(57)【要約】      （修正有）【課題】故障しにくい力学量センサを提供する。【解決手段】第１面に導電性を有し、外力に応じて形状を変える薄膜と、薄膜の第１面に配置された第１構造体と、第１構造体の上面および側面を覆い、当該上面と当該側面とを接続する角部を覆う部分の表面形状に当該角部よりも丸みを有する領域を含む第２構造体と、薄膜の第１面と対向して設けられ、薄膜と容量部を形成する電極と、を備える、力学量センサが提供される。上記力学量センサにおいて、第１構造体および第２構造体の一方は、圧縮応力を有し、その他方は、引っ張り応力を有する。【選択図】図１
2018054457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１面に導電性を有し、外力に応じて形状を変える薄膜と、
前記薄膜の前記第１面に配置された第１構造体と、
前記第１構造体の上面および側面を覆い、当該上面と当該側面とを接続する角部を覆う部分の表面形状に当該角部よりも丸みを有する領域を含む第２構造体と、
前記薄膜の前記第１面と対向して設けられ、前記薄膜と静電容量部を形成する電極と、
を備える、力学量センサ。
【請求項２】
前記第１構造体および前記第２構造体の一方は、圧縮応力を有し、
その他方は、引っ張り応力を有する、
請求項１に記載の力学量センサ。
【請求項３】
前記第２構造体は、表面に無機絶縁層を有する、
請求項１または２に記載の力学量センサ。
【請求項４】
前記第２構造体は、前記丸みを有する領域に囲まれた表面において平坦な部分を有する、
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の力学量センサ。
【請求項５】
前記第１構造体は、少なくとも前記第１面上に配置された第１層および前記第１層上の上面の一部に配置された第２層を含む、
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の力学量センサ。
【請求項６】
前記第１構造体は、複数であり、
前記第２構造体は、複数であり、
１つの前記第２構造体は、１つの前記第１構造体のみを覆う、
請求項１乃至５のいずれか一つに記載の力学量センサ。
【請求項７】
前記第１構造体は複数であり、
前記第２構造体は、１つであり、複数の前記第１構造体を覆う、
請求項１乃至５のいずれか一つに記載の力学量センサ。
【請求項８】
前記第１構造体は、複数であり、
前記第２構造体は、複数であり、
前記第１面における第１位置に配置された前記第２構造体が覆う前記第１構造体の数と、前記第１面における第２位置に配置された前記第２構造体が覆う前記第１構造体の数とは異なる、
請求項１乃至５のいずれか一つに記載の力学量センサ。
【請求項９】
基板、前記基板上に配置された第１層、前記第１層上に配置された導電性を有する第２層を有する積層体のうち、前記第２層の第１領域を、所定の膜厚となるまでエッチングし、
前記第２層の前記第１領域に、第１構造体を形成し、
前記第１構造体の上面および側面を覆うように第２構造体を形成し、
電極が形成された第２基板の前記電極と前記第２層の前記第１領域との間に空間を形成するように、前記第１基板と前記第２基板とを接合し、
前記第１層をエッチングストッパとして、前記第１領域の少なくとも一部に対応する前記基板の第２領域をエッチングし、
前記第２層をエッチングストッパとして、前記第１層の前記第２領域をエッチングする、
力学量センサの製造方法。
【請求項１０】
前記第２構造体は、ＣＶＤ法により形成される、
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構造体は、ＰＶＤ法により形成される、
請求項９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】
本開示は、力学量センサおよび力学量センサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
時々刻々と変化する外力（液圧、気圧、真空度）の絶対値を検知する力学量センサは、多くの産業分野において、装置を精密に制御するために広く用いられている。とりわけ、隔膜（ダイヤフラム）を用いた力学量センサにおいては、小型の力学量センサも開発されている。例えば、特許文献１には、ダイヤフラムと、これに対向して設けられた検出電極とで形成される静電容量の値から圧力を測定する技術が開示されている。特許文献１に開示されている力学量センサでは、大きな圧力がかかることによってダイヤフラムが検出電極に衝突し、はがれなくなってしまうことがある（この現象をスティッキング現象と呼ぶ場合がある。）これを防止するため、ダイヤフラム上にスティッキング防止膜（以下、ストッパと呼ぶ場合がある）を配置することで、ダイヤフラムと検出電極とを直接接触させず、ダイヤフラムと検出電極とがストッパを挟む構造になるようにして、接触面積を低減することが試みられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５８０８８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、ストッパの形状によっては、ストッパの破損による発塵や電極間ショートなどの問題が発生し、力学量センサが故障する懸念がある。
