(57)【要約】【課題】センサー特性の低下を低減することができるセンサーおよびその製造方法を提供すること、また、かかるセンサーを備える電子機器および移動体を提供すること。【解決手段】本発明のセンサーは、ベース基板１２と、ベース基板１２に配置されている振動構造体２ａ、２ｂ等と、ベース基板１２に接合され、ベース基板１２との間に振動構造体２ａ、２ｂ等を収納している内部空間を形成している蓋部材１３と、ベース基板１２に設けられ、ベース基板１２と蓋部材１３とを接合してなる接合体の残留応力の少なくとも一部を相殺している応力緩和層６と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
前記基体に配置されている可動体と、
前記基体に接合され、前記基体との間に前記可動体を収納している内部空間を形成している蓋体と、
前記基体および前記蓋体のうちの少なくとも一方に設けられ、前記基体と前記蓋体とを接合してなる接合体の残留応力の少なくとも一部を相殺している応力緩和層と、
を備えることを特徴とするセンサー。
【請求項２】
前記応力緩和層が透明電極材料を含んで構成されている請求項１に記載のセンサー。
【請求項３】
前記応力緩和層が金属を含んで構成されている請求項１または２に記載のセンサー。
【請求項４】
前記応力緩和層が複数の層で構成されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載のセンサー。
【請求項５】
前記応力緩和層は、前記基体または前記蓋体に設けられ、金で構成されている第１層と、前記第１層に対して前記基体または前記蓋体とは反対側に設けられ、クロムで構成されている第２層と、を含む請求項４に記載のセンサー。
【請求項６】
前記基体がガラスで構成されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載のセンサー。
【請求項７】
前記蓋体がシリコンで構成されている請求項６に記載のセンサー。
【請求項８】
前記可動体がシリコンで構成されている請求項６または７に記載のセンサー。
【請求項９】
可動体が配置された基体と、蓋体とを接合して、前記基体と前記蓋体との間に前記可動体を収納する内部空間を形成する工程と、
前記基体および前記蓋体のうちの少なくとも一方に、前記基体と前記蓋体とを接合してなる接合体の残留応力の少なくとも一部を相殺する応力緩和層を形成する工程と、
を有することを特徴とするセンサーの製造方法。
【請求項１０】
前記応力緩和層の形成後に前記内部空間を封止する封止工程を有する請求項９に記載のセンサーの製造方法。
【請求項１１】
前記応力緩和層の形成は、複数の層を積層して行う請求項９または１０に記載のセンサーの製造方法。
【請求項１２】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載のセンサーを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１３】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載のセンサーを備えることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサー、センサーの製造方法、電子機器および移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、角速度、加速度等の物理量を検出するセンサーとして、シリコンＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を用いて製造されたものが開発されている。このようなセンサーにおいて、市場からのさらなる高精度化・小型化の要請により、シリコンＭＥＭＳ技術とウエハレベルパッケージ技術とを組み合わせた技術の開発が進められている。
【０００３】
かかる技術では、通常、ＭＥＭＳ構造体を貼り付けた基体にキャップ基板を貼り合わせてキャビティを形成する。かかる技術において、基体としてガラス基板、ＭＥＭＳ構造体としてシリコン基板を用いた場合、これらの接合プロセスとして陽極接合法を適用でき好適である。しかし、基体と蓋体とが互いに異なる材料で構成され、接合プロセスが高温で行われるため、基体と蓋体との接合体に残留応力が生じてしまう。
【０００４】
従来では、かかる残留応力により接合体に反りが生じ、それにより、キャビティ内の素子の特性に悪影響を与えたり、蓋体に設けられた孔を封止材で封止する場合の封止不良を招いたりして、センサー特性を低下させるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１０２０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、センサー特性の低下を低減することができるセンサーおよびその製造方法を提供すること、また、かかるセンサーを備える電子機器および移動体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、上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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
本発明のセンサーは、基体と、
前記基体に配置されている可動体と、
前記基体に接合され、前記基体との間に前記可動体を収納している内部空間を形成している蓋体と、
前記基体および前記蓋体のうちの少なくとも一方に設けられ、前記基体と前記蓋体とを接合してなる接合体の残留応力の少なくとも一部を相殺している応力緩和層と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
このようなセンサーによれば、基体と蓋体との接合体の残留応力による反りを低減することができる。その結果、かかる残留応力による悪影響が内部空間内の素子の特性や、蓋体に設けた孔を封止材により封止する場合の封止性に及ぶのを低減することができる。これにより、センサー特性の低下を低減することができる。
【００１０】
［適用例２］
本発明のセンサーでは、前記応力緩和層が透明電極材料を含んで構成されていることが好ましい。
【００１１】
これにより、応力緩和層が設けられている基体または蓋体が透明である場合、応力緩和層を介して内部空間内を視認して検査等を行うことができる。
【００１２】
［適用例３］
本発明のセンサーでは、前記応力緩和層が金属を含んで構成されていることが好ましい。
【００１３】
これにより、接合体の残留応力による反りを相殺する応力を応力緩和層に効果的に生じさせることができる。
【００１４】
［適用例４］
本発明のセンサーでは、前記応力緩和層が複数の層で構成されていることが好ましい。
【００１５】
これにより、応力緩和層の応力を容易に調整することができる。そのため、高精度に接合体の反りを低減することができる。
【００１６】
［適用例５］
