(57)【要約】【課題】加速度等の検出に用いる半導体センサにおいて、これをベース材の表面に固定しても、半導体センサに備える錘部とベース材の表面との間隔を高精度に設定できるようにする。【解決手段】環状の枠体部Ｓと、その内側に間隔をあけて配される錘部Ｍと、可撓性を有して枠体部Ｓと錘部Ｍとを一体に連結する可撓部Ｆと、可撓部Ｆの変形又は変位を検出する検出手段１２１と、一部が枠体部Ｓ内に埋設されると共に平面視環状に形成された枠体部Ｓの一端面１１３から突出するスペーサ突起部１３とを備え、スペーサ突起部１３が枠体部Ｓと異なる材料からなり、スペーサ突起部１３の先端をベース材の表面に当接させた状態でベース材に固定する半導体センサ１を提供する。【選択図】図２
2010160128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース材の表面に固定される半導体センサであって、
環状の枠体部と、当該枠体部の内側に間隔をあけて配される錘部と、可撓性を有して前記枠体部と前記錘部とを一体に連結する可撓部と、該可撓部の変形又は変位を検出する検出手段と、一部が前記枠体部内に埋設されると共に平面視環状に形成された前記枠体部の一端面から突出するスペーサ突起部とを備え、
当該スペーサ突起部は、前記枠体部と異なる材料からなり、
前記スペーサ突起部の先端を前記ベース材の表面に当接させた状態で前記ベース材に固定されることを特徴とする半導体センサ。
【請求項２】
前記一端面に、前記スペーサ突起部よりも剛性の低い材料からなる応力緩和突起部が前記スペーサ突起部と同等の突出高さで突出して形成され、
該応力緩和突起部には、その先端面から窪む窪み部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体センサ。
【請求項３】
前記一端面に、前記スペーサ突起部よりも剛性の低い材料からなる応力緩和突起部が前記スペーサ突起部と同等の突出高さで突出して形成され、
前記応力緩和突起部は、前記一端面を前記スペーサ突起部が形成された領域と、前記スペーサ突起部が形成されていない領域とに区画するように配されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体センサ。
【請求項４】
前記一端面に、前記スペーサ突起部よりも剛性の低い材料からなる応力緩和突起部が前記スペーサ突起部よりも高い突出高さで突出して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体センサ。
【請求項５】
環状の枠体部と、当該枠体部の内側に間隔をあけて配される錘部と、可撓性を有して前記枠体部と前記錘部とを一体に連結する可撓部とを備える半導体センサの製造方法であって、
異方性エッチングにより、前記枠体部の厚さ方向の一端面側をなすシリコンバルクの底面にスペーサ用凹部を形成する凹部形成工程と、
前記スペーサ用凹部に前記シリコンバルクと異なる材料を充填して、前記シリコンバルクと異なる材料からなるスペーサ突起部を形成するスペーサ形成工程と、
エッチングにより、前記シリコンバルクをその底面から掘り込んで、前記スペーサ突起部の一部を前記シリコンバルクから突出させるスペーサ突出工程と、
異方性エッチングにより、前記シリコンバルクを前記枠体部と前記錘部とに区画する区画凹部を形成することで、前記枠体部、前記錘部及び前記可撓部を形成するセンサ形成工程とを備えることを特徴とする半導体センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速度、傾斜、角速度等の検出に用いる半導体センサ、及び、半導体センサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いて製造される加速度センサや角速度センサ等の半導体センサは、ビームやダイヤフラム等の可撓部を備えており、可撓部の変形や変位を電気信号に変換する半導体センサでは、可撓部に錘部を結合することによってその感度を高めている。このような半導体センサは、ベース材の表面に固定されて使用されるが、従来では、錘部がベース材の表面に接触しないように工夫を施している。
【０００３】
例えば特許文献１には、矩形枠状の枠体部と、枠体部の内側に配される錘部と、可撓性を有して錘部を枠体部に連結する可撓部とを備える加速度センサ、及び、加速度センサを表面に固定する板状のベース材が記載されている。ベース材にはその表面から窪む凹部が形成されており、錘部が凹部の上方に配されるように枠体部をベース材の表面に固定することで、錘部がベース材に接触することを防いでいる。
また、例えば特許文献２には、同様の加速度センサを板状のベース材の表面に固定することが記載されており、凹部を形成する代わりに、フィラーを添加した接着剤により枠体部をベース材の表面に接着することで、錘部がベース材に接触することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−００５３５３号公報
【特許文献２】特開２０００−０１９１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されている構成のように、ガラス等からなるベース材にエッチング等の加工を施して凹部を形成すると、半導体センサをベース材に固定して構成されるセンサユニットの製造コストが高くなってしまう、という問題がある。
また、枠体部に対する錘の挙動は半導体センサの種類に応じて異なるため、様々な種類の半導体センサチップに対応するようにベース材の凹部を大きく形成した場合には、錘部とベース材の表面との間隔が不要に長くなり、半導体センサを備えるセンサユニットの小型化・薄型化を阻害する虞がある。一方、半導体センサの種類に応じて凹部の深さ寸法を設定すると、多種類のベース材を用意する必要があるため、半導体センサを備えるセンサユニットの製造が面倒になる、という問題がある。
【０００６】
さらに、特許文献２に記載の構成では、枠体部とベース材との間から接着剤がフィラーと共に浸み出すことでフィラーの充填状態が変化し、錘部とベース材の表面との隙間が変化してしまう、という問題がある。すなわち、錘部とベース材の表面との間隔を高精度に設定することができない、という問題がある。
【０００７】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、錘部とベース材の表面との間隔を高精度に設定でき、また、半導体センサをベース材に固定してなるセンサユニットを安価かつ容易に製造することが可能な半導体センサ、及び、半導体センサの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の半導体センサは、ベース材の表面に固定されるものであって、環状の枠体部と、当該枠体部の内側に間隔をあけて配される錘部と、可撓性を有して前記枠体部と前記錘部とを一体に連結する可撓部と、該可撓部の変形又は変位を検出する検出手段と、一部が前記枠体部内に埋設されると共に平面視環状に形成された前記枠体部の一端面から突出するスペーサ突起部とを備え、当該スペーサ突起部は、前記枠体部と異なる材料からなり、前記スペーサ突起部の先端を前記ベース材の表面に当接させた状態で前記ベース材に固定されることを特徴とする。
なお、ベース材の表面としては、例えば、上記半導体センサを収容するケース内の搭載面や、半導体センサと電気接続される回路基板の表面等が挙げられる。
【０００９】
この半導体センサをベース材の表面に固定する場合には、枠体部の一端面をベース材の表面に対向するようにスペーサ突起部の先端をベース材の表面に当接させることで、半導体センサをベース材の表面に配置し、接着剤により枠体部をベース材の表面に接着すればよい。
このように半導体センサをベース材の表面に配置した状態では、枠体部の一端面とベース材の表面との間にスペーサ突起部の突出高さに応じた隙間が形成される。すなわち、スペーサ突起部により枠体部の一端面とベース材の表面との隙間寸法が変化することを防止している。したがって、錘部とベース材の表面との間隔を高精度に設定することが可能となる。
また、枠体部の一端面とベース材の表面との隙間寸法はスペーサ突起部の突出高さによって予め定めることができるため、前述した接着剤の量を調整することで、枠体部とベース材との隙間から接着剤が浸み出すことも容易に防止できる。
【００１０】
さらに、スペーサ突起部は半導体センサ自体に形成されているため、従来のようにベース材に錘部との隙間を確保するための凹部を形成する必要が無くなる。その結果、半導体センサをベース材に固定して構成されるセンサユニットの製造コスト削減を図ることができ、かつ、センサユニットを容易に製造することもできる。
また、スペーサ突起部の突出高さは、半導体センサの製造時に設定すればよいため、半導体センサの種類に応じた錘部とベース材の表面との間隔を容易に設定することができ、また、この間隔を最小限に抑えることができる。したがって、半導体センサを備えるセンサユニットの小型化・薄型化も容易に図ることができる。
【００１１】
