(57)【要約】【課題】量産性に優れ、高い信頼性を有する物理量センサー、電子機器、および移動体を提供する。【解決手段】物理量センサー１００は、凸部１８に設けられた配線２０（２２，２４）と接合部３０とが、シリサイド層３１を形成して電気的に接続されており、配線２０（２２，２４）は、多層膜であり、凸部１８を覆う領域は、接合部３０と接する層がシリサイド層３１を形成する貴金属層３４で、貴金属層３４とベース基板１０との間が金属層３２であり、凸部１８を除く領域は、ベース基板１０側から金属層３２、貴金属層３４、密着層３６、絶縁層３８の順に積層されている。【選択図】図３
2019045287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線を形成するための溝部を備え、前記溝部内に凸部を有するベース基板と、
前記凸部に設けられた前記配線と接続される接合部と、物理量を検出するための固定電極および可動電極と、を備えているセンサー基板と、を含み、
ベース基板が絶縁材料であり、センサー基板がシリコンである物理量センサーであって、
前記凸部に設けられた前記配線と前記接合部とが、シリサイド層を形成して電気的に接続されており、
前記配線は、多層膜であり、
前記凸部を覆う領域は、前記接合部と接する層がシリサイド層を形成する貴金属層で、前記貴金属層と前記ベース基板との間が金属層であり、
前記凸部を除く領域は、前記ベース基板側から前記金属層、前記貴金属層、密着層、絶縁層の順に積層されていることを特徴とする物理量センサー。
【請求項２】
請求項１において、
前記貴金属層の厚さが１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることを特徴とする物理量センサー。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記貴金属層が、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓのうちの一つ、又は複数の材料からなることを特徴とする物理量センサー。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記絶縁層が、ＳｉＯ2、ＳｉＯＦ、ＳｉＯＣ、ＳｉＯＮ、ＳｉＨ、ＨｆＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）のうちの一つ、又は複数の材料からなることを特徴とする物理量センサー。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記密着層が、Ｔｉ、ＴｉＷ、Ｗ、ＴｉＮ、Ｔａ、ＴａＷ、ＴａＮ、Ｎｉ、Ｃｏのうちの一つ、又は複数の材料からなることを特徴とする物理量センサー。
【請求項６】
請求項５において、
前記絶縁層が、２層であることを特徴とする物理量センサー。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の物理量センサーを備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の物理量センサーを備えてい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、電子機器、および移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加速度や角速度等の物理量を検出する物理量センサーとして、固定電極と、固定電極に対して間隙をもって並んで設けられるとともに一定方向に変位可能な可動電極と、を有する構造のものが知られている。
この様な物理量センサーは、可動電極の変位に伴い、固定電極と可動電極との間隙が変化し、その間隙の変化によって、固定電極と可動電極との間に生じる静電容量の変化を検出することで、加速度や角速度等の物理量の変化を検出している。
【０００３】
特許文献１では、絶縁基板（ベース基板）上の配線溝内に形成された凸部の上に配線が形成され、凸部において、シリサイト化合物が形成されることで、固定電極および可動電極を有するシリコン体（センサー基板）と配線とを電気的に接続し、この配線を介して固定電極と可動電極との間に生じる静電容量の変化を外部に出力する半導体素子（物理量センサー）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１６１６５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に記載の物理量センサーでは、センサー基板と接する配線の厚みが必要以上に厚いと、過剰なシリサイト化による大量の原子移動に伴う空隙（カーケンダルボイド）が生じてしまう。そのため、双方の基板の接合時の熱やその後の外部基板への実装時における熱によって、空隙（カーケンダルボイド）にクラックが発生し、配線が断線してしまい、信頼性が著しく低下するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る物理量センサーは、配線を形成するための溝部を備え、前記溝部内に凸部を有するベース基板と、前記凸部に設けられた前記配線と接続される接合部と、物理量を検出するための固定電極および可動電極と、を備えているセンサー基板と、を含み、ベース基板が絶縁材料であり、センサー基板がシリコンである物理量センサーであって、前記凸部に設けられた前記配線と前記接合部とが、シリサイド層を形成して電気的に接続されており、前記配線は、多層膜であり、前記凸部を覆う領域は、前記接合部と接する層がシリサイド層を形成する貴金属層で、前記貴金属層と前記ベース基板との間が金属層であり、前記凸部を除く領域は、前記ベース基板側から前記金属層、前記貴金属層、密着層、絶縁層の順に積層されていることを特徴とする。
