(57)【要約】【課題】形成工程の煩雑化を抑制しつつ、優れた加工精度でセンサー素子を形成することのできる物理量センサー、物理量センサーの製造方法、物理量センサーデバイス、電子機器および移動体を提供することにある。【解決手段】物理量センサーは、基板と、前記基板に配置されているセンサー素子と、前記基板に配置され、前記センサー素子と同じ材料からなる導体部と、を有する。また、前記センサー素子は、前記基板に対して変位可能な可動構造体と、前記基板に固定され、前記可動構造体と分離されている第１固定構造体と、を有する。また、前記導体部は、前記可動構造体と電気的に接続されている第１導体部と、前記第１導体部と離間して配置され、前記第１固定構造体と電気的に接続されている第２導体部と、を有する。そして、前記第１導体部と前記第２導体部との離間距離は、前記センサー素子中の最小ギャップよりも小さい。【選択図】図１
2019120559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に配置されているセンサー素子と、
前記基板に配置され、前記センサー素子と同じ材料からなる導体部と、を有し、
前記センサー素子は、
前記基板に対して変位可能な可動構造体と、
前記基板に固定され、前記可動構造体と分離されている第１固定構造体と、を有し、
前記導体部は、
前記可動構造体と電気的に接続されている第１導体部と、
前記第１導体部と離間して配置され、前記第１固定構造体と電気的に接続されている第２導体部と、を有し、
前記第１導体部と前記第２導体部との離間距離は、前記センサー素子中の最小ギャップよりも小さいことを特徴とする物理量センサー。
【請求項２】
前記センサー素子は、前記基板に固定され、前記可動構造体および前記第１固定構造体と分離されている第２固定構造体を有し、
前記導体部は、前記第１導体部および前記第２導体部と離間して配置され、前記第２固定構造体と電気的に接続されている第３導体部を有し、
前記第３導体部と、前記第１導体部および前記第２導体部の前記第３導体部に近い方との離間距離は、前記センサー素子中の最小ギャップよりも小さい請求項１に記載の物理量センサー。
【請求項３】
前記可動構造体は、
前記基板に対して第１方向に変位可能な可動部と、
前記可動部に設けられ、前記第１方向と交差する第２方向に沿った長手形状をなす可動電極指と、を有し、
前記第１固定構造体は、前記第２方向に沿った長手形状をなし、前記可動電極指に対して前記第１方向の一方側に位置し、前記可動電極指とギャップを介して対向している第１固定電極指を有し、
前記第２固定構造体は、前記第２方向に沿った長手形状をなし、前記可動電極指に対して前記第１方向の他方側に位置し、前記可動電極指とギャップを介して対向している第２固定電極指を有する請求項２に記載の物理量センサー。
【請求項４】
前記センサー素子を覆うように前記基板に配置されている蓋体を有し、
前記導体部は、前記蓋体の外側に位置している請求項１ないし３のいずれか１項に記載の物理量センサー。
【請求項５】
前記センサー素子の前記基板と反対側の主面および前記導体部の前記基板と反対側の主面は、同一面内に位置している請求項４に記載の物理量センサー。
【請求項６】
前記基板に配置され、前記可動構造体と前記第１導体部とを電気的に接続している第１配線と、
前記基板に配置され、前記第１固定構造体と前記第２導体部とを電気的に接続している第２配線と、を有する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の物理量センサー。
【請求項７】
前記第１配線は、前記基板と前記第１導体部との間に位置する部分を有し、
前記第２配線は、前記基板と前記第２導体部との間に位置する部分を有している請求項６に記載の物理量センサー。
【請求項８】
前記基板は、
前記第１導体部と重なって配置されている第１凸部と、
前記第２導体部と重なって配置されている第２凸部と、を有し、
前記第１配線は、前記第１凸部を覆って配置され、前記第１凸部上の部分において前記第１導体部と接触し、
前記第２配線は、前記第２凸部を覆って配置され、前記第２凸部上の部分において前記第２導体部と接触している請求項７に記載の物理量センサー。
【請求項９】
基板に被加工基板を接合する工程と、
前記被加工基板をエッチングし、前記被加工基板からセンサー素子および導体部を形成する工程と、を有し、
前記センサー素子は、
前記基板に対して変位可能な可動構造体と、
前記基板に固定され、前記可動構造体と分離されている第１固定構造体と、を有し、
前記導体部は、
前記可動構造体と電気的に接続されている第１導体部と、
前記第１導体部と離間して配置され、前記第１固定構造体と電気的に接続されている第２導体部と、を有し、
前記被加工基板をエッチングする工程では、前記センサー素子が形成される時刻よりも、前記第１導体部と前記第２導体部とが形成される時刻の方が遅いことを特徴とする物理量センサーの製造方法。
【請求項１０】
前記第１導体部と前記第２導体部との離間距離は、前記センサー素子中の最小ギャップよりも小さい請求項９に記載の物理量センサーの製造方法。
【請求項１１】
前記センサー素子および前記導体部を形成した後に行われ、前記導体部を除去する工程を有している請求項９または１０に記載の物理量センサーの製造方法。
【請求項１２】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーと電気的に接続されている回路素子と、を有することを特徴とする物理量センサーデバイス。
【請求項１３】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、有することを特徴とする電子機器。
【請求項１４】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、有することを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量センサー、物理量センサーの製造方法、物理量センサーデバイス、電子機器および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載の加速度センサーは、基板と、基板に配置されたセンサー素子と、を有している。また、センサー素子は、基板に固定された固定部、ばね部を介して固定部に接続され、基板に対して変位可能な可動部、および、可動部に設けられた可動電極指からなる可動体と、基板に固定され、可動電極指と対向して配置された固定電極指と、を有している。このような加速度センサーでは、加速度が加わって可動部が基板に対して変位すると、可動電極指と固定電極指とのギャップが変化し、当該変化に応じて可動電極指と固定電極指との間の静電容量が変化するため、静電容量の変化に基づいて加速度を検出することができる。
【０００３】
また、特許文献１には、センサー素子の形成方法として、シリコン基板に導電膜を成膜し、この状態でシリコン基板をドライエッチングすることでセンサー素子を形成し、最後に導電膜の不要な部分を除去する方法が記載されている。これにより、センサー素子が形成されるまでシリコン基板の各部を導電膜によって電気的に接続することができる。そのため、シリコン基板内での電荷のむらを抑制でき、シリコン基板の各部を均一にドライエッチングすることができる。よって、高い加工精度でセンサー素子を形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１４００８５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、特許文献１に記載されているセンサー素子の形成方法では、ドライエッチングが終了した後に、可動体と固定電極指とを分離するために導電膜の一部を除去する必要がある。そのため、センサー素子の形成工程が増えてしまい、センサー素子の形成が煩雑化してしまう。
【０００６】
本発明の目的は、形成工程の煩雑化を抑制しつつ、優れた加工精度でセンサー素子を形成することのできる物理量センサー、物理量センサーの製造方法、物理量センサーデバイス、電子機器および移動体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の発明として実現することが可能である。
【０００８】
本発明の物理量センサーは、基板と、
前記基板に配置されているセンサー素子と、
