(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板と、
前記ベース基板の上方に支持され、且つ、可動電極部を備えた可動構造体と、を備え、
前記ベース基板上には、
前記可動電極部に対向して配置された固定電極部と、
前記固定電極部に電気的に接続された第１配線と、
前記可動構造体に電気的に接続された第２配線と、が設けられ、
前記可動構造体および前記固定電極部は、前記ベース基板との接合面に不純物が拡散された不純物拡散部が設けられ、前記不純物拡散部を介して前記第１配線および前記第２配線に接続され、
前記不純物拡散部は、前記可動構造体および前記固定電極部の前記ベース基板と対向する面のうち、平面視で前記ベース基板と重なり合う領域に設けられていることを特徴とする物理量センサー。
【請求項２】
ベース基板と、
前記ベース基板の上方に支持され、且つ、可動電極部を備えた可動構造体と、を備え、
前記ベース基板上には、
前記可動電極部に対向して配置された固定電極部と、
前記固定電極部に電気的に接続された第１配線と、
前記可動構造体に電気的に接続された第２配線と、が設けられ、
前記可動構造体および前記固定電極部は、前記ベース基板との接合面に不純物が拡散された不純物拡散部が設けられ、前記不純物拡散部を介して前記第１配線および前記第２配線に接続され、
前記不純物拡散部は、前記固定電極部と前記第１配線との接点部分、および前記可動構造体と前記第２配線との接点部分に設けられていることを特徴とする物理量センサー。
【請求項３】
ベース基板と、
前記ベース基板の上方に支持され、且つ、可動電極部を備えた可動構造体と、を備え、
前記ベース基板上には、
前記可動電極部に対向して配置された固定電極部と、
前記固定電極部に電気的に接続された第１配線と、
前記可動構造体に電気的に接続された第２配線と、が設けられ、
前記可動構造体および前記固定電極部は、前記ベース基板との接合面に不純物が拡散された不純物拡散部が設けられ、前記不純物拡散部を介して前記第１配線および前記第２配線に接続されており、
前記ベース基板はアルカリ金属イオンを含む材料で構成され、
前記固定電極部および前記可動構造体は、前記ベース基板に対して直接的に接合されていることを特徴とする物理量センサー。
【請求項４】
ベース基板と、
前記ベース基板の上方に支持され、且つ、可動電極部を備えた可動構造体と、を備え、
前記ベース基板上には、
前記可動電極部に対向して配置された固定電極部と、
前記固定電極部に電気的に接続された第１配線と、
前記可動構造体に電気的に接続された第２配線と、が設けられ、
前記可動構造体および前記固定電極部は、前記ベース基板との接合面に不純物が拡散された不純物拡散部が設けられ、前記不純物拡散部を介して前記第１配線および前記第２配線に接続されており、
前記固定電極部は、前記ベース基板と対向する面の全域が前記ベース基板に支持されていることを特徴とする物理量センサー。
【請求項５】
前記不純物拡散部は、前記可動構造体および前記固定電極部の前記ベース基板と対向する面の全域に設けられている請求項１ないし４のいずれか一項に記載の物理量センサー。
【請求項６】
前記不純物拡散部は、前記可動構造体および前記固定電極部の前記ベース基板と反対側の面の全域に設けられている請求項５に記載の物理量センサー。
【請求項７】
前記可動構造体および前記固定電極部は、単一の部材から構成されている請求項１ないし６のいずれか一項に記載の物理量センサー。
【請求項８】
前記可動構造体および前記固定電極部は、半導体材料で構成され、
前記不純物拡散部に拡散された不純物は、ボロン、リンの少なくとも１つである請求項１ないし７のいずれか一項に記載の物理量センサー。
【請求項９】
第１配線および第２配線が形成された第１基板と、不純物を拡散した不純物拡散部が主面の少なくとも一部に形成された第２基板と、を用意する準備工程と、
前記不純物拡散部を前記第１配線および前記第２配線に接触させて、前記第１基板の前記主面に第２基板を接合する接合工程と、
前記第２基板をエッチングすることにより、可動電極部を備えた可動構造体および前記可動電極部に対向して配置された固定電極部を形成するエッチング工程と、を含むことを特徴とする物理量センサーの製造方法。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の物理量センサーを備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量センサー、物理量センサーの製造方法および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
物理量センサーとしては、固定配置された固定電極と、固定電極に対して間隔を隔てて対向するとともに変位可能に設けられた可動電極とを有し、固定電極と可動電極との間の静電容量に基づいて、加速度、角速度等の物理量を検出する物理量センサー素子が知られている（例えば、特許文献１参照）。
例えば、特許文献１に記載の物理量センサー素子は、基板と、基板に固定された一対の支柱部材と、可動電極を備え基板に対して変位可能な重錘体と、重錘体と各支柱部材とを連結する一対の梁部材と、基板に固定された固定電極とを有している。基板は、ガラス基板で構成されており、支柱部材、重錘体、梁部材および固定電極は、単一のシリコン基板をエッチングすることにより構成されている。
【０００３】
このような物理量センサーでは、基板上に複数の配線が形成されており、所定の配線に各固定電極を接触させることにより、配線と各固定電極とを電気的に接続し、他の配線に支柱部材を接触させることにより、配線と各可動電極とを電気的に接続するように構成する場合が考えられる。
しかしながら、シリコン材料で構成された各固定電極や支柱部材は、電気抵抗が比較的高く、配線と各固定電極（可動電極についても同様）とが高い抵抗を持って電気的に接続される。したがって、物理量センサーの特性の安定化を図ることができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１６９６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、安定したデバイス特性を発揮することのできる物理量センサー、物理量センサーの製造方法および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の物理量センサーは、ベース基板と、
前記ベース基板の上方に支持され、且つ、可動電極部を備えた可動構造体と、を備え、
前記ベース基板上には、
前記可動電極部に対向して配置された固定電極部と、
前記固定電極部に電気的に接続された第１配線と、
前記可動構造体に電気的に接続された第２配線と、が設けられ、
前記可動構造体および前記固定電極部は、前記ベース基板との接合面に不純物が拡散された不純物拡散部が設けられ、前記不純物拡散部を介して前記第１配線および前記第２配線に接続されていることを特徴とする。
これにより、第１配線と固定電極部および第２配線と可動構造体が、それぞれ、低い電気抵抗で電気的に接続されるため、安定したデバイス特性を発揮することのできる物理量センサーが得られる。
【０００７】
本発明の物理量センサーでは、前記不純物拡散部は、前記可動構造体および前記固定電極部の前記ベース基板と対向する面の全域に設けられていることが好ましい。
これにより、不純物拡散部の選択的な形成が不要となり、不純物拡散部の形成が容易となる。
本発明の物理量センサーでは、前記不純物拡散部は、前記可動構造体および前記固定電極部の前記ベース基板と反対側の面の全域に設けられていることが好ましい。
これにより、固定電極部および可動構造体の撓みを抑制することができる。
【０００８】
本発明の物理量センサーでは、前記不純物拡散部は、前記可動構造体および前記固定電極部の前記ベース基板と対向する面のうち、平面視で前記ベース基板と重なり合う領域に設けられていることが好ましい。
これにより、不純物拡散部の総面積を抑えることができる。また、固定電極部および可動構造体の撓みを抑制することができる。
【０００９】
本発明の物理量センサーでは、前記不純物拡散部は、前記固定電極部と前記第１配線との接点部分、および前記可動構造体と前記第２配線との接点部分に設けられていることが好ましい。
これにより、不純物拡散部の総面積を抑えることができる。また、固定電極部および可動構造体の撓みを抑制することができる。
【００１０】
本発明の物理量センサーでは、前記可動構造体および前記固定電極部は、単一の部材から構成されていることが好ましい。
これにより、例えば、単一の部材をエッチング等によりパターニングすることで、簡単に、固定電極部および可動構造体を形成することができる。
本発明の物理量センサーでは、前記可動構造体および前記固定電極部は、半導体材料で構成され、
前記不純物拡散部に拡散された不純物は、ボロン、リンの少なくとも１つであることが好ましい。
これにより、電気抵抗の低い不純物拡散部を簡単に形成することができる。
【００１１】
本発明の物理量センサーでは、前記ベース基板はアルカリ金属イオンを含む材料で構成され、
前記固定電極部および前記可動構造体は、前記ベース基板に対して陽極接合法により接合されていることが好ましい。
これにより、固定電極部の撓みを効果的に抑制することができる。
本発明の物理量センサーでは、前記固定電極部は、前記ベース基板と対向する面の全域が前記ベース基板に支持されていることが好ましい。
これにより、固定電極部および可動構造体とベース基板とを強固に接合することができる。
【００１２】
