(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向している可動電極と固定電極との電極間に生じる静電容量の変化を使って加速度を検出する静電容量型加速度センサであって、
基板と、
該基板上の前記固定電極と、
ばね性を有し、前記基板に第１のアンカ部を介して固定される第１の梁部と、
第２のアンカ部を介して固定される第２の梁部と、
前記第１の梁部と前記第２の梁部との間にあって、前記可動電極を有する質量部と、を含み、
前記第１のアンカ部と前記第２のアンカ部とを結ぶ仮想的な直線を前記質量部上に平行移動させた直線によって前記質量部を第１の質量部と第２の質量部とに分けた場合、前記第１の質量部の質量と、前記第２の質量部の質量とが異なり、
前記可動電極の両方の端部が前記質量部に支持され、
前記質量部は、その外縁部に前記基板に対して水平方向に延びる凸部を有し、
前記第１の質量部に形成された凸部全体の質量が、前記第２の質量部に形成された凸部全体の質量よりも大きいことを特徴とする静電容量型加速度センサ。
【請求項２】
前記第１の質量部の質量が、前記第２の質量部の質量よりも大きくなる位置に前記第１のアンカ部と、前記第２のアンカ部とが設けられることを特徴とする請求項１に記載の静電容量型加速度センサ。
【請求項３】
前記第１の質量部のうちの前記可動電極の全体の質量が、前記第２の質量のうちの前記可動電極の全体の質量よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の静電容量型加速度センサ。
【請求項４】
前記質量部が前記基板に対して水平、または鉛直方向に切り欠かれた切欠部を有し、
前記第１の質量部に形成された切欠部によって該第１の質量部から失われる質量が、前記第２の質量部に形成された切欠部によって該第２の質量部から失われる質量よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の静電容量型加速度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速度センサにかかり、特に静電容量の変化から加速度を検出する静電容量型加速度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在のモバイル機器には、加速度センサを内蔵し、モバイル機器を携帯するユーザの動作を検出するものがある。そして、このような加速度センサには、互いに対向する位置に電極が配置され、電極に加速度が加わった場合の電極間の距離の変化に伴って静電容量が変化することを利用して加速度を検出する静電容量型加速度センサがある。
図６（ａ）、（ｂ）は、従来の静電容量型加速度センサを例示した図である。図６（ａ）は図中に示したＺ軸方向から静電容量型加速度センサ９００を見た静電容量型加速度センサ９００の平面視形状を示し、図６（ｂ）は、図６（ａ）中に示した破線Ｄ−Ｄに沿う断面図である。静電容量型加速度センサ９００は、図中に示したＸ軸方向に印加される加速度を検出する加速度センサである。
【０００３】
図６（ａ）、（ｂ）に示したように、静電容量型加速度センサ９００は、支持基板９０９と、支持基板９０９上に設けられた変位可能な質量部９０１と、質量部９０１に接続されたばね性を有する梁部９０２と、を有している。質量部９０１からは可動電極９０３が延設されていて、可動電極９０３に対向するように固定電極９０４、９０５が配置されている。質量部９０１、梁部９０２、固定電極９０４、９０５は固定アンカ９０６よって支持基板９０９に支持されている。図６（ａ）中に固定アンカ９０６を破線で示す。固定アンカ９０６を示す破線は、実際には梁部９０２の裏面に設けられている固定アンカ９０６の位置を示す仮想的な線である。
【０００４】
