(57)【要約】【課題】基板平面方向と基板垂直方向それぞれに変位する梁のバネ特性が個々に所望の値に設定できるようにする。【解決手段】垂直方向梁１１ａと水平方向梁１１ｂとを異なる厚みで形成する。具体的には、垂直方向梁１１ａに関しては、シリコン層３のうちの下方位置、つまり支持基板１側を除去する。これにより、垂直方向梁１１ａのバネ特性と水平方向梁１１ｂのバネ定数を異ならせることが可能となり、各梁１１ａ、１１ｂのバネ特性を個々に所望の値にできる。また、垂直方向梁１１ａの高さが埋込酸化膜２の厚みに依存しないものとなるため、バネ特性をより最適なものにすることが可能となる。このため、車両上下方向における加速度の検出を最適なバネ特性を有する垂直方向梁１１ａの変位に基づいて行えると共に、車両前後方向や車両左右方向における加速度の検出も最適なバネ特性を有する水平方向梁１１ｂの変位に基づいて行うことが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板（１、５１）の上に酸化膜（２、５２）を介してシリコン層（３、５３）が形成された基板（４、５４）と、
可動電極（９、５９）が梁（１１、６１）にて支持されている可動部（６、５６）および前記可動電極（９、５９）と対向する固定電極（１４、６４）が備えられている固定部（７、５７）が前記シリコン層（３、５３）をパターニングすることにより形成されており、前記支持基板（１、５１）のうち前記可動電極（９、５９）と対向する部分に形成された下部電極（５、５５）が備えられたセンサ部（４１、４２）と、を有し、
前記支持基板（１、５１）の水平方向である基板水平方向の物理量が印加されたときに、前記可動電極（９、５９）と前記固定電極（１４、６４）との間に形成される容量に基づいて前記基板水平方向の物理量を検出すると共に、前記支持基板（１、５１）の垂直方向である基板垂直方向の物理量が印加されたときに、前記可動電極（９、５９）と前記下部電極（５、５５）との間に形成される容量に基づいて前記基板垂直方向の物理量を検出する物理量センサにおいて、
前記梁（１１、６１）は、前記基板垂直方向に変位する垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）と、前記基板水平方向に変位する水平方向梁（１１ｂ、６１ｂ）とを有し、前記垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）を構成する前記シリコン層（３、５３）のうちの前記支持基板（１、６１）側となる下方位置が除去されることにより、前記垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）の前記基板垂直方向の厚みが前記水平方向梁（１１ｂ、６１ｂ）よりも薄くされていることを特徴とする物理量センサ。
【請求項２】
支持基板（１、５１）の上に酸化膜（２、５２）を介してシリコン層（３、５３）が形成された基板（４、５４）と、
可動電極（９、５９）が梁（１１、６１）にて支持されている可動部（６、５６）および前記可動電極（９、５９）と対向する固定電極（１４、６４）が備えられている固定部（７、５７）が前記シリコン層（３、５３）のうちの上層部（３ｂ）をパターニングすることにより形成されており、前記シリコン層（３、５３）の下層部（３ｂ）において前記可動電極（９、５９）と対応する部分に形成され、かつ、前記可動電極（９、５９）から離間するように形成された下部電極（５、５５）が備えられたセンサ部（４１、４２）と、を有し、
前記支持基板（１、５１）の水平方向である基板水平方向の物理量が印加されたときに、前記可動電極（９、５９）と前記固定電極（１４、６４）との間に形成される容量に基づいて前記基板水平方向の物理量を検出すると共に、前記支持基板（１、５１）の垂直方向である基板垂直方向の物理量が印加されたときに、前記可動電極（９、５９）と前記下部電極（５、５５）との間に形成される容量に基づいて前記基板垂直方向の物理量を検出する物理量センサにおいて、
前記梁（１１、６１）は、前記基板垂直方向に変位する垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）と、前記基板水平方向に変位する水平方向梁（１１ｂ、６１ｂ）とを有し、前記垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）を構成する前記シリコン層（３、５３）の前記上層部（３ｂ）のうちの前記支持基板（１、６１）側となる下方位置が除去されることにより、前記垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）の前記基板垂直方向の厚みが前記水平方向梁（１１ｂ、６１ｂ）よりも薄くされていることを特徴とする物理量センサ。
【請求項３】
前記センサ部（４１、４２）には、前記可動電極（９、５９）から前記支持基板（１）と反対方向に所定間隔離間して配置された上部電極（３０）が備えられていることを特徴とする請求項１または２に記載の物理量センサ。
【請求項４】
支持基板（１、５１）の上に酸化膜（２、５２）を介してシリコン層（３、５３）が形成された基板（４、５４）と、
可動電極（９、５９）が梁（１１、６１）にて支持されている可動部（６、５６）および前記可動電極（９、５９）と対向する固定電極（１４、６４）が備えられている固定部（７、５７）が前記シリコン層（３、５３）をパターニングすることにより形成されており、前記可動電極（９、５９）から前記支持基板（１）と反対方向に所定間隔離間して配置された上部電極（３０）が備えられたセンサ部（４１、４２）と、を有し、
前記支持基板（１、５１）の水平方向である基板水平方向の物理量が印加されたときに、前記可動電極（９、５９）と前記固定電極（１４、６４）との間に形成される容量に基づいて前記基板水平方向の物理量を検出すると共に、前記支持基板（１、５１）の垂直方向である基板垂直方向の物理量が印加されたときに、前記可動電極（９、５９）と前記上部電極（３０）との間に形成される容量に基づいて前記基板垂直方向の物理量を検出する物理量センサにおいて、
前記梁（１１、６１）は、前記基板垂直方向に変位する垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）と、前記基板水平方向に変位する水平方向梁（１１ｂ、６１ｂ）とを有し、前記垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）を構成する前記シリコン層（３、５３）のうちの前記支持基板（１、５１）側となる下方位置が除去されることにより、前記垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）の前記基板垂直方向の厚みが前記水平方向梁（１１ｂ、６１ｂ）よりも薄くされていることを特徴とする物理量センサ。
【請求項５】
前記垂直方向梁（１１ａ、６１ｂ）を構成する前記シリコン層（３、５３）のうちの前記支持基板（１、５１）側と反対側となる上方位置も除去されることにより、前記垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）の厚みが設定されているとを特徴とする請求項１または４に記載の物理量センサ。
【請求項６】
前記可動電極（９、５９）を構成する前記シリコン層（３、５３）のうちの前記支持基板（１、５１）側となる下方位置が除去されることにより、前記可動電極（９、５９）の前記基板垂直方向の厚みが前記固定電極（１４、６４）よりも薄くされていることを特徴とする請求項１、４および５のいずれか１つに記載の物理量センサ。
【請求項７】
前記センサ部は、第１、第２センサ部（４１、４２）の２つあり、前記第１センサ部（４１）に備えられる前記可動部（５６）の前記可動電極（５９）と、前記第２センサ部（４２）に備えられる前記可動部（５６）の前記可動電極（５９）とが、前記基板垂直方向の厚みが異ならせてあることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の物理量センサ。
【請求項８】
支持基板（５１）の上に酸化膜（５２）を介してシリコン層（５３）が形成された基板（５４）と、
可動電極（５９）が梁（６１）にて支持されている可動部（５６）および前記可動電極（５９）と対向する固定電極（６４）が備えられている固定部（５７）が前記シリコン層（５３）をパターニングすることにより形成されたセンサ部（４１、４２）と、を有し、
前記支持基板（５１）の水平方向である基板水平方向の物理量が印加されたときに、前記可動電極（５９）と前記固定電極（６４）との間に形成される容量に基づいて前記基板水平方向の物理量を検出する物理量センサにおいて、
前記センサ部は、第１、第２センサ部（４１、４２）の２つあり、前記第１センサ部（４１）を構成する前記シリコン層（５３）のうちの前記支持基板（５１）側となる下方位置が除去されることにより、前記第１センサ部（４１）に備えられる前記可動部（５６）の前記可動電極（５９）と前記第２センサ部（４２）に備えられる前記可動部（５６）の前記可動電極（５９）との前記基板垂直方向の厚みが異ならせてあることを特徴とする物理量センサ。
【請求項９】
支持基板（１、５１）の上に酸化膜（２、５２）を介してシリコン層（３、５３）が形成された基板（４、５４）と、
可動電極（９、５９）が梁（１１、６１）にて支持されている可動部（６、５６）および前記可動電極（９、５９）と対向する固定電極（１４、６４）が備えられている固定部（７、５７）が前記シリコン層（３、５３）をパターニングすることにより形成されており、前記支持基板（１、５１）のうち前記可動電極（９、５９）と対向する部分に形成された下部電極（５、５５）が備えられたセンサ部（４１、４２）と、を有し、
