(57)【要約】【課題】封止材が可動体に付着することを抑制することができる慣性センサーの製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る慣性センサーの製造方法では、基体と蓋体とで形成されるキャビティーに配置された可動体を含み、基体には、キャビティーに連通し、可動体と電気的に接続された配線の配線溝が形成された慣性センサーの製造方法であって、ウェットエッチングにより蓋体に未貫通の第１開口部を形成する工程（Ｓ４）と、基体と蓋体とを接合して、キャビティーに可動体を収容する工程（Ｓ６）と、可動体を収容する工程の後に、配線溝を封止する第１封止材を形成する工程（Ｓ８）と、第１封止材を形成する工程の後に、ドライエッチングにより第１開口部を貫通させて、キャビティーと連通する貫通孔を形成する工程（Ｓ１０）と、貫通孔を封止する第２封止材を形成する工程（Ｓ１２）と、を含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と蓋体とで形成されるキャビティーに配置された可動体を含み、前記基体には、前記キャビティーに連通し、前記可動体と電気的に接続された配線の配線溝が形成された慣性センサーの製造方法であって、
ウェットエッチングにより前記蓋体に未貫通の第１開口部を形成する工程と、
前記基体と前記蓋体とを接合して、前記キャビティーに前記可動体を収容する工程と、
前記可動体を収容する工程の後に、前記配線溝を封止する第１封止材を形成する工程と、
前記第１封止材を形成する工程の後に、ドライエッチングにより前記第１開口部を貫通させて、前記キャビティーと連通する貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔を封止する第２封止材を形成する工程と、
を含む、慣性センサーの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１封止材を形成する工程は、薄膜を気相成長法により形成して行われる、慣性センサーの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第２封止材を形成する工程は、半田ボールを加熱溶融して行われる、慣性センサーの製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、
前記蓋体に、前記キャビティーと連通する未貫通の第２開口部を形成する工程を含み、
前記第２開口部の開口面積は、前記第１開口部の最小開口面積よりも小さく、
前記貫通孔を形成する工程では、
前記第１開口部と前記第２開口部とを連通させて、前記貫通孔を形成する、慣性センサーの製造法方法。
【請求項５】
基体と、
蓋体と、
前記基体と前記蓋体とで形成されるキャビティーに配置された可動体と、
前記基体に設けられ、前記キャビティーに連通する配線溝を封止する第１封止材と、
前記配線溝に設けられ、前記可動体と電気的に接続された配線と、
前記蓋体に設けられ、前記キャビティーに連通する貫通孔を封止する第２封止材と、
を含み、
前記貫通孔は、
前記キャビティー側から前記キャビティーの反対側に向けて開口面積が漸増している第１部分と、
前記第１部分よりも前記キャビティーの反対側に位置して、前記第１部分に連通し、前記第１部分の最大開口面積よりも大きい面積を有する第２部分と、
を有し、
前記第１部分と前記第２部分との境界において、前記貫通孔の内面には段差が設けられている、慣性センサー。
【請求項６】
請求項５において、
前記貫通孔は、
前記第１部分よりも前記キャビティー側に位置して、前記第１部分および前記キャビティーに連通し、前記第１部分の最小開口面積よりも小さい面積を有する第３部分を有し、
前記第１部分と前記第３部分との境界において、前記貫通孔の内面には段差が設けられ
ている、慣性センサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、慣性センサーの製造方法および慣性センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、シリコンＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）技術を用いて物理量を検出する慣性センサーが開発されている。特に、加速度を検出する加速度センサーや角速度を検出するジャイロセンサーは、例えば、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）の手振れ補正機能、自動車のナビゲーションシステム、ゲーム機のモーションセンシング機能などの用途が急速に広がりつつある。
【０００３】
例えば特許文献１，２には、基体と蓋体とで形成されるキャビティーに可動体が配置され、基体には可動体と電気的に接続される配線の配線溝が形成され、蓋体にはキャビティーに連通する貫通孔が形成され、配線溝および貫通孔は封止材で封止されていることが記載されている。そして、
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１６４２８５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１６４３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２に記載の技術では、蓋体に貫通孔を形成した後に基体と蓋体とを接合させ、その後、配線溝を封止材で封止している。そのため、蓋体に形成された貫通孔から、配線溝を封止するための封止材がキャビティーに侵入し、可動体に付着することがある。その結果、可動体に付着した封止材が慣性センサーの特性に悪影響（可動体の貼り付きや静電容量の増大等）を及ぼすことがある。
【０００６】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、封止材が可動体に付着することを抑制することができる慣性センサーの製造方法を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、封止材が可動体に付着することを抑制することができる慣性センサーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。
【０００８】
［適用例１］
本適用例に係る慣性センサーの製造方法は、
基体と蓋体とで形成されるキャビティーに配置された可動体を含み、前記基体には、前記キャビティーに連通し、前記可動体と電気的に接続された配線の配線溝が形成された慣性センサーの製造方法であって、
ウェットエッチングにより前記蓋体に未貫通の第１開口部を形成する工程と、
前記基体と前記蓋体とを接合して、前記キャビティーに前記可動体を収容する工程と、
前記可動体を収容する工程の後に、前記配線溝を封止する第１封止材を形成する工程と、
前記第１封止材を形成する工程の後に、ドライエッチングにより前記第１開口部を貫通
させて、前記キャビティーと連通する貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔を封止する第２封止材を形成する工程と、
