(57)【要約】  力学量センサが、開口を有する固定部と、この開口内に配置され、かつ前記固定部に対して変位する変位部と、前記固定部と前記変位部とを接続する接続部とを有る第１の構造体と、前記変位部に接合される重量部と、前記重量部を囲んで配置され、かつ前記固定部に接合される台座とを有し、かつ前記第１の構造体に積層して配置される第２の構造体と、前記固定部に接続されて前記第１の構造体に積層配置される第１の基体と、前記台座に接続されて前記第２の構造体に積層配置される第２の基体とを具備し、前記重量部が、前記第１の構造体の作成後、かつ前記第２の基体と前記第２の構造体との接合前に、厚さの調整がなされている。
2008062705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有する固定部と、この開口内に配置され、かつ前記固定部に対して変位する変位部と、前記固定部と前記変位部とを接続する接続部と、を有し、かつ平板状の第１の半導体材料から一体的に構成される第１の構造体と、
前記変位部に接合される重量部と、前記重量部を囲んで配置され、かつ前記固定部に接合される台座と、を有し、第２の半導体材料から構成され、かつ前記第１の構造体に積層して配置される第２の構造体と、
前記固定部に接続されて前記第１の構造体に積層配置され、絶縁性材料から構成される第１の基体と、
前記台座に接続されて前記第２の構造体に積層配置され、絶縁性材料から構成される第２の基体と、
前記変位部に積層方向の振動を付与する振動付与部と、
前記変位部の変位を検出する変位検出部と、を具備し、
前記重量部が、前記第１の構造体の作成後、かつ前記第２の基体と前記第２の構造体との接合前に、厚さの調整がなされている力学量センサ。
【請求項２】
前記重量部が、前記第１の構造体と前記第１の基体との接合後に、厚さの調整がなされている請求項１に記載の力学量センサ。
【請求項３】
前記厚さの調整が、前記第２の半導体材料から構成される層の研磨によりなされる請求項１に記載の力学量センサ。
【請求項４】
前記厚さの調整が、前記第２の半導体材料から構成される層への成膜によりなされる請求項１に記載の力学量センサ。
【請求項５】
前記厚さの調整が、前記第２の半導体材料から構成される層への半導体層の接合によりなされる請求項１に記載の力学量センサ。
【請求項６】
第１の半導体材料からなる第１の層、絶縁性材料からなる第２の層、および第２の半導体材料からなる第３の層が順に積層されてなる半導体基板の前記第１の層をエッチングして、開口を有する固定部と、この開口内に配置され、かつ前記固定部に対して変位する変位部と、前記固定部と前記変位部とを接続する接続部と、を有する第１の構造体を形成するステップと、
前記第１の構造体が作成された前記半導体基板の前記第３の層の厚さを調整するステップと、
を有する力学量センサの製造方法。
【請求項７】
前記第１の構造体を形成するステップと前記第３の層の厚さを調整するステップとの間に、絶縁性材料から構成される第１の基体を、前記固定部に接合して前記第１の構造体に積層配置するステップをさらに有する請求項６に記載の力学量センサの製造方法。
【請求項８】
前記厚さの調整がなされた前記第３の層をエッチングして、前記変位部に接合される重量部と、前記重量部を囲んで配置され、かつ前記固定部に接合される台座と、を有する第２の構造体を形成するステップと、
絶縁性材料から構成される第２の基体を、前記台座に接合して前記第２の構造体に積層配置するステップと、
をさらに有する請求項６に記載の力学量センサの製造方法。
【請求項９】
前記第３の層の厚さを調整するステップが、前記第３の層を研磨するステップを有する請求項６に記載の力学量センサの製造方法。
【請求項１０】
前記第３の層の厚さを調整するステップが、前記第３の層上に半導体層を成膜するステップを有する請求項６に記載の力学量センサの製造方法。
【請求項１１】
前記第３の層の厚さを調整するステップが、前記第３の層上に半導体層を接合するステップを有する請求項６に記載の力学量センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、力学量を検出する力学量センサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体からなるトランデューサ構造体を一対のガラス基板で挟み込むようにそれぞれ接合して構成され、加速度および角速度を検出する力学量センサの技術が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３５０１３８公報
【発明の開示】
【０００３】
一般に、力学量センサの機械的特性（共振周波数やバネ定数等）は、錘部（重量部）や梁（接続部）の形状、大きさ等に依存することが知られている。そのため、所望の機械的特性の仕様を満たす力学量センサの設計は、通常、梁の外形寸法や厚み、錘部の厚み、面積等を仮定して振動を解析し、修正を繰り返すことにより行われる。そして、通常、この設計に基づいて力学量センサが製造されている。そのため、求める機械的特性の仕様に応じて錘部の厚み等に適合する半導体基板を準備する必要があった。それぞれの仕様に対応して適切な厚さの半導体基板を用意するのは必ずしも容易ではない。
【０００４】
上記に鑑み、本発明は用意する半導体基板の厚さの選択の自由度を向上させることが可能な力学量センサおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明の一態様に係る力学量センサは、開口を有する固定部と、この開口内に配置され、かつ前記固定部に対して変位する変位部と、前記固定部と前記変位部とを接続する接続部と、を有し、かつ平板状の第１の半導体材料から一体的に構成される第１の構造体と、前記変位部に接合される重量部と、前記重量部を囲んで配置され、かつ前記固定部に接合される台座と、を有し、第２の半導体材料から構成され、かつ前記第１の構造体に積層して配置される第２の構造体と、前記固定部に接続されて前記第１の構造体に積層配置され、絶縁性材料から構成される第１の基体と、前記台座に接続されて前記第２の構造体に積層配置され、絶縁性材料から構成される第２の基体と、前記変位部に積層方向の振動を付与する振動付与部と、前記変位部の変位を検出する変位検出部とを具備し、前記重量部が、前記第１の構造体の作成後、かつ前記第２の基体と前記第２の構造体との接合前に、厚さの調整がなされている。
【０００６】
本発明の一態様に係る力学量センサの製造方法は、第１の半導体材料からなる第１の層、絶縁性材料からなる第２の層、および第２の半導体材料からなる第３の層が順に積層されてなる半導体基板の前記第１の層をエッチングして、開口を有する固定部と、この開口内に配置され、かつ前記固定部に対して変位する変位部と、前記固定部と前記変位部とを接続する接続部と、を有する第１の構造体を形成するステップと、前記第１の構造体が作成された前記半導体基板の前記第３の層の厚さを調整するステップと、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る力学量センサを分解した状態を表す分解斜視図である。
【図２】図１の力学量センサを分解した状態を表す分解斜視図である。
【図３】第１の構造体の上面図である。
【図４】接合部の上面図である。
【図５】第２の構造体の上面図である。
【図６】第１の基体の下面図である。
【図７】第２の基体の上面図である。
【図８】第２の基体の下面図である。
【図９】図１のＢ−Ｂに沿って切断した状態を表す断面図である。
【図１０】図１のＣ−Ｃに沿って切断した状態を表す断面図である。
【図１１】図９に示す力学量センサにおける６組の容量素子を示す断面図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る力学量センサの作成手順の一例を表すフロー図である。
【図１３Ａ】図１２の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１３Ｂ】図１２の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１３Ｃ】図１２の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１３Ｄ】図１２の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１３Ｅ】図１２の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１３Ｆ】図１２の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１３Ｇ】図１２の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１３Ｈ】図１２の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１３Ｉ】図１２の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１３Ｊ】図１２の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１３Ｋ】図１２の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１４】本発明の第２に実施形態に係る力学量センサの主要な部分を表す一部断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る力学量センサの作成手順の一例を表すフロー図である。
【符号の説明】
【０００８】
１００、２００  力学量センサ
１１０  第１の構造体
１１１  固定部
１１１ａ  枠部
１１１ｂ、１１１ｃ  突出部
１１２（１１２ａ−１１２ｅ）  変位部
１１３（１１３ａ−１１３ｄ）  接続部
１１４（１１４ａ−１１４ｊ）  ブロック上層部
