(57)【要約】【課題】容易にＭＥＭＳ構造体を製造することができ、生産性に優れ、歩留まりが良いＭＥＭＳ構造体の製造方法を提供すること。【解決手段】ＭＥＭＳ構造体の製造方法は、素子となる素子形成用基板に、溝１０５を形成する外形形成工程と、前記溝１０５に犠牲材料１０６を充填する充填工程と、前記素子形成用基板の前記溝１０５側の面に支持基板を接合する接合工程と、前記素子形成用基板の前記溝１０５と反対側の面から、少なくとも前記溝１０５に到達するまで素子形成用基板を研削する研削工程と、前記犠牲材料１０６を除去する犠牲材料除去工程と、を有する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子となる素子形成用基板に、溝を形成する外形形成工程と、
前記溝に犠牲材料を充填する充填工程と、
前記素子形成用基板の前記溝側の面に支持基板を接合する接合工程と、
前記素子形成用基板の前記溝と反対側の面から、少なくとも前記溝に到達するまで前記
素子形成用基板を研削する研削工程と、
前記犠牲材料を除去する犠牲材料除去工程と、を有することを特徴とするＭＥＭＳ構造
体の製造方法。
【請求項２】
前記外形形成工程では、前記素子の外形形状に沿った溝を形成し、
前記研削工程後に、前記素子形成用基板の不要部を除去する不要部除去工程を有してい
る請求項１に記載のＭＥＭＳ構造体の製造方法。
【請求項３】
前記不要部除去工程では、ドライエッチングにより前記不要部を除去する請求項２に記
載のＭＥＭＳ構造体の製造方法。
【請求項４】
前記素子形成用基板は半導体を含み、
前記支持基板はアルカリ金属イオンを含む材料を含み、
前記接合工程では、陽極接合法により接合する請求項１ないし３のいずれか１項に記載
のＭＥＭＳ構造体の製造方法。
【請求項５】
前記素子形成用基板は、シリコンを含み、前記犠牲材料は、ＳｉＯ２を含んでいる請求
項１ないし４のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ構造体の製造方法。
【請求項６】
前記支持基板は、前記支持基板の平面視で、前記素子と重なる凹部を有している請求項
１ないし５のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ構造体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、角速度や加速度等の物理量を検出するＭＥＭＳ構造体が知られている（例え
ば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載のＭＥＭＳ構造体は、凹部を有する基板と、基板上の凹部に対応する
部分に形成された可動部を有するセンサーと、を有している。また、このＭＥＭＳ構造体
は、以下のようにして製造される。
【０００４】
まず、２枚のシリコン基板を用意する。次いで、基板となるシリコン基板に凹部（空洞
部）となる部位に犠牲酸化膜を形成する。次いで、基板となるシリコン基板の上面に、セ
ンサーとなるシリコン基板を接合する。次いで、その接合状態で、素子となるシリコン基
板をパターンニングし、素子を形成する。そして、素子の隙間から凹部の犠牲酸化膜をウ
ェットエッチングにより除去する。以上のようにして、ＭＥＭＳ構造体を得ることができ
る。
【０００５】
しかしながら、犠牲酸化膜をウェットエッチングにより除去する際、素子の形状や凹部
の形状によっては、凹部内にエッチング液が入りにくくなったりして犠牲酸化膜を除去す
るのに時間がかかったり、困難になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１３１７３１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、容易にＭＥＭＳ構造体を製造することができ、生産性に優れ、歩留ま
りが良いＭＥＭＳ構造体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
［適用例１］
本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法は、素子となる素子形成用基板に、溝を形成する外
形形成工程と、
前記溝に犠牲材料を充填する充填工程と、
前記素子形成用基板の前記溝側の面に支持基板を接合する接合工程と、
前記素子形成用基板の前記溝と反対側の面から、少なくとも前記溝に到達するまで前記
素子形成用基板を研削する研削工程と、
前記犠牲材料を除去する犠牲材料除去工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
これにより、支持基板に凹部が設けられている場合であっても、凹部に犠牲材料を充填
して、犠牲材料上に素子を形成し、凹部内の犠牲材料を素子の隙間を介して除去するとい
う工程を省略することができる。よって、ＭＥＭＳ構造体を容易に得ることができ、本発
明は、生産性に優れる。
【００１０】
また、本発明では、研削工程において、溝に犠牲材料が充填された状態となっているた
め、素子形成用基板のいわゆる研削崩れを防止または抑制することができる。よって、本
発明は、歩留まりが良い。
【００１１】
［適用例２］
本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法では、前記外形形成工程では、前記素子の外形形状
に沿った溝を形成し、
前記研削工程後に、前記素子形成用基板の不要部を除去する不要部除去工程を有してい
るのが好ましい。
【００１２】
これにより、研削工程において、素子形成用基板の研削崩れをより効果的に防止または
抑制することができる。
【００１３】
［適用例３］
本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法では、前記不要部除去工程では、ドライエッチング
により前記不要部を除去するのが好ましい。
【００１４】
これにより、不要部除去工程において、素子形成用基板の素子となる部分がエッチング
されるのを防止または抑制することができる。
【００１５】
［適用例４］
本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法では、前記素子形成用基板は半導体を含み、
前記支持基板はアルカリ金属イオンを含む材料を含み、
前記接合工程では、陽極接合法により接合するのが好ましい。
【００１６】
これにより、素子形成用基板と支持基板とを高い接合強度で接合することができる。よ
って、研削工程において素子形成用基板の研削崩れをさらに効果的に防止または抑制する
ことができる。
【００１７】
［適用例５］
本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法では、前記素子形成用基板は、シリコンを含み、前
記犠牲材料は、ＳｉＯ２を含んでいるのが好ましい。