そして、前記半導体センサにおいては、前記スペーサ突起部が金属材料又はセラミックス系材料からなることがより好ましい。なお、前記金属材料には、純金属だけではなく合金も含まれる。
この場合には、枠体部の一端面とベース材の表面との隙間寸法が変化することをより確実に防止できる。
【００１２】
また、前記半導体センサにおいては、前記スペーサ突起部が、前記一端面の平面視形状に倣う環状に形成されていてもよい。
【００１３】
さらに、前記半導体センサにおいては、平面視環状に形成された前記スペーサ突起部が、少なくとも前記一端面の内縁側及び外縁側に相互に間隔をあけて２つ形成されていてもよい。
この場合には、接着剤により半導体センサをベース材に固定する際に、接着剤が環状に形成された２つのスペーサ突起部の間に入り込むことで、接着剤が枠体部の径方向外側及び内側に浸み出すことを防止できる。
【００１４】
また、前記半導体センサにおいては、前記一端面に、前記スペーサ突起部よりも剛性の低い材料からなる応力緩和突起部が前記スペーサ突起部と同等の突出高さで突出して形成され、該応力緩和突起部には、その先端面から窪む窪み部が形成されていることが好ましい。
【００１５】
また、前記半導体センサにおいては、前記一端面に、前記スペーサ突起部よりも剛性の低い材料からなる応力緩和突起部が前記スペーサ突起部と同等の突出高さで突出して形成され、前記応力緩和突起部は、前記一端面を前記スペーサ突起部が形成された領域と、前記スペーサ突起部が形成されていない領域とに区画するように配されていることがより好ましい。
【００１６】
これらの構成の半導体センサによれば、接着剤をスペーサ突起部に接触させることなく、半導体センサをベース材に固定することができる。すなわち、半導体センサをベース材の表面に配置した際には、応力緩和突起部の先端面がスペーサ突起部と同様にベース材の表面に当接する。このため、接着剤が応力緩和突起部の窪み部に入り込むように接着剤の塗布領域を設定しておけば、あるいは、枠体部の一端面のうちスペーサ突起部が形成されていない領域に接着剤を塗布しておけば、半導体センサをベース材の表面に配置した状態で接着剤がスペーサ突起部に触れることはない。したがって、応力緩和突起部は接着剤を介してベース材の表面に接着されるが、スペーサ突起部はベース材に接着されない。
【００１７】
そして、このように固定された半導体センサ及びベース材の熱膨張係数が相互に異なっていると、半導体センサ及びベース材が加熱若しくは冷却された際に、前述した熱膨張係数の差に基づいて枠体部とベース材との間に応力が発生するが、応力緩和突起部が変形することで、この応力を緩和することができる。一方、スペーサ突起部は前述したようにベース材に接着されていないため、この応力緩和を阻害することはない。したがって、半導体センサ及びベース材が加熱若しくは冷却されても、半導体センサの特性が変化することを抑制できる。
【００１８】
なお、接着剤を応力緩和突起部の窪み部に入り込ませた場合には、半導体センサをベース材の表面に配置した状態で、接着剤が窪み部内に保持されるため、接着剤が枠体部の径方向外側及び内側に浸み出すことも防止できる。
【００１９】
また、前記半導体センサにおいては、前記一端面に、前記スペーサ突起部よりも剛性の低い材料からなる応力緩和突起部が、前記スペーサ突起部よりも高い突出高さで突出して形成されていてもよい。
【００２０】
この場合、この半導体センサを固定するベース材には、その表面から窪んでスペーサ突起部の先端よりも高く突出する応力緩和突起部の先端部を挿入して嵌合させる嵌合凹部が形成されていればよい。そして、嵌合凹部の深さ寸法は、応力緩和突起部が嵌合した状態においてスペーサ突起部の先端がベース材の表面に当接するように設定されていればよい。すなわち、スペーサ突起部の先端よりも高く突出する応力緩和突起部の先端部の突出高さ以上に設定されていればよい。
なお、この嵌合凹部は、応力緩和突起部を嵌合させることを目的とするため、従来のように錘部との隙間を確保するための凹部と比較して非常に小さくかつ浅く形成できる。また、応力緩和突起部は半導体センサの種類に関係なく同一形状に形成できるため、ベース部材の嵌合凹部も同一形状に形成することが可能である。したがって、嵌合凹部の形成が、従来の凹部のように、ベース材に半導体センサを固定してなるセンサユニットの小型化・薄型化を阻害することは無く、また、センサユニットの製造が面倒になることも無い。
【００２１】
この半導体センサによれば、応力緩和突起部の先端部をベース材の嵌合凹部に嵌合させることで、ベース材に対する応力緩和突起部の相対位置が固定されるため、接着剤を用いることなく半導体センサをベース材に固定することができる。また、ベース材に対する半導体センサの位置決めを容易に行うことができると共に、この位置決め精度の向上を図ることができる。
さらに、応力緩和突起部の先端部と嵌合凹部との嵌合状態が保持されていれば、例えば相互に対向する応力緩和突起部の先端部の外面と嵌合凹部の内面との間に中空の間隙空間が形成されてもよい。この場合には、間隙空間に接着剤を充填することで、ベース材に対する半導体センサの固定強度を向上させることができる。また、接着剤が間隙空間に保持されることで、接着剤がスペーサ突起部に触れることを防ぐこともできるため、前述したように、半導体センサ及びベース材が加熱若しくは冷却されても、半導体センサの特性が変化することを抑制できる。さらに、接着剤が枠体部の径方向外側及び内側に浸み出すことも防止できる。なお、この間隙空間は、応力緩和突起部の先端部の外面や嵌合凹部の内面の一部に、これら外面や内面から窪む間隙形成用凹部を形成することで構成することが可能である。
【００２２】
さらに、前記半導体センサにおいては、前記応力緩和突起部が、前記一端面の平面視形状に倣う環状に形成されていてもよい。
【００２３】
また、前記半導体センサにおいては、平面視環状に形成された前記応力緩和突起部が、少なくとも前記一端面の内縁側及び外縁側に相互に間隔をあけて２つ形成され、前記スペーサ突起部が、前記２つの応力緩和突起部よりも前記一端面の内縁側若しくは外縁側に配されていてもよい。
この場合には、接着剤により半導体センサをベース材に固定する際に、接着剤が環状に形成された２つの応力緩和突起部の間に入り込むことで、接着剤が枠体部の径方向外側及び内側に浸み出すことを防止できる。
【００２４】
さらに、前記半導体センサにおいては、前記応力緩和突起部が、２つの前記スペーサ突起部によって挟み込まれるように配されていることがより好ましい。
この場合には、前述したように熱膨張係数の差に基づいて応力緩和突起部が変形しても、応力緩和突起部の両側に配された２つのスペーサ突起部によって枠体部の一端面がベース材の表面に対して傾くことを防止できる。したがって、錘部とベース材の表面との間隔を高い精度で保持することができる。
【００２５】
そして、本発明の半導体センサの製造方法は、環状の枠体部と、当該枠体部の内側に間隔をあけて配される錘部と、可撓性を有して前記枠体部と前記錘部とを一体に連結する可撓部とを備える半導体センサの製造方法であって、異方性エッチングにより、前記枠体部の厚さ方向の一端面側をなすシリコンバルクの底面にスペーサ用凹部を形成する凹部形成工程と、前記スペーサ用凹部に前記シリコンバルクと異なる材料を充填して、前記シリコンバルクと異なる材料からなるスペーサ突起部を形成するスペーサ形成工程と、エッチングにより、前記シリコンバルクをその底面から掘り込んで、前記スペーサ突起部の一部を前記シリコンバルクから突出させるスペーサ突出工程と、異方性エッチングにより、前記シリコンバルクを前記枠体部と前記錘部とに区画する区画凹部を形成することで、前記枠体部、前記錘部及び前記可撓部を形成するセンサ形成工程とを備えることを特徴とする。
【００２６】
なお、前述のシリコンバルクは、単結晶シリコンウエハや単結晶シリコンインゴッド等のように界面が内在しないシリコンからなるバルク材料、及び、単結晶シリコンウエハや単結晶シリコンインゴッドの部分的改質によって得られるバルク材料の両方を意味している。すなわち、シリコンバルクの具体例としては、単結晶シリコンウエハや、表層が熱酸化されたＳＯＩウエハのベースウエハ、ＳＯＩウエハのベースウエハの単結晶シリコン層などが挙げられる。
【００２７】
以上の半導体センサの製造方法を実施することで、前述した半導体センサを製造することができる。
また、凹部形成工程におけるスペーサ用凹部の深さや、スペーサ突出工程においてシリコンバルクを掘り込む量は、エッチングにより高い精度で調整することが可能である。さらに、スペーサ形成工程においては、このスペーサ用凹部にシリコンバルクと異なる材料を充填してスペーサ突起部を形成するため、スペーサ用凹部内におけるスペーサ突起部の寸法は高い精度で設定されることになる。したがって、枠体部から突出するスペーサ突起部の突出長さを高い精度で調整することができる。
【００２８】