【０００８】
本適用例によれば、凸部に設けられた配線が、シリサイド層を形成する貴金属層と金属層の多層膜であるため、貴金属層と金属層との厚さを調整することができる。そのため、金属層を厚くすることで、貴金属層を薄くすることができるので、過剰なシリサイト化が生じず移動する原子が少ない。そのため、シリサイド層内に空隙が発生しないため、クラックが生じ難くなり、センサー基板と配線との電気的な接続の信頼性を向上させることができる。従って、高い信頼性を有する物理量センサーを得ることができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記貴金属層の厚さが１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１０】
本適用例によれば、貴金属層の厚さが１０ｎｍ以上であるため、十分な連続膜を形成することができ、センサー基板と配線との電気的な接続を確保することができる。また、貴金属層の厚さが２００ｎｍ以下であるため、過剰なシリサイト化による空隙が生じ難く、且つ凸部の角部での段切れも発生し難くすることができ、シリサイド層を介して、センサー基板と配線との電気的な接続を確保することができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記貴金属層が、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓのうちの一つ、又は複数の材料からなることが好ましい。
【００１２】
本適用例によれば、貴金属層がＲｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓのうちの一つ、又は複数の材料からなるので、センサー基板とシリサイド層を形成することができ、センサー基板と配線とを電気的に接続することができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記絶縁層が、ＳｉＯ2、ＳｉＯＦ、ＳｉＯＣ、ＳｉＯＮ、ＳｉＨ、ＨｆＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）のうちの一つ、又は複数の材料からなることが好ましい。
【００１４】
本適用例によれば、絶縁層がＳｉＯ2、ＳｉＯＦ、ＳｉＯＣ、ＳｉＯＮ、ＳｉＨ、ＨｆＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）のうちの一つ、又は複数の材料からなるので、配線上に異物が付着し、配線と固定電極とが短絡することを防止することができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記密着層が、Ｔｉ、ＴｉＷ、Ｗ、ＴｉＮ、Ｔａ、ＴａＷ、ＴａＮ、Ｎｉ、Ｃｏのうちの一つ、又は複数の材料からなることが好ましい。
【００１６】
本適用例によれば、密着層がＴｉ、ＴｉＷ、Ｗ、ＴｉＮ、Ｔａ、ＴａＷ、ＴａＮ、Ｎｉ、Ｃｏのうちの一つ、又は複数の材料からなるので、絶縁層と貴金属層との密着性が向上し、基板同士の接合時や外部基板への実装時に生じる熱による絶縁層の剥離を低減することができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記絶縁層が、２層であることが好ましい。
【００１８】
本適用例によれば、絶縁層が２層であることにより、センサー基板をエッチングして形成する場合に、エッチング耐性を向上させることができる。また、材質の異なる絶縁層を用いて２層とすることで、絶縁層の残留応力を緩和させ、基板の反りを低減させることができる。
【００１９】
［適用例７］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の物理量センサーを備えていることを特徴とする。
【００２０】
本適用例によれば、電子機器に高い検出感度を有する物理量センサーが活用されることにより、より高性能の電子機器を提供することができる。
【００２１】
［適用例８］本適用例に係る移動体は、上記適用例に記載の物理量センサーを備えていることを特徴とする。
【００２２】
本適用例によれば、移動体に高い検出感度を有する物理量センサーが活用されることにより、より高性能の移動体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施形態に係る物理量センサーの概略構造を模式的に示す平面図。
【図２】図１中のＡ−Ａ線の断面を模式的に示す断面図。
【図３】図２中のＢ部における断面の拡大図。
【図４】図１中のＣ−Ｃ線の断面を模式的に示す断面図。
【図５】第１の実施形態に係る物理量センサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図６】第１の実施形態に係る物理量センサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図７】第１の実施形態に係る物理量センサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図８】第１の実施形態に係る物理量センサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図９】第２の実施形態に係る物理量センサーを模式的に示す断面図。
【図１０】本発明の実施形態に係る電子機器の機能ブロック図。
【図１１】本発明の実施形態に係る電子機器の一例であるスマートフォンの外観を模式的に示す平面図。
【図１２】本発明の実施形態に係る電子機器の一例であるウェアラブル機器の外観を模式的に示す斜視図。
