(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動電極を保持する慣性マスと、
前記慣性マスと対向する固定電極を含む基部とを備え、
前記慣性マスは、前記固定電極に向かって移動可能に懸架され、
前記基部は、表面から前記慣性マスに向かって突出する被衝撃体を有し、
前記被衝撃体は、絶縁性または高抵抗性のバルク材の内容部と、ダイヤモンドライクコート材の外覆部とを含み、
前記内容部は、中央部よりも端部で高さが低く、前記基部の表面に対して傾斜する側壁を有し、
前記外覆部は、前記内容部の前記傾斜する側壁を被覆する、摩擦帯電を放電できる高さの導電性を有するダイヤモンドライクカーボン層により形成される
センサデバイス。
【請求項２】
前記慣性マスは、２つの面内方向に平面的に延在し、
前記センサデバイスは、前記慣性マスを面外方向に変位可能にする懸架ばね機構を有し、前記面外方向は、前記面内方向に対して垂直である
請求項１に記載のセンサデバイス。
【請求項３】
前記懸架ばね機構は、前記慣性マスの面に平行な軸を中心として前記慣性マスを回転可能にするように構成される
請求項２に記載のセンサデバイス。
【請求項４】
前記懸架ばね機構は、前記慣性マスの前記面外方向の横断的な動きを可能にするように構成される
請求項２に記載のセンサデバイス。
【請求項５】
前記固定電極の表面と前記可動電極の表面との間に、第１の間隙が形成され、
前記被衝撃体の頂面と前記可動電極の前記表面との間に、第２の間隙が形成され、
前記第２の間隙は、前記第１の間隙よりも小さい
請求項１〜４のいずれか１項に記載のセンサデバイス。
【請求項６】
前記内容部を被覆する前記ダイヤモンドライクカーボン層は、前記被衝撃体に隣接する前記固定電極の表面の少なくとも一部も被覆するように延在する
請求項１〜５のいずれか１項に記載のセンサデバイス。
【請求項７】
前記被衝撃体の側壁は、断面視において前記固定電極の前記表面と傾斜角をなす
請求項１〜６のいずれか１項に記載のセンサデバイス。
【請求項８】
前記被衝撃体の複数の側壁は、実質的に直線的な形状を有し、断面視において前記側壁のそれぞれに沿って伸びる線が、前記固定電極の前記表面と前記傾斜角なす
請求項７に記載のセンサデバイス。
【請求項９】
前記被衝撃体の複数の側壁は、実質的に湾曲した形状を有し、前記側壁のそれぞれの前記傾斜角は、前記被衝撃体の側壁の断面視における接平面が前記固定電極の前記表面となす最大の角度である
請求項７に記載のセンサデバイス。
【請求項１０】
前記傾斜角が８０度より小さく、好ましくは７０度より小さい
請求項７、８、または９のいずれか１項に記載のセンサデバイス。
【請求項１１】
バルク材の層によって被覆された電極基板上に被衝撃体を製造する方法であって、
フォトレジスト層要素を絶縁性または高抵抗性の前記バルク材の層の上に形成し、
前記電極基板の表面から突出し、中央部よりも端部で高さが低く、前記電極基板の表面に対して傾斜する側壁を有する前記バルク材の先細要素が形成されるように、前記フォトレジスト層要素および前記バルク材の層をエッチングし、
少なくとも前記バルク材の前記先細要素の上に、前記傾斜する側壁を被覆する、摩擦帯電を放電できる高さの導電性を有するダイヤモンドライクカーボンコーティングを堆積させる
方法。
【請求項１２】
前記ダイヤモンドライクカーボンコーティングを、指向性エネルギービームを用いるプラズマ促進化学蒸着のプロセスによって堆積させる
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記フォトレジスト層要素に対して熱リフローを行うことによって、中央部よりも端部でより薄い、先細形状のフォトレジスト層要素を形成し、
前記先細要素が形成されるように、前記先細形状のフォトレジスト層要素と前記バルク材の層とに対して非選択的エッチングを実行する
請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記フォトレジスト層要素に、前記バルク材よりも速くエッチングされる材料を用いる
