(57)【要約】【課題】微細素子の可動部の重量を、面積を広げることなくより容易に増大させる。【解決手段】まず、基板１０１の上に支持部１０２を形成する（第１工程）。次に、支持部１０２の上に一端が固定された梁状のばね部１０３を形成する（第２工程）。次に、ばね部１０３の他端に固定されて基板１０１の上に離間して変位可能に配置される可動部１０４を形成する（第３工程）。次に、可動部１０４の上面１０４ａに接続部１０５を形成する（第４工程）。次に、可動部１０４の上に、接続部１０５で接続する錘部１０６を形成する（第５工程）。【選択図】  図１Ａ
2018159573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に支持部を形成する第１工程と、
前記支持部の上に一端が固定された梁状のばね部を形成する第２工程と、
前記ばね部の他端に固定されて前記基板の上に離間して変位可能に配置される可動部を形成する第３工程と、
前記可動部の上面に接続部を形成する第４工程と、
前記可動部の上に前記接続部で接続する錘部を形成する第５工程と
を備えることを特徴とする微細素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の微細素子の製造方法において、
前記第５工程では、他基板の上に前記錘部を形成し、貼り合わせによって前記可動部の上に前記接続部に前記錘部を接続し、前記錘部を前記接続部に接続した後で前記ばね部より前記他基板を除去する
ことを特徴とする微細素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の微細素子の製造方法において、
前記錘部の上に新規接続部を形成する第６工程と、
前記錘部の上に前記新規接続部に接続する新規錘部を形成する第７工程と
を更に備えることを特徴とする微細素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の微細素子の製造方法において、
前記基板の上の前記可動部の下面に向かい合う箇所に固定電極を形成する第８工程を備え、
前記可動部を可動電極とする加速度センサを形成することを特徴とする微細素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ技術によって製造される微細素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、微細加工技術を用いて作製されたＭＥＭＳ（Micro electro mechanical Systems）デバイスが様々な領域で使用されている。このうち、静電容量型のＭＥＭＳ加速度センサは、錘、錘を支えるばね、錘と対向して配置された固定電極からなり、錘と固定電極間の静電容量変化によりデバイスに加わった加速度を検出するセンサとして、携帯機器や自動車のエアバッグなどに広く使用されている。
【０００３】
このようなＭＥＭＳ加速度センサの感度は、錘の周囲の流体の分子の衝突によって生じる熱ノイズ（ブラウニアンノイズ）によって制限される。ブラウニアンノイズＢNは、以下の式（１）で示される。
【０００４】
【数１】
2018159573.tif 000003
【０００５】
式（１）において、ＫBはボルツマン定数（１．３８０６４８５２×１０-23Ｊ／Ｋ）、Ｔは絶対温度、ｂは錘の周囲の流体の粘性係数、ｍは錘の質量である。ブラウニアンノイズを小さくするためには、錘の質量を増やす、あるいは、粘性係数ｂを小さくすればよいことがわかる。
【０００６】
粘性係数ｂを小さくするためには、例えば、ＭＥＭＳ加速度センサを真空封止するなどの方法があるが、実装技術においてコストと手間がかかるといった課題がある。
【０００７】
一方、錘の質量ｍを増やすために、様々な取組がなされている。例えば、図６に示すように、第１錘３０３に、第２錘３０５を固着して重さを増やす技術がある（特許文献１参照）。この加速度センサは、基板３０１に空洞部３０１ａを設けて第１錘３０３を形成している。また、基板３０１には、ダイアフラム状の梁３０２が形成され、第１錘３０３は、梁３０２の下面に固着されている。また、Ｓｉ基板３０４に開口３０４ａを設けて第２錘３０５を形成し、この第２錘３０５を第１錘３０３の下面に固着している。また、梁３０２の表面には、ピエゾ抵抗素子３０６が形成されている。
