(57)【要約】【課題】小型で高感度な静電容量型加速度センサを提供すること。【解決手段】静電容量型加速度センサ１において、可動電極１１ａは、錘部１１ｃを有しており、この錘部１１ｃからＹ方向に向けて延在する櫛歯を有する。この錘部１１ｃは、シリコン基板１１とバネ部１１ｄを介して連接されている。このバネ部１１ｄは、Ｘ方向及びＹ方向に伸縮自在になっている。バネ部１１ｄを介してシリコン基板１１に連接している錘部１１ｃ及び櫛歯は、Ｘ方向及びＹ方向の二軸方向に可動である。固定電極１１ｂは、可動電極１１ａの櫛歯と対向するような櫛歯を有する。可動電極１１ａは、接続部材１３ａを介して引き出し電極１４ａと電気的に接続されており、固定電極１１ｂは、接続部材１３ｂを介して引き出し電極１４ｂと電気的に接続されている。【選択図】図１
2008039593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
櫛歯形状を有する可動電極及び前記可動電極の櫛歯と対向する櫛歯を有する固定電極を有するシリコン基板と、キャビティを構成する凹部を少なくとも一方に有する一対のガラス基板とを具備し、前記可動電極及び前記固定電極が前記キャビティ内に配置されるように前記シリコン基板と前記ガラス基板とが接合されていることを特徴とする静電容量型加速度センサ。
【請求項２】
前記可動電極は、前記シリコン基板における互いに直交する二軸方向に可動することを特徴とする請求項１記載の静電容量型加速度センサ。
【請求項３】
前記一対のガラス基板の一方の基板上に、前記可動電極及び前記固定電極の引き出し電極が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の静電容量型加速度センサ。
【請求項４】
前記ガラス基板と前記シリコン基板との間の界面は、Ｓｉ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｏ結合を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の静電容量型加速度センサ。
【請求項５】
櫛歯形状を有する可動電極及び前記可動電極の櫛歯と対向する櫛歯を有する固定電極を有するシリコン基板を作製する工程と、キャビティを構成する凹部を少なくとも一方に有する一対のガラス基板を用いて、前記可動電極及び前記固定電極が前記キャビティ内に配置されるように前記シリコン基板と前記ガラス基板とを接合する工程と、を具備することを特徴とする静電容量型加速度センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量を用いて加速度を検知する静電容量型加速度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
静電容量型加速度センサは、可動電極である揺動部材を有する基板と、固定電極を有する基板とを、揺動部材と固定電極との間に所定の間隔を有するように接合することにより構成されている。この静電容量型加速度センサにおいては、揺動部材に加速度が加わると揺動部材が揺動し、これにより揺動部材と固定電極との間隔が変わる。この間隔の変化により揺動部材と固定電極との間の静電容量が変化し、この静電容量の変化を利用して加速度の変化を検出する（特許文献１）。
【０００３】
また、静電容量型加速度センサにおいては、固定電極及び可動電極を櫛歯状に構成して、可動電極に加速度が加わることにより可動電極と固定電極との間隔が変わり、この間隔の変化から加速度の変化を検出するものもある。
【特許文献１】特開平６−８２４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の櫛歯形状の電極を有する静電容量型加速度センサは、例えば、シリコンを用いたサーフェスＭＥＭＳ（micro  electro  mechanical  systems）プロセスで作製することになるが、この場合においては、櫛歯形状の電極を構成するシリコン層をポリシリコンの成膜で形成しなければならない。このため、櫛歯の厚さを大きくすることができず、高感度の静電容量型加速度センサを得ることが難しい。また、静電容量型加速度センサ自体の小型化も望まれており、小型で高感度な静電容量型加速度センサが望まれている。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、小型で高感度な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】