前記基板に配置され、前記センサー素子と同じ材料からなる導体部と、を有し、
前記センサー素子は、
前記基板に対して変位可能な可動構造体と、
前記基板に固定され、前記可動構造体と分離されている第１固定構造体と、を有し、
前記導体部は、
前記可動構造体と電気的に接続されている第１導体部と、
前記第１導体部と離間して配置され、前記第１固定構造体と電気的に接続されている第２導体部と、を有し、
前記第１導体部と前記第２導体部との離間距離は、前記センサー素子中の最小ギャップよりも小さいことを特徴とする。
これにより、特に、シリコン基板等の被加工基板をドライエッチングすることによりセンサー素子を形成する場合に、被加工基板内での電位や熱の分布を抑えることができ（好ましくは均一にすることができ）、被加工基板内でのエッチングむらを低減することができる。そのため、高い加工精度でセンサー素子を形成することができ、物理量をより高い精度で検出することのできる物理量センサーが得られる。さらには、前述した従来技術のように、センサー素子を形成した後に導電膜を削除する等の別の工程を行う必要がないため、センサー素子の形成工程の煩雑化を抑制することができる。
【０００９】
本発明の物理量センサーでは、前記センサー素子は、前記基板に固定され、前記可動構造体および前記第１固定構造体と分離されている第２固定構造体を有し、
前記導体部は、前記第１導体部および前記第２導体部と離間して配置され、前記第２固定構造体と電気的に接続されている第３導体部を有し、
前記第３導体部と、前記第１導体部および前記第２導体部の前記第３導体部に近い方との離間距離は、前記センサー素子中の最小ギャップよりも小さいことが好ましい。
これにより、特に、シリコン基板等の被加工基板をドライエッチングすることによりセンサー素子を形成する場合に、被加工基板内での電位や熱の分布を抑えることができ（好ましくは均一にすることができ）、被加工基板内でのエッチングむらを低減することができる。そのため、高い加工精度でセンサー素子を形成することができ、物理量をより高い精度で検出することのできる物理量センサーが得られる。
【００１０】
本発明の物理量センサーでは、前記可動構造体は、
前記基板に対して第１方向に変位可能な可動部と、
前記可動部に設けられ、前記第１方向と交差する第２方向に沿った長手形状をなす可動電極指と、を有し、
前記第１固定構造体は、前記第２方向に沿った長手形状をなし、前記可動電極指に対して前記第１方向の一方側に位置し、前記可動電極指とギャップを介して対向している第１固定電極指を有し、
前記第２固定構造体は、前記第２方向に沿った長手形状をなし、前記可動電極指に対して前記第１方向の他方側に位置し、前記可動電極指とギャップを介して対向している第２固定電極指を有することが好ましい。
これにより、第１方向の加速度を検出可能な物理量センサーとなる。そのため、物理量センサーの利便性が向上する。
【００１１】
本発明の物理量センサーでは、前記センサー素子を覆うように前記基板に配置されている蓋体を有し、
前記導体部は、前記蓋体の外側に位置していることが好ましい。
これにより、導体部を端子として利用することができる。
【００１２】
本発明の物理量センサーでは、前記センサー素子の前記基板と反対側の主面および前記導体部の前記基板と反対側の主面は、同一面内に位置していることが好ましい。
これにより、導体部の高さから、蓋体に覆われて目視できないセンサー素子の高さを知ることができる。
【００１３】
本発明の物理量センサーでは、前記基板に配置され、前記可動構造体と前記第１導体部とを電気的に接続している第１配線と、
前記基板に配置され、前記第１固定構造体と前記第２導体部とを電気的に接続している第２配線と、を有することが好ましい。
これにより、可動構造体と第１導体部を簡単な構成で電気的に接続することができ、第１固定構造体と第２導体部を簡単な構成で電気的に接続することができる。
【００１４】
本発明の物理量センサーでは、前記第１配線は、前記基板と前記第１導体部との間に位置する部分を有し、
前記第２配線は、前記基板と前記第２導体部との間に位置する部分を有していることが好ましい。
これにより、第１導体部と第１配線とを簡単に接触させることができ、第２導体部と第２配線とを簡単に接触させることができる。よって、第１、第２導体部と第１、第２配線との電気的な接続をより確実に行うことができる。
【００１５】
本発明の物理量センサーでは、前記基板は、
前記第１導体部と重なって配置されている第１凸部と、
前記第２導体部と重なって配置されている第２凸部と、を有し、
前記第１配線は、前記第１凸部を覆って配置され、前記第１凸部上の部分において前記第１導体部と接触し、
前記第２配線は、前記第２凸部を覆って配置され、前記第２凸部上の部分において前記第２導体部と接触していることが好ましい。
このように、他の部材を介することなく、第１、第２配線を第１、第２導体部に直接接触させることにより、これらの電気的な接続が良好なものとなる。
【００１６】
本発明の物理量センサーの製造方法は、基板に被加工基板を接合する工程と、
前記被加工基板をエッチングし、前記被加工基板からセンサー素子および導体部を形成する工程と、を有し、
前記センサー素子は、
前記基板に対して変位可能な可動構造体と、
前記基板に固定され、前記可動構造体と分離されている第１固定構造体と、を有し、
前記導体部は、
前記可動構造体と電気的に接続されている第１導体部と、
前記第１導体部と離間して配置され、前記第１固定構造体と電気的に接続されている第２導体部と、を有し、
前記被加工基板をエッチングする工程では、前記センサー素子が形成される時刻よりも、前記第１導体部と前記第２導体部とが形成される時刻の方が遅いことを特徴とする。
これにより、被加工基板内での電位や熱の分布を抑えることができ（好ましくは均一にすることができ）、被加工基板内でのエッチングむらを低減することができる。そのため、高い加工精度でセンサー素子を形成することができ、物理量をより高い精度で検出することのできる物理量センサーが得られる。さらには、前述した従来技術のように、センサー素子を形成した後に導電膜を削除する等の別の工程を行う必要がないため、センサー素子の形成工程の煩雑化を抑制することができる。
【００１７】
本発明の物理量センサーの製造方法では、前記第１導体部と前記第２導体部との離間距離は、前記センサー素子中の最小ギャップよりも小さいことが好ましい。
これにより、より確実に、被加工基板内でのエッチングむらを低減することができる。そのため、より確実に、高い加工精度でセンサー素子を形成することができる。
【００１８】
本発明の物理量センサーの製造方法では、前記センサー素子および前記導体部を形成した後に行われ、前記導体部を除去する工程を有していることが好ましい。
これにより、物理量センサーの小型化を図ることができる。
【００１９】
本発明の物理量センサーデバイスは、本発明の物理量センサーと、
前記物理量センサーと電気的に接続されている回路素子と、を有することを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い物理量センサーデバイスが得られる。
【００２０】
本発明の電子機器は、本発明の物理量センサーと、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、有することを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い電子機器が得られる。
【００２１】
本発明の移動体は、本発明の物理量センサーと、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、有することを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い移動体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１中のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】図１に示すセンサー素子の変形例を示す平面図である。
【図６】図１に示すセンサー素子の変形例を示す平面図である。
【図７】図１に示す物理量センサーに印加する電圧を示す図である。
【図８】図１に示す物理量センサーの製造工程を示すフローチャートである。
【図９】物理量センサーの製造方法を説明するための平面図である。