本発明のセンサーでは、前記応力緩和層は、前記基体または前記蓋体に設けられ、金で構成されている第１層と、前記第１層に対して前記基体または前記蓋体とは反対側に設けられ、クロムで構成されている第２層と、を含むことが好ましい。
【００１７】
これにより、応力緩和層と基体または蓋体との密着性を優れたものとすることができる。そのため、応力緩和層の応力を接合体に効率的に伝達することができる。また、応力緩和層の剥がれを低減して、信頼性を高めることができる。さらに、電極や端子等と一括して応力緩和層を形成することができ、製造工程の簡単化を図ることができる。
【００１８】
［適用例６］
本発明のセンサーでは、前記基体がガラスで構成されていることが好ましい。
【００１９】
これにより、基体が絶縁性を有するため、基体の絶縁処理が不要または簡単化され、その結果、製造工程を簡単化することができる。また、基体を介して内部空間を視認して検査等を行うことができる。
【００２０】
［適用例７］
本発明のセンサーでは、前記蓋体がシリコンで構成されていることが好ましい。
【００２１】
これにより、基体と蓋体とを陽極接合により簡単かつ強固に気密的に接合することができる。
【００２２】
［適用例８］
本発明のセンサーでは、前記可動体がシリコンで構成されていることが好ましい。
これにより、高精度で小型な可動体を実現することができる。
【００２３】
［適用例９］
本発明のセンサーの製造方法は、可動体が配置された基体と、蓋体とを接合して、前記基体と前記蓋体との間に前記可動体を収納する内部空間を形成する工程と、
前記基体および前記蓋体のうちの少なくとも一方に、前記基体と前記蓋体とを接合してなる接合体の残留応力の少なくとも一部を相殺する応力緩和層を形成する工程と、
を有することを特徴とする。
【００２４】
このようなセンサーの製造方法によれば、基体と蓋体との接合体の残留応力による反りを低減することができる。その結果、かかる残留応力の反りによる悪影響が内部空間内の素子の特性や、蓋体に設けた孔を封止材により封止する場合の封止性に及ぶのを低減することができる。これにより、得られるセンサー特性の低下を低減することができる。
【００２５】
［適用例１０］
本発明のセンサーの製造方法では、前記応力緩和層の形成後に前記内部空間を封止する封止工程を有することが好ましい。
これにより、封止不良を低減することができる。
【００２６】
［適用例１１］
本発明のセンサーの製造方法では、前記応力緩和層の形成は、複数の層を積層して行うことが好ましい。
【００２７】
これにより、応力緩和層の応力を容易に調整することができる。そのため、高精度に接合体の反りを低減することができる。
【００２８】
［適用例１２］
本発明の電子機器は、本発明のセンサーを備えることを特徴とする。
このような電子機器によれば、センサー特性の低下を低減することができる。
【００２９】
［適用例１３］
本発明の移動体は、本発明のセンサーを備えることを特徴とする。
このような移動体によれば、センサー特性の低下を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るセンサーを示す平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１に示すセンサーの動作を説明するための模式的な図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図５】応力緩和層の構成とその効果との関係を説明するためのグラフである。
【図６】図１に示すセンサーの製造方法を説明するための断面図である。
【図７】図１に示すセンサーの製造方法を説明するための断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るセンサーを示す断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係るセンサーを示す断面図である。
【図１０】本発明の電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を模式的に示す斜視図である。
【図１１】本発明の電子機器の一例である携帯電話機の構成を模式的に示す斜視図である。
【図１２】本発明の電子機器の一例であるディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【図１３】本発明の移動体の一例である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】
【００３１】
以下、本発明のセンサー、センサーの製造方法、電子機器および移動体を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３２】
１．センサー
まず、本発明のセンサーについて説明する。
【００３３】
図１は、本発明の第１実施形態に係るセンサーを示す平面図、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１中のＢ−Ｂ線断面図である。図４は、図１に示すセンサーの動作を説明するための模式的な図であって、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は断面図である。
【００３４】
なお、各図では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸であるＸ軸（第３軸）、Ｙ軸（第２軸）およびＺ軸（第１軸）を矢印で図示しており、その矢印の先端側を「＋（プラス）」、基端側を「−（マイナス）」としている。また、以下では、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」という。また、以下では、説明の便宜上、図２および図３中の上側（＋Ｚ軸方向側）を「上」、下側（−Ｚ軸方向側）を「下」という。
【００３５】
図１に示す物理量センサー１０（センサー）は、Ｙ軸まわりの角速度を検出するジャイロセンサーである。この物理量センサー１０は、図２および図３に示すように、ジャイロ素子である物理量センサー素子１と、物理量センサー素子１を収納しているパッケージ１１と、パッケージ１１の外表面に設けられた応力緩和層６と、を有している。
【００３６】
（パッケージ）
パッケージ１１は、物理量センサー素子１を支持しているベース基板１２（基体）と、ベース基板１２に接合されている蓋部材１３（蓋体）と、を有し、ベース基板１２と蓋部材１３との間に、物理量センサー素子１を収納している内部空間が形成されている。なお、ベース基板１２は、物理量センサー素子１の一部を構成しているともいえる。
【００３７】
ベース基板１２および蓋部材１３は、それぞれ、板状をなし、Ｘ軸およびＹ軸を含む平面であるＸＹ平面（基準面）に沿って配置されている。また、ベース基板１２の上面（すなわち、物理量センサー素子１が設けられている側の面）には、物理量センサー素子１の振動部分（後述する振動構造体２ａ、２ｂの固定部２２を除く部分）がベース基板１２に接触するのを防止する機能を有する凹部１２１が設けられている。これにより、物理量センサー素子１の駆動を許容しつつ、ベース基板１２が物理量センサー素子１を支持することができる。また、蓋部材１３の下面（すなわち、ベース基板１２に接合される側の面）には、物理量センサー素子１を非接触で覆うように形成されている凹部１３１が設けられている。これにより、物理量センサー素子１の駆動を許容しつつ、ベース基板１２と蓋部材１３の間に、物理量センサー素子１を収納する空間を形成することができる。