【０００６】
本発明の静電容量型加速度センサは、櫛歯形状を有する可動電極及び前記可動電極の櫛歯と対向する櫛歯を有する固定電極を有するシリコン基板と、キャビティを構成する凹部を少なくとも一方に有する一対のガラス基板とを具備し、前記可動電極及び前記固定電極が前記キャビティ内に配置されるように前記シリコン基板と前記ガラス基板とが接合されていることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、可動電極や固定電極の櫛歯の厚さをシリコン基板と同程度に厚くすることができる。このため、小型で高感度な加速度センサを実現することができる。
【０００８】
本発明の静電容量型加速度センサにおいては、前記可動電極は、前記シリコン基板における互いに直交する二軸方向に可動することが好ましい。
【０００９】
本発明の静電容量型加速度センサにおいては、前記一対のガラス基板の一方の基板上に、前記可動電極及び前記固定電極の引き出し電極が設けられていることが好ましい。この構成によれば、静電容量型加速度センサをそのまま表面実装したり、ワイヤボンディングすることが可能となる。その結果、静電容量型加速度センサを１チップ化することも可能となる。この場合、静電容量型加速度センサのケーシングが不要となるので、より小型化を図ることができる。
【００１０】
本発明の静電容量型加速度センサにおいては、前記ガラス基板と前記シリコン基板との間の界面は、Ｓｉ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｏ結合を有することが好ましい。この構成によれば、シリコンとガラスとが強固に接合して、両者間の界面で非常に高い密着性を発揮するので、キャビティ内の気密性を向上させることができる。
【００１１】
本発明の静電容量型加速度センサの製造方法は、櫛歯形状を有する可動電極及び前記可動電極の櫛歯と対向する櫛歯を有する固定電極を有するシリコン基板を作製する工程と、キャビティを構成する凹部を少なくとも一方に有する一対のガラス基板を用いて、前記可動電極及び前記固定電極が前記キャビティ内に配置されるように前記シリコン基板と前記ガラス基板とを接合する工程と、を具備することを特徴とする。この方法によれば、小型で高感度な静電容量型加速度センサを簡単に得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の静電容量型加速度センサにおいては、櫛歯形状を有する可動電極及び前記可動電極の櫛歯と対向する櫛歯を有する固定電極を有するシリコン基板と、キャビティを構成する凹部を少なくとも一方に有する一対のガラス基板とを具備し、前記可動電極及び前記固定電極が前記キャビティ内に配置されるように前記シリコン基板と前記ガラス基板とが接合されているので、小型で高感度な静電容量型加速度センサを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る静電容量型加速度センサを示す図であり、図１（ａ）は斜視図であり、図１（ｂ）は断面図である。
【００１４】
図１（ａ）に示す静電容量型加速度センサ１は、可動電極１１ａと固定電極１１ｂとを有する第１基板であるシリコン基板１１と、このシリコン基板１１を挟持するように配置された一対の第２基板であるガラス基板１２とから主に構成されている。
【００１５】
可動電極１１ａは、錘部１１ｃを有しており、この錘部１１ｃから図１（ａ）におけるＹ方向に向けて延在する櫛歯を有する。また、この錘部１１ｃは、シリコン基板１１とバネ部１１ｄを介して連接されている。このバネ部１１ｄは、図１（ａ）におけるＸ方向に伸縮自在になっている。したがって、バネ部１１ｄを介してシリコン基板１１に連接している錘部１１ｃ及び櫛歯は、図１（ａ）におけるＸ方向及びＹ方向の二軸方向に可動である。
【００１６】