【図１３】本発明の実施形態に係る移動体を模式的に示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載する場合がある。
【００２５】
＜第１の実施形態＞
［物理量センサーの構造］
先ず、第１の実施形態に係る物理量センサー１００について、図１〜図４を参照して説明する。
図１は、第１の実施形態に係る物理量センサーの概略構造を模式的に示す平面図である。図２は、図１中のＡ−Ａ線の断面を模式的に示す断面図である。図３は、図２中のＢ部における断面の拡大図である。図４は、図１中のＣ−Ｃ線の断面を模式的に示す断面図である。なお、便宜上、図１では、蓋体６０を透視して図示している。また、図２では、金属層３２、貴金属層３４、密着層３６、および絶縁層３８を省略して図示している。また、図１〜図４および以下に示す図５〜図９では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。
【００２６】
以下では、物理量センサー１００が、水平方向（Ｘ軸方向）の加速度を検出する加速度センサーである場合について説明する。
【００２７】
物理量センサー１００は、図１〜図４に示すように、ベース基板１０と、センサー基板８０と、蓋体６０と、を含み構成されている。ベース基板１０は、金属層３２と貴金属層３４とからなる多層膜の配線２０，２２，２４と、密着層３６と、絶縁層３８と、接続端子５０，５２，５４と、を有している。センサー基板８０は、接合部３０と、シリサイド層３１と、固定部８１，８２と、連結部８４，８５と、可動部８６と、可動電極としての可動電極部８７と、固定電極としての第１固定電極部８８および第２固定電極部８９と、を有している。
【００２８】
ベース基板１０の材質は、例えば、絶縁材料であり、具体的には、ガラスなどである。ベース基板１０は、図２に示すように、第１面（具体的には上面）１１と、第１面１１と反対側の第２面（具体的には下面）１２と、を有している。図示の例では、第１面１１は、＋Ｚ軸方向を向いており、第２面１２は、−Ｚ軸方向を向いている。第１面１１には、凹部１３が設けられている。第１面１１には、さらに、溝部１４，１５，１６が設けられている。
【００２９】
凹部１３の上方（＋Ｚ軸方向側）には、センサー基板８０の可動部８６および可動電極部８７が配置されている。凹部１３によって、可動部８６および可動電極部８７は、ベース基板１０に妨害されることなく、所望の方向に可動することができる。凹部１３の平面形状（Ｚ軸方向から見たときの形状）は、特に限定されないが、図１に示す例では、矩形である。
【００３０】
溝部１４は、図１に示すように平面視において（Ｚ軸方向から見て）、凹部１３の外周に沿うように設けられている。溝部１４は、ベース基板１０および蓋体６０によって囲まれるキャビティー６２の内側から外側まで延出している。溝部１４は、例えば、配線２０および接続端子５０の平面形状に対応した平面形状を有している。
【００３１】
溝部１５は、平面視において、凹部１３の外周に沿うように設けられている。図１に示す例では、溝部１５は、溝部１４の外側に設けられ、溝部１４を囲むように設けられている。溝部１５は、キャビティー６２の内側から外側まで延出している。溝部１５は、例えば、配線２２および接続端子５２の平面形状に対応した平面形状を有している。
【００３２】
溝部１６は、キャビティー６２の内側から外側まで延出している。溝部１６は、例えば、配線２４および接続端子５４の平面形状に対応した平面形状を有している。
【００３３】
なお、溝部１４，１５，１６内には、複数の凸部１８が設けられており、凸部１８上に設けられた配線２０，２２，２４とセンサー基板８０とがシリサイド層３１を介して、電気的に接続されている。
【００３４】
配線２０，２２，２４は、溝部１４，１５，１６内と、溝部１４，１５，１６内に設けられた凸部１８上と、に設けられている。
【００３５】
配線２０は、溝部１４内に設けられている。より具体的には、配線２０は、金属層３２と貴金属層３４とからなり、溝部１４の底面（溝部１４を規定するベース基板１０の面）１４ａに設けられている。配線２０は、図３に示すように、溝部１４内に設けられた凸部１８において、接合部３０のシリサイド層３１を介して、センサー基板８０の第１固定電極部８８と電気的に接続されている。
【００３６】
配線２２は、溝部１５内に設けられている。より具体的には、配線２２は、金属層３２と貴金属層３４とからなり、溝部１５の底面１５ａに設けられている。配線２２は、溝部１５内に設けられた凸部１８において、接合部３０のシリサイド層３１を介して、センサー基板８０の第２固定電極部８９と電気的に接続されている。
【００３７】
配線２４は、溝部１６内に設けられている。より具体的には、配線２４は、金属層３２と貴金属層３４とからなり、溝部１６の底面１６ａに設けられている。配線２４は、図４に示すように、溝部１６内に設けられた凸部１８において、接合部３０のシリサイド層３１を介して、センサー基板８０の第１固定部８１と電気的に接続されている。
【００３８】
配線２０，２２，２４の厚さ（Ｚ軸方向の大きさ）は、例えば、２０ｎｍ以上１μｍ以下であり、金属層３２の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上８００ｎｍ以下であり、貴金属層３４の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。貴金属層３４の厚さを１０ｎｍ以上とすることで、十分な連続膜を形成することができ、センサー基板８０と配線２０，２２，２４との電気的な接続を確保することができる。また、貴金属層３４の厚さを２００ｎｍ以下とすることで、過剰なシリサイト化による空隙を生じ難くさせ、且つ凸部１８の角部での段切れも発生し難くさせることができ、センサー基板８０と配線２０，２２，２４との電気的な接続を十分確保することができる。