本発明の物理量センサーの製造方法は、第１配線および第２配線が形成された第１基板と、不純物を拡散した不純物拡散部が主面の少なくとも一部に形成された第２基板と、を用意する準備工程と、
前記不純物拡散部を前記第１配線および前記第２配線に接触させて、前記第１基板の前記主面に第２基板を接合する接合工程と、
前記第２基板をエッチングすることにより、可動電極部を備えた可動構造体および前記可動電極部に対向して配置された固定電極部を形成するエッチング工程と、を含むことを特徴とする。
これにより、安定したデバイス特性を発揮することのできる物理量センサーを簡単に製造することができる。
本発明の電子機器は、本発明の物理量センサーを備えたことを特徴とする。
これにより、信頼性に優れる電子機器が得られる。
また、本発明の物理量センサーは、ベース基板と、前記ベース基板の上方に支持され、且つ、可動電極部を備えた可動構造体と、を備え、前記ベース基板上には、前記可動電極部に対向して配置された固定電極部と、前記固定電極部に電気的に接続された第１配線と、前記可動構造体に電気的に接続された第２配線と、が設けられ、前記可動構造体および前記固定電極部は、前記ベース基板との接合面に不純物が拡散された不純物拡散部が設けられ、前記不純物拡散部を介して前記第１配線および前記第２配線に接続され、前記不純物拡散部は、前記可動構造体および前記固定電極部の前記ベース基板と対向する面のうち、平面視で前記ベース基板と重なり合う領域に設けられていることを特徴とする。
また、本発明の物理量センサーは、ベース基板と、前記ベース基板の上方に支持され、且つ、可動電極部を備えた可動構造体と、を備え、前記ベース基板上には、前記可動電極部に対向して配置された固定電極部と、前記固定電極部に電気的に接続された第１配線と、前記可動構造体に電気的に接続された第２配線と、が設けられ、前記可動構造体および前記固定電極部は、前記ベース基板との接合面に不純物が拡散された不純物拡散部が設けられ、前記不純物拡散部を介して前記第１配線および前記第２配線に接続され、前記不純物拡散部は、前記固定電極部と前記第１配線との接点部分、および前記可動構造体と前記第２配線との接点部分に設けられていることを特徴とする。
また、本発明の物理量センサーは、ベース基板と、前記ベース基板の上方に支持され、且つ、可動電極部を備えた可動構造体と、を備え、前記ベース基板上には、前記可動電極部に対向して配置された固定電極部と、前記固定電極部に電気的に接続された第１配線と、前記可動構造体に電気的に接続された第２配線と、が設けられ、前記可動構造体および前記固定電極部は、前記ベース基板との接合面に不純物が拡散された不純物拡散部が設けられ、前記不純物拡散部を介して前記第１配線および前記第２配線に接続されており、前記ベース基板はアルカリ金属イオンを含む材料で構成され、前記固定電極部および前記可動構造体は、前記ベース基板に対して直接的に接合されていることを特徴とする。
また、本発明の物理量センサーは、ベース基板と、前記ベース基板の上方に支持され、且つ、可動電極部を備えた可動構造体と、を備え、前記ベース基板上には、前記可動電極部に対向して配置された固定電極部と、前記固定電極部に電気的に接続された第１配線と、前記可動構造体に電気的に接続された第２配線と、が設けられ、前記可動構造体および前記固定電極部は、前記ベース基板との接合面に不純物が拡散された不純物拡散部が設けられ、前記不純物拡散部を介して前記第１配線および前記第２配線に接続されており、前記固定電極部は、前記ベース基板と対向する面の全域が前記ベース基板に支持されていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る物理量センサーを示す斜視図である。
【図２】図１に示す物理量センサーを示す平面図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３の部分拡大図（部分拡大断面図）である。
【図５】図２中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図５の部分拡大図（部分拡大断面図）である。
【図７】図１に示す物理量センサーの製造方法を説明するための断面図である。
【図８】図１に示す物理量センサーの製造方法を説明するための断面図である。
【図９】図１に示す物理量センサーの製造方法を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。
【図１１】図１０に示す物理量センサーの製造方法を説明するための断面図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。
【図１４】図１２に示す物理量センサーの製造方法を説明するための断面図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。
【図１６】本発明の第４実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。
【図１７】本発明の第５実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。
【図１８】本発明の第５実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。
【図１９】本発明の物理量センサーを適用したセンサー装置の一例を示す模式図である。
【図２０】本発明の電子機器（ノート型パーソナルコンピュータ）である。
【図２１】本発明の電子機器（携帯電話機）である。
【図２２】本発明の電子機器（ディジタルスチルカメラ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の物理量センサー、物理量センサーの製造方法および電子機器の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の物理量センサーの第１実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る物理量センサーを示す斜視図、図２は、図１に示す物理量センサーを示す平面図、図３は、図２中のＡ−Ａ線断面図、図４は、図３の部分拡大図（部分拡大断面図）、図５は、図２中のＢ−Ｂ線断面図、図６は、図５の部分拡大図（部分拡大断面図）である。
【００１５】
なお、以下では、説明の便宜上、図２中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。また、図１〜図３では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が図示されている。また、以下では、Ｘ軸に平行な方向（左右方向）を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向（上下方向）を「Ｚ軸方向」と言う。また、図１〜図３では、説明の便宜上、後述する絶縁膜９およびそれに対応するものの図示を省略している。なお、本実施形態では、物理量センサーを加速度、角速度等の物理量を測定するための物理量センサー素子として用いる場合の例について説明する。
【００１６】
［物理量センサー］
図１および図２に示す物理量センサー１は、絶縁基板であるベース基板２と、このベース基板２に接合・支持された素子片（基体）３と、素子片３に電気的に接続された導体パターン４と、素子片３を覆うように設けられた蓋部材５とを有する。以下、物理量センサー１を構成する各部を順次詳細に説明する。
【００１７】
（ベース基板）
ベース基板２は、素子片３を支持する機能を有する。このベース基板２は、板状をなし、その上面（一方の面）には、空洞部２１が設けられている。この空洞部２１は、ベース基板２を平面視したときに、後述する素子片３の可動部３３、可動電極部３６、３７および連結部３４、３５を包含するように形成されていて、内底を有する。このような空洞部２１は、素子片３の可動部３３、可動電極部３６、３７および連結部３４、３５がベース基板２に接触するのを防止する逃げ部を構成する。これにより、素子片３の可動部３３の変位を許容することができる。
なお、この逃げ部は、空洞部２１（凹部）に代えて、ベース基板２をその厚さ方向に貫通する開口部であってもよい。また、本実施形態では、空洞部２１の平面視形状は、四角形（具体的には長方形）をなしているが、これに限定されるものではない。
【００１８】
また、ベース基板２の上面には、前述した空洞部２１の外側に、その外周に沿って、凹部２２、２３、２４が設けられている。この凹部２２、２３、２４は、平面視で導体パターン４に対応した形状をなしている。具体的には、凹部２２は、後述する導体パターン４の配線４１および電極４４に対応した形状をなし、凹部２３は、後述する導体パターン４の配線４２および電極４５に対応した形状をなし、凹部２４は、後述する導体パターン４の配線４３および電極４６に対応した形状をなす。
【００１９】
また、凹部２２の電極４４が設けられた部位の深さは、凹部２２の配線４１が設けられた部位よりも深くなっている。同様に、凹部２３の電極４５が設けられた部位の深さは、凹部２３の配線４２が設けられた部位よりも深くなっている。また、凹部２４の電極４６が設けられた部位の深さは、凹部２４の配線４３が設けられた部位よりも深くなっている。
このように凹部２２、２３、２４の一部の深さを深くすることにより、後述する物理量センサー１の製造時において、素子片３を形成する前の基板１０３を基板１０２Ａに接合したとき、その基板１０３が電極４４、４５、４６と接合してしまうのを防止することができる。
【００２０】