また、質量部９０１は、梁部９０２と２か所で接続されており、静電容量型加速度センサ９００に加速度が印加された場合、慣性力によって支持基板９０９に対して相対的に変位する。このとき、可動電極９０３と固定電極９０４との間の静電容量、可動電極９０３と固定電極９０５の間の静電容量がそれぞれ変化する。静電容量型加速度センサ９００は、この静電容量の変化によって静電容量型加速度センサ９００に印加された加速度を検出するように構成されている。
【０００５】
静電容量型加速度センサ９００を内蔵したモバイル機器等を落とす等した場合、静電容量型加速度センサ９００には通常の使用時に想定される検出加速度以上の加速度が図中のＺ軸方向に作用する。このとき、質量部９０１及び可動電極９０３と支持基板９０９とが接触しても、加速度の消失後は質量部９０１及び可動電極９０３が可動電極９０３自身と梁部９０２の復元力によって支持基板９０９と離れて元の状態に戻るように設計されている。
【０００６】
ところで、このような静電容量型加速度センサ９００では、以前からスティクション（stiction）とよばれる現象が報告されている。スティクションとは、静電容量型加速度センサ９００に強いＺ軸方向の加速度が印加された後、加速度の消失後も質量部９０１や可動電極９０３が支持基板９０９から離れなくなる現象である。この現象は、毛管作用、静電気力、ファンデルワールス力等が原因であると考えられている。なお、スティクションについては、特許文献２にも記載されている。
【０００７】
スティクションが発生すると、その静電容量型加速度センサは機能を失うことになる。スティクションに考慮し、図６に示した静電容量型加速度センサ９００では、質量部９０
１及び可動電極９０３と支持基板９０９とが接触する箇所に突起部９１０を設けている。突起部９１０を設けた場合、質量部９０１及び可動電極９０３と支持基板９０９とが接触したとしても、その接触面積が小さくなる。接触面積が小さくなれば、質量部９０１及び可動電極９０３と支持基板９０９との間に作用する静電気力やファンデルワールス力等が小さくなってスティクションの発生を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２３０９８６号公報
【特許文献２】特開２００１−１２１４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記した特許文献１に記載されたように、突起部９１０を使ってスティクションの発生を抑える構成は、静電容量型加速度センサ９００の製造工程にさらに突起部９１０を形成する工程を追加することが必要になる。一般的に、半導体装置において工程の追加は製造工程の複雑化、歩留まりの低下、高コスト化につながるので望ましくないことは言うまでもない。
本願発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、静電容量型加速度センサの製造工程に新たな工程を追加することなく、スティクションが発生し難い静電容量型加速度センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上の課題を解決するため、本発明の静電容量型加速度センサは、互いに対向している可動電極と固定電極との電極間に生じる静電容量の変化を使って加速度を検出する静電容量型加速度センサであって、基板（例えば図１（ｂ）に示した支持基板１０９）と、該基板上の前記固定電極と、ばね性を有し、前記基板に第１のアンカ部を介して固定される第１の梁部（例えば図１（ａ）に示した梁部１０２）と、第２のアンカ部を介して固定される第２の梁部（例えば図１（ａ）に示した梁部１０２）と、前記第１の梁部と前記第２の梁部との間にあって、前記可動電極を有する質量部（例えば図１（ａ）に示した質量部１１１）と、を含み、前記第１のアンカ部と前記第２のアンカ部とを結ぶ仮想的な直線を前記質量部に平行移動させた直線（例えば図１（ａ）に示した直線ｒ）によって前記質量部を第１の質量部（例えば図１（ａ）に示した第１質量部１１０）と第２の質量部（例えば図１（ａ）に示した第２質量部１２０）とに分けた場合、前記第１の質量部の質量と、前記第２の質量部の質量とが異なり、前記可動電極の両方の端部が前記質量部に支持され、前記質量部が前記基板に対して水平方向に延びる凸部（例えば図５に示した凸部７３０）を有し、前記第１の質量部に形成された凸部全体の質量が、前記第２の質量部に形成された凸部全体の質量よりも大きいことを特徴とする
