(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有する固定部と，この開口内に配置され，かつ前記固定部に対して変位する変位部と，前記固定部と前記変位部とを接続する接続部と，を有し，かつ第１の半導体材料から構成される第１の構造体と，
前記変位部に接合され，かつ底面を有する重量部と，前記重量部を囲んで配置され，かつ前記固定部に接合される台座と，を有し，導電性を有する第２の半導体材料から構成され，かつ前記第１の構造体に積層して配置される第２の構造体と，
絶縁材料から構成され，前記第１，第２の構造体を接合する接合部と，
前記固定部に接続されて前記第１の構造体に積層配置されるとともに，前記変位部と対向する第１の電極を備えた第１の基体と，
前記台座に接続されて前記第２の構造体に積層配置されるとともに，前記重量部の底面と対向する第２の電極を備えた第２の基体と，
前記開口内に配置され，前記第１の基体と前記第２の基体とを連結するブロック部と，
前記第２の電極を延長して構成され，前記第２の電極と前記ブロック部とを接続する配線層と，を具備し，
前記第２の電極が，
前記第２の基体上に配置され，かつ第１の導電性材料からなる第１の導電層と，
前記第１の導電層上に前記重量部の底面と対向して配置され，かつ前記第１の導電性材料より高融点の第２の導電性材料からなる第２の導電層と，を有し，
前記配線層が，
前記ブロック部の下端が前記第２の基体と接触する領域に配置され，前記第１の導電性材料からなり，前記第１の導電層と同一層をなす第３の導電層のみからなる第１の部材と，
前記第１の部材と前記第２の電極を接続し，前記第１の導電性材料からなり，前記第１の導電層と同一層をなす第４の導電層と，前記第２の導電性材料からなり，前記第２の導電層と同一層をなす第５の導電層と，を備える第２の部材と，を有する，
ことを特徴とする力学量センサ。
【請求項２】
前記第２の導電層が，前記第１の導電層より薄い，ことを特徴とする請求項１に記載の力学量センサ。
【請求項３】
前記重量部の底面の構成材料がシリコンを主成分とし，前記第２の導電性材料がＣｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ，およびＴｉＮの少なくとも何れかを主成分とすることを特徴とする請求項１または２に記載の力学量センサ。
【請求項４】
前記第１の導電性材料が，Ａｌ，Ａｕ，またはＰｔの少なくとも何れかを主成分とする
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の力学量センサ。
【請求項５】
前記第１の導電性材料がＡｌを主成分とし，前記第２の導電性材料がＴｉＮを主成分とする，
ことを特徴とする請求項４記載の力学量センサ。
【請求項６】
第１の半導体材料からなる第１の層，絶縁性材料からなる第２の層，および導電性を有する第２の半導体材料からなる第３の層が順に積層されてなる半導体基板の前記第１の層から，開口を有する固定部と，この開口内に配置され，かつ前記固定部に対して変位する変位部と，前記固定部と前記変位部とを接続する接続部と，を有する第１の構造体を形成するステップと，
第１の電極を有し，かつ絶縁性材料から構成される第１の基体を，前記第１の電極が前記変位部と対向するように，前記固定部に接合して前記第１の構造体に積層配置するステップと，
前記第３の層から，前記変位部に接合され，かつ底面を有する重量部と，前記重量部を囲んで配置され，かつ前記固定部に接合される台座と，を有する第２の構造体を形成するステップと，
前記第２の層から，前記第１，第２の構造体を接合する接合部を形成するステップと，
第２の電極を有し，かつガラス材料から構成される第２の基体を，前記第２の電極が前記重量部の底面と対向するように，前記台座に陽極接合して前記第２の構造体に積層配置するステップと，を具備し，
前記第１の構造体を形成するステップにおいて，前記開口内に配置されるブロック上層部が画定され，
前記第２の構造体を形成するステップにおいて，前記重量部の周囲に配置され，前記ブロック上層部と接合されたブロック下層部が画定されるとともに，前記第１の基体と前記第２の基体とを連結するブロック部が形成され，
前記第２の構造体に積層配置するステップにおいて，前記第２の基体が，前記第２の電極に接続され，かつ前記第１の導電層と一体的に構成される配線層を備え，前記配線層の一部が前記ブロック部の下端に接触することになる領域に配置され，陽極接合により前記ブロック部と前記第２の電極が前記配線層を介して電気的に接続され，
前記第２の電極が，
前記第２の基体上に配置され，かつ第１の導電性材料からなる第１の導電層と，
前記第１の導電層上に前記重量部の底面と対向して配置され，かつ前記第１の導電性材料より高融点の第２の導電性材料からなる第２の導電層と，を有し，
前記配線層が，
前記ブロック部の下端が前記第２の基体と接触する領域に配置され，前記第１の導電性材料からなり，前記第１の導電層と同一層をなす第３の導電層のみからなる第１の部材と，
前記第１の部材と前記第２の電極を接続し，前記第１の導電性材料からなり，前記第１の導電層と同一層をなす第４の導電層と，前記第２の導電性材料からなり，前記第２の導電層と同一層をなす第５の導電層と，を備える第２の部材と，を有する，
ことを特徴とする力学量センサの製造方法。
【請求項７】
前記第２の導電層が，前記第１の導電層より薄い，ことを特徴とする請求項６に記載の力学量センサの製造方法。
【請求項８】
前記重量部の底面の構成材料がシリコンを主成分とし，前記第２の導電性材料がＣｒ，
Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ，およびＴｉＮの少なくとも何れかを主成分とすることを特徴とする請求項６または７に記載の力学量センサの製造方法。
【請求項９】
前記第１の導電性材料が，Ａｌ，Ａｕ，またはＰｔの少なくとも何れかを主成分とする
ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の力学量センサの製造方法。
【請求項１０】
前記第１の導電性材料がＡｌを主成分とし，前記第２の導電性材料がＴｉＮを主成分とする，
ことを特徴とする請求項９記載の力学量センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，力学量を検出する力学量センサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体からなるトランデューサ構造体を一対のガラス基板で挟み込むようにそれぞれ接合して構成され，加速度および角速度を検出する力学量センサの技術が開示されている（特許文献１参照）。半導体とガラス基板との接合には陽極接合を用いるが，その際静電引力により可動な錘部（重量部）がガラス基板側へ引き寄せられてガラス基板あるいはガラス基板に設けられた固定電極に付着する（いわゆるスティッキング）という問題があった。
そこで従来，上ガラス基板の凹部にＣｒからなるスティッキング防止膜が形成された慣性力センサの技術が開示されている（特許文献２参照）。さらに，固定電極がＣｒで構成される静電容量型加速度センサの技術が開示されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００２−３５０１３８号公報
【特許文献２】特開２００３−３４４４４５号公報，段落番号００２０，００２４
【特許文献３】特開２００５−９１０３０号公報，段落番号００５１，００５２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
力学量センサのトランスデューサ構造体の可動な錘部（重量部）をガラス基板上の電極によって振動させたり，その変位を検出したりする場合，電極を構成する材料が，（１）電気的特性（低抵抗，半導体とのコンタクト性）が良好であること，（２）トランデューサ構造体とガラス基板との陽極接合時に，重量部と付着し難いことが望まれる。しかしながら，特許文献２および特許文献３に開示された発明では，スティッキング防止の機能はあっても，電気的特性が良好とは言い難い。電気的特性の優れない電極や配線を用いると力学量センサの特性や製造歩留まりの低下を招くおそれがある。
【０００４】
上記に鑑み，本発明は，錘部（重量部）との付着防止および電気的特性の双方を満たすことが可能な力学量センサおよびその製造方法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】
【０００５】
本発明の一態様に係る力学量センサは，開口を有する固定部と，この開口内に配置され，かつ前記固定部に対して変位する変位部と，前記固定部と前記変位部とを接続する接続部と，を有し，かつ第１の半導体材料から構成される第１の構造体と，前記変位部に接合され，かつ底面を有する重量部と，前記重量部を囲んで配置され，かつ前記固定部に接合される台座と，を有し，導電性を有する第２の半導体材料から構成され，かつ前記第１の構造体に積層して配置される第２の構造体と，絶縁材料から構成され，前記第１，第２の構造体を接合する接合部と，前記固定部に接続されて前記第１の構造体に積層配置されるとともに，前記変位部と対向する第１の電極を備えた第１の基体と，前記台座に接続されて前記第２の構造体に積層配置されるとともに，前記重量部の底面と対向する第２の電極を備えた第２の基体と，を具備し，前記第２の電極が，前記第２の基体上に配置され，かつ第１の導電性材料を含む第１の導電層と，前記第１の導電層上に前記重量部の底面と対向して配置され，かつ前記第１の導電性材料より高融点の第２の導電性材料を含む第２の導電層と，を有することを特徴とする。
【０００６】