このようなベース基板２の構成材料としては、具体的には、高抵抗なシリコン材料、ガラス材料を用いるのが好ましく、特に、素子片３がシリコン材料を主材料として構成されている場合、アルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス材料（例えば、パイレックスガラス（登録商標）のような硼珪酸ガラス）を用いるのが好ましい。これにより、素子片３がシリコンを主材料として構成されている場合、ベース基板２と素子片３とを陽極接合することができる。
【００２１】
また、ベース基板２の構成材料は、素子片３の構成材料との熱膨張係数差ができるだけ小さいのが好ましく、具体的には、ベース基板２の構成材料と素子片３の構成材料との熱膨張係数差が３ｐｐｍ／℃以下であるのが好ましい。これにより、ベース基板２と素子片３との接合時等に高温化にさらされても、ベース基板２と素子片３との間の残留応力を低減することができる。
【００２２】
（素子片）
素子片３は、可動構造体３’と、固定電極部３８、３９とで構成されている。また、可動構造体３’は、一対の固定部３１、３２と、可動電極部３６、３７を備える可動部３３と、固定部３１、３２と可動部３３とを連結する一対の連結部３４、３５とにより構成されている。これら固定部３１、３２、可動部３３、可動電極部３６、３７および連結部３４、３５は、一体的に形成されている。
【００２３】
このような素子片３は、例えば、加速度、角速度等の物理量の変化に応じて、可動部３３（可動電極部３６、３７）が、連結部３４、３５を弾性変形させながら、Ｘ軸方向に変位する。このような変位に伴って、可動電極部３６と固定電極部３８との間の隙間、および、可動電極部３７と固定電極部３９との間の隙間の大きさがそれぞれ変化する。すなわち、このような変位に伴って、可動電極部３６と固定電極部３８との間の静電容量、および、可動電極部３７と固定電極部３９との間の静電容量の大きさがそれぞれ変化する。したがって、これらの静電容量に基づいて、加速度、角速度等の物理量を検出することできる。
【００２４】
固定部３１、３２は、それぞれ、前述したベース基板２の上面に接合されている。具体的には、固定部３１は、ベース基板２の上面の空洞部２１に対して−Ｘ方向側の部分に接合され、また、固定部３２は、ベース基板２の上面の空洞部２１に対して＋Ｘ方向側の部分に接合されている。また、固定部３１、３２は、平面視したときに、それぞれ、空洞部２１の外周縁を跨ぐように設けられている。なお、固定部３１、３２の位置および形状等は、連結部３４、３５や導体パターン４等の位置および形状等に応じて決められ、上述したものに限定されない。
このような２つの固定部３１、３２の間には、可動部３３が設けられている。本実施形態では、可動部３３は、Ｘ軸方向に延びる長手形状をなしている。なお、可動部３３の形状は、素子片３を構成する各部の形状、大きさ等に応じて決められるものであり、上述したものに限定されない。
【００２５】
可動部３３は、固定部３１に対して連結部３４を介して連結されるとともに、固定部３２に対して連結部３５を介して連結されている。より具体的には、可動部３３の左側の端部が連結部３４を介して固定部３１に連結されるとともに、可動部３３の右側の端部が連結部３５を介して固定部３２に連結されている。
【００２６】
この連結部３４、３５は、可動部３３を固定部３１、３２に対して変位可能に連結している。本実施形態では、連結部３４、３５は、図２にて矢印ａで示すように、Ｘ軸方向（＋Ｘ方向または−Ｘ方向）に可動部３３を変位し得るように構成されている。
具体的に説明すると、連結部３４は、２つの梁３４１、３４２で構成されている。そして、梁３４１、３４２は、それぞれ、Ｙ軸方向に蛇行しながらＸ軸方向に延びる形状をなしている。言い換えると、梁３４１、３４２は、それぞれ、Ｙ軸方向に複数回（本実施形態では３回）折り返された形状をなしている。なお、各梁３４１、３４２の折り返し回数は、１回または２回であってもよいし、４回以上であってもよい。
【００２７】
同様に、連結部３５は、Ｙ軸方向に蛇行しながらＸ軸方向に延びる形状をなす２つの梁３５１、３５２で構成されている。
なお、連結部３４、３５は、可動部３３をベース基板２に対して変位可能に支持するものであれば、上述したものに限定されず、例えば、可動部３３の両端部から＋Ｙ方向および−Ｙ方向にそれぞれ延出する１対の梁で構成されていてもよい。
【００２８】
このようにベース基板２に対してＸ軸方向に変位可能に支持された可動部３３の幅方向での一方側（＋Ｙ方向側）には、可動電極部３６が設けられ、他方側（−Ｙ方向側）には、可動電極部３７が設けられている。
可動電極部３６は、可動部３３から＋Ｙ方向に突出し、櫛歯状をなすように並ぶ複数の可動電極指３６１〜３６５を備えている。この可動電極指３６１、３６２、３６３、３６４、３６５は、−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。同様に、可動電極部３７は、可動部３３から−Ｙ方向に突出し、櫛歯状をなすように並ぶ複数の可動電極指３７１〜３７５を備える。この可動電極指３７１、３７２、３７３、３７４、３７５は、−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。
【００２９】
このように複数の可動電極指３６１〜３６５および複数の可動電極指３７１〜３７５は、それぞれ、可動部３３の変位する方向に並んで設けられている。これにより、後述する固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８と可動電極部３６との間の静電容量、および、固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７と可動電極部３６との静電容量を可動部３３の変位に応じて効率的に変化させることができる。同様に、後述する固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８と可動電極部３６との間の静電容量、および、固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７と可動電極部３６との静電容量を可動部３３の変位に応じて効率的に変化させることができる。そのため、物理量センサー１を物理量センサー素子として用いた場合に検出精度を優れたものとすることができる。
このような可動電極部３６は、固定電極部３８に対して間隔を隔てて対向する。また、可動電極部３７は、固定電極部３９に対して間隔を隔てて対向する。
【００３０】
固定電極部３８は、前述した可動電極部３６の複数の可動電極指３６１〜３６５に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように並ぶ複数の固定電極指３８１〜３８８を備える。このような複数の固定電極指３８１〜３８８の可動部３３とは反対側の端部は、それぞれ、ベース基板２の上面の空洞部２１に対して＋Ｙ方向側の部分に接合されている。そして、各固定電極指３８１〜３８８は、その固定された側の端を固定端とし、自由端が−Ｙ方向へ延びている。
【００３１】
この固定電極指３８１〜３８８は、−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。そして、固定電極指３８１、３８２は、対をなし、前述した可動電極指３６１、３６２の間に、固定電極指３８３、３８４は、対をなし、可動電極指３６２、３６３の間に、固定電極指３８５、３８６は、対をなし、可動電極指３６３、３６４の間に、固定電極指３８７、３８８は、対をなし、可動電極指３６４、３６５の間に臨むように設けられている。
【００３２】
ここで、固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８は、それぞれ、第１固定電極指であり、固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７は、それぞれ、ベース基板２上で当該第１固定電極指に対して空隙（間隙）を介して離間した第２固定電極指である。このように、複数の固定電極指３８１〜３８８は、交互に並ぶ複数の第１固定電極指および複数の第２固定電極指で構成されている。言い換えれば、可動電極指の一方の側に第１固定電極指が配置され、他方の側に第２固定電極指が配置されている。
【００３３】
このような第１固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８と第２固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７とは、ベース基板２上で互いに分離している。言い換えると、第１固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８、第２固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７は、ベース基板２上において、互いに連結されておらず、島状に孤立している。これにより、第１固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８と第２固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７とを電気的に絶縁することができる。そのため、第１固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８と可動電極部３６との間の静電容量、および、第２固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７と可動電極部３６との間の静電容量を別々に測定し、それらの測定結果に基づいて、高精度に物理量を検出することができる。