【００１１】
また、本発明の静電容量型加速度センサは、上記した発明において、前記第１の質量部の質量が、前記第２の質量部の質量よりも大きくなる位置に前記第１のアンカ部と、前記第２のアンカ部とが設けられることが望ましい。
また、本発明の静電容量型加速度センサは、上記した発明において、記第１の質量部のうちの前記可動電極（例えば図２に示した可動電極３０３ａ、３０３ｂ）の全体の質量が、前記第２の質量のうちの前記可動電極（例えば図２に示した３０３ｂ）の全体の質量よりも大きいことが望ましい。
【００１２】
また、本発明の静電容量型加速度センサは、上記した発明において、前記質量部が前記基板に対して水平、または鉛直方向に切り欠かれた切欠部を有し、前記第１の質量部に形成された切欠部によって該第１の質量部から失われる質量が、前記第２の質量部に形成された切欠部（例えば図４に示した孔部５３０）によって該第２の質量部から失われる質量よりも大きいことが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
以上の本願発明によれば、静電容量型加速度センサに対して強い加速度が鉛直方向にかかった場合、質量部及び可動電極が傾いて基板に接近し、質量部及び可動電極が基板と接する場合には、質量部及び可動電極の縁端部が基板と線接触する。このため、スティクションが発生し難い静電容量型加速度センサを提供することができる。また、このような構成を、質量部及び可動電極のパターニングの形状を変更するだけで実現できるため、静電容量型加速度センサの製造工程に新たな工程を追加する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１の静電容量型加速度センサを説明するための図である。
【図２】本発明の実施形態２の静電容量型加速度センサの平面視形状を示した図である。
【図３】本発明の実施形態３の静電容量型加速度センサの平面視形状を示した図である。
【図４】本発明の実施形態４の静電容量型加速度センサを説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態５の静電容量型加速度センサを説明するための図である。
【図６】従来の静電容量型加速度センサを例示した図である
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の静電容量型加速度センサの実施形態１ないし実施形態５について説明する。
［実施形態１］
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の実施形態１の静電容量型加速度センサを説明するための図であって、図１（ａ）は、実施形態１の静電容量型加速度センサ１００を図中に示したＺ軸方向から見た平面視形状を示した図である。また、図１（ｂ）は、図１中に示した破線Ａ−Ａに沿う断面図である。図１（ｃ）は、破線Ｄ−Ｄ’に沿う断面図であって、図中に示した破線で囲まれた領域Ｆの断面を示した図である。
なお、実施形態１では、静電容量型加速度センサ１００の平面視形状において、可動電極と固定電極とのセットを５セット示しているが、実際の静電容量型加速度センサは可動電極と固定電極とのセットを２０〜３０セット含んでいる。
【００１６】
図１（ａ）、（ｂ）に示した静電容量型加速度センサは、互いに対向している可動電極と固定電極との間に生じる静電容量の変化を使って加速度を検出するものである。図１（ａ）、（ｂ）に示したように、静電容量型加速度センサ１００は、支持基板１０９と、支持基板１０９に固定される固定電極１０４、１０５と、ばね性を有し、支持基板１０９に固定アンカ１０６を介して固定される２つの梁部１０２と、２つの梁部１０２の間にあって、可動電極１０３を有する質量部１１１と、を備えている。質量部１１１のうちの可動電極１０３を除く部分を質量部本体１０１と記す。質量部１１１は、質量部本体１０１と可動電極１０３とを合わせた部材をいう。
