(57)【要約】【課題】検出精度の高く生産性の高い加速度センサ素子の製造方法を提供する。【解決手段】基板を加工して、基板の一主面側に比べて他主面側で水平方向における断面積が小さくなるように支持部に対向する内壁面が傾斜する傾斜領域を有する傾斜壁部を有する固定部を形成するＡ工程と、錘部材を傾斜壁部の傾斜領域に当接させた状態で支持部に固定するＢ工程と、傾斜壁部の傾斜領域の表面をエッチングにより除去して、錘部材と傾斜壁部との間に間隙を設けるＣ工程と、を有する。【選択図】図２
2010197270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部と前記支持部を囲繞する固定部と前記支持部と前記固定部の間に連結された梁部と前記支持部に接続された錘部材とを有し、前記梁部の撓みにより加速度を検出する加速度センサ素子の製造方法であって、
基板を加工して、前記基板の一主面側から厚み方向に順に、前記支持部を囲繞するとともに前記梁部と連結された接続部と、前記基板の一主面側に比べて他主面側で水平方向における断面積が小さくなるように前記支持部に対向する内壁面が傾斜する傾斜領域を有する傾斜壁部とを有する、前記支持部および前記梁部に比べて厚みが厚い固定部を形成するＡ工程と、
前記錘部材を前記傾斜壁部の前記傾斜領域に当接させた状態で前記支持部に固定するＢ工程と、
前記傾斜壁部の前記傾斜領域の表面をエッチングにより除去して、前記錘部材と前記傾斜壁部との間に間隙を設けるＣ工程と、を有する加速度センサ素子の製造方法。
【請求項２】
前記傾斜壁部は、前記支持部が配置される領域全周を囲むように形成する請求項１に記載の加速度センサ素子の製造方法。
【請求項３】
前記錘部材は、前記支持部を構成する材料に比べ比重の大きい材料からなる、請求項１または２に記載の加速度センサ素子の製造方法。
【請求項４】
前記基板の他主面側はＳｉからなり、
前記傾斜壁部の内壁面は、前記基板の一主面側から他主面側に向けて、前記傾斜領域とそれに続く前記基板の他主面に垂直な垂直領域とを有し、
前記傾斜壁部は、
前記Ａ工程において、前記基板の他主面側のＳｉからなる領域に、ＩＣＰ−ＲＩＥにより前記基板の一部を除去して、内周部に前記基板の他主面に垂直な第１内壁面を有する第１凹部を形成するＡ１工程と、
前記Ａ１工程の後に、ウェットエッチングにより前記第１凹部の底面の前記基板の一部を除去して、前記第１内壁面に続いて、内周部に前記基板の一主面側に比べ他主面側の断面形状が小さくなるような第２内壁面を有する前記第２凹部を形成するＡ２工程と、を経て形成され、
前記第１内壁面が前記垂直領域であり、前記第２内壁面が前記傾斜領域である、請求項１乃至３のいずれかに記載の加速度センサ素子の製造方法。
【請求項５】
支持部と、
厚み方向から順に、前記支持部を囲繞する枠状の接続部と、前記支持部と対向する内周面に、断面形状が徐々に小さくなるように傾斜する傾斜領域とそれに続く断面形状が一定となるような垂直領域を有する傾斜壁部と、を有する固定部と、
一方端が前記固定部の前記接続部に連結され、他方端が前記錘部に連結される梁部と、
前記梁部に設けられ、前記梁部の撓みに伴って抵抗値が変わる抵抗素子と、
前記固定部の前記傾斜領域と間隙をあけて配置され、前記支持部に固定される錘部材と、
を有する加速度センサ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速度センサ素子の製造方法、及び加速度センサ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピエゾ抵抗効果を利用して加速度を検出する加速度センサ装置が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１の加速度センサ装置は、重錘固定部と、重錘固定部を支持する梁部と、梁部を支持する固定部と、梁部に設けられたピエゾ抵抗素子と、重錘固定部に固定された別体の重錘とを有している。ここで、重錘固定部と重錘とを合わせて重り部とする。加速度センサ装置に加速度に比例した外力が加えられると、重り部が固定部に対して変位するとともに梁部に撓み変形が生じる。