JP5935332B2 - PHYSICAL QUANTITY SENSOR, MANUFACTURING METHOD FOR PHYSICAL QUANTITY SENSOR, AND ELECTRONIC DEVICE - Google Patents

PHYSICAL QUANTITY SENSOR, MANUFACTURING METHOD FOR PHYSICAL QUANTITY SENSOR, AND ELECTRONIC DEVICE Download PDF

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Description

本発明は、物理量センサー、物理量センサーの製造方法および電子機器に関するものである。   The present invention relates to a physical quantity sensor, a method for manufacturing a physical quantity sensor, and an electronic apparatus.

物理量センサーとしては、固定配置された固定電極と、固定電極に対して間隔を隔てて対向するとともに変位可能に設けられた可動電極とを有し、固定電極と可動電極との間の静電容量に基づいて、加速度、角速度等の物理量を検出する物理量センサー素子が知られている(例えば、特許文献1参照)。
例えば、特許文献1に記載の物理量センサー素子は、基板と、基板に固定された一対の支柱部材と、可動電極を備え基板に対して変位可能な重錘体と、重錘体と各支柱部材とを連結する一対の梁部材と、基板に固定された固定電極とを有している。基板は、ガラス基板で構成されており、支柱部材、重錘体、梁部材および固定電極は、単一のシリコン基板をエッチングすることにより構成されている。
The physical quantity sensor has a fixed electrode that is fixedly arranged and a movable electrode that is opposed to the fixed electrode at a distance and is displaceable, and a capacitance between the fixed electrode and the movable electrode. Based on the above, a physical quantity sensor element that detects physical quantities such as acceleration and angular velocity is known (see, for example, Patent Document 1).
For example, a physical quantity sensor element described in Patent Document 1 includes a substrate, a pair of support members fixed to the substrate, a weight body that includes a movable electrode and can be displaced with respect to the substrate, the weight body, and each support member. And a fixed electrode fixed to the substrate. The substrate is made of a glass substrate, and the support member, weight body, beam member, and fixed electrode are made by etching a single silicon substrate.

このような物理量センサーでは、基板上に複数の配線が形成されており、所定の配線に各固定電極を接触させることにより、配線と各固定電極とを電気的に接続し、他の配線に支柱部材を接触させることにより、配線と各可動電極とを電気的に接続するように構成する場合が考えられる。
しかしながら、シリコン材料で構成された各固定電極や支柱部材は、電気抵抗が比較的高く、配線と各固定電極(可動電極についても同様)とが高い抵抗を持って電気的に接続される。したがって、物理量センサーの特性の安定化を図ることができないという問題がある。
In such a physical quantity sensor, a plurality of wirings are formed on a substrate, and each fixed electrode is brought into contact with a predetermined wiring, thereby electrically connecting the wiring and each fixed electrode, and supporting the other wiring with a pillar. It can be considered that the wiring is electrically connected to each movable electrode by bringing the members into contact with each other.
However, each fixed electrode and column member made of a silicon material have a relatively high electrical resistance, and the wiring and each fixed electrode (the same applies to the movable electrode) are electrically connected with a high resistance. Therefore, there is a problem that the characteristics of the physical quantity sensor cannot be stabilized.

特開2011−169630号公報JP 2011-169630 A

本発明の目的は、安定したデバイス特性を発揮することのできる物理量センサー、物理量センサーの製造方法および電子機器を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a physical quantity sensor, a physical quantity sensor manufacturing method, and an electronic apparatus that can exhibit stable device characteristics.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の物理量センサーは、ベース基板と、
前記ベース基板の上方に支持され、且つ、可動電極部を備えた可動構造体と、を備え、
前記ベース基板上には、
前記可動電極部に対向して配置された固定電極部と、
前記固定電極部に電気的に接続された第1配線と、
前記可動構造体に電気的に接続された第2配線と、が設けられ、
前記可動構造体および前記固定電極部は、前記ベース基板との接合面に不純物が拡散された不純物拡散部が設けられ、前記不純物拡散部を介して前記第1配線および前記第2配線に接続されていることを特徴とする。
これにより、第1配線と固定電極部および第2配線と可動構造体が、それぞれ、低い電気抵抗で電気的に接続されるため、安定したデバイス特性を発揮することのできる物理量センサーが得られる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The physical quantity sensor of the present invention includes a base substrate,
A movable structure supported above the base substrate and provided with a movable electrode portion,
On the base substrate,
A fixed electrode portion disposed to face the movable electrode portion;
A first wiring electrically connected to the fixed electrode portion;
A second wiring electrically connected to the movable structure,
The movable structure and the fixed electrode portion are provided with an impurity diffusion portion in which impurities are diffused on a joint surface with the base substrate, and are connected to the first wiring and the second wiring through the impurity diffusion portion. It is characterized by.
As a result, the first wiring, the fixed electrode portion, the second wiring, and the movable structure are electrically connected with a low electrical resistance, respectively, so that a physical quantity sensor that can exhibit stable device characteristics is obtained.

本発明の物理量センサーでは、前記不純物拡散部は、前記可動構造体および前記固定電極部の前記ベース基板と対向する面の全域に設けられていることが好ましい。
これにより、不純物拡散部の選択的な形成が不要となり、不純物拡散部の形成が容易となる。
本発明の物理量センサーでは、前記不純物拡散部は、前記可動構造体および前記固定電極部の前記ベース基板と反対側の面の全域に設けられていることが好ましい。
これにより、固定電極部および可動構造体の撓みを抑制することができる。
In the physical quantity sensor according to the aspect of the invention, it is preferable that the impurity diffusion portion is provided over the entire area of the movable structure and the surface of the fixed electrode portion facing the base substrate.
This eliminates the need for selective formation of the impurity diffusion portion, and facilitates formation of the impurity diffusion portion.
In the physical quantity sensor according to the aspect of the invention, it is preferable that the impurity diffusion portion is provided over the entire surface of the movable structure and the fixed electrode portion on the side opposite to the base substrate.
Thereby, bending of a fixed electrode part and a movable structure can be suppressed.

本発明の物理量センサーでは、前記不純物拡散部は、前記可動構造体および前記固定電極部の前記ベース基板と対向する面のうち、平面視で前記ベース基板と重なり合う領域に設けられていることが好ましい。
これにより、不純物拡散部の総面積を抑えることができる。また、固定電極部および可動構造体の撓みを抑制することができる。
In the physical quantity sensor according to the aspect of the invention, it is preferable that the impurity diffusion portion is provided in a region that overlaps the base substrate in a plan view among surfaces of the movable structure and the fixed electrode portion that face the base substrate. .
Thereby, the total area of the impurity diffusion part can be suppressed. Moreover, the bending of the fixed electrode portion and the movable structure can be suppressed.

本発明の物理量センサーでは、前記不純物拡散部は、前記固定電極部と前記第1配線との接点部分、および前記可動構造体と前記第2配線との接点部分に設けられていることが好ましい。
これにより、不純物拡散部の総面積を抑えることができる。また、固定電極部および可動構造体の撓みを抑制することができる。
In the physical quantity sensor according to the aspect of the invention, it is preferable that the impurity diffusion portion is provided at a contact portion between the fixed electrode portion and the first wiring and a contact portion between the movable structure and the second wiring.
Thereby, the total area of the impurity diffusion part can be suppressed. Moreover, the bending of the fixed electrode portion and the movable structure can be suppressed.

本発明の物理量センサーでは、前記可動構造体および前記固定電極部は、単一の部材から構成されていることが好ましい。
これにより、例えば、単一の部材をエッチング等によりパターニングすることで、簡単に、固定電極部および可動構造体を形成することができる。
本発明の物理量センサーでは、前記可動構造体および前記固定電極部は、半導体材料で構成され、
前記不純物拡散部に拡散された不純物は、ボロン、リンの少なくとも1つであることが好ましい。
これにより、電気抵抗の低い不純物拡散部を簡単に形成することができる。
In the physical quantity sensor according to the aspect of the invention, it is preferable that the movable structure and the fixed electrode portion are formed of a single member.
Thereby, for example, a fixed member and a movable structure can be easily formed by patterning a single member by etching or the like.
In the physical quantity sensor of the present invention, the movable structure and the fixed electrode portion are made of a semiconductor material,
The impurity diffused in the impurity diffusion part is preferably at least one of boron and phosphorus.
Thereby, an impurity diffusion part with low electric resistance can be formed easily.

本発明の物理量センサーでは、前記ベース基板はアルカリ金属イオンを含む材料で構成され、
前記固定電極部および前記可動構造体は、前記ベース基板に対して陽極接合法により接合されていることが好ましい。
これにより、固定電極部の撓みを効果的に抑制することができる。
本発明の物理量センサーでは、前記固定電極部は、前記ベース基板と対向する面の全域が前記ベース基板に支持されていることが好ましい。
これにより、固定電極部および可動構造体とベース基板とを強固に接合することができる。
In the physical quantity sensor of the present invention, the base substrate is made of a material containing alkali metal ions,
It is preferable that the fixed electrode portion and the movable structure are bonded to the base substrate by an anodic bonding method.
Thereby, the bending of a fixed electrode part can be suppressed effectively.
In the physical quantity sensor according to the aspect of the invention, it is preferable that the fixed electrode portion is supported by the base substrate over the entire area facing the base substrate.
Thereby, a fixed electrode part, a movable structure, and a base substrate can be joined firmly.

本発明の物理量センサーの製造方法は、第1配線および第2配線が形成された第1基板と、不純物を拡散した不純物拡散部が主面の少なくとも一部に形成された第2基板と、を用意する準備工程と、
前記不純物拡散部を前記第1配線および前記第2配線に接触させて、前記第1基板の前記主面に第2基板を接合する接合工程と、
前記第2基板をエッチングすることにより、可動電極部を備えた可動構造体および前記可動電極部に対向して配置された固定電極部を形成するエッチング工程と、を含むことを特徴とする。
これにより、安定したデバイス特性を発揮することのできる物理量センサーを簡単に製造することができる。
本発明の電子機器は、本発明の物理量センサーを備えたことを特徴とする。
これにより、信頼性に優れる電子機器が得られる。
また、本発明の物理量センサーは、ベース基板と、前記ベース基板の上方に支持され、且つ、可動電極部を備えた可動構造体と、を備え、前記ベース基板上には、前記可動電極部に対向して配置された固定電極部と、前記固定電極部に電気的に接続された第1配線と、前記可動構造体に電気的に接続された第2配線と、が設けられ、前記可動構造体および前記固定電極部は、前記ベース基板との接合面に不純物が拡散された不純物拡散部が設けられ、前記不純物拡散部を介して前記第1配線および前記第2配線に接続され、前記不純物拡散部は、前記可動構造体および前記固定電極部の前記ベース基板と対向する面のうち、平面視で前記ベース基板と重なり合う領域に設けられていることを特徴とする。
また、本発明の物理量センサーは、ベース基板と、前記ベース基板の上方に支持され、且つ、可動電極部を備えた可動構造体と、を備え、前記ベース基板上には、前記可動電極部に対向して配置された固定電極部と、前記固定電極部に電気的に接続された第1配線と、前記可動構造体に電気的に接続された第2配線と、が設けられ、前記可動構造体および前記固定電極部は、前記ベース基板との接合面に不純物が拡散された不純物拡散部が設けられ、前記不純物拡散部を介して前記第1配線および前記第2配線に接続され、前記不純物拡散部は、前記固定電極部と前記第1配線との接点部分、および前記可動構造体と前記第2配線との接点部分に設けられていることを特徴とする。
また、本発明の物理量センサーは、ベース基板と、前記ベース基板の上方に支持され、且つ、可動電極部を備えた可動構造体と、を備え、前記ベース基板上には、前記可動電極部に対向して配置された固定電極部と、前記固定電極部に電気的に接続された第1配線と、前記可動構造体に電気的に接続された第2配線と、が設けられ、前記可動構造体および前記固定電極部は、前記ベース基板との接合面に不純物が拡散された不純物拡散部が設けられ、前記不純物拡散部を介して前記第1配線および前記第2配線に接続されており、前記ベース基板はアルカリ金属イオンを含む材料で構成され、前記固定電極部および前記可動構造体は、前記ベース基板に対して直接的に接合されていることを特徴とする。
また、本発明の物理量センサーは、ベース基板と、前記ベース基板の上方に支持され、且つ、可動電極部を備えた可動構造体と、を備え、前記ベース基板上には、前記可動電極部に対向して配置された固定電極部と、前記固定電極部に電気的に接続された第1配線と、前記可動構造体に電気的に接続された第2配線と、が設けられ、前記可動構造体および前記固定電極部は、前記ベース基板との接合面に不純物が拡散された不純物拡散部が設けられ、前記不純物拡散部を介して前記第1配線および前記第2配線に接続されており、前記固定電極部は、前記ベース基板と対向する面の全域が前記ベース基板に支持されていることを特徴とする。
The physical quantity sensor manufacturing method of the present invention includes a first substrate on which a first wiring and a second wiring are formed, and a second substrate on which an impurity diffusion portion in which impurities are diffused is formed on at least a part of a main surface. A preparation process to prepare;
A bonding step of bringing the impurity diffusion portion into contact with the first wiring and the second wiring and bonding a second substrate to the main surface of the first substrate;
Etching the second substrate to form a movable structure having a movable electrode portion and a fixed electrode portion disposed to face the movable electrode portion.
Thereby, a physical quantity sensor capable of exhibiting stable device characteristics can be easily manufactured.
An electronic apparatus according to the present invention includes the physical quantity sensor according to the present invention.
Thereby, an electronic device having excellent reliability can be obtained.
The physical quantity sensor of the present invention includes a base substrate and a movable structure that is supported above the base substrate and includes a movable electrode portion, and the movable electrode portion is disposed on the base substrate. The movable electrode is provided with a fixed electrode portion disposed opposite to the first wire, a first wire electrically connected to the fixed electrode portion, and a second wire electrically connected to the movable structure. The body and the fixed electrode portion are provided with an impurity diffusion portion in which impurities are diffused on a joint surface with the base substrate, and are connected to the first wiring and the second wiring through the impurity diffusion portion, and the impurity The diffusion portion is provided in a region of the surface of the movable structure and the fixed electrode portion facing the base substrate that overlaps the base substrate in plan view.
The physical quantity sensor of the present invention includes a base substrate and a movable structure that is supported above the base substrate and includes a movable electrode portion, and the movable electrode portion is disposed on the base substrate. The movable electrode is provided with a fixed electrode portion disposed opposite to the first wire, a first wire electrically connected to the fixed electrode portion, and a second wire electrically connected to the movable structure. The body and the fixed electrode portion are provided with an impurity diffusion portion in which impurities are diffused on a joint surface with the base substrate, and are connected to the first wiring and the second wiring through the impurity diffusion portion, and the impurity The diffusion portion is provided at a contact portion between the fixed electrode portion and the first wiring and at a contact portion between the movable structure and the second wiring.
The physical quantity sensor of the present invention includes a base substrate and a movable structure that is supported above the base substrate and includes a movable electrode portion, and the movable electrode portion is disposed on the base substrate. The movable electrode is provided with a fixed electrode portion disposed opposite to the first wire, a first wire electrically connected to the fixed electrode portion, and a second wire electrically connected to the movable structure. The body and the fixed electrode portion are provided with an impurity diffusion portion in which impurities are diffused on a joint surface with the base substrate, and are connected to the first wiring and the second wiring through the impurity diffusion portion, The base substrate is made of a material containing alkali metal ions, and the fixed electrode portion and the movable structure are directly bonded to the base substrate.
The physical quantity sensor of the present invention includes a base substrate and a movable structure that is supported above the base substrate and includes a movable electrode portion, and the movable electrode portion is disposed on the base substrate. The movable electrode is provided with a fixed electrode portion disposed opposite to the first wire, a first wire electrically connected to the fixed electrode portion, and a second wire electrically connected to the movable structure. The body and the fixed electrode portion are provided with an impurity diffusion portion in which impurities are diffused on a joint surface with the base substrate, and are connected to the first wiring and the second wiring through the impurity diffusion portion, The fixed electrode portion is characterized in that the entire area of the surface facing the base substrate is supported by the base substrate.

