(57)【要約】【課題】耐衝撃性を向上させることが可能なＭＥＭＳデバイスを提供する。【解決手段】ＭＥＭＳデバイスは、支持部１１、支持部１１に支持された可動部１２及び可動部１２の外周面から延設された弾性部１３を有する構造体１と、構造体１の一表面側において構造体１に固定されたカバー基板２を備えている。ＭＥＭＳデバイスは、構造体１の上記一表面側において弾性部１３から弾性部１３の厚み方向に突設され弾性部１３の変位量を制限する第１ストッパ部６ａと、構造体１の上記一表面側において可動部１３から可動部１３の厚み方向に突設され可動部１３の変位量を制限する第２ストッパ部６ｂを備えている。ＭＥＭＳデバイスは、第２ストッパ部６ｂが当該第２ストッパ部６ｂの対向面に接するよりも先に第１ストッパ部６ａが当該第１ストッパ部６ａの対向面に接するように、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとの相対的な位置関係が規定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部、前記支持部に支持された可動部及び前記可動部の外周面から延設された弾性部を有する構造体と、前記構造体の一表面側において前記構造体に固定されたカバー基板と、前記弾性部と前記カバー基板との少なくとも一方から突設され前記弾性部の変位量を制限する第１ストッパ部と、前記可動部と前記カバー基板との少なくとも一方から突設され前記可動部の変位量を制限する第２ストッパ部とを備え、前記第２ストッパ部が前記第２ストッパ部の対向面に接するよりも先に前記第１ストッパ部が前記第１ストッパ部の対向面に接するように前記第１ストッパ部と前記第２ストッパ部との相対的な位置関係が規定されてなることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項２】
前記第１ストッパ部は、前記弾性部に設けられてなることを特徴とする請求項１記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項３】
前記第１ストッパ部は、前記カバー基板における前記弾性部の対向部位に設けられてなることを特徴とする請求項１記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項４】
前記可動部が、前記支持部から離間して配置された可動部本体と、前記可動部本体を挟んで配置されて前記支持部と前記可動部本体とを連結し捩り弾性変形が可能な一対のトーションビーム部とを備え、前記第１ストッパ部と前記第２ストッパ部とが同一平面上において同じ突出寸法で形成されており、前記トーションビーム部の中心線を通る直線から前記第１ストッパ部までの距離よりも、前記直線から前記第２ストッパ部までの距離が短い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ＭＥＭＳデバイス。
【請求項５】
前記可動部が、前記支持部から離間して配置された可動部本体と、前記可動部本体を挟んで配置されて前記支持部と前記可動部本体とを連結し捩り弾性変形が可能な一対のトーションビーム部とを備え、前記第１ストッパ部と前記第２ストッパ部とが同一平面上に形成されており、前記トーションビーム部の中心線を通る直線から前記第１ストッパ部までの距離と、前記直線から前記第２ストッパ部までの距離とが同じであり、前記第１ストッパ部の突出寸法よりも前記第２ストッパ部の突出寸法が小さい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ＭＥＭＳデバイス。
【請求項６】
前記可動部が、前記支持部から離間して配置された可動部本体と、前記支持部と前記可動部本体とを連結した片持ち梁部とを備え、前記第１ストッパ部と前記第２ストッパ部とが同一平面上において同じ突出寸法で形成されており、平面視における前記片持ち梁部と前記支持部との境界を含む直線から前記第１ストッパ部までの距離よりも、前記直線から前記第２ストッパ部までの距離が短い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ＭＥＭＳデバイス。
【請求項７】
前記可動部が、前記支持部から離間して配置された可動部本体と、前記支持部と前記可動部本体とを連結した片持ち梁部とを備え、前記第１ストッパ部と前記第２ストッパ部とが同一平面上に形成されており、平面視における前記片持ち梁部と前記支持部との境界を含む直線から前記第１ストッパ部までの距離と、前記直線から前記第２第２ストッパ部までの距離とが同じであり、前記第１ストッパ部の突出寸法よりも前記第２ストッパ部の突出寸法が小さい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ＭＥＭＳデバイス。
【請求項８】
前記構造体は、シリコン基板の一表面側のシリコン酸化膜上にシリコン層を備えたＳＯＩ基板から形成されてなり、前記弾性部は、前記シリコン層の一部からなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項９】
前記構造体は、シリコン基板から形成されてなり、前記弾性部は、前記シリコン基板の一部からなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ（micro electro mechanicalsystems）デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、マイクロマシニング技術などを利用して形成されるＭＥＭＳデバイスとして、例えば、加速度センサ、ジャイロセンサ、光スキャナ（マイクロスキャナ）などが広く知られている。
【０００３】
この種のＭＥＭＳデバイスとしては、例えば、図１１及び図１２に示す構成を有する静電容量型の加速度センサが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
この加速度センサは、センサチップ１０１と、センサチップ１０１の上面側に固定される上部固定板１０２ａと、センサチップ１０１の下面側に固定される下部固定板１０２ｂとを備えている。センサチップ１０１は、矩形の２つの枠部１０３ａ，１０３ｂが長手方向に並設されたフレーム部１０３と、枠部１０３ａ，１０３ｂの内周面に対して隙間を空けた状態で枠部１０３ａ，１０３ｂ内に配置された直方体形状の重り部１０４，１０５とを備えている。また、センサチップ１０１は、枠部１０３ａ，１０３ｂの内周面と重り部１０４，１０５の側面を連結してフレーム部１０３に対して重り部１０４，１０５を回動軸の回りに回動自在に支持する各一対のビーム部１０６ａ，１０６ｂ及び１０７ａ，１０７ｂを備えている。また、センサチップ１０１は、重り部１０４，１０５の上面に形成される可動電極１０４ａ，１０５ａを備えている。
【０００５】
重り部１０４，１０５の上面及び下面には、重り部１０４，１０５が上部固定板１０２ａ及び下部固定板１０２ｂに直接衝突することを防止するための突起部１１５ａ〜１１５ｇが突設されている。
【０００６】