【０００８】
上述した技術では、加速度センサの感度を向上させるために錘質量を増加させる目的で、第１錘３０３に第２錘３０５を固着させている。ここで、上述した技術では、第１錘３０３はシリコンであり、第２錘３０５はシリコン、ガラス、または金属とされ、これにより、錘の重さを容易に増やすことが可能とされている。
【０００９】
一方、特許文献２には、基板の上に複数の金属パターン層を設け、各金属パターン層において、固定電極、可動電極を形成した加速度センサ素子が記載されている。この技術によれば、錘を構成する可動電極をより厚くすれば、この部分をより重くすることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平０８−１２２３６１号公報
【特許文献２】特許第５８３１９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１の技術では、以下に示すような問題がある。特許文献１の技術では、第１錘を構成するシリコンと、第２錘を構成するシリコンまたはガラスとを固着するために陽極接合方法を用いている。陽極接合方法は、高電圧を印加して固着するため、被固着素材がシリコンやガラスに限られ、加えて、数十ミクロンの微細な構造体を形成することが容易ではない。更に、素子の近傍にトランジスタなどのデバイスが存在すると、陽極接合によりデバイスを劣化させる可能性がある。
【００１２】
また、特許文献１では、第１錘に直接めっきにより第２錘を形成する技術についても記載されている。しかしながら、この場合、めっきの厚さに限界があるため、錘の部分を更に重く形成することに限界がある。
【００１３】
一方、特許文献２の技術には、以下に示すような問題がある。この技術では、錘を構成する金属パターン層を厚くして錘を重くする必要があるが、厚い金属パターン層を形成するために、例えば電界金めっきを用いた場合、膨大な時間とコストがかかる。また、電界めっきを用いた場合、金属パターン層の厚さを制御できる範囲は一般的に５０μｍ以下であり、これ以上の膜厚を実現することは実用上不可能である。仮に、５０μｍ程度が形成されたとしても大きな反りが発生し、デバイスとしての性能を保証することができないなどの問題がある。従って、実現できる錘の厚さとして２０μｍ程度という限界が生じる、という課題があった。また、錘を厚くせずに錘を重くするためには、錘の縦幅や横幅を広げる必要がある。この場合、チップサイズが大きくなるため、センサ全体の大型化が避けられず、携帯機器などへの適用が困難になる、といった問題があった。
【００１４】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、微細素子の可動部の重量を、面積を広げることなくより容易に増大させることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る微細素子の製造方法は、基板の上に支持部を形成する第１工程と、支持部の上に一端が固定された梁状のばね部を形成する第２工程と、ばね部の他端に固定されて基板の上に離間して変位可能に配置される可動部を形成する第３工程と、可動部の上面に接続部を形成する第４工程と、可動部の上に接続部で接続する錘部を形成する第５工程とを備える。
【００１６】
上記微細素子の製造方法において、第５工程では、他基板の上に錘部を形成し、貼り合わせによって可動部の上に接続部に錘部を接続し、錘部を接続部に接続した後でばね部より他基板を除去する。
【００１７】
上記微細素子の製造方法において、錘部の上に新規接続部を形成する第６工程と、錘部の上に新規接続部に接続する新規錘部を形成する第７工程とを更に備える。
【００１８】
