(57)【要約】【課題】錘部の損傷を抑制することのできる静電容量式センサを得るとともに、突起の形成工程の簡素化を図ることのできる静電容量式センサの製造方法を得る。【解決手段】絶縁基板２と、この絶縁基板２に接合されたシリコン基板４と、を備え、当該シリコン基板４に錘部５および当該錘部５をばね部６を介して支持する支持部１６が形成されるとともに、錘部５と絶縁基板２との間にギャップ７が形成された静電容量式センサ１において、錘部５の絶縁基板２との対向面５ａの少なくとも周辺部に、絶縁基板２に対向する先端部が先細りとなるピラミッド状の突起１２を設けた。【選択図】図１
2011049211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、この絶縁基板に接合されたシリコン基板と、を備え、当該シリコン基板に錘部および当該錘部をばね部を介して支持する支持部が形成されるとともに、前記錘部と前記絶縁基板との間にギャップが形成された静電容量式センサにおいて、
前記錘部の前記絶縁基板との対向面の少なくとも周辺部に、前記絶縁基板に対向する先端部が先細りとなるピラミッド状の突起が設けられていることを特徴とする静電容量式センサ。
【請求項２】
前記ギャップおよび前記突起が、シリコン異方性エッチングにより前記シリコン基板の一部を除去することで形成されることを特徴とする請求項１に記載の静電容量式センサ。
【請求項３】
絶縁基板に接合されるシリコン基板に錘部および当該錘部をばね部を介して支持する支持部を形成するとともに、前記シリコン基板の前記絶縁基板に対向する面を凹設加工することで、前記錘部と前記絶縁基板との間にギャップを形成した静電容量式センサの製造方法において、
前記シリコン基板の表面にギャップ形成予定部を除いてマスキングするとともに、ギャップ形成予定部内の突起形成予定部を予めマスキングした状態で、シリコン異方性エッチングにより前記シリコン基板の一部を除去することで、前記ギャップおよび前記錘部の前記絶縁基板との対向面を形成するとともに当該対向面の少なくとも周辺部に前記絶縁基板に対向する先端部が先細りとなるピラミッド状の突起を設けたことを特徴とする静電容量式センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量式センサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、静電容量式センサとして用いることのできるマイクロメカニズムデバイスとして、基板と、この基板の片面に間隔（ギャップ）を設けて配置される錘部と、を備えたものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１では、錘部の偏向が大きい場合のスティッキングを防止するために、基板の錘部に対向する面に突起部（スパイク）を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表平１０−５１２６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかる従来の技術では、基板に設けられる突起部は、基板と錘部との間に補助層を設けるとともに錘部にエッチング開口を格子状に設け、格子状に設けた４つのエッチング開口の中央部に残留層部分が残るように補助層をエッチングすることで、形成されている。
【０００６】
このように、突起部を設けるために補助層を余分に必要とし、製造工程が煩雑化してしまうという問題があった。
【０００７】
また、従来の技術では、格子状に設けた４つのエッチング開口の中央部に突起部が形成されるようにしており、錘部が基板方向に大きく偏向した際に突起部を錘部の周辺部に当接させることができないため、錘部が傾いて基板に干渉してしまい、錘部が損傷してしまうおそれがあった。
【０００８】
そこで、本発明は、錘部の損傷を抑制することのできる静電容量式センサを得るとともに、突起の形成工程の簡素化を図ることのできる静電容量式センサの製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明にあっては、絶縁基板と、この絶縁基板に接合されたシリコン基板と、を備え、当該シリコン基板に錘部および当該錘部をばね部を介して支持する支持部が形成されるとともに、前記錘部と前記絶縁基板との間にギャップが形成された静電容量式センサにおいて、前記錘部の前記絶縁基板との対向面の少なくとも周辺部に、前記絶縁基板に対向する先端部が先細りとなるピラミッド状の突起が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明にあっては、請求項１に記載の静電容量式センサにおいて、前記ギャップおよび前記突起が、シリコン異方性エッチングにより前記シリコン基板の一部を除去することで形成されることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明にあっては、絶縁基板に接合されるシリコン基板に錘部および当該錘部をばね部を介して支持する支持部を形成するとともに、前記シリコン基板の前記絶縁基板に対向する面を凹設加工することで、前記錘部と前記絶縁基板との間にギャップを形成した静電容量式センサの製造方法において、前記シリコン基板の表面にギャップ形成予定部を除いてマスキングするとともに、ギャップ形成予定部内の突起形成予定部を予めマスキングした状態で、シリコン異方性エッチングにより前記シリコン基板の一部を除去することで、前記ギャップおよび前記錘部の前記絶縁基板との対向面を形成するとともに当該対向面の少なくとも周辺部に前記絶縁基板に対向する先端部が先細りとなるピラミッド状の突起を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、錘部の絶縁基板との対向面の少なくとも周辺部に、絶縁基板に対向する先端部が先細りとなるピラミッド状の突起を設けたので、錘部と絶縁基板とが当接した際に錘部が傾いてしまうのを抑制することが可能となり、錘部の損傷を抑制することができるようになる。
【００１３】
請求項２および請求項３の発明によれば、錘部にギャップを凹設加工する時に突起を同時に形成するため、突起の形成工程を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態にかかる加速度センサを要部拡大図とともに示す平面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態にかかる加速度センサの錘部に突起部を形成する工程を概略的に示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態にかかる加速度センサの平面図である。
【図５】図５は、図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図６は、図４のＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】図７は、（ａ）が図４のＤ−Ｄ線、（ｂ）が図４のＥ−Ｅ線にそれぞれ沿った要部拡大断面図である。
【図８】図８は、本発明の第２実施形態にかかる加速度センサのばね部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。以下では、静電容量式センサとして、加速度センサを例示する。なお、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【００１６】
（第１実施形態）
本実施形態にかかる加速度センサ１は、図１および図２に示すように、半導体素子ディバイスを形成したシリコン基板４と、このシリコン基板４の上下両面にそれぞれ接合されたガラス製の第１の絶縁性基板（絶縁基板）２および第２の絶縁性基板３と、を備えている。本実施形態では、このシリコン基板４と第１の絶縁性基板２および第２の絶縁性基板３とを陽極接合によって接合している。そして、第１の絶縁性基板２には、当該第１の絶縁性基板２の下面に錘部５の設置領域に対応した固定電極２１が設けられている。なお、本実施形態では、固定電極２１は、第１の絶縁性基板２のシリコン基板４に形成した後述するギャップ７と対向する領域に形成されている。
【００１７】
シリコン基板４は略矩形状に形成されており、このシリコン基板４には、第１の絶縁性基板２の厚み方向（図２中上下方向）に変位可能な錘部５が設けられている。さらに、本実施形態では、錘部５が可動電極を構成している。この錘部（可動電極）５は、当該錘部（可動電極）５を囲むように配置された略枠状の支持部１６にばね部６としての２本のビーム６１を介して支持されている。なお、各ビーム６１は、厚み方向に可撓性を有するように厚み寸法を錘部（可動電極）５および支持部１６のそれぞれの厚みよりも十分に小さく設定している。すなわち、ビーム６１は、支持部１６に対して錘部（可動電極）５を弾性的に可動支持するバネ要素として機能している。
【００１８】
このように、本実施形態では、錘部（可動電極）５に、バネ要素としてのビーム６１によって可動支持される質量要素としての機能を与え、これらバネ要素と質量要素とによってバネ−マス系を構成し、質量要素としての錘部（可動電極）５の変位から、その加速度や角加速度を得ることができるようになっている。