上部固定板１０２ａは、センサチップ１０１の重り部１０４（可動電極１０４ａ）と対向する位置に第１の固定電極１２０ａと第２の固定電極１２０ｂが縦方向に並設されている。また、上部固定板１０２ａは、センサチップ１０１の重り部１０５（可動電極１０５ａ）と対向する位置に、第１の固定電極１２１ａと第２の固定電極１２１ｂが縦方向に並設されている。
【０００７】
下部固定板１０２ｂは、センサチップ１０１の重り部１０４，１０５と対向する位置にそれぞれ付着防止膜１２３ａ，１２３ｂが形成されている。付着防止膜１２３ａ，１２３ｂは、アルミニウム系合金などで形成されており、回動した重り部１０４，１０５の下面が下部固定板１０２ｂに付着することを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２１０４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述の加速度センサは、可動電極１０４ａと各固定電極１２０ａ，１２０ｂとの距離、可動電極１０５ａと各固定電極１２１ａ，１２１ｂとの距離が短いほど静電容量が大きくなり、対向面積が大きいほど静電容量が大きくなる。このため、本願発明者らは、上述の加速度センサにおいて、突起部１１５ａ〜１１５ｄを小さくすることを考えたが、耐衝撃性が低下してしまう懸念がある。つまり、上述の加速度センサでは、製造時や使用時などに、ｚ軸方向に過度の加速度が作用したときに、突起部１１５ａ〜１１５ｄが上部固定板１０２ａ側に衝突して破損してしまう懸念がある。
【００１０】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、耐衝撃性を向上させることが可能なＭＥＭＳデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のＭＥＭＳデバイスは、支持部、前記支持部に支持された可動部及び前記可動部の外周面から延設された弾性部を有する構造体と、前記構造体の一表面側において前記構造体に固定されたカバー基板と、前記弾性部と前記カバー基板との少なくとも一方から突設され前記弾性部の変位量を制限する第１ストッパ部と、前記可動部と前記カバー基板との少なくとも一方から突設され前記可動部の変位量を制限する第２ストッパ部とを備え、前記第２ストッパ部が前記第２ストッパ部の対向面に接するよりも先に前記第１ストッパ部が前記第１ストッパ部の対向面に接するように前記第１ストッパ部と前記第２ストッパ部との相対的な位置関係が規定されてなることを特徴とする。
【００１２】
このＭＥＭＳデバイスにおいて、前記第１ストッパ部は、前記弾性部に設けられてなることが好ましい。
【００１３】
このＭＥＭＳデバイスにおいて、前記第１ストッパ部は、前記カバー基板における前記弾性部の対向部位に設けられてなることが好ましい。
【００１４】
このＭＥＭＳデバイスにおいて、前記可動部が、前記支持部から離間して配置された可動部本体と、前記可動部本体を挟んで配置されて前記支持部と前記可動部本体とを連結し捩り弾性変形が可能な一対のトーションビーム部とを備え、前記第１ストッパ部と前記第２ストッパ部とが同一平面上において同じ突出寸法で形成されており、前記トーションビーム部の中心線を通る直線から前記第１ストッパ部までの距離よりも、前記直線から前記第２ストッパ部までの距離が短いことが好ましい。
【００１５】
このＭＥＭＳデバイスにおいて、前記可動部が、前記支持部から離間して配置された可動部本体と、前記可動部本体を挟んで配置されて前記支持部と前記可動部本体とを連結し捩り弾性変形が可能な一対のトーションビーム部とを備え、前記第１ストッパ部と前記第２ストッパ部とが同一平面上に形成されており、前記トーションビーム部の中心線を通る直線から前記第１ストッパ部までの距離と、前記直線から前記第２ストッパ部までの距離とが同じであり、前記第１ストッパ部の突出寸法よりも前記第２ストッパ部の突出寸法が小さいことが好ましい。
【００１６】
このＭＥＭＳデバイスにおいて、前記可動部が、前記支持部から離間して配置された可動部本体と、前記支持部と前記可動部本体とを連結した片持ち梁部とを備え、前記第１ストッパ部と前記第２ストッパ部とが同一平面上において同じ突出寸法で形成されており、平面視における前記片持ち梁部と前記支持部との境界を含む直線から前記第１ストッパ部までの距離よりも、前記直線から前記第２ストッパ部までの距離が短いことが好ましい。
【００１７】
このＭＥＭＳデバイスにおいて、前記可動部が、前記支持部から離間して配置された可動部本体と、前記支持部と前記可動部本体とを連結した片持ち梁部とを備え、前記第１ストッパ部と前記第２ストッパ部とが同一平面上に形成されており、平面視における前記片持ち梁部と前記支持部との境界を含む直線から前記第１ストッパ部までの距離と、前記直線から前記第２第２ストッパ部までの距離とが同じであり、前記第１ストッパ部の突出寸法よりも前記第２ストッパ部の突出寸法が小さいことが好ましい。
【００１８】
このＭＥＭＳデバイスにおいて、前記構造体は、シリコン基板の一表面側のシリコン酸化膜上にシリコン層を備えたＳＯＩ基板から形成されてなり、前記弾性部は、前記シリコン層の一部からなることが好ましい。
【００１９】
このＭＥＭＳデバイスにおいて、前記構造体は、シリコン基板から形成されてなり、前記弾性部は、前記シリコン基板の一部からなることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のＭＥＭＳデバイスにおいては、第２ストッパ部が前記第２ストッパ部の対向面に接するよりも先に第１ストッパ部が前記第１ストッパ部の対向面に接するように前記第１ストッパ部と前記第２ストッパ部との相対的な位置関係が規定されているので、耐衝撃性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）は実施形態１のＭＥＭＳデバイスの要部概略平面図、（ｂ）は実施形態１のＭＥＭＳデバイスにおいて（ａ）のＡ−Ａ’断面に対応する概略断面図、（ｃ）は実施形態１のＭＥＭＳデバイスにおいて（ａ）のＢ−Ｂ’断面に対応する概略断面図である。
【図２】実施形態１のＭＥＭＳデバイスにおいて図１（ａ）のＣ−Ｃ’断面に対応する概略断面図である。
【図３】実施形態１のＭＥＭＳデバイスにおける構造体の概略下面図である。
【図４】実施形態１のＭＥＭＳデバイスの概略分解斜視図である。
【図５】（ａ）は実施形態１のＭＥＭＳデバイスの一部破断した要部概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’概略断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’概略断面図である。
【図６】（ａ）は実施形態１のＭＥＭＳデバイスの他の構成例の要部概略平面図、（ｂ）は実施形態１のＭＥＭＳデバイスの他の構成例において（ａ）のＡ−Ａ’断面に対応する概略断面図、（ｃ）は実施形態１のＭＥＭＳデバイスの他の構成例において（ａ）のＢ−Ｂ’断面に対応する概略断面図である。
【図７】（ａ）は実施形態２のＭＥＭＳデバイスの要部概略平面図、（ｂ）は実施形態２のＭＥＭＳデバイスにおいて（ａ）のＡ−Ａ’断面に対応する概略断面図、（ｃ）は実施形態２のＭＥＭＳデバイスにおいて（ａ）のＢ−Ｂ’断面に対応する概略断面図である。
