(57)【要約】【課題】固定電極と可動電極の溶着を防止すると共に、固定電極と可動電極の損傷を防止することができる静電容量型センサを提供すること。【解決手段】ガラス基板１１には、シリコンで構成された島状体１２が埋設されている。ガラス基板１１の主面１１ａ上には、島状体１２の一方の露出部分と電気的に接続するように固定電極１３が形成されている。ガラス基板１１の主面１１ｂ上には、島状体１２の他方の露出部分と電気的に接続するように電極１４が形成されている。  ガラス基板１１の主面１１ａ上には、導電性可動部である感圧ダイヤフラム１５ａを有するシリコン基板１５が接合されている。シリコン基板１５とガラス基板１１の主面１１ａとの間には、放電促進領域を含む放電促進空間１７が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に背向する一対の主面を有し、一方の前記主面上に固定電極を有する第１基板と、前記第１基板と接合されており、前記固定電極と所定の間隔Ｇ1をおいて対向して配置された可動電極を有する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間の間隔が、前記所定の間隔Ｇ1よりも小さい間隔Ｇ2の放電促進領域を内部に含む放電促進空間と、を具備することを特徴とする静電容量型センサ。
【請求項２】
前記放電促進領域は、前記固定電極又は前記可動電極の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１記載の静電容量型センサ。
【請求項３】
前記固定電極は、前記第１基板の他方の主面上に形成された電極と、前記第１基板に埋め込まれた導電部材により電気的に接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の静電容量型センサ。
【請求項４】
前記放電促進領域は、前記放電促進空間に設けられた調整部材により前記間隔Ｇ2が規定され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センサ。
【請求項５】
前記第１基板がガラス基板であり、前記第２基板がシリコン基板であり、前記第１基板と前記第２基板とが陽極接合されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の静電容量型センサ。
【請求項６】
前記所定の間隔Ｇ1よりも小さい間隔Ｇ2は、陽極接合に必要な電圧をＶ1とし、前記可動電極が前記固定電極に引き寄せられる電圧をＶ2とし、前記間隔Ｇ2の静電破壊電圧をＶ3としたとき、Ｖ1＜Ｖ3＜Ｖ2を満足する間隔であることを特徴とする請求項５記載の静電容量型センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電引力を用いて駆動する静電容量型センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
静電容量型センサの代表的な例としては、可動電極と固定電極との間の静電容量を検出する静電容量型圧力センサが挙げられる。静電容量型圧力センサは、可動電極である感圧ダイヤフラムを有する基板と、固定電極を有する基板とを、感圧ダイヤフラム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。この静電容量型圧力センサにおいては、感圧ダイヤフラムに圧力が加わると感圧ダイヤフラムが変形し、これにより感圧ダイヤフラムと固定電極との間隔が変わる。この間隔の変化により感圧ダイヤフラム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圧力の変化を検出する。
【０００３】
このような静電容量型圧力センサの製造において、電圧を印加しながら感圧ダイヤフラムを有する基板と、固定電極を有する基板とを接合する場合、静電引力で感圧ダイヤフラムが変位して固定電極に接触して溶着する問題がある。
【０００４】
このような問題を解決するために、感圧ダイヤフラムの固定電極側に絶縁部材を設けて、感圧ダイヤフラムが変位しても感圧ダイヤフラムが固定電極よりも先に絶縁部材に接触する構成とした静電容量型圧力センサが開発されている（特許文献１）。これにより、感圧ダイヤフラムが固定電極に溶着することを防止している。