【００３８】
また、蓋部材１３には、厚さ方向に貫通する封止孔１３２が形成されており、その封止孔１３２は、封止材１４により塞がれている。
【００３９】
なお、図示では、ベース基板１２および蓋部材１３は、それぞれ、１部材で構成されているが、２以上の部材を接合して構成されていてもよい。例えば、枠状の部材と板状の部材とを貼り合わせることにより、ベース基板１２または蓋部材１３が構成されていてもよい。
【００４０】
このようなベース基板１２と蓋部材１３との接合方法としては、ベース基板１２および蓋部材１３の構成材料によっても異なり、特に限定されず、例えば、接着剤、ロウ材等の接合材を用いた接合法、直接接合、陽極接合等の固体接合法等を用いることができる。
【００４１】
また、ベース基板１２の構成材料としては、特に限定されないが、絶縁性を有する基板材料を用いることが好ましく、具体的には、石英基板、サファイヤ基板、高抵抗なシリコン基板、ガラス基板を用いるのが好ましく、特に、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、振動構造体２ａ、２ｂがシリコンを主材料として構成されている場合、ベース基板１２と振動構造体２ａ、２ｂとを陽極接合することができる。また、ベース基板１２がガラスで構成されていることにより、ベース基板１２が絶縁性を有するため、ベース基板１２の絶縁処理が不要または簡単化され、その結果、製造工程を簡単化することができる。また、ベース基板１２を介してパッケージ１１の内部空間を視認して検査等を行うことができる。
【００４２】
また、蓋部材１３の構成材料としては、特に限定されず、例えば、前述したベース基板１２と同様の材料を用いることができる。また、蓋部材１３がシリコンで構成されていることにより、ベース基板１２と蓋部材１３とを陽極接合により簡単かつ強固に気密的に接合することができる。
【００４３】
このようなベース基板１２および蓋部材１３は、それぞれ、例えば、フォトリソグラフィー法およびエッチング法等を用いて形成することができる。
【００４４】
また、このようなパッケージ１１のベース基板１２の外表面には、応力緩和層６が設けられている。この応力緩和層６は、ベース基板１２と蓋部材１３とを接合してなる接合体であるパッケージ１１に生じた残留応力による反りの少なくとも一部を相殺する機能を有する。これにより、かかる残留応力の反りによるセンサー特性の低下を低減することができる。なお、応力緩和層６については、後に詳述する。
【００４５】
（物理量センサー素子）
物理量センサー素子１は、２つの振動構造体２ａ、２ｂと、これら２つの振動構造体２ａ、２ｂ間を連結する連結構造体２ｃと、振動構造体２ａ、２ｂを駆動振動させる２つの駆動用固定電極部３と、振動構造体２ａ、２ｂの検出振動を検出する４つの検出用固定電極部４と、振動構造体２ａ、２ｂの駆動状態を検出する２つの駆動モニター用電極５と、を有している。ここで、振動構造体２ａ、２ｂおよび連結構造体２ｃは、それぞれ、基体であるベース基板１２に配置されている「可動体」を構成している。
以下、物理量センサー素子１の各部について順次説明する。
【００４６】
−振動構造体−
振動構造体２ａ、２ｂは、Ｘ軸方向に並んで配置されている。振動構造体２ａ、２ｂは、図１にて左右対称に配置されている以外は、互いに同様に構成されており、それぞれ、検出部２１と、パッケージ１１のベース基板１２に固定された４つの固定部２２と、検出部２１と４つの固定部２２とを接続している４つの梁部２３と、駆動部２４と、検出部２１と駆動部２４とを接続している４つの梁部２５と、を有している。
【００４７】
この振動構造体２ａ、２ｂは、連結構造体２ｃと一体で形成されている。また、振動構造体２ａ、２ｂの構成材料としては、例えば、リン、ボロン等の不純物をドープされることにより導電性が付与されたシリコンを用いることができる。また、振動構造体２ａ、２ｂは、１つの基板（例えばシリコン基板）を加工（例えばエッチング加工）することにより、連結構造体２ｃとともに一括して形成される。また、可動体がシリコンで構成されていることにより、高精度で小型な可動体を実現することができる。
【００４８】
［検出部（第１、２支持部）］
振動構造体２ａ、２ｂのそれぞれの検出部２１は、フレーム部２１１と、フレーム部２１１に設けられている検出用可動電極部２１２と、を有している。
【００４９】
フレーム部２１１は、Ｚ軸方向（基準面の法線に沿った方向）から見た平面視（以下、単に「平面視」という）において、周方向での一部が欠損した枠状をなしている。具体的には、フレーム部２１１は、互いに平行となるようにＸ軸方向に沿って延びている１対の第１部分と、Ｙ軸方向に延びていて１対の第１部分の一端部同士を接続している第２部分と、１対の第１部分の他端部のそれぞれから互いに突き合うようにＹ軸方向に延びていている１対の第３部分と、で構成されている。
【００５０】
検出用可動電極部２１２は、前述したフレーム部２１１の各第１部分からＹ軸方向に沿って延出している複数の電極指で構成されている。なお、この電極指の数は、図示のものに限定されず、任意である。
【００５１】
［第１、２固定部］
振動構造体２ａ、２ｂのそれぞれの４つの固定部２２は、前述したパッケージ１１のベース基板１２の凹部１２１の外側にてベース基板１２の上面に接合・固定されている。かかる接合方法としては、ベース基板１２および固定部２２の構成材料によっても異なり、特に限定されないが、例えば、直接接合、陽極接合等の固体接合法等を用いることができる。
【００５２】
４つの固定部２２は、平面視において、それぞれ、検出部２１の外側で互いに離間して配置されている。本実施形態では、４つの固定部２２は、平面視において、検出部２１のフレーム部２１１の各角部（第１部分と第２部分および第３部分との各接続部）に対応した位置に配置されている。
【００５３】
［第３、４梁部］
振動構造体２ａ、２ｂのそれぞれの４つの梁部２３は、平面視において、検出部２１のフレーム部２１１の各角部に対応しており、それぞれ、対応する検出部２１と固定部２２とを連結している。
【００５４】
各梁部２３は、平面視において、Ｙ軸方向に往復しながらＸ軸方向に沿って延びている蛇行形状をなしている。これにより、小型化を図りつつ、各梁部２３の長さを長くすることができる。また、各梁部２３の長さを長くすることにより、各梁部２３の曲げ変形を伴う検出部２１のＸ軸方向の変位を容易なものとすることができる。
【００５５】
なお、各梁部２３は、前述したように蛇行形状をなしていなくてもよく、例えば、平面視においてＹ軸方向に沿って延びている形状であってもよい。
【００５６】
［駆動部（第１、２質量部）］
