(57)【要約】【課題】高い感度で外力を検出することができるＭＥＭＳ装置を提供する。【解決手段】基板５０と、基板５０上に配置された第１の支持部５１及び第２の支持部５２と、第１可動電極１１を有し、第１可動電極１１から離間した位置において第１の支持部５１に固定され、外力により変位する第１の可動部１０と、第１可動電極１１と対向して配置された第２可動電極２１を有し、第２可動電極２１から離間した位置において第２の支持部５２に固定され、外力により変位する第２の可動部２０とを備え、第１可動電極１１と第２可動電極２１との対向位置Ａと第１の可動部１０の重心位置Ｃ１との間において第１の可動部１０が第１の支持部５１に固定され、第２の可動部２０の重心位置Ｃ２を挟んで対向位置Ａと対向する位置において第２の可動部２０が第２の支持部５２に固定されている。【選択図】図１
2011022137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配置された第１の支持部及び第２の支持部と、
第１可動電極を有し、前記第１可動電極から離間した位置において前記第１の支持部に固定され、外力により変位する第１の可動部と、
前記第１可動電極と対向して配置された第２可動電極を有し、前記第２可動電極から離間した位置において前記第２の支持部に固定され、前記外力により変位する第２の可動部と
を備え、前記第１可動電極と前記第２可動電極との対向位置と前記第１の可動部の重心位置との間において前記第１の可動部が前記第１の支持部に固定され、前記第２の可動部の重心位置を挟んで前記対向位置と対向する位置において前記第２の可動部が前記第２の支持部に固定されていることを特徴とするＭＥＭＳ装置。
【請求項２】
前記第１の可動部と前記第２の可動部の互いに対向する部分の形状がそれぞれ櫛歯形状であり、前記第１可動電極と前記第２可動電極とが交差指状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項３】
前記基板は、ＳＯＩ基板を備えることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項４】
前記基板は、単結晶基板を備えることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項５】
前記第１の可動部の周囲を囲んで前記第２の可動部が配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項６】
前記対向位置が複数あることを特徴とする請求項５に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項７】
前記対向位置において、前記第１可動電極の上面と前記第２可動電極の上面とが同一平面レベルにないことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項８】
前記第１可動電極及び前記第２可動電極は、上面または下面にキャップ層を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項９】
前記対向位置において、前記第１の可動部及び前記第２の可動部の少なくともいずれかに前記第１の可動部及び前記第２の可動部と線膨張係数の異なるキャップ層が配置されていることを特徴とする請求項７に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項１０】
前記対向位置において、前記第１の可動部の膜厚と前記第２の可動部の膜厚が異なることを特徴とする請求項７又は９に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項１１】
前記第１の可動部及び前記第２の可動部は、上面から下面に貫通する少なくとも１以上のスリットを備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項１２】
前記第１可動電極及び前記第２可動電極のすくなくともいずれか一方は、上方または下方に変位していることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項１３】
前記第１の可動部において、同一軸上に重心位置、支持位置及び対向位置がこの順に配置されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項１４】
前記第１の可動部において、同一軸上に重心位置、支持位置及び対向位置がこの順に配置され、前記第２の可動部において、同一軸上に対向位置、重心位置及び支持位置がこの順に配置されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項１５】
前記第１の可動部及び前記第２の可動部において、同一軸上に重心位置、支持位置及び対向位置がこの順に配置されていることを特徴とする請求項５に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項１６】
前記複数の対向位置は、同一軸上の延長上に存在することを特徴とする請求項６に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項１７】
前記第１可動電極及び前記第２可動電極は、上部表面に上部絶縁膜を備え、側壁部に側壁絶縁膜を備えることを特徴とする請求項４に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項１８】
前記第１の支持部及び前記第２の支持部は、前記ＳＯＩ基板を構成する絶縁層の一部で形成されることを特徴とする請求項３に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項１９】
前記第１の支持部及び前記第２の支持部は、前記基板の一部で形成されることを特徴とする請求項４に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項２０】
前記ＭＥＭＳ装置に外力が加わった場合において、前記第１可動電極及び前記第２可動電極間で、一方の静電容量が増加し、他方の静電容量が減少し、その差動容量を信号として出力することを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項２１】
第１の可動部と、前記第１の可動部に対向する第２の可動部とを有するＭＥＭＳ装置の製造方法であって、
単結晶からなる基板の上面に上部絶縁膜を形成する工程と、
前記上部絶縁膜をパターニングし、トレンチ溝を形成する工程と、
前記トレンチ溝に対して、絶縁膜を充填して、絶縁分離領域を形成する工程と、
前記上部絶縁膜をパターニングし、デバイス表面全面に、金属電極層を形成する工程と、
前記金属電極層をパターニングし、前記第１の可動部に接続される第１可動部用配線電極、前記第２の可動部に接続される第２可動部用配線電極を形成する工程と、
