この枠体層２５と支持基板１の表面１ａとの間には、酸化絶縁層３ｃが残されている。この酸化絶縁層３ｃは、可動電極部１５の可動領域の外側の全周を囲むように設けられている。
【００５９】
図１，図４に示す形状のＳＯＩ層１０の製造方法は、加工前のＳＯＩ層１０の表面に、第１の固定電極部１１、第２の固定電極部１３、可動電極部１５および枠体層２５を覆うレジスト層を形成し、レジスト層から露出している部分のＳＯＩ層を、高密度プラズマを使用した深堀ＲＩＥなどのイオンエッチング手段で除去し、第１の固定電極部１１、第２の固定電極部１３、可動電極部１５および枠体層２５を互いに分離させる。
【００６０】
このとき、支持導通部１２，１４，１７，１９および枠体層２５を除く全ての領域に、前記深堀ＲＩＥによって、多数の微細孔を形成しておく。図２と図３には、対向電極１１ｃに形成された微細孔１１ｄ、対向電極１３ｃに形成された微細孔１３ｄ、および錘部２０に形成された微細孔２０ｅが図示されている。
【００６１】
深堀ＲＩＥなどによってパターン加工した後に、シリコンを溶解せずに酸化絶縁層（ＳｉＯ2層）を溶解できる選択性の等方性エッチング処理を行う。このときエッチング液は、ＳＯＩ層１０の前記各部を分離した溝内に浸透し、さらに前記微細孔内に浸透して、酸化絶縁層が除去される。
【００６２】
その結果、支持導通部１２，１４，１７，１９および枠体層２５と、支持基板１の表面１ａとの間のみ、酸化絶縁層３ａ，３ｂ，３ｃが残され、それ以外の部分で絶縁層が除去される。
【００６３】
なお、支持基板１は、厚さ寸法が０．２〜０．７ｍｍ程度、ＳＯＩ層１０の厚さ寸法は１０〜３０μｍ程度、酸化絶縁層３ａ，３ｂ，３ｃの厚さは１〜３μｍ程度である。
【００６４】
配線基板２を構成するシリコン基板５は、厚さ寸法が０．２〜０．７ｍｍ程度で形成される。シリコン基板５の表面５ａに絶縁層３０が形成される。絶縁層３０は、ＳｉＯ2、ＳｉＮまたはＡｌ2Ｏ3などの無機絶縁層であり、スパッタ工程やＣＶＤ工程で形成される。無機絶縁層としては、シリコン基板との熱膨張係数の差が、接続金属層を構成する導電性金属とシリコン基板の熱膨張係数の差よりも小さい材料が選択される。好ましくは、シリコン基板との熱膨張係数の差が比較的小さいＳｉＯ2またはＳｉＮが使用される。
【００６５】
図４に示すように、絶縁層３０の表面に、第１の固定電極部１１の支持導通部１２に対面する第２の接続金属層３１が形成され、同様に第２の固定電極部１３の支持導通部１４に対面する第２の接続金属層３１（図示せず）が形成される。また、絶縁層３０の表面に、可動電極部１５の一方の支持導通部１７に対面する第２の接続金属層３２が形成され、同様に、他方の支持導通部１９と対面する第２の接続金属層３２（図示せず）も形成されている。
【００６６】
絶縁層３０の表面には、前記枠体層２５の表面に対向する第２のシール接続金属層３３が形成されている。この第２のシール接続金属層３３は、前記第２の接続金属層３１，３２と同じ導電性金属材料によって形成されている。第２のシール接続金属層３３は、枠体層２５に対面して四角形に形成されており、可動電極部１５の可動領域の外周でこの可動領域の周囲全周を囲むように形成されている。
【００６７】
絶縁層３０の内部には、一方の第２の接続金属層３１に導通するリード層３４と、他方の第２の接続金属層３２に導通するリード層３５が設けられている。リード層３４，３５はＡｌ（アルミニウム）で形成されている。複数のリード層３４，３５は、それぞれの第２の接続金属層３１，３２に個別に導通している。そして、それぞれのリード層３４，３５は、絶縁層３０の内部を通過し、第２のシール接続金属層３３と接触することなく、第２のシール接続金属層３３が形成されている部分を横断して、第２のシール接続金属層３３で囲まれている領域の外側へ延びている。配線基板２には、前記領域の外側において、それぞれのリード層３４，３５に導通する接続パッド３６が設けられている。接続パッド３６は、導電性材料であるＡｌ（アルミニウム）やＡｕ（金）などで形成されている。