【００３９】
配線２０，２２，２４の材質において金属層３２の材質は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＦＴＯ（Fluorine doped Tin Oxide）、ＧａがドープされたＺｎＯ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｒ等である。貴金属層３４の材質は、例えば、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓのうちの一つ、又は複数の材料である。従って、センサー基板８０とシリサイド層３１を形成することができ、センサー基板８０の接合部３０と配線２０，２２，２４の貴金属層３４とを電気的に接続することができる。
【００４０】
シリサイド層３１は、センサー基板８０の接合部３０と配線２０，２２，２４との間に設けられ、センサー基板８０の接合部３０と配線２０，２２，２４とを接続している。より具体的には、シリサイド層３１は、第１固定電極部８８の接合部３０と配線２０との間、第２固定電極部８９の接合部３０と配線２２との間、および第１固定部８１の接合部３０と配線２４との間に設けられている。
【００４１】
シリサイド層３１は、センサー基板８０の接合部３０におけるシリコン（センサー基板８０となるシリコン基板８０ａのシリコン）と配線２０，２２，２４の貴金属層３４とが反応することによって形成される。より具体的には、センサー基板８０となるシリコン基板８０ａ（図８参照）とベース基板１０とを陽極接合する際に、シリコン基板８０ａの接合部３０のシリコンと貴金属層３４とが反応することにより、シリサイド層３１が形成される。シリサイド層３１の厚さは、特に限定されず、貴金属層３４の厚さや陽極接合の条件（温度、時間）等によって適宜決定されるが、例えば、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
【００４２】
密着層３６は、配線２０，２２，２４の一部を覆って設けられている。より具体的には、密着層３６は、図３に示すように、凸部１８を覆う領域や、図４に示すように、配線２０，２２，２４を覆って設けられている。密着層３６の材質は、例えば、Ｔｉ、ＴｉＷ、Ｗ、ＴｉＮ、Ｔａ、ＴａＷ、ＴａＮ、Ｎｉ、Ｃｏのうちの一つ、又は複数の材料、等である。密着層３６は、配線２０，２２，２４における貴金属層３４と、絶縁層３８と、の密着性を高くすることができ、基板同士の接合時や外部基板への実装時に生じる熱による絶縁層３８の剥離を低減することができる。なお、密着層３６の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
【００４３】
絶縁層３８は、密着層３６を覆って設けられている。より具体的には、絶縁層３８は、凸部１８を覆う領域や接続端子５０，５２，５４が配置される領域を避けて、密着層３６上に積層して設けられている。絶縁層３８の材質は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯＦ、ＳｉＯＣ、ＳｉＯＮ、ＳｉＨ、ＨｆＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）のうちの一つ、又は複数の材料等である。絶縁層３８は、配線２０，２２上に異物が付着して配線２０，２２と固定電極とが短絡することを防止することができる。なお、絶縁層３８の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。
【００４４】
従って、溝部１４，１５，１６内に設けられた凸部１８において、図３に示すように、凸部１８を覆う領域は、接合部３０と接する層がシリサイド層３１を形成する貴金属層３４で、貴金属層３４とベース基板１０との間が金属層３２である。また、凸部１８を除く領域は、ベース基板１０側から金属層３２、貴金属層３４、密着層３６、絶縁層３８の順に積層されている。
【００４５】
接続端子５０，５２，５４は、それぞれ溝部１４，１５，１６内に設けられている。接続端子５０，５２，５４は、それぞれ配線２０，２２，２４と接続されている。したがって、接続端子５０は、第１固定電極部８８と電気的に接続されている。接続端子５２は、第２固定電極部８９と電気的に接続されている。接続端子５４は、第１固定部８１と電気的に接続されている。
【００４６】
接続端子５０，５２，５４は、平面視において蓋体６０と重ならない位置に（キャビティー６２の外側に）設けられている。接続端子５０，５２，５４の材質は、例えば、配線２０，２２，２４と同じである。
【００４７】
蓋体６０は、ベース基板１０上に（第１面１１に）載置（接合）されている。蓋体６０は、容器状の形状を有しており、ベース基板１０と接合されることにより、キャビティー６２を形成することができる。例えば、図４に示す絶縁層３８と蓋体６０との間の空隙（溝部１６内の空隙）２は、接着部材（図示せず）等によって埋められていてもよく、この場合、キャビティー６２は、不活性ガス（例えば窒素ガス）雰囲気で密閉されていてもよい。
【００４８】
蓋体６０の材質は、例えば、シリコン、ガラスなどである。蓋体６０とベース基板１０との接合方法は、特に限定されないが、例えば、ベース基板１０の材質がガラスであり、蓋体６０の材質がシリコンである場合は、ベース基板１０と蓋体６０とを陽極接合することができる。
【００４９】
センサー基板８０は、ベース基板１０上に（第１面１１に）支持されている。センサー基板８０は、キャビティー６２に収容されている。センサー基板８０の材質は、リン、ボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。