そして、梁部とともに曲げ変形が生じたピエゾ抵抗素子の抵抗値の変化を検出することにより、加速度が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３５１７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の加速度センサ装置では、重り部の質量を大きくするほど、加速度に対する梁部の撓みが大きくなり、加速度の検出感度が高くなる。そして、所望の質量を有する重錘を貼り合わせることで所望の質量を有する重り部を実現できるので、加速度センサ装置のサイズを変えることなく加速度の検出感度を制御することができる。しかしながら、重錘の配置位置がずれると梁部の撓み方も変わり加速度の検出精度が悪化する。また、個々の加速度センサ素子毎の検出精度のバラツキを補償する補正回路が必要となり、生産性が低下する。
【０００５】
本発明の目的は、加速度の検出精度を維持しつつ生産性の高い加速度センサ素子を製造する製造方法および加速度センサ素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の加速度センサ素子の製造方法は、支持部と前記支持部を囲繞する固定部と前記支持部と前記固定部の間に連結された梁部と前記支持部に接続された錘部材とを有し、前記梁部の撓みにより加速度を検出する加速度センサ素子の製造方法であって、基板を加工して、前記基板の一主面側から厚み方向に順に、前記支持部を囲繞するとともに前記梁部と連結された接続部と、前記基板の一主面側に比べて他主面側で水平方向における断面積が小さくなるように前記支持部に対向する内壁面が傾斜する傾斜領域を有する傾斜壁部とを有する、前記支持部および前記梁部に比べて厚みが厚い固定部を形成するＡ工程と、前記錘部材を前記傾斜壁部の前記傾斜領域に当接させた状態で前記支持部に固定するＢ工程と、前記傾斜壁部の前記傾斜領域の表面をエッチングにより除去して、前記錘部材と前記傾斜壁部との間に間隙を設けるＣ工程と、を有するものである。
【０００７】
また、本発明の加速度センサ素子は、支持部と、厚み方向から順に、前記支持部を囲繞する枠状の接続部と、前記支持部と対向する内周面に、断面形状が徐々に小さくなるように傾斜する傾斜領域とそれに続く断面形状が一定となるような垂直領域を有する傾斜壁部と、を有する固定部と、一方端が前記固定部の前記接続部に連結され、他方端が前記錘部に連結される梁部と、前記梁部に設けられ、前記梁部の撓みに伴って抵抗値が変わる抵抗素子と、前記固定部の前記傾斜領域と間隙をあけて配置され、前記支持部に固定される錘部材と、を有するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の加速度センサ素子の製造方法によれば、支持部に錘部材を固定するときに、錘部材を傾斜壁部に当接させることで自動的に位置決めされるために、所望の位置に安定して配置することができる。これにより、個々の加速度センサ素子毎に検出精度がばらつくことなく安定した性能を発現できる。そして、傾斜壁部の傾斜領域表面を除去して錘部材と傾斜壁部との間に間隙を設けることにより、所望の位置に配置した錘部材は外部からの加速度に応じて変位可能となり、加速度センサ素子として機能するものとなる。以上より、加速度センサ素子の検出精度を維持しつつ生産性の高い加速度センサ素子の製造方法を提供することができる。
【０００９】
また、本発明の加速度センサ素子によれば、検出精度および信頼性の高い加速度センサを提供することができる。また、傾斜壁部の全厚み方向にわたって傾斜領域が形成されている場合に比べて、同じ大きさの錘部材を配置するために必要なスペースを確保するために要する外形を小さくすることができるので、加速度センサ素子を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の加速度センサ素子の製造方法により作製した加速度センサ素子の斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ、本発明の加速度センサ素子の製造方法の各工程を説明する断面図である。
