(57)【要約】【課題】物理量センサにおいて、小型・安価に、長期信頼性を確保できるようにすること。【解決手段】物理量センサ５０は、センサ素子３０を有する半導体基板４０と、センサ素子３０を封止する気密封止部１５を形成するように半導体基板４０に接合した封止用キャップ１２とを備える。気密封止部４０の内部と外部との間に位置し且つ半導体基板４０と封止用キャップ１２との接合部に接してガス吸着剤１３Ａが備えられている。【選択図】図３
2008267914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ素子を有する半導体基板と、
前記センサ素子を封止する気密封止部を形成するように前記半導体基板に接合した封止用キャップと、を備えた物理量センサにおいて、
前記気密封止部の内部と外部との間に位置し且つ前記半導体基板と前記封止用キャップとの接合部に接してガス吸着剤を備えたことを特徴とする物理量センサ。
【請求項２】
請求項１において、前記ガス吸着剤は前記気密封止部を囲むように設けられていることを特徴とする物理量センサ。
【請求項３】
請求項２において、前記半導体基板はシリコン支持基板とセンサ素子を有するシリコン素子基板とを絶縁層を挟持して接合したＳＯＩ基板で構成され、前記素子基板は外周を形成する枠部とこの枠部の内部に形成する前記センサ素子とから構成され、前記封止用キャップはガラスキャップで構成されると共に前記枠部に全周にわたって陽極接合され、前記センサ素子は前記枠部、前記絶縁層、前記支持基板及び前記ガラスキャップで囲まれた気密封止部の内部に配置され、前記ガス吸着剤は前記枠部の全周にわたって設けられていることを特徴とする物理量センサ。
【請求項４】
センサ素子を有する半導体基板と、
前記センサ素子を封止する気密封止部を形成するように前記半導体基板に接合した封止用キャップと、
前記センサ素子へ電気的に接続された貫通配線と、を備えた物理量センサにおいて、
前記貫通配線は前記半導体基板または前記封止用キャップに設けた貫通孔に充填されると共にガス吸着剤を含む材料が用いられていることを特徴とする物理量センサ。
【請求項５】
センサ素子を有する半導体基板と、
前記センサ素子を封止する気密封止部を形成するように前記半導体基板に接合した封止用キャップと、を備えた物理量センサにおいて、
前記気密封止部の内部と外部との間に位置し且つ前記半導体基板と前記封止用キャップとの接合部に接してガス吸着剤を備え、
前記ガス吸着剤の抵抗値を測定するためのモニタリング用配線を設けたことを特徴とする物理量センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量センサに係り、特に、圧力センサ、加速度センサ、角速度センサや水晶振動子などの、気密封止部の内部に流体を封止すること、または、気密封止部内部に存在する流体を排出して高真空にすることによりセンシング性能を向上または安定させることを目指した物理量センサに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の物理量センサとして、例えば特開２００１−３２４３９８号公報（特許文献１）に示された静電容量型真空センサがある。この静電容量型真空センサは、半導体製造プロセス技術を応用したマイクロマシン技術によって作製され、ガラス基板とシリコン基板とを陽極接合した構造体である。このガラス基板の上面と下面にはそれぞれ固定電極、電極パッドが形成されており、両者を導通する導電性配線がガラス基板の上下面を貫通するように埋め込まれている。前記シリコン基板は上下両面に窪みが形成された単結晶のシリコン基板で構成され、ガラス基板とシリコン基板とが真空雰囲気中で陽極接合されることによってその内側に形成された気密封止部（気密封止部）が真空封止されている。ガラス基板の気密封止部側にダイヤフラム電極が設けられている。