【００１９】
そして、シリコン基板４と第１の絶縁性基板２および第２の絶縁性基板３との接合面には比較的浅いギャップ７および凹部３１がそれぞれ形成されており、シリコン基板４各部の絶縁性や錘部（可動電極）５の動作性の確保が図られている。
【００２０】
具体的には、シリコン基板４の上面４ａを、錘部（可動電極）５およびビーム６１の形成領域およびその周縁部を含めて凹設することで、錘部（可動電極）５の上方への変位を許容するギャップ７を形成するとともに、第２の絶縁性基板３の上面３ａを、錘部（可動電極）５の形成領域およびその周縁部を含めて凹設することで、錘部（可動電極）５の下方への変位を許容する凹部３１を形成している。こうして、固定電極２１と錘部（可動電極）５との間にギャップ７を形成し、このギャップ７を検知ギャップとして、ギャップ７を介して相互に対向する固定電極２１と錘部（可動電極）５との間の静電容量を検出するようになっている。なお、本実施形態では、アルカリ性湿式異方性エッチング液（例えば、ＫＯＨ、ＴＭＡＨ、ＥＤＰ水溶液等）を用いたシリコン異方性エッチングによりシリコン基板４の一部を除去することでギャップ７を形成している。
【００２１】
また、本実施形態では、錘部（可動電極）５は、図１に示すように、略矩形状をしており、各ビーム６１は、錘部（可動電極）５の外周縁に沿って延長した形状に形成されている。そして、全てのビーム６１で錘部（可動電極）５の外周縁の略全周を囲むような形状に形成されている。
【００２２】
具体的には、各ビーム６１は、錘部（可動電極）５の外周縁の隣り合う２辺に沿ったＬ字状に形成されており、各ビーム６１の両端部のうち錘部（可動電極）５側の端部（錘部に連結された側の端部）は、錘部（可動電極）５の矩形状の外周縁において対角位置にある２つの角部それぞれに連結されている。つまり、図１における右側のビーム６１は、一端部が錘部（可動電極）５の左下の角部に連続一体に連結され、支持部１６に連続一体に連結された他端部が錘部（可動電極）５の右上の角部の近傍に位置しており、左側のビーム６１は、一端部が錘部（可動電極）５の右上の角部に連続一体に連結され、支持部１６に連続一体に連結された他端部が錘部（可動電極）５の左下の角部の近傍に位置している。また、錘部（可動電極）５の周囲にはビーム６１の厚み方向に貫通した２つのスリット１７が形成されており、各ビーム６１は、これら２つのスリット１７により幅寸法が規定されている。
【００２３】
このスリット１７は、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）などにより垂直エッチング加工をすることで、スリット１７の側壁面をシリコン基板４の表面と垂直となるように形成される。このようにして、垂直エッチング加工により形成されたスリット１７の側壁面同士は、互いに略平行に対向することになる。反応性イオンエッチングとしては、例えば、誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ：Inductively Coupled Plasma）を備えたエッチング装置によるＩＣＰ加工を利用することができる。
【００２４】
なお、各ビーム６１の各両端部にそれぞれ支持部１６および錘部（可動電極）５に滑らかに連続するような弧状部を設け、各ビーム６１の両端部の機械的強度を高めるようにしてもよい。
【００２５】
このように、各ビーム６１を錘部（可動電極）５の外周縁に沿って延長した形状に形成することで、従来に比べてチップサイズを大型化したり錘部（可動電極）５の外周形状を小さくすることなしにビーム６１の長さ寸法を大幅に大きくすることが可能となり、従来に比べてチップサイズを大型化することなしに高感度化を図ることが可能となる。また、錘部（可動電極）５の外周形状を矩形状とし、各ビーム６１を錘部（可動電極）５の外周縁の隣り合う２辺に沿ったＬ字状に形成することで、ビーム６１の本数を２本としてビーム６１の長さを長くしながらも、錘部（可動電極）５における固定電極２１との対向面５ａが固定電極２１に対して傾きにくくなるようにしている。
【００２６】
本実施形態では、単結晶のシリコン基板（Ｓｉ基板）に公知のエッチング加工を施すことで錘部（可動電極）５と各ビーム６１と支持部１６とが形成されている。そして、錘部５が可動電極を構成し、錘部５の変位に応じた可動電極と固定電極２１との間の静電容量値の変化として加速度や角加速度（物理量）を検知するようになっている。このとき、錘部５は、略四角錘台状に形成されており、固定電極２１との対向面５ａが略平面になっている。なお、本実施形態では、錘部５が可動電極を構成しているが、錘部５における固定電極２１との対向面５ａに可動電極を別途形成するようにしてもよい。
