(57)【要約】【課題】重錘体の揺動による変位量を規制することによって耐衝撃性を向上させた３軸加速度センサおよびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る３軸加速度センサ１は、重錘体４２と、重錘体４２を支持する重錘体支持部１６と、重錘体４２および重錘体支持部１６と所定間隔をおいて外側に設けられた枠２１、４３と、枠の一部であるシリコン枠２１と重錘体支持部１６とを連結するように設けられた複数の可撓性の梁１９ａ、１９ｂとを有する３軸加速度センサ１において、重錘体４２と枠４３との間の空隙の大きさを調整することにより、重錘体４２の変位量を規制する規制手段９０を設けている。規制手段９０は、空隙を挟んで対向する位置にある重錘体４２の側面の一部に設けられた接触部８４と、枠の側面の一部に設けられた被接触部８５とから構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重錘体と、該重錘体を支持する重錘体支持部と、前記重錘体および前記重錘体支持部と所定間隔をおいて外側に設けられた枠と、該枠と前記重錘体支持部とを連結するように設けられた複数の可撓性の梁とを有する３軸加速度センサにおいて、
前記重錘体と前記枠との間の空隙の大きさを調整することにより、前記重錘体の変位量を規制する規制手段を設けたことを特徴とする３軸加速度センサ。
【請求項２】
前記空隙は、所定幅を有する第１の空隙と、前記所定幅より狭い幅を有する第２の空隙とを含む請求項１に記載の３軸加速度センサ。
【請求項３】
前記規制手段は、前記第２の空隙を挟んで対向する位置にある、前記重錘体の側面の一部に設けられた接触部と、前記枠の側面の一部に設けられた被接触部とからなる請求項２に記載の３軸加速度センサ。
【請求項４】
前記第２の空隙の幅は、５〜５０μｍの範囲である請求項１ないし３のいずれかに記載の３軸加速度センサ。
【請求項５】
前記第２の空隙の上下方向の長さは、５〜５０μｍの範囲である請求項１ないし４のいずれかに記載の３軸加速度センサ。
【請求項６】
重錘体を支持する重錘体支持部を半導体基板の下面に形成する工程と、
前記半導体基板に複数のピエゾ抵抗素子を形成する工程と、
前記複数のピエゾ抵抗素子を接続する金属配線を前記半導体基板の上面に形成する工程と、
前記半導体基板の一部を除去することにより、前記重錘体支持部と所定間隔をおいて外側に設けられた枠の一部と、前記重錘体支持部と前記枠とを連結するように設けられた複数の可撓性の梁とを形成する工程と、
下基板の上面から、下面に向かって所定幅を有する第１の溝を所定の深さまで形成する工程と、
前記重錘体支持部および前記枠の一部が形成された前記半導体基板の下面に、前記下基板を接合する工程と、
前記下基板の下面から、上面に向かって、前記所定幅と異なる幅を有する第２の溝を前記第１の溝と貫通するように形成することにより、前記重錘体支持部に懸垂保持された前記重錘体と、前記枠とを形成する工程と、
を有することを特徴とする３軸加速度センサの製造方法。
【請求項７】
前記第２溝形成工程において形成した第２の溝の幅は、前記所定幅より広い請求項６に記載の３軸加速度センサの製造方法。
【請求項８】
前記第２溝形成工程において形成した第２の溝の幅は、前記所定幅より狭い請求項６に記載の３軸加速度センサの製造方法。
【請求項９】
前記第１溝および第２溝形成工程は、エッチング、ダイシング、または熱エンボスを含む請求項６ないし８のいずれかに記載の３軸加速度センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３軸加速度センサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、３軸方向の加速度を検出することができる３軸加速度センサとして、シリコン基板からなる略四角形状の支持枠と、この支持枠の内部に形成され、可撓性を有する複数の薄肉の梁と、この複数の梁によって揺動自在に支持される重錘体と、複数の梁上に設けられている複数のピエゾ抵抗素子を金属配線によって接続することにより構成されるブリッジ回路とを備えたものが知られている。
【０００３】