さらに、前記半導体センサの製造方法においては、前記凹部形成工程の前からスペーサ突出工程の前までの間に、異方性エッチングにより、前記枠体部の一端面側をなす前記シリコンバルクの底面に、当該底面を前記スペーサ用凹部が形成される領域と形成されない領域とに区画する応力緩和用凹部を形成する応力緩和用凹部形成工程と、前記応力緩和用凹部に前記スペーサ突起部よりも剛性の低い材料を充填して、前記スペーサ突起部よりも剛性の低い材料からなる応力緩和突起部を形成する応力緩和突起部形成工程とを実施し、前記スペーサ突出工程において、前記シリコンバルクをその底面から掘り込むことにより、前記応力緩和突起部の一部を前記シリコンバルクから突出させてもよい。
【００２９】
また、前記半導体センサの製造方法においては、前記凹部形成工程の前からスペーサ突出工程の前までの間に、異方性エッチングにより、前記枠体部の一端面側をなす前記シリコンバルクの底面に応力緩和用凹部を形成する応力緩和用凹部形成工程と、前記応力緩和用凹部に前記スペーサ突起部よりも剛性の低い材料を充填して、前記スペーサ突起部よりも剛性の低い材料からなる応力緩和突起部を形成する応力緩和突起部形成工程と、前記シリコンバルクの底面に露出する前記応力緩和突起部の先端面から窪む窪み部を形成する窪み部形成工程とを実施し、前記スペーサ突出工程において、前記シリコンバルクをその底面から掘り込むことにより、前記応力緩和突起部の一部を前記シリコンバルクから突出させてもよい。
【００３０】
これらの半導体センサの製造方法によれば、前述した応力緩和突起部を備える半導体センサをそれぞれ製造することができる。
そして、スペーサ突起部の場合と同様に、枠体部から突出する応力緩和突起部の突出長さを高精度に設定することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、錘部とベース材の表面との間隔を高精度に設定でき、また、半導体センサを備えるセンサユニットを安価かつ容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の第１実施形態に係る半導体センサをその下面側から見た状態を示す下面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１の半導体センサの製造方法を示す断面図である。
【図４】図１の半導体センサの製造方法を示す断面図である。
【図５】図１の半導体センサの製造方法を示す断面図である。
【図６】図１の半導体センサの製造方法を示す断面図である。
【図７】図１の半導体センサの製造方法を示す断面図である。
【図８】図１の半導体センサの製造方法を示す断面図である。
【図９】図１の半導体センサをベース材の表面に固定した状態を示す断面図である。
【図１０】図１に示す半導体センサの変形例を示す下面図である。
【図１１】図１に示す半導体センサの変形例を示す下面図である。
【図１２】図１に示す半導体センサの変形例を示す下面図である。
【図１３】図１に示す半導体センサの変形例を示す下面図である。
【図１４】この発明の第２実施形態に係る半導体センサをその下面側から見た状態を示す下面図である。
【図１５】図１４のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図１６】図１４の半導体センサの製造方法を示す断面図である。
【図１７】図１４の半導体センサの製造方法を示す断面図である。
【図１８】図１４の半導体センサの製造方法を示す断面図である。
【図１９】図１４の半導体センサの製造方法を示す断面図である。
【図２０】図１４の半導体センサの製造方法を示す断面図である。
【図２１】図１４の半導体センサをベース材の表面に固定した状態を示す断面図である。
【図２２】図１４に示す半導体センサの変形例を示す下面図である。
【図２３】図１４に示す半導体センサの変形例を示す下面図である。
【図２４】図１４に示す半導体センサの変形例を示す下面図である。
【図２５】図２４のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図２６】この発明の第３実施形態に係る半導体センサをその下面側から見た状態を示す下面図である。
【図２７】図２６のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図２８】図２６の半導体センサの製造方法を示す断面図である。
【図２９】図２６の半導体センサの製造方法を示す断面図である。
【図３０】図２６の半導体センサの製造方法を示す断面図である。
【図３１】図２６の半導体センサの製造方法を示す断面図である。
【図３２】図２６の半導体センサをベース材の表面に固定した状態を示す断面図である。
【図３３】図２６に示す半導体センサの変形例を示す拡大断面図である。
【図３４】図２６に示す半導体センサの変形例を示す拡大断面図である。
【図３５】この発明の第４実施形態に係る半導体センサをベース材の表面に固定した状態を示す断面図である。
【図３６】図３５の半導体センサの製造方法を示す断面図である。
【図３７】図３５の半導体センサの製造方法を示す断面図である。
【図３８】図３５に示す半導体センサの変形例を示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図１〜９を参照して本発明の第１実施形態に係る半導体センサについて説明する。図１，２に示すように、この実施形態に係る半導体センサ１は、平面視矩形の環状に形成された枠体部Ｓと、枠体部Ｓの内側に間隔をあけて配される円柱状の錘部Ｍと、可撓性を有して枠体部Ｓと錘部Ｍとを一体に連結する可撓部Ｆと、検出手段としてのピエゾ抵抗部１２１とを備えている。すなわち、この半導体センサ１は、慣性力に応じた可撓部Ｆの変形又は変位をピエゾ抵抗部１２１によって電気信号に変換することで加速度を検出する加速度センサとして構成されており、また、ＭＥＭＳ技術を用いてＳＯＩ（Silicon on Insulator）ウエハ１０により製造されるものである。
【００３４】
枠体部Ｓ及び錘部Ｍは、ベースウエハ１１上に半導体層（ＳＯＩ層）１２を積層したＳＯＩウエハ１０によって構成されている。なお、ベースウエハ１１は、単結晶シリコン層１１１上に二酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる酸化層１１２を積層して構成され、半導体層１２は酸化層１１２上に積層されている。また、酸化層１１２は、単結晶シリコン（Ｓｉ）からなるベースウエハ１１の熱酸化された表層である。
そして、ＳＯＩウエハ１０の厚さ方向に沿う枠体部Ｓ及び錘部Ｍの厚さ寸法は、互いに等しくなるように設定されている。
【００３５】
可撓部Ｆは、平面視十文字状に形成されており、可撓部Ｆの４つの端部は枠体部Ｓの各辺にそれぞれ結合されている。また、可撓部Ｆの中央部に錘部Ｍが結合されている。
さらに詳述すれば、可撓部Ｆは、ＳＯＩウエハ１０の半導体層１２と酸化層１１２とによって構成されている。すなわち、枠体部Ｓ、錘部Ｍ及び可撓部Ｆは、ＳＯＩウエハ１０の半導体層１２及び酸化層１１２によって一体に形成されている。
ピエゾ抵抗部１２１は半導体層１２に形成されており、半導体層１２上にはピエゾ抵抗部１２１の図示しない配線等が形成されている。
【００３６】
さらに、この半導体センサ１は、一部が枠体部Ｓに埋設されると共に単結晶シリコン層１１１の下面（一端面）１１１ａからなる枠体部Ｓの下面（一端面）１１３から突出するスペーサ突起部１３を備えている。なお、図示例において、スペーサ突起部１３は枠体部Ｓの下面１１３から垂直に突出しているが、例えば傾斜状態で突出していてもよい。
スペーサ突起部１３は、金属材料からなり、平面視矩形の環状に形成された枠体部Ｓの下面１１３に倣って平面視矩形環状に形成されている、すなわち、枠体部Ｓの下面１１３の周方向にわたって連続して形成されている。また、スペーサ突起部１３は、枠体部Ｓの下面１１３の径方向内縁側及び外縁側に互いに間隔をあけて２つ形成されている。そして、各スペーサ突起部１３Ａ，１３Ｂは、それぞれ枠体部Ｓの下面１１３の内縁や外縁との間に隙間を有する位置に配されている。
【００３７】
上記構成の半導体センサ１を製造する場合には、はじめに、ＳＯＩウエハ１０の半導体層１２に不純物を注入してピエゾ抵抗部１２１を形成する工程や、半導体層１２及び酸化層１１２を可撓部Ｆの十文字形状に合わせてエッチングする工程や、半導体層１２上にピエゾ抵抗部１２１の配線を形成する工程を実施しておく。これらの工程は、特開平８−２７４３４９号公報等に開示されているように公知であるため、その説明を省略する。
上記工程の完了後には、ワークを図示しない補強基板に接着する等した状態でスペーサ突起部１３と、枠体部Ｓ、錘部Ｍ及び可撓部Ｆとを順番に形成する各工程を実施する。
【００３８】
スペーサ突起部１３を形成する際には、はじめに図３に示すように、枠体部Ｓの厚さ方向の一端側をなすＳＯＩウエハ１０の底面にスペーサ用凹部Ｈ１，Ｈ２を形成する凹部形成工程を実施する。
この凹部形成工程においては、はじめに、ＳＯＩウエハ１０（シリコンバルク）のベースウエハ１１の底面に相当する単結晶シリコン層１１１の底面１１１ｂにフォトレジストからなる第１保護膜Ｒ１を形成し、第１保護膜Ｒ１にスペーサ用凹部Ｈ１，Ｈ２を形成するためのパターンを転写する。
【００３９】