前記支持基板（１、５１）の水平方向である基板水平方向の物理量が印加されたときに、前記可動電極（９、５９）と前記固定電極（１４、６４）との間に形成される容量に基づいて前記基板水平方向の物理量を検出すると共に、前記支持基板（１、５１）の垂直方向である基板垂直方向の物理量が印加されたときに、前記可動電極（９、５９）と前記下部電極（５、５５）との間に形成される容量に基づいて前記基板垂直方向の物理量を検出する物理量センサの製造方法において、
前記支持基板（１、５１）における前記シリコン層（３、５３）側の表面に下部電極（５）を形成した基板（４、５４）を用意する工程と、
前記梁（１１）における前記基板垂直方向に変位させる垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）とする場所において、前記シリコン層（３、４３）における前記酸化膜（２、５２）側となる下方位置に酸素イオンを注入したのち熱処理を行うことにより、前記シリコン層（３、５３）における前記酸化膜（２、５２）と接する領域に犠牲酸化膜（２１）を形成する工程と、
前記シリコン層（３、５３）の表面にマスク（２２）を配置すると共に、該マスク（２２）における前記可動部（６、５６）および前記固定部（７、５７）の形成予定領域を開口させる工程と、
前記マスク（２２）を用いて前記シリコン層（３、５３）をエッチングすることによりパターニングし、前記可動部（６、５６）および前記固定部（７、５７）を形成したのち、前記シリコン層（３、５３）の除去された部分を通じて前記酸化膜（２、５２）の一部および前記犠牲酸化膜（２１）をエッチングすることで、前記可動部（６、５６）をフローティング状態にしつつ、前記垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）と前記梁（１１）における前記基板水平方向に変位させる水平方向梁（１１ｂ、６１ｂ）とを異なる厚さにて形成する工程と、を含んでいることを特徴とする物理量センサの製造方法。
【請求項１０】
前記犠牲酸化膜（２１）を形成する工程では、前記酸素イオンの注入を前記酸化膜（２、５２）と接する領域だけでなく前記シリコン層（３、５３）の表面となる上方位置にも行うことで、該上方位置にも前記犠牲酸化膜（２１）を形成することを特徴とする請求項９に記載の物理量センサの製造方法。
【請求項１１】
支持基板（１、５１）の上に酸化膜（２、５２）を介してシリコン層（３、５３）の下層部（３ａ）が形成された基板（４、５４）と、
可動電極（９、５９）が梁（１１、６１）にて支持されている可動部（６、５６）および前記可動電極（９、５９）と対向する固定電極（１４、６４）が備えられている固定部（７、５７）が前記シリコン層（３、５３）のうちの上層部（３ｂ）をパターニングすることにより形成されており、前記シリコン層（３、５３）の下層部（３ｂ）において前記可動電極（９、５９）と対応する部分に形成され、かつ、前記可動電極（９、５９）から離間するように形成された下部電極（５、５５）が備えられたセンサ部（４１、４２）と、を有し、
前記支持基板（１、５１）の水平方向である基板水平方向の物理量が印加されたときに、前記可動電極（９、５９）と前記固定電極（１４、６４）との間に形成される容量に基づいて前記基板水平方向の物理量を検出すると共に、前記支持基板（１、５１）の垂直方向である基板垂直方向の物理量が印加されたときに、前記可動電極（９、５９）と前記下部電極（５、５５）との間に形成される容量に基づいて前記基板垂直方向の物理量を検出する物理量センサの製造方法において、
前記支持基板（１、５１）の上に前記酸化膜（２、５２）を介して前記シリコン層（３、５３）の前記下層部（３ａ）が形成された基板（４、５４）を用意する工程と、
前記下層部（３ａ）をパターニングして前記下部電極（５、５５）を構成する工程と、
前記下層部（３ａ）上に絶縁膜（３８）を形成する工程と、
前記絶縁膜（３８）をパターニングし、前記下部電極（５、５５）の一部を露出させる工程と、
前記絶縁膜（３８）および前記下部電極（５、５５）のうち露出させられている部分の上に、前記シリコン層（３、５３）のうちの前記上層部（３ｂ）をを形成する工程と、
前記梁（１１）における前記基板垂直方向に変位させる垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）とする場所において、前記シリコン層（３、４３）の前記上層部（３ｂ）における前記絶縁膜（３８）側となる下方位置に酸素イオンを注入したのち熱処理を行うことにより、前記上層部（３ｂ）における前記絶縁膜（３８）と接する領域に犠牲酸化膜（２１）を形成する工程と、
前記シリコン層（３、５３）の表面にマスク（２２）を配置すると共に、該マスク（２２）における前記可動部（６、５６）および前記固定部（７、５７）の形成予定領域を開口させる工程と、
前記マスク（２２）を用いて前記シリコン層（３、５３）の前記上層部（３ｂ）をエッチングすることによりパターニングし、前記可動部（６、５６）および前記固定部（７、５７）を形成したのち、前記上層部（３ｂ）の除去された部分を通じて前記絶縁膜（３８）の一部および前記犠牲酸化膜（２１）をエッチングすることで、前記可動部（６、５６）をフローティング状態にしつつ、前記垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）と前記梁（１１）における前記基板水平方向に変位させる水平方向梁（１１ｂ、６１ｂ）とを異なる厚さにて形成する工程と、を含んでいることを特徴とする物理量センサの製造方法。
【請求項１２】
前記絶縁膜（３８）の一部および前記犠牲酸化膜（２１）をエッチングすることで前記可動部（６、５６）をフローティング状態にしたのち、前記上層部（３ｂ）の表面に、酸化膜（３２）を介して、前記可動部（６、５６）および前記固定部（７、５７）を覆うようにキャップ（３１）を配置する工程と、
前記キャップ（３１）に対して貫通穴を形成したのち、該貫通穴内に金属層を形成すると共に該金属層をパターニングすることにより、前記可動部（６、５６）と前記固定部（７、５７）および前記下部電極（５、５５）それぞれに対して電気的に接続される貫通電極（３３〜３７）を形成する工程と、を含んでいることを特徴とする請求項１１に記載の物理量センサの製造方法。
【請求項１３】
前記キャップ（３１）を配置する工程では、前記キャップ（３１）として、該キャップ（３１）のうち前記可動部（６、５６）および前記固定部（７、５７）側の面に上部電極（３０）が備えられたものを用い、
前記貫通電極（３３〜３７）を形成する工程では、前記上部電極（３０）に電気的に接続される貫通電極（３７）も形成することを特徴とする請求項１２に記載の物理量センサの製造方法。
【請求項１４】
支持基板（１、５１）の上に酸化膜（２、５２）を介してシリコン層（３、５３）が形成された基板（４、５４）と、
可動電極（９、５９）が梁（１１、６１）にて支持されている可動部（６、５６）および前記可動電極（９、５９）と対向する固定電極（１４、６４）が備えられている固定部（７、５７）が前記シリコン層（３、５３）をパターニングすることにより形成されており、前記可動電極（９、５９）から前記支持基板（１）と反対方向に所定間隔離間して配置された上部電極（３０）が備えられたセンサ部（４１、４２）と、を有し、
前記支持基板（１、５１）の水平方向である基板水平方向の物理量が印加されたときに、前記可動電極（９、５９）と前記固定電極（１４、６４）との間に形成される容量に基づいて前記基板水平方向の物理量を検出すると共に、前記支持基板（１、５１）の垂直方向である基板垂直方向の物理量が印加されたときに、前記可動電極（９、５９）と前記上部電極（３０）との間に形成される容量に基づいて前記基板垂直方向の物理量を検出する物理量センサの製造方法において、
前記基板（４、５４）を用意する工程と、
前記梁（１１）における前記基板垂直方向に変位させる垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）とする場所において、前記シリコン層（３、４３）における前記酸化膜（２、５２）側となる下方位置に酸素イオンを注入したのち熱処理を行うことにより、前記シリコン層（３、５３）における前記酸化膜（２、５２）と接する領域に犠牲酸化膜（２１）を形成する工程と、
前記シリコン層（３、５３）の表面にマスク（２２）を配置すると共に、該マスク（２２）における前記可動部（６、５６）および前記固定部（７、５７）の形成予定領域を開口させる工程と、
前記マスク（２２）を用いて前記シリコン層（３、５３）をエッチングすることによりパターニングし、前記可動部（６、５６）および前記固定部（７、５７）を形成したのち、前記シリコン層（３、５３）の除去された部分を通じて前記酸化膜（２、５２）の一部および前記犠牲酸化膜（２１）をエッチングすることで、前記可動部（６、５６）をフローティング状態にしつつ、前記垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）と前記梁（１１）における前記基板水平方向に変位させる水平方向梁（１１ｂ、６１ｂ）とを異なる厚さにて形成する工程と、
前記絶縁膜（３８）の一部および前記犠牲酸化膜（２１）をエッチングすることで前記可動部（６、５６）をフローティング状態にしたのち、前記シリコン層（３、５３）の表面に、酸化膜（３２）を介して、前記可動部（６、５６）および前記固定部（７、５７）側の面に上部電極（３０）が備えられたキャップ（３１）を前記可動部（６、５６）および前記固定部（７、５７）を覆うように配置する工程と、を含んでいることを特徴とする物理量センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量の印加に伴う容量変化に基づいて印加された物理量の検出を行う物理量センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、基板内に固定部と梁構造体にて架設された可動部とを備え、加速度や角速度などの物理量の印加に伴って可動部が固定部に対して相対的に移動することを利用して印加された物理量の検出を行う物理量センサがある。
