(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面（１４ａ）を有する第１基板（１４、１５）と、
前記第１基板の一面側から前記一面と反対側の他面に渡って形成され、物理量が印加されることによって前記一面の面方向における所定方向に変位可能とされた梁部（２２）に一体的に形成された可動電極（２４）と、
前記第１基板の一面側から前記他面に渡り、前記可動電極と対向する状態で形成された固定電極（３１、４１）と、
前記第１基板と接合される第２基板（１１、２０１）と、
自己診断時に、前記可動電極を変位させる自己診断用の診断信号を前記可動電極と前記固定電極との間に印加する信号印加手段（１２０、１３０）と、
前記診断信号が前記可動電極および前記固定電極に印加されているとき、前記可動電極と前記固定電極との間の容量の変化に応じた電圧を出力するＣ−Ｖ変換回路（１１０）と、を備え、
通常動作時では、前記固定電極と前記可動電極との間の容量の変化に応じた電圧を出力する容量式物理量センサにおいて、
前記第２基板には、前記可動電極と対向する部分から前記可動電極の変位可能領域と対向する部分に補助電極（７１、７２）が形成されており、  前記信号印加手段は、自己診断時に、前記補助電極に所定の電位を印加することにより、前記可動電極を変位させる方向に位置する前記固定電極と当該可動電極との間に生成される電気力線の密度を通常動作時における前記固定電極と前記可動電極との間に生成される電気力線の密度より高くし、
前記第２基板（１１）は、前記第１基板（１４）の一面と反対側の他面に配置されて前記第１基板を支持していることを特徴とする容量式物理量センサ。
【請求項２】
一面（１４ａ）を有する第１基板（１４、１５）と、
前記第１基板の一面側に形成され、物理量が印加されることによって前記一面の面方向における所定方向に変位可能とされた梁部（２２）に一体的に形成された可動電極（２４）と、
前記第１基板の一面側に前記可動電極と対向する状態で形成された固定電極（３１、４１）と、
前記第１基板と接合される第２基板（１１、２０１）と、
自己診断時に、前記可動電極を変位させる自己診断用の診断信号を前記可動電極と前記固定電極との間に印加する信号印加手段（１２０、１３０）と、
前記診断信号が前記可動電極および前記固定電極に印加されているとき、前記可動電極と前記固定電極との間の容量の変化に応じた電圧を出力するＣ−Ｖ変換回路（１１０）と、を備え、
通常動作時では、前記固定電極と前記可動電極との間の容量の変化に応じた電圧を出力する容量式物理量センサにおいて、
前記第２基板には、前記可動電極と対向する部分から前記可動電極の変位可能領域と対向する部分に補助電極（７１、７２）が形成されており、  前記信号印加手段は、自己診断時に、前記補助電極に所定の電位を印加することにより、前記可動電極を変位させる方向に位置する前記固定電極と当該可動電極との間に生成される電気力線の密度を通常動作時における前記固定電極と前記可動電極との間に生成される電気力線の密度より高くし、
前記第１基板（１５）は、支持基板（１１）上に絶縁膜（１２、１３）および半導体層（１４）が順に配置された基板であり、 前記第２基板（２０１）は、前記第１基板の一面側に配置されて前記可動電極および前記固定電極を封止することを特徴とする容量式物理量センサ。
【請求項３】
一面（１４ａ）を有する第１基板（１４、１５）と、
前記第１基板の一面側から前記一面と反対側の他面に渡って形成され、物理量が印加されることによって前記一面の面方向における所定方向に変位可能とされた梁部（２２）に一体的に形成された可動電極（２４）と、
前記第１基板の一面側から前記他面に渡り、前記可動電極と対向する状態で形成された固定電極（３１、４１）と、
前記第１基板と接合される第２基板（１１、２０１）と、
自己診断時に、前記可動電極を変位させる自己診断用の診断信号を前記可動電極と前記固定電極との間に印加する信号印加手段（１２０、１３０）と、
前記診断信号が前記可動電極および前記固定電極に印加されているとき、前記可動電極と前記固定電極との間の容量の変化に応じた電圧を出力するＣ−Ｖ変換回路（１１０）と、を備え、
通常動作時では、前記固定電極と前記可動電極との間の容量の変化に応じた電圧を出力する容量式物理量センサにおいて、
前記第２基板には、前記可動電極と対向する部分から前記可動電極の変位可能領域と対向する部分に補助電極（７１、７２）が形成されており、  前記信号印加手段は、自己診断時に、前記補助電極に所定の電位を印加することにより、前記可動電極を変位させる方向に位置する前記固定電極と当該可動電極との間に生成される電気力線の密度を通常動作時における前記固定電極と前記可動電極との間に生成される電気力線の密度より高くし、
前記第２基板は、前記第１基板の一面側に配置されて前記可動電極および前記固定電極を封止すると共に、前記第１基板の一面と反対側に配置されて前記第１基板を支持しており、
前記補助電極は、それぞれの前記第２基板に配置されていることを特徴とする容量式物理量センサ。
【請求項４】
前記可動電極および前記固定電極は、それぞれ複数形成されて交互に配列されており、  １つの前記可動電極と当該可動電極を挟んで隣接する２つの前記固定電極において、一方の前記固定電極と前記可動電極との間隔が他方の前記固定電極と前記可動電極との間隔より短くされていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の容量式物理量センサ。
【請求項５】
前記補助電極は、前記可動電極が前記所定方向における一方向に変位したときに当該可動電極と対向する前記補助電極（７１）としての第１補助電極と、前記可動電極が前記一方向と反対方向に変位したときに当該可動電極と対向する前記補助電極（７２）としての第２補助電極と、を有し、  前記信号印加手段は、自己診断時に、前記第１補助電極に所定の電位を印加すると共に前記第２補助電極に前記所定の電位と異なる電位を印加することにより、前記可動電極を変位させる方向に位置する前記固定電極と当該可動電極との間に生成される電気力線の密度を通常動作時における前記固定電極と前記可動電極との間に生成される電気力線の密度より高くすると共に、前記可動電極を変位させる方向と反対方向に位置する前記固定電極と当該可動電極との間に生成される電気力線の密度を通常動作時における前記固定電極と前記可動電極との間に生成される電気力線の密度より低くすることを特徴とする請求項４に記載の容量式物理量センサ。
【請求項６】
前記第２基板には、前記第１基板側に突出する凸部（２０１ｂ）が形成されており、  前記補助電極は、前記凸部の突出方向における先端面に形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の容量式物理量センサ。
【請求項７】