【００２７】
また、第１の絶縁性基板２の表面２ａ上に、第１の導電性薄膜１１を成膜し、固定電極２１の電位を取得するための配線パターンとして用いるとともに、第２の導電性薄膜（図示せず）を成膜し、錘部５の電位を取得するための配線パターンとして用いている。
【００２８】
本実施形態では、図１に示すように、第１の絶縁性基板２のギャップ７は、錘部５が形成される略枠状の部分から支持部１６の一部まで延在させたアーム状の延在部７ａを有しており、第１の絶縁性基板２の延在部７ａに対応する部位に、サンドブラスト加工等によって第１のスルーホール２２を形成するとともに、第１の絶縁性基板２のギャップ７から外れた部位、すなわち、平面視で第１の絶縁性基板２の固定電極２１が形成されていない部位に、第２のスルーホール２３をそれぞれ形成し、シリコン基板４の上面の一部を当該第１のスルーホール２２および第２のスルーホール２３の奥にそれぞれ露出させ、第１の絶縁性基板２の表面２ａ上から第１のスルーホール２２および第２のスルーホール２３の内周面上および第１の絶縁性基板２の表面２ａ上にかけて電気的に接続された一連の第１の導電性薄膜１１および第２の導電性薄膜（図示せず）を成膜するようにして、当該第１の導電性薄膜１１および第２の導電性薄膜（図示せず）から固定電極２１および錘部５の電位を検出できるようにしている。なお、第１の導電性薄膜１１および第２の導電性薄膜（図示せず）は、互いに接触しないように形成されている。
【００２９】
また、図２中、９は各導電性薄膜に導通される導電層であり、１０はその導電層９とシリコン基板４とを絶縁する絶縁層である。なお、シリコン基板４の第２のスルーホール２３に対応する部位には、図１に示すように、凹部４２が形成されておりこの凹部４２内に導電層９が形成されている。そして、第１のスルーホール２２に対応した導電層９は固定電極２１に短絡されるとともに、第２のスルーホール２３に対応した導電層９はシリコン基板４の支持部１６に短絡されている。ところで、本実施形態では、上述したように、シリコン基板４にギャップ７を形成するとともにシリコン基板４の厚み方向に貫通した２つのスリット１７を形成することで、錘部５を支持部１６に２本のビーム６１を介して支持させており、錘部５、ビーム６１および支持部１６は一体に形成されている。したがって、錘部５、ビーム６１および支持部１６の電位はほぼ等電位とみなすことができる。なお、第１の絶縁性基板２の表面２ａ上は、樹脂層（図示せず）によって被覆（モールド成形）するのが好適である。
【００３０】
さらに、本実施形態では、錘部５の第１の絶縁性基板２との対向面５ａの少なくとも周辺部に、第１の絶縁性基板２の下面に対向する先端部が先細りとなるピラミッド状の突起１２が形成されている。本実施形態では、ピラミッド状の突起１２は対向面５ａのほぼ全域に一様に分布するように形成されている。このとき、ピラミッド状の突起１２を、錘部５の重心位置をずらさないように錘部５の中心に対して点対称位置となるように設けるのが好適である。
【００３１】
ところで、本実施形態では、上述したように、シリコン異方性エッチングによりシリコン基板４の一部を除去することでギャップ７を形成しているが、所定濃度および所定温度のアルカリ性湿式異方性エッチング液を用いてシリコン異方性エッチングを行うと、シリコン結晶内部の原子配列の違いにより化学的なエッチング速度の差が生じ、斜面部にほぼ正確な角度（５４．７４゜）を有する四角錐状のマイクロピラミッドが形成されることが知られている。
【００３２】
すなわち、シリコン結晶は、その結晶構造から（１１１）面が（１００）面よりもエッチングされにくくなっており、（１００）面を主面とするシリコン単結晶基板を用いてウエットエッチングにより異方性エッチングを行った場合、シリコン単結晶基板のエッチング面に（１１１）面から構成される四角錐状のマイクロピラミッドが得られることが知られている。
【００３３】
そこで、本実施形態では、シリコン異方性エッチングによりシリコン基板４の一部を除去することでギャップ７を形成する際に、シリコン基板４のエッチング面、すなわち、錘部５の第１の絶縁性基板２との対向面５ａに、四角錐状のマイクロピラミッドを形成させることでピラミッド状の突起１２を対向面５ａに形成するようにした。
【００３４】