請求項１１または１２に記載の方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、微小電気機械センサに関し、具体的には、容量型微小電気機械センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
微小電気機械システム、すなわち、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍｓ）は、小型機械システムおよび小型電気機械システムと定義することができ、構成要素の少なくとも一部は、機械的に機能する。ＭＥＭＳデバイスは、物理的特性における非常に小さな変化を迅速かつ正確に検出するために適用することができる。
【０００３】
通常、ＭＥＭＳデバイスには、動きを制限する機構が用いられており、それによって、ＭＥＭＳデバイス内部の可動構造の変位可能な最大距離が制御され、または、可動構造がＭＥＭＳデバイス内部の固定構造と衝突する場合に、制御されたかたちでエネルギー消散する。このような衝撃は、例えば、デバイスが誤って製造ライン上で床に落とされた場合などに発生することがある。設計上の制限も要素試験中に危険にさらされている。
【０００４】
面内移動が可能なマスが、他の構造層の上方または他の構造層の間において面外方向の直線または回転運動に耐えるように設計された構造では、効率よく動きを制限するのは、非常に複雑である。構成を大幅に大型化したり複雑化したりすることなく真に頑強な構造を創作することが困難である。
【０００５】
加速に応答する可動電極と、固定電極とを備える容量型加速度センサーが開示されている（特許文献１参照）。固定電極は、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ：Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ、非晶質炭素としても知られている）層で被覆されたアイソレーター突出部を有する。当該特許文献において開示されている動きを制限する層構造は、非常に簡単に製造することができ、それによって得られるセンサ構造は、消耗によく耐える。
【０００６】
しかしながら、従来の構造に関する潜在的な問題の一つに、接触時の静電気の蓄積がある。これは、摩擦帯電によって主に突出部において蓄積する。摩擦帯電は、ある物質が異なる物質と接触した後に帯電する接触帯電の一種である。発生した帯電の極性および強度は、材料、表面粗さ、温度、歪み、および他の特性によって異なる。静電気の予期せぬ蓄積による内部の電気力の変化は制御不可である傾向があり、それによって、センサデバイスの感度およびオフセットも、制御しきれない変化を受けやすい。
【０００７】
ＤＬＣコーティングは、接触部分で起こる切削摩耗および凝着摩耗に対して高い耐性があるので、動きを制限する機構の消耗の防止に基本的には適切である。ＤＬＣコーティングの導電率は比較的低く、調整が可能であるが、摩擦帯電の放電が可能な状態の実現には適している。しかしながら、ＤＬＣコーティングを施しても、静電気の蓄積に関連する問題は、依然として時折起こり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２００４／０７９３７３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本開示の目的は、平面的な慣性マスを懸架することによって面外方向の動きに耐えるようにしたデバイスのための、改良された被衝撃体を提供することである。
【００１０】
本開示の目的は、独立請求項での記載によって特徴づけられる、センサデバイスおよびセンサデバイスの製造方法によって実現される。本開示の好ましい実施形態を、従属請求項に開示する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示は、絶縁性または高抵抗性のバルク材の内容部と摩擦帯電を放電できる高さの導電性を有するダイヤモンドライクコート材の外覆部とを含む被衝撃体を形成する思想をセンサデバイスに導入する。内容部は、中央部よりも端部で高さが低く、かつ傾斜する側壁を有し、内容部を被覆するダイヤモンドライクコーティング層によって、外覆部が形成される。 