【００１７】
梁部１０２の２つの端部１０２ａは、それぞれ固定アンカ１０６で基板に固定されている。図１（ａ）中に固定アンカ１０６を破線で示す。固定アンカ１０６は、実際には端部１０２ａの裏面に設けられている。実施形態１では、２つの固定アンカ１０６同士を結ぶ仮想的な直線を支持基板１０９上に平行移動させた直線を直線ｒとして図１（ａ）中に示
す。また、固定アンカ１０６と端部１０２ａの裏面とが接続する接続箇所直上の端部１０２ａ上面の箇所を、接続箇所ｐ、接続箇所ｑとして図１（ａ）、（ｂ）中に記す。
【００１８】
静電容量型加速度センサ１００は、支持基板１０９に平行で、かつ梁部１０２の配列方向に加わった加速度を検出する。本明細書では、支持基板１０９に平行な梁部１０２の配列方向を図中に示したＸ軸方向とする。
静電容量型加速度センサ１００に対してＸ軸方向に加速度が印加された場合、慣性力によって質量部本体１０１が支持基板１０９に対して相対的に変位し、可動電極１０３と固定電極１０４との間の静電容量、及び可動電極１０３と固定電極１０５との間の静電容量が変化する。静電容量型加速度センサ１００は、このときの静電容量の変化から加速度を検出するように構成されている。
【００１９】
図１に示した静電容量型加速度センサ１００の質量部本体１０１は、厚さが一様な長方形の平面視形状を有し、質量部本体１０１から＋Ｙ方向または−Ｙ方向に延出する複数の可動電極１０３は、その長さ、幅、質量が全て等しいものとする。このような質量部本体１０１と複数の可動電極１０３とを合わせた質量部１１１の重心は、質量部本体１０１のＹ軸方向に沿う辺を二等分する直線ｔと、質量部本体１０１のＸ軸方向に沿う辺を二等分する直線ｓとの交点（図１中に点ｏで示す）にある。
【００２０】
一方、梁部１０２の接続箇所ｐ、ｑは、図１に示したように、点ｏよりも−Ｙ方向にずれている。つまり、２つの梁部１０２は、質量部１１１の重心通る直線からはずれた位置でそれぞれ固定アンカ１０６を介して支持基板１０９に固定されている。
ここで、質量部１１１の平面視形状において、質量部１１１を、直線ｒを境にして第１質量部１１０と、第２質量部１２０とに区別すると、実施形態１では、図１から明らかなように、第１質量部１１０のＹ軸方向の長さが第２質量部１２０のＹ軸方向の長さより長くなっている。すなわち、質量部１１１の接続箇所ｐ、ｑは、第１質量部１１０の質量が第２質量部１２０の質量よりも大きくなる位置に設けられているということができる。
【００２１】
以上のように構成された静電容量型加速度センサ１００では、支持基板１０９に対してＺ軸方向に過大な加速度が印加された場合、直線ｒを軸にして質量部１１１及び可動電極１０３に回転力が生じる。
回転力によって質量部１１１及び可動電極１０３は支持基板１０９に対して傾きながら支持基板１０９に接近する。このとき、より大きい質量を有する第１質量部１１０が下方に傾き、第１質量部１１０及び可動電極１０３と支持基板１０９とが接触する場合には、第１質量部１１０、あるいは可動電極１０３の縁端部のみが支持基板１０９に線接触する。
【００２２】
上記した状態を、図１（ｃ）に示す。図１（ｃ）では、支持基板１０９に対して質量部本体１０１が水平に支持されているときの可動電極１０３を破線で示し、実施形態１においてＺ軸方向の加速度が静電容量型加速度センサに加わった場合の可動電極１０３を実線で示している。
以上のように、実施形態1の静電容量型加速度センサ１００では、質量部１１１及び可動電極１０３と支持基板１０９との接触面積が小さくなり、スティクションが発生し難くなる。また、接続箇所ｐ、ｑを重心からずらして設けることは、質量部本体１０１や梁部１０２を形成する際のマスクパターンを変更することによって実現することができる。このため、図１に示した静電容量型加速度センサ１００は、一般的な静電容量型加速度センサの製造工程に新たな工程を追加することなく実現することができる。