【００５０】
センサー基板８０の可動部８６は、Ｘ軸方向の加速度の変化に応じて、連結部８４，８５を弾性変形させながら、Ｘ軸方向（＋Ｘ軸方向または−Ｘ軸方向）に変位する。このような変位に伴って、可動電極部８７と第１固定電極部８８との間の隙間、および可動電極部８７と第２固定電極部８９との間の隙間の大きさが変化する。すなわち、このような変位に伴って、可動電極部８７と第１固定電極部８８との間の静電容量、および可動電極部８７と第２固定電極部８９との間の静電容量の大きさが変化する。これらの静電容量の変化に基づいて、物理量センサー１００は、Ｘ軸方向の加速度を検出することができる。
【００５１】
第１固定部８１および第２固定部８２は、ベース基板１０の第１面１１に接合されている。図１に示す例では、固定部８１，８２は、平面視において、凹部１３の外周縁を跨ぐように設けられている。固定部８１，８２の平面形状は、例えば、矩形である。
【００５２】
第１固定部８１は、溝部１６を跨いで設けられている。図１に示す例では、第１固定部８１の一部は、溝部１６と重なっている。第１固定部８１は、図４に示すように、シリサイド層３１および配線２４を介して、接続端子５４と電気的に接続されている。
【００５３】
可動部８６は、図１に示すように、第１固定部８１と第２固定部８２との間に設けられている。図１に示す例では、可動部８６の平面形状は、Ｘ軸に沿った長辺を有する矩形である。
【００５４】
連結部８４，８５は、可動部８６と固定部８１，８２とを連結している。より具体的には、第１連結部８４は、可動部８６と第１固定部８１とを連結し、第２連結部８５は、可動部８６と第２固定部８２とを連結している。連結部８４，８５は、所望のばね定数を持ち、Ｘ軸方向に可動部８６を変位し得るように構成されている。図１に示す例では、第１連結部８４は、Ｙ軸方向に往復しながらＸ軸方向に延びる形状をなす２つの梁８４ａ，８４ｂによって構成されている。同様に、第２連結部８５は、Ｙ軸方向に往復しながらＸ軸方向に延びる形状をなす２つの梁８５ａ，８５ｂによって構成されている。
【００５５】
可動電極としての可動電極部８７は、可動部８６に接続されている。可動電極部８７は、可動部８６に設けられている。可動電極部８７は、複数設けられている。可動電極部８７は、可動部８６から＋Ｙ軸方向および−Ｙ軸方向に突出し、櫛歯状をなすようにＸ軸方向に並んでいる。
【００５６】
固定電極としての固定電極部８８，８９は、ベース基板１０上に設けられ、可動電極部８７に対向して配置されている。固定電極部８８，８９は、一方の端部が固定端としてベース基板１０の第１面１１に接合され、他方の端部が自由端として可動部８６側へ延出している。固定電極部８８，８９の各々は、複数設けられている。固定電極部８８，８９は、櫛歯状をなすようにＸ軸方向に交互に並んでいる。固定電極部８８，８９は、可動電極部８７に対して間隔を隔てて対向して設けられている。図１に示す例では、第１固定電極部８８は、可動電極部８７の一方側（−Ｘ軸方向側）に配置され、第２固定電極部８９は、他方側（＋Ｘ軸方向側）に配置されている。例えば、第１固定電極部８８の可動電極部８７と対向する面積と、第２固定電極部８９の可動電極部８７と対向する面積とは、同じである。
【００５７】
第１固定電極部８８は、溝部１４，１５を跨いで設けられている。図１に示す例では、第１固定電極部８８は、溝部１４，１５と交差している。第１固定電極部８８は、シリサイド層３１および配線２０を介して、接続端子５０と電気的に接続されている。
【００５８】
第２固定電極部８９は、溝部１４，１５を跨いで設けられている。図１に示す例では、第２固定電極部８９は、溝部１４，１５と交差している。第２固定電極部８９は、シリサイド層３１および配線２２を介して、接続端子５２と電気的に接続されている。第２固定電極部８９は、第１固定電極部８８と電気的に分離されている。
【００５９】
固定部８１，８２、連結部８４，８５、可動部８６、および可動電極部８７は、一体に設けられている。固定部８１，８２および固定電極部８８，８９と、ベース基板１０と、の接合方法は、特に限定されないが、例えばベース基板１０の材質がガラスである場合、固定部８１，８２および固定電極部８８，８９と、ベース基板１０とは、陽極接合によって接合されている。
【００６０】
物理量センサー１００では、接続端子５０，５４を用いることにより、可動電極部８７と第１固定電極部８８との間の静電容量を測定することができる。さらに、物理量センサー１００では、接続端子５２，５４を用いることにより、可動電極部８７と第２固定電極部８９との間の静電容量を測定することができる。このように物理量センサー１００では、可動電極部８７と第１固定電極部８８との間の静電容量、および可動電極部８７と第２固定電極部８９との間の静電容量を別々に測定し、それらの測定結果に基づいて、高精度に物理量（加速度）を検出することができる。
【００６１】
より具体的には、可動電極部８７と第１固定電極部８８との間の静電容量と、可動電極部８７と第２固定電極部８９との間の静電容量と、をモニターして差動検出することで、高精度に加速度を検出することができる。
【００６２】
なお、上記では、物理量センサー１００を、Ｘ軸方向の加速度を検出する加速度センサーとして説明したが、本発明に係る物理量センサー１００は、Ｙ軸方向の加速度を検出する加速度センサーであってもよいし、鉛直方向（Ｚ軸方向）の加速度を検出する加速度センサーでもあってもよい。また、本発明に係る物理量センサー１００は、加速度センサーに限定されず、例えば、角速度を検出するジャイロセンサーであってもよい。
【００６３】
第１の実施形態に係る物理量センサー１００によれば、例えば、以下の特徴を有する。