例えば特許文献１に示す３軸加速度センサでは、３軸加速度センサに所定方向の加速度が加わると、重錘体が揺動し、複数の梁に弾性変形が生じる。これにより、梁上に設けられているピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化し、ブリッジ回路から出力される出力電圧が変化する。したがって、この出力電圧の変化を検知することにより、３軸加速度センサに加えられた加速度を検出することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１０９７５５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の３軸加速度センサの製造工程では、上のシリコン基板の下表面に下のシリコン基板を接合し、下のシリコン基板を分割することによって、下のシリコン基板の一部が重錘体として、上のシリコン基板の重錘体支持部に懸垂保持される。重錘体と重錘体の周囲に形成された枠との間には、空隙が形成されている。この空隙の幅が広すぎると、３軸加速度センサに過大な加速度が加えられた場合、重錘体が大きく揺動する。これにより、梁が破損する可能性があるため、３軸加速度センサの耐衝撃性が悪いという問題点が生じる。
【０００６】
本発明は、この問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、重錘体の揺動による変位量を規制することによって耐衝撃性を向上させた３軸加速度センサおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一面において、本発明の３軸加速度センサは、重錘体と、該重錘体を支持する重錘体支持部と、前記重錘体および前記重錘体支持部と所定間隔をおいて外側に設けられた枠と、該枠と前記重錘体支持部とを連結するように設けられた複数の可撓性の梁とを有する３軸加速度センサにおいて、
前記重錘体と前記枠との間の空隙の大きさを調整することにより、前記重錘体の変位量を規制する規制手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
以上のような構成を有する３軸加速度センサによれば、規制手段によって重錘体の変位量を規制することができるので、３軸加速度センサに過大な加速度が加えられた場合でも、重錘体が大きく揺動することなく、梁が破損しない。そのため、本発明の３軸加速度センサによって、耐衝撃性を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の３軸加速度センサでは、前記空隙は、所定幅を有する第１の空隙と、前記所定幅より狭い幅を有する第２の空隙とを含むことが好ましい。
【００１０】
重錘体と枠との間の空隙の一部の幅を狭くすることにより、重錘体の変位量を容易に規制することができる。
【００１１】
また、本発明の３軸加速度センサでは、前記規制手段は、前記第２の空隙を挟んで対向する位置にある、前記重錘体の側面の一部に設けられた接触部と、前記枠の側面の一部に設けられた被接触部とからなることが好ましい。
【００１２】
重錘体が揺動する際に、接触部が被接触部に接触することにより、重錘体の変位量を規制することができる。
【００１３】
また、本発明の３軸加速度センサでは、前記第２の空隙の幅は、５〜５０μｍの範囲であることが好ましい。
【００１４】
上記の範囲に第２の空隙の幅を制御することにより、重錘体の変位量を適切に調節することができる。したがって、本発明の３軸加速度センサは、加速度を検出するための重錘体の適切な変位量と十分な耐衝撃性とを得ることができる。
【００１５】
また、本発明の３軸加速度センサでは、前記第２の空隙の上下方向の長さは、５〜５０μｍの範囲であることが好ましい。
【００１６】
上記の範囲に第２の空隙の上下方向の長さを制御することによって、重錘体の変位量を適切に調節することができる。したがって、本発明の３軸加速度センサは十分な耐衝撃性を得ることができる。
【００１７】
また、本発明の別の面において、本発明の３軸加速度センサの製造方法は、
重錘体を支持する重錘体支持部を半導体基板の下面に形成する工程と、
前記半導体基板に複数のピエゾ抵抗素子を形成する工程と、