固定電極１１ｂは、可動電極１１ａの櫛歯と対向するような櫛歯を有する。したがって、固定電極１１ｂの櫛歯は、可動電極１１ａの櫛歯の間に延在するように設けられている。そして、可動電極１１ａの櫛歯と固定電極１１ｂの櫛歯とが対向することにより両櫛歯間で所定の容量を有する。ここでは、シリコン基板１１に対する加工により可動電極１１ａ、固定電極１１ｂ、錘部１１ｃ及びバネ部１１ｄを形成しているので、可動電極１１ａ、固定電極１１ｂ、錘部１１ｃ及び／又はバネ部１１ｄの厚さは、シリコン基板１１の厚さとほぼ同じ厚さを有する。しかしながら、本発明の効果を損なわない範囲で可動電極１１ａ、固定電極１１ｂ、錘部１１ｃ及びバネ部１１ｄの厚さをシリコン基板１１の厚さと異なるようにしても良い。このように、少なくとも可動電極１１ａ及び固定電極１１ｂの厚さをシリコン基板と同程度に厚くすることにより、可動電極１１ａの櫛歯と固定電極１１ｂの櫛歯との間の対向面積を大きくとることができるので高感度の静電容量型加速度センサを実現することができる。
【００１７】
可動電極１１ａは、接続部材１３ａを介して一方のガラス基板１２上に設けられた引き出し電極１４ａと電気的に接続されており、固定電極１１ｂは、接続部材１３ｂを介して一方のガラス基板１２上に設けられた引き出し電極１４ｂ，１４ｃと電気的に接続されている。
【００１８】
図１（ｂ）に示すように、一方のガラス基板１２上にシリコン基板１１の一方の主面が接合されており、シリコン基板１１の他方の主面上に他方のガラス基板１２が接合されている。ガラス基板１２は、キャビティを構成する凹部を有しており、ガラス基板１２とシリコン基板１１とが接合されて構成されたキャビティ１６内に可動電極１１ａ、固定電極１１ｂ、錘部１１ｃ及びバネ部１１ｄが配置されるようになっている。したがって、ガラス基板１２に形成される凹部の位置は、シリコン基板１１における可動電極１１ａ、固定電極１１ｂ、錘部１１ｃ及びバネ部１１ｄにより適宜決定される。なお、図１（ｂ）においては、一対のガラス基板１２にそれぞれ凹部を形成した場合について説明しているが、本発明においては、シリコン基板１１における可動電極１１ａ、錘部１１ｃ及びバネ部１１ｄが可動である構成であれば、一方のガラス基板１２のみに凹部を設けても良い。
【００１９】
シリコン基板１１においては、可動電極１１ａが可動できるように空間部１１ｅが設けられている。この空間部１１ｅ内を櫛歯が移動する。
【００２０】
上側のガラス基板１２には、シリコン基板１１における可動電極１１ａや固定電極１１ｂをガラス基板１２の表面に引き出す構造が設けられている。すなわち、上側のガラス基板１２のシリコン基板１１側には、凹部が形成されており、その凹部内には、可動電極１１ａと電気的に接続するコンタクト層１５ａと、固定電極１１ｂと電気的に接続するコンタクト層１５ｂとが形成されている。このコンタクト層１５ａ，１５ｂは、例えば金−シリコン共晶物などで構成される。
【００２１】
上側のガラス基板１２の凹部には、貫通穴が形成されており、その貫通穴には、接続部材１３ａ，１３ｂが埋め込まれている。また、この接続部材１３ａ，１３ｂは、それぞれ上側のガラス基板１２の上面で露出しており、それぞれ引き出し電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃと電気的に接続されている。したがって、可動電極１１ａは、コンタクト層１５ａ及び接続部材１３ａを介してガラス基板１２の表面に設けられた引き出し電極１４ａと電気的に接続されており、固定電極１１ｂは、コンタクト層１５ｂ及び接続部材１３ｂを介してガラス基板１２の表面に設けられた引き出し電極１４ｂ，１４ｃと電気的に接続されている。このように、一方のガラス基板の表面に可動電極用の引き出し電極と固定電極用の引き出し電極とを設けることにより、静電容量型加速度センサをそのまま表面実装したり、ワイヤボンディングすることが可能となる。その結果、静電容量型加速度センサを１チップ化することも可能となる。この場合、静電容量型加速度センサのケーシングが不要となるので、より小型化を図ることができる。
【００２２】
シリコン基板１１とガラス基板１２との間の界面は、高い密着性を有することが好ましい。ガラス基板１２にシリコン基板１１を接合する場合には、ガラス基板１２の接合面上にシリコン基板１１を搭載し、陽極接合処理を施すことにより、両基板１１，１２の密着性を高くすることができる。このようにガラス基板１２とシリコン基板１１との界面で高い密着性を発揮することにより、キャビティ１６内の気密性を高く保つことができる。このようにキャビティ１６内の気密性を高くすることにより、キャビティ１６内において可動電極などの可動部材が空気の粘性抵抗を受けなくなり、加速度に対して高い感度を示すようになる。