次いで、第１保護膜Ｒ１を用いて単結晶シリコン層１１１を異方性エッチングすることにより、ベースウエハ１１に２つのスペーサ用凹部Ｈ１，Ｈ２を形成する。各スペーサ用凹部Ｈ１，Ｈ２はそれぞれスペーサ突起部１３Ａ，１３Ｂの形状に倣って平面視矩形の環状に形成されており、第２スペーサ用凹部Ｈ２は第１スペーサ用凹部Ｈ１よりも単結晶シリコン層１１１の底面１１１ｂの径方向内側に配されている。また、各スペーサ用凹部Ｈ１，Ｈ２の深さ寸法は単結晶シリコン層１１１の厚さ寸法よりも小さく設定されている。
なお、上述した単結晶シリコン層１１１の異方性エッチングの具体例としては、例えばＣ４Ｆ８プラズマによるパッシベーションとＳＦ６プラズマによるエッチングとを短く交互に繰り返すＤｅｅｐ−ＲＩＥ（所謂ボッシュプロセス）が挙げられる。
スペーサ用凹部Ｈ１，Ｈ２が形成された後には、第１保護膜Ｒ１を除去する。
【００４０】
上記凹部形成工程の後には、図４，５に示すように、各スペーサ用凹部Ｈ１，Ｈ２に金属材料１４を充填して金属材料１４からなるスペーサ突起部１３を形成するスペーサ形成工程を実施する。この工程においては、スパッタリングにより各スペーサ用凹部Ｈ１，Ｈ２の内面に第１金属材料からなるめっき用シード層（不図示）を形成した後に、電解メッキにより各スペーサ用凹部Ｈ１，Ｈ２に第２金属材料を堆積・充填することにより、図４に示すように、各スペーサ用凹部Ｈ１，Ｈ２に第１金属材料及び第２金属材料からなるスペーサ突起部１３が形成されることになる。
【００４１】
なお、上述した金属材料１４の堆積・充填には、スパッタリング及び電解メッキを組み合わせたものに限らず、ＣＶＤや無電解メッキを用いてもよい。また、第１金属材料や第２金属材料としては、例えば銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケル鉄合金（Ｎｉ−Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、タングステン（Ｗ）を用いることができ、これらは密度、膜の結合強度、応力、製造コスト等に応じて、第１金属材料又は第２金属材料として適宜選択することが可能である。すなわち、第１金属材料や第２金属材料は、純金属であってもよいし合金であっても構わない。
その後、図５に示すように、研磨により単結晶シリコン層１１１の底面１１１ｂに堆積された不要な金属材料１４を除去することでスペーサ形成工程が終了する。なお、この状態においては、各スペーサ用凹部Ｈ１，Ｈ２がスペーサ突起部１３によって完全に埋められており、スペーサ突起部１３の先端面が単結晶シリコン層１１１の底面１１１ｂと共に同一平面をなしている。
【００４２】
上記スペーサ形成工程の後には、図６，７に示すように、単結晶シリコン層１１１をその底面１１１ｂから掘り込んで、スペーサ突起部１３の一部を単結晶シリコン層１１１から突出させるスペーサ突出工程を実施する。
この工程では、はじめに図６に示すように、単結晶シリコン層１１１の底面１１１ｂにフォトレジストからなる第２保護膜Ｒ２を形成して、第２保護膜Ｒ２がスペーサ突起部１３上にのみ残るようにパターニングする。
【００４３】
次いで、図７に示すように、エッチングにより単結晶シリコン層１１１をその底面１１１ｂから掘り込むことで、単結晶シリコン層１１１の底面１１１ｂ側全体が等しく除去され、スペーサ突起部１３の一部が単結晶シリコン層１１１から突出することになる。ここで、上記エッチングを実施することで形成される単結晶シリコン層１１１の下面１１１ａは、後述する工程で形成される枠体部Ｓや錘部Ｍの下面１１３，１１４をなしている。そして、上記エッチングの終了後に第２保護膜Ｒ２を除去することで、一部が単結晶シリコン層１１１の内部に埋設されると共に単結晶シリコン層１１１の下面１１１ａから突出するスペーサ突起部１３の形成が完了する。
【００４４】
なお、スペーサ突起部１３の一部を突出させる上記エッチングは、ＲＩＥ等の異方性エッチングでもよいが、単結晶シリコン層１１１の底面１１１ｂ側全体が等しく除去されれば、例えば等方性エッチングでも構わない。また、上記エッチングは、例えば第２保護膜Ｒ２を用いずにスペーサ突起部１３をマスクとして実施されてもよい。
【００４５】
次に、図８に示すように、枠体部Ｓ、錘部Ｍ及び可撓部Ｆを形成するセンサ形成工程を実施する。
この工程においては、フォトレジストからなる第３保護膜Ｒ３を用いて単結晶シリコン層１１１をＤｅｅｐ−ＲＩＥ等により異方性エッチングすることで、単結晶シリコン層１１１を枠体部Ｓと錘部Ｍとに区画する環状の区画凹部Ｈ３をベースウエハ１１に形成する。ここで、区画凹部Ｈ３の深さ寸法は単結晶シリコン層１１１の厚さ寸法と同等に設定されているため、酸化層１１２が露出することになる。その結果、単結晶シリコン層１１１、酸化層１１２及び半導体層１２からなる枠体部Ｓ及び錘部Ｍがそれぞれ形成されることになる。また、区画凹部Ｈ３の底壁部をなす酸化層１１２及び半導体層１２によって可撓部Ｆが形成されることになる。
その後、第３保護膜Ｒ３を除去し、ダイシング等の後工程を実施することで、図１，２に示す半導体センサ１の製造が完了する。
【００４６】
以上のように製造される半導体センサ１は、図９に示すように、接着剤Ｇによりベース材Ｐの平坦な表面Ｐ１に固定される。なお、ベース材Ｐの表面Ｐ１の具体例としては、例えば半導体センサ１を収容するケース内の搭載面、半導体センサ１と電気接続される回路基板の表面等が挙げられる。
そして、半導体センサ１をベース材Ｐに固定する場合には、枠体部Ｓの下面１１３がベース材Ｐの表面Ｐ１に対向するようにスペーサ突起部１３の先端をベース材Ｐの表面Ｐ１に当接させることで、半導体センサ１をベース材Ｐの表面Ｐ１に配置し、接着剤Ｇにより枠体部Ｓの下面１１３をベース材Ｐの表面Ｐ１に接着すればよい。
【００４７】
このように半導体センサ１をベース材Ｐの表面Ｐ１に配置した状態では、枠体部Ｓの下面１１３とベース材Ｐの表面Ｐ１との間にスペーサ突起部１３の突出高さに応じた隙間が形成される。このため、スペーサ突起部１３により枠体部Ｓの下面１１３とベース材Ｐの表面Ｐ１との隙間寸法が変化することを防止できる。特に、スペーサ突起部１３は剛性の高い金属材料によって形成されているため、上記隙間寸法が変化することをより確実に防止することができる。したがって、錘部Ｍの下面（一端面）１１４とベース材Ｐの表面Ｐ１との間隔を高精度に設定することが可能となる。
なお、枠体部Ｓ及び錘部Ｍの下面１１３，１１４は同一の単結晶シリコン層１１１の下面１１１ａによって形成されているため、錘部Ｍの下面１１４とベース材の表面Ｐ１との隙間寸法は、枠体部Ｓの下面１１３とベース材Ｐの表面Ｐ１との隙間寸法と等しくなる。
【００４８】
さらに、スペーサ突起部１３は半導体プロセスによって形成されるため、その突出高さを高い精度で調整することが可能である。
すなわち、凹部形成工程において形成されるスペーサ用凹部Ｈ１，Ｈ２の深さ寸法や、スペーサ突出工程において単結晶シリコン層１１１を掘り込む量は、エッチングにより高い精度で調整することが可能である。そして、スペーサ形成工程においては、このスペーサ用凹部Ｈ１，Ｈ２に金属材料を充填してスペーサ突起部１３を形成するため、スペーサ用凹部Ｈ１，Ｈ２内におけるスペーサ突起部１３の寸法は高い精度で設定されることになる。以上のことから、枠体部Ｓの下面１１３から突出するスペーサ突起部１３の突出長さを高い精度で調整することができる。
【００４９】
また、上述したように、枠体部Ｓの下面１１３とベース材Ｐの表面Ｐ１との隙間寸法はスペーサ突起部１３の突出高さによって予め定めることができるため、接着剤Ｇの量を調整することで、枠体部Ｓとベース材Ｐとの隙間から接着剤Ｇが浸み出すことも容易に防止できる。特に、この実施形態の半導体センサ１は環状に形成された２つのスペーサ突起部１３を備えるため、これら２つのスペーサ突起部１３の間に入り込んだ接着剤は、スペーサ突起部１３の先端がベース材Ｐの表面Ｐ１に当接することで２つのスペーサ突起部１３の間に保持されるため、枠体部Ｓの径方向内側及び外側に浸み出すことがない。
【００５０】
さらに、スペーサ突起部１３は半導体センサ１自体に形成されているため、従来のようにベース材Ｐに錘部Ｍとの隙間を確保するための凹部を形成する必要が無い。その結果、半導体センサ１をベース材Ｐに固定して構成されるセンサユニットの製造コスト削減を図ることができ、かつ、センサユニットを容易に製造することもできる。
また、スペーサ突起部１３の突出高さは、前述したように半導体センサ１の製造時に設定すればよいため、半導体センサ１の種類に応じた錘部Ｍとベース材Ｐの表面Ｐ１との間隔を容易に設定することができ、また、この間隔を最小限に抑えることができる。したがって、半導体センサ１を備えるセンサユニットの小型化・薄型化も容易に図ることができる。
【００５１】
なお、上記実施形態におけるスペーサ突起部１３は、金属材料に限らず、少なくとも枠体部ＳをなすＳＯＩウエハ１０と異なる材料によって形成されていればよく、例えばセラミックス系材料によって形成されていてもよい。セラミックス系材料の具体例としては、窒化シリコン（ＳｉＮ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）等が挙げられる。なお、セラミックス系材料からなるスペーサ突起部１３は、上記実施形態と同様のスペーサ形成工程において、スパッタリングやＣＶＤ等の方法により形成することができる。