前記第１基板には、前記可動電極を備える可動部（２０）が形成されていると共に、前記固定電極を備える第１、第２固定部（３０、４０）が前記可動部を挟んで形成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の容量式物理量センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速度、角速度、圧力等の物理量を検出する容量式物理量センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の容量式物理量センサとして、例えば、特許文献１に自己診断を行うことができる加速度センサが提案されている。具体的には、この加速度センサは、加速度の印加に応じて弾性的に変位する梁部に一体的に形成された可動電極と、この可動電極に対向配置された固定電極とを備えている。また、自己診断時において、可動電極と固定電極との間に静電気力を発生させて可動電極を変位させる自己診断用の診断信号を可動電極および固定電極に印加する信号印加手段を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−８１４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような加速度センサでは、２００〜４００Ｇ程度の大きな加速度を検出する場合には、梁部の剛性を高くしたりして当該梁部を変位し難くしている。このため、大きな加速度を検出する加速度センサでは、自己診断時において、梁部の剛性が高くなることに伴って可動電極の変位量が小さくなるという問題がある。すなわち、自己診断に必要な出力が得難くなるという問題がある。
【０００５】
なお、上記では、加速度を検出する加速度センサを例に挙げて説明したが、可動電極および固定電極を備える角速度センサや圧力センサ等の容量式物理量センサにおいて梁部の剛性を高くした場合には、可動電極が変位し難くなって同様の問題が発生する。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、検出範囲によらず、適切な自己診断を行うことができる容量式物理量センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１ないし３に記載の発明では、一面（１４ａ）を有する第１基板（１４、１５）と、第１基板の一面側に形成され、物理量が印加されることによって一面の面方向における所定方向に変位可能とされた梁部（２２）に一体的に形成された可動電極（２４）と、第１基板の一面側に可動電極と対向する状態で形成された固定電極（３１、４１）と、第１基板と接合される第２基板（１１、２０１）と、自己診断時に、可動電極を変位させる自己診断用の診断信号を可動電極と固定電極との間に印加する信号印加手段（１２０、１３０）と、診断信号が可動電極および固定電極に印加されているとき、可動電極と固定電極との間の容量の変化に応じた電圧を出力するＣ−Ｖ変換回路（１１０）とを備え、通常動作時では、固定電極と可動電極との間の容量の変化に応じた電圧を出力する容量式物理量センサにおいて、以下の点を特徴としている。なお、請求項１および３に記載の発明では、可動電極および固定電極は一面側から他面に渡って形成されている。
【０００８】
すなわち、請求項１ないし３に記載の発明では、第２基板には、可動電極と対向する部分から可動電極の変位可能領域と対向する部分に補助電極（７１、７２）が形成されており、信号印加手段は、自己診断時に、補助電極に所定の電位を印加することにより、可動電極を変位させる方向に位置する固定電極と当該可動電極との間に生成される電気力線の密度を通常動作時における固定電極と可動電極との間に生成される電気力線の密度より高くすることを特徴としている。
さらに、請求項１に記載の発明では、第２基板（１１）は、第１基板（１４）の一面と反対側の他面に配置されて第１基板を支持していることを特徴としている。
また、請求項２に記載の発明では、第１基板（１５）は、支持基板（１１）上に絶縁膜（１２、１３）および半導体層（１４）が順に配置された基板であり、第２基板（２０１）は、第１基板の一面側に配置されて可動電極および固定電極を封止することを特徴としている。
そして、請求項３に記載の発明では、第２基板は、第１基板の一面側に配置されて可動電極および固定電極を封止すると共に、第１基板の一面と反対側に配置されて第１基板を支持しており、補助電極は、それぞれの第２基板に配置されていることを特徴としている。
【０００９】
これら請求項１ないし３に記載の発明によれば、自己診断時において、可動電極を変位させる方向に位置する固定電極と当該可動電極との間に生成される静電気力を大きくでき、可動電極の変位を大きくできる。このため、適切な自己診断を行うことができる。
【００１０】
例えば、請求項４に記載の発明のように、可動電極および固定電極は、それぞれ複数形成されて交互に配列されており、１つの可動電極と当該可動電極を挟んで隣接する２つの固定電極において、一方の固定電極と可動電極との間隔が他方の固定電極と可動電極との間隔より短くされているものとすることができる。
【００１１】
そして、請求項５に記載の発明のように、補助電極は、可動電極が所定方向における一方向に変位したときに当該可動電極と対向する補助電極（７１）としての第１補助電極と、可動電極が一方向と反対方向に変位したときに当該可動電極と対向する補助電極（７２）としての第２補助電極と、を有し、信号印加手段は、自己診断時に、第１補助電極に所定の電位を印加すると共に第２補助電極に所定の電位と異なる電位を印加することにより、可動電極を変位させる方向に位置する固定電極と当該可動電極との間に生成される電気力線の密度を通常動作時における固定電極と可動電極との間に生成される電気力線の密度より高くすると共に、可動電極を変位させる方向と反対方向に位置する固定電極と当該可動電極との間に生成される電気力線の密度を通常動作時における固定電極と可動電極との間に生成される電気力線の密度より低くするものとすることができる。
【００１２】
これによれば、可動電極を変位させる方向に位置する固定電極と当該可動電極との間の静電気力を大きくしつつ、可動電極を変位させる方向と反対方向に位置する固定電極と当該可動電極との間の静電気力を小さくできる。このため、さらに可動電極の変位を大きくできる。
【００１３】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態における加速度センサのセンサ部の平面図である。
【図２】図１中のII−II線に沿った断面図である。
【図３】図１中のIII−III線に沿った断面図である。
【図４】図１中のIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】加速度センサの回路構成を示す図である。
【図６】図１に示す加速度センサのタイミングチャートである。
【図７Ａ】図１に示す加速度センサの可動電極と第２固定電極との間に生成される電気力線を示す模式図である。