【００３４】
本実施形態では、固定電極指３８１〜３８８がベース基板２上で互いに分離している。言い換えると、固定電極指３８１〜３８８は、それぞれ、ベース基板２上において、互いに連結されておらず、島状に孤立している。これにより、固定電極指３８１〜３８８のＹ軸方向での長さを揃えることができる。そのため、各固定電極指３８１〜３８８とベース基板２との各接合部の十分な接合強度を得るのに必要な面積を確保しつつ、固定電極指３８１〜３８８の小型化を図ることができる。そのため、物理量センサー１の耐衝撃性を優れたものとしつつ、物理量センサー１の小型化を図ることができる。
【００３５】
同様に、固定電極部３９は、前述した可動電極部３７の複数の可動電極指３７１〜３７５に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように並ぶ複数の固定電極指３９１〜３９８を備える。このような複数の固定電極指３９１〜３９８の可動部３３とは反対側の端部は、それぞれ、ベース基板２の上面の空洞部２１に対して−Ｙ方向側の部分に接合されている。そして、各固定電極指３９１〜３９８は、その固定された側の端を固定端とし、自由端が＋Ｙ方向へ延びている。
【００３６】
この固定電極指３９１〜３９８は、−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。そして、固定電極指３９１、３９２は、対をなし、前述した可動電極指３７１、３７２の間に、固定電極指３９３、３９４は、対をなし、可動電極指３７２、３７３の間に、固定電極指３９５、３９６は、対をなし、可動電極指３７３、３７４の間に、固定電極指３９７、３９８は、対をなし、可動電極指３７４、３７５の間に臨むように設けられている。
【００３７】
ここで、固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８は、それぞれ、第１固定電極指であり、固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７は、それぞれ、ベース基板２上で当該第１固定電極指に対して空隙（間隙）を介して離間した第２固定電極指である。このように、複数の固定電極指３９１〜３９８は、交互に並ぶ複数の第１固定電極指および複数の第２固定電極指で構成されている。言い換えれば、可動電極指の一方の側に第１固定電極指が配置され、他方の側に第２固定電極指が配置されている。
【００３８】
このような第１固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８と第２固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７とは、前述した固定電極部３８と同様、ベース基板２上で互いに分離している。これにより、第１固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８と可動電極部３７との間の静電容量、および、第２固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７と可動電極部３７との間の静電容量を別々に測定し、それらの測定結果に基づいて、高精度に物理量を検出することができる。
【００３９】
本実施形態では、複数の固定電極指３９１〜３９８は、前述した固定電極部３８と同様、ベース基板２上で互いに分離している。これにより、各固定電極指３９１〜３９８とベース基板２との各接合部の面積を十分なものとしつつ、固定電極指３９１〜３９８の小型化を図ることができる。そのため、物理量センサー１の耐衝撃性を優れたものとしつつ、物理量センサー１の小型化を図ることができる。
【００４０】
このような素子片３（固定部３１、３２、可動部３３、連結部３４、３５、複数の固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８および複数の可動電極指３６１〜３６５、３７１〜３７５）は、後述する１つの基板１０３をエッチングすることより形成されたものである。
これにより、固定部３１、３２、可動部３３、連結部３４、３５、複数の固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８および複数の可動電極指３６１〜３６５、３７１〜３７５の厚さを厚くすることができる。また、これらの厚さを簡単かつ高精度に揃えることができる。このようなことから、物理量センサー１の高感度化を図ることができるとともに、物理量センサー１の耐衝撃性を向上させることができる。
【００４１】
また、素子片３の構成材料としては、前述したような静電容量の変化に基づく物理量の検出が可能であれば、特に限定されないが、半導体が好ましく、具体的には、例えば、単結晶シリコン、ポリシリコン等のシリコン材料を用いるのが好ましい。
すなわち、固定部３１、３２、可動部３３、連結部３４、３５、複数の固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８および複数の可動電極指３６１〜３６５、３７１〜３７５は、それぞれ、シリコンを主材料として構成されているのが好ましい。
【００４２】
シリコンはエッチングにより高精度に加工することができる。そのため、素子片３をシリコンを主材料として構成することにより、素子片３の寸法精度を優れたものとし、その結果、物理量センサー素子である物理量センサー１の高感度化を図ることができる。また、シリコンは、疲労が少ないため、物理量センサー１の耐久性を向上させることもできる。
【００４３】
また、素子片３は、前述したように、ベース基板２の上面に固定部３１、３２および固定電極部３８、３９が接合されることにより、ベース基板２に支持されている。本実施形態では、後述する絶縁膜９を介してベース基板２と素子片３とが接合されている。このような素子片３（具体的には、前述した固定部３１、３２および各固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８）とベース基板２との接合方法は、特に限定されないが、陽極接合法を用いるのが好ましい。これにより、固定部３１、３２および固定電極部３８、３９（各固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８）をベース基板２に強固に接合することができる。そのため、物理量センサー１の耐衝撃性を向上させることができる。また、固定部３１、３２および固定電極部３８、３９をベース基板２の所望の位置に高精度に接合することができる。そのため、物理量センサー素子である物理量センサー１の高感度化を図ることができる。この場合、前述したようにシリコンを主材料として素子片３を構成し、かつ、アルカリ金属イオンを含むガラス材料でベース基板２を構成する。
【００４４】
以上、素子片３の構成について説明した。図３に示すように、このような素子片３（可動構造体３’および固定電極部３８、３９）の下面（ベース基板２との接合面）の全域には、不純物が拡散されてなる不純物拡散部３０が形成されている。
例えば、素子片３をシリコン材料で構成した場合などは、不純物拡散部３０は、素子片３の下面に、ボロン、リン等の不純物を拡散することにより形成することができる。このような不純物拡散部３０を形成することにより、素子片３の導電性を向上させることができる。特に、不純物として、上述したようなボロン、リン等を用いることにより、不純物拡散部３０を簡単に形成することができるとともに、素子片３の導電性を効果的に向上させることができる。なお、不純物拡散部３０の形成方法、すなわち素子片３への不純物の拡散方法としては、特に限定されず、例えば、熱拡散法、イオン注入法などを用いることができる。
また、不純物の素子片３への拡散量（ドープ量）としては、特に限定されないが、１．０×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｃ以上であるのが好ましい。これにより、不純物拡散部３０の電気抵抗をより小さくすることができる。
【００４５】
このような素子片３は、導体パターン４（後述する配線４１、４２、４３）と、不純物拡散部３０を介して電気的に接続されている。そのため、素子片３と導体パターン４とを比較的低い電気抵抗、言い換えれば不純物拡散部３０が形成されていない場合と比較して低い電気抵抗にて電気的に接続されるため、物理量センサー１の特性の安定化を図ることができる。
また、本実施形態では、前述したように、素子片３の下面全域に不純物拡散部３０が形成されている。これにより、不純物拡散部３０を選択的に形成する必要がないため、不純物拡散部３０の形成が容易となる。
【００４６】
（導体パターン）
導体パターン４は、前述したベース基板２の上面上に設けられている。この導体パターン４は、図２に示すように、配線４１、４２、４３と、電極４４、４５、４６とで構成されている。
配線（第１の配線）４１は、前述したベース基板２の空洞部２１の外側に設けられ、空洞部２１の外周に沿うように形成されている。そして、配線４１の一端部は、ベース基板２の上面の外周部上において、電極４４に接続されている。
【００４７】
このような配線４１は、素子片３の第１固定電極指である各固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８および各固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８に電気的に接続されている。なお、前述したように、各固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８、３９２、３９４、３９６、３９８の下面には不純物拡散部３０が形成されているため、これら各固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８、３９２、３９４、３９６、３９８と配線４１とは、低い電気抵抗（接点抵抗）で電気的に接続される。