【００２３】
なお、実施形態１は、第１質量部１１０の質量を第２質量部１２０の質量より大きくすることによって質量部本体１０１が傾いて支持基板１０９に接触するようにしている。しかし、本発明の実施形態は、このような構成に限定されるものでなく、質量部１１１の質量を直線ｒを境にして区別し、区別された２つの部材の質量が相違するものであってもよい。
また、以上説明した実施形態１の静電容量型加速度センサ１００では、支持基板１０９にシリコン基板が用いられる。また、梁部１０２、可動電極１０３、固定電極１０４、１０５には例えば堆積シリコン膜が用いられる。
【００２４】
［実施形態２］
次に、実施形態２の静電容量型加速度センサを説明する。図２は、実施形態２の静電容量型加速度センサ３００を図中に示すＺ軸方向から見た平面視形状を示した図である。なお、図２中に示した構成や記号のうち、図１に示した構成と同様の構成及び記号については同様の符号を付して説明の一部を略すものとする。
【００２５】
実施形態２の静電容量型加速度センサ３００は、図示しない支持基板に一端が固定される梁部１０２、２つの梁部１０２の間で弾性支持される質量部３１１、質量部３１１において質量部本体３０１から図中の＋Ｙ方向または−Ｙ方向に延出する可動電極１０３、Ｘ軸方向に沿って可動電極１０３に対抗するように支持基板１０９に固定される固定電極１０４、１０５を備えている。
【００２６】
梁部１０２は、質量部本体３０１のＹ軸方向に沿う辺を二等分する直線（図中に示した直線ｒに一致する）上の接続箇所ｐ、ｑにおいて質量部３１１と接続されている。実施形態２では、質量部３１１の平面視形状において、質量部３１１を、直線ｒを境にして第１質量部３１０と、第２質量部３２０とに区別するものとする。
複数の可動電極には所定の長さ（例えば実施形態１の可動電極１０３と同じ長さ）の可動電極３０３ｂと、可動電極３０３ｂよりも長い可動電極３０３ａが設けられている。第１質量部３１０の側の質量部本体３０１から延出する６つの可動電極のうち２つが可動電極３０３ａであり、他の４つは可動電極３０３ｂである。一方、第２質量部３２０の側の質量部本体３０１から延出する６つの可動電極は全て可動電極３０３ｂである。
【００２７】
このような構成によれば、第１質量部３１０の側の複数の可動電極３０３ａ、３０３ｂの質量が、第２質量部３２０の側の複数の可動電極３０３ｂの質量よりも大きくなる。このとき、当然のことながら、質量部本体３０１及び可動電極３０３ａ、３０３ｂを合わせた質量部３１１の重心（図２中に点ｏで示す）は、質量がより大きい第１質量部３１０の側に偏っている。一方、接続箇所ｐ、ｑは、質量部本体３０１のＹ軸方向に沿う辺を二等分する直線上に設けられているため、実施形態２では、接続箇所ｐ、ｑを通る直線ｒが点ｏを通らない位置に設けられていることになる。
【００２８】
以上のことから、静電容量型加速度センサ３００に対してＺ軸方向に大きな加速度が印加された場合、質量部３１１が直線ｒを境にして傾く。このとき、より質量が大きい第１質量部３１０の可動電極３０３ａ、３０３ｂが下方に傾き、支持基板１０９と接触する場合には、その縁端部のみが支持基板１０９と線接触する。このため、実施形態２では、質量部３１１と支持基板１０９とが接触する場合にも、その接触面積が小さくなって、両者の間にスティクションが発生する可能性を低減することができる。
また、以上説明した構成は、質量部３１１をパターニングするマスクを変更することによって実現できる。このため、実施形態２は、実施形態１と同様に、一般的な静電容量型加速度センサの工数を増やすことなく実現することができる。
【００２９】
［実施形態３］
次に、実施形態３の静電容量型加速度センサを説明する。図３は、実施形態３の静電容量型加速度センサ４００を図中に示すＺ軸方向から見た平面視形状を示した図である。な