振動構造体２ａ、２ｂのそれぞれの駆動部２４は、前述した検出部２１のフレーム部２１１の内側に配置されている。駆動部２４は、前述したパッケージ１１のベース基板１２の上面を基準面として、当該基準面に沿った板状をなしている。本実施形態では、駆動部２４は、平面視において、フレーム部２１１の形状に沿った略四角形をなす外形を有している。
【００５７】
また、駆動部２４には、Ｙ軸方向に沿って延びている梁部２９が設けられている。各梁部２９の両端は、対応する駆動部２４に固定されている。ここで、駆動部２４は、梁部２９が配置されている隙間部２４１を有している。
【００５８】
［第１、２梁部］
振動構造体２ａ、２ｂのそれぞれの４つの梁部２５は、フレーム部２１１の各角部および駆動部２４の各角部に対応しており、それぞれ、対応する検出部２１と駆動部２４とを連結している。
【００５９】
各梁部２５は、Ｘ軸方向に往復しながらＹ軸方向に延びている蛇行形状をなしている。これにより、小型化を図りつつ、各梁部２５の長さを長くすることができる。また、各梁部２５の長さを長くすることにより、各梁部２５の曲げ変形を伴う駆動部２４のＺ軸方向の変位を容易なものとすることができる。
【００６０】
−連結構造体−
連結構造体２ｃは、２つの振動構造体２ａ、２ｂ間に配置されている。この連結構造体２ｃは、２つの固定部２６と、２つの固定部２６間を接続している支持梁部２７と、支持梁部２７に支持されているとともに振動構造体２ａ、２ｂの梁部２９同士を連結している連結部２８と、を有している。
【００６１】
２つの固定部２６は、Ｙ軸方向に並んで配置されている。そして、この２つの固定部２６間を接続している支持梁部２７は、Ｙ軸方向に沿って延在している。また、連結部２８は、Ｘ軸方向に沿って延在しており、一端部が一方の梁部２９の途中に接続され、他端部が他方の梁部２９の途中に接続されている。また、平面視で、連結部２８と支持梁部２７とが交差しており、連結部２８の途中部分が支持梁部２７の途中部分に接続している。
なお、連結構造体２ｃは、省略することができる。
【００６２】
−駆動用固定電極−
２つの駆動用固定電極部３は、それぞれ、前述したパッケージ１１のベース基板１２に形成された凹部１２１の底面に固定されている。この各駆動用固定電極部３は、対応する駆動部２４に対して間隔を隔てて対向して配置されている。ここで、各駆動用固定電極部３は、平面視において、対応する駆動部２４に重なる位置に配置されている。本実施形態では、各駆動用固定電極部３は、平面視において、対応する駆動部２４の外周に沿った略環状をなしている。
【００６３】
このような駆動用固定電極部３は、配線３１を介して、ベース基板１２の上面の凹部１２１の外側に設けられた端子３２に電気的に接続されている。
【００６４】
駆動用固定電極部３、配線３１および端子３２の構成材料としては、それぞれ、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）等の透明電極材料、金（Ａｕ）、金合金、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金、クロム（Ｃｒ）、クロム合金、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属材料、シリコン（Ｓｉ）等の半導体材料を用いることができる。
【００６５】
また、駆動用固定電極部３、配線３１および端子３２は、前述したような材料をスパッタリング法、蒸着法等の気相成膜法を用いて成膜した膜を、フォトリソグラフィー法およびエッチング法等を用いてパターニングすることによって一括して形成される。なお、ベース基板１２がシリコンのような半導体材料で構成されている場合には、駆動用固定電極部３、配線３１および端子３２とベース基板１２との間に、絶縁層を設けることが好ましい。かかる絶縁層の構成材料としては、例えば、ＳｉＯ２（酸化ケイ素）、ＡｌＮ（窒化アルミ）、ＳｉＮ（窒化ケイ素）等を用いることができる。
【００６６】
−検出用固定電極−
４つの検出用固定電極部４は、それぞれ、前述したパッケージ１１のベース基板１２の凹部１２１の外側にてベース基板１２の上面に接合・固定されている。この４つの検出用固定電極部４は、振動構造体２ａの検出振動を検出する２つの検出用固定電極部４（第１検出電極）と、振動構造体２ｂの検出振動を検出する２つの検出用固定電極部４（第２検出電極）と、で構成されている。振動構造体２ａの検出振動を検出する２つの検出用固定電極部４は、振動構造体２ａを挟むようにして、Ｙ軸方向に並んで配置されている。同様に、振動構造体２ｂの検出振動を検出する２つの検出用固定電極部４は、振動構造体２ｂを挟むようにして、Ｙ軸方向に並んで配置されている。
【００６７】
このような４つの検出用固定電極部４は、１つの基板（例えばシリコン基板）を加工（例えばエッチング加工）することにより、２つの振動構造体２ａ、２ｂおよび連結構造体２ｃとともに、一括して形成される。
【００６８】
各検出用固定電極部４は、Ｘ軸方向に沿って交互に並んで配置されている複数の電極指４１および複数の電極指４２と、複数の電極指４２の振動構造体２ａ、２ｂとは反対側の端部同士を接続している接続部４３と、で構成されている。
【００６９】
各電極指４１、４２は、Ｙ軸方向に沿って延びている。そして、各電極指４１は、前述した検出用可動電極部２１２の電極指の一方の側面に対向しており、一方、各電極指４２は、検出用可動電極部２１２の電極指の他方の側面に対向している。このように各電極指４１、４２が配置されていることにより、検出部２１がＸ軸方向に変位したとき、電極指４１と検出用可動電極部２１２の電極指との間の静電容量、および、電極指４２と検出用可動電極部２１２の電極指との間の静電容量は、一方の静電容量が増加し、他方の静電容量が減少する。
【００７０】
接続部４３は、複数の電極指４２間の導通を確保する機能を有する。これにより、各電極指４２と後述する配線４４との電気的接続の信頼性を高めることができる。
【００７１】
このような検出用固定電極部４は、配線４４を介して、ベース基板１２の上面の凹部１２１の外側に設けられた端子４５に電気的に接続されている。配線４４および端子４５の構成材料および形成方法としては、前述した駆動用固定電極部３、配線３１および端子３２と同様のものを用いることができる。
【００７２】
−駆動モニター用電極−
２つの駆動モニター用電極５は、それぞれ、前述したパッケージ１１のベース基板１２に形成された凹部１２１の底面に接合・固定されている。この各駆動モニター用電極５は、対応する駆動部２４に対して間隔を隔てて対向して配置されている。ここで、各駆動モニター用電極５は、平面視において、対応する駆動部２４に重なる位置に配置されている。本実施形態では、各駆動モニター用電極５は、平面視において、前述した環状をなす駆動用固定電極部３の内側に配置されていて、対応する駆動部２４の中央部に重なっている。
【００７３】
このような駆動モニター用電極５は、配線５１を介して、ベース基板１２の上面の凹部１２１の外側に設けられた端子５２に電気的に接続されている。
【００７４】
駆動モニター用電極５、配線５１および端子５２の構成材料および形成方法としては、前述した駆動用固定電極部３、配線３１および端子３２と同様のものを用いることができる。