【発明の効果】
【００１２】
被衝撃体の断面形状では、頂部よりも基部の方が大きくなるため、ＤＬＣコーティングされた被衝撃体は、先行技術の矩形構造体よりも機械的に頑強である。さらに、被衝撃体の先細形状により、外縁まで覆うＤＬＣコーティングの導電性が向上し、被衝撃体の中央部の接触領域に蓄積する静電気の放電が著しく改善される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、先行技術の容量型センサデバイスの基本的な構成要素を示す図である。
【図２】図２は、ＤＬＣ層で被覆された被衝撃体を示す図である。
【図３】図３は、改良された被衝撃体の一実施形態を示す図である。
【図４】図４は、改良された被衝撃体の別の実施形態を示す図である。
【図５】図５は、改良された被衝撃体の製造方法の概要を示す図である。
【図６】図６は、図５の方法の一実施形態における各工程を示す図である。
【図７】図７は、加熱温度を上昇させながらの熱リフローの様子をレジスト構造の断面を用いて示す図である。
【図８】図８は、図５の方法の別の実施形態における各工程を示す図である。
【図９】図９は、非選択的エッチング期間後のリフローが施されたフォトレジスト層要素およびバルク材の層の画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施形態についてより詳細に説明する。
【００１５】
以下の実施形態は例示である。本明細書では、「一（ａｎ）」実施形態、「１つの（ｏｎｅ）」実施形態、または「いくつかの（ｓｏｍｅ）」実施形態を参照している場合があるが、そのような各参照は、必ずしも同じ１つ又は複数の実施形態に対するものであること、または、その特徴が単一の実施形態のみに適用されることを意味するものではない。異なる実施形態の単一の特徴を組み合わせて、さらなる実施形態としてもよい。
【００１６】
以下、本発明の特徴について、本発明の様々な実施形態を実現することができるデバイス構造の簡単な一例を用いて説明する。実施形態の説明に関連する要素のみを詳細に説明する。当業者に一般的に知られている微小電気機械デバイスの様々な構成要素については、本明細書で具体的には説明しない場合がある。
【００１７】
図１の概略図は、先行技術の容量型センサデバイスの基本的な構成要素を示している。当該デバイスは、可動電極１０２を保持する慣性マス１００を備える。ここで、「保持する」という用語では、慣性マスが動くと、可動電極も慣性マスとともに動くように、可動電極と慣性マスとが機械的に結合されていることを示している。可動電極は導電性の要素を提供する。可動電極は、例えば、慣性マスの表面にパターニングされた構造からなるものでもよく、または慣性マスの表面に被着させた導電層からなるものでもよい。あるいは、慣性マス自体を導電性の材料で形成して、導電性の要素として機能させてもよい。
【００１８】
当該デバイスは、慣性マスと対向する固定電極１０６を提供する基部１０４も備える。基部は、デバイスの本体に強固に結合されている。容量型センサデバイスにおいて、慣性マス１００は、ばね機構によって、基部に向かって懸架されている。このばね機構により慣性マスは基部１０４に対して動くことができ、したがって、基部が提供する固定電極１０６に対して動くことができる。通常、懸架ばね機構には、慣性マスが一方向に沿っての移動は可能でありながら、他の方向への移動はできないか、少なくとも強く抑制されている指向性があることが理想的である。図１の実施形態において、基部１０４および固定電極１０６は平面的に、第１の方向（Ｘで示す）に延在する。同様に、慣性マス１００は平面的であり、第１の方向に平面状に延在する可動電極１０２を保持する。慣性マスは、第１の方向に対して垂直な第２の方向（Ｙで示す）に沿って面外に動くように懸架されている。慣性マス１００は、前記第１の方向に対して横断的に、第２の方向に沿って基部１０４に近づいたり、基部１０４から遠ざかったりして動くように懸架されてもよい。あるいは、慣性マス１００は、緩い曲線状の経路に沿って動いて基部１０４に近づいたり、基部１０４から遠ざかったりするように、第１および第２の方向のいずれにも直交する軸を中心として回転するように懸架されてもよい。可動マスの面外への直線または回転運動を可能にするばね機構は、当業者には周知であるため、詳細な説明は省略する。