前記上部絶縁膜をマスクにした選択的エッチングにより、前記基板を所定の深さまでエッチングする工程と、
デバイス表面全面に、絶縁膜を堆積し、エッチング溝の側壁部に側壁絶縁膜を形成する工程と、
デバイス表面及びエッチング溝の底面に堆積された前記絶縁膜をエッチング除去し、前記第１可動部用配線電極、前記第２可動部用配線電極の各表面を露出する工程と、
前記基板の等方性エッチングにより、空間を形成して、前記基板をパターニングした前記第１の可動部および前記第２の可動部を形成する工程と
を有することを特徴とするＭＥＭＳ装置の製造方法。
【請求項２２】
前記第１の可動部および前記第２の可動部を形成する工程は、前記第１の可動部および前記第２の可動部が、複数のスリットを有し、前記スリットの幅、前記スリットの間隔ピッチ、及び等方性エッチングの時間を調整することにより、前記基板の一部を第１の支持部及び第２の支持部として残す工程を有することを特徴とする請求項２１に記載のＭＥＭＳ装置の製造方法。
【請求項２３】
前記第１可動電極及び前記第２可動電極の側壁部には、前記側壁絶縁膜が、前記絶縁分離領域と同程度の深さまで形成され、前記第１可動電極及び前記第２可動電極が前記基板と対向する面は、前記空間を形成する等方性エッチングにより、エッチバックされることを特徴とする請求項２１に記載のＭＥＭＳ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部から加えられた力に応じて変位する可動部を備えるＭＥＭＳ装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
外部から加えられた力（以下において、「外力」という。）に応じて変位する可動部を備えるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）装置が、加速度センサやジャイロセンサ等の物理量を検知するセンサに使用されている。例えば、外力により振動する可動部と固定部間の静電容量の変化を検知して加速度を検出する静電容量型加速度センサ等が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６,７９２,８０４Ｂ２号明細書
【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、可動部と固定部間の距離が変化することによって発生する静電容量の変化により物理量を検知する方法では、外力による可動部の変位が小さい場合等において、加速度等の物理量を検出することが困難であるという問題が生じている。このため、ＭＥＭＳ装置に加えられた外力に対する感度の向上が望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、高い感度で外力を検出することができるＭＥＭＳ装置及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】
【０００６】
本発明の一態様によれば、基板と、前記基板上に配置された第１の支持部及び第２の支持部と、第１可動電極を有し、前記第１可動電極から離間した位置において前記第１の支持部に固定され、外力により変位する第１の可動部と、前記第１可動電極と対向して配置された第２可動電極を有し、前記第２可動電極から離間した位置において前記第２の支持部に固定され、前記外力により変位する第２の可動部とを備え、前記第１可動電極と前記第２可動電極との対向位置と前記第１の可動部の重心位置との間において前記第１の可動部が前記第１の支持部に固定され、前記第２の可動部の重心位置を挟んで前記対向位置と対向する位置において前記第２の可動部が前記第２の支持部に固定されているＭＥＭＳ装置が提供される。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、第１の可動部と、前記第１の可動部に対向する第２の可動部とを有するＭＥＭＳ装置の製造方法であって、単結晶からなる基板の上面に上部絶縁膜を形成する工程と、前記上部絶縁膜をパターニングし、トレンチ溝を形成する工程と、前記トレンチ溝に対して、絶縁膜を充填して、絶縁分離領域を形成する工程と、前記上部絶縁膜をパターニングし、デバイス表面全面に、金属電極層を形成する工程と、前記金属電極層をパターニングし、前記第１の可動部に接続される第１可動部用配線電極、前記第２の可動部に接続される第２可動部用配線電極を形成する工程と、前記上部絶縁膜をマスクにした選択的エッチングにより、前記基板を所定の深さまでエッチングする工程と、デバイス表面全面に、絶縁膜を堆積し、エッチング溝の側壁部に側壁絶縁膜を形成する工程と、デバイス表面及びエッチング溝の底面に堆積された前記絶縁膜をエッチング除去し、前記第１可動部用配線電極、前記第２可動部用配線電極の各表面を露出する工程と、前記基板の等方性エッチングにより、空間を形成して、前記基板をパターニングした前記第１の可動部および前記第２の可動部を形成する工程とを有するＭＥＭＳ装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高い感度で外力を検出することができるＭＥＭＳ装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の構成を示す模式的平面図、（ｂ）図１（ａ）の側面図。
【図２】（ａ）第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の動作を説明するための模式図であり、ＭＥＭＳ装置に重力加速度Ｇが加わっていない場合の側面図、（ｂ）ＭＥＭＳ装置に−ｚ方向に重力加速度Ｇが加わった場合の側面図。
【図３】第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の可動部に反りを生じさせた例を示す模式図。
【図４】図３に示したＭＥＭＳ装置に−ｚ方向に重力加速度Ｇが加わった状態を示す模式図。
【図５】図３に示したＭＥＭＳ装置に＋ｚ方向に重力加速度Ｇが加わった状態を示す模式図。
【図６】（ａ）第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の可動部に反りを生じさせた他の例を示す模式図であり、ＭＥＭＳ装置に重力加速度Ｇが加わっていない状態を示す側面図、（ｂ）ＭＥＭＳ装置に＋ｚ方向に重力加速度Ｇが加わった状態を示す側面図。
【図７】第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の重力加速度Ｇが加わった方向を検出可能な可動部の例を示す模式図。
【図８】第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の変形例の構成を示す模式的平面図。
【図９】第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の製造方法を説明するための模式的平面図。