【００６８】
絶縁層３０は、第２の接続金属層３１，３２が形成されている表面および第２のシール接続金属層３３が形成されている表面が同一平面上に位置している。そして、絶縁層３０には、第２の接続金属層３１，３２と第２のシール接続金属層３３が形成されていない領域に、シリコン基板５の表面５ａに向けて凹部３８が形成されている。この凹部３８は、絶縁層３０において、支持導通部１２，１４，１７，１９および枠体層２５に対向する前記表面以外の全ての部分に形成されている。また、凹部３８は、絶縁層３０の内部の途中までの深さであって、リード層３４，３５が露出しない深さに形成されている。
【００６９】
図４に示すように、ＳＯＩ層１０の支持導通部１２，１４の表面には、それぞれ前記第２の接続金属層３１に対面する第１の接続金属層４１が形成され、支持導通部１７，１９の表面には、それぞれの第２の接続金属層３２に対面する第１の接続金属層４２がスパッタ工程で形成される。さらに、枠体層２５の表面には、第２のシール接続金属層３３に対面する第１のシール接続金属層４３が形成される。第１のシール接続金属層４３は、第１の接続金属層４１，４２と同じ金属材料で同時に形成される。
【００７０】
図５に示すように、第２の接続金属層３１と第１の接続金属層４１とを対面させ、第２の接続金属層３２と第１の接続金属層４２とを対面させ、さらに第２のシール接続金属層３３と第１のシール接続金属層４３とを対面させる。そして、加熱しながら支持基板１とシリコン基板５間を加圧する。これにより、第２の接続金属層３１と第１の接続金属層４１とが共晶接合又は拡散接合し、第２の接続金属層３２と第１の接続金属層４２とが共晶接合又は拡散接合する。第２の接続金属層３１，３２と第１の接続金属層４１，４２との共晶接合又は拡散接合により、支持導通部１２，１４，１７，１９が酸化絶縁層３ａ，３ｂと絶縁層３０との間で動かないように挟持されるとともに、第２の接続金属層３１，３１と支持導通部１２，１４とが個別に導通し、第２の接続金属層３２，３２と支持導通部１７，１９とが個別に導通する。
【００７１】
同時に、第２のシール接続金属層３３と第１のシール接続金属層４３とが共晶接合又は拡散接合する。この共晶接合又は拡散接合により、枠体層２５と絶縁層３０とが強固に固定されるとともに、可動電極部１５の可動領域の周囲全周を囲む金属シール層４５が形成される。
【００７２】
図６の部分拡大図に示すように、本実施形態では、例えば、支持導通部１２の表面１２ａに形成された第１の接続金属層４１はＡｌ（アルミニウム）で形成されたＡｌ層５１を備える。
【００７３】
図６に示すように、Ａｌ層５１の表面５１ａには酸化防止層５２が形成されている。例えば酸化防止層５２をスパッタで形成することが出来る。酸化防止層５２は、Ａｌと共晶可能又はＡｌ層へ拡散可能な材質で形成されることが好適である。具体的には、酸化防止層５２は、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｚｎのいずれかにより形成されていることが好適である。
【００７４】
本実施形態では、酸化防止層５２をＡｌ層５１の表面５１ａに形成しているため、Ａｌ層５１の表面５１ａの自然酸化を効果的に防止することが出来る。
【００７５】
本実施形態では、第２の接続金属層３１は、酸化防止層５２と同じ材質とすることが好ましい。好ましい一例としては、酸化防止層５２及び第２の接続金属層３１を共にＧｅ（ゲルマニウム）で形成する。
【００７６】