【０００３】
例えば、特許文献１では、単結晶からなる上側層と下側層とを酸化膜からなる犠牲層を介して貼り合せ、上側層に対して犠牲層に達する溝を形成すると共に、その溝を通じて犠牲層をエッチングすることにより、可動部を形成する方法が提案されている。同様に、特許文献２では、複数の犠牲層を含む多層の積層構造を形成し、犠牲層を除去することで梁構造体を形成する構造が開示されている。
【０００４】
また、特許文献３では、１つの半導体基板で２つの異なる方向から印加される物理量を検出する物理量センサにおいて、梁もしくは可動部の厚みを調整するために、基板表面から梁もしくは可動部の表面を所定量エッチングするという手法が提案されている。また、特許文献４では、シリコン内における中空領域を形成する位置に水素イオンを注入したのち熱処理を行うことで、水素イオン注入部分でデラミネーションを生じさせ、中空領域を形成することで梁を構成するという手法が提案されている。
【０００５】
さらに、特許文献５では、導体基板中に酸化膜を埋め込み、半導体基板の絶縁膜が埋め込まれた側の面を他の半導体基板と貼り合わせ、半導体基板に埋め込まれた酸化膜をマスクとして半導体基板をエッチングすることにより、半導体基板と一体に形成されたトーションバーを形成し、トーションバーの厚さを制御するという手法が提案されている。
【特許文献１】特開平０６−３４９８０６号公報
【特許文献２】特開２００３−４６０９１号公報
【特許文献３】特開２００４−９３４９４号公報
【特許文献４】特開２００５−３４９５３３号公報
【特許文献５】特開２００４−１０６１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような物理量センサでは、梁のバネ定数などの特性に基づいてセンサ特性が決まるため、梁のサイズ設定などが重要になる。例えば、物理量センサが基板平面方向と基板垂直方向の双方において梁が変位することで少なくとも２方向の物理量を検出するような多軸の物理量センサとされる場合、基板平面方向における梁の幅で決まる梁のバネ定数、基板垂直方向における梁の厚みで決まるバネ定数や梁の高さが重要となる。
【０００７】
しかしながら、上記各特許文献に記載された手法では、一義的に梁の高さが決まるため、梁の厚みが必然的に決まり、梁のバネ特性が決まることになる。このため、基板平面方向における梁の厚みと基板垂直方向における梁の厚みが一定になり、それぞれの方向において個々に所望のバネ特性を有した構造にできない。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、基板平面方向と基板垂直方向それぞれに変位する梁のバネ特性が個々に所望の値に設定できる物理量センサおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、梁（１１、６１）を基板垂直方向に変位する垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）と基板水平方向に変位する水平方向梁（１１ｂ、６１ｂ）とを有した構成とし、垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）を構成するシリコン層（３、５３）のうちの支持基板（１、６１）側となる下方位置を除去することにより、垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）の基板垂直方向の厚みが水平方向梁（１１ｂ、６１ｂ）よりも薄くされるようにすることを特徴としている。
【００１０】
このように、垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）と水平方向梁（１１ｂ、６１ｂ）とを異なる厚みで形成している。このため、垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）のバネ特性と水平方向梁（１１ｂ）のバネ定数を異ならせることが可能となり、各梁（１１ａ、１１ｂ、６１ａ、６１ｂ）のバネ特性を個々に所望の値にすることが可能となる。特に、垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）に関しては、シリコン層（３、５３）のうちの下方位置、つまり支持基板（１）側を除去することにより、垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）の高さが酸化膜（２、５２）の厚みに依存しないものとなるため、バネ特性をより最適なものにすることが可能となる。このため、最適なバネ特性を有する垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）の変位に基づいて基板垂直方向の物理量検出が行えると共に、最適なバネ特性を有する水平方向梁（１１ｂ、６１ｂ）の変位に基づいて基板水平方向の物理量検出を行うことが可能となる。
【００１１】
また、請求項１では下部電極（５、５５）が支持基板（１、５１）に形成される構造の物理量センサについて説明したが、請求項２に記載の発明のように、シリコン層（３、５３）内に下部電極（５、５５）が構成されるような構造の物理量センサであっても良い。すなわち、可動電極（９、５９）が梁（１１、６１）にて支持されている可動部（６、５６）および前記可動電極（９、５９）と対向する固定電極（１４、６４）が備えられている固定部（７、５７）が前記シリコン層（３、５３）のうちの上層部（３ｂ）をパターニングすることにより形成されており、前記シリコン層（３、５３）の下層部（３ｂ）において前記可動電極（９、５９）と対応する部分に形成され、かつ、前記可動電極（９、５９）から離間するように形成された下部電極（５、５５）が備えられたセンサ部（４１、４２）を有する物理量センサとしても良い。
【００１２】
この場合、シリコン層（３、５３）の上層部（３ｂ）のうちの支持基板（１、６１）側となる下方位置が除去されることにより、垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）の基板垂直方向の厚みが水平方向梁（１１ｂ、６１ｂ）よりも薄くされた構造となるようにすれば良い。
【００１３】
なお、ここでは下部電極（５、５５）を有する構造の物理量センサについて説明したが、請求項４に記載したように、可動電極（９、５９）から支持基板（１）と反対方向に所定間隔離間して配置される上部電極（３０）を有する構造の物理量センサに関しても、上記請求項１と同様の構造を採用することができる。これにより、請求項１と同様の効果を得ることが可能となる。
【００１４】
さらに、請求項３に記載したように、請求項１または２に記載の発明のように下部電極（５、５５）が備えられる物理量センサに対して、さらに上部電極（３０）を備えることもできる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、垂直方向梁（１１ａ、６１ｂ）を構成するシリコン層（３、５３）のうちの支持基板（１、５１）側と反対側となる上方位置も除去されることにより、垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）の厚みが設定されているとを特徴としている。
【００１６】
このようにすれば、垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）をシリコン層（３、５３）の厚み方向の中間位置に配置することも可能となる。このため、垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）の厚みが高さに依存しなくなるため、より細かくバネ特性を制御することが可能となり、より最適なバネ特性の梁（１１、６１）を有する物理量センサとすることが可能となる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、可動電極（９、５９）を構成するシリコン層（３、５３）のうちの支持基板（１、５１）側となる下方位置が除去されることにより、可動電極（９、５９）の基板垂直方向の厚みが固定電極（１４、６４）よりも薄くされていることを特徴としている。
【００１８】
このように、可動電極（９、５９）に関しても、シリコン層（３、５３）のうちの下方位置、つまり支持基板（１、６１）側を除去することにより、可動電極（９、５９）の高さが酸化膜（２、５２）の厚みに依存しないようにできる。このため、可動電極（９、５９）から下部電極（５、５５）までの距離を任意に設定でき、可動電極（９、５９）と下部電極（５、５５）との間の容量の値を適宜調整可能にできる。
【００１９】
請求項７または８に記載の発明では、センサ部は、第１、第２センサ部（４１、４２）の２つあり、第１センサ部（４１）に備えられる可動部（５６）の可動電極（５９）と、第２センサ部（４２）に備えられる可動部（５６）の可動電極（５９）とが、基板垂直方向の厚みが異ならせてあることを特徴としている。
【００２０】
このように、第１センサ部（４１）と第２センサ部（４２）とで可動電極（５９）から下部電極（５５）までの距離を変更することにより、これらの間の容量の値を異ならせることが可能となり、異なる感度のセンサを同じ基板内に複数個形成することが可能となる。
【００２１】