本発明の一態様に係る力学量センサの製造方法は，第１の半導体材料からなる第１の層，絶縁性材料からなる第２の層，および導電性を有する第２の半導体材料からなる第３の層が順に積層されてなる半導体基板の前記第１の層から，開口を有する固定部と，この開口内に配置され，かつ前記固定部に対して変位する変位部と，前記固定部と前記変位部とを接続する接続部と，を有する第１の構造体を形成するステップと，  第１の電極を有し，かつ絶縁性材料から構成される第１の基体を，前記第１の電極が前記変位部と対向するように，前記固定部に接合して前記第１の構造体に積層配置するステップと，前記第３の層から，前記変位部に接合され，かつ底面を有する重量部と，前記重量部を囲んで配置され，かつ前記固定部に接合される台座と，を有する第２の構造体を形成するステップと，前記第２の層から，前記第１，第２の構造体を接合する接合部を形成するステップと，第２の電極を有し，かつガラス材料から構成される第２の基体を，前記第２の電極が前記重量部の底面と対向するように，前記台座に陽極接合して前記第２の構造体に積層配置するステップと，を具備し，前記第２の電極が，前記第２の基体上に配置され，かつ第１の導電性材料を含む第１の導電層と，前記第１の導電層上に前記重量部の底面と対向して配置され，かつ前記第１の導電性材料より高融点の第２の導電性材料を含む第２の導電層と，を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば，錘部（重量部）との付着防止および電気的特性の双方を満たすことが可能な力学量センサおよびその製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下，図面を参照して，本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は，本発明の一実施形態に係る力学量センサ１００を分解した状態を表す分解斜視図である。力学量センサ１００は，互いに積層して配置される第１の構造体１１０，接合部１２０，第２の構造体１３０，及び第１の基体１４０，第２の基体１５０を有する。
【０００９】
図２は，力学量センサ１００の一部（第一の構造体１１０，第２の構造体１３０）をさらに分解した状態を表す分解斜視図である。図３，４，５はそれぞれ，第１の構造体１１０，接合部１２０，第２の構造体１３０の上面図である。図６，図７，図８はそれぞれ，第１の基体１４０の下面図，第２の基体１５０の上面図，および第２の基体１５０の下面図である。図９，図１０はそれぞれ，力学量センサ１００を図１のＢ−Ｂ及びＣ−Ｃに沿って切断した状態を表す断面図である。なお，図６，図７では，後述のブロック上層部１１４，ブロック下層部１３４をそれぞれ破線で示している。
【００１０】
力学量センサ１００は，それ単体，あるいは回路基板と組み合わされて（例えば，基板への搭載），電子部品として機能する。電子部品としての力学量センサ１００は，ゲーム機やモバイル端末機（例えば，携帯電話）等への搭載が可能である。なお，力学量センサ１００と回路基板（回路基板上のＩＣ等の能動素子，配線用端子）は，ワイヤボンディング，フリップチップ等によって電気的に接続される。
【００１１】
力学量センサ１００は，加速度α，角速度ωの一方，または双方を測定できる。即ち，力学量は加速度α，角速度ωの一方，または双方を意味する。Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向それぞれでの力Ｆ０ｘ，Ｆ０ｙ，Ｆ０ｚによる変位部１１２（後述する）の変位を検出することで，加速度αｘ，αｙ，αｚを測定できる。また，変位部１１２をＺ軸方向に振動させ，Ｙ，Ｘ軸方向それぞれでのコリオリ力Ｆｙ，Ｆｘによる変位部１１２の変位を検出することで，Ｘ，Ｙ軸方向それぞれの角速度ωｘ，ωｙを測定できる。このように，力学量センサ１００は，３軸の加速度αｘ，αｙ，αｚおよび２軸の角速度ωｘ，ωｙを測定できる。なお，この詳細は後述する。
【００１２】
第１の構造体１１０，接合部１２０，第２の構造体１３０，第１の基体１４０，第２の基体１５０は，その外周が例えば，５ｍｍの辺の略正方形状であり，これらの高さはそれぞれ，例えば，２０μｍ，２μｍ，６００μｍ，５００μｍ，５００μｍである。
第１の構造体１１０，接合部１２０，第２の構造体１３０はそれぞれ，シリコン，酸化シリコン，シリコンから構成可能であり，力学量センサ１００は，シリコン／酸化シリコン／シリコンの３層構造をなすＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用いて製造可能である。第１の構造体１１０，第２の構造体１３０を構成するシリコンには，全体に例えばボロン等の不純物が含まれる導電性材料を使用することが好ましい。後述するように，第１の構造体１１０，第２の構造体１３０を不純物が含まれるシリコンで構成することにより，力学量センサ１００の配線を簡略化できる。本実施の形態では，第１の構造体１１０及び第２の構造体１３０に不純物が含まれるシリコンを使用している。
また，第１の基体１４０，第２の基体１５０はそれぞれ，ガラス材料から構成できる。
【００１３】
第１の構造体１１０は，外形が略正方形であり，固定部１１１（１１１ａ〜１１１ｃ），変位部１１２（１１２ａ〜１１２ｅ），接続部１１３（１１３ａ〜１１３ｄ），ブロック上層部１１４（１１４ａ〜１１４ｊ）から構成される。第１の構造体１１０は，半導体材料の膜をエッチングして開口１１５ａ〜１１５ｄ及びブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊを形成することで作成できる。
【００１４】
固定部１１１は，枠部１１１ａと突出部１１１ｂ，１１１ｃとに区分できる。枠部１１１ａは，外周，内周が共に略正方形の枠形状の基板である。突出部１１１ｂは，枠部１１１ａの内周のコーナー部に配置され，変位部１１２ｂに向かって（Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき，０°方向に）突出する略正方形の基板である。突出部１１１ｃは，枠部１１１ａの内周のコーナー部に配置され，変位部１１２ｄに向かって（Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき，１８０°方向に）突出する略正方形の基板である。枠部１１１ａと突出部１１１ｂ，１１１ｃは，一体的に構成されている。
【００１５】
変位部１１２は，変位部１１２ａ〜１１２ｅから構成される。変位部１１２ａは，外周が略正方形の基板であり，固定部１１１の開口の中央近傍に配置される。変位部１１２ｂ〜１１２ｅは，外周が略正方形の基板であり，変位部１１２ａを４方向（Ｘ軸正方向，Ｘ軸負方向，Ｙ軸正方向，Ｙ軸負方向）から囲むように接続，配置される。変位部１１２ａ〜１１２ｅはそれぞれ，接合部１２０によって後述の重量部１３２ａ〜１３２ｅと接合され，固定部１１１に対して一体的に変位する。
【００１６】
変位部１１２ａの上面は，駆動用電極Ｅ１（後述する）として機能する。この変位部１１２ａの上面の駆動用電極Ｅ１は，第１の基体１４０の下面に設置された後述する駆動用電極１４４ａと容量性結合し，この間に印加された電圧によって変位部１１２をＺ軸方向に振動させる。なお，この駆動の詳細は後述する。
【００１７】
変位部１１２ｂ〜１１２ｅの上面は，変位部１１２のＸ軸およびＹ軸方向の変位を検出する検出用電極Ｅ１（後述する）としてそれぞれ機能する。この変位部１１２ｂ〜１１２ｅの上面の検出用電極は，第１の基体１４０の下面に設置された後述する検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅとそれぞれ容量性結合する（変位部１１２のｂ〜ｅのアルファベットと，検出用電極１４４のｂ〜ｅのアルファベットは，それぞれ順に対応している）。なお，この検出の詳細は後述する。
【００１８】
接続部１１３ａ〜１１３ｄは略長方形の基板であり，固定部１１１と変位部１１２ａとを４方向（Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき，４５°，１３５°，２２５°，３１５°方向）で接続する。
【００１９】
接続部１１３ａ〜１１３ｄは，枠部１１１ａに近い側の領域では，台座１３１の突出部１３１ｃ（後述する）と接合部１２０によって接合されている。接続部１１３ａ〜１１３ｄのその他の領域，すなわち変位部１１２ａに近い側の領域では，対応する領域に突出部１３１ｃが形成されておらず，厚みが薄いため，可撓性を有している。接続部１１３ａ〜１１３ｄの枠部１１１ａに近い側の領域が，突出部１３１ｃと接合されているのは，大きな撓みにより接続部１１３ａ〜１１３ｄが損傷することを防止するためである。
【００２０】
接続部１１３ａ〜１１３ｄは，撓みが可能な梁として機能する。接続部１１３ａ〜１１３ｄが撓むことで，変位部１１２が固定部１１１に対して変位可能である。具体的には，変位部１１２が固定部１１１に対して，Ｚ正方向，Ｚ負方向に直線的に変位する。また，変位部１１２は，固定部１１１に対してＸ軸およびＹ軸を回転軸とする正負の回転が可能である。即ち，ここでいう「変位」には，移動および回転（Ｚ軸方向での移動，Ｘ，Ｙ軸での回転）の双方を含めることができる。
【００２１】
ブロック上層部１１４は，ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊから構成される。ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊは，略正方形の基板であり，固定部１１１の内周に沿い，かつ変位部１１２を周囲から囲むように配置される。
【００２２】
ブロック上層部１１４ｈ，１１４ａは，変位部１１２ｅの端面と対向する端面を有し，ブロック上層部１１４ｂ，１１４ｃは，変位部１１２ｂの端面と対向する端面を有し，ブロック上層部１１４ｄ，１１４ｅは，変位部１１２ｃの端面と対向する端面を有し，ブロック上層部１１４ｆ，１１４ｇは，変位部１１２ｄの端面と対向する端面を有している。図１に示すように，ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｈはそれぞれ，変位部１１２の８つの端面のうちの１つと対向する端面を有して，アルファベット順に右回りで配置されている。ブロック上層部１１４ｉ，ブロック上層部１１４ｊは，Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき，それぞれ９０°，２７０°の方向に配置される。
【００２３】
ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｈはそれぞれ，接合部１２０によって後述するブロック下層部１３４ａ〜１３４ｈと接合される（ブロック上層部１１４のａ〜ｈのアルファベットと，ブロック下層部１３４のａ〜ｈのアルファベットは，それぞれ順に対応している）。
【００２４】
ブロック上層部１１４ｉ，１１４ｊは，接合部１２０によって後述するブロック下層部１３４ｉ，１３４ｊとそれぞれ接合され，変位部１１２をＺ軸方向に振動させるための配線の用途で用いられる。なお，この詳細は後述する。
【００２５】