以上のようにして構成された物理量センサー１０は、以下のようにして動作する。
【００７５】
互いに対向している駆動用固定電極部３と駆動部２４との間に周期的に変化する電圧（例えば交番電圧）を駆動電圧として印加する。すると、駆動用固定電極部３と駆動部２４との間に周期的に強度が変化する静電引力が生じ、これにより、梁部２５の弾性変形を伴って、駆動部２４がＺ軸方向に振動する。
【００７６】
このとき、振動構造体２ａの駆動用固定電極部３と駆動部２４との間に印加する電圧と、振動構造体２ｂの駆動用固定電極部３と駆動部２４との間に印加する電圧との位相を互いに１８０°ずらす。これにより、振動構造体２ａの駆動部２４と振動構造体２ｂの駆動部２４とが逆相で振動する。すなわち、図４（ｂ）に示すように、一方の駆動部２４が＋Ｚ軸方向となる方向α１に変位するとともに、他方の駆動部２４が−Ｚ軸方向となる方向α２に変位する状態と、当該一方の駆動部２４が方向α２に変位するとともに、当該他方の駆動部２４が方向α１に変位する状態と、を交互に繰り返す。これにより、振動漏れを低減することができる。なお、図４（ｂ）では、図中左側の駆動部２４が方向α１に変位し、右側の駆動部２４が方向α２に変位している場合を図示している。
【００７７】
また、このとき、Ｙ軸方向に沿った軸線ａまわりに支持梁部２７が捩れ変形しながら、連結部２８が傾斜する。これにより、連結部２８の両端に接続された２つの駆動部２４の振幅が等しくなるように各駆動部２４を振動させることができる。その際、一方の駆動部２４の梁部２９がＹ軸方向に沿った軸線ａ１まわりに捩れ変形するとともに、他方の駆動部２４の梁部２９がＹ軸方向に沿った軸線ａ２まわりに捩れ変形する。ここで、連結部２８の一端部が一方の駆動部２４（第１質量部）の内側の部分に接続され、連結部２８の他端部が他方の駆動部２４（第２質量部）の内側の部分に接続されている。したがって、前述したような梁部２９の捩れ変形と相まって、各駆動部２４がＸＹ平面に対して平行な状態を維持することができる。
【００７８】
このように、平面視で一方の駆動部２４に重なる位置に設けられている駆動用固定電極部３と、平面視で他方の駆動部２４に重なる位置に設けられている駆動用固定電極部３とを用いて、各駆動部２４を基準面の法線に沿った方向に駆動振動させることができる。
【００７９】
また、このとき、駆動モニター用電極５と駆動部２４との間の静電容量を検出し、その検出結果に基づき、必要に応じて、駆動電圧を制御する。これにより、駆動部２４の振動が所望の振動となるように制御することができる。なお、各駆動用固定電極部３を用いて、各駆動部２４の基準面の法線に沿った方向の振動を検出することも可能である。
【００８０】
このように駆動部２４を振動させた状態で、Ｙ軸まわりの角速度が物理量センサー１０に加わると、駆動部２４にＸ軸方向のコリオリ力が生じ、そのコリオリ力の作用により、検出部２１がＸ軸方向に振動する。すなわち、図４（ａ）に示すように、一方の検出部２１が＋Ｘ軸方向となる方向β１に変位するとともに、他方の検出部２１が−Ｘ軸方向となる方向β２に変位する状態と、当該一方の検出部２１が方向β２に変位するとともに、当該他方の検出部２１が方向β１に変位する状態と、を交互に繰り返す。これにより、検出用固定電極部４の電極指４１、４２と検出用可動電極部２１２の電極指との間の静電容量が変化する。したがって、かかる静電容量に基づいて、物理量センサー１０に加わった角速度を検出することができる。
【００８１】
このとき、電極指４１と検出用可動電極部２１２の電極指との間の隙間ｇ１、および、電極指４２と検出用可動電極部２１２の電極指との間の隙間ｇ２のうちの一方の隙間が大きくなり、他方の隙間が小さくなる。したがって、電極指４１と検出用可動電極部２１２の電極指との間の静電容量、および、電極指４２と検出用可動電極部２１２の電極指との間の静電容量は、一方の静電容量が増加するとき、他方の静電容量が減少する。したがって、これらの静電容量を差動増幅することにより、高出力な検出信号を得ることができる。その結果、高精度に角速度を検出することができる。
【００８２】
（応力緩和層）
以下、応力緩和層６について詳述する。
【００８３】
前述したように、応力緩和層６は、ベース基板１２に設けられ、ベース基板１２と蓋部材１３とを接合してなる接合体であるパッケージ１１の残留応力による反りの少なくとも一部を相殺している。これにより、パッケージ１１の残留応力による反りの大きさを低減することができる。なお、本実施形態では、応力緩和層６は、ベース基板１２の下面の全域に亘って形成されている。
【００８４】
ここで、例えば、ベース基板１２がガラス、蓋部材１３がシリコンで構成されている場合、一般に、これらを接合する際には陽極接合法が用いられ、この陽極接合時の温度（おおよそ３００℃以上）において、蓋部材１３の線膨張係数はベース基板１２の線膨張係数よりも大きい。そのため、ベース基板１２と蓋部材１３との接合体であるパッケージ１１の蓋部材１３側には、図２および図３の矢印ｂで示すように、引張応力が生じている。かかる引張応力は、パッケージ１１を撓ますように作用する。
【００８５】
そこで、パッケージ１１の蓋部材１３とは反対側、すなわちベース基板１２側の外表面に、図２および図３の矢印ｄで示すように、引張応力が生じている応力緩和層６を設けている。これにより、パッケージ１１の蓋部材１３側に生じた残留応力による反りの少なくとも一部を応力緩和層６で相殺することができる。これにより、パッケージ１１の残留応力による反りの大きさを低減することができる。
【００８６】
なお、蓋部材１３の線膨張係数がベース基板１２の線膨張係数よりも小さい場合、応力緩和層６が圧縮応力を生じるように構成すればよい。
【００８７】
本実施形態では、応力緩和層６は、図２に示すように、ベース基板１２に設けられた第１層６１と、第１層６１に対してベース基板１２とは反対側に設けられた第２層６２と、を有している。このように、応力緩和層６が複数の層で構成されていることにより、応力緩和層６の応力を容易に調整することができる。そのため、高精度にパッケージ１１の反りの大きさを低減することができる。また、第１層６１および第２層６２のそれぞれの構成材料を適宜選択することで、好適な応力緩和層６を実現することができる。
【００８８】
第１層６１および第２層６２の構成材料としては、それぞれ、応力緩和層６が前述したような応力を生じさせることができればよく、例えば、金属、金属酸化物、金属窒化物等の各種無機材料を用いることができるが、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）や、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属材料を用いることが好ましい。また、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの金属窒化物は成膜時に発生する内部応力が強く、本発明の効果が得られやすい材料である。
【００８９】