ガラス基板には気密封止部に連通する溝が設けられており、この溝の中に配置されているガス吸着剤（ゲッタ）によって気密封止部内部に残留しているガスが吸着され、気密封止部が高真空に保たれるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３２４３９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１では、気密封止部に連通する溝に配置されたガス吸着剤により、ガラス基板とシリコン基板との陽極接合時に発生するガスおよび水分や、接合前から気密封止部内部に存在するガスを吸着することが可能である。しかし、陽極接合後に外部から気密封止部に流入するガスおよび水分は、気密封止部に連通する溝に配置されたガス吸着剤に吸着されるまでに、センサ素子を構成する固定電極及びダイヤフラム電極に付着してしまい、特性の変化を引き起こす恐れがあった。
【０００５】
ガラス基板とシリコン基板との陽極接合後に外部から流入する物質として、例えば水分が挙げられる。気密封止するためのガラス基板とシリコン基板との接合を、陽極接合で行った場合、以下の反応によって接合界面にＳｉＯ２が形成される。
ＮａＯ２  →  Ｏ２−  ＋  ２Ｎａ＋
Ｓｉ  ＋  ２Ｏ２−  →  ＳｉＯ２  ＋  ４ｅ−
この陽極接合時に形成されたＳｉＯ２は吸湿材料であり、長期的に見た場合、気密封止部内部と外部との水蒸気分圧の差によって、外部の水分がＳｉＯ２内を拡散して内部に入り込むことが予想される。
【０００６】
搭載環境や寿命が厳しくない状態では気密封止部内部にガス吸着剤をある程度の量だけ配置することだけで気密封止部の高真空を保つことができるが、最近では、搭載環境が厳しくなり、また、長期寿命を望まれるようになってきたため、多量のガス吸着剤を必要とし、コストの上昇、ガス吸着剤の設置スペースの拡大による大型化などを招く、という問題が生じていた。物理センサの小型化も極めて重要となってきており、物理センサの小型化と長期信頼性の確保と両立させることが切望されている。
【０００７】
また、一般的な物理量センサでは、長期使用した際の使用限界の診断、または、封止が破れた場合の故障診断は、センサ素子を封止した気密封止部の内部圧力を計測することによって行われている。しかし、気密封止部の内部圧力は、ガスおよび水分が内部に入ってきた場合の劣化に伴う変動のみではなく、温度によっても変動する。このため、気密封止部の内部圧力で物理量センサの正確な使用限界を設定することが困難であった。
【０００８】
本発明の第１の目的は、小型・安価で、長期信頼性を確保できる物理量センサを提供することにある。
【０００９】
本発明の第２の目的は、小型・安価で、長期信頼性を確保できると共に、精度の高い故障診断機能を備えた物理量センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述の第１の目的を達成するための本発明の第１の態様は、センサ素子を有する半導体基板と、前記センサ素子を封止する気密封止部を形成するように前記半導体基板に接合した封止用キャップと、を備えた物理量センサにおいて、前記気密封止部の内部と外部との間に位置し且つ前記半導体基板と前記封止用キャップとの接合部に接してガス吸着剤を備えたことにある。
【００１１】
係る本発明の第１の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
（１）前記ガス吸着剤は前記気密封止部を囲むように設けられていること。
（２）前記半導体基板はシリコン支持基板とセンサ素子を有するシリコン素子基板とを絶縁層を挟持して接合したＳＯＩ基板で構成され、前記素子基板は外周を形成する枠部とこの枠部の内部に形成する前記センサ素子とから構成され、前記封止用キャップはガラスキャップで構成されると共に前記枠部に全周にわたって陽極接合され、前記センサ素子は前記枠部、前記絶縁層、前記支持基板及び前記ガラスキャップで囲まれた気密封止部の内部に配置され、前記ガス吸着剤は前記枠部の全周にわたって設けられていること。