上記のように、第１の接続金属層４１と第２の接続金属層３１とを形成した後、第１の接続金属層４１と第２の接続金属層３１間を加熱しながら加圧して共晶接合又は拡散接合する。
【００７７】
本実施形態では、第１の接続金属層４１を構成するＡｌ層５１の表面５１ａに酸化防止層５２を形成しているため、第１の接続金属層４１の接合表面に自然酸化膜が形成されるのを従来に比べて抑制できる。このため、上記の接合工程の前に、自然酸化層を完全に除去するための深いエッチング（オーバーエッチング）が必要なく、接合表面に付着した有機物等を除去するためのクリーニング工程を行う程度で足りる。クリーニング工程は、通常の半導体素子の製造に使用される既存方法を使用できる。また従来では、自然酸化層をエッチングで削るため、第１の接続金属層の膜厚寸法にばらつきが生じやすかったが、本実施形態では第１の接続金属層４１の膜厚のばらつきを小さくできる。
【００７８】
図６に示す実施形態では、酸化防止層５２は、Ａｌ層５１と第２の接続金属層３１とが共晶接合又は拡散接合可能な薄い膜厚で形成される。具体的には、酸化防止層５２の膜厚は、５０〜５００Åの範囲内であると好適である。酸化防止層５２の膜厚を５０Å以上とすることで、Ａｌ層５１に対する酸化防止効果を発揮できる。また、酸化防止層５２の膜厚を５００Å以下とすることで、Ａｌ層５１と第２の接続金属層３１との共晶接合又は拡散接合を阻害しない。
【００７９】
また本実施形態では、上記したように、酸化防止層５２はＡｌと共晶可能な又はＡｌ層へ拡散可能な材質で形成されている。これにより、第１の接続金属層４１と第２の接続金属層３１との共晶接合又は拡散接合を効果的に促進させることができる。
【００８０】
しかも本実施形態では、上記したように、第２の接続金属層３１は、酸化防止層５２と同じ材質で形成される。したがって、酸化防止層５２とＡｌ層５１との共晶温度や拡散温度と、第２の接続金属層３１とＡｌ層５１との共晶温度や拡散温度を同じにでき、第１の接続金属層４１と第２の接続金属層３１の共晶接合又は拡散接合をより効果的に促進させることができる。
【００８１】
以上のように、本実施形態では、Ａｌ層５１の自然酸化を抑制し、第１の接続金属層４１と第２の接続金属層３１とを適切に共晶接合又は拡散接合でき、両接続金属層３１，４１間の接合強度を向上させることができる。したがって、ＭＥＭＳセンサの機械的強度を向上させることができる。
【００８２】
また従来では、Ａｌ層５１の自然酸化層を完全に除去することが必要であったが、本実施形態では、第１の接続金属層４１の接合表面に対する自然酸化を抑制できるので、従来のような自然酸化除去工程が必要ないし、従来では、自然酸化層を除去した後、すぐに、接合工程へ移行させることが必要であったが、本実施形態では、酸化防止層５２が設けられているので、従来に比べて接合工程へ移行するまでの時間的余裕を持たせることが出来る。したがって従来に比べて製造工程を簡単にできると共に、接合条件マージンを向上できる。
【００８３】
図７は、第２の接続金属層３１がＡｌ層５３と、その表面５３ａに形成された酸化防止層５４との積層構造で形成されている。この実施形態では、酸化防止層５２，５４が同じ材質で形成されることが好適である。例えば、酸化防止層５２，５４は共にＧｅで形成される。
【００８４】
第２の接続金属層３１に形成された酸化防止層５４は、第１の接続金属層４１に形成された酸化防止層５２より厚く形成される。これは、Ａｌと共晶を形成したりＡｌ層へ拡散するための共晶材や拡散材の量を増やし、第１の接続金属層４１と第２の接続金属層３１との共晶接合又は拡散接合を効果的に促進させるためである。
【００８５】
図７に示す形態では、第２の接続金属層３１に形成されたＡｌ層５３と、同じくＡｌで形成されたリード層３４との接合状態を良好にできる。またＡｌは低抵抗で電気伝導性に優れるため、リード層３４と接続されるパッドとしても最適な材質の一つである。よって第２の接続金属層３１側にもＡｌ層５３が設けられていることが好適である。