【図８】（ａ）は実施形態３のＭＥＭＳデバイスの要部概略平面図、（ｂ）は実施形態３のＭＥＭＳデバイスにおいて（ａ）のＡ−Ａ’断面に対応する概略断面図、（ｃ）は実施形態３のＭＥＭＳデバイスにおいて（ａ）のＢ−Ｂ’断面に対応する概略断面図である。
【図９】（ａ）は実施形態４のＭＥＭＳデバイスの要部概略平面図、（ｂ）は実施形態４のＭＥＭＳデバイスにおいて（ａ）のＡ−Ａ’断面に対応する概略断面図、（ｃ）は実施形態４のＭＥＭＳデバイスにおいて（ａ）のＢ−Ｂ’断面に対応する概略断面図である。
【図１０】（ａ）は実施形態５のＭＥＭＳデバイスの要部概略平面図、（ｂ）は実施形態５のＭＥＭＳデバイスにおいて（ａ）のＡ−Ａ’断面に対応する概略断面図、（ｃ）は実施形態５のＭＥＭＳデバイスにおいて（ａ）のＢ−Ｂ’断面に対応する概略断面図である。
【図１１】（ａ）は従来例の加速度センサにおけるセンサチップの下面図、（ｂ）は従来例の加速度センサの断面図である。
【図１２】従来例の加速度センサの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（実施形態１）
以下では、本実施形態のＭＥＭＳデバイスについて図１〜図５に基づいて説明する。
【００２３】
ＭＥＭＳデバイスは、支持部１１、支持部１１に支持された可動部１２及び可動部１２の外周面から延設された弾性部１３を有する構造体１と、構造体１の一表面側において構造体１に固定されたカバー基板２（以下、第１カバー基板２と称する）を備えている。また、ＭＥＭＳデバイスは、構造体１の他表面側において構造体１に固定されたカバー基板３（以下、第２カバー基板３と称する）を備えている。ＭＥＭＳデバイスは、静電容量型の加速度センサであり、構造体１が、可動電極１５を備え、第１カバー基板２が、可動電極１５に対向する固定電極２５を備えている。
【００２４】
さらに、ＭＥＭＳデバイスは、構造体１の上記一表面側において弾性部１３から弾性部１３の厚み方向に突設され弾性部１３の変位量を制限する第１ストッパ部６ａを備えている。また、ＭＥＭＳデバイスは、構造体１の上記一表面側において可動部１２から可動部１２の厚み方向に突設され可動部１２の変位量を制限する第２ストッパ部６ｂを備えている。
【００２５】
このＭＥＭＳデバイスは、第２ストッパ部６ｂが当該第２ストッパ部６ｂの対向面に接するよりも先に第１ストッパ部６ａが当該第１ストッパ部６ａの対向面に接するように、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとの相対的な位置関係が規定されている。
【００２６】
以下、ＭＥＭＳデバイスの各構成要素について詳細に説明する。
【００２７】
構造体１は、第１基板１０から形成されている。第１基板１０は、シリコン基板１０ａの一表面側のシリコン酸化膜１０ｂ上にシリコン層１０ｃを備えたＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板である。第１カバー基板２は、第２基板２０から形成されている。第２基板２０は、ガラス基板であるが、これに限らず、例えば、シリコン基板を用いてもよい。第２カバー基板３は、第３基板３０から形成されている。第３基板３０は、ガラス基板であるが、これに限らず、例えば、シリコン基板を用いてもよい。構造体１、第１カバー基板２及び第２カバー基板３それぞれの外周形状は、矩形状である。第１カバー基板２及び第２カバー基板３は、構造体１と同じ外形寸法に形成されている。
【００２８】
構造体１は、支持部１１が２つの開口部１０ｄを備えており、各開口部１０ｄの各々の内側に可動部１２が１つずつ配置されている。要するに、構造体１は、２つの可動部１２を備えている。各開口部１０ｄは、支持部１１の厚み方向に貫通している。可動部１２は、支持部１１から離間して配置された可動部本体７と、可動部本体７を挟んで配置されて支持部１１と可動部本体７とを連結し捩り弾性変形が可能な一対のトーションビーム部８，８とを備えている。なお、本実施形態のＭＥＭＳデバイスでは、可動部本体７が、重り部を構成している。
【００２９】
構造体１は、開口部１０ｄの内周形状が矩形状であり、可動部本体７の外周形状が矩形状となっている。開口部１０ｄの内周形状及び可動部本体７の外周形状は、特に限定するものではなく、例えば、矩形以外の多角形状、円形状、楕円形状などとしてもよい。
【００３０】
構造体１は、支持部１１が第１カバー基板２及び第２カバー基板３それぞれと接合されている。ＭＥＭＳデバイスは、構造体１の上記一表面側において支持部１１の周部が全周に亘って第１カバー基板２の周部と接合されている。また、ＭＥＭＳデバイスは、構造体１の上記他表面側において支持部１１の周部が全周に亘って第２カバー基板３の周部と接合されている。これにより、ＭＥＭＳデバイスは、支持部１１と第１カバー基板２と第２カバー基板３とで、チップサイズパッケージが構成されている。
【００３１】
支持部１１には、各開口部１０ｄの各々に連通する２つの窓孔１７が形成されており、各窓孔１７の各々の内側に固定子１６が２つずつ配置されている。各窓孔１７は、支持部１１の厚み方向に貫通している。構造体１は、窓孔１７の内周形状が矩形状であり、固定子１６の外周形状が矩形状となっている。窓孔１７の内周形状及び固定子１６の外周形状は、特に限定するものではなく、例えば、矩形以外の多角形状、円形状、楕円形状などとしてもよい。２つの窓孔１７の並設方向は、２つの開口部１０ｄの並設方向と平行となっている。また、２つの固定子１６の並設方向は、一対のトーションビーム部８，８の並設方向と平行となっている。
【００３２】
構造体１は、各固定子１６の各々と窓孔１７の内周面との間、各固定子１６と可動部本体７の外周面との間及び隣り合う固定子１６の間に隙間が形成されており、各固定子１６の各々が独立している。ここにおいて、各固定子１６は、第１カバー基板２及び第２カバー基板３それぞれと接合されている。各固定子１６は、互いに電気的に絶縁されており、支持部１１とも電気的に絶縁されている。また、構造体１は、上記一表面側において、各固定子１６に、金属薄膜（例えば、Ａｌ−Ｓｉ膜）からなるパッド１８が形成されている。また、構造体１は、上記一表面側において、支持部１１において隣り合う窓孔１７の間の部位にも、金属薄膜（例えば、Ａｌ−Ｓｉ膜）からなるパッド１８が形成されている。各パッド１８の各々の形状は、円形状としてあるが、これに限らず、例えば、矩形状などでもよい。各パッド１８は、蒸着法、スパッタ法などの薄膜形成技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術などを利用して形成することができる。
【００３３】
以下では、説明の便宜上、図１（ａ）及び図４の左側に示した直交座標系のｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向を利用して説明することもある。この直交座標系は、平面視において一対のトーションビーム部８，８の並設方向に直交する方向をｘ軸方向とし、一対のトーションビーム部８，８の並設方向をｙ軸方向とし、ｘ軸方向とｙ軸方向とに直交する方向をｚ軸方向としてある。
【００３４】