前記複数のピエゾ抵抗素子を接続する金属配線を前記半導体基板の上面に形成する工程と、
前記半導体基板の一部を除去することにより、前記重錘体支持部と所定間隔をおいて外側に設けられた枠と、前記重錘体支持部と前記枠とを連結するように設けられた複数の可撓性の梁とを形成する工程と、
下基板の上面から、下面に向かって所定幅を有する第１の溝を所定の深さまで形成する工程と、
前記重錘体支持部および前記枠の一部が形成された前記半導体基板の下面に、前記下基板を接合する工程と、
前記下基板の下面から、上面に向かって、前記所定幅と異なる幅を有する第２の溝を前記第１の溝と貫通するように形成することにより、前記重錘体支持部に懸垂保持された前記重錘体と、前記枠とを形成する工程と、
を有することを特徴とする。
【００１８】
以上のような工程を有する３軸加速度センサの製造方法では、第１の溝または第２の溝によって、重錘体の変位量を規制することができる。これにより、３軸加速度センサに過大な加速度が加えられた場合でも、重錘体が大きく揺動することなく、梁が破損し難い３軸加速度センサを製造することができる。これにより、耐衝撃性を向上させた３軸加速度センサの製造方法を提供することができる。
【００１９】
また、本発明の３軸加速度センサの製造方法では、前記第２溝形成工程において形成した第２の溝の幅は、前記所定幅より広いことが好ましい。
【００２０】
重錘体が揺動する際に、第１の溝の両側に位置する重錘体の一部と、枠との一部とが接触することにより、重錘体の変位量を規制することができる。
【００２１】
また、本発明の３軸加速度センサの製造方法では、前記第２溝形成工程において形成した第２の溝の幅は、前記所定幅より狭いことが好ましい。
【００２２】
重錘体が揺動する際に、第２の溝の両側に位置する重錘体の一部と、枠との一部とが接触することにより、重錘体の変位量を規制することができる。
【００２３】
また、本発明の３軸加速度センサの製造方法では、前記第１溝および第２溝形成工程は、エッチング、ダイシング、または熱エンボスを含むことが好ましい。
【００２４】
これにより、第１の溝および第２の溝を、それぞれ所定の幅、所定の上下方向の長さに正確に形成することができる。
【００２５】
上述したおよび他の本発明の構成、作用および効果は、添付図面を参照して行う以下の好適実施形態の説明からより明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の３軸加速度センサについて、添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明に係る３軸加速度センサの分解斜視図である。図２は、図１に示す３軸加速度センサのシリコン基板の上面図である。また、図３は、３軸加速度センサのシリコン基板とガラス基板とが接合された状態における、図２中のＡ−Ａ断面線が示す位置の断面図である。なお、本明細書においては、「上」及び「下」の文言を適宜使用するが、各部材の説明において、図１に示す矢印の向きを「上方向」とし、この矢印の逆の向きを「下方向」とする。
【００２８】
本発明に係る３軸加速度センサ１は、図１および図２に示すように、半導体基板としてのシリコン基板１０と、下基板としてのガラス基板４０と、ベース５０とを備えている。
【００２９】
シリコン基板１０は、ガラス基板４０の一部から構成される重錘体４２を支持する重錘体支持部１６と、重錘体支持部１６と所定間隔をおいて外側に設けられたシリコン枠（枠の一部）２１と、シリコン枠２１と重錘体支持部１６とを連結するように設けられた４本の可撓性の梁１９ａ、１９ｂと、梁１９ａ、１９ｂにそれぞれ形成された複数のピエゾ抵抗素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃと、複数のピエゾ抵抗素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃを接続し、梁１９ａ、１９ｂの上面に形成されたアルミ配線（金属配線）３３（図２参照）とを備えている。
【００３０】
