(57)【要約】【課題】アルミニウム膜を有するパッドを備えた物理量センサにおいて、従来よりも、センサ出力のヒステリシスを低減すること。【解決手段】  物理量センサ（１１）は、半導体基板（２２，４５）の一部として形成され、物理量の印加に応じて変位若しくは変形する可動部（２７，２８，２９、４６）と、半導体基板における可動部と機械的に連結された部分に金属膜が堆積されてなる、外部接続端子としてのパッド（３１）と、を備える。パッドは、アルミニウム単体を用いて形成されたアルミニウム膜（３１ａ，３１ａ１，３１ａ２）と、アルミニウムよりも降伏応力が高い金属材料を用いて形成された高降伏応力膜（３１ｂ）と、を有して多層構造をなしている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板（２２，４５）の一部として形成され、物理量の印加に応じて変位若しくは変形する可動部（２７，２８，２９，４６）と、
前記半導体基板における前記可動部と機械的に連結された部分に金属膜が堆積されてなる、外部接続端子としてのパッド（３１）と、を備える物理量センサであって、
前記パッドは、アルミニウム単体を用いて形成されたアルミニウム膜（３１ａ，３１ａ１，３１ａ２）と、アルミニウムよりも降伏応力が高い金属材料を用いて形成された高降伏応力膜（３１ｂ）と、を有して多層構造をなしていることを特徴とする物理量センサ。
【請求項２】
前記パッドの最下層を除く層をなす前記アルミニウム膜を有し、
前記高降伏応力膜は、前記パッドの最下層を除く層をなす前記アルミニウム膜と前記半導体基板との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の物理量センサ。
【請求項３】
前記パッドの最上層をなす前記アルミニウム膜を有することを特徴とする請求項２に記載の物理量センサ。
【請求項４】
前記パッドの最下層をなす前記アルミニウム膜を有することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の物理量センサ。
【請求項５】
前記半導体基板はシリコン基板であることを特徴とする請求項４に記載の物理量センサ。
【請求項６】
前記パッドは、前記半導体基板側から、前記アルミニウム膜、前記高降伏応力膜、前記アルミニウム膜の順に積層された３層構造部（４３）と、該３層構造部と前記可動部との間に形成され、前記半導体基板側から、前記高降伏応力膜、前記アルミニウム膜の順に積層された２層構造部（４４）と、を有し、
前記３層構造部の高降伏応力膜と前記２層構造部の高降伏応力膜が、同一材料を用いて一体的に形成されるとともに、前記３層構造部の最上層をなすアルミニウム膜と前記２層構造部のアルミニウム膜が一体的に形成されていることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の物理量センサ。
【請求項７】
前記高降伏応力膜は、ＴｉＷ膜であることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の物理量センサ。
【請求項８】
前記可動部は、前記物理量としての加速度又は角速度の印加により変位することを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の物理量センサ。
【請求項９】
前記可動部は、前記物理量としての圧力の印加により変形することを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の物理量センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板の一部として形成され、物理量の印加に応じて変位若しくは変形する可動部と、半導体基板における可動部と機械的に連結された部分に金属膜が堆積されてなる、外部接続端子としてのパッドと、を備える物理量センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体基板の一部として形成され、物理量の印加に応じて変位若しくは変形する可動部と、半導体基板における可動部と機械的に連結された部分に金属膜が堆積されてなる、外部接続端子としてのパッドと、を備える物理量センサが知られている。このようなセンサとしては、半導体基板をエッチングしてなる容量式の加速度センサ、角速度センサ、ダイアフラムを有する圧力センサなどがある。