上記微細素子の製造方法において、基板の上の可動部の下面に向かい合う箇所に固定電極を形成する第８工程を備え、可動部を可動電極とする加速度センサを形成する。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、可動部の上面に接続部を形成し、可動部の上に接続部で接続する錘部を形成するようにしたので、微細素子の可動部の重量を、面積を広げることなくより容易に増大させることができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法で製造される微細素子の構成を示す断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法で製造される微細素子の構成を示す平面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｆ】図２Ｆは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｇ】図２Ｇは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｈ】図２Ｈは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｉ】図２Ｉは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｊ】図２Ｊは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｋ】図２Ｋは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｌ】図２Ｌは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｍ】図２Ｍは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｎ】図２Ｎは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｏ】図２Ｏは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｐ】図２Ｐは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図２Ｑ】図２Ｑは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法を説明するための途中工程の状態を示す断面図である。
【図３】図３は、本は対の実施の形態による効果を説明するための特性図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法で製造される他の微細素子の構成を示す平面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法で製造される他の微細素子の構成を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法で製造される他の微細素子の構成を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法で製造される他の微細素子の構成を示す断面図である。
【図７】図７は、特許文献１に示された加速度センサの構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態における微細素子の製造方法ついて図１Ａ、図１Ｂを参照して説明する。なお、図１Ａは、図１Ｂのａａ’線の断面を示している。
【００２２】
この製造方法では、まず、基板１０１の上に支持部１０２を形成する（第１工程）。実施の形態では、基板１０１の表面に絶縁層１１１を形成し、絶縁層１１１の上に支持部１０２を形成する。また、実施の形態では、矩形の４つの角に配置されるように４つの支持部１０２を形成する。
【００２３】
次に、支持部１０２の上に一端が固定された梁状のばね部１０３を形成する（第２工程）。実施の形態では、４つの支持部１０２の各々に、ばね部１０３の一端を固定する。実施の形態１では、４つのばね部１０３を用いる。
【００２４】
次に、ばね部１０３の他端に固定されて基板１０１の上に離間して変位可能に配置される可動部１０４を形成する（第３工程）。実施の形態では、平面視正方形の可動部１０４を形成する。
【００２５】
次に、可動部１０４の上面１０４ａに接続部１０５を形成する（第４工程）。実施の形態では、可動部１０４の正方形とされている上面１０４ａの４辺の中央部の周縁近傍に、接続部１０５を形成している。実施の形態では、４つの接続部１０５を形成している。１つの接続部１０５は、平面視で可動部１０４より小さい面積とする。また、実施の形態では、全ての接続部１０５の合計の面積も、平面視で可動部１０４より小さい面積としている。従って、実施の形態では、可動部１０４の上面１０４ａと錘部１０６の下面１０６ａとの間に、空間が存在する部分を備える。なお、上面１０４ａの、４つの角に接続部１０５を配置してもよい。