【００１９】
図１に示すように、基部１０４は、第２の方向Ｙのある高さまで、慣性マス１００および可動電極１０２に向かって延在する、可動電極１０２と固定電極１０６とを接触させないようにするための被衝撃体１０８を有する。これにより、被衝撃体１０８の頂面と可動電極１０２の表面との間に間隙ｄが形成される。被衝撃体の間隙ｄは、可動電極１０２の表面と固定電極１０６の表面との間に形成された間隙Ｄよりも小さい。そのため、可動電極１０２を備える慣性マス１００が固定電極に向かって動くと、第１の衝撃は可動電極１０２と被衝撃体１０８との間で発生する。
【００２０】
被衝撃体は、バルク材の内容部１１０とダイヤモンドライクコート材の外覆部１１２とを含む。バルク材は、絶縁性、または高抵抗性（わずかに導電性）の材料であってもよく、当該バルク材の抵抗率は、１０１０オームメートルより大きい。バルク材は、例えば二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、セラミック薄膜材、エアロゲル等である。衝撃が発生する度に起こる切削摩耗および凝着摩耗は、内容部１１０の頂面のみを被覆するＤＬＣ層によって解消されているか、または大幅に軽減されている。しかしながら、図１に示すように、ＤＬＣ層は、内容部の端部を越えて固定電極の領域の上まで延在させてもよい。これによって、弱導電性または半絶縁性のＤＬＣ層であっても、蓄積した電気を、固定電極を介して放電することができる。なお、被衝撃体を示す各概略図において、各部分の寸法は、実際とは異なる比率で示されている。通常、ＤＬＣコーティング層は非常に薄く、被衝撃体上のＤＬＣコーティングは、ナノメートルのオーダであり得る（例えば、１０〜１００ｎｍ）。一方、被衝撃体の高さは、通常、マイクロメートルの範囲で幅がある（例えば、０．５〜１マイクロメートル）。
【００２１】
しかしながら、上述したように、実際には、静電気の蓄積という悪影響が時折発生することがある。被衝撃体１０８の構造を変更することによって、このような悪影響を著しく抑制することができることが見出された。
【００２２】
ＤＬＣが取る形状は種々存在し、ＤＬＣを表面に被着させるために利用可能な方法がいくつかある。一般的に用いられている被着方法は、プラズマ促進化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）である。化学蒸着プロセスにおいて、基板を１種類以上の気体状または揮発性の先駆物質に露出する。先駆物質は、基板表面で反応または分解して、所望の被覆を生成する。プラズマ促進化学蒸着において、プラズマは、先駆物質の化学反応速度を高めるために用いられる。電子の移動度がプラズマ中のイオンの移動度よりも高ければ高いほど、余分なイオンを用いて電極に隣接して被覆が形成される。被覆領域の端部に拡散したイオン化した原子または分子は、静電気の力によって近傍の表面への移動が促される。よって、プラズマに露出されたすべての表面がエネルギー性イオン衝撃を受ける。
【００２３】