【図１０】第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の製造方法を説明するための工程断面図（その１）。
【図１１】第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の製造方法を説明するための工程断面図（その２）。
【図１２】第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の製造方法を説明するための工程断面図（その３）。
【図１３】第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の製造方法を説明するための工程断面図（その４）。
【図１４】第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の製造方法を説明するための工程断面図（その５）。
【図１５】（ａ）第２の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の構成を示す模式的平面図、（ｂ）図１５（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図１６】−ｚ方向に重力加速度Ｇが加わった状態を示す図１５（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図１７】第２の実施の形態の変形例に係るＭＥＭＳ装置の構成を示す模式的平面図。
【図１８】（ａ）図１７のＩＶ−ＩＶ線に沿う模式的断面構造図であり、ＭＥＭＳ装置に重力加速度Ｇが加わっていない場合の可動部の位置を示す側面図、（ｂ）−ｚ方向に重力加速度Ｇが加わった場合の可動部の位置を示す側面図、（ｃ）＋ｚ方向に重力加速度Ｇが加わった場合の可動部の位置を示す側面図。
【図１９】第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の模式的平面図。
【図２０】図１９のＶ−Ｖ線に沿う模式的断面構造図。
【図２１】第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の製造方法を説明するための工程断面図（その１）。
【図２２】第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の製造方法を説明するための工程断面図（その２）。
【図２３】第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の製造方法を説明するための工程断面図（その３）。
【図２４】第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の製造方法を説明するための工程断面図（その４）。
【図２５】第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の製造方法を説明するための工程断面図（その５）。
【図２６】第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の製造方法を説明するための工程断面図（その６）。
【図２７】第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の製造方法を説明するための工程断面図（その７）。
【図２８】第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の製造方法を説明するための工程断面図（その８）。
【図２９】第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の製造方法を説明するための工程断面図（その９）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、図面を参照して、実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００１１】
又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１２】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、基板５０と、基板５０上に配置された第１の支持部５１及び第２の支持部５２と、第１可動電極１１を有し、第１可動電極１１から離間した位置において第１の支持部５１に固定され、外力により変位する第１の可動部１０と、第１可動電極１１と対向して配置された第２可動電極２１を有し、第２可動電極２１から離間した位置において第２の支持部５２に固定され、外力により変位する第２の可動部２０とを備える。第１可動電極１１と第２可動電極２１との対向位置Ａと第１の可動部１０の重心位置Ｃ１との間において第１の可動部１０が第１の支持部５１に固定され、第２の可動部２０の重心位置Ｃ２を挟んで対向位置Ａと対向する位置において第２の可動部２０が第２の支持部５２に固定されている。ここで、「重心位置」は第１の可動部１０及び第２の可動部の形状や質量の分布に応じて定まる物理的な重心の位置である。
【００１３】
図１（ａ）に示したＭＥＭＳ装置１では、スリット１１０に挟まれた梁部内の支持位置Ｐ１において第１の可動部１０が第１の支持部５１に固定され、スリット２１０に挟まれた梁部内の支持位置Ｐ２において第２の可動部２０が第２の支持部５２に固定されている。このため、第１の可動部１０及び第２の可動部２０と基板５０との接続部分は可撓性を有し、外力によって第１の可動部１０及び第２の可動部２０が振動しやすい。これにより、ＭＥＭＳ装置１の検出感度が向上している。
【００１４】
図１（ａ）において、紙面と垂直な方向をｚ方向とし、紙面上における左右方向、即ち第１の可動部１０の重心位置Ｃ１と第２の可動部２０の重心位置Ｃ２とを結ぶ直線方向をｘ方向とする。また、紙面上でｘ方向と直交する方向、即ち上下方向をｙ方向とする。なお、紙面から垂直に上方に向かう方向を正のｚ方向（＋ｚ方向）とし、重心位置Ｃ１から重心位置Ｃ２に向かう方向を正のｘ方向（＋ｘ方向）とする。
【００１５】
したがって、重心位置Ｃ１と重心位置Ｃ２を結ぶｘ方向に沿って見た場合、重心位置Ｃ１、支持位置Ｐ１、第１可動電極１１と第２可動電極２１とが対向する対向位置Ａが順に配置され、且つ、対向位置Ａ、重心位置Ｃ２、支持位置Ｐ２が順に配置される。
【００１６】
第１の可動部１０及び第２の可動部２０は第１の支持部５１及び第２の支持部５２にそれぞれに固定された位置を支点として振動する振動子であり、外部からｚ方向の外力がＭＥＭＳ装置１に加わると、第１可動電極１１と第２可動電極２１間の距離が変化する。このため、第１可動電極１１と第２可動電極２１に電圧を印加した状態でＭＥＭＳ装置１に外力が加わると、第１可動電極１１と第２可動電極２１間の距離の変化は、第１可動電極１１と第２可動電極２１間の静電容量の変化として検知される。
【００１７】