【００２３】
ここで、陽極接合処理とは、所定の温度（例えば４００℃以下）で所定の電圧（例えば３００Ｖ〜１ｋＶ）を印加することにより、シリコンとガラスとの間に大きな静電引力が発生して、接触したガラス−シリコン界面で酸素を介した化学結合を形成される、もしくは、酸素の放出による共有結合を形成させる処理をいう。この界面での共有結合は、シリコンのＳｉ原子とガラスに含まれるＳｉ原子との間のＳｉ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｏ結合である。したがって、このＳｉ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｏ結合により、シリコンとガラスとが強固に接合して、両者間の界面で非常に高い密着性を発揮する。このような陽極接合を効率良く行うために、ガラス基板１２のガラス材料としては、ナトリウムなどのアルカリ金属を含むガラス材料（例えばパイレックス（登録商標）ガラス）であることが好ましい。
【００２４】
このような構成を有する静電容量型加速度センサにおいては、可動電極１１ａの櫛歯と固定電極１１ｂの櫛歯との間に所定の静電容量を有する。この加速度センサに加速度が加わると、可動電極１１ａが加速度に応じて可動して変位する。このとき、可動電極１１ａの櫛歯と固定電極１１ｂの櫛歯との間の静電容量が変化する。したがって、この静電容量をパラメータとして、その変化を加速度変化とすることができる。また、この構成によれば、可動電極１１ａや固定電極１１ｂの櫛歯の厚さをシリコン基板１１と同程度に厚くすることができる。このため、高感度な加速度センサを実現することができる。
【００２５】
次に、本実施の形態の静電容量型加速度センサの製造方法について説明する。図２（ａ）〜（ｃ）、図３（ａ）〜（ｅ）及び図４（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態に係る静電容量型加速度センサの製造方法を説明するための断面図である。
【００２６】
本実施の形態に係る静電容量型加速度センサを製造する場合、櫛歯形状を有する可動電極及び前記可動電極の櫛歯と対向する櫛歯を有する固定電極を有するシリコン基板を作製し、キャビティを構成する凹部を少なくとも一方に有する一対のガラス基板を用いて、前記可動電極及び前記固定電極が前記キャビティ内に配置されるように前記シリコン基板と前記ガラス基板とを接合する。この場合、シリコン基板に可動電極や固定電極を作製した後にシリコン基板とガラス基板とを接合しても良く、ガラス基板にシリコン基板を接合した後に、シリコン基板に可動電極や固定電極を作製しても良い。
【００２７】
まず、図２（ａ）に示すように、不純物をドーピングして低抵抗化したシリコン基板１３を準備する。不純物としては、ｎ型不純物でも良く、ｐ型不純物でも良い。抵抗率としては、例えば０．０１Ω・ｃｍ程度とする。そして、図２（ｂ）に示すように、このシリコン基板１３の一方の主面をエッチングして、接続部材１３ａ，１３ｂを形成する。この場合、シリコン基板１３上にレジスト膜２１を形成し、接続部材１３ａ，１３ｂ形成領域にレジスト膜が残るように、そのレジスト膜をパターニング（フォトリソグラフィー）し、そのレジスト膜をマスクとしてシリコンをエッチングし、その後残存したレジスト膜を除去する。このようにして接続部材１３ａ，１３ｂを設ける。なお、エッチングとしては、deepＲＩＥ（Reactive Ion Etching）を用いる。
【００２８】
次いで、図２（ｃ）に示すように、接続部材１３ａ，１３ｂを形成したシリコン基板１３上にガラス基板１２（図１（ｂ）における上側のガラス基板）を置き、真空下で、このシリコン基板１３及びガラス基板１２を加熱し、シリコン基板１３をガラス基板１２に押圧して接続部材１３ａ，１３ｂをガラス基板１２に押し込んで、シリコン基板１３とガラス基板１２とを接合する。このときの温度は、シリコンの融点以下であって、ガラスが変形可能である温度（例えば、ガラスの軟化点温度以下）が好ましい。例えば加熱温度は約８００℃である。
【００２９】