【０００５】
このような課題に鑑み、本開示の実施形態における目的は、故障しにくい力学量センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一実施形態によると、少なくとも第１面に導電性を有し、外力に応じて形状を変える薄膜と、薄膜の第１面に配置された第１構造体と、第１構造体の上面および側面を覆い、当該上面と当該側面とを接続する角部を覆う部分の表面形状に当該角部よりも丸みを有する領域を含む第２構造体と、薄膜の第１面と対向して設けられ、薄膜と容量部を形成する電極と、を備える、力学量センサが提供される。
【０００７】
上記力学量センサにおいて、第１構造体および第２構造体の一方は、圧縮応力を有し、その他方は、引っ張り応力を有してもよい。
【０００８】
上記力学量センサにおいて、第２構造体は、表面に無機絶縁層を有してもよい。
【０００９】
上記力学量センサにおいて、第２構造体は、丸みを有する領域に囲まれた表面において平坦な部分を有してもよい。
【００１０】
上記力学量センサにおいて、第１構造体は、少なくとも第１面上に配置された第１層および第１層上の上面の一部に配置された第２層を含んでもよい。
【００１１】
上記力学量センサにおいて、第１構造体は、複数であり、第２構造体は、複数であり、１つの第２構造体は、１つの第１構造体のみを覆ってもよい。
【００１２】
上記力学量センサにおいて、第１構造体は複数であり、第２構造体は、１つであり、複数の第１構造体を覆ってもよい。
【００１３】
上記力学量センサにおいて、第１構造体は、複数であり、第２構造体は、複数であり、第１面における第１位置に配置された第２構造体が覆う第１構造体の数と、第１面における第２位置に配置された第２構造体が覆う第１構造体の数とは異なってもよい。
【００１４】
本開示の一実施形態によると、基板、基板上に配置された第１層、第１層上に配置された導電性を有する第２層を有する積層体のうち、第２層の第１領域を、所定の膜厚となるまでエッチングし、第２層の第１領域に、第１構造体を形成し、第１構造体の上面および側面を覆うように第２構造体を形成し、電極が形成された第２基板の電極と第２層の第１領域との間に空間を形成するように、第１基板と第２基板とを接合し、第１層をエッチングストッパとして、第１領域の少なくとも一部に対応する基板の第２領域をエッチングし、第２層をエッチングストッパとして、第１層の第２領域をエッチングする、力学量センサの製造方法が提供される。
【００１５】
上記力学量センサの製造方法において、第２構造体は、ＣＶＤ法により形成されてもよい。
【００１６】
上記力学量センサの製造方法において、第２構造体は、ＰＶＤ法により形成されてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本開示の一実施形態によると、故障しにくい力学量センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本開示の一実施形態に係る力学量センサを説明する断面図および一部の領域の拡大図である。
【図２】本開示の一実施形態に係る力学量センサを説明する上面図である。
【図３】本開示の一実施形態に係る力学量センサを説明する下面図である。
【図４】本開示の一実施形態に係る力学量センサを説明する断面図である。
【図５】本開示の一実施形態に係る力学量センサを説明する断面図である。
【図６】本開示の一実施形態に係る力学量センサの製造方法を説明する断面図である。
【図７】本開示の一実施形態に係る力学量センサの製造方法を説明する断面図である。
【図８】本開示の一実施形態に係る力学量センサの製造方法を説明する断面図である。
【図９】本開示の一実施形態に係る力学量センサの製造方法を説明する断面図である。
【図１０】本開示の一実施形態に係る力学量センサの製造方法を説明する断面図である。
【図１１】本開示の一実施形態に係る力学量センサの製造方法を説明する断面図である。
【図１２】本開示の一実施形態に係る力学量センサの製造方法を説明する断面図である。
【図１３】本開示の一実施形態に係る力学量センサの製造方法を説明する断面図である。