第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１は、検知された静電容量の変化を検出信号で信号処理回路（図示略）に伝達する。信号処理回路は、検出信号を処理して第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１に加わった重力加速度Ｇを検出する。つまり、第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１は、静電容量の変化に基づいて重力加速度Ｇを検出する静電容量型加速度センサの一部である。信号処理回路は、第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１と同一チップ上に配置してもよいし、第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１が配置されたチップと異なるチップ上に配置してもよい。
【００１８】
なお、第１可動電極１１と第２可動電極２１は、半導体或いは絶縁物等からなる第１の可動部１０と第２の可動部２０にそれぞれ金属膜等の電極を配置して形成してもよい。或いは、第１の可動部１０と第２の可動部２０をそれぞれ第１可動電極１１と第２可動電極２１として使用してもよい。この場合、第１の可動部１０と第２の可動部２０とは電気的に絶縁されている必要がある。
【００１９】
以下に、第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１の動作について説明する。ｚ軸方向に沿ってＭＥＭＳ装置１に外力が加わると、第１の可動部１０と第２の可動部２０の一方が外力の加わった方向に変位し、他方が外力の加わった方向と反対方向に変位する。第１の可動部１０の変位する方向は、重心位置Ｃ１と支持位置Ｐ１との位置関係によって定まり、第２の可動部２０の変位する方向は、重心位置Ｃ２と支持位置Ｐ２との位置関係によって定まる。具体的には、対向位置Ａにおいて、第１の可動部１０の第１可動電極１１は外力の加わった方向と反対方向に変位し、第２の可動部２０の第２可動電極２１は外力の加わった方向に変位する。
【００２０】
第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１にｚ方向の重力加速度Ｇが加わっていない場合の第１の可動部１０及び第２の可動部２０の状態を図２（ａ）に示す。ここで、例えば、図２（ｂ）に示すようにＭＥＭＳ装置１に−ｚ方向に重力加速度Ｇが加わると、第１可動電極１１は矢印ａ１で示すように＋ｚ方向に変位する。一方、第２可動電極２１は矢印ａ２で示すように−ｚ方向に変位する。この結果生じる第１可動電極１１と第２可動電極２１間の静電容量の変化を用いて、第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１に加わった重力加速度Ｇが検出される。
【００２１】
可動電極と固定電極間の距離が変化することによって発生する静電容量の変化により重力加速度Ｇ等の物理量を検知する関連技術においては、可動電極の変位量を大きくして感度を高めることができる。しかし、可動電極の変位量を大きくすると、可動電極を支持する弾性結合部の剛性が低下し、ＭＥＭＳ素子の共振周波数が低下する問題が生じる。
【００２２】
しかし、第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１では、第１可動電極１１と第２可動電極２１が互いに逆方向に変位する。このため、第１可動電極１１と第２可動電極２１間の静電容量の変化量は、変位量が第１可動電極１１及び第２可動電極２１と同程度である可動電極と固定電極との間の静電容量の変化量より大きい。つまり、同量の静電容量の変化量を得るために、ＭＥＭＳ装置１における第１可動電極１１及び第２可動電極２１の変位量が、可動電極と固定電極を用いるＭＥＭＳ素子における可動電極の変位量の半分でよい。
【００２３】
したがって、第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１によれば、可動電極の変位量を大きくする方法と異なり、第１可動電極１１及び第２可動電極２１を支持する弾性結合部の剛性を低下させることなく、静電容量の変化量を増大させることができる。その結果、第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１は、高い感度で外力を検出することができる。
【００２４】
なお、対向位置Ａにおいて、第１可動電極１１の上面と第２可動電極２１の上面とが同一平面レベルにならないようにすることにより、重力加速度Ｇの方向を検知することができる。
【００２５】
例えば、図３に示すように、第１の可動部１０の上面の一部に第１の可動部１０と線膨張係数の異なるキャップ層１００を形成し、第２の可動部２０の上面の一部に第２の可動部２０と線膨張係数の異なるキャップ層２００を形成する。その結果、熱応力により、第１の可動部１０及び第２の可動部２０に反りが生じる。このとき、キャップ層１００とキャップ層２００で異なる線膨張係数の材料を使用することにより、第１の可動部１０と第２の可動部２０とで反る方向や反り量が異なる。例えば、図３は、第１の可動部１０と第２の可動部２０とで反る方向を違えた例を示している。即ち、ｚ方向に外力が加わらない図３に示した状態で、対向位置Ａにおいて、第１可動電極１１の上面と第２可動電極２１の上面とが同一平面レベルにならない。なお、キャップ層１００、２００の材料は絶縁体でも導電体でもかまわない。
【００２６】
図３に示したように第１可動電極１１の上面が第２可動電極２１の上面より高い位置にある場合に、図４に示したようにＭＥＭＳ装置１に−ｚ方向の重力加速度Ｇが加わると、第１可動電極１１は矢印ａ１で示すように＋ｚ方向に変位し、第２可動電極２１は矢印ａ２で示すように−ｚ方向に変位する。このため、第１可動電極１１と第２可動電極２１間の静電容量は一様に減少する。
【００２７】
一方、図５に示したようにＭＥＭＳ装置１に＋ｚ方向の重力加速度Ｇが加わると、第１可動電極１１は矢印ａ１で示すように−ｚ方向に変位し、第２可動電極２１は矢印ａ２で示すように＋ｚ方向に変位する。このため、先ず第１可動電極１１の上面と第２可動電極２１の上面とが接近し、第１可動電極１１と第２可動電極２１間の静電容量は増大する。したがって、第１可動電極１１と第２可動電極２１間の静電容量における最初の変化量によって、重力加速度Ｇの方向を検知することができる。
【００２８】
図３では第１の可動部１０と第２の可動部２０の上面にキャップ層１００とキャップ層２００を配置する例を示したが、第１の可動部１０と第２の可動部２０の下面にキャップ層を配置してもよい。また、第１の可動部１０と第２の可動部２０のいずれか一方にキャップ層を配置してもよい。
【００２９】
