(57)【要約】【課題】  感度を向上できるとともに入力換算ノイズレベルを低減できる容量型センサを提供する。【解決手段】  第１電極１と第２電極２との間にガード電極４を配置し、容量型センサ検出回路６４により、第１電極１とガード電極４との交流の電位差をほぼゼロに近付けて同電位にし、かつ第１電極１および第２電極２間のインピーダンスの変化を検出するようにしたので、第１電極１とガード電極４との間に生じる寄生容量の両端の電位差を見かけ上小さくするかあるいはほぼセロにすることで、寄生容量はコンデンサとして機能しないので、検出容量への影響を見かけ上なくすことができる。これにより、容量型センサ検出回路６４によって容量型センサ１０の容量変化量のみを検出することができる【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、
前記第１電極に対向して配置される第２電極と、
前記第１電極に対向して配置されるガード電極と、
前記第１電極と前記ガード電極との電位差をゼロに近付ける同電位手段と、
前記第１電極と前記第２電極との間のインピーダンスの変化を検出するための容量型センサ検出手段を備える、容量型センサ。
【請求項２】
前記ガード電極は、前記第１電極と前記第２電極との間に配置される、請求項１に記載の容量型センサ。
【請求項３】
さらに、前記ガード電極と前記第１電極とを固定する第１支持部材を含む、請求項１または２に記載の容量型センサ。
【請求項４】
さらに、前記第２電極と前記ガード電極とを固定する第２支持部材を含む、請求項１から３のいずれかに記載の容量型センサ。
【請求項５】
さらに、支持基板を含み、
前記支持基板上に前記第１電極または前記第２電極と、前記第１電極または前記第２電極とは異なる導電形式の半導体層により前記ガード電極が形成される、請求項１から３のいずれかに記載の容量型センサ。
【請求項６】
前記第１電極または前記第２電極は、その下面中央部に凹部が形成された薄膜部を含み、前記薄膜部が振動電極となる、請求項１から５のいずれかに記載の容量型センサ。
【請求項７】
前記薄膜部として形成された第１電極または第２電極が振動電極となる、請求項６に記載の容量型センサ。
【請求項８】
前記第１電極および前記第２電極の少なくともいずれか一方は振動電極である、請求項１から７のいずれかに記載の容量型センサ。
【請求項９】
前記第１電極および前記第２電極は、ともに固定電極である、請求項１から７のいずれかに記載の容量型センサ。
【請求項１０】
それぞれが対向して配置され、いずれか一方の面積が他方に比べて狭く形成された第１および第２電極と、
前記第１および第２電極のうちの面積の狭い電極の外周より外側に配置されて面積の広い電極を支持する支持部材とを備える、容量型センサ。
【請求項１１】
さらに、支持基板を含み、
前記支持部材は、前記支持基板上で前記面積の広い電極を支持する、請求項１０に記載の容量型センサ。
【請求項１２】
前記第１および第２電極のいずれか一方は前記支持基板上に配置され、
さらに、前記支持基板とその上に形成される電極との間に配置される第３支持部材を含む、請求項１１に記載の容量型センサ。
【請求項１３】
前記支持基板の中央部には開口部が形成されていて、
前記第３支持部材上に形成された電極が振動電極となる、請求項１２に記載の容量型センサ。
【請求項１４】
前記第１および第２電極のいずれか一方の電極上に他方の電極が配置され、
前記一方の電極上で前記他方の電極を支持する第４支持部材を含む、請求項１０に記載の容量型センサ。
【請求項１５】
前記広い面積の電極上に前記面積の狭い電極が配置され、
さらに、前記広い面積の電極上に形成される第５支持部材と、
前記第５支持部材によって支持される絶縁部材とを含み、
前記面積の狭い電極は前記絶縁部材上に形成される、請求項１４に記載の容量型センサ。
【請求項１６】
さらに、前記第５支持部材と前記絶縁部材との間に配置されるガード電極と、
前記第１電極と前記ガード電極との電位差をゼロに近付ける同電位手段と、
前記第１電極と前記第２電極との間のインピーダンスの変化を検出するための容量型センサ検出手段とを含む、請求項１５に記載の容量型センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は容量型センサに関し、例えば、圧力センサのように静電容量の変化を検出する容量型センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