第２の構造体１３０は，外形が略正方形であり，台座１３１（１３１ａ〜１３１ｄ），重量部１３２（１３２ａ〜１３２ｅ），及びブロック下層部１３４(１３４ａ〜１３４ｊ）から構成される。第２の構造体１３０は，半導体材料の基板をエッチングして開口１３３，ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊ，及びポケット１３５（後述する）を形成することで，作成可能である。なお，台座１３１と，ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊは，互いに高さがほぼ等しく，重量部１３２は，台座１３１及びブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊよりも高さが低い。重量部１３２と第２の基体１５０との間に間隙（ギャップ）を確保し，重量部１３２の変位を可能にするためである。台座１３１と，ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊと，重量部１３２は，それぞれ離間して配置される。
【００２６】
台座１３１は，枠部１３１ａと突出部１３１ｂ〜１３１ｄとに区分できる。
枠部１３１ａは，外周，内周が共に略正方形の枠形状の基板であり，固定部１１１の枠部１１１ａと対応した形状を有する。
突出部１３１ｂは，枠部１３１ａの内周のコーナー部に配置され，重量部１３２ｂに向かって（Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき，０°方向に）突出する略正方形の基板であり，固定部１１１の突出部１１１ｂと対応した形状を有する。
【００２７】
突出部１３１ｃは，４つの略長方形の基板であり，Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき，４５°，１３５°，２２５°，３１５°方向に枠部１３１ａから重量部１３２ａに向かってそれぞれ突出し，一端が台座１３１の枠部１３１ａと接続され，他端は重量部１３２ａと離間して配置されている。突出部１３１ｃは，接続部１１３ａ〜１１３ｄと対応する領域のうち，枠部１３１ａ側の略半分の領域に形成されており，他の領域，すなわち，重量部１３２側の略半分の領域には形成されていない。
【００２８】
突出部１３１ｄは，枠部１３１ａの内周のコーナー部に配置され，重量部１３２ｄに向かって（Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき，１８０°方向に）突出する略正方形の基板内に，この基板の表面と裏面とを貫通するポケット１３５（開口）が形成されたもので，固定部１１１の突出部１１１ｃと接合されている。
【００２９】
ポケット１３５は，高真空を維持するためのゲッター材料を入れる，例えば直方体形状の空間である。ポケット１３５の一方の開口端は接合部１２０によって蓋がされている。ポケット１３５の他方の開口端は第２の基体１５０によって大部分に蓋がされているが，重量部１３２寄りの一部は蓋がされておらず，この他方の開口端と重量部１３２等が形成されている開口１３３とは一部で通じている（図示せず）。ゲッター材料は，真空封入された力学量センサ１００内の真空度を高める目的で残留気体を吸着するもので，例えば，ジルコニウムを主成分とする合金等で構成することができる。
【００３０】
枠部１３１ａと突出部１３１ｂ〜１３１ｄは，一体的に構成されている。
台座１３１は，接合部１２０によって固定部１１１，及び接続部１１３ａ〜１１３ｄの所定の領域と接続される。
【００３１】
重量部１３２は，質量を有し，加速度α，角速度ωそれぞれに起因する力Ｆ０，コリオリ力Ｆを受ける重錘，あるいは作用体として機能する。即ち，加速度α，角速度ωが印加されると，重量部１３２の重心に力Ｆ０，コリオリ力Ｆが作用する。
【００３２】
重量部１３２は，略直方体形状の重量部１３２a〜１３２ｅに区分される。中心に配置された重量部１３２aに４方向から重量部１３２ｂ〜１３２ｅが接続され，全体として一体的に変位（移動，回転）が可能となっている。即ち，重量部１３２ａは，重量部１３２ｂ〜１３２ｅを接続する接続部として機能する。
【００３３】
重量部１３２ａ〜１３２ｅはそれぞれ，変位部１１２ａ〜１１２ｅと対応する略正方形の断面形状を有し，接合部１２０によって変位部１１２ａ〜１１２ｅと接合される。重量部１３２に加わった力Ｆ０，コリオリ力Ｆに応じて変位部１１２が変位し，その結果，加速度α，角速度ωの測定が可能となる。
【００３４】
重量部１３２ａの裏面は，駆動用電極Ｅ１（後述する）として機能する。この重量部１３２ａの裏面の駆動用電極Ｅ１は，第２の基体１５０の上面に設置された後述する駆動用電極１５４ａと容量性結合し，この間に印加された電圧によって変位部１１２をＺ軸方向に振動させる。なお，この駆動の詳細は後述する。
【００３５】
重量部１３２ｂ〜１３２ｅの裏面は，変位部１１２のＸ軸およびＹ軸方向の変位を検出する検出用電極Ｅ１（後述する）としてそれぞれ機能する。この重量部１３２ｂ〜１３２ｅの裏面の検出用電極Ｅ１は，第２の基体１５０の上面に設置された後述する検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅとそれぞれ容量性結合する（重量部１３２のｂ〜ｅのアルファベットと，検出用電極１５４のｂ〜ｅのアルファベットは，それぞれ順に対応している）。なお，この検出の詳細は後述する。
【００３６】
ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊは，それぞれブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊと対応する略正方形の断面形状を有し，接合部１２０によってブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊと接合される。ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｈ及びブロック下層部１３４ａ〜１３４ｈを接合したブロックを，以下，それぞれ「ブロックａ〜ｈ」と称する。ブロックａ〜ｈは，それぞれ駆動用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅに電源を供給するための配線の用途で用いられる。ブロック上層部１１４ｉ，１１４ｊ及びブロック下層部１３４ｉ，１３４ｊをそれぞれ接合したブロック（以下，それぞれ「ブロックｉ，ｊ」と称する）は，変位部１１２をＺ軸方向に振動させるための配線の用途で用いられる。なお，これらの詳細は後述する。
【００３７】
接合部１２０は，既述のように，第１，第２の構造体１１０，１３０を接続するものである。接合部１２０は，接続部１１３の所定の領域及び固定部１１１と，台座１３１とを接続する接合部１２１と，変位部１１２ａ〜１１２ｅと重量部１３２ａ〜１３３ｅを接続する接合部１２２（１２２ａ〜１２２ｅ）と，ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊとブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊを接続する接合部１２３（１２３ａ〜１２３ｊ）と，に区分される。接合部１２０は，これ以外の部分では，第１，第２の構造体１１０，１３０を接続していない。接続部１１３ａ〜１１３ｄの撓み，および重量部１３２の変位を可能とするためである。
なお，接合部１２１，１２２，１２３は，シリコン酸化膜をエッチングすることで構成可能である。
【００３８】
第１の構造体１１０と第２の構造体１３０とを必要な部分で導通させるため，導通部１６０〜１６２を形成している。
導通部１６０は，固定部１１１と台座１３１とを導通するものであり，固定部１１１の突出部１１１ｂ及び接合部１２１を貫通している。
導通部１６１は，変位部１１２と重量部１３２とを導通するものであり，変位部１１２ａ及び接合部１２２を貫通している。
導通部１６２は，ブロック上層部１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｅ，１１４ｆ，１１４ｉとブロック下層部１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｅ，１３４ｆ，１３４ｉとをそれぞれ導通するものであり，ブロック上層部１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｅ，１１４ｆ，１１４ｉ及び接合部１２３をそれぞれ貫通している。
導通部１６０〜１６２は，例えば，貫通孔の縁，壁面及び底部にＡｌのような金属層が形成されたものである。なお，貫通孔の形状は特に制限されないが，Ａｌ等のスパッタ等により金属層を効果的に形成できるため，導通部１６０〜１６２の貫通孔を上広の錐状の形状にすることが好ましい。
【００３９】
第１の基体１４０は，例えばガラスなどの絶縁性材料，略直方体の外形を有し，枠部１４１と底板部１４２とを有する。枠部１４１及び底板部１４２は，基板に変位部が変位可能なように，略直方体状（例えば，縦横２．５ｍｍ，深さ５μｍ）の凹部１４３を形成することで作成できる。
【００４０】
枠部１４１は，外周，内周が共に略正方形の枠形状の基板形状である。枠部１４１の外周は，固定部１１１の外周と一致し，枠部１４１の内周は，固定部１１１の内周よりも小さい。
底板部１４２は，外周が枠部１４１と略同一の略正方形の基板形状である。
第１の基体１４０に凹部１４３が形成されているのは，変位部１１２が変位するための空間を確保するためである。変位部１１２以外の第１の構造体１１０，すなわち固定部１１１及びブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊは，第１の基体１４０と，例えば陽極接合によって接合される。陽極接合のために第１の基体１４０の材料として，パイレックス（登録商標）ガラスなどの可動イオンを含むガラス材料を用いる。
なお，第１の基体１４０は絶縁性材料を共晶接合などの方法により接合することも可能である。
【００４１】
底板部１４２上（第１の基体１４０の裏面上）には，変位部１１２と対向するように第１の電極（駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ）が配置されている。駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅは，いずれも導電性材料で構成することができる。駆動用電極１４４ａは，例えば十字形状で，変位部１１２ａに対向するように凹部１４３の中央近傍に形成されている。検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅは，それぞれ略正方形で，駆動用電極１４４ａを４方向（Ｘ軸正方向，Ｘ軸負方向，Ｙ軸正方向，Ｙ軸負方向）から囲み，それぞれ順に変位部１１２ｂ〜１１２ｅと対向して配置される。駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅは，それぞれ離間している。