本発明の第1実施形態に係る物理量センサーを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the physical quantity sensor which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1に示す物理量センサーを示す平面図である。It is a top view which shows the physical quantity sensor shown in FIG. 図2中のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 図3の部分拡大図(部分拡大断面図)である。It is the elements on larger scale (partial expanded sectional view) of FIG. 図2中のB−B線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line in FIG. 図5の部分拡大図(部分拡大断面図)である。It is the elements on larger scale (partial expanded sectional view) of FIG. 図1に示す物理量センサーの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the physical quantity sensor shown in FIG. 図1に示す物理量センサーの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the physical quantity sensor shown in FIG. 図1に示す物理量センサーの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the physical quantity sensor shown in FIG. 本発明の第2実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the physical quantity sensor which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図10に示す物理量センサーの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the physical quantity sensor shown in FIG. 本発明の第3実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the physical quantity sensor which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the physical quantity sensor which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図12に示す物理量センサーの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the physical quantity sensor shown in FIG. 本発明の第4実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the physical quantity sensor which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the physical quantity sensor which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the physical quantity sensor which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the physical quantity sensor which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の物理量センサーを適用したセンサー装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the sensor apparatus to which the physical quantity sensor of this invention is applied. 本発明の電子機器(ノート型パーソナルコンピュータ)である。It is an electronic device (notebook type personal computer) of the present invention. 本発明の電子機器(携帯電話機)である。It is the electronic device (cellular phone) of the present invention. 本発明の電子機器(ディジタルスチルカメラ)である。It is an electronic apparatus (digital still camera) of the present invention.

以下、本発明の物理量センサー、物理量センサーの製造方法および電子機器の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
<第1実施形態>
まず、本発明の物理量センサーの第1実施形態について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る物理量センサーを示す斜視図、図2は、図1に示す物理量センサーを示す平面図、図3は、図2中のA−A線断面図、図4は、図3の部分拡大図(部分拡大断面図)、図5は、図2中のB−B線断面図、図6は、図5の部分拡大図(部分拡大断面図)である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Preferred embodiments of a physical quantity sensor, a physical quantity sensor manufacturing method, and an electronic apparatus according to the invention are described below with reference to the accompanying drawings.
<First Embodiment>
First, a first embodiment of the physical quantity sensor of the present invention will be described.
1 is a perspective view showing a physical quantity sensor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing the physical quantity sensor shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4 is a partially enlarged view (partially enlarged sectional view) of FIG. 3, FIG. 5 is a sectional view taken along line BB in FIG. 2, and FIG. 6 is a partially enlarged view (partial enlarged sectional view) of FIG. .

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〜図3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、図1〜図3では、説明の便宜上、後述する絶縁膜9およびそれに対応するものの図示を省略している。なお、本実施形態では、物理量センサーを加速度、角速度等の物理量を測定するための物理量センサー素子として用いる場合の例について説明する。   In the following, for convenience of explanation, the front side of the paper in FIG. 2 is referred to as “up”, the back side of the paper is referred to as “down”, the right side is referred to as “right”, and the left side is referred to as “left”. 1 to 3 show an X axis, a Y axis, and a Z axis as three axes orthogonal to each other. In the following, the direction parallel to the X axis (left-right direction) is the “X-axis direction”, the direction parallel to the Y-axis is “Y-axis direction”, and the direction parallel to the Z-axis (vertical direction) is “Z-axis direction”. " 1 to 3, for convenience of explanation, illustration of an insulating film 9 to be described later and the corresponding film is omitted. In the present embodiment, an example in which the physical quantity sensor is used as a physical quantity sensor element for measuring physical quantities such as acceleration and angular velocity will be described.

[物理量センサー]
図1および図2に示す物理量センサー1は、絶縁基板であるベース基板2と、このベース基板2に接合・支持された素子片(基体)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蓋部材5とを有する。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。
[Physical quantity sensor]
A physical quantity sensor 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a base substrate 2 that is an insulating substrate, an element piece (base body) 3 bonded and supported to the base substrate 2, and a conductor that is electrically connected to the element piece 3. The pattern 4 and the lid member 5 provided so as to cover the element piece 3 are included. Hereinafter, each part which comprises the physical quantity sensor 1 is demonstrated in detail sequentially.

(ベース基板)
ベース基板2は、素子片3を支持する機能を有する。このベース基板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、ベース基板2を平面視したときに、後述する素子片3の可動部33、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がベース基板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。
なお、この逃げ部は、空洞部21(凹部)に代えて、ベース基板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。
(Base substrate)
The base substrate 2 has a function of supporting the element piece 3. The base substrate 2 has a plate shape, and a cavity 21 is provided on the upper surface (one surface). The cavity 21 is formed so as to include a movable portion 33, movable electrode portions 36 and 37, and connecting portions 34 and 35 of an element piece 3 to be described later when the base substrate 2 is viewed in plan view. Have Such a cavity 21 constitutes an escape portion that prevents the movable portion 33, the movable electrode portions 36 and 37, and the coupling portions 34 and 35 of the element piece 3 from contacting the base substrate 2. Thereby, the displacement of the movable part 33 of the element piece 3 can be permitted.
The escape portion may be an opening that penetrates the base substrate 2 in the thickness direction instead of the cavity portion 21 (concave portion). In the present embodiment, the shape of the cavity 21 in plan view is a quadrangle (specifically, a rectangle), but is not limited thereto.

また、ベース基板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。   Further, on the upper surface of the base substrate 2, recesses 22, 23, and 24 are provided along the outer periphery of the cavity 21 described above. The recesses 22, 23 and 24 have a shape corresponding to the conductor pattern 4 in plan view. Specifically, the recess 22 has a shape corresponding to a wiring 41 and an electrode 44 of a conductor pattern 4 described later, and the recess 23 has a shape corresponding to a wiring 42 and an electrode 45 of a conductor pattern 4 described later. 24 has a shape corresponding to the wiring 43 and the electrode 46 of the conductor pattern 4 to be described later.

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。
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、後述する物理量センサー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。
The depth of the portion of the recess 22 where the electrode 44 is provided is deeper than the portion of the recess 22 where the wiring 41 is provided. Similarly, the depth of the portion of the recess 23 where the electrode 45 is provided is deeper than the portion of the recess 23 where the wiring 42 is provided. The depth of the portion of the recess 24 where the electrode 46 is provided is deeper than the portion of the recess 24 where the wiring 43 is provided.
By increasing the depth of a part of the recesses 22, 23, and 24 in this way, when the substrate 103 before forming the element piece 3 is bonded to the substrate 102 </ b> A at the time of manufacturing the physical quantity sensor 1 described later, It is possible to prevent the substrate 103 from being bonded to the electrodes 44, 45, and 46.

このようなベース基板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、ベース基板2と素子片3とを陽極接合することができる。   Specifically, it is preferable to use a high-resistance silicon material or glass material as the constituent material of the base substrate 2. In particular, when the element piece 3 is composed of a silicon material as a main material, an alkali is used. It is preferable to use a glass material containing metal ions (mobile ions) (for example, borosilicate glass such as Pyrex glass (registered trademark)). Thereby, when the element piece 3 is composed of silicon as a main material, the base substrate 2 and the element piece 3 can be anodically bonded.

また、ベース基板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、ベース基板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、ベース基板2と素子片3との接合時等に高温化にさらされても、ベース基板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。   Further, it is preferable that the constituent material of the base substrate 2 has as little difference in thermal expansion coefficient as that of the constituent material of the element piece 3. Specifically, the heat between the constituent material of the base substrate 2 and the constituent material of the element piece 3 is preferable. The difference in expansion coefficient is preferably 3 ppm / ° C. or less. As a result, even when the base substrate 2 and the element piece 3 are subjected to a high temperature during bonding, the residual stress between the base substrate 2 and the element piece 3 can be reduced.

(素子片)
素子片3は、可動構造体3’と、固定電極部38、39とで構成されている。また、可動構造体3’は、一対の固定部31、32と、可動電極部36、37を備える可動部33と、固定部31、32と可動部33とを連結する一対の連結部34、35とにより構成されている。これら固定部31、32、可動部33、可動電極部36、37および連結部34、35は、一体的に形成されている。
(Element piece)
The element piece 3 is composed of a movable structure 3 ′ and fixed electrode portions 38 and 39. The movable structure 3 ′ includes a pair of fixed portions 31 and 32, a movable portion 33 including movable electrode portions 36 and 37, and a pair of connecting portions 34 that connect the fixed portions 31 and 32 and the movable portion 33, 35. The fixed portions 31 and 32, the movable portion 33, the movable electrode portions 36 and 37, and the connecting portions 34 and 35 are integrally formed.

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33(可動電極部36、37)が、連結部34、35を弾性変形させながら、X軸方向に変位する。このような変位に伴って、可動電極部36と固定電極部38との間の隙間、および、可動電極部37と固定電極部39との間の隙間の大きさがそれぞれ変化する。すなわち、このような変位に伴って、可動電極部36と固定電極部38との間の静電容量、および、可動電極部37と固定電極部39との間の静電容量の大きさがそれぞれ変化する。したがって、これらの静電容量に基づいて、加速度、角速度等の物理量を検出することできる。   Such an element piece 3 is formed in the X-axis direction while the movable portion 33 (movable electrode portions 36 and 37) elastically deforms the connecting portions 34 and 35 in accordance with changes in physical quantities such as acceleration and angular velocity. Displace. With such displacement, the size of the gap between the movable electrode portion 36 and the fixed electrode portion 38 and the size of the gap between the movable electrode portion 37 and the fixed electrode portion 39 change. That is, with such a displacement, the capacitance between the movable electrode portion 36 and the fixed electrode portion 38 and the capacitance between the movable electrode portion 37 and the fixed electrode portion 39 are respectively reduced. Change. Therefore, physical quantities such as acceleration and angular velocity can be detected based on these capacitances.

固定部31、32は、それぞれ、前述したベース基板2の上面に接合されている。具体的には、固定部31は、ベース基板2の上面の空洞部21に対して−X方向側の部分に接合され、また、固定部32は、ベース基板2の上面の空洞部21に対して+X方向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。なお、固定部31、32の位置および形状等は、連結部34、35や導体パターン4等の位置および形状等に応じて決められ、上述したものに限定されない。
このような2つの固定部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33は、X軸方向に延びる長手形状をなしている。なお、可動部33の形状は、素子片3を構成する各部の形状、大きさ等に応じて決められるものであり、上述したものに限定されない。
The fixing portions 31 and 32 are respectively bonded to the upper surface of the base substrate 2 described above. Specifically, the fixing portion 31 is bonded to a portion on the −X direction side with respect to the cavity portion 21 on the upper surface of the base substrate 2, and the fixing portion 32 is connected to the cavity portion 21 on the upper surface of the base substrate 2. Are joined to the + X direction side. Further, the fixing portions 31 and 32 are provided so as to straddle the outer peripheral edge of the cavity portion 21 when viewed in plan. The positions and shapes of the fixing portions 31 and 32 are determined according to the positions and shapes of the connecting portions 34 and 35, the conductor pattern 4, and the like, and are not limited to those described above.
A movable portion 33 is provided between the two fixed portions 31 and 32. In the present embodiment, the movable part 33 has a longitudinal shape extending in the X-axis direction. The shape of the movable portion 33 is determined according to the shape, size, etc. of each portion constituting the element piece 3 and is not limited to the above-described one.

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。より具体的には、可動部33の左側の端部が連結部34を介して固定部31に連結されるとともに、可動部33の右側の端部が連結部35を介して固定部32に連結されている。   The movable portion 33 is connected to the fixed portion 31 via the connecting portion 34 and is connected to the fixed portion 32 via the connecting portion 35. More specifically, the left end portion of the movable portion 33 is connected to the fixed portion 31 via the connecting portion 34, and the right end portion of the movable portion 33 is connected to the fixed portion 32 via the connecting portion 35. Has been.

