(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の構造体と、前記変位部に接合される重量部と、前記固定部に接合される台座とを有し、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、前記変位部との対向面に配置され、かつＡｌとＮｄとを含む導電性材料で構成される第１の駆動用電極を有し、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、前記重量部との対向面に配置され、かつ前記導電性材料で構成される第２の駆動用電極を有し、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の基体とを具備する。
2008078770.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、
前記変位部に積層方向の振動を付与し、前記変位部との対向面に配置され、かつＡｌとＮｄとを含む導電性材料で構成される第１の駆動用電極を有し、絶縁性材料から構成され、かつ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、
前記変位部に積層方向の振動を付与し、前記重量部との対向面に配置され、かつ前記導電性材料で構成される第２の駆動用電極を有し、絶縁性材料から構成され、かつ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、
を具備することを特徴とする力学量センサ。
【請求項２】
前記第１の基体が、一端が第１の駆動用電極に接続され、かつ前記導電性材料で構成される第１の配線をさらに有し、
前記第１の構造体が、前記第１の配線の他端と接続され、前記開口内に配置され、かつ導電性を有する第１のブロック上層部をさらに有し、
前記第２の基体が、一端が第２の駆動用電極に接続され、かつ前記導電性材料で構成される第２の配線をさらに有し、
前記第２の構造体が、前記第２の配線の他端と接続され、前記台座に囲まれて配置され、かつ導電性を有する第１のブロック下層部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の力学量センサ。
【請求項３】
前記第１の基体が、前記変位部の変位を検出し、前記変位部との対向面に配置され、かつ前記導電性材料で構成される第１の検出用電極をさらに有し、
前記第２の基体が、前記変位部の変位を検出し、前記重量部との対向面に配置され、かつ前記導電性材料で構成される第２の検出用電極をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の力学量センサ。
【請求項４】
前記第１の基体が、一端が前記第１の検出用電極に接続され、かつ前記導電性材料で構成される第３の配線をさらに有し、
前記第１の構造体が、前記第３の配線の他端と接続され、前記開口内に配置され、かつ導電性を有する第２のブロック上層部をさらに有し、
前記第２の基体が、一端が前記第２の検出用電極に接続され、かつ前記導電性材料で構成される第４の配線をさらに有し、
前記第２の構造体が、前記第４の配線の他端と接続され、前記台座に囲まれて配置され、かつ導電性を有する第２のブロック下層部をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の力学量センサ。
【請求項５】
前記台座が、前記力学量センサ内の残留気体を吸着するゲッター材料が配置されるための空間を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の力学量センサ。
【請求項６】
前記第１、第２の半導体材料が、いずれも不純物が含まれるシリコンであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の力学量センサ。
【請求項７】
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、
前記変位部に積層方向の振動を付与し、前記変位部との対向面に配置され、かつＡｌとＮｄとを含む導電性材料で構成される第１の駆動用電極を有し、かつ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と、
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、
前記変位部に積層方向の振動を付与し、前記重量部との対向面に配置され、かつ前記導電性材料で構成される第２の駆動用電極を有し、かつ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具備し、
前記第１の基体の前記第１の構造体への積層及び前記第２の基体の前記第２の構造体への積層のうちの少なくとも一方が、陽極接合によりなされることを特徴とする力学量センサの製造方法。
【請求項８】
前記第１の基体が、一端が第１の駆動用電極に接続され、かつ前記導電性材料で構成される第１の配線をさらに有し、
前記第１の構造体が、前記第１の配線の他端と接続され、前記開口内に配置され、かつ導電性を有する第１のブロック上層部をさらに有し、
前記第２の基体が、一端が第２の駆動用電極に接続され、かつ前記導電性材料で構成される第２の配線をさらに有し、
前記第２の構造体が、前記第２の配線の他端と接続され、前記台座に囲まれて配置され、かつ導電性を有する第１のブロック下層部をさらに有することを特徴とする請求項７に記載の力学量センサの製造方法。
【請求項９】
前記第１の基体が、前記変位部の変位を検出し、前記変位部との対向面に配置され、かつ前記導電性材料で構成される第１の検出用電極をさらに有し、
前記第２の基体が、前記変位部の変位を検出し、前記重量部との対向面に配置され、かつ前記導電性材料で構成される第２の検出用電極をさらに有することを特徴とする請求項７又は８に記載の力学量センサの製造方法。
【請求項１０】
前記第１の基体が、一端が前記第１の検出用電極に接続され、かつ前記導電性材料で構成される第３の配線をさらに有し、
前記第１の構造体が、前記第３の配線の他端と接続され、前記開口内に配置され、かつ導電性を有する第２のブロック上層部をさらに有し、
前記第２の基体が、一端が前記第２の検出用電極に接続され、かつ前記導電性材料で構成される第４の配線をさらに有し、
前記第２の構造体が、前記第４の配線の他端と接続され、前記台座に囲まれて配置され、かつ導電性を有する第２のブロック下層部をさらに有することを特徴とする請求項９に記載の力学量センサの製造方法。
【請求項１１】
前記第２の構造体を形成するステップが、前記力学量センサ内の残留気体を吸着するゲッター材料を配置するための空間を前記台座に形成するステップをさらに有し、
前記第２の基体を前記第２の構造体に積層配置するステップの前に、前記空間に前記ゲッター材料を配置するステップと、
前記第２の基体を前記第２の構造体に積層配置するステップの後に、前記空間に配置された前記ゲッター材料を熱処理して活性化するステップとをさらに具備することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の力学量センサの製造方法。
【請求項１２】
前記第１、第２の半導体材料が、いずれも不純物が含まれるシリコンであることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項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ガラス基板に接合して構成される、角速度を検出する角速度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】
しかしながら、錘部（重量部）に積層方向の振動を付与する駆動用電極をＡｌで構成すると、トランデューサ構造体とガラス基板を陽極接合する際に、駆動用電極にヒロック（例え、半球状の突起物）が発生してしまう場合がある。駆動用電極にヒロックが発生すると、容量性結合する駆動用電極間の寸法精度が低下して、静電容量値が異なってしまい、製品間で特性のばらつきを生じる可能性があることが判った。また、駆動用電極にヒロックが発生すると、駆動用電極によって錘部を積層方向に振動させた際に、容量性結合させるべき２つの駆動用電極がヒロックを介して接触してしまい、ショートする可能性があることが判った。
【０００４】