【００６４】
物理量センサー１００によれば、凸部１８に設けられた配線２０，２２，２４が、シリサイド層３１を形成する貴金属層３４と金属層３２の多層膜であるため、貴金属層３４と金属層３２との厚さを調整することができる。そのため、金属層３２を厚くすることで、貴金属層３４を薄くすることができるので、過剰なシリサイト化が生じず移動する原子が少ない。そのため、シリサイド層３１内に空隙が発生しないため、クラックが生じ難くなり、センサー基板８０と配線２０，２２，２４との電気的な接続の信頼性を向上させることができる。また、金属層３２を厚くすることができるため、凸部１８の角部での段切れの発生が低減し、センサー基板８０と配線２０，２２，２４との電気的な接続の信頼性を向上させることができる。更に、絶縁層３８が密着層３６を介して貴金属層３４に形成されているため、絶縁層３８と貴金属層３４との密着性が向上し、基板同士の接合時や外部基板への実装時に生じる熱による絶縁層３８の剥離を低減することができる。従って、高い信頼性を有する物理量センサー１００を得ることができる。
【００６５】
また、貴金属層３４の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、貴金属層３４の厚さが１０ｎｍ以上であるため、十分な連続膜を形成することができ、センサー基板８０と配線２０，２２，２４との電気的な接続を確保することができる。また、貴金属層３４の厚さが２００ｎｍ以下であるため、過剰なシリサイト化による空隙が生じ難く、且つ凸部１８の角部での段切れも発生し難くすることができ、シリサイド層３１を介して、センサー基板８０と配線２０，２２，２４との電気的な接続を確保することができる。
【００６６】
［物理量センサーの製造方法］
次に、第１の実施形態に係る物理量センサー１００の製造方法について、図５〜図８を参照しながら説明する。図５〜図８は、第１の実施形態に係る物理量センサー１００の製造工程を模式的に示す断面図であって、図３に対応している。
【００６７】
図５に示すように、凹部１３、溝部１４，１５，１６、および凸部１８（図２，４参照）が設けられているベース基板１０を準備する。凹部１３、溝部１４，１５，１６、および凸部１８は、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術により形成される。
【００６８】
図６に示すように、先ず、溝部１４，１５，１６内に、それぞれ配線２０，２２，２４を金属層３２、貴金属層３４の順に成膜し形成する。金属層３２および貴金属層３４は、例えば、スパッタ法やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などによる成膜と、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によるパターニングと、リフトオフ法などによる形成方法と、によって形成される。なお、金属層３２の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上８００ｎｍ以下であり、貴金属層３４の厚さＴは、例えば、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
【００６９】
次に、配線２０，２２，２４上に、密着層３６、絶縁層３８の順に成膜し形成する。密着層３６および絶縁層３８は、例えば、スパッタ法やＣＶＤ法による成膜と、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によるパターニングと、によって形成される。なお、密着層３６の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、絶縁層３８の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。
【００７０】
次に、図７に示すように、凸部１８を覆う領域と接続端子５０，５２，５４（図１参照）が形成される領域の絶縁層３８を除去する。絶縁層３８の除去は、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって行われる。
【００７１】
ここで、凸部１８上で、センサー基板８０の接合部３０と対向する位置の貴金属層３４は、ベース基板１０の第１面１１よりも上方（＋Ｚ軸方向側）に突出するように形成される。すなわち、凸部１８の厚さ（高さ）、金属層３２の厚さ、および貴金属層３４の厚さの合計の厚さ（高さ）Ｄ２が、溝部１４の深さＤ１よりも大きくなるように、金属層３２および貴金属層３４を形成する。なお、溝部１５の凸部１８および溝部１６の凸部１８においても同様の構成とする。このような構成とすることで、ベース基板１０の上にセンサー基板８０を接合する際に、凸部１８上の貴金属層３４とセンサー基板８０の接合部３０におけるシリコンとが確実に接触させることができ、センサー基板８０の接合部３０にシリサイド層３１を形成することができる。
【００７２】
次に、配線２０，２２，２４上に、それぞれ接続端子５０，５２，５４（図１参照）を形成する。接続端子５０，５２，５４は、例えば、配線２０，２２，２４と同じ方法で形成される。
【００７３】
図８に示すように、シリコン基板８０ａを準備し、貴金属層３４とシリコン基板８０ａの接合部３０とが接触するように、ベース基板１０の上にシリコン基板８０ａを載置する。次に、ベース基板１０とシリコン基板８０ａとを接合する。より具体的には、ベース基板１０の第１面１１とシリコン基板８０ａの第３面（図示の例では−Ｚ軸方向を向く面）８０ｂとを陽極接合する。当該陽極接合の際に、シリコン基板８０ａの接合部３０におけるシリコンは、貴金属層３４内に拡散し、かつ貴金属層３４は、シリコン基板８０ａの接合部３０に拡散する。そして、シリコン基板８０ａの接合部３０におけるシリコンと貴金属層３４の例えばＰｔ（白金）とが反応し、シリサイド層（白金シリサイド層）３１を形成することができる。