セラミックス系材料は、金属材料と比較して脆性は劣るが硬度は大きいため、セラミックス系材料によりスペーサ突起部１３を形成した場合には、枠体部Ｓの下面１１３とベース材Ｐの表面Ｐ１との隙間寸法の変化をより小さく抑えることができる。
【００５２】
また、環状に形成された２つのスペーサ突起部１３Ａ，１３Ｂは、それぞれ枠体部Ｓの下面１１３の内縁や外縁との間に隙間を有する位置に配されるとしたが、例えば図１０に示すように、それぞれ枠体部Ｓの下面１１３の内縁及び外縁に形成されていてもよい。この場合には、接着剤Ｇが全て２つのスペーサ突起部１３Ａ，１３Ｂの間に入り込むため枠体部Ｓの径方向内側及び外側に浸み出すことを確実に防止できる。また、接着剤Ｇを介してベース材Ｐの表面Ｐ１に確実に接着される枠体部Ｓの下面１１３の接着面積が最大となり、半導体センサをベース材Ｐの表面Ｐ１に強固に固定することができる。
【００５３】
また、上記実施形態においては、平面視環状に形成された２つのスペーサ突起部１３Ａ，１３Ｂが同心状に配置されているが、少なくとも２つのスペーサ突起部１３Ａ，１３Ｂが互いに間隔をあけて配されていれば、同心状に配置されていなくてもよい。
また、枠体部Ｓの下面１１３には、環状のスペーサ突起部１３が２つ形成されるとしたが、例えば図１１に示すように１つだけ形成されていてもよいし、例えば平面視環状に形成された３つ以上のスペーサ突起部１３を互いに径方向にずらして形成してもよい。
【００５４】
さらに、スペーサ突起部１３は、平面視環状に形成されることに限らず、少なくとも半導体センサ１がベース材Ｐの表面Ｐ１上でぐらつくことなく安定した状態で配されるように形成されていればよい。
したがって、スペーサ突起部１３は、例えば図１２，１３に示すように、枠体部Ｓの下面１１３の周方向にわたって互いに間隔をあけて複数配列されていてもよい。言い換えれば、平面視環状に形成されたスペーサ突起部１３が枠体部Ｓの下面１１３の周方向に分割して形成されていてもよい。なお、互いに隣り合うスペーサ突起部１３の間隔は、全て等しくしてもよいし、異ならせてもよい。また、例えば図１２に示すように、各スペーサ突起部１３Ｃが枠体部Ｓの下面１１３の各角部において屈曲するように形成されてもよいし、例えば図１３に示すように、各スペーサ突起部１３Ｄが直線状に形成されてもよい。さらに、各スペーサ突起部１３は例えば平面視でドット状に形成されてもよい。
【００５５】
次に、図１４〜２１を参照して本発明の第２実施形態に係る半導体センサについて説明する。なお、この第２実施形態の半導体センサのうち、第１実施形態の半導体センサ１の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５６】
図１４，１５に示すように、本実施形態に係る半導体センサ２は、第１実施形態と同様のスペーサ突起部１３に加え、枠体部Ｓの下面１１３から突出してスペーサ突起部１３よりも剛性の低い樹脂材料からなる応力緩和突起部１５を備えている。なお、環状のスペーサ突起部１３は、図１１の構成と同様に１つだけ形成されている。
【００５７】
応力緩和突起部１５は、スペーサ突起部１３よりも枠体部Ｓの下面１１３の内縁側に配されており、スペーサ突起部１３と同等の突出高さを有している。また、応力緩和突起部１５は、スペーサ突起部１３と同様に、枠体部Ｓの下面１１３の平面視形状に倣って平面視矩形環状に形成されている。そして、応力緩和突起部１５には、その先端面から窪む窪み部１５１が形成されている。窪み部１５１は、前記先端面の縁部よりも内側に形成されており、応力緩和突起部１５の側部には開口していない。すなわち、窪み部１５１は、環状に形成された応力緩和突起部１５の内側縁及び外側縁に開口していない。
【００５８】
上記構成の半導体センサ２のスペーサ突起部１３及び応力緩和突起部１５を形成する際には、はじめに図１６に示すように、上記第１実施形態と同様の凹部形成工程と同時に、枠体部Ｓの厚さ方向の一端側をなすＳＯＩウエハ１０の底面に応力緩和用凹部Ｈ５を形成する応力緩和用凹部形成工程を実施する。
すなわち、単結晶シリコン層１１１の底面１１１ｂに、スペーサ用凹部Ｈ４及び応力緩和用凹部Ｈ５を形成するためのパターンを有する第１保護膜Ｒ１を形成した上で、第１実施形態と同様の異方性エッチングにより、ベースウエハ１１にスペーサ用凹部Ｈ４及び応力緩和用凹部Ｈ５を形成する。これらスペーサ用凹部Ｈ４及び応力緩和用凹部Ｈ５は、それぞれスペーサ突起部１３及び応力緩和突起部１５の形状に倣って平面視矩形の環状に形成されており、応力緩和用凹部Ｈ５はスペーサ用凹部Ｈ４よりも単結晶シリコン層１１１の底面１１１ｂの径方向内側に配されている。
スペーサ用凹部Ｈ４及び応力緩和用凹部Ｈ５が形成された後には、第１保護膜Ｒ１を除去する。
【００５９】
上記凹部形成工程及び応力緩和用凹部形成工程の後には、図１７に示すように、応力緩和用凹部Ｈ５に樹脂材料を充填して、樹脂材料からなる応力緩和突起部１５を形成する応力緩和突起部形成工程を実施する。
この工程においては、単結晶シリコン層１１１の底面１１１ｂ上に樹脂材料としての感光性樹脂Ｒ４を塗布する。ここで、応力緩和用凹部Ｈ５に堆積・充填される感光性樹脂Ｒ４が応力緩和突起部１５をなす。応力緩和突起部１５をなす感光性樹脂Ｒ４の具体例としては、例えばノボラック樹脂や感光剤を含む汎用レジスト材料等が挙げられる。
そして、上述した塗布の際には、感光性樹脂Ｒ４がスペーサ用凹部Ｈ４にも堆積・充填されるため、感光性樹脂Ｒ４の塗布後には、露光現像によりスペーサ用凹部Ｈ４に充填された感光性樹脂Ｒ４を除去しておく。
【００６０】
次いで、図１８に示すように、第１実施形態と同様に、スペーサ用凹部Ｈ４に金属材料１４若しくはセラミックス系材料を堆積・充填して金属材料１４あるいはセラミックス系材料からなるスペーサ突起部１３を形成するスペーサ形成工程を実施する。なお、この工程においては、金属材料１４あるいはセラミックス系材料が感光性樹脂Ｒ４上にも堆積することになる。
また、この工程においては、金属材料１４あるいはセラミックス系材料の堆積・充填後に、研磨により単結晶シリコン層１１１の底面１１１ｂ上に堆積された不要な感光性樹脂Ｒ４及び金属材料１４あるいはセラミックス系材料を除去する。なお、この状態においては、スペーサ用凹部Ｈ４及び応力緩和用凹部Ｈ５が、それぞれスペーサ突起部１３及び応力緩和突起部１５によって完全に埋められており、スペーサ突起部１３及び応力緩和突起部１５の先端面が単結晶シリコン層１１１の底面１１１ｂと共に同一平面をなしている。
【００６１】
その後、図１９に示すように、単結晶シリコン層１１１の底面１１１ｂに露出する応力緩和突起部１５の先端面から窪む窪み部１５１を形成する窪み部形成工程を実施する。この工程においては、例えばインプリント法やイオンビーム法あるいはマイクロブラスト法により窪み部１５１を形成すればよい。
そして、窪み部形成工程後には、樹脂材料からなる応力緩和突起部１５をポストベーク温度以上に加熱させ、応力緩和突起部１５を硬化させる。
【００６２】
そして、図２０に示すように、第１実施形態と同様に、単結晶シリコン層１１１をその底面１１１ｂから掘り込んで、スペーサ突起部１３及び応力緩和突起部１５の一部を単結晶シリコン層１１１から突出させるスペーサ突出工程を実施することで、スペーサ突起部１３及び応力緩和突起部１５の形成が完了する。すなわち、この工程では、スペーサ突起部１３上及び応力緩和突起部１５上にのみ保護膜が残るようにパターンニングし、その後、上記第１実施形態と同様のエッチングにより単結晶シリコン層１１１を掘り込めばよい。
最後に、第1実施形態の図８と同様に、枠体部Ｓ、錘部Ｍ及び可撓部Ｆを形成するセンサ形成工程を実施し、さらに、ダイシング等の後工程を実施することで、図１４，１５に示す半導体センサ２の製造が完了する。
【００６３】
以上のように製造される半導体センサ２は、例えば図２１に示すように、接着剤Ｇをスペーサ突起部１３に接触させることなく、ベース材Ｐの表面Ｐ１に固定することができる。
すなわち、半導体センサ２をベース材Ｐの表面Ｐ１に配置する際には、応力緩和突起部１５の先端面がスペーサ突起部１３と同様にベース材Ｐの表面Ｐ１に当接する。
ここで、接着剤Ｇが応力緩和突起部１５の窪み部１５１に入り込むように接着剤Ｇの塗布領域を予め設定しておけば、半導体センサ２をベース材Ｐの表面Ｐ１に配置した状態において、接着剤Ｇは窪み部１５１内に保持され、スペーサ突起部１３に触れることがない。したがって、応力緩和突起部１５は接着剤Ｇを介してベース材Ｐに接着されるが、スペーサ突起部１３はベース材Ｐに接着されない。
【００６４】
上記半導体センサ２によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