【図１４】本開示の一実施形態に係る力学量センサの製造方法を説明する断面図である。
【図１５】本開示の一実施形態に係る力学量センサの製造方法を説明する断面図である。
【図１６】本開示の一実施形態に係る力学量センサの製造方法を説明する断面図である。
【図１７】本開示の一実施形態に係る力学量センサの製造方法を説明する断面図である。
【図１８】本開示の一実施形態に係る力学量センサの製造方法を説明する断面図である。
【図１９】本開示の一実施形態に係る力学量センサの製造方法を説明する断面図である。
【図２０】本開示の一実施形態に係る力学量センサを説明する断面図および一部の領域の拡大図である。
【図２１】本開示の一実施形態に係る力学量センサを説明する上面図である。
【図２２】本開示の一実施形態に係る力学量センサを説明する断面図および一部の領域の拡大図である。
【図２３】本開示の一実施形態に係る力学量センサを説明する上面図である。
【図２４】本開示の一実施形態に係る力学量センサを説明する上面図である。
【図２５】本開示の一実施形態に係る力学量センサを説明する断面図および一部の領域の拡大図である。
【図２６】本開示の一実施形態に係る力学量センサを説明する断面図および一部の領域の拡大図である。
【図２７】本開示の一実施形態に係る力学量センサを説明する断面図および一部の領域の拡大図である。
【図２８】本開示の一実施形態に係る力学量センサを説明する断面図および一部の領域の拡大図である。
【図２９】本開示の一実施形態に係る力学量センサを説明する上面図である。
【図３０】本開示の一実施形態に係る力学量センサを説明する上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本開示の各実施形態に係る力学量センサおよび力学量センサの製造方法等について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す各実施形態は本開示の実施形態の一例であって、本開示はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号（数字の後にＡ、Ｂ等を付しただけの符号）を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。
【００２０】
＜第１実施形態＞
（１−１．力学量センサの構成）
図１（Ａ）に力学量センサ１００の断面図を示す。図１（Ａ）に示すように、力学量センサ１００は、基板１１０、絶縁層１２０、導電層１３０、薄膜１３５、第１構造体１４０、第２構造体１５０、基板２００、電極２１０、電極２２０、電極２３０、電極２４０、電極２５０、および電極２６０を有する。
【００２１】
基板１１０には、シリコン基板が用いられる。絶縁層１２０には、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化ハフニウム、酸化アルミニウムなどが用いられる。導電層１３０には、半導体材料が用いられるが、金属材料などが用いられてもよい。例えば、導電層１３０にシリコン（Ｓｉ）が用いられる場合、シリコン中にホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）などを多く（例えば１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3〜１０20ａｔｏｍｓ／ｃｍ3程度）含むことにより、導電性を有することができる。基板１１０および絶縁層１２０は、領域１８０において、開口部を有する。
【００２２】
薄膜１３５は、導電層１３０の領域１８０に相当する部分として設けられる。薄膜１３５の膜厚は１μｍ〜１００μｍ程度であり、可撓性を有する。薄膜１３５は、少なくとも第１面１３５Ａ（上面）に導電性を有する。
【００２３】
第１構造体１４０は、薄膜１３５の第１面１３５Ａ上に複数設けられる。第１構造体１４０は、導体材料（金属など）であってもよいし、半導体材料でもよいし、絶縁体材料でもよい。絶縁体材料は、有機絶縁体材料でもよいし、無機絶縁体材料でもよい。
【００２４】
第２構造体１５０は、薄膜１３５および第１構造体１４０上に複数設けられる。図１（Ｂ）に領域１０５の拡大図を示す。図１（Ｂ）に示すように、第２構造体１５０は、第１構造体１４０の上面１４０Ａおよび側面１４０Ｂを覆うように設けられる。なお、１つの第２構造体１５０は、１つの第１構造体１４０のみを覆うように設けられてもよい。第２構造体１５０は、上面１４０Ａと側面１４０Ｂとを接続する角部１４０Ｃを覆う部分の表面形状に角部１４０Ｃよりも丸みを有する領域１５０Ｃを含む。また、第２構造体１５０は、丸みを有する領域１５０Ｃに囲まれた表面において平坦な部分を有してもよい。また、第２構造体１５０は、表面に無機絶縁層を有してもよい。例えば、第２構造体１５０には、酸化シリコン膜が用いられてもよいし、銅（Ｃｕ）膜の表面を酸化させて酸化膜が設けられてもよい。なお、第１構造体１４０および第２構造体１５０の一方は、圧縮応力を有し、その他方は、引っ張り応力を有してもよい。例えば、第１構造体１４０が圧縮応力を有してもよいし、第２構造体１５０が引っ張り応力を有してもよい。これにより、第１構造体１４０および第２構造体１５０により生じる応力が相殺され、薄膜１３５に余計な力がかかることが防止される。第１構造体１４０および第２構造体１５０は、電極２１０とのスティッキング防止用のストッパ１６０としての機能を有する。