また、ガラス基板４０は、本実施形態では、パイレックスガラス（「パイレックス」は登録商標。以下同様。）からなる。ガラス基板４０は、重錘体４２と、重錘体４２の周囲に所定間隔をおいて外側に配置された８個のガラス枠４３とを備えている。
【００３１】
また、ガラス基板４０は、重錘体４２とガラス枠４３との間の空隙の一部に、加速度が加えられた際に重錘体４２の変位量を規制する規制手段９０を備えている。重錘体４２とガラス枠４３との間の空隙は、図３に示すように所定幅を有する第１の溝８０（ここでは、第１の空隙）と、第１の溝８０の幅より狭い幅を有する第２の溝８１（ここでは、第２の空隙）とを含み、図示のように、第２の溝８１を挟んで対向する位置にある、重錘体４２の側面の一部とガラス枠４３の側面の一部には、それぞれ接触部８４と被接触部８５が形成されている。規制手段９０は、接触部８４と被接触部８５とから構成される。
【００３２】
ベース５０は、本実施形態では、シリコンからなり、８個のガラス枠４３の下面が接合される略四角形のリング状の接合部５２と、組み立て状態で重錘体４２の下面との接触を回避するように、接合部５２のなすリングの内部に形成された略四角形状の凹部５１とを備えている。
【００３３】
次に、本発明の３軸加速度センサ１の上面の構成を説明する。図２に示すように、シリコン基板１０の中央には、略四角形状の重錘体支持部１６が形成されている。４本の梁１９ａ、１９ｂが、略四角形状の重錘体支持部１６の４辺の略中央部から対向するシリコン枠２１の各辺の略中央部に向けてそれぞれ延出し、対応するシリコン枠２１に連結されている。また、梁１９ａ、１９ｂは、上述のように、可撓性を有している。一方の梁１９ａ上には、ピエゾ抵抗素子３０ａ、３０ｃがそれぞれ２個形成されている。また、他方の梁１９ｂ上にはピエゾ抵抗素子３０ｂが２個形成されている。
【００３４】
本発明の３軸加速度センサ１では、図２に示す直交座標系において、梁１９ａ上に形成されているピエゾ抵抗素子３０ａ、３０ｃはそれぞれＸ方向、Ｚ方向の加速度を、梁１９ｂ上に形成されているピエゾ抵抗素子３０ｂはＹ軸方向の加速度を検知できるように構成されている。
【００３５】
上述のように、複数のピエゾ抵抗素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、アルミ配線３３によって接続されている。また、アルミ配線３３は、シリコン枠２１の外縁近傍に形成された複数のアルミパッド３４（図２では、シリコン枠２１の各辺に４または５個、合計１８個（ＸＹＺ方向に各６個）のアルミパッド３４が示される）にも接続されている。ピエゾ抵抗素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、アルミ配線３３およびアルミパッド３４は、３軸方向の加速度を検出するセンサとして機能するブリッジ回路を構成する。なお、ＸＹＺ方向の３つのブリッジ回路の各頂点を構成するアルミパッド３４は、各ブリッジの対向する頂点のグループ毎に、図示しない増幅回路（アンプ）や温度補償回路などの出力側か、あるいは、入力電圧（Ｖｃｃ）側に接続される。
【００３６】
次に、本発明の３軸加速度センサ１の動作を説明する。
３軸加速度センサ１に加速度が加わると、重錘体支持部１６に支持されている重錘体４２が揺動する。これにより、梁１９ａ、１９ｂは弾性変形し、梁１９ａ、１９ｂに形成されているピエゾ抵抗素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃの抵抗値が３軸加速度センサ１に加えられた加速度の方向に応じて変化する。そのため、ピエゾ抵抗素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、アルミ配線３３およびアルミパッド３４から構成されるブリッジ回路の出力電圧が変化する。本発明の３軸加速度センサ１では、この電圧変化を検知することにより、３軸加速度センサ１に加えられた加速度を検出することができる。
【００３７】
ここで、重錘体４２が揺動する際に、加えられた加速度が過度に大きい場合には、重錘体４２が激しく揺動する前に、接触部８４が被接触部８５と接触することにより、重錘体４２の変位量が規制される。このように、大きな加速度が本発明の３軸加速度センサ１に加えられた場合であっても、重錘体４２は激しく揺動することがないので、本発明の３軸加速度センサ１の耐衝撃性を向上させることができる。