【図３】図２の製造方法における固定部の形状を説明する、（ａ），（ｂ）は基板を下面から見た平面図，（ｃ）は斜視図である。
【図４】（ａ），（ｂ）はそれぞれ、図２の製造方法の変形例であるＡ１およびＡ２工程を説明する断面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の実施の形態に係る加速度センサ素子の製造方法により作製した加速度センサ素子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を参照して、本発明にかかる加速度センサ素子の製造方法及び加速度センサ素子の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率は現実のものとは必ずしも一致していない。また、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。なお、本実施形態ではピエゾ抵抗効果を利用した三次元加速度センサ素子を例に説明する。
【００１２】
加速度センサ素子２０（以下、単にセンサ素子という）について説明する。図１はセンサ素子２０の斜視図である。図１に示すようにセンサ素子２０は、支持部１１と、支持部１１を囲繞する枠状の固定部１３と、一方端が固定部１３に連結され、他方端が支持部１１に連結される梁部１２と、固定部１３に形成される素子側電極パッド１４と、梁部１２に形成される抵抗素子１５と、支持部１１に接続された錘部材１６と、を有している。
【００１３】
センサ素子２０に加速度が加わると、加速度に応じた力がこの支持部１１と錘部材１６と（以下、これらをまとめて錘部１７とすることがある）に作用し、錘部１７が動くことで梁部１２が撓むようになっている。
【００１４】
本実施形態における錘部１７には、その四隅に連結された４個の付属錘部２１が設けられている。付属錘部２１は、錘部１７と一体形成されるものであり、付属錘部２１を設けることによって加速度に対する梁部１２の撓みが大きくなり、加速度の検出感度を向上させることができる。また、支持部１１と錘部材１６とを接合するための面積を大きくとることができるので、接合強度を高くすることができる。なお、錘部１７及び付属錘部２１全体が錘部として捉えられてもよい。また、錘部１７及び付属錘部２１の構成、機能及び形成方法は、同一又は類似することから、以下では、付属錘部２１の説明を省略することがある。
【００１５】
本実施形態は、支持部１１に高い位置精度で錘部材１６を配置する点に特徴がある。以下、工程毎に図面を用いて説明する。図２は、センサ素子２０の製造方法の各工程を示す断面図である。
＜基板準備工程：抵抗素子１５の形成＞
本実施形態では、基板としてＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用いた例を用いて説明する。図２（ａ）に示すように、ＳＯＩ基板２７の一主面２７ａに対して表面加工を行う。ＳＯＩ基板２７は、絶縁層２４と、絶縁層２４の一方側に積層された半導体層２５と、絶縁層２４の他方側に積層された支持層２６とを有するものである。絶縁層２４は、例えばＳｉＯ２により形成されている。半導体層２５は、シリコンにより形成されている。支持層２６は、例えば、シリコン等の半導体により形成されている。表面加工は、ＳＯＩ基板２７の半導体層２５側の主面２７ａにある半導体層２５に対する加工である。
【００１６】
具体的には、半導体層２５にイオン注入法により不純物を注入することでピエゾ抵抗からなる抵抗素子１５を形成する。不純物としては、半導体層２５がｎ型のＳＯＩ基板を用いた場合にはＢ（ボロン）が例示でき、半導体層２５がｐ型のＳＯＩ基板を用いた場合にはＰ（リン）、Ａｓ（ヒ素）などが例示できる。抵抗素子１５を形成した後、ピエゾ抵抗素子に連結する配線を形成する。配線は、金属スパッター、ＣＶＤ、蒸着などによりアルミなどの金属材料を成膜した後、成膜した金属材料をドライエッチング、ウェットエッチングなどによりパターニングすることにより形成される。
【００１７】
（Ａ工程；固定部１３の形成）