【００１２】
また、前述の第１の目的を達成するための本発明の第２の態様は、前記センサ素子を封止する気密封止部を形成するように前記半導体基板に接合した封止用キャップと、前記センサ素子へ電気的に接続された貫通配線と、を備えた物理量センサにおいて、前記貫通配線は前記半導体基板または前記封止用キャップに設けた貫通孔に充填されると共にガス吸着剤を含む材料が用いられていることにある。
【００１３】
さらに、前述の第２の目的を達成するための本発明の第３の態様は、センサ素子を有する半導体基板と、前記センサ素子を封止する気密封止部を形成するように前記半導体基板に接合した封止用キャップと、を備えた物理量センサにおいて、前記気密封止部の内部と外部との間に位置し且つ前記半導体基板と前記封止用キャップとの接合部に接してガス吸着剤を備え、前記ガス吸着剤の抵抗値を測定するためのモニタリング用配線を設けたことにある。
【発明の効果】
【００１４】
係る第１及び第２態様の本発明の物理量センサによれば、小型・安価で、長期信頼性を確保できる。
【００１５】
また、係る第３態様の本発明の物理量センサによれば、小型・安価で、長期信頼性を確保できると共に、精度の高い故障診断機能を備えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の複数の実施形態について図を用いて説明する。各実施形態の図における同一符号は同一物または相当物を示す。なお、本発明は、それぞれの実施形態を適宜に組み合わせることにより、さらに効果的なものとすることを含む。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の物理量センサ５０を、図１から図３を用いて説明する。図１はガラスキャップ１２を外した状態で示す本実施形態の物理量センサ５０の斜視図、図２はガラスキャップ１２を省略した状態における図１の物理量センサ５０の平面図、図３は図１のＡ−Ａ断面図である。
【００１７】
本実施形態の物理量センサ５０は、角速度センサと加速度センサとの複合センサである。この物理量センサ５０は、支持基板２と、センサ素子３０を有し且つ支持基板２上に絶縁層３を介して接合された素子基板１と、素子基板１に接合された封止用キャップであるガラスキャップ１２と、素子基板１、絶縁層３及び支持基板２を貫通する貫通孔に形成され且つセンサ素子３０へ電気的に接続された貫通配線１０と、ガス吸着剤１３Ａ、１３Ｂと、モニタリング配線２１とを備えて構成されている。貫通配線１０は後述する各１０ａ〜１７ｌを共通的に称する場合に用いる。
【００１８】
支持基板２は、矩形状に形成され、低抵抗の単結晶シリコン材料からなるシリコン基板で構成されている。素子基板１は、支持基板２の外形と同じ外形の矩形状に形成され、低抵抗の単結晶シリコン材料からなり、外周に形成された枠部１４とこの枠部１４の内部に形成されたセンサ素子３０とから構成されている。絶縁層３は、素子基板１と支持基板２との絶縁を図るものであり、シリコン酸化膜で形成されている。本実施形態では、このように素子基板１と支持基板２との間に絶縁層３を挟んだ状態の貼りあわせた半導体基板（ＳＯＩ基板：Silicon On Insulator基板）４０が使用されている。
【００１９】
枠部１４は、支持基板２に絶縁層３を介して接合されると共に、ガラスキャップ１２に陽極接合され、支持基板２とガラスキャップ１２との間に挟持されている。この枠部１４は、全周にわたってガス吸着剤１３Ａを有しており、内側枠部１４ａと外側枠部１４ｂとに分離されている。
【００２０】
