(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１１ｄを有する。この錘部１１ｃは、シリコン基板１１とバネ部１１ｆを介して連接されている。このバネ部１１ｆは、Ｙ方向に伸縮自在になっている。バネ部１１ｆ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１１ｄは、Ｙ方向の一軸方向に可動である。固定電極１１ｂは、可動電極１１ａの櫛歯１１ｄと対向するような櫛歯１１ｅを有する。可動電極１１ａ及び固定電極１１ｂは、シリコン基板１１と一体である接続部１１ｇを介して引き出し電極１４ａ，１４ｂとそれぞれ電気的に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性を有する梁にて支持され、加速度による慣性力によって移動する櫛歯状の可動電極と、前記可動電極との間に微小間隙を有して対向する櫛歯状の固定電極とを備え、前記両電極間の静電容量の変化を検出する静電容量型加速度センサであって、前記可動電極と前記固定電極は、一つのシリコン基板内の、厚み方向に同一高さの層に形成され、前記シリコン基板は、電極が形成された前記層から突出する各電極の外部との接続部をさらに有し、一対のガラス基板が、部分的にキャビティを構成するように、且つ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、前記シリコン基板の両面に接合されており、前記接続部は、少なくとも一方の前記ガラス基板の主面上で外部に露出するように、前記ガラス基板を貫通し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】
弾性を有する梁にて支持され、加速度による慣性力によって移動する櫛歯状の可動電極と、前記可動電極との間に微小間隙を有して対向する櫛歯状の固定電極とを備え、前記両電極間の静電容量の変化を検出する静電容量型加速度センサであって、前記可動電極と前記固定電極は、一つシリコン基板内の、厚み方向に同一高さの層に形成され、一対のガラス基板が、部分的にキャビティを構成するように、且つ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、前記シリコン基板の両面に接合されており、前記固定電極の櫛歯は一方の前記ガラス基板に部分的に埋め込ま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３】
前記固定電極の櫛歯は一方の前記ガラス基板に部分的に埋め込まれてい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】
可動電極及び固定電極、並びに前記各電極の接続部を有するシリコン基板を作製する工程と、前記シリコン基板の前記接続部を第１ガラス基板に押し込んで、前記第１ガラス基板に前記接続部を埋め込む工程と、前記シリコン基板に可動電極用の櫛歯及び固定電極用の櫛歯を形成する工程と、前記可動電極及び前記固定電極がキャビティ内に配置されるように前記シリコン基板と第２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２）。
【特許文献１】特開平６−８２４７４号公報
【特許文献２】特開平９−２１１０２２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、シリコン薄膜の成膜技術を用いるサーフェスＭＥＭＳ（micro  electro  mechanical  systems）型では、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。
【０００５】
一方シリコン基板のエッチングにより櫛歯形状を形成するバルク型では、厚みを大きくして高感度にすることには有利であるが、各電極とそれらの外部への接続部を別プロセスでつくることになるため、工定数が増え、接続部での抵抗が高くなるという問題点がある。また、強度上の問題から櫛歯の幅方向を薄くすることには限界があり、この点が小型化の障害となっている。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、櫛歯状の可動電極及び固定電極をシリコン基板で形成するバルク型でありながら、従来のバルク型が持つ問題点を解消し、小型、高感度で、且つ抵抗の小さい即ち省電力型の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】
【０００７】
本発明の静電容量型加速度センサは、弾性を有する梁にて支持され、加速度による慣性力によって移動する櫛歯状の可動電極と、前記可動電極との間に微小間隙を有して対向する櫛歯状の固定電極とを備え、前記両電極間の静電容量の変化を検出する静電容量型加速度センサであって、前記可動電極と前記固定電極は、一つのシリコン基板内の、厚み方向に同一高さの層に形成され、前記シリコン基板は、電極が形成された前記層から突出する各電極の外部との接続部をさらに有し、一対のガラス基板が、部分的にキャビティを構成するように、且つ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、前記シリコン基板の両面に接合されており、前記接続部は、少なくとも一方の前記ガラス基板の主面上で外部に露出するように、前記ガラス基板を貫通していることを特徴とする。
【０００８】
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、櫛歯の数を少なくすることがきるので、小型で高感度な加速度センサを実現することができる。さらに、接続部がシリコン基板と同一材料で構成されるので、可動電極や固定電極の引き出し部における抵抗を小さくすることができる。
【０００９】
本発明の静電容量型加速度センサは、弾性を有する梁にて支持され、加速度による慣性力によって移動する櫛歯状の可動電極と、前記可動電極との間に微小間隙を有して対向する櫛歯状の固定電極とを備え、前記両電極間の静電容量の変化を検出する静電容量型加速度センサであって、前記可動電極と前記固定電極は、一つシリコン基板内の、厚み方向に同一高さの層に形成され、一対のガラス基板が、部分的にキャビティを構成するように、且つ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、前記シリコン基板の両面に接合されており、前記固定電極の櫛歯は一方の前記ガラス基板に部分的に埋め込まれていることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、固定電極の櫛歯を確実に支持することができるので、櫛歯の幅を狭くして小型化を図っても、各櫛歯は変形等を起こさない十分な強度を有し、安定した特性を発揮する静電容量型加速度センサを得ることができる。