を含む。
【０００９】
このような慣性センサーの製造方法では、第１封止材を形成する工程において、第１開口部は未貫通であるので、第１封止材がキャビティーに侵入し可動体に付着することを抑制することができる。
【００１０】
なお、本発明に係る記載では、「電気的に接続」という文言を、例えば、「特定の部材（以下「Ａ部材」という）に「電気的に接続」された他の特定の部材（以下「Ｂ部材」という）」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、Ａ部材とＢ部材とが、直接接して電気的に接続されているような場合と、Ａ部材とＢ部材とが、他の部材を介して電気的に接続されているような場合とが含まれるものとして、「電気的に接続」という文言を用いている。
【００１１】
［適用例２］
本適用例に係る慣性センサーの製造方法において、
前記第１封止材を形成する工程は、薄膜を気相成長法により形成して行われてもよい。
【００１２】
このような慣性センサーの製造方法では、薄膜で配線溝を封止することができる。
【００１３】
［適用例３］
本適用例に係る慣性センサーの製造方法において、
前記第２封止材を形成する工程は、半田ボールを加熱溶融して行われてもよい。
【００１４】
このような慣性センサーの製造方法では、半田で貫通孔を封止することができる。
【００１５】
［適用例４］
本適用例に係る慣性センサーの製造方法において、
前記蓋体に、前記キャビティーと連通する未貫通の第２開口部を形成する工程を含み、
前記第２開口部の開口面積は、前記第１開口部の最小開口面積よりも小さく、
前記貫通孔を形成する工程では、
前記第１開口部と前記第２開口部とを連通させて、前記貫通孔を形成してもよい。
【００１６】
このような慣性センサーの製造方法では、半田ボールを加熱溶融する際に、半田ボールの一部がキャビティーに侵入し可動体に付着することを抑制することができる。
【００１７】
［適用例５］
本適用例に係る慣性センサーは、
基体と、
蓋体と、
前記基体と前記蓋体とで形成されるキャビティーに配置された可動体と、
前記基体に設けられ、前記キャビティーに連通する配線溝を封止する第１封止材と、
前記配線溝に設けられ、前記可動体と電気的に接続された配線と、
前記蓋体に設けられ、前記キャビティーに連通する貫通孔を封止する第２封止材と、
を含み、
前記貫通孔は、
前記キャビティー側から前記キャビティーの反対側に向けて開口面積が漸増している第１部分と、
前記第１部分よりも前記キャビティーの反対側に位置して、前記第１部分に連通し、前
記第１部分の最大開口面積よりも大きい面積を有する第２部分と、
を有し、
前記第１部分と前記第２部分との境界において、前記貫通孔の内面には段差が設けられている。
【００１８】
このような慣性センサーでは、封止材が可動体に付着することを抑制することができる。
【００１９】
［適用例６］
本適用例に係る慣性センサーにおいて、
前記貫通孔は、
前記第１部分よりも前記キャビティー側に位置して、前記第１部分および前記キャビティーに連通し、前記第１部分の最小開口面積よりも小さい面積を有する第３部分を有し、
前記第１部分と前記第３部分との境界において、前記貫通孔の内面には段差が設けられていてもよい。
【００２０】
このような慣性センサーでは、半田ボールの一部がキャビティーに侵入し可動体に付着することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係る慣性センサーを模式的に示す断面図。
【図２】第１実施形態に係る慣性センサーを模式的に示す平面図。
【図３】第１実施形態に係る慣性センサーを模式的に示す断面図。
【図４】第１実施形態に係る慣性センサーを模式的に示す平面図。
【図５】第１実施形態に係る慣性センサーの製造方法を説明するためのフローチャート。
【図６】第１本実施形態に係る慣性センサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図７】第１本実施形態に係る慣性センサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図８】第１本実施形態に係る慣性センサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図９】第１本実施形態に係る慣性センサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１０】第１本実施形態に係る慣性センサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１１】第１本実施形態に係る慣性センサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１２】第１本実施形態に係る慣性センサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１３】第１本実施形態に係る慣性センサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１４】第１本実施形態に係る慣性センサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１５】第１実施形態の第１変形例に係る慣性センサーを模式的に示す断面図。
【図１６】第１実施形態の第１変形例に係る慣性センサーを模式的に示す平面図。
【図１７】第１実施形態の第１変形例に係る慣性センサーの製造方法を説明するためのフローチャート。
【図１８】第１本実施形態の第１変形例に係る慣性センサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１９】第１実施形態の第２変形例に係る慣性センサーを模式的に示す断面図。
【図２０】第１実施形態の第２変形例に係る慣性センサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図２１】第２実施形態に係る慣性センサーを模式的に示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない
。
【００２３】
１．  第１実施形態
１．１．  慣性センサー
まず、第１実施形態に係る慣性センサーについて、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る慣性センサー１００を模式的に示す断面図である。図２は、第１実施形態に係る慣性センサー１００を模式的に示す平面図である。図３は、第１実施形態に係る慣性センサー１００を模式的に示す断面図であって、貫通孔２２近傍の拡大図である。図４は、第１実施形態に係る慣性センサー１００を模式的に示す平面図であって、貫通孔２２近傍の拡大図である。なお、図１は、図２のＩＩ−ＩＩ線断面図である。また、図１〜図４は、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。
【００２４】