１１５（１１５ａ−１１５ｄ）  開口
１２０、１２１、１２２、１２３  接合部
１３０、２３０  第２の構造体
１３１、２３１  台座
１３１ａ、２３１ａ  枠部
１３１ｂ〜１３１ｄ、２３１ｂ〜２３１ｄ  突出部
１３２（１３２ａ−１３３ｅ）、２３２（２３２ａ−２３２ｅ）  重量部
１３３  開口
１３４（１３４ａ−１３４ｊ）、２３４（２３４ａ−２３４ｊ）  ブロック下層部
１３５、２３５  ポケット
１４０  第１の基体
１４１  枠部
１４２  底板部
１４３  凹部
１４４ａ  駆動用電極
１４４ｂ−１４４ｅ  検出用電極
１５０  第２の基体
１５４ａ  駆動用電極
１５４ｂ−１５４ｅ  検出用電極
１６０−１６２  導通部
１０  ギャップ
１１  錘状貫通孔
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ４−Ｌ１１  配線層
Ｔ１−Ｔ１１  配線用端子
Ｅ１  駆動用電極、検出用電極
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。【００１０】
（第１の実施形態）
図１は力学量センサ１００を分解した状態を表す分解斜視図である。力学量センサ１００は、互いに積層して配置される第１の構造体１１０、接合部１２０、第２の構造体１３０、及び第１の基体１４０、第２の基体１５０を有する。【００１１】
図２は、力学量センサ１００の一部（第一の構造体１１０、第２の構造体１３０）をさらに分解した状態を表す分解斜視図である。図３、４、５はそれぞれ、第１の構造体１１０、接合部１２０、第２の構造体１３０の上面図である。図６、図７、図８はそれぞれ、第１の基体１４０の下面図、第２の基体１５０の上面図、および第２の基体１５０の下面図である。図９、図１０はそれぞれ、力学量センサ１００を図１のＢ−Ｂ及びＣ−Ｃに沿って切断した状態を表す断面図である。【００１２】
力学量センサ１００は、それ単体、あるいは回路基板と組み合わされて（例えば、基板への搭載）、電子部品として機能する。電子部品としての力学量センサ１００は、ゲーム機やモバイル端末機（例えば、携帯電話）等への搭載が可能である。なお、力学量センサ１００と回路基板（回路基板上のＩＣ等の能動素子、配線用端子）は、ワイヤボンディング、フリップチップ等によって電気的に接続される。【００１３】
力学量センサ１００は、加速度α、角速度ωの一方、または双方を測定できる。即ち、力学量は加速度α、角速度ωの一方、または双方を意味する。Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向それぞれでの力Ｆ０ｘ、Ｆ０ｙ、Ｆ０ｚによる変位部１１２（後述する）の変位を検出することで、加速度αｘ、αｙ、αｚを測定できる。また、変位部１１２をＺ軸方向に振動させ、Ｙ、Ｘ軸方向それぞれでのコリオリ力Ｆｙ、Ｆｘによる変位部１１２の変位を検出することで、Ｘ、Ｙ軸方向それぞれの角速度ωｘ、ωｙを測定できる。このように、力学量センサ１００は、３軸の加速度αｘ、αｙ、αｚおよび２軸の角速度ωｘ、ωｙを測定できる。なお、この詳細は後述する。【００１４】
第１の構造体１１０、接合部１２０、第２の構造体１３０、第１の基体１４０、第２の基体１５０は、その外周が例えば、５ｍｍの辺の略正方形状であり、これらの高さはそれぞれ、例えば、２０μｍ、２μｍ、６００μｍ、５００μｍ、５００μｍである。【００１５】
第１の構造体１１０、接合部１２０、第２の構造体１３０はそれぞれ、シリコン、酸化シリコン、シリコンから構成可能であり、力学量センサ１００は、シリコン／酸化シリコン／シリコンの３層構造をなすＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用いて製造可能である。第１の構造体１１０、第２の構造体１３０を構成するシリコンには、全体に例えばボロン等の不純物が含まれる導電性材料を使用することが好ましい。後述するように、第１の構造体１１０、第２の構造体１３０を不純物が含まれるシリコンで構成することにより、力学量センサ１００の配線を簡略にすることができる。本実施の形態では、第１の構造体１１０及び第２の構造体１３０に不純物が含まれるシリコンを使用している。【００１６】
また、第１の基体１４０、第２の基体１５０はそれぞれ、ガラス材料から構成できる。【００１７】
第１の構造体１１０は、外形が略正方形であり、固定部１１１（１１１ａ〜１１１ｃ）、変位部１１２（１１２ａ〜１１２ｅ）、接続部１１３（１１３ａ〜１１３ｄ）、ブロック上層部１１４（１１４ａ〜１１４ｊ）から構成される。第１の構造体１１０は、半導体材料の膜をエッチングして開口１１４ａ〜１１４ｄ及びブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊを形成することで作成できる。【００１８】
固定部１１１は、枠部１１１ａと突出部１１１ｂ、１１１ｃとに区分できる。枠部１１１ａは、外周、内周が共に略正方形の枠形状の基板である。突出部１１１ｂは、枠部１１１ａの内周のコーナー部に配置され、変位部１１２ｂに向かって（Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき、０°方向に）突出する略正方形の基板である。突出部１１１ｃは、枠部１１１ａの内周のコーナー部に配置され、変位部１１２ｄに向かって（Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき、１８０°方向に）突出する略正方形の基板である。枠部１１１ａと突出部１１１ｂ、１１１ｃは、一体的に構成されている。【００１９】
変位部１１２は、変位部１１２ａ〜１１２ｅから構成される。変位部１１２ａは、外周が略正方形の基板であり、固定部１１１の開口の中央近傍に配置される。変位部１１２ｂ〜１１２ｅは、外周が略正方形の基板であり、変位部１１２ａを４方向（Ｘ軸正方向、Ｘ軸負方向、Ｙ軸正方向、Ｙ軸負方向）から囲むように接続、配置される。変位部１１２ａ〜１１２ｅはそれぞれ、接合部１２０によって後述の重量部１３２ａ〜１３２ｅと接合され、固定部１１１に対して一体的に変位する。【００２０】
変位部１１２ａの上面は、駆動用電極Ｅ１（後述する）として機能する。この変位部１１２ａの上面の駆動用電極Ｅ１は、第１の基体１４０の下面に設置された後述する駆動用電極１４４ａと容量性結合し、この間に印加された電圧によって変位部１１２をＺ軸方向に振動させる。なお、この駆動の詳細は後述する。【００２１】
変位部１１２ｂ〜１１２ｅの上面は、変位部１１２のＸ軸およびＹ軸方向の変位を検出する検出用電極Ｅ１（後述する）としてそれぞれ機能する。この変位部１１２ｂ〜１１２ｅの上面の検出用電極は、第１の基体１４０の下面に設置された後述する検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅとそれぞれ容量性結合する（変位部１１２のｂ〜ｅのアルファベットと、検出用電極１４４のｂ〜ｅのアルファベットは、それぞれ順に対応している）。なお、この検出の詳細は後述する。【００２２】
接続部１１３ａ〜１１３ｄは略長方形の基板であり、固定部１１１と変位部１１２ａとを４方向（Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき、４５°、１３５°、２２５°、３１５°方向）で接続する。【００２３】
接続部１１３ａ〜１１３ｄは、枠部１１１ａに近い側の領域では、台座１３１の突出部１３１ｃ（後述する）と接合部１２０によって接合されている。接続部１１３ａ〜１１３ｄのその他の領域、すなわち変位部１１２ａに近い側の領域では、対応する領域に突出部１３１ｃが形成されておらず、厚みが薄いため、可撓性を有している。接続部１１３ａ〜１１３ｄの枠部１１１ａに近い側の領域が、突出部１３１ｃと接合されているのは、大きな撓みにより接続部１１３ａ〜１１３ｄが損傷することを防止するためである。【００２４】
接続部１１３ａ〜１１３ｄは、撓みが可能な梁として機能する。接続部１１３ａ〜１１３ｄが撓むことで、変位部１１２が固定部１１１に対して変位可能である。具体的には、変位部１１２が固定部１１１に対して、Ｚ正方向、Ｚ負方向に直線的に変位する。また、変位部１１２は、固定部１１１に対してＸ軸およびＹ軸を回転軸とする正負の回転が可能である。即ち、ここでいう「変位」には、移動および回転（Ｚ軸方向での移動、Ｘ、Ｙ軸での回転）の双方を含めることができる。【００２５】
ブロック上層部１１４は、ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊから構成される。ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊは、略正方形の基板であり、固定部１１１の内周に沿い、かつ変位部１１２を周囲から囲むように配置される。【００２６】
ブロック上層部１１４ｈ、１１４ａは、変位部１１２ｅの端面と対向する端面を有し、ブロック上層部１１４ｂ、１１４ｃは、変位部１１２ｂの端面と対向する端面を有し、ブロック上層部１１４ｄ、１１４ｅは、変位部１１２ｃの端面と対向する端面を有し、ブロック上層部１１４ｆ、１１４ｇは、変位部１１２ｄの端面と対向する端面を有している。図１に示すように、ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｈはそれぞれ、変位部１１２の８つの端面のうちの１つと対向する端面を有して、アルファベット順に右回りで配置されている。ブロック上層部１１４ｉ、ブロック上層部１１４ｊは、Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき、それぞれ９０°、２７０°の方向に配置される。【００２７】
ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｈはそれぞれ、接合部１２０によって後述するブロック下層部１３４ａ〜１３４ｈと接合される（ブロック上層部１１４のａ〜ｈのアルファベットと、ブロック下層部１３４のａ〜ｈのアルファベットは、それぞれ順に対応している）。【００２８】