各トーションビーム８は、捩れ変形が可能となるように、支持部１１及び可動部本体７に比べて薄肉に形成されている。したがって、可動部本体７は、支持部１１に対して一対のトーションビーム部８，８の回りで変位可能となっている（ｙ軸方向の軸回りで可動可能となっている）。ここで、一対のトーションビーム部８，８は、支持部１１に対して可動部本体７が揺動自在となるように支持部１１と可動部本体７とを連結している。言い換えれば、支持部１１の開口部１０ｄの内側に配置される可動部本体７は、この可動部本体７から相反する２方向へ延長された２つのトーションビーム部８を介して支持部１１に揺動自在に支持されている。
【００３５】
弾性部１３は、可動部本体７における各トーションビーム部８の各々の連結部位の両側で可動部本体７の外周面から延設されている。したがって、構造体１は、各可動部本体７から、弾性部１３が４つずつ延設されている。各弾性部１３は、一端部がトーションビーム部８に近い位置で可動部本体７に連結され、他端部がトーションビーム部８から遠い位置で自由端となっている。各弾性部１３は、平面視においてトーションビーム部８に平行な基部１３ａ（図５参照）と、この基部１３ａの先端部からトーションビーム部８側とは反対側に延設された撓み部１３ｂ（図５参照）とを備えており、撓み部１３ｂの先端部が上記他端部を構成している。
【００３６】
構造体１は、支持部１１が、シリコン基板１０ａ、シリコン酸化膜１０ｂ及びシリコン層１０ｃそれぞれを利用して形成してある。また、構造体１は、可動部本体７が、シリコン基板１０ａ、シリコン酸化膜１０ｂ及びシリコン層１０ｃそれぞれを利用して形成してある。また、構造体１は、各トーションビーム部８が、シリコン層１０ｃを利用して形成してあり、支持部１１及び可動部本体７よりも薄肉となっている。また、構造体１は、各弾性部１３が、シリコン層１０ｃを利用して形成してあり、支持部１１及び可動部本体７よりも薄肉となっている。要するに、弾性部１３は、シリコン層１０ｃの一部からなる。
【００３７】
また、各固定子１６は、シリコン基板１０ａ、シリコン酸化膜１０ｂ及びシリコン層１０ｃそれぞれを利用して形成してある。各固定子１６は、ＭＥＭＳデバイスの製造プロセスにおいて、第１基板１０に適宜の加工を施してから当該第１基板１０を第２カバー基板３に接合した後に、支持部１１から分離されている。
【００３８】
構造体１は、第１カバー基板２側への可動部１２の変位空間を確保するために、各可動部１２及び各弾性部１３それぞれにおけるシリコン層１０ｃの厚みを、支持部１１において第１カバー基板２が接合される部位のシリコン層１０ｃの厚みよりも薄くしてある。言い換えれば、構造体１は、上記一表面側において、シリコン層１０ｃのうち各可動部１２及び各弾性部１３それぞれに対応する領域を第１所定深さまでエッチングしてある。
【００３９】
ＭＥＭＳデバイスは、各可動部１２及び各弾性部１３それぞれにおけるシリコン層１０ｃの厚みを薄くする代わりに、第１のガラス基板２０における構造体１との対向面に可動部１２の変位空間を確保するための第１凹部を設けた構成としてもよい。この場合には、第１凹部の内底面に固定電極２５を設ければよい。
【００４０】
また、構造体１は、上記一表面側において、支持部１１における各開口部１０ｄの周部それぞれに対応する各部位におけるシリコン層１０ｃの厚みを、支持部１１において第１カバー基板２が接合される部位のシリコン層１０ｃの厚みよりも薄くしてある。
【００４１】
第１ストッパ部６ａ及び第２ストッパ部６ｂの材料は、シリコンよりも硬度の高い材料が好ましく、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などを採用することができる。このような第１ストッパ部６ａ及び第２ストッパ部６ｂは、例えば、第１基板１０の上記一表面側に形成した第１シリコン酸化膜や第１シリコン窒化膜をパターニングすることで形成すればよい。
【００４２】
また、構造体１は、第２カバー基板３側への可動部１２の変位空間を確保するために、各可動部１２におけるシリコン基板１０ａの厚みを、支持部１１において第２カバー基板３が接合される部位のシリコン基板１０ａの厚みよりも薄くしてある。言い換えれば、構造体１は、上記他表面側において、シリコン基板１０ａのうち各可動部１２に対応する領域を第２所定深さまでエッチングしてある。
【００４３】
ＭＥＭＳデバイスは、各可動部１２におけるシリコン基板１０ａの厚みを薄くする代わりに、第２のガラス基板３０における構造体１との対向面に可動部１２の変位空間を確保するための第２凹部を設けた構成としてもよい。この場合には、第２凹部の内底面に、後述の付着防止膜３５を設ければよい。
【００４４】
また、構造体１は、上記他表面側において、支持部１１における各開口部１０ｄの周部それぞれに対応する各部位におけるシリコン基板１０ａの厚みを、支持部１１において第２カバー基板３が接合される部位のシリコン基板１０ａの厚みよりも薄くしてある。
【００４５】
また、ＭＥＭＳデバイスは、構造体１の上記他表面側に、可動部１２の変位量を制限する第３ストッパ部６ｃを備えている。第３ストッパ部６ｃは、構造体１の上記他表面側において、可動部１２から可動部１２の厚み方向に突設されている。第３ストッパ部６ｃの材料は、シリコンよりも硬度の高い材料が好ましく、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などを採用することができる。このような第３ストッパ部６ｃは、例えば、第１基板１０の上記他表面側に形成した第２シリコン酸化膜や第２シリコン窒化膜をパターニングすることで形成すればよい。なお、第３ストッパ部６ｃは、構造体１に設けずに、第２カバー基板３における可動部１２との対向面に設けてもよい。
【００４６】
また、構造体１の上記他表面側において、可動部本体７には、一対のトーションビーム部８，８の中心線を通る直線Ｍを境界線として、この境界線の一方側に第３凹部７ｂが設けられている。これにより、可動部本体７は、境界線の両側で質量が異なっている。また、構造体１は、第３凹部７ｂ内に、Ｘ字状の補強壁１９が、第３凹部７ｂの内底面と内側面とに連続する形で形成されている。これにより、構造体１は、可動部本体７に第３凹部７ｂを設けたことによる可動部本体７の機械的強度の低下を抑制することが可能となる。
【００４７】
また、構造体１は、隣り合う開口部１０ｄそれぞれに配置された２つの可動部本体７に関して、構造体１の上記一表面に沿った面内において一方の可動部本体７が他方の可動部本体７を１８０°回転させた形で形成されている。なお、可動部本体７は、上述の直線Ｍを境界線として、この境界線の両側で質量が異なっていれば、この境界線の両側に、開口形状や深さの異なる第４凹部、第５凹部それぞれを設けてもよい。
【００４８】
構造体１は、各可動部本体７の各々において、シリコン層１０ｃにより構成された部分が、可動電極１５を兼ねている。要するに、構造体１は、各可動部本体７の各々に可動電極１５を備えている。なお、シリコン層１０ｃは、ｎ形のシリコン層により構成してあるが、これに限らず、例えば、ｐ形のシリコン層により構成してもよい。
【００４９】