慣性センサー１００は、例えば、加速度センサーやジャイロセンサーである。以下では、慣性センサー１００がＸ軸方向の加速度を検出する加速度センサーである場合について説明する。
【００２５】
慣性センサー１００は、図１〜図４に示すように、基体１０と、蓋体２０と、第１封止材３０と、第２封止材３２と、配線４０，４２，４４と、パッド５０、５２，５４と、機能素子１０２と、を含む。なお、便宜上、図２では、蓋体２０および封止材３０，３２を省略して図示している。また、図４では、第２封止材３２を省略して図示している。
【００２６】
基体１０の材質は、例えば、ガラスである。具体的には、基体１０の材質は、珪砂にソーダ灰等を加えたソーダガラスや、珪砂に硼砂、アルミナ等を加えた耐熱ガラスである。あるいは、水晶や石英ガラス等、レーザー光を透過する材料であれば何れの材料であってもよい。
【００２７】
基体１０は、第１面１２と、第１面１２に対向する（第１面１２と反対方向を向く）第２面１４と、を有している。第１面１２には、凹部１６が形成されており、凹部１６の上方に（＋Ｚ軸方向側に）機能素子１０２の可動体１３４が配置されている。凹部１６は、キャビティー２を構成している。
【００２８】
基体１０の第１面１２には、配線溝１７，１８，１９が設けられている。第１配線溝１７は、キャビティー２と連通している。第２配線溝１８および第３配線溝１９は、キャビティー２と連通していない。配線溝１７，１８，１９は、平面視において（Ｚ軸方向からみて）、蓋体２０と重なっている領域と、蓋体２０と重なっていない領域と、を有している。
【００２９】
蓋体２０は、基体１０上に（＋Ｚ軸方向側に）設けられている。蓋体２０の材質は、例えば、シリコンである。蓋体２０は、基体１０の第１面１２に接合されている。基体１０と蓋体２０とは、陽極接合によって接合されていてもよい。蓋体２０の厚さ（Ｚ軸方向の最大の長さ）は、例えば１５０μｍ以上３５０μｍ以下であり、より好ましくは２８０μｍである。図示の例では、蓋体２０に凹部２１が形成されており、凹部２１は、キャビティー２を構成している。凹部２１の深さ（Ｚ軸方向の深さ）は、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下であり、より好ましくは４０μｍである。
【００３０】
なお、基体１０と蓋体２０との接合方法は、特に限定されず、例えば、低融点ガラス（ガラスペースト）による接合でもよいし、半田による接合でもよい。または、基体１０および蓋体２０の各々の接合部分に金属薄膜（図示せず）を形成し、該金属薄膜同士を共晶接合させることにより、基体１０と蓋体２０とを接合させてもよい。
【００３１】
蓋体２０には、キャビティー２に連通する貫通孔２２が設けられている。貫通孔２２は、蓋体２０を厚さ方向（Ｚ軸方向）に貫通している。貫通孔２２は、蓋体２０の第３面２３から第４面２４まで設けられている。第３面２３は、蓋体２０のキャビティー２を区画する面であり、第４面２４は、第３面２３とは反対側の面（蓋体２０の上面）である。図４に示す例では、貫通孔２２の第３面２３における開口の形状および第４面２４における開口の形状は、四角形（例えば正方形）である。貫通孔２２の第３面２３における開口は、例えば、平面視において、機能素子１０２と重なっていない。
【００３２】
貫通孔２２は、第１部分２２ａと、第２部分２２ｂと、を有している。貫通孔２２の第１部分２２ａは、キャビティー２側からキャビティー２の反対側に向けて開口面積が漸増している。すなわち、第１部分２２ａは、第３面２３側から第４面２４側に向けて開口面積が大きくなるテーパー形状を有している。なお、開口面積とは、平面視における（Ｚ軸方向からみたときの）開口部の面積のことである。
【００３３】
貫通孔２２の第１部分２２ａは、例えば、キャビティー２に連通している。第１部分２２ａは、蓋体２０の側面２５に囲まれている。側面２５は、例えば、（１１１）面であり、第４面２４に対して傾斜している。
【００３４】
貫通孔２２の第２部分２２ｂは、第１部分２２ａよりもキャビティー２の反対側に（第４面２４側に）位置している。第２部分２２ｂは、第１部分２２ａに連通している。第２部分２２ｂは、第１部分２２ａの最大開口面積よりも大きい面積を有している。図１に示す例では、第２部分２２ｂは、第３面２３側から第４面２４側に向けて一定の開口面積を有している。第２部分２２ｂは、蓋体２０の側面２６に囲まれている。側面２６は、例えば、Ｚ軸に平行な面である。側面２５と側面２６とは、接続面２７によって接続されている。図示の例では、接続面２７は、Ｘ軸に平行な面である。
【００３５】
貫通孔２２の第１部分２２ａと第２部分２２ｂとの境界において、貫通孔２２の内面２８には段差２９が設けられている。内面２８は、側面２５，２６および接続面２７によって構成されており、段差２９は、側面２５，２６および接続面２７によって形成されている。
【００３６】
第１封止材３０は、配線溝１７に設けられている。図１に示す例では、第１封止材３０は、さらに蓋体２０上および蓋体２０の側方に設けられている。第１封止材３０は、第１配線溝１７を封止している。第１封止材３０が第１配線溝１７を封止することにより、キャビティー２は、封止される（密閉空間となる）。図示の例では、第１封止材３０は、第１配線４０に接している。第１封止材３０の材質は、例えば、ＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ  Ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）である。第１封止材３０の厚さは、例えば、１μｍ以上５μｍ以下である。
【００３７】
第２封止材３２は、貫通孔２２に設けられている。図示の例では、第２封止材３２は、貫通孔２２の第１部分２２ａを充填して設けられている。第２封止材３２は、貫通孔２２を封止している。第２封止材３２が貫通孔２２を封止することにより、キャビティー２は、封止される（密閉空間となる）。第２封止材３２の材質は、例えば、ＡｕＧｅである。
【００３８】
第１配線４０は、第１配線溝１７に設けられている。第１配線４０は、コンタクト部３を介して、機能素子１０２と電気的に接続されている。第１配線４０は、機能素子１０２の可動体１３４と電気的に接続されている。
【００３９】
第２配線４２は、第２配線溝１８に設けられている。第２配線４２は、コンタクト部３
を介して、機能素子１０２の第１固定電極部１３８と接続されている。第２配線４２は、平面視において、凹部１６を囲むように設けられている。
【００４０】
第３配線４４は、第３配線溝１９に設けられている。第３配線４４は、コンタクト部３を介して、機能素子１０２の第２固定電極部１３９と接続されている。第３配線４４は、平面視において、凹部１６を囲むように設けられている。
【００４１】
パッド５０，５２，５４は、それぞれ配線４０，４２，４４に接続されている。パッド５０，５２，５４は、例えば、それぞれ配線４０，４２，４４上に設けられている。パッド５０，５２，５４は、平面視において、蓋体２０と重ならない位置に設けられている。
【００４２】