この連結部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。
具体的に説明すると、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3回)折り返された形状をなしている。なお、各梁341、342の折り返し回数は、1回または2回であってもよいし、4回以上であってもよい。
The connecting portions 34 and 35 connect the movable portion 33 to the fixed portions 31 and 32 so as to be displaceable. In the present embodiment, the connecting portions 34 and 35 are configured to be able to displace the movable portion 33 in the X-axis direction (+ X direction or −X direction) as indicated by an arrow a in FIG.
Specifically, the connecting portion 34 includes two beams 341 and 342. Each of the beams 341 and 342 has a shape extending in the X-axis direction while meandering in the Y-axis direction. In other words, each of the beams 341 and 342 has a shape that is folded back a plurality of times (three times in the present embodiment) in the Y-axis direction. Note that the number of times the beams 341 and 342 are folded may be one or two times, or four or more times.

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。
なお、連結部34、35は、可動部33をベース基板2に対して変位可能に支持するものであれば、上述したものに限定されず、例えば、可動部33の両端部から+Y方向および−Y方向にそれぞれ延出する1対の梁で構成されていてもよい。
Similarly, the connecting portion 35 is composed of two beams 351 and 352 having a shape extending in the X-axis direction while meandering in the Y-axis direction.
The connecting parts 34 and 35 are not limited to those described above as long as they support the movable part 33 so as to be displaceable with respect to the base substrate 2. You may be comprised with a pair of beam each extended in a Y direction.

このようにベース基板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。
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、364、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371〜375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。
Thus, the movable electrode portion 36 is provided on one side (+ Y direction side) in the width direction of the movable portion 33 supported so as to be displaceable in the X-axis direction with respect to the base substrate 2, and the other side (−Y On the direction side, a movable electrode portion 37 is provided.
The movable electrode portion 36 includes a plurality of movable electrode fingers 361 to 365 that protrude in the + Y direction from the movable portion 33 and are arranged in a comb-teeth shape. The movable electrode fingers 361, 362, 363, 364, 365 are arranged in this order from the −X direction side to the + X direction side. Similarly, the movable electrode portion 37 includes a plurality of movable electrode fingers 371 to 375 that protrude from the movable portion 33 in the −Y direction and are arranged in a comb-teeth shape. The movable electrode fingers 371, 372, 373, 374, and 375 are arranged in this order from the −X direction side to the + X direction side.

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の変位する方向に並んで設けられている。これにより、後述する固定電極指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との静電容量を可動部33の変位に応じて効率的に変化させることができる。同様に、後述する固定電極指392、394、396、398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36との静電容量を可動部33の変位に応じて効率的に変化させることができる。そのため、物理量センサー1を物理量センサー素子として用いた場合に検出精度を優れたものとすることができる。
このような可動電極部36は、固定電極部38に対して間隔を隔てて対向する。また、可動電極部37は、固定電極部39に対して間隔を隔てて対向する。
Thus, the plurality of movable electrode fingers 361 to 365 and the plurality of movable electrode fingers 371 to 375 are provided side by side in the direction in which the movable portion 33 is displaced. Thereby, the electrostatic capacitance between the fixed electrode fingers 382, 384, 386, and 388, which will be described later, and the movable electrode portion 36, and the electrostatic capacitance between the fixed electrode fingers 381, 383, 385, 387 and the movable electrode portion 36 are described. Can be efficiently changed according to the displacement of the movable portion 33. Similarly, capacitance between fixed electrode fingers 392, 394, 396, and 398 and the movable electrode portion 36, which will be described later, and capacitance between fixed electrode fingers 391, 393, 395, and 397 and the movable electrode portion 36, respectively. Can be efficiently changed according to the displacement of the movable portion 33. Therefore, when the physical quantity sensor 1 is used as a physical quantity sensor element, the detection accuracy can be excellent.
Such a movable electrode part 36 is opposed to the fixed electrode part 38 with an interval. Further, the movable electrode portion 37 faces the fixed electrode portion 39 with a space therebetween.

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、ベース基板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。   The fixed electrode unit 38 includes a plurality of fixed electrode fingers 381 to 388 arranged in a comb-like shape that meshes with the plurality of movable electrode fingers 361 to 365 of the movable electrode unit 36 described above at intervals. The end portions of the plurality of fixed electrode fingers 381 to 388 on the side opposite to the movable portion 33 are respectively joined to the + Y direction side portion with respect to the cavity portion 21 on the upper surface of the base substrate 2. The fixed electrode fingers 381 to 388 each have a fixed end as a fixed end and a free end extending in the −Y direction.

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387、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。   The fixed electrode fingers 381 to 388 are arranged in this order from the −X direction side to the + X direction side. The fixed electrode fingers 381 and 382 make a pair, and the above-mentioned movable electrode fingers 361 and 362 form a pair, and the fixed electrode fingers 383 and 384 make a pair and the movable electrode fingers 362 and 363 form a fixed electrode. The fingers 385 and 386 make a pair, and are provided between the movable electrode fingers 363 and 364, and the fixed electrode fingers 387 and 388 make a pair and face the movable electrode fingers 364 and 365.

ここで、固定電極指382、384、386、388は、それぞれ、第1固定電極指であり、固定電極指381、383、385、387は、それぞれ、ベース基板2上で当該第1固定電極指に対して空隙(間隙)を介して離間した第2固定電極指である。このように、複数の固定電極指381〜388は、交互に並ぶ複数の第1固定電極指および複数の第2固定電極指で構成されている。言い換えれば、可動電極指の一方の側に第1固定電極指が配置され、他方の側に第2固定電極指が配置されている。   Here, the fixed electrode fingers 382, 384, 386, and 388 are first fixed electrode fingers, respectively, and the fixed electrode fingers 381, 383, 385, and 387 are the first fixed electrode fingers on the base substrate 2, respectively. The second fixed electrode fingers are spaced apart from each other via a gap (gap). As described above, the plurality of fixed electrode fingers 381 to 388 are composed of a plurality of first fixed electrode fingers and a plurality of second fixed electrode fingers arranged alternately. In other words, the first fixed electrode finger is arranged on one side of the movable electrode finger, and the second fixed electrode finger is arranged on the other side.

このような第1固定電極指382、384、386、388と第2固定電極指381、383、385、387とは、ベース基板2上で互いに分離している。言い換えると、第1固定電極指382、384、386、388、第2固定電極指381、383、385、387は、ベース基板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、第1固定電極指382、384、386、388と第2固定電極指381、383、385、387とを電気的に絶縁することができる。そのため、第1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、第2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。   The first fixed electrode fingers 382, 384, 386 and 388 and the second fixed electrode fingers 381, 383, 385 and 387 are separated from each other on the base substrate 2. In other words, the first fixed electrode fingers 382, 384, 386, 388 and the second fixed electrode fingers 381, 383, 385, 387 are not connected to each other on the base substrate 2 and are isolated in an island shape. . Thereby, the first fixed electrode fingers 382, 384, 386, 388 and the second fixed electrode fingers 381, 383, 385, 387 can be electrically insulated. Therefore, the capacitance between the first fixed electrode fingers 382, 384, 386 and 388 and the movable electrode portion 36, and between the second fixed electrode fingers 381, 383, 385 and 387 and the movable electrode portion 36. The capacitance can be measured separately, and the physical quantity can be detected with high accuracy based on the measurement results.

本実施形態では、固定電極指381〜388がベース基板2上で互いに分離している。言い換えると、固定電極指381〜388は、それぞれ、ベース基板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381〜388のY軸方向での長さを揃えることができる。そのため、各固定電極指381〜388とベース基板2との各接合部の十分な接合強度を得るのに必要な面積を確保しつつ、固定電極指381〜388の小型化を図ることができる。そのため、物理量センサー1の耐衝撃性を優れたものとしつつ、物理量センサー1の小型化を図ることができる。   In the present embodiment, the fixed electrode fingers 381 to 388 are separated from each other on the base substrate 2. In other words, the fixed electrode fingers 381 to 388 are not connected to each other on the base substrate 2 and are isolated in an island shape. Accordingly, the lengths of the fixed electrode fingers 381 to 388 in the Y-axis direction can be made uniform. Therefore, it is possible to reduce the size of the fixed electrode fingers 381 to 388 while securing an area necessary for obtaining a sufficient bonding strength of each bonded portion between the fixed electrode fingers 381 to 388 and the base substrate 2. Therefore, the physical quantity sensor 1 can be downsized while the impact resistance of the physical quantity sensor 1 is excellent.

同様に、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、ベース基板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。   Similarly, the fixed electrode portion 39 includes a plurality of fixed electrode fingers 391 to 398 arranged in a comb-like shape that meshes with the plurality of movable electrode fingers 371 to 375 of the movable electrode portion 37 described above at intervals. . The ends of the plurality of fixed electrode fingers 391 to 398 on the side opposite to the movable portion 33 are respectively joined to the portion on the −Y direction side with respect to the cavity portion 21 on the upper surface of the base substrate 2. Each fixed electrode finger 391 to 398 has a fixed end as a fixed end and a free end extending in the + Y direction.

この固定電極指391〜398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、392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。   The fixed electrode fingers 391 to 398 are arranged in this order from the −X direction side to the + X direction side. The fixed electrode fingers 391 and 392 make a pair, and the fixed electrode fingers 393 and 394 make a pair between the movable electrode fingers 371 and 372. The fingers 395 and 396 make a pair, and are provided between the movable electrode fingers 373 and 374, and the fixed electrode fingers 397 and 398 make a pair and face the movable electrode fingers 374 and 375.

ここで、固定電極指392、394、396、398は、それぞれ、第1固定電極指であり、固定電極指391、393、395、397は、それぞれ、ベース基板2上で当該第1固定電極指に対して空隙(間隙)を介して離間した第2固定電極指である。このように、複数の固定電極指391〜398は、交互に並ぶ複数の第1固定電極指および複数の第2固定電極指で構成されている。言い換えれば、可動電極指の一方の側に第1固定電極指が配置され、他方の側に第2固定電極指が配置されている。   Here, the fixed electrode fingers 392, 394, 396, and 398 are first fixed electrode fingers, respectively, and the fixed electrode fingers 391, 393, 395, and 397 are the first fixed electrode fingers on the base substrate 2, respectively. The second fixed electrode fingers are spaced apart from each other via a gap (gap). As described above, the plurality of fixed electrode fingers 391 to 398 are composed of a plurality of first fixed electrode fingers and a plurality of second fixed electrode fingers arranged alternately. In other words, the first fixed electrode finger is arranged on one side of the movable electrode finger, and the second fixed electrode finger is arranged on the other side.

このような第1固定電極指392、394、396、398と第2固定電極指391、393、395、397とは、前述した固定電極部38と同様、ベース基板2上で互いに分離している。これにより、第1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、第2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。   The first fixed electrode fingers 392, 394, 396, and 398 and the second fixed electrode fingers 391, 393, 395, and 397 are separated from each other on the base substrate 2 like the fixed electrode portion 38 described above. . As a result, the capacitance between the first fixed electrode fingers 392, 394, 396, and 398 and the movable electrode portion 37, and between the second fixed electrode fingers 391, 393, 395, and 397 and the movable electrode portion 37 are obtained. Can be measured separately, and the physical quantity can be detected with high accuracy based on the measurement results.

本実施形態では、複数の固定電極指391〜398は、前述した固定電極部38と同様、ベース基板2上で互いに分離している。これにより、各固定電極指391〜398とベース基板2との各接合部の面積を十分なものとしつつ、固定電極指391〜398の小型化を図ることができる。そのため、物理量センサー1の耐衝撃性を優れたものとしつつ、物理量センサー1の小型化を図ることができる。   In the present embodiment, the plurality of fixed electrode fingers 391 to 398 are separated from each other on the base substrate 2 in the same manner as the fixed electrode portion 38 described above. Accordingly, it is possible to reduce the size of the fixed electrode fingers 391 to 398 while ensuring a sufficient area of each joint between the fixed electrode fingers 391 to 398 and the base substrate 2. Therefore, the physical quantity sensor 1 can be downsized while the impact resistance of the physical quantity sensor 1 is excellent.

このような素子片3(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361〜365、371〜375)は、後述する1つの基板103をエッチングすることより形成されたものである。
これにより、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361〜365、371〜375の厚さを厚くすることができる。また、これらの厚さを簡単かつ高精度に揃えることができる。このようなことから、物理量センサー1の高感度化を図ることができるとともに、物理量センサー1の耐衝撃性を向上させることができる。
Such an element piece 3 (fixed portions 31, 32, movable portion 33, connecting portions 34, 35, a plurality of fixed electrode fingers 381-388, 391-398 and a plurality of movable electrode fingers 361-365, 371-375) This is formed by etching one substrate 103 described later.
Accordingly, the thicknesses of the fixed portions 31 and 32, the movable portion 33, the connecting portions 34 and 35, the plurality of fixed electrode fingers 381 to 388 and 391 to 398, and the plurality of movable electrode fingers 361 to 365 and 371 to 375 are increased. be able to. Also, these thicknesses can be easily and accurately aligned. For this reason, it is possible to increase the sensitivity of the physical quantity sensor 1 and to improve the impact resistance of the physical quantity sensor 1.

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、具体的には、例えば、単結晶シリコン、ポリシリコン等のシリコン材料を用いるのが好ましい。
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361〜365、371〜375は、それぞれ、シリコンを主材料として構成されているのが好ましい。
In addition, the constituent material of the element piece 3 is not particularly limited as long as the physical quantity can be detected based on the change in capacitance as described above, but a semiconductor is preferable, and specifically, for example, single crystal silicon It is preferable to use a silicon material such as polysilicon.
That is, the fixed portions 31 and 32, the movable portion 33, the connecting portions 34 and 35, the plurality of fixed electrode fingers 381 to 388 and 391 to 398, and the plurality of movable electrode fingers 361 to 365 and 371 to 375 are mainly made of silicon. It is preferable that it is constituted as a material.

シリコンはエッチングにより高精度に加工することができる。そのため、素子片3をシリコンを主材料として構成することにより、素子片3の寸法精度を優れたものとし、その結果、物理量センサー素子である物理量センサー1の高感度化を図ることができる。また、シリコンは、疲労が少ないため、物理量センサー1の耐久性を向上させることもできる。   Silicon can be processed with high precision by etching. Therefore, the element piece 3 is made of silicon as a main material, whereby the dimensional accuracy of the element piece 3 is improved, and as a result, the physical quantity sensor 1 that is a physical quantity sensor element can be highly sensitive. Moreover, since silicon is less fatigued, the durability of the physical quantity sensor 1 can be improved.