一方、第１カバー基板２は、第２基板２０において各可動部本体７の各々に対向する部位ごとに、ｘ軸方向に沿って２つの固定電極２５が並設されている。各固定電極２５は、例えば、金属膜（例えば、Ａｌ−Ｓｉ膜、Ａｌ膜など）により構成することができる。ＭＥＭＳデバイスは、ｚ軸方向において対向して対をなす可動電極１５と固定電極２５との間に空隙４１が形成されている。
【００５０】
ＭＥＭＳデバイスは、構造体１に設けられた可動電極１５と第１カバー基板２に設けられた固定電極２５との対を４対有しており、可動電極１５と固定電極２５との対ごとに可変容量コンデンサが構成されている。可変容量コンデンサは、可動電極１５と、固定電極２５と、可動電極１５と固定電極２５との間の誘電体とで構成される。したがって、ＭＥＭＳデバイスは、可動部本体７が振動することにより、対をなす固定電極２５と可動電極１５との距離が変化し、可変容量コンデンサの静電容量が変化する。なお、本実施形態のＭＥＭＳデバイスでは、支持部１１と第１カバー基板２と第２カバー基板３とで囲まれる空間の雰囲気を不活性ガス雰囲気（例えば、窒素ガス雰囲気や、アルゴンガス雰囲気など）とすることが好ましい。この場合、上述の誘電体は、不活性ガスにより構成される。つまり、不活性ガスの誘電率が、可動電極１５と固定電極２５との間の誘電体の誘電率となる。なお、ＭＥＭＳデバイスの種類によっては、上記空間の雰囲気を真空雰囲気としてもよい。例えば、ＭＥＭＳデバイスがジャイロセンサの場合には、上記空間を真空雰囲気とすることが、より好ましい。
【００５１】
また、第１カバー基板２には、各パッド１８を各別に露出させる複数（ここでは、５つ）の貫通孔２８が形成されている。第１カバー基板２は、各貫通孔２８を、構造体１から離れるにつれて開口面積が徐々に大きくなるテーパ状に形成してある。また、第１カバー基板２は、構造体１において各パッド１８それぞれの外周縁から離れた各部位に各貫通孔２８の周部が接合されるように、各貫通孔２８の開口面積を設定してある。各貫通孔２８は、平面視の開口形状を円形状としてあるが、これに限らず、例えば、矩形状などでもよい。各固定子１６に１つずつ設けられた４つのパッド１８の各々は、各別に固定電極２５と電気的に接続されている。第１カバー基板２は、各固定電極２５の各々に連続一体に形成された金属配線２６（図１（ｃ）参照）を備えている。この第１カバー基板２は、各固定電極２５の各々が金属配線２６、固定子１６に設けられた導体部１６ｄ（図１（ａ），（ｃ）参照）及び固定子１６のうちシリコン層１０ｃからなる部分を介してパッド１８と電気的に接続されている。ここで、構造体１は、各固定子１６における可動部本体７側の端部の表面を、パッド１８が形成された部位の表面よりも後退させてある（各固定子１６における当該端部のシリコン層１０ｃの厚みを薄くしてある）。そして、構造体１は、固定子１６における当該端部の表面に、導体部１６ｄが形成されている。金属配線２６は、導体部１６ｄに圧接されて電気的に接続されている。なお、導体部１６ｄは、金属膜により構成されている。また、支持部１１に設けられたパッド１８は、各可動電極１５と電気的に接続されている。要するに、４つの可変容量コンデンサは、可動電極２５が共通の１つのパッド１８と電気的に接続されている。上述の複数のパッド１８は、構造体１の矩形状の外周形状の１辺に沿って配置されている。
【００５２】
第２基板２０として用いるガラス基板のガラス材料としては、硼珪酸ガラスを採用しているが、これに限らず、ソーダガラス、無アルカリガラス、石英ガラスなどを採用してもよい。硼珪酸ガラスとしては、例えば、パイレックス（登録商標）やテンパックス（登録商標）などを採用することができる。
【００５３】
ＭＥＭＳデバイスは、構造体１と第１カバー基板２とが接合されている。構造体１と第１カバー基板２との接合方法としては、陽極接合法を採用している。構造体１と第１カバー基板２との接合方法は、これに限らず、例えば、表面活性化接合法や、共晶接合法や、樹脂接合法などを採用することができる。
【００５４】
第２カバー基板３は、第３基板３０における可動部本体７との対向面に、可動部本体７の付着を防止する付着防止膜３５が設けられている。付着防止膜３５は、例えば、金属膜（例えば、Ａｌ−Ｓｉ膜、Ａｌ膜など）により構成することができる。
【００５５】
第３基板３０として用いるガラス基板のガラス材料としては、硼珪酸ガラスを採用しているが、これに限らず、ソーダガラス、無アルカリガラス、石英ガラスなどを採用してもよい。硼珪酸ガラスとしては、例えば、パイレックス（登録商標）やテンパックス（登録商標）などを採用することができる。
【００５６】
ＭＥＭＳデバイスは、構造体１と第２カバー基板３とが接合されている。構造体１と第２カバー基板３との接合方法としては、陽極接合法を採用している。構造体１と第２カバー基板３との接合方法は、これに限らず、例えば、表面活性化接合法や、共晶接合法や、樹脂接合法などを採用することができる。
【００５７】
ＭＥＭＳデバイスは、ＭＥＭＳの製造技術を利用して製造することができる。要するに、ＭＥＭＳデバイスは、半導体微細加工技術、マイクロマシニング技術などを利用して形成することができる。なお、ＭＥＭＳデバイスの製造方法としては、構造体１の基礎となる第１基板１０、第１カバー基板２の基礎となる第２基板２０、第２カバー基板３の基礎となる第３基板３０それぞれにウェハを用い、複数のＭＥＭＳデバイスを備えたウェハレベルパッケージ構造体を形成した後で、このウェハレベルパッケージ構造体から個々のＭＥＭＳデバイスに分離すればよい。
【００５８】
以下では、説明の便宜上、４つの固定電極２５について、図４における左上の固定電極２５の符号を２５Ａａ、左下の固定電極２５の符号を２５Ａｂ、右上の固定電極２５の符号を２５Ｂａ、右下の固定電極２５の符号を２５Ｂｂとしても説明する。また、以下では、２つの固定電極２５に対向する各可動電極１５について、図４における左側の可動電極１５の符号を１５Ａ、右側の可動電極１５の符号を１５Ｂとしても説明する。また、４つの固定子１６に１つずつ形成された４つのパッド１８について、図４において左側から順に符号を１８Ａａ，１８Ａｂ，１８Ｂａ，１８Ｂｂとしても説明する。
【００５９】
パッド１８Ａａ，１８Ａｂ，１８Ｂａ，１８Ｂｂは、固定電極２５Ａａ，２５Ａｂ，２５Ｂａ，２５Ｂｂそれぞれと電気的に接続されている。また、支持部１１に形成されたパッド１８は、可動電極１５Ａ，１５Ｂの両方と電気的に接続されている。なお、以下では、説明の便宜上、可動電極１５Ａと固定電極２５Ａａとで構成される可変容量コンデンサを第１可変容量コンデンサとも称する。同様に、以下では、可動電極１５Ａと固定電極２５Ａｂとで構成される可変容量コンデンサを第２可変容量コンデンサとも称し、可変電極１５Ｂと固定電極２５Ｂａとで構成される可変容量コンデンサを第３可変容量コンデンサとも称し、可変電極１５Ｂと固定電極２５Ｂｂとで構成される可変容量コンデンサを第４可変容量コンデンサとも称する
上述のＭＥＭＳデバイスの基本的な動作例は、次の通りである。
【００６０】