【００４２】
駆動用電極１４４ａには，ブロック上層部１１４ｉの上面と電気的に接続される配線層Ｌ１が接続されている。検出用電極１４４ｂには，ブロック上層部１１４ｂの上面と電気的に接続される配線層Ｌ４，検出用電極１４４ｃには，ブロック上層部１１４ｅの上面と電気的に接続される配線層Ｌ５，検出用電極１４４ｄには，ブロック上層部１１４ｆの上面と電気的に接続される配線層Ｌ６，検出用電極１４４ｅには，ブロック上層部１１４ａの上面と電気的に接続される配線層Ｌ７がそれぞれ接続されている。
【００４３】
駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅには，例えば，第１の導電性材料を含む第１の導電層を上層（第１の基体１４０側）とし，第１の導電性材料より高融点の第２の導電性材料を含む第２の導電層を下層（第１の構造体１１０側）とする２層構造を用いることができる。配線層Ｌ１，Ｌ４〜Ｌ７の構成材料には，例えば，第１の導電性材料を用いることができる。なお，この詳細は後述する。
【００４４】
第２の基体１５０は，パイレックス（登録商標）ガラスなどの可動イオンを含むガラス材料からなり,略正方形の基板形状である。
重量部１３２以外の第２の構造体１３０，すなわち台座１３１及びブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊは，第２の基体１５０と，陽極接合によって接合される。重量部１３２は，台座１３１及びブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊよりも高さが低いため，第２の基体１５０と接合されない。重量部１３２と第２の基体１５０との間に間隙（ギャップ）を確保し，重量部１３２の変位を可能にするためである。
【００４５】
第２の基体１５０の上面上には，重量部１３２と対向するように第２の電極（駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ）が配置されている。駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅは，いずれも導電性材料で構成することができる。駆動用電極１５４ａは，例えば十字形状で，重量部１３２ａに対向するように第２の基体１５０の上面の中央近傍に形成されている。検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅは，それぞれ略正方形で，駆動用電極１５４ａを４方向（Ｘ軸正方向，Ｘ軸負方向，Ｙ軸正方向，Ｙ軸負方向）から囲み，それぞれ順に重量部１３２ｂ〜１３２ｅに対向して配置される。駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅは，それぞれ離間している。
【００４６】
駆動用電極１５４ａには，ブロック下層部１３４ｊの裏面と電気的に接続される配線層Ｌ２が接続されている。
検出用電極１５４ｂには，ブロック下層部１３４ｃの裏面と電気的に接続される配線層Ｌ８，検出用電極１５４ｃには，ブロック下層部１３４ｄの裏面と電気的に接続される配線層Ｌ９，検出用電極１５４ｄには，ブロック下層部１３４ｇの裏面と電気的に接続される配線層Ｌ１０，検出用電極１５４ｅには，ブロック下層部１３４ｈの裏面と電気的に接続される配線層Ｌ１１がそれぞれ接続されている。
【００４７】
駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅには，例えば，第１の導電性材料を含む第１の導電層を下層（第２の基体１５０側）とし，第１の導電性材料より高融点の第２の導電性材料を含む第２の導電層を上層（第２の構造体１３０側）とする２層構造を用いることができる。配線層Ｌ２，Ｌ８〜Ｌ１１の構成材料には，例えば，第１の導電性材料を用いることができる。なお，この詳細は後述する。
【００４８】
第２の基体１５０には，第２の基体１５０を貫通する配線用端子Ｔ（Ｔ１〜Ｔ１１）が設けられており，力学量センサ１００の外部から駆動用電極１４４ａ，１５４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅへの電気的接続を可能としている。
【００４９】
配線用端子Ｔ１の上端は，台座１３１の突出部１３１ｂの裏面に接続されている。配線用端子Ｔ２〜Ｔ９は，それぞれブロック下層部１３４ａ〜１３４ｈの裏面に接続されている（配線用端子Ｔ２〜Ｔ９のＴ２〜Ｔ９の番号順と，ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｈの１３４ａ〜１３４ｈのアルファベット順とは，それぞれ対応している）。配線用端子Ｔ１０，Ｔ１１は，それぞれブロック下層部１３４ｉ，１３４ｊの裏面に接続されている。
【００５０】
配線用端子Ｔは，図９，図１０に示すように，例えば上広の錐状貫通孔の縁，壁面及び底部にＡｌ等の金属膜が形成されたものであり，導通部１６０〜１６２と同様の構造をしている。配線用端子Ｔは，外部回路と，例えばワイヤボンディングで接続するための接続端子として使用できる。
なお，図１〜図１０では，第１の構造体１１０，接合部１２０，第２の構造体１３０の見やすさを考慮して，第２の基体１５０が下に配置されるように図示している。配線用端子Ｔと外部回路とを，例えばワイヤボンディングで接続する場合には，力学量センサ１００の第２の基体１５０を例えば上になるように配置して容易に接続することができる。
【００５１】
（力学量センサ１００の動作，配線）
力学量センサ１００の配線，及び電極について説明する。
図１１は，図９に示す力学量センサ１００における６組の容量素子を示す断面図である。図１１では，電極として機能する部分をハッチングで示している。なお，図１１では６組の容量素子を図示しているが，前述したように力学量センサ１００には，１０組の容量素子が形成される。
１０組の容量素子の一方の電極は，第１の基体１４０に形成された駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，及び第２の基体１５０に形成された駆動電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅである。
もう一方の電極は，変位部１１２ａの上面の駆動用電極Ｅ１，変位部１１２ｂ〜１１２ｅの上面にそれぞれ形成された検出用電極Ｅ１，重量部１３２ａの下面の駆動用電極Ｅ１，及び重量部１３２ｂ〜１３２ｅの下面にそれぞれ形成された検出用電極Ｅ１である。すなわち，変位部１１２及び重量部１３２を接合した構造体は，１０組の容量性結合の共通電極として機能する。第１の構造体１１０及び第２の構造体１３０は，導電性材料（不純物が含まれるシリコン）から構成されているため，変位部１１２及び重量部１３２を接合した構造体は，電極として機能することができる。
【００５２】
コンデンサーの容量は，電極間の距離に反比例するため，変位部１１２の上面及び重量部１３２の下面に駆動用電極Ｅ１や検出用電極Ｅ１があるものと仮定している。すなわち，駆動用電極Ｅ１や検出用電極Ｅ１は，変位部１１２の上面や，重量部１３２の下面の表層に別体として形成されているわけではない。変位部１１２の上面や，重量部１３２の下面が駆動用電極Ｅ１や検出用電極Ｅ１として機能すると捉えている。
【００５３】
第１の基体１４０に形成された駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅは，それぞれ順に，配線層Ｌ１，Ｌ４〜Ｌ７を介してブロック上層部１１４ｉ，１１４ｂ，１１４ｅ，１１４ｆ，１１４ａと電気的に接続されている。また，ブロック上層部１１４ｉ，１１４ｂ，１１４ｅ，１１４ｆ，１１４ａとブロック下層部１３４ｉ，１３４ｂ，１３４ｅ，１３４ｆ，１３４ａとはそれぞれ導通部１６２で導通されている。
【００５４】
図６に示すように，この配線層Ｌ１，Ｌ４〜Ｌ７は，ブロック上層部１１４と第１の基体１４０との間（ブロック上層部１１４と接触する領域）に挟まれて配置される第１の部材（踏みつけ部）と，この第１の部材と駆動用電極１５４ａ等を接続する第２の部材に区分して考えることができる。第１の部材は，ブロック上層部１１４の上面が第１の基体１４０に接触する領域に配置される。図１２は，図６の検出用電極１４４ｂ，配線層Ｌ４，およびブロック上層部１１４ｂを拡大した状態を表す平面図である。配線層Ｌ４が，第１の部材Ｌ４ａ，第２の部材Ｌ４ｂに区分されている。第１，第２の部材Ｌ４ａ，Ｌ４ｂの境界は，ブロック上層部１１４ｂの上面の外に配置され，第１の部材Ｌ４ａとブロック上層部１１４ｂとの電気的接続が良好になるようにしている。第１の部材Ｌ４ａはブロック上層部１１４ｂとの接続のために，第１の導電層のみからなる。一方，第２の部材Ｌ４ｂは第１の導電層のみ，あるいは第１の導電層上に第２の導電層を備えていてもよい。配線層Ｌ１，Ｌ５〜Ｌ７も配線層Ｌ４と同様の構成を採用できる。
【００５５】
第２の基体１５０に形成された駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅは，それぞれ順に，配線層Ｌ２，Ｌ８〜Ｌ１１を介してブロック下層部１３４ｊ，１３４ｃ，１３４ｄ，１３４ｇ，１３４ｈと電気的に接続されている。
【００５６】
図７に示すように，この配線層Ｌ２，Ｌ８〜Ｌ１１は，ブロック下層部１３４と第２の基体１５０との間（ブロック下層部１３４と接触する領域）に挟まれて配置される第１の部材（踏みつけ部）と，この第１の部材と駆動用電極１５４ａ等を接続する第２の部材に区分して考えることができる。第１の部材は，ブロック下層部１３４の下面が第２の基体１５０に接触する領域に配置される。図１３は，図７の検出用電極１５４ｄ，配線層Ｌ１０，およびブロック下層部１３４ｇを拡大した状態を表す平面図である。配線層Ｌ１０が，第１の部材Ｌ１０ａ，第２の部材Ｌ１０ｂに区分されている。第１，第２の部材Ｌ１０ａ，Ｌ１０ｂの境界は，ブロック下層部１３４ｇの底面の外に配置され，第１の部材Ｌ１０ａとブロック上層部１３４ｇとの電気的接続が良好になるようにしている。第１の部材Ｌ１０ａはブロック下層部１３４ｇとの接続のために，第１の導電層のみからなる。一方，第２の部材Ｌ１０ｂは第１の導電層のみ，あるいは第１の導電層上に第２の導電層を備えていてもよい。配線層Ｌ２，Ｌ８，Ｌ９，Ｌ１１も配線層Ｌ１０と同様の構成を採用できる。
【００５７】