また、素子片3は、前述したように、ベース基板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、ベース基板2に支持されている。本実施形態では、後述する絶縁膜9を介してベース基板2と素子片3とが接合されている。このような素子片3(具体的には、前述した固定部31、32および各固定電極指381〜388、391〜398)とベース基板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、固定部31、32および固定電極部38、39(各固定電極指381〜388、391〜398)をベース基板2に強固に接合することができる。そのため、物理量センサー1の耐衝撃性を向上させることができる。また、固定部31、32および固定電極部38、39をベース基板2の所望の位置に高精度に接合することができる。そのため、物理量センサー素子である物理量センサー1の高感度化を図ることができる。この場合、前述したようにシリコンを主材料として素子片3を構成し、かつ、アルカリ金属イオンを含むガラス材料でベース基板2を構成する。   Further, as described above, the element piece 3 is supported by the base substrate 2 by bonding the fixed portions 31 and 32 and the fixed electrode portions 38 and 39 to the upper surface of the base substrate 2. In the present embodiment, the base substrate 2 and the element piece 3 are bonded via an insulating film 9 described later. The bonding method of the element piece 3 (specifically, the fixing portions 31 and 32 and the fixed electrode fingers 381 to 388 and 391 to 398 described above) and the base substrate 2 is not particularly limited, but is an anodic bonding method. Is preferably used. Accordingly, the fixed portions 31 and 32 and the fixed electrode portions 38 and 39 (respective fixed electrode fingers 381 to 388 and 391 to 398) can be firmly bonded to the base substrate 2. Therefore, the impact resistance of the physical quantity sensor 1 can be improved. Further, the fixed portions 31 and 32 and the fixed electrode portions 38 and 39 can be bonded to desired positions on the base substrate 2 with high accuracy. Therefore, it is possible to increase the sensitivity of the physical quantity sensor 1 that is a physical quantity sensor element. In this case, as described above, the element piece 3 is made of silicon as a main material, and the base substrate 2 is made of a glass material containing alkali metal ions.

以上、素子片3の構成について説明した。図3に示すように、このような素子片3(可動構造体3’および固定電極部38、39)の下面(ベース基板2との接合面)の全域には、不純物が拡散されてなる不純物拡散部30が形成されている。
例えば、素子片3をシリコン材料で構成した場合などは、不純物拡散部30は、素子片3の下面に、ボロン、リン等の不純物を拡散することにより形成することができる。このような不純物拡散部30を形成することにより、素子片3の導電性を向上させることができる。特に、不純物として、上述したようなボロン、リン等を用いることにより、不純物拡散部30を簡単に形成することができるとともに、素子片3の導電性を効果的に向上させることができる。なお、不純物拡散部30の形成方法、すなわち素子片3への不純物の拡散方法としては、特に限定されず、例えば、熱拡散法、イオン注入法などを用いることができる。
また、不純物の素子片3への拡散量(ドープ量)としては、特に限定されないが、1.0×1020atoms/cc以上であるのが好ましい。これにより、不純物拡散部30の電気抵抗をより小さくすることができる。
The configuration of the element piece 3 has been described above. As shown in FIG. 3, impurities diffused in the entire region of the lower surface (joint surface with the base substrate 2) of such element piece 3 (movable structure 3 ′ and fixed electrode portions 38 and 39). A diffusion portion 30 is formed.
For example, when the element piece 3 is made of a silicon material, the impurity diffusion portion 30 can be formed by diffusing impurities such as boron and phosphorus on the lower surface of the element piece 3. By forming such an impurity diffusion portion 30, the conductivity of the element piece 3 can be improved. In particular, by using boron, phosphorus, or the like as described above as an impurity, the impurity diffusion portion 30 can be easily formed, and the conductivity of the element piece 3 can be effectively improved. The method for forming the impurity diffusion portion 30, that is, the method for diffusing the impurity into the element piece 3 is not particularly limited, and for example, a thermal diffusion method, an ion implantation method, or the like can be used.
Further, the diffusion amount (doping amount) of the impurity into the element piece 3 is not particularly limited, but is preferably 1.0 × 10 20 atoms / cc or more. Thereby, the electrical resistance of the impurity diffusion part 30 can be made smaller.

このような素子片3は、導体パターン4(後述する配線41、42、43)と、不純物拡散部30を介して電気的に接続されている。そのため、素子片3と導体パターン4とを比較的低い電気抵抗、言い換えれば不純物拡散部30が形成されていない場合と比較して低い電気抵抗にて電気的に接続されるため、物理量センサー1の特性の安定化を図ることができる。
また、本実施形態では、前述したように、素子片3の下面全域に不純物拡散部30が形成されている。これにより、不純物拡散部30を選択的に形成する必要がないため、不純物拡散部30の形成が容易となる。
Such an element piece 3 is electrically connected to the conductor pattern 4 (wirings 41, 42, and 43 described later) through the impurity diffusion portion 30. Therefore, the element piece 3 and the conductor pattern 4 are electrically connected with a relatively low electrical resistance, in other words, with a low electrical resistance compared to the case where the impurity diffusion portion 30 is not formed. The characteristics can be stabilized.
In the present embodiment, as described above, the impurity diffusion portion 30 is formed over the entire lower surface of the element piece 3. Thereby, it is not necessary to selectively form the impurity diffusion portion 30, so that the impurity diffusion portion 30 can be easily formed.

(導体パターン)
導体パターン4は、前述したベース基板2の上面上に設けられている。この導体パターン4は、図2に示すように、配線41、42、43と、電極44、45、46とで構成されている。
配線(第1の配線)41は、前述したベース基板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、ベース基板2の上面の外周部上において、電極44に接続されている。
(Conductor pattern)
The conductor pattern 4 is provided on the upper surface of the base substrate 2 described above. As shown in FIG. 2, the conductor pattern 4 includes wirings 41, 42, and 43 and electrodes 44, 45, and 46.
The wiring (first wiring) 41 is provided outside the cavity portion 21 of the base substrate 2 described above, and is formed along the outer periphery of the cavity portion 21. One end of the wiring 41 is connected to the electrode 44 on the outer peripheral portion of the upper surface of the base substrate 2.

このような配線41は、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。なお、前述したように、各固定電極指382、384、386、388、392、394、396、398の下面には不純物拡散部30が形成されているため、これら各固定電極指382、384、386、388、392、394、396、398と配線41とは、低い電気抵抗(接点抵抗)で電気的に接続される。   Such wiring 41 is electrically connected to the fixed electrode fingers 382, 384, 386 and 388 and the fixed electrode fingers 392, 394, 396 and 398 which are the first fixed electrode fingers of the element piece 3. As described above, since the impurity diffusion portion 30 is formed on the lower surface of each fixed electrode finger 382, 384, 386, 388, 392, 394, 396, 398, each of these fixed electrode fingers 382, 384, 386, 388, 392, 394, 396, 398 and the wiring 41 are electrically connected with a low electric resistance (contact resistance).

また、配線(第1の配線)42は、前述した配線41の内側、かつ、前述したベース基板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ベース基板2の上面の外周部上において、電極45に接続されている。
このような配線42は、素子片3の第2固定電極指である各固定電極指381、383、385、387および各固定電極指391、393、395、397に電気的に接続されている。なお、前述したように、各固定電極指381、383、385、387、391、393、395、397の下面には不純物拡散部30が形成されているため、これら各固定電極指381、383、385、387、391、393、395、397と配線42とは、低い電気抵抗で電気的に接続される。
Further, the wiring (first wiring) 42 is provided along the outer peripheral edge inside the wiring 41 described above and outside the hollow portion 21 of the base substrate 2 described above. One end portion of the wiring 42 is connected to the electrode 45 on the outer peripheral portion of the upper surface of the base substrate 2 so as to be arranged at a distance from the electrode 44 described above.
Such a wiring 42 is electrically connected to each fixed electrode finger 381, 383, 385, 387 and each fixed electrode finger 391, 393, 395, 397 which are the second fixed electrode fingers of the element piece 3. As described above, since the impurity diffusion portion 30 is formed on the lower surface of each fixed electrode finger 381, 383, 385, 387, 391, 393, 395, 397, each of these fixed electrode fingers 381, 383, 385, 387, 391, 393, 395, 397 and the wiring 42 are electrically connected with low electrical resistance.

配線(第2の配線)43は、ベース基板2上の固定部31との接合部から、ベース基板2の上面の外周部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ベース基板2の上面の外周部(ベース基板2上の蓋部材5の外側の部分)上において、電極46に接続されている。
このような配線43は、素子片3の固定部31に電気的に接続されている。なお、前述したように、固定部31の下面には不純物拡散部30が形成されているため、固定部31と配線43とは、低い電気抵抗で電気的に接続される。
The wiring (second wiring) 43 is provided so as to extend from the joint portion with the fixed portion 31 on the base substrate 2 to the outer peripheral portion of the upper surface of the base substrate 2. The end portion of the wiring 43 opposite to the fixing portion 31 is arranged on the outer peripheral portion of the upper surface of the base substrate 2 (the lid member 5 on the base substrate 2 so as to be arranged at a distance from the electrodes 44 and 45 described above. The electrode 46 is connected to the outer portion of the electrode 46.
Such a wiring 43 is electrically connected to the fixing portion 31 of the element piece 3. As described above, since the impurity diffusion portion 30 is formed on the lower surface of the fixed portion 31, the fixed portion 31 and the wiring 43 are electrically connected with a low electric resistance.

このような配線41〜43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)、In、SnO、Sb含有SnO、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。 The material of the wirings 41 to 43 is not particularly limited as long as it has conductivity, and various electrode materials can be used. For example, ITO (Indium Tin Oxide), IZO (IZO ( Indium Zinc Oxide), In 3 O 3 , SnO 2 , Sb-containing SnO 2 , oxides (transparent electrode materials) such as Al-containing ZnO, Au, Pt, Ag, Cu, Al or alloys containing these, etc. One or more of these can be used in combination.

中でも、配線41〜43の構成材料としては、透明電極材料(特にITO)を用いるのが好ましい。配線41、42がそれぞれ透明電極材料で構成されていると、ベース基板2が透明基板である場合、ベース基板2の固定電極部38、39側の面上に存在する異物等をベース基板2の固定電極部38、39とは反対の面側から容易に視認することができる。そのため、高感度な物理量センサー素子として物理量センサー1をより確実に提供することができる。
また、電極44〜46の構成材料としては、それぞれ、前述した配線41〜43と同様、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。本実施形態では、電極44〜46の構成材料として、後述する突起471、472、481、482の構成材料と同じものが用いられている。
Among these, it is preferable to use a transparent electrode material (particularly ITO) as a constituent material of the wirings 41 to 43. When the wirings 41 and 42 are each made of a transparent electrode material, when the base substrate 2 is a transparent substrate, foreign matter or the like existing on the surface of the base substrate 2 on the fixed electrode portions 38 and 39 side is removed. It can be easily visually recognized from the surface opposite to the fixed electrode portions 38 and 39. Therefore, the physical quantity sensor 1 can be provided more reliably as a highly sensitive physical quantity sensor element.
In addition, the constituent materials of the electrodes 44 to 46 are not particularly limited as long as they have electrical conductivity as in the case of the wirings 41 to 43 described above, and various electrode materials can be used. In the present embodiment, the same material as that of protrusions 471, 472, 481, and 482 described later is used as the constituent material of the electrodes 44 to 46.

このような配線41、42がベース基板2の上面に設けられていることにより、配線41を介して第1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第1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を介して第2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第2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。   Since the wirings 41 and 42 are provided on the upper surface of the base substrate 2, the electrostatic capacitance between the first fixed electrode fingers 382, 384, 386 and 388 and the movable electrode part 36 via the wiring 41. The electrostatic capacity between the first fixed electrode fingers 392, 394, 396, 398 and the movable electrode portion 37 is measured, and the second fixed electrode fingers 381, 383, 385, 387 and the movable electrode are connected via the wiring 42. It is possible to measure the capacitance between the unit 36 and the capacitance between the second fixed electrode fingers 391, 393, 395, 397 and the movable electrode unit 37.

本実施形態では、電極44および電極46を用いることにより、第1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第1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ことができる。また、電極45および電極46を用いることにより、第2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第2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、このような配線41、42は、ベース基板2の上面上に設けられているので、固定電極部38、39に対する電気的接続およびその位置決めが容易である。そのため、物理量センサー1の信頼性(特に、耐衝撃性および検出精度)を向上させることができる。
In the present embodiment, by using the electrode 44 and the electrode 46, the capacitance between the first fixed electrode fingers 382, 384, 386 and 388 and the movable electrode portion 36 and the first fixed electrode fingers 392, 394 and 396 are used. 398 and the movable electrode part 37 can be measured. Further, by using the electrode 45 and the electrode 46, the capacitance between the second fixed electrode fingers 381, 383, 385, 387 and the movable electrode portion 36 and the second fixed electrode fingers 391, 393, 395, 397 The capacitance between the movable electrode portion 37 can be measured.
In addition, since the wirings 41 and 42 are provided on the upper surface of the base substrate 2, electrical connection to the fixed electrode portions 38 and 39 and positioning thereof are easy. Therefore, the reliability (especially impact resistance and detection accuracy) of the physical quantity sensor 1 can be improved.

また、配線41および電極44は、前述したベース基板2の凹部22内に設けられ、配線42および電極45は、前述したベース基板2の凹部23内に設けられ、配線43および電極46は、前述したベース基板2の凹部24内に設けられている。これにより、配線41〜43がベース基板2の板面から突出するのを防止することができる。そのため、各固定電極指381〜388、391〜398とベース基板2との接合を確実なものとしつつ、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。同様に、固定部31とベース基板2との接合を確実なものとしつつ、固定部31と配線43との電気的接続を行うことができる。   Further, the wiring 41 and the electrode 44 are provided in the recess 22 of the base substrate 2 described above, the wiring 42 and the electrode 45 are provided in the recess 23 of the base substrate 2 described above, and the wiring 43 and the electrode 46 are described above. The base substrate 2 is provided in the recess 24. Thereby, it is possible to prevent the wirings 41 to 43 from protruding from the plate surface of the base substrate 2. Therefore, the fixed electrode fingers 382, 384, 386, 388, 392, 394, 398, and the wiring 41 are secured while ensuring the bonding between the fixed electrode fingers 381 to 388 and 391 to 398 and the base substrate 2. Electrical connection and electrical connection between the fixed electrode fingers 381, 383, 385, 387, 391, 393, 395, 397 and the wiring 42 can be performed. Similarly, the fixed portion 31 and the wiring 43 can be electrically connected while ensuring the bonding between the fixed portion 31 and the base substrate 2.