Ｊ．Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎによる論文、「Ｄｉａｍｏｎｄ−ｌｉｋｅ  ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  ｃａｒｂｏｎ」、Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｒ  ３７（２００２）、ｐ．１２９−２８１において、ＤＬＣ被着については、プラズマ中のラジカルに対するイオンの割合を最大にし、かつ被覆全体に亘ってイオンの移動が促された時のイオン同士の衝突を最小化するために、プラズマは可能な限り低い圧力で作用させるべきであると記載されている。圧力の低いプラズマは、磁界を用いてプラズマを閉じ込めて、イオンの平均自由行程を被膜の厚み相当の長さか、またはより長くし、イオンエネルギーの分布が狭くなるようにすることで得られる。このような指向性の変動が生じるＰＥＣＶＤプロセスを、本開示では、指向性エネルギービームを用いる（または反応モードの）ＰＥＣＶＤプロセスと呼ぶ。
【００２４】
イオン衝撃の強度は、適用されたＰＥＣＶＤプロセスのデバイス構成により変動し、それぞれのＰＥＣＶＤ構成に応じる（または構成の詳細に依存する）。例えば、ＰＥＣＶＤプロセスによっては、被覆された対象物は接地された電極に載置され、堆積工程中のイオン衝撃のレベルは中程度である。工程によっては、被覆された対象物は、ＲＦ結合電極に載置されてもよい。これにより、イオン衝撃のレベルは上がる。イオン衝撃のレベルが高いほど、結果として得られる被覆の特性も変動幅が大きく、これはプロセスパラメータを調整することによって調整可能である。
【００２５】
しかしながら、指向性エネルギービームを用いるＰＥＣＶＤプロセスにおいて得られる被覆の導電率は、イオン衝撃の強度だけでなく、堆積された対象物の形状的要因にも依存することが見出されている。イオン衝撃とサブプランテーションにより、すでに成長したＤＬＣ被膜の表面を、側面の局部的な傾斜に応じて異なる度合いで改質する。このイオン改質率の差により、急こう配の側壁でのＤＬＣ層の導電率を、側壁のこう配が緩やかな構造に比べて数桁低減することができる。図２は、ＤＬＣ層２０２で被覆された被衝撃体２００を示す図である。図２に示されるように、被衝撃体２００の側壁が、衝撃の方向ＢＤに揃っているか、またはほぼ平行な領域における側壁上のＤＬＣ層の有効厚さＥＴ１は、側壁が衝撃の方向ＢＤに対してより大きく傾斜している領域におけるＤＬＣ層の有効厚さＥＴ２よりも大きい。したがって、被衝撃体の側壁に特定の傾斜を付けることにより、被衝撃体の側壁上のＤＬＣの導電率を、被衝撃体の他の部分におけるＤＬＣ層のバルク導電率に近づけることができる。
【００２６】
図３は、この発見を適用して改良された被衝撃体の一実施形態を示す図である。図１と対応する部分には、図１と同じ参照符合が付されている。図３の実施形態において、被衝撃体１０８のバルク材の内容部１１０は、中央部よりも端部で高さが低くなるように形成されている。また、被衝撃体１０８の外覆部１１２は、上記の内容部の頂面と側壁とを被覆するダイヤモンドライクコーティング層により形成されており、有利な効果を奏するように、少なくとも一部が固定電極の表面にまで延在するよう形成される。
【００２７】
図１の構成においては、内容部１１０の側面を被覆するＤＬＣの垂直の側壁における導電率は、同じプロセスでＤＬＣ層のその他の部分に堆積されたＤＬＣの導電率よりも低い。図３の構成においては、内容部１１０の傾斜面を被覆するＤＬＣの導電率は、同じプロセスでＤＬＣ層のその他の部分に堆積されたＤＬＣの導電率にごく近いか、または同じである。被衝撃体の側壁に沿ったＤＬＣの導電率が不十分にならないようにすることによって、静電気が衝撃（摩擦電気）が生じたときにさらに効果的に放電され、衝撃が生じた場合の悪影響を常に避けることができる。
【００２８】
図３に示されるように、被衝撃体１０８の側壁は、実質的に直線的な形状を有し、断面視において側壁に沿って伸びる線３００が固定電極の表面と傾斜角Ｔをなすように傾斜されてもよい。あるいは、被衝撃体１０８の側壁は、図４に示すように湾曲した形状を有してもよい。このような構造の断面では、被衝撃体１０８の側壁の接線の包絡線が形成される。ここの場合、側壁の傾斜角Ｔは、図３に示すように、湾曲面の接平面４００が固定電極の表面となす最大の角度である。
【００２９】