次に、図２（ｂ）に示すように、従来周知の半導体微細加工技術、例えばフォトリソグラフィ法や誘導結合型プラズマ反応性イオンエッチング（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ  Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ：ＩＣＰ−ＲＩＥ）などによりＳＯＩ基板２７の半導体層２５側と支持層２６側から加工を施すことにより、固定部１３を形成する。なお、同時に支持部１１、梁部１２を形成することが好ましいため、これらの方法についても説明する。
【００１８】
具体的には、まず、支持部１１と固定部１３とを区切る溝部に対応する領域において半導体層２５を除去する。次に、上記の溝部，支持部１１及び梁部１２に対応する領域において支持層２６を除去する。ここで、固定部１３の支持部１１を臨む内壁面３０に、水平方向の断面積が基板２７の厚み方向において主面２７ａ側に比べて主面２７ｂ側で小さくなるように傾斜する傾斜領域３１を形成する。傾斜領域３１は、例えばＳｉからなる支持層２６を異方性エッチングによりエッチングすることで得られる。エッチャントとしては、支持層２６の結晶方位により水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液（ＴＭＡＨ）やＫＯＨ等から適宜選択することができる。例えば、支持層２６の結晶方位が１００面の場合にはＫＯＨを用いればよい。
【００１９】
さらに、上記の溝部に対応する領域において絶縁層２４を除去する。以上のようにして、半導体層２５、絶縁層２４及び支持層２６を貫通する溝部が形成され、当該溝部によりＳＯＩ基板２７が内周側と外周側とに区切られ、支持部１１と固定部１３とが形成される。また、溝部の間欠部分（溝部が途切れる部分）における半導体層２５により梁部１２が形成される。
【００２０】
ここで、固定部１３は、基板２７の厚み方向に対して主面２７ａ側に配置される、梁部１２に接続される接続部１３ａと、接続部１３ａの主面２７ｂ側に配置される、傾斜領域３１を有する傾斜壁部１３ｂとで構成されるものとなる。これにより、固定部１３は、支持部１１，梁部１２に比べて厚みが大きくなるように設定されている。
【００２１】
なお、図２（ｂ）に示す例では、支持部１１の主面２７ｂ側は、絶縁層２４が露出しているが、傾斜壁部１３ｂの厚みに比べて薄い範囲内であれば、支持層２６が存在していてもよい。
【００２２】
（Ｂ工程；錘部材２２の固定）
次に、図２（ｃ）に示すように、支持部１１の主面２７ｂ側に接着剤２２を配置する。続いて、図２（ｄ）に示すように、錘部材１６を傾斜領域３１に当接させて配置した状態で、接着剤２２により支持部１１と錘部材１６とを接合する。ここで、錘部材１６は、傾斜領域１６に少なくとも３点で支持されることで、所望の位置に自動的に配置された状態で固定される。このように、傾斜領域１６を設けることで、錘部材１６の支持部１１に対する位置合わせを簡易に行なうことができる。
【００２３】
（Ｃ工程；間隙ｄの形成）
次に、図２（ｅ）に示すように、傾斜領域３１の表面をエッチングにより除去して、錘部材１６と固定部１３との間に間隙ｄを形成する。エッチャントとしては、錘部材１６及び接着剤２２に損傷を与えることなく、支持層２６のみを除去できるようなものを選択すればよい。例えば、支持層２６がシリコンからなり、錘部材１６としてモリブデン、接着剤２２としてポイリイミド，エポキシ，シリコーン等の樹脂材料を用いた場合には、エッチャントとしてＫＯＨを用いることができる。これにより、支持層２６を異方性エッチングすることができる。
【００２４】
また、間隙ｄは錘部材１６が変位可能であればその大きさは適宜設定できる。例えば、下限は、加速度センサ素子のその素子の感度と加速度検出範囲とを考慮して設定し、上限は過度な加速度により生じる変位に起因する破損を考慮して設定すればよい。これにより、錘部材１６が加速度により生じる力に応じて変位することができるようになる。以上のとおり、各工程により、センサ素子２０は形成される。
【００２５】
なお、ＳＯＩ基板２７は、複数のセンサ素子２０よりも広い面積を有しており、上述の各工程においては、１枚のＳＯＩ基板２７から複数のセンサ素子２０が形成される。各工程は、基本的には１枚のＳＯＩ基板２７の複数のセンサ素子２０に対して並行的に行われる。そして、Ｃ工程の後、ＳＯＩ基板２７は複数のセンサ素子２０に分割される。