また、半導体センサ２を上記のようにベース材Ｐに固定した状態では、半導体センサ２及びベース材Ｐの熱膨張係数が異なっていても、半導体センサ２の特性が変化することを抑制できる。すなわち、前記熱膨張係数の差に基づいて枠体部Ｓとベース材Ｐとの間に応力が発生しても、剛性の低い材料からなる応力緩和突起部１５が変形することで、この応力を緩和することができる。一方、スペーサ突起部１３はベース材Ｐに接着されていないため、この応力緩和を阻害することは無い。したがって、半導体センサ２及びベース材Ｐが加熱若しくは冷却されても、半導体センサ２の特性が変化することを抑制できる。
さらに、応力緩和突起部１５は、スペーサ突起部１３と同様に半導体プロセスによって形成されるため、その突出高さを高い精度で調整することができる。また、応力緩和突起部１５の突出高さをスペーサ突起部１３の突出高さに容易に揃えることができる。
【００６５】
なお、応力緩和用凹部形成工程及び応力緩和突起部形成工程は、上記第２実施形態のタイミングで実施されることに限らず、少なくとも凹部形成工程の実施前からスペーサ突出工程の実施前までの間に実施されればよい。
例えば、上記第２実施形態と同様に応力緩和用凹部形成工程及び凹部形成工程を同時に実施した後に、スペーサ形成工程を実施してスペーサ突起部１３を形成し、次いで、応力緩和突起部形成工程及び窪み部形成工程を続けて実施して応力緩和突起部１５を形成し、その後、スペーサ突出工程においてこれらスペーサ突起部１３及び応力緩和突起部１５の一部を単結晶シリコン層１１１から突出させてもよい。
【００６６】
また、例えば、凹部形成工程及びスペーサ形成工程を続けて実施してスペーサ突起部１３を形成した後に、応力緩和用凹部形成工程、応力緩和突起部形成工程及び窪み部形成工程を続けて実施して応力緩和突起部１５を形成し、その後、スペーサ突出工程においてこれらスペーサ突起部１３及び応力緩和突起部１５の一部を単結晶シリコン層１１１から突出させてもよい。
また、例えば、応力緩和用凹部形成工程、応力緩和突起部形成工程及び窪み部形成工程を続けて実施して応力緩和突起部１５を形成した後に、凹部形成工程及びスペーサ形成工程を続けて実施してスペーサ突起部１３を形成し、スペーサ突出工程においてこれらスペーサ突起部１３及び応力緩和突起部１５の一部を単結晶シリコン層１１１から突出させてもよい。
【００６７】
また、上述した第２実施形態の半導体センサ２において、応力緩和突起部１５は、平面視環状に形成されることに限らず、少なくとも半導体センサ２がベース材Ｐに安定して接着されるように形成されていればよい。
したがって、応力緩和突起部１５は、例えば図２２，２３に示すように、枠体部Ｓの下面１１３の周方向にわたって互いに間隔をあけて複数配列されていてもよい。なお、互いに隣り合う応力緩和突起部１５の間隔は、全て等しくしてもよいし、異ならせてもよい。
また、例えば図２２に示すように、各応力緩和突起部１５Ｃが枠体部Ｓの下面１１３の各角部に形成されてもよいし、例えば図２３に示すように、各応力緩和突起部１５Ｄが枠体部Ｓの各辺に沿って直線状に形成されてもよい。
【００６８】
また、応力緩和突起部１５は、スペーサ突起部１３よりも枠体部Ｓの下面１１３の内縁側に配されることに限らず、例えば枠体部Ｓの下面１１３の外縁側に配されてもよい。さらに、応力緩和突起部１５は、例えば図２４，２５に示すように、２つのスペーサ突起部１３Ａ，１３Ｂによって挟み込まれるように配されてもよい。なお、これら２つのスペーサ突起部１３Ａ，１３Ｂは、例えば枠体部Ｓの下面１１３の周方向にわたって分割して形成されていてもよい。
【００６９】
上記構成の場合には、半導体センサ２及びベース材Ｐの熱膨張係数の差に基づいて応力緩和突起部１５が変形しても、応力緩和突起部１５の両側に配された２つのスペーサ突起部１３によって枠体部Ｓの下面１１３がベース材Ｐの表面Ｐ１に対して傾くことを確実に防止できる。したがって、錘部Ｍとベース材Ｐの表面Ｐ１との間隔をさらに高い精度で保持することができる。
さらに、図示例のように、スペーサ突起部１３が応力緩和突起部１５よりも枠体部Ｓの下面１１３の内縁側及び外縁側の両方に配されていることで、応力緩和突起部１５が変形しても、枠体部Ｓの下面１１３がベース材Ｐの表面Ｐ１に対して枠体部Ｓの内縁側や外縁側に傾くことを防止できるため、可撓部Ｆが変形することを確実に防いで、半導体センサ２の特性が変化することを防止できる。
【００７０】
また、上記実施形態における応力緩和突起部１５は、感光性樹脂Ｒ４によって形成されるとしたが、少なくともスペーサ突起部１３よりも剛性の低い材料によって形成されていればよい。すなわち、応力緩和突起部１５は、スペーサ突起部１３よりも容易に弾性変形あるいは塑性変形可能に形成されていればよい。
【００７１】
次に、図２６〜３２を参照して本発明の第３実施形態に係る半導体センサについて説明する。なお、この第３実施形態の半導体センサのうち、第１，第２実施形態の半導体センサ１，２の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７２】
図２６，２７に示すように、本実施形態に係る半導体センサ３は、第２実施形態と同様のスペーサ突起部１３を備え、第２実施形態の応力緩和突起部１５の代わりに、窪み部１５１を有さない応力緩和突起部１６を備えている。なお、環状のスペーサ突起部１３は、応力緩和突起部１６よりも枠体部Ｓの下面１１３の径方向外縁側に配されている。
【００７３】
応力緩和突起部１６は、応力緩和突起部１５と同様にスペーサ突起部１３よりも剛性の低い樹脂材料からなり、枠体部Ｓの下面１１３からスペーサ突起部１３と同等の突出高さで突出している。なお、図示例において、応力緩和突起部１６は枠体部Ｓの下面１１３から垂直に突出しているが、例えば傾斜状態で突出していてもよい。
また、応力緩和突起部１６は、平面視矩形の環状に形成された枠体部Ｓの下面１１３に倣って平面視矩形環状に形成されており、枠体部Ｓの下面１１３の径方向内縁側及び外縁側に互いに間隔をあけて２つ形成されている。そして、枠体部Ｓの下面１１３の内縁側に位置する応力緩和突起部１６Ｂは、枠体部Ｓの下面１１３の内縁との間に隙間を有する位置に配されている。
【００７４】
上記構成の半導体センサ３のスペーサ突起部１３及び応力緩和突起部１６は、前述した第２実施形態の場合と同様に形成することが可能であるが、ここでは、図２８〜３１を参照して、図１６〜２０に対応する作成手順を一例として説明する。
はじめに図２８に示すように、凹部形成工程と同時に、枠体部Ｓの厚さ方向の一端側をなすＳＯＩウエハ１０の底面に応力緩和用凹部Ｈ６，Ｈ７を形成する応力緩和用凹部形成工程を実施する。
【００７５】
すなわち、単結晶シリコン層１１１の底面１１１ｂに、スペーサ用凹部Ｈ４及び２つの応力緩和用凹部Ｈ６，Ｈ７を形成するためのパターンを有する第１保護膜Ｒ１を形成した上で、第１実施形態と同様の異方性エッチングにより、ベースウエハ１１にスペーサ用凹部Ｈ４及び応力緩和用凹部Ｈ６，Ｈ７を形成する。これらスペーサ用凹部Ｈ４及び応力緩和用凹部Ｈ６，Ｈ７は、それぞれスペーサ突起部１３及び応力緩和突起部１６Ａ，１６Ｂの形状に倣って平面視矩形の環状に形成されており、応力緩和用凹部Ｈ６，Ｈ７はスペーサ用凹部Ｈ４よりも単結晶シリコン層１１１の底面１１１ｂの径方向内側に配されている。また、スペーサ用凹部Ｈ４に隣り合う応力緩和用凹部Ｈ６は、単結晶シリコン層１１１の底面１１１ｂを、スペーサ用凹部Ｈ４が形成される領域と形成されない領域とに区画している。
スペーサ用凹部Ｈ４及び応力緩和用凹部Ｈ６，Ｈ７が形成された後には、第１保護膜Ｒ１を除去する。
【００７６】
その後、図２９に示すように、単結晶シリコン層１１１の底面１１１ｂ上に樹脂材料としての感光性樹脂Ｒ４を塗布することで、感光性樹脂Ｒ４を応力緩和用凹部Ｈ６，Ｈ７に充填して応力緩和突起部１６Ａ，１６Ｂを形成する応力緩和突起部形成工程を実施する。
そして、露光現像によりスペーサ用凹部Ｈ４に充填された感光性樹脂Ｒ４を除去した後に、スペーサ用凹部Ｈ４に金属材料１４若しくはセラミックス系材料を堆積・充填して金属材料１４あるいはセラミックス系材料からなるスペーサ突起部１３を形成するスペーサ形成工程を実施する。
また、スペーサ形成工程においては、金属材料１４あるいはセラミックス系材料の堆積・充填後に、図３０に示すように、研磨により単結晶シリコン層１１１の底面１１１ｂ上に堆積された不要な感光性樹脂Ｒ４及び金属材料１４あるいはセラミックス系材料を除去する。この状態においては、スペーサ突起部１３及び応力緩和突起部１６の先端面が単結晶シリコン層１１１の底面１１１ｂと共に同一平面をなしている。
【００７７】
そして、図３１に示すように、単結晶シリコン層１１１をその底面１１１ｂから掘り込んで、スペーサ突起部１３及び応力緩和突起部１６の一部を単結晶シリコン層１１１から突出させるスペーサ突出工程を実施することで、スペーサ突起部１３及び応力緩和突起部１６の形成が完了する。
最後に、第１実施形態の図８と同様に、枠体部Ｓ、錘部Ｍ及び可撓部Ｆを形成するセンサ形成工程を実施し、さらに、ダイシング等の後工程を実施することで、図２６，２７に示す半導体センサ３の製造が完了する。
【００７８】