【特許文献１】特開２０００−１２１６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記静電容量型圧力センサにおいては、感圧ダイヤフラムが絶縁部材と接触した際に電化を開放しないときは、固定電極と感圧ダイヤフラムとの間で放電が発生して電荷の開放が行われる。このとき、固定電極や感圧ダイヤフラムに損傷を与えてしまい、圧力センサの特性に影響を及ぼしてしまう恐れがある。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、固定電極と可動電極の溶着を防止すると共に、固定電極と可動電極の損傷を防止することができる静電容量型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センサは、相互に背向する一対の主面を有し、一方の前記主面上に固定電極を有する第１基板と、前記第１基板と接合されており、前記固定電極と所定の間隔Ｇ1をおいて対向して配置された可動電極を有する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間の間隔が、前記所定の間隔Ｇ1よりも小さい間隔Ｇ2の放電促進領域を内部に含む放電促進空間と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、第１基板と第２基板との間には、放電促進空間が設けられるため、両基板の接合の際に起こる放電は固定電極を含むキャビティでは起こらずに放電促進空間で起こる。すなわち、両基板の接合の際の電荷の開放がキャビティで起こらずに放電促進空間で起こる。したがって、キャビティ内での放電発生を防止し、可動電極が静電引力により固定電極と接触することを防止する。その結果、可動電極や固定電極に損傷を与えることを防止できる。
【０００９】
本発明の静電容量型センサにおいては、前記放電促進領域は、前記固定電極又は前記可動電極の近傍に設けられていることが好ましい。この構成によれば、放電による電荷開放効果が高くなり、固定電極を含むキャビティ内での放電をより効果的に防止することができる。
【００１０】
本発明の静電容量型センサにおいては、前記固定電極は、前記第１基板の他方の主面上に形成された電極と、前記第１基板に埋め込まれた導電部材により電気的に接続されていることが好ましい。この構成によれば、外部への取り出し部となる電極を一つの面上に形成できるので、表面実装に適したデバイスとすることができる。
【００１１】
本発明の静電容量型センサにおいては、前記放電促進領域は、前記放電促進空間に設けられた調整部材により前記間隔Ｇ2が規定されることが好ましい。この構成によれば、第２基板に形成する、固定電極を含むキャビティ用の凹部と、放電促進空間用の凹部とを同じ深さに形成し、その後放電促進空間に調整部材を設けることができる。したがって、第２基板に対する凹部形成の工程を簡略化することができる。
【００１２】
本発明の静電容量型センサにおいては、前記第１基板がガラス基板であり、前記第２基板がシリコン基板であり、前記第１基板と前記第２基板とが陽極接合されていることが好ましい。
【００１３】
本発明の静電容量型センサにおいては、前記所定の間隔Ｇ1よりも小さい間隔Ｇ2は、陽極接合に必要な電圧をＶ1とし、前記可動電極が前記固定電極に引き寄せられる電圧をＶ2とし、前記間隔Ｇ2の静電破壊電圧をＶ3としたとき、Ｖ1＜Ｖ3＜Ｖ2を満足する間隔であることが好ましい。この構成によれば、陽極接合強度を低下させずに、放電促進空間において積極的に放電発生を起こすことができ、固定電極と可動電極との間での放電発生を防止することができる。その結果、固定電極と可動電極が損傷することを防止できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、相互に対向する一対の主面を有し、前記一対の主面の一方の主面上に固定電極を有する第１基板と、前記第１基板と接合されており、前記固定電極と所定の間隔をおいて配置された可動電極を有する第２基板と、前記所定の間隔Ｇ1よりも小さい間隔Ｇ2の放電促進領域を含む放電促進空間と、を具備するので、固定電極と可動電極の溶着を防止すると共に、固定電極と可動電極の損傷を防止することができる静電容量型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センサの概略構成を示す断面図である。また、図２は、図１に示す静電容量型センサを示す平面図である。
【００１６】
図中１１はガラス基板を示す。ガラス基板１１は、相互に対向する一対の主面１１ａ，１１ｂを有する。ガラス基板１１には、シリコンで構成された島状体（シリコン製部材）１２が埋設されている。島状体１２は、主面１１ａ上に形成された固定電極と主面１１ｂ上に形成された電極とを電気的に接続する導電部材である。島状体１２は、ガラス基板１１の両主面１１ａ，１１ｂでそれぞれ露出している。なお、この島状体１２の形成については後述する。
【００１７】
ガラス基板１１の主面１１ａ上には、島状体１２の一方の露出部分と電気的に接続するように固定電極１３が形成されている。ガラス基板１１の主面１１ｂ上には、島状体１２の他方の露出部分と電気的に接続するように電極１４が形成されている。これにより、固定電極１３は、島状体１２を介して電極１４と電気的に接続されている。この電極１４は、外部機器への引き出し電極である。このように、圧力センサの下面に形成された電極１４に固定電極１３が電気的に接続されているので、外部機器への接続が容易となる。すなわち、外部への取り出し部となる電極１４を一つの面上に形成できるので、表面実装に適したデバイスとすることができる。