容量型センサは、一般的に支持基板の上に第１電極と第２電極とが対向するように配置されており、支持基板と第１および第２電極は、スペーサや固定部材などの絶縁体で固定・支持されている。そして、第１電極を検出回路の入力端に接続し、第２電極をバイアス電圧源に接続するために、第１および第２電極には外部接続用パッドが形成されている。
【０００３】
このような容量型圧力センサは、第１電極と第２電極との間の静電容量の変化を検出回路で検出することにより圧力の変化を検出している。
【０００４】
上記容量型センサにおいて、第１および第２電極は、検出する物理量に応じて検出動作する動作部として作用するが、スペーサや固定部材は固定部として作用し、この固定部の容量は寄生容量となってセンサ基準容量の一部となるが、物理量の検出にかかわっていないばかりでなく、感度の低下や入力換算ノイズレベルの悪化を引き起こしている。
【０００５】
一方、容量型センサの一例が特開２０００−０２８４６２号公報（特許文献１）に記載されている。この特許文献１に記載された容量型センサは、半導体基板の上にガード電極を設け、その上に絶縁層を介して固定電極を形成し、その上にダイヤフラムで空洞を形成し、ダイヤフラムの層間に可動電極を形成し、可動電極と固定電極との間の静電容量を検出している。また、演算増幅器でガード電極の電位を固定電極と同一にすることで外部雑音の混入を防止している。
【特許文献１】特開２０００−０２８４６２号公報（段落番号００３５、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載された容量型センサは、外部雑音の影響を受けないようにガード電極を設けているが、このガード電極によっても入力換算ノイズレベルの悪化を防止することができない。
【０００７】
そこで、この発明は、感度を向上できるとともに入力換算ノイズレベルを低減できる容量型センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、第１電極と、第１電極に対向して配置される第２電極と、第１電極に対向して配置されるガード電極と、第１電極とガード電極との電位差をゼロに近付ける同電位手段と、第１電極および第２電極間のインピーダンスの変化を検出するための容量型センサ検出手段を備える。
【０００９】
好ましくは、ガード電極は第１電極と第２電極との間に配置される。
【００１０】
好ましくは、ガード電極と第１電極とを固定する第１支持部材を含む。
【００１１】
好ましくは、第２電極上とガード電極とを固定する第２支持部材を含む。
【００１２】
好ましくは、支持基板を含み、支持基板上に第１電極または第２電極と、第１電極または第２電極とは異なる導電形式の半導体層によりガード電極が形成される。
【００１３】
好ましくは、第１電極または第２電極は、その下面中央部に凹部が形成された薄膜部を含み、薄膜部が振動電極となる。
【００１４】
好ましくは、薄膜部として形成された第１電極または第２電極が振動電極となる。
【００１５】
好ましくは、第１電極および第２電極の少なくともいずれか一方は振動電極である。
【００１６】
好ましくは、第１電極および第２電極は、ともに固定電極である。
【００１７】
この発明の他の曲面は、それぞれが対向して配置され、いずれか一方の面積が他方に比べて狭く形成された第１および第２電極と、第１および第２電極のうちの面積の狭い電極の外周より外側に配置されて面積の広い電極を支持する支持部材とを備える。
【００１８】
好ましくは、支持基板を含み、支持部材は、支持基板上で面積の広い電極を支持する。
【００１９】
好ましくは、第１および第２電極のいずれか一方は支持基板上に配置され、支持基板とその上に形成される電極との間に配置される第３支持部材を含む。
【００２０】
好ましくは、支持基板の中央部には開口部が形成されていて、第３支持部材上に形成された電極が振動電極となる。
【００２１】
好ましくは、第１および第２電極のいずれか一方の電極上に他方の電極が配置され、一方の電極上で他方の電極を支持する第４支持部材を含む。
【００２２】
好ましくは、広い面積の電極上に面積の狭い電極が配置され、広い面積の電極上に形成される第５支持部材と、第５支持部材によって支持される絶縁部材とを含み、面積の狭い電極は絶縁部材上に形成される。
【００２３】