【００３８】
次に、本発明の３軸加速度センサ１の一製造方法を、図３から図８を用いて、詳細に説明する。図３〜７は、図１に示す３軸加速度センサ１の製造工程を示す断面図であり、図８は、図３に示す３軸加速度センサ１の縦断面図中のＣの部分の拡大図である。なお、図３〜５、７、８は、図２中のＡ−Ａ断面線での断面図を表し、図６は、図２中のＢ−Ｂ断面線での断面図を表す。
【００３９】
まず、図４（ａ）に示すようなシリコン基板１０を用意する。本実施形態では、シリコン基板１０の厚さは、２００μｍである。
【００４０】
シリコン基板１０を酸化性雰囲気中で加熱することによって、図４（ｂ）に示すように、シリコン基板１０の上下面を酸化する。これにより、シリコン層２２の上面側にはシリコン酸化層１１が、シリコン層２２の下面側には、シリコン酸化層１２が形成される。ここで、シリコン酸化層１１および１２の厚さは、それぞれ０．５〜３．０μｍであることが好ましい。
【００４１】
次いで、シリコン基板１０のシリコン酸化層１１側から不純物、例えばボロンを注入し、熱処理を行うことで不純物をシリコン層２２中に拡散させる。これにより、図４（ｃ）に示すように、シリコン酸化層１１との界面近傍のシリコン層２２に複数の第１のピエゾ抵抗領域３１を形成する。
【００４２】
形成した第１のピエゾ抵抗領域３１の下方に位置するシリコン酸化層１２の一部をエッチングにより除去する。シリコン層２２の図４（ｃ）中の下面側であって、シリコン酸化層１２で覆われていない部分をエッチングし、図４（ｄ）に示すように凹部１３を形成する。
【００４３】
次いで、シリコン基板１０のシリコン酸化層１１側からシリコン層２２に再び不純物を注入し、熱処理を行うことで不純物をシリコン層２２中に拡散させる。この場合、シリコン酸化層１１との界面近傍のシリコン層２２であって、第１のピエゾ抵抗領域３１に隣接する部分（図５（ａ）では、第１のピエゾ抵抗領域３１のシリコン層２２の外周側に隣接する部分）に第２のピエゾ抵抗領域３２を形成する。図５（ａ）に示す断面図では、第１のピエゾ抵抗領域３１とシリコン基板１０の側面との間の第１のピエゾ抵抗領域３１の側面に、第２のピエゾ抵抗領域３２が当接した状態で形成されている。第２のピエゾ抵抗領域３２の不純物濃度は、第１のピエゾ抵抗領域３１の不純物濃度より高くなっている。このように、上述のピエゾ抵抗素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、それぞれ第１のピエゾ抵抗領域３１と第２のピエゾ抵抗領域３２とから構成される。
【００４４】
次いで、シリコン基板１０に熱処理を行い、凹部１３の一部にシリコン酸化層１４を形成する。この状態でシリコン層２２のシリコン酸化層１２，１４に覆われていない部分をエッチングする。これにより、図５（ｂ）に示すように、断面略台形の凹部１５を形成する。
【００４５】
次いで、図５（ｃ）に示すように、シリコン基板１０の下面側のシリコン酸化層１２、１４を除去する。これにより、シリコン層２２の略中央部分に、重錘体４２をシリコン基板１０の下面側で支持する重錘体支持部１６を形成することができる。また、重錘体支持部１６の外側であって、断面略台形の凹部１５を重錘体支持部１６と挟む位置にシリコン枠２１を形成することができる。
【００４６】
また、図５（ｃ）に示すように、シリコン基板１０の上面側のシリコン酸化層１１に、第１のピエゾ抵抗領域３１まで貫通する複数のコンタクトホール１７を形成する。
【００４７】
その後、シリコン酸化層１１の上面側からアルミニウムを蒸着させる。蒸着したアルミニウム層上にパターニングを行った後、エッチングすることにより、アルミ配線（金属配線）３３およびアルミパッド３４（図２参照）を形成する。これにより、図５（ｄ）に示すように、コンタクトホール１７を通して、複数の第１のピエゾ抵抗領域３１にアルミ配線３３が接続される。
【００４８】
次いで、図６（ａ）に示すように、シリコン酸化層１１上の規定部分（すなわち、図２における貫通部分以外の部分）に、フォトリソグラフィによりレジスト層１８を形成し、プラズマエッチング等のドライエッチングにより、レジスト層１８の存在しない部分のシリコン酸化層１１を除去する。