図３〜図５では、熱応力によって第１可動電極１１と第２可動電極２１間にｚ方向の段差をつける例を示した。図６に示すように、対向位置Ａにおいて、第１の可動部１０の膜厚と第２の可動部２０の膜厚とを違えることによって、第１可動電極１１と第２可動電極２１間にｚ方向の段差をつけてもよい。図６（ａ）は、第１の可動部１０の一部を薄くし、かつ第２の可動部２０の膜厚を一様にして、第１の可動部１０の上面を第２の可動部２０の上面より低くした例を示している。図６（ｂ）に示したように＋ｚ方向の重力加速度Ｇが加わると、第１可動電極１１の上面と第２可動電極２１の上面とは更に離れるため、第１可動電極１１と第２可動電極２１間の静電容量は一様に減少する。このため、第１可動電極１１と第２可動電極２１間の静電容量の変化の仕方によって重力加速度Ｇの方向を検知できる。なお、第１の可動部１０又は第２の可動部２０の一部を薄くした後、キャップ層を配置してもよい。
【００３０】
また、図７に示すように、第１の可動部１０の上面に絶縁膜１０１を配置し、絶縁膜１０１上に第１可動電極１１として導電体膜１１１を配置してもよい。図７に示した構造においても第１可動電極１１の上面と第２可動電極２１の上面とは同一平面レベルにはなく、導電体膜１１１と第２可動電極２１間の静電容量の変化の仕方により、重力加速度Ｇの方向を検知できる。
【００３１】
以上に説明したように、第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１では、外力が加わった場合に互いに反対方向に変位する第１可動電極１１と第２可動電極２１間の静電容量の変化を検知する。したがって、第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１によれば、可動部と固定部間の静電容量の変化を検知する関連技術に比べて、高い感度でＭＥＭＳ装置１に加わった外力を検出することができる。
【００３２】
図８に第１の実施の形態の変形例に係るＭＥＭＳ装置１を示す。図８に示したＭＥＭＳ装置１では、第１の可動部１０と第２の可動部２０の互いに対向する部分の形状がそれぞれ櫛歯形状であり、第１可動電極１１と第２可動電極２１とが交差指状に配置されている。
【００３３】
このため、第１可動電極１１と第２可動電極２１の対向する面積が増大し、第１可動電極１１と第２可動電極２１間の静電容量が増大する。したがって、高い感度で外力を検出できる。
【００３４】
（製造方法）
図９に示したＭＥＭＳ装置１を例に用いて、第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１の製造方法を説明する。図９に示したＭＥＭＳ装置１では、第１の可動部１０及び第２の可動部２０の上面から下面まで貫通する複数のスリットＳが形成されており、このスリットＳは、第１の可動部１０及び第２の可動部２０と基板５０とを分離するエッチング工程で使用される。以下では図９のＩ−Ｉ線に沿った断面に対応する図１０〜図１４を参照して、第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１の製造方法を説明する。図示を省略するが、第２の可動部２０も同様に形成される。なお、以下に述べるＭＥＭＳ装置１の製造方法は一例であり、この変形例を含めて、これ以外の種々の製造方法により実現可能であることは勿論である。
【００３５】
（ａ）図１０に示すように、基板５０、絶縁体層５１０及び半導体層５２０を積層したＳＯＩ構造体を用意する。例えば、基板５０にシリコン（Ｓｉ）基板、絶縁体層５１０に酸化シリコン（ＳｉＯ2）膜、半導体層５２０にＳｉ膜が採用可能である。
【００３６】
（ｂ）例えば、熱酸化法を用いて、半導体層５２０の上面に上部絶縁膜６２０を形成し、基板５０の下面に下部絶縁膜６１０を形成する。上部絶縁膜６２０や下部絶縁膜６１０は、ＳｉＯ2膜等の絶縁体膜である。
【００３７】
（ｃ）上部絶縁膜６２０上にフォトレジスト膜を形成し（図示略）、このフォトレジスト膜をフォトリソグラフィ技術を用いて所望の形状にパターニングする。そして、パターニングしたフォトレジスト膜をマスクにした選択的エッチングにより、図１２に示すように上部絶縁膜６２０の一部を除去する。
【００３８】
（ｄ）上部絶縁膜６２０をエッチングマスクにした選択的エッチングにより、図１３に示すように、絶縁体層５１０の表面が露出するまで半導体層５２０の一部をエッチング除去する。半導体層５２０のエッチングには、深堀り反応性イオンエッチング（Ｄ−ＲＩＥ）法を用いたボッシュ法等が採用可能である。
【００３９】
（ｅ）等方性エッチングにより、上部絶縁膜６２０及び下部絶縁膜６１０を除去し、同時に絶縁体層５１０をエッチング除去する。これにより、半導体層５２０をパターニングした第１の可動部１０が形成される。図示を省略するが、第１の可動部１０と同時に第２の可動部２０が形成される。このとき、適切にスリットＳの幅やスリットＳのピッチ間隔、及び等方性エッチングの時間を調整することにより、絶縁体層５１０の一部を第１の支持部５１及び第２の支持部５２として残す。以上により、ＭＥＭＳ装置１が完成する。
【００４０】
上記のような第１の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１の製造方法によれば、外力が加わった場合に第１可動電極１１と第２可動電極２１が互いに反対方向に変位することにより、高い感度で外力を検出するＭＥＭＳ装置を提供することができる。
【００４１】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１は、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように、空間５００を介して、第１の可動部１０の周囲を囲んで第２の可動部２０が配置されていることが、第１の実施の形態に示したＭＥＭＳ装置１と異なる点である。その他の構成については、第１の実施の形態と同様である。
【００４２】
図１５（ａ）に示したように、第１可動電極１１と第２可動電極２１との対向位置Ａと第１の可動部１０の重心位置Ｃ１との間の支持位置Ｐ１において、第１の可動部１０が第１の支持部５１に固定されている。一方、第２の可動部２０の重心位置Ｃ２を挟んで対向位置Ａと対向する支持位置Ｐ２において、第２の可動部２０が第２の支持部５２に固定されている。つまり、ｘ方向に沿って見た場合、重心位置Ｃ１、支持位置Ｐ１、対向位置Ａが順に配置され、且つ、支持位置Ｐ２、重心位置Ｃ２、対向位置Ａが順に配置される。なお、第２の可動部２０はｙ方向に沿って２箇所で第２の支持部５２に固定されているため、外力によるｙ方向への変位が抑制される。
【００４３】
第２の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１では、対向位置Ａにおいて第１の可動部１０と第２の可動部２０の互いに対向する部分の形状がそれぞれ櫛歯形状であり、第１可動電極１１と第２可動電極２１とが交差指状に配置されている。
【００４４】