ブロック上層部１１４ｉ、１１４ｊは、接合部１２０によって後述するブロック下層部１３４ｉ、１３４ｊとそれぞれ接合され、変位部１１２をＺ軸方向に振動させるための配線の用途で用いられる。なお、この詳細は後述する。【００２９】
第２の構造体１３０は、外形が略正方形であり、台座１３１（１３１ａ〜１３１ｄ）、重量部１３２（１３２ａ〜１３２ｅ）、及びブロック下層部１３４(１３４ａ〜１３４ｊ）から構成される。第２の構造体１３０は、半導体材料の基板をエッチングして開口１３３、ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊ、及びポケット１３５（後述する）を形成することで、作成可能である。なお、台座１３１と、ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊは、互いに高さがほぼ等しく、重量部１３２は、台座１３１及びブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊよりも高さが低い。重量部１３２と第２の基体１５０との間に間隙（ギャップ）を確保し、重量部１３２の変位を可能にするためである。台座１３１と、ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊと、重量部１３２は、それぞれ離間して配置される。【００３０】
台座１３１は、枠部１３１ａと突出部１３１ｂ〜１３１ｄとに区分できる。【００３１】
枠部１３１ａは、外周、内周が共に略正方形の枠形状の基板であり、固定部１１１の枠部１１１ａと対応した形状を有する。【００３２】
突出部１３１ｂは、枠部１３１ａの内周のコーナー部に配置され、重量部１３２ｂに向かって（Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき、０°方向に）突出する略正方形の基板であり、固定部１１１の突出部１１１ｂと対応した形状を有する。【００３３】
突出部１３１ｃは、４つの略長方形の基板であり、Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき、４５°、１３５°、２２５°、３１５°方向に枠部１３１ａから重量部１３２ａに向かってそれぞれ突出し、一端が台座１３１の枠部１３１ａと接続され、他端は重量部１３２ａと離間して配置されている。突出部１３１ｃは、接続部１１３ａ〜１１３ｄと対応する領域のうち、枠部１３１ａ側の略半分の領域に形成されており、他の領域、すなわち、重量部１３２側の略半分の領域には形成されていない。【００３４】
突出部１３１ｄは、枠部１３１ａの内周のコーナー部に配置され、重量部１３２ｄに向かって（Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき、１８０°方向に）突出する略正方形の基板内に、この基板の表面と裏面とを貫通するポケット１３５（開口）が形成されたもので、固定部１１１の突出部１１１ｃと接合されている。【００３５】
ポケット１３５は、高真空を維持するためのゲッター材料を入れる、例えば直方体形状の空間である。ポケット１３５の一方の開口端は接合部１２０によって蓋がされている。ポケット１３５の他方の開口端は第２の基体１５０によって大部分に蓋がされているが、重量部１３２寄りの一部は蓋がされておらず、この他方の開口端と重量部１３２等が形成されている開口１３３とは一部で通じている（図示せず）。ゲッター材料は、真空封入された力学量センサ１００内の真空度を高める目的で残留気体を吸着するもので、例えば、ジルコニウムを主成分とする合金等で構成することができる。【００３６】
枠部１３１ａと突出部１３１ｂ〜１３１ｄは、一体的に構成されている。【００３７】
台座１３１は、接合部１２０によって固定部１１１、及び接続部１１３ａ〜１１３ｄの所定の領域と接続される。【００３８】
重量部１３２は、質量を有し、加速度α、角速度ωそれぞれに起因する力Ｆ０、コリオリ力Ｆを受ける重錘、あるいは作用体として機能する。即ち、加速度α、角速度ωが印加されると、重量部１３２の重心に力Ｆ０、コリオリ力Ｆが作用する。【００３９】
重量部１３２は、略直方体形状の重量部１３２a〜１３２ｅに区分される。中心に配置された重量部１３２aに４方向から重量部１３２ｂ〜１３２ｅが接続され、全体として一体的に変位（移動、回転）が可能となっている。即ち、重量部１３２ａは、重量部１３２ｂ〜１３２ｅを接続する接続部として機能する。【００４０】
重量部１３２ａ〜１３２ｅはそれぞれ、変位部１１２ａ〜１１２ｅと対応する略正方形の断面形状を有し、接合部１２０によって変位部１１２ａ〜１１２ｅと接合される。重量部１３２に加わった力Ｆ０、コリオリ力Ｆに応じて変位部１１２が変位し、その結果、加速度α、角速度ωの測定が可能となる。【００４１】
重量部１３２ａ〜１３２ｅによって、重量部１３２を構成しているのは、力学量センサ１００の小型化と高感度化の両立を図るためである。力学量センサ１００を小型化（小容量化）すると、重量部１３２の容量も小さくなり、その質量が小さくなることから、角速度に対する感度も低下する。接続部１１３ａ〜１１３ｄの撓みを阻害しないように重量部１３２ｂ〜１３２ｅを分散配置することで、重量部１３２の質量を確保している。この結果、力学量センサ１００の小型化と高感度化の両立が図られる。【００４２】
重量部１３２は、製造プロセスの途中、すなわち、第１の構造体１１０の作成後、かつ第２の基体１５０と第２の構造体１３０との接合前に、第２の構造体１３０の形成領域（すなわち重量部１３２の形成領域を含んでいる）の半導体材料の厚さを薄く調整して形成されたものである。【００４３】
重量部１３２が、力学量センサ１００の製造プロセスの途中において厚さの調整がなされたものであるため、力学量センサ１００の製造のために用意される半導体基板の厚さの選択の自由度を向上させることが可能である。【００４４】
また、重量部１３２が、力学量センサ１００の製造プロセスの途中において厚さの調整がなされたものであるため、求められる共振周波数等の機械的特性の仕様に関係なく、力学量センサ１００の中間製品（最終製品に至る前の製造プロセスの途中の製品）を作り置きすることが可能である。力学量センサ１００の製造プロセスの途中において、機械的特性に影響を及ぼす重量部１３２の厚さを調整することにより、求められる機械的特性の仕様の力学量センサ１００を中間製品から製造することが可能だからである。このように、最終製品（力学量センサ１００）の機械的特性の仕様に関係なく同一の中間製品を作り置きできるため、その量産効果により力学量センサ１００の製造コストを低減することができる。なお、中間製品の作り置きの詳細については後述する。【００４５】
重量部１３２の厚さの調整は、例えば、第２の構造体１３０が形成される領域の半導体材料層の研磨による薄肉化を挙げることができる。【００４６】
重量部１３２の厚さは、特に制限されないが、５０μｍ以上が好ましい。重量部１３２の厚さが５０μｍ未満であると、重量部１３２が形成される領域の半導体材料層の研磨の際、半導体基板が破損するおそれがある。【００４７】
重量部１３２の厚さは、力学量センサ１００に求められる機械的特性の仕様に応じて、適宜定められる。【００４８】
重量部１３２ａの裏面は、駆動用電極Ｅ１（後述する）として機能する。この重量部１３２ａの裏面の駆動用電極Ｅ１は、第２の基体１５０の上面に設置された後述する駆動用電極１５４ａと容量性結合し、この間に印加された電圧によって変位部１１２をＺ軸方向に振動させる。なお、この駆動の詳細は後述する。【００４９】
重量部１３２ｂ〜１３２ｅの裏面は、変位部１１２のＸ軸およびＹ軸方向の変位を検出する検出用電極Ｅ１（後述する）としてそれぞれ機能する。この重量部１３２ｂ〜１３２ｅの裏面の検出用電極Ｅ１は、第２の基体１５０の上面に設置された後述する検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅとそれぞれ容量性結合する（重量部１３２のｂ〜ｅのアルファベットと、検出用電極１５４のｂ〜ｅのアルファベットは、それぞれ順に対応している）。なお、この検出の詳細は後述する。【００５０】
ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊは、それぞれブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊと対応する略正方形の断面形状を有し、接合部１２０によってブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊと接合される。ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｈ及びブロック下層部１３４ａ〜１３４ｈを接合したブロックを、以下、それぞれ「ブロックａ〜ｈ」と称する。ブロックａ〜ｈは、それぞれ駆動用電極１４４ｂ〜１４４ｅ、１５４ｂ〜１５４ｅに電源を供給するための配線の用途で用いられる。ブロック上層部１１４ｉ、１１４ｊ及びブロック下層部１３４ｉ、１３４ｊをそれぞれ接合したブロック（以下、それぞれ「ブロックｉ、ｊ」と称する）は、変位部１１２をＺ軸方向に振動させるための配線の用途で用いられる。なお、これらの詳細は後述する。【００５１】
接合部１２０は、既述のように、第１、第２の構造体１１０、１３０を接続するものである。接合部１２０は、接続部１１３の所定の領域及び固定部１１１と、台座１３１とを接続する接合部１２１と、変位部１１２ａ〜１１２ｅと重量部１３２ａ〜１３３ｅを接続する接合部１２２（１２２ａ〜１２２ｅ）と、ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊとブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊを接続する接合部１２３（１２３ａ〜１２３ｊ）と、に区分される。接合部１２０は、これ以外の部分では、第１、第２の構造体１１０、１３０を接続していない。接続部１１３ａ〜１１３ｄの撓み、および重量部１３２の変位を可能とするためである。【００５２】