【００４９】
さらに、図６（ｂ）に示すように、シリコン基板１０の上面側から、プラズマエッチング等のドライエッチングにより、図６（ａ）中のシリコン層２２の一部である除去部２０を除去する。これにより、重錘体支持部１６とシリコン枠２１とを連結する複数の梁１９ａ、１９ｂが形成される。梁１９ａ、１９ｂはシリコン枠２１より薄くなっており、その厚さは１４μｍ程度である。
【００５０】
また、図７（ａ）に示すように、パイレックスガラスからなるガラス基板４０を用意する。ガラス基板４０の厚さは、例えば１０００μｍである。
【００５１】
そして、図７（ｂ）に示すように、ガラス基板４０の上面側から、図７（ｂ）中の下方向にダイシングことによりガラス基板４０の一部を除去する。これにより、幅５０〜３００μｍ程度の第１の溝８０をガラス基板４０の上面側に形成する。
【００５２】
次いで、図７（ｃ）に示すように、上述のように形成されたシリコン基板１０（すなわち、図５（ｂ）に示すようなシリコン基板１０）の下面に、ガラス基板４０を陽極接合によって接合する。より詳しくは、シリコン基板１０の重錘体支持部１６およびシリコン枠２１の下面が、ガラス基板４０の上面に当接した状態で接合する。
【００５３】
次いで、図３に示すように、ガラス基板４０の下面から上方向に、上記のように形成された第１の溝８０と貫通するようにダイシング、エッチング、または熱エンボスすることにより、ガラス基板４０の一部を除去する。これにより、本実施形態では、幅５〜５０μｍ、深さ（上下方向の長さ）５〜５０μｍの第２の溝８１をガラス基板４０に形成する。
【００５４】
なお、先に第２の溝８１をガラス基板４０に形成し、シリコン基板１０とガラス基板４０とを陽極接合した後第１の溝８０を形成してもよい。
【００５５】
図１に示すように、ガラス基板４０を４つの直線方向にダイシングすることにより、ガラス基板４０は、９個に分割される。図１に示すように９個に分割されたガラス基板４０のうち、中央の１個が重錘体４２としての役割を果たす。この重錘体４２は、重錘体支持部１６と接合している。また、この重錘体４２の周囲に形成したガラス枠４３の上面は、シリコン枠２１の下面に接合している。これにより、シリコン枠２１およびガラス枠４３は、それぞれ、重錘体支持部１６および重錘体４２と所定間隔をおいて外側に形成された枠としての役割を果たす。以上の工程を経て、図３に示す断面形状を有する３軸加速度センサ１が形成される。
【００５６】
本発明の３軸加速度センサ１において、重錘体４２とガラス枠４３との間に形成された第１の溝８０および第２の溝８１は、双方の溝の幅を比較して広い方が第１の空隙、狭い方が第２の空隙となる。本実施形態では、図３に示すように、第２の溝８１の幅が第１の溝８０より狭いため、第２の溝８１が第２の空隙をなし、第１の溝８０が第１の空隙をなす。
【００５７】
図８は、図３中のＣの部分を拡大断面図である。第２の溝８１の図８中の左側にある重錘体４２の側面部の一部は、接触部８４としての役割を果たす。また、第２の溝８１の図８中の左側にあるガラス枠４３の側面部の一部は、被接触部８５としての役割を果たす。
【００５８】
ガラス枠４３の下主面は、前述したベース５０の接合部５２に接合し、本実施形態の３軸加速度センサ１が完成する。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態の３軸加速度センサ１において、本発明の３軸加速度センサにおいて、第２の溝８１を挟んで対向する位置にある、重錘体４２の側面の一部ガラス枠４３の側面の一部には、それぞれ接触部８４と被接触部８５とからなる規制手段９０が形成されている。この規制手段９０によって、重錘体４２が揺動する際に、接触部８４が被接触部８５と接触し、重錘体４２の変位量を規制することができる。
【００６０】
これにより、３軸加速度センサに過大な加速度が加えられた場合でも、重錘体が大きく揺動することなく、梁が破損しない。そのため、本発明の３軸加速度センサによって、耐衝撃性を向上させることができる。
【００６１】