具体的には、まず、シリコン基板４の上面４ａを酸化させてＳｉＯ２膜１３を成膜し、パターニングによりギャップ形成予定部４０を露出させる。このとき、ギャップ形成予定部４０のうちの突起形成予定部４１を除いて露出させるようにする。このように、シリコン基板４の上面４ａのギャップ形成予定部４０を除いた部位をＳｉＯ２膜１３にてマスキングするとともに、ギャップ形成予定部４０内の突起形成予定部４１を予めＳｉＯ２膜１３にてマスキングした状態で、シリコン異方性エッチングによりシリコン基板４の一部を除去することで、ギャップ７および錘部５の対向面５ａが形成されるとともに、当該対向面５ａに第１の絶縁性基板２の下面に対向する先端部が先細りとなるマイクロピラミッド（ピラミッド状の突起）１２が形成される。
【００３５】
ところで、実際の加速度センサ１では、ギャップ７の間隔は５μｍ程度であり、かつ、突起１２の高さは０．５μｍ程度となる。また、錘部５の質量（厚さ）は、検知しようとする加速度の大きさに応じて決定され、たとえば、３００μｍ〜５００μｍ程度となっている。
【００３６】
以上の本実施形態によれば、錘部５の第１の絶縁性基板２との対向面５ａにマイクロピラミッド（ピラミッド状の突起）１２が設けられているので、過大な加速度の入力により錘部５が第１の絶縁性基板２に衝接する際に、錘部５と第１の絶縁性基板２との接触面積を小さくすることができ、錘部５のスティッキングを抑制することができる。さらに、突起１２を第１の絶縁性基板２に対向する先端部が先細りとなるピラミッド形状とすることで、突起１２が第１の絶縁性基板２に点接触するため、錘部５のスティッキングの抑制効果をより一層向上させることができる。
【００３７】
また、本実施形態によれば、マイクロピラミッド（ピラミッド状の突起）１２を錘部５の第１の絶縁性基板２との対向面５ａの少なくとも周辺部に設けたので、錘部５と第１の絶縁性基板２とが当接した際に錘部５が傾いてしまうのを抑制することが可能となり、錘部５の損傷を抑制することができるようになる。
【００３８】
また、本実施形態によれば、マイクロピラミッド（ピラミッド状の突起）１２は、錘部５にギャップ７を凹設加工する時に同時に形成しているため、マイクロピラミッド（ピラミッド状の突起）１２の形成工程を簡素化することができる。その結果、製品コストの上昇を抑制でき、錘部５にはマイクロピラミッド（ピラミッド状の突起）１２を形成するための開口部が形成されることが無いため、錘部５の質量を確保し易くすることができ装置の大型化を抑えることができるようになる。
【００３９】
なお、突起形成予定部４１を予めＳｉＯ２膜１３にてマスキングすることなく、所定濃度および所定温度のアルカリ性湿式異方性エッチング液を用いてシリコン異方性エッチングを行ってもマイクロピラミッドを形成することはできるが、錘部５の対向面５ａの所望位置に形成することが難しいという問題がある。しかしながら、本実施形態のように、ギャップ形成予定部４０内の突起形成予定部４１を予めＳｉＯ２膜１３にてマスキングした状態で、シリコン異方性エッチングによりシリコン基板４の一部を除去するようにすれば、ギャップ形成予定部４０内のマスキングした部位のエッチング速度とマスキングしていない部位のエッチング速度との差を大きくすることができ、マスキングした部位にマイクロピラミッドを確実に形成することができるようになる。すなわち、ギャップ形成予定部４０内の突起形成予定部４１を予めＳｉＯ２膜１３にてマスキングした状態で、シリコン異方性エッチングによりシリコン基板４の一部を除去するようにすることで、所望の部位にマイクロピラミッドを形成することが可能となる。
【００４０】
（第２実施形態）
図４〜図８は、本発明の第２実施形態を示しており、上記第１実施形態に示す加速度センサ１が錘部の上下変位によって加速度を検出するのに対して、本実施形態の加速度センサ１００は錘部の水平変位によって加速度を検出するようになっている。
【００４１】
本実施形態にかかる加速度センサ１００は、上記第１実施形態と同様に、半導体素子ディバイスを形成したシリコン基板４００と、このシリコン基板４００の上下両面４００ａ、４００ｂにそれぞれ接合されたガラス製の第１の絶縁性基板（絶縁基板）２００および第２の絶縁性基板３００と、を備えており、このシリコン基板４００と第１の絶縁性基板２００および第２の絶縁性基板３００とを陽極接合によって接合している。
【００４２】
シリコン基板４００は、シリコン基板４００に公知の半導体プロセスにより間隙５００を形成することで、周縁部に形成される略矩形状の枠部４１０、固定電極体４２０、可動電極体となる錘部４３０、ばね部４４０および当該ばね部４４０を介して錘部４３０を支持する支持部４５０が形成されている。
【００４３】
間隙５００は、上記第１実施形態と同様に、反応性イオンエッチングなどにより垂直エッチング加工をすることで、間隙５００の側壁面をシリコン基板４００の表面と垂直となるように形成される。このようにして、垂直エッチング加工により形成された間隙５００の側壁面同士は、互いに略平行に対向することになる。反応性イオンエッチングとしては、例えば、誘導結合型プラズマを備えたエッチング装置によるＩＣＰ加工を利用することができる。