【図７Ｂ】従来の加速度センサの可動電極と固定電極との間に生成される電気力線を示す模式図である。
【図８】図１に示すセンサ部の製造工程を示す断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態におけるセンサ部の平面図である。
【図１０】図９中のX−X線に沿った断面図である。
【図１１】図９に示す加速度センサのタイミングチャートである。
【図１２Ａ】図９に示す加速度センサの可動電極と第１固定電極との間に生成される電気力線を示す模式図である。
【図１２Ｂ】図９に示す加速度センサの可動電極と第２固定電極との間に生成される電気力線を示す模式図である。
【図１３】本発明の第３実施形態におけるセンサ部の平面図である。
【図１４】図１３中のXIV−XIV線に沿ったセンサ部およびキャップ部の断面図である。
【図１５】本発明の第４実施形態におけるセンサ部の平面図である。
【図１６】図１５中のXVI−XVI線に沿ったセンサ部およびキャップ部の断面図である。
【図１７】本発明の第５実施形態におけるセンサ部およびキャップ部の断面図である。
【図１８】本発明の第６実施形態におけるセンサ部およびキャップ部の断面図である。
【図１９】本発明の第７実施形態におけるセンサ部の平面図である。
【図２０】図１９中のXX−XX線に沿ったセンサ部およびキャップ部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１６】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、容量式物理量センサとして、加速度に応じて容量が変化する容量式の加速度センサを例に挙げて説明する。
【００１７】
図１〜図４に示されるように、加速度センサは、支持基板１１上に第１、第２絶縁膜１２、１３を介して半導体層１４が配置された基板１５を用いて構成されるセンサ部１０を備えている。
【００１８】
なお、本実施形態では、半導体層１４が本発明の第１基板に相当し、支持基板１１が本発明の第２基板に相当している。また、支持基板１１は、例えば、シリコン基板等が用いられ、第１、第２絶縁膜１２、１３はＳｉＯ２やＳｉＮ等が用いられ、半導体層１４はポリシリコン等が用いられる。
【００１９】
半導体層１４には、一面１４ａ側に第１溝部１６によって可動部２０および第１、第２固定部３０、４０が区画形成されていると共に、第２溝部１７によって接続部５１〜５３が区画形成されている。また、半導体層１４のうち、第１、第２溝部１６、１７で区画されていない部分は、周辺部６０とされている。なお、半導体層１４の一面１４ａとは、半導体層１４のうちの第２絶縁膜１３側と反対側の面のことであり、当該半導体層１４の一面１４ａが本発明の第１基板の一面に相当している。
【００２０】
可動部２０は、矩形状の錘部２１における長手方向の両端が梁部２２を介してアンカー部２３ａ、２３ｂに一体に連結した構成とされている。
【００２１】
なお、アンカー部２３ａ、２３ｂは、第１溝部１６内において、第１、第２絶縁膜１２、１３を介して支持基板１１に支持されている。また、第２絶縁膜１３のうち可動部２０と対向する部分および後述する第１、第２固定電極３１、４１と対向する部分は除去されて開口部１８とされており、可動部２０および第１、第２固定電極３１、４１は支持基板１１から浮遊した状態となっている。
【００２２】
梁部２２は、平行な２本の梁がその両端で連結された矩形枠状とされており、２本の梁の長手方向と直交する方向に変位するバネ機能を有している。具体的には、梁部２２は、錘部２１の長手方向の成分を含む加速度を受けたとき、錘部２１を長手方向へ変位させると共に、加速度の消失に応じて元の状態に復元させるようになっている。したがって、このような梁部２２を介して支持基板１１に連結された錘部２１は、加速度の印加に応じて梁部２２の変位方向（錘部２１の長手方向）へ変位可能となっている。
【００２３】
また、可動部２０は、錘部２１の長手方向と直交した方向に、錘部２１の両側面から互いに反対方向へ一体的に突出形成された複数個の可動電極２４を備えている。図１では、可動電極２４は、錘部２１の左側および右側にそれぞれ４個ずつ突出して形成されており、開口部１８に臨んだ状態となっている。また、各可動電極２４は、錘部２１および梁部２２と一体的に形成されており、梁部２２が変位することによって錘部２１と共に錘部２１の長手方向に変位可能となっている。
【００２４】
そして、可動部２０は、可動部用配線２５を介して接続部５１と接続されている。具体的には、可動部用配線２５は、第１絶縁膜１２のうちアンカー部２３ａの直下に位置する部分から接続部５１の直下に位置する部分まで延設された平面矩形状とされている。そして、アンカー部２３ａ（可動部２０）および接続部５１は、第２絶縁膜１３に形成されたコンタクトホール１３ａを介して可動部用配線２５と接続されている。
【００２５】
第１、第２固定部３０、４０は、第１、第２固定電極３１、４１が第１、第２絶縁膜１２、１３を介して支持基板１１に支持された第１、第２配線部３２、４２に備えられた構成とされている。具体的には、第１、第２固定電極３１、４１は、可動電極２４の側面と所定の検出間隔を有し、可動電極２４における櫛歯の隙間に噛み合うように櫛歯状に第１、第２配線部３２、４２に支持され、開口部１８に臨んだ状態となっている。さらに、詳述すると、１つの可動電極２４とこの可動電極２４を挟んで隣接する２つの第１固定電極３１は、一方の第１固定電極３１と当該可動電極２４との間隔が他方の第１固定電極３１と当該可動電極２４との間隔より短くされている。同様に、１つの可動電極２４とこの可動電極２４を挟んで隣接する２つの第２固定電極４１は、一方の第２固定電極４１と当該可動電極２４との間隔が他方の第２固定電極４１と当該可動電極２４との間隔より短くされている。また、第１、第２固定電極３１、４１は、錘部２１の長手方向（図１中紙面上下方向）において、可動電極２４との間隔が短くなる側が反対とされている。
【００２６】
そして、第１、第２固定部３０、４０は、錘部２１を挟むように配置されている。図１では、第１固定部３０が可動部２０に対して紙面左側に配置され、第２固定部４０が可動部２０に対して紙面右側に配置されている。
【００２７】
また、第１絶縁膜１２のうち第２絶縁膜１３が除去された部分であって、可動電極２４の変位可能領域には、第１補助電極７１または第２補助電極７２が形成されている。本実施形態では、第１補助電極７１は第１固定電極３１と対向する可動電極２４の変位可能領域と対向するように形成され、第２補助電極７２は第２固定電極４１と対向する可動電極２４の変位可能領域と対向するように形成されている。
【００２８】
そして、第１、第２補助電極７１、７２は、第１絶縁膜１２上に形成された第１、第２補助電極用配線７１ａ、７２ａを介して接続部５２、５３と接続されている。具体的には、第１補助電極用配線７１ａは、第１補助電極７１と一体的に形成され、第２配線部４２と対向する部分を通過して接続部５３の直下まで延設されている。また、第２補助電極用配線７２ａは、第２補助電極７２と一体的に形成され、第１配線部３２と対向する部分を通過して接続部５２の直下まで形成されている。