好ましくは、第６支持部材と絶縁部材との間に配置されるガード電極と、第１電極とガード電極との電位差をゼロに近付ける同電位手段と、第１電極および第２電極間のインピーダンスの変化を検出するための容量型センサ検出手段とを含む。
【発明の効果】
【００２４】
この発明は、第１電極と第２電極との間にガード電極を配置し、同電位手段により第１電極とガード電極との電位差をゼロに近付け、容量型センサ検出手段により第１電極および第２電極間のインピーダンスの変化を検出するようにしたので、第１電極とガード電極との間に生じる寄生容量の両端の電位差を第１電極と第２電極との間の電位差よりも見かけ上小さくするかあるいはほぼセロにすることで、寄生容量はコンデンサとして機能しないので、検出容量への影響を見かけ上なくすことができる。これにより、容量型センサ検出手段によって容量型センサの容量変化量のみを検出することができるので、感度を向上できるとともに、入力換算ノイズレベルを低減することができる。
【００２５】
また、いずれか一方の面積が他方に比べて狭く形成された第１および第２電極を対向して配置し、第１および第２電極のうちの面積の狭い電極の外周より外側に支持部材を配置して面積の広い電極を支持することにより、支持部材による寄生容量が第１および第２電極のいずれかの検出容量に影響を与えることがない。このように寄生容量を低減できるので、感度を向上できるとともに、入力換算ノイズレベルを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１はこの発明の第１の実施形態における容量型センサを示す図であり、特に図１（ａ）は平面図を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）の線Ｉｂ−Ｉｂに沿う断面図を示し、図２は図１に示した容量型センサを構成する各部分の平面図である。
【００２７】
図１（ｂ）に示すように、容量型センサ１０には第１電極１と、第２電極２とが対向して配置されている。支持基板となる第２電極２は、図２（ａ）に示すように、例えばほぼ正方形の単結晶シリコン基板から形成されており、第２電極２上には図２（ｂ）に示すように例えばシリコン酸化膜からなる第１支持部材としてのリング状の絶縁物３が形成されている。絶縁物３は第２電極２上でガード電極４を支持するスペーサあるいは固定部材として機能する。
【００２８】
ガード電極４は図２（ｃ）に示すように、絶縁物３上に例えば多結晶シリコン膜によってリング状に形成されている。ガード電極４は第１電極１とほぼ同電位にすることで、感度の低下や入力換算ノイズレベルを悪化させる原因である寄生容量による検出容量への影響を見かけ上で無くし、感度を向上するとともに入力換算ノイズレベルを低減するために設けられている。
【００２９】
ガード電極４上には図２（ｄ）に示すように、断面が長方形の第２支持部材としての絶縁物５が第２電極２の各辺に対向するように、例えばシリコン酸化膜によって形成されている。絶縁物５は第１電極１を支持するスペーサあるいはアンカーとして機能する。絶縁物５上には図２（ｅ）に示すような第１電極１が例えば多結晶シリコン膜によって形成されている。第１電極１は振動板として機能するものであって菱形形状に形成されており、各角にはその上に第１電極パッド１１を形成するために、第２電極２の各辺に対向するように長方形の突起１２が形成されている。なお、第２電極２は固定電極として機能する。
【００３０】
図１（ｂ）に示すように、第１電極１の突起１２上には４つの第１電極パッド１１が形成され、第２電極２の各角には４つの第２電極パッド２１が形成され、ガード電極４の三角の突起４２上には４つのガード電極パッド４１が形成されている。
【００３１】
図３は図１に示した容量型センサ１０における接続図の一例を示す図であり、図４は寄生容量の影響を見かけ上で無くす動作を説明するための図である。
【００３２】
図１に示した容量型センサ１０の第２電極パッド２１は端子６２に接続されており、この端子６２には図示しないバイアス電圧源からバイアス電圧＋Ｖが供給されている。第１電極パッド１１には容量型センサ検出回路６２の入力が接続され、容量型センサ検出回路６２の出力は出力端子７１に接続されるとともにゲイン回路６３の入力に接続されている。ゲイン回路６３の出力はガード電極パッド４１に接続されている。
【００３３】