さらに、シリコン基板１３の接続部材１３ａ，１３ｂとガラス基板１２との界面での密着性をより高めるために、陽極接合処理をすることが好ましい。この場合、シリコン基板１３及びガラス基板１２にそれぞれ電極をつけて、約４００℃以下の加熱下で約３００Ｖ〜１ｋＶの電圧を印加することにより行う。これにより両者の界面での密着性がより高くなり、静電容量型加速度センサのキャビティ１６の気密性を向上させることができる。
【００３０】
次いで、図３（ａ）に示すように、ガラス基板１２の一方の主面側を研磨処理（ラップ加工）して、シリコン基板１３の接続部材１３ａ，１３ｂを露出させる。また、ガラス基板１２の接合面には、ポリッシング加工を施す。次いで、図３（ｂ）に示すように、ガラス基板１２及び接続部材１３ａ，１３ｂを、例えばミリング加工して、コンタクト層用の凹部１２ａ及びキャビティ用の凹部１２ｂを形成する。キャビティ用の凹部１２ｂについては、さらにミリング加工して、凹部の深さを深くする。
【００３１】
次いで、図３（ｃ）に示すように、ガラス基板１２の凹部１２ａにコンタクトシード層２２ａ，２２ｂを形成する。この場合、ガラス基板１２上にレジスト膜を形成し、コンタクトシード層形成領域を開口するようにレジスト膜をパターニングし、コンタクトシード層２２ａ，２２ｂを構成する材料をスパッタリング法などで成膜し、その後レジスト膜を除去（リフトオフ）する。ここでは、コンタクトシード層として金層を用いる。
【００３２】
次いで、図３（ｄ）に示すように、コンタクトシード層２２ａ，２２ｂ上に、あらかじめエッチングや研磨などにより数十μｍ程度の所定の厚さ（所望の櫛歯の厚さ）に形成したシリコン基板１１をガラス基板１２上に接合する。このとき、シリコン基板１１及びガラス基板１２に対して、約４００℃以下の加熱下で約５００Ｖ程度の電圧を印加することにより陽極接合処理を行う。これによりシリコン基板１１とガラス基板１２との間の界面での密着性がより高くなり、キャビティ１６の気密性を向上させることができる。このとき、コンタクトシード層２２ａ，２２ｂの金がシリコン基板１１のシリコンと金−シリコン共晶反応を起こして、金−シリコン共晶物となり、これによりコンタクト層１５ａ，１５ｂが形成される。これにより、ガラス基板１２の凹部１２ｂとシリコン基板１１との間にキャビティ１６が形成される。
【００３３】
次いで、図３（ｅ）に示すように、シリコン基板１１に可動電極１１ａ、固定電極１１ｂ、錘部１１ｃ及びバネ部１１ｄを含むパターンを形成する。この場合、前記パターンを有するマスクを用いてdeepＲＩＥによりシリコン基板１１にパターン形成する。このようにdeepＲＩＥによりシリコン基板１１を加工することにより、通常のエッチングよりも相対的に深くエッチングできるので、錘部１１ｃの厚さを厚くすることができ、錘部１１ｃの重さを重くすることができる。その結果、高感度の静電容量型加速度センサを実現することが可能となる。
【００３４】
次いで、図４（ａ）に示すように、シリコン基板１１のガラス基板１２を接合していない面を基材２３上に接着剤２４などで固定する。次いで、図４（ｂ）に示すように、シリコン基板１３を研磨処理、ラップ処理して接続部材１３ａ，１３ｂを露出させる。次いで、図４（ｃ）に示すように、基材２３を取り外して、シリコン基板１１のガラス基板１２を接合していない面上に別のガラス基板１２（図１（ｂ）における下側のガラス基板）を接合する。なお、このガラス基板１２にも、あらかじめキャビティ用の凹部を形成しておく。このとき、シリコン基板１１及びガラス基板１２に対して、約４００℃以下の加熱下で約５００Ｖ程度の電圧を印加することにより陽極接合処理を行う。これによりシリコン基板１１とガラス基板１２との間の界面での密着性がより高くなり、キャビティ１６の気密性を向上させることができる。これにより、ガラス基板１２の凹部１２ｂとシリコン基板１１との間にキャビティ１６が形成される。そして、このキャビティ１６内に、可動電極１１ａ、固定電極１１ｂ、錘部１１ｃ及びバネ部１１ｄが位置する。
【００３５】