【００２６】
図３は、Ａ工程における傾斜壁部１３ｂの形状を説明する図であり、（ａ）、（ｂ）は基板２７を主面２７ｂ側から（下側から）見た図、図３（ｃ）は基板２７の斜視図である。図３においては、説明のため、固定部１３の構成要素以外は省略しているものもある。
【００２７】
傾斜領域３１は、図３（ａ）に示すように、支持部１１を臨む内周面全周にわたり設けてもよい。また、図３（ｂ）に示すように、支持部１１の４辺に対応するように４箇所において傾斜領域３１を設けてもよい。この場合には、傾斜領域３１がない部分（例えば、固定部１３の角部）においては、傾斜壁部１３ｂと同等の厚みとなるように支持層２６を残している。図３（ｂ）においては、支持部１１の４辺に対応するように傾斜領域３１を設けたが、支持部１１の４つの角部に対応する位置に設けてもよい。図３（ｃ）に、傾斜領域３１を支持部１１の４つの角部に対応する位置（梁部１２が形成されない位置）に配置し、さらに、この４つの角部に対応する位置以外において支持層２６を除去した例を示す。このような構成とすることで、梁部１２が固定部１３の接続部１３ａに接続される部分に傾斜領域３１が存在しないものとなる。これにより、同じ大きさの錘部材１６を配置するのに必要な素子サイズを小さくすることができる。
（変形例１）
固定部１３の傾斜壁部１３ｂの形成方法の変形例について図４を用いて説明する。図４は、図２（ｂ）に示す工程の変形例を示す、断面図である。
（Ａ１工程）
図２（ａ）で示す工程に続いて、基板２７の支持層２６を主面２７ｂ側からＩＣＰ−ＲＩＥによりエッチングして、第１凹部４０を形成する。第１凹部４０は、支持層２６で構成される底面４０ａと内周部に主面２７ｂに垂直な第１内壁面４０ｂとを有する。
（Ａ２工程）
Ａ１工程に続いて、第１凹部４０の底面４０ａにウェットエッチングにより第２凹部４１を形成する。第２凹部４１は、絶縁層２５からなる底面４１ｂと、内周部に主面２７ａ側に比べて主面２７ｂ側において断面形状が小さくなるように傾斜する第２内壁面４１ｂとを有する。第２内壁面４１ｂは第１内壁面４０ｂに続いて形成されている。第２内壁面４１ｂを傾斜させるためには、図２（ｂ）、（ｅ）において説明したように、異方性エッチングを行なうことで実現することができる。
【００２８】
そして、Ａ２工程で形成した第２内壁面４１ｂを、傾斜領域３１とすることで、図２（ｃ）以降の各工程を行ない、図５（ｂ）に示すような加速度センサ素子を製造することができる。
【００２９】
なお、このようなＡ１工程、Ａ２工程を経ることで、固定部１３の傾斜壁部１３ｂの内壁面は、基板２７の主面２７ｂ側から順に、基板２７の主面２７ｂに垂直な垂直領域（第１内壁面４０ｂ）とこの垂直領域４０ｂにつながる傾斜領域３１（４１ｂ）を有する構成となる。
【００３０】
このような構成により、同じ大きさの錘部材１６を配置するのに必要な基板２７のサイズを小さくすることができるので、加速度センサ素子を小型化することができる。
（変形例２）
図２に示す工程では、傾斜壁部１３ｂの傾斜領域３１は支持層２６が露出した状態であったが、Ａ工程において、図２（ｂ）と同様の形状に基板２７を加工した後、内壁面３０に層を形成し、Ｂ工程において、錘部材１６をこの層に当接させるように配置し、Ｃ工程において、この層を除去することで、錘部材１６と固定部１３との間に間隙を設けるようにして、加速度センサ素子を製造してもよい。
【００３１】
この場合には、傾斜領域は支持層２６上に設けられた層により構成される。この層は、Ｃ工程でエッチングにより除去できればその材料は限定されず、例えば樹脂や無機材料を用いることができる。例えば、層が樹脂からなる場合には、アッシャ処理すればよい。なお、本明細書中では、このような樹脂のアッシャ処理もエッチングに含むものとする。
（まとめ）
上述のような方法において製造した加速度センサ素子は、錘部材１６の位置合わせを容易に高精度に行なうことができるので、検出精度の安定した、生産性の高いものとなる。
（加速度センサ素子の構成）
次に、上述の方法において製造した加速度センサ素子について図１、図５（ａ）を用いて詳述する。図５（ａ）は、図２に示す方法により製造した加速度センサ素子の断面図である。