容量型センサ検出回路６２は、容量型センサ１０の第１電極１と第２電極２間のインピーダンスの変化を検出するものであり、例えばゲインがＡの演算増幅器によって構成されている。一方、ゲイン回路６３は例えば＋１／Ａのゲインを有している。したがって、容量型センサ検出回路６２の出力をゲイン回路６３に与えることで、Ａ×（＋１／Ａ）＝１となるので、第１電極１とガード電極４は等価的にほぼ同じ交流電位にして、寄生容量の両端の電位差を第１電極と第２電極との間の電位差よりも見かけ上小さくするかあるいはほぼセロに近付けることができる。
【００３４】
なお、補足的に説明すると、容量型センサ１０であるため、第１電極１とガード電極２との間に直流の電位差が生じてもよいことは明確である。図３では、容量型センサ検出回路６２とゲイン回路６３とによって同電位手段と容量型センサ検出手段を構成している。
【００３５】
図４に示すように、容量型センサ検出回路６２の一方の入力は、第１電極１とガード電極４との間に生じる寄生容量Ｃｉと、第１電極１と第２電極２との間に生じる容量Ｃおよび容量変化ΔＣの和が並列に接続されたものとして表される。もし、寄生容量Ｃｉの両端に電位差があれば、寄生容量Ｃｉはコンデンサとして作用し、この寄生容量Ｃｉにより感度を低下させるとともに入力換算レベルを悪化させる要因になる。
【００３６】
これに対して、この実施形態では、寄生容量Ｃｉの両端の電位差を第１電極と第２電極との間の電位差よりも見かけ上小さくするかあるいはほぼセロにすることで、寄生容量Ｃｉはコンデンサとして機能しないので、検出容量への影響を見かけ上なくすことができる。これにより、容量型センサ検出回路６２によって容量型センサ１０の容量変化量ΔＣのみを検出することができるので、感度を向上できるとともに、入力換算ノイズレベルを低減することができる。
【００３７】
図５は図１に示した容量型センサにおける接続図の他の例を示す図である。この図５に示した例は、同電位手段および容量型センサ検出手段を構成する容量型センサ検出回路６４として、演算増幅器の一方の入力と出力とを接続したボルテージフォロワ回路で構成したものである。ボルテージフォロワ回路はゲインが１であるため、第１電極１とガード電極４は等価的にほぼ同じ交流電位にすることができる。その結果、寄生容量Ｃｉによる検出容量への影響を見かけ上なくすことができ、容量型センサ１０によって容量変化量ΔＣのみを検出することができるので、感度を向上できるとともに、入力換算ノイズレベルを低減することができる。
【００３８】
図６は図１に示した容量型センサにおける接続図のさらに他の例を示す図である。この図６に示した例は、図３と同様にして容量型センサ検出回路６２を第１電極パッド１１と出力端子７１との間に接続するとともに、第１電極パッド１１とガード電極パッド４１との間にアナログバッファ６５を接続したものである。
【００３９】
アナログバッフア６５はゲインが１であるため、図３と同様にして第１電極１とガード電極４とをほぼ同じ交流電位に保つ同電位手段を構成する。その結果、寄生容量Ｃｉによる検出容量への影響を見かけ上なくすことができ、感度を向上できるとともに、入力換算ノイズレベルを低減することができる。容量型センサ検出回路６２は第１電極１と第２電極２との間のインピーダンスの変化を検出する。
【００４０】
なお、第１電極１とガード電極４との電位差は、第１電極１と第２電極２との間の交流電圧の電位差よりも小さければよい。また、第１電極１とガード電極に生じる交流電圧のレベルが多少異なっていても、それぞれの位相がほぼ同じであればよい。したがって、ほぼ同じ電位には位相がほぼ同じ概念も含むものとする。
【００４１】
図７はこの発明の第２の実施形態における容量型センサを示す図であり、図７（ａ）は平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の線ＶＩＩｂ−ＶＩＩｂに沿う断面図である。
【００４２】
この第２の実施形態は、図１に示した容量型センサ１０の支持基板である第２電極２の下面に、台形状の凹部２３を形成し、第１電極１に対向する部分が薄くなるように薄膜部分２５を形成したものである。図１に示した第１の実施形態では第１電極１が振動板として機能していたのに対して、この図７に示した第２の実施形態では、第２電極２の薄膜部分２５が振動板として機能し、第１電極１が固定電極として機能する。それ以外の構成は図１と同じであり、電気的な接続も図３〜図６を適用することで、感度を向上できるとともに、入力換算ノイズレベルを低減することができる。なお、凹部２３は長方形状であってもよい。