配線４０，４２，４４、パッド５０，５２，５４、およびコンタクト部３（以下、「配線４０等」ともいう）の材質は、例えば、アルミニウム、金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）である。配線４０等としてＩＴＯ等の透明電極材料を用いることにより、配線４０等上に存在する異物等を、基体１０の第２面１４側から、容易に視認することができる。
【００４３】
機能素子１０２は、基体１０の第１面１２側に設けられている。機能素子１０２は、例えば、陽極接合や直接接合によって、基体１０に接合されている。機能素子１０２は、基体１０と蓋体２０とによって形成されるキャビティー２に収容（配置）されている。キャビティー２は、不活性ガス（例えば窒素ガス）雰囲気で密閉されている。
【００４４】
機能素子１０２は、固定部１３０と、バネ部１３２と、可動体１３４と、可動電極部１３６と、固定電極部１３８，１３９と、を有している。バネ部１３２、可動体１３４、および可動電極部１３６は、凹部１６の上方に設けられ、基体１０と離間している。
【００４５】
固定部１３０は、基体１０に固定されている。固定部１３０は、例えば、陽極接合によって基体１０の第１面１２に接合されている。固定部１３０は、平面視において、凹部１６の外縁を跨いで設けられている。固定部１３０は、例えば、２つ設けられている。図示の例では、一方の固定部１３０は、可動体１３４の−Ｘ軸方向側に設けられ、他方の固定部１３０は、可動体１３４の＋Ｘ軸方向側に設けられている。
【００４６】
バネ部１３２は、固定部１３０と可動体１３４とを連結している。バネ部１３２は、複数の梁部１３３によって構成されている。梁部１３３は、Ｙ軸方向に往復しながらＸ軸方向に延出している。梁部１３３は（バネ部１３２は）、可動体１３４の変位方向であるＸ軸方向に円滑に伸縮することができる。
【００４７】
可動体１３４の平面形状（Ｚ軸方向からみた形状）は、例えば、Ｘ軸に沿った長辺を有する長方形である。可動体１３４は、Ｘ軸方向に変位可能である。具体的には、可動体１３４は、Ｘ軸方向の加速度に応じて、バネ部１３２を弾性変形させながら、Ｘ軸方向に変位する。可動体１３４は、バネ部１３２、固定部１３０、およびコンタクト部３を介して、第１配線４０と電気的に接続されている。
【００４８】
可動電極部１３６は、可動体１３４に設けられている。図示の例では、可動電極部１３６は、１０個設けられ、５個の可動電極部１３６は、可動体１３４から＋Ｙ軸方向に延出し、他の５個の可動電極部１３６は、可動体１３４から−Ｙ軸方向に延出している。可動電極部１３６は、可動体１３４等を介して、第１配線４０と電気的に接続されている。
【００４９】
固定電極部１３８，１３９は、基体１０に固定されている。固定電極部１３８，１３９は、例えば、陽極接合によって基体１０の第１面１２に接合されている。固定電極部１３
８，１３９は、一方の端部が固定端として基体１０の第１面１２に接合され、他方の端部が自由端として可動体１３４側へ延出している。固定電極部１３８，１３９は、可動電極部１３６と対向して設けられている。図２に示す例では、固定電極部１３８，１３９は、Ｘ軸に沿って交互に設けられている。第１固定電極部１３８は、コンタクト部３を介して、第２配線４２と電気的に接続されている。第２固定電極部１３９は、コンタクト部３を介して、第３配線４４と電気的に接続されている。
【００５０】
固定部１３０、バネ部１３２、可動体１３４、および可動電極部１３６は、一体に設けられている。固定部１３０、バネ部１３２、可動体１３４、可動電極部１３６、および固定電極部１３８，１３９の材質は、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。
【００５１】
慣性センサー１００では、第１封止材３０が可動体１３４に付着することを抑制することができる（詳細は後述）。
【００５２】
なお、上記では、慣性センサー１００がＸ軸方向の加速度を検出する加速度センサーである場合について説明したが、本発明に係る慣性センサーは、Ｙ軸方向の加速度を検出する加速度センサーであってもよいし、Ｚ軸方向の加速度を検出する加速度センサーであってもよい。
【００５３】
１．２．  慣性センサーの製造方法
次に、第１実施形態に係る慣性センサー１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図５は、第１実施形態に係る慣性センサー１００の製造方法を説明するためのフローチャートである。図６〜図１４は、第１実施形態に係る慣性センサー１００の製造工程を模式的に示す断面図である。
【００５４】
基体１０の第１面１２側に、機能素子１０２を形成する（Ｓ２）。具体的には、まず、図６に示すように、基体１０をパターニングして、凹部１６および配線溝１７，１８，１９を形成する。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィーおよびエッチングにより行われる。
【００５５】
次に、配線溝１７，１８，１９に、それぞれ配線４０，４２，４４を形成する。次に、配線４０，４２，４４上に、それぞれパッド５０，５２，５４を形成する。次に、配線４０，４２，４４上に、コンタクト部３を形成する。配線４０，４２，４４、パッド５０，５２，５４、およびコンタクト部３は、例えば、スパッタ法や気相成長法による成膜およびパターニングによって形成される。気相成長法には、化学的な気相成長法であるＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、物理的な気相成長法であるＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、あるいは原子層堆積法（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、などがある。あるいはこれらの方法を用いて、複合薄膜からなる、配線４０，４２，４４、パッド５０，５２，５４、およびコンタクト部３を形成してもよい。なお、パッド５０，５２，５４とコンタクト部３との形成順序は、特に限定されない。
【００５６】
図７に示すように、基体１０の第１面１２に、シリコン基板４を接合する。基体１０とシリコン基板４との接合は、例えば、陽極接合によって行われる。これにより、基体１０とシリコン基板４とを強固に接合することができる。
【００５７】
図８に示すように、シリコン基板４を、例えば研削機によって研削して薄膜化した後、所定の形状にパターニングして、機能素子１０２を形成する。パターニングは、フォトリソグラフィーおよびエッチング（ドライエッチング）によって行われ、具体的なエッチン
グとして、ボッシュ（Ｂｏｓｃｈ）法を用いることができる。
【００５８】
図９に示すように、ウェットエッチングにより蓋体２０に未貫通の第１開口部１２２を形成する（Ｓ４）。具体的には、まず、蓋体２０をパターニングして、凹部２１を形成する。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィーおよびエッチングにより行われる。エッチングは、ドライエッチングでもよいし、ウェットエッチングでもよい。
【００５９】