【００４４】
固定電極体４２０は、シリコン基板４００のセンターラインＹを中心として左右２箇所に設けられており、複数の櫛歯状固定電極４２２の外側部が幹部４２１によって連結されている。すなわち、複数の櫛歯状固定電極４２２は、幹部４２１から所定間隔をもって平行に突設されている。
【００４５】
錘部４３０は、左右に配置された固定電極体４２０間に配置されており、センターラインＹに沿って配置される幹部４３１と、幹部４３１のセンターラインＹ方向の両端部から櫛歯状固定電極４２２の延在方向と平行に各固定電極体４２０の幹部４２１に向けて延設され、幹部４３１とで略Ｈ字状を成す延設部４３２と、幹部４３１から左右方向に延設された複数の櫛歯状可動電極４３３と、を備えている。
【００４６】
そして、複数の櫛歯状可動電極４３３は、幹部４３１から、隣り合う２つの櫛歯状固定電極４２２間に挿入されるように所定間隔をもって平行に突設されている。すなわち、櫛歯状固定電極４２２と櫛歯状可動電極４３３とは、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、それぞれが交互に配置されることになる。
【００４７】
このとき、それぞれの櫛歯状固定電極４２２と櫛歯状可動電極４３３との間には所定の隙間δ１、δ２（δ１＜δ２）が設けられる。本実施形態では、両電極４２２、４３３の隙間δ１、δ２は、図４に示す左右の固定電極体４２０で異なっており、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、左側の固定電極体４２０では、一方側が隙間δ１、他方側が隙間δ２であるのに対して、右側の固定電極体４２０では、一方側が隙間δ２、他方側が隙間δ１となっている。
【００４８】
両端部の延設部４３２には、上述したばね部４４０がそれぞれ連結されており、このばね部４４０を介して錘部４３０を支持する支持部４５０が延設部４３２よりもセンターラインＹ方向の外方に設けられている。本実施形態では、支持部４５０は、図４中上方に１箇所、下方に２箇所設けられており、それぞれ略矩形状に形成されて第１の絶縁性基板２００に陽極接合などにより固定されている。
【００４９】
各ばね部４４０は、図８に示すように、左右対称に配置される２つのばね単体４４１で形成されている。そして、それぞれのばね単体４４１は、連続する１本の細長い線状ばね４４１ａを複数段のつづら折り状に折曲させた形状をしている。線状ばね４４１ａの一端部４４１ｂは、幅方向に延びるばね単体４４１のほぼ中央部に設けられており、支持部４５０の内方側隅部にそれぞれ連結されている。また、線状ばね４４１ａの他端部４４１ｃは、ばね単体４４１のほぼ中央部に設けられ、延設部４３２にそれぞれ連結されている。
【００５０】
このように、ばね部４４０を錘部４３０と支持部４５０に連結することで、ばね部４４０が支持部４５０に対して錘部４３０を弾性的に可動支持するバネ要素として機能する。
【００５１】
これにより、本実施形態にかかる加速度センサ１００では、錘部４３０に対し、バネ要素としてのばね部４４０、ばね部４４０に接続された支持部４５０により支持される質量要素（マス）としての機能を与え、これらバネ要素と質量要素とによってバネ−マス系を構成している。そして、質量要素としての錘部４３０の位置変位による錘部４３０、固定電極体４２０間の静電容量値の変化を検出し、検出された静電容量値の変化に基づき加速度センサ１００に加えられた加速度や角加速度（物理量）を検知するようになっている。
【００５２】
具体的には、この静電容量値の変化は、錘部４３０、固定電極体４２０にそれぞれ形成された複数の櫛歯状可動電極４３３、櫛歯状固定電極４２２からなる検出部４９０，４９１によって検出される。
【００５３】
例えば、図４に示すセンターラインＹ方向に加速度が与えられると、櫛歯状可動電極４３３がセンターラインＹ方向に変位し、検出部４９０の櫛歯状可動電極４３３、櫛歯状固定電極４２２で検出される静電容量値と、検出部４９１の櫛歯状可動電極４３３、櫛歯状固定電極４２２で検出される静電容量値に差が生じる。この静電容量値の差からセンターラインＹ方向の加速度を検出することができる。
【００５４】
図４中、４６１は、ばね部４４０を介して錘部４３０の櫛歯状可動電極４３３に電気的に接続される第１の導電層であり、４６２は、左側の固定電極体４２０の櫛歯状固定電極４２２に電気的に接続される第２の導電層であり、４６３は、右側の固定電極体４２０の櫛歯状固定電極４２２に電気的に接続される第３の導電層である。そして、４６４は、枠部４１０に電気的に接続される第４の導電層である。