【００２９】
そして、接続部５２、５３は、それぞれ第２絶縁膜１３に形成されたコンタクトホール１３ａを介して第１、第２補助電極用配線７１ａ、７２ａと接続されている。同様に、第１、第２配線部３２、４２は、それぞれ第２絶縁膜１３に形成されたコンタクトホール１３ａを介して第１、第２補助電極用配線７１ａ、７２ａと接続されている。つまり、本実施形態では、第１固定電極３１と第２補助電極７２が同電位となり、第２固定電極４１と第１補助電極７１とが同電位となる。
【００３０】
また、半導体層１４のうち接続部５１〜５３および周辺部６０には、パッド８１〜８４が形成されている。そして、パッド８１〜８４を介して後述する回路部１００とワイヤ等を介して電気的に接続されるようになっている。なお、周辺部６０に形成されたパッド８４は、周辺部６０の電位を固定するために回路部１００から所定の電位が印加されるものである。
【００３１】
このようなセンサ部１０では、上記のように、可動電極２４における櫛歯の隙間に噛み合うように櫛歯状に第１、第２固定電極３１、４１が形成されている。そして、図１中にコンデンサ記号で示す様に、可動電極２４と当該可動電極２４との間隔が短い第１固定電極３１との間に容量ＣＳ１が構成され、可動電極２４と当該可動電極２４との間隔が短い第２固定電極４１との間に容量ＣＳ２が構成される。
【００３２】
次に、加速度センサの回路構成について図５を参照しつつ説明する。図５に示されるように、センサ部１０は、Ｃ−Ｖ変換回路（スイッチドキャパシタ回路）１１０、スイッチ回路１２０、制御回路１３０を有する回路部１００と接続されている。Ｃ−Ｖ変換回路１１０は、可動電極２４と第１、第２固定電極３１、４１との間の容量ＣＳ１、ＣＳ２を電圧に変換して出力するものであり、演算増幅器１１１、スイッチ１１２、コンデンサ１１３から構成されている。
【００３３】
具体的には、演算増幅器１１１は、反転入力端子が可動電極２４に接続されていると共に、反転入力端子と出力端子との間にスイッチ１１２およびコンデンサ１１３が並列に接続されている。また、演算増幅器１１１は、非反転入力端子にスイッチ回路１２０を介してＶｃｃ／２の電圧（電位）またはＶｃｃの電圧（電位）のいずれかが入力されるようになっている。
【００３４】
スイッチ回路１２０は、Ｃ−Ｖ変換回路１１０における演算増幅器１１１の非反転入力端子に図示しないそれぞれの電圧源からのＶｃｃ／２の電圧またはＶｃｃの電圧のいずれかを入力するものであり、スイッチ１２１とスイッチ１２２から構成されている。そして、スイッチ１２１とスイッチ１２２は、一方が閉じているときに他方が開くようになっている。
【００３５】
また、制御回路１３０は、一定振幅Ｖで周期的に変化する搬送波Ｐ１を第１固定電極３１へ入力すると共に、搬送波Ｐ１と位相が１８０°ずれ、かつ同一振幅Ｖである搬送波Ｐ２を第２固定電極４１へ入力する。また、制御回路１３０は、上記スイッチ１１２、１２１、１２２の開閉を所定のタイミングで制御する図示しない制御信号を出力する。
【００３６】
なお、本実施形態では、スイッチ回路１２０および制御回路１３０にて本発明の信号印加手段が構成されている。
【００３７】
続いて、上記加速度センサの作動について説明する。まず、加速度センサの通常作動時の作動について説明する。
【００３８】
図６に示されるように、制御回路１３０から出力される搬送波Ｐ１（例えば、周波数１００ｋＨｚ、振幅０〜Ｖｃｃ）は、期間φ１を１周期（例えば１０μｓ）としてハイレベルとローレベルが変化する一定振幅の矩形波信号となっている。また、搬送波Ｐ２は、搬送波Ｐ１に対して電圧レベルが反転した矩形波信号となっている。
【００３９】
そして、通常動作時では、上記の各搬送波Ｐ１、Ｐ２が第１、第２固定電極３１、４１へ印加されているとき、スイッチ回路１２０におけるスイッチ１２１は閉、スイッチ１２２は開になっている。つまり、演算増幅器１１１の非反転入力端子にＶｃｃ／２の電圧が印加されることにより、可動電極２４にＶ／２ｃｃの一定電圧（電位）が印加される。また、周辺部６０には、可動電極２４と同様に、制御回路１３０からＶｃｃ／２の一定電圧（電位）が印加される。
【００４０】
なお、通常動作時において特に影響を及ぼすものではないが、第１補助電極７１には第２固定電極４１と同様に搬送波Ｐ２が印加され、第２補助電極７２には第１固定電極３１と同様に搬送波Ｐ１が印加される。
【００４１】
この状態において加速度が印加されていない場合には、可動電極２４と第１固定電極３１との間の電位差および可動電極２４と第２固定電極４１との間の電位差は、共にＶｃｃ／２となる。つまり、可動電極２４と第１固定電極３１との間の静電気力、および可動電極２４と第２固定電極４１との間の静電気力が略等しく釣り合っている。
【００４２】
また、通常動作時では、Ｃ−Ｖ変換回路１１０において、スイッチ１１２は図６に示すタイミングで開閉される。そして、スイッチ１１２が閉（図６中ＯＮ）のとき（期間φ２）、コンデンサ１１３がリセットされる。一方、スイッチ１１２が開（図６中ＯＦＦ）のとき、加速度の検出が行われる。つまり、期間φ１のうち期間φ２以外の期間が加速度を検出する期間となる。この検出期間において、Ｃ−Ｖ変換回路１１０からの出力電圧Ｖｏｕｔは、次の数式１で示される。
【００４３】
（数１）Ｖｏｕｔ＝（ＣＳ１−ＣＳ２）・Ｖ’／Ｃｆ
なお、Ｖ’は第１、第２固定電極３１、４１の間の電圧であり、Ｃｆはコンデンサ１１３の容量である。
【００４４】
そして、この状態で加速度が印加されると、容量ＣＳ１、ＣＳ２のバランスが変化する。このため、上記数式１に基づき、容量差（ＣＳ１−ＣＳ２）に応じた電圧が出力Ｖｏｕｔにバイアスとして加わった形で出力される。
【００４５】
次に、加速度センサの自己診断時の作動について説明する。
【００４６】
自己診断時では、上記制御回路１３０により、図６に示されるように、一定振幅Ｖの矩形波信号である搬送波Ｐ１、Ｐ２が第１、第２固定電極３１、４１に印加される。また、第１補助電極７１には第２固定電極４１と同様に搬送波Ｐ２が印加され、第２補助電極７２には第１固定電極３１と同様に搬送波Ｐ１が印加される。
【００４７】
なお、期間φ３（例えば１００μｓ）において、搬送波Ｐ１と搬送波Ｐ２とは、互いに電圧レベルが反転した一定電圧信号（例えば、搬送波Ｐ１がＶｃｃ、搬送波Ｐ２が０Ｖ）となっている。
【００４８】
また、この期間φ３では、スイッチ回路１２０においてスイッチ１２１は開、スイッチ１２２は閉になっている。そのため、演算増幅器１１１の非反転入力端子には、Ｖｃｃの電圧（電位）が印加され、可動電極２４にはこのＶｃｃの電圧（電位）が印加される。
【００４９】
そして、可動電極２４にＶｃｃの電圧が印加されると、上記通常動作時における静電気力の釣り合いが崩れ、可動電極２４は第１、第２固定電極３１、４１との間の電位差が大きい方の固定電極へ引き寄せられる。