【００８６】
上記したように、Ａｌと共晶接合又は拡散接合が可能な金属の組み合わせとしては、Ａｌ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｚｎ、Ａｌ−Ｇｅ等がある。これら金属の組み合わせにより、それぞれの金属の融点以下の温度である４５０℃以下の比較的低い温度で接合を行うことが可能になる。
【００８７】
図６では第１の接続金属層４１がＡｌ層５１と酸化防止層５２との積層構造で形成され、第２の接続金属層３１が単層構造であったが、第１の接続金属層４１が単層（例えばＧｅ）で、第２の接続金属層３１がＡｌ層５１と酸化防止層５２との積層構造で形成されてもよい。図７についても同様である。
【００８８】
上記では支持導通部１２の接合構造について説明したが、他の支持導通部１４，１７，１９についても同様の接合構造となっている。
【００８９】
また図４の実施形態のように枠体層２５の部分に、第１のシール接続金属層４３と第２のシール接続金属層３３の共晶接合又は拡散接合による金属シール層４５が形成される形態では、第１のシール接続金属層４３及び第２のシール接続金属層３３も図６，図７で示した形態で形成されることが好適である。これによって、強固な金属シール層４５を形成でき、シール性を向上させることができて好適である。
【００９０】
上記したＭＥＭＳセンサは、ＳＯＩ基板と配線基板２を重ねた構造であり、全体に薄型にできる。特に従来では、Ａｌからなる接続金属層の表面に形成された自然酸化層をエッチングすることで接続金属層の膜厚にばらつきが生じやすかったが、本実施形態では、従来におけるエッチング工程が必要ないため、従来に比べて、ＭＥＭＳセンサの厚さのばらつきを抑制できる。
【００９１】
また、第２の接続金属層３１，３２と第１の接続金属層４１，４２とから成る接合層は薄く且つ面積が小さく、しかも支持導通部１２，１４，１７，１９と支持基板１とが無機絶縁材料の酸化絶縁層３ａ，３ｂを介して接合されている。そのため、周囲温度が高くなったとしても、接合層の熱応力が支持導通部１２，１４，１７，１９の支持構造に影響を与えにくく、熱応力による固定電極部１１，１３や可動電極部１５の歪みなどが発生しにくい。
【００９２】
同様に、可動電極部１５の可動領域の周囲を囲む金属シール層４５は、枠体層２５と絶縁層３０との間で薄く形成された接合層であり、枠体層２５が十分な厚み寸法を有しているため、金属シール層４５の熱応力によって、シリコンで形成された支持基板１やシリコン基板５に歪みなどが発生しにくい。
【００９３】
図８は、本実施形態の好ましい一例を示す接合時の第１の接続金属層及び第２の接続金属層の拡大断面図である。
【００９４】
図８に示す実施形態では、第１の接続金属層４１は、Ａｌ層５１と、薄いＧｅ層（被覆層）５５との積層構造で形成されている。第２の接続金属層３１はＧｅである。このように第１の接続金属層４１の表面に第２の接続金属層３１と同じＧｅからなる被覆層を設け、しかもその膜厚を第２の接続金属層３１よりも薄く形成している。
【００９５】
第１の接続金属層４１の表面に形成されたＧｅ層５５は、図６、図７で説明した酸化防止層５２と同様にＡｌ層５１の自然酸化を抑制する。
【００９６】
そして図８に示す加熱・加圧状態の接合時、Ａｌ層５１とＧｅ層５５との間で生じる共晶あるいは拡散を、第１の接続金属層４１と第２の接続金属層３１との共晶接合あるいは拡散接合の反応開始トリガー（反応開始の活性点）にできる。よって、第１の接続金属層４１と第２の接続金属層３１との接合強度を適切に向上させることができる。なお図６においても上記と同様の現象が生じる。
【００９７】