応力緩和層６（第１層６１および第２層６２のうちの少なくとも１層）が透明電極材料を含んで構成されていると、応力緩和層６が設けられているベース基板１２が透明である場合、応力緩和層６を介してパッケージ１１の内部空間内を視認して検査等を行うことができる。ここで、第１層６１および第２層６２の双方が透明電極材料で構成されていると、視認性を極めて優れたものとすることができる。また、第１層６１および第２層６２の一方のみを透明電極材料で構成する場合、他方の層の厚さを薄くすることで、視認性を確保することができる。この場合、第２層６２を透明電極材料で構成することが好ましい。これにより、ベース基板１２に対する応力緩和層６の密着性を優れたものとしつつ、応力緩和層６の応力を大きくすることができる。
【００９０】
また、応力緩和層６が金属を含んで構成されていることにより、パッケージ１１の残留応力を相殺する応力を応力緩和層６に効果的に生じさせることができる。ここで、第１層６１および第２層６２の構成材料は互いに異なっていても同じであってもよいが、互いに異なる場合、第１層６１および第２層６２のそれぞれに適した特性の材料を選択することができる。また、第１層６１および第２層６２の構成材料が互いに異なっていても同じであっても、応力緩和層６を複数層で構成することにより、すなわち、複数の成膜工程により応力緩和層６を形成することにより、応力緩和層６を単層で構成（１回の成膜により形成）する場合に比べて、応力の大きい応力緩和層６を得ることができる。
【００９１】
また、第１層６１および第２層６２のそれぞれを金属材料で構成する場合、第１層６１がクロムで構成され、第２層６２が金で構成されていることが好ましい。クロムはガラスやシリコンに対する密着性がよく、金はクロムに対しての密着性が良く、応力の大きい膜を容易に形成することができる。したがって、第１層６１をクロム、第２層６２を金で構成することにより、応力緩和層６とベース基板１２との密着性を優れたものとすることができる。そのため、応力緩和層の応力を接合体に効率的に伝達することができる。また、応力緩和層６の剥がれを低減して、信頼性を高めることができる。さらに、このような積層膜は電極や端子等にも用いることができることから、電極や端子等と一括して応力緩和層６を形成することができ、製造工程の簡単化を図ることができる。
【００９２】
図５は、応力緩和層の構成とその効果との関係を説明するためのグラフである。図５に示す結果は、図２に示した物理量センサー素子１を複数搭載したガラス基板（４インチ）にシリコンウエハー（４インチ）から成る蓋部材を接合した際に、シリコンウエハー上面幅６０ｍｍの反り量をプロットしたものである。ガラス基板の裏面側（蓋部材とは反対面）に、クロムで構成された第１層と金で構成された第２層との２層をこの順で積層した場合（図中のＷｆ．Ａ＋裏面ＣｒＡｕ）と、クロムで構成された第１層と金で構成された第２層とクロムで構成された第３層と金で構成された第４層との４層をこの順で積層した場合（図中のＷｆ．Ａ＋裏面ＣｒＡｕＣｒＡｕ）とにおける各ウエハーの反り量を比較してある。ここで、第１層および第３層のそれぞれの厚さを１００ｎｍ、第２層および第４層のそれぞれの厚さを３００ｎｍとし、各層をスパッタリング法で形成した。なお、ウエハーに対して成膜を行っていない場合を「Ｗｆ．Ａ」で示している。
【００９３】
図５に示すように、２層構成の場合および４層構成の場合のいずれの場合においても、ウエハーの反りが低減されていることがわかる。また、４層構成の場合の方が２層構成の場合よりも、ウエハーの反りが低減されていることがわかる。
【００９４】
また、第１層６１の厚さは第２層６２の厚さよりも薄いことが好ましい。これにより、第１層６１および第２層６２のそれぞれに生じた応力をベース基板１２に効率的に伝達することができる。
【００９５】
また、第１層６１の具体的な厚さは、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることがより好ましい。これにより、第１層６１および第２層６２のそれぞれの応力をベース基板１２に効率的に伝達することができる。
【００９６】
また、第２層６２の具体的な厚さは、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましく、２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることがより好ましい。これにより、第２層６２の応力を効率的に大きくすることができる。
【００９７】
以上説明したような物理量センサー１０によれば、パッケージ１１の残留応力による反りの少なくとも一部を相殺する応力緩和層６が設けられているため、かかる残留応力による悪影響がパッケージ１１の内部空間内の物理量センサー素子１の特性や、蓋部材１３に設けた封止孔１３２を封止材１４により封止する場合の封止性に及ぶのを低減することができる。これにより、物理量センサー１０のセンサー特性の低下を低減することができる。
【００９８】
以上説明したような物理量センサー１０は、以下に述べるような製造方法により製造される。
【００９９】
（センサーの製造方法）
以下、本発明のセンサーの製造方法について物理量センサー１０の製造する場合を例に説明する。なお、以下では、ベース基板１２がガラス、蓋部材１３、振動構造体２ａ、２ｂ、連結構造体２ｃおよび検出用固定電極部４がシリコンで構成されている場合を例に説明する。
【０１００】
図６および図７は、図１に示すセンサーの製造方法を説明するための断面図である。
物理量センサー１０の製造方法は、［Ａ］ベース基板１２を形成する工程と、［Ｂ］駆動用固定電極部３および駆動モニター用電極５を形成する工程と、［Ｃ］振動構造体２ａ、２ｂ、連結構造体２ｃおよび検出用固定電極部４を形成する工程と、［Ｄ］ベース基板１２と蓋部材１３とを接合する工程と、［Ｅ］応力緩和層６を形成する工程と、［Ｆ］蓋部材１３の封止孔１３２を封止材１４により塞ぐ工程と、を有する。以下、各工程を順次説明する。
【０１０１】
［Ａ］ベース基板１２を形成する工程
まず、図６（ａ）に示すように、ベース基板１２を形成するためのガラス基板である基板１２０を用意する。そして、基板１２０に対してエッチングを行って、図６（ｂ）に示すように、凹部１２１を有するベース基板１２を形成する。なお、このとき、凹部１２１の形成と一括して、配線３１、４４、５１を配置するための溝を形成することができる。
【０１０２】
より具体的に説明すると、本工程［Ａ］は、基板１２０上にマスクを形成するマスク形成工程と、マスクを用いたエッチングにより基板１２０に凹部１２１を形成する凹部形成工程と、マスクを除去するマスク除去工程と、を有する。
【０１０３】
マスクは、凹部１２１の平面視形状に沿った開口を有する。マスクの形成は、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等の気相成膜法を用いて行う。マスクの構成材料としては、凹部形成工程においてエッチングマスクとして機能することができればよく、すなわち、凹部形成工程のエッチング液に対する耐性を有すればよく、例えば、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属が挙げられる。