請求項９に記載の発明では、上記請求項１に記載の物理量センサの製造方法として、支持基板（１、５１）におけるシリコン層（３、５３）側の表面に下部電極（５）を形成した基板（４、５４）を用意する工程と、梁（１１）における基板垂直方向に変位させる垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）とする場所において、シリコン層（３、４３）における酸化膜（２、５２）側となる下方位置に酸素イオンを注入したのち熱処理を行うことにより、シリコン層（３、５３）における酸化膜（２、５２）と接する領域に犠牲酸化膜（２１）を形成する工程と、シリコン層（３、５３）の表面にマスク（２２）を配置すると共に、該マスク（２２）における可動部（６、５６）および固定部（７、５７）の形成予定領域を開口させる工程と、マスク（２２）を用いてシリコン層（３、５３）をエッチングすることによりパターニングし、可動部（６、５６）および固定部（７、５７）を形成したのち、シリコン層（３、５３）の除去された部分を通じて酸化膜（２、５２）の一部および犠牲酸化膜（２１）をエッチングすることで、可動部（６、５６）をフローティング状態にしつつ、垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）と梁（１１）における基板水平方向に変位させる水平方向梁（１１ｂ、６１ｂ）とを異なる厚さにて形成する工程と、を含んでいることを特徴としている。
【００２２】
このように、酸素イオンをイオン注入したのち、熱処理によってシリコン層（３、５３）における下方位置を酸化することで犠牲酸化膜（２１）を形成し、その犠牲酸化膜（２１）を酸化膜（２、５２）の除去時に同時に除去して高さの異なる構造を形成するようにしている。このため、垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）を水平方向梁（１１ｂ、６１ｂ）と異なる高さに個別に制御することが可能となる。これにより、上述したように、各梁（１１ａ、１１ｂ、６１ａ、６１ｂ）のバネ特性を個々に最適な値に設定することが可能となるし、可動電極（９、５９）と下部電極（５、５５）との間の間隔を所望寸法にすることが可能となる。
【００２３】
請求項１０に記載の発明では、犠牲酸化膜（２１）を形成する工程では、酸素イオンの注入を酸化膜（２、５２）と接する領域だけでなくシリコン層（３、５３）の表面となる上方位置にも行うことで、該上方位置にも犠牲酸化膜（２１）を形成することを特徴としている。
【００２４】
このように、犠牲酸化膜（２１）をシリコン層（３、５３）の上方位置にも形成すると、犠牲酸化膜（２１）が形成されていた上方位置および下方位置の双方でシリコン層（３、５３）が除去される。このため、垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）や可動電極（９、５９）の厚みおよび高さ調整を全く独立して設定でき、より最適な値に設定することが可能となる。
【００２５】
また、請求項１１に記載の発明では、上記請求項２に記載の物理量センサの製造方法として、支持基板（１、５１）の上に酸化膜（２、５２）を介してシリコン層（３、５３）の下層部（３ａ）が形成された基板（４、５４）を用意する工程と、下層部（３ａ）をパターニングして下部電極（５、５５）を構成する工程と、下層部（３ａ）上に絶縁膜（３８）を形成する工程と、絶縁膜（３８）をパターニングし、下部電極（５、５５）の一部を露出させる工程と、絶縁膜（３８）および下部電極（５、５５）のうち露出させられている部分の上に、シリコン層（３、５３）のうちの上層部（３ｂ）をを形成する工程と、梁（１１）における基板垂直方向に変位させる垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）とする場所において、シリコン層（３、４３）の上層部（３ｂ）における絶縁膜（３８）側となる下方位置に酸素イオンを注入したのち熱処理を行うことにより、上層部（３ｂ）における絶縁膜（３８）と接する領域に犠牲酸化膜（２１）を形成する工程と、シリコン層（３、５３）の表面にマスク（２２）を配置すると共に、該マスク（２２）における可動部（６、５６）および固定部（７、５７）の形成予定領域を開口させる工程と、マスク（２２）を用いてシリコン層（３、５３）の上層部（３ｂ）をエッチングすることによりパターニングし、可動部（６、５６）および固定部（７、５７）を形成したのち、上層部（３ｂ）の除去された部分を通じて絶縁膜（３８）の一部および犠牲酸化膜（２１）をエッチングすることで、可動部（６、５６）をフローティング状態にしつつ、垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）と梁（１１）における基板水平方向に変位させる水平方向梁（１１ｂ、６１ｂ）とを異なる厚さにて形成する工程と、を含んでいることを特徴としている。
【００２６】
このような製造方法においても、上述した請求項９と同様の効果を得ることが可能である。
【００２７】
請求項１２に記載の発明では、絶縁膜（３８）の一部および犠牲酸化膜（２１）をエッチングすることで可動部（６、５６）をフローティング状態にしたのち、上層部（３ｂ）の表面に、酸化膜（３２）を介して、可動部（６、５６）および固定部（７、５７）を覆うようにキャップ（３１）を配置する工程と、キャップ（３１）に対して貫通穴を形成したのち、該貫通穴内に金属層を形成すると共に該金属層をパターニングすることにより、可動部（６、５６）と固定部（７、５７）および下部電極（５、５５）それぞれに対して電気的に接続される貫通電極（３３〜３７）を形成する工程と、を含んでいることを特徴としている。
【００２８】
このように、可動部（６、５６）および固定部（７、５７）を覆うようにキャップ（３１）を配置することができる。そして、キャップ（３１）を配置する場合、キャップ（３１）に貫通電極（３３〜３７）を形成することにより、センサ外部と各部との電気的な接続を行うことができる。
【００２９】
この場合、請求項１３に記載したように、キャップ（３１）を配置する工程では、キャップ（３１）として、該キャップ（３１）のうち可動部（６、５６）および固定部（７、５７）側の面に上部電極（３０）が備えられたものを用いれば、上部電極（３０）を備えた物理量センサを製造することができる。さらに、貫通電極（３３〜３７）を形成する工程において、上部電極（３０）に電気的に接続される貫通電極（３７）も形成することができる。
【００３０】
また、請求項１４に記載の発明では、上記請求項４に記載の物理量センサの製造方法として、基板（４、５４）を用意する工程と、梁（１１）における基板垂直方向に変位させる垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）とする場所において、シリコン層（３、４３）における酸化膜（２、５２）側となる下方位置に酸素イオンを注入したのち熱処理を行うことにより、シリコン層（３、５３）における酸化膜（２、５２）と接する領域に犠牲酸化膜（２１）を形成する工程と、シリコン層（３、５３）の表面にマスク（２２）を配置すると共に、該マスク（２２）における可動部（６、５６）および固定部（７、５７）の形成予定領域を開口させる工程と、マスク（２２）を用いてシリコン層（３、５３）をエッチングすることによりパターニングし、可動部（６、５６）および固定部（７、５７）を形成したのち、シリコン層（３、５３）の除去された部分を通じて酸化膜（２、５２）の一部および犠牲酸化膜（２１）をエッチングすることで、可動部（６、５６）をフローティング状態にしつつ、垂直方向梁（１１ａ、６１ａ）と梁（１１）における基板水平方向に変位させる水平方向梁（１１ｂ、６１ｂ）とを異なる厚さにて形成する工程と、絶縁膜（３８）の一部および犠牲酸化膜（２１）をエッチングすることで可動部（６、５６）をフローティング状態にしたのち、シリコン層（３、５３）の表面に、酸化膜（３２）を介して、可動部（６、５６）および固定部（７、５７）側の面に上部電極（３０）が備えられたキャップ（３１）を可動部（６、５６）および固定部（７、５７）を覆うように配置する工程と、を含んでいることを特徴としている。
【００３１】
このような製造方法においても、上述した請求項９と同様の効果を得ることが可能である。
【００３２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００３４】
（第１実施形態）
本発明の一実施形態を適用した物理量センサについて説明する。本実施形態は、３方向の加速度を検出する３軸の容量検出型の加速度センサに対して、本発明の一実施形態を適用したものである。図１は、本実施形態にかかる加速度センサの正面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。これの図を参照して、本実施形態の加速度センサについて説明する。
【００３５】
図１および図２に示すように、本実施形態の加速度センサのセンサ部は、支持基板１の上に埋込酸化膜２を介してシリコン層３が配置されたＳＯＩ基板４を用いて形成されている。
【００３６】
図２に示すように、支持基板１は、例えばｎ型シリコンにて構成され、その表層部、具体的にはシリコン層３側の部分には、ｐ型不純物がドーピングされた下部電極５等が形成されている。埋込酸化膜２は、支持基板１とシリコン層３との間に所定の間隔を形成するためのものであり、部分的に除去されている。シリコン層３は、可動部（梁構造体）６や固定部７等を構成するものであり、埋込酸化膜２が部分的に除去された部分の上に配置されたシリコン層３にて可動部６が構成され、埋込酸化膜２が残された部分の上に配置されたシリコン層３にて固定部７が構成されている。
【００３７】
図１に示すように、可動部６は、錘部８と、可動電極９と、連結部１０と、梁１１と、アンカー部１２とを有して構成されており、全体の上面形状が略正方形状を為した構造とされている。
【００３８】
錘部８は略正方形状にて構成されており、加速度が印加されたときに可動部６を動かす錘として機能する。
【００３９】