【００１８】
これにより、犠牲材料除去工程において、選択的に犠牲材料を除去することができる。
また、熱酸化によって容易に犠牲材料を溝に充填することができる。
【００１９】
［適用例６］
本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法では、前記支持基板は、前記支持基板の平面視で、
前記素子と重なる凹部を有しているのが好ましい。
【００２０】
これにより、素子が可動部を有している場合、可動部が支持基板に対して可動とし、可
動部が支持基板と接触するのを防止または抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法によって製造される物理量センサーを示す斜視図である。
【図２】図１に示す物理量センサーを示す平面図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３の部分拡大図（拡大断面図）である。
【図５】図２中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図２中のＢ−Ｂ線断面図を部分的に拡大した図である。
【図７】本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法を示す断面図であって、（ａ）が第１の用意工程を示す図、（ｂ）が支持基板形成工程を示す図、（ｃ）が導体パターン形成工程を示す図である。
【図８】本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法を示す断面図であって、（ａ）が第２の用意工程を示す図、（ｂ）が第１のマスク形成工程を示す図、（ｃ）が溝形成工程を示す図、（ｄ）が犠牲材料充填工程を示す図、（ｅ）がマスク除去工程を示す図である。
【図９】本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法を示す断面図であって、（ａ）が接合工程を示す図、（ｂ）が研削工程を示す図、（ｃ）が第２のマスク形成工程を示す図である。
【図１０】（ａ）が犠牲材料除去工程を示す図、（ｂ）および（ｃ）が不要部除去工程を示す図である。
【図１１】本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法によって製造される物理量センサーを備える電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法によって製造される物理量センサーを備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図１３】本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法によって製造される物理量センサーを備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【図１４】本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法によって製造される物理量センサーを備える移動体を適用した自動車の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて
詳細に説明する。
【００２３】
まず、本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法によって製造される物理量センサーについて
説明する。
【００２４】
１．物理量センサー
＜第１実施形態＞
図１は、本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法によって製造される物理量センサーを示す
斜視図である。図２は、図１に示す物理量センサーを示す平面図である。図３は、図２中
のＡ−Ａ線断面図である。図４は、図３の部分拡大図（拡大断面図）である。図５は、図
２中のＢ−Ｂ線断面図である。図６は、図２中のＢ−Ｂ線断面図を部分的に拡大した図で
ある。
【００２５】
なお、以下では、説明の便宜上、図２中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右
側を「右」、左側を「左」と言う。また、図１〜３、５では、互いに直交する３つの軸と
して、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が図示されている。また、以下では、Ｘ軸に平行な方向（左
右方向）を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向（上下方
向）を「Ｚ軸方向」と言う。また、矢印で図示されているＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸において
、矢印が指す方向を「＋」とし、その反対方向を「−」とする。
【００２６】
また、図７〜図１０では、物理量センサーの厚さ方向を誇張して図示しており、実際の
寸法とは大きく異なる。
【００２７】
図１に示す物理量センサー（ＭＥＭＳ構造体）１は、支持基板２と、この支持基板２に
接合・支持された素子片（センサー素子）３と、素子片３に電気的に接続された導体パタ
ーン４と、素子片３を覆うように設けられた封止基板５とを有する。
【００２８】
以下、物理量センサー１を構成する各部を順次詳細に説明する。
（支持基板）
支持基板２は、素子片３を支持する機能を有する。
【００２９】
この支持基板２は、板状をなし、その上面（一方の面）には、空洞部２１が設けられて
いる。この空洞部２１は、支持基板２を平面視したときに、後述する素子片３の可動部３
３、可動電極部３６、３７および連結部３４、３５を包含するように形成されていて、内
底を有する。このような空洞部２１は、素子片３の可動部３３、可動電極部３６、３７お
よび連結部３４、３５が支持基板２に接触するのを防止する逃げ部を構成する。これによ
り、素子片３の可動部３３の変位を許容することができる。
【００３０】
なお、この逃げ部は、空洞部２１（凹部）に代えて、支持基板２をその厚さ方向に貫通
する開口部であってもよい。また、本実施形態では、空洞部２１の平面視形状は、四角形
（具体的には長方形）をなしているが、これに限定されるものではない。
【００３１】
また、支持基板２の上面には、前述した空洞部２１の外側に、その外周に沿って、凹部
２２、２３、２４が設けられている。この凹部２２、２３、２４は、平面視で導体パター
ン４に対応した形状をなしている。具体的には、凹部２２は、後述する導体パターン４の
配線４１および電極４４に対応した形状をなし、凹部２３は、後述する導体パターン４の
配線４２および電極４５に対応した形状をなし、凹部２４は、後述する導体パターン４の
配線４３および電極４６に対応した形状をなす。