またＧｅ層５５はＡｌ層５１の自然酸化を抑制する役割を担うが、Ｇｅ層５５を形成する前に、Ａｌ層５１の表面に自然酸化層が形成されるような製造環境にある場合、Ａｌ層５１の表面に形成された自然酸化層を除去した後、Ｇｅ層５５を形成することができる。さらにＧｅ層５５を形成した後、第１の接続金属層４１の表面をクリーニング処理することが出来る。また、Ａｌ層５１とＧｅ層５５との間で生じる共晶あるいは拡散が反応開始トリガー（反応開始の活性点）になるので、多少、第１の接続金属層４１の表面に酸化膜があっても酸化膜を破壊し、第１の接続金属層４１と第２の接続金属層３１との反応を適切に促進させることができる。
【００９８】
図６，図７に示す酸化防止層５２や図８のＧｅ層５５はいずれもＡｌ層５１の表面全域に形成されるが、一部、Ａｌ層５１が露出する部分を設けてもよい。Ａｌ層５１の露出部分では自然酸化が促進されやすくなるものの、酸化防止層５２やＧｅ層５５の膜厚あるいは加熱条件によっては、Ａｌ層５１の露出領域がないと適切に反応が促進されない場合がある。特に上記した反応開始トリガー（反応開始の活性点）の現象を利用すれば、多少、酸化膜があってもその酸化膜を破壊して反応が促進すると考えられるため、Ａｌ層５１の一部を露出させる形態でも、第１の接続金属層４１と第２の接続金属層３１との接合強度を従来に比べて向上できる。
【００９９】
図９に示す実施形態では、第１の接続金属層４１を構成するＡｌ層５１の表面の略中央部分に凹む凹部５１ｂが形成されている。そして、Ｇｅ層５５が前記凹部５１ｂ内に設けられている。Ｇｅ層５５の膜厚は、同じくＧｅで形成された第２の接続金属層３１の膜厚に比べて十分に薄い。
【０１００】
図９の実施形態では、第１の接続金属層４１と第２の接続金属層３１との接合面積が小さくなり、よって第１の接続金属層４１と第２の接続金属層３１間に加わる単位面積あたりの加重を大きくでき、第１の接続金属層４１と第２の接続金属層３１との間の接合強度をより効果的に大きくできる。
【０１０１】
図９の実施形態では、Ｇｅ層５５は凹部５１ｂ内にのみ形成されている。Ｇｅ層５５をＡｌ層５１の全表面を覆うように形成したほうがＡｌ層５１の自然酸化をより効果的に抑制できる。一方、Ｇｅ層５５の膜厚や加熱温度によっては、加重が加わるＡｌ層５１の接合表面５１ａにＧｅ層５５があると、加重が加わったときに、同じＧｅで形成された第２の接続金属層３１との間で適切に反応が進まない可能性がある。よって図９では、Ｇｅ層５５を凹部５１ｂ内にのみ形成した。Ａｌ層５１の接合表面５１ａには自然酸化層が形成されやすくなるが、上記のように、Ａｌ層５１とＧｅ層５５との間で生じる共晶あるいは拡散を反応開始トリガー（反応開始の活性点）にできると共に加重を接合面により集中させることが出来るから、第１の接続金属層４１と第２の接続金属層３１との間の接合強度をより効果的に大きくできる。
【０１０２】
図１０に示す実施形態は、例えば支持導通部１２の表面１２ａには突出部５６が形成され、前記突出部５６の略中央部に凹む凹部５６ａが形成されている。そして、突出部５６の表面に倣ってＡｌ層５１が形成され、Ａｌ層５１に形成された凹部５１ｂ内にＧｅ層５５が形成されている。
【０１０３】
図１１に示す実施形態では、第１の接続金属層４１を構成するＡｌ層５１の表面の略中央部分には突出する凸部５１ｃが形成されている。そして、凸部５１ｃの側面から凸部５１ｃの裾に位置するＡｌ層５１の表面にかけてＧｅ層５５が形成されている。この実施形態でも、図９と同様に、第１の接続金属層４１と第２の接続金属層３１との接合面積が小さくなり、よって第１の接続金属層４１と第２の接続金属層３１間に加わる単位面積あたりの加重を大きくでき、第１の接続金属層４１と第２の接続金属層３１との間の接合強度をより効果的に大きくできる。