得られる被衝撃体における最適な性能は、指向性エネルギービームを用いる（または反応モードの）プラズマ促進化学蒸着プロセスによって、被衝撃体１０８の側壁の傾斜角Ｔが８０度より小さい場合、好ましくは７０度より小さい場合に得られることが見出されている。他のＤＬＣ被着方法においては、優先される側壁の限界角が異なる場合もある。
【００３０】
特定の先細形状である内容部は、ダイヤモンドライクコーティング層と一体となって、蓄積した静電気を先行技術の構造よりも明らかに良好に、かつ、より確実に放電する被衝撃体をなす。基部に向かって広がる形状であるため、ＤＬＣで被覆された被衝撃体は、垂直の角度を有する先行技術の構造よりも機械的に頑強である。
【００３１】
図５のフローチャートは、上述し、かつ図３および図４において説明した、特定の形状に形成された被衝撃体の製造方法の概要を示す。この方法は、電極基板を用意するところから始まる。電極基板は、少なくとも上面に導電層を有する硬い平板な基板である。このような構成要素は、市販のものが利用可能であるし、または当業者に周知の方法で半導体基板上に導電膜を形成することによって、前もって作製してもよい。例えば、シリコンまたはガラス半導体基板の上に形成されたアルミニウム層を電極基板として用いてもよい。
【００３２】
はじめに、絶縁性またはごく弱い導電性のバルク材の均一な層Ｌｉｎｓを電極基板上に形成（工程５−１）する。上記と同様、この形成の工程も任意に実行され、バルク材の層Ｌｉｎｓを有するよう予め処理されたウエハを利用することも本開示の範囲である。
【００３３】
次に、フォトレジスト層要素であるＬｒｅｓを、バルク材の層Ｌｉｎｓの上の横方向の規定位置に形成する（工程５−２）。フォトレジスト層要素Ｌｒｅｓの形成には、例えば、フォトレジスト材料の層の形成、および形成されたこの層を紫外線に露光させて現像することによるパターニングが含まれ得る。横方向の位置とは、概して、表面領域の第１の方向での位置を指し、フォトレジスト層要素の横方向の位置は、得られる被衝撃体の、横方向の所望の位置に従って調整される。
【００３４】
その後、フォトレジスト層要素Ｌｒｅｓと、バルク材層Ｌｉｎｓとをエッチングして（工程５−３）、バルク材の先細要素を形成する。この構成要素は、平坦な電極基板から突出して、その側壁は、電極基板の平坦面に対して傾斜している。ここで、エッチングとは、ウエハ要素の表面に露出する材料を制御可能に除去するプロセスを指す。結果として得られる先細要素は、中央部よりも端部で高さが低く、図３および図４における被衝撃体１０８の内容部１１０はこのようにして形成される。導電性のダイヤモンドライクコーティングは、少なくともバルク材の先細要素の上に堆積され、かつ基部と接触するよう形成される（工程５−４）。導電性のダイヤモンドライクコーティングは、指向性エネルギービームを用いるプラズマ促進化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）プロセスによって、効果的に堆積される。導電性のダイヤモンドライクコーティングにより、図３および図４における被衝撃体１０８の外覆部１１２が形成される。
【００３５】
図６は、図５の方法の一実施形態における各工程を示す図である。本実施形態において、バルク材の先細要素の形状は、フォトレジストのリフローのプロセスによって得られる。この方法もまた、電極基板６００を用意するところから始まる。はじめに、バルク材６０２（Ｌｉｎｓ参照）の均一な層を形成して（工程６−１）、フォトレジスト層要素６０４（Ｌｒｅｓ参照）をバルク材の層の上にパターニングする（工程６−２）。
【００３６】