【００１１】
また、本発明の静電容量型加速度センサでは、上述の二つの構造上の特徴を共に有する構造としても良い。これにより、主たる課題である小型化を実現した上で、高感度で接続部抵抗が少なく、かつ安定した特性のセンサとすることができる。
【００１２】
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。
【００１３】
本発明の静電容量型加速度センサの製造方法は、可動電極及び固定電極、並びに前記各電極の接続部を有するシリコン基板を作製する工程と、前記シリコン基板の前記接続部を第１ガラス基板に押し込んで、前記第１ガラス基板に前記接続部を埋め込む工程と、前記シリコン基板に可動電極用の櫛歯及び固定電極用の櫛歯を形成する工程と、前記可動電極及び前記固定電極がキャビティ内に配置されるように前記シリコン基板と第２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】
【００１４】
本発明においては、弾性を有する梁にて支持され、加速度による慣性力によって移動する櫛歯状の可動電極と、前記可動電極との間に微小間隙を有して対向する櫛歯状の固定電極とを備え、前記両電極間の静電容量の変化を検出する静電容量型加速度センサであって、前記可動電極と前記固定電極は、一つのシリコン基板内の、厚み方向に同一高さの層に形成され、前記シリコン基板は、電極が形成された前記層から突出する各電極の外部との接続部をさらに有し、一対のガラス基板が、部分的にキャビティを構成するように、且つ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、前記シリコン基板の両面に接合されており、前記接続部は、少なくとも一方の前記ガラス基板の主面上で外部に露出するように、前記ガラス基板を貫通しているので、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】
【００１５】
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）は断面図であり、図１（ｂ）は平面図である。
【００１６】
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ガラス基板１２，１３とから主に構成されている。
【００１７】
可動電極１１ａは、図１（ｂ）に示すように、錘部１１ｃを有しており、この錘部１１ｃから図１（ｂ）におけるＹ方向に向けて延在する櫛歯１１ｄを有する。また、この錘部１１ｃは、シリコン基板１１とバネ部１１ｆを介して連接されている。このバネ部１１ｆは、図１（ｂ）におけるＹ方向に伸縮自在になっている。したがって、バネ部１１ｆ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１１ｄは、図１（ｂ）におけるＹ方向の一軸方向に可動である。シリコン基板１１の錘部１１ｃ及び櫛歯１１ｄは、弾性を有する梁にて支持され、加速度による慣性力によって移動する。この可動電極との間に微小間隙を有して対向する櫛歯状の固定電極とを備える。
【００１８】
固定電極１１ｂは、図１（ｂ）におけるＹ方向に向けて延在する櫛歯１１ｄを有する。この櫛歯１１ｄは、可動電極１１ａの櫛歯１１ｄと対向するように配置される。したがって、固定電極１１ｂの櫛歯１１ｅは、可動電極１１ａの櫛歯１１ｄ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１１ｄと固定電極１１ｂの櫛歯１１ｅとが対向することにより両櫛歯１１ｄ，１１ｅ間で所定の容量を持つ。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微小間隙である空間部１１ｈが設けられている。この空間部１１ｈ内を櫛歯が移動する。これにより、可動電極１１ａと固定電極１１ｂとの間の静電容量の変化を検出することができる。
【００１９】
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１１ｆ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１１ｆ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１１ｆ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１１ｄと固定電極１１ｂの櫛歯１１ｅ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。
【００２０】
固定電極１１ｂの櫛歯１１ｅは、図４（ａ），（ｂ）に示すように、ガラス基板１３に部分的に埋め込まれている。これにより、固定電極１１ｂの櫛歯１１ｅを確実に支持することができるので、櫛歯１１ｅの幅を狭くして小型化を図っても固定電極１１ｂが安定し、安定した特性を発揮する静電容量型加速度センサを得ることができる。
【００２１】
可動電極１１ａは、一対のガラス基板１２，１３の一方の基板（ここではガラス基板１３）の主面１３ａ上で露出するようにガラス基板（ここではガラス基板１３）に埋め込まれた接続部１１ｇを有する。接続部１１ｇは、シリコン基板１１と一体的に構成されている。すなわち、接続部１１ｇは、シリコン基板１１と同一材料で構成され、シリコン基板１１の加工により形成される。この接続部１１ｇのガラス基板１３の主面１３ａ上で露出した部分上には、引き出し電極１４ａ，１４ｂが形成されている。このように、引き出し電極１４ａ，１４ｂに対する引き出し部である接続部１１ｇがシリコン基板１１と同一材料で構成されることにより、可動電極１１ａや固定電極１１ｂの引き出し部における抵抗を小さくすることができる。
【００２２】
図１（ａ）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１３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１５内に可動電極１１ａ、固定電極１１ｂ、錘部１１ｃ及びバネ部１１ｆが配置されるようになっている。したがって、ガラス基板１２，１３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１１ｆにより適宜決定される。なお、図１（ａ）においては、一対のガラス基板１２，１３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１１ｆが可動である構成であれば良いため、キャビティを形成するようシリコン基板１１の上面に凹部を設けても良い。