【図１０】物理量センサーの製造方法を説明するための平面図である。
【図１１】物理量センサーの製造方法を説明するための平面図である。
【図１２】物理量センサーの製造方法を説明するための平面図である。
【図１３】物理量センサーの製造方法を説明するための平面図である。
【図１４】図１３中のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１５】物理量センサーの製造方法を説明するための平面図である。
【図１６】物理量センサーの製造方法を説明するための平面図である。
【図１７】本発明の第２実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。
【図１８】図１７に示す物理量センサーの製造方法を説明するための平面図である。
【図１９】図１７に示す物理量センサーの製造方法を説明するための平面図である。
【図２０】本発明の第３実施形態に係る物理量センサーデバイスを示す断面図である。
【図２１】本発明の第４実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【図２２】本発明の第５実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【図２３】本発明の第６実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【図２４】本発明の第７実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の物理量センサー、物理量センサーの製造方法、物理量センサーデバイス、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
【００２５】
図１は、本発明の第１実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１中のＢ−Ｂ線断面図である。図４は、図１中のＣ−Ｃ線断面図である。図５および図６は、それぞれ、図１に示すセンサー素子の変形例を示す平面図である。図７は、図１に示す物理量センサーに印加する電圧を示す図である。図８は、図１に示す物理量センサーの製造工程を示すフローチャートである。図９ないし図１３は、それぞれ、物理量センサーの製造方法を説明するための平面図である。図１４は、図１３中のＤ−Ｄ線断面図である。図１５および図１６は、それぞれ、物理量センサーの製造方法を説明するための平面図である。
【００２６】
なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とし、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、各軸の矢印方向先端側を「プラス側」とも言い、反対側を「マイナス側」とも言う。また、Ｚ軸方向プラス側を「上」とも言い、Ｚ軸方向マイナス側を「下」とも言う。
【００２７】
図１に示す物理量センサー１は、Ｘ軸方向の加速度Ａｘを検出することのできる加速度センサーである。このような物理量センサー１は、基板２と、基板２に設けられ、Ｘ軸方向の加速度Ａｘ（物理量）を検出するセンサー素子３と、センサー素子３を覆うように基板２に接合された蓋体１０と、基板２に設けられ、センサー素子３と電気的に接続された導体部５と、を有している。
【００２８】
図１に示すように、基板２は、上面に開放する凹部２１を有している。Ｚ軸方向からの平面視で、凹部２１は、センサー素子３と重なって形成されている。このような凹部２１は、センサー素子３と基板２との接触を防止するための逃げ部として機能する。また、基板２は、上面に開放する溝部２５、２６、２７を有しており、溝部２５、２６、２７には配線７５、７６、７７が配置されている。
【００２９】
配線７５、７６、７７は、それぞれ、センサー素子３と電気的に接続されている。また、配線７５、７６、７７の一端部は、それぞれ、蓋体１０の外側に露出しており、蓋体１０の外側において導体部５と電気的に接続されている。すなわち、配線７５、７６、７７は、それぞれ、センサー素子３と導体部５とを電気的に接続するための配線として機能する。
【００３０】
このような基板２として、例えば、ナトリウムイオン等のアルカリ金属イオンを含むガラス材料（例えば、パイレックスガラス、テンパックスガラス（いずれも登録商標）のような硼珪酸ガラス）で構成されたガラス基板を用いることができる。これにより、後述するように、センサー素子３と基板２とを陽極接合により接合することができ、これらを強固に接合することができる。ただし、基板２としては、ガラス基板に限定されず、例えば、シリコン基板やセラミックス基板を用いてもよい。なお、シリコン基板を用いる場合は、短絡を防止する観点から、高抵抗のシリコン基板を用いるか、表面に熱酸化等によってシリコン酸化膜（絶縁性酸化物）を形成したシリコン基板を用いることが好ましい。
【００３１】
図１に示すように、蓋体１０は、下面側に開放する凹部１１を有している。このような蓋体１０は、凹部１１内にセンサー素子３を収納するようにして、基板２の上面に接合されている。そして、蓋体１０および基板２によって、センサー素子３を収納する収納空間Ｓが形成されている。収納空間Ｓは、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されていて、使用温度（−４０℃〜１２０℃程度）で１／１０〜１気圧程度であることが好ましい。収納空間Ｓを１／１０〜１気圧程度とすることで、粘性抵抗が増してダンピング効果が発揮され、センサー素子３の振動を速やかに収束させることができる。そのため、物理量センサー１の加速度Ａｘの検出精度が向上する。
【００３２】
このような蓋体１０は、シリコン基板から形成されている。ただし、蓋体１０としては、シリコン基板に限定されず、例えば、ガラス基板やセラミックス基板から形成されていてもよい。また、基板２と蓋体１０との接合方法としては、特に限定されず、基板２や蓋体１０の材料によって適宜選択すればよいが、例えば、陽極接合、プラズマ照射によって活性化させた接合面同士を接合させる活性化接合、ガラスフリット等の接合材による接合、基板２の上面および蓋体１０の下面に成膜した金属膜同士を接合する拡散接合等が挙げられる。なお、本実施形態では、図２に示すように、ガラスフリット１９（低融点ガラス）を介して基板２と蓋体１０とが接合されている。
【００３３】
図１に示すように、センサー素子３は、基板２の上面に設けられている。センサー素子３は、基板２に対して変位可能な可動構造体３Ａと、基板２の上面に固定された第１固定構造体３Ｂおよび第２固定構造体３Ｃと、を有している。また、可動構造体３Ａは、基板２の上面に固定された一対の固定部３１、３２と、固定部３１、３２の間に配置され、凹部２１上に位置する可動部３３と、可動部３３と固定部３１、３２とを接続する一対のばね部３４、３５と、可動部３３からＹ軸方向両側に突出している複数の可動電極指３６と、を有している。このような可動構造体３Ａでは、Ｘ軸方向の加速度Ａｘが加わることにより、ばね部３４、３５を弾性変形させつつ、可動部３３がＸ軸方向に変位する。
【００３４】
一方、第１固定構造体３Ｂは、基板２の上面に固定され、Ｙ軸方向に延在する複数の第１固定電極指３７を有し、第２固定構造体３Ｃは、基板２の上面に固定され、Ｙ軸方向に延在する複数の第２固定電極指３８と、を有している。各第１固定電極指３７は、対応する可動電極指３６に対してＸ軸方向プラス側に位置して対向しており、各第２固定電極指３８は、対応する可動電極指３６に対してＸ軸方向マイナス側に位置して対向している。言い換えると、１組の第１、第２固定電極指３７、３８の間に１つの可動電極指３６が配置されている。
【００３５】
そして、可動構造体３Ａは、固定部３１において配線７５と電気的に接続され、各第１固定電極指３７は、配線７６と電気的に接続され、各第２固定電極指３８は、配線７７と電気的に接続されている。
【００３６】
このようなセンサー素子３は、例えば、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）、砒素（Ａｓ）等の不純物がドープされた導電性のシリコン基板をエッチング（特にドライエッチング）によってパターニングすることで形成することができる。また、センサー素子３は、陽極接合によって基板２の上面に接合されている。ただし、センサー素子３の材料や、センサー素子３と基板２との接合方法は、特に限定されない。