所望の先細形状を得るために、フォトレジスト層要素６０４に対して熱リフローを実施する（工程６−３）。その結果、中央部よりも端部で高さが低い先細形状のフォトレジスト要素６０６が得られる。フォトレジスト構造体の熱リフローは、例えば、微小光学において、レンズ形状の構造体を制御可能に基板に転写するために用いられる既知の方法である。加熱温度が上昇し、加熱時間が長くなると、当初は矩形であったフォトレジスト構造体の側壁は、傾斜した、または丸みのある形状を呈する。これによって得られる先細形状のフォトレジスト要素６０６の傾斜した、または丸みのある形状は、レジストの粘度、リフロー加熱の温度、および／またはリフロー加熱の時間長などのリフロープロセスのパラメータを用いて正確に制御することが可能である。例として、図７は、加熱温度を上昇させながらの熱リフローの様子をレジスト構造の断面を用いて示す（出典：ＡＺ−ＥＭ（登録商標）  ＥＣＩ  ３０００  ＭｉｃｒｏＣｈｅｍｉｃａｌｓ社のプロダクトデータシート）。フォトレジスト層要素に対して熱リフローを実行することにより、フォトレジスト要素は中央部よりも端部でより薄い先細形状に変形する。
【００３７】
先細形状のフォトレジスト要素６０６として所望の形状が得られたとき、先細形状のフォトレジスト要素とバルク材の層とに非選択的にエッチングが実行される（工程６−４および工程６−５）。ここで、非選択的エッチングとは、工程６−４および工程６−５において示すように、エッチングによって、先細形状のフォトレジスト要素およびバルク材の層から実質的に同じペースで材料を除去することである。例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）が、四フッ化炭素（ＣＦ４、テトラフルオロメタンとしても知られている）、またはトリフルオロメタン（ＣＨＦ３、三フッ化メチルとしても知られている）を用いてエッチングされる場合、レジストのエッチング速度は、添加された酸素（Ｏ２）によって制御することができる。その結果、先細形状のフォトレジスト要素の特定の形状をエッチングの実行中維持し、エッチング後に残る電極基板上に突出する構造体へと続くようにすることができる。フォトレジスト要素の先細形状は、工程６−４および工程６−５においてその下層であるバルク材へと続く。図３に示す形状は、非選択的エッチングの後、先細要素に残留するフォトレジスト材料を一切除去することによって（工程６−６）得られる。図４に示す形状は、フォトレジスト要素の当初の厚さを、フォトレジスト要素の層がバルク材の層と同時に完全除去されるよう調整することによって得られる。
【００３８】
次に、少なくとも弱導電性または半導体ＤＬＣコーティング６１０を、指向性エネルギービームを用いるプラズマ促進化学蒸着プロセスによって、その後バルク材の先細要素の上に堆積させることができる（工程６−７）。バルク材の先細要素により、被衝撃体１０８の内容部１１０が形成され、導電性のＤＬＣコーティングにより、図３および図４における被衝撃体１０８の外覆部１１２が形成される。図６は、説明のための図示に過ぎず、縮尺は忠実ではない。実際の応用時には、ＤＬＣコーティング６１０の厚みは、内容部要素６０８の高さよりもはるかに小さい。
【００３９】
なお、本実施形態の特徴を説明するために製造方法の必要な工程のみが、図６に示されている。被衝撃体の製造方法、およびこのような被衝撃体を有するセンサデバイスの製造プロセスの全体には、開示されたプロセスの工程の前、後、および／またはその間に実行される行為を含み得るが、ここでは個々には開示していない。半導体構造物の製造方法は、現在の技術水準において詳細に記載されており、また、このようなこととして当業者に周知である。
【００４０】
図８は、図５の方法の別の実施形態における各工程を示す図である。この方法もまた、電極基板８００を用意するところから始まる。はじめに、（絶縁性の、または高抵抗性の材料の）バルク材の均一な層８０２を電極基板上に形成し（工程８−１）、フォトレジスト層要素８０４をバルク材の層の上に形成してもよい（工程８−２）。エッチングのプロセス、フォトレジスト層要素の材料、およびバルク材は、下層に先細形状がパターニングされるように選択される。ノボラックをベースとする厚みのあるフォトレジストに、ＣＦ４／ＣＨＦ３／Ｏ２のプラズマ化学を用いる非反応性プラズマエッチングを実行する場合、等方性フォトレジストエッチングの速度および選択性は、酸素の流速によって調整可能である。