次に、蓋体２０の第４面２４側から、フォトリソグラフィーおよびウェットエッチングにより、第１開口部１２２を形成する。ウェットエッチングは、例えば、ＫＯＨ等のアルカリ溶液を用いて行われる。これにより、第１開口部１２２の内面は、蓋体２０の第４面２４に対して傾斜する。第１開口部１２２は、蓋体２０を貫通しないように形成される。第１開口部１２２の底面１２２ａと第３面２３との間の距離は、例えば、１μｍ以上４０μｍ以下であり、より好ましくは３０μｍである。第１開口部１２２の深さは、例えば、１５０μｍ以上２５０μｍ以下であり、より好ましくは２１０μｍである。なお、凹部２１と第１開口部１２２との形成順序は、特に限定されない。
【００６０】
図１０に示すように、基体１０と蓋体２０とを接合して、基体１０と蓋体２０とによって形成されるキャビティー２に、可動体１３４を（機能素子１０２を）収容する（Ｓ６）。基体１０と蓋体２０との接合は、例えば、陽極接合によって行われる。これにより、基体１０と蓋体２０とを強固に接合することができる。
【００６１】
図１１に示すように、第１配線溝１７を封止する第１封止材３０を形成する（Ｓ８）。本工程では、例えば、ＴＥＯＳ膜（薄膜）３０ａを気相成長法（例えばＣＶＤ法）により形成して行われる。ＴＥＯＳ膜３０ａは、第１開口部１２２の内面、蓋体２０上、配線４０，４２，４４上、およびパッド５０，５２，５４上に形成される。
【００６２】
次に、蓋体２０に貫通孔２２を形成する（Ｓ１０）。具体的には、まず、図１２に示すように、第１封止材３０をパターニングして、第１開口部１２２の内面、蓋体２０の第４面２４の一部、およびパッド５０，５２，５４を露出する。パターニングは、例えば、メタルマスク（図示せず）を用いて、ドライエッチングにより行われる。ドライエッチングは、例えば、ＣＨＦ３ガスを用いたＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）により行われる。
【００６３】
図１３に示すように、ドライエッチングにより第１開口部１２２を貫通させて、キャビティー２と連通する貫通孔２２を形成する。具体的には、第１封止材３０をマスクとして蓋体２０をボッシュ法によりドライエッチングを行い、第１部分２２ａおよび第２部分２２ｂを有する貫通孔２２を形成する。これにより、第２部分２２ｂの内面２８は、例えば、蓋体２０の第４面２４と直交する。ドライエッチングは、ＳＦ６ガスおよびＣＨＦ３ガスを用いたＤＲＩＥ（Ｄｅｅｐ  Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）により行われる。
【００６４】
次に、貫通孔２２を封止する第２封止材３２を形成する（Ｓ１２）。具体的には、まず、図１４に示すように、貫通孔２２に半田ボール３２ａを配置する。半田ボール３２ａは、テーパー形状である第１部分２２ａの内面２８に接して配置される。半田ボール３２ａの形状は、例えば、球状である。半田ボール３２ａの直径は、例えば、貫通孔２２の第３面２３における開口の一辺の長さよりも大きい。
【００６５】
図２に示すように、半田ボール３２ａを加熱溶融して、貫通孔２２を封止する第２封止材３２を形成する。半田ボール３２ａの溶融は、例えば、ＹＡＧレーザーやＣＯ２レーザーなどの短波長のレーザーを、半田ボール３２ａに照射して行われる。これにより、短時
間で半田ボール３２ａを溶融させることができる。半田ボール３２ａにレーザー照射する際に、基体１０を半田ボール３２ａの共晶温度程度に加熱してもよい。例えば、半田ボール３２ａの材質がＡｕＧｅであり、貫通孔２２の内面２８にＡｕ層（図示せず）を形成した場合では、ＡｕとＧｅとの共晶が始まる２８０℃よりやや低い２７０℃に、基体１０を加熱してもよい。
【００６６】
半田ボール３２ａを加熱溶融する工程は、例えば、不活性ガス雰囲気で行われる。これにより、キャビティー２を、不活性ガスで密閉することができる。不活性ガスの粘性は、ダンピング効果として、慣性センサー１００の感度特性に寄与する。
【００６７】
以上の工程により、慣性センサー１００を製造することができる。
【００６８】
慣性センサー１００の製造方法では、例えば、以下の特徴を有する。
【００６９】
慣性センサー１００の製造方法では、ウェットエッチングにより蓋体２０に未貫通の第１開口部１２２を形成する工程（Ｓ４）と、基体１０と蓋体２０とを接合して、キャビティー２に可動体１３４を収容する工程（Ｓ６）と、可動体１３４を収容する工程（Ｓ６）の後に、第１配線溝１７を封止する第１封止材３０を形成する工程（Ｓ８）と、第１封止材３０を形成する工程（Ｓ８）の後に、ドライエッチングにより第１開口部１２２を貫通させて、キャビティー２と連通する貫通孔２２を形成する工程（Ｓ１０）と、貫通孔２２を封止する第２封止材３２を形成する工程（Ｓ１２）と、を含む。このように、慣性センサー１００の製造方法では、第１封止材３０を形成する工程（Ｓ８）において、第１開口部１２２は未貫通であるので、第１封止材３０がキャビティー２に侵入し可動体１３４に（機能素子１０２に）付着することを抑制することができる。その結果、慣性センサー１００の製造方法では、第１封止材３０が慣性センサー１００の特性に悪影響を及ぼすことがなく、誤動作を抑制することができる慣性センサー１００を製造することができる。
【００７０】
さらに、慣性センサー１００の製造方法では、第１開口部１２２を形成する工程（Ｓ４）において、ウェットエッチングにより第１開口部１２２を形成し、貫通孔２２を形成する工程（Ｓ１０）において、ドライエッチングにより第１開口部１２２を貫通させて貫通孔２２を形成している。そのため、慣性センサー１００の製造方法では、短時間で貫通孔２２を形成することができ、かつ、ウェットエッチングのエッチング液が機能素子１０２に接触することを抑制することができる。例えばウェットエッチングのみで貫通孔を形成する場合、ウェットエッチングのエッチング液が機能素子に接触し、慣性センサーの特性に悪影響を及ぼすことがある。また、ドライエッチングのみで貫通孔を形成する場合、エッチング速度が遅く、貫通孔の形成に時間がかかる場合がある。
【００７１】
慣性センサー１００の製造方法では、第１封止材３０を形成する工程（Ｓ８）は、ＴＥＯＳ膜を気相成長法により形成して行われる。そのため、慣性センサー１００の製造方法では、ＴＥＯＳ膜で第１配線溝１７を封止することができる。
【００７２】
慣性センサー１００の製造方法では、第２封止材３２を形成する工程（Ｓ１２）は、半田ボール３２ａを加熱溶融して行われる。そのため、慣性センサー１００の製造方法では、半田で貫通孔２２を封止することができる。
【００７３】
慣性センサー１００の製造方法では、第１開口部１２２を形成する工程（Ｓ４）は、第１封止材３０を形成する工程（Ｓ８）の前に行われる。そのため、第１開口部１２２を形成するためのウェットエッチングによって、第１封止材３０がエッチングされることを防ぐことができる。
【００７４】
なお、上記では、第１開口部１２２を形成する工程（Ｓ４）を、機能素子１０２を形成する工程（Ｓ２）の後に行う例について説明したが、第１開口部１２２を形成する工程（Ｓ４）は、機能素子１０２を形成する工程（Ｓ２）の前に行われてもよい。
【００７５】