お、図３中に示した構成や記号のうち、図１、図２に示した構成と同様の構成及び記号については同様の符号を付して説明の一部を略すものとする。
実施形態３の静電容量型加速度センサ４００は、図示しない支持基板に一端が固定される梁部１０２、２つの梁部１０２の間で弾性支持される質量部３１１、質量部３１１の質量部本体３０１から図中の＋Ｙ方向、または−Ｙ方向に延出する４０３、Ｘ軸方向に沿って可動電極４０３に対抗するように支持基板上に固定される固定電極１０４、１０５を備えている。
【００３０】
梁部１０２は、質量部本体３０１のＹ軸方向に沿う辺を二等分する直線（図中に示した直線ｒに一致する）上の接続箇所ｐ、ｑにおいて支持基板１０９と接続されている。実施形態３では、質量部３１１の平面視形状において、直線ｒを境にし、質量部３１１を第１質量部３１０と第２質量部３２０とに区別するものとする。
実施形態３では、第１質量部３１０の側の質量部本体３０１から５つの可動電極４０３が延出している。一方、第２質量部３２０の側の質量部本体３０１からは６つの可動電極４０３が延出している。可動電極４０３は、いずれも同じ長さ、同じ幅を有していて、各々の質量は全て同じであるものとする。
【００３１】
このような構成によれば、第２質量部３２０の複数の可動電極の質量が、第１質量部３１０の複数の可動電極の質量よりも大きくなる。このとき、当然のことながら、質量部本体３０１と可動電極４０３とを合わせた質量部３１１の重心（図３中に点ｏで示す）は、質量がより大きい第２質量部３２０の側に偏っている。一方、接続箇所ｐ、ｑは、質量部本体３０１のＹ軸方向に沿う辺を二等分する直線上にあるため、実施形態３では、接続箇所ｐ、ｑを通る直線ｒが点ｏを通らない位置にあることになる。
【００３２】
以上のことから、静電容量型加速度センサ４００に対してＺ軸方向に大きな加速度が印加された場合、質量部３１１が直線ｒを境にして傾く。このとき、第２質量部３２０の可動電極４０３が下方に傾き、支持基板と接触する場合にも、第２質量部３２０の側の質量部本体３０１や可動電極４０３の縁端部のみが支持基板と線接触する。このため、実施形態３では、質量部３１１と支持基板との接触面積が小さくなって、両者の間にスティクションが発生する可能性が低減される。
また、以上説明した構成は、質量部３１１をパターニングするマスクを変更することによって実現できる。このため、実施形態３は、実施形態１、実施形態２と同様に、一般的な静電容量型加速度センサの工数を増やすことなく実現することができる。
【００３３】
［実施形態４］
次に、実施形態４の静電容量型加速度センサを説明する。図４（ａ）は、実施形態４の静電容量型加速度センサ５００を図中に示すＺ軸方向から見た平面視形状を示した図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）中に示した破線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。なお、図４（ａ）、（ｂ）中に示した構成や記号のうち、図１〜３に示した構成と同様の構成及び記号については同様の符号を付して説明の一部を略すものとする。
実施形態４の静電容量型加速度センサ５００は、図４（ｂ）に示す支持基板１０９に一端が固定される梁部１０２、２つの梁部１０２の間で弾性支持される質量部５１１、質量部５１１の質量部本体５０１から図中の＋Ｙ方向、または−Ｙ方向に延出する可動電極１０３、可動電極１０３とＸ方向に沿って対抗するように支持基板１０９上に固定される固定電極１０４、１０５を備えている。
【００３４】
梁部１０２は、質量部本体５０１のＹ軸方向に沿う辺を二等分する直線（図中に示した直線ｒに一致する）上に設けられている接続箇所ｐ、ｑによって支持基板１０９と接続している。実施形態４では、質量部５１１の平面視形状において、直線ｒを境にして質量部５１１を第１質量部５１０と、第２質量部５２０とに区別するものとする。第１質量部５