【００７４】
図２および図３に示すように、シリコン基板８０ａを、例えば研削機によって研削して薄膜化した後、所望の形状にパターニングして、センサー基板８０を形成する。パターニングは、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術（ドライエッチング）によって行われ、より具体的なエッチング技術として、ボッシュ（Bosch）法を用いることができる。本工程では、シリコン基板８０ａをパターニング（エッチング）することにより、固定部８１，８２、連結部８４，８５、可動部８６、および可動電極部８７を一体的に形成することができる。
【００７５】
図２に示すように、ベース基板１０に蓋体６０を接合して、ベース基板１０および蓋体６０によって形成されるキャビティー６２にセンサー基板８０を収容する。ベース基板１０と蓋体６０との接合は、例えば、陽極接合や接着剤等を用いて行われる。本工程を、不活性ガス雰囲気で行うことにより、キャビティー６２に不活性ガスを充填することができる。
【００７６】
以上の工程により、第１の実施形態に係る物理量センサー１００を製造することができる。
【００７７】
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に係る物理量センサー１００ａについて、図９を参照して説明する。
図９は、第２の実施形態に係る物理量センサー１００ａの概略構造を模式的に示す断面図であって、図３に対応している。以下、第２の実施形態に係る物理量センサー１００ａにおいて、第１の実施形態に係る物理量センサー１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
【００７８】
物理量センサー１００では、図３に示すように、絶縁層３８は、１層で構成されている。これに対し、物理量センサー１００ａでは、図９に示すように、絶縁層３９は、２層で構成されている。
【００７９】
絶縁層３９は、密着層３６上に第１絶縁層３８ａと第２絶縁層３８ｂとを積層して設けられている。絶縁層３９を２層構成とすることで、センサー基板８０をエッチングして形成する場合に、エッチング耐性を向上させることができる。また、材質の異なる第１絶縁層３８ａと第２絶縁層３８ｂとを組み合わせることで、第１絶縁層３８ａと第２絶縁層３８ｂとの残留応力を緩和させ、ベース基板１０の反りを低減させることができる。
【００８０】
物理量センサー１００ａによれば、絶縁層３９が第１絶縁層３８ａと第２絶縁層３８ｂとの２層で構成されているため、センサー基板８０をエッチングして形成する場合に、エッチング耐性を向上させることができる。また、絶縁層３９を異なる材質の第１絶縁層３８ａおよび第２絶縁層３８ｂを用い２層とすることで、絶縁層３９の残留応力を緩和させ、ベース基板１０の反りを低減させることができる。
【００８１】
［電子機器］
次に、本実施形態に係る電子機器１０００について図面を参照しながら説明する。図１０は、本実施形態に係る電子機器１０００の機能ブロック図である。
【００８２】
電子機器１０００は、本発明に係る物理量センサー１００，１００ａを含む。以下では、本発明に係る物理量センサー１００を含む場合について説明する。
【００８３】
電子機器１０００は、さらに、演算処理装置（ＣＰＵ）１０２０、操作部１０３０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０４０、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０５０、通信部１０６０、表示部１０７０を含んで構成されている。なお、本実施形態の電子機器１０００は、図１０の構成要素（各部）の一部を省略又は変更し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【００８４】
演算処理装置１０２０は、ＲＯＭ１０４０等に記憶されているプログラムに従い、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、演算処理装置１０２０は、物理量センサー１００の出力信号や、操作部１０３０からの操作信号に応じた各種の処理、外部装置とデータ通信を行うために通信部１０６０を制御する処理、表示部１０７０に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理等を行う。
【００８５】
操作部１０３０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号を演算処理装置１０２０に出力する。
【００８６】
ＲＯＭ１０４０は、演算処理装置１０２０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。
【００８７】
ＲＡＭ１０５０は、演算処理装置１０２０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ１０４０から読み出されたプログラムやデータ、物理量センサー１００から入力されたデータ、操作部１０３０から入力されたデータ、演算処理装置１０２０が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。
【００８８】
通信部１０６０は、演算処理装置１０２０と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。
【００８９】