また、上記では、第１開口部１２２を形成する工程（Ｓ４）を、可動体１３４を収容する工程（Ｓ６）の前に行う例について説明したが、第１開口部１２２を形成する工程（Ｓ４）は、可動体１３４を収容する工程（Ｓ６）の後に行われてもよく、さらに、第１封止材３０を形成する工程（Ｓ８）の後に行われてもよい。
【００７６】
１．３．  慣性センサーの変形例
１．３．１．  第１変形例
次に、第１実施形態の第１変形例に係る慣性センサーについて、図面を参照しながら説明する。図１５は、第１実施形態の第１変形例に係る慣性センサー２００を模式的に示す断面図であって、貫通孔２２近傍の拡大図である。図１６は、第１実施形態の第１変形例に係る慣性センサー２００を模式的に示す平面図であって、貫通孔２２近傍の拡大図である。なお、便宜上、図１６では、第２封止材３２を省略して図示している。また、図１５および図１６では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。
【００７７】
以下、第１実施形態の第１変形例に係る慣性センサー２００において、第１実施形態に係る慣性センサー１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
【００７８】
上述した慣性センサー１００では、図３および図４に示すように、貫通孔２２の第１部分２２ａは、キャビティー２に連通していた。これに対し、慣性センサー２００では、図１５および図１６に示すように、第１部分２２ａは、キャビティー２に連通していない。慣性センサー２００では、貫通孔２２は、第１部分２２ａと、第２部分２２ｂと、第３部分２２ｃと、を有している。
【００７９】
貫通孔２２の第３部分２２ｃは、第１部分２２ａよりもキャビティー２側に位置している。第３部分２２ｃは、第１部分２２ａおよびキャビティー２に連通している。第３部分２２ｃは、第１部分２２ａの最小開口面積よりも小さい面積を有している。図１５に示す例では、第３部分２２ｃは、キャビティー２側から第１部分２２ａ側に向けて一定の開口面積を有している。第３部分２２ｃは、蓋体２０の側面１２６に囲まれている。側面１２６は、例えば、Ｚ軸に平行な面である。側面１２６と側面２５とは、接続面１２７によって接続されている。図示の例では、接続面１２７は、Ｘ軸に平行な面である。側面１２６および接続面１２７は、貫通孔の内面２８を構成している。
【００８０】
貫通孔２２の第１部分２２ａと第３部分２２ｃとの境界において、貫通孔２２の内面２８には段差１２９が設けられている。段差１２９は、側面２５，１２６および接続面１２７によって形成されている。
【００８１】
なお、図示はしないが、第３部分２２ｃは、キャビティー２側から第１部分２２ａ側に向けて開口面積が漸減していてもよい。すなわち、第３部分２２ｃは、キャビティー２側から第１部分２２ａ側に向けて開口面積が小さくなるテーパー形状を有していてもよい。
【００８２】
慣性センサー２００では、半田ボール３２ａの一部がキャビティー２に侵入し可動体１３４に（機能素子１０２に）付着することを、第３部分２２ｃによって、抑制することができる。
【００８３】
次に、第１実施形態の変形に係る慣性センサー２００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図１７は、第１実施形態の変形例に係る慣性センサー２００の製造工程を説明するためのフローチャートである。図１８は、第１実施形態の変形例に係る慣性センサー２００の製造工程を模式的に示す断面図である。
【００８４】
以下、第１実施形態の変形例に係る慣性センサー２００の製造方法において、第１実施形態に係る慣性センサー１００の製造方法の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。このことは、以下に示す第１実施形態の第２変形例に係る慣性センサーについても同様である。
【００８５】
慣性センサー２００の製造方法では、例えば、第４面２４側から、蓋体２０に第１開口部１２２を形成する工程（Ｓ４）の後に、図１８に示すように、第３面２３側から、蓋体２０に、キャビティー２と（キャビティー２を構成する凹部２１と）連通する未貫通の第２開口部２２２を形成する（Ｓ５）。第２開口部２２２は、第２開口部２２２の底面２２２ａが、平面視において、第１開口部１２２の底面１２２ａと重なるように形成される。底面１２２ａ，２２２ａ間には、蓋体２０が位置している。第２開口部２２２を形成する工程（Ｓ５）は、可動体１３４を収容する工程（Ｓ６）の前に行われる。
【００８６】
第２開口部２２２の底面２２２ａの面積は、第１開口部１２２の底面１２２ａの面積よりも小さい。図示の例では、第２開口部２２２の開口面積は、第１開口部１２２の最小開口面積よりも小さい。
【００８７】
第２開口部２２２を形成する工程（Ｓ５）は、例えば、フォトリソグラフィーおよびエッチングにより行われる。エッチングは、ドライエッチングでもよいし、ウェットエッチングでもよい。ドライエッチングの場合は、図１５に示すように、貫通孔２２の第３部分２２ｃを、キャビティー２側から第１部分２２ａ側に向けて一定の開口面積を有するように形成することができる。ウェットエッチングの場合は、図示はしないが、第３部分２２ｃを、キャビティー２側から第１部分２２ａ側に向けて開口面積が小さくなるテーパー形状を有するように形成することができる。
【００８８】
慣性センサー２００の製造方法では、貫通孔２２を形成する工程（Ｓ１０）において、第１開口部１２２と第２開口部２２２とを連通させて、貫通孔２２を形成する。これにより、第１部分２２ａと、第２部分２２ｂと、第３部分２２ｃと、を有する貫通孔２２を形成することができる。
【００８９】
慣性センサー２００の製造方法では、例えば、以下の特徴を有する。
【００９０】
慣性センサー２００の製造方法では、蓋体２０に、キャビティー２と連通する未貫通の第２開口部２２２を形成する工程（Ｓ５）を含み、第２開口部２２２の開口面積は、第１開口部１２２の最小開口面積よりも小さく、貫通孔２２を形成する工程（Ｓ１０）では、第１開口部１２２と第２開口部２２２とを連通させて、貫通孔２２を形成する。そのため、慣性センサー２００の製造方法では、第１部分２２ａの最小開口面積よりも小さい面積を有する第３部分２２ｃを形成することができる。したがって、半田ボール３２ａを加熱溶融する際に、半田ボール３２ａの一部がキャビティー２に侵入し可動体１３４に（機能素子１０２に）付着することを、第３部分２２ｃによって、抑制することができる。
【００９１】
なお、上記では、第２開口部２２２を形成する工程（Ｓ５）を、第１開口部１２２を形成する工程（Ｓ４）の後に行う例について説明したが、第２開口部２２２を形成する工程（Ｓ５）は、第１開口部１２２を形成する工程（Ｓ４）の前に行われてもよい。
【００９２】
１．３．２．  第２変形例
次に、第１実施形態の第２変形例に係る慣性センサーについて、図面を参照しながら説明する。図１９は、第１実施形態の第２変形例に係る慣性センサー２５０を模式的に示す断面図である。なお、図１９では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。