【００５０】
例えば、図６に示すφ３の期間では、第１固定電極３１にＶｃｃの電圧（電位）が印加され、第２固定電極４１に０Ｖの電圧（電位）が印加されている。このため、可動電極２４は、電位差が大きい第２固定電極４１の方へ引き寄せられるように梁部２２が撓むことにより、梁部２２と一体的に第２固定電極４１側に変位する。
【００５１】
なお、ここでの第２固定電極４１側とは、可動電極２４と容量ＣＳ２を構成する第２固定電極４１側のことである。つまり、可動電極２４が第２固定電極４１側に変位するとは、図１中では、可動電極２４が紙面下側に変位することを意味している。
【００５２】
このとき、上記のように、第２補助電極７２には、第１固定電極３１と同様のＶｃｃの電圧（電位）が印加されている。このため、図７Ａに示されるように、第２補助電極７２から第２固定電極４１に向かう電気力線が生成される。したがって、従来の加速度センサ（図７Ｂ）と比較して、可動電極２４から第２固定電極４１に向かう電気力線のうち第２補助電極７２側の電気力線は、第２補助電極７２から第２固定電極４１に向かう電気力線によって密度が高くなる。つまり、可動電極２４と第２固定電極４１との間の静電気力が大きくなり、可動電極２４の変位が大きくなる。
【００５３】
なお、図７Ａおよび図７Ｂ中では、可動電極２４に印加される電圧（電位）を（Ｖｃｃ）と示しているように、各電極に印加される電圧（電位）も示してある。また、この状態における可動電極２４と第２固定電極４１との間の電位差はＶｃｃである。このため、可動電極２４と第２固定電極４１との間の電位差がＶｃｃ／２である通常動作時と比較して、可動電極２４と第２固定電極４１との間の電気力線の密度は高くなる。
【００５４】
また、可動電極２４と第２固定電極４１とは交互に配列されている。このため、特に図示していないが、可動電極２４から、当該可動電極２４を挟んで容量ＣＳ２を構成する第２固定電極４１と反対側に位置する第２固定電極４１に向かう電気力線も生成される。そして、この電気力線も第２補助電極７２からこの第２固定電極４１に向かう電気力線によって密度が高くなる。
【００５５】
しかしながら、可動電極２４とこの可動電極２４を挟んで隣接する２つの第２固定電極４１では、可動電極２４と容量ＣＳ２を構成する第２固定電極４１との間隔が可動電極２４と容量ＣＳ２を構成しない第２固定電極４１との間隔より短くされている。つまり、可動電極２４を変位させる方向に位置する第２固定電極４１と当該可動電極２４との間隔が、可動電極２４を変位させない方向に位置する第２固定電極４１と当該可動電極２４との間隔より短くされている。このため、可動電極２４を変位させる方向に位置する第２固定電極４１と可動電極との間の方が静電気力の増加が大きくなり、可動電極２４の変位が大きくなる。
【００５６】
また、期間φ３は、可動電極２４を変位させる期間であり、期間φ３においてはＣ−Ｖ変換回路１１０のスイッチ１１２は閉であるため、コンデンサ１１３はリセットされる。      
【００５７】
そして、期間φ４（例えば１０μｓ）では、上記期間φ１と同様の信号波形を可動電極２４および第１、第２固定電極３１、４１に印加することにより、直前の期間φ３にて変位させた可動電極２４と第１、第２固定電極３１、４１との間の容量が検出される。
【００５８】
すなわち、Ｃ−Ｖ変換回路１１０のスイッチ１１２を所定期間（期間φ２）後に閉から開としてコンデンサ１１３を加速度検出可能な状態と同じにする。また、スイッチ回路１２０においてスイッチ１２１を閉、スイッチ１２２を開として可動電極２４にＶｃｃ／２の一定電圧（電位）を印加する。
【００５９】
すると、この期間φ４にて、第２固定電極４１の方へ引き寄せられていた可動電極２４が元の位置に戻ろうとするため、この容量変化に応じてＣ−Ｖ変換回路１１０のコンデンサ１１３に電荷が発生する。このため、期間φ３にて変位させた可動電極２４と第１、第２固定電極３１、４１との間の容量を検出することができる。
【００６０】
なお、ここでは、φ３の期間において、第１固定電極３１および第２補助電極７２にＶｃｃの電圧（電位）が印加され、第２固定電極４１および第１補助電極７１に０Ｖの電圧（電位）が印加されている例を説明した。しかしながら、φ３の期間において、第１固定電極２１および第２補助電極７２に０Ｖの電圧（電位）が印加され、第２固定電極４１および第１補助電極７１にＶｃｃの電圧（電位）が印加されるようにしてもよい。この場合は、可動電極２４は、電位差が大きい第１固定電極３１の方（図１中紙面上側）へ引き寄せられる。このとき、特に図示しないが、図７Ａと同様に、第１補助電極７１から第１固定電極３１に向かう電気力線が生成される。このため、可動電極２４から第１固定電極３１に向かう電気力線のうち第１補助電極７１側の電気力線は、第１補助電極７１から第１固定電極３１に向かう電気力線によって密度が高くなる。
【００６１】
以上説明したように、期間（φ３＋φ４）を１周期とした自己診断用の診断信号をスイッチ回路１２０および制御回路１３０（信号印加手段）から可動電極２４、第１、第２固定電極３１、４１、第１、第２補助電極７１、７２に印加することにより、自己診断が行われる。
【００６２】
次に、上記センサ部１０の製造方法について図８を参照して簡単に説明する。なお、図８は、図１中のII−II線に沿った断面図である。
【００６３】
まず、図８（ａ）に示されるように、支持基板１１上にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等によって第１絶縁膜１２を形成する。
【００６４】
続いて、図８（ｂ）に示されるように、第１絶縁膜１２上にＣＶＤ法等によってポリシリコンや金属膜等を形成する。そして、図示しないマスク等を用いて適宜パターニングすることにより、第１、第２補助電極７１、７２、第１、第２補助電極用配線７１ａ、７２ａを形成すると共に、図８（ｂ）とは別断面において、可動部用配線２５を形成する。
【００６５】
その後、図８（ｃ）に示されるように、可動部用配線２５、第１、第２補助電極７１、７２、第１、第２補助電極用配線７１ａ、７２ａを覆うように、ＣＶＤ法等によって第２絶縁膜１３を形成する。そして、図８（ｃ）とは別断面において、図３および図４に示されるように、第２絶縁膜１３のうちアンカー部２３ａ、第１、第２配線部３２、４２、接続部５１〜５３が形成される部分の一部にコンタクトホール１３ａを形成する。
【００６６】
続いて、図８（ｄ）に示されるように、第２絶縁膜１３上にＣＶＤ法等で半導体層１４を形成することにより、基板１５を構成する。なお、このとき、図８（ｄ）とは別断面において、図３および図４に示されるように、コンタクトホール１３ａ内に半導体層１４が埋め込まれる。その後、図８（ｄ）とは別断面において、図４に示されるように、半導体層１４上にアルミニウム等を蒸着し、マスクを用いてパターニングすることにより、パッド８１〜８４を形成する。