また、本実施形態の３軸加速度センサ１の製造方法において、ガラス基板４０（下基板）の上面から、下面に向かって所定幅を有する第１の溝８０を所定の上下方向の長さまで形成する。次いで、重錘体支持部１６およびシリコン枠２１が形成された半導体基板１０の下面に、ガラス基板４０を接合した後、ガラス基板４０の下面から、上面に向かって、第１の溝８０の幅と異なる幅を有する第２の溝８１を第１の溝８０と貫通するように形成する。これにより、重錘体支持部１６に懸垂保持された重錘体４２と、ガラス枠４３とを形成するとともに、第２の溝８１からなる第２の空隙を挟んで対向する位置にある、重錘体４２の側面の一部に設けられた接触部８４と、ガラス枠４３の側面の一部に設けられた被接触部８５を形成する。重錘体４２が揺動する際に、接触部８４が被接触部８５に接触することによって、重錘体４２の変位を規制することができる規制手段９０を形成することができる。
【００６２】
これにより、３軸加速度センサに過大な加速度が加えられた場合でも、重錘体が大きく揺動することなく、梁が破損し難い３軸加速度センサを製造することができる。したがって、耐衝撃性を向上させた３軸加速度センサの製造方法を提供することができる。
【００６３】
なお、本実施形態では、接触部８４および被接触部８５が、重錘体４２およびガラス枠４３の下部側に形成されている場合（図３参照）について説明したが、本発明の３軸加速度センサ１はこれに限られることなく、例えば、図９に示すように、第１の溝８２の幅が第２の溝８３の幅より狭くなるように形成することにより、接触部８４および被接触部８５を重錘体４２およびガラス枠４３の上部側に形成してもよい。
【００６４】
また、本実施形態では、接触部８４が突出し、被接触部８５は平面状をなしている規制手段９０について説明したが、本発明の３軸加速度センサ１はこれに限られることなく、例えば、接触部および被接触部がともに突出するように第１の溝と第２の溝と（すなわち、第２の空隙）を形成してもよく、あるいは、接触部が平面上をなし、被接触部が突出するように第１の溝と第２の溝と（すなわち、第２の空隙）を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る３軸加速度センサの分解斜視図である。
【図２】図１に示すシリコン基板の上面図である。
【図３】３軸加速度センサのシリコン基板とガラス基板とが接合された状態における、図２中のＡ−Ａ断面線が示す位置の断面図である。
【図４】図１に示す３軸加速度センサの製造工程を示す縦断面図である。
【図５】図１に示す３軸加速度センサの製造工程を示す縦断面図である。
【図６】図１に示す３軸加速度センサの製造工程を示す縦断面図である。
【図７】図１に示す３軸加速度センサの製造工程を示す縦断面図である。
【図８】図３に示す３軸加速度センサの縦断面図中のＣの部分の拡大図である。
【図９】本発明に係る３軸加速度センサの変形例のシリコン基板とガラス基板とが接合された状態における、図２中のＡ−Ａ断面線が示す位置の断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１    ３軸加速度センサ
１０    シリコン基板
１１    シリコン酸化層
１２    シリコン酸化層
１３    凹部
１４    シリコン酸化層
１５    断面略台形の凹部
１６    重錘体支持部
１７    コンタクトホール
１８    レジスト層
１９ａ  梁
１９ｂ  梁
２０    除去部
２１    シリコン枠
２２    シリコン層
３０ａ  ピエゾ抵抗素子
３０ｂ  ピエゾ抵抗素子
３０ｃ  ピエゾ抵抗素子
３１    第１のピエゾ抵抗領域
３２    第２のピエゾ抵抗領域
３３    アルミ配線
３４    アルミパッド
４０    ガラス基板
４２    重錘体
４３    ガラス枠
５０    ベース
５１    凹部
５２    接合部
８０    第１の溝
８１    第２の溝
８２    第１の溝
８３    第２の溝
８４    接触部
８５    被接触部
９０    規制手段
【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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