【００３２】
また、凹部２２の電極４４が設けられた部位の深さは、凹部２２の配線４１が設けられ
た部位よりも深くなっている。同様に、凹部２３の電極４５が設けられた部位の深さは、
凹部２３の配線４２が設けられた部位よりも深くなっている。また、凹部２４の電極４６
が設けられた部位の深さは、凹部２４の配線４３が設けられた部位よりも深くなっている
。
【００３３】
このように凹部２２、２３、２４の一部の深さを深くすることにより、物理量センサー
１の製造時において、素子片３を形成する前の基板１０３を基板１０２Ａに接合したとき
、その基板１０３が電極４４、４５、４６と接合してしまうのを防止することができる。
または、基板１０３の、基板１０２Ａとの接合面上の当該箇所を一定量エッチング除去す
ることによっても同一の効果が得られる。
【００３４】
このような支持基板２の構成材料としては、具体的には、高抵抗なシリコン材料、ガラ
ス材料を用いるのが好ましく、特に、素子片３がシリコン材料を主材料として構成されて
いる場合、アルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス材料（例えば、パイレックス
ガラス（登録商標）のような硼珪酸ガラス）を用いるのが好ましい。これにより、素子片
３がシリコンを主材料として構成されている場合、支持基板２と素子片３とを陽極接合す
ることができる。
【００３５】
また、支持基板２の構成材料は、素子片３の構成材料との熱膨張係数差ができるだけ小
さいのが好ましく、具体的には、支持基板２の構成材料と素子片３の構成材料との熱膨張
係数差が３ｐｐｍ／℃以下であるのが好ましい。これにより、支持基板２と素子片３との
接合時等に高温下にさらされても、支持基板２と素子片３との間の残留応力を低減するこ
とができる。
【００３６】
（素子片）
素子片３は、固定部３１、３２と、可動部３３と、連結部３４、３５と、可動電極部３
６、３７と、固定電極部３８、３９とで構成されている。
【００３７】
このような素子片３は、例えば、加速度、角速度等の物理量の変化に応じて、可動部３
３および可動電極部３６、３７が、連結部３４、３５を弾性変形させながら、Ｘ軸方向（
＋Ｘ方向または−Ｘ方向）に変位する。
【００３８】
固定部３１は、支持基板２の上面の空洞部２１に対して−Ｘ方向側（図中左側）の部分
に接合されている。固定部３２は、支持基板２の上面の空洞部２１に対して＋Ｘ方向側（
図中右側）の部分に接合されている。また、固定部３１、３２は、平面視したときに、そ
れぞれ、空洞部２１の外周縁を跨ぐように設けられている。
【００３９】
固定部３１、３２の間には、可動部３３が設けられている。本実施形態では、可動部３
３は、Ｘ軸方向に延びる長手形状をなしている。可動部３３は、固定部３１に対して連結
部３４を介して連結されるとともに、固定部３２に対して連結部３５を介して連結されて
いる。
【００４０】
連結部３４、３５は、可動部３３を固定部３１、３２に対して変位可能に連結している
。本実施形態では、連結部３４、３５は、図２にて矢印ａで示すように、Ｘ軸方向（＋Ｘ
方向または−Ｘ方向）に可動部３３を変位し得るように構成されている。
【００４１】
連結部３４は、２つの梁３４１、３４２で構成されている。そして、梁３４１、３４２
は、それぞれ、Ｙ軸方向に蛇行しながらＸ軸方向に延びる形状をなしている。言い換える
と、梁３４１、３４２は、それぞれ、Ｙ軸方向に複数回（本実施形態では２回）折り返さ
れた形状をなしている。
【００４２】
同様に、連結部３５は、Ｙ軸方向に蛇行しながらＸ軸方向に延びる形状をなす２つの梁
３５１、３５２で構成されている。
【００４３】
このように支持基板２に対してＸ軸方向に変位可能に支持された可動部３３の幅方向で
の一方側（＋Ｙ方向側）には、可動電極部３６が設けられ、他方側（−Ｙ方向側）には、
可動電極部３７が設けられている。
【００４４】
可動電極部３６は、可動部３３から＋Ｙ方向に突出し、櫛歯状をなすように並ぶ複数の
可動電極指３６１〜３６５を備えている。この可動電極指３６１、３６２、３６３、３６
４、３６５は、−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。同様に、可動電極部
３７は、可動部３３から−Ｙ方向に突出し、櫛歯状をなすように並ぶ複数の可動電極指３
７１〜３７５を備える。この可動電極指３７１、３７２、３７３、３７４、３７５は、−
Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。
【００４５】
このように複数の可動電極指３６１〜３６５および複数の可動電極指３７１〜３７５は
、それぞれ、可動部３３の変位する方向（すなわちＹ軸方向）に並んで設けられている。
【００４６】
固定電極部３８は、前述した可動電極部３６の複数の可動電極指３６１〜３６５に対し
て間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように並ぶ複数の固定電極指３８１〜３８８を備え
る。このような複数の固定電極指３８１〜３８８の可動部３３とは反対側の端部は、それ
ぞれ、支持基板２の上面の空洞部２１に対して＋Ｙ方向側の部分に接合されている。そし
て、各固定電極指３８１〜３８８は、その固定された側の端を固定端とし、自由端が−Ｙ
方向へ延びている。
【００４７】
この固定電極指３８１〜３８８は、−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる
。そして、固定電極指３８１、３８２は、対をなし、前述した可動電極指３６１、３６２
の間に、固定電極指３８３、３８４は、対をなし、可動電極指３６２、３６３の間に、固
定電極指３８５、３８６は、対をなし、可動電極指３６３、３６４の間に、固定電極指３
８７、３８８は、対をなし、可動電極指３６４、３６５の間に臨むように設けられている
。
【００４８】
このような固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８と、固定電極指３８１、３８３
、３８５、３８７とは、支持基板２上において、互いに連結されておらず、島状に孤立し
ている。これにより、固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８と可動電極部３６との
間の静電容量、および、固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７と可動電極部３６と
の間の静電容量を別々に測定し、それらの測定結果に基づいて、高精度に物理量を検出す
ることができる。
【００４９】
固定電極部３９は、前述した可動電極部３７の複数の可動電極指３７１〜３７５に対し
て間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように並ぶ複数の固定電極指３９１〜３９８を備え