図１６に示すように、例えば、第２の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１に−ｚ方向の重力加速度Ｇが加わった場合、第１可動電極１１は矢印ａ１で示すように＋ｚ方向に変位し、第２可動電極２１は矢印ａ２で示すように−ｚ方向に変位する。したがって、第２の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１によれば、外力が加わった場合に互いに反対方向に変位する第１可動電極１１と第２可動電極２１間の静電容量の変化を検知することにより、高い感度でＭＥＭＳ装置１に加わった外力を検出することができる。
【００４５】
なお、図３〜図７を参照して第１の実施の形態で説明したのと同様にして、第２の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１においても、第１可動電極１１の上面と第２可動電極２１の上面とが同一平面レベルにならないようにすることにより、重力加速度Ｇの方向を検知することができる。
【００４６】
更に、第２の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１によれば、第１の可動部１０と第２の可動部２０を並列に配置した図１（ａ）に示したＭＥＭＳ装置１に比べて、装置面積を小さくできる。他は、第１の実施の形態と実質的に同様であり、重複した記載を省略する。
【００４７】
＜変形例＞
図１７に第２の実施の形態の変形例に係るＭＥＭＳ装置１を示す。図１７に示したＭＥＭＳ装置１では、ｙ方向に延伸し対向する第１の可動部１０の２つの側面が、第２の可動部２０とそれぞれ対向する対向位置Ａ、Ｂとなる例が示されている。つまり、第１の可動部１０の可動電極と第２の可動部２０の可動電極とが対向する対向位置が複数あることが、図１５（ａ）に示したＭＥＭＳ装置１と異なる点である。
【００４８】
図１７に示すように、対向位置Ａにおいて、第１の可動部１０の第１可動電極１１Ａと第２の可動部２０の第２可動電極２１Ａとが交差指状に配置されている。そして、対向位置Ｂにおいて、第１の可動部１０の第１可動電極１１Ｂと第２の可動部２０の第２可動電極２１Ｂとが交差指状に配置されている。
【００４９】
図１８（ａ）に示すように、ｚ方向に外力が加わらない状態においては、第１の可動部１０の上面と第２の可動部２０の上面とが同一平面レベルにならないように、ＭＥＭＳ装置１は形成される。図１８（ａ）に示した例では、対向位置Ａにおいて第１可動電極１１Ａが第２可動電極２１Ａより上面が高く、対向位置Ｂにおいて第１可動電極１１Ｂが第２可動電極２１Ｂより上面が高い。
【００５０】
図１８（ｂ）に示すように、第２の実施の形態の変形例に係るＭＥＭＳ装置１に−ｚ方向の重力加速度Ｇが加わった場合、対向位置Ａにおいては、第１可動電極１１Ａは＋ｚ方向に変位し、第２可動電極２１Ａは−ｚ方向に変位する。対向位置Ｂにおいては、第１可動電極１１Ｂは−ｚ方向に変位し、第２可動電極２１Ｂは＋ｚ方向に変位する。このため、ＭＥＭＳ装置１に−ｚ方向の外力が加わった直後、対向位置Ａにおいて第１可動電極１１Ａと第２可動電極２１Ａ間の静電容量が減少するのに対して、対向位置Ｂにおいて第１可動電極１１Ｂと第２可動電極２１Ｂ間の静電容量は増大する。
【００５１】
一方、図１８（ｃ）に示すように、第２の実施の形態の変形例に係るＭＥＭＳ装置１に＋ｚ方向の重力加速度Ｇが加わった場合、対向位置Ａにおいては、第１可動電極１１Ａは−ｚ方向に変位し、第２可動電極２１Ａは＋ｚ方向に変位する。対向位置Ｂにおいては、第１可動電極１１Ｂは＋ｚ方向に変位し、第２可動電極２１Ｂは−ｚ方向に変位する。このため、ＭＥＭＳ装置１に＋ｚ方向の外力が加わった直後、対向位置Ｂにおいて第１可動電極１１Ｂと第２可動電極２１Ｂ間の静電容量が減少するのに対して、対向位置Ａにおいて第１可動電極１１Ａと第２可動電極２１Ａ間の静電容量は増大する。
【００５２】
上記のように、第１の可動部１０の上面と第２の可動部２０の上面とが同一平面レベルにならないようにＭＥＭＳ装置１を形成することにより、重力加速度Ｇの方向を検知することができる。
【００５３】
また、第２の実施の形態の変形例に係るＭＥＭＳ装置１においては、対向位置Ａでの静電容量の変化と対向位置Ｂでの静電容量の変化の差分を算出することによって、静電容量の変化の絶対値が増加する。これにより、検知感度を更に高くすることができる。
【００５４】
上記のように静電容量の変化の差分を算出するためには、第１可動電極１１Ａと第２可動電極２１Ａの電位を測定して対向位置Ａでの静電容量の変化量を算出し、それと同時に、第１可動電極１１Ｂと第２可動電極２１Ｂの電位を測定して対向位置Ｂでの静電容量の変化量を算出する必要がある。このため、４つの電位を測定する必要がある。
【００５５】
しかし、図１７に示したように、第１可動電極１１Ａと第１可動電極１１Ｂとを電気的に分離する分離層Ｉ１を第１の可動部１０に配置し、第２可動電極２１Ａと第２可動電極２１Ｂとを電気的に分離する分離層Ｉ２を第２の可動部２０に配置することにより、例えば、第１可動電極１１Ａと第２可動電極２１Ｂとを同一の電位にすることができる。これにより、図１７に示したＭＥＭＳ装置１に可動電極が４つあるが、測定する電位を３つにすることができる。
【００５６】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の模式的平面構造は、図１９に示すように表され、図１９のＶ−Ｖ線に沿う模式的断面構造は、図２０に示すように表される。
【００５７】
第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１は、図１９及び図２０に示すように、基板５０を単結晶基板で形成した点が異なるのみで、その他の構成は、実質的に、図９に示したＭＥＭＳ装置１と同様である。
【００５８】
第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１は、図１９及び図２０に示すように、基板５０と、基板５０上に配置された第１の支持部５１ａ及び第２の支持部５２ａと、第１可動電極１１を有し、第１可動電極１１から離間した位置において第１の支持部５１ａに固定され、外力により変位する第１の可動部１０と、第１可動電極１１と対向して配置された第２可動電極２１を有し、第２可動電極２１から離間した位置において第２の支持部５２ａに固定され、外力により変位する第２の可動部２０とを備える。第１可動電極１１と第２可動電極２１との対向位置Ａと第１の可動部１０の重心位置Ｃ１との間において第１の可動部１０が第１の支持部５１ａに固定され、第２の可動部２０の重心位置Ｃ２を挟んで対向位置Ａと対向する位置において第２の可動部２０が第２の支持部５２ａに固定されている。
【００５９】
図２０に示すように、第１の支持部５１ａ及び第２の支持部５２ａは、基板５０と同一の半導体材料で形成されている。また、第１の支持部５１ａを介して、基板５０と第１の固定部５３が接続され、第２の支持部５２ａを介して、基板５０と第２の固定部５４が接続されている。