【００４８】
また、配線（第１の配線）４２は、前述した配線４１の内側、かつ、前述したベース基板２の空洞部２１の外側でその外周縁に沿って設けられている。そして、配線４２の一端部は、前述した電極４４に対して間隔を隔てて並ぶようにベース基板２の上面の外周部上において、電極４５に接続されている。
このような配線４２は、素子片３の第２固定電極指である各固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７および各固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７に電気的に接続されている。なお、前述したように、各固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７、３９１、３９３、３９５、３９７の下面には不純物拡散部３０が形成されているため、これら各固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７、３９１、３９３、３９５、３９７と配線４２とは、低い電気抵抗で電気的に接続される。
【００４９】
配線（第２の配線）４３は、ベース基板２上の固定部３１との接合部から、ベース基板２の上面の外周部上に延びるように設けられている。そして、配線４３の固定部３１とは反対側の端部は、前述した電極４４、４５に対して間隔を隔てて並ぶようにベース基板２の上面の外周部（ベース基板２上の蓋部材５の外側の部分）上において、電極４６に接続されている。
このような配線４３は、素子片３の固定部３１に電気的に接続されている。なお、前述したように、固定部３１の下面には不純物拡散部３０が形成されているため、固定部３１と配線４３とは、低い電気抵抗で電気的に接続される。
【００５０】
このような配線４１〜４３の構成材料としては、それぞれ、導電性を有するものであれば、特に限定されず、各種電極材料を用いることができるが、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ３Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｓｂ含有ＳｎＯ２、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物（透明電極材料）、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５１】
中でも、配線４１〜４３の構成材料としては、透明電極材料（特にＩＴＯ）を用いるのが好ましい。配線４１、４２がそれぞれ透明電極材料で構成されていると、ベース基板２が透明基板である場合、ベース基板２の固定電極部３８、３９側の面上に存在する異物等をベース基板２の固定電極部３８、３９とは反対の面側から容易に視認することができる。そのため、高感度な物理量センサー素子として物理量センサー１をより確実に提供することができる。
また、電極４４〜４６の構成材料としては、それぞれ、前述した配線４１〜４３と同様、導電性を有するものであれば、特に限定されず、各種電極材料を用いることができる。本実施形態では、電極４４〜４６の構成材料として、後述する突起４７１、４７２、４８１、４８２の構成材料と同じものが用いられている。
【００５２】
このような配線４１、４２がベース基板２の上面に設けられていることにより、配線４１を介して第１固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８と可動電極部３６との間の静電容量および第１固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８と可動電極部３７との間の静電容量を測定するとともに、配線４２を介して第２固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７と可動電極部３６との間の静電容量および第２固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７と可動電極部３７との間の静電容量を測定することができる。
【００５３】
本実施形態では、電極４４および電極４６を用いることにより、第１固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８と可動電極部３６との間の静電容量および第１固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８と可動電極部３７との間の静電容量を測定することができる。また、電極４５および電極４６を用いることにより、第２固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７と可動電極部３６との間の静電容量および第２固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７と可動電極部３７との間の静電容量を測定することができる。
また、このような配線４１、４２は、ベース基板２の上面上に設けられているので、固定電極部３８、３９に対する電気的接続およびその位置決めが容易である。そのため、物理量センサー１の信頼性（特に、耐衝撃性および検出精度）を向上させることができる。
【００５４】
また、配線４１および電極４４は、前述したベース基板２の凹部２２内に設けられ、配線４２および電極４５は、前述したベース基板２の凹部２３内に設けられ、配線４３および電極４６は、前述したベース基板２の凹部２４内に設けられている。これにより、配線４１〜４３がベース基板２の板面から突出するのを防止することができる。そのため、各固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８とベース基板２との接合を確実なものとしつつ、固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８、３９２、３９４、３９６、３９８と配線４１との電気的接続および固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７、３９１、３９３、３９５、３９７と配線４２との電気的接続を行うことができる。同様に、固定部３１とベース基板２との接合を確実なものとしつつ、固定部３１と配線４３との電気的接続を行うことができる。
【００５５】
ここで、配線４１〜４３の厚さをそれぞれｔとし、前述した凹部２２〜２４の配線４１が設けられた部分の深さをそれぞれｄとしたとき、ｔ＜ｄなる関係を満たすのが好ましい。
特に、配線４１上には、導電性を有する複数の突起４８１および複数の突起４８２が設けられている。複数の突起４８１は、固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８に対応して設けられ、複数の突起４８２は、固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８に対応して設けられている。そして、突起４８１を介して固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８と配線４１とが電気的に接続されるとともに、突起４８２を介して固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８と配線４１とが電気的に接続されている。これにより、配線４１と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）を防止しつつ、各固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８、３９２、３９４、３９６、３９８と配線４１との電気的接続を行うことができる。
【００５６】
同様に、配線４２上には、導電性を有する複数の突起４７１および複数の突起４７２が設けられている。複数の突起４７１は、固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７に対応して設けられ、複数の突起４７２は、固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７に対応して設けられている。そして、突起４７１を介して固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７と配線４２とが電気的に接続されるとともに、突起４７２を介して固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７と配線４２とが電気的に接続されている。これにより、配線４２と他の部位との不本意な電気的接続を防止しつつ、各固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７、３９１、３９３、３９５、３９７と配線４２との電気的接続を行うことができる。
同様に、配線４３上には、導電性を有する突起５０が設けられている。突起５０は、固定部３１に対応して設けられている。そして、突起５０を介して固定部３１と配線４３とが電気的に接続されている。これにより、配線４３と他の部位との不本意な電気的接続を防止しつつ、固定部３１と配線４３との電気的接続を行うことができる。