【００２６】
次に、可動部１０４の上に、接続部１０５で接続する錘部１０６を形成する（第５工程）。本発明では、接続部１０５により、可動部１０４に錘部１０６を接着固定する。実施の形態では、平面視で可動部１０４と同形状の正方形に錘部１０６を形成している。また、実施の形態では、平面視で、可動部１０４と錘部１０６とが重なる状態に配置している。
【００２７】
なお、実施の形態では、基板１０１の上に固定電極１０７を形成している（第８工程）。固定電極１０７は、基板１０１（絶縁層１１１）の上の、可動部１０４の下面１０４ｂに向かい合う箇所に形成する。可動部１０４を例えば金属から構成すれば、可動部１０４を可動電極とし、これと固定電極１０７との間の静電容量変化により、この微細素子に加わった加速度を検出する加速度センサとすることができる。
【００２８】
以下、実施の形態における微細素子の製造方法の製造方法について、図２Ａ〜図２Ｑを用いてより詳細に説明する。
【００２９】
まず図２Ａに示すように、基板１０１を用意する。また、基板１０１の上に絶縁層１１１を形成する。基板１０１は、例えばよく知られたＳｉ基板である。例えば、よく知られたプラズマＴＥＯＳ−ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法によりＳｉＯ2を堆積することで、絶縁層１１１が形成できる。絶縁層１１１は、例えば、厚さ０．５μｍとすればよい。なお、絶縁層１１１は、熱酸化法や、スパッタ法やＣＶＤなどの堆積法により形成してもよい。
【００３０】
次に、基板１０１の上に支持部１０２を形成する（第１工程）。まず、図２Ｂに示すように、絶縁層１１１の上に、シード層１５１を形成する。例えば、シード層１５１は、絶縁層１１１に対する密着層としてのＴｉ層（厚さ０．１μｍ）と、Ｔｉ層の上のＡｕ層（厚さ０．１μｍ）との積層構造とする。Ｔｉ層およびＡｕ層は、例えば、蒸着法により形成すればよい。
【００３１】
次に、図２Ｃに示すように、シード層１５１の上に、公知のフォトリソグラフィーにより形成したマスクパターンとめっき法とを用い、金属パターン１５２ａ，金属パターン１５２ｂを形成する。金属パターン１５２ａは、支持部１０２となる部分である。また、金属パターン１５２ｂは、固定電極１０７となる部分である。この例では、支持部１０２の形成（第１工程）とともに、固定電極１０７の形成（第８工程）を実施する。
【００３２】
例えば、シード層１５１の上に、金属パターン１５２ａ，１５２ｂを形成する領域に開口を備えるマスクパターンを、フォトリソグラフィーにより形成する。次に、形成したマスクパターンの開口部に、電解めっきにより厚さ２μｍに金属（例えばＡｕ）を成長させる。この後、マスクパターンを除去することで、金属パターン１５２ａ，１５２ｂが形成できる。なお、金属パターン１５２ａ，１５２ｂは、Ａｕに限らず、ＮｉやＣｕなど、他の金属でも可能である。また、上述では、密着層としてＴｉを用い、めっき成長のためのシードとしてＡｕを用いたが、これに限るものではない。密着層としては、Ｃｒなど、絶縁層に対して密着性を向上させることができる金属であればよい。また、シードの材料は、ＮｉやＣｕなど他の金属を用いることが可能であることは言うまでもない。
【００３３】
次に、金属パターン１５２ａ，１５２ｂをマスクとしてシード層１５１を選択的にエッチング除去し、図２Ｄに示すように、支持部１０２および固定電極１０７を形成する（第１工程，第８工程）。上述したエッチングでは、例えば、シード層１５１の上層のＡｕ層は、塩酸と硝酸を混合した水溶液をエッチャントとするウエットエッチングによりエッチングする。この場合、エッチングレートは毎分８５ｎｍである。また、シード層１５１の下層のＴｉ層は、フッ化水素酸水溶液をエッチャントとするウエットエッチングによりエッチングする。この場合、エッチングレートは毎分４００ｎｍである。
【００３４】
なお、Ａｕ層のエッチングにおいては、エッチングできる溶液であれば他の溶液でも可能であり、例えばヨウ素水溶液などを用いることができる。また、Ｔｉ層のエッチングも同様にエッチングできる溶液であれば他の溶液でも可能であり混酸などを用いることができる。更に、Ａｕ層およびＴｉ層のエッチングは、Ａｒのプラズマを用いたドライエッチングを使用することも可能である。