る。このような複数の固定電極指３９１〜３９８の可動部３３とは反対側の端部は、それ
ぞれ、支持基板２の上面の空洞部２１に対して−Ｙ方向側の部分に接合されている。そし
て、各固定電極指３９１〜３９８は、その固定された側の端を固定端とし、自由端が＋Ｙ
方向へ延びている。
【００５０】
この固定電極指３９１、３９２、３９３、３９４、３９５、３９６、３９７、３９８は
、−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。そして、固定電極指３９１、３９
２は、対をなし、前述した可動電極指３７１、３７２の間に、固定電極指３９３、３９４
は、対をなし、可動電極指３７２、３７３の間に、固定電極指３９５、３９６は、対をな
し、可動電極指３７３、３７４の間に、固定電極指３９７、３９８は、対をなし、可動電
極指３７４、３７５の間に臨むように設けられている。
【００５１】
このような固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８と固定電極指３９１、３９３、
３９５、３９７とは、前述した固定電極部３８と同様、支持基板２上で互いに分離してい
る。これにより、固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８と可動電極部３７との間の
静電容量、および、固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７と可動電極部３７との間
の静電容量を別々に測定し、それらの測定結果に基づいて、高精度に物理量を検出するこ
とができる。
【００５２】
このような素子片３（すなわち、固定部３１、３２、可動部３３、連結部３４、３５、
複数の固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８および複数の可動電極指３６１〜３６
５、３７１〜３７５）は、後述する１つのシリコン基板をエッチングすることより形成さ
れたものである。
【００５３】
また、素子片３の構成材料としては、前述したような静電容量の変化に基づく物理量の
検出が可能であれば、特に限定されないが、半導体が好ましく、本実施形態では、単結晶
シリコン、ポリシリコン等のシリコン材料が用いられる。
【００５４】
また、素子片３を構成するシリコン材料には、リン、ボロン等の不純物がドープされて
いるのが好ましい。これにより、素子片３の導電性を優れたものとすることができる。
【００５５】
また、素子片３は、前述したように、支持基板２の上面に固定部３１、３２および固定
電極部３８、３９が接合されることにより、支持基板２に支持されている。
【００５６】
このような素子片３と支持基板２との接合方法は、特に限定されないが、陽極接合法を
用いるのが好ましい。これにより、素子片３を支持基板２に強固に接合することができる
。
【００５７】
（導体パターン）
導体パターン４は、前述した支持基板２の上面（固定電極部３８、３９側の面）上に設
けられている。
【００５８】
この導体パターン４は、配線４１、４２、４３と、電極４４、４５、４６とで構成され
ている。
【００５９】
配線４１は、前述した支持基板２の空洞部２１の外側に設けられ、空洞部２１の外周に
沿うように形成されている。そして、配線４１の一端部は、支持基板２の上面の外周部（
支持基板２上の封止基板５の外側の部分）上において、電極４４に接続されている。
【００６０】
このような配線４１は、前述した素子片３の第１固定電極指である各固定電極指３８２
、３８４、３８６、３８８および各固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８に電気的
に接続されている。
【００６１】
また、配線４２は、前述した配線４１の内側、かつ、前述した支持基板２の空洞部２１
の外側でその外周縁に沿って設けられている。そして、配線４２の一端部は、前述した電
極４４に対して間隔を隔てて並ぶように支持基板２の上面の外周部（支持基板２上の封止
基板５の外側の部分）上において、電極４５に接続されている。
【００６２】
配線４３は、支持基板２上の固定部３１との接合部から、支持基板２の上面の外周部（
支持基板２上の封止基板５の外側の部分）上に延びるように設けられている。そして、配
線４３の固定部３１とは反対側の端部は、前述した電極４４、４５に対して間隔を隔てて
並ぶように支持基板２の上面の外周部（支持基板２上の封止基板５の外側の部分）上にお
いて、電極４６に接続されている。配線４３と固定部３１とは、突起５０を介して接続さ
れている。
【００６３】
また、配線４１および電極４４は、前述した支持基板２の凹部（第１凹部）２２内に設
けられ、配線４２および電極４５は、前述した支持基板２の凹部（第２凹部）２３内に設
けられ、配線４３および電極４６は、前述した支持基板２の凹部（第３凹部）２４内に設
けられている。これにより、配線４１〜４３が支持基板２の板面から突出するのを防止す
ることができる。
【００６４】
配線４１上には、導電性を有する複数の突起４８１および複数の突起４８２が設けられ
ている。複数の突起４８１は、複数の第１固定電極指である固定電極指３８２、３８４、
３８６、３８８に対応して設けられ複数の突起４８２は、複数の第１固定電極指である固
定電極指３９２、３９４、３９６、３９８に対応して設けられている。
【００６５】
そして、複数の突起４８１を介して固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８と配線
４１とが電気的に接続されるとともに、複数の突起４８２を介して固定電極指３９２、３
９４、３９６、３９８と配線４１とが電気的に接続されている。
【００６６】
同様に、配線４２上には、導電性を有する複数の突起４７１および複数の突起４７２が
設けられている。複数の突起４７１は、複数の第２固定電極指である固定電極指３８１、
３８３、３８５、３８７に対応して設けられ、複数の突起４７２は、複数の第２固定電極
指である固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７に対応して設けられている。
【００６７】
そして、複数の突起４７１を介して固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７と配線
４２とが電気的に接続されるとともに、複数の突起４７２を介して固定電極指３９１、３
９３、３９５、３９７と配線４２とが電気的に接続されている。
【００６８】
これにより、配線４２と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）を防止しつつ、各固
定電極指３８１、３８３、３８５、３８７、３９１、３９３、３９５、３９７と配線４２
との電気的接続を行うことができる。