なお、接合部１２１、１２２、１２３は、シリコン酸化膜をエッチングすることで構成可能である。【００５３】
第１の構造体１１０と第２の構造体１３０とを必要な部分で導通させるため、導通部１６０〜１６２を形成している。【００５４】
導通部１６０は、固定部１１１と台座１３１とを導通するものであり、固定部１１１の突出部１１１ｂ及び接合部１２１を貫通している。【００５５】
導通部１６１は、変位部１１２と重量部１３２とを導通するものであり、変位部１１２ａ及び接合部１２２を貫通している。【００５６】
導通部１６２は、ブロック上層部１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｅ、１１４ｆ、１１４ｉとブロック下層部１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｅ、１３４ｆ、１３４ｉとをそれぞれ導通するものであり、ブロック上層部１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｅ、１１４ｆ、１１４ｉ及び接合部１２３をそれぞれ貫通している。【００５７】
導通部１６０〜１６２は、例えば、貫通孔の縁、壁面及び底部に、例えば、Ａｌのような金属層が形成されたものである。なお、貫通孔の形状は特に制限されないが、Ａｌ等のスパッタ等により金属層を効果的に形成できるため、導通部１６０〜１６２の貫通孔を上広の錐状の形状にすることが好ましい。【００５８】
第１の基体１４０は、例えばガラス材料からなり、略直方体の外形を有し、枠部１４１と底板部１４２とを有する。枠部１４１及び底板部１４２は、基板に略直方体状（例えば、縦横２．５ｍｍ、深さ５μｍ）の凹部１４３を形成することで作成できる。【００５９】
枠部１４１は、外周、内周が共に略正方形の枠形状の基板形状である。枠部１４１の外周は、固定部１１１の外周と一致し、枠部１４１の内周は、固定部１１１の内周よりも小さい。【００６０】
底板部１４２は、外周が枠部１４１と略同一の略正方形の基板形状である。【００６１】
第１の基体１４０に凹部１４３が形成されているのは、変位部１１２が変位するための空間を確保するためである。変位部１１２以外の第１の構造体１１０、すなわち固定部１１１及びブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊは、第１の基体１４０と、例えば陽極接合によって接合される。【００６２】
底板部１４２上（第１の基体１４０の裏面上）には、変位部１１２と対向するように駆動用電極１４４ａ、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅが配置されている。駆動用電極１４４ａ、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅは、いずれも導電性材料で構成することができる。駆動用電極１４４ａは、例えば十字形状で、変位部１１２ａに対向するように凹部１４３の中央近傍に形成されている。検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅは、それぞれ略正方形で、駆動用電極１４４ａを４方向（Ｘ軸正方向、Ｘ軸負方向、Ｙ軸正方向、Ｙ軸負方向）から囲み、それぞれ順に変位部１１２ｂ〜１１２ｅと対向して配置される。駆動用電極１４４ａ、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅは、それぞれ離間している。【００６３】
駆動用電極１４４ａには、ブロック上層部１１４ｉの上面と電気的に接続される配線層Ｌ１が接続されている。検出用電極１４４ｂには、ブロック上層部１１４ｂの上面と電気的に接続される配線層Ｌ４、検出用電極１４４ｃには、ブロック上層部１１４ｅの上面と電気的に接続される配線層Ｌ５、検出用電極１４４ｄには、ブロック上層部１１４ｆの上面と電気的に接続される配線層Ｌ６、検出用電極１４４ｅには、ブロック上層部１１４ａの上面と電気的に接続される配線層Ｌ７がそれぞれ接続されている。【００６４】
駆動用電極１４４ａ、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ、及び配線層Ｌ１、Ｌ４〜Ｌ７の構成材料には、例えば、Ｎｄを含有するＡｌを用いることができる。駆動用電極１４４ａ、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅにＮｄを含有するＡｌを用いることで（Ｎｄ含有率１．５〜１０ａｔ％）、後述する熱処理工程（第１の基体１４０又は第２の基体１５０の陽極接合や、ゲッター材料の活性化）で、駆動用電極１４４ａ、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅにヒロックが発生することを抑制できる。ここでいうヒロックとは、例えば、半球状の突起物をいう。これにより、駆動用電極１４４ａと、変位部１１２ａの上面に形成された駆動用電極Ｅ１（駆動用電極１４４ａと容量性結合する）との間の距離や、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅと、変位部１１２ｂ〜１１２ｅの上面に形成された検出用電極Ｅ１（検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅとそれぞれ容量性結合する）との間の距離の寸法精度を高くすることができる。【００６５】
第２の基体１５０は、例えばガラス材料からなり、略正方形の基板形状である。
重量部１３２以外の第２の構造体１３０、すなわち台座１３１及びブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊは、第２の基体１５０と、例えば陽極接合によって接合される。重量部１３２は、台座１３１及びブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊよりも高さが低いため、第２の基体１５０と接合されない。重量部１３２と第２の基体１５０との間に間隙（ギャップ）を確保し、重量部１３２の変位を可能にするためである。【００６６】
第２の基体１５０の上面上には、重量部１３２と対向するように駆動用電極１５４ａ、検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅが配置されている。駆動用電極１５４ａ、検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅは、いずれも導電性材料で構成することができる。駆動用電極１５４ａは、例えば十字形状で、重量部１３２ａに対向するように第２の基体１５０の上面の中央近傍に形成されている。検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅは、それぞれ略正方形で、駆動用電極１５４ａを４方向（Ｘ軸正方向、Ｘ軸負方向、Ｙ軸正方向、Ｙ軸負方向）から囲み、それぞれ順に重量部１３２ｂ〜１３２ｅに対向して配置される。駆動用電極１５４ａ、検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅは、それぞれ離間している。【００６７】
駆動用電極１５４ａには、ブロック下層部１３４ｊの裏面と電気的に接続される配線層Ｌ２が接続されている。【００６８】
検出用電極１５４ｂには、ブロック下層部１３４ｃの裏面と電気的に接続される配線層Ｌ８、検出用電極１５４ｃには、ブロック下層部１３４ｄの裏面と電気的に接続される配線層Ｌ９、検出用電極１５４ｄには、ブロック下層部１３４ｇの裏面と電気的に接続される配線層Ｌ１０、検出用電極１５４ｅには、ブロック下層部１３４ｈの裏面と電気的に接続される配線層Ｌ１１がそれぞれ接続されている。【００６９】
駆動用電極１５４ａ、検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ、及び配線層Ｌ２、Ｌ８〜Ｌ１１の構成材料には、例えば、Ｎｄを含有するＡｌを用いることができる。駆動用電極１５４ａ、検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅにＮｄを含有するＡｌを用いることで（Ｎｄ含有率１．５〜１０ａｔ％）、後述する熱処理工程（第２の基体１５０の陽極接合や、ゲッター材料の活性化）で、駆動用電極１５４ａ、検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅにヒロックが発生することを抑制できる。これにより、駆動用電極１５４ａと、重量部１３２ａの裏面に形成された駆動用電極Ｅ１（駆動用電極１５４ａと容量性結合する）との間の距離や、検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅと、重量部１３２ｂ〜１３２ｅの裏面に形成された検出用電極Ｅ１（検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅとそれぞれ容量性結合する）との間の距離の寸法精度を高くすることができる。【００７０】
第２の基体１５０には、第２の基体１５０を貫通する配線用端子Ｔ（Ｔ１〜Ｔ１１）が設けられており、力学量センサ１００の外部から駆動用電極１４４ａ、１５４ａ、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ、１５４ｂ〜１５４ｅへの電気的接続を可能としている。【００７１】