【００３５】
次に、支持部１０２の上に一端が固定された梁状のばね部１０３を形成する（第２工程）。まず、図２Ｅに示すように、支持部１０２および固定電極１０７の周囲の絶縁層１１１に樹脂を充填することで、犠牲層１５３を形成する。犠牲層１５３は、支持部１０２および固定電極１０７による段差を平坦化する状態に形成する。支持部１０２および固定電極１０７（第１パターン層１３１）の上面と犠牲層１５３の上面とが、同一の平面を形成する状態とする。
【００３６】
例えば、感光性有機樹脂をスピンコーティング法によって塗布膜を形成し、フォトリソグラフィーによるパターニングと熱硬化によって、犠牲層１５３を形成すればよい。感光性有機樹脂としては、例えば、ＰＢＯ（Poly Benzo Oxazole）を用いることができる。この場合、熱硬化の温度条件は、３１０℃とすればよい。なお、犠牲層１５３は、ＰＢＯ以外の感光性有機樹脂を用いて形成してもよい。例えば、ＪＳＲ（株）製のＥＬＰＡＣＷＰＲ−５１００などがある。
【００３７】
次に、図２Ｆに示すように、平坦化した犠牲層１５３（支持部１０２，固定電極１０７）の上に、シード層１５４を形成する。シード層１５４は、シード層１５１と同様に形成すればよい。
【００３８】
次に、図２Ｇに示すように、シード層１５４の上に、前述した金属パターン１５２ａ，１５２ｂの形成と同様に、金属パターン１５５を形成する。金属パターン１５５は、厚さ３μｍに形成する。金属パターン１５５は、ばね部１０３となる部分である。図２Ｇには、４つのばね部１０３のうち２つのばね部１０３となる部分の金属パターン１５５が示されている。
【００３９】
次に、前述同様に、金属パターン１５５をマスクとしてシード層１５４を選択的にエッチング除去し、図２Ｈに示すように、ばね部１０３を形成する（第２工程）。上述したように、第２工程では、第１パターン層１３１の上に、ばね部１０３となる部分を備える第２パターン層１３２を形成し、第１パターン層１３１における支持部１０２の上に、第２パターン層１３２ばね部１０３一部が重なる状態とする。
【００４０】
次に、可動部１０４を形成する（第３工程）。まず、図２Ｉに示すように、犠牲層１５６を形成する。前述した犠牲層１５３と同様に、ばね部１０３の段差を平坦化する状態に犠牲層１５６を形成する。次に、図２Ｊに示すように、犠牲層１５６の上にシード層１５７を形成する。平坦化した犠牲層１５６（ばね部１０３）の上に、シード層１５７を形成する。シード層１５７は、シード層１５１、シード層１５４と同様に形成すればよい。
【００４１】
次に、図２Ｋに示すように、シード層１５７の上に、前述した金属パターン１５２ａ，１５２ｂ，金属パターン１５５の形成と同様に、金属パターン１５８を形成する。金属パターン１５８は、厚さ１０μｍに形成する。金属パターン１５８は、可動部１０４となる部分である。
【００４２】
次に、前述同様に、金属パターン１５８をマスクとしてシード層１５７を選択的にエッチング除去し、図２Ｌに示すように、可動部１０４を形成する（第３工程）。可動部１０４は、第２パターン層１３２の上の第３パターン層１３３に形成されるものとなる。
【００４３】
次に、図２Ｍに示すように、可動部１０４の上面に接続部１０５を形成する（第４工程）。前述した各金属パターンの形成と同様に、めっき法により金属からなる接続部１０５を形成する。接続部１０５は、例えば、厚さ５μｍに形成する。
【００４４】
次に、図２Ｎに示すように、他基板２０１の上に、ポリイミドからなる厚さ１μｍの絶縁層２０２を形成し、絶縁層２０２の上に、錘部１０６を形成する。前述した可動部１０４の形成と同様に、シード層の形成、めっき法による金属パターンの形成、金属パターンをマスクとしたシード層の選択的なエッチング除去により、金属からなる錘部１０６を形成すればよい。
【００４５】
次に、図２Ｏに示すように、ガラス基板２１１の上にＵＶ硬化型の剥離フィルムからなる離型層２１２を形成し、この上に上述した錘部１０６を転写した。まず、ガラス基板２１１の上に形成した離型層２１２に、他基板２０１の上に形成した錘部１０６の上面を貼り付ける。次に、絶縁層２０２を溶解することなどにより、錘部１０６より他基板２０１を取り除く。