ここで、配線41〜43の厚さをそれぞれtとし、前述した凹部22〜24の配線41が設けられた部分の深さをそれぞれdとしたとき、t<dなる関係を満たすのが好ましい。
特に、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、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、固定電極指392、394、396、398に対応して設けられている。そして、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、突起482を介して固定電極指392、394、396、398と配線41とが電気的に接続されている。これにより、配線41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382、384、386、388、392、394、396、398と配線41との電気的接続を行うことができる。
Here, it is preferable to satisfy the relationship of t <d, where t is the thickness of each of the wirings 41 to 43 and d is the depth of each of the recesses 22 to 24 where the wiring 41 is provided.
In particular, a plurality of conductive protrusions 481 and a plurality of protrusions 482 are provided on the wiring 41. The plurality of protrusions 481 are provided corresponding to the fixed electrode fingers 382, 384, 386, and 388, and the plurality of protrusions 482 are provided corresponding to the fixed electrode fingers 392, 394, 396, and 398. The fixed electrode fingers 382, 384, 386 and 388 and the wiring 41 are electrically connected via the protrusion 481, and the fixed electrode fingers 392, 394, 396 and 398 and the wiring 41 are connected via the protrusion 482. Electrically connected. Thereby, the electrical connection between each fixed electrode finger 382, 384, 386, 388, 392, 394, 396, and 398 and the wiring 41 is prevented while preventing the unintentional electrical connection (short circuit) between the wiring 41 and other parts. Connection can be made.

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、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、固定電極指391、393、395、397に対応して設けられている。そして、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、突起472を介して固定電極指391、393、395、397と配線42とが電気的に接続されている。これにより、配線42と他の部位との不本意な電気的接続を防止しつつ、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。
同様に、配線43上には、導電性を有する突起50が設けられている。突起50は、固定部31に対応して設けられている。そして、突起50を介して固定部31と配線43とが電気的に接続されている。これにより、配線43と他の部位との不本意な電気的接続を防止しつつ、固定部31と配線43との電気的接続を行うことができる。
Similarly, a plurality of conductive protrusions 471 and a plurality of protrusions 472 are provided on the wiring 42. The plurality of protrusions 471 are provided corresponding to the fixed electrode fingers 381, 383, 385, and 387, and the plurality of protrusions 472 are provided corresponding to the fixed electrode fingers 391, 393, 395, and 397. The fixed electrode fingers 381, 383, 385, 387 and the wiring 42 are electrically connected via the protrusion 471, and the fixed electrode fingers 391, 393, 395, 397 and the wiring 42 are connected via the protrusion 472. Electrically connected. This prevents the electrical connection between each of the fixed electrode fingers 381, 383, 385, 387, 391, 393, 395, and 397 and the wiring 42 while preventing the unintentional electrical connection between the wiring 42 and other parts. It can be carried out.
Similarly, a conductive protrusion 50 is provided on the wiring 43. The protrusion 50 is provided corresponding to the fixing portion 31. The fixing portion 31 and the wiring 43 are electrically connected via the protrusion 50. Thereby, the electrical connection between the fixing portion 31 and the wiring 43 can be performed while preventing the unintentional electrical connection between the wiring 43 and other parts.

このような突起471、472、481、482、50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、Au、Pt、Ag、Cu、Al等の金属単体またはこれらを含む合金等の金属が好適に用いられる。このような金属を用いて突起471、472、481、482、50を構成することにより、配線41、42、43と固定電極部38、39、固定部31との間の接点抵抗を小さくすることができる。   The constituent material of the projections 471, 472, 481, 482, 50 is not particularly limited as long as it has conductivity, and various electrode materials can be used. For example, Au, Pt Metals such as simple metals such as Ag, Cu, and Al or alloys containing them are preferably used. By forming the protrusions 471, 472, 481, 482, 50 using such a metal, the contact resistance between the wirings 41, 42, 43 and the fixed electrode portions 38, 39, the fixed portion 31 can be reduced. Can do.

また、配線41〜43の厚さをそれぞれtとし、前述した凹部22〜24の配線41が設けられた部分の深さをそれぞれdとし、突起471、472、481、482の高さをそれぞれhとしたとき、d≒t+hなる関係を満たすのが好ましい。
また、配線41〜43上には、絶縁膜9が設けられている。そして、前述した各突起471、472、481、482、50上の絶縁膜9は形成せずに突起の表面が露出している。この絶縁膜9は、導体パターン4と素子片3との不本意な電気的接続を防止する機能を有する。
Further, the thicknesses of the wirings 41 to 43 are each t, the depths of the portions of the recesses 22 to 24 where the wiring 41 is provided are d, and the heights of the protrusions 471, 472, 481, and 482 are h. , It is preferable to satisfy the relationship d≈t + h.
An insulating film 9 is provided on the wirings 41 to 43. The insulating film 9 on the protrusions 471, 472, 481, 482, 50 described above is not formed, and the surface of the protrusion is exposed. The insulating film 9 has a function of preventing unintentional electrical connection between the conductor pattern 4 and the element piece 3.

本実施形態では、絶縁膜9は、後述する突起471、472、481、482、50および電極44〜46の形成領域を除いて、ベース基板2の上面の略全域にわたって形成されている。なお、絶縁膜9の形成領域は、配線41〜43を覆うことができれば、これに限定されず、例えば、ベース基板2の上面の素子片3との接合部位や蓋部材5との接合部位を除くような形状をなしていてもよい。   In the present embodiment, the insulating film 9 is formed over substantially the entire upper surface of the base substrate 2 except for the formation regions of projections 471, 472, 481, 482, 50 and electrodes 44 to 46 described later. The formation region of the insulating film 9 is not limited to this as long as it can cover the wirings 41 to 43. For example, the bonding portion with the element piece 3 on the upper surface of the base substrate 2 or the bonding portion with the lid member 5 is used. The shape may be excluded.

また、配線41〜43の厚さをそれぞれtとし、前述した凹部22〜24の配線41が設けられた部分の深さをそれぞれdとしたとき、d>tなる関係を満たすことが好ましい。これにより、例えば、図4に示すように、固定電極指391と配線41上の絶縁膜9との間には、隙間221が形成されている。図示しないが、この隙間221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9との間にも形成されている。このような隙間は、後述する物理量センサー1の製造において、基板102と基板103との間にも同様に形成され、陽極接合時に生じるガスを排出することができる。   Moreover, it is preferable to satisfy the relationship of d> t, where t is the thickness of each of the wirings 41 to 43 and d is the depth of each of the recesses 22 to 24 where the wiring 41 is provided. Thereby, for example, as shown in FIG. 4, a gap 221 is formed between the fixed electrode finger 391 and the insulating film 9 on the wiring 41. Although not shown, a gap similar to the gap 221 is also formed between the other fixed electrode fingers and the insulating film 9 on the wirings 41 and 42. Such a gap is similarly formed between the substrate 102 and the substrate 103 in the manufacture of the physical quantity sensor 1 to be described later, and gas generated during anodic bonding can be discharged.

また、図6に示すように、蓋部材5と配線43上の絶縁膜9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と同様の隙間が蓋部材5と配線41、42上の絶縁膜9との間にも形成されている。これらの隙間は、蓋部材5内を減圧したり、不活性ガスを充填したりするのを用いることができる。なお、これらの隙間は、蓋部材5とベース基板2とを接着剤により接合する際に、接着剤により塞いでもよい。   Further, as shown in FIG. 6, a gap 222 is formed between the lid member 5 and the insulating film 9 on the wiring 43. Although not shown, a gap similar to the gap 222 is also formed between the lid member 5 and the insulating film 9 on the wirings 41 and 42. These gaps can be used to depressurize the inside of the lid member 5 or to fill with an inert gas. Note that these gaps may be closed with an adhesive when the lid member 5 and the base substrate 2 are bonded together with the adhesive.

このような絶縁膜9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、ベース基板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(SiO)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、ベース基板2の上面の素子片3との接合部位に絶縁膜9が存在していても、ベース基板2と素子片3とを陽極接合することができる。 The constituent material of the insulating film 9 is not particularly limited, and various insulating materials can be used. However, the base substrate 2 is a glass material (particularly, a glass material to which alkali metal ions are added). If configured, silicon dioxide (SiO 2 ) is preferably used. As a result, unintentional electrical connection as described above is prevented, and the base substrate 2 and the element piece 3 can be connected to each other even if the insulating film 9 is present at the junction with the element piece 3 on the upper surface of the base substrate 2. Can be anodically bonded.

また、絶縁膜9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9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。また、ベース基板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がシリコンを主材料として構成されている場合、ベース基板2の上面の素子片3との接合部位に絶縁膜9が存在していても、絶縁膜9を介してベース基板2と素子片3とを陽極接合することができる。   Moreover, the thickness (average thickness) of the insulating film 9 is not particularly limited, but is preferably about 10 to 1000 nm, and more preferably about 10 to 200 nm. When the insulating film 9 is formed in such a thickness range, the unintentional electrical connection as described above can be prevented. Further, when the base substrate 2 is made of a glass material containing alkali metal ions and the element piece 3 is made of silicon as a main material, an insulating film is formed at a bonding portion with the element piece 3 on the upper surface of the base substrate 2. Even if 9 is present, the base substrate 2 and the element piece 3 can be anodically bonded via the insulating film 9.

(蓋部材)
蓋部材5は、前述した素子片3を保護する機能を有する。
この蓋部材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。
そして、蓋部材5の下面の凹部51よりも外側の部分は、前述したベース基板2の上面に接合されている。本実施形態では、前述した絶縁膜9を介してベース基板2と蓋部材5とが接合されている。
(Cover member)
The lid member 5 has a function of protecting the element piece 3 described above.
The lid member 5 has a plate shape, and a concave portion 51 is provided on one surface (lower surface) thereof. The recess 51 is formed to allow displacement of the movable portion 33 and the movable electrode portions 36 and 37 of the element piece 3.
And the part outside the recessed part 51 of the lower surface of the cover member 5 is joined to the upper surface of the base substrate 2 mentioned above. In the present embodiment, the base substrate 2 and the lid member 5 are bonded via the insulating film 9 described above.

蓋部材5とベース基板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。
また、蓋部材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。
The method for bonding the lid member 5 and the base substrate 2 is not particularly limited, and for example, a bonding method using an adhesive, an anodic bonding method, a direct bonding method, or the like can be used.
Further, the constituent material of the lid member 5 is not particularly limited as long as it can exhibit the functions as described above, and for example, a silicon material, a glass material, or the like can be suitably used.

[物理量センサーの製造方法]
次に、本発明の物理量センサーの製造方法を説明する。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。
図7〜図9は、それぞれ、図1に示す物理量センサー1の製造方法を説明するための断面図である。なお、図7〜図9は、それぞれ、図2中のB−B線断面に対応する断面を示す。また、以下では、ベース基板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。
[Method of manufacturing physical quantity sensor]
Next, the manufacturing method of the physical quantity sensor of this invention is demonstrated. In the following, an example of manufacturing the above-described physical quantity sensor 1 will be described.
7-9 is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the physical quantity sensor 1 shown in FIG. 1, respectively. 7 to 9 each show a cross section corresponding to the cross section taken along the line BB in FIG. Hereinafter, a case where the base substrate 2 is made of a glass material containing alkali metal ions and the element piece 3 is made of silicon will be described as an example.

物理量センサー1の製造方法は、導体パターン4が形成された第1基板102Aと、不純物を拡散した不純物拡散部30が主面の少なくとも一部に形成された第2基板103とを用意する準備工程と、不純物拡散部30を導体パターン4に接触させて、第1基板102Aの主面に第2基板103を接合する接合工程と、第2基板103をエッチングすることにより可動構造体3’および可動電極部36、37に対向して配置された固定電極部38、39を形成するエッチング工程とを有している。以下、詳細に説明する。   The physical quantity sensor 1 is manufactured by preparing a first substrate 102A on which the conductor pattern 4 is formed and a second substrate 103 on which an impurity diffusion portion 30 in which impurities are diffused is formed on at least a part of the main surface. A bonding step of bringing the impurity diffusion portion 30 into contact with the conductor pattern 4 to bond the second substrate 103 to the main surface of the first substrate 102A, and etching the second substrate 103 to move the movable structure 3 ′ and the movable structure 3 ′. And an etching process for forming fixed electrode portions 38 and 39 arranged to face the electrode portions 36 and 37. Details will be described below.

[1]準備工程
[1−1]ベース基板製造工程
まず、図7(a)に示すように、第1基板である基板102を用意する。この基板102は、後述する工程を経てベース基板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。
[1] Preparation Step [1-1] Base Substrate Manufacturing Step First, as shown in FIG. 7A, a substrate 102 as a first substrate is prepared. This substrate 102 becomes the base substrate 2 through the steps described later. The substrate 102 is made of a glass material containing an alkali metal.

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。
空洞部21と凹部22〜24の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、プラズマエッチング、ビームエッチング、等の物理的エッチング法、リアクティブイオンエッチング、光アシストエッチング、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。なお、以下の各工程におけるエッチングにおいても、同様の方法を用いることができる。
Next, as shown in FIG. 7B, the upper surface of the substrate 102 is etched to form the cavity 21 and the recesses 22 and 23. At this time, although not shown in FIG. 7B, the recess 24 is also formed by the etching. Thereby, the substrate 102A in which the cavity 21 and the recesses 22 to 24 are formed is obtained.
The method for forming the cavity 21 and the recesses 22 to 24 is not particularly limited. For example, physical etching methods such as plasma etching and beam etching, chemical etching such as reactive ion etching, photo-assisted etching, and wet etching. One or more of the methods can be used in combination. Note that the same method can be used for etching in the following steps.