【００１８】
ガラス基板１１の主面１１ａ上には、導電性可動部である感圧ダイヤフラム１５ａ（可動電極）を有するシリコン基板１５が接合されている。このシリコン基板１５においては、導電性可動部として被測定圧力により可動する感圧ダイヤフラム１５ａが設けられている。ガラス基板１１とシリコン基板１５とは、感圧ダイヤフラム１５ａが固定電極１３と所定の間隔をおいて配置されるように位置合わせされた状態で接合部１５ｂで接合される。これにより、固定電極１３上にキャビティ１６が形成される。また、シリコン基板１５の肉厚部１５ｃには、可動電極である感圧ダイヤフラム１５ａ用の引き出し電極（図示せず）が設けられている。
【００１９】
シリコン基板１５とガラス基板１１の主面１１ａとの間には、放電促進領域を含む放電促進空間１７が設けられている。この放電促進空間１７は、キャビティ１６の近傍に設けられている。これにより、放電による電荷開放効果が高くなり、固定電極１３を含むキャビティ１６内での放電をより効果的に防止することができる。放電促進空間１７とキャビティ１６との間の距離は、特に限定しないが、固定電極１３と感圧ダイヤフラム１５ａとの間での放電発生よりも放電促進空間１７における放電発生の方が先に起こるために十分な距離に設定することが好ましい。なお、本実施の形態においては、放電促進空間１７を２箇所設けている場合について説明しているが、放電促進空間１７の個数については特に制限はない。また、放電促進空間１７の容積についても、固定電極１３と感圧ダイヤフラム１５ａとの間での放電発生よりも放電促進空間１７における放電発生の方が先に起こるために十分であれば、特に制限はない。
【００２０】
また、放電促進空間１７における放電促進領域Ｄ0とは、放電促進空間１７において、感圧ダイヤフラム１５ａとガラス基板１１の主面１１ａとの間の間隔が最も狭い部分の高さ方向の領域（ギャップＧ2）をいう。このギャップは、ガラス基板１１とシリコン基板１５との間の陽極接合に必要な電圧をＶ1とし、感圧ダイヤフラム１５ａが固定電極１３に引き寄せられる電圧をＶ2とし、ギャップの静電破壊電圧をＶ3としたとき、Ｖ1＜Ｖ3＜Ｖ2を満足する間隔であることが好ましい。ギャップをこのように設定することにより、陽極接合強度を低下させずに、放電促進空間１７において積極的に放電発生を起こすことができ、固定電極１３と感圧ダイヤフラム１５ａとの間での放電発生を防止することができる。その結果、固定電極１３と感圧ダイヤフラム１５ａが損傷することを防止できる。
【００２１】
シリコン基板１５における感圧ダイヤフラム１５ａは、シリコン基板１５の両面からエッチングなどによりそれぞれ凹部を形成することにより設けられている。シリコン基板１５のガラス基板接合面側の凹部は、少なくとも固定電極１３を収容できる大きさを有しており、シリコン基板１５をガラス基板１１に接合することにより、上記キャビティ１６を構成する。これにより、感圧ダイヤフラム１５ａと固定電極１３との間に静電容量が発生する。
【００２２】
ガラス基板１１と島状体１２との界面は、高い密着性を有することが好ましい。後述するように、これらの界面は、加熱下において島状体１２をガラス基板１１に押し込むことにより形成される。このような方法により得られた界面でも高い密着性を発揮できるが、島状体１２をガラス基板１１に押し込んだ後に、陽極接合処理を施すことにより、密着性をより高くすることができる。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、界面で共有結合を起こさせる処理をいう。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１１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。
【００２３】
これは、ガラス基板１１の主面１１ａとシリコン基板１５との間の界面においても同様である。すなわち、ガラス基板１１の主面１１ａ上にシリコン基板１５を搭載して、陽極接合処理を施すことにより、密着性を高くすることができる。このようにガラス基板１１と島状体１２との界面と、ガラス基板１１とシリコン基板１５との界面とで高い密着性を発揮することにより、感圧ダイヤフラム１５ａとガラス基板１１の主面１１ａとの間で構成するキャビティ１６内の気密性を高く保つことができる。
【００２４】