ＭＥＭＳデバイスは、加速度がかかっていない状態から、ｘ軸方向（ｘ軸の正方向）に加速すると、各可動部本体７それぞれが、慣性力により、一対のトーションビーム部８，８を回動軸として回動して各可変容量コンデンサの静電容量が変化する。以下の説明では、各可動部本体７が静止している状態での各可変容量コンデンサの静電容量をＣ０とする。また、以下の説明では、ＭＥＭＳデバイスがｘ軸方向（ｘ軸の正方向）に加速したときの、各可変容量コンデンサの静電容量の変化分をΔＣ、第１可変容量コンデンサの静電容量をＣＡａ、第２可変容量コンデンサの静電容量をＣＡｂ、第３可変容量コンデンサの静電容量をＣＢａ、第４可変容量コンデンサの静電容量をＣＢｂとする。すると、静電容量ＣＡａ，ＣＡｂ，ＣＢａ及びＣＢｂは、下記の（１）式、（２）式、（３）式及び（４）式それぞれで表される。
ＣＡａ＝Ｃ０＋ΔＣ      （１）式
ＣＡｂ＝Ｃ０−ΔＣ      （２）式
ＣＢａ＝Ｃ０＋ΔＣ      （３）式
ＣＢｂ＝Ｃ０−ΔＣ      （４）式
ここで、一方の可動部本体７側の２個の可変容量コンデンサの静電容量の差分値（＝ＣＡａ−ＣＡｂ）と、他方の可動部本体７側の２個の可変容量コンデンサの静電容量の差分値（＝ＣＢａ−ＣＢｂ）との和は、４ΔＣとなる。
【００６１】
また、以下の説明では、ＭＥＭＳデバイスが−ｚ軸方向（ｚ軸の負方向）に加速したときの、各可変容量コンデンサの静電容量の変化分をΔＣ、第１可変容量コンデンサの静電容量をＣＡａ、第２可変容量コンデンサの静電容量をＣＡｂ、第３可変容量コンデンサの静電容量をＣＢａ、第４可変容量コンデンサの静電容量をＣＢｂとする。すると、静電容量ＣＡａ，ＣＡｂ，ＣＢａ及びＣＢｂは、下記の（５）式、（６）式、（７）式及び（８）式それぞれで表される。
ＣＡａ＝Ｃ０＋ΔＣ      （５）式
ＣＡｂ＝Ｃ０−ΔＣ      （６）式
ＣＢａ＝Ｃ０−ΔＣ      （７）式
ＣＢｂ＝Ｃ０＋ΔＣ      （８）式
ここで、一方の可動部本体７側の２個の可変容量コンデンサの静電容量の差分値（＝ＣＡａ−ＣＡｂ）と、他方の可動部本体７側の２個の可変容量コンデンサの静電容量の差分値（＝ＣＢｂ−ＣＢａ）との和は、４ΔＣとなる。
【００６２】
しかして、｛（ＣＡａ−ＣＡｂ）＋（ＣＢａ−ＣＢｂ）｝の静電容量の変化に基づいて、ＭＥＭＳデバイスのｘ軸方向に作用した加速度を検出することができ、｛（ＣＡａ−ＣＡｂ）＋（ＣＢｂ−ＣＢａ）｝の静電容量の変化に基づいて、ＭＥＭＳデバイスのｚ軸方向に作用した加速度を検出することができる。
【００６３】
上述の説明から分かるように、ＭＥＭＳデバイスは、ｘ軸方向、ｚ軸方向それぞれの加速度を検出することが可能な２軸加速度センサである。
【００６４】
ところで、ＭＥＭＳデバイスは、第２ストッパ部６ｂが当該第２ストッパ部６ｂの対向面に接するよりも先に第１ストッパ部６ａが当該第１ストッパ部６ａの対向面に接するように、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとの相対的な位置関係が規定されている。これにより、ＭＥＭＳデバイスは、第１ストッパ６ａが当該第１ストッパ部６ａに衝突した際に第１ストッパ部６ａに加わる衝撃力が弾性部１３で緩和され、弾性部１３が変形した後で第２ストッパ部６ｂが当該第２ストッパ部６ｂの対向面に接触する。要するに、ＭＥＭＳデバイスは、第１ストッパ部６ａが対向面に接触し、弾性部１３が変形した後、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとがそれぞれの対向面に接触した状態となるから、第１ストッパ部６ａ及び第２ストッパ部６ｂそれぞれに加わる衝撃力を分散させて緩和することが可能となる。よって、ＭＥＭＳデバイスは、第１ストッパ部６ａ及び第２ストッパ部６ｂを小さくしながらも、耐衝撃性を向上させることが可能となる。なお、ＭＥＭＳデバイスは、構造体１の上記一表面側に可変容量コンデンサの構成要素である可動電極１５や固定電極２５などの電気要素を配置してあるのに対して、構造体１の上記他表面側には電気要素を設けていないので、第１ストッパ部６ａ及び第２ストッパ部６ｂそれぞれと第１カバー基板２との距離よりも、第３ストッパ部６ｃと第２カバー基板３との距離を長くすることが可能となる。これにより、構造体１の上記他表面側には、弾性部１３などを設けずとも第３ストッパ部６ｃが第２カバー基板３側へ衝突して破損するのを抑制することができる。
【００６５】
また、本実施形態のＭＥＭＳデバイスでは、第１ストッパ部６ａが、弾性部１３に設けられているので、第１ストッパ部６ａと弾性部１３との相対的な位置精度を高めることが可能となる。
【００６６】
本実施形態のＭＥＭＳデバイスでは、構造体１の上記一表面側において弾性部１３の表面と可動部１２の表面とが面一となっており、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとが同一平面上において同じ突出寸法で形成されている。そして、ＭＥＭＳデバイスは、図５に示すように、一対のトーションビーム部８，８の中心線を通る直線Ｍから第１ストッパ部６ａの遠い側の端までの距離Ｌａよりも、当該直線Ｍから第２ストッパ部６ｂの遠い側の端までの距離Ｌｂを短くしてある。これにより、ＭＥＭＳデバイスは、過度な加速度が作用したときに、第２ストッパ部６ｂが当該第２ストッパ部６ｂの対向面に接するよりも先に第１ストッパ部６ａが当該第１ストッパ部６ａの対向面に接することとなる。したがって、本実施形態のＭＥＭＳデバイスでは、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ分６ｂとが同一平面上において同じ突出寸法としてあるので、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとを同時に形成することが可能である。ここで、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとは、薄膜形成技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を利用して形成することができる。そして、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとの突出寸法は、第１ストッパ部６ａ及び第２ストッパ部６ｂの基礎となる薄膜を薄膜形成技術を利用して成膜する成膜工程での膜厚精度により決まる。また、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとの平面視での相対的な位置精度は、フォトリソグラフィ工程で利用するフォトマスクの寸法精度、フォトリソグラフィ工程における露光の目合わせ精度により、略決まる。よって、本実施形態のＭＥＭＳデバイスでは、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとの相対的な位置関係の精度を向上させることが可能となる。
【００６７】
また、本実施形態のＭＥＭＳデバイスでは、第１基板１０としてＳＯＩ基板を採用しているが、これに限らず、図６に示すように第１基板１０としてシリコン基板１０ｅを採用し、弾性部１３がシリコン基板の一部からなるものでもよい。この場合は、シリコン基板１０ｅの一部が可動電極１５を構成するようにしてもよいし、シリコン基板１０ｅに適宜の不純物拡散層を設けて、この不純物拡散層が可動電極を構成するようにしてもよい。ＭＥＭＳデバイスは、第１基板１０としてシリコン基板１０ｅを採用した場合、第１基板１０としてＳＯＩ基板を採用する場合に比べて、低コスト化を図ることが可能となる。