【００５５】
また、第１の絶縁性基板２００の第１〜第４の導電層４６１〜４６４に対応する部位に、サンドブラスト加工等によってスルーホール２１０（第４の導電層４６４に対応するスルーホールについては図示省略）を形成し、シリコン基板４上に設けられた第１〜第４の導電層４６１〜４６４を各スルーホール２１０の奥にそれぞれ露出させ、第１の絶縁性基板２００の表面２００ａ上から各スルーホール２１０の内周面上および第１の絶縁性基板２００の表面２００ａ上にかけて電気的に接続された一連の導電性薄膜（図示せず）を成膜するようにして、各導電性薄膜（図示せず）から固定電極体４２０、錘部４３０および枠部４１０の電位を検出できるようにしている。
【００５６】
なお、各導電性薄膜（図示せず）は、第１の絶縁性基板２００の表面２００ａ上に互いに接触しないように形成されている。また、第１の絶縁性基板２００の表面２００ａ上は、樹脂層（図示せず）によって被覆（モールド成形）するのが好適である。
【００５７】
さらに、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、シリコン基板４００と第１の絶縁性基板２００および第２の絶縁性基板３００との接合面に比較的浅いギャップ４７０および凹部３０１がそれぞれ形成されており、シリコン基板４００各部の絶縁性や錘部４３０の動作性の確保が図られている。
【００５８】
そして、アルカリ性湿式異方性エッチング液（例えば、ＫＯＨ、ＴＭＡＨ、ＥＤＰ水溶液等）を用いたシリコン異方性エッチングによりシリコン基板４００の一部を除去することでギャップ４７０を形成している。
【００５９】
このように、シリコン基板４００各部の絶縁性や錘部４３０の動作性の確保を図るために、ギャップ４７０および凹部３０１を形成すると、錘部４３０は、垂直方向にも移動可能となり、櫛歯状固定電極４２２と櫛歯状可動電極４３３とが対向する水平方向に対して傾きを持った過大な加速度が入力された場合に、その加速度の垂直成分によって錘部４３０が第１の絶縁性基板２００に衝接してスティッキングが生じることが考えられる。
【００６０】
そこで、錘部４３０の第１の絶縁性基板２００との対向面４３０ａの少なくとも周辺部に、第１の絶縁性基板２００の下面に対向する先端部が先細りとなるピラミッド状の突起４８０を設けた。
【００６１】
本実施形態では、ピラミッド状の突起４８０は対向面４３０ａのほぼ全域に一様に分布するように形成されている。このとき、ピラミッド状の突起４８０を、錘部４３０の重心位置をずらさないように錘部４３０の中心に対して点対称位置となるように設けるのが好適である。
【００６２】
また、本実施形態においても、シリコン異方性エッチングによりシリコン基板４００の一部を除去することでギャップ４７０を形成する際に、シリコン基板４００のエッチング面、すなわち、錘部４３０の第１の絶縁性基板２００との対向面４３０ａに、四角錐状のマイクロピラミッドを形成させることでピラミッド状の突起４８０を対向面４３０ａに形成している。
【００６３】
このマイクロピラミッドは、上記第１実施形態で述べた方法で形成することができる。
【００６４】
以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【００６５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。
【００６６】
たとえば、上記各実施形態では、突起部を錘部の全面に設けたものを例示したが、これに限ることなく、矩形状の錘部の四隅の外周部（エッジ近傍）であって、重心位置をずらさないように錘部の中心に対して点対称となる部位のみに配置されるようにしてもよい。
【００６７】
また、錘部、その他細部のスペック（形状、大きさ、レイアウト等）も適宜に変更可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１、１００  加速度センサ（静電容量式センサ）
２、２００  第１の絶縁性基板（絶縁基板）
４、４００  シリコン基板
４ａ、４００ａ  シリコン基板の表面
５、４３０  錘部
５ａ、４３０ａ  対向面
６、４４０  ばね部
７、４７０  ギャップ
１２、４８０  マイクロピラミッド（突起）
１６、４５０  支持部
４０  ギャップ形成予定部
４１  突起形成予定部
【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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