【００２３】
ガラス基板１３には、貫通穴が形成されており、その貫通穴には、シリコン基板１１の接続部１１ｇが埋め込まれている。また、この接続部１１ｇは、それぞれガラス基板１３の主面１３ａで露出しており、それぞれ引き出し電極１４ａ，１４ｂと電気的に接続されている。したがって、可動電極１１ａは、接続部１１ｇを介してガラス基板１３の主面１３ａ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１１ｇを介してガラス基板１３の主面１３ａに設けられた引き出し電極１４ｂ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。
【００２４】
このように、本実施の形態に係る静電容量型加速度センサは、可動電極と固定電極が一つのシリコン基板内の厚み方向に同一高さの層に形成されており、シリコン基板が電極が形成された前記層から突出する各電極の外部との接続部を有し、一対のガラス基板が部分的にキャビティを構成するようにシリコン基板の両面に接合されており、可動電極及び固定電極がキャビティ内に配置され、接続部が少なくとも一方のガラス基板の主面上で外部に露出するようにガラス基板を貫通している構成をとる。また、好ましくは、固定電極の櫛歯が一方のガラス基板に部分的に埋め込まれている。
【００２５】
シリコン基板１１とガラス基板１２，１３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１２，１３にシリコン基板１１を接合する場合には、ガラス基板１２，１３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、シリコン基板１１とガラス基板１２，１３との間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１２，１３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１５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１５内の気密性を高くすることにより、キャビティ１５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。
【００２６】
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。
【００２７】
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１１ｄと固定電極１１ｂの櫛歯１１ｅ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１１ｄと固定電極１１ｂの櫛歯１１ｅ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１１ｄ，１１ｅ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、櫛歯１１ｄ，１１ｅの幅を狭くすることがきるので、小型で高感度な加速度センサを実現することができる。さらに、引き出し電極１４ａ，１４ｂに対する引き出し部である接続部１１ｇがシリコン基板１１と同一材料で構成されるので、可動電極１１ａや固定電極１１ｂの引き出し部における抵抗を小さくすることができる。
【００２８】
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），（ｂ）及び図５（ａ），（ｂ）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。本実施の形態の静電容量型加速度センサの製造方法においては、可動電極及び固定電極、並びに各電極の接続部を有するシリコン基板を作製し、前記シリコン基板の前記接続部を第１ガラス基板に押し込んで、前記第１ガラス基板に前記接続部を埋め込み、前記シリコン基板に可動電極用の櫛歯及び固定電極用の櫛歯を形成し、前記可動電極及び前記固定電極がキャビティ内に配置されるように前記シリコン基板と第２ガラス基板とを接合する。
【００２９】
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、可動電極１１ａ及び固定電極１１ｂの接続部１１ｇを有するシリコン基板１１を作製し、シリコン基板１１の接続部１１ｇをガラス基板１３に押し込んで、ガラス基板１３に接続部１１ｇを埋め込み、シリコン基板１１に可動電極用の櫛歯１１ｄ及び固定電極用の櫛歯１１ｅを形成し、可動電極１１ａ及び固定電極１１ｂがキャビティ１５内に配置されるようにシリコン基板１１とガラス基板１２とを接合する。この場合、シリコン基板１１に可動電極１１ａや固定電極１１ｂを作製した後にシリコン基板１１とガラス基板１２，１３とを接合しても良い。
【００３０】
まず、不純物をドーピングして低抵抗化したシリコン基板１１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（ａ）に示すように、このシリコン基板１１の一方の主面をエッチングして櫛歯形成用の凹部１１ｉを形成する。この場合、シリコン基板１１上にレジスト膜を形成し、凹部形成領域以外の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。このようにして凹部１１ｉを設ける。さらに、図２（ｂ）に示すように、シリコン基板１１の凹部１１ｉ形成側の面に接続部１１ｇを形成する。この場合、シリコン基板１１上にレジスト膜を形成し、接続部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１１ｇを設ける。なお、エッチングとしては、ドライエッチングを用いる。これにより、シリコン基板１１に突起１１ｊが形成される。
【００３１】
次いで、図２（ｃ）に示すように、接続部１１ｇを形成したシリコン基板１１上にガラス基板１３を置き、真空下で、このシリコン基板１１及びガラス基板１３を加熱し、シリコン基板１１をガラス基板１３に押圧して接続部１１ｇをガラス基板１３に押し込んで、シリコン基板１１とガラス基板１３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。
【００３２】
さらに、シリコン基板１１の接続部１１ｇとガラス基板１３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１１及びガラス基板１３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１５の気密性を向上させることができる。次いで、ガラス基板１３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１１の接続部１１ｇを主面１３ａで露出させる。