上記に鑑み、本発明は製品間の特性のばらつきを抑え、容量性結合させるべき駆動用電極が接触してショートすることを抑制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、前記変位部に積層方向の振動を付与し、前記変位部との対向面に配置され、かつＡｌとＮｄとを含む導電性材料で構成される第１の駆動用電極を有し、絶縁性材料から構成され、かつ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、前記変位部に積層方向の振動を付与し、前記重量部との対向面に配置され、かつ前記導電性材料で構成される第２の駆動用電極を有し、絶縁性材料から構成され、かつ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、を具備することを特徴とする。
【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、前記変位部に積層方向の振動を付与し、前記変位部との対向面に配置され，かつＡｌとＮｄとを含む導電性材料で構成される第１の駆動用電極を有し、かつ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と、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、前記変位部に積層方向の振動を付与し、前記重量部との対向面に配置され、かつ前記導電性材料で構成される第２の駆動用電極を有し、かつ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具備し、前記第１の基体の前記第１の構造体への積層及び前記第２の基体の前記第２の構造体への積層のうちの少なくとも一方が、陽極接合によりなされることを特徴とする。
【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。
【符号の説明】
【０００８】
１００  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  第２の構造体
１３１  台座
１３１ａ  枠部
１３１ｂ〜１３１ｄ  突出部
１３２（１３２ａ−１３３ｅ）  重量部
１３３  開口
１３４（１３４ａ−１３４ｊ）  ブロック下層部
１３５  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。
（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。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、図４、図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。【００１０】
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。【００１１】
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。【００１２】
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、６７５μｍ、５００μｍ、５００μｍである。【００１３】
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、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１１、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。【００１４】
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。【００１５】
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。【００１６】
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、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、一体的に構成されている。【００１７】
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。【００１８】
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。【００１９】
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。【００２０】
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。【００２１】
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。【００２２】
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。【００２３】
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。【００２４】
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。【００２５】
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）。ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｈとブロック下層部１３４ａ〜１３４ｈがそれぞれ接合されたブロックは、後述する検出用電極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。【００２６】
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る。ブロック上層部１１４ｉ、１１４ｊとブロック下層部１３４ｉ、１３４ｊがそれぞれ接合されたブロックは、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、この詳細は後述する。【００２７】
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。【００２８】
台座１３１は、枠部１３１ａと突出部１３１ｂ〜１３１ｄとに区分できる。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。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。【００２９】
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。【００３０】
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。【００３１】
ポケット１３５は、高真空を維持するためのゲッター材料を配置する、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）。【００３２】
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ある。これにより、変位部１１２（重量部１３２も）の振動の際の空気抵抗による影響を低減することができる。力学量センサ１００に用いられるゲッター材料としては、例えば、チタンとＺｒ−Ｖ−Ｆｅ合金との混合物（サエスゲッターズジャパン社製、商品名  非蒸発ゲッターＳｔ１２２、３００〜５００℃の温度範囲で活性化可能）を用いることができる。【００３３】
本明細書中において、ゲッター材料の活性化とは、ゲッター材料の表面に付着した分子（吸着すべきガス分子を含む）が内部へ拡散して、ガス吸着能力をもつ新たな表面が生成されることをいう。また，活性化温度とは、このようなガス分子吸着能力をもつ新たな表面が生成される温度をいう。【００３４】
枠部１３１ａと突出部１３１ｂ〜１３１ｄは、一体的に構成されている。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。【００３５】
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。【００３６】
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。【００３７】
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。【００３８】
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。【００３９】
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。【００４０】