【０００３】
上記した物理量センサでは、パッドと、パッドが形成された半導体基板との線膨張係数差に起因して、可動部に変形が生じる。これに対し、特許文献１に記載の容量式物理量センサでは、パッド（電極パッド）が形成された半導体基板のアンカ部において、パッドと可動部（梁部、錘部、及び可動電極）との間の位置にスリットを設けることで、熱応力が可動部に伝わるのを抑制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２２４４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１にも記載があるが、上記した物理量センサでは、一般的にアルミニウム単体からなるパッドが用いられる。しかしながら、アルミニウムは、温度によって、膜応力が非線形に変化する、すなわち膜応力にヒステリシスが生じる、ことが知られている。このため、センサ出力もヒステリシスを持ってしまう。具体的には、低温→高温と高温→低温とで、同じ温度におけるセンサ出力に差が生じてしまう。特許文献１に記載の構成は、そもそも熱応力の低減を狙ったものであるので、ヒステリシスは残ってしまう。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、アルミニウム膜を有するパッドを備えた物理量センサにおいて、従来よりも、センサ出力のヒステリシスを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するために、本発明は、半導体基板（２２，４５）の一部として形成され、物理量の印加に応じて変位若しくは変形する可動部（２７，２８，２８、４６）と、半導体基板における可動部と機械的に連結された部分に堆積されてなる、外部接続端子としてのパッド（３１）と、を備える物理量センサであって、パッドは、アルミニウム単体を用いて形成されたアルミニウム膜（３１ａ，３１ａ１，３１ａ２）と、アルミニウムよりも降伏応力が高い金属材料を用いて形成された高降伏応力膜（３１ｂ）と、を有して多層構造をなしていることを特徴とする。
【０００８】
高降伏応力膜は、パッドと半導体基板との線膨張係数差に起因して弾性変形する。したがって、降伏応力の低いアルミニウム膜は、弾性変形する高降伏応力膜にともなって変形することができる。これにより、アルミニウム膜を有しながらも、パッドの膜応力のヒステリシスを低減、ひいてはセンサ出力のヒステリシスを従来よりも抑制することができる。
【０００９】
また、本発明のさらなる特徴は、パッドの最下層を除く層をなすアルミニウム膜を有し、高降伏応力膜は、パッドの最下層を除く層をなすアルミニウム膜と半導体基板との間に配置されていることにある。
【００１０】
これによれば、高降伏応力膜よりも上層のアルミニウム膜の歪が、高降伏応力膜によって半導体基板に伝わりにくくなる。これにより、可動部に作用する熱応力を低減することができるので、結果として、センサ出力のヒステリシスをより低減することができる。例えばパッドの最上層をなすアルミニウム膜を有する場合にも好適である。この場合、アルミニウムは低温で合金化するので、ボンディングワイヤを打ちやすいという利点もある。
【００１１】
また、本発明のさらなる特徴は、パッドの最下層をなすアルミニウム膜を有することにある。これによれば、接触抵抗（コンタクト抵抗）を抑制しつつ、機械的強度を確保することができる。特に、半導体基板がシリコン基板の場合には、好適である。
【００１２】