【００３２】
支持部１１は、平面形状が略正方形をなし、その一辺の長さは例えば０．２５ｍｍ〜０．５ｍｍに設定される。また支持部１１の厚みは例えば５μｍ〜２０μｍに設定される。付属錘部２１は、支持部１１と同様に平面形状が、略正方形をなし、その一辺の長さは例えば０．１ｍｍ〜０．４ｍｍに設定される。また付属錘部２１の厚みは、支持部１１と同じ厚みを有するように例えば５μｍ〜２０μｍに設定される。なお、付属錘部２１の厚みは支持部１１の厚みは異なっていてもよい。支持部１１および付属錘部２１の平面形状は正方形に限られず、円や長方形など任意の形状が可能である。支持部１１と付属錘部２１は、例えばＳＯＩ基板２７を加工することにより一体的に形成されている。
【００３３】
このような支持部１１および付属錘部２１を囲繞するようにして枠状の固定部１３が形成されている。固定部１３は、平面形状が略正方形をなし、中央部に支持部１１および付属錘部２１より若干大きい略正方形の開口部を有している。固定部１３は、その一辺が例えば０．８ｍｍ〜３．０ｍｍに設定され、固定部１３の接続部１３ａを構成するアームの幅（アームの長手方向と直交する方向の幅。図１のｗ）は例えば０．１ｍｍ〜１．８ｍｍに設定される。また固定部１３の厚み（図１のｔ）は、例えば０．２ｍｍ〜０．６２５ｍｍに設定される。
【００３４】
支持部１１の裏面には、接着剤２２が配置されており、この接着剤２２により、錘部材１６が支持部１１に固定されている。
【００３５】
接着剤２２は、支持部１１と錘部材１６とを接合することができるとともに、上述のエッチングを行なう工程においてエッチャントにより損傷しない材料であれば特に限定されないが、例えば、ポリイミド、エポキシ、シリコーン等を用いることができる。
【００３６】
錘部材１６は、錘部１７が所望の質量を得るように、適宜材料を選択すればよいが、同じ大きさで加速度の検出感度を高めるためには、支持部１１よりも比重の大きい材料を用いることが好ましい。例えば、支持部１１がシリコンによって形成されているのに対し、錘部材１６は、イリジウム、オスミウム、白金、レニウム、金、タングステン、ウラン、タンタル、パラジウム、ルテニウム、タリウム、鉛、銀、モリブデン、ルテチウム、ビスマスにより形成すればよい。
【００３７】
錘部材１６の形状及び大きさは適宜に設定されてよい。円筒状、直方体状、大きさの異なる円筒や直方体を重ねた形状でもよい。大きさは、加速度に対する感度を上げるために、可能な限り大きくすることが好ましく、傾斜壁部１３ｂと間隙をあけて配置できる範囲で支持部１１よりも大きくする。錘部材１６の厚さは、例えば、ＳＯＩ基板２７の支持層２６の厚さと同等に設定される。ただし、センサ素子２０を実装するときに、固定部１３の主面２７ｂを平坦な基板に配置する場合には、可動範囲を確保するために錘部材１６の底面（接着剤２２に接続されている側と反対側の面）が支持層２６の主面２７ｂよりも主面２７ａ側に配置されるような厚みとすることが好ましい。
【００３８】
このような固定部１３と支持部１１との間には図１に示すように梁部１２が設けられている。梁部１２は、一方端が支持部１１の各辺の上面側中央部に連結され、他方端が固定部１３の内周における各辺の上面側中央部に連結されており、本実施形態におけるセンサ素子２０では、４本の梁部１２が設けられている。
【００３９】
梁部１２は可撓性を有し、センサ素子２０に加速度が加わると錘部１７が動き、錘部１７の動きに伴って梁部１２が撓むようになっている。梁部１２は、例えば長手方向の長さが０．１ｍｍ〜０．８ｍｍに設定され、幅（長手方向と直交する方向の長さ）が０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍに設定され、厚みが５μｍ〜２０μｍに設定されている。このように梁部１２を細長く且つ薄く形成することによって可撓性が発現される。
【００４０】