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。【００４１】
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、それぞれ検出用電極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。【００４２】
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。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。【００４３】
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。【００４４】
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。【００４５】
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。【００４６】
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。【００４７】
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。【００４８】
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。【００４９】
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。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。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。【００５０】
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。【００５１】
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。【００５２】
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。【００５３】
駆動用電極１４４ａ、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ等にＮｄ含有Ａｌを用いることで、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）の際に、駆動用電極１４４ａ、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ等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の上面にそれぞれ形成された検出用電極Ｅ１（検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅとそれぞれ順に容量性結合する）との間の距離の寸法精度を高くすることができる。このように駆動用電極１４４ａ、Ｅ１間、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ、Ｅ１間の寸法精度を高くできるので、その結果、静電容量値のばらつきを低減でき、製品間の特性のばらつきを抑えることが可能である。【００５４】
また、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ので、容量性結合させるべき駆動用電極１４４ａ及び駆動用電極Ｅ１や、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ及び検出用電極Ｅ１が接触して、ショートすることを抑制できる。駆動用電極１４４ａ、１５４ａによって変位部１１２（重量部１３２も）をＺ軸方向に振動させた際に、容量性結合させるべき駆動用電極１４４ａ及び駆動用電極Ｅ１や、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ及び検出用電極Ｅ１が、ヒロックを介して接触することを抑制できるためである。【００５５】
また、配線層Ｌ１、Ｌ４〜Ｌ７の構成材料に、Ｎｄを含有するＡｌを用いることで、第１の基体１４０と第１の構造体１１０との強固な接合が可能である。配線層Ｌ１、Ｌ４〜Ｌ７の端部（駆動用電極１４４ａや検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅと接合されていない側の端部）は、第１の基体１４０の下面と、ブロック上層部１１４ｉ、１１４ｂ、１１４ｅ、１１４ｆ、１１４ａの上面にそれぞれ順に挟まれる。Ｎｄを含有するＡｌは比較的柔軟性を有するため潰れやすい。そのため、第１の基体１４０と第１の構造体１１０との陽極接合時に、配線層Ｌ１、Ｌ４〜Ｌ７の端部が、容易に潰れて陽極接合を阻害しないためである。【００５６】
また、駆動用電極１４４ａ、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ、及び配線層Ｌ１、Ｌ４〜Ｌ７を同一の材料（Ｎｄを含有するＡｌ）で構成しているので、同時に１回のパターニングで形成でき、製造工程の簡略化が可能である。【００５７】
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。【００５８】
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。【００５９】
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。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。【００６０】
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。【００６１】
駆動用電極１５４ａ、検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅにＮｄ含有Ａｌを用いることで、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）の際に、駆動用電極１５４ａ、検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ等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の下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の上面にそれぞれ形成された検出用電極Ｅ１（検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅとそれぞれ順に容量性結合する）との間の距離の寸法精度を高くすることができる。このように駆動用電極１５４ａ、Ｅ１間、検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ、Ｅ１間の寸法精度を高くできるので、その結果、静電容量値のばらつきを低減でき、製品間の特性のばらつきを抑えることが可能である。【００６２】
また、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ので、容量性結合させるべき駆動用電極１５４ａ及び駆動用電極Ｅ１や、検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ及び検出用電極Ｅ１が接触して、ショートすることを抑制できる。駆動用電極１４４ａ、１５４ａによって変位部１１２（重量部１３２も）をＺ軸方向に振動させた際に、容量性結合させるべき駆動用電極１５４ａ及び駆動用電極Ｅ１や、検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ及び検出用電極Ｅ１が、ヒロックを介して接触することを抑制できるためである。【００６３】
また、配線層Ｌ２、Ｌ８〜Ｌ１１の構成材料に、Ｎｄを含有するＡｌを用いることで、第２の基体１５０と第２の構造体１３０との強固な接合が可能である。配線層Ｌ２、Ｌ８〜Ｌ１１の端部（駆動用電極１５４ａや検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅと接合されていない側の端部）は、第２の基体１５０の上面と，ブロック上層部１３４ｊ、１３４ｃ、１３４ｄ、１３４ｇ、１３４ｈの下面にそれぞれ順に挟まれる。Ｎｄを含有するＡｌは比較的柔軟性を有するため潰れやすい。そのため、第２の基体１５０と第２の構造体１３０との陽極接合時に、配線層Ｌ２、Ｌ８〜Ｌ１１の端部が、容易に潰れて陽極接合を阻害しないためである。【００６４】