【００５７】
このような突起４７１、４７２、４８１、４８２、５０の構成材料としては、それぞれ、導電性を有するものであれば、特に限定されず、各種電極材料を用いることができるが、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属単体またはこれらを含む合金等の金属が好適に用いられる。このような金属を用いて突起４７１、４７２、４８１、４８２、５０を構成することにより、配線４１、４２、４３と固定電極部３８、３９、固定部３１との間の接点抵抗を小さくすることができる。
【００５８】
また、配線４１〜４３の厚さをそれぞれｔとし、前述した凹部２２〜２４の配線４１が設けられた部分の深さをそれぞれｄとし、突起４７１、４７２、４８１、４８２の高さをそれぞれｈとしたとき、d≒ｔ＋ｈなる関係を満たすのが好ましい。
また、配線４１〜４３上には、絶縁膜９が設けられている。そして、前述した各突起４７１、４７２、４８１、４８２、５０上の絶縁膜９は形成せずに突起の表面が露出している。この絶縁膜９は、導体パターン４と素子片３との不本意な電気的接続を防止する機能を有する。
【００５９】
本実施形態では、絶縁膜９は、後述する突起４７１、４７２、４８１、４８２、５０および電極４４〜４６の形成領域を除いて、ベース基板２の上面の略全域にわたって形成されている。なお、絶縁膜９の形成領域は、配線４１〜４３を覆うことができれば、これに限定されず、例えば、ベース基板２の上面の素子片３との接合部位や蓋部材５との接合部位を除くような形状をなしていてもよい。
【００６０】
また、配線４１〜４３の厚さをそれぞれｔとし、前述した凹部２２〜２４の配線４１が設けられた部分の深さをそれぞれｄとしたとき、ｄ＞ｔなる関係を満たすことが好ましい。これにより、例えば、図４に示すように、固定電極指３９１と配線４１上の絶縁膜９との間には、隙間２２１が形成されている。図示しないが、この隙間２２１と同様の隙間が他の各固定電極指と配線４１、４２上の絶縁膜９との間にも形成されている。このような隙間は、後述する物理量センサー１の製造において、基板１０２と基板１０３との間にも同様に形成され、陽極接合時に生じるガスを排出することができる。
【００６１】
また、図６に示すように、蓋部材５と配線４３上の絶縁膜９との間には、隙間２２２が形成されている。図示しないが、この隙間２２２と同様の隙間が蓋部材５と配線４１、４２上の絶縁膜９との間にも形成されている。これらの隙間は、蓋部材５内を減圧したり、不活性ガスを充填したりするのを用いることができる。なお、これらの隙間は、蓋部材５とベース基板２とを接着剤により接合する際に、接着剤により塞いでもよい。
【００６２】
このような絶縁膜９の構成材料としては、特に限定されず、絶縁性を有する各種材料を用いることができるが、ベース基板２がガラス材料（特に、アルカリ金属イオンが添加されたガラス材料）で構成されている場合、二酸化珪素（ＳｉＯ２）を用いるのが好ましい。これにより、前述したような不本意な電気的接続を防止するとともに、ベース基板２の上面の素子片３との接合部位に絶縁膜９が存在していても、ベース基板２と素子片３とを陽極接合することができる。
【００６３】
また、絶縁膜９の厚さ（平均厚さ）は、特に限定されないが、１０〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００ｎｍ程度であるのがより好ましい。このような厚さの範囲で絶縁膜９を形成すると、前述したような不本意な電気的接続を防止することができる。また、ベース基板２がアルカリ金属イオンを含むガラス材料で構成され、かつ、素子片３がシリコンを主材料として構成されている場合、ベース基板２の上面の素子片３との接合部位に絶縁膜９が存在していても、絶縁膜９を介してベース基板２と素子片３とを陽極接合することができる。
【００６４】
（蓋部材）
蓋部材５は、前述した素子片３を保護する機能を有する。
この蓋部材５は、板状をなし、その一方の面（下面）に凹部５１が設けられている。この凹部５１は、素子片３の可動部３３および可動電極部３６、３７等の変位を許容するように形成されている。
そして、蓋部材５の下面の凹部５１よりも外側の部分は、前述したベース基板２の上面に接合されている。本実施形態では、前述した絶縁膜９を介してベース基板２と蓋部材５とが接合されている。
【００６５】
蓋部材５とベース基板２との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤を用いた接合方法、陽極接合法、直接接合法等を用いることができる。
また、蓋部材５の構成材料としては、前述したような機能を発揮し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、シリコン材料、ガラス材料等を好適に用いることができる。
【００６６】
［物理量センサーの製造方法］
次に、本発明の物理量センサーの製造方法を説明する。なお、以下では、前述した物理量センサー１を製造する場合の一例を説明する。
図７〜図９は、それぞれ、図１に示す物理量センサー１の製造方法を説明するための断面図である。なお、図７〜図９は、それぞれ、図２中のＢ−Ｂ線断面に対応する断面を示す。また、以下では、ベース基板２がアルカリ金属イオンを含むガラス材料で構成され、かつ、素子片３がシリコンで構成されている場合を例に説明する。
【００６７】
物理量センサー１の製造方法は、導体パターン４が形成された第１基板１０２Ａと、不純物を拡散した不純物拡散部３０が主面の少なくとも一部に形成された第２基板１０３とを用意する準備工程と、不純物拡散部３０を導体パターン４に接触させて、第１基板１０２Ａの主面に第２基板１０３を接合する接合工程と、第２基板１０３をエッチングすることにより可動構造体３’および可動電極部３６、３７に対向して配置された固定電極部３８、３９を形成するエッチング工程とを有している。以下、詳細に説明する。
【００６８】
［１］準備工程
［１−１］ベース基板製造工程
まず、図７（ａ）に示すように、第１基板である基板１０２を用意する。この基板１０２は、後述する工程を経てベース基板２となるものである。また、基板１０２は、アルカリ金属を含むガラス材料で構成されている。
【００６９】
次に、図７（ｂ）に示すように、基板１０２の上面をエッチングすることにより、空洞部２１、と凹部２２、２３を形成する。このとき、図７（ｂ）では図示しないが、上記エッチングにより凹部２４も同時に形成する。これにより、空洞部２１と凹部２２〜２４が形成された基板１０２Ａを得る。
空洞部２１と凹部２２〜２４の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、プラズマエッチング、ビームエッチング、等の物理的エッチング法、リアクティブイオンエッチング、光アシストエッチング、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、以下の各工程におけるエッチングにおいても、同様の方法を用いることができる。
【００７０】
また、上述したようなエッチングに際しては、例えば、フォトリソグラフィー法により形成されたマスクを好適に用いることができる。また、マスク形成、エッチング、マスク除去を複数繰り返し、空洞部２１と凹部２２〜２４を順に形成することができる。そして、このマスクは、エッチング後に、除去される。このマスクの除去方法としては、例えば、マスクがレジスト材料で構成される場合には、レジスト剥離液、マスクが金属材料で構成される場合には、リン酸溶液のようなメタル剥離液等を用いることができる。
なお、マスクとして、例えば、グレースケールマスクを用いることにより、空洞部２１と凹部２２〜２４（深さの異なる複数の凹部）を一括形成してもよい。
次に、図７（ｃ）に示すように、基板１０２Ａの上面上に、導体パターン４を形成する。その後、図７（ｃ）では図示しないが、絶縁膜を形成する。ここで、絶縁膜は、後述する個片化を経て絶縁膜９となるものである。
【００７１】
［１−２］第２基板準備工程
まず、図７（ｄ）に示すように、第２基板である基板１０３を用意する。この基板１０３は、後述するような薄肉化、パターンニングおよび個片化を経て素子片３となるものである。また、基板１０３は、シリコン基板である。また、基板１０３の厚さは、素子片３の厚さよりも厚くなっている。これにより、基板１０３の取り扱い性を向上させることができる。なお、基板１０３の厚さが素子片３の厚さと同じであってもよい。この場合、後述する薄肉化の工程を省略すればよい。
次に、図７（ｅ）に示すように、基板１０３の下面（一方の面）の全域に、ボロン（不純物）を拡散させ、基板１０３の下面側に不純物拡散部３０を形成する。ボロンの拡散方法としては、熱拡散法、イオン注入法等が挙げられるが、熱拡散法を用いるのが好ましい。これにより、簡単に、不純物拡散部３０を形成することができる。
【００７２】
［２］接合工程
まず、図８（ａ）に示すように、前述した工程［１−１］によって得られた導体パターン４および絶縁膜９が形成された基板１０２Ａの上面に、工程［１−２］で得られた基板１０３を、不純物拡散部３０が基板１０２Ａ側に位置するように載置する。次に、基板１０３を基板１０２Ａに陽極接合法により接合する。これにより、基板１０３と各突起４７１、４７２、５０とが接続される。
次に、基板１０３をその上面側から薄肉化して、図８（ｂ）に示すように、基板１０３Ａを得る。この薄肉化は、基板１０３Ａの厚さが素子片３の厚さと同じになるように行われる。また、基板１０３の薄肉化方法は、特に限定されないが、例えば、ＣＭＰ法、ドライポリッシュ法を好適に用いることができる。