このような梁部１２の上面には複数の抵抗素子１５が形成されている。抵抗素子１５は、より具体的には、半導体層２５がｎ型のＳＯＩ基板２７にボロンを打ち込むことにより形成されたピエゾ抵抗素子である。本実施形態では、３軸方向（図１に示した３次元直交座標系におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）の加速度を検出できるように梁部１２の所定の位置にこれらの抵抗素子１５が形成されている。
【００４１】
例えば、Ｘ軸方向に伸びる２つの梁部１２には、Ｘ軸方向の加速度を検出するための４個の抵抗素子１５が設けられており、それぞれの梁部１２に２個ずつ配置されている。これら４個の抵抗素子１５のうち、固定部１３側に配された抵抗素子同士を直列に接続し、支持部１１側に配された抵抗素子同士を直列に接続し、これらを並列に接続することでブリッジ回路を構成している。またＹ軸方向に伸びる２つの梁部１２には、Ｙ軸方向の加速度を検出するための４個の抵抗素子１５が設けられており、これらの抵抗素子１５を、Ｘ軸方向の加速度検出用の抵抗素子１５と同様に配置し、抵抗素子同士の接続を行うことによってブリッジ回路を構成している。
【００４２】
また、図示ししていないがＺ軸方向の加速度を検出するための４個の抵抗素子１５が、Ｘ軸方向に伸びる２つの梁部１２に、Ｘ軸方向の加速度を検出するための４個の抵抗素子１５それぞれと並ぶようにして形成されている。このＺ軸方向の加速度検出用の抵抗素子１５は、Ｘ軸方向の加速度検出用の抵抗素子１５とは、抵抗素子同士の接続の仕方が異なっており、本実施形態では、Ｘ軸方向に伸びる２本の梁部１２のうち一方の梁部１２に設けられた固定部１３側の抵抗素子１５と、他方の梁部１２に設けられた支持部１１側の抵抗素子１５とを直列接続してブリッジ回路を構成している。
【００４３】
このようなブリッジ回路が組まれたセンサ素子２０に加速度が加わると、上述したように梁部１２が撓み、この撓みに応じて抵抗素子１５が変形するため、ブリッジ回路で検出する出力電圧が変化する。この抵抗値の変化に基づく出力電圧の変化を電気信号として取り出し、これを外部のＩＣで演算処理することによって印加された加速度の方向並びに大きさを検知することができる。
【００４４】
また、ＩＣは、加速度センサ素子に設けてもよい。なおＺ軸方向の加速度検出用の抵抗素子１５は、Ｘ軸方向に伸びる梁部１２に設けたのと同様にして、Ｙ軸方向に伸びる２つの梁部１２に設けるようにしてもよい。
【００４５】
固定部１３の上面には、抵抗素子１５と電気的に接続される素子側電極パッド１４が設けられており、この素子側電極パッド１４を介して抵抗素子同士の接続や抵抗素子１５からの電気信号の外部への取り出しなどを行っている。
【００４６】
以上の実施形態によれば、センサ素子２０は、精度よく錘部材１６を支持部１１に位置決めして固定することができる。例えば、フォトリソにより固定部１３の傾斜壁部１３ｂを形成する場合には、フォトリソの精度と同等の精度で錘部材１６を位置決めすることができる。
【００４７】
また、錘部材１６は、絶縁層２４を介して固定されることから、錘部材１６として導電性の材料を使用しても、錘部材１６は、半導体層２５に電気的影響をほとんど及ぼさない。従って、錘部材１６の材料の選択の幅を広げることができる。
【００４８】
本発明は、以上の実施形態や変形例に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【００４９】
例えば、ＳＯＩ基板ではなくＳｉ基板を用いてもよい。また、梁部の形状をダイヤフラム形状としてもよい。
【００５０】
加速度センサ素子は、３軸方向の加速度を計測するものに限定されない。例えば、加速度センサ素子は、１軸方向の加速度を計測するものであってもよい。支持部は、付属錘部を有しないものであってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１１・・・支持部
１２・・・梁部
１３・・・固定部
１３ａ・・接続部
１３ｂ・・傾斜壁部
１４・・・素子側電極パッド
１５・・・抵抗素子
１６・・・錘部材
２０・・・センサ素子
２２・・・接着剤
３１・・・傾斜領域
【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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