したがって，これらの駆動用電極１４４ａ，１５４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅに対する配線は，ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊの下面に接続すればよい。配線用端子Ｔ２〜Ｔ９は，それぞれブロック下層部１３４ａ〜１３４ｈの下面に配置され，配線用端子Ｔ１０，Ｔ１１は，それぞれブロック下層部１３４ｉ，１３４ｊの下面に配置されている。
【００５８】
以上より，配線用端子Ｔ２〜Ｔ１１は，それぞれ順に，検出用電極１４４ｅ，１４４ｂ，１５４ｂ，１５４ｃ，１４４ｃ，１４４ｄ，１５４ｄ，１５４ｅ，駆動用電極１４４ａ，１５４ａと電気的に接続されている。
【００５９】
駆動用電極Ｅ１，検出用電極Ｅ１は，変位部１１２の上面及び重量部１３２の下面からそれぞれなっている。変位部１１２及び重量部１３２は，導通部１６１で導通されており，いずれも導電性材料で構成されている。台座１３１及び固定部１１１は，導通部１６０で導通されており，いずれも導電性材料で構成されている。変位部１１２と接続部１１３と固定部１１１は，導電性材料により一体的に構成されている。したがって，駆動用電極Ｅ１，検出用電極Ｅ１に対する配線は，台座１３１の下面に接続すればよい。配線用端子Ｔ１は，台座１３１の突出部１３１ｂの下面に配置されて，配線用端子Ｔ１は，駆動用電極Ｅ１，検出用電極Ｅ１と電気的に接続されている。
【００６０】
以上のように，第１の構造体１１０，及び第２の構造体１３０を導電性材料（不純物が含まれるシリコン）で構成しているので，ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊ，及びブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊが接合されたブロックａ〜ｊに配線としての機能をもたせることができ，容量素子に対する配線を簡略にすることが可能である。
【００６１】
力学量センサ１００による加速度および角速度の検出の原理を説明する。
（１）変位部１１２の振動
駆動用電極１４４ａ，Ｅ１間に電圧を印加すると，クーロン力によって駆動用電極１４４ａ，Ｅ１が互いに引き合い，変位部１１２（重量部１３２も）はＺ軸正方向に変位する。また，駆動用電極１５４ａ，Ｅ１間に電圧を印加すると，クーロン力によって駆動用電極１５４ａ，Ｅ１が互いに引き合い，変位部１１２（重量部１３２も）はＺ軸負方向に変位する。即ち，駆動用電極１４４ａ，Ｅ１間，駆動用電極１５４ａ，Ｅ１間への電圧印加を交互に行うことで，変位部１１２（重量部１３２も）はＺ軸方向に振動する。この電圧の印加は正又は負の直流波形（非印加時も考慮するとパルス波形），半波波形等を用いることができる。
【００６２】
なお，駆動用電極１４４ａ，Ｅ１（変位部１１２ａの上面），駆動用電極１５４ａ，Ｅ１（重量部１３２ａの下面）は振動付与部として，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅ，Ｅ１（変位部１１２ｂ〜１１２ｅの上面，重量部１３２ｂ〜１３２ｅの下面）は変位検出部として機能する。
【００６３】
変位部１１２の振動の周期は電圧を切り換える周期で決まってくる。この切換の周期は変位部１１２の固有振動数にある程度近接していることが好ましい。変位部１１２の固有振動数は，接続部１１３の弾性力や重量部１３２の質量等で決定される。変位部１１２に加えられる振動の周期が固有振動数に対応しないと，変位部１１２に加えられた振動のエネルギーが発散されてエネルギー効率が低下する。
【００６４】
なお，駆動用電極１４４ａ，Ｅ１間，又は駆動用電極１５４ａ，Ｅ１間のいずれか一方のみに，変位部２１２の固有振動数の１／２の周波数の交流電圧を印加してもよい。
【００６５】
（２）加速度に起因する力の発生
重量部１３２（変位部１１２）に加速度αが印加されると重量部１３２に力Ｆ０が作用する。具体的には，Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向それぞれの加速度αｘ，αｙ，αｚに応じて，Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の力Ｆ０ｘ（＝ｍ・αｘ），Ｆ０ｙ（＝ｍ・αｙ），Ｆ０ｚ（＝ｍ・αｚ）が重量部１３２に作用する（ｍは，重量部１３２の質量）。その結果，変位部１１２にＸ，Ｙ方向への傾き，およびＺ方向への変位が生じる。このように，加速度αｘ，αｙ，αｚによって変位部１１２にＸ，Ｙ，Ｚ方向の傾き（変位）が生じる。
【００６６】
（３）角速度に起因するコリオリ力の発生
重量部１３２（変位部１１２）がＺ軸方向に速度ｖｚで移動しているときに角速度ωが印加されると重量部１３２にコリオリ力Ｆが作用する。具体的には，Ｘ軸方向の角速度ωｘおよびＹ軸方向の角速度ωｙそれぞれに応じて，Ｙ軸方向のコリオリ力Ｆｙ（＝２・ｍ・ｖｚ・ωｘ）およびＸ軸方向のコリオリ力Ｆｘ（＝２・ｍ・ｖｚ・ωｙ）が重量部１３２に作用する（ｍは，重量部１３２の質量）。
【００６７】
Ｘ軸方向の角速度ωｘによるコリオリ力Ｆｙが印加されると，変位部１１２にＹ方向への傾きが生じる。このように，角速度ωｘ，ωｙに起因するコリオリ力Ｆｙ，Ｆｘによって変位部１１２にＹ方向，Ｘ方向の傾き（変位）が生じる。
【００６８】
（４）変位部１１２の変位の検出
以上のように，加速度αおよび角速度ωによって，変位部１１２の変位（傾き）が生じる。検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅによって，変位部１１２の変位を検出することができる。
【００６９】
変位部１１２にＺ正方向の力Ｆ０ｚが印加されると，検出用電極Ｅ１（変位部１１２ｃの上面），１４４ｃ間および検出用電極Ｅ１（変位部１１２ｅの上面），１４４ｅ間の距離は共に小さくなる。この結果，検出用電極Ｅ１（変位部１１２ｃの上面），１４４ｃ間および検出用電極Ｅ１（変位部１１２ｅの上面），１４４ｅ間の容量は共に大きくなる。即ち，検出用電極Ｅ１と検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ間の容量の和（あるいは，検出用電極Ｅ１と検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ間の容量の和）に基づいて，変位部１１２のＺ方向の変位を検出し，検出信号として取り出すことができる。
【００７０】
一方，変位部１１２にＹ正方向の力Ｆ０ｙまたはコリオリ力Ｆｙが印加されると，駆動用電極Ｅ１（変位部１１２ｃの上面），１４４ｃ間，検出用電極Ｅ１（重量部１３２ｅの下面），１５４ｅ間の距離は小さくなり，検出用電極Ｅ１（変位部１１２ｅの上面），１４４ｅ間，検出用電極Ｅ１（重量部１３２ｃの下面），１５４ｃ間の距離は大きくなる。この結果，検出用電極Ｅ１（変位部１１２ｃの上面），１４４ｃ間，検出用電極Ｅ１（重量部１３２ｅの下面），１５４ｅ間の容量は大きくなり，検出用電極Ｅ１（変位部１１２ｅの上面），１４４ｅ間，検出用電極Ｅ１（重量部１３２ｃの下面），１５４ｃ間の容量は小さくなる。即ち，検出用電極Ｅ１と検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅとの間の容量の差に基づいて，変位部１１２のＸ，Ｙ方向の傾きの変化を検出し，検出信号として取り出すことができる。
【００７１】
以上のように，検出用電極Ｅ１，１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅによって変位部１１２のＸ方向，Ｙ方向への傾きおよびＺ方向への変位を検出する。
【００７２】
（５）検出信号からの加速度，角速度の抽出
検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅ，Ｅ１から出力される信号には，加速度αｘ，αｙ，αｚ，角速度ωｘ，ωｙに起因する成分の双方が含まれる。これらの成分の相違を利用して，加速度および角速度を抽出できる。
【００７３】
重量部１３２（質量ｍ）に加速度αが印加されたときの力Ｆα（＝ｍ・α）は重量部１３２の振動には依存しない。即ち，検出信号中の加速度成分は，重量部１３２の振動に対応しない一種のバイアス成分である。一方，重量部１３２（質量ｍ）に角速度ωが印加されたときの力Ｆω（＝２・ｍ・ｖｚ・ω）は重量部１３２のＺ軸方向の速度ｖｚに依存する。即ち，検出信号中の角速度成分は，重量部１３２の振動に対応して周期的に変化する一種の振幅成分である。
【００７４】
具体的には，検出信号の周波数分析によって，変位部１１２の振動数より低周波のバイアス成分（加速度），変位部１１２の振動数と同様の振動成分（角速度）を抽出する。この結果，力学量センサ１００によるＸ，Ｙ，Ｚ方向（３軸）の加速度αｘ，αｙ，αｚ，およびＸ，Ｙ方向（２軸）の角速度ωｘ，ωｙの測定が可能となる。
【００７５】
（力学量センサ１００の作成）
力学量センサ１００の作成工程につき説明する。
図１４は，力学量センサ１００の作成手順の一例を表すフロー図である。また，図１５Ａ〜図１５Ｊは，図１４の作成手順における力学量センサ１００の状態を表す断面図である（図１に示す力学量センサ１００をＣ−Ｃで切断した断面に相当する）。図１５Ａ〜図１５Ｊは，図１０の力学量センサ１００を上下逆に配置したものに対応する。
【００７６】
（１）半導体基板Ｗの用意（ステップＳ１０，および図１５Ａ）
図１５Ａに示すように，第１，第２，第３の層１１，１２，１３の３層を積層してなる半導体基板Ｗを用意する。なお，半導体基板Ｗは直径が１５０〜２００ｍｍ程度であり，一枚の半導体基板Ｗから複数の力学量センサ１００が形成される。
【００７７】
第１，第２，第３の層１１，１２，１３はそれぞれ，第１の構造体１１０，接合部１２０，第２の構造体１３０を構成するための層であり，ここでは，不純物が含まれるシリコン，酸化シリコン，不純物が含まれるシリコンからなる層とする。
不純物が含まれるシリコン／酸化シリコン／不純物が含まれるシリコンという３層の積層構造をもった半導体基板Ｗは，不純物が含まれるシリコン基板上にシリコン酸化膜を積層した基板と，不純物が含まれるシリコン基板とを接合後，後者の不純物が含まれるシリコン基板を薄く研磨することで作成できる（いわゆるＳＯＩ基板）。
【００７８】
ここで，不純物が含まれるシリコン基板は，例えば，チョクラルスキー法によるシリコン単結晶の製造において，不純物をドープすることにより製造できる。