【００４３】
図８はこの発明の第３の実施形態における容量型センサを示す図であり、特に図８（ａ）は平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の線ＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂに沿う断面図である。
【００４４】
図１に示した第１の実施形態では支持基板である第２電極２上に絶縁物３を介してガード電極４を形成したのに対して、この第３の実施形態は、イオン注入または拡散などにより、ｐ型／ｎ型のように異なる導電形式の半導体拡散層で、比較的厚みのある支持基板９上に第２電極２ａを形成し、その周りに第１電極１に対向してガード電極４ａを形成したものである。第２電極２ａは第１電極１よりも直径の小さな円板状に形成されており、さらに図示しないが円板の一部から帯状の引き出し部が形成されており、その先端部に第２電極パッド２１が形成されている。ガード電極４ａ対してもガード電極パッド４１が形成されている。支持基板９の下部には第２電極２ａの下面が露出するように、台形状の凹部４３が形成されている。なお、ガード電極４ａは半導体導電形式により逆バイアスとなるように設定するのが好ましい。
【００４５】
この第３の実施形態では、第２電極２ａが振動電極として機能し、第１電極１が固定電極として機能する。その他の第１電極１や絶縁物５などの構成は図１と同じである。この第３の実施形態では、第２電極２ａとガード電極４ａとを異なる導電形式の半導体拡散層で形成したので、両者間の絶縁物を不要にでき、この部分で寄生容量が生じないという利点がある。
【００４６】
図９はこの発明の第４の実施形態における容量型センサの断面図である。この第４の実施形態は、支持基板９に凹部４３を形成し、第１電極１に対向する部分に薄膜部分４４を形成したものである。それ以外の構成は、図８と同じである。
【００４７】
図１０はこの発明の第５の実施形態における容量型センサを示す断面図である。この実施形態は図８と同様にして支持基板９に第２電極２ａとガード電極４ａとをイオン注入または拡散などにより形成したものであるが、図８のように支持基板９には凹部４３が形成されておらず、それ以外の構成は図１と同じである。したがって、この第５の実施形態では、第１電極１が振動電極として機能し、第２電極２ａが固定電極として機能する。
【００４８】
これまでに説明した図１〜図１０の各実施形態はガード電極４，４ａ〜４ｃを設け、第１電極１，１ａとガード電極４，４ａ〜４ｃとをほぼ同じ電位にすることで寄生容量を低減させるようにしたが、以下の図１１〜図１６に示す各実施形態はガード電極４，４ａ〜４ｃを設けることなく寄生容量を低減する。すなわち、それぞれが対向して配置される第１および第２電極のいずれか一方の面積を他方に比べて狭く形成し、面積の狭い電極の外周より外側に絶縁部材を設けることにより、絶縁部材による寄生容量の影響を軽減するものである。
【００４９】
図１１はこの発明の第６の実施形態における容量型センサを構成する各部分の平面図および図１１（ｅ）の線ＸＩｆ−ＸＩｆに沿う容量型センサの断面図である。
【００５０】
図１１（ａ）に示す基板８は、例えばほぼ正方形で比較的厚みを有する単結晶シリコン基板によって形成されており、中央部には矩形の開口部分８１が形成されている。この基板８上には図１１（ｂ）に示すように、開口部分８１を除いて例えばシリコン酸化膜によって絶縁物３ａが形成されている。図１１（ｃ）に示すように、開口部分８１よりも直径が小さくなるように円板状の第２電極２ｂが例えば単結晶シリコンによって形成されており、その一部から絶縁物３ａ上に延びるように引き出し部２４が形成されていて、その先端部には図示しないが第２電極パッドが形成される。第１電極１ａは固定電極として機能し、第２電極２ｂは振動電極として機能する。
【００５１】
さらに、図１１（ｄ）に示すように絶縁物３ａ上には第２電極２ｂの外周よりも外側に、基板８の各辺に対向するように４つの比較的厚みのある支持部材としての絶縁物５ａがシリコン酸化膜によって形成されている。この絶縁物５ａは第１電極１ａを固定するための固定部材として機能する。そして、図１１（ｅ）に示すように、絶縁物５ａによって固定されるごとく第１電極１ａが多結晶シリコン膜によって形成されている。第１電極１ａは４つの絶縁物５ａを覆うように、第２電極２ｂよりも大きな直径を有している。