【００３７】
図１に示すように、導体部５は、蓋体１０の外側において基板２の上面に配置されている。また、導体部５は、第１導体部５５、第２導体部５６および第３導体部５７を有している。第１導体部５５、第２導体部５６および第３導体部５７は、Ｙ軸方向に並んで互いに離間して配置されている。具体的には、中央に第１導体部５５が位置している。そして、第１導体部５５のＹ軸方向プラス側にギャップＧ１を介して第２導体部５６が位置し、第１導体部５５のＹ軸方向マイナス側にギャップＧ２を介して第３導体部５７が位置している。また、第１導体部５５、第２導体部５６および第３導体部５７は、それぞれ、Ｙ軸方向に沿った長手形状（長方形状）となっている。
【００３８】
ただし、第１導体部５５、第２導体部５６および第３導体部５７の配置や形状は、特に限定されない。例えば、第２導体部５６または第３導体部５７が中央部に位置し、他の２つが両側に位置していてもよい。
【００３９】
図２に示すように、第１導体部５５は、溝部２５と重なって配置され、溝部２５に配置された配線７５と電気的に接続されている。具体的には、溝部２５の第１導体部５５と重なる部分にはその底面から突出する凸部２５１が設けられ、この凸部２５１を覆うように配線７５が成膜されている。そして、配線７５の凸部２５１の頂面上に位置する部分が第１導体部５５の下面に接触し、配線７５と第１導体部５５とが電気的に接続されている。
【００４０】
また、図３に示すように、第２導体部５６は、溝部２６と重なって配置され、溝部２６に配置された配線７６と電気的に接続されている。具体的には、溝部２６の第２導体部５６と重なる部分にはその底面から突出する凸部２６１が設けられ、この凸部２６１を覆うように配線７６が成膜されている。そして、配線７６の凸部２６１の頂面上に位置する部分が第２導体部５６の下面に接触し、配線７６と第２導体部５６とが電気的に接続されている。
【００４１】
また、図４に示すように、第３導体部５７は、溝部２７と重なって配置され、溝部２７に配置された配線７７と電気的に接続されている。具体的には、溝部２７の第３導体部５７と重なる部分にはその底面から突出する凸部２７１が設けられ、この凸部２７１を覆うように配線７７が成膜されている。そして、配線７７の凸部２７１の頂面上に位置する部分が第３導体部５７の下面に接触し、配線７７と第３導体部５７とが電気的に接続されている。
【００４２】
このように、他の部材を介することなく、配線７５、７６、７７を第１、第２、第３導体部５５、５６、５７に直接接触させることにより、これらの電気的な接続が良好なものとなる。ただし、配線７５、７６、７７と第１、第２、第３導体部５５、５６、５７との電気的な接続方法としては、特に限定されず、例えば、配線７５、７６、７７と第１、第２、第３導体部５５、５６、５７との間に導電性のバンプを配置し、このバンプを介して配線７５、７６、７７と第１、第２、第３導体部５５、５６、５７とを電気的に接続してもよい。
【００４３】
このような導体部５は、センサー素子と同じ材料から構成されている。本実施形態では、導体部５は、例えば、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）、砒素（Ａｓ）等の不純物がドープされた導電性のシリコン基板をエッチングによってパターニングすることで形成されている。また、導体部５は、陽極接合によって基板２の上面に接合されている。特に、本実施形態では、後述する製造方法でも説明するように、基板２の上面に陽極接合されたシリコン基板３０をドライエッチングにより加工することで、シリコン基板３０からセンサー素子３および導体部５を一括して形成している。これにより、物理量センサー１の製造工程の増加を招くことなく、基板２上に導体部５を形成することができる。なお、シリコン基板３０の厚さとしては、特に限定されないが、例えば、５０μｍ以上４００μｍ以下とすることが好ましい。これにより、十分な強度を確保しつつ、センサー素子３および導体部５の小型化（低背化）を図ることができる。また、シリコン基板３０は、後述の接合工程において薄板化することができる。シリコン基板３０は、より好適には、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
【００４４】
以上のような第１、第２、第３導体部５５、５６、５７は、物理量センサー１の端子として機能し、その上面にボンディングワイヤーが接続される（後述する図２０参照）。これにより、ボンディングワイヤーの接続面が高くなり、その分、第１、第２、第３導体部５５、５６、５７にボンディングワイヤーを接続する際（キャピラリーを押し付ける際）に蓋体１０が邪魔になり難くなる。そのため、第１、第２、第３導体部５５、５６、５７へのボンディングワイヤーの接続が容易となる。
【００４５】
なお、本実施形態では、第１、第２、第３導体部５５、５６、５７がシリコンで構成されているため、第１、第２、第３導体部５５、５６、５７とボンディングワイヤーとの接続強度が不足するおそれがある。そこで、第１、第２、第３導体部５５、５６、５７の上面（接続面）に、金属膜（例えば、Ｃｒ下地層とＡｕ被覆層との積層体）を成膜することが好ましい。これにより、第１、第２、第３導体部５５、５６、５７とボンディングワイヤーとの接続強度を十分に高めることができる。
【００４６】
本実施形態では、第１、第２、第３導体部５５、５６、５７とセンサー素子３とがシリコン基板３０から形成されているため、第１、第２、第３導体部５５、５６、５７の上面とセンサー素子３の上面とが同一面内に位置している。すなわち、第１、第２、第３導体部５５、５６、５７の上面とセンサー素子３の上面とが面一となっている。そのため、第１、第２、第３導体部５５、５６、５７の高さから、蓋体１０に覆われて目視できないセンサー素子３の高さを知ることができる。
【００４７】
ここで、図１に示すように、隣り合う第１導体部５５と第２導体部５６とのギャップＧ１および隣り合う第１導体部５５と第３導体部５７とのギャップＧ２は、それぞれ、センサー素子３中の最小ギャップＧｍｉｎよりも小さい。すなわち、Ｇ１＜ＧｍｉｎおよびＧ２＜Ｇｍｉｎの関係を満足する。なお、最小ギャップＧｍｉｎとは、センサー素子３に含まれる各部のうち、最も接近して配置されている部分同士の離間距離を言う。本実施形態では、可動電極指３６と第１固定電極指３７とのギャップＧ３および可動電極指３６と第２固定電極指３８とのギャップＧ４が最小ギャップＧｍｉｎとなっている。
【００４８】
ただし、最小ギャップＧｍｉｎとなる箇所は、特に限定されず、センサー素子３の形状に伴って変化する。例えば、図５に示すような形状であれば、可動部３３と各第１固定電極指３７とのギャップＧ５および可動部３３と各第２固定電極指３８とのギャップＧ６が最小ギャップＧｍｉｎとなるし、図６に示すような形状であれば、ばね部３４、３５のアーム同士のギャップＧ７が最小ギャップＧｍｉｎとなる。
【００４９】
このように、Ｇ１＜ＧｍｉｎおよびＧ２＜Ｇｍｉｎの関係を満足することで、シリコン基板３０からセンサー素子３を形成する際に、シリコン基板３０内での電位や熱の分布を抑えることができ（好ましくは均一にすることができ）、シリコン基板３０内でのエッチングむらを低減することができる。そのため、高い加工精度でセンサー素子３を形成することができ、加速度Ａｘをより高い精度で検出することのできる物理量センサー１となる。上記効果については、後述する物理量センサー１の製造方法の説明において詳細に説明する。なお、Ｇ１、Ｇ２は、等しくてもよいし、異なっていてもよいが、等しいことが好ましい。これにより、導体部５やセンサー素子３の設計が簡単なものとなる。
【００５０】
また、Ｇ１（Ｇ２）の最小値としては、特に限定されず、シリコン基板３０の厚さによっても異なるが、例えば、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、０．３μｍ以上３μｍ以下であることがより好ましい。これにより、シリコン基板３０のエッチング速度が著しく低下してしまうことを低減でき、過度な加工時間の増加を伴うことなくセンサー素子３および導体部５を形成することができる。
【００５１】
以上、物理量センサー１の構成について説明した。物理量センサー１の作動時には、例えば、配線７５を介して可動構造体３Ａに図７中の電圧Ｖ１が印加され、各第１固定電極指３７および各第２固定電極指３８は、配線７６、７７を介して、ＱＶアンプ（電荷電圧変換回路）に接続される。そして、各第１固定電極指３７と各可動電極指３６との間に静電容量Ｃａが形成され、各第２固定電極指３８と各可動電極指３６との間に静電容量Ｃｂが形成される。