【０１０４】
上記した図８ないし図１１の実施形態ではＡｌ層５１の表面にＧｅ層５５を設けたが、第２の接続金属層３１がＧｅ以外であれば、それに合わせてＡｌ層５１の表面に形成される被覆層の材質も決定される。このとき、被覆層の材質により、Ｇｅ層５５を設けた場合に比べて、第１の接続金属層４１の表面に酸化膜が形成されやすくなるかもしれないが、本実施形態では図８ないし図１１のように加熱・加圧状態にて、Ａｌ層５１と被覆層との間で生じる共晶あるいは拡散が反応開始トリガー（反応開始の活性点）になるので従来に比べて、第１の接続金属層４１と第２の接続金属層３１との接合強度を向上させることができる。
【０１０５】
本実施形態におけるＭＥＭＳセンサは、支持基板１とシリコン基板５の厚さ寸法、およびＳＯＩ層１０の厚さ寸法、さらに絶縁層３０の厚さ寸法によって、全体の厚さ寸法がほぼ決められる。それぞれの層の厚さ寸法は、高精度に管理できるため、厚さのばらつきが生じにくくなる。しかも、絶縁層３０には、可動電極部１５の可動領域に対向する凹部３８が形成されているため、全体が薄型であっても、可動電極部１５に厚さ方向の移動余裕（マージン）を与えることができ、外部から厚さ方向への大きな加速度が作用しても、錘部２０および可動対向電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが絶縁層３０に当たりにくく、誤動作を生じにくい。
【０１０６】
また図４に示す実施形態では、配線基板２は、シリコン基板５と、シリコン基板５の表面５ａに、絶縁層３０とリード層３４，３５と第２の接続金属層３１とを有して構成される。したがって後述する図１３のようにシリコン基板に貫通する貫通配線を用いて支持導通部との導通経路を確保する形態に比べて、簡単な構造で薄型化を実現できる。
【０１０７】
このＭＥＭＳセンサは、Ｙ１方向またはＹ２方向の加速度を検知する加速度センサとして使用することができる。例えば、ＭＥＭＳセンサにＹ１方向への加速度が作用すると、その反作用により可動電極部１５の錘部２０がＹ２方向へ移動する。このとき、図２に示す、可動対向電極２０ｂと固定側の対向電極１１ｃとの対向距離δ１が広がって、可動対向電極２０ｂと対向電極１１ｃとの間の静電容量が低下する。同時に、図３に示す、可動対向電極２０ｄと対向電極１３ｃとの対向距離δ２が狭くなって、可動対向電極２０ｂと対向電極１３ｃとの間の静電容量が増大する。
【０１０８】
静電容量の減少と増大を電気回路で検出し、対向距離δ１の増大による出力の変化と対向距離δ２の減小による出力の変化との差を求めることにより、Ｙ１方向へ作用した加速度の変化や加速度の大きさを検知することができる。
【０１０９】
なお、本発明は、可動電極部１５の錘部２０が、Ｘ−Ｙ平面と直交する向きの加速度に反応して厚さ方向へ移動して、固定電極部１１，１３の対向電極１１ｂ，１１ｃ，１３ｂ，１３ｃと、可動電極部１５の可動対向電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃとの対向状態が、可動電極部１５の厚さ方向へずれて、対向面積が変化し、このときの可動対向電極と対向電極との間の静電容量の変化を検知するものであってもよい。
【０１１０】
図１２は、さらに他の実施の形態のＭＥＭＳセンサを示す断面図である。
このＭＥＭＳセンサは、シリコン基板５の代わりにＩＣパッケージ１００が使用されている。ＩＣパッケージ１００内には、対向電極と可動対向電極との静電容量の変化を検出する検出回路などが内蔵されている。
【０１１１】
ＩＣパッケージ１００の上面１０１に絶縁層３０が形成され、この絶縁層３０の表面に、第２の接続金属層３１，３２および第２のシール接続金属層３３が形成されている。第２の接続金属層３１，３２は、絶縁層３０を貫通するスルーホールなどの接続層１３４，１３５を介して、ＩＣパッケージ１００の上面１０１に現れている電極パッドなどに導通し、ＩＣパッケージ１００内の電気回路に接続されている。