また、本発明のさらなる特徴は、パッドが、半導体基板側から、アルミニウム膜、高降伏応力膜、アルミニウム膜の順に積層された３層構造部（４３）と、該３層構造部と可動部との間に形成され、半導体基板側から、高降伏応力膜、アルミニウム膜の順に積層された２層構造部（４４）と、を有し、３層構造部の高降伏応力膜と２層構造部の高降伏応力膜が、同一材料を用いて一体的に形成されるとともに、３層構造部の最上層をなすアルミニウム膜と２層構造部のアルミニウム膜が一体的に形成されていることにある。
【００１３】
これによれば、パッドの面積を確保しつつ、可動部に近い部分を２層構造部とすることで、可動部に歪が伝わりにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係る物理量センサ装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】図１のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】パッド周辺の拡大断面図である。
【図５】従来のパッドにおいて、温度と膜応力との関係との関係を示す図である。
【図６】第１実施形態のパッドにおいて、温度と膜応力との関係を示す図である。
【図７】温度とセンサ出力との関係を示す図であり、菱形が比較例として従来のパッドを用いた場合、三角が第１実施形態のパッドを用いた場合を示している。また、四角は、第２実施形態のパッドを用いた場合を示している。
【図８】第２実施形態に係る物理量センサ装置のうち、パッド周辺を示す拡大断面図である。
【図９】第３実施形態に係る物理量センサ装置のうち、パッド周辺を示す拡大断面図である。
【図１０】第４実施形態に係る物理量センサ装置のうち、パッド周辺を示す拡大断面図である。
【図１１】センサチップのその他変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。なお、各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。
【００１６】
（第１実施形態）
図１に示すように、物理量センサ装置１０は、センサチップ１１と、回路チップ１２と、を備える。センサチップ１１は、特許請求の範囲に記載の物理量センサに相当するものであり、本実施形態では、このセンサチップ１１に容量式加速度センサが形成されている。
【００１７】
なお、以下においては、互いに直交の関係にある２方向をＸ方向、Ｙ方向と示し、これら２つの方向に直交する方向をＺ方向と示す。Ｚ方向は、後述する第２半導体層２２の厚み方向と一致し、Ｙ方向は、上記厚み方向に直交するとともに、物理量（加速度）の作用により可動部が変位する方向と一致している。
【００１８】
先ず、センサチップ１１及び回路チップ１２の概略構成について説明する。これら構成としては、本実施形態の特徴部分であるパッド３１の構造を除けば、周知構成を採用することができるため、簡単な説明に留める。
【００１９】
上記したように、センサチップ１１は、基板に容量式加速度センサが形成されてなる。本実施形態では、図２及び図３に示すように、ＳＯＩ（Silicon OnInsulator）構造の基板２０を採用している。この基板２０は、単結晶シリコンからなる第１半導体層２１と、不純物濃度が高濃度に調整された単結晶シリコンからなる第２半導体層２２と、半導体層２１，２２間に介在された、二酸化シリコンなどからなる絶縁層２３と、を有している。なお、本実施形態では、第２半導体層２２が、特許請求の範囲に記載の半導体基板に相当する。
【００２０】
この基板２０には、周知のマイクロマシン加工が施されており、第２半導体層２２及び絶縁層２３にはＺ方向に延びて貫通する溝が形成され、この溝により、第２半導体層２２が、可動電極部２４と、固定電極部２５と、可動電極部２４及び固定電極部２５を取り囲む外周部２６と、に区画されている。
【００２１】