【００５２】
この実施形態では、図１１（ｆ）に示す断面図から明らかなように、振動電極となる第２電極２ｂの面積を第１電極１ａの面積よりも狭くし、第２電極２ｂの外周よりも外側に固定部材となる絶縁物５ａを形成したので、絶縁物５ａによる寄生容量が第２電極２ｂの検出容量に影響を与えることがない。しかも、絶縁物５ｂの厚みを厚くすることで、基板８と第１電極１ａとの間の距離を広げることができるので、この間での寄生容量を低減できる。このように寄生容量を低減できるので、感度を向上できるとともに、入力換算ノイズレベルを低減することができる。
【００５３】
なお、図１１において、第１電極１ａおよび第２電極２ｂにはそれぞれパッドが設けられるが図示を省略している。また、各パッドを１つずつ設ければよく、パッド面積の低減により、寄生容量を減らすことができる。
【００５４】
図１２はこの発明の第７の実施形態における容量型センサを構成する各部分の平面図および図１２（ｅ）の線ＸＩＩｆ−ＸＩＩｆに沿う容量型センサの断面図である。
【００５５】
この第７の実施形態は、図１２（ａ）に示す基板８の開口部分８１を覆うように、図１２（ｂ）に示す絶縁物３ｂを形成し、この絶縁物３ｂ上に図１２（ｃ）に示す第２電極２ｂを形成したものであり、それ以外の構成は図１１の第６の実施形態と同じである。この第７の実施形態においても、図１２（ｆ）に示す断面図から明らかなように、第２電極２ｂの外側に絶縁物５ａが形成されており、基板８と第１電極１ａとの間の距離を広げることができるので寄生容量を低減できる。これにより、感度を向上できるとともに、入力換算ノイズレベルを低減することができる。
【００５６】
図１３はこの発明の第８の実施形態における容量型センサを構成する各部分の平面図および図１３（ｅ）の線ＸＩＩＩｆ−ＸＩＩＩｆに沿う容量型センサの断面図である。
【００５７】
この第８の実施形態は、図１３（ａ）に示すように基板８ａに図１２（ａ）に示した開口部分８１を形成していない以外は図１２の実施形態と同じである。この実施形態では、第２電極２ｂが固定電極となり、第１電極１ａが振動電極となる。
【００５８】
図１４はこの発明の第９の実施形態における容量型センサを構成する各部分の平面図および図１４（ｄ）の線ＸＩＩＩＩｅ−ＸＩＩＩＩｅに沿う容量型センサの断面図である。
【００５９】
この第９の実施形態は、図１４（ａ）に示すように第２電極２ｅが比較的厚みのあり下面に凹部４３の形成された基板により構成され、この第２電極２ｃ上に図１４（ｂ）に示すように、周囲および中央の円形部分を除いて絶縁物３ｃが形成される。絶縁物３ｃ上に図１４（ｃ）に示すように絶縁物５ｂが形成され、絶縁物５ｂ上に図１１〜図１３と同様にして第１電極１ｂが形成される。第１電極１ｂには図示しない第１電極パッドに接続される引き出し部１３が形成されている。絶縁物３ｃ，５ｂは第４支持部材を構成している。
【００６０】
この実施形態においては、図１４（ｅ）に示す断面図から明らかなように、絶縁物３ｃが第１電極１ｂの外側を囲むように形成されており、この絶縁物３ｃの寄生容量が第１電極１ｂの検出容量に影響が与えることがない。この実施形態において、図１４（ｆ）に示すように第２電極２ｃの下面に凹部４３を形成して、第２電極２ｃを振動電極として機能させ、第１電極１ｂを固定電極として機能させてもよい。
【００６１】
なお、図１４（ｅ），（ｆ）は図１４（ｄ）に示す線ＸＩＶｅ−ＸＩＶｅに沿う断面図を示している。
【００６２】
図１５はこの発明の第１０の実施形態における容量型センサを構成する各部分の平面図および図１５（ｄ）の線ＸＶｅ−ＸＶｅに沿う容量型センサの断面図である。
【００６３】
この第１０の実施形態は、図１４（ａ）と同様の第２電極２ｃ上に、図１５（ｂ）に示す４つの絶縁物３ｄが第２電極２ｃの各辺に対向するように形成される。これらの絶縁物３ｄを覆うように、図１５（ｃ）に示す円形状の絶縁物５ｃが形成される。そして、図１５（ｄ）に示す第１電極１ｃが絶縁物５ｃ上に形成される。この実施形態においても、図１５（ｅ）に示す断面図から明らかなように、図１５（ｂ）に示す絶縁物３ｄが第１電極１ｃの外周よりも外側に配置されているので、絶縁物３ｄによる寄生容量が第１電極１ｃの検出容量に対して影響を与えることがない。
【００６４】
なお、第２電極２ｃの下面には図１５（ｆ）に示すように凹部４３を形成し、第１電極１ｃが固定電極となり、第２電極２ｃが振動電極になるようにしてもよい。