シリコンに含まれる不純物としては，例えばボロンを挙げることができる。ボロンが含まれるシリコンとしては，例えば，高濃度のボロンを含み，抵抗率が０．００１〜０．０１Ω・ｃｍのものを使用できる。
【００７９】
なお，ここでは第１の層１１と第３の層１３とを同一材料（不純物が含まれるシリコン）によって構成するものとするが，第１，第２，第３の層１１，１２，１３のすべてを異なる材料によって構成してもよい。
【００８０】
（２）第１の構造体１１０の作成（第１の層１１のエッチング，ステップＳ１１，および図１５Ｂ）
第１の層１１をエッチングすることにより，開口１１５を形成し，第１の構造体１１０を形成する。即ち，第１の層１１に対して浸食性を有し，第２の層１２に対して浸食性を有しないエッチング方法を用いて，第１の層１１の所定領域（開口１１５ａ〜１１５ｄ）に対して，第２の層１２の上面が露出するまで厚み方向にエッチングする。
【００８１】
第１の層１１の上面に，第１の構造体１１０に対応するパターンをもったレジスト層を形成し，このレジスト層で覆われていない露出部分を垂直下方に侵食する。このエッチング工程では，第２の層１２に対する浸食は行われないので，第１の層１１の所定領域（開口１１５ａ〜１１５ｄ）のみが除去される。
図１５Ｂは，第１の層１１に対して，上述のようなエッチングを行い，第１の構造体１１０を形成した状態を示す。このとき，ブロック上層部１１４が画定される。
【００８２】
（３）接合部１２０の作成（第２の層１２のエッチング，ステップＳ１２，および図１５Ｃ）
第２の層１２をエッチングすることにより，接合部１２０を形成する。即ち，第２の層１２に対しては浸食性を有し，第１の層１１および第３の層１３に対しては浸食性を有しないエッチング方法により，第２の層１２に対して，その露出部分から厚み方向および層方向にエッチングする。
【００８３】
このエッチング工程では，別途，レジスト層を形成する必要はない。即ち，第１の層１１の残存部分である第１の構造体１１０が，第２の層１２に対するレジスト層として機能する。エッチングは，第２の層１２の露出部分に対してなされる。
【００８４】
第２の層１２に対するエッチング工程（ステップＳ１２）では，次の２つの条件を満たすエッチング法を行う必要がある。第１の条件は，厚み方向とともに層方向への方向性をもつことであり，第２の条件は，酸化シリコン層に対しては浸食性を有するが，シリコン層に対しては浸食性を有しないことである。
第１の条件は，不要な部分に酸化シリコン層が残存して重量部１３２の変位の自由度を妨げることがないようにするために必要な条件である。第２の条件は，既に所定形状への加工が完了しているシリコンからなる第１の構造体１１０や第３の層１３に浸食が及ばないようにするために必要な条件である。
【００８５】
第１，第２の条件を満たすエッチング方法として，バッファド弗酸（例えば，ＨＦ＝５．５ｗｔ％，ＮＨ４Ｆ＝２０ｗｔ％の混合水溶液）をエッチング液として用いるウェットエッチングを挙げることができる。また，ＣＦ４ガスとＯ２ガスとの混合ガスを用いたＲＩＥ法によるドライエッチングも適用可能である。
【００８６】
（４）導通部１６０〜１６２の形成（ステップＳ１３，および図１５Ｄ）
導通部１６０〜１６２の形成は，次のａ，ｂのようにして行われる。
ａ．錐状貫通孔の形成
第１の構造体１１０及び第２の層１２の所定の箇所をウエットエッチングし，第２の層１２まで貫通するような錘状貫通孔を形成する。エッチング液としては，第１の構造体１１０のエッチングでは，例えば，２０％ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を用いることができ，第２の層１２のエッチングでは，例えば，バッファド弗酸（例えば，ＨＦ＝５．５ｗｔ％，ＮＨ４Ｆ＝２０ｗｔ％の混合水溶液）を用いることができる。
【００８７】
ｂ．金属層の形成
第１の構造体１１０の上面及び錐状貫通孔内に，例えばＡｌを蒸着法やスパッタ法等により堆積させて，導通部１６０〜１６２を形成する。第１の構造体１１０の上面に堆積した不要な金属層（導通部１６０〜１６２の上端の縁（図示せず）の外側の金属層）はエッチングで除去する。
【００８８】
（５）第１の基体１４０の接合（ステップＳ１４，および図１５Ｅ）
１）第１の基体１４０の作成
絶縁性材料からなる基板（Ｎａイオンなどの可動イオンを含むガラス基板，例えば，パイレックス（登録商標）ガラス）をエッチングして凹部１４３を形成し，駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜２４４ｅ，及び配線層Ｌ１，Ｌ４〜Ｌ７を，例えばＮｄを含むＡｌからなるパターンによって所定の位置に形成する。なお，ガラスが可動イオンを含むのは，後の陽極接合のためである。
【００８９】
既述のように，駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅは２層構造（第１の基体１４０側の第１の導電層，第１の構造体１１０側の第２の導電層）を用いることができる。配線層Ｌ１，Ｌ４〜Ｌ７は，Ｌ４ａ〜Ｌ７ａ部につき第１の導電層を用いた単層構造であればよく，Ｌ４ｂ〜Ｌ７ｂ部については第１の導電層を用いた単層構造あるいはその上に第２の導電層を有する２層構造でもよい。駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，配線層Ｌ４ｂ〜Ｌ７ｂ部を上述のような２層構造とすることで，ＤＲＩＥ（後述する）の際に，駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅがエッチングガスにより劣化することを抑制できる。
これら第１，第２の導電層はいずれもスパッタ法を用いて形成できる。
なお，第１の導電層として，Ａｕ，Ｐｔ等を使用する場合には，第１の基体１４０（ガラス基板）の下面やブロック上層部１１４の上面との間に密着膜（Ａｕの場合はＣｒ，Ｐｔの場合はＴｉ）を付加することが好ましい。
【００９０】
２）半導体基板Ｗと第１の基体１４０の接合
半導体基板Ｗと第１の基体１４０とを，陽極接合により接合する。
第２の構造体１３０の作成前に第１の基体１４０を陽極接合している。重量部１３２を形成する前に，第１の基体１４０を陽極接合しているので，接続部１１３ａ〜１１３ｄには厚みの薄い領域が存在せず可撓性を有していないため，半導体基板Ｗと第１の基体１４０の接合時には静電引力が生じても変位部１１２は第１の基体１４０に引き寄せられることはない。しかし，後述する第２の基体１５０との陽極接合時には変位部１１２は接続部１１３により可動支持されており，第１の基体１４０側に引き寄せられる可能性がある。
図１５Ｅは，半導体基板Ｗと第１の基体１４０とを接合した状態を示す。
【００９１】
（６）第２の構造体１３０の作成（第３の層１３のエッチング，ステップＳ１５，および図１５Ｆ，図１５Ｇ）
第２の構造体１３０の形成は，次のａ，ｂのようにして行われる。
ａ．ギャップ１０の形成（図１５Ｆ）
第３の層１３の上面に，重量部１３２の形成領域及びその近傍を除いてレジスト層を形成し，このレジスト層で覆われていない露出部分（重量部１３２の形成領域及びその近傍）を垂直下方へと侵食させる。この結果，重量部の形成される領域の上部に重量部１３２の変位を可能とするためのギャップ１０が形成される。
【００９２】
ｂ．第２の構造体１３０の形成（図１５Ｇ）
ギャップ１０が形成された第３の層１３をエッチングすることにより，開口１３３，ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊ，及びポケット１３５を形成し，第２の構造体１３０を形成する。即ち，第３の層１３に対して浸食性を有し，第２の層１２に対して浸食性を有しないエッチング方法により，第３の層１３の所定領域（開口１３３）に対して，厚み方向へのエッチングを行う。
【００９３】
第３の層１３の上面に，第２の構造体１３０に対応するパターンをもったレジスト層を形成し，このレジスト層で覆われていない露出部分を垂直下方に侵食する。
図１５Ｇは，第３の層１３に対して，上述のようなエッチングを行い，第２の構造体１３０を形成した状態を示す。このとき，ブロック下層部１３４が画定されるとともに，ブロックａ〜ｉが形成される。
【００９４】
以上の製造プロセスにおいて，第１の構造体１１０を形成する工程（ステップＳ１１）と，第２の構造体１３０を形成する工程（ステップＳ１５）では，以下のようなエッチング法を行う必要がある。
第１の条件は，各層の厚み方向への方向性を持つことである，第２の条件は，シリコン層に対しては浸食性を有するが，酸化シリコン層に対しては浸食性を有しないことである。
【００９５】
第１の条件を満たすエッチング方法として，誘導結合型プラズマエッチング法（ＩＣＰエッチング法：Inductively Coupled Plasma Etching Method ）を挙げることができる。このエッチング法は，垂直方向に深い溝を掘る際に効果的な方法であり，一般に，ＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching ）と呼ばれているエッチング方法の一種である。
この方法では，材料層を厚み方向に浸食しながら掘り進むエッチング段階と，掘った穴の側面にポリマーの壁を形成するデポジション段階と，を交互に繰り返す。掘り進んだ穴の側面は，順次ポリマーの壁が形成されて保護されるため，ほぼ厚み方向にのみ浸食を進ませることが可能になる。
【００９６】
一方，第２の条件を満たすエッチングを行うには，酸化シリコンとシリコンとでエッチング選択性を有するエッチング材料を用いればよい。例えば，エッチング段階では，ＳＦ６ガス，およびＯ２ガスの混合ガスを，デポジション段階では，Ｃ４Ｆ８ガスを用いることが考えられる。
【００９７】
（７）第２の基体１５０の接合（ステップＳ１６，および図１５Ｈ）
ａ．第２の基体１５０の作成
絶縁性材料からなる基板（Ｎａイオンなどの可動イオンを含むガラス基板，例えば，パイレックス（登録商標）ガラス）に，駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ，及び配線層Ｌ２，Ｌ８〜Ｌ１１を，例えばＮｄを含むＡｌからなるパターンによって所定の位置に形成する。また，第２の基体１５０をエッチングすることにより，配線用端子Ｔ１〜Ｔ１１を形成するための上広の錐状貫通孔１０を所定の箇所に１１個形成する。なお，ガラスが可動イオンを含むのは，後の陽極接合のためである。
【００９８】
既述のように，駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅは２層構造（第２の基体１５０側の第１の導電層，第２の構造体１３０側の第２の導電層）を用いることができる。配線層Ｌ２，Ｌ８〜Ｌ１１は，第１の導電層を用いた単層構造とすることができる。