可動電極９は、錘部８が構成する略正方形状の各辺から垂直方向に延設され、各辺に複数本ずつ備えられることで櫛歯状に配置されている。各可動電極９の間隔は、一定間隔とされており、各可動電極９の幅、長さも一定とされている。また、図２に示すように、可動電極９は、シリコン層３のうちの支持基板１側の部分が除去されることで、シリコン層３の他の部分と比較して薄くされている。これにより、可動電極９から下部電極５までの間隔が所望寸法に調整されている。このため、可動電極９と下部電極５との間に形成される容量値を所望値に設定しつつ、基板垂直方向の加速度が印加されたときに、容量値の変化に基づいてその加速度を検出することが可能となっている。
【００４０】
連結部１０は、錘部８の四隅に備えられ、錘部８を梁１１に連結するものとして備えられている。本実施形態では、各連結部１０は略正方形とされている。略正方形のうち錘部８側の二辺の延長線上に梁１１が接続されている。
【００４１】
梁１１は、連結部１０とアンカー部１２とを接続している。各連結部１０と各アンカー部１２との間は２本ずつの梁１１にて接続されており、各連結部１０と各アンカー部１２との間において各梁１１が複数回折り曲げられた形状とされている。各梁１１は、基板垂直方向に変位する梁（以下、垂直方向梁という）１１ａと、基板水平方向に変位する梁（以下、水平方向梁という）１１ｂとを有して構成されている。これら垂直方向梁１１ａと水平方向梁１１ｂとは互いに連結されており、いずれが連結部１０に接続され、いずれがアンカー部１２と接続されていても構わないが、本実施形態では、垂直方向梁１１ａを連結部１０に接続し、水平方向梁１１ｂをアンカー部１２に接続した構造としている。
【００４２】
具体的には、垂直方向梁１１ａは、各連結部１０のうちの二辺の延長線上に伸ばされた部分より錘部８から離れる方向に９０°折り曲げられたのち、続いて錘部８に近づく方向に９０°折り曲げられ、更に錘部８から離れる方向に９０°折り曲げられた部分にて構成されている。また、水平方向梁１１ｂは、垂直方向梁１１ａのうちの連結部１０に接続された端部と反対側の端部からより錘部８から離れる方向に９０°折り曲げられたのち、続いて錘部８に近づく方向に９０°折り曲げられ、更に錘部８から離れる方向に９０°折り曲げられた部分にて構成されている。
【００４３】
図３は、図１における二点鎖線で囲んだ部分の斜視図である。この図に示すように、垂直方向梁１１ａと水平方向梁１１ｂの厚み（基板垂直方向の寸法）は異なっており、垂直方向梁１１ａの方が水平方向梁１１ｂよりも薄くされ、基板垂直方向に変位し易くなっている。このため、図３中に矢印で示したように、垂直方向梁１１ａの変位により、可動部６が基板垂直方向に移動できるように構成され、水平方向梁１１ｂの変位により、可動部６が基板水平方向に移動できるように構成されている。
【００４４】
アンカー部１２は、各梁１１を片持ち支持するものである。図２に示すように、アンカー部１２の下方において埋込酸化膜２が残されており、アンカー部１２が支持基板１に対して固定されている。このため、可動部６は、アンカー部１２にて支持された状態で梁１１の変位に基づいて基板垂直方向や基板水平方向に移動できるようになっている。なお、アンカー部１２のうち少なくとも１つの表面にはパッド部１２ａが形成されている。このため、図示しないボンディングワイヤなどがパッド部１２ａに電気的に接続されることで可動部６の電位を取り出すことが可能となる。
【００４５】
一方、固定部７は、略正方形状に構成された可動部６の四方を囲むように配置され、可動部６が構成する略正方形状の各辺と対向するように４つ配置されている。固定部７は、支持部１３と固定電極１４とパッド部１５とを有した構成とされている。
【００４６】
支持部１３は、可動部６が構成する略正方形状の各辺と対向するように、各辺と平行方向を長手方向として構成された部分である。図２に示すように支持部１３の下方において埋込酸化膜２が残されており、支持部１３が支持基板１に固定されている。
【００４７】
固定電極１４は、支持部１３のうちの可動部６と対向する辺から垂直方向に延設され、各支持部１３に複数本ずつ備えられることで櫛歯状に配置されている。各固定電極１４の間隔は、一定間隔とされており、各固定電極１４の幅、長さも一定とされている。そして、各固定電極１４が各可動電極９と対向配置させられることで、各固定電極１４と各可動電極９との間に容量が形成されている。このため、基板水平方向の加速度が印加されたときに、容量値の変化に基づいてその加速度を検出することが可能となっている。なお、固定電極１４は、支持部１３に支持されることで支持基板１に固定された状態となっているため、図２に示すように下方に埋込酸化膜２が残されていていなくても構わない。
【００４８】
パッド部１５は、支持部１３のうち固定電極１４とは反対側に配置されており、表面が金属層とされることで図示しないボンディングワイヤなどを電気的に接続させられるようになっている。このため、ボンディングワイヤを通じて所望の電位を印加することができる。なお、各固定部７それぞれにパッド部１５を設けているため、各固定部７に対して同じ電位を印加するだけでなく、異なる電位を印加することも可能とされている。
【００４９】
さらに、シリコン層３のうち可動部６および固定部７以外の部分に、下部電極用パッド部１６が備えられている。この下部電極用パッド部１６は、下部電極５に対して所望の電位を印加するためのものである。下部電極用パッド部１６には、金属層にて構成されたパッド１７が備えられ、図示しないボンディングワイヤなどを電気的に接続させられるようになっている。このため、ボンディングワイヤを通じて所望の電位を印加することができる。なお、下部電極用パッド部１６のうちパッド１７と対応する場所以外は、下方に埋込酸化膜２が残されているが、パッド１７と対応する場所は埋込酸化膜２が除去されている。このため、図１中の破線にて示したように、パッド１７がｐ型層からなる引出配線５ａに電気的に接続され、下部電極５に所望の電位を印加できるようになっている。
【００５０】
また、シリコン層３のうち、可動部６や固定部７および下部電極用パッド部１６以外の周辺部１８は、これら各部から離間されるようにして支持基板１上に残されている。この周辺部１８にもパッド１９が形成されており、このパッド１９に図示しないボンディングワイヤなどを電気的に接続することにより、例えばＧＮＤ電位などに電位固定できる構造にされている。
【００５１】
以上のように構成された加速度センサでは、例えば、基板垂直方向が車両上下方向、基板水平方向のうちの一方が車両前後方向、これと垂直な方向を車両左右方向となるように車両に搭載される。そして、各固定部７および下部電極５に対して所望の電位が印加された状態で車両上下方向の加速度（上下動）や車両前後方向の加速度もしくは車両左右方向の加速度が印加されると、それに伴って可動電極９と固定電極１４との間の容量、もしくは可動電極９と下部電極５との間の容量の値が変動する。この容量値の変動を可動部６のアンカー部１２に備えられたパッドを通じて取り出すことにより、車両上下方向や車両前後方向もしくは車両左右方向それぞれの加速度を検出することが可能となる。
【００５２】
このとき、本実施形態にかかる加速度センサでは、上述したように、垂直方向梁１１ａと水平方向梁１１ｂとを異なる厚みで形成している。このため、垂直方向梁１１ａのバネ特性と水平方向梁１１ｂのバネ定数を異ならせることが可能となり、各梁１１ａ、１１ｂのバネ特性を個々に所望の値にすることが可能となる。特に、垂直方向梁１１ａに関しては、シリコン層３のうちの下方位置、つまり支持基板１側を除去することにより、垂直方向梁１１ａの高さが埋込酸化膜２の厚みに依存しないものとなるため、バネ特性をより最適なものにすることが可能となる。このため、車両上下方向における加速度の検出を最適なバネ特性を有する垂直方向梁１１ａの変位に基づいて行えると共に、車両前後方向や車両左右方向における加速度の検出も最適なバネ特性を有する水平方向梁１１ｂの変位に基づいて行うことが可能となる。
【００５３】
また、本実施形態にかかる加速度センサでは、可動電極９に関しても、シリコン層３のうちの下方位置、つまり支持基板１側を除去することにより、可動電極９の高さが埋込酸化膜２の厚みに依存しないようにしている。このため、可動電極９から下部電極５までの距離を任意に設定でき、可動電極９と下部電極５との間の容量の値を適宜調整可能にできる。
【００５４】
次に、上記のように構成された本実施形態にかかる加速度センサの製造方法について説明する。図４は、図１に示す加速度センサの製造工程を示した断面図であり、図１のＡ−Ａ断面に相当する箇所の製造工程を示している。
【００５５】
まず、図４（ａ）に示す工程では、ｎ型シリコンからなる支持基板１の表面にイオン注入および熱処理による活性化を経て、ｐ型の下部電極５および引出配線５ａなどのパターンを形成する。そして、この支持基板１の表面に埋込酸化膜２を形成したのち、埋込酸化膜２の表面にシリコン基板を貼り合せ、さらにシリコン基板を削って薄くすることでシリコン層３を形成することによりＳＯＩ基板４を形成する。なお、ここではＳＯＩ基板４の形成方法の一例を示したが、ＳＯＩ基板４の形成方法は様々あり、周知となっているどのような手法によって形成しても構わない。また、埋込酸化膜２の形成前に下部電極５や引出配線５ａを形成しなければならない訳ではなく、埋込酸化膜２をスルー膜として、その上からイオン注入を行うことで下部電極５や引出配線５ａを形成しても良い。
【００５６】
続く、図４（ｂ）に示す工程では、シリコン層３の表面にレジスト等のマスク２０を配置した後、マスク２０の一部を開口させる。具体的には、垂直方向梁１１ａや可動電極９と対応する箇所においてマスク２０を開口させる。そして、マスク２０を用いて酸素イオンをイオン注入する。これにより、酸素イオンが垂直方向梁１１ａや可動電極９の形成予定領域の下方に注入された状態となる。そして、マスク２０を除去した後、図４（ｃ）に示す工程において、熱処理を行うことにより注入された酸素イオンによってシリコン層３を部分的に酸化させ、犠牲酸化膜２１を形成する。このとき形成される犠牲酸化膜２１は、垂直方向梁１１ａや可動電極９の形成予定領域の下方において、埋込酸化膜２と接するような配置となる。