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。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。
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。
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、絶縁膜を形成する。ここで、絶縁膜は、後述する個片化を経て絶縁膜9となるものである。
In the etching as described above, for example, a mask formed by a photolithography method can be preferably used. In addition, the cavity 21 and the recesses 22 to 24 can be formed in order by repeating mask formation, etching, and mask removal a plurality of times. The mask is removed after etching. As a method for removing the mask, for example, when the mask is made of a resist material, a resist stripping solution is used. When the mask is made of a metal material, a metal stripping solution such as a phosphoric acid solution is used. be able to.
In addition, as a mask, you may form the cavity part 21 and the recessed parts 22-24 (a several recessed part from which depth differs) collectively, for example by using a gray scale mask.
Next, as shown in FIG. 7C, the conductor pattern 4 is formed on the upper surface of the substrate 102A. Thereafter, although not shown in FIG. 7C, an insulating film is formed. Here, the insulating film becomes the insulating film 9 after being separated into individual pieces to be described later.

[1−2]第2基板準備工程
まず、図7(d)に示すように、第2基板である基板103を用意する。この基板103は、後述するような薄肉化、パターンニングおよび個片化を経て素子片3となるものである。また、基板103は、シリコン基板である。また、基板103の厚さは、素子片3の厚さよりも厚くなっている。これにより、基板103の取り扱い性を向上させることができる。なお、基板103の厚さが素子片3の厚さと同じであってもよい。この場合、後述する薄肉化の工程を省略すればよい。
次に、図7(e)に示すように、基板103の下面(一方の面)の全域に、ボロン(不純物)を拡散させ、基板103の下面側に不純物拡散部30を形成する。ボロンの拡散方法としては、熱拡散法、イオン注入法等が挙げられるが、熱拡散法を用いるのが好ましい。これにより、簡単に、不純物拡散部30を形成することができる。
[1-2] Second Substrate Preparation Step First, as shown in FIG. 7D, a substrate 103 as a second substrate is prepared. The substrate 103 becomes the element piece 3 through thinning, patterning, and individualization as will be described later. The substrate 103 is a silicon substrate. Further, the thickness of the substrate 103 is larger than the thickness of the element piece 3. Thereby, the handleability of the substrate 103 can be improved. The thickness of the substrate 103 may be the same as the thickness of the element piece 3. In this case, the thinning process described later may be omitted.
Next, as shown in FIG. 7E, boron (impurities) is diffused throughout the lower surface (one surface) of the substrate 103, and the impurity diffusion portion 30 is formed on the lower surface side of the substrate 103. Examples of the boron diffusion method include a thermal diffusion method and an ion implantation method, but it is preferable to use the thermal diffusion method. Thereby, the impurity diffusion part 30 can be formed easily.

[2]接合工程
まず、図8(a)に示すように、前述した工程[1−1]によって得られた導体パターン4および絶縁膜9が形成された基板102Aの上面に、工程[1−2]で得られた基板103を、不純物拡散部30が基板102A側に位置するように載置する。次に、基板103を基板102Aに陽極接合法により接合する。これにより、基板103と各突起471、472、50とが接続される。
次に、基板103をその上面側から薄肉化して、図8(b)に示すように、基板103Aを得る。この薄肉化は、基板103Aの厚さが素子片3の厚さと同じになるように行われる。また、基板103の薄肉化方法は、特に限定されないが、例えば、CMP法、ドライポリッシュ法を好適に用いることができる。
[2] Joining Step First, as shown in FIG. 8A, on the upper surface of the substrate 102A on which the conductor pattern 4 and the insulating film 9 obtained in the step [1-1] described above are formed, the step [1- 2] is placed so that the impurity diffusion portion 30 is located on the substrate 102A side. Next, the substrate 103 is bonded to the substrate 102A by an anodic bonding method. Thereby, the board | substrate 103 and each protrusion 471,472,50 are connected.
Next, the substrate 103 is thinned from the upper surface side to obtain a substrate 103A as shown in FIG. This thinning is performed so that the thickness of the substrate 103A is the same as the thickness of the element piece 3. Further, a method for thinning the substrate 103 is not particularly limited, but for example, a CMP method or a dry polishing method can be preferably used.

[3]エッチング工程
次に、基板103Aをエッチングすることにより、図8(c)に示すように、素子片3を得る。エッチング方法としては、特に限定されず、前述したような各種エッチングを用いることができる。
[4]蓋部配設工程
次に、図9(a)に示すように、基板102Aの上面に、凹部51を有する蓋部材105を接合する。これにより、基板102Aと蓋部材105とが素子片3を収納するようにして接合された接合体101が得られる。この蓋部材105は、後述する個片化を経て蓋部材5となるものである。
[3] Etching Step Next, the element piece 3 is obtained by etching the substrate 103A as shown in FIG. The etching method is not particularly limited, and various etchings as described above can be used.
[4] Lid Arrangement Step Next, as shown in FIG. 9A, the lid member 105 having the recess 51 is joined to the upper surface of the substrate 102A. Thereby, the joined body 101 is obtained in which the substrate 102A and the lid member 105 are joined so as to accommodate the element piece 3. The lid member 105 becomes the lid member 5 after being separated into individual pieces to be described later.

[5]個片化工程
次に、接合体101を個片化(ダイシング)することにより、図9(b)に示すように、物理量センサー1が得られる。
以上説明した第1実施形態に係る物理量センサー1の製造方法によれば、簡単に不純物拡散部30を有する素子片3を形成することができ、そのため、物理量センサー1の製造の容易化を図ることができる。
[5] Individualization Step Next, the physical quantity sensor 1 is obtained by dividing the joined body 101 into individual pieces (dicing) as shown in FIG.
According to the manufacturing method of the physical quantity sensor 1 according to the first embodiment described above, it is possible to easily form the element piece 3 having the impurity diffusion portion 30, and therefore to facilitate the manufacture of the physical quantity sensor 1. Can do.

<第2実施形態>
次に、本発明の物理量センサーの第2実施形態について説明する。
図10は、本発明の第2実施形態に係る物理量センサーを示す断面図、図11は、図10に示す物理量センサーの製造方法を説明するための断面図である。なお、図10、図11は、図2中のA−A線断面に対応する断面を示す。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the physical quantity sensor of the present invention will be described.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a physical quantity sensor according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing the physical quantity sensor shown in FIG. 10 and 11 show cross sections corresponding to the cross section taken along the line AA in FIG.

本実施形態にかかる物理量センサーは、不純物拡散部の構成(形成位置)が異なる以外は、前述した第1実施形態にかかる物理量センサーと同様である。
なお、以下の説明では、第2実施形態の物理量センサーに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図10では、前述した第1実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
The physical quantity sensor according to the present embodiment is the same as the physical quantity sensor according to the first embodiment described above except that the configuration (formation position) of the impurity diffusion portion is different.
In the following description, the physical quantity sensor of the second embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted. Moreover, in FIG. 10, the same code | symbol is attached | subjected about the structure similar to 1st Embodiment mentioned above.

(物理量センサー)
本実施形態の物理量センサー1Aでは、素子片3の下面全域に加えて、上面の全域にも不純物拡散部30が形成されている。ここで、第1実施形態のように、素子片3の下面のみに不純物拡散部30を形成した場合、不純物拡散部30に引っ張り応力が発生し、素子片3にZ方向の撓みが発生する場合がある。そこで、本実施形態のように、素子片3の下面および上面の両面に不純物拡散部30を形成することにより、下面側の不純物拡散部30に発生する引っ張り応力と、上面側の不純物拡散部30に発生する引っ張り応力とを相殺することができ、素子片3の撓みを効果的に防止することができる。その結果、可動電極部36、37と、固定電極部38、39との重なり合いのズレがなくなり、所望の特性を発揮することのできる物理量センサー1Aとなる。
(Physical quantity sensor)
In the physical quantity sensor 1A of the present embodiment, the impurity diffusion portion 30 is formed not only on the entire lower surface of the element piece 3 but also on the entire upper surface. Here, when the impurity diffusion part 30 is formed only on the lower surface of the element piece 3 as in the first embodiment, tensile stress is generated in the impurity diffusion part 30 and the element piece 3 is bent in the Z direction. There is. Therefore, as in the present embodiment, by forming the impurity diffusion portions 30 on both the lower surface and the upper surface of the element piece 3, the tensile stress generated in the impurity diffusion portion 30 on the lower surface side and the impurity diffusion portion 30 on the upper surface side. It is possible to cancel the tensile stress generated in the element piece 3 and to effectively prevent the element piece 3 from being bent. As a result, the overlap between the movable electrode portions 36 and 37 and the fixed electrode portions 38 and 39 is eliminated, and the physical quantity sensor 1A can exhibit desired characteristics.

(物理量センサーの製造方法)
次に、物理量センサー1Aの製造方法について説明する。本実施形態の製造方法は、[2]接合工程が異なる以外は、前述した第1実施形態の製造方法と同様である。そのため、以下では、接合工程のみについて、その他の工程については、その説明を省略する。
(Manufacturing method of physical quantity sensor)
Next, a manufacturing method of the physical quantity sensor 1A will be described. The manufacturing method of the present embodiment is the same as the manufacturing method of the first embodiment described above except that [2] the bonding process is different. Therefore, below, the description is abbreviate | omitted about only a joining process and another process.

[2]接合工程
まず、図11(a)に示すように、導体パターン4および絶縁膜9が形成された基板102Aの上面に、基板103を、不純物拡散部30が基板102A側に位置するように載置する。次に、基板103を基板102Aに陽極接合法により接合する。これにより、基板103と各突起471、472、50とが接続される。
[2] Bonding Step First, as shown in FIG. 11A, the substrate 103 is placed on the upper surface of the substrate 102A on which the conductor pattern 4 and the insulating film 9 are formed, and the impurity diffusion portion 30 is located on the substrate 102A side. Placed on. Next, the substrate 103 is bonded to the substrate 102A by an anodic bonding method. Thereby, the board | substrate 103 and each protrusion 471,472,50 are connected.

次に、基板103をその上面側から薄肉化して、図11(b)に示すように、基板103Aを得る。この薄肉化は、基板103Aの厚さが素子片3の厚さと同じになるように行われる。
次に、基板103Aの上面の全域に、ボロン(不純物)を拡散させ、基板103Aの上面側に不純物拡散部30を形成する。ボロンの拡散方法としては、熱拡散法、イオン注入法等が挙げられるが、イオン注入法を用いるのが好ましい。これにより、簡単に、不純物拡散部30を形成することができる。なお、熱拡散法を用いた場合には、その過程にて基板102Aが熱により溶けたり変形したりする場合があるため、イオン注入法を用いることにより、このような問題の発生を確実に防止することもできる。
以上説明したような第2実施形態に係る物理量センサー1Aによっても、前述した第1実施形態に係る物理量センサー1と同様の効果を発揮することができる。
Next, the substrate 103 is thinned from the upper surface side to obtain a substrate 103A as shown in FIG. This thinning is performed so that the thickness of the substrate 103A is the same as the thickness of the element piece 3.
Next, boron (impurities) is diffused over the entire upper surface of the substrate 103A, and the impurity diffusion portion 30 is formed on the upper surface side of the substrate 103A. Examples of the boron diffusion method include a thermal diffusion method and an ion implantation method, but it is preferable to use the ion implantation method. Thereby, the impurity diffusion part 30 can be formed easily. Note that, when the thermal diffusion method is used, the substrate 102A may be melted or deformed by heat in the process, and thus the occurrence of such a problem is surely prevented by using the ion implantation method. You can also
Also by the physical quantity sensor 1A according to the second embodiment as described above, the same effects as those of the physical quantity sensor 1 according to the first embodiment described above can be exhibited.

<第3実施形態>
次に、本発明の物理量センサーの第3実施形態について説明する。
図12および図13は、本発明の第3実施形態に係る物理量センサーを示す断面図、図14は、図12に示す物理量センサーの製造方法を説明するための断面図である。なお、図12、図14は、図2中のA−A線断面に対応する断面を示し、図13は、図2中のB−B線断面に対応する断面を示す。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the physical quantity sensor of the present invention will be described.
12 and 13 are cross-sectional views showing a physical quantity sensor according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing the physical quantity sensor shown in FIG. 12 and 14 show a cross section corresponding to the cross section taken along the line AA in FIG. 2, and FIG. 13 shows a cross section corresponding to the cross section taken along the line BB in FIG.

本実施形態にかかる物理量センサーは、不純物拡散部の構成(形成位置)が異なる以外は、前述した第1実施形態にかかる物理量センサーと同様である。
なお、以下の説明では、第3実施形態の物理量センサーに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図12、図13では、前述した第1実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
The physical quantity sensor according to the present embodiment is the same as the physical quantity sensor according to the first embodiment described above except that the configuration (formation position) of the impurity diffusion portion is different.
In the following description, the physical quantity sensor of the third embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted. 12 and 13, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the first embodiment described above.

(物理量センサー)
図12および図13に示すように、本実施形態の物理量センサー1Bでは、素子片3の下面のうち、ベース基板2と重なり合っている領域に、不純物拡散部30が形成されている。具体的には、各固定電極指381〜388、391〜398の基端部の下面と、固定部31の下面とに、不純物拡散部30が形成されている。
(Physical quantity sensor)
As shown in FIGS. 12 and 13, in the physical quantity sensor 1 </ b> B of the present embodiment, an impurity diffusion portion 30 is formed in a region overlapping the base substrate 2 on the lower surface of the element piece 3. Specifically, the impurity diffusion portion 30 is formed on the lower surface of the base end portion of each of the fixed electrode fingers 381 to 388 and 391 to 398 and the lower surface of the fixed portion 31.