【０１１２】
図１２に示すＭＥＭＳセンサも、接合層（支持導通部１２，１４，１７，１９や枠体層２５）の配線基板との接合構造を構成する第１の接続金属層及び第２の接続金属層は、図６から図１１のいずれかの形態で形成されている。よって、第１の接続金属層及び第２の接続金属層の少なくとも一方に設けられたＡｌ層の接合表面の酸化を抑制でき、第１の接続金属層と第２の接続金属層の接合強度を向上させることができる。
【０１１３】
図１３は、さらに他の実施の形態のＭＥＭＳセンサを示す断面図である。
図１３に示す実施形態では、配線基板２６を構成するシリコン基板２７に貫通する同じくシリコンで形成された貫通配線層２８が設けられている。貫通配線層２８とシリコン基板２７の間は絶縁層２９にて絶縁されている。図１３に示すように貫通配線層２８に接してＳＯＩ層１０と対向するシリコン基板２７の表面２７ａに第２の接続金属層３１，３２が形成されている。また絶縁層２９は、シリコン基板２７のＳＯＩ層１０との対向面と反対面２７ｂを覆い、図１３に示すように、絶縁層２９の内部には、貫通配線層２８に接するリード層３７が形成されている。
【０１１４】
図１３に示すＭＥＭＳセンサも、接合層（支持導通部１２，１４，１７，１９や枠体層２５）の配線基板との接合構造を構成する第１の接続金属層及び第２の接続金属層は、図６から図１１のいずれかの形態で形成されている。よって、第１の接続金属層及び第２の接続金属層の少なくとも一方に設けられたＡｌ層の接合面積の酸化を抑制でき、第１の接続金属層と第２の接続金属層の接合強度を向上させることができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１  支持基板
２  配線基板
３ａ，３ｂ，３ｃ  酸化絶縁層
５、２７  シリコン基板
１０  ＳＯＩ層
１１  第１の固定電極部
１１ｂ，１１ｃ  対向電極
１２  支持導通部（アンカ部）
１３  第２の固定電極部
１３ｂ，１３ｃ  対向電極
１４  支持導通部（アンカ部）
１５  可動電極部
１６  第１の支持腕部
１７  支持導通部（アンカ部）
１８  第２の支持腕部
１９  支持導通部（アンカ部）
２０  錘部
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ  可動対向電極
２１，２２，２３，２４  弾性支持部
２５  枠体層
２８  貫通配線層
２９、３０  絶縁層
３１，３２  第２の接続金属層
３３  第２のシール接続金属層
３４，３５  リード層
３８  凹部
４１，４２  第１の接続金属層
４３  第１のシール接続金属層
４５  金属シール層
５１、５３  Ａｌ層
５１ａ  凹部
５１ｃ  凸部
５２、５４  酸化防止層
５５  Ｇｅ層
５６  突出部
１００  ＩＣパッケージ
【図１】
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【図２】
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【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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【図１４】
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【図１５】
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