また、駆動用電極１５４ａ、検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ、及び配線層Ｌ２、Ｌ８〜Ｌ１１を同一の材料（Ｎｄを含有するＡｌ）で構成しているので、同時に１回のパターニングで形成でき、製造工程の簡略化が可能である。【００６５】
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。【００６６】
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。【００６７】
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。【００６８】
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。【００６９】
（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。【００７０】
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。【００７１】
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。【００７２】
１０組の容量素子のもう一方の電極は、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。【００７３】
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。【００７４】
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。【００７５】
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。【００７６】
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。【００７７】
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。【００７８】
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おり、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。【００７９】
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。【００８０】
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。【００８１】
（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。【００８２】
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。【００８３】
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。【００８４】
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。【００８５】
（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。【００８６】
（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）。【００８７】
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。【００８８】
（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。【００８９】
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。【００９０】
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。【００９１】
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。【００９２】
（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。【００９３】
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。【００９４】
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。【００９５】
（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１３Ｊ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１３Ｊ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。【００９６】
（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。【００９７】
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。【００９８】
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）。【００９９】
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、ボロン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。【０１００】
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。【０１０１】
（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。【０１０２】
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。【０１０３】
（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。【０１０４】
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。【０１０５】
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。【０１０６】
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。【０１０７】
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。【０１０８】
（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。【０１０９】
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。【０１１０】
（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、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〜１４４ｅ、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。駆動用電極１４４ａ、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ、及び配線層Ｌ１、Ｌ４〜Ｌ７を同一の材料（Ｎｄを含有するＡｌ）で構成しているので、同時に１回のパターニングで形成でき、製造工程の簡略化が可能である。【０１１１】
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。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。【０１１２】