配線用端子Ｔ１の上端は、台座１３１の突出部１３１ｂの裏面に接続されている。配線用端子Ｔ２〜Ｔ９は、それぞれブロック下層部１３４ａ〜１３４ｈの裏面に接続されている（配線用端子Ｔ２〜Ｔ９のＴ２〜Ｔ９の番号順と、ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｈの１３４ａ〜１３４ｈのアルファベット順とは、それぞれ対応している）。配線用端子Ｔ１０、Ｔ１１は、それぞれブロック下層部１３４ｉ、１３４ｊの裏面に接続されている。【００７２】
配線用端子Ｔは、図９、図１０に示すように、例えば上広の錐状貫通孔の縁、壁面及び底部に、例えばＡｌ等の金属膜が形成されたものであり、導通部１６０〜１６２と同様の構造をしている。配線用端子Ｔは、外部回路と、例えばワイヤボンディングで接続するための接続端子として使用できる。【００７３】
なお、図１〜図１０では、第１の構造体１１０、接合部１２０、第２の構造体１３０の見やすさを考慮して、第２の基体１５０が下に配置されるように図示している。配線用端子Ｔと外部回路とを、例えばワイヤボンディングで接続する場合には、力学量センサ１００の第２の基体１５０を例えば上になるように配置して容易に接続することができる。【００７４】
（力学量センサ１００の動作、配線）
力学量センサ１００の配線、及び電極について説明する。【００７５】
図１１は、図９に示す力学量センサ１００における６組の容量素子を示す断面図である。図１１では、電極として機能する部分をハッチングで示している。なお、図１１では６組の容量素子を図示しているが、前述したように力学量センサ１００には、１０組の容量素子が形成される。【００７６】
１０組の容量素子の一方の電極は、第１の基体１４０に形成された駆動用電極１４４ａ、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ、及び第２の基体１５０に形成された駆動電極１５４ａ、検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅである。【００７７】
もう一方の電極は、変位部１１２ａの上面の駆動用電極Ｅ１、変位部１１２ｂ〜１１２ｅの上面にそれぞれ形成された検出用電極Ｅ１、重量部１３２ａの下面の駆動用電極Ｅ１、及び重量部１３２ｂ〜１３２ｅの下面にそれぞれ形成された検出用電極Ｅ１である。すなわち、変位部１１２及び重量部１３２を接合したブロックは、１０組の容量性結合の共通電極として機能する。第１の構造体１１０及び第２の構造体１３０は、導電性材料（不純物が含まれるシリコン）から構成されているため、変位部１１２及び重量部１３２を接合したブロックは、電極として機能することができる。【００７８】
コンデンサーの容量は、電極間の距離に反比例するため、変位部１１２の上面及び重量部１３２の下面に駆動用電極Ｅ１や検出用電極Ｅ１があるものと仮定している。すなわち、駆動用電極Ｅ１や検出用電極Ｅ１は、変位部１１２の上面や、重量部１３２の下面の表層に別体として形成されているわけではない。変位部１１２の上面や、重量部１３２の下面が駆動用電極Ｅ１や検出用電極Ｅ１として機能すると捉えている。【００７９】
第１の基体１４０に形成された駆動用電極１４４ａ、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅは、それぞれ順に、配線層Ｌ１、Ｌ４〜Ｌ７を介してブロック上層部１１４ｉ、１１４ｂ、１１４ｅ、１１４ｆ、１１４ａと電気的に接続されている。また、ブロック上層部１１４ｉ、１１４ｂ、１１４ｅ、１１４ｆ、１１４ａとブロック下層部１３４ｉ、１３４ｂ、１３４ｅ、１３４ｆ、１３４ａとはそれぞれ導通部１６２で導通されている。【００８０】
第２の基体１５０に形成された駆動用電極１５４ａ、検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅは、それぞれ順に、配線層Ｌ２、Ｌ８〜Ｌ１１を介してブロック下層部１３４ｊ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３４ｇ、１３４ｈと電気的に接続されている。【００８１】
したがって、これらの駆動用電極１４４ａ、１５４ａ、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ、１５４ｂ〜１５４ｅに対する配線は、ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊの下面に接続すればよい。配線用端子Ｔ２〜Ｔ９は、それぞれブロック下層部１３４ａ〜１３４ｈの下面に配置され、配線用端子Ｔ１０、Ｔ１１は、それぞれブロック下層部１３４ｉ、１３４ｊの下面に配置されている。【００８２】
以上より、配線用端子Ｔ２〜Ｔ１１は、それぞれ順に、検出用電極１４４ｅ、１４４ｂ、１５４ｂ、１５４ｃ、１４４ｃ、１４４ｄ、１５４ｄ、１５４ｅ、駆動用電極１４４ａ、１５４ａと電気的に接続されている。【００８３】
駆動用電極Ｅ１、検出用電極Ｅ１は、変位部１１２の上面及び重量部１３２の下面からそれぞれなっている。変位部１１２及び重量部１３２は、導通部１６１で導通されており、いずれも導電性材料で構成されている。台座１３１及び固定部１１１は、導通部１６０で導通されており、いずれも導電性材料で構成されている。変位部１１２と接続部１１３と固定部１１１は、導電性材料により一体的に構成されている。したがって、駆動用電極Ｅ１、検出用電極Ｅ１に対する配線は、台座１３１の下面に接続すればよい。配線用端子Ｔ１は、台座１３１の突出部１３１ｂの下面に配置されて、配線用端子Ｔ１は、駆動用電極Ｅ１、検出用電極Ｅ１と電気的に接続されている。【００８４】
以上のように、第１の構造体１１０、及び第２の構造体１３０を導電性材料（不純物が含まれるシリコン）で構成しているので、ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊ、及びブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊが接合されたブロックａ〜ｊに配線としての機能をもたせることができ、容量素子に対する配線を簡略にすることが可能である。【００８５】
力学量センサ１００による加速度および角速度の検出の原理を説明する。
（１）変位部１１２の振動
駆動用電極１４４ａ、Ｅ１間に電圧を印加すると、クーロン力によって駆動用電極１４４ａ、Ｅ１が互いに引き合い、変位部１１２（重量部１３２も）はＺ軸正方向に変位する。また、駆動用電極１５４ａ、Ｅ１間に電圧を印加すると、クーロン力によって駆動用電極１５４ａ、Ｅ１が互いに引き合い、変位部１１２（重量部１３２も）はＺ軸負方向に変位する。即ち、駆動用電極１４４ａ、Ｅ１間、駆動用電極１５４ａ、Ｅ１間への電圧印加を交互に行うことで、変位部１１２（重量部１３２も）はＺ軸方向に振動する。この電圧の印加は正又は負の直流波形（非印加時も考慮するとパルス波形）、半波波形等を用いることができる。【００８６】
なお、駆動用電極１４４ａ、Ｅ１（変位部１１２ａの上面）、駆動用電極１５４ａ、Ｅ１（重量部１３２ａの下面）は振動付与部として、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ、１５４ｂ〜１５４ｅ、Ｅ１（変位部１１２ｂ〜１１２ｅの上面、重量部１３２ｂ〜１３２ｅの下面）は変位検出部として機能する。【００８７】
変位部１１２の振動の周期は電圧を切り換える周期で決まってくる。この切換の周期は変位部１１２の固有振動数にある程度近接していることが好ましい。変位部１１２の固有振動数は、接続部１１３の弾性力や重量部１３２の質量等で決定される。変位部１１２に加えられる振動の周期が固有振動数に対応しないと、変位部１１２に加えられた振動のエネルギーが発散されてエネルギー効率が低下する。【００８８】
なお、駆動用電極１４４ａ、Ｅ１間、又は駆動用電極１５４ａ、Ｅ１間のいずれか一方のみに、変位部２１２の固有振動数の１／２の周波数の交流電圧を印加してもよい。【００８９】
（２）加速度に起因する力の発生
重量部１３２（変位部１１２）に加速度αが印加されると重量部１３２に力Ｆ０が作用する。具体的には、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向それぞれの加速度αｘ、αｙ、αｚに応じて、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の力Ｆ０ｘ（＝ｍ・αｘ）、Ｆ０ｙ（＝ｍ・αｙ）、Ｆ０ｚ（＝ｍ・αｚ）が重量部１３２に作用する（ｍは、重量部１３２の質量）。その結果、変位部１１２にＸ、Ｙ方向への傾き、およびＺ方向への変位が生じる。このように、加速度αｘ、αｙ、αｚによって変位部１１２にＸ、Ｙ、Ｚ方向の傾き（変位）が生じる。【００９０】
（３）角速度に起因するコリオリ力の発生
重量部１３２（変位部１１２）がＺ軸方向に速度ｖｚで移動しているときに角速度ωが印加されると重量部１３２にコリオリ力Ｆが作用する。具体的には、Ｘ軸方向の角速度ωｘおよびＹ軸方向の角速度ωｙそれぞれに応じて、Ｙ軸方向のコリオリ力Ｆｙ（＝２・ｍ・ｖｚ・ωｘ）およびＸ軸方向のコリオリ力Ｆｘ（＝２・ｍ・ｖｚ・ωｙ）が重量部１３２に作用する（ｍは、重量部１３２の質量）。【００９１】
Ｘ軸方向の角速度ωｘによるコリオリ力Ｆｙが印加されると、変位部１１２にＹ方向への傾きが生じる。このように、角速度ωｘ、ωｙに起因するコリオリ力Ｆｙ、Ｆｘによって変位部１１２にＹ方向、Ｘ方向の傾き（変位）が生じる。【００９２】
（４）変位部１１２の変位の検出
以上のように、加速度αおよび角速度ωによって、変位部１１２の変位（傾き）が生じる。検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ、１５４ｂ〜１５４ｅによって、変位部１１２の変位を検出することができる。【００９３】