【００４６】
次に、図２Ｐに示すように、ガラス基板２１１の上の離型層２１１に貼り付けた錘部１０６の上面を、基板１０１の上に形成してある可動部１０４の上面の接続部１０５に接続する。よく知られたフリップチップ実装法により、接続部１０５をバンプとして貼り付ければよい。
【００４７】
次に、ガラス基板２１１の裏面側から離型層２１１に紫外線を照射する。よく知られているように、ＵＶ硬化型の剥離フィルムは、紫外線の照射により粘着力が低下する。紫外線の照射により粘着力が低下した離型層２１１を錘部１０６より剥がすことで、錘部１０６よりガラス基板２１１を取り除く。この結果、図２Ｑに示すように、可動部１０４の上に、接続部１０５で接続された錘部１０６が形成された状態となる。
【００４８】
この後、犠牲層１５３および犠牲層１５６を選択的に除去すれば、図１Ａ，図１Ｂを用いて説明した実施の形態における微細素子が得られる。例えば、犠牲層１５３および犠牲層１５６は、Ｏ2プラズマによるドライエッチングを用いることで、選択的に除去できる。また、犠牲層１５３および犠牲層１５６は、ＣＦ4とＯ2など、他のガスや混合ガスを使用したプラズマによるドライエッチングで選択的に除去してもよい。
【００４９】
この後、可動部１０４と錘部１０６との間の隙間に、樹脂を充填し、これらを固着形成する。例えば、実装技術においてよく用いられている封止材を用いればよい。この場合、１８０℃程度の加熱処理により、隙間に充填した封止材を硬化させることができる。
【００５０】
上述した実施の形態によれば、例えば、基板１０１の他の領域に、集積回路が形成されている状態であっても、低温プロセスであり、集積回路にダメージなく加速度センサなどの微細素子が得られることがわかる。
【００５１】
なお、上述では、錘部１０６を貼り合わせた後で、犠牲層を除去したが、犠牲層を除去した後で貼り合わせてもよい。ただし、犠牲層が形成されている状態で貼り合わせる方が、貼り合わせ時の基板間の平行など位置決めが容易である。
【００５２】
また、上述では、可動部１０４の側に接続部１０５を形成しおいた状態で、錘部１０６を貼り合わせたが、これに限らず、梁部１０６の方に接続部１０５を形成しておき、これを可動部１０４に貼り合わせるようにしてもよい。この場合においても、貼り合わせた後で犠牲層を除去してもよく、貼り合わせる前に犠牲層を除去してもよい。
【００５３】
次に、上述した実施の形態における製造法で作製した微細素子の特性について説明する。なお、比較のために、錘部１０６（接続部１０５）を形成していない、上述同様の微細素子を形成し、比較サンプルとして用いた。
【００５４】
効果を説明するためにブラウニアンノイズＢNを用いて比較説明する。可動部１０４および錘部１０６は、平面視正方形とした。また、可動部１０４および錘部１０６は、厚さ１０μｍとした。比較サンプルについては、錘部１０６がない。可動部１０４および錘部１０６の平面視正方形の一辺の長さ（寸法）を変化させたときのブラウニアンノイズＢNを、前述した式（１）により計算した。計算結果を図３に示す。図３において、実線が実施の形態における微細素子の結果であり、点線が、比較サンプルの結果である。
【００５５】
図３に実線で示すように、実施の形態における微細素子では、寸法が１．２５ｍｍの時のブラウニアンノイズは、９．３７×１０-8Ｇ／（Ｈｚ）1/2である。一方、図３に点線で示すように、比較サンプルでは、寸法が１．２５ｍｍの時のブラウニアンノイズは、１．８７×１０-7Ｇ／（Ｈｚ）1/2である。なお、１Ｇ＝９．８ｍ／ｓ2である。このように、実施の形態によれば、ブラウニアンノイズを約５０％低減できることを示している。
【００５６】
また、図３の点線に示すように、錘部１０６を用いずにブラウニアンノイズを９．３７×１０-8Ｇ／（Ｈｚ）1/2とするためには、寸法を１．７５ｍｍ2に大きくする必要があることがわかる。このように、実施の形態によれば、３０％の寸法縮小効果があることがわかる。このように、実施の形態によれば、性能が向上に加え、寸法の縮小化に効果があることがわかる。
【００５７】
ところで、図４Ａ，図４Ｂに示すように、可動部１０４の側面（側部）に補助構造１１４を設け、同様に、錘部１０６の側面にも補助構造１１６を設け、これらの間に接続部１０５を配置してもよい。なお、図４Ｂは、図４Ａのａａ’線の断面を示している。