第１の基体１４０と半導体基板Ｗとの陽極接合時には、例えば３００℃近くにまで加熱されるので、駆動用電極１４４ａ、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ、配線層Ｌ１、Ｌ４〜Ｌ７（以下，「駆動用電極１４４ａ等」と称する）にヒロックが発生する可能性がある。駆動用電極１４４ａ等にＮｄ含有Ａｌを用いることで、第１の基体１４０の陽極接合時に、駆動用電極１４４ａ等に、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１４４ａ、Ｅ１間、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ、Ｅ１間の寸法精度を高くできるので、その結果、静電容量値のばらつきを低減でき、製品間の特性のばらつきを抑えることが可能である。【０１１３】
また、駆動用電極１４４ａ等にヒロックが発生することを抑制できるので、駆動用電極１４４ａ、１５４ａによって変位部１１２（重量部１３２も）をＺ軸方向に振動させた際に、容量性結合させるべき駆動用電極１４４ａ及び駆動用電極Ｅ１や、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ及び検出用電極Ｅ１が、ヒロックを介して接触しショートすることを抑制できる。【０１１４】
また、前述したように、配線層Ｌ１、Ｌ４〜Ｌ７の構成材料に、比較的柔軟性を有するため潰れやすいＮｄ含有Ａｌを用いることで、陽極接合を阻害せず、第１の基体１４０と第１の構造体１１０との強固な接合が可能である。【０１１５】
（６）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Ｓ１５、および図１３Ｆ、図１３Ｇ）
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。【０１１６】
ａ．ギャップ１０の形成（図１３Ｆ）
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。【０１１７】
ｂ．第２の構造体１３０の形成（図１３Ｇ）
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。【０１１８】
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１３Ｇ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。【０１１９】
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Ｓ１５）では、以下のようなエッチング法を行う必要がある。【０１２０】
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。【０１２１】
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：Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  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。【０１２２】
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。【０１２３】
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。【０１２４】
（７）第２の基体１５０の接合（ステップＳ１６、および図１３Ｈ）
１）第２の基体１５０の作成
絶縁性材料からなる基板に、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。駆動用電極１５４ａ、検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ、及び配線層Ｌ２、Ｌ８〜Ｌ１１を同一の材料（Ｎｄを含有するＡｌ）で構成しているので、同時に１回のパターニングで形成でき、製造工程の簡略化が可能である。【０１２５】
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Ｓｔ１２２）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１３Ｈ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。【０１２６】
第２の基体１５０と半導体基板Ｗとの陽極接合時には、例えば３００℃近くにまで加熱されるので、駆動用電極１４４ａ、１５４ａ、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ、１５４ｂ〜１５４ｅ、配線層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ４〜Ｌ１１（以下、「駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等」と称する）にヒロックが発生する可能性がある。駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等にＮｄ含有Ａｌを用いることで、第２の基体１５０の陽極接合時に、駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等に、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１４４ａ、Ｅ１間、駆動用電極１５４ａ、Ｅ１間、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ、Ｅ１間、及び検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ、Ｅ１間の寸法精度を高くできるので、その結果、静電容量値のばらつきを低減でき、製品間の特性のばらつきを抑えることが可能である。【０１２７】
また、駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等にヒロックが発生することを抑制できるので、駆動用電極１４４ａ、１５４ａによって変位部１１２（重量部１３２も）をＺ軸方向に振動させた際に，容量性結合させるべき駆動用電極１４４ａ及び駆動用電極Ｅ１、駆動用電極１５４ａ及び駆動用電極Ｅ１、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ及び検出用電極Ｅ１、又は検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ及び検出用電極Ｅ１が、ヒロックを介して接触しショートすることを抑制できる。【０１２８】
また、前述したように、配線層Ｌ２、Ｌ８〜Ｌ１１の構成材料に、比較的柔軟性を有するため潰れやすいＮｄ含有Ａｌを用いることで、陽極接合を阻害せず、第２の基体１５０と第２の構造体１３０との強固な接合が可能である。【０１２９】
（８）配線用端子Ｔ１〜Ｔ１１の形成（ステップＳ１７、および図１３Ｉ）
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。【０１３０】
（９）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Ｓ１８および図１３Ｊ）
例えば、４００℃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。【０１３１】
ゲッター材料を活性化するための熱処理の際に、駆動用電極１４４ａ、１５４ａ、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ、１５４ｂ〜１５４ｅ、配線層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ４〜Ｌ１１（駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等）に、ヒロックが発生する可能性がある。駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等をＮｄ含有Ａｌとすることで、ヒロックの発生が防止される。このため、駆動用電極１４４ａ、Ｅ１間、駆動用電極１５４ａ、Ｅ１間、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ、Ｅ１間、及び検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ、Ｅ１間の寸法精度を高くできるので、その結果、静電容量値のばらつきを低減でき、製品間の特性のばらつきを抑えることが可能である。【０１３２】