【００５２】
物理量センサー１に加速度Ａｘが加わると、その加速度Ａｘの大きさに基づいて、可動部３３がばね部３４、３５を弾性変形させながらＸ軸方向に変位する。この変位に伴って、第１固定電極指３７と可動電極指３６とのギャップおよび第２固定電極指３８と可動電極指３６とのギャップがそれぞれ変化し、この変位に伴って、静電容量Ｃａ、Ｃｂがそれぞれ変化する。そのため、これら静電容量Ｃａ、Ｃｂの変化に基づいて加速度Ａｘを検出することができる。
【００５３】
なお、静電容量Ｃａが大きくなると静電容量Ｃｂが小さくなり、反対に、静電容量Ｃａが小さくなると静電容量Ｃｂが大きくなる。そのため、配線７６から得られる検出信号（静電容量Ｃａの大きさに応じた信号）と、配線７７から得られる検出信号（静電容量Ｃｂの大きさに応じた信号）とを差動演算（減算処理：Ｃａ−Ｃｂ）することで、ノイズをキャンセルすることができ、より精度よく加速度Ａｘを検出することができる。
【００５４】
次に、物理量センサー１の製造方法について説明する。図８に示すように、物理量センサー１の製造方法は、基板２を準備する準備工程Ｓ１と、基板２にセンサー素子３および導体部５の母材となるシリコン基板３０を接合する接合工程Ｓ２と、シリコン基板３０をドライエッチングによりパターニングしてセンサー素子３および導体部５を形成するドライエッチング工程Ｓ３と、蓋体１０を基板２に接合する蓋体接合工程Ｓ４と、個片化工程Ｓ５と、を有している。以下、各工程を順次説明する。
【００５５】
［準備工程Ｓ１］
まず、図９に示すように、基板２の母材となるガラス基板２０を用意する。ガラス基板２０には、マトリックス状に配置された複数の個片化領域Ｋが含まれており、各個片化領域Ｋには凹部２１および溝部２５、２６、２７が形成されている。次に、各個片化領域において、溝部２５、２６、２７に配線７５、７６、７７を配置する。
【００５６】
［接合工程］
次に、図１０に示すように、センサー素子３および導体部５の母材となるシリコン基板３０（被加工基板）を用意し、このシリコン基板３０をガラス基板２０の上面に接合する。シリコン基板３０とガラス基板２０との接合方法としては、特に限定されないが、本実施形態では陽極接合法によって接合している。次に、必要に応じてＣＭＰ（化学機械研磨）を用いてシリコン基板３０を薄肉化した後、シリコン基板３０にリン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）、砒素（Ａｓ）等の不純物をドープ（拡散）して導電性を付与する。ただし、不純物をドープする順序は、特に限定されず、シリコン基板３０を薄肉化する前であってもよいし、シリコン基板３０をガラス基板２０に接合する前であってもよい。
【００５７】
［ドライエッチング工程］
次に、図１１に示すように、シリコン基板３０の上面にドライエッチング耐性を有するハードマスクＨＭを形成する。ハードマスクＨＭは、個片化領域Ｋ毎にセンサー素子３および導体部５の形状に対応して形成される。ハードマスクＨＭは、例えば、シリコン基板３０の表面を熱酸化して形成した酸化シリコン膜をパターニングすることで形成することができる。ただし、ハードマスクＨＭの構成材料や形成方法としては、その機能を発揮することができる限り、特に限定されない。
【００５８】
ここで、各個片化領域Ｋにおいて、第１導体部５５となる部分５５０と第２導体部５６となる部分５６０とのギャップＧ１（ハードマスクＨＭの開口幅）および第１導体部５５となる部分５５０と第３導体部５７となる部分５７０のギャップＧ２（ハードマスクの開口幅）は、それぞれ、センサー素子３となる部分３００中の最小ギャップＧｍｉｎ（ハードマスクＨＭの開口幅）よりも小さくなっている。すなわち、Ｇ１＜ＧｍｉｎおよびＧ２＜Ｇｍｉｎの関係を満足している。なお、本実施形態では、可動電極指３６となる部分３６０と第１固定電極指３７となる部分３７０とのギャップＧ３および可動電極指３６となる部分３６０と第２固定電極指３８となる部分３８０とのギャップＧ４が最小ギャップＧｍｉｎとなっている。
【００５９】
次に、ハードマスクＨＭを介してシリコン基板３０をドライエッチングする。これにより、図１２に示すように、個片化領域Ｋ毎に、シリコン基板３０からセンサー素子３および導体部５が一括して形成される。なお、ドライエッチング方法としては、特に限定されないが、例えば、反応性プラズマガスを用いたエッチングプロセスとデポジションプロセスとを組み合わせたドライボッシュ（Ｂｏｓｃｈ）法を用いることができる。
【００６０】
ここで、ドライエッチングは、ハードマスクＨＭの開口が小さい程（構造体のギャップが小さい程）、当該部分に反応性ガスが侵入し難くなり、その分、エッチング速度が遅くなる性質を有している。前述したように、本実施形態では、Ｇ１＜ＧｍｉｎおよびＧ２＜Ｇｍｉｎの関係を満足しているため、シリコン基板３０から第１、第２、第３導体部５５、５６、５７が形成される時刻Ｔ１（第１、第２、第３導体部５５、５６、５７が分離する時刻）は、シリコン基板３０からセンサー素子３が形成される時刻Ｔ２よりも遅くなる。したがって、図１３および図１４に示すように、個片化領域Ｋ毎に、センサー素子３が形成されるまでは、第１、第２、第３導体部５５、５６、５７が分離せずに、これらの間に位置する部分５０（シリコン基板３０の残存部）によって繋がっており、配線７５、７６、７７を介してシリコン基板３０の各部（特に、センサー素子３となる部分）が電気的に接続された状態を維持することができる。これにより、ドライエッチング中に印加される電界によってシリコン基板３０に蓄えられる電荷を個片化領域Ｋ毎に均一にすることができる。さらには、配線７５、７６、７７を介して熱が移動し、個片化領域Ｋ毎に、シリコン基板３０内の温度ムラを低減することもできる。
【００６１】
ドライエッチングは、シリコン基板３０内の電荷量やシリコン基板３０の温度によって加工速度が変化する。そのため、上述したように、個片化領域Ｋ毎に、シリコン基板３０内の電荷を均一とし温度むらを低減することで、シリコン基板３０の各部をより均一に加工することが可能となる。前述したように、本実施形態では、個片化領域Ｋ毎に、センサー素子３が形成されるまでは、シリコン基板３０内の電荷を均一とし温度むらを低減することができるため、優れた加工精度で各センサー素子３を形成することができる。したがって、センサー素子３の設計からの形状ずれを効果的に抑制することができ、加速度Ａｘを精度よく検出することのできる物理量センサー１となる。
【００６２】
ここで、シリコン基板３０から第１、第２、第３導体部５５、５６、５７が形成される時刻Ｔ１は、例えば、ギャップＧ１、Ｇ２の部分が上面から下面まで貫通する時刻を言う。同様に、シリコン基板３０からセンサー素子３が形成される時刻Ｔ２は、例えば、最小ギャップＧｍｉｎの部分が上面から下面まで貫通する時刻を言う。
【００６３】
また、Ｇ１（Ｇ２）の最小値としては、特に限定されず、シリコン基板３０の厚さによっても異なるが、例えば、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、０．３μｍ以上３μｍ以下であることがより好ましい。これにより、シリコン基板３０のエッチング速度が著しく低下してしまうことを低減でき、過度な加工時間の増加を伴うことなくセンサー素子３および導体部５を形成することができる。
【００６４】
特に、本実施形態では、図１２に示すように、隣り合う個片化領域Ｋにおいて、一方の個片化領域Ｋに位置する第２導体部５６と、他方の個片化領域Ｋに位置する第３導体部５７と、のギャップＧ９についても、最小ギャップＧｍｉｎよりも小さくなっている。したがって、本実施形態では、個片化領域Ｋ毎にセンサー素子３が形成されるまでは、シリコン基板３０の全体が配線７５、７６、７７を介して電気的および熱的に接続された状態となる。そのため、シリコン基板３０全体で、電荷を均一とし温度むらを低減することができる。その結果、個片化領域Ｋ毎に形成される複数のセンサー素子３が互いに均質なものとなり、特性の差が小さい複数の物理量センサー１を得ることができる。よって、物理量センサー１の歩留まりが向上し、製造コストの削減を図ることができる。
【００６５】
［蓋体接合工程］