このような構成を有する静電容量型圧力センサにおいては、感圧ダイヤフラム１５ａとガラス基板１１上の固定電極１３との間に所定の静電容量を有する。この圧力センサに圧力がかかると、感圧ダイヤフラム１５ａが圧力に応じて可動する。これにより、感圧ダイヤフラム１５ａが変位する。このとき、感圧ダイヤフラム１５ａとガラス基板１１上の固定電極１３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、その変化を圧力変化とすることができる。
【００２５】
この静電容量型圧力センサにおいては、ガラス基板１１とシリコン基板１５との間に放電促進空間１７が設けられているため、ガラス基板１１とシリコン基板１５の接合の際に起こる放電はキャビティ１６では起こらずに放電促進空間１７で起こる。したがって、キャビティ１６内での放電発生が防止され、感圧ダイヤフラム１５ａが静電引力により固定電極１３と接触することが防止される。その結果、感圧ダイヤフラム１５ａや固定電極１３に損傷を与えることを防止できる。
【００２６】
次に、本実施の形態の静電容量型圧力センサの製造方法について説明する。図３（ａ）〜（ｃ）、図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態に係る静電容量型圧力センサの製造方法を説明するための断面図である。
【００２７】
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１５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。濃度としては、例えば０．０１Ω・ｃｍ程度とする。このシリコン基板１５の一方の主面をエッチングして、図３（ａ）に示すように、感圧ダイヤフラム１５ａと固定電極１３との間の間隔を制御するキャビティ１６用の凹部１５ｄを形成する。この場合、シリコン基板１５を熱酸化してシリコン酸化膜を形成する。そして、シリコン酸化膜上にレジスト膜を形成し、凹部１５ｄ形成領域以外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酸化膜をエッチングし、その後残存したレジスト膜を除去する。このようにして形成した開口部を有するシリコン酸化膜をマスクとしてシリコン基板１５をエッチングして凹部１５ｄを設ける。シリコン基板１５のエッチングとしては、７０℃の４０重量％ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロキシオキサイド）溶液を用いたウェットエッチングを行う。
【００２８】
次いで、図３（ａ）に示すシリコン基板１５に厚さ３００ｎｍのシリコン酸化膜を形成した後に、両面アライメント露光装置を用いてパターニングを行い、７０℃の４０重量％ＴＭＡＨ溶液を用いてウェットエッチングを行って、図３（ｂ）に示すように、放電促進空間１７用の凹部１５ｅを形成する。次いで、図３（ｂ）に示すシリコン基板１５に厚さ３００ｎｍのシリコン酸化膜を形成した後に、両面アライメント露光装置を用いてパターニングを行い、９０℃の４０重量％ＴＭＡＨ溶液を用いてシリコン基板１５の他方の主面をウェットエッチングして、図３（ｃ）に示すように、感圧ダイヤフラム１５ａを形成する。その後、シリコン基板１５の厚肉部１５ｃに感圧ダイヤフラム１５ａ用の電極を形成する。
【００２９】
なお、本実施の形態では、エッチングとしてウェットエッチングを用いた場合について説明しているが、エッチングとしてドライエッチングを用いても良い。また、本実施の形態では、シリコン基板１５に感圧ダイヤフラム１５ａを形成した後に電極を設けるように説明しているが、シリコン基板１５に電極を形成した後に感圧ダイヤフラム１５ａを設けても良い。
【００３０】
次いで、上述のように不純物をドーピングして低抵抗化したシリコン基板１２を準備する。このシリコン基板１２をエッチングして、図４（ａ）に示すように、島状体となる突出部１２ａを形成する。シリコン基板１２のエッチングとしては、９０℃の２０重量％ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロキシオキサイド）溶液を用いたウェットエッチングを行う。
【００３１】
次いで、シリコン基板１２の突出部１２ａにガラス基板１１を当接し、熱プレス機（図示せず）を用いて熱プレスを行って、図４（ｂ）に示すように、ガラス基板１１にシリコン基板１２の突出部１２ａを埋め込む。このときの加熱温度は、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６００℃である。この加熱温度と押し込み速度は適宜制御される。なお、本実施の形態においては、島状体１２としてシリコンを用いた場合について説明しているが、島状体１２の材料としては、ガラス基板１１を貫通して電気的接続が可能であり、十分に気密性の高いキャビティを形成できる他の材料、例えば金属、導電性樹脂であっても良い。
【００３２】