【０１０４】
凹部形成工程のエッチングは、基板１２０がガラスで構成されているため、エッチング液として例えばＢＨＦ（バッファードフッ酸）を用いる。
以上ようにして凹部１２１を有するベース基板１２を形成する。
【０１０５】
［Ｂ］駆動用固定電極部３および駆動モニター用電極５を形成する工程
次に、図６（ｃ）に示すように、ベース基板１２上に、駆動用固定電極部３および駆動モニター用電極５を形成する。このとき、図示しないが、配線３１、４４、５１も一括形成される。
【０１０６】
駆動用固定電極部３および駆動モニター用電極５等の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等の気相成膜法を用いることができる。
【０１０７】
［Ｃ］振動構造体２ａ、２ｂ等を形成する工程
次に、図６（ｄ）に示すように、ベース基板１２に、振動構造体２ａ、２ｂ、連結構造体２ｃおよび検出用固定電極部４を形成するためのシリコン基板である基板２０を接合する。かかる接合は、陽極接合により行うことができる。
【０１０８】
その後、図６（ｅ）に示すように、基板２０のベース基板１２とは反対側の面を研削機により研削する。これにより、薄肉化された基板２０Ａが得られる。
【０１０９】
そして、その基板２０Ａをエッチングすることにより、図７（ａ）に示すように、振動構造体２ａ、２ｂ、連結構造体２ｃおよび検出用固定電極部４を形成する。かかるエッチングは、特に限定されないが、例えば、ボッシュプロセス法を用いることができ、これにより、板面に垂直な側面を有する振動構造体２ａ、２ｂ、連結構造体２ｃおよび検出用固定電極部４を簡単かつ高精度に形成することができる。
【０１１０】
［Ｄ］ベース基板１２と蓋部材１３とを接合する工程
次に、図７（ｂ）に示すように、ベース基板１２に、シリコンで構成された蓋部材１３を接合する。かかる接合は、陽極接合により行うことができる。また、蓋部材１３は、ウ
エットエッチングまたはドライエッチングによりシリコン基板に凹部１３１および封止孔１３２を形成することにより得ることができる。
【０１１１】
このようにして、本工程では、可動体である振動構造体２ａ、２ｂ等が配置されたベース基板１２と、蓋部材１３とを接合して、ベース基板１２と蓋部材１３との間に振動構造体２ａ、２ｂ等を収納する内部空間を形成する。
【０１１２】
ここで、陽極接合時の温度において、蓋部材１３の線膨張係数はベース基板１２の線膨張係数よりも大きい。そのため、ベース基板１２と蓋部材１３との接合体の蓋部材１３側には、矢印ｂで示すように、引張応力が生じている。かかる引張応力は、接合体を矢印ｃ方向に撓ますように作用する。
【０１１３】
［Ｅ］応力緩和層６を形成する工程
次に、図７（ｃ）に示すように、ベース基板１２上に、応力緩和層６を形成する。具体的には、図示しないが、例えば、スパッタリング法や真空蒸着等の気相成膜法を用いて、第１層６１および第２層６２をこの順で成膜・積層する。このように、応力緩和層６の形成を、複数の層を積層して行うことにより、応力緩和層６の応力を容易に調整することができる。そのため、高精度にパッケージ１１の反りを低減することができる。
【０１１４】
また、応力緩和層６についてスパッタリング法を用いて形成する際の雰囲気圧力は、０．１Ｐａ以上２Ｐａ以下であることが好ましい。積層膜の内部応力は、成膜する雰囲気圧力で変化する場合が多く（材料によって異なる）、０．１Ｐａ以上２Ｐａ以下のうち、低圧側（例えば０．１〜１Ｐａ）では引張応力となり、高圧側（例えば１Ｐａ〜２Ｐａ）では圧縮応力となる。従って、低減したい残留応力に対して自在に応力緩和層６を形成することができる。
【０１１５】
このようにして、本工程では、ベース基板１２に、ベース基板１２と蓋部材１３とを接合してなる接合体の残留応力の少なくとも一部を相殺する応力緩和層６を形成する。
【０１１６】
ここで、パッケージ１１の蓋部材１３とは反対側、すなわちベース基板１２側の外表面に、図２および図３の矢印ｄで示すように、引張応力が生じている応力緩和層６を設ける。これにより、パッケージ１１の蓋部材１３側に生じた残留応力の少なくとも一部を応力緩和層６で相殺することができる。これにより、パッケージ１１の残留応力による反りを低減することができる。
【０１１７】
［Ｆ］蓋部材１３の封止孔１３２を封止材１４により塞ぐ工程
次に、図７（ｄ）に示すように、封止孔１３２を封止材１４により塞ぐ。これにより、ベース基板１２の凹部１２１および蓋部材１３の凹部１３１により形成された空間が封止される。封止材１４は、例えば、ＡｕＧｅ等で構成された半田ボールを封止孔１３２に載置し、パッケージ１１を加熱しながらその半田ボールをＹＡＧレーザー、ＣＯ２レーザー等のレーザーで溶融させることにより形成される。また、このような封止を減圧下で行うことにより、上記空間を真空封止することができる。
【０１１８】
また、応力緩和層６の形成後にパッケージ１１の内部空間を封止する封止工程を有するため、封止不良を低減することができる。例えば、本工程では、前述したように応力緩和層６によりパッケージ１１の反りが低減されているため、パッケージ１１を底面側から均一に加熱して良好な封止を行うことができる。特に、前記内部空間を真空雰囲気で封止する場合は、パッケージ１１の反りが低減されていると、パッケージ全体へ熱が伝わり易く半田ボールの濡れ性が向上する。つまり本発明は、真空雰囲気での封止工程に大きな影響を及ぼす。
以上のようにして物理量センサー１０を製造することができる。
【０１１９】
以上説明したような物理量センサー１０の製造方法によれば、ベース基板１２と蓋部材１３との接合後に、応力緩和層６を形成するため、ベース基板１２と蓋部材１３との接合体の残留応力により反りを低減することができる。その結果、かかる残留応力による悪影響がパッケージ１１の内部空間内の素子の特性や、蓋部材１３に設けた封止孔１３２を封止材１４により封止する場合の封止性に及ぶのを低減することができる。これにより、得られる物理量センサー１０のセンサー特性の低下を低減することができる。
【０１２０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【０１２１】
図８は、本発明の第２実施形態に係るセンサーを示す断面図である。
以下、第２実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【０１２２】
本実施形態は、応力緩和層の配置が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【０１２３】
本実施形態の物理量センサー１０Ａは、蓋部材１３の外表面に設けられた応力緩和層７を備える。
【０１２４】
ここで、例えば、ベース基板１２がガラス、蓋部材１３がシリコンで構成されている場合、パッケージ１１の蓋部材１３側には、図８の矢印ｂで示すように、引張応力が生じている。
【０１２５】