【００７３】
［３］エッチング工程
次に、基板１０３Ａをエッチングすることにより、図８（ｃ）に示すように、素子片３を得る。エッチング方法としては、特に限定されず、前述したような各種エッチングを用いることができる。
［４］蓋部配設工程
次に、図９（ａ）に示すように、基板１０２Ａの上面に、凹部５１を有する蓋部材１０５を接合する。これにより、基板１０２Ａと蓋部材１０５とが素子片３を収納するようにして接合された接合体１０１が得られる。この蓋部材１０５は、後述する個片化を経て蓋部材５となるものである。
【００７４】
［５］個片化工程
次に、接合体１０１を個片化（ダイシング）することにより、図９（ｂ）に示すように、物理量センサー１が得られる。
以上説明した第１実施形態に係る物理量センサー１の製造方法によれば、簡単に不純物拡散部３０を有する素子片３を形成することができ、そのため、物理量センサー１の製造の容易化を図ることができる。
【００７５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の物理量センサーの第２実施形態について説明する。
図１０は、本発明の第２実施形態に係る物理量センサーを示す断面図、図１１は、図１０に示す物理量センサーの製造方法を説明するための断面図である。なお、図１０、図１１は、図２中のＡ−Ａ線断面に対応する断面を示す。
【００７６】
本実施形態にかかる物理量センサーは、不純物拡散部の構成（形成位置）が異なる以外は、前述した第１実施形態にかかる物理量センサーと同様である。
なお、以下の説明では、第２実施形態の物理量センサーに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１０では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
【００７７】
（物理量センサー）
本実施形態の物理量センサー１Ａでは、素子片３の下面全域に加えて、上面の全域にも不純物拡散部３０が形成されている。ここで、第１実施形態のように、素子片３の下面のみに不純物拡散部３０を形成した場合、不純物拡散部３０に引っ張り応力が発生し、素子片３にＺ方向の撓みが発生する場合がある。そこで、本実施形態のように、素子片３の下面および上面の両面に不純物拡散部３０を形成することにより、下面側の不純物拡散部３０に発生する引っ張り応力と、上面側の不純物拡散部３０に発生する引っ張り応力とを相殺することができ、素子片３の撓みを効果的に防止することができる。その結果、可動電極部３６、３７と、固定電極部３８、３９との重なり合いのズレがなくなり、所望の特性を発揮することのできる物理量センサー１Ａとなる。
【００７８】
（物理量センサーの製造方法）
次に、物理量センサー１Ａの製造方法について説明する。本実施形態の製造方法は、［２］接合工程が異なる以外は、前述した第１実施形態の製造方法と同様である。そのため、以下では、接合工程のみについて、その他の工程については、その説明を省略する。
【００７９】
［２］接合工程
まず、図１１（ａ）に示すように、導体パターン４および絶縁膜９が形成された基板１０２Ａの上面に、基板１０３を、不純物拡散部３０が基板１０２Ａ側に位置するように載置する。次に、基板１０３を基板１０２Ａに陽極接合法により接合する。これにより、基板１０３と各突起４７１、４７２、５０とが接続される。
【００８０】
次に、基板１０３をその上面側から薄肉化して、図１１（ｂ）に示すように、基板１０３Ａを得る。この薄肉化は、基板１０３Ａの厚さが素子片３の厚さと同じになるように行われる。
次に、基板１０３Ａの上面の全域に、ボロン（不純物）を拡散させ、基板１０３Ａの上面側に不純物拡散部３０を形成する。ボロンの拡散方法としては、熱拡散法、イオン注入法等が挙げられるが、イオン注入法を用いるのが好ましい。これにより、簡単に、不純物拡散部３０を形成することができる。なお、熱拡散法を用いた場合には、その過程にて基板１０２Ａが熱により溶けたり変形したりする場合があるため、イオン注入法を用いることにより、このような問題の発生を確実に防止することもできる。
以上説明したような第２実施形態に係る物理量センサー１Ａによっても、前述した第１実施形態に係る物理量センサー１と同様の効果を発揮することができる。
【００８１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の物理量センサーの第３実施形態について説明する。
図１２および図１３は、本発明の第３実施形態に係る物理量センサーを示す断面図、図１４は、図１２に示す物理量センサーの製造方法を説明するための断面図である。なお、図１２、図１４は、図２中のＡ−Ａ線断面に対応する断面を示し、図１３は、図２中のＢ−Ｂ線断面に対応する断面を示す。
【００８２】
本実施形態にかかる物理量センサーは、不純物拡散部の構成（形成位置）が異なる以外は、前述した第１実施形態にかかる物理量センサーと同様である。
なお、以下の説明では、第３実施形態の物理量センサーに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１２、図１３では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
【００８３】
（物理量センサー）
図１２および図１３に示すように、本実施形態の物理量センサー１Ｂでは、素子片３の下面のうち、ベース基板２と重なり合っている領域に、不純物拡散部３０が形成されている。具体的には、各固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８の基端部の下面と、固定部３１の下面とに、不純物拡散部３０が形成されている。
【００８４】
このような領域に、不純物拡散部３０を形成することにより、不純物拡散部３０の形成領域（総面積）を小さく抑え、前述した第２実施形態で説明したような素子片３の撓みの発生を効果的に抑制することができるとともに、各固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８、３９２、３９４、３９６、３９８と配線４１、各固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７、３９１、３９３、３９５、３９７と配線４２、および、固定部３１と配線４３とを、確実に不純物拡散部３０を介して電気的に接続させることができる。その結果、所望の特性を発揮することができるとともに、特性の安定化が図られた物理量センサー１Ｂとなる。
【００８５】
（物理量センサーの製造方法）
次に、物理量センサー１Ｂの製造方法について説明する。本実施形態の製造方法は、［１−２］第２基板準備工程が異なる以外は、前述した第１実施形態の製造方法と同様である。そのため、以下では、第２基板準備工程のみについて、その他の工程については、その説明を省略する。
【００８６】
［１−２］第２基板準備工程
まず、図１４（ａ）に示すように、第２基板である基板１０３を用意する。この基板１０３は、後述するような薄肉化、パターンニングおよび個片化を経て素子片３となるものである。基板１０３の厚さは、素子片３の厚さよりも厚くなっている。
【００８７】
次に、図１４（ｂ）に示すように、基板１０３の下面であって、後の接合工程にて、ベース基板２と重なり合う領域、言い換えれば、各固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８の基端部となる領域と、固定部３１となる領域とに、ボロン（不純物）を拡散させ、基板１０３の下面側に不純物拡散部３０を選択的に形成する。
以上説明したような第３実施形態に係る物理量センサー１Ｂによっても、前述した第１実施形態に係る物理量センサー１と同様の効果を発揮することができる。
【００８８】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の物理量センサーの第４実施形態について説明する。
図１５および図１６は、それぞれ、本発明の第４実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。なお、図１５は、図４に対応する断面を示し、図１６は、図６に対応する断面を示す。
【００８９】
本実施形態にかかる物理量センサーは、不純物拡散部の構成（形成位置）が異なる以外は、前述した第１実施形態にかかる物理量センサーと同様である。
なお、以下の説明では、第４実施形態の物理量センサーに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１５では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
【００９０】
（物理量センサー）
図１５および図１６に示すように、本実施形態の物理量センサー１Ｃでは、素子片３の下面のうち、各突起４７１、４７２、４８１、４８２、５０と重なり合っている領域（配線４１、４２、４３との接点部分）に、不純物拡散部３０が形成されている。具体的には、各固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８の基端部の下面の一部と、固定部３１の下面の一部とに、不純物拡散部３０が形成されている。
【００９１】