また、前述したように、駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等のヒロックの発生を抑制できるので、容量性結合させるべき駆動用電極１４４ａ及び駆動用電極Ｅ１、駆動用電極１５４ａ及び駆動用電極Ｅ１、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ及び検出用電極Ｅ１、又は検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ及び検出用電極Ｅ１が、接触してショートすることを抑制できる。【０１３３】
（ヒロック発生防止の詳細）
以下、駆動用電極１４４ａ、１５４ａ、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ、１５４ｂ〜１５４ｅ、配線層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ４〜Ｌ１１（駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等）の構成材料をＮｄ含有Ａｌとすることによるヒロック発生防止の詳細を説明する。ここでいうヒロックとは、駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等に形成される例えば、半球状の突起物をいう。駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等が加熱されることで圧縮応力が発生する。この圧縮応力によって駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等が塑性変形することで，ヒロックが発生する。【０１３４】
駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等の構成材料が純Ａｌの場合、加熱による温度上昇により、駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等の内部応力は引張応力から圧縮応力へと変化する。この圧縮応力がある値（ヒロック発生応力）より大きくなると、駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等の塑性変形が開始される。圧縮応力により駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等の構成原子が移動し（いわゆるクリープ）、集まることで、ヒロックが形成される。【０１３５】
このヒロック発生応力は温度依存性があり、温度が高くなると小さくなる。また、ヒロック発生応力は、いわゆる降伏応力より大きい。即ち、圧縮応力が降伏応力を超えても直ちにヒロックが形成される訳ではない。【０１３６】
駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等の構成材料をＡｌＮｄ合金とすると、昇温時に駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等内のＮｄが再結晶化し析出する。この析出によって駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等の構造が再構成され、駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等内の内部応力が低減される。この結果、駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等内での圧縮応力によるヒロックの発生が防止される。【０１３７】
以上のように、ＡｌにＮｄを添加することで、昇温時にＮｄの再結晶化がなされ、内部応力が緩和されることで、駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等へのヒロックの発生が防止される。【０１３８】
ＡｌへのＮｄの添加量は、１．５〜１０ａｔ％（ａｔｏｍｉｃ  ｐｅｒｃｅｎｔ、原子数比（％））が好ましく、２〜３ａｔ％がより好ましい。Ｎｄの添加量が小さいと、内部応力の緩和が不十分となり、ヒロックが発生する可能性がある。一方、Ｎｄの添加量が大きいと、駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等の内部抵抗および硬さが大きくなって、好ましくない。【０１３９】
（実施例）
駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等の構成材料と、ヒロックの発生の有無につき実験的検討を加えた。【０１４０】
具体的には、ガラス基板にＮｄ含有Ａｌ膜を形成し、熱処理によるヒロックの発生の有無を確認した。熱処理条件として温度４００℃、処理時間１時間とした。ヒロックの有無は、光学顕微鏡により観察した。【０１４１】
Ｎｄの含有率が０ａｔ％（純Ａｌ）、１．３ａｔ％では，ヒロックの発生が観察された。一方、Ｎｄの含有率が２．０ａｔ％では、ヒロックの発生が観察されなかった。この結果から、Ｎｄの含有率が１．５ａｔ％程度以上でヒロックの低減が可能と考えられる。【０１４２】
Ｎｄの含有率を２．０ａｔ％、処理温度を３０分として、温度を２００℃、３００℃、４００℃、４３０℃と変化させた場合、いずれの温度でもヒロックの発生が観察されなかった。【０１４３】
なお、Ｎｄ含有Ａｌ膜にヒロックが発生しない上記程度の処理温度及び処理時間（例えば、処理温度４００℃で処理時間１時間、又は処理温度４３０℃で処理時間３０分）において、ゲッター材料（例えば、サエスゲッターズジャパン社製、商品名  非蒸発ゲッターＳｔ１２２）の活性化が可能である。【０１４４】
以上の知見に基づき、Ｎｄの含有率が２．０ａｔ％のＡｌ膜を駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等として力学量センサ１００を作成した。この結果、第１の基体１４０、又は第２の基体１５０の接合時や、ゲッター材料の活性化時に、駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等のヒロックの発生を抑制でき、静電容量値のばらつきが低減され、製品間の特性のばらつきを抑えることができた。また、駆動用電極１４４ａ、１５４ａ、Ｅ１によって、重量部１３２をＺ方向に振動させた際に、容量性結合させるべき駆動用電極１４４ａ及び駆動用電極Ｅ１、駆動用電極１５４ａ及び駆動用電極Ｅ１、検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ及び検出用電極Ｅ１、又は検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ及び検出用電極Ｅ１が、接触してショートすることを防止できた。【０１４５】
これに対して、純Ａｌを駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等として力学量センサ１００を作成した場合には、駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等にヒロックが発生し、Ｎｄ含有Ａｌを用いた場合に比べて製品間の特性のばらつきが大きくなる場合があった。【０１４６】
（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。例えば、力学量センサ１００では、第１の構造体１１０及び第２の構造体１３０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とブロック上層部１１４ｉの上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。このように、駆動用電極Ｅ１、検出用電極Ｅ１等の必要な部分を導電性材料で構成する場合には、ヒロックの発生を防止できるので、例えばＮｄ含有Ａｌで構成することが好ましい。【０１４７】
また、例えば、Ａｌ−Ｎｄに替えて、Ａｌ−Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｒ、またはＭｏ等の材料を用いることができる。即ち、ＡｌＴａ等の合金を駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等として用いることができる。既述のように、Ｎｄは昇温時の再結晶化による内部応力の緩和によって、駆動用電極１４４ａ、１５４ａ等へのヒロックの発生を防止する。このような内部応力の緩和が可能な材料はＮｄに限られない。
【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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【国際調査報告】
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