【００９３】
慣性センサー２５０では、バリア膜２５２を含む点について、上述した慣性センサー１００と異なる。バリア膜２５２は、図１９に示すように、第１封止材３０上に形成されている。バリア膜２５２は、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）膜であってもよいし、アルミナ膜と酸化タンタル（ＴａＯｘ）膜との積層膜であってもよい。
【００９４】
第１実施形態の第２変形例に係る慣性センサー２５０の製造方法は、図２０に示すように、ＴＥＯＳ膜３０ａ上に、例えば、アルミナ膜２５２ａを原子層堆積法（ＡＬＤ法）により成膜し、アルミナ膜２５２ａを、フォトリソグラィーおよびエッチングによりパターニングしてバリア膜２５０を形成すること以外は、第１実施形態に係る慣性センサー１００の製造方法と、基本的に同じである。
【００９５】
慣性センサー２５０では、アルミナ膜２５２ａは、ＡＬＤ法によって形成されているため、緻密性が高い。そのため、バリア膜２５２は、水分などに対するバリア膜として機能することができる。
【００９６】
２．  第２実施形態
２．１．  慣性センサー
次に、第２実施形態に係る慣性センサーについて、図面を参照しながら説明する。図２１は、第２実施形態に係る慣性センサー３００を模式的に示す平面図である。なお、便宜上、図２１では、機能素子１０２以外の部材を省略して図示している。また、図２１では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。
【００９７】
以下、第２実施形態に係る慣性センサー３００において、第１実施形態に係る慣性センサー１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
【００９８】
上述した慣性センサー１００は、図２に示すように、Ｘ軸方向の加速度を検出する加速度センサーであった。これに対し、慣性センサー３００は、図２１に示すように、Ｚ軸まわりの角速度ωｚを検出可能なジャイロセンサーである。
【００９９】
慣性センサー３００では、キャビティー２は、減圧状態（より好ましくは真空状態）であることが望ましい。これにより、機能素子１０２の振動が空気粘性によって減衰することを抑制することができる。
【０１００】
慣性センサー３００では、機能素子１０２は、図２１に示すように、２つの構造体３１２（第１構造体３１２ａ、第２構造体３１２ｂ）を有している。２つの構造体３１２は、Ｙ軸に平行な軸αに関して対称となるように、Ｘ軸方向に並んで設けられている。
【０１０１】
構造体３１２は、固定部３３０と、駆動バネ部３３２と、質量体３３４と、可動駆動電極部３３６と、固定駆動電極部３３８，３３９と、可動体３４０と、検出バネ部３４２と、可動検出電極部３４４と、固定検出電極部３４６と、を有している。駆動バネ部３３２、質量体３３４、可動駆動電極部３３６、可動体３４０、検出バネ部３４２、および可動検出電極部３４４は、凹部１６の上方に設けられ、基体１０と離間している。
【０１０２】
固定部３３０は、基体１０に固定されている。固定部３３０は、例えば、陽極接合によ
って基体１０の第１面１２に接合されている。固定部３３０は、例えば、１つの構造体１１２に対して、４つ設けられている。図示の例では、構造体３１２ａ，３１２ｂは、第１構造体３１２ａの＋Ｘ軸方向側の固定部３３０と第２構造体３１２ｂの−Ｘ軸側の固定部３３０とを、共通の固定部としている。
【０１０３】
駆動バネ部３３２は、固定部３３０と質量体３３４とを連結している。駆動バネ部３３２は、複数の梁部３３３によって構成されている。梁部３３３は、固定部３３０の数に対応して、複数設けられている。梁部３３３は、Ｙ軸方向に往復しながらＸ軸方向に延出している。梁部３３３は（駆動バネ部３３２）は、質量体３３４の振動方向であるＸ軸方向に円滑に伸縮することができる。
【０１０４】
質量体３３４は、例えば、平面視において、矩形の枠体である。質量体３３４のＸ軸方向の側面（Ｘ軸に平行な垂線を持つ側面）は、駆動バネ部３３２に接続されている。質量体３３４は、可動駆動電極部３３６および固定駆動電極部３３８，３３９によって、Ｘ軸方向に（Ｘ軸に沿って）振動することができる。
【０１０５】
可動駆動電極部３３６は、質量体３３４に設けられている。図示の例では、可動駆動電極部３３６は、４つ設けられ、２つの可動駆動電極部３３６は、質量体３３４の＋Ｙ軸方向側に位置し、他の２つの可動駆動電極部３３６は、質量体３３４の−Ｙ軸方向側に位置している。可動駆動電極部３３６は、図２１に示すように、質量体３３４からＹ軸方向に延出している幹部と、該幹部からＸ軸方向に延出している複数の枝部と、を備えた櫛歯状の形状を有していてもよい。
【０１０６】
固定駆動電極部３３８，３３９は、基体１０に固定されている。固定駆動電極部３３８，３３９は、例えば、陽極接合によって基体１０の第１面１２に接合されている。固定駆動電極部３３８，３３９は、可動駆動電極部３３６と対向して設けられ、固定駆動電極部３３８，３３９間に可動駆動電極部３３６が配置されている。図２１に示すように、可動駆動電極部３３６が櫛歯状の形状を有する場合、固定駆動電極部３３８，３３９は、可動駆動電極部３３６に対応した櫛歯状の形状を有していてもよい。第１固定駆動電極部３３８は、例えば、コンタクト部を介して、第２配線４２と電気的に接続されている。第２固定駆動電極部３３９は、例えば、コンタクト部を介して、第３配線４４と電気的に接続されている。
【０１０７】
可動体３４０は、検出バネ部３４２を介して、質量体３３４に支持されている。可動体３４０は、平面視において、枠状の質量体３３４の内側に設けられている。図示の例では、可動体３４０は、平面視において、矩形の枠体である。可動体３４０は、Ｘ軸方向に延出する第１延出部３４０ａと、Ｙ軸方向に延出する第２延出部３４０ｂと、を有している。可動体３４０のＹ軸方向の側面（Ｙ軸に平行な垂線を持つ側面）は、検出バネ部３４２に接続されている。可動体３４０は、検出バネ部３４２、質量体３３４、駆動バネ部３３２、固定部３３０、およびコンタクト部を介して、第１配線４０と電気的に接続されている。
【０１０８】
検出バネ部３４２は、可動体３４０と質量体３３４とを連結している。検出バネ部３４２は、複数の梁部３４３によって構成されている。梁部３４３は、Ｘ軸方向に往復しながらＹ軸方向に延出している。梁部３４３は（検出バネ部３４２は）、可動体３４０の変位方向であるＹ軸方向に円滑に伸縮することができる。
【０１０９】
可動検出電極部３４４は、可動体３４０に設けられている。可動検出電極部３４４は、例えば、可動体３４０の一方の第２延出部３４０ｂから他方の第２延出部３４０ｂまで、Ｘ軸方向に延出している。図示の例では、可動検出電極部３４４は、１つの構造体３１２
に対して、２つ設けられている。可動検出電極部３４４は、可動体３４０等を介して、第１配線４０と電気的に接続されている。
【０１１０】