次いで、図４（ｄ）に示すように、接続部材１３ａ，１３ｂが埋め込まれたガラス基板の両面を所定量研磨処理する。このとき、ガラス基板１２を基材２３に接着剤２４などを用いて固定して研磨処理を行う。次いで、図４（ｅ）に示すように、ガラス基板１２の表面で露出した接続部材１３ａ，１３ｂ上に引き出し電極１４ａ，１４ｂをそれぞれ形成する。この場合、接続部材１３ａ，１３ｂ上にシード層をスパッタリング法などで成膜し、その上に引き出し電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃをメッキにより形成する。なお、メッキの条件は、材料により異なるが通常用いられている条件とする。
【００３６】
このようにして得られた静電容量型圧力センサは、可動電極１１ａがコンタクト層１５ａ及び接続部材１３ａを介して引き出し電極１４ａと電気的に接続され、固定電極１１ｂがコンタクト層１５ｂ及び接続部材１３ｂを介して引き出し電極１４ｂ，１４ｃと電気的に接続されている。したがって、可動電極１１ａの櫛歯と固定電極１１ｂの櫛歯との間で検知された静電容量の変化の信号は、引き出し電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃから取得することができる。具体的には、可動電極１１ａの引き出し電極１４ａと固定電極１１ｂの引き出し電極１４ｂとの間で検知された静電容量Ｃ1を求め、可動電極１１ａの引き出し電極１４ａと固定電極１１ｂの引き出し電極１４ｃとの間で検知された静電容量Ｃ2を求め、これらの静電容量の比（Ｃ2／Ｃ1）を求める。この静電容量の比に基づいて測定加速度を算出する。
【００３７】
この静電容量型加速度センサにおいては、可動電極１１ａや固定電極１１ｂの櫛歯の厚さをシリコン基板１１と同程度に厚くすることができる。このため、高感度な加速度センサを実現することができる。また、この静電容量型加速度センサにおいては、シリコン基板とガラス基板との間の接合により高い気密性を有するキャビィ１６内に可動電極１１ａや固定電極１１ｂなどが配置されるので、Ｑ値にして数百倍の特性を発揮することができ、高感度の静電容量型加速度センサを得ることができる。さらに、本発明においては、シリコン基板１１にdeepＲＩＥなどの方法により加工して櫛歯を設けているので、相対的に厚い櫛歯を簡単に設けることができ、高感度な静電容量型加速度センサを簡易に得ることができる。
【００３８】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、図１（ａ）に示す構造では、可動電極及び錘部がＸ軸方向に伸縮自在になっており、Ｘ軸方向の成分を検出するようになっている。Ｙ軸方向の成分を検出する場合には、図１（ａ）に示す構造を９０度回転させて配置する。これにより、可動電極及び錘部をＹ軸方向に伸縮自在に構成することができ、Ｙ軸方向の成分を検出することができる。また、Ｘ軸方向の成分とＹ軸方向の成分を検出可能にするためには、図１（ａ）に示す構造と、図１（ａ）に示す構造を９０度回転させた構造とを積層もしくは並べて設置することにより実現することができる。
【００３９】
また、本発明において、静電容量型加速度センサにおける可動電極、固定電極、錘部及びバネ部の構造、形状については、目的の範囲を逸脱しない限りにおいて特に限定されない。また、上記実施の形態で説明した数値や材質については特に制限はない。また、上記実施の形態におけるエッチングやミリング加工については通常用いられる条件で行う。また、上記実施の形態で説明したプロセスについてはこれに限定されず、工程間の適宜順序を変えて実施しても良い。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態に係る静電容量型加速度センサを示す図であり、図１（ａ）は斜視図であり、図１（ｂ）は断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る静電容量型加速度センサの製造方法を説明するための断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態に係る静電容量型加速度センサの製造方法を説明するための断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態に係る静電容量型加速度センサの製造方法を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  静電容量型加速度センサ
１１，１３  シリコン基板
１１ａ  可動電極
１１ｂ  固定電極
１１ｃ  錘部