例えば、材料の除去が、バルク材でよりもフォトレジスト層要素８０４で速く進み、エッチングのプロセスでは、露出されたフォトレジスト層要素８０４のすべての面から材料が等方的に除去されるよう選択性が調整されてもよい。フォトレジスト層要素８０４の当初の厚さは、バルク材８０２の層の厚さよりも大きいことが好ましい。エッチング中にフォトレジスト層要素の上面およびさらに側面から材料が除去される時、バルク材の層の、当初はフォトレジスト層要素の下に位置する部分は、少しずつエッチングに晒される（工程８−３）。側壁の傾斜は、このエッチングプロセスの間にこのプロセスのパラメータを変動させることによって、制御することができる。このように徐々にエッチングに晒されることで、傾斜した側壁を有する突出部８０８が、基部の上に形成される（工程８−４）。余分なフォトレジストは除去してもよく（工程８−５）、この突出部は、図３の被衝撃体１０８の内容部１１０をなすバルク材の先細要素として用いることができる。次に、導電性のＤＬＣコーティング８１０を、指向性エネルギービームを用いるプラズマ促進化学蒸着プロセスによって、バルク材の先細要素の上に堆積させることができる（工程８−６）。 導電性のダイヤモンドライクコーティング８１０により、図３および図４における被衝撃体１０８の外覆部１１２がそれぞれ形成される。図８も、説明のための図示に過ぎず、縮尺は忠実ではない。実際の応用時には、ＤＬＣコーティング８１０の厚みは、内容部要素８０８の高さよりもはるかに薄い。
【００４１】
薄膜において側壁の角度を制御する他の作製方法を利用することも、本開示の範囲である。このような方法の例としては、レーザアブレーション、異方性ウェットエッチング、等方性ウェットエッチング、上記とは異なる反応性イオンエッチング、２層システムの等方性エッチング等がある。これらの方法は先行技術に記載されており、当業者には既知である。
【００４２】
図９は、リフローが施されたフォトレジスト層要素および導電材料の層の、非選択的エッチング期間後の画像である。画像内の層は、基板層９００と、導電性金属層９０２と、バルク材９０４の層と、フォトレジスト材９０６の層とを含む。画像は、フォトレジスト材９０６により形成される先細形状のフォトレジスト要素の端部と、バルク材９０４の層により形成される先細形状の被衝撃体の端部とを示す。図９は、リフロー処理がなされたフォトレジストの傾斜角が、バルク材で形成されている突出部の形状に非常に正確に繋がっている様子を示している。この画像はさらに、リフローのプロセスにより滑らかな側面が形成され、その結果、傾斜した側面においてその後のＤＬＣコーティングも均一になされることも示している。側面が直線的または非常に急こう配である先行技術の構造においては、このような滑らかさは得られず、突出部を覆うＤＬＣ層では、蓄積した静電気の放電は、より不安定である。さらに、バルク層に用いることができる材料は、一般的に脆い。これは、衝撃の力が限度を超えた場合、バルク材は崩れやすいことを意味する。硬くかつ耐久性のあるＤＬＣコーティングは、衝撃の力をより広い領域へと分散するため、これにより破損のリスクを軽減することができる。より滑らかで、したがってより均一なＤＬＣ層により、被衝撃体の機械的強度および耐久性をさらに効果的に向上させることができる。
【００４３】
技術の進歩に伴い、様々な方法で本発明の基本概念を実施することができることは当業者に自明である。したがって、本発明およびその実施形態は、上記の例に限定されるものではなく、本発明の請求の範囲内で変更することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１００  慣性マス
１０２  可動電極
１０４  基部
１０６  固定電極
１０８  被衝撃体
１１０  内容部
１１２  外覆部
２００  被衝撃体
２０２  ＤＬＣ（ダイヤモンドライクコーティング）層
【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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