【００６９】
配線４１〜４３および電極４４〜４６の構成材料としては、それぞれ、導電性を有する
ものであれば、特に限定されず、各種電極材料を用いることができるが、例えば、ＩＴＯ
（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ
）、Ｉｎ３Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｓｂ含有ＳｎＯ２、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物（透明電極材
料）、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのう
ちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００７０】
このような導体パターン４が支持基板２の上面に設けられていることにより、配線４１
を介して固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８と可動電極部３６との間の静電容量
および固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８と可動電極部３７との間の静電容量を
測定するとともに、配線４２を介して固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７と可動
電極部３６との間の静電容量および固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７と可動電
極部３７との間の静電容量を測定することができる。また、本実施形態では、配線４３は
、接地用の配線として機能する。
【００７１】
（絶縁膜）
また、図６に示すように、配線４１〜４３上には、絶縁膜６が設けられている。そして
、前述した各突起４７１、４７２、４８１、４８２上の絶縁膜６は形成せずに突起の表面
が露出している。この絶縁膜６は、導体パターン４と素子片３との不本意な電気的接続（
短絡）を防止する機能を有する。これにより、配線４１、４２と他の部位との不本意な電
気的接続（短絡）をより確実に防止しつつ、各第１固定電極指３８２、３８４、３８６、
３８８、３９２、３９４、３９６、３９８と配線４１との電気的接続および各第２固定電
極指３８１、３８３、３８５、３８５、３８７、３９１、３９３、３９５、３９７と配線
４２との電気的接続を行うことができる。また、配線４３と他の部位との不本意な電気的
接続（短絡）をより確実に防止しつつ、固定部３１と配線４３との電気的接続を行うこと
ができる。
【００７２】
また、固定電極指３９１と配線４１上の絶縁膜６との間には、隙間が形成されている。
図示しないが、この隙間と同様の隙間が他の各固定電極指と配線４１、４２上の絶縁膜６
との間にも形成されている。
【００７３】
また、図６に示すように、封止基板５と配線４３上の絶縁膜６との間には、隙間２２２
が形成されている。図示しないが、この隙間２２２と同様の隙間が封止基板５と配線４１
、４２上の絶縁膜６との間にも形成されている。これらの隙間は、封止基板５内を減圧し
たり、不活性ガスを充填したりするのに用いることができる。
【００７４】
このような絶縁膜６の構成材料としては、特に限定されず、絶縁性を有する各種材料を
用いることができるが、支持基板２がガラス材料（特に、アルカリ金属イオンが添加され
たガラス材料）で構成されている場合、二酸化珪素（ＳｉＯ２）を用いるのが好ましい。
これにより、前述したような不本意な電気的接続を防止するとともに、支持基板２の上面
の素子片３との接合部位に絶縁膜６が存在していても、支持基板２と素子片３とを陽極接
合することができる。
【００７５】
また、絶縁膜６の厚さ（平均厚さ）は、特に限定されないが、１０〜１０００ｎｍ程度
であるのが好ましく、１０〜２００ｎｍ程度であるのがより好ましい。このような厚さの
範囲で絶縁膜６を形成すると、前述したような不本意な電気的接続を防止することができ
る。
【００７６】
（封止基板）
封止基板５は、前述した素子片３を保護する機能を有する。
【００７７】
この封止基板５は、板状をなし、その一方の面（下面）に凹部５１が設けられている。
この凹部５１は、素子片３の可動部３３および可動電極部３６、３７等の変位を許容する
ように形成されている。
【００７８】
封止基板５と支持基板２との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤を用
いた接合方法、陽極接合法、直接接合法等を用いることができる。
【００７９】
また、封止基板５の構成材料としては、前述したような機能を発揮し得るものであれば
、特に限定されないが、例えば、シリコン材料、ガラス材料等を好適に用いることができ
る。
【００８０】
（ＭＥＭＳ構造体の製造方法）
次に、本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法について説明する。なお、以下では、前述し
た物理量センサー１を製造する場合の一例を説明する。
【００８１】
なお、以下では、支持基板２がアルカリ金属イオンを含むガラス材料で構成され、かつ
、素子片３がシリコンで構成されている場合を例に説明する。
【００８２】
図７は、本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法を示す断面図であって、（ａ）が第１の用
意工程を示す図、（ｂ）が支持基板形成工程を示す図、（ｃ）が導体パターン形成工程を
示す図である。図８は、本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法を示す断面図であって、（ａ
）が第２の用意工程を示す図、（ｂ）が第１のマスク形成工程を示す図、（ｃ）が溝形成
工程を示す図、（ｄ）が犠牲材料充填工程を示す図、（ｅ）がマスク除去工程を示す図で
ある。図９は、本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法を示す断面図であって、（ａ）が接合
工程を示す図、（ｂ）が研削工程を示す図、（ｃ）が第２のマスク形成工程を示す図であ
る。図１０は、（ａ）が犠牲材料除去工程を示す図、（ｂ）および（ｃ）が不要部除去工
程を示す図である。
【００８３】
本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法は、［１］第１の用意工程と、［２］支持基板形成
工程と、［３］導体パターン形成工程と、［４］第２の用意工程と、［５］第１のマスク
形成工程と、［６］溝形成工程（外形形状形成工程）と、［７］犠牲材料充填工程と、［
８］マスク除去工程と、［９］接合工程と、［１０］研削工程と、［１１］第２のマスク