【００２５】
電極２１０は、基板２００上に設けられる。電極２１０は、薄膜１３５の第１面１３５Ａと対向して設けられる。薄膜１３５と電極２１０との間には、空間３００を有する。薄膜１３５、電極２１０、および空間３００は、静電容量部を形成する。
【００２６】
電極２２０は、基板２００の電極２１０と同じ面に設けられる。電極２５０は、電極２１０と対向するように、基板２００上に設けられる。電極２６０は、電極２２０と対向するように、基板２００上に設けられる。電極２３０は、電極２１０と電極２５０とを接続するように基板２００に貫通して設けられる。電極２４０は、電極２２０と電極２６０とを接続するように基板２００に貫通して設けられる。
【００２７】
図２は、基板１１０を上面（基板２００側）から見た図である。また、図３は、基板２００を下面（基板１１０側）から見た図である。図２、３に示すように、薄膜１３５および電極２１０は、円形状を有する。また、第１構造体１４０および第２構造体１５０は、円形状を有し、格子状に配置されている。
【００２８】
（１−２．力学量センサの動作の説明）
力学量センサ１００は、閉じられた空間３００を有し、外力（例えば、圧力）３５０に応じて、薄膜１３５の形状が変わる。例えば、図４に示すように、外力３５０が大きい場合には、薄膜１３５は上側（第１面１３５Ａ側）に撓む。また、図５に示すように、外力３５０が小さい場合には、薄膜１３５は上側（第１面１３５Ａ側）への撓みが小さくなる。この薄膜１３５の形状変化の違いにより、薄膜１３５と電極２１０との間の距離が変わる。これにより、薄膜１３５と電極２１０との間の静電容量が変わるため、これを電気信号としてとらえ、外力に応じた電気信号が得られる。
【００２９】
なお、薄膜１３５は円形状を有する。これにより、薄膜１３５に対して均等に外力がかかると、薄膜１３５は、同心円状に撓み、中心部が最も大きく撓むようになる。また、外力が大きくかかることにより薄膜１３５が大きく上側に撓んだ場合、第２構造体１５０が電極２１０に衝突したとしても、第２構造体１５０は丸みを有する領域１５０Ｃを有することにより、第２構造体１５０が欠損してしまうことが防止される。また、第２構造体１５０が電極２１０に突き刺さることが防止される。また、第２構造体１５０は、丸みを有する領域１５０Ｃに囲まれた表面において平坦な部分を有することにより、第２構造体１５０と電極２１０とが衝突するときに面で接触することになる。これにより、衝突時の衝撃が分散され、衝撃が緩和される。また、第２構造体１５０が、表面に無機絶縁層を有することにより、第２構造体１５０が、電極２１０に固着しにくくすることができる。また、第２構造体１５０が、表面に無機絶縁層を有することにより、薄膜１３５と、電極２１０が接触することによる電気的ショートが防止される。これにより、故障しにくい力学量センサを提供することができる。
【００３０】
（１−３．力学量センサの製造方法）
次に、図１に示した力学量センサ１００の製造方法を図６乃至図１９を用いて説明する。
【００３１】
図６に示すように、基板１１０、絶縁層１２０および導電層１３０は、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）構造を有している。ＳＯＩ基板の作製方法には、例えば、基板１１０、絶縁層１２０および導電層１３０は、シリコン基板に酸素を添加し、高温熱処理することにより、埋め込み酸化膜を形成したＳＩＭＯＸ（Ｓｅｐａｒａｔｅｄ  ｂｙ  Ｉｍｐｌａｔｅｄ  Ｏｘｙｇｅｎ）法が用いられてもよい。また、一方のシリコン基板（ボンドウェハと呼ぶ場合がある）に熱酸化膜を形成し、水素を添加し、他方のシリコン基板（ベースウェハと呼ぶ場合がある）と貼り合わせて熱処理後剥離する、スマートカット法が用いられてもよい。また、２つの熱酸化膜付きシリコン基板を貼り合せて、研磨加工で仕様の厚さに調整する、貼り合わせ法が用いられてもよい。また、導電層１３０には、不純物として、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）などが添加される。導電層１３０には、例えばヒ素（Ａｓ）が１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3〜１０20ａｔｏｍｓ／ｃｍ3程度添加されてもよい。これにより、導電層１３０は、導電性を有することができる。