ガス吸着剤１３Ａは、素子基板１を貫通して設けられた溝に形成され、その上面がガラスキャップ１２に接し下面が絶縁層３に接して、気密封止部１５の外周を取り囲むように枠部１４の全周にわたって設けられている。このガス吸着剤１３Ａは、気密封止部１５の内部と外部との間に設けられ且つ素子基板１とガラスキャップ１２との接合部に接して設けられている。係る構成によって、外部から素子基板１とガラスキャップ１２との接合部を通して気密封止部１５に流入しようとするガスおよび水分は、気密封止部１５に流入する前にガス吸着剤１３Ａに吸着されることとなり、外部から気密封止部１５へのガスおよび水分の流入を防ぐことができ、センサ素子３０の長期信頼性を確保できる。
【００２１】
モニタリング配線２１はガス吸着剤１３Ａの抵抗値を測定するためのものである。図２に示すように、複数のモニタリング配線２１がガス吸着剤１３Ａに電気的に導通して設けられている。各モニタリング配線２１は、ガス吸着剤１３Ａを貫通し、さらには絶縁層３及び支持基板２を貫通して外部へ取り出されている。複数のモニタリング配線２１間の電気抵抗を経時的に測定することにより、ガス吸着剤１３Ａへのガスおよび水分の吸着量を計測することができ、故障検出診断を確実に行うことができる。
【００２２】
ガス吸着剤１３Ｂは、気密封止部１５の内部にセンサ素子３０と対向するようにガラスキャップ１２の下面に設置されている。これにより、素子基板１とガラスキャップ１２との接合時に発生するガスおよび水分や接合前から気密封止部１４の内部に存在するガスを吸着できると共に、素子基板１とガラスキャップ１２との接合部を通して気密封止部１５の内部へガスおよび水分が流入したとしても、ガス吸着剤１３Ｂで確実に吸着することができる。
【００２３】
センサ素子３０は、枠部４、絶縁層３、支持基板２及びガラスキャップ１２で囲まれた気密封止部１５の内部に配置されている。このセンサ素子３０は、複数の振動体４ａ、４ｂ、複数の梁５ａ〜５ｄ、振動体４ａ、４ｂの支持部である複数のアンカー６ａ〜６ｄ、複数の可動電極７ａ〜７ｈ、複数の固定電極１１ａ〜１１ｈを備えている。
【００２４】
振動体４ａ、４ｂ、梁５ａ〜５ｄ、及び可動電極７ａ〜７ｈは、支持基板２から絶縁層３の厚さの分だけ浮いた構造となっている。アンカー６ａ〜６ｄ及び固定電極１１ａ〜１１ｈは絶縁層３を介して支持基板２に固定されている。
【００２５】
振動体４ａ、４ｂは、梁５ａ〜５ｄを介して面内方向に振動可能な状態でアンカー６ａ〜６ｄに支持され、加えられた加速度または角速度によって振動される。また、２つの振動体４ａ、４ｂは互いにメカニカルリンク８ａ、８ｂにより繋がっている。振動体４ａ、４ｂ間ではメカニカルリンク８ａ、８ｂを通じて双方の振動エネルギーのやり取りが行われる。
【００２６】
梁５ａ〜５ｄは、面内方向の加速度または角速度を受けた場合に、質量を持った振動体４ａ、４ｂに発生する慣性力を利用することで当該方向に振動体４ａ、４ｂを変位させる機能とともに、加速度または角速度の印加終了とともに振動体４ａ、４ｂを元の状態へと復元させるばね機能を備える。アンカー６ａ〜６ｄは、振動体４ａ、４ｂの周囲４箇所に配置され、振動体４ａ、４ｂを周囲から吊るように支持している。
【００２７】
可動電極７ａ〜７ｈは、振動体４ａ、４ｂの振動方向と直交した方向に延びる櫛歯部を有しており、振動体４ａ、４ｂと連動して振動される。固定電極１１ａ〜１１ｈは可動電極７ａ〜７ｈと対向するように櫛歯部を有しており、加速度または角速度が加わった時、可動電極７ａ〜７ｈの櫛歯部と固定電極１１ａ〜１１ｈの櫛歯部との間に発生する静電容量の変化を検出する。
【００２８】
振動体４ａ、４ｂには、絶縁層３を犠牲層エッチングする際に使用するトレンチ孔９が複数設けられている。これは、本実施形態のように振動体４ａ、４ｂがアンカー６ａ〜６ｄよりも大きな場合、絶縁層３の犠牲層エッチングを行う際に、振動体４ａ、４ｂの下部の絶縁層３よりも支持基板２に固定されているべきアンカー６ａ〜６ｄの下部の絶縁層３が先にエッチングされてしまい、アンカー６ａ〜６ｄが浮いてしまうこと防ぐためである。換言すれば、トレンチ孔９を形成することで、振動体４ａ、４ｂの側面側からの犠牲層エッチングだけでなく、トレンチ孔側からも犠牲層エッチングして、犠牲層エッチングするのに必要な時間を少なくするためである。なお、トレンチ孔９の形状は本実施形態では正方形としている。