変位部１１２にＺ正方向の力Ｆ０ｚが印加されると、検出用電極Ｅ１（変位部１１２ｃの上面）、１４４ｃ間および検出用電極Ｅ１（変位部１１２ｅの上面）、１４４ｅ間の距離は共に小さくなる。この結果、検出用電極Ｅ１（変位部１１２ｃの上面）、１４４ｃ間および検出用電極Ｅ１（変位部１１２ｅの上面）、１４４ｅ間の容量は共に大きくなる。即ち、検出用電極Ｅ１と検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ間の容量の和（あるいは、検出用電極Ｅ１と検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ間の容量の和）に基づいて、変位部１１２のＺ方向の変位を検出し、検出信号として取り出すことができる。【００９４】
一方、変位部１１２にＹ正方向の力Ｆ０ｙまたはコリオリ力Ｆｙが印加されると、駆動用電極Ｅ１（変位部１１２ｃの上面）、１４４ｃ間、検出用電極Ｅ１（重量部１３２ｅの下面）、１５４ｅ間の距離は小さくなり、検出用電極Ｅ１（変位部１１２ｅの上面）、１４４ｅ間、検出用電極Ｅ１（重量部１３２ｃの下面）、１５４ｃ間の距離は大きくなる。この結果、検出用電極Ｅ１（変位部１１２ｃの上面）、１４４ｃ間、検出用電極Ｅ１（重量部１３２ｅの下面）、１５４ｅ間の容量は大きくなり、検出用電極Ｅ１（変位部１１２ｅの上面）、１４４ｅ間、検出用電極Ｅ１（重量部１３２ｃの下面）、１５４ｃ間の容量は小さくなる。即ち、検出用電極Ｅ１と検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ、１５４ｂ〜１５４ｅとの間の容量の差に基づいて、変位部１１２のＸ、Ｙ方向の傾きの変化を検出し、検出信号として取り出すことができる。【００９５】
以上のように、検出用電極Ｅ１、１４４ｂ〜１４４ｅ、１５４ｂ〜１５４ｅによって変位部１１２のＸ方向、Ｙ方向への傾きおよびＺ方向への変位を検出する。【００９６】
（５）検出信号からの加速度、角速度の抽出
検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ、１５４ｂ〜１５４ｅ、Ｅ１から出力される信号には、加速度αｘ、αｙ、αｚ、角速度ωｘ、ωｙに起因する成分の双方が含まれる。これらの成分の相違を利用して、加速度および角速度を抽出できる。【００９７】
重量部１３２（質量ｍ）に加速度αが印加されたときの力Ｆα（＝ｍ・α）は重量部１３２の振動には依存しない。即ち、検出信号中の加速度成分は、重量部１３２の振動に対応しない一種のバイアス成分である。一方、重量部１３２（質量ｍ）に角速度ωが印加されたときの力Ｆω（＝２・ｍ・ｖｚ・ω）は重量部１３２のＺ軸方向の速度ｖｚに依存する。即ち、検出信号中の角速度成分は、重量部１３２の振動に対応して周期的に変化する一種の振幅成分である。【００９８】
具体的には、検出信号の周波数分析によって、変位部１１２の振動数より低周波のバイアス成分（加速度）、変位部１１２の振動数と同様の振動成分（角速度）を抽出する。この結果、力学量センサ１００によるＸ、Ｙ、Ｚ方向（３軸）の加速度αｘ、αｙ、αｚ、およびＸ、Ｙ方向（２軸）の角速度ωｘ、ωｙの測定が可能となる。【００９９】
（力学量センサ１００の作成）
力学量センサ１００の作成工程につき説明する。図１２は、力学量センサ１００の作成手順の一例を表すフロー図である。また、図１３Ａ〜図１３Ｋは、図１２の作成手順における力学量センサ１００の状態を表す断面図である（図１に示す力学量センサ１００をＣ−Ｃで切断した断面に相当する）。図１３Ａ〜図１３Ｋは、図１０の力学量センサ１００を上下逆に配置したものに対応する。【０１００】
（１）半導体基板Ｗの用意（ステップＳ１０、および図１３Ａ）
図１３Ａに示すように、第１、第２、第３の層１１、１２、１３の３層を積層してなる半導体基板Ｗを用意する。【０１０１】
第１、第２、第３の層１１、１２、１３はそれぞれ、第１の構造体１１０、接合部１２０、第２の構造体１３０を構成するための層であり、ここでは、不純物が含まれるシリコン、酸化シリコン、不純物が含まれるシリコンからなる層とする。【０１０２】
不純物が含まれるシリコン／酸化シリコン／不純物が含まれるシリコンという３層の積層構造をもった半導体基板Ｗは、不純物が含まれるシリコン基板上にシリコン酸化膜を積層した基板と、不純物が含まれるシリコン基板とを接合後、後者の不純物が含まれるシリコン基板を薄く研磨することで作成できる（いわゆるＳＯＩ基板）。【０１０３】
ここで、不純物が含まれるシリコン基板は、例えば、チョクラルスキー法によるシリコン単結晶の製造において、不純物をドープすることにより製造できる。シリコンに含まれる不純物としては、例えばボロンを挙げることができる。ボロンが含まれるシリコンとしては、例えば、高濃度のボロンを含み、抵抗率が０．００１〜０．０１Ω・ｃｍのものを使用できる。【０１０４】
なお、ここでは第１の層１１と第３の層１３とを同一材料（不純物が含まれるシリコン）によって構成するものとするが、第１、第２、第３の層１１、１２、１３のすべてを異なる材料によって構成してもよい。【０１０５】
（２）第１の構造体１１０の作成（第１の層１１のエッチング、ステップＳ１１、および図１３Ｂ）
第１の層１１をエッチングすることにより、開口１１５を形成し、第１の構造体１１０を形成する。即ち、第１の層１１に対して浸食性を有し、第２の層１２に対して浸食性を有しないエッチング方法を用いて、第１の層１１の所定領域（開口１１５ａ〜１１５ｄ）に対して、第２の層１２の上面が露出するまで厚み方向にエッチングする。【０１０６】
第１の層１１の上面に、第１の構造体１１０に対応するパターンをもったレジスト層を形成し、このレジスト層で覆われていない露出部分を垂直下方に侵食する。このエッチング工程では、第２の層１２に対する浸食は行われないので、第１の層１１の所定領域（開口１１５ａ〜１１５ｄ）のみが除去される。図１３Ｂは、第１の層１１に対して、上述のようなエッチングを行い、第１の構造体１１０を形成した状態を示す。【０１０７】
（３）接合部１２０の作成（第２の層１２のエッチング、ステップＳ１２、および図１３Ｃ）
第２の層１２をエッチングすることにより、接合部１２０を形成する。即ち、第２の層１２に対しては浸食性を有し、第１の層１１および第３の層１３に対しては浸食性を有しないエッチング方法により、第２の層１２に対して、その露出部分から厚み方向および層方向にエッチングする。【０１０８】
このエッチング工程では、別途、レジスト層を形成する必要はない。即ち、第１の層１１の残存部分である第１の構造体１１０が、第２の層１２に対するレジスト層として機能する。エッチングは、第２の層１２の露出部分に対してなされる。【０１０９】
第２の層１２に対するエッチング工程（ステップＳ１２）では、次の２つの条件を満たすエッチング法を行う必要がある。第１の条件は、厚み方向とともに層方向への方向性をもつことであり、第２の条件は、酸化シリコン層に対しては浸食性を有するが、シリコン層に対しては浸食性を有しないことである。【０１１０】
第１の条件は、不要な部分に酸化シリコン層が残存して重量部１３２の変位の自由度を妨げることがないようにするために必要な条件である。第２の条件は、既に所定形状への加工が完了しているシリコンからなる第１の構造体１１０や第３の層１３に浸食が及ばないようにするために必要な条件である。【０１１１】
第１、第２の条件を満たすエッチング方法として、バッファド弗酸（例えば、ＨＦ＝５．５ｗｔ％、ＮＨ４Ｆ＝２０ｗｔ％の混合水溶液）をエッチング液として用いるウェットエッチングを挙げることができる。また、ＣＦ４ガスとＯ２ガスとの混合ガスを用いたＲＩＥ法によるドライエッチングも適用可能である。【０１１２】
（４）導通部１６０〜１６２の形成（ステップＳ１３、および図１３Ｄ）
導通部１６０〜１６２の形成は、次のａ、ｂのようにして行われる。
ａ．錐状貫通孔の形成
第１の構造体１１０及び第２の層１２の所定の箇所をウエットエッチングし、第２の層１２まで貫通するような錘状貫通孔を形成する。エッチング液としては、第１の構造体１１０のエッチングでは、例えば、２０％ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を用いることができ、第２の層１２のエッチングでは、例えば、バッファド弗酸（例えば、ＨＦ＝５．５ｗｔ％、ＮＨ４Ｆ＝２０ｗｔ％の混合水溶液）を用いることができる。【０１１３】
ｂ．金属層の形成
第１の構造体１１０の上面及び錐状貫通孔内に、例えばＡｌを蒸着法やスパッタ法等により堆積させて、導通部１６０〜１６２を形成する。第１の構造体１１０の上面に堆積した不要な金属層（導通部１６０〜１６２の上端の縁（図示せず）の外側の金属層）はエッチングで除去する。【０１１４】
（５）第１の基体１４０の接合（ステップＳ１４、および図１３Ｅ）
１）第１の基体１４０の作成
絶縁性材料からなる基板（例えば、可動イオンを含むガラス基板）をエッチングして凹部１４３を形成し、駆動用電極１４４ａ、検出用電極１４４ｂ〜２４４ｅ、及び配線層Ｌ１、Ｌ４〜Ｌ７を、例えばＮｄを含むＡｌからなるパターンによって所定の位置に形成する。ここで、ガラス基板が可動イオンを含むのは、後の陽極接合のためである。【０１１５】
２）半導体基板Ｗと第１の基体１４０の接合
半導体基板Ｗと第１の基体１４０とを、例えば陽極接合により接合する。【０１１６】
第２の構造体１３０の作成前に第１の基体１４０を陽極接合している。重量部１３２を形成する前に、第１の基体１４０を陽極接合しているので、接続部１１３ａ〜１１３ｄには厚みの薄い領域が存在せず可撓性を有していないため、静電引力が生じても変位部１１２は第１の基体１４０に引き寄せられない。このため、第１の基体１４０と変位部１１２との接合を防止することができる。図１３Ｅは、半導体基板Ｗと第１の基体１４０とを接合した状態を示す。【０１１７】
（６）第３の層１３の研磨（ステップＳ１５、および図１３Ｆ）
例えばＣＭＰ法（化学的機械的研磨法、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）により、第３の層１３が所定の厚さとなるように、第３の層１３の上面を研磨する。研磨後の第３の層１３の厚さは、力学量センサ１００に求められる機械的特性の仕様に応じて、適宜定められる。【０１１８】