このような領域に、不純物拡散部30を形成することにより、不純物拡散部30の形成領域(総面積)を小さく抑え、前述した第2実施形態で説明したような素子片3の撓みの発生を効果的に抑制することができるとともに、各固定電極指382、384、386、388、392、394、396、398と配線41、各固定電極指381、383、385、387、391、393、395、397と配線42、および、固定部31と配線43とを、確実に不純物拡散部30を介して電気的に接続させることができる。その結果、所望の特性を発揮することができるとともに、特性の安定化が図られた物理量センサー1Bとなる。   By forming the impurity diffusion part 30 in such a region, the formation region (total area) of the impurity diffusion part 30 is suppressed to be small, and the occurrence of the bending of the element piece 3 as described in the second embodiment is prevented. The fixed electrode fingers 382, 384, 386, 388, 392, 394, 396, 398 and the wiring 41, the fixed electrode fingers 381, 383, 385, 387, 391, 393, 395 can be effectively suppressed. 397 and the wiring 42, and the fixing portion 31 and the wiring 43 can be reliably electrically connected via the impurity diffusion portion 30. As a result, the physical quantity sensor 1B can exhibit desired characteristics and stabilize the characteristics.

(物理量センサーの製造方法)
次に、物理量センサー1Bの製造方法について説明する。本実施形態の製造方法は、[1−2]第2基板準備工程が異なる以外は、前述した第1実施形態の製造方法と同様である。そのため、以下では、第2基板準備工程のみについて、その他の工程については、その説明を省略する。
(Manufacturing method of physical quantity sensor)
Next, a manufacturing method of the physical quantity sensor 1B will be described. The manufacturing method of the present embodiment is the same as the manufacturing method of the first embodiment described above except that [1-2] second substrate preparation process is different. Therefore, in the following description, only the second substrate preparation process is described, and the description of the other processes is omitted.

[1−2]第2基板準備工程
まず、図14(a)に示すように、第2基板である基板103を用意する。この基板103は、後述するような薄肉化、パターンニングおよび個片化を経て素子片3となるものである。基板103の厚さは、素子片3の厚さよりも厚くなっている。
[1-2] Second Substrate Preparation Step First, as shown in FIG. 14A, a substrate 103 as a second substrate is prepared. The substrate 103 becomes the element piece 3 through thinning, patterning, and individualization as will be described later. The thickness of the substrate 103 is thicker than the thickness of the element piece 3.

次に、図14(b)に示すように、基板103の下面であって、後の接合工程にて、ベース基板2と重なり合う領域、言い換えれば、各固定電極指381〜388、391〜398の基端部となる領域と、固定部31となる領域とに、ボロン(不純物)を拡散させ、基板103の下面側に不純物拡散部30を選択的に形成する。
以上説明したような第3実施形態に係る物理量センサー1Bによっても、前述した第1実施形態に係る物理量センサー1と同様の効果を発揮することができる。
Next, as shown in FIG. 14B, the lower surface of the substrate 103, which overlaps with the base substrate 2 in a subsequent bonding step, in other words, the fixed electrode fingers 381 to 388 and 391 to 398. Boron (impurities) is diffused into the region to be the base end portion and the region to be the fixing portion 31, and the impurity diffusion portion 30 is selectively formed on the lower surface side of the substrate 103.
The physical quantity sensor 1B according to the third embodiment as described above can also exhibit the same effects as those of the physical quantity sensor 1 according to the first embodiment described above.

<第4実施形態>
次に、本発明の物理量センサーの第4実施形態について説明する。
図15および図16は、それぞれ、本発明の第4実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。なお、図15は、図4に対応する断面を示し、図16は、図6に対応する断面を示す。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the physical quantity sensor of the present invention will be described.
15 and 16 are cross-sectional views showing a physical quantity sensor according to the fourth embodiment of the present invention, respectively. 15 shows a cross section corresponding to FIG. 4, and FIG. 16 shows a cross section corresponding to FIG.

本実施形態にかかる物理量センサーは、不純物拡散部の構成(形成位置)が異なる以外は、前述した第1実施形態にかかる物理量センサーと同様である。
なお、以下の説明では、第4実施形態の物理量センサーに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図15では、前述した第1実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
The physical quantity sensor according to the present embodiment is the same as the physical quantity sensor according to the first embodiment described above except that the configuration (formation position) of the impurity diffusion portion is different.
In the following description, the physical quantity sensor according to the fourth embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted. In FIG. 15, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the first embodiment described above.

(物理量センサー)
図15および図16に示すように、本実施形態の物理量センサー1Cでは、素子片3の下面のうち、各突起471、472、481、482、50と重なり合っている領域(配線41、42、43との接点部分)に、不純物拡散部30が形成されている。具体的には、各固定電極指381〜388、391〜398の基端部の下面の一部と、固定部31の下面の一部とに、不純物拡散部30が形成されている。
(Physical quantity sensor)
As shown in FIGS. 15 and 16, in the physical quantity sensor 1 </ b> C of the present embodiment, regions (wirings 41, 42, 43) that overlap with the protrusions 471, 472, 481, 482, 50 on the lower surface of the element piece 3. The impurity diffusion portion 30 is formed at the contact portion). Specifically, the impurity diffusion part 30 is formed on a part of the lower surface of the base end part of each of the fixed electrode fingers 381 to 388 and 391 to 398 and a part of the lower surface of the fixed part 31.

このような領域に不純物拡散部30を形成することにより、不純物拡散部30の形成領域(総面積)をより小さく抑え、前述した第2実施形態で説明したような素子片3の撓みの発生を効果的に抑制することができるとともに、各固定電極指382、384、386、388、392、394、396、398と配線41、各固定電極指381、383、385、387、391、393、395、397と配線42、および、固定部31と配線43とを、確実に不純物拡散部30を介して電気的に接続させることができる。その結果、所望の特性を発揮することができるとともに、特性の安定化が図られた物理量センサー1Cとなる。   By forming the impurity diffusion portion 30 in such a region, the formation region (total area) of the impurity diffusion portion 30 is further reduced, and the occurrence of the bending of the element piece 3 as described in the second embodiment is prevented. The fixed electrode fingers 382, 384, 386, 388, 392, 394, 396, 398 and the wiring 41, the fixed electrode fingers 381, 383, 385, 387, 391, 393, 395 can be effectively suppressed. 397 and the wiring 42, and the fixing portion 31 and the wiring 43 can be reliably electrically connected via the impurity diffusion portion 30. As a result, the physical quantity sensor 1 </ b> C can exhibit desired characteristics and stabilize characteristics.

なお、本実施形態の構成によれば、不純物拡散部30の形成領域の位置決め精度が前述した第3実施形態よりも高く要求されるが、第3実施形態よりも、不純物拡散部30の形成領域を小さく抑えることができるため、第3実施形態よりも、その効果を顕著に発揮することができる。
以上説明したような第4実施形態に係る物理量センサー1Cによっても、前述した第1実施形態に係る物理量センサー1と同様の効果を発揮することができる。
Note that, according to the configuration of the present embodiment, the positioning accuracy of the formation region of the impurity diffusion portion 30 is required to be higher than that of the third embodiment described above, but the formation region of the impurity diffusion portion 30 is more than that of the third embodiment. Therefore, the effect can be exhibited more significantly than in the third embodiment.
Also by the physical quantity sensor 1C according to the fourth embodiment as described above, the same effects as those of the physical quantity sensor 1 according to the first embodiment described above can be exhibited.

<第5実施形態>
次に、本発明の物理量センサーの第5実施形態について説明する。
図17および図18は、それぞれ、本発明の第5実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。なお、図17は、図2中のA−A線断面に対応する断面を示し、図18は、図2中のB−B線断面に対応する断面を示す。
<Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment of the physical quantity sensor of the invention will be described.
17 and 18 are sectional views showing a physical quantity sensor according to the fifth embodiment of the present invention. 17 shows a cross section corresponding to the cross section taken along line AA in FIG. 2, and FIG. 18 shows a cross section corresponding to the cross section taken along line BB in FIG.

本実施形態にかかる物理量センサーは、ベース基板2の構成(形状)が異なる以外は、前述した第1実施形態にかかる物理量センサーと同様である。
なお、以下の説明では、第5実施形態の物理量センサーに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図17、図18では、前述した第1実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
The physical quantity sensor according to the present embodiment is the same as the physical quantity sensor according to the first embodiment described above except that the configuration (shape) of the base substrate 2 is different.
In the following description, the physical quantity sensor of the fifth embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted. In FIGS. 17 and 18, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the first embodiment described above.

(物理量センサー)
図17および図18に示すように、本実施形態の物理量センサー1Dでは、各固定電極指381〜388、391〜398の先端側が自由端となっておらず、その全域がベース基板2Dに支持(接合)されている。すなわち、ベース基板2Dは、空洞部21に突出し、各固定電極指381〜388、391〜398に対応した形状をなす突出部29Dを有し、各突出部29Dとそれに対応する固定電極指とが接合されている。
(Physical quantity sensor)
As shown in FIGS. 17 and 18, in the physical quantity sensor 1D of the present embodiment, the distal ends of the fixed electrode fingers 381 to 388 and 391 to 398 are not free ends, and the entire region is supported by the base substrate 2D ( Have been joined). That is, the base substrate 2D has protrusions 29D that protrude into the cavity 21 and have shapes corresponding to the fixed electrode fingers 381 to 388 and 391 to 398. The protrusions 29D and the corresponding fixed electrode fingers It is joined.

これにより、例えば、前述した第2実施形態で説明したような、不純物拡散部30に発生する引っ張り応力に起因する各固定電極指381〜388、391〜398の撓みを効果的に防止することができる。その結果、所望の特性を発揮することができるとともに、特性の安定化が図られた物理量センサー1Dとなる。また、ベース基板2Dに支持されることにより、固定電極指381〜388、391〜398の強度が補強され、より耐久性に優れた物理量センサー1Dとなる。
以上説明したような第5実施形態に係る物理量センサー1Dによっても、前述した第1実施形態に係る物理量センサー1と同様の効果を発揮することができる。
Thereby, for example, it is possible to effectively prevent the bending of the fixed electrode fingers 381 to 388 and 391 to 398 due to the tensile stress generated in the impurity diffusion portion 30 as described in the second embodiment. it can. As a result, the physical quantity sensor 1D can exhibit desired characteristics and stabilize the characteristics. Further, by being supported by the base substrate 2D, the strength of the fixed electrode fingers 381 to 388 and 391 to 398 is reinforced, and the physical quantity sensor 1D having more excellent durability is obtained.
Also by the physical quantity sensor 1D according to the fifth embodiment as described above, the same effects as those of the physical quantity sensor 1 according to the first embodiment described above can be exhibited.

(センサー装置)
次に、図19に基づいて、本発明の物理量センサーを適用したセンサー装置の一例を説明する。
図19に示すセンサー装置200は、前述した物理量センサー1と、物理量センサー1に電気的に接続された電子部品201とを有する。
電子部品201は、例えば集積回路素子(IC)であり、物理量センサー1を駆動する機能を有する。この電子部品201に角速度検出回路や加速度検出回路を形成することによりセンサー装置200をジャイロセンサーや加速度センサーとして構成することができる。
(Sensor device)
Next, an example of a sensor device to which the physical quantity sensor of the present invention is applied will be described with reference to FIG.
A sensor device 200 illustrated in FIG. 19 includes the physical quantity sensor 1 described above and an electronic component 201 that is electrically connected to the physical quantity sensor 1.
The electronic component 201 is, for example, an integrated circuit element (IC) and has a function of driving the physical quantity sensor 1. By forming an angular velocity detection circuit or an acceleration detection circuit in the electronic component 201, the sensor device 200 can be configured as a gyro sensor or an acceleration sensor.

なお、図19では、センサー装置200が1つの物理量センサー1を有する場合を図示しているが、センサー装置200が複数の物理量センサー1を有していてもよい。また、センサー装置200は、物理量センサー1と、物理量センサー1とは異なる構成の物理量センサーとを有していてもよい。
このようなセンサー装置200は、感度および耐衝撃性の優れた物理量センサー1を備えるので、優れた信頼性を有する。
Note that FIG. 19 illustrates the case where the sensor device 200 includes one physical quantity sensor 1, but the sensor apparatus 200 may include a plurality of physical quantity sensors 1. The sensor device 200 may include the physical quantity sensor 1 and a physical quantity sensor having a configuration different from that of the physical quantity sensor 1.
Since such a sensor device 200 includes the physical quantity sensor 1 having excellent sensitivity and impact resistance, the sensor device 200 has excellent reliability.

(電子機器)
次に、本発明の電子機器を説明する。
図20は、本発明の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、物理量センサー1が内蔵されている。
(Electronics)
Next, the electronic apparatus of the present invention will be described.
FIG. 20 is a perspective view showing a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which the electronic apparatus of the present invention is applied.
In this figure, a personal computer 1100 includes a main body 1104 having a keyboard 1102 and a display unit 1106. The display unit 1106 is supported by the main body 1104 via a hinge structure so as to be rotatable. Yes.
Such a personal computer 1100 incorporates a physical quantity sensor 1.

図21は、本発明の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、アンテナ(図示せず)、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、表示部が配置されている。
このような携帯電話機1200には、物理量センサー1が内蔵されている。
FIG. 21 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone (including PHS) to which the electronic apparatus of the invention is applied.
In this figure, a cellular phone 1200 includes an antenna (not shown), a plurality of operation buttons 1202, an earpiece 1204, and a mouthpiece 1206, and a display unit is disposed between the operation buttons 1202 and the earpiece 1204. Has been.
Such a cellular phone 1200 incorporates a physical quantity sensor 1.

図22は、本発明の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。
FIG. 22 is a perspective view showing the configuration of a digital still camera to which the electronic apparatus of the present invention is applied. In this figure, connection with an external device is also simply shown.
Here, an ordinary camera sensitizes a silver halide photographic film with a light image of a subject, whereas a digital still camera 1300 photoelectrically converts a light image of a subject with an imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device). An imaging signal (image signal) is generated.

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、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
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。
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1308に転送・格納される。
A display unit is provided on the back of a case (body) 1302 in the digital still camera 1300, and is configured to display based on an imaging signal from the CCD. The display unit is a finder that displays an object as an electronic image. Function.
A light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system), a CCD, and the like is provided on the front side (the back side in the drawing) of the case 1302.
When the photographer confirms the subject image displayed on the display unit and presses the shutter button 1306, the CCD image pickup signal at that time is transferred and stored in the memory 1308.