これら第１，第２の導電層はいずれもスパッタ法を用いて形成できる。
なお，第１の導電層として，Ａｕ，Ｐｔ等を使用する場合には，第２の基体１５０（ガラス基板）の下面やブロック下層部１３４の下面との間に密着膜（Ａｕの場合はＣｒ，Ｐｔの場合はＴｉ）を付加することが好ましい。
【００９９】
なお，第１の基体１４０と同様，駆動用電極１５４ａ等の形成に先立ち，エッチング等により第２の基体１５０に凹部を形成しても良い。この場合，第２の構造体１３０へのギャップ１０の形成が不要となる。即ち，重量部１３２と第２の基体１５０間のギャップは，第２の構造体１３０，第２の基体１５０の何れか，または双方に設けに設けることができる。
【０１００】
ｂ．半導体基板Ｗと第２の基体１５０の接合
ポケット１３５にゲッター材料（サエスゲッターズジャパン社製，商品名  非蒸発ゲッター）を入れて，第２の基体１５０と半導体基板Ｗとを，陽極接合により接合する。
図１５Ｈは，半導体基板Ｗと第２の基体１５０とを接合した状態を示す。
【０１０１】
（８）配線用端子Ｔ１〜Ｔ１１の形成（ステップＳ１７，および図１５Ｉ）
第２の基体１５０の上面及び錐状貫通孔１０内に，例えばＣｒ層，Ａｕ層の順に金属層を蒸着法やスパッタ法等により形成する。不要な金属層（配線用端子Ｔの上端の縁の外側の金属層）をエッチングにより除去し，配線用端子Ｔ１〜Ｔ１１を形成する。
【０１０２】
（９）半導体基板Ｗ，第１の基体１４０，第２の基体１５０のダイシング（ステップＳ１８および図１５Ｊ）
例えば，４５０℃の熱処理によってポケット１３５中のゲッター材料を活性化した後，互いに接合された半導体基板Ｗ，第１の基体１４０，及び第２の基体１５０にダイシングソー等で切れ込みを入れて，個々の力学量センサ１００に分離する。
【０１０３】
ここで，重量部駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ，配線層Ｌ２，Ｌ８〜Ｌ１１，重量部１３２の下面の構成材料がステップＳ１６での陽極接合の良否等に大きな影響を与えることが判った。
【０１０４】
図９，図１１に示すように，ここでは駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅが上部電極層（上層：第２の構造体１３０側），下部電極層（下層：第２の基体１５０側）の２層構造をなし，下部電極層が配線層Ｌ２，Ｌ８〜Ｌ１１と共通（一体的構成）である。このとき，次のような組み合わせが好ましい。
【０１０５】
（１）下部電極層：  Ａｌ（あるいはＡｌ合金（例えば，Ｎｄ含有）含む），Ｐｔ，Ａｕなど
・低抵抗であることが好ましい（力学量センサ１００の感度に影響）。
・配線層Ｌ２，Ｌ８〜Ｌ１１と，ブロック下層部１３４ｊ，１３４ｃ，１３４ｄ，１３４ｇ，１３４ｈの裏面との電気的接続が良好であることが好ましい。具体的には，陽極接合の温度（〜５００℃）でブロック下層部１３４ｊ等の裏面（シリコン等の半導体）とオーミック接続（あるいはオーミック接続とみなせる低抵抗接続）されることが好ましい。
・陽極接合の温度下において，接合圧力により潰れる程度の柔軟性を有することが好ましい。配線層Ｌ２，Ｌ８〜Ｌ１１は，ブロック下層部１３４ｊ等の裏面，第２の基体１５０間に挟まれて，ブロック下層部１３４ｊ等の裏面と接続される。このとき，配線層Ｌ２，Ｌ８〜Ｌ１１が変形して，ブロック下層部１３４ｊ等の裏面と配線層Ｌ２，Ｌ８〜Ｌ１１の接続箇所の全体が均一に接触することが好ましい。下部電極層が変形することで，配線層Ｌとブロック下層部１３４の電気的接続の信頼性が高くなる。
仮に，陽極接合時に変形し難い材料を下部電極層に用いると，接合後での電極１５４と電極Ｅ１の平行度が損なわれ，力学量センサ１００の特性にばらつきが生じる。
【０１０６】
（２）上部電極層：  Ｃｒ，Ｗ，ＴｉＮ，Ｍｏ，Ｔａなど
・上部電極層に用いる材料よりも高融点であることが望ましい。陽極接合の温度（〜５００℃）で軟化せず，硬いことが望ましい。重量部１３２の下面との融合が制限される。
・陽極接合の温度で重量部１３２の下面の材料と化合物（例えば，シリサイド）を形成しないことが望ましい。
・下部電極層で生じるヒロック（後述）などを抑制することが好ましい。
・低抵抗であることが望ましい。但し，下部電極層に比べ，この要請は低い。
・下部電極層との密着性が良好なことが好ましい。
【０１０７】
（３）重量部１３２の下面：  シリコンなどの半導体材料
・陽極接合の温度で上部電極層の材料と化合物を作らないことが望ましい。
【０１０８】
図１６は，下部電極層，上部電極層，重量部１３２の下面の構成材料の組み合わせと，評価結果の対応関係を表す表である。構成材料の欄の「−」はその層が存在しないことを意味する。なお，下部電極層，上部電極層それぞれの厚さを０．３μｍ，５０ｎｍとし，陽極接合は，４００℃で６０分とした。上部電極層が下部電極層よりも薄いのは，電極の抵抗が必要以上に大きくならないようにするためである。
【０１０９】
ここで，（１）スティッキング抑制，（２）電気的接続，および（３）ヒロック抑制それぞれについて評価した。
【０１１０】
「スティッキング」とは，陽極接合の際に重量部１３２が第２の基体１５０に付着することを言う。力学量センサ１００の製造時の歩留まりの低下をもたらす。スティッキングの発生確率に応じて，スティッキングの抑制を３段階（○，△，×）で評価した。具体的には，（スティッキングが発生した力学量センサ１００の個数／力学量センサ１００の総数（半導体基板Ｗ１枚当たり））が次の値のときに○，△，×とした。○：０％〜２０％未満，△：２０％〜５０％未満，×：５０％以上。
なお，スティッキングの有無は，重量部１３２と駆動用電極１５４ａ等間の導通により確認した。スティッキングしていればショート（導通），スティッキングしていなければオープン（絶縁）となる。
【０１１１】
「電気的接続」は，検出用電極１５４ｂ等とブロック下層部１３４ｊ等間の電気抵抗およびそのコンタクトの安定性で評価した。配線層Ｌ１，Ｌ４〜Ｌ７の第１の部材によって，検出用電極１５４ｂ等とブロック下層部１３４ｊ等が接続される。電気的接続はその良否を２段階（○，×）で評価した。具体的には，直線的なＩ（電流）−Ｖ（電圧）特性が得られた（オーミックコンタクトが取れた）場合を「○」，直線的なＩ−Ｖ特性が得られない場合を「×」とした。
【０１１２】
「ヒロック」は，陽極接合する際に，検出用電極１５４ｂ等に発生する例えば，半球状の突起物であり，製品間での特性のばらつきおよび電極間のショートの原因となる。ヒロックは，光学顕微鏡でヒロックの有無を観察し，無い場合，有る場合それぞれについて，２段階（○，×）で評価した。なお，「−」は，下部電極層の構成材料自体がヒロックを生じにくく，上部電極層によるヒロック抑制効果が発揮されない場合である。
【０１１３】
試料１〜６は，本発明の実施例に相当する。
試料１〜６はそれぞれ，重量部１３２の下面，上部電極層，下部電極層それぞれを「Ｓｉ，Ｃｒ，Ａｌ」，「Ｓｉ，Ｃｒ，Ａｕ」，「Ｓｉ，Ｗ，Ａｌ」，「Ｓｉ，ＴｉＮ，Ａｌ」，「Ｓｉ，Ｍｏ，Ａｌ」，「Ｓｉ，Ｔａ，Ａｌ」とした。その結果，試料１〜６それぞれでのスティッキング抑制，電気的接続，ヒロック抑制の評価は「○，○，○」，「○，○，−」，「○，○，○」，「○，○，○」，「○，○，○」，「○，○，○」，であった。
なお，下部電極層としてＡｕ，Ｐｔを用いた場合にはガラス基板（第２の基体１５０）との間に，５０ｎｍのＣｒ，またはＴｉの膜（密着膜）を配置した。
【０１１４】
試料７〜１１は，本発明の比較例に相当する。
試料７〜１１はそれぞれ，重量部１３２の下面，上部電極層，下部電極層それぞれを「Ａｌ，Ａｌ，Ａｌ」，「Ｃｒ，Ａｌ，Ａｌ」，「Ｃｒ，Ｃｒ，Ａｌ」，「Ｓｉ，−，Ａｌ」，「Ｓｉ，−，Ｃｒ」とした。その結果，試料７〜１１それぞれでのスティッキング抑制，電気的接続，ヒロック抑制の評価は「×，○，×」，「△，○，×」，「×，○，○」，「×，○，×」，「○，×，−」であった。
なお，下部電極層としてＡｕ，Ｐｔを用いた場合にはガラス基板（第２の基体１５０）との間に，５０ｎｍのＣｒ，またはＴｉの膜（密着膜）を配置した。
【０１１５】
以上に示されるように，重量部１３２の下面と上部電極層それぞれが，半導体（Ｓｉ）および下部電極層の材料よりも高融点の導電性材料（Ｃｒ，Ｗ，ＴｉＮ）のときに，スティッキングが少なかった。金属材料同士の組み合わせでは，高融点の導電性材料を用いても必ずしも良好な結果が得られなかった。
【０１１６】
電気的接続に関しては，下部電極層がＣｒの場合以外は概ね良好であった。Ｃｒがブロック下層部１３４ｊの構成材料（シリコン）に拡散し難く，接続が不安定であった。また，Ｃｒは陽極接合時の押圧によって変形し難く，ブロック下層部１３４と第２の基体１５０とが連結されなかった。
【０１１７】
ヒロック抑制に関しては，Ａｌの下部電極層を高融点の金属含有材料の上部電極層で覆うことで，下部電極層でのヒロックを抑制できた。下部電極層がＡｕ，やＣｒの場合，ヒロックが発生しないので，上部電極層の材料はヒロックの抑制には寄与しない。
【０１１８】
以上，第２の基体１５０上に形成される駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ，配線層Ｌ２，Ｌ８〜Ｌ１１の構成材料の組み合わせにつき説明した。ステップＳ１６の陽極接合時での重量部１３２との付着防止および電気的特性の双方を満足することが可能となる。
また，第１の基体１４０上に形成される駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，配線層Ｌ１，Ｌ４〜Ｌ７の構成材料にも同様の組み合わせを採用しても良い。その場合，ステップＳ１６の陽極接合時での変位部１１２との付着防止および電気的特性の双方を満足することが可能となる。
【０１１９】
ステップＳ１６の陽極接合時に，第１の基体１４０側に変位部１１２が引き寄せられる理由について述べる。第１の基体１４０が例えば可動イオンを含むガラス材である場合に，第１の基板１４０はステップＳ１４の陽極接合後は絶縁体としてみなせる。このため，第２の基体１５０の陽極接合時に，第１の基板１４０を通じて半導体基板Ｗへ電圧を印加することが困難となる。そのため従来，半導体基板Ｗの側面（あるいは半導体基板Ｗの表面を一部露出して）から第２の基体１５０の陽極接合時の電圧を印加している。
【０１２０】