次に、図１５に示すように、蓋体１０の母材となるシリコン基板１００を用意し、ガラスフリット１９を介してシリコン基板１００をガラス基板２０の上面に接合する。これにより、一体的に形成された複数の物理量センサー１が得られる。
【００６６】
［個片化工程］
次に、図１５中に示すスクライブラインＬに沿ってガラス基板２０を切断し、個片化領域Ｋ毎に個片化する。これにより、図１６に示すように、個片化された複数の物理量センサー１が得られる。
【００６７】
以上、物理量センサー１の構造およびその製造方法について説明した。このような物理量センサー１は、前述したように、基板２と、基板２に配置されているセンサー素子３と、基板２に配置され、センサー素子３と同じ材料からなる導体部５と、を有している。また、センサー素子３は、基板２に対して変位可能な可動構造体３Ａと、基板２に固定され、可動構造体３Ａと分離されている第１固定構造体３Ｂと、を有している。また、導体部５は、可動構造体３Ａと電気的に接続されている第１導体部５５と、第１導体部５５と離間して配置され、第１固定構造体３Ｂと電気的に接続されている第２導体部５６と、を有している。そして、第１導体部５５と第２導体部５６とのギャップＧ１（離間距離）は、センサー素子３中の最小ギャップＧｍｉｎよりも小さい。これにより、特に、シリコン基板３０をドライエッチングすることによりセンサー素子３を形成する場合に、シリコン基板３０内での電位や熱の分布を抑えることができ（好ましくは均一にすることができ）、シリコン基板３０内でのエッチングむらを低減することができる。そのため、高い加工精度でセンサー素子３を形成することができ、加速度Ａｘをより高い精度で検出することのできる物理量センサー１となる。
【００６８】
また、前述したように、センサー素子３は、基板２に固定され、可動構造体３Ａおよび第１固定構造体３Ｂと分離されている第２固定構造体３Ｃを有している。また、導体部５は、第１導体部５５および第２導体部５６と離間して配置され、第２固定構造体３Ｃと電気的に接続されている第３導体部５７を有している。そして、第３導体部５７と、第１導体部５５および第２導体部５６の第３導体部５７に近い方（本実施形態では第１導体部５５）とのギャップＧ２（離間距離）は、センサー素子３中の最小ギャップＧｍｉｎよりも小さい。これにより、特に、シリコン基板３０をドライエッチングすることによりセンサー素子３を形成する場合に、シリコン基板３０内での電位や熱の分布を抑えることができ（好ましくは均一にすることができ）、シリコン基板３０内でのエッチングむらを低減することができる。そのため、高い加工精度でセンサー素子３を形成することができ、加速度Ａｘをより高い精度で検出することのできる物理量センサー１となる。
【００６９】
また、前述したように、可動構造体３Ａは、基板２に対してＸ軸方向（第１方向）に変位可能な可動部３３と、可動部３３に設けられ、Ｘ軸方向と交差するＹ軸方向（第２方向）に沿った長手形状をなす可動電極指３６と、を有している。また、第１固定構造体３Ｂは、Ｙ軸方向に沿った長手形状をなし、可動電極指３６に対してＸ軸方向のプラス側（一方側）に位置し、可動電極指３６とギャップを介して対向している第１固定電極指３７を有している。また、第２固定構造体３Ｃは、Ｙ軸方向に沿った長手形状をなし、可動電極指３６に対してＸ軸方向のマイナス側（他方側）に位置し、可動電極指３６とギャップを介して対向している第２固定電極指３８を有している。これより、Ｘ軸方向の加速度Ａｘを検出可能な加速度センサーとして、物理量センサー１を用いることができる。そのため、利便性の高い物理量センサー１となる。
【００７０】
また、前述したように、物理量センサー１は、センサー素子３を覆うように基板２に配置されている蓋体１０を有している。そして、導体部５は、蓋体１０の外側に位置している。これにより、導体部５を外部装置とセンサー素子３とを接続するための端子として用いることができる。そのため、外部装置とセンサー素子３との電気的な接続が容易となる。
【００７１】
また、前述したように、センサー素子３の上面（基板２と反対側の主面）および導体部５の上面（基板２と反対側の主面）は、同一面内に位置している。そのため、導体部５の高さから、蓋体１０に覆われて目視できないセンサー素子３の高さを知ることができる。
【００７２】
また、前述したように、物理量センサー１は、基板２に配置され、可動構造体３Ａと第１導体部５５とを電気的に接続している配線７５（第１配線）と、基板２に配置され、第１固定構造体３Ｂと第２導体部５６とを電気的に接続している配線７６（第２配線）と、基板２に配置され、第２固定構造体３Ｃと第３導体部５７とを電気的に接続している配線７７（第３配線）と、を有している。これにより、可動構造体３Ａと第１導体部５５を簡単な構成で電気的に接続することができ、第１固定構造体３Ｂと第２導体部５６を簡単な構成で電気的に接続することができ、第２固定構造体３Ｃと第３導体部５７を簡単な構成で電気的に接続することができる。
【００７３】
また、前述したように、配線７５は、基板２と第１導体部５５との間に位置する部分を有しており、配線７６は、基板２と第２導体部５６との間に位置する部分を有し、配線７７は、基板２と第３導体部５７との間に位置する部分を有している。これにより、第１導体部５５と配線７５とを簡単に接触させることができ、第２導体部５６と配線７６とを簡単に接触させることができ、第３導体部５７と配線７７とを簡単に接触させることができる。よって、第１、第２、第３導体部５５、５６、５７と配線７５、７６、７７との電気的な接続をより確実に行うことができる。
【００７４】
また、前述したように、基板２は、第１導体部５５と重なって配置されている凸部２５１（第１凸部）と、第２導体部５６と重なって配置されている凸部２６１（第２凸部）と、第３導体部５７と重なって配置されている凸部２７１（第３凸部）と、を有している。そして、配線７５は、凸部２５１を覆って配置され、凸部２５１上の部分において第１導体部５５と接触し、配線７６は、凸部２６１を覆って配置され、凸部２６１上の部分において第２導体部５６と接触し、配線７７は、凸部２７１を覆って配置され、凸部２７１上の部分において第３導体部５７と接触している。このように、他の部材を介することなく、配線７５、７６、７７を第１、第２、第３導体部５５、５６、５７に直接接触させることにより、これらの電気的な接続が良好なものとなる。
【００７５】
また、前述したように、物理量センサー１の製造方法は、基板２にシリコン基板３０（被加工基板）を接合する工程と、シリコン基板３０をエッチングし、シリコン基板３０からセンサー素子３および導体部５を形成する工程と、を有している。また、センサー素子３は、基板２に対して変位可能な可動構造体３Ａと、基板２に固定され、可動構造体３Ａと分離されている第１固定構造体３Ｂと、を有している。また、導体部５は、可動構造体３Ａと電気的に接続されている第１導体部５５と、第１導体部５５と離間して配置され、第１固定構造体３Ｂと電気的に接続されている第２導体部５６と、を有している。そして、シリコン基板３０をエッチングする工程では、センサー素子３が形成される時刻Ｔ２よりも、第１導体部５５と第２導体部５６とが形成される時刻Ｔ１の方が遅い。これにより、シリコン基板３０内での電位や熱の分布を抑えることができ（好ましくは均一にすることができ）、シリコン基板３０内でのエッチングむらを低減することができる。そのため、高い加工精度でセンサー素子３を形成することができ、加速度Ａｘをより高い精度で検出することのできる物理量センサー１となる。さらには、前述した従来技術のように、センサー素子３を形成した後に導電膜を削除する等の別の工程を行う必要がないため、センサー素子３の形成工程の煩雑化を抑制することができる。
【００７６】
また、前述したように、第１導体部５５と第２導体部５６とのギャップＧ１（離間距離）は、センサー素子３中の最小ギャップＧｍｉｎよりも小さい。これにより、より確実に、時刻Ｔ１を時刻Ｔ２よりも遅くすることができる。そのため、より確実に、高い加工精度でセンサー素子３を形成することができる。
【００７７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
【００７８】
図１７は、本発明の第２実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。図１８および図１９は、それぞれ、図１７に示す物理量センサーの製造方法を説明するための平面図である。
【００７９】