【００６０】
また、図２０に示すように、第１可動電極１１及び第２可動電極２１の側壁部には、側壁絶縁膜７５０が形成されている。
【００６１】
また、図１９に示すように、第１の可動部１０の周辺部の基板５０上には、上部絶縁膜７２０を介して、第１可動部用配線電極１２が配置され、第２の可動部２０の周辺部の基板５０上には、上部絶縁膜７２０を介して、第２可動部用配線電極１３が配置されている。さらに、第１可動部用配線電極１２は、第１の可動部１０の周辺部の基板５０上に、上部絶縁膜７２０を介して配置された第１可動部用端子電極１４に接続され、第２可動部用配線電極１３は、第２の可動部２０の周辺部の基板５０上に、上部絶縁膜７２０を介して配置された第２可動部用端子電極１５に接続されている。また、第１可動部用端子電極１４と第２可動部用端子電極１５の間には、上部絶縁膜７２０にＶＩＡ１を介して基板５０と接続された接地用基板電極１６が配置されている。
【００６２】
また、第１の可動部１０を基板５０から絶縁するための絶縁分離領域１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄは、例えば、ディープトレンチアイソレーション（ＤＴＩ：Deep Trench Isolation）技術を用いて形成される。同様に、第２の可動部２０を基板５０から絶縁するための絶縁分離領域１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄも、ＤＴＩ技術を用いて形成される。
【００６３】
図１９に示したＭＥＭＳ装置１では、スリットＳに挟まれた梁部内の支持位置Ｐ１において第１の可動部１０が第１の支持部５１ａおよび第１の固定部５３に固定され、スリットＳに挟まれた梁部内の支持位置Ｐ２において第２の可動部２０が第２の支持部５２ａおよび第２の固定部５４に固定されている。このため、第１の可動部１０及び第２の可動部２０と基板５０との接続部分は可撓性を有し、外力によって第１の可動部１０及び第２の可動部２０が振動しやすい。これにより、ＭＥＭＳ装置１の検出感度が向上している。
【００６４】
図１９において、紙面と垂直な方向をｚ方向とし、紙面上における左右方向、即ち第１の可動部１０の重心位置Ｃ１と第２の可動部２０の重心位置Ｃ２とを結ぶ直線方向をｘ方向とする。また、紙面上でｘ方向と直交する方向、即ち上下方向をｙ方向とする。なお、紙面から垂直に上方に向かう方向を正のｚ方向（＋ｚ方向）とし、重心位置Ｃ１から重心位置Ｃ２に向かう方向を正のｘ方向（＋ｘ方向）とする。
【００６５】
したがって、重心位置Ｃ１と重心位置Ｃ２を結ぶｘ方向に沿って見た場合、重心位置Ｃ１、支持位置Ｐ１、第１可動電極１１と第２可動電極２１とが対向する対向位置Ａが順に配置され、且つ、対向位置Ａ、重心位置Ｃ２、支持位置Ｐ２が順に配置される。
【００６６】
第１の可動部１０及び第２の可動部２０は第１の支持部５１ａ及び第２の支持部５２ａにそれぞれに固定された位置を支点として振動する振動子であり、外部からｚ方向の外力がＭＥＭＳ装置１に加わると、第１可動電極１１と第２可動電極２１間の距離が変化する。このため、第１可動電極１１と第２可動電極２１に電圧を印加した状態で第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１に外力が加わると、第１可動電極１１と第２可動電極２１間の距離の変化は、第１可動電極１１と第２可動電極２１間の静電容量の変化として検知される。
【００６７】
第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１は、検知された静電容量の変化を検出信号で信号処理回路（図示略）に伝達する。信号処理回路は、検出信号を処理して第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１に加わった重力加速度を検出する。つまり、第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１は、静電容量の変化に基づいて重力加速度を検出する静電容量型加速度センサの一部である。信号処理回路は、第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１と同一チップ上に配置してもよいし、第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１が配置されたチップと異なるチップ上に配置してもよい。
【００６８】
なお、第１可動電極１１と第２可動電極２１は、半導体からなる第１の可動部１０と第２の可動部２０にそれぞれ金属膜等の電極を配置して形成してもよい。或いは、第１の可動部１０と第２の可動部２０をそれぞれ第１可動電極１１と第２可動電極２１として使用してもよい。この場合、第１の可動部１０と第２の可動部２０とは電気的に絶縁されている必要がある。
【００６９】
第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１では、対向位置Ａにおいて第１の可動部１０と第２の可動部２０の互いに対向する部分の形状がそれぞれ櫛歯形状であり、第１可動電極１１と第２可動電極２１とが交差指状に配置されている。
【００７０】
なお、図３〜図７を参照して第１の実施の形態で説明したのと同様にして、第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１においても、第１可動電極１１の上面と第２可動電極２１の上面とが同一平面レベルにならないようにすることにより、重力加速度Ｇの方向を検知することができる。
【００７１】
（製造方法）
図１９および図２０に示したＭＥＭＳ装置１を例に用いて、第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１の製造方法を説明する。図１９および図２０に示したＭＥＭＳ装置１では、第１の可動部１０及び第２の可動部２０の上面から下面まで貫通する複数のスリットＳが形成されており、このスリットＳは、第１の可動部１０及び第２の可動部２０と基板５０とを分離するエッチング工程で使用される。以下では図１９のＶ−Ｖ線に沿った断面に対応する図２１〜図２９を参照して、第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置１の製造方法を説明する。図示を省略するが、第２の可動部２０も同様に形成される。なお、以下に述べるＭＥＭＳ装置１の製造方法は一例であり、この変形例を含めて、これ以外の種々の製造方法により実現可能であることは勿論である。
【００７２】
（ａ）図２１に示すように、単結晶からなる基板５０を用意する。例えば、単結晶からなる基板５０は、シリコン（Ｓｉ）基板が採用可能である。
【００７３】