【００３２】
また、絶縁層１２０および導電層１３０は、別々に形成されてもよい。絶縁層１２０には、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化ハフニウム、酸化アルミニウムなどが用いられてもよい。絶縁層１２０は、熱酸化法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、塗布法などにより形成されてもよい。
【００３３】
導電層１３０には、シリコン、ゲルマニウム、シリコン・ゲルマニウム、炭化シリコンなどが用いられてもよい。導電層１３０は、ＣＶＤ法（減圧ＣＶＤ、常圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法など）、スパッタリング法により形成されてもよい。
【００３４】
次に、図７に示すように、基板１１０上に配置された絶縁層１２０、および絶縁層１２０上に配置された導電性を有する導電層１３０、を有する積層体のうち、導電層１３０の領域１７０を所定の膜厚になるまでエッチングすることにより、薄膜１３５を形成する。このとき、酸化シリコンなどの絶縁体材料を用いたハードマスクを用いてもよい。上記エッチングには、ウェットエッチング法が用いられる。例えば、導電層１３０に面方位｛１００｝の単結晶シリコン膜が用いられた場合、当該単結晶シリコン膜はアルカリ溶液により結晶異方性エッチングされる。アルカリ溶液には、例えばＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）が用いられる。薄膜１３５は、例えば、１μｍ〜１００μｍとなることにより、可撓性を有することができる。
【００３５】
次に、図８に示すように、導電層１３０および薄膜１３５上に第１構造体１４０となる膜１３９を形成する。膜１３９は、導体材料（金属など）でもよいし、有機絶縁体材料でもよいし、無機絶縁体材料でもよい。膜１３９は、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法（スパッタリング法、真空蒸着法など）、印刷法などにより形成される。
【００３６】
次に、膜１３９に対してフォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いることにより、図９に示すように、薄膜１３５の第１領域１７０に、第１構造体１４０を形成する。
【００３７】
次に、図１０に示すように、第１構造体１４０の上面１４０Ａおよび側面１４０Ｂを覆うように構造体１５０となる膜１４９を形成する。膜１４９は、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、めっき法などにより形成されてもよい。次に、膜１４９をパターン形状に合わせてエッチングすることにより、図１１に示すように、第２構造体１５０を形成する。
【００３８】
例えば、膜１３９としてアルミニウム膜をスパッタリング法により形成後、ウェットエッチング法によりエッチングし、第１構造体１４０を形成した場合、図１２に示すように、第１構造体１４０の角部１４０Ｃは、とがった形状を有する。しかしながら、第１構造体１４０を覆うように膜１４９を例えばＣＶＤ法により形成することにより、図１３に示すように、第２構造体１５０が丸みを有する領域１５０Ｃを有することができる。
【００３９】
次に、基板２００に貫通孔を形成する。基板２００には、アルカリガラス（ソーダガラス基板、ホウ珪酸ガラス基板など）、無アルカリガラス（石英ガラス基板など）が用いられる。
【００４０】
貫通孔は、例えば、基板２００に対してレーザー照射法（レーザーアブレーション法と呼ぶことができる）を用いることにより形成することができる。
【００４１】
次に、図１４に示すように、基板２００に設けられた貫通孔に電極２３０および電極２４０を形成する。電極２３０および電極２４０には、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）などが用いられる。電極２３０および電極２４０は、スパッタリング法およびめっき法を組み合わせて形成されてもよいし、導電性を有する樹脂を埋め込むことにより形成されてもよい。例えば、電極２３０および電極２４０には、スパッタリング法およびめっき法を用いて形成された銅（Ｃｕ）膜が用いられる。
【００４２】