可動電極部２４は、加速度が作用する質量（マス）として機能する錘部２７と、錘部２７から延設された可動電極２８と、Ｙ方向にバネ性を有する梁部２９と、アンカ部３０と、を有している。錘部２７、可動電極２８、及び梁部２９は、直下の絶縁層２３がエッチングにより選択的に除去されて、第１半導体層２１との間に空間を有しており、言うなれば浮遊状態となっている。これら錘部２７、可動電極２８、及び梁部２９は、第２半導体層２２の一部として構成されており、特許請求の範囲に記載の可動部に相当する。アンカ部３０は、直下の絶縁層２３が残されており、第１半導体層２１と機械的に連結されている。すなわち、アンカ部３０により、梁部２９、ひいては可動部が、第１半導体層２１に対して支持されている。
【００２２】
図１及び図２に示すように、錘部２７は、Ｚ方向に直交する面に沿う外形輪郭が略長方形をなしており、Ｙ方向が長手方向となっている。可動電極２８は、錘部２７の側面のうち、Ｙ方向及びＺ方向により規定される両側面から、Ｘ方向に延びて形成されている。本実施形態では、複数本の可動電極２８が、錘部２７の両側面において、Ｙ方向に所定ピッチで配列されており、これにより可動電極２８は櫛歯状となっている。錘部２７のＹ方向両端には、梁部２９がそれぞれ１つ連結されており、錘部２７は、その両端で梁部２９を介してアンカ部３０と連結されている。以上により、錘部２７に対してＹ方向に加速度が作用すると、梁部２９がＹ方向に変形し、それにともなって錘部２７及び可動電極２８がＹ方向に変位するようになっている。
【００２３】
また、アンカ部３０における絶縁層２３とは反対の面２２ａ（以下、一面２２ａと示す）であって、アンカ部３０の一方には、金属膜が堆積されて、可動電極用のパッド３１が形成されている。アンカ部３０は、第２半導体層２２の一部として構成されており、梁部２９、すなわち可動部と機械的に連結されている。したがって、このパッド３１が、特許請求の範囲に記載のパッドに相当する。本実施形態では、パッド３１の構造に特徴があるため、詳細については後述する。
【００２４】
一方、固定電極部２５は、固定電極３２と、アンカ部３３と、を有している。固定電極３２は、上記した可動部同様、直下の絶縁層２３がエッチングにより選択的に除去されて、浮遊状態となっている。なお、図１に示す破線で囲まれた領域は、絶縁層２３の除去された領域を示している。また、アンカ部３３は、固定電極３２を、絶縁層２３を介して第１半導体層２１上に支持するアンカとしての機能を果たすとともに、固定電極３２と固定電極用のパッド３４とを電気的に接続する配線としての機能を果たす。
【００２５】
アンカ部３３は、錘部２７の両側面それぞれと対向するように一対設けられている。すなわち、Ｘ方向において、錘部２７を挟むように。一対のアンカ部３３が設けられている。固定電極３２は、各アンカ部３３からＸ方向に延びて形成されている。そして、Ｙ方向において、可動電極２８に対し、隙間を有しつつ平行状態で対向配置されている。また、固定電極３２は、可動電極２８と同じ本数だけ設けられている。
【００２６】
本実施形態では、図１に示すように、固定電極３２も、可動電極２８同様、櫛歯状となっている。そして、櫛歯状の電極２８，３２が互いに噛み合わさり、物理量検出部であるコンデンサが構成されている。このコンデンサの容量は、可動電極２８の変位にともなう可動電極２８と固定電極３２との対向距離の変化により、変化するようになっている。また、可動電極２８と固定電極３２の配置は、図１に示すように、錘部２７に対し、Ｘ方向において紙面左側と紙面右側とで対向距離の変化が逆となるようになっている。例えば、紙面左側の対向距離が広くなると、紙面右側では対向距離が狭くなるように、可動電極２８に対して固定電極３２が配置されている。このように、錘部２７を挟んで２つのコンデンサが構成されている。
【００２７】