１１ｄ  バネ部
１２  ガラス基板
１２ａ，１２ｂ  凹部
１３ａ，１３ｂ  接続部材
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ  引き出し電極
１５ａ，１５ｂ  コンタクト層
１６  キャビティ
２１  レジスト膜
２２ａ，２２ｂ  コンタクトシード層
２３  基材
２４  接着剤
【図１】
2008039593.tif 000003
【図２】
2008039593.tif 000004
【図３】
2008039593.tif 000005
【図４】
2008039593.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成18年10月17日(2006.10.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
櫛歯形状を有する可動電極及び前記可動電極の櫛歯と対向する櫛歯を有する固定電極を有するシリコン基板と、キャビティを構成する凹部を少なくとも一方に有する一対のガラス基板とを具備し、前記可動電極及び前記固定電極が前記キャビティ内に配置されるように前記シリコン基板と前記ガラス基板とが接合されていることを特徴とする静電容量型加速度センサ。
【請求項２】
請求項１記載の静電容量型加速度センサと、この構造を９０度回転させた構造を有する静電容量型加速度センサと、を積層もしくは並べて設置してなることを特徴とする静電容量型加速度センサ。
【請求項３】
前記一対のガラス基板の一方の基板上に、前記可動電極及び前記固定電極の引き出し電極が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の静電容量型加速度センサ。
【請求項４】
前記ガラス基板と前記シリコン基板との間の界面は、Ｓｉ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｏ結合を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の静電容量型加速度センサ。
【請求項５】
櫛歯形状を有する可動電極及び前記可動電極の櫛歯と対向する櫛歯を有する固定電極を有するシリコン基板を作製する工程と、キャビティを構成する凹部を少なくとも一方に有する一対のガラス基板を用いて、前記可動電極及び前記固定電極が前記キャビティ内に配置されるように前記シリコン基板と前記ガラス基板とを接合する工程と、を具備することを特徴とする静電容量型加速度センサの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の静電容量型加速度センサは、上記静電容量型加速度センサと、この構造を９０度回転させた構造を有する静電容量型加速度センサと、を積層もしくは並べて設置してなることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
可動電極１１ａは、錘部１１ｃを有しており、この錘部１１ｃから図１（ａ）におけるＹ方向に向けて延在する櫛歯を有する。また、この錘部１１ｃは、シリコン基板１１とバネ部１１ｄを介して連接されている。このバネ部１１ｄは、図１（ａ）におけるＸ方向に伸縮自在になっている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
このようにして得られた静電容量型加速度センサは、可動電極１１ａがコンタクト層１５ａ及び接続部材１３ａを介して引き出し電極１４ａと電気的に接続され、固定電極１１ｂがコンタクト層１５ｂ及び接続部材１３ｂを介して引き出し電極１４ｂ，１４ｃと電気的に接続されている。したがって、可動電極１１ａの櫛歯と固定電極１１ｂの櫛歯との間で検知された静電容量の変化の信号は、引き出し電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃから取得することができる。具体的には、可動電極１１ａの引き出し電極１４ａと固定電極１１ｂの引き出し電極１４ｂとの間で検知された静電容量Ｃ1を求め、可動電極１１ａの引き出し電極１４ａと固定電極１１ｂの引き出し電極１４ｃとの間で検知された静電容量Ｃ2を求め、これらの静電容量の比（Ｃ2／Ｃ1）を求める。この静電容量の比に基づいて測定加速度を算出する。