【００３３】
次いで、図３（ａ）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１１ｆ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ドライエッチングによりシリコン基板１１にパターン形成する。このようにドライエッチングによりシリコン基板１１を加工することにより、相対的に深くエッチングできるので、櫛歯１１ｄ，１１ｅの厚さを厚くすることができ、櫛歯１１ｄ，１１ｅの対向面積を大き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３（ｂ）に示すように、シリコン基板１１に形成したパターンをマスクとして、ガラス基板１３をエッチングして可動電極用の櫛歯１１ｄと固定電極用の櫛歯１１ｅを形成する。この場合、固定電極用の櫛歯１１ｅは、その一部がガラス基板１３に埋め込まれる。ガラス基板１３のエッチングを等方性のウェットエッチング又はドライエッチングで行うことで、図４（ａ）に示すように、ガラス基板１３における櫛歯１１ｅの埋め込み部にテーパ部１３ｂが形成されたり、、図４（ｂ）に示すように、ガラス基板１３における櫛歯１１ｅの埋め込み部は略平坦になる。なお、ガラス基板１３における櫛歯１１ｅの埋め込み部は、図４（ａ），（ｂ）に示すような構成になっているが、他の図面においては、図面を簡単にするためにこの構成を示していない。
【００３５】
次いで、図５（ａ）に示すように、あらかじめキャビティ用の凹部を形成したガラス基板１２を、その凹部がシリコン基板１１に対向するようにして、シリコン基板１１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１５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の凹部とシリコン基板１１との間にキャビティ１５が形成される。そして、このキャビティ１５内に、可動電極１１ａ、固定電極１１ｂ、錘部１１ｃ及びバネ部１１ｆが位置する。
【００３６】
次いで、図５（ｂ）に示すように、ガラス基板１３の主面１３ａで露出した接続部１１ｇ上に引き出し電極１４ａ，１４ｂをそれぞれ形成する。この場合、ガラス基板１３の主面１３ａ上に電極材料を被着し、その上にレジスト膜を形成し、引き出し電極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電極材料をエッチングし、その後残存したレジスト膜を除去する。このようにして引き出し電極１４ａ，１４ｂを設ける。
【００３７】
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が接続部１１ｇ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が接続部１１ｇを介して引き出し電極１４ｂ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１１ｄと固定電極１１ｂの櫛歯１１ｅ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から取得することができる。この信号に基づいて測定加速度を算出することができる。
【００３８】
この静電容量型加速度センサにおいては、可動電極１１ａの櫛歯１１ｄや固定電極１１ｂの櫛歯１１ｅ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、可動電極１１ａや固定電極１１ｂの櫛歯１１ｄ，１１ｅ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、櫛歯１１ｄ，１１ｅの幅を狭くすることがきるので、小型で高感度な加速度センサを実現することができる。さらに、引き出し電極１４ａ，１４ｂに対する引き出し部である接続部１１ｇがシリコン基板１１と同一材料で構成されるので、可動電極１１ａや固定電極１１ｂの引き出し部における抵抗を小さくすることができる。
【００３９】
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（ｂ）に示す構造では、可動電極及び錘部がＹ軸方向に伸縮自在になっており、Ｙ軸方向の成分を検出するようになっている。Ｘ軸方向の成分を検出する場合には、図１（ｂ）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Ｘ軸方向に伸縮自在に構成することができ、Ｘ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（ｂ）に示す構造と、図１（ｂ）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。
【００４０】
また、本発明の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被着処理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】
【００４１】
【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）は断面図であり、図１（ｂ）は平面図である。
【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），（ｂ）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），（ｂ）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櫛歯の構成を説明するための断面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）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】
【００４２】
１  静電容量型加速度センサ
１１  シリコン基板
１１ａ  可動電極
１１ｂ  固定電極
１１ｃ  錘部
１１ｄ，１１ｅ  櫛歯
１１ｆ  バネ部
１１ｇ  接続部
１２，１３  ガラス基板
１４ａ，１４ｂ  引き出し電極
１５  キャビティ
【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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