そこで、パッケージ１１の蓋部材１３側の外表面に、図８の矢印ｅで示すように、圧縮応力が生じている応力緩和層７を設けている。これにより、パッケージ１１の蓋部材１３側に生じた残留応力の少なくとも一部を応力緩和層７で相殺することができる。これにより、パッケージ１１の残留応力による反りを低減することができる。
【０１２６】
また、応力緩和層７をスパッタリング法を用いて形成する際の雰囲気圧力は、０．１Ｐａ以上１Ｐａ以下であることが好ましく、０．１Ｐａ以上０．２Ｐａ以下であることがより好ましい。これにより、引張応力の大きい応力緩和層７を形成することができる。
【０１２７】
なお、蓋部材１３の線膨張係数がベース基板１２の線膨張係数よりも小さい場合、応力緩和層７が引張応力を生じるように構成すればよい。
【０１２８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【０１２９】
図９は、本発明の第３実施形態に係るセンサーを示す断面図である。
以下、第３実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【０１３０】
本実施形態は、応力緩和層の配置が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【０１３１】
本実施形態の物理量センサー１０Ｂは、ベース基板１２の外表面に設けられた応力緩和層６と、蓋部材１３の外表面に設けられた応力緩和層７と、を備える。
【０１３２】
ここで、例えば、ベース基板１２がガラス、蓋部材１３がシリコンで構成されている場合、パッケージ１１の蓋部材１３側には、図９の矢印ｂで示すように、引張応力が生じている。
【０１３３】
そこで、パッケージ１１のベース基板１２側の外表面に、図９の矢印ｄで示すように、引張応力が生じている応力緩和層６を設けるとともに、パッケージ１１の蓋部材１３側の外表面に、図９の矢印ｅで示すように、圧縮応力が生じている応力緩和層７を設けている。これにより、パッケージ１１の蓋部材１３側に生じた残留応力の少なくとも一部を効率的に応力緩和層６、７で相殺することができる。
【０１３４】
ここで、応力緩和層６、７のいずれかの一方の層が上記と反対の応力を生じていてもよい。この場合、かかる一方の層は、他方の層の応力の一部を相殺する応力調整層として機能する。
【０１３５】
２．電子機器
次いで、物理量センサー１０を用いた電子機器について、図１０〜図１２に基づき、詳細に説明する。
【０１３６】
図１０は、本発明の電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を模式的に示す斜視図である。
【０１３７】
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、ジャイロセンサーとして機能する物理量センサー１０が内蔵されている。
【０１３８】
図１１は、本発明の電子機器の一例である携帯電話機の構成を模式的に示す斜視図である。
【０１３９】
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、ジャイロセンサーとして機能する物理量センサー１０が内蔵されている。
【０１４０】
図１２は、本発明の電子機器の一例である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１３００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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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ＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
このようなディジタルスチルカメラ１３００には、ジャイロセンサーとして機能する物理量センサー１０が内蔵されている。
【０１４６】
なお、本発明のセンサーを備える電子機器は、図１０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１１の携帯電話機、図１２のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計、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。
【０１４７】
３．移動体
次いで、物理量センサー１０を用いた移動体について、図１３に基づき、詳細に説明する。
【０１４８】
図１３は、本発明の移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図である。
自動車１５００には、ジャイロセンサーとして機能する物理量センサー１０が内蔵されており、物理量センサー１０によって車体１５０１の姿勢を検出することができる。物理量センサー素子１の検出信号は、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１５０１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、物理量センサー素子１が組み込まれる。
【０１４９】
以上、本発明のセンサー、センサーの製造方法、電子機器および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【０１５０】
また、前述した実施形態の物理量センサー素子は、一例であり、本発明は、これに限定されるものではなく、基体の凹部の側面を跨る配線を必要とする各種素子に適用可能である。
【符号の説明】
【０１５１】
１‥‥物理量センサー素子
２ａ‥‥振動構造体
２ｂ‥‥振動構造体
２ｃ‥‥連結構造体
３‥‥駆動用固定電極部
４‥‥検出用固定電極部
５‥‥駆動モニター用電極
６‥‥応力緩和層
７‥‥応力緩和層
１０‥‥物理量センサー
１０Ａ‥‥物理量センサー
１０Ｂ‥‥物理量センサー
１１‥‥パッケージ
１２‥‥ベース基板
１３‥‥蓋部材
１４‥‥封止材
２０‥‥基板
２０Ａ‥‥基板
２１‥‥検出部
２２‥‥固定部
２３‥‥梁部
２４‥‥駆動部
２５‥‥梁部
２６‥‥固定部
２７‥‥支持梁部
２８‥‥連結部
２９‥‥梁部
３１‥‥配線
３２‥‥端子
４１‥‥電極指
４２‥‥電極指
４３‥‥接続部
４４‥‥配線
４５‥‥端子
５１‥‥配線
５２‥‥端子
６１‥‥第１層
６２‥‥第２層
１２０‥‥基板
１２１‥‥凹部
１３１‥‥凹部
１３２‥‥封止孔
２１１‥‥フレーム部
２１２‥‥検出用可動電極部
２４１‥‥隙間部
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
ａ‥‥軸線
ａ１‥‥軸線
ａ２‥‥軸線
ｂ‥‥矢印
ｃ‥‥矢印
ｄ‥‥矢印
ｅ‥‥矢印
ｇ１‥‥隙間
ｇ２‥‥隙間
α１‥‥方向
α２‥‥方向
β１‥‥方向
β２‥‥方向
【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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