しかしながら，ブロック部（ブロックａ〜ｉ）は力学量センサ１００のフレーム（固定部１１１及び台座１３１）から離隔して存在している。このため，ブロック部には電気的接続がなく，ブロック部と接続する電極（駆動用電極１４４ａ，１５４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅ）の電位が定まらなくなる。その結果，変位部１１２が第２の基体１５０側のみではなく，第１の基体１４０側に引き寄せられ，スティッキング（付着）する可能性がある。
【０１２１】
上記実施形態では，第２の基体１５０と第１の構造体１１０の陽極接合時に，重量部１３２が第１の基体１４０，第２の基体１５０側のいずれかの方向に引き寄せられたとしても，重量部１３２のスティッキングを防ぐことができる。
【０１２２】
以下，電極（駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ等）の構成材料と，（１）ガス放出，および（２）抵抗値との関係を説明する。ここでは，アニール等により電極が高温に晒される可能性を考慮している。
【０１２３】
（１）ガス放出について
電極（上部電極層，下部電極層）の構成材料と，電極からのガス放出との関係を説明する。
電極がガスを含み，そのガスが力学量センサ１００内に放出される可能性がある。力学量センサ１００では，その内部を減圧することで（真空封止），重量部１３２の可動性を高めていることから，電極からのガスの放出によって，力学量センサ１００の感度が低下する可能性がある。例えば，スパッタリング法により電極が形成される場合，スパッタ用の希ガス（例えば，Ａｒ）が，例えば，０．０１〜１［ａｔ％］のオーダで電極内部に混入する。このため，力学量センサ１００の減圧後にこのスパッタガスが放出される可能性がある。
【０１２４】
図１７は，温度とガス放出強度との関係を表すグラフである。横軸，縦軸がそれぞれ，温度およびＡｒガス放出強度に対応する。ここでは，電極の下部電極層をＡｌ−Ｎｄとし，上部電極層を付加しない場合，上部電極層の構成材料がＴｉＮ，Ｃｒの場合について，調べた。
上部電極層を付加しない場合には，４６５℃程度以上でＡｒガスが放出される。これに対して，上部電極層の構成材料がＴｉＮの場合には，６００℃程度以上，上部電極層の構成材料がＣｒの場合には，４１５℃程度以上でＡｒガスが放出される。即ち，上部電極層の構成材料をＴｉＮ，Ｃｒとするとガス放出が抑制あるいは促進される。
【０１２５】
この理由は，電極（上部電極層，下部電極層）内での熱拡散（原子の移動）により説明することができる。上部電極層が無い場合，温度が上昇し，電極（下部電極層）内での拡散（自己拡散）が盛んになると，電極内に含まれるガスが電極から放出され易くなると考えられる。上部電極層を付加した場合，下部電極層と上部電極層間での拡散（相互拡散）が生じ，この相互拡散が盛んになると，電極からのガスの放出が起こり易くなると考えられる。
【０１２６】
上部電極層，下部電極層の構成材料の組み合わせにより，この相互拡散の大きさが変化し，ガスの放出特性が変化する。Ｃｒ／Ａｌ−Ｎｄの組み合わせでは，層内での自己拡散よりも層間での相互拡散が優勢になり，上部電極層を付加しない場合よりも，ガスが放出される温度が低下する。一方，ＴｉＮ／Ａｌ−Ｎｄの組み合わせでは，層内での自己拡散よりも層間での相互拡散が劣勢になり，Ｃｒ／Ａｌ−Ｎｄの組み合わせと比べてガスが放出される温度が上昇する。さらに，上部電極層（ＴｉＮ）において，自己拡散が起こりにくいこと（自己拡散の起こる温度が高いこと）により，上部電極層を付加しない場合よりも，ガスが放出される温度が上昇する。
【０１２７】
このように，相互拡散が生じにくい材料を組み合わせることで，電極を例えばアニールした場合に，ガスの放出が低減される。これは，力学量センサ１００の製造プロセス条件の柔軟化をもたらす。さらに，力学量センサ１００の長期信頼性の確保にも繋がる。
【０１２８】
（２）抵抗値について
電極（上部電極層，下部電極層）の構成材料と，電極の抵抗との関係を説明する。
上部電極層，下部電極層の材料の組み合わせをＣｒ／Ａｌ−Ｎｄ，ＴｉＮ／Ａｌ−Ｎｄとし，上部電極層，下部電極層の形成後に４２０℃程度でアニールした場合での抵抗を測定した。Ｃｒ／Ａｌ−Ｎｄ，ＴｉＮ／Ａｌ−Ｎｄそれぞれでのシート抵抗は３．１および０．１［Ω］であった。即ち，Ｃｒ／Ａｌ−Ｎｄの組み合わせでは，アニールにより高抵抗化し，ＴｉＮ／Ａｌ−Ｎｄの組み合わせでは，アニールにより高抵抗化しなかった。
【０１２９】
この原因は，上部電極層，下部電極層間での相互拡散の結果，ＣｒとＡｌの金属間化合物が形成され，その抵抗率がＡｌ，Ｃｒ単体の抵抗率より大きいためと考えられる。ＴｉＮ／Ａｌ−Ｎｄの組み合わせでは，相互拡散自体が起こり難いので，アニールすることによる抵抗値の変化は無いと考えられる。
【０１３０】
以上から判るように，アニールによる温度の上昇等を考慮すると，上部電極層，下部電極層として，層間での相互拡散が生じにくい（相互拡散係数の小さい）材料を組み合わせることが好ましい。この組み合わせの一例として，Ａｌ系材料とＴｉＮを挙げることができる。
なお，これら（１）ガス放出，および（２）抵抗値の実験では，下部電極層をＡｌ−Ｎｄ（Ａｌに２．０［ａｔ．％］のＮｄを付加）としているが，Ａｌ−Ｎｄ以外でも，Ａｌ系の材料（例えば，Ａｌ，Ａｌ−Ｓｉ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ等のＡｌを主成分とする材料）であれば，ほぼ同様の結果が得られると考えられる。
【０１３１】
（その他の実施形態）
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張，変更可能であり，拡張，変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る力学量センサを分解した状態を表す分解斜視図である。
【図２】図１の力学量センサを分解した状態を表す分解斜視図である。
【図３】第１の構造体の上面図である。
【図４】接合部の上面図である。
【図５】第２の構造体の上面図である。
【図６】第１の基体の下面図である。
【図７】第２の基体の上面図である。
【図８】第２の基体の下面図である。
【図９】図１のＢ−Ｂに沿って切断した状態を表す断面図である。
【図１０】図１のＣ−Ｃに沿って切断した状態を表す断面図である。
【図１１】図９に示す力学量センサにおける６組の容量素子を示す断面図である。
【図１２】図６の一部を拡大した下面図である。
【図１３】図７の一部を拡大した上面図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態に係る力学量センサの作成手順の一例を表すフロー図である。
【図１５Ａ】図１４の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１５Ｂ】図１４の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１５Ｃ】図１４の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１５Ｄ】図１４の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１５Ｅ】図１４の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１５Ｆ】図１４の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１５Ｇ】図１４の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１５Ｈ】図１４の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１５Ｉ】図１４の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１５Ｊ】図１４の作成手順における力学量センサの状態を表す断面図である。
【図１６】下部電極層，上部電極層，重量部の下面の構成材料の組み合わせと，評価結果の対応関係を表す表である。
【図１７】温度とガス放出強度との関係を表すグラフである。
【符号の説明】
【０１３３】
１００  力学量センサ
１１０  第１の構造体
１１１  固定部
１１１ａ  枠部
１１１ｂ，１１１ｃ  突出部
１１２（１１２ａ-１１２ｅ）  変位部
１１３（１１３ａ-１１３ｄ）  接続部
１１４（１１４ａ-１１４ｊ）  ブロック上層部
１１５（１１５ａ-１１５ｄ）  開口
１２０，１２１，１２２，１２３  接合部
１３０  第２の構造体
１３１  台座
１３１ａ  枠部
１３１ｂ〜１３１ｄ  突出部
１３２（１３２ａ-１３３ｅ）  重量部
１３３  開口
１３４（１３４ａ-１３４ｊ）  ブロック下層部
１３５  ポケット
１４０  第１の基体
１４１  枠部
１４２  底板部
１４３  凹部
１４４ａ  駆動用電極
１４４ｂ-１４４ｅ  検出用電極
１５０  第２の基体
１５４ａ  駆動用電極
１５４ｂ-１５４ｅ  検出用電極
１６０-１６２  導通部
１０  ギャップ
１１  錘状貫通孔
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４-Ｌ１１  配線層
Ｔ１-Ｔ１１  配線用端子
Ｅ１  駆動用電極，検出用電極
【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１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１５Ｅ】
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【図１５Ｆ】
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【図１５Ｇ】
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【図１５Ｈ】
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【図１５Ｉ】
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【図１５Ｊ】
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【図１６】
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【図１７】
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