なお、第３の層１３の研磨（ステップＳ１５）は、第１の構造体１３０の作成（ステップＳ１１）後に行ってもよいし、接合部１２０の作成（ステップＳ１２）後に行ってもよいし、導通部１６０〜１６２の作成（ステップＳ１３）後に行ってもよい。しかしながら、本実施の形態のように第１の基体の接合後（ステップＳ１４）の後に第３の層１３の研磨（ステップＳ１５）を行うことが好ましい。この作成手順によれば、第１の基体１４０が半導体基板Ｗの支持板として機能し、半導体基板Ｗを従来よりも薄くできるので（後述する）、力学量センサ１００全体の薄型化が容易であるとともに、力学量センサ１００の設計の自由度を増すことができるためである。【０１１９】
本実施形態の力学量センサ１００の製造方法は、ステップＳ１５（第３の層１３の研磨）を有しているため、共振周波数等の機械的特性の仕様に関係なく、ある厚さ以上の（第３の層１３の厚さが重量部１３２の厚さよりも厚い）半導体基板Ｗを選択することが可能である。そのため、本実施形態によれば、力学量センサ１００の製造のために準備される半導体基板Ｗの厚さの選択の自由度を向上させることが可能である。これにより、同一の厚みの複数の半導体基板Ｗを準備して、機械的特性の仕様の異なる数種類の力学量センサ１００を製造することが可能である。【０１２０】
また、本実施形態の力学量センサ１００の製造方法は、ステップＳ１５（第３の層１３の研磨）を有しているため、共振周波数等の機械的特性の仕様に関係なく、力学量センサ１００の中間製品（最終製品に至る前の製造プロセスの途中の製品）を作り置きすることが可能である。【０１２１】
これは、ステップＳ１５において、中間製品（例えば、第１の基体１４０と接合された半導体基板Ｗ）の第３の層１３を研磨することにより、機械的特性に影響を及ぼす重量部１３２の厚さを調整できるので、求められる仕様の機械的特性の力学量センサ１００を中間製品から製造することが可能だからである。【０１２２】
ここで、作り置きする中間製品としては、ステップＳ１１において第１の構造体１１０が形成された半導体基板Ｗ、ステップＳ１２において接合部１２０が形成された半導体基板Ｗ、ステップＳ１３において導通部１６０〜１６２の形成された半導体基板Ｗ、又はステップＳ１４において第１の基体１４０と接合された半導体基板Ｗを挙げることができる。この中でも、第１の構造体１１０の保護の観点から、第１の基体１４０と接合された半導体基板Ｗが好ましい。【０１２３】
このように、本実施の形態によれば、最終製品（力学量センサ１００）の機械的特性の仕様に関係なく同一の中間製品を作り置きできるため、その量産効果により力学量センサ１００の製造コストを低減することができる。【０１２４】
また、本実施形態の力学量センサ１００の製造方法は、ステップＳ１５（第３の層１３の研磨）を有しているため、半導体基板Ｗの薄型化が容易であり、力学量センサ１００全体を従来よりも薄型化することが可能である。ステップＳ１５において、第１の基体１４０を接合した半導体基板Ｗを研磨して薄肉化処理を行っているので、第１の基体１４０が半導体基板Ｗの支持板として機能するためである。【０１２５】
第１の基体１４０が半導体基板Ｗの支持板として機能するため、従来技術のように薄肉化処理後の半導体基板（ガラス基板等の基体と接合されていない）をガラス基板等の基体と接合する際や、ハンドリング時に、半導体基板が破損するおそれが少ない。また、従来技術のように薄肉化処理後の半導体基板（ガラス基板等の基体と接合されていない）が反ってしまい、アライメントマークがずれる等の理由により加工精度の低下を招くおそれもない。【０１２６】
このように、本実施の形態によれば、第１の基体１４０を接合した半導体基板Ｗを研磨して薄肉化処理を行っているので半導体基板Ｗの破損や反りを抑制できる。そのため、従来困難であった例えば５０μｍ程度にまで半導体基板Ｗを容易に薄肉化することが可能であり、力学量センサ１００全体を従来よりも薄型化することができる。【０１２７】
また、本実施形態によれば、ステップＳ１５（第３の層１３の研磨）により、第３の層１３を薄肉化して従来よりも重量部１３２の厚さを薄くすることが可能なので、力学量センサ１００の設計の自由度を増すことができる。【０１２８】
（７）第２の構造体１３０の作成（第３の層１３のエッチング、ステップＳ１６、および図１３Ｇ、図１３Ｈ）
第２の構造体１３０の形成は、次のａ、ｂのようにして行われる。【０１２９】
ａ．ギャップ１０の形成（図１３Ｇ）
所定の厚さまで研磨された第３の層１３の上面に、重量部１３２の形成領域及びその近傍を除いてレジスト層を形成し、このレジスト層で覆われていない露出部分（重量部１３２の形成領域及びその近傍）を垂直下方へと侵食させる。この結果、重量部の形成される領域の上部に重量部１３２の変位を可能とするためのギャップ１０が形成される。【０１３０】
ｂ．第２の構造体１３０の形成（図１３Ｈ）
ギャップ１０が形成された第３の層１３をエッチングすることにより、開口１３３、ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊ、及びポケット１３５を形成し、第２の構造体１３０を形成する。即ち、第３の層１３に対して浸食性を有し、第２の層１２に対して浸食性を有しないエッチング方法により、第３の層１３の所定領域（開口１３３）に対して、厚み方向へのエッチングを行う。【０１３１】
第３の層１３の上面に、第２の構造体１３０に対応するパターンをもったレジスト層を形成し、このレジスト層で覆われていない露出部分を垂直下方に侵食する。図１３Ｈは、第３の層１３に対して、上述のようなエッチングを行い、第２の構造体１３０を形成した状態を示す。【０１３２】
以上の製造プロセスにおいて、第１の構造体１１０を形成する工程（ステップＳ１１）と、第２の構造体１３０を形成する工程（ステップＳ１６）では、以下のようなエッチング法を行う必要がある。【０１３３】
第１の条件は、各層の厚み方向への方向性を持つことである、第２の条件は、シリコン層に対しては浸食性を有するが、酸化シリコン層に対しては浸食性を有しないことである。【０１３４】
第１の条件を満たすエッチング方法として、誘導結合型プラズマエッチング法（ＩＣＰエッチング法：Induced Coupling Plasma Etching Method ）を挙げることができる。このエッチング法は、垂直方向に深い溝を掘る際に効果的な方法であり、一般に、ＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching ）と呼ばれているエッチング方法の一種である。【０１３５】
この方法では、材料層を厚み方向に浸食しながら掘り進むエッチング段階と、掘った穴の側面にポリマーの壁を形成するデポジション段階と、を交互に繰り返す。掘り進んだ穴の側面は、順次ポリマーの壁が形成されて保護されるため、ほぼ厚み方向にのみ浸食を進ませることが可能になる。【０１３６】
一方、第２の条件を満たすエッチングを行うには、酸化シリコンとシリコンとでエッチング選択性を有するエッチング材料を用いればよい。例えば、エッチング段階では、ＳＦ６ガス、およびＯ２ガスの混合ガスを、デポジション段階では、Ｃ４Ｆ８ガスを用いることが考えられる。【０１３７】
（８）第２の基体１５０の接合（ステップＳ１７、および図１３Ｉ）
１）第２の基体１５０の作成
絶縁性材料からなる基板（例えば、可動イオンを含むガラス基板）に、駆動用電極１５４ａ、検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ、及び配線層Ｌ２、Ｌ８〜Ｌ１１を、例えばＮｄを含むＡｌからなるパターンによって所定の位置に形成する。また、第２の基体１５０をエッチングすることにより、配線用端子Ｔ１〜Ｔ１１を形成するための上広の錐状貫通孔１０を所定の箇所に１１個形成する。ここで、ガラス基板が可動イオンを含むのは、後の陽極接合のためである。【０１３８】
なお、第１の基体１４０と同様、駆動用電極１５４ａ等の形成に先立ち、エッチング等により第２の基体１５０に凹部を形成しても良い。この場合、第２の構造体１３０へのギャップ１０の形成が不要となる。即ち、重量部１３２と第２の基体１５０間のギャップは、第２の構造体１３０、第２の基体１５０の何れか、または双方に設けに設けることができる。【０１３９】
２）半導体基板Ｗと第２の基体１５０の接合
ポケット１３５にゲッター材料（サエスゲッターズジャパン社製、商品名  非蒸発ゲッター）を入れて、第２の基体１５０と半導体基板Ｗとを、例えば陽極接合により接合する。図１３Ｉは、半導体基板Ｗと第２の基体１５０とを接合した状態を示す。【０１４０】
なお、図１３Ｉに示された第１の基体１４０の上面及び／又は第２の基体１５０の下面を、例えばポリッシング法により研磨して、第１の基体１４０及び／又は第２の基体１５０薄肉化し、力学量センサ１００全体を従来よりも薄型化することが可能である。これにより半導体基板Ｗ、第１の基体１４０、及び第２の基体１５０の合計の厚さ（最終製品の力学量センサ１００の厚さ）を、例えば１０００μｍ（例えば、半導体基板Ｗの厚さ４００μｍ、第１の基体１４０の厚さ３００μｍ、第２の基体１５０の厚さ３００μｍ）にすることができる。半導体基板Ｗ、第１の基体１４０、及び第２の基体１５０は互いに積層されているため、第１の基体１４０の研磨の際には、半導体基板Ｗ及び第２の基体１５０が支持板として機能し、第２の基体１５０の研磨の際には、半導体基板Ｗ及び第１の基体１４０が支持板として機能するためである。【０１４１】
（９）配線用端子Ｔ１〜Ｔ１１の形成（ステップＳ１８、および図１３Ｊ）
第２の基体１５０の上面及び錐状貫通孔１０内に、例えばＣｒ層、Ａｕ層の順に金属層を蒸着法やスパッタ法等により形成する。不要な金属層（配線用端子Ｔの上端の縁の外側の金属層）をエッチングにより除去し、配線用端子Ｔ１〜Ｔ１１を形成する。【０１４２】
（１０）半導体基板Ｗ、第１の基体１４０、第２の基体１５０のダイシング（ステップＳ１９および図１３Ｋ）
例えば、４５０℃の熱処理によってポケット１３５中のゲッター材料を活性化した後、互いに接合された半導体基板Ｗ、第１の基体１４０、及び第２の基体１５０にダイシングソー等で切れ込みを入れて、個々の力学量センサ１００に分離する。【０１４３】