【００６８】
第１基板１０としてＳＯＩ基板を採用したＭＥＭＳデバイスでは、第１基板１０としてシリコン基板１０ｅを採用したＭＥＭＳデバイスに比べて、各トーションビーム部８及び各弾性部１３の厚み寸法の精度を高めることが可能となる。
【００６９】
（実施形態２）
以下では、本実施形態のＭＥＭＳデバイスについて図７に基づいて説明する。
【００７０】
本実施形態のＭＥＭＳデバイスは、第１ストッパ部６ａが、第１カバー基板２における弾性部１３の対向部位に設けられている点などが実施形態１のＭＥＭＳデバイスと相違する。ここで、図７（ａ）では、第１ストッパ部６ａ及び第２ストッパ部６ｂの相対的な位置関係を分かりやすくするために、第１ストッパ部６ａ及び第２ストッパ部６ｂを破線で示してある。なお、実施形態１と同様の構成要素については、同様の符号を付して説明を省略する。
【００７１】
本実施形態のＭＥＭＳデバイスでは、第１ストッパ部６ａが、第１カバー基板２における弾性部１３の対向部位に設けられているので、実施形態１のＭＥＭＳデバイスのように構造体１に第１ストッパ部６ａを設ける場合に比べて、構造体１の製造が容易になる。これにより、ＭＥＭＳデバイスは、構造体１の製造時に、弾性体部１３上に第１ストッパ部６ａを形成するための薄膜形成工程、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程が不要となるから、構造体１における弾性体部１３の厚みの精度を高めることも可能となる。
【００７２】
また、本実施形態のＭＥＭＳデバイスでは、第２ストッパ部６ｂが、第２カバー基板２における可動部本体７の対向部位に設けられている。これにより、本実施形態のＭＥＭＳデバイスでは、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとを同時に形成することが可能である。ここで、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとは、薄膜形成技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を利用して形成することができる。そして、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとの突出寸法は、第１ストッパ部６ａ及び第２ストッパ部６ｂの基礎となる薄膜を薄膜形成技術を利用して成膜する成膜工程での膜厚精度により決まる。また、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとの平面視での相対的な位置精度は、フォトリソグラフィ工程で利用するフォトマスクの寸法精度、フォトリソグラフィ工程における露光の目合わせ精度により、略決まる。よって、本実施形態のＭＥＭＳデバイスでは、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとの相対的な位置関係の精度を向上させることが可能となる。
【００７３】
本実施形態のＭＥＭＳデバイスは、第１基板１０としてＳＯＩ基板を採用しているが、図６に示したＭＥＭＳデバイスと同様、第１基板１０としてシリコン基板１０ｅを採用してもよい。
【００７４】
（実施形態３）
以下では、本実施形態のＭＥＭＳデバイスについて図８に基づいて説明する。
【００７５】
本実施形態のＭＥＭＳデバイスは、一対のトーションビーム部８，８の中心線を通る直線Ｍ（図５（ａ）参照）から第１ストッパ部６ａまでの距離Ｌａと、直線Ｍから第２ストッパ部６ｂまでの距離Ｌｂとが同じであり、第１ストッパ部６ａの突出寸法Ｈａよりも第２ストッパ部６ｂの突出寸法Ｈｂが小さい点が実施形態１のＭＥＭＳデバイスと相違する。なお、実施形態１と同様の構成要素については、同様の符号を付して説明を省略する。
【００７６】
本実施形態のＭＥＭＳデバイスでは、第２ストッパ部６ｂが当該第２ストッパ部６ｂの対向面に接するよりも先に第１ストッパ部６ａが当該第１ストッパ部６ａの対向面に接するように、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとの相対的な位置関係が規定されている。つまり、本実施形態のＭＥＭＳデバイス１は、上述の距離Ｌａと距離Ｌｂとを同じとしたうえで、上述の相対的な位置関係を満たすように、第１ストッパ部６ａの突出寸法Ｈａと、第２ストッパ部６ｂの突出寸法Ｈｂとを規定してある。つまり、本明細書における第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとの相対的な位置関係は、第１ストッパ部６ａの先端面と第２ストッパ部６ｂの先端面との相対的な位置関係を意味している。
【００７７】
本実施形態のＭＥＭＳデバイスは、第１ストッパ６ａが当該第１ストッパ部６ａに衝突した際に第１ストッパ部６ａに加わる衝撃力が弾性部１３で緩和され、弾性部１３が変形した後で第２ストッパ部６ｂが当該第２ストッパ部６ｂの対向面に接触する。要するに、ＭＥＭＳデバイスは、第１ストッパ部６ａが対向面に接触し、弾性部１３が変形した後、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとがそれぞれの対向面に接触した状態となるから、第１ストッパ部６ａ及び第２ストッパ部６ｂそれぞれに加わる衝撃力を分散させて緩和することが可能となる。よって、ＭＥＭＳデバイスは、第１ストッパ部６ａ及び第２ストッパ部６ｂを小さくしながらも、耐衝撃性を向上させることが可能となる。
【００７８】
本実施形態のＭＥＭＳデバイスは、弾性部１３に第１ストッパ部６ａを設け且つ可動部本体７に第２ストッパ部６ｂを設けているが、これに限らず、実施形態２と同様に、第１ストッパ部６ａ及び第２ストッパ部６ｂを第１カバー基板２に設けてもよい。また、本実施形態のＭＥＭＳデバイスは、第１基板１０としてＳＯＩ基板を採用しているが、図６に示したＭＥＭＳデバイスと同様、第１基板１０としてシリコン基板１０ｅを採用してもよい。
【００７９】
（実施形態４）
以下では、本実施形態のＭＥＭＳデバイスについて図９に基づいて説明する。
【００８０】
本実施形態のＭＥＭＳデバイスは、構造体１の構造などが実施形態１のＭＥＭＳデバイスと相違する。なお、実施形態１と同様の構成要素については、同様の符号を付して説明を省略する。
【００８１】
本実施形態のＭＥＭＳデバイスは、ｚ軸方向の加速度を検出する１軸加速度センサであり、可動電極１５と固定電極２５とを１つずつ設けてある。
【００８２】
構造体１は、支持部１１に設ける開口部１０ｄを１つとしてあり、可動部１２を１つとしてある。可動部１２は、支持部１１から離間して配置された可動部本体７と、支持部１１と可動部本体７とを連結した片持ち梁部９とを備えている。ＭＥＭＳデバイスは、可動部本体７が可動電極１５を備え、第１カバー基板２が固定電極２５を備えている。
【００８３】
なお、可動部１２は、２つの片持ち梁部９を備えているが、片持ち梁部９の幅寸法（図９（ａ）における左右方向の寸法）を大きくして片持ち梁部９を１つだけとしてもよい。
【００８４】