さらに、シリコン基板１２の突出部１２ａとガラス基板１１との界面での密着性をより高めるために、陽極接合処理を行う。この場合、シリコン基板１２及びガラス基板１１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。これにより界面での密着性がより高くなり、静電容量型圧力センサのキャビティ１６の気密性を向上させることができる。
【００３３】
次いで、図４（ｃ）に示すように、ガラス基板１１の主面１１ａ，１１ｂを研磨処理することにより島状体１２を主面１１ａ，１１ｂで露出させる。これにより、ガラス基板１１に島状体１２が埋め込まれた状態となる。このようにしてシリコン製部材を埋め込んだガラス基板１１を作製する。
【００３４】
次いで、図４（ｄ）に示すように、ガラス基板１１の主面１１ａ上に、島状体１２と電気的に接続するように固定電極１３を形成する。この場合、まず、ガラス基板１１の主面１１ａ上に電極材料を被着し、その上にレジスト膜を形成し、固定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。
【００３５】
さらに、図４（ｄ）に示すように、ガラス基板１１の主面１１ｂ上に、島状体１２と電気的に接続するように電極１４を形成する。この場合、まず、ガラス基板１１の主面１１ｂ上に電極材料を被着し、その上にレジスト膜を形成し、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。
【００３６】
次いで、被測定圧力により変位する感圧ダイヤフラム１５ａを有するシリコン基板１５を、感圧ダイヤフラム１５ａが固定電極１３と所定の間隔をおいて位置するように、ガラス基板１１の主面１１ａ上に接合する。すなわち、ガラス基板１１の主面１１ａとシリコン基板１５の接合部１５ｂとが接合される。このとき、シリコン基板１５及びガラス基板１１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１５とガラス基板１１との間の界面での密着性がより高くなり、キャビティ１６の気密性を向上させることができる。
【００３７】
このとき、ガラス基板１１とシリコン基板１５との間には、放電促進空間１７が設けられるため、陽極接合の際に起こる放電はキャビティ１６では起こらずに放電促進空間１７で起こる。すなわち、陽極接合の際の電荷の開放がキャビティ１６で起こらずに放電促進空間１７で起こる。したがって、キャビティ１６内での放電発生を防止し、感圧ダイヤフラム１５ａが静電引力により固定電極１３と接触することを防止する。その結果、感圧ダイヤフラム１５ａや固定電極１３に損傷を与えることを防止できる。
【００３８】
このようにして得られた静電容量型圧力センサにおいては、感圧ダイヤフラム１５ａと固定電極１３との間で検知された静電容量の変化の信号は、島状体１２を介して電極１４から取得することができる。この信号に基づいて測定圧力を算出することができる。
【００３９】
本発明においては、放電促進空間１７の構造は図１に示す構造に限定されず、種々変更することができる。図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る静電容量型センサの他の例の一部（図１に示すＡ部）を示す断面図である。例えば、図５（ａ）に示すように、放電促進空間１７内に放電促進領域を調整する調整部材２１を設けても良い。調整部材２１の材料としては、金属などを中心に様々な導電性材料を用いることができ、例えばＴｉ、Ａｌ、Ｗなどを挙げることができる。この調整部材２１は、図４（ｄ）に示す構造のガラス基板１１の主面１１ａ上に調整部材２１を構成する材料を被着し、その上にレジスト膜を形成し、放電促進空間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調整部材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とにより形成することができる。
【００４０】
図５（ａ）に示す構造においては、調整部材２１の上面とシリコン基板１５の放電促進空間用の凹部１５ｅの底面との間の距離が放電促進領域Ｄ1となる。この構造を作製する場合、シリコン基板１５に、キャビティ１６用の凹部１５ｄと、放電促進空間用の凹部１５ｅとを同じ深さで形成し、その後ガラス基板１１の主面１１ａ上に放電促進空間１７に調整部材２１を設ける。このようにすることにより、シリコン基板１５に対する凹部形成の工程を簡略化することができる。すなわち、図３（ａ），（ｂ）の工程を一工程で行うことができる。具体的には、シリコン酸化膜形成工程、パターニング工程、ウェットエッチング工程を省略することができる。また、このような構造においても、キャビティ１６内での放電発生を防止し、感圧ダイヤフラム１５ａが静電引力により固定電極１３と接触することを防止する。その結果、感圧ダイヤフラム１５ａや固定電極１３に損傷を与えることを防止できる。