固定検出電極部３４６は、基体１０に固定され、可動検出電極部３４４と対向して設けられている。固定検出電極部３４６は、凹部１６の底面（凹部１６を規定する基体１０の面）に設けられたポスト部（図示せず）に、例えば陽極接合によって接合されている。該ポスト部は、凹部１６の底面よりも上方に突出している。固定検出電極部３４６は、平面視において、枠状の可動体３４０の内側に設けられている。図示の例では、固定検出電極部３４６は、可動検出電極部３４４を挟んで設けられている。固定検出電極部３４６は、例えば、コンタクト部を介して、図示せぬ配線と電気的に接続されている。
【０１１１】
固定部３３０、駆動バネ部３３２、質量体３３４、可動駆動電極部３３６、可動体３４０、検出バネ部３４２、および可動検出電極部３４４は、一体に設けられている。固定部３３０、駆動バネ部３３２、質量体３３４、可動駆動電極部３３６、固定駆動電極部３３８，３３９、可動体３４０、検出バネ部３４２、可動検出電極部３４４、および固定検出電極部３４６の材質は、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。
【０１１２】
次に、慣性センサー３００の動作について説明する。
【０１１３】
可動駆動電極部３３６と固定駆動電極部３３８，３３９との間に、図示しない電源によって、電圧を印加すると、可動駆動電極部３３６と固定駆動電極部３３８，３３９との間に静電力を発生させることができる。これにより、駆動バネ部３３２をＸ軸方向に伸縮させつつ、質量体３３４をＸ軸方向に振動させることができる。
【０１１４】
図２１に示すように、第１構造体３１２ａでは、第１固定駆動電極部３３８は、可動駆動電極部３３６の−Ｘ軸方向側に配置され、第２固定駆動電極部３３９は、可動駆動電極部３３６の＋Ｘ軸方向側に配置されている。第２構造体３１２ｂでは、第１固定駆動電極部３３８は、可動駆動電極部３３６の＋Ｘ軸方向側に配置され、第２固定駆動電極部３３９は、可動駆動電極部３３６の−Ｘ軸方向側に配置されている。そのため、可動駆動電極部３３６と第１固定駆動電極部３３８との間に第１交番電圧を印加し、可動駆動電極部３３６と第２固定駆動電極部３３９との間に第１交番電圧と位相が１８０度ずれた第２交番電圧を印加することにより、第１構造体３１２ａの質量体３３４と、第２構造体３１２ｂの質量体３３４と、を互いに逆位相でかつ所定の周波数で、Ｘ軸方向に振動させる（音叉型振動させる）ことができる。
【０１１５】
質量体３３４が上記の振動を行っている状態で、慣性センサー３００にＺ軸まわりの角速度ωｚが加わると、コリオリ力が働き、第１構造体３１２ａの可動体３４０と、第２構造体３１２ｂの可動体３４０とは、Ｙ軸方向に（Ｙ軸に沿って）互いに反対方向に変位する。可動体３４０は、コリオリ力を受けている間、この動作を繰り返す。
【０１１６】
可動体３４０がＹ軸方向に変位することにより、可動検出電極部３４４と固定検出電極部３４６との間の距離は、変化する。そのため、可動検出電極部３４４と固定検出電極部３４６との間の静電容量は、変化する。この電極部３４４，３４６間の静電容量の変化量を検出することにより、Ｚ軸まわりの角速度ωｚを求めることができる。
【０１１７】
なお、上記では、静電力によって、質量体３３４を駆動させる形態（静電駆動方式）について説明したが、質量体３３４を駆動させる方法は、特に限定されず、圧電駆動方式や、磁場のローレンツ力を利用した電磁駆動方式等を適用することができる。
【０１１８】
慣性センサー３００では、慣性センサー１００と同様に、第１封止材３０が可動体１３４に付着することを抑制することができる。
【０１１９】
なお、上記では、慣性センサー３００がＺ軸まわりの角速度ωｚを検出可能なジャイロセンサーである場合について説明したが、本発明に係る慣性センサーは、Ｘ軸まわりの角速度を検出可能なジャイロセンサーであってもよいし、Ｙ軸まわりの角速度を検出可能なジャイロセンサーであってもよい。
【０１２０】
また、上記では、１つの機能素子１０２を含む慣性センサーについて説明したが、本発明に係る慣性センサーは、複数の機能素子を含んでいてもよい。これにより、本発明に係る慣性センサーは、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の加速度を検出することができ、かつ、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸まわりの角速度を検出することができてもよい。すなわち、本発明に係る慣性センサーは、加速度センサーとしての機能と、ジャイロセンサーとしての機能を備えていてもよい。
【０１２１】
２．２．  慣性センサーの製造方法
次に、第２実施形態に係る慣性センサー３００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。第２実施形態に係る慣性センサー３００の製造方法は、機能素子１０２が図２１に示す形状となるようにシリコン基板４をパターニングすること、および、半田ボール３２ａを加熱溶融する工程を減圧雰囲気で行い、キャビティー２を減圧状態にすること以外は、第１実施形態に係る慣性センサー１００の製造方法と、基本的に同じである。したがって、その詳細な説明を省略する。
【０１２２】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１２３】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１２４】
２…キャビティー、３  コンタクト部、４…シリコン基板、１０…基体、１２…第１面、１４…第２面、１６…凹部、１７…第１配線溝、１８…第２配線溝、１９…第３配線溝、２０…蓋体、２１…凹部、２２…貫通孔、２２ａ…第１部分、２２ｂ…第２部分、２２ｃ…第３部分、２３…第３面、２４…第４面、２５，２６…側面、２７…接続面、２８…内面、２９…段差、３０…第１封止材、３０ａ…ＴＥＯＳ膜、３２…第２封止材、３２ａ…半田ボール、４０…第１配線、４２…第２配線、４４…第３配線、５０，５２，５４…パッド、１００…慣性センサー、１２２…第１開口部、１２２ａ…底面、１２６…側面、１２７…接続面、１２９…段差、１３０…固定部、１３２…バネ部、１３４…可動体、１３６…可動電極部、１３８…第１固定電極部、１３９…第２固定電極部、２００，２５０…慣性センサー、２５２…バリア膜、２５２ａ…アルミナ膜、３００…慣性センサー、３３０…固定部、３３２…駆動バネ部、３３３…梁部、３３４…質量体、３３６…可動駆動電極部、３３８…第１固定駆動電極部、３３９…第２固定駆動電極部、３４０…可動体、３４０ａ…第１延出部、３４０ｂ…第２延出部、３４２…検出バネ部、３４３…梁部、３４４…可動検出電極部、３４６…固定検出電極部
【図１】
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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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２】
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【図２１】
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