以上のように製造される半導体センサ３は、例えば図３２に示すように、接着剤Ｇをスペーサ突起部１３に接触させることなく、ベース材Ｐの表面Ｐ１に固定することができる。すなわち、半導体センサ２をベース材Ｐの表面Ｐ１に配置する際には、２つの応力緩和突起部１６Ａ，１６Ｂの先端面がスペーサ突起部１３と同様にベース材Ｐの表面Ｐ１に当接する。
ここで、接着剤Ｇが２つの応力緩和突起部１６Ａ，１６Ｂの間に入り込むように、すなわち、接着剤Ｇが枠体部Ｓの下面１１３のうちスペーサ突起部１３が形成されていない領域に入り込むように接着剤Ｇの塗布領域を予め設定しておけば、半導体センサ２をベース材Ｐの表面Ｐ１に配置した状態において、接着剤Ｇは２つの応力緩和突起部１６Ａ，１６Ｂの間に保持され、スペーサ突起部１３に触れることがない。したがって、２つの応力緩和突起部１６Ａ，１６Ｂは接着剤Ｇを介してベース材Ｐに接着されるが、スペーサ突起部１３はベース材Ｐに接着されない。
【００７９】
上記半導体センサ３によれば、第２実施形態と同様の効果を奏する。
例えば、相互に熱膨張係数が異なる半導体センサ３及びベース材Ｐが加熱若しくは冷却されても、応力緩和突起部１６が変形することで、枠体部Ｓとベース材Ｐとの間に生じる応力を緩和することができる。一方、スペーサ突起部１３はベース材Ｐに接着されていないため、この応力緩和を阻害することは無い。したがって、半導体センサ３及びベース材Ｐが加熱若しくは冷却されても、半導体センサ３の特性が変化することを抑制できる。
また、応力緩和突起部１６は、スペーサ突起部１３と同様に半導体プロセスによって形成されるため、その突出高さを高い精度で調整することができる。また、応力緩和突起部１６の突出高さをスペーサ突起部１３の突出高さに容易に揃えることができる。
【００８０】
なお、上記第３実施形態において、スペーサ突起部１３は、２つの応力緩和突起部１６よりも枠体部Ｓの下面１１３の径方向外縁側のみに形成されるとしたが、例えば図３３に示すように、２つの応力緩和突起部１６Ａ，１６Ｂを挟み込むように、枠体部Ｓの下面１１３の径方向外縁側及び内縁側の両方に形成されていてもよい。この構成では、図２４，２５に示す構成と同様に、半導体センサ２及びベース材Ｐの熱膨張係数の差に基づいて応力緩和突起部１６が変形しても、枠体部Ｓの下面１１３がベース材Ｐの表面Ｐ１に対して傾くことを確実に防止できる効果を奏する。
【００８１】
応力緩和突起部１６の形態は、上記実施形態のものに限らず、少なくとも接着剤Ｇをスペーサ突起部１３に接触させないように配されていればよい、すなわち、枠体部Ｓの下面１１３を、スペーサ突起部１３が形成された領域と、スペーサ突起部１３が形成されていない領域とに区画するように配されていればよい。
すなわち、スペーサ突起部１３よりも枠体部Ｓの下面１１３の内縁側及び外縁側のいずれか一方に、枠体部Ｓの下面１１３の平面視形状に倣う環状の応力緩和突起部１６が１つだけ形成されていてもよい。なお、例えば図３４に示すように、環状の応力緩和突起部１６がスペーサ突起部１３よりも枠体部Ｓの下面１１３の内縁側に配されている場合には、応力緩和突起部１６よりも枠体部Ｓの下面１１３の内縁側に接着剤Ｇを塗布すれば、接着剤Ｇがスペーサ突起部１３に接触することを防止できる。
【００８２】
また、例えば図２６，２７に示す２つの応力緩和突起部１６Ａ，１６Ｂの間にスペーサ突起部１３が配されてもよい。さらに、応力緩和突起部１６は、例えば図２２，２３に示す応力緩和突起部１５と同様に、上記第３実施形態よりも小さな平面視環状に形成されていてもよいし、例えば枠体部Ｓの下面１１３の周方向にわたって互いに間隔をあけて配列された複数のスペーサ突起部１３（図１２，１３参照）を個別に囲む平面視環状に形成されてもよい。
また、応力緩和突起部１６は、第２実施形態の応力緩和突起部１５と同様に、その先端面から窪む窪み部を有していても構わない。
【００８３】
次に、図３５〜３７を参照して本発明の第４実施形態に係る半導体センサについて説明する。なお、この第４実施形態の半導体センサのうち、第１〜第３実施形態の半導体センサ１〜３の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８４】
図３５に示すように、本実施形態に係る半導体センサ４は、第３実施形態の半導体センサ３と同様に、枠体部Ｓの下面１１３の平面視形状に倣う平面視矩形の環状に形成されたスペーサ突起部１３及び応力緩和突起部１７を備えている。
ただし、この半導体センサ４においては、応力緩和突起部１７が１つだけ形成されている点、及び、枠体部Ｓの下面１１３から突出する応力緩和突起部１７の突出高さがスペーサ突起部１３よりも高い点で第３実施形態の半導体センサ３の構成と異なる。なお、図示例においては、応力緩和突起部１７がスペーサ突起部１３よりも枠体部Ｓの下面１１３の内縁側に配されているが、例えばスペーサ突起部１３よりも下面１１３の外縁側に配されていてもよい。
【００８５】
次に、上記構成の半導体センサ４のスペーサ突起部１３及び応力緩和突起部１７の形成手順について、図３６，３７を参照して説明する。なお、スペーサ突起部１３及び応力緩和突起部１７は、一部の工程を除いて第２，第３実施形態の場合と同様の工程により形成できるため、相違する工程を除いて図示を省略する。
スペーサ突起部１３及び応力緩和突起部１７を形成する際には、はじめに、第２実施形態の図１６や第３実施形態の図２８と同様に、ＳＯＩウエハ１０の底面にスペーサ用凹部Ｈ４を形成する凹部形成工程と、ＳＯＩウエハ１０の底面に応力緩和用凹部Ｈ６を形成する応力緩和用凹部形成工程とを同時に実施する。
【００８６】
次いで、第２実施形態の図１７〜１９や第３実施形態の図２９，３０と同様に、感光性樹脂を応力緩和用凹部Ｈ６に充填して応力緩和突起部１７を形成する応力緩和突起部形成工程、及び、スペーサ用凹部Ｈ４に金属材料若しくはセラミックス系材料を堆積・充填して金属材料あるいはセラミックス系材料からなるスペーサ突起部１３を形成するスペーサ形成工程を順番に実施する。また、スペーサ形成工程においては、金属材料若しくはセラミックス系材料の堆積・充填後に、研磨によりＳＯＩウエハ１０の底面上に堆積された不要な感光性樹脂及び金属材料あるいはセラミックス系材料を除去する。さらに、この研磨の後には、応力緩和突起部１７をポストベーク温度以上に加熱させ、応力緩和突起部１７を硬化させる。
【００８７】
その後、第２実施形態の図２０や第３実施形態の図３１と同様に、ＳＯＩウエハ１０をその底面から掘り込むことで、図３６に示すように、スペーサ突起部１３及び応力緩和突起部１７の一部をＳＯＩウエハ１０の単結晶シリコン層１１１から突出させるスペーサ突出工程を実施する。これにより、スペーサ突起部１３の形成が完了する。
一方、スペーサ突出工程後の応力緩和突起部１７は、その突出高さがスペーサ突起部１３と同等となっている。そこで、スペーサ突出工程の後に、図３７に示すように、応力緩和突起部１７の突出長さを延長する突起部延長工程を実施する。
【００８８】
この工程においては、はじめに単結晶シリコン層１１１の下面１１１ａに感光性樹脂を塗布し、感光性樹脂が延長部（先端部）１７Ａとして応力緩和突起部１７上にのみ残るようにパターニングする。なお、延長部１７Ａをなす感光性樹脂は、応力緩和突起部形成工程において応力緩和突起部１７を形成する感光性樹脂Ｒ４と同一の樹脂材料である。
その後、延長部１７Ａをポストベーク温度以上に加熱させ、延長部１７Ａを硬化させる。これにより、延長部１７Ａがスペーサ突出工程後の応力緩和突起部１７に一体化され、延長部１７Ａの分だけスペーサ突起部１３よりも突出高さの高い応力緩和突起部１７の形成が完了する。
最後に、第１実施形態の図８と同様に、枠体部Ｓ、錘部Ｍ及び可撓部Ｆを形成するセンサ形成工程を実施し、さらに、ダイシング等の後工程を実施することで、図３５に示す半導体センサ４の製造が完了する。
【００８９】
以上のように製造される半導体センサ４は、第１〜第３実施形態のように接着剤Ｇを使用しなくても、ベース材Ｐの表面Ｐ１に固定することができる。
すなわち、上記半導体センサ４を固定するベース材Ｐには、その表面Ｐ１から窪むスペーサ突起部１３の先端よりも高く突出する応力緩和突起部１７の延長部１７Ａを挿入して嵌合させる嵌合凹部Ｐ２が形成されている。この嵌合凹部Ｐ２は、応力緩和突起部１７に対応する同一の平面視形状を呈している。すなわち、応力緩和突起部１７と同様に平面視矩形環状に形成されている。また、ベース材Ｐの表面Ｐ１に沿う嵌合凹部Ｐ２の断面寸法は、応力緩和突起部１７の延長部１７Ａに対して同等あるいは微小に小さく形成されており、これによって延長部１７Ａを嵌合凹部Ｐ２に嵌合させることができる。
【００９０】
なお、図示例においては、嵌合凹部Ｐ２の深さ寸法が応力緩和突起部１７の延長部１７Ａと同等に設定されているが、少なくとも応力緩和突起部１７の延長部１７Ａを嵌合した状態においてスペーサ突起部１３の先端がベース材Ｐの表面Ｐ１に当接するように設定されていればよい。すなわち、嵌合凹部Ｐ２の深さ寸法は、応力緩和突起部１７の延長部１７Ａの突出高さ以上に設定されていればよい。