形成工程と、［１２］犠牲材料除去工程と、［１３］不要部除去工程と、を有している。
【００８４】
まず、工程［１］〜［３］を経て支持基板２を得る。
［１］第１の用意工程
まず、図７（ａ）に示すように、基板１０２を用意する。
【００８５】
この基板１０２は、後述する工程を経て支持基板２となるものである。
また、基板１０２は、アルカリ金属を含むガラス材料で構成されている。
【００８６】
［２］支持基板形成工程
次に、図７（ｂ）に示すように、基板１０２の上面をエッチングすることにより、空洞
部２１、と凹部２２、２３を形成する。このとき、図７（ｂ）では図示しないが、上記エ
ッチングにより凹部２４も同時に形成する。これにより、空洞部２１と凹部２２〜２４が
形成された基板１０２Ａを得る。
【００８７】
このような空洞部２１と凹部２２〜２４の形成方法（エッチング方法）としては、特に
限定されないが、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビーム
エッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化
学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００８８】
また、上述したようなエッチングに際しては、例えば、フォトリソグラフィー法により
形成されたマスクを好適に用いることができる（後述のマスク１０４、１０７についても
同様）。また、マスク形成、エッチング、マスク除去を複数繰り返し、空洞部２１と凹部
２２〜２４を順に形成することができる。そして、このマスクは、エッチング後に除去さ
れる。このマスクの除去方法としては、例えば、マスクがレジスト材料で構成される場合
には、レジスト剥離液、マスクが金属材料で構成される場合には、リン酸溶液のようなメ
タル剥離液等を用いることができる（マスク１０４、１０７も同様にして除去するものと
する）。
【００８９】
なお、マスクとして、例えば、グレースケールマスクを用いることにより、空洞部２１
と凹部２２〜２４（深さの異なる複数の凹部）を一括形成してもよい。
【００９０】
［３］導体パターン形成工程
次に、図７（ｃ）に示すように、基板１０２Ａの上面上に、導体パターン４を形成する
。その後、図７（ｃ）では図示しないが、配線４１〜４３上に絶縁膜６を形成する。
【００９１】
導体パターン４の形成方法（成膜方法）としては、特に限定されないが、例えば、真空
蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法
、電解メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、薄膜の接合等が挙げられる。
【００９２】
以上の工程［１］〜［３］を経て、導体パターン４および絶縁膜６が形成された支持基
板を得る。
【００９３】
［４］第２の用意工程
次に、図８（ａ）に示すように、素子片３の厚さよりも厚い基板１０３を用意する。こ
の基板１０３は、後述する工程を経て素子片３となるものである。また、基板１０３は、
シリコン材料で構成されている。
【００９４】
［５］第１のマスク形成工程
次に、図８（ｂ）に示すように、基板１０３の上面のうち、後述の溝１０５を形成する
部分以外を覆うマスク１０４を形成する。
【００９５】
マスク１０４としては、ドライエッチングに対する耐性を有するものであれば、特に限
定されないが、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、レジスト膜等を用いることがで
きる。
【００９６】
このマスク１０４として用いるシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、レジスト膜は、例え
ば、ＣＶＤ等の気相成膜法を用いて形成される。
【００９７】
［６］溝形成工程
次に、図８（ｃ）に示すように、基板１０３の、マスク１０４から露出した部分に溝１
０５を形成する。この溝１０５は、素子片３の外形形状（輪郭）に沿って、素子片３とな
る部分の外側に形成される。
【００９８】
また、溝１０５の深さは、素子片３の厚さよりも深い。これにより、後述の研削工程に
おいて、基板１０３を素子片３の厚さになるまで研削した場合、溝１０５内の犠牲材料１
０６を上面側に露出させることができる。
【００９９】
溝１０５は、マスク１０４を介したドライエッチングにより形成される。これにより、
溝１０５を基板１０３の厚さ方向に精度よく形成することができる。よって、寸法精度に
優れた素子片３を得ることができる。
【０１００】
また、ドライエッチングとしては、基板１０３をエッチングすることができれば特に限
定されないが、例えば、Ｓｉ高速エッチング法、ボッシュプロセス法、反応性イオンエッ
チング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）等が
挙げられる。また、エッチングガスとしては、Ｃｌ２＋ＨＢｒ、ＳＦ６等を用いることが
できる。
【０１０１】
［７］犠牲材料充填工程
次に、図８（ｄ）に示すように、溝１０５内に犠牲材料１０６を充填する。
【０１０２】
この犠牲材料１０６としては、特に限定されないが、ＳｉＯ２を好適に用いることがで
きる。これにより、基板１０３はシリコンで構成されているため、熱酸化によって容易に
犠牲材料１０６を溝１０５に充填することができる。
【０１０３】
［８］マスク除去工程
そして、図８（ｅ）に示すように、マスク１０４を除去する。
【０１０４】
以上の工程［４］〜［８］を経て素子片３の輪郭に沿って犠牲材料１０６が充填された
基板１０３（以下、この状態を「基板１０３Ａ」とも言う）を得ることができる。
【０１０５】
なお、工程［１］〜［３］を行う以前に工程［４］〜［８］を行ってもよく、工程［１
］〜［３］と並行して工程［４］〜［８］を行ってもよい。
【０１０６】
［９］接合工程
次に、支持基板２の上面に、基板１０３Ａを接合する。このとき、基板１０３Ａの溝１
０５側の面、すなわち、犠牲材料１０６側の面を支持基板２に接合する。
【０１０７】
この接合方法としては、陽極接合法であるのが好ましい。これにより、支持基板２と基
板１０３Ａとを高い接合強度で接合することができる。よって、後述の研削工程において
、基板１０３Ａのいわゆる研削崩れを効果的に防止または抑制することができる。
【０１０８】
［１０］研削工程
次に、図９（ｂ）に示すように、基板１０３Ａの上面、すなわち、溝１０５が形成され
ている面とは反対側の面から基板１０３Ａを研削する。この研削は、少なくとも溝１０５
に到達するまで、すなわち、犠牲材料１０６が上方に露出するまで行われる。
【０１０９】
また、前述したように、溝１０５の深さは、素子片３の厚さよりも深いため、基板１０
３Ａの厚さが素子片３の厚さになるまで研削した場合、犠牲材料１０６が上方に露出した
状態とすることができる。