（ｂ）次に、図２２に示すように、例えば、熱酸化法を用いて、基板５０の上面に上部絶縁膜７２０を形成し、さらに、上部絶縁膜７２０上にフォトレジスト膜を形成し（図示略）、このフォトレジスト膜をフォトリソグラフィ技術を用いて所望の形状にパターニングする。そして、パターニングしたフォトレジスト膜をマスクにした選択的エッチングにより、図２２に示すように上部絶縁膜７２０の一部を除去し、さらに、ディ―プ反応性イオンエッチング（Ｄ−ＲＩＥ：Deep Reactive Ion Etching）技術等を用いて、基板５０に対して絶縁分離領域１８ａ、１８ｂを形成するためのトレンチ溝を形成する。上部絶縁膜７２０は、ＳｉＯ2膜等の絶縁体膜である。
【００７４】
（ｃ）次に、図２３に示すように、トレンチ溝に対して、絶縁膜を充填して、絶縁分離領域１８ａ、１８ｂを形成する。同様に、絶縁分離領域１８ｃ、１８ｄ、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄを形成する。ここで、充填される絶縁膜は、例えば、熱酸化膜、化学的気相堆積（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）法により形成した酸化膜、窒化膜、或いはテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ: Tetraethoxysilane）膜等を適用可能である。
【００７５】
（ｄ）次に、図２４に示すように、上部絶縁膜７２０上にフォトレジスト膜を形成し（図示略）、このフォトレジスト膜をフォトリソグラフィ技術を用いて所望の形状にパターニングする。そして、パターニングしたフォトレジスト膜をマスクにした選択的エッチングにより、図２４に示すように上部絶縁膜７２０の一部を除去する。
【００７６】
（ｅ）次に、図２５に示すように、デバイス表面全面に、金属電極層７４０を形成する。金属電極層７４０は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）の真空蒸着、若しくはスパッタリングにより形成することができる。
【００７７】
（ｆ）次に、図２６に示すように、金属電極層７４０をパターニングし、エッチングすることによって、第１可動部用配線電極１２、第２可動部用配線電極１３、第１可動部用端子電極１４、第２可動部用端子電極１５、及び接地用基板電極１６を形成する。ここで、第１可動部用配線電極１２は、ＶＩＡ０を介して、第１の可動部１０に電気的に接続され、第２可動部用配線電極１３は、ＶＩＡ２を介して、第２の可動部２０に電気的に接続される。また、接地用基板電極１６は、ＶＩＡ１を介して、基板５０に電気的に接続される。
【００７８】
（ｇ）次に、図２７に示すように、上部絶縁膜７２０をエッチングマスクにした選択的エッチングにより、基板５０を所定の深さまでエッチング除去する。基板５０のエッチングには、深堀り反応性イオンエッチング（Ｄ−ＲＩＥ）法を用いたボッシュ法等が採用可能である。更に、デバイス表面全面に、絶縁膜７５０を堆積する。絶縁膜７５０は、Ｄ−ＲＩＥ法により形成されたエッチング溝の側壁部にも堆積されて、側壁絶縁膜７５０が形成される。絶縁膜７５０としては、例えば、ＣＶＤ法により形成した酸化膜、窒化膜などを適用可能である。
【００７９】
（ｈ）次に、図２８に示すように、デバイス表面及びエッチング溝の底面に堆積された絶縁膜７５０をエッチングにより除去する。これにより、第１可動部用配線電極１２、第２可動部用配線電極１３、第１可動部用端子電極１４、第２可動部用端子電極１５、及び接地用基板電極１６の各表面が露出される。また、デバイス表面には、上部絶縁膜７２０が形成され、エッチング溝の側面には、側壁絶縁膜７５０が形成された構造が得られる。
【００８０】
（ｉ）次に、図２９に示すように、基板５０の等方性エッチングにより、空間８００を形成して、基板５０をパターニングした第１の可動部１０が形成される。図示を省略するが、第１の可動部１０と同時に第２の可動部２０が形成される。このとき、適切にスリットＳの幅、スリットの間隔ピッチ、及び等方性エッチングの時間を調整することにより、基板５０の一部を第１の支持部５１ａ、第１の固定部５３、第２の支持部５２ａ及び第２の固定部５４として残す。また、第１可動電極１１及び第２可動電極２１の側壁部には、側壁絶縁膜７５０が、絶縁分離領域１８ａ、１８ｂと同程度の深さまで形成される。また、第１可動電極１１及び第２可動電極２１が基板５０と対向する面は、空間８００を形成する上述の等方性エッチングにより、エッチバックされ、しかも絶縁膜は形成されない。以上により、ＭＥＭＳ装置１が完成する。
【００８１】
上記のような第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置よれば、外力が加わった場合に第１可動電極１１と第２可動電極２１が互いに反対方向に変位することにより、高い感度で外力を検出することができる。
【００８２】
また、第３の実施の形態に係るＭＥＭＳ装置の製造方法によれば、単結晶基板を用いることによって、製造工程が簡単化され、安価にＭＥＭＳ装置を製造することができる。
【００８３】
（その他の実施の形態）
上記のように、実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００８４】
既に述べた実施の形態の説明においては、ＭＥＭＳ装置が加速度センサに適用される例を示したが、加速度センサに限られず、外力に応じて変位する構造を利用して物理量を検出する種々のセンサ等に使用可能である。例えば、角速度センサ、圧力センサ、力センサ等にも適用可能である。
【００８５】
このように、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明のＭＥＭＳ装置は、可動部を有するセンサを製造する製造業を含む電子機器産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００８７】
Ａ、Ｂ…対向位置
Ｃ１、Ｃ２…重心位置
Ｉ１、Ｉ２…分離層
Ｐ１、Ｐ２…支持位置
１…ＭＥＭＳ装置
１０…第１の可動部
１１、１１Ａ、１１Ｂ…第１可動電極
１２…第１可動部用配線電極
１３…第２可動部用配線電極
１４…第１可動部用端子電極
１５…第２可動部用端子電極
１６…接地用基板電極
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ…絶縁分離領域
２０…第２の可動部
２１、２１Ａ、２１Ｂ…第２可動電極
５０…基板
５１、５１ａ…第１の支持部
５３…第１の固定部
５２、５２ａ…第２の支持部
５４…第２の固定部
１００、２００…キャップ層
１０１…絶縁膜
１１１…導電体膜
１１０、２１０…スリット
５００、８００…空間
５１０…絶縁体層
５２０…半導体層
６１０…下部絶縁膜
６２０、７２０…上部絶縁膜
７４０…金属電極層
７５０…側壁絶縁膜
【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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