【００６７】
次に、図８（ｅ）に示されるように、図示しないマスクを用いて、半導体層１４に第１溝部１６を形成して可動部２０および第１、第２固定部３０、４０を区画形成する。また、図８（ｅ）とは別断面において、半導体層１４に第２溝部１７を形成して接続部５１〜５３を区画形成する。
【００６８】
その後、図８（ｆ）に示されるように、第２絶縁膜１３の所定領域を除去して可動部２０および第１、第２固定電極３１、４１を支持基板１１（第１絶縁膜１２）から浮遊（リリース）させると共に第１、第２補助電極７１、７２を露出させる。これにより、上記センサ部１０が形成される。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態では、第１絶縁膜１２のうち可動電極２４の変位可能領域と対向する部分に第１、第２補助電極７１、７２を形成している。そして、自己診断時において、第１、第２補助電極７１、７２に所定の電圧（電位）を印加することにより、可動電極２４を変位させる方向に位置する第１、第２固定電極３１、４１と当該可動電極２４との間に生成される電気力線の密度を高くしている。つまり、自己診断時において、可動電極２４を変位させる方向に位置する第１、第２固定電極３１、４１と当該可動電極２４との間に生成される静電気力を大きくでき、可動電極２４の変位を大きくできる。したがって、適切な自己診断を行うことができる。
【００７０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して第１、第２補助電極７１、７２の形状を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００７１】
図９および図１０に示されるように、本実施形態の第１、第２補助電極７１、７２は、錘部２１の長手方向（図９中紙面上下方向）に沿って交互に配列された櫛歯状とされ、それぞれ４本ずつ形成されている。
【００７２】
具体的には、第１補助電極７１のうちアンカー部２３ａ側の３本は、可動電極２４と、当該可動電極２４と対向し、かつ当該稼動電極２４よりアンカー部２３ｂ側に位置する第１、第２固定電極３１、４１との間と対向するように形成されている。なお、これらの第１補助電極７１は、当該可動電極２４のうちのアンカー部２３ｂ側の部分、および当該第１、第２固定電極３１、４１のうちのアンカー部２３ａ側の部分とも対向するように形成されている。
【００７３】
また、第１補助電極７１のうち最もアンカー部２３ｂ側に位置する１本は、可動電極２４と、当該可動電極２４と対向し、かつ当該稼動電極２４よりアンカー部２３ｂ側に位置する第１固定電極３１との間と対向するように形成されている。なお、この第１補助電極７１は、可動電極２４のうちのアンカー部２３ｂ側の部分、および当該第１固定電極３１のうちのアンカー部２３ａ側の部分とも対向するように形成されている。
【００７４】
第２補助電極７２のうちアンカー部２３ｂ側の３本は、可動電極２４と、当該可動電極２４と対向し、かつ当該稼動電極２４よりアンカー部２３ａ側に位置する第１、第２固定電極３１、４１との間と対向するように形成されている。なお、これらの第２補助電極７２は、可動電極２４のうちのアンカー部２３ａ側の部分、および当該第１、第２固定電極３１、４１のうちのアンカー部２３ｂ側の部分とも対向するように形成されている。
【００７５】
また、第２補助電極７２のうち最もアンカー部２３ｂ側に位置する１本は、可動電極２４と、当該可動電極２４と対向し、かつ当該稼動電極２４よりアンカー部２３ａ側に位置する第２固定電極４１との間と対向するように形成されている。なお、この第２補助電極７２は、可動電極２４のうちアンカー部２３ａ側の部分、および当該第２固定電極４１のうちアンカー部２３ｂ側の部分とも対向するように形成されている。
【００７６】
そして、図１１に示されるように、自己診断時におけるφ３の期間（可動電極２４を変位させる期間）では、第１固定電極３１および第２補助電極７２にＶｃｃの電圧（電位）が印加され、第２固定電極４１および第１補助電極７１に０Ｖの電圧（電位）が印加される。また、可動電極２４には、図５中のスイッチ１２１を介して、Ｖｃｃ／２より大きく、Ｖｃｃより小さいＶｆの電圧（電位）が印加されるようになっている。この場合、上記と同様に、可動電極２４は、電位差が大きい第２固定電極４１側（図９中紙面下側）へ変位する。
【００７７】
ここで、自己診断時におけるφ３の期間の可動電極２４の変位について、図１２Ａおよび図１２Ｂを参照して説明する。なお、図１２Ａでは、１つの可動電極２４と、この可動電極２４を挟んで配置される２つの第１固定電極３１との関係を示している。同様に、図１２Ｂでは、１つの可動電極２４と、この可動電極２４を挟んで配置される２つの第２固定電極４１との関係を示している。また、図１２Ａでは、図１２Ａ中の可動電極２４と容量ＣＳ１を構成する第１固定電極３１を第１固定電極３１ａとし、この可動電極２４を挟んで第１固定電極３１ａと反対側に配置された第１固定電極３１を第１固定電極３１ｂとしている。同様に、図１２Ｂでは、図１２Ｂ中の可動電極２４と容量ＣＳ２を構成する第２固定電極４１を第２固定電極４１ａとし、この可動電極２４を挟んで第２固定電極４１ａと反対側に配置された第２固定電極４１を第２固定電極４１ｂとしている。また、図１２Ａおよび図１２Ｂ中では、可動電極２４に印加される電圧（電位）を（Ｖｆ）と示しているように、各電極に印加される電圧（電位）も示してある。
【００７８】
図１２Ａに示されるように、可動電極２４にＶｆの電圧（電位）が印加されると共に、第１固定電極３１ａ、３１ｂにＶｃｃの電圧（電位）が印加されているため、第１固定電極３１ａ、３１ｂから可動電極２４に向かう電気力線が生成される。
【００７９】
このとき、第１補助電極７１には０Ｖの電圧（電位）が印加されている。このため、可動電極２４と第１固定電極３１ａとの間において、第１補助電極７１側では、可動電極２４および第１固定電極３１ａから第１補助電極７１に向かう電気力線が生成される。つまり、補助電極がない従来の加速度センサと比較して、可動電極２４と第１固定電極３１ａとの間の電気力線の密度が低くなる。
【００８０】
これに対し、第２補助電極７２にはＶｃｃの電圧（電位）が印加されているため、第２補助電極７２から可動電極２４に向かう電気力線が生成される。このため、可動電極２４と第１固定電極３１ｂとの間において、第２補助電極７２側では、第１固定電極３１ｂから可動電極２４に向かう電気力線は、第２補助電極７２から可動電極２４に向かう電気力線によって密度が高くなる。
【００８１】
また、図１２Ｂに示されるように、可動電極２４にＶｆの電圧（電位）が印加されていると共に、第２固定電極４１ａ、４１ｂに０Ｖの電圧（電位）が印加されているため、可動電極２４から第２固定電極４１ａ、４１ｂに向かう電気力線が生成される。
【００８２】