【００６５】
図１６はこの発明の第１１の実施形態における容量型センサを構成する各部分の平面図および図１６（ｅ）の線ＸＶＩｆ−ＸＶＩｆに沿う容量型センサの断面図である。
【００６６】
この第１１の実施形態は、図１６（ｂ）に示す第５支持部材としての絶縁物３ｄと、図１６（ｄ）に示す絶縁部材としての絶縁物５ｅとの間に、図１６（ｃ）に示すガード電極４ｃを形成したものである。このガード電極４ｃは、図１〜図１０で説明したガード電極を設けて寄生容量を低減させる実施形態と同様の機能を有するものである。そして、電気的な接続も図３〜図６を適用することで、感度を向上できるとともに、入力換算ノイズレベルを低減することができる。
【００６７】
したがって、この第１１の実施形態は、ガード電極４ｃと第１電極１ｃとの電位差をほぼゼロにし、第１電極１ｃの面積を第２電極２ｃの面積よりも狭く形成し、第１電極１ｃの外周より外側に絶縁物３ｄを設けることにより、絶縁物３ｄによる寄生容量の影響を軽減することができる。
【００６８】
なお、図１１〜図１４の実施形態においても、図１６（ｃ）に示したガード電極４ｃを設けるようにしてもよい。
【００６９】
また、上述の実施形態は第１の電極１と第２の電極２のいずれか一方を振動電極とし、他方を固定電極としたが、これに限ることなく両方とも固定電極としてもよく、あるいは両方とも振動電極であってもよい。両方とも固定電極にした場合、例えば湿度センサやガスセンサや流量センサに適用できる。
【００７０】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
この発明の容量型センサは、感度を向上できるとともに、入力換算ノイズレベルを低減できて圧力などを検出するために利用される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】この発明の第１の実施形態における容量型センサを示す図である。
【図２】図１に示した容量型センサの各部分の平面図である。
【図３】図１に示した容量型センサにおける接続図の一例を示す図である。
【図４】寄生容量の影響を見かけ上で無くす動作を説明するための図である。
【図５】図１に示した容量型センサにおける接続図の他の例を示す図である。
【図６】図１に示した容量型センサにおける接続図のさらに他の例を示す図である。
【図７】この発明の第２の実施形態における容量型センサを示す図である。
【図８】この発明の第３の実施形態における容量型センサを示す図である。
【図９】この発明の第４の実施形態における容量型センサの断面図である。
【図１０】この発明の第５の実施形態における容量型センサの断面図である。
【図１１】この発明の第６の実施形態における容量型センサを構成する各部分の平面図および容量型センサの断面図である。
【図１２】この発明の第７の実施形態における容量型センサを構成する各部分の平面図および容量型センサの断面図である。
【図１３】この発明の第８の実施形態における容量型センサを構成する各部分の平面図および容量型センサの断面図である。
【図１４】この発明の第９の実施形態における容量型センサを構成する各部分の平面図および容量型センサの断面図である。
【図１５】この発明の第１０の実施形態における容量型センサを構成する各部分の平面図および容量型センサの断面図である。
【図１６】この発明の第１１の実施形態における容量型センサを構成する各部分の平面図および容量型センサの断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１，１ａ  第１電極、２，２ａ，２b，２ｃ  第２電極、３，３ａ，３c，５，５ａ，５ｂ  絶縁物、４，４ａ，４ｂ，４ｃ  ガード電極、８，８ａ  基板、９  支持基板、１０  容量型センサ、１１  第１電極パッド、１２，４２  突起、２１  第２電極パッド、２３，４３  凹部、１３，２４  引き出し部、４１  ガード電極パッド、２５，４４  薄膜部分、６１  端子、６２，６４  容量型センサ検出回路、６３  ゲイン回路、６５  アナログバッファ、７１  出力端子、８１  開口部分。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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