【００２９】
貫通配線１０ａ〜１７ｌは、素子基板１、絶縁層３及び支持基板２を貫通して形成されたセンサ素子３０の信号検出用配線であり、可動電極側の貫通配線１０ａ〜１０ｄと固定電極側の貫通配線１０ｅ〜１０ｌとから構成されている。
【００３０】
可動電極側の貫通配線１０ａ〜１０ｄは、素子基板１のアンカー６ａ〜６ｄの貫通孔とそれに対応する部分に設けられた絶縁層３及び支持基板２の貫通孔を貫通するように形成され、梁５ａ〜５ｄ及び振動体４ａ、４ｂを通して可動電極７ａ〜７ｈと電気的に接続されている。
【００３１】
固定電極側の貫通配線１０ｅ〜１０ｌは、素子基板１の固定電極１１ａ〜１１ｈの基部の貫通孔とそれに対応する部分に設けられた絶縁層３及び支持基板２の貫通孔を貫通するように形成され、固定電極７ａ〜７ｈに電気的に接続されている。
【００３２】
ここで、素子基板１、絶縁層３及び支持基板２の貫通孔はリソグラフィやエッチングなどにより成形され、素子基板１及び支持基板２の貫通孔はアスペクト比１以上の高アスペクト比で形成されている。係る構成によって、これらの貫通孔を狭ピッチで加工することができ、物理量センサ５０の小型化、高密度化を図ることができる。
【００３３】
貫通配線１０ａ〜１７ｌは、低抵抗のシリコンで形成されたアンカー６ａ〜６ｄ及び固定電極７ａ〜７ｈの貫通孔内に絶縁膜を介することなく充填され、アンカー６ａ〜６ｄ及び固定電極７ａ〜７ｈと電気的に接続されている。貫通配線１０ａ〜１７ｌはアンカー６ａ〜６ｄ及び固定電極７ａ〜７ｈとのみ導通しており、支持基板２とは絶縁膜１８を介しているために導通していない。
【００３４】
係る構成によって、貫通配線１０ａ〜１７ｌをアンカー６ａ〜６ｄ及び固定電極７ａ〜７ｈに簡単にしかも確実に電気的に接続できる。
【００３５】
ガラスキャップ１２は、センサ素子３０の全体を覆って気密封止部１５を形成するように、素子基板１に被せて接合し、気密封止部１５と外部との気体のやり取りを制限している。ガラスキャップ１２と素子基板１の枠部１４とは全周にわたって陽極接合されている。
【００３６】
貫通配線１０ａ〜１７ｌは、導電性を有するガス吸着剤、またはガス吸着剤を含む導電材料で構成されている。これにより、貫通配線１０ａ〜１７ｌは、貫通配線部を通り気密封止部１４の内部に流入しようとするガスおよび水分を吸着し、気密封止部１４内部の圧力維持が可能であり、長期信頼性を確保できる。
【００３７】
ここで、ガラスキャップ１２は、貫通配線１０ａ〜１７ｌの領域の上面を覆い、貫通配線１０ａ〜１７ｌの周囲をアンカー６ａ〜６ｄ及び固定電極７ａ〜７ｈと陽極接合している。これによって、貫通配線１０ａ〜１７ｌが充填不良などを起こした際も、貫通配線部が外部と気密封止部１５との気体や水分の経路になることを防ぐことができ、長期信頼性を確保できる。
【００３８】
ガラスキャップ１２を素子基板１に陽極接合する際の電圧の印加により、振動体４ａ、４ｂの変位を引き起こし、振動体４ａ、４ｂがガラス１２に当接して固着してしまうのを防ぐため、振動体４ａ、４ｂの変位を許容する衝突防止用凹部１９が形成されている。凹部１９の形成は、サンドブラスト加工で行われる。
【００３９】
本実施形態では、気密封止部の内部に気体を封止するか、または気密封止部の内部に存在するほぼ全ての気体を排出して高真空にすることにより、センシング性能の向上または安定を図っている。この気体の封止または高真空を維持するために、貫通配線部を通して外部と気密封止部１５との気体や水分の経路になることを防ぐことが重要である。
【００４０】