次に、図１５に示すように、電極２３０と接触するように基板２００上に電極２１０が形成される。また、電極２４０と接触するように基板２００上に電極２２０が形成される。電極２１０および電極２２０には、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）などが用いられる。また、基板２００との密着層として、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）などが用いられる。電極２１０および電極２２０は、単層でもよいし、積層でもよい。電極２１０および電極２２０は、ＰＶＤ法（スパッタリング法など）、ＣＶＤ法、めっき法、印刷法により形成される。電極２１０および電極２２０は、フォトリソグラフィ法およびエッチング法により、所定の形状に加工される。
【００４３】
次に、図１６に示すように、基板２００の電極２１０と薄膜１３５の領域１７０との間に空間３００を形成するように、第１基板１１０と第２基板２００とを接合する。基板１１０がシリコン基板、基板２００がアルカリガラス基板である場合、陽極接合法を用いることにより、基板１１０と基板２００が接合される。
【００４４】
次に、図１７に示すように、絶縁層１２０をエッチングストッパとして、基板１１０の領域１７０の少なくとも一部に対応する領域１８０をエッチングする。例えば、基板１１０がシリコン基板であり、絶縁層１２０が酸化シリコン膜である場合には、基板１１０の下面にマスクを形成した上で、アルカリ溶液により基板１１０をエッチングしてもよい。
【００４５】
次に、図１８に示すように、薄膜１３５をエッチングストッパとして、絶縁層１２０の領域１８０をエッチングする。なお、例えば、絶縁層１２０がシリコン基板であり、薄膜１３５がシリコン膜である場合には、フッ酸溶液によりエッチングしてもよい。
【００４６】
次に、図１９に示すように、基板２００の電極２１０を有する面と対向する面上に電極２３０と接続するように、電極２５０を形成する。同様にして、電極２４０と接続するように電極２６０を形成する。電極２５０および電極２６０は、電極２１０および電極２２０と同様の方法により形成することができる。以上の製造方法により、力学量センサ１００を製造することができる。
【００４７】
＜第２実施形態＞
（２−１．力学量センサの構成）
次に、構造の異なる力学量センサについて説明する。なお、第１実施形態において示した構造、材料、および方法については、その説明を援用する。
【００４８】
図２０（Ａ）に力学量センサ１１００の断面図、図２０（Ｂ）に領域１０５の拡大図、図２１に力学量センサ１１００の基板１１０を上面（基板２００側）から見た図を示す。図２０（Ａ）、（Ｂ）、図２１に示すように、第１構造体１４０は複数設けられている。１つの第２構造体１５０は、複数の第１構造体１４０を覆うように設けられてもよい。第２構造体１５０は、成膜後、フォトリソグラフィ法およびエッチング法により加工されずにそのまま用いられてもよい。上記構造を有することにより、力学量センサの製造工程を短縮しながら、力学量センサ１００と同様の効果を有することができる。
【００４９】
＜第３実施形態＞
（３−１．力学量センサの構成）
次に、構造の異なる力学量センサについて説明する。なお、第１実施形態および第２実施形態において示した構造、材料、および方法については、その説明を援用する。
【００５０】
図２２（Ａ）に力学量センサ２１００の断面図、図２２（Ｂ）に領域１０５の拡大図、図２３に力学量センサ２１００の上面図であり、基板１１０を上面（基板２００側）から見た図を示す。力学量センサ２１００において、第１構造体１４０および第２構造体１５０は複数設けられる。第２構造体１５０が覆う第１構造体１４０の数は、位置に応じて異なってもよい。例えば、図２３に示すように、位置４１０では、第１構造体１４０−１のみを覆う第２構造体１５０−１が設けられてもよいし、位置４２０では第１構造体１４０−１、第１構造体１４０−２、第１構造体１４０−３、および第１構造体１４０−４を覆う第２構造体１５０−２が設けられてもよい。
【００５１】
また、図２４に示すように、位置４３０では第１構造体１４０−１を覆う第２構造体１５０−３が設けられてもよい。また、位置４４０では第１構造体１４０−１、第１構造体１４０−２、および第１構造体１４０−３を覆う第２構造体１５０−４が設けられてもよい。位置４５０では第１構造体１４０−１、第１構造体１４０−２、第１構造体１４０−３、および第１構造体１４０−４を覆う第２構造体１５０−５が設けられてもよい。位置４６０では第１構造体１４０−１、第１構造体１４０−２、第１構造体１４０−３、第１構造体１４０−４、および第１構造体１４０−５を覆う第２構造体１５０−６が設けられてもよい。
【００５２】
＜第４実施形態＞
（４−１．力学量センサの構成）