【０１１０】
この研削方法としては、特に限定されないが、例えばグラインダー等の研削装置（図示
せず）を用いた研削方法が挙げられる。これにより、例えばグラインダーが備える研削砥
石の平坦性を利用して基板１０３Ａの厚さを略一定とすることができるとともに、研削量
の制御、すなわち、基板１０３Ａの厚さの制御を容易に行うことができる。
【０１１１】
ここで、前述したように、溝１０５には、犠牲材料１０６が充填されている。これによ
り、基板１０３Ａが研削される際、基板１０３Ａ、特に、犠牲材料に囲まれた素子片３と
なる部分は、犠牲材料１０６によって補強された状態となっているため、基板１０３Ａの
形状が研削によって崩れること、すなわち、基板１０３Ａの研削崩れを防止または抑制す
ることができる。よって、素子片３を寸法精度よく製造することができ、本製造方法によ
れば、歩留まりが良くなる。
【０１１２】
［１１］第２のマスク形成工程
次に、図９（ｃ）に示すように、基板１０３Ａの上面の、犠牲材料１０６以外の部分に
マスク１０７を形成する。このマスク１０７は、ドライエッチングに対する耐性を有して
おり、マスク１０４と同様の材料で構成することができる。
【０１１３】
［１２］犠牲材料除去工程
次に、図１０（ａ）に示すように、マスク１０７を介して犠牲材料１０６を除去する。
本工程では、犠牲材料１０６の除去は、例えば、ＣＦ３を用いたドライエッチングによっ
て行われる。これにより、犠牲材料１０６を、基板１０３Ａの深さ方向に精度よくエッチ
ングすることができる。よって、素子片３を寸法精度よく形成することができる。
【０１１４】
［１３］不要部除去工程
次に、図１０（ｂ）に示すように、素子片３となる部分を覆っているマスク１０７を残
し、それ以外のマスク１０７を除去する。これにより、基板１０３Ａのうちの素子片３と
なる部分以外（不要部１０８）が露出する。
【０１１５】
そして、図１０（ｃ）に示すように、不要部１０８を除去する、この不要部１０８の除
去は、例えば、ＣＦ４を用いたドライエッチングにより行われる。これにより、不要部１
０８を、基板１０３Ａの深さ方向に精度よくエッチングすることができる。よって、不要
部除去工程において、素子片３となる部分が除去されるのを防止または抑制することがで
きる。
【０１１６】
［１４］
最後に、封止基板５を陽極接合法により接合して（図示せず）、素子片３を気密封止す
る。
以上の工程［１］〜［１４］を経て物理量センサー１を得ることができる。
【０１１７】
このように、本発明によれば、例えば「特許文献１（特開２０１０−１３１７３１）」
のように、支持基板２の空洞部２１に犠牲材料を充填して素子片を形成し、空洞部２１内
の犠牲材料を、素子片の隙間を介して除去するという工程を省略することができる。よっ
て、物理量センサー１を容易に得ることができ、本発明は、生産性に優れる。
【０１１８】
特に、「特許文献１（特開２０１０−１３１７３１）」のような方法では、素子片３の
形状（素子片の隙間の大きさや、素子片の厚さ）や、支持基板２の空洞部２１の形状（平
面視での大きさや深さ等）によっては、エッチング液が空洞部２１の隅々まで入り込みに
くくなり、犠牲材料を除去するのに時間がかかる。
【０１１９】
これに対し、本発明では、素子片３の形状や空洞部２１の形状に関わらず、溝１０５内
の犠牲材料１０６を除去しさえすればよい。従って、本発明は、従来の方法では製造する
のに比較的時間がかかるＭＥＭＳ構造体を製造するのに非常に有利である。
【０１２０】
また、研削工程において、基板１０３Ａの溝１０５に犠牲材料１０６を充填することに
より、基板１０３Ａの素子片３となる部分が犠牲材料１０６によって補強された状態とな
る。これにより、研削工程における基板１０３Ａの研削崩れを防止または抑制することが
できる。
【０１２１】
以上より、本発明によれば、容易に物理量センサー１を製造することができ、生産性に
優れ、歩留まりが良くなる。
【０１２２】
２．電子機器
次いで、物理量センサー１を適用した電子機器について、図１１〜図１３に基づき、詳
細に説明する。
【０１２３】
図１１は、本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法によって製造される物理量センサーを備
える電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構
成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボ
ード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１１０８を備えた表示ユニット１１０６
とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介し
て回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、角速
度検知手段として機能する物理量センサー１が内蔵されている。
【０１２４】
図１２は、本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法によって製造される物理量センサーを備
える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。この図
において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送
話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８
が配置されている。このような携帯電話機１２００には、角速度検知手段として機能する
物理量センサー１が内蔵されている。
【０１２５】
図１３は、本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法によって製造される物理量センサーを備
える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この
図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、
被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３
００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変
換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【０１２６】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表
示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部