弾性部１３は、可動部本体７における片持ち梁部９側とは反対側の端部の両側で可動部本体７の外周面から延設されている。したがって、構造体１は、可動部本体７から、弾性部１３が２つ延設されている。各弾性部１３は、一端部が片持ち梁部９に近い位置で可動部本体７に連結され、他端部が片持ち梁部９から遠い位置で自由端となっている。各弾性部１３は、平面視における片持ち梁部９と支持部１１との境界を含む直線Ｎ（図９（ａ）参照）に平行な基部１３ａと、この基部１３ａの先端部から直線Ｎ側とは反対側に延設された撓み部１３ｂとを備えており、撓み部１３ｂの先端部が上記他端部を構成している。
【００８５】
本実施形態のＭＥＭＳデバイスでは、実施形態１と同様、第２ストッパ部６ｂが当該第２ストッパ部６ｂの対向面に接するよりも先に第１ストッパ部６ａが当該第１ストッパ部６ａの対向面に接するように、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとの相対的な位置関係が規定されている。よって、ＭＥＭＳデバイスは、第１ストッパ部６ａ及び第２ストッパ部６ｂを小さくしながらも、耐衝撃性を向上させることが可能となる。
【００８６】
ここで、本実施形態のＭＥＭＳデバイスは、実施形態１と同様、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとが同一平面上において同じ突出寸法で形成されている。また、ＭＥＭＳデバイスは、上述の直線Ｎ（図９（ａ）参照）から第１ストッパ部６ａまでの距離Ｌａよりも、直線Ｎから第２ストッパ部６ｂまでの距離Ｌｂを短くしてある。これにより、ＭＥＭＳデバイスは、過度な加速度が作用したときに、第２ストッパ部６ｂが当該第２ストッパ部６ｂの対向面に接するよりも先に第１ストッパ部６ａが当該第１ストッパ部６ａの対向面に接することとなる。したがって、本実施形態のＭＥＭＳデバイスでは、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ分６ｂとが同一平面上において同じ突出寸法としてあるので、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとを同時に形成することが可能である。ここで、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとは、薄膜形成技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を利用して形成することができる。そして、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとの突出寸法は、第１ストッパ部６ａ及び第２ストッパ部６ｂの基礎となる薄膜を薄膜形成技術を利用して成膜する成膜工程での膜厚精度により決まる。また、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとの平面視での相対的な位置精度は、フォトリソグラフィ工程で利用するフォトマスクの寸法精度、フォトリソグラフィ工程における露光の目合わせ精度により、略決まる。よって、本実施形態のＭＥＭＳデバイスでは、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとの相対的な位置関係の精度を向上させることが可能となる。
【００８７】
本実施形態のＭＥＭＳデバイスは、弾性部１３に第１ストッパ部６ａを設け且つ可動部本体７に第２ストッパ部６ｂを設けているが、これに限らず、実施形態２と同様に、第１ストッパ部６ａ及び第２ストッパ部６ｂを第１カバー基板２に設けてもよい。また、本実施形態のＭＥＭＳデバイスは、第１基板１０としてＳＯＩ基板を採用しているが、図６に示したＭＥＭＳデバイスと同様、第１基板１０としてシリコン基板１０ｅを採用してもよい。
【００８８】
（実施形態５）
以下では、本実施形態のＭＥＭＳデバイスについて図９に基づいて説明する。
【００８９】
本実施形態のＭＥＭＳデバイスは、片持ち梁部９と支持部１１との境界を含む直線Ｎ（図９（ａ）参照）から第１ストッパ部６ａまでの距離Ｌａと、直線Ｎから第２ストッパ部６ｂまでの距離Ｌｂとが同じであり、第１ストッパ部６ａの突出寸法Ｈａよりも第２ストッパ部６ｂの突出寸法Ｈｂが小さい点が実施形態４のＭＥＭＳデバイスと相違する。なお、実施形態４と同様の構成要素については、同様の符号を付して説明を省略する。
【００９０】
本実施形態のＭＥＭＳデバイスでは、第２ストッパ部６ｂが当該第２ストッパ部６ｂの対向面に接するよりも先に第１ストッパ部６ａが当該第１ストッパ部６ａの対向面に接するように、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとの相対的な位置関係が規定されている。つまり、本実施形態のＭＥＭＳデバイス１は、上述の距離Ｌａと距離Ｌｂとを同じとしたうえで、上述の相対的な位置関係を満たすように、第１ストッパ部６ａの突出寸法Ｈａと、第２ストッパ部６ｂの突出寸法Ｈｂとを規定してある。つまり、本明細書における第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとの相対的な位置関係は、第１ストッパ部６ａの先端面と第２ストッパ部６ｂの先端面との相対的な位置関係を意味している。
【００９１】
本実施形態のＭＥＭＳデバイスは、第１ストッパ６ａが当該第１ストッパ部６ａに衝突した際に第１ストッパ部６ａに加わる衝撃力が弾性部１３で緩和され、弾性部１３が変形した後で第２ストッパ部６ｂが当該第２ストッパ部６ｂの対向面に接触する。要するに、ＭＥＭＳデバイスは、第１ストッパ部６ａが対向面に接触し、弾性部１３が変形した後、第１ストッパ部６ａと第２ストッパ部６ｂとがそれぞれの対向面に接触した状態となるから、第１ストッパ部６ａ及び第２ストッパ部６ｂそれぞれに加わる衝撃力を分散させて緩和することが可能となる。よって、ＭＥＭＳデバイスは、第１ストッパ部６ａ及び第２ストッパ部６ｂを小さくしながらも、耐衝撃性を向上させることが可能となる。
【００９２】
本実施形態のＭＥＭＳデバイスは、弾性部１３に第１ストッパ部６ａを設け且つ可動部本体７に第２ストッパ部６ｂを設けているが、これに限らず、第１ストッパ部６ａ及び第２ストッパ部６ｂを第１カバー基板２に設けてもよい。また、本実施形態のＭＥＭＳデバイスは、第１基板１０としてＳＯＩ基板を採用しているが、第１基板１０としてシリコン基板を採用してもよい。
【００９３】
なお、上記各実施形態では、ＭＥＭＳデバイスとして、加速度センサを例示したが、ＭＥＭＳデバイスは、加速度センサに限らず、例えば、ジャイロセンサ、光スキャナ、振動発電デバイスなどでもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１  構造体
２  カバー基板
６ａ  第１ストッパ部
６ｂ  第２ストッパ部
７  可動部本体
８  トーションビーム部
９  片持ち梁部
１１  支持部
１２  可動部
１３  弾性部
Ｈａ  突出寸法
Ｈｂ  突出寸法
Ｌａ  突出寸法
Ｌｂ  突出寸法
Ｍ  直線
Ｎ  直線
【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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