各アンカ部３３には、第２半導体層２２の一面２２ａ上に、金属膜が堆積されてなる固定電極用のパッド３４がそれぞれ形成されている。したがって、Ｙ方向に沿う加速度が錘部２７に作用すると、その印加された加速度の大きさに応じて錘部２７が変位し、その変位量が、上記した２つのコンデンサの静電容量に変換される。この２つのコンデンサの容量差（差動容量）に基づく信号が、パッド３１からセンサ出力として出力される。この出力信号は、パッド３１から回路チップ１２のパッド４０に、ボンディングワイヤ４１を介して入力される。そして、回路チップ１２に形成された処理回路により、センサチップ１１の出力信号は処理され、ＥＣＵなどの外部機器に出力される。なお、回路チップ１２は、パッド３４に入力する搬送波を形成する回路も有している。本実施形態では、図２に示すように、接着層４２を介して、回路チップ１２上にセンサチップ１１が固定されている。
【００２８】
次に、図４を用いて、本実施形態の特徴部分であるパッド３１の構成について説明する。
【００２９】
パッド３１は、アルミニウム単体を用いて形成されたアルミニウム膜３１ａと、アルミニウムよりも降伏応力が高い金属材料を用いて形成された高降伏応力膜３１ｂと、を有して多層構造をなしている。アルミニウムは降伏応力が２８ＭＰａと低い。アルミニウムよりも降伏応力が高い金属材料としては、ＴｉＷ、Ｇｅ、Ａｕなどがある。ＴｉＷの降伏応力は配合比にもよるが、Ｔｉは降伏応力が１４０ＭＰａ、Ｗは降伏応力が１００００ＭＰａ以上である。Ｇｅは降伏応力が８００ＭＰａであり、Ａｕは降伏応力が１００ＭＰａである。
【００３０】
本実施形態では、図４に示すように、パッド３１が２層構造をなしており、第２半導体層２２側の下層がアルミニウム膜３１ａ、上層がＴｉＷからなる高降伏応力膜３１ｂとなっている。
【００３１】
次に、本実施形態に係るセンサチップ１１，物理量センサ装置１０の効果について説明する。
【００３２】
図５は、本発明者の測定により得られた結果であり、パッド３１がアルミニウム膜３１ａのみからなる場合の、温度とパッド３１の膜応力との関係を示す図である。この測定では、アルミニウム膜３１ａ（パッド３１）の厚さを１．２４μｍとした。また、室温（ＲＴ）から−４０℃まで所定の温度勾配で降温し（降温１）、次いで、−４０℃から１１０℃まで、所定の温度勾配で昇温した（昇温１）。さらに、１１０℃から−４０℃まで、所定の温度勾配で降温し（降温２）、次いで、−４０℃から１１０℃まで、所定の温度勾配で昇温し（昇温２）、さらに、１１０℃から−４０℃まで、所定の温度勾配で降温した（降温３）。そして、パッド３１の反りから、膜応力を算出した。
【００３３】
図５に示すように、アルミニウム膜３１ａのみからなるパッド３１では、温度によって、膜応力が非線形に変化する、すなわち膜応力にヒステリシスが生じる、ことが明らかである。これは、上記したように、アルミニウムの降伏応力が低いため、第２半導体層２２とパッド３１との線膨張係数差により生じる熱応力が降伏応力よりも大きく、パッド３１（アルミニウム膜３１ａ）が塑性変形することによると考えられる。なお、降温１では、成膜時の残留応力の影響により、降温２，３よりも同一温度での膜応力が高くなっている。例えば室温において、降温１の膜応力と昇温１，２との膜応力の差は、約１００Ｍｐａとなっている。また、降温２，３の膜応力と昇温１，２の膜応力の差は、約６０ＭＰａとなっている。
【００３４】
このように、パッド３１の膜応力にヒステリシスが生じると、センサ出力もヒステリシスを持ってしまう。具体的には、低温→高温と高温→低温とで、同じ温度におけるセンサ出力に差が生じてしまう。
【００３５】
これに対し、本実施形態では、上記したように、パッド３１が、アルミニウム膜３１ａに加えて、高降伏応力膜３１ｂを有した多層構造となっている。高降伏応力膜３１ｂは、降伏応力がアルミニウムよりも高いため、アルミニウムが塑性変形する応力でも弾性変形することができる。したがって、降伏応力の低いアルミニウム膜３１ａは、アルミニウム膜３１ａ単体であれば塑性変形する応力でも、弾性変形する高降伏応力膜３１ｂにともなって変形することができる。これにより、アルミニウム膜３１ａを有しながらも、パッド３１の膜応力のヒステリシスを低減、ひいてはセンサ出力のヒステリシスを従来よりも抑制することができる。
【００３６】