【００５７】
続いて、図４（ｄ）に示す工程では、シリコン層３の表面に再びレジスト等のマスク２２を配置した後、シリコン層３のうち残す部分以外の場所においてマスク２２を開口させる。つまり、マスク２２のうちシリコン層３における可動部６と固定部７と下部電極用パッド部１６および周辺部１８のみを残し、それ以外の部分を開口させる。そして、マスク２２を用いた異方性エッチングを行うことにより、シリコン層３の不要箇所を除去する。これにより、シリコン層３における可動部６と固定部７と下部電極用パッド部１６および周辺部１８のみが残る。
【００５８】
そして、図４（ｅ）に示す工程では、シリコン層３の除去された部分を通じて酸化膜を除去するための等方性エッチングを行う。これにより、シリコン層３の除去された部分から下方へのエッチングおよびそこからの横方向エッチングにより埋込酸化膜２の一部および犠牲酸化膜２１が除去され、梁１１にて支持された可動部６がフローティング状態とされる。これにより、図１に示した構造の加速度センサが完成する。
【００５９】
このような製造方法では、酸素イオンをイオン注入したのち、熱処理によってシリコン層３における下方位置を酸化することで犠牲酸化膜２１を形成し、その犠牲酸化膜２１を埋込酸化膜２を除去する際に同時に除去して高さの異なる構造を形成するようにしている。このため、垂直方向梁１１ａおよび可動電極９を水平方向梁１１ｂや固定電極１４とを異なる高さに個別に制御することが可能となる。これにより、上述したように、各梁１１ａ、１１ｂのバネ特性を個々に最適な値に設定することが可能となるし、可動電極９と下部電極５との間の間隔を所望寸法にすることが可能となる。
【００６０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の加速度センサは、第１実施形態に対してキャップを備えた構造にすると共に加速度センサの製造方法を変更したものであるが、加速度センサの基本構造等に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００６１】
図５は、本実施形態にかかる加速度センサの部分断面斜視図である。この図は、図１のＢ−Ｂ線上を断面としたときの斜視図に相当する。
【００６２】
図５に示すように、ＳＯＩ基板４の表面には、ＳＯＩ基板４と同様の形状とされ、かつ、ノンドープのシリコンやガラス基板などの絶縁材料で構成されたキャップ３１が配置されている。キャップ３１は、その外縁部において、絶縁膜３２を介してＳＯＩ基板４に貼り合わされており、ＳＯＩ基板４に形成された可動部６や固定部７などの構造体を覆う機能と、各パッドとの電気的な接続を行うための配線基板としての機能を果たす。キャップ３１と可動部６や固定部７などの構造体との間の距離は絶縁膜３２によって確保されているが、本実施形態ではキャップ３１に凹部３１ａを形成することで、キャップ３１と可動部６や固定部７などの構造体とが接触しない構造とされている。
【００６３】
また、キャップ３１のうち各パッド部１２ａ、１５、１９と対応する場所、および、上部電極３０に繋がる位置には、貫通電極３３〜３６が形成されている。これら各貫通電極３３〜３６は、キャップ３１が絶縁材料で構成されているため、互いに電気的に分離されている。そして、これら貫通電極３３〜３６がキャップ３１に形成された配線として機能し、これらに対して例えばワイヤボンディング等を行うことで、センサ外部と各部との電気的接続を図ることができる。
【００６４】
さらに、本実施形態では、下部電極５もシリコン層３によって形成した構造としている。具体的には、本実施形態では、シリコン層３を下層部３ａと上層部３ｂの二層形成し、下層部３ａは予めＳＯＩ基板４に備えられていた層、上層部３ｂは後で積層した層とされている。そして、下層部３ａにて下部電極５を構成し、上層部３ｂにて可動部６や固定部５等の構造体を構成している。下部電極５と上層部３ｂのうち可動部６や固定部５等の構造体とは所定距離離間した状態とされることで、実質的に第１実施形態と同様の構造の加速度センサとされている。
【００６５】
このように、ＳＯＩ基板４の表面にキャップ４１を配置することで、可動部６や固定部７などの構造体を保護することも可能である。このような構造においても、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能である。また、シリコン層３に下部電極５を作り込んだ構造とすることもできる。
【００６６】
次に、上記のように構成された本実施形態にかかる加速度センサの製造方法について説明する。図６〜図７は、図５に示す加速度センサの製造工程を示した断面図であり、図１のＣ−Ｃ断面に相当する箇所の製造工程を示している。
【００６７】
まず、図６（ａ）に示す工程において、支持基板１の表面に酸化膜２を介してシリコン層３における下層部３ａが形成されたＳＯＩ基板４を用意する。そして、下層部３ａのうち、下部電極５および引出配線５ａとなる領域にｐ型不純物を注入すると共に熱処理を行うことで、下部電極５および引出配線５ａを形成しておく。
【００６８】
続いて、図６（ｂ）に示す工程において、下部電極５および引出配線５ａの輪郭に沿って下層部３ａをエッチングによりパターニングしたのち、下層部３ａの上に絶縁膜３８を形成する。そして、図６（ｃ）に示す工程において、絶縁膜３８のうち下部電極用パッド部１６（パッド１７）と対応する位置を選択的にエッチングすることで引出配線５ａの表面を露出させる。この後、図６（ｄ）の工程において、シリコンをデポジションすることで、シリコン層３における上層部３ｂを形成する。これにより、引出配線５ａの表面において、上層部３ｂと下層部３ａとが連結された構造となる。
【００６９】
この後、図６（ｅ）に示す工程において上述した図４（ｂ）と同様の工程を行う。すなわち、酸素イオンを上層部３ｂのうちの垂直方向梁１１ａや可動電極９の形成予定領域の下方位置に注入する。そして、図７（ａ）に示す工程では、図４（ｃ）と同様、熱処理を行うことで酸素イオンによって上層部３ｂを部分的に酸化させ、犠牲酸化膜２１を形成する。これにより、上層部３ｂのうち絶縁膜３８側となる下方位置において、絶縁膜３８と接するように犠牲酸化膜２１が形成される。
【００７０】
図７（ｂ）に示す工程では、図４（ｄ）と同様の工程を行い、シリコン層３の不要箇所を除去して、シリコン層３における可動部６と固定部７および周辺部１８のみを残す。そして、図７（ｃ）に示す工程では、図４（ｅ）と同様の工程を行い、埋込酸化膜２の一部および犠牲酸化膜２１を除去し、梁１１にて支持された可動部６をフローティング状態とする。
【００７１】
続いて、図７（ｄ）に示す工程では、絶縁膜３２が形成されたキャップ３１を用意する。例えば、平板状のキャップ３１に対して絶縁膜３２をデポジションしたのち、絶縁膜３２のうち凹部３１ａの形成予定位置を開口させる。次に、絶縁膜３２をマスクとしてキャップ３１を選択的にエッチングすることで、凹部３１ａを形成する。これにより、酸化膜３２が外縁部にのみ残され、かつ、凹部３１ａが形成されたキャップ３１が形成される。そして、ＳＯＩ基板４上において、凹部３１ａ側が可動部６などの構造体側を向くようにキャップ３１を配置する。
【００７２】
この後、図７（ｅ）に示す工程では、酸化膜３２とＳＯＩ基板４におけるシリコン層３とを貼り合せたのち、キャップ３１の所望位置に貫通穴を形成すると共に、貫通穴内を埋め込むように金属層を配置し、さらに金属層をパターニングすることにより、貫通電極３３〜３６を形成する。これにより、図５に示した加速度センサが完成する。
【００７３】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の加速度センサは、第１実施形態に対して基板垂直方向の加速度検出の形態を変更し、それに伴って構造を変更したものである。加速度センサの基本構造等に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００７４】
図８は、本実施形態にかかる加速度センサの断面構造を示した図である。また、図９は、図８に示す加速度センサの部分断面斜視図である。この図は、図１のＢ−Ｂ線上を断面としたときの斜視図に相当する。
【００７５】
図８に示すように、本実施形態の加速度センサは、第１実施形態に示した下部電極５が備えられておらず、代わりに、上部電極３０が備えられた構造とされている。上部電極３０は、ＳＯＩ基板４と同様の形状とされ、かつ、絶縁材料で構成されたキャップ３１の表面に配置されている。キャップ３１は、可動部６や固定部７などの構造体を覆う機能と、上部電極３０や各パッドとの電気的な接続を行うための配線基板としての機能を果たす。キャップ３１および上部電極３０が、キャップ３１の外縁部においてキャップ３１の表面に配置された酸化膜３２を介して周辺部１８に貼り合わされることにより、可動部６と対向配置、具体的には可動電極９から支持基板１と反対側に所定間隔離間して配置された状態とされている。
【００７６】
なお、ここではキャップ３１のうち可動部６や固定部７などの構造体と対応する場所において凹部３１ａを形成してあるため、上部電極３０と可動電極９との間の距離をより長い距離確保することができる。勿論、凹部３１ａを形成せず、キャップ３１の表面が平坦面とされていても構わない。その場合、上部電極３０と可動電極９との間の距離は、酸化膜３２の膜厚によって設定されることになるが、酸化膜３２は数μｍ程度まで制御性良く成膜可能であるため、最適値に設定可能である。
【００７７】
また、図９に示すように、キャップ３１のうち各パッド部１２ａ、１５、１９と対応する場所、および、上部電極３０に繋がる位置には、貫通電極３３、３４、３６、３７が形成されている。これら各貫通電極３３〜３６は、キャップ３１が絶縁材料で構成されているため、互いに電気的に分離されている。そして、これら貫通電極３３、３４、３６、３７がキャップ３１に形成された配線として機能し、これらに対して例えばワイヤボンディング等を行うことで、センサ外部と各部との電気的接続を図ることができる。