本実施形態に係る物理量センサー１は、導体部５が省略されていること以外は、前述した第１実施形態の物理量センサー１と同様である。なお、以下の説明では、第２実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１７ないし図１９では、それぞれ、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
【００８０】
図１７に示すように、本実施形態の物理量センサー１では、前述した第１実施形態から導体部５（第１、第２、第３導体部５５、５６、５７）が省略されている。その代わり、配線７５、７６、７７の蓋体１０から露出している部分の一部がそれぞれ接続パッドＰとして機能する。このように、導体部５を省略することで、物理量センサー１の小型化を図ることができる。
【００８１】
次に、このような物理量センサー１の製造方法について説明する。物理量センサー１の製造方法は、前述した第１実施形態と同様であり、準備工程Ｓ１と、接合工程Ｓ２と、ドライエッチング工程Ｓ３と、蓋体接合工程Ｓ４と、個片化工程Ｓ５と、を有している。なお、本実施形態の製造方法は、前述した第１実施形態と比べて、主に個片化工程Ｓ５が異なるため、以下では、個片化工程Ｓ５において説明し、他の工程については、その説明を省略する。
【００８２】
［個片化工程Ｓ５］
図１８に蓋体接合工程Ｓ４を終えた状態を示す。この状態では、各個片化領域Ｋにおいて、導体部５は、接続パッドＰと重ならないように配置されている。そして、同図に示すように、本工程では、スクライブラインＬに沿って基板２を切断し、個片化領域Ｋ毎に個片化する。これにより、物理量センサー１が導体部５と接続パッドＰとの間で切断され、物理量センサー１から導体部５が離脱する。そのため、図１９に示すように、導体部５が除去された状態の物理量センサー１が得られる。このように、本実施形態の物理量センサー１の製造方法は、センサー素子３および導体部５を形成した後に行われ、導体部５を除去する工程を有している。これにより、例えば、前述した第１実施形態と比べて、物理量センサー１の小型化を図ることができる。
【００８３】
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００８４】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る物理量センサーデバイスについて説明する。
【００８５】
図２０は、本発明の第３実施形態に係る物理量センサーデバイスを示す断面図である。
図２０に示すように、物理量センサーデバイス５０００は、物理量センサー１と、半導体素子５９００（回路素子）と、物理量センサー１および半導体素子５９００を収納するパッケージ５１００と、を有している。なお、物理量センサー１としては、例えば、前述した各実施形態のいずれのものも用いることができる。
【００８６】
パッケージ５１００は、キャビティ状のベース５２００と、ベース５２００の上面に接合された蓋体５３００と、を有している。ベース５２００は、その上面に開口する凹部５２１０を有している。また、凹部５２１０は、ベース５２００の上面に開口する第１凹部５２１１と、第１凹部５２１１の底面に開口する第２凹部５２１２と、を有している。
【００８７】
一方、蓋体５３００は、板状であり、凹部５２１０の開口を塞ぐようにしてベース５２００の上面に接合されている。このように、蓋体５３００によって凹部５２１０の開口を塞ぐことで、パッケージ５１００内に収納空間Ｓ’が形成され、この収納空間Ｓ’に物理量センサー１および半導体素子５９００が収納されている。なお、ベース５２００と蓋体５３００との接合方法としては、特に限定されず、本実施形態では、シームリング５４００を介したシーム溶接を用いている。
【００８８】
収納空間Ｓ’は、気密封止されている。収納空間Ｓ’の雰囲気としては、特に限定されないが、例えば、物理量センサー１の収納空間Ｓと同じ雰囲気となっていることが好ましい。これにより、仮に収納空間Ｓの気密性が崩壊し、収納空間Ｓ、Ｓ’が連通してしまっても、収納空間Ｓの雰囲気をそのまま維持することができる。そのため、収納空間Ｓの雰囲気が変化することによる物理量センサー１の検出特性の変化を抑制することができ、安定した検出特性を発揮することができる。
【００８９】
ベース５２００の構成材料としては、特に限定されず、例えば、アルミナ、ジルコニア、チタニア等の各種セラミックスを用いることができる。また、蓋体５３００の構成材料としては、特に限定されないが、ベース５２００の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良い。例えば、ベース５２００の構成材料を前述のようなセラミックスとした場合には、コバール等の合金を用いることが好ましい。
【００９０】
ベース５２００は、収納空間Ｓ’内（第１凹部５２１１の底面）に配置された複数の内部端子５２３０と、底面に配置された複数の外部端子５２４０と、を有している。各内部端子５２３０は、ベース５２００内に配置された図示しない内部配線を介して、所定の外部端子５２４０と電気的に接続されている。
【００９１】
そして、凹部５２１０の底面に、ダイアタッチ材ＤＡを介して物理量センサー１が固定されており、さらに、物理量センサー１の上面に、ダイアタッチ材ＤＡを介して半導体素子５９００が配置されている。そして、ボンディングワイヤーＢＷ１を介して物理量センサー１と半導体素子５９００とが電気的に接続されており、ボンディングワイヤーＢＷ２を介して半導体素子５９００と内部端子５２３０とが電気的に接続されている。
【００９２】
また、半導体素子５９００には、例えば、センサー素子３に駆動電圧を印加する駆動回路や、センサー素子３からの出力に基づいて加速度Ａｘを検出する検出回路や、検出回路からの信号を所定の信号に変換して出力する出力回路等が必要に応じて含まれている。
【００９３】
以上、物理量センサーデバイス５０００について説明した。このような物理量センサーデバイス５０００は、物理量センサー１と、物理量センサー１と電気的に接続されている半導体素子５９００（回路素子）と、を有している。そのため、物理量センサー１の効果を享受でき、信頼性の高い物理量センサーデバイス５０００が得られる。
【００９４】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る電子機器について説明する。
【００９５】
図２１は、本発明の第４実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
図２１に示すモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューター１１００は、本発明の電子機器を適用したものである。パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１１０８を備えた表示ユニット１１０６と、により構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。また、パーソナルコンピューター１１００には、物理量センサー１と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１１１０（制御部）と、が内蔵されている。物理量センサー１としては、例えば、前述した各実施形態のもののいずれかを用いることができる。
【００９６】
このようなパーソナルコンピューター１１００（電子機器）は、物理量センサー１と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１１１０（制御部）と、を有している。そのため、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【００９７】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る電子機器について説明する。
【００９８】
図２２は、本発明の第５実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
図２２に示す携帯電話機１２００（ＰＨＳも含む）は、本発明の電子機器を適用したものである。携帯電話機１２００は、アンテナ（図示せず）、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。また、携帯電話機１２００には、物理量センサー１と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１２１０（制御部）と、が内蔵されている。