図６は、本発明者の測定により得られた結果であり、パッド３１が図４に示した構成の場合の、温度とパッド３１の膜応力との関係を示す図である。この測定では、下層であるアルミニウム膜３１ａの厚さを３００ｎｍ、上層である高降伏応力膜３１ｂの厚さを１６０ｎｍとした。また、高降伏応力膜３１ｂとしてＴｉＷ膜を用いた。測定方法は、図５と同じ、すなわち、降温１→昇温１→降温２→昇温２→降温３とした。
【００３７】
図６に示すように、高降伏応力膜３１ｂを加えた多層構造のパッド３１では、膜応力のヒステリシスが大幅に低減されている。例えば室温において、降温１の膜応力と昇温１，２との膜応力の差は、約２０Ｍｐａとなっている。また、降温２，３の膜応力と昇温１，２の膜応力の差は、ほぼゼロとなっている。このように、測定結果からも、パッド３１の膜応力のヒステリシスを低減できることが明らかとなった。
【００３８】
図７は、シミュレーションにより得られた結果であり、印加される加速度がゼロの時の、温度とセンサ出力との関係を示す図である。なお。縦軸のセンサ出力は、印加される加速度がゼロの時の出力のオフセット値を示しており、単位はＧ（重力加速度）である。図７に示す菱形（◇）は、図５の測定同様、アルミニウム膜３１ａのみからなるパッド３１の結果を示している。一方、図７に示す三角（△）は、図６同様、下層にアルミニウム膜３１ａ、上層にＴｉＷからなる高降伏応力膜３１ｂを配置したパッド３１の結果を示している。なお、パッド３１の厚みについては互いに同一としている。
【００３９】
図７に示すように、アルミニウム膜３１ａのみからなるパッド３１では、センサ出力のヒステリシスが大きい。これに対し、高降伏応力膜３１ｂを加えた多層構造のパッド３１では、センサ出力のヒステリシスが大幅に低減されている。このように、シミュレーション結果からも、センサ出力のヒステリシスを低減できることが明らかとなった。
【００４０】
また、本実施形態では、パッド３１の最下層として、アルミニウム膜３１ａを採用している。したがって、半導体基板である第２半導体層２２との接触抵抗（コンタクト抵抗）を抑制しつつ、機械的強度を確保することができる。本実施形態に示すように、第２半導体層２２がシリコン基板の場合、特に好適である。
【００４１】
なお、本実施形態では、高降伏応力膜３１ｂとして、ＴｉＷ膜を用いる例を示した。しかしながら、高降伏応力膜３１ｂを構成する金属材料としては、上記例に限定されるものではなく、アルミニウムより降伏応力が高ければ良い。例えばＡｕを採用しても良い。好ましくは、ボンディングワイヤ４１を打ちやすい材料が良い。
【００４２】
（第２実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示したセンサチップ１１、物理量センサ装置１０と共通する部分についての説明は割愛する。
【００４３】
本実施形態の特徴は、パッド３１が、最下層を除く層をなすアルミニウム膜３１ａを有し、高降伏応力膜３１ｂは、最下層を除く層をなすアルミニウム膜３１ａと第２半導体層２２との間に配置されていることにある。図８に示す例では、第１実施形態同様、パッド３１が２層構造をなし、下層が高降伏応力膜３１ｂ、上層がアルミニウム膜３１ａとなっている。
【００４４】
本実施形態によれば、高降伏応力膜３１ｂよりも上層のアルミニウム膜３１ａの歪が、高降伏応力膜３１ｂによって第２半導体層２２に伝わりにくくなる。これにより、可動部に作用する熱応力を低減することができるので、結果として、センサ出力のヒステリシスをより低減することができる。なお、ヤング率はアルミニウムが７０ＧＰａ、Ｔｉが１０６．４ＧＰａ、Ｗが３４５ＧＰａである。このため、高降伏応力膜３１ｂとしてＴｉＷ膜を用いると、高降伏応力膜３１ｂがアルミニウム膜３１ａよりも硬いため、可動部に作用する熱応力を低減することができる。
【００４５】