１０と、第２質量部５２０のいずれの側においても、質量部本体５０１からは、全て同じ長さ、同じ幅を有する同じ質量の可動電極１０３が複数延出している。
【００３５】
静電容量型加速度センサ５００の質量部本体５０１は、支持基板１０９に対して鉛直方向に切り欠かれた複数の貫通孔（以下、孔部と記す）５３０を有している。質量部本体５０１のうち、第１質量部５１０の側の質量部本体５０１には３つの孔部５３０が形成され、第２質量部５２０の側の質量部本体５０１には２つの孔部５３０が形成されている。
複数の孔部５３０は、全て長方形の平面視形状を有し、その縦、横の辺の長さ及び深さが全て同じものとする。また、質量部５１１の厚さは全体的に一様である。このため、実施形態４では、第１質量部５１０の側の質量部本体５０１に形成された孔部５３０によって第１質量部５１０から失われる質量が、第２質量部５２０の側の質量部本体５０１に形成された孔部５３０によって第２質量部５２０から失われる質量よりも大きくなる。
【００３６】
このような構成によれば、第２質量部５２０の質量が第１質量部５１０の質量よりも大きくなり、当然のことながら、質量部５１１の重心（図４中に点ｏで示す）は、質量がより大きい第２質量部５２０の側に偏っている。一方、接続箇所ｐ、ｑは、質量部本体５０１のＹ軸方向に沿う辺を二等分する直線上にあるから、実施形態４では、接続箇所ｐ、ｑを通る直線ｒが点ｏを通らない位置に設けられていることになる。
【００３７】
以上のことから、静電容量型加速度センサ５００に対してＺ軸方向に大きな加速度が印加された場合、質量部５１１が直線ｒを境にして傾く。このとき、第２質量部５２０及び第２質量部５２０の可動電極１０３が下方に傾き、支持基板１０９と接触する場合には、その縁端部のみが支持基板１０９と線接触する。このため、実施形態４では、質量部５１１と支持基板１０９との接触面積が小さくなり、両者の間にスティクションが発生する可能性が低減される。
【００３８】
また、孔部５３０は質量部５１１のパターニングと同時に形成することができる。このため、実施形態４は、質量部５１１をパターニングするマスクを変更することによって実現できるから、実施形態１から３と同様に、一般的な静電容量型加速度センサの工数を増やすことなく実現することができる。
なお、以上説明した実施形態４では、質量部本体５０１に孔部５３０を設けて第１質量部５１０、第２質量部５２０の質量を異ならしめた。しかし、実施形態４は、このような構成に限定されるものでなく、例えば、孔部５３０に代えて質量部本体５０１を鉛直方向と共に水平方向にも切り欠いて質量部本体５０１を貫通しない凹部を設けるようにしてもよい。
【００３９】
［実施形態５］
次に、実施形態５の静電容量型加速度センサを説明する。図５（ａ）は、実施形態５の静電容量型加速度センサ７００の平面視形状を示した図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）中に示した破線Ｃ−Ｃに沿う断面図である。静電容量型加速度センサ７００は、実施形態１から４の静電容量型加速度センサが可動電極の一方の端部のみが質量部に支持される、いわゆる「片持ち」タイプであるのに対し、可動電極の両方の端部が質量部に支持される、いわゆる「両持ち」タイプとして構成されている。なお、図５（ａ）、（ｂ）中に示した構成や記号のうち、図１〜４に示した構成と同様の構成及び記号については同様の符号を付して説明の一部を略すものとする。
【００４０】
実施形態５の静電容量型加速度センサ７００は、図５（ｂ）に示す支持基板１０９に一端が固定される梁部７０２、２つの梁部７０２の間で弾性支持される質量部７０１、質量部７０１において図中のＹ軸方向に延びる可動電極７０３、支持基板１０９上に可動電極７０３とＸ軸方向に沿って対抗するように固定される固定電極７０４、７０５を備えてい
る。実施形態５では、質量部７０１が可動電極７０３を含むものとする。
【００４１】