【００９９】
このような携帯電話機１２００（電子機器）は、物理量センサー１と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１２１０（制御部）と、を有している。そのため、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【０１００】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態に係る電子機器について説明する。
【０１０１】
図２３は、本発明の第６実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
図２３に示すデジタルスチールカメラ１３００は、本発明の電子機器を適用したものである。デジタルスチールカメラ１３００は、ケース１３０２を備え、このケース１３０２の背面には表示部１３１０が設けられている。表示部１３１０は、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。そして、撮影者が表示部１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押すと、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。また、デジタルスチールカメラ１３００には、物理量センサー１と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１３２０（制御部）と、が内蔵されている。物理量センサー１は、例えば、手振れ補正に用いられる。
【０１０２】
このようなデジタルスチールカメラ１３００（電子機器）は、物理量センサー１と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１３２０（制御部）と、を有している。そのため、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【０１０３】
なお、本発明の電子機器は、前述した実施形態のパーソナルコンピューターおよび携帯電話機、本実施形態のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計（スマートウォッチを含む）、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンタ）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）等のウェアラブル端末、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、移動体端末基地局用機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター、ネットワークサーバー等に適用することができる。
【０１０４】
＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態に係る移動体について説明する。
【０１０５】
図２４は、本発明の第７実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
図２４に示す自動車１５００は、本発明の移動体を適用した自動車である。この図において、自動車１５００は、エンジンシステム、ブレーキシステムおよびキーレスエントリーシステムの少なくとも何れかのシステム１５１０を含んでいる。また、自動車１５００には、物理量センサー１が内蔵されており、物理量センサー１の検出信号は、制御装置１５０２に供給され、制御装置１５０２は、その信号に基づいてシステム１５１０を制御することができる。
【０１０６】
このような自動車１５００（移動体）は、物理量センサー１と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御装置１５０２（制御部）と、を有している。そのため、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【０１０７】
なお、物理量センサー１は、他にも、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。
【０１０８】
また、移動体としては、自動車１５００に限定されず、例えば、飛行機、ロケット、人工衛星、船舶、ＡＧＶ（無人搬送車）、二足歩行ロボット、ドローン等の無人飛行機等にも適用することができる。
【０１０９】
以上、本発明の物理量センサー、物理量センサーの製造方法、物理量センサーデバイス、電子機器および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、前述した実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【０１１０】
また、前述した実施形態では、物理量センサーがＸ軸方向の加速度を検出する構成について説明したが、これに限定されず、Ｙ軸方向の加速度を検出する構成であってもよいし、Ｚ軸方向の加速度を検出する構成であってもよい。また、前述した実施形態では、物理量センサーが加速度を検出する構成について説明したが、物理量センサーが検出する物理量としては、特に限定されず、例えば、角速度であってもよい。また、物理量センサーが複数の物理量を検出できるようになっていてもよい。なお、複数の物理量とは、検出軸が異なる同種の物理量（例えば、Ｘ軸方向の加速度、Ｙ軸方向の加速度およびＺ軸方向の加速度や、Ｘ軸まわりの角速度、Ｙ軸まわりの角速度およびＺ軸まわりの角速度）であってもよいし、異なる物理量（例えば、Ｘ軸まわりの角速度およびＸ軸方向の加速度）であってもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１…物理量センサー、１０…蓋体、１００…シリコン基板、１１…凹部、１９…ガラスフリット、２…基板、２０…ガラス基板、２１…凹部、２５…溝部、２５１…凸部、２６…溝部、２６１…凸部、２７…溝部、２７１…凸部、３…センサー素子、３Ａ…可動構造体、３Ｂ…第１固定構造体、３Ｃ…第２固定構造体、３０…シリコン基板、３００…部分、３１、３２…固定部、３３…可動部、３４、３５…ばね部、３６…可動電極指、３６０…部分、３７…第１固定電極指、３７０…部分、３８…第２固定電極指、３８０…部分、５…導体部、５０…部分、５５…第１導体部、５５０…部分、５６…第２導体部、５６０…部分、５７…第３導体部、５７０…部分、７５、７６、７７…配線、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１１０８…表示部、１１１０…制御回路、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１２１０…制御回路、１３００…デジタルスチールカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１０…表示部、１３２０…制御回路、１５００…自動車、１５０２…制御装置、１５１０…システム、５０００…物理量センサーデバイス、５１００…パッケージ、５２００…ベース、５２１０…凹部、５２１１…第１凹部、５２１２…第２凹部、５２３０…内部端子、５２４０…外部端子、５３００…蓋体、５４００…シームリング、５９００…半導体素子、Ａｘ…加速度、ＢＷ１、ＢＷ２…ボンディングワイヤー、ＤＡ…ダイアタッチ材、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６、Ｇ７、Ｇ９…ギャップ、Ｇｍｉｎ…最小ギャップ、ＨＭ…ハードマスク、Ｋ…個片化領域、Ｌ…スクライブライン、Ｐ…接続パッド、Ｓ、Ｓ’…収納空間、Ｓ１…準備工程、Ｓ２…接合工程、Ｓ３…ドライエッチング工程、Ｓ４…蓋体接合工程、Ｓ５…個片化工程、Ｔ１、Ｔ２…時刻、Ｖ１…電圧
【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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