図７に示す四角（□）は、下層にＴｉＷからなる高降伏応力膜３１ｂ、上層にアルミニウム膜３１ａを配置したパッド３１を用いた場合の、印加される加速度がゼロの時の、温度とセンサ出力（オフセット）との関係を示す図である。なお、パッド３１の厚みについては他の例と同一とした。図７に示すように、アルミニウム膜３１ａの下層に高降伏応力膜３１ｂを配置したパッド３１では、高降伏応力膜３１ｂをアルミニウム膜３１ａの上層とした構成に対して、さらにセンサ出力のヒステリシスを低減できることが明らかとなった。
【００４６】
また、低温でボンディングワイヤ４１のＡｕと合金化するアルミニウム膜３１ａを、パッド３１の最上層としているため、ボンディングワイヤ４１を打ちやすいという利点もある。
【００４７】
また、ボンディングワイヤ４１が接続されるアルミニウム膜３１ａの下に、ＴｉＷからなる高降伏応力膜３１ｂを有する。したがって、高降伏応力膜３１ｂが合金化に対するバリヤ層として機能し、第２半導体層２２とパッド３１との接続信頼性を向上することができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、高降伏応力膜３１ｂとして、ＴｉＷ膜を用いる例を示した。しかしながら、高降伏応力膜３１ｂを構成する金属材料としては、上記例に限定されるものではなく、アルミニウムより降伏応力が高ければ良い。例えばＧｅを採用しても良い。好ましくは、第２半導体層２２との接触抵抗が低く、第２半導体層２２との接合性が高い材料が良い。
【００４９】
（第３実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示した物理量センサ装置１０，センサチップ１１と共通する部分についての説明は割愛する。
【００５０】
本実施形態の特徴は、パッド３１が３層構造をなしており、第２半導体層２２側から、アルミニウム膜３１ａ１、高降伏応力膜３１ｂ、アルミニウム膜３１ａ２の順に積層されている点にある。すなわち、アルミニウム膜３１ａ（３１ａ１，３１ａ２）の間に、高降伏応力膜３１ｂが介在されている。図９に示す例では、高降伏応力膜３１ｂがＴｉＷからなる。
【００５１】
このような構成とすると、第１実施形態に示した効果と第２実施形態に示した効果を奏することができる。すなわち、第２実施形態に示したように、中間層をなす高降伏応力膜３１ｂより、最上層をなすアルミニウム膜３１ａ２の歪が第２半導体層２２に伝わりにくくなる。これにより、センサ出力のヒステリシスをより低減することができる。また、アルミニウム膜３１ａを、パッド３１の最上層としているため、ボンディングワイヤ４１を打ちやすいという利点もある。さらには、パッド３１の最下層として、アルミニウム膜３１ａ１を用いるため、第２半導体層２２との接触抵抗（コンタクト抵抗）を抑制しつつ、機械的強度を確保することができる。
【００５２】
なお、パッド３１としては、第２半導体層２２側から、高降伏応力膜３１ｂ、アルミニウム膜３１ａ、高降伏応力膜３１ｂの順に積層された３層構造を採用することもできる。
【００５３】
（第４実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示した物理量センサ装置１０，センサチップ１１と共通する部分についての説明は割愛する。
【００５４】
本実施形態の特徴は、パッド３１が、第３実施形態の図９同様、第２半導体層２２側から、アルミニウム膜３１ａ１、高降伏応力膜３１ｂ、アルミニウム膜３１ａ２の順に積層された３層構造部４３を有する。さらに、パッド３１は、この３層構造部４３と可動部（梁部２９）との間に形成され、第２半導体層２２側から、高降伏応力膜３１ｂ、アルミニウム膜３１ａの順に積層された２層構造部４４を有する。そして、３層構造部４３の高降伏応力膜３１ｂと２層構造部４４の高降伏応力膜３１ｂが、同一材料を用いて一体的に形成されている。また、３層構造部４３の最上層をなすアルミニウム膜３１ａ２と２層構造部４４の上層をなすアルミニウム膜３１ａが一体的に形成されていることにある。なお、図１０では、２層構造部４４の上層をなすアルミニウム膜３１ａが、３層構造部４３の最上層をなすアルミニウム膜３１ａ２と一体的に形成されているので、２層構造部４４のアルミニウム膜３１ａについてもアルミニウム膜３１ａ２と示している。