次に、第１構造体１４０の構造の異なる力学量センサについて説明する。なお、第１実施形態、第２実施形態、および第３実施形態において示した構造、材料、および方法については、その説明を援用する。
【００５３】
図２５（Ａ）に力学量センサ３１００の断面図、図２５（Ｂ）に領域１０５の拡大図を示す。図２５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１構造体１４０は、少なくとも第１面１３５Ａ上に配置された第１層１４１および第１層１４１上の上面の一部に配置された第２層１４３を含んでもよい。第１層１４１および第２層１４３は、第２構造体１５０に覆われている。第１層１４１および第２層１４３には、同じ材料が用いられてもよいし、異なる材料が用いられてもよい。図２５（Ａ）、（Ｂ）に示す構造を有することにより、第２構造体１５０の領域１５０がさらに丸みを有しやすくなるため、電極２１０と衝突した場合においても、第２構造体１５０、電極２１０の双方が破損しにくくなる。
【００５４】
図２６（Ａ）に力学量センサ３１０１の断面図、図２６（Ｂ）に領域１０５の拡大図を示す。図２６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第２構造体１５０は、構造体１５１および構造体１５３で構成されてもよい。構造体１５１および構造体１５３には、同じ材料が用いられてもよいし、異なる材料が用いられてもよい。構造体１５１および構造体１５３は、それぞれ成膜後エッチングして設けられてもよい。また、構造体１５１および構造体１５３は、構造体１５１および構造体１５３となる２つの膜を成膜後に、当該２つの膜を同時にエッチングして設けられてもよい。図２６（Ａ）、（Ｂ）に示す構造を有することにより、第２構造体１５０の領域１５０Ｃがさらに丸みを有しやすくなるため、電極２１０と衝突した場合においても、第２構造体１５０、電極２１０の双方が破損しにくくなる。
【００５５】
図２７（Ａ）、（Ｂ）に力学量センサ３１０２の断面図を示す。図２７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１構造体１４０は、位置に応じて、第１構造体１４０が単層でもよいし、第１層１４１および第２層１４３を有する積層でもよい。
【００５６】
図２８（Ａ）、（Ｂ）に力学量センサ３１０２の断面図を示す。図２８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１構造体１４０は、位置に応じて、第１構造体１４０が単層でもよいし、第１層１４１および第２層１４３を有する積層でもよいし、第２構造体１５０が１つの第１構造体１４０のみを覆ってもよいし、複数の第１構造体１４０を覆ってもよい。例えば、薄膜１３５の中央部において、第１構造体１４０が単層であり、薄膜１３５の端部に近い領域において、第１構造体１４０が第１層１４１および第２層１４３を有する積層である場合、第２構造体１５０の高さが位置に応じて異なることにより、第２構造体１５０が電極２１０にさらに固着しづらくなる。これにより、さらに故障しにくい力学量センサを提供することができる。
【００５７】
（変形例）
なお、本開示の実施形態において、第１構造体１４０は、格子状に配置される例を述べたが、第１構造体１４０は、図２９に示すように同心円状に配置されてもよいし、格子状や市松模様状に配置されてもよいし、円形状を有してもよいし、図３０に示すように四角い形状を有してもよいし、多角形状を有してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１０５・・・領域、１１０・・・基板、１２０・・・絶縁層、１３０・・・導電層、１３５・・・薄膜、１３５Ａ・・・上面、１３９・・・膜、１４０・・・第１構造体、１４０Ａ・・・上面、１４０Ｂ・・・側面、１４０Ｃ・・・角部、１４１・・・第１層、１４３・・・第２層、１４９・・・膜、１５０・・・構造体、１５０Ｃ・・・領域、１５１・・・構造体、１５３・・・構造体、１６０・・・ストッパ、１７０・・・領域、１８０・・・領域、２００・・・基板、２１０・・・電極、２２０・・・電極、２３０・・・電極、２４０・・・電極、２５０・・・電極、２６０・・・電極、３００・・・空間、３５０・・・外力、４１０・・・位置、４２０・・・位置、４３０・・・位置、４４０・・・位置、４５０・・・位置、１１００・・・力学量センサ、２１００・・・力学量センサ、３１００・・・力学量センサ、３１０１・・・力学量センサ、３１０２・・・力学量センサ
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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