係る構成の物理量センサ５０に加速度が印加されると、２つの振動体４ａ、４ｂは、１つの振動モードで打ち消しあう方向に変位しつつ、慣性力により同一の方向にも変位する。また、物理量センサ５０にｚ軸周りの角速度が印加されると、２つの振動体４ａ、４ｂは、１つの振動モードでｘ軸方向に互いに打ち消しあうように変位しつつ、コリオリ力によりｙ軸方向にも互いに打ち消しあうように変位する。以上の変位方向の差異を利用することによって、加速度と角速度の信号を分離することができる。
（第２〜第７実施形態）
次に、本発明の第２〜第７実施形態について図４〜図９を用いて説明する。図４〜図９は本発明の第２〜第７実施形態の物理量センサの断面図である。この第２〜第７実施形態は、以下に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と基本的には同一である。
【００４１】
図４に示す第２実施形態では、アンカー６ａ〜６ｄ及び固定電極７ａ〜７ｈの上にワイヤボンディングによる電気信号引き出し用電極パッド２２が形成されている。ガラスキャップ１２の電気信号引き出し用電極パッド２２に対応する部分には、貫通孔１２ａが形成されている。このように、電気信号検出をワイヤボンディングで行う構造としたため、第１実施形態で形成した支持基板２の貫通配線１０ａ〜１７ｌは不要である。
【００４２】
図５に示す第３実施形態では、ガラスキャップ１２のアンカー６ａ〜６ｄ及び固定電極７ａ〜７ｈに対応する部分には、貫通孔１２ｂが形成されている。貫通孔１２ｂには、アンカー６ａ〜６ｄ及び固定電極７ａ〜７ｈより導通をとるための導電材料２３が埋め込まれている。導通材料２３にガス吸着剤、または、ガス吸着剤を含む導電材料を用いている。これにより、導通材料２３を通り抜けて気密封止部１５内部に流入しようとするガスおよび水分を導通材料２３で吸着し、気密封止部１５の内部の圧力を維持することが可能である。なお、貫通孔１２の内部に埋め込まれた導通材料２３を用いた電気信号検出可能な構造としたため、第１実施形態で形成した支持基板２の貫通配線１０ａ〜１７ｌは不要である。
【００４３】
図６に示す第４実施形態では、センサ素子３０の全体を覆うようにガラスキャップ１２が支持基板２に被せられ、ガラスキャップ１２と支持基板２とがセンサ素子３０の周囲全周にわたって陽極接合され、支持基板２の陽極接合された部分に溝が全周にわたって設けられ、この溝内にガス吸着剤１３Ａが陽極接合部に接するように設けられている。
【００４４】
係る構成によって、外部から支持基板２とガラスキャップ１２との接合部を通して気密封止部１５に流入しようとするガスおよび水分は、気密封止部１５に流入する前にガス吸着剤１３Ａに吸着されることとなり、外部から気密封止部１５へのガスおよび水分の流入を防ぐことができ、センサ素子３０の長期信頼性を確保できる。
【００４５】
なお、素子基板１は、枠部がなく、支持基板２より小さい外形で、支持基板の上に絶縁層３を介して形成されている。また、絶縁層３及び支持基板２のアンカー６ａ〜６ｄ及び固定電極７ａ〜７ｈに対応する部分には貫通孔が形成され、この貫通孔にアンカー６ａ〜６ｄ及び固定電極７ａ〜７ｈより導通をとるための貫通配線１０ａ〜１７ｌが埋め込まれている。貫通配線１０ａ〜１７ｌはアンカー６ａ〜６ｄ及び固定電極７ａ〜７ｈの下面に接して電気的に接続されている。
【００４６】
図７に示す第５実施形態では、センサ素子３０の全体を覆うようにガラスキャップ１２が支持基板２に被せられ、ガラスキャップ１２と支持基板２とがセンサ素子３０の周囲全周にわたって陽極接合され、ガラスキャップ１２の陽極接合された部分に溝が全周にわたって設けられ、この溝内にガス吸着剤１３Ａが陽極接合部に接するように設けられている。係る構成によって、外部から支持基板２とガラスキャップ１２との接合部を通して気密封止部１５に流入しようとするガスおよび水分は、気密封止部１５に流入する前にガス吸着剤１３Ａに吸着されることとなり、外部から気密封止部１５へのガスおよび水分の流入を防ぐことができ、センサ素子３０の長期信頼性を確保できる。なお、素子基板１の構成及び貫通配線１０ａ〜１７ｌの構成は第４実施形態と同一であるので、重複して説明するのを省略する。