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1430が、デ−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1308に格納された撮像信号が、テレビモニタ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。
このようなディジタルスチルカメラ1300には、物理量センサー1が内蔵されている。
このような電子機器は、高感および耐衝撃性に優れた物理量センサー1を備えるので、優れた信頼性を有する。
In the digital still camera 1300, a video signal output terminal 1312 and an input / output terminal 1314 for data communication are provided on the side surface of the case 1302. As shown in the figure, a television monitor 1430 is connected to the video signal output terminal 1312 and a personal computer 1440 is connected to the input / output terminal 1314 for data communication as necessary. Further, the imaging signal stored in the memory 1308 is output to the television monitor 1430 or the personal computer 1440 by a predetermined operation.
Such a digital still camera 1300 incorporates a physical quantity sensor 1.
Such an electronic device includes the physical quantity sensor 1 excellent in high sensitivity and impact resistance, and thus has excellent reliability.

なお、本発明の電子機器は、図20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21の携帯電話機、図22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)、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、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、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、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)、フライトシュミレータ等に適用することができる。   In addition to the personal computer (mobile personal computer) in FIG. 20, the mobile phone in FIG. 21, and the digital still camera in FIG. 22, the electronic apparatus of the present invention includes, for example, an ink jet type ejection device (for example, an ink jet printer), Laptop personal computer, TV, video camera, video tape recorder, car navigation device, pager, electronic notebook (including communication function), electronic dictionary, calculator, electronic game device, word processor, workstation, video phone, crime prevention TV monitor, electronic binoculars, POS terminal, medical equipment (for example, electronic thermometer, blood pressure monitor, blood glucose meter, electrocardiogram measuring device, ultrasonic diagnostic device, electronic endoscope), fish detector, various measuring devices, instruments (for example, Vehicle, aircraft, ship instrumentation), fly It can be applied to a simulator or the like.

以上、本発明の物理量センサー、物理量センサーの製造方法および電子機器について図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
例えば、固定電極部は、櫛歯状をなすように並ぶ複数の固定電極指の少なくとも1つの固定電極指がその他の固定電極指に対してベース基板上で分離していれば、前述した実施形態に限定されない。
The physical quantity sensor, the method for manufacturing the physical quantity sensor, and the electronic device of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited to these.
For example, if the fixed electrode part is separated on the base substrate from at least one fixed electrode finger of the plurality of fixed electrode fingers arranged in a comb-tooth shape on the base substrate, the above-described embodiment It is not limited to.

また、固定電極部の複数の固定電極指と、これに噛み合うように設けられた可動電極部の複数の可動電極指との本数、配置および大きさ等の形態は、前述した実施形態に限定されない。
また、可動部をY軸方向に変位させるように構成してもよいし、可動部をX軸に平行な軸線まわりに回動させるように構成してもよい。この場合、可動電極指と固定電極指との対向面積の変化による静電容量変化に基づいて物理量を検出すればよい。
Further, the number, arrangement, size, and the like of the plurality of fixed electrode fingers of the fixed electrode portion and the plurality of movable electrode fingers of the movable electrode portion provided so as to mesh with the fixed electrode fingers are not limited to the above-described embodiments. .
Further, the movable part may be configured to be displaced in the Y-axis direction, or the movable part may be configured to be rotated around an axis parallel to the X-axis. In this case, the physical quantity may be detected based on the change in capacitance due to the change in the facing area between the movable electrode finger and the fixed electrode finger.

1、1A、1B、1C、1D‥‥物理量センサー 2、2D‥‥ベース基板 3‥‥素子片 3’……可動構造体 4‥‥導体パターン 5‥‥蓋部材 21‥‥空洞部 22‥‥凹部 221‥‥隙間 222‥‥隙間 23‥‥凹部 24‥‥凹部 29D……突出部 30‥‥不純物拡散部 31‥‥固定部 32‥‥固定部 33‥‥可動部 34‥‥連結部 341、342‥‥梁 35‥‥連結部 351、352‥‥梁 36‥‥可動電極部 361〜365‥‥可動電極指 37‥‥可動電極部 371〜375‥‥可動電極指 38‥‥固定電極部 381〜388‥‥固定電極指 39‥‥固定電極部 391〜398‥‥固定電極指 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 50‥‥突起 51‥‥凹部 9‥‥絶縁膜 101‥‥接合体 102‥‥基板 102A‥‥基板 103‥‥基板 103A‥‥基板 105‥‥蓋部材 200‥‥センサー装置 201‥‥電子部品 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 1200‥‥携帯電話機 1202‥‥操作ボタン 1204‥‥受話口 1206‥‥送話口 1300‥‥ディジタルスチルカメラ 1302‥‥ケース 1304‥‥受光ユニット 1306‥‥シャッタボタン 1308‥‥メモリ 1312‥‥ビデオ信号出力端子 1314‥‥入出力端子 1430‥‥テレビモニタ 1440‥‥パーソナルコンピューター   1, 1A, 1B, 1C, 1D ... Physical quantity sensor 2, 2D ... Base substrate 3 ... Element piece 3 '... Movable structure 4 ... Conductor pattern 5 ... Lid member 21 ... Hollow part 22 ... Recess 221 ... Clearance 222 ... Clearance 23 ... Recess 24 ... Recess 29D ... Projection 30 ... Impurity diffusion part 31 ... Fixed part 32 ... Fixed part 33 ... Movable part 34 ... Connection part 341 342 ... Beam 35 ... Connection part 351, 352 ... Beam 36 ... Movable electrode part 361-365 ... Movable electrode finger 37 ... Movable electrode part 371-375 ... Movable electrode finger 38 ... Fixed electrode part 381 ... 388 Electrode 45 ... Electrode 45 ... Electrode 46 ... Electrode 471 ... Projection Electrode 45 ... Electrode 46 ... Electrode 471 ... Electrode 471 ... Electrode 45 ... Electrode 45 ... Electrode 46 ... Electrode 471 ... Projection 472 ... Protrusion 481 ... Protrusion 482 ... Protrusion 50 ... Protrusion 51 ... Recess 9 ... Insulating film 101 ... Bonded body 102 ... Substrate 102A ... Substrate 103 ... Substrate 103A ... Substrate 105 ... Lid Components 200 ... Sensor device 201 ... Electronic parts 1100 ... Personal computer 1102 ... Keyboard 1104 ... Main body 1106 ... Display unit 1200 ... Mobile phone 1202 ... Operation buttons 1204 ... Earpiece 1206 ... Transmission 1300 Digital still camera 1302 Case 1304 Light receiving unit 1306 Shutter button 1308 Memory 1312 Video signal output terminal 1314 Input / output terminal 1430 Television monitor 1440 Personal computer

Claims (10)

ベース基板と、
前記ベース基板の上方に支持され、且つ、可動電極部を備えた可動構造体と、を備え、
前記ベース基板上には、
前記可動電極部に対向して配置された固定電極部と、
前記固定電極部に電気的に接続された第1配線と、
前記可動構造体に電気的に接続された第2配線と、が設けられ、
前記可動構造体および前記固定電極部は、前記ベース基板との接合面に不純物が拡散された不純物拡散部が設けられ、前記不純物拡散部を介して前記第1配線および前記第2配線に接続され
前記不純物拡散部は、前記可動構造体および前記固定電極部の前記ベース基板と対向する面のうち、平面視で前記ベース基板と重なり合う領域に設けられていることを特徴とする物理量センサー。
A base substrate;
A movable structure supported above the base substrate and provided with a movable electrode portion,
On the base substrate,
A fixed electrode portion disposed to face the movable electrode portion;
A first wiring electrically connected to the fixed electrode portion;
A second wiring electrically connected to the movable structure,
The movable structure and the fixed electrode portion are provided with an impurity diffusion portion in which impurities are diffused on a joint surface with the base substrate, and are connected to the first wiring and the second wiring through the impurity diffusion portion. ,
The physical quantity sensor , wherein the impurity diffusion portion is provided in a region of the surface of the movable structure and the fixed electrode portion facing the base substrate that overlaps the base substrate in plan view .
ベース基板と、
前記ベース基板の上方に支持され、且つ、可動電極部を備えた可動構造体と、を備え、
前記ベース基板上には、
前記可動電極部に対向して配置された固定電極部と、
前記固定電極部に電気的に接続された第1配線と、
前記可動構造体に電気的に接続された第2配線と、が設けられ、
前記可動構造体および前記固定電極部は、前記ベース基板との接合面に不純物が拡散された不純物拡散部が設けられ、前記不純物拡散部を介して前記第1配線および前記第2配線に接続され
前記不純物拡散部は、前記固定電極部と前記第1配線との接点部分、および前記可動構造体と前記第2配線との接点部分に設けられていることを特徴とする物理量センサー。
A base substrate;
A movable structure supported above the base substrate and provided with a movable electrode portion,
On the base substrate,
A fixed electrode portion disposed to face the movable electrode portion;
A first wiring electrically connected to the fixed electrode portion;
A second wiring electrically connected to the movable structure,
The movable structure and the fixed electrode portion are provided with an impurity diffusion portion in which impurities are diffused on a joint surface with the base substrate, and are connected to the first wiring and the second wiring through the impurity diffusion portion. ,
The physical quantity sensor , wherein the impurity diffusion portion is provided at a contact portion between the fixed electrode portion and the first wiring and a contact portion between the movable structure and the second wiring .
ベース基板と、
前記ベース基板の上方に支持され、且つ、可動電極部を備えた可動構造体と、を備え、
前記ベース基板上には、
前記可動電極部に対向して配置された固定電極部と、
前記固定電極部に電気的に接続された第1配線と、
前記可動構造体に電気的に接続された第2配線と、が設けられ、
前記可動構造体および前記固定電極部は、前記ベース基板との接合面に不純物が拡散された不純物拡散部が設けられ、前記不純物拡散部を介して前記第1配線および前記第2配線に接続されており、
前記ベース基板はアルカリ金属イオンを含む材料で構成され、
前記固定電極部および前記可動構造体は、前記ベース基板に対して直接的に接合されていることを特徴とする物理量センサー。
A base substrate;
A movable structure supported above the base substrate and provided with a movable electrode portion,
On the base substrate,
A fixed electrode portion disposed to face the movable electrode portion;
A first wiring electrically connected to the fixed electrode portion;
A second wiring electrically connected to the movable structure,
The movable structure and the fixed electrode portion are provided with an impurity diffusion portion in which impurities are diffused on a joint surface with the base substrate, and are connected to the first wiring and the second wiring through the impurity diffusion portion. And
The base substrate is made of a material containing alkali metal ions,
The physical quantity sensor, wherein the fixed electrode portion and the movable structure are directly bonded to the base substrate .
ベース基板と、
前記ベース基板の上方に支持され、且つ、可動電極部を備えた可動構造体と、を備え、
前記ベース基板上には、
前記可動電極部に対向して配置された固定電極部と、
前記固定電極部に電気的に接続された第1配線と、
前記可動構造体に電気的に接続された第2配線と、が設けられ、
前記可動構造体および前記固定電極部は、前記ベース基板との接合面に不純物が拡散された不純物拡散部が設けられ、前記不純物拡散部を介して前記第1配線および前記第2配線に接続されており、
前記固定電極部は、前記ベース基板と対向する面の全域が前記ベース基板に支持されていることを特徴とする物理量センサー。
A base substrate;
A movable structure supported above the base substrate and provided with a movable electrode portion,
On the base substrate,
A fixed electrode portion disposed to face the movable electrode portion;
A first wiring electrically connected to the fixed electrode portion;
A second wiring electrically connected to the movable structure,
The movable structure and the fixed electrode portion are provided with an impurity diffusion portion in which impurities are diffused on a joint surface with the base substrate, and are connected to the first wiring and the second wiring through the impurity diffusion portion. And
In the physical quantity sensor , the fixed electrode portion is supported by the base substrate over the entire area facing the base substrate .
前記不純物拡散部は、前記可動構造体および前記固定電極部の前記ベース基板と対向する面の全域に設けられている請求項1ないし4のいずれか一項に記載の物理量センサー。 5. The physical quantity sensor according to claim 1, wherein the impurity diffusion portion is provided over the entire surface of the movable structure and the fixed electrode portion facing the base substrate. 6. 前記不純物拡散部は、前記可動構造体および前記固定電極部の前記ベース基板と反対側の面の全域に設けられている請求項5に記載の物理量センサー。   The physical quantity sensor according to claim 5, wherein the impurity diffusion portion is provided on the entire area of the movable structure and the surface of the fixed electrode portion opposite to the base substrate. 前記可動構造体および前記固定電極部は、単一の部材から構成されている請求項1ないしのいずれか一項に記載の物理量センサー。 The physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 6 , wherein the movable structure and the fixed electrode portion are formed of a single member. 前記可動構造体および前記固定電極部は、半導体材料で構成され、
前記不純物拡散部に拡散された不純物は、ボロン、リンの少なくとも1つである請求項1ないしのいずれか一項に記載の物理量センサー。
The movable structure and the fixed electrode portion are made of a semiconductor material,
Impurity diffused in the impurity diffusion section, boron, physical quantity sensor according to any one of claims 1 at least is one of the phosphorus 7.
第1配線および第2配線が形成された第1基板と、不純物を拡散した不純物拡散部が主面の少なくとも一部に形成された第2基板と、を用意する準備工程と、
前記不純物拡散部を前記第1配線および前記第2配線に接触させて、前記第1基板の前記主面に第2基板を接合する接合工程と、
前記第2基板をエッチングすることにより、可動電極部を備えた可動構造体および前記可動電極部に対向して配置された固定電極部を形成するエッチング工程と、を含むことを特徴とする物理量センサーの製造方法。
A preparatory step of preparing a first substrate on which the first wiring and the second wiring are formed, and a second substrate on which an impurity diffusion portion in which impurities are diffused is formed on at least a part of the main surface;
A bonding step of bringing the impurity diffusion portion into contact with the first wiring and the second wiring and bonding a second substrate to the main surface of the first substrate;
Etching the second substrate to form a movable structure having a movable electrode portion and a fixed electrode portion disposed opposite to the movable electrode portion, and a physical quantity sensor comprising: Manufacturing method.
請求項1ないしのいずれか一項に記載の物理量センサーを備えたことを特徴とする電子機器。 An electronic apparatus comprising the physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 8.
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