【００５８】
基板１０１の平面に平行な２面を正方形とした直方体としている可動部１０４の、４つの側面の各々に、補助構造１１４を設ける。補助構造１１４は、基板１０１の面の放線方向の厚さを可動部１０４と同一としている。補助構造１１４も、直方体とする。可動部１０４および４つの補助構造１１４は、前述した可動部１０４の形成において一体に形成すればよい。
【００５９】
また、基板１０１の平面に平行な２面を正方形とした直方体としている錘部１０６の、４つの側面の各々に、補助構造１１６を設ける。補助構造１１６は、基板１０１の面の放線方向の厚さを錘部１０６と同一としている。補助構造１１６も、直方体とする。錘部１０６および４つの補助構造１１６は、前述した錘部１０６の形成において一体に形成すればよい。
【００６０】
上述したように、平面視で可動部１０４および錘部１０６の外周部に接続するための領域を設けることで、チップサイズにおける許容される面積を、より効率よく使うことを可能とし、これにより錘を重くしブラウニアンノイズを低減する。
【００６１】
また、図５に示すように、錘部１０６の上に新規接続部１０８を形成し（第６工程）、錘部１０６の上に新規接続部１０８に接続する新規錘部１０９を形成する（第７工程）ようにしてもよい。同様に、図６に示すように、錘部１０６の補助構造１１６上に新規接続部１０８を形成し（第６工程）、錘部１０６の上に、新規接続部１０８に新規補助構造１１９で接続する新規錘部１０９を形成する（第７工程）ようにしてもよい。このように、複数の錘部を、可動部の上に積層してもよい。
【００６２】
以上に説明したように、本発明によれば、可動部の上面に接続部を形成し、可動部の上に接続部で接続する錘部を形成するようにしたので、微細素子の可動部の重量を、面積を広げることなくより容易に増大させることができるようになる。
【００６３】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。例えば、上述では、可動部および錘部の平面視の形状を矩形としたが、これに限るのはなく、円形，楕円形であってもよく、三角形、五角形、六角形などの他の形状であってもよい。また、可動部と錘部とは、平面視で異なる形状としてもよい。また、可動部と錘部とは、平面視で異なる面積とされていてもよい。また、接続部は、４箇所に限らず、１箇所、２箇所、３箇所でもよく、５箇所以上配置してもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１０１…基板、１０２…支持部、１０３…ばね部、１０４…可動部、１０４ａ…上面、１０４ｂ…下面、１０５…接続部、１０６…錘部、１０６ａ…下面、１０７…固定電極、１１１…絶縁層。
【図１Ａ】
2018159573.tif 000004
【図１Ｂ】
2018159573.tif 000005
【図２Ａ】
2018159573.tif 000006
【図２Ｂ】
2018159573.tif 000007
【図２Ｃ】
2018159573.tif 000008
【図２Ｄ】
2018159573.tif 000009
【図２Ｅ】
2018159573.tif 000010
【図２Ｆ】
2018159573.tif 000011
【図２Ｇ】
2018159573.tif 000012
【図２Ｈ】
2018159573.tif 000013
【図２Ｉ】
2018159573.tif 000014
【図２Ｊ】
2018159573.tif 000015
【図２Ｋ】
2018159573.tif 000016
【図２Ｌ】
2018159573.tif 000017
【図２Ｍ】
2018159573.tif 000018
【図２Ｎ】
2018159573.tif 000019
【図２Ｏ】
2018159573.tif 000020
【図２Ｐ】
2018159573.tif 000021
【図２Ｑ】
2018159573.tif 000022
【図３】
2018159573.tif 000023
【図４Ａ】
2018159573.tif 000024
【図４Ｂ】
2018159573.tif 000025
【図５】
2018159573.tif 000026
【図６】
2018159573.tif 000027
【図７】
2018159573.tif 000028