【００５５】
２層構造部４４は、アルミニウム膜３１ａを２層有する３層構造部４３に較べて、パッド３１におけるアルミニウム膜３１ａの比率が小さく、アルミニウム膜３１ａ２の下に高降伏応力膜３１ｂが位置している。このため、３層構造部４３が２層構造部４４の位置に存在する構成に較べて、可動部（梁部２９）に近い部分で生じる歪を低減することができる。また、第２半導体層２２に対して高降伏応力膜３１ｂが接しているため、２層構造部４４により、３層構造部４３から梁部２９に伝わる歪も低減することができる。また、３層構造部４３と２層構造部４４の最上層はともにアルミニウム膜３１ａ２であるので、３層構造部４３と２層構造部４４とで、ボンディングワイヤ４１を打つための面積を確保することができる。以上により、Ｘ方向及びＹ方向にて規定される面内において、ボンディングワイヤ４１が接続されるパッド３１の面積を確保しつつ、Ｙ方向において、可動部に伝わる歪を低減することができる。
【００５６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００５７】
固定電極部２５側のパッド３４の構成については特に言及しなかったが、パッド３１と同一の構成としても良い。すなわち、第２半導体層２２において、可動電極２８とともに物理量検出部を構成する固定電極３２と機械的に連結された部分、すなわちアンカ部３３、に形成されるパッド３４についても、アルミニウム膜３１ａと高降伏応力膜３１ｂを含む多層構造としても良い。
【００５８】
センサチップ１１、すなわち物理量センサとしては、上記した容量式加速度センサに限定されるものではない。パッドの歪の影響を受ける可動部を備えたセンサであれば良い。例えば角速度を検出する容量式角速度センサにも適用することができる。さらには、図１１に示すように、圧力センサにも適用することができる。図１１において、符号４５は半導体基板であり、符号４６はダイアフラムである。このダイアフラム４６が、物理量としての圧力の印加により変形する可動部に相当する部分である。このダイアフラム４６における一面４５ａ側には、不純物拡散などによりゲージ抵抗４７が形成されている。また、半導体基板４５において、ダイアフラム４６の周囲は厚肉部４８となっており、厚肉部４８における一面４５ａ上には、金属膜が堆積されてなるパッド３１が形成されている。このパッド３１は、ゲージ抵抗４７からなる例えばブリッジ回路と電気的に接続されている。そして、パッド３１は、上記実施形態に示したように、アルミニウム膜３１ａと高降伏応力膜３１ｂを含む多層構造となっている。
【００５９】
パッド３１の層数は上記例に限定されるものではない。アルミニウム膜３１ａと高降伏応力膜３１ｂを少なくとも含めば良い。例えば４層以上としても良い。
【符号の説明】
【００６０】
１０・・・加速度センサ装置、１１・・・センサチップ（物理量センサ）、１２・・・回路チップ、２０・・・基板、２１・・・第１半導体層、２２・・・第２半導体層（半導体基板）、２２ａ・・・一面、２３・・・絶縁層、２４・・・可動電極部、２５・・・固定電極部、２６・・・外周部、２７・・・錘部（可動部）、２８・・・可動電極（可動部）、２９・・・梁部（可動部）、３０・・・アンカ部、３１・・・パッド、３１ａ，３１ａ１，３１ａ２・・・アルミニウム膜、３１ｂ・・・高降伏応力膜、３２・・・固定電極、３３・・・アンカ部、３４・・・パッド、４０・・・パッド、４１・・・ボンディングワイヤ、４２・・・接着層、４３・・・３層構造部、４４・・・２層構造部、４５・・・半導体基板、４５ａ・・・一面、４６・・・ダイアフラム（可動部）、４７・・・ゲージ抵抗、４８・・・厚肉部
【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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