【００７８】
なお、本実施形態の場合、上部電極３０のみが形成され、第１実施形態で示した下部電極５を形成していない構造とされている。このため、本実施形態では、図１における下部電極用パッド部１６がなくされており、例えば下部電極用パッド部１６の場所が周辺部１８とされている。
【００７９】
このような加速度センサでは、基板垂直方向の加速度が印加されると、可動電極９と上部電極３０との間に形成される容量の値に基づいてその加速度を検出することが可能となる。
【００８０】
このような構造の加速度センサにしても、垂直方向梁１１ａと水平方向梁１１ｂの厚みがそれぞれ個別に設定されているため、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００８１】
次に、上記のように構成された本実施形態にかかる加速度センサの製造方法について説明する。図１０は、図８に示す加速度センサの製造工程を示した断面図であり、図１のＢ−Ｂ断面に相当する箇所の製造工程を示している。
【００８２】
まず、図１０（ａ）に示す工程において、ＳＯＩ基板４を用意した後、図１０（ｂ）に示す工程において、上述した図４（ｂ）、（ｃ）と同様の工程を行う。すなわち、酸素イオンを垂直方向梁１１ａや可動電極９の形成予定領域の下方に注入したのち、熱処理を行うことで酸素イオンによってシリコン層３を部分的に酸化させ、犠牲酸化膜２１を形成する。また、図１０（ｃ）に示す工程では、図４（ｄ）と同様の工程を行い、シリコン層３の不要箇所を除去して、シリコン層３における可動部６と固定部７および周辺部１８のみを残す。そして、図１０（ｄ）に示す工程では、図４（ｅ）と同様の工程を行い、埋込酸化膜２の一部および犠牲酸化膜２１を除去し、梁１１にて支持された可動部６をフローティング状態とする。
【００８３】
続いて、図１０（ｅ）に示す工程では、上部電極３０および絶縁膜３２が形成されたキャップ３１を用意する。例えば、平板状のキャップ３１に対して絶縁膜３２をデポジションしたのち、絶縁膜３２のうち凹部３１ａの形成予定位置を開口させる。次に、絶縁膜３２をマスクとしてキャップ３１を選択的にエッチングすることで、凹部３１ａを形成する。続いて、凹部３１ａ内を含むキャップ３１の表面上に金属層を配置したのち、パターニングすることにより上部電極３０を残す。これにより、上部電極３０および絶縁膜３２が形成されたキャップ３１を形成することができる。そして、ＳＯＩ基板４上において、凹部３１ａ側が可動部６などの構造体側を向くようにキャップ３１を配置する。
【００８４】
この後、図１０（ｆ）に示す工程では、酸化膜３２とＳＯＩ基板４におけるシリコン層３とを貼り合せたのち、キャップ３１の所望位置に貫通穴を形成すると共に、貫通穴内を埋め込むように金属層を配置し、さらに金属層をパターニングすることにより、貫通電極３３、３４、３６、３７を形成する。これにより、図８に示した加速度センサが完成する。
【００８５】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態の加速度センサは、第１実施形態に対して垂直方向梁１１ａの厚みの調整を更に細かく行えるようにしたものであり、それ以外に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００８６】
図１１は、本実施形態にかかる加速度センサにおける梁１１の部分を拡大した斜視図であり、図１の二点鎖線部分を拡大した図に相当している。
【００８７】
この図に示されるように、本実施形態では、垂直方向梁１１ａの厚さをシリコン層３の下方位置を除去することにより調整するだけでなく、シリコン層３の上方位置（図１１中の破線部分）を除去することによっても行っている。このようにすれば、垂直方向梁１１ａをシリコン層３の厚み方向の中間位置に配置することも可能となる。このため、垂直方向梁１１ａの厚みが高さに依存しなくなるため、より細かくバネ特性を制御することが可能となり、より最適なバネ特性の梁１１を有する加速度センサとすることが可能となる。また、可動電極９に関しても、可動電極９と下部電極５との間の距離と、可動電極９の厚みとを全く独立して設定できるため、より最適に可動電極９の厚みおよび高さ調整を行うことが可能となる。
【００８８】
なお、このような構造の加速度センサは、上述した犠牲酸化膜２１の形成の際の酸素のイオン注入のエネルギーを変え、シリコン層３の上方位置にも注入されるようにすれば良い。図１２は、その様子を示した参考図であり、図１２（ａ）は、第１実施形態のようなシリコン層３の下方位置にのみ犠牲酸化膜２１を形成した場合の図、図１２（ｂ）は、本実施形態のようにシリコン層３の上方位置と下方位置の双方に犠牲酸化膜２１を形成した場合の図を示している。図１２（ａ）に示すように、犠牲酸化膜２１をシリコン層３の下方位置にのみ形成した場合、犠牲酸化膜２１が形成されていた下方位置だけシリコン層３が除去されることになる。これに対し、図１２（ｂ）に示すように、犠牲酸化膜２１をシリコン層３の上方位置にも形成すると、犠牲酸化膜２１が形成されていた上方位置および下方位置の双方でシリコン層３が除去される。このため、垂直方向梁１１ａや可動電極９の厚みおよび高さ調整を全く独立して設定でき、より最適な値に設定することが可能となる。
【００８９】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態では、下部電極５と上部電極３０の双方を備えた構造の加速度センサについて説明する。ここでは、第２実施形態に対して上部電極も備えた構造について説明するが、第１、第４実施形態に対して上部電極３０を備えることもできるし、第３実施形態に対して下部電極５を備えた構造とすることもできる。なお、本実施形態の加速度センサの基本構造等に関しては第２実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００９０】
図１３は、本実施形態にかかる加速度センサの部分断面斜視図である。この図は、図１のＢ−Ｂ線上を断面としたときの斜視図に相当する。
【００９１】
図１３に示したように、本実施形態の加速度センサは、第２実施形態に示したシリコン層３の下層部３ａによって下部電極５を構成すると共に上層部３ｂによって可動部６や固定部７などの構造体を構成した構造に対して、第３実施形態で示したように、キャップ３１の表面に上部電極３０を備えた構造としている。このような構造によれば、下部電極５と可動部６との間の距離および上部電極３０と可動部６との間の距離の変化に基づく容量値の変化に基づいて、所望の加速度を検出することが可能となる。
【００９２】
次に、上記のように構成された本実施形態にかかる加速度センサの製造方法について説明する。図１４は、図１３に示す加速度センサの製造工程を示した断面図であり、図１のＣ−Ｃ断面に相当する箇所の製造工程を示している。ただし、本実施形態の加速度センサの製造工程はほぼ第２実施形態と同じであるため、第２実施形態と異なる部分についてのみ図示してある。
【００９３】
まず、第２実施形態のように、図６（ａ）〜（ｅ）および図７（ｃ）に示す工程まで行う。その後、図１４（ａ）に示す工程において、第３実施形態の図１０（ｅ）に示す工程で用意したように上部電極３０が備えられたキャップ３１を用意する。そして、図１４（ｂ）に示す工程において、第３実施形態の図１０（ｆ）に示す工程と同様に、貫通穴を形成したのち、貫通穴内に貫通電極３３〜３７を形成する。これにより、図１３に示した本実施形態にかかる加速度センサが完成する。
【００９４】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態の加速度センサは、第１実施形態と同様、基板垂直方向の加速度と基板水平方向の加速度を検出するものであるが、同じ基板内に２つのセンサ部を形成し、２つの感度で加速度検出を行えるようにしたものである。図１５に、本実施形態にかかる加速度センサの部分断面斜視図を示し、この図を参照して本実施形態の加速度センサについて説明する。
【００９５】
図１５に示すように、本実施形態も、支持基板５１の上に埋込酸化膜５２を介してシリコン層５３が配置されたＳＯＩ基板５４を用いて形成されている。このうち、紙面左側に第１センサ部４１が形成され、紙面右側に第２センサ部４２が形成されている。
【００９６】
支持基板５１、埋込酸化膜５２およびシリコン層５３は、第１実施形態で示した支持基板１、埋込酸化膜５２およびシリコン層３と同様の機能を果たす。支持基板５１のうち、第１、第２センサ部４１、４２それぞれと対応する場所における表層部には下部電極５５等が形成されている。そして、シリコン層５３がパターニングされることにより、第１、第２センサ部４１、４２それぞれに可動部（梁構造体）５６や固定部５７等のセンサエレメントが構成されている。
【００９７】
可動部５６は、錘部５８と、可動電極５９と、梁６１と、アンカー部６２とを有して構成されており、全体の上面形状が略正方形状を為した構造とされている。錘部５８、可動電極５９、梁６１およびアンカー部６２は、第１実施形態に示した錘部８、可動電極９、梁１１およびアンカー部１２と同様の機能を果たす。
【００９８】
錘部５８は長方形状にて構成されており、可動電極５９は錘部５８の長辺から垂直方向に複数本延設されている。各可動電極５９は、同じ幅、同じ長さとされ、一定間隔に形成されることで櫛歯状に配置されている。可動電極５９の厚み（基板垂直方向の寸法）は、第１センサ部４１と第２センサ部４２とで異なっており、第１センサ部４１の方が第２センサ部４２よりも薄くされている。このため、可動電極５９と下部電極５５との間に形成される容量の値、さらには可動電極５９と固定電極６４との間に形成される容量の値が第１、第２センサ部４１、４２で異なった値となっている。