以上のように形成された嵌合凹部Ｐ２に、応力緩和突起部１７の延長部１７Ａを挿入して嵌合させることで、ベース材に対する応力緩和突起部の相対位置が固定されるため、接着剤を用いることなく半導体センサ４をベース材Ｐの表面Ｐ１に固定することが可能となる。また、この嵌合状態においては、スペーサ突起部１３の先端がベース材Ｐの表面Ｐ１に当接する。
【００９１】
上記半導体センサ４によれば、応力緩和突起部１７の延長部１７Ａを嵌合凹部Ｐ２に嵌合させることで、ベース材Ｐに対する半導体センサ４の位置決めを容易に行うことができる。また、ベース材Ｐに対する半導体センサ４の位置決め精度の向上を図ることができる。
一方、応力緩和突起部１７の延長部１７Ａが嵌合凹部Ｐ２に嵌合した状態では、スペーサ突起部１３の先端がベース材Ｐの表面Ｐ１に当接するため、錘部Ｍとベース材Ｐとの間隔を高精度に設定することが可能である。
【００９２】
そして、ベース材Ｐに固定された半導体センサ４によれば、第２、第３実施形態と同様の効果を奏する。
例えば、熱膨張係数が互いに異なる半導体センサ４及びベース材Ｐが加熱若しくは冷却されても、嵌合凹部Ｐ２の外側に位置する応力緩和突起部１７の部分が変形することで、この応力を緩和することができる。したがって、半導体センサ４及びベース材Ｐが加熱若しくは冷却されても、半導体センサ４の特性が変化することを抑制できる。
また、応力緩和突起部１７は、その延長部１７Ａを含めてスペーサ突起部１３と同様に半導体プロセスによって形成されるため、その突出高さを高い精度で調整することができる。
【００９３】
なお、ベース材Ｐの嵌合凹部Ｐ２は、応力緩和突起部１７を挿入して嵌合させることを目的としているため、従来のようにベース材Ｐに錘部Ｍとの隙間を確保するための凹部を形成する場合と比較して非常に小さくかつ浅く形成できる。また、応力緩和突起部１７は半導体センサ４の種類や大きさに関係なく同一形状に形成できるため、ベース材Ｐの嵌合凹部Ｐ２も同一形状に形成することが可能である。したがって、嵌合凹部Ｐ２の形成が、前述した従来の凹部のように、ベース材Ｐに半導体センサ４を固定してなるセンサユニットの小型化・薄型化を阻害することは無く、また、センサユニットの製造が面倒になることも無い。
【００９４】
なお、上記第４実施形態において、スペーサ突起部１３は、応力緩和突起部１７に対して枠体部Ｓの下面１１３の内縁側及び外縁側の一方に配されることに限らず、例えば応力緩和突起部１７を挟み込むように下面１１３の内縁側及び外縁側の両方に配されていてもよい。この構成では、図２５，３３に示す構成の場合と同様に、半導体センサ４及びベース材Ｐの熱膨張係数の差に基づいて応力緩和突起部１７が変形しても、枠体部Ｓの下面１１３がベース材Ｐの表面Ｐ１に対して傾くことを確実に防止できる効果を奏する。
また、スペーサ突起部１３は、平面視矩形環状に形成されるとしたが、その平面視形状や数は任意に設定することが可能である。したがって、スペーサ突起部１３は、例えば図１２，１３に示す構成と同様に、枠体部Ｓの下面１１３に倣って周方向に分割して形成されていてもよい。
【００９５】
また、上記実施形態においては、応力緩和突起部１７の延長部１７Ａが嵌合凹部Ｐ２に対して隙間なく嵌合するとしたが、少なくとも応力緩和突起部１７の延長部１７Ａと嵌合凹部Ｐ２との嵌合状態が保持されていればよい。したがって、応力緩和突起部１７の延長部１７Ａを嵌合凹部Ｐ２に嵌合した状態において、例えば、相互に対向する応力緩和突起部１７の延長部１７Ａの外面と嵌合凹部Ｐ２の内面との間に中空の間隙空間が形成されてもよい。
この間隙空間は、応力緩和突起部１７の延長部１７Ａや嵌合凹部Ｐ２の一部に、延長部１７Ａの外面や嵌合凹部Ｐ２の内面から窪む間隙形成用凹部を形成することで構成することが可能である。具体的に説明すると、例えば図３８に示すように、応力緩和突起部１７が断面矩形の棒状に形成されている場合には、延長部１７Ａの角部を削り取るように延長部１７Ａに間隙形成用凹部１７Ｂを形成することで、応力緩和突起部１７と嵌合凹部Ｐ２との嵌合状態を保持しつつ、各間隙形成用凹部１７Ｂと嵌合凹部Ｐ２の内面との間にそれぞれ中空の間隙空間Ｖ１を形成することができる。
【００９６】
なお、この間隙形成用凹部１７Ｂは、図示例のように延長部１７Ａの側面に限らず、これに対向する嵌合凹部Ｐ２の側面、あるいは、互いに対向する延長部１７Ａの下面や嵌合凹部Ｐ２の底面から窪むように形成されてもよい。ただし、余分な接着剤を嵌合凹部Ｐ２の外側に排出できるように、間隙空間Ｖ１は図示例のようにベース材Ｐの表面Ｐ１に開口していることがより好ましい。
上述したように間隙空間Ｖ１を形成した場合には、間隙空間Ｖ１に接着剤を充填することで、ベース材Ｐに対する半導体センサ４の固定強度を向上させることができる。また、接着剤が間隙空間Ｖ１に保持されることで、接着剤がスペーサ突起部１３に触れることを防ぐこともできるため、半導体センサ４及びベース材Ｐが加熱若しくは冷却されても、半導体センサ４の特性が変化することを抑制できる。さらに、接着剤が枠体部Ｓの径方向外側及び内側に浸み出すことも防止できる。
【００９７】
そして、応力緩和突起部１７は、平面視矩形環状に形成されるとしたが、その平面視形状や数は任意に設定することが可能である。したがって、応力緩和突起部１７は、例えばスペーサ突起部１３の場合と同様に、枠体部Ｓの下面１１３に倣って周方向に分割して形成されていてもよい。この場合、ベース材Ｐの嵌合凹部Ｐ２は、応力緩和突起部１７に対応するように周方向に分割されていてもよいが、例えば上記実施形態のように平面視矩形環状に形成されていてもよい。この構成では、周方向に分割された複数の延長部１７Ａを平面視矩形環状の嵌合凹部Ｐ２に挿入して嵌合させた状態で、嵌合凹部Ｐ２が複数の延長部１７Ａによって複数に分割して区画されるため、これら分割された嵌合凹部Ｐ２に接着剤を充填することが可能となる。すなわち、この構成では、図３８のように間隙空間Ｖ１を形成した場合と同様に、ベース材Ｐに対する半導体センサ４の固定強度を向上できる効果を奏する。
【００９８】
また、応力緩和突起部１７の平面視形状は、例えば図２２，２３，２６に示す構成と同様に、枠体部Ｓの下面１１３をスペーサ突起部が形成された領域と、スペーサ突起部が形成されていない領域とに区画するように形成されていてもよい。
さらに、枠体部Ｓの下面１１３には、第２，３実施形態のようにスペーサ突起部１３と同等の突出高さで突出する応力緩和突起部１５，１６、及び、第４実施形態のようにスペーサ突起部１３よりも高く突出する応力緩和突起部１７の両方が形成されていてもよい。
【００９９】
さらに、上述した全ての実施形態において、凹部形成工程や応力緩和用凹部形成工程において形成されるスペーサ用凹部Ｈ１，Ｈ２，Ｈ４や応力緩和用凹部Ｈ５，Ｈ６，Ｈ７の深さ寸法は、上記実施形態のものに限らず、例えば単結晶シリコン層１１１の厚さ寸法と同等に設定されてもよい。すなわち、スペーサ用凹部Ｈ１，Ｈ２，Ｈ４や応力緩和用凹部Ｈ５，Ｈ６，Ｈ７の形成により酸化層１１２を露出させてもよい。
【０１００】
また、枠体部Ｓは、平面視矩形の環状に形成されるとしたが、少なくとも平面視環状に形成されていればよく、例えば平面視円環状に形成されていてもよい。また、錘部Ｍは、円柱状に形成されるとしたが、少なくとも可撓部Ｆを変形させる程度の慣性力が作用する重さを有していれば、任意の形状に形成されていてよい。
【０１０１】
さらに、可撓部Ｆは、平面視で十文字状に形成されるとしたが、任意の平面視形状に形成されていてよい。すなわち、可撓部Ｆは、例えば枠体部Ｓの相対する２つの辺を結ぶように直線状に形成されてもよいし、枠体部Ｓの内縁の一箇所のみに連結される片持ち梁状に形成されてもよい。また、可撓部Ｆは、枠体部Ｓの内縁全体に連結されるダイヤフラム状に形成されてもよい。また、可撓部Ｆは、酸化層１１２をエッチングして半導体層１２が露出するように形成されてもよい。さらに、可撓部Ｆは、単結晶シリコン層１１１に加えて酸化層１１２の一部をエッチングすることで、可撓部Ｆにおける酸化層１１２の厚さ寸法が他の部分における酸化層１１２の厚さ寸法よりも小さく設定されてもよい。
さらに、本発明は、加速度センサに限らず、角速度センサ、圧力センサ、振動センサ、マイクロフォン等の半導体センサにも広く適用することができる。
【０１０２】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【０１０３】
１，２，３，４…半導体センサ、１０…ＳＯＩウエハ、１１…ベースウエハ、１２…半導体層、１３…スペーサ突起部、１５…応力緩和突起部、１６…応力緩和突起部、１７…応力緩和突起部、１７Ａ…延長部（先端部）、１１１…単結晶シリコン層、１１１ａ…下面、１１１ｂ…底面、１１２…酸化層、１１３…下面（一端面）、１１４…下面（一端面）、１２１…ピエゾ抵抗部（検出手段）、１５１…窪み部、Ｆ…可撓部、Ｇ…接着剤、Ｈ１，Ｈ２，Ｈ４…スペーサ用凹部、Ｈ３…区画凹部、Ｈ５…応力緩和用凹部、Ｈ６，Ｈ７…応力緩和用凹部、Ｍ…錘部、Ｐ…ベース材、Ｐ１…表面、Ｓ…枠体部
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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