【００４１】
また、図５（ｂ）に示すように、放電促進空間１７内にシリコン基板１５側から突出する突起部１５ｆを設けても良い。この突起部１５ｆは、図３（ａ）に示す構造において放電促進空間用の凹部１５ｅを形成する際に、突起部形成領域をマスクすることにより形成することができる。具体的には、突起部形成領域をシリコン酸化膜でマスクをして、上記と同様にしてＴＭＡＨによりウェットエッチングする。シリコンの異方性エッチャントであるＴＭＡＨは、面方位によりエッチング速度が異なるので、エッチング面にピラミッド状の多面体（四角錐）を呈する。マスク形状とエッチング時間の制御によって、多面体の突起の高さを調整することができる。このとき、シリコン酸化膜のエッチングも少しづつ進行するので、突起部形成領域のシリコンは先端が細っていく。そして、最終的には、突起部形成領域のシリコンは、シリコン基板１５の表面の位置よりも深いところまでエッチングされるので、突起部１５ｆが形成される。図５（ｂ）に示す構造においては、突起部１５ｆの先端とガラス基板１１との間の距離が放電促進領域Ｄ2となる。この構造を作製する場合にも、図３（ａ），（ｂ）の工程を一工程で行うことができ、シリコン酸化膜形成工程、パターニング工程、ウェットエッチング工程を省略することができる。また、このような構造においても、キャビティ１６内での放電発生を防止し、感圧ダイヤフラム１５ａが静電引力により固定電極１３と接触することを防止する。その結果、感圧ダイヤフラム１５ａや固定電極１３に損傷を与えることを防止できる。
【００４２】
また、図５（ｃ）に示すように、シリコン基板１５側に凹部を設けずに、ガラス基板１１側に凹部を設けて放電促進空間１８を形成しても良い。図５（ｃ）に示す構造においては、シリコン基板１５の底面とガラス基板１１に形成した凹部の底面との間の距離が放電促進領域Ｄ3となる。また、このような構造においても、キャビティ１６内での放電発生を防止し、感圧ダイヤフラム１５ａが静電引力により固定電極１３と接触することを防止する。その結果、感圧ダイヤフラム１５ａや固定電極１３に損傷を与えることを防止できる。
【００４３】
なお、図１及び図５（ａ）〜（ｃ）に示す構造については、適宜組み合わせて実施することができる。
【００４４】
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、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。また、上記実施の形態においては、本発明を静電容量型圧力センサに適用した場合について説明しているが、本発明は固定電極と稼動電極との間で静電容量が発生する他の静電容量型センサや静電容量型アクチュエータに適用することができる。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。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、例えばバッテリー付のＴＰＭＳ（Tire  Pressure  Monitoring  System）において、タイヤ回転時のみ圧力をモニタリングする静電容量型圧力センサに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態に係る静電容量型センサの概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す静電容量型センサを示す平面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る静電容量型圧力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）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態に係る静電容量型圧力センサの製造方法を説明するための断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る静電容量型センサの他の例の一部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１１  ガラス基板
１１ａ，１１ｂ  主面
１２  島状体
１３  固定電極
１４  電極
１５  シリコン基板
１５ａ  感圧ダイヤフラム
１５ｂ  接合部
１５ｃ  厚肉部
１５ｄ，１５ｅ  凹部
１５ｆ  突起部
１６  キャビティ
１７，１８  放電促進空間
２１  調整部材
【図１】
2007071725.tif 000003
【図２】
2007071725.tif 000004
【図３】
2007071725.tif 000005
【図４】
2007071725.tif 000006
【図５】
2007071725.tif 000007