質量部７０１は、接続箇所ｐ、ｑにおいて梁部７０２と接続される。梁部７０２は、質量部７０１のＹ軸方向に沿う辺を二等分する直線上にある接続箇所ｐ、ｑで質量部７０１と接続されている。実施形態５では、質量部７０１の平面形状において、接続箇所ｐ、接続箇所ｑを結ぶ直線ｒを境にして質量部７０１を第１質量部７１０と、第２質量部７２０とに区別するものとする。
【００４２】
実施形態５では、第１質量部７１０側にある可動電極を７０３ａ、第２質量部７２０側にある可動電極を７０３ｂとする。複数の可動電極７０３ａと可動電極７０３ｂは、全て同じ長さ、同じ幅を有する同じ質量の可動電極である。
静電容量型加速度センサ７００の質量部７０１は、その外縁部に支持基板１０９に対して水平方向に延びる凸部７３０を有している。第１質量部７１０の外縁部には４つの凸部７３０が形成され、第２質量部７２０の外縁部には３つの凸部７３０が形成されている。実施形態５では、複数の凸部７３０が全て同じ縦、横の辺の長さを有するものとする。
【００４３】
また、凸部７３０は全て質量部７０１と同じ材料によって形成されていて、同じ質量を持っている。このため、実施形態５では、第１質量部７１０に形成された４つの凸部７３０の質量が、第２質量部７２０に形成された３つの凸部７３０の質量よりも大きくなる。
このとき、当然のことながら、質量部７０１の重心（図５中に点ｏで示す）は、質量がより大きい第１質量部７１０の側に偏っている。一方、接続箇所ｐ、ｑは、質量部７０１のＹ軸方向に沿う辺を二等分する直線上に設けられているから、実施形態５では、接続箇所ｐ、ｑを通る直線ｒが点ｏを通らない位置に設けられていることになる。
【００４４】
以上のことから、静電容量型加速度センサ７００に対してＺ軸方向に大きな加速度が印加された場合、質量部７０１が直線ｒを境にして傾く。このとき、第１質量部７１０及び凸部７３０が下方に傾く。そして、第１質量部７１０及び凸部７３０が支持基板１０９に接触する場合には、第１質量部７１０の縁端部のみが支持基板１０９と線接触する。このため、実施形態５では、質量部７０１、あるいは凸部７３０と支持基板１０９との接触面積が小さくなり、両者の間にスティクションが発生する可能性が低減される。
【００４５】
また、以上説明した構成においては、質量部７０１のパターニングと同時に凸部７３０を形成することができる。このため、実施形態５は、質量部７０１をパターニングするマスクを変更することによって実現できるから、実施形態１ないし４と同様に、一般的な静電容量型加速度センサの工数を増やすことなく実現することができる。
なお、以上説明した実施形態５では、静電容量型加速度センサを両持ちタイプの静電容量型加速度センサとして構成した。しかし、実施形態５はこのような構成に限定されるものではなく、片持ちタイプとしても構成することができる。さらに、実施形態１ないし４の静電容量型加速度センサを両持ちタイプの静電容量型加速度センサとして構成することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、静電容量の変化によってＸ軸方向、Ｙ軸方向にかかる加速度を検出し、Ｚ軸方向の加速度が印加された場合にスティクションが発生し得る静電容量型加速度センサであれば、どのような静電容量型加速度センサにも適用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１００、３００、４００、５００、７００  静電容量型加速度センサ
１０１、３０１、５０１  質量部本体
１０２  梁部
１０３、３０３ａ、３０３ｂ、４０３、７０３ａ、７０３ｂ  可動電極
１０４、１０５  固定電極
１０６  固定アンカ
１０９  支持基板
１１０、３１０、５１０、７１０  第１質量部
１１１、３１１、５１１、７０１  質量部
１２０、３２０、５２０、７２０  第２質量部
５３０  孔部
７３０  凸部
【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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