このとき、第２補助電極７２にはＶｃｃの電圧（電位）が印加されているため、第２補助電極７２から第２固定電極４１ａに向かう電気力線が生成される。このため、可動電極２４と第２固定電極４１ａとの間において、第２補助電極７２側では、可動電極２４から第２固定電極４１ａに向かう電気力線は、第２補助電極７２から第２固定電極４１ａに向かう電気力線によって密度が高くなる。
【００８３】
これに対し、第１補助電極７１には０Ｖの電圧（電位）が印加される。このため、可動電極２４と第２固定電極４１ｂとの間において、第１補助電極７１側では、可動電極２４から第１補助電極７１に向かう電気力線が生成される。つまり、従来の加速度センサと比較して、可動電極２４と第２固定電極４１ｂとの間の電気力線の密度が低くなる。
【００８４】
なお、この状態における可動電極２４と第１固定電極３１ａとの間の電位差は（Ｖｃｃ−Ｖｆ）であるが、第１補助電極７１に０Ｖの電圧（電位）が印加されているため、通常動作時と比較して、可動電極２４と第１固定電極３１ａとの間の電気力線の密度は低くなる。同様に、可動電極２４と第１固定電極３１ｂとの間の電位差は（Ｖｃｃ−Ｖｆ）であるが、第２補助電極７２にＶｃｃの電圧（電位）が印加されているため、通常動作時と比較して、可動電極２４と第１固定電極３１ｂとの間の電気力線の密度は高くなる。
【００８５】
以上より、上記加速度センサによれば、可動電極２４を変位させる方向に位置する第１、第２固定電極３１ｂ、４１ａと当該可動電極２４との間に生成される電気力線の密度を高くできる。また、可動電極２４を変位させる方向と反対方向に位置する第１、第２固定電極３１ａ、４１ｂと当該可動電極２４との間に生成される電気力線の密度を低くできる。言い換えると、可動電極２４と第１、第２固定電極３１ｂ、４１ａとの間の静電気力を大きくしつつ、可動電極２４と第１、第２固定電極３１ａ、４１ｂとの間の静電気力を小さくできる。このため、さらに可動電極２４の変位を大きくでき、適切な自己診断を行うことができる。
【００８６】
なお、ここでは、φ３の期間において、第１固定電極３１および第２補助電極７２にＶｃｃの電圧（電位）が印加され、第２固定電極４１および第１補助電極７１に０Ｖの電圧（電位）が印加されている例を説明した。しかしながら、上記第１実施形態と同様に、φ３の期間において、第１固定電極３１および第２補助電極７２に０Ｖの電圧（電位）が印加され、第２固定電極４１および第１補助電極７１にＶｃｃの電圧（電位）が印加されるようにしてもよい。
【００８７】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対してキャップ部を備えたものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００８８】
図１３および図１４に示されるように、本実施形態では、センサ部１０にキャップ部２００が備えられ、可動部２０および第１、第２固定部３０、４０が封止されている。
【００８９】
具体的には、キャップ部２００は、シリコン基板等の貼り合わせ基板２０１を有し、貼り合わせ基板２０１のうち可動電極２４および第１、第２固定電極３１、４１と対向する部分に凹部２０１ａが形成されている。そして、貼り合わせ基板２０１の表面全面に絶縁膜２０２が形成された構成とされている。なお、絶縁膜２０２は、凹部２０１ａの壁面にも形成されている。
【００９０】
そして、キャップ部２００は、センサ部１０の周辺部６０における接合部６０ａと接合部材２１０を介して接合されている。なお、接合部材２１０は、例えば、酸化膜や低誘電ガラス、金属等が用いられる。
【００９１】
これによれば、可動部２０および第１、第２固定部３０、４０に異物が付着することを抑制しつつ、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９２】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態は、第３実施形態に対して第１、第２補助電極７１、７２をキャップ部２００に形成したものであり、その他に関しては第３実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００９３】
図１５および図１６に示されるように、本実施形態のキャップ部２００には、絶縁膜２０２のうち可動電極２４の変位可能領域と対向する部分に第１、第２補助電極７１、７２が形成されている。
【００９４】
また、キャップ部２００には、図１５とは異なる別断面において、第１、第２補助電極７１、７２と電気的に接続される貫通電極部が形成されている。そして、当該貫通電極部を介して、上記と同様に、第１補助電極７１に第２固定電極４１と同じ電圧（電位）が印加されると共に第２補助電極７２に第１固定電極３１と同じ電圧（電位）が印加されるようになっている。
【００９５】
さらに、第１絶縁膜１２上には、上記第１、第２補助電極用配線７１ａ、７２ａに相当する第１、第２固定電極用配線３２ａ、４２ａが形成されている。そして、第１、第２配線部３２、４２は当該第１、第２固定電極用配線３２ａ、４２ａを介してそれぞれ接続部５２、５３に接続されている。
【００９６】
なお、本実施形態では、基板１５が本発明の第１基板に相当し、貼り合わせ基板２０１が本発明の第２基板に相当している。
【００９７】
これによれば、可動電極２４を変位させる方向に位置する第１、第２固定電極３１、４１と当該可動電極２４との間に生成される電気力線のうちキャップ部２００側の電気力線の密度を高くしつつ、上記第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９８】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態は、第４実施形態に対して貼り合わせ基板２０１に凸部を形成したものであり、その他に関しては第４実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００９９】
図１７に示されるように、本実施形態では、貼り合わせ基板２０１は、凹部２０１ａの底面のうち可動電極２４の変位可能領域と対向する部分に凸部２０１ｂが形成されている。そして、第１、第２補助電極７１、７２は、凸部２０１ｂの突出方向先端面に形成されている。
【０１００】
これによれば、可動電極２４と第１、第２補助電極７１、７２との間隔を狭くできる。このため、可動電極２４を変位させる方向に位置する第１、第２固定電極３１、４１と当該可動電極２４との間に生成される電気力線のうちキャップ部２００側の電気力線の密度をさらに高くしつつ、上記第４実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０１】
なお、ここでは、貼り合わせ基板２０１に凸部２０１ｂを形成した例を説明したが、例えば、上記第１実施形態において、第１絶縁膜１２を部分的に厚くして凸部を構成し、第１、第２補助電極７１、７２を当該凸部の突出方向先端面に形成してもよい。また、上記第１実施形態において、支持基板１１を部分的に除去することによって凸部を形成するようにしてもよい。