表示部１０７０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成される表示装置であり、演算処理装置１０２０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。表示部１０７０には操作部１０３０として機能するタッチパネルが設けられていてもよい。
【００９０】
このような電子機器１０００としては種々の電子機器が考えられ、例えば、パーソナルコンピューター（例えば、モバイル型パーソナルコンピューター、ラップトップ型パーソナルコンピューター、タブレット型パーソナルコンピューター）、スマートフォンや携帯電話機などの移動体端末、ディジタルスチールカメラ、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ー）、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器、移動体端末基地局用機器、テレビ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、カーナビゲーション装置、リアルタイムクロック装置、ページャー、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、ゲーム用コントローラー、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、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、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）等が挙げられる。
【００９１】
図１１は、電子機器１０００の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図である。電子機器１０００であるスマートフォンは、操作部１０３０としてボタンを、表示部１０７０としてＬＣＤを備えている。
【００９２】
図１２は、電子機器１０００の一例である腕装着型の携帯機器（ウェアラブル機器）の外観の一例を示す図である。電子機器１０００であるウェアラブル機器は、表示部１０７０としてＬＣＤを備えている。表示部１０７０には操作部１０３０として機能するタッチパネルが設けられていてもよい。
【００９３】
また、電子機器１０００である携帯機器は、例えば、ＧＰＳ受信機（ＧＰＳ：Global Positioning System）等の位置センサーを備え、ユーザーの移動距離や移動軌跡を計測することができる。
【００９４】
［移動体］
次に、本実施形態に係る移動体１１００について、図面を参照しながら説明する。図１３は、本実施形態に係る移動体１１００として、自動車を模式的に示す平面図である。
【００９５】
本実施形態に係る移動体１１００は、本発明に係る物理量センサー１００，１００ａを含む。以下では、本発明に係る物理量センサー１００を含む移動体１１００について説明する。
【００９６】
本実施形態に係る移動体１１００は、さらに、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコントローラー１１２０、コントローラー１１３０、コントローラー１１４０、バッテリー１１５０およびバックアップ用バッテリー１１６０を含んで構成されている。なお、本実施形態に係る移動体１１００は、図１３に示される構成要素（各部）の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【００９７】
このような移動体１１００としては種々の移動体が考えられ、例えば、自動車（電気自動車も含む）、ジェット機やヘリコプター等の航空機、船舶、ロケット、人工衛星等が挙げられる。
【００９８】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【００９９】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１００】
２…空隙、１０…ベース基板、１１…第１面、１２…第２面、１３…凹部、１４…溝部、１４ａ…底面、１５…溝部、１５ａ…底面、１６…溝部、１６ａ…底面、１８…凸部、２０，２２，２４…配線、３０…接合部、３１…シリサイド層、３２…金属層、３４…貴金属層、３６…密着層、３８…絶縁層、５０，５２，５４…接続端子、６０…蓋体、６２…キャビティー、８０…センサー基板、８０ｂ…第３面、８１…第１固定部、８２…第２固定部、８４…第１連結部、８４ａ，８４ｂ…梁、８５…第２連結部、８５ａ，８５ｂ…梁、８６…可動部、８７…可動電極としての可動電極部、８８…固定電極としての第１固定電極部、８９…固定電極としての第２固定電極部、１００，１００ａ…物理量センサー、１０００…電子機器、１１００…移動体、Ｄ１…深さ、Ｄ２…厚さ（高さ）、Ｔ…厚さ。
【図１】
2019045287.tif 000003
【図２】
2019045287.tif 000004
【図３】
2019045287.tif 000005
【図４】
2019045287.tif 000006
【図５】
2019045287.tif 000007
【図６】
2019045287.tif 000008
【図７】
2019045287.tif 000009
【図８】
2019045287.tif 000010
【図９】
2019045287.tif 000011
【図１０】
2019045287.tif 000012
【図１１】
2019045287.tif 000013
【図１２】
2019045287.tif 000014
【図１３】
2019045287.tif 000015