【００４７】
図８に示す第６実施形態では、ガラスキャップ１２の代わりにシリコンキャップ２４を用い、シリコンキャップ２０と支持基板２に形成された封止用枠１５とが拡散接合または半田接合されている。係る構成においても、外部から支持基板２とシリコンキャップ２４との接合部を通して気密封止部１５に流入しようとするガスおよび水分は、気密封止部１５に流入する前にガス吸着剤１３Ａに吸着されることとなり、外部から気密封止部１５へのガスおよび水分の流入を防ぐことができ、センサ素子３０の長期信頼性を確保できる。また、第１実施形態のように接合に陽極接合を用いていないため、接合時に発生するガスを考慮する必要は無いため、ガス吸着剤１３Ｂが削除されている。なお、シリコンキャップ２０の形状はガラスキャップ１２と同一であり、素子基板１の構成及び貫通配線１０ａ〜１７ｌの構成は第４実施形態と同一であるので、それらの具体的な説明を省略する。
【００４８】
図９に示す第７実施形態では、図１のガラスキャップ１２の凹部１２ａの深さに相当する厚さの積み込み基板２５が素子基板１の上に積層され、この積み込み基板２５の上に平板状のガラスキャップ１２が陽極接合されている。そして、素子基板２及び積み込み基板２５の両方にまたがってガス吸着剤１３Ａ、１３Ａ’が設けられている。ガス吸着剤１３Ａ、１３Ａ’は絶縁層３と素子基板２との積層部、素子基板２と積み込み基板２５との積層部、積み込み基板２５とガラスキャップ１２との接合部に接するように設けられている。かかる構成によって、外部から各積層部及び接合部を通して気密封止部１５に流入しようとするガスおよび水分は、気密封止部１５に流入する前にガス吸着剤１３Ａ、１３Ａ’に吸着されることとなり、外部から気密封止部１５へのガスおよび水分の流入を防ぐことができ、センサ素子３０の長期信頼性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１実施形態の物理量センサの斜視図である。
【図２】ガラスキャップを省略した状態における図１の物理量センサの平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態の物理量センサの断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態の物理量センサの断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態の物理量センサの断面図である。
【図７】本発明の第５実施形態の物理量センサの断面図である。
【図８】本発明の第６実施形態の物理量センサの断面図である。
【図９】本発明の第７実施形態の物理量センサの断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…素子基板、２…支持基板、３…絶縁層、４ａ、４ｂ…振動体、５ａ〜５ｄ…梁、６ａ〜６ｄ…アンカー、７ａ〜７ｈ…可動電極、８ａ〜８ｂ…メカニカルリンク、９…トレンチ孔、１０ａ〜１０ｌ…貫通配線、１１ａ〜１１ｈ…固定電極、１２…ガラスキャップ（封止用キャップ）、１３Ａ、１３Ｂ…ガス吸着剤、１４…枠部、１４ａ…内側枠部、１４ｂ…外側枠部、１５…気密封止部、１６…絶縁物、１８…絶縁膜、１９…凹部、２０…半導体基板、２１…モニタリング配線、２２…電気信号引き出し用電極パッド、２３…導電材料、２４…シリコンキャップ、２５…積み込み基板、３０…センサ素子、５０…物理量センサ。
【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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