【０１０２】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態は、第４実施形態に対してセンサ部１０にも第１、第２補助電極７１、７２を形成したものであり、その他に関しては第４実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【０１０３】
図１８に示されるように、本実施形態では、センサ部１０およびキャップ部２００にそれぞれ第１、第２補助電極７１、７２が形成されている。なお、本実施形態では、支持基板１１および貼り合わせ基板２０１が本発明の第２基板に相当している。
【０１０４】
これによれば、可動電極２４を変位させる方向に位置する第１、第２固定電極３１、４１と当該可動電極２４との間に生成される電気力線のうち支持基板１１側およびキャップ部２００側の電気力線の密度をそれぞれ高くしつつ、上記第４実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態について説明する。本実施形態は、第４実施形態に対してセンサ部１０およびキャップ部２００の構造を変更したものであり、その他に関しては第４実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【０１０６】
図１１９および図２０に示されるように、本実施形態では、支持基板１１上に絶縁膜１２、半導体層１４が順に配置されて基板１５が構成されている。そして、支持基板１１および絶縁膜１２のうち可動電極２４および第１、第２固定電極３１、４１と対向する部分には、窪み部１９が形成されている。なお、この窪み部１９は、可動電極２４および第１、第２固定電極３１、４１が支持基板１１と接触することを防止するためのものである。
【０１０７】
可動部２０は、窪み部１９上を横断するように配置され、錘部２１における長手方向の両端が梁部２２を介して矩形枠状の枠部２６に一体に連結した構成とされている。そして、錘部２１の略中央部に位置するアンカー部２３にて、図１９中の第１配線部３２と同様に、絶縁膜１２を介して支持基板１１に支持されている。
【０１０８】
キャップ部２００は、貼り合わせ基板２０１のうち可動電極２４および第１、第２固定電極３１、４１と対向する部分に凹部２０１ａが形成されており、アンカー部２３、第１、第２配線部３２、４２と対向する部分は凹んでいない。
【０１０９】
また、絶縁膜２０２には、第１配線部３２と対向する部分に接続配線２１１が形成されている。なお、図２０とは別断面において、アンカー部２３、第２配線部４２と対向する部分にも接続配線２１１が形成されている。そして、各接続配線２１１が、それぞれアンカー部２３、第１、第２配線部３２、４２と接続されている。
【０１１０】
さらに、絶縁膜２０２のうちセンサ部１０側と反対側には、絶縁膜２０３が形成されている。そして、キャップ部２００には、第１、第２補助電極７１、７２、各接続配線２１１と電気的に接続される貫通電極部２０４が形成されている。具体的には、この貫通電極部２０４は、絶縁膜２０３、絶縁膜２０２、貼り合わせ基板２０１を貫通して第１、第２補助電極７１、７２または接続配線２１１に達する貫通孔２０４ａを有している。そして、当該貫通孔２０４ａに絶縁膜２０４ｂを介して貫通電極２０４ｃが埋め込まれ、絶縁膜２０３上に貫通電極２０４ｃと電気的に接続されるパッド２０４ｄが形成された構成とされている。
【０１１１】
なお、上記と同様に、第１補助電極７１に第２固定電極４１と同じ電圧（電位）が印加されると共に第２補助電極７２に第１固定電極３１と同じ電圧（電位）が印加されるようになっている。
【０１１２】
このようなセンサ部１０およびキャップ部２００を用いた加速度センサとしても、第１、第２補助電極７１、７２が形成されているため、上記第４実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１３】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【０１１４】
例えば、上記各実施形態において、第１、第２固定電極３１、４１と第１、第２補助電極７１、７２が電気的に分離され、第１、第２補助電極７１、７２に独立した電圧（電位）を印加するようにしてもよい。この場合、第１、第２補助電極７１、７２に自己診断時のみに所定の電位を印加するようにしてもよい。
【０１１５】
また、上記各実施形態では、スイッチ１２２を介してＶｃｃの電圧（電位）を入力する例について説明したが、スイッチ１２２を介して入力される電圧（電位）は適宜変更可能である。すなわち、例えば、上記第１実施形態の自己診断時におけるφ３の期間において、上記第２実施形態と同様に、可動電極２４にＶｆの電圧（電位）が印加されるようにしてもよい。同様に、上記第２実施形態の自己診断時におけるφ３の期間において、可動電極２４にＶｃｃの電圧（電位）が印加されるようにしてもよい。
【０１１６】
そして、上記各実施形態において、支持基板１１をガラス等で構成してもよい。
【０１１７】
さらに、上記各実施形態では、容量式物理量センサとしての加速度センサを例に挙げて説明したが、角速度センサや圧力センサに本発明を適用することも可能である。
【０１１８】
また、上記各実施形態において、第２固定電極４１が備えられていなくてもよい。すなわち、可動電極２４と第１固定電極３１との間の容量ＣＳ１のみに基づいて加速度を検出する加速度センサとしてもよい。
【０１１９】
さらに、上記各実施形態を組み合わせることも可能である。例えば、上記第１実施形態と上記第５実施形態を上記第６、第７実施形態に組み合わせ、凸部２０１ｂの突出方向先端面に第１、第２補助電極７１、７２を配置してもよい。また、上記第６実施形態を第７実施形態に組み合わせ、支持基板１１の窪み部１９における底面に第１、第２補助電極７１、７２を配置してもよい。さらに、上記第２実施形態を上記第３〜第７実施形態に組み合わせ、第１、第２補助電極７１、７２を櫛歯状に形成してもよい。上記各実施形態を組み合わせたもの同士を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１２０】
１１            支持基板
１４            半導体層
１４ａ          一面
１５            基板
２２            梁部
２４            可動電極
３１、４１      固定電極
７１、７２      補助電極
１１０          Ｃ−Ｖ変換回路
１２０、１３０  信号印加手段
２０１          貼り合わせ基板
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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