【００９９】
梁６１は、錘部５８の両端をアンカー部６２に接続しており、各梁６１が長方形状の枠体が２つ並べられて連結された構造とされている。そして、長方形状の枠体の一方が垂直方向梁６１ａとされ、長方形状の枠体の他方が水平方向梁６１ｂとされている。垂直方向梁６１ａと水平方向梁６１ｂの厚み（基板垂直方向の寸法）は異なっており、垂直方向梁６１ａの方が水平方向梁６１ｂよりも薄くされ、基板垂直方向に変位し易くなっている。このため、垂直方向梁６１ａの変位により、可動部５６が基板垂直方向に移動できるように構成され、水平方向梁６１ｂの変位により、可動部５６が基板水平方向に移動できるように構成されている。
【０１００】
アンカー部６２は、各梁６１を片持ち支持するものである。アンカー部６２の下方において埋込酸化膜５２が残されており、アンカー部６２が支持基板５１に対して固定されている。このため、可動部５６は、アンカー部６２にて支持された状態で梁６１の変位に基づいて基板垂直方向や基板水平方向に移動できるようになっている。なお、各アンカー部６２の表面にはパッド６２ａが形成され、図示しないボンディングワイヤなどが電気的に接続されることで可動部５６の電位を取り出すことが可能となる。
【０１０１】
一方、固定部５７は、各可動部５６の両側に１つずつ配置されており、錘部５８が構成する長方形の長辺に沿って延設された支持部６３と、この支持部６３の長手方向に対して垂直方向に延設された固定電極６４と、パッド部６５とを有して構成されている。支持部６３の下方には埋込酸化膜５２が残されており、支持部６３が支持基板５１に固定された状態となっている。固定電極６４は、各支持部６３に複数本ずつ備えられることで櫛歯状に配置されている。各固定電極６４の間隔は、一定間隔とされており、各固定電極６４の幅、長さも一定とされている。そして、各固定電極６４が各可動電極５９と対向配置させられることで、各固定電極６４と各可動電極５９との間に容量が形成されている。このため、基板水平方向の加速度が印加されたときに、容量値の変化に基づいてその加速度を検出することが可能となっている。パッド部６５は、支持部６３の先端位置に備えられており、表面が金属層とされることで図示しないボンディングワイヤなどを電気的に接続させられるようになっている。このため、ボンディングワイヤを通じて所望の電位を印加することができる。
【０１０２】
また、シリコン層５３のうち、可動部５６や固定部５７および下部電極用パッド部６６以外の周辺部６８は、これら各部から離間されるようにして支持基板５１上に残されている。この周辺部６８にもパッド６９が形成されており、このパッド６９に図示しないボンディングワイヤなどを電気的に接続することにより、例えばＧＮＤ電位などに電位固定できる構造にされている。
【０１０３】
なお、図示しないが、シリコン層５３のうち可動部５６および固定部５７以外の部分に、下部電極用パッド部が備えられている。この下部電極用パッド部を通じて下部電極５５に対して所望の電位が印加できるようにされている。
【０１０４】
以上のようにして、本実施形態の加速度センサが構成されている。このように構成された加速度センサにおいても、第１実施形態と同様、垂直方向梁６１ａと水平方向梁６１ｂとを異なる厚みで形成している。このため、垂直方向梁６１ａのバネ特性と水平方向梁６１ｂのバネ定数を異ならせることが可能となり、各梁６１ａ、６１ｂのバネ特性を個々に所望の値にすることが可能となる。これにより、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【０１０５】
また、本実施形態にかかる加速度センサでは、可動電極５９に関しても、シリコン層５３のうちの下方位置、つまり支持基板５１側を除去することにより、可動電極５９の高さが埋込酸化膜５２の厚みに依存しないようにできる。このため、可動電極５９から下部電極５５までの距離を任意に設定でき、可動電極５９と下部電極５５との間の容量の値を適宜調整可能にできる。そして、上述したように、第１センサ部４１と第２センサ部４２とで可動電極５９から下部電極５５までの距離を変更しているため、これらの間の容量の値を異ならせることが可能となり、異なる感度のセンサを同じ基板内に複数個形成することが可能となる。
【０１０６】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、物理量センサとして加速度センサを例に挙げて説明したが、角速度センサなどに対して本発明を適用することもできる。例えば、第１実施形態に示した図１のセンサ構造において、基板水平方向の物理量として、錘部８の中心軸を中心とした回転方向の角速度を検出することも可能である。
【０１０７】
また、第６実施形態の構造の加速度センサにおいて、第４実施形態のように可動電極５９や垂直方向梁６１ａの厚み調整をシリコン層５３の上方位置を除去することにより行っても良い。
【０１０８】
また、第６実施形態では、下部電極５５を形成した加速度センサを例に上げて説明したが、第３実施形態のように、上部電極を形成した加速度センサとすることも可能である。さらに、下部電極５５や上部電極を形成しない単なる基板水平方向の加速度センサとする場合であっても、可動電極５９の厚み調整を第１、第２センサ部４１、４２に対してそれぞれ独立して行うことが可能であるため、少なくとも同じ基板内に異なる感度のセンサ部を形成することが可能となる。
【０１０９】
さらに、上記第５実施形態では、第２実施形態に対して上部電極３０を備えた構造、つまり下部電極５も上部電極３０も共に備えた構造について説明したが、これに限らず、第１、第３、第４、第６実施形態についても、上部電極と下部電極の双方を有する構造を採用することも可能である。
【０１１０】
また、上記実施形態では、ＳＯＩ基板４、５４を用いる場合について説明したが、ＳＯＩ基板に限らず、支持基板上に酸化膜を介してシリコン層を配置したような構造の基板であれば、どのようなものであっても構わない。例えば、支持基板に対して酸化膜をデポジションしたのち、その上にシリコン層を成膜するように、支持基板に対して酸化膜とシリコン層とを順に形成したような基板であっても良い。
【０１１１】
なお、上記各実施形態に示したセンサ構造は単なる一例を示したものであり、例えば同様の機能を有する他の形状としても勿論良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる加速度センサの正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１における二点鎖線で囲んだ部分の斜視図である。
【図４】図１に示す加速度センサの製造工程を示した断面図であり、図１のＡ−Ａ断面に相当する箇所の製造工程を示した図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる加速度センサの部分断面斜視図である。
【図６】図５に示す加速度センサの製造工程を示した断面図であり、図１のＣ−Ｃ断面に相当する箇所の製造工程を示した図である。
【図７】図６に続く加速度センサの製造工程を示した断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態にかかる加速度センサの断面図である。
【図９】図８に示す加速度センサの部分断面斜視図である。
【図１０】図８に示す加速度センサの製造工程を示した断面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態にかかる加速度センサにおける梁の部分を拡大した斜視図である。
【図１２】（ａ）は、第１実施形態のようにシリコン層の下方位置にのみ犠牲酸化膜を形成した場合の製造工程を示した断面図、（ｂ）は、本発明の第４実施形態のようにシリコン層の上方位置と下方位置の双方に犠牲酸化膜を形成した場合の製造工程を示した断面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態にかかる加速度センサの部分断面斜視図である。
【図１４】図１３に示す加速度センサの製造工程を示した断面図であり、図１のＣ−Ｃ断面に相当する箇所の製造工程を示した図である。
【図１５】本発明の第６実施形態にかかる加速度センサの部分断面斜視図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１、５１        支持基板
２、５２        埋込酸化膜
３、５３        シリコン層
３ａ            下層部
３ｂ            上層部
４、５４        ＳＯＩ基板
５、５５        下部電極
６、５６        可動部
７、５７        固定部
８、５８        錘部
９、５９        可動電極
１１、６１      梁
１１ａ、６１ａ  垂直方向梁
１１ｂ、６１ｂ  水平方向梁
１４、６４      固定電極
１８            周辺部
２０、２２      マスク
２１            犠牲酸化膜
３０            上部電極
３１            キャップ
３２            絶縁膜
４１、４２      第１、第２センサ部
【図１】
2009216693.tif 000003
【図２】
2009216693.tif 000004
【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】
2009216693.tif 000009
【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】
2009216693.tif 000015
【図１４】
2009216693.tif 000016
【図１５】
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