以上のように、本実施形態によれば、ステップＳ１５（第３の層１３の研磨）を有しているため、共振周波数等の機械的特性の仕様に関係なく、ある厚さ以上の（第３の層１３の厚さが重量部１３２の厚さよりも厚い）半導体基板Ｗを選択することが可能である。そのため、本実施形態によれば、力学量センサ１００の製造のために準備される半導体基板Ｗの厚さの選択の自由度を向上させることが可能である。これにより、同一の厚みの複数の半導体基板Ｗを準備して、機械的特性の仕様の異なる数種類の力学量センサ１００を製造することが可能である。【０１４４】
また、本実施形態によれば、共振周波数等の機械的特性の仕様に関係なく、力学量センサ１００の中間製品を作り置きすることが可能である。ステップＳ１５において、中間製品（例えば、第１の基体１４０と接合された半導体基板Ｗ）の第３の層１３を研磨することにより、機械的特性に影響を及ぼす重量部１３２の厚さを調整できるので、求められる仕様の機械的特性の力学量センサ１００を中間製品から製造することが可能だからである。このように、最終製品（力学量センサ１００）の機械的特性の仕様に関係なく同一の中間製品を作り置きできるため、その量産効果により力学量センサ１００の製造コストを低減することができる。【０１４５】
また、本実施形態によれば、ステップＳ１５（第３の層１３の研磨）を有しているため、半導体基板Ｗの薄型化が容易であり、その結果、力学量センサ１００全体を従来よりも薄型化することが可能である。ステップＳ１５において、第１の基体１４０を接合した半導体基板Ｗを研磨して薄肉化処理を行っているので、第１の基体１４０が半導体基板Ｗの支持板として機能し、従来問題となっていた半導体基板の反りや破損を抑制できるからである。【０１４６】
また、本実施形態によれば、ステップＳ１５（第３の層１３の研磨）において第１の基体１４０を接合した半導体基板Ｗを研磨して薄肉化処理を行い、従来よりも重量部１３２の薄肉化が可能なため、力学量センサ１００の設計の自由度を増すことができる。【０１４７】
（第２の実施形態）
図１４は、本発明の第２の実施形態に係る力学量センサ２００の主要な部分を表す一部断面図である。図１０に共通する部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。【０１４８】
図１４に示すように、本実施形態の力学量センサ２００は、第１の実施形態の力学量センサ１００と、第２の構造体（第２の構造体１３０、２３０）の調整方法（その結果として厚み）において相違している。すなわち、第１の実施形態の力学量センサ１００では、第１の基体１４０と第１の構造体１１０との接合後、かつ第２の基体１５０と第２の構造体１３０との接合前において、厚さが薄く調整された第２の構造体１３０を備えている。これに対して、本実施形態の力学量センサ２００では、第１の基体１４０と第１の構造体１１０との接合後、かつ第２の基体１５０と第２の構造体２３０との接合前において、厚さが厚く調整された第２の構造体２３０を備えている。【０１４９】
力学量センサ２００の構成について説明する。力学量センサ２００は、互いに積層して配置される第１の構造体１１０、接合部１２０、第２の構造体２３０、第１の基体１４０、第２の基体１５０を備えている。【０１５０】
第２の構造体２３０は、台座２３１（２３１ａ〜２３１ｄ）、重量部２３２（２３２ａ〜２３２ｅ）、及びブロック下層部２３４(２３４ａ〜２３４ｊ）から構成される。台座２３１の突出部２３１ｄには、ポケット２３５が形成されている。【０１５１】
本実施形態の力学量センサ２００が備える第２の構造体２３０は、厚さが厚く調整されている点においてのみ、第１の実施形態の力学量センサ１００が備える第１の構造体１３０と相違している。【０１５２】
第２の構造体２３０の厚さの調整方法（結果として重量部２３２の厚さの調整方法）としては、例えば、重量部２３２が形成される領域の半導体材料層への半導体層（例えばエピタキシャル層）の成膜による厚肉化や、重量部２３２が形成される領域の半導体材料層への半導体層の接合による厚肉化等を挙げることができる。【０１５３】
重量部２３２は、製造プロセスの途中、すなわち、第１の構造体１１０の作成後、かつ第２の基体１５０と第２の構造体２３０との接合前に、重量部２３２の形成領域の半導体材料の厚さを厚く調整して形成されたものである。【０１５４】
重量部２３２の厚さは、特に制限されず、力学量センサ２００に求められる機械的特性の仕様に応じて、適宜定められる。重量部２３２の厚さは、例えば７００μｍに調整することができる。【０１５５】
力学量センサ２００の作成工程について説明する。図１５は、力学量センサ２００の作成手順の一例を表すフロー図である。【０１５６】
図１５に示すように、本実施形態では、第１の実施形態での力学量センサ１００の作成方法におけるステップＳ１５での第３の層１３の研磨に代えて、ステップＳ２５において第３の層上に半導体層を形成している点において相違している。【０１５７】
半導体層の形成は、例えば、エピタキシャル層の成膜や、半導体層の接合等を挙げることができる。半導体層の接合方法としては、例えば、ウエハー直接接合法、表面活性化接合法等の公知の接合方法を挙げることができる。【０１５８】
なお、第３の層への半導体層の形成（ステップＳ２５）は、第１の構造体１３０の作成（ステップＳ２１）の後に行ってもよいし、接合部１２０の作成（ステップＳ２２）の後に行ってもよいし、導通部１６０〜１６２の作成（ステップＳ２３）の後に行ってもよい。【０１５９】
以上のように、本実施形態は、ステップＳ２５（第３の層上への半導体層の形成）を有しているため、共振周波数等の機械的特性の仕様に関係なく、ある厚さ以下の（第３の層の厚さが重量部２３２の厚さ以下の）半導体基板Ｗを選択することが可能である。そのため、本実施形態によれば、力学量センサ２００の製造のために準備される半導体基板Ｗの厚さの選択の自由度を向上させることが可能である。これにより、同一の厚みの複数の半導体基板Ｗを準備して、機械的特性の仕様の異なる数種類の力学量センサ２００を製造することが可能である。また、同一の厚みの複数の半導体基板Ｗを準備して、力学量センサ２００（重量部２３２が厚肉化処理されたもの）と力学量センサ１００（重量部１３２が薄肉化処理されたもの）を製造することも可能である。【０１６０】
また、本実施形態によれば、共振周波数等の機械的特性の仕様に関係なく、力学量センサ２００の中間製品を作り置きすることが可能である。ステップＳ２５において、中間製品（例えば、第１の基体１４０と接合された半導体基板Ｗ）の第３の層上に半導体層を形成することにより、機械的特性に影響を及ぼす重量部２３２の厚さを調整できるので、求められる仕様の機械的特性の力学量センサ２００を中間製品から製造することが可能だからである。このように、最終製品（力学量センサ２００）の機械的特性の仕様に関係なく同一の中間製品を作り置きできるため、その量産効果により力学量センサ２００の製造コストを低減することができる。【０１６１】
なお、力学量センサ２００（本実施形態）の中間製品と力学量センサ１００（第１の実施形態）の中間製品を同じもの（例えば、第１の基体１４０と接合された半導体基板Ｗ）とすることも可能である。これにより、さらなる量産効果により力学量センサ１００、２００の製造コストをさらに低減することができる。【０１６２】
また、本実施形態によれば、ステップＳ２５（第３の層上への半導体層の形成）において第１の基体１４０を接合した半導体基板Ｗの厚肉化処理を行っているため、従来よりも重量部２３２の厚肉化が容易な場合がある。例えば、第３の層が厚肉であるため、汎用されている従来のＳＯＩ基板の製造装置によってこのようなＳＯＩ基板を製造することが困難な場合であっても、本実施形態によればそのような厚肉の重量部２３２（例えば、厚さ９００μｍの重量部２３２）の力学量センサ２００を容易に製造できるためである。これにより、本実施形態によれば、力学量センサ２００の設計の自由度を増すことができる。【０１６３】
（その他の実施形態）
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張、変更可能であり、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。【０１６４】
また、力学量センサ１００、２００では、第１の構造体１１０及び第２の構造体１３０、２３０に、導電性材料（不純物が含まれるシリコン）を用いた場合を例に説明したが、必ずしも全体がすべて導電性材料で構成されている必要はない。少なくとも、駆動用電極Ｅ１、検出用電極Ｅ１や、配線用端子Ｔ１０とブロック下層部１３４ｉの下面との間を導通する部分等のような必要な部分が導電性材料によって構成されていてもよい。
【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１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１３Ｆ】
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【図１３Ｇ】
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【図１３Ｈ】
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【図１３Ｉ】
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【図１３Ｊ】
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【図１３Ｋ】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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