このような領域に不純物拡散部３０を形成することにより、不純物拡散部３０の形成領域（総面積）をより小さく抑え、前述した第２実施形態で説明したような素子片３の撓みの発生を効果的に抑制することができるとともに、各固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８、３９２、３９４、３９６、３９８と配線４１、各固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７、３９１、３９３、３９５、３９７と配線４２、および、固定部３１と配線４３とを、確実に不純物拡散部３０を介して電気的に接続させることができる。その結果、所望の特性を発揮することができるとともに、特性の安定化が図られた物理量センサー１Ｃとなる。
【００９２】
なお、本実施形態の構成によれば、不純物拡散部３０の形成領域の位置決め精度が前述した第３実施形態よりも高く要求されるが、第３実施形態よりも、不純物拡散部３０の形成領域を小さく抑えることができるため、第３実施形態よりも、その効果を顕著に発揮することができる。
以上説明したような第４実施形態に係る物理量センサー１Ｃによっても、前述した第１実施形態に係る物理量センサー１と同様の効果を発揮することができる。
【００９３】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の物理量センサーの第５実施形態について説明する。
図１７および図１８は、それぞれ、本発明の第５実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。なお、図１７は、図２中のＡ−Ａ線断面に対応する断面を示し、図１８は、図２中のＢ−Ｂ線断面に対応する断面を示す。
【００９４】
本実施形態にかかる物理量センサーは、ベース基板２の構成（形状）が異なる以外は、前述した第１実施形態にかかる物理量センサーと同様である。
なお、以下の説明では、第５実施形態の物理量センサーに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１７、図１８では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
【００９５】
（物理量センサー）
図１７および図１８に示すように、本実施形態の物理量センサー１Ｄでは、各固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８の先端側が自由端となっておらず、その全域がベース基板２Ｄに支持（接合）されている。すなわち、ベース基板２Ｄは、空洞部２１に突出し、各固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８に対応した形状をなす突出部２９Ｄを有し、各突出部２９Ｄとそれに対応する固定電極指とが接合されている。
【００９６】
これにより、例えば、前述した第２実施形態で説明したような、不純物拡散部３０に発生する引っ張り応力に起因する各固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８の撓みを効果的に防止することができる。その結果、所望の特性を発揮することができるとともに、特性の安定化が図られた物理量センサー１Ｄとなる。また、ベース基板２Ｄに支持されることにより、固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８の強度が補強され、より耐久性に優れた物理量センサー１Ｄとなる。
以上説明したような第５実施形態に係る物理量センサー１Ｄによっても、前述した第１実施形態に係る物理量センサー１と同様の効果を発揮することができる。
【００９７】
（センサー装置）
次に、図１９に基づいて、本発明の物理量センサーを適用したセンサー装置の一例を説明する。
図１９に示すセンサー装置２００は、前述した物理量センサー１と、物理量センサー１に電気的に接続された電子部品２０１とを有する。
電子部品２０１は、例えば集積回路素子（ＩＣ）であり、物理量センサー１を駆動する機能を有する。この電子部品２０１に角速度検出回路や加速度検出回路を形成することによりセンサー装置２００をジャイロセンサーや加速度センサーとして構成することができる。
【００９８】
なお、図１９では、センサー装置２００が１つの物理量センサー１を有する場合を図示しているが、センサー装置２００が複数の物理量センサー１を有していてもよい。また、センサー装置２００は、物理量センサー１と、物理量センサー１とは異なる構成の物理量センサーとを有していてもよい。
このようなセンサー装置２００は、感度および耐衝撃性の優れた物理量センサー１を備えるので、優れた信頼性を有する。
【００９９】
（電子機器）
次に、本発明の電子機器を説明する。
図２０は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このようなパーソナルコンピューター１１００には、物理量センサー１が内蔵されている。
【０１００】
図２１は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、アンテナ（図示せず）、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部が配置されている。
このような携帯電話機１２００には、物理量センサー１が内蔵されている。
【０１０１】
図２２は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【０１０２】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリ１３０８に転送・格納される。
【０１０３】
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリ１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。
このようなディジタルスチルカメラ１３００には、物理量センサー１が内蔵されている。
このような電子機器は、高感および耐衝撃性に優れた物理量センサー１を備えるので、優れた信頼性を有する。
【０１０４】
なお、本発明の電子機器は、図２０のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図２１の携帯電話機、図２２のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンタ）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ等に適用することができる。
【０１０５】
以上、本発明の物理量センサー、物理量センサーの製造方法および電子機器について図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
例えば、固定電極部は、櫛歯状をなすように並ぶ複数の固定電極指の少なくとも１つの固定電極指がその他の固定電極指に対してベース基板上で分離していれば、前述した実施形態に限定されない。
【０１０６】
また、固定電極部の複数の固定電極指と、これに噛み合うように設けられた可動電極部の複数の可動電極指との本数、配置および大きさ等の形態は、前述した実施形態に限定されない。
また、可動部をＹ軸方向に変位させるように構成してもよいし、可動部をＸ軸に平行な軸線まわりに回動させるように構成してもよい。この場合、可動電極指と固定電極指との対向面積の変化による静電容量変化に基づいて物理量を検出すればよい。
【符号の説明】
【０１０７】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ‥‥物理量センサー  ２、２Ｄ‥‥ベース基板  ３‥‥素子片  ３’……可動構造体  ４‥‥導体パターン  ５‥‥蓋部材  ２１‥‥空洞部  ２２‥‥凹部  ２２１‥‥隙間  ２２２‥‥隙間  ２３‥‥凹部  ２４‥‥凹部  ２９Ｄ……突出部  ３０‥‥不純物拡散部  ３１‥‥固定部  ３２‥‥固定部  ３３‥‥可動部  ３４‥‥連結部  ３４１、３４２‥‥梁  ３５‥‥連結部  ３５１、３５２‥‥梁  ３６‥‥可動電極部  ３６１〜３６５‥‥可動電極指  ３７‥‥可動電極部  ３７１〜３７５‥‥可動電極指  ３８‥‥固定電極部  ３８１〜３８８‥‥固定電極指  ３９‥‥固定電極部  ３９１〜３９８‥‥固定電極指  ４１‥‥配線  ４２‥‥配線  ４３‥‥配線  ４４‥‥電極  ４５‥‥電極  ４６‥‥電極  ４７１‥‥突起  ４７２‥‥突起  ４８１‥‥突起  ４８２‥‥突起  ５０‥‥突起  ５１‥‥凹部  ９‥‥絶縁膜  １０１‥‥接合体  １０２‥‥基板  １０２Ａ‥‥基板  １０３‥‥基板  １０３Ａ‥‥基板  １０５‥‥蓋部材  ２００‥‥センサー装置  ２０１‥‥電子部品  １１００‥‥パーソナルコンピューター  １１０２‥‥キーボード  １１０４‥‥本体部  １１０６‥‥表示ユニット  １２００‥‥携帯電話機  １２０２‥‥操作ボタン  １２０４‥‥受話口  １２０６‥‥送話口  １３００‥‥ディジタルスチルカメラ  １３０２‥‥ケース  １３０４‥‥受光ユニット  １３０６‥‥シャッタボタン  １３０８‥‥メモリ  １３１２‥‥ビデオ信号出力端子  １３１４‥‥入出力端子  １４３０‥‥テレビモニタ  １４４０‥‥パーソナルコンピューター
【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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【図２１】
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【図２２】
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