１３１０は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。
【０１２７】
また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣ
Ｄなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【０１２８】
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下する
と、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。
【０１２９】
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビ
デオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。
そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が
、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞ
れ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された
撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力され
る構成になっている。
【０１３０】
このようなディジタルスチルカメラ１３００には、角速度検知手段として機能する物理
量センサー１が内蔵されている。
【０１３１】
なお、本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法によって製造される物理量センサーを備える
電子機器は、図１１のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター
）、図１２の携帯電話機、図１３のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジ
ェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコン
ピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置
、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワード
プロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、
ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診
断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船
舶の計器類）、フライトシミュレーター等に適用することができる。
【０１３２】
３．移動体
次いで、本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法によって製造される物理量センサーを備え
る移動体について、図１４に基づき、詳細に説明する。
【０１３３】
図１４は、本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法によって製造される物理量センサーを備
える移動体を適用した自動車の構成を示す斜視図である。自動車１５００には、角速度検
知手段として機能する物理量センサー１が内蔵されており、物理量センサー１によって車
体１５０１の姿勢を検出することができる。物理量センサー１からの信号は、車体姿勢制
御装置１５０２に供給され、車体姿勢制御装置１５０２は、その信号に基づいて車体１５
０１の姿勢を検出し、検出結果に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪
１５０３のブレーキを制御したりすることができる。その他、このような姿勢制御は、二
足歩行ロボットやラジコンヘリコプターで利用することができる。以上のように、各種移
動体の姿勢制御の実現にあたって、物理量センサー１が組み込まれる。
【０１３４】
以上、本発明のＭＥＭＳ構造体の製造方法を図示の実施形態について説明したが、本発
明は、これに限定されるものではなく、同様の機能を発揮し得る任意の構成のもの（工程
）と置換することができる。
【符号の説明】
【０１３５】
１……物理量センサー
２……支持基板
２１……空洞部
２２……凹部
２２２……隙間
２３……凹部
２４……凹部
３……素子片
３１……固定部
３２……固定部
３３……可動部
３４……連結部
３４１……梁
３４２……梁
３５……連結部
３５１……梁
３５２……梁
３６……可動電極部
３６１……可動電極指
３６２……可動電極指
３６３……可動電極指
３６４……可動電極指
３６５……可動電極指
３７……可動電極部
３７１……可動電極指
３７２……可動電極指
３７３……可動電極指
３７４……可動電極指
３７５……可動電極指
３８……固定電極部
３８１……固定電極指
３８２……固定電極指
３８３……固定電極指
３８４……固定電極指
３８５……固定電極指
３８６……固定電極指
３８７……固定電極指
３８８……固定電極指
３９……固定電極部
３９１……固定電極指
３９２……固定電極指
３９３……固定電極指
３９４……固定電極指
３９５……固定電極指
３９６……固定電極指
３９７……固定電極指
３９８……固定電極指
４……導体パターン
４１……配線
４２……配線
４３……配線
４４……電極
４５……電極
４６……電極
４７１……突起
４７２……突起
４８１……突起
４８２……突起
５……封止基板
５０……突起
５１……凹部
６……絶縁膜
１０２……基板
１０２Ａ……基板
１０３……基板
１０３Ａ……基板
１０４……マスク
１０５……溝
１０６……犠牲材料
１０７……マスク
１０８……不要部
１１００……パーソナルコンピューター
１１０２……キーボード
１１０４……本体部
１１０６……表示ユニット
１１０８……表示部
１２００……携帯電話機
１２０２……操作ボタン
１２０４……受話口
１２０６……送話口
１２０８……表示部
１３００……ディジタルスチルカメラ
１３０２……ケース
１３０４……受光ユニット
１３０６……シャッターボタン
１３０８……メモリー
１３１０……表示部
１３１２……ビデオ信号出力端子
１３１４……入出力端子
１４３０……テレビモニター
１４４０……パーソナルコンピューター
１５００……自動車
１５０１……車体
１５０２……車体姿勢制御装置
１５０３……車輪
【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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