JP2001330623A - 半導体力学量センサ - Google Patents

半導体力学量センサ

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JP2001330623A
JP2001330623A JP2000382422A JP2000382422A JP2001330623A JP 2001330623 A JP2001330623 A JP 2001330623A JP 2000382422 A JP2000382422 A JP 2000382422A JP 2000382422 A JP2000382422 A JP 2000382422A JP 2001330623 A JP2001330623 A JP 2001330623A
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Mineichi Sakai
峰一 酒井
Minoru Murata
稔 村田
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Denso Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電容量型の半導体加速度センサにおいて、
検出間隔だけでなく検出間隔と反対側の間隔でも、可動
電極と固定電極との付着を防止する。 【解決手段】 錘部２１は、その変位方向の軸Ｙ１を中
心として両側に、それぞれ櫛歯状の可動電極２４を備
え、可動電極２４における櫛歯の隙間に噛み合うように
櫛歯状の固定電極３１、３２が対向して配置されてお
り、可動電極２４と固定電極３１、３２との間に発生す
る静電引力の作用方向が、変位方向の軸Ｙ１を中心とし
た錘部２１の一側と他側とで、逆の方向となっている。
個々の固定電極３１、３２において相手側の可動電極２
４と対向する両方の側面に、付着防止用の突起部３３が
形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、櫛歯状の可動電極
と櫛歯状の固定電極とを噛み合わせるように対向配置
し、これら両電極間の静電容量の変化に基づいて印加力
学量を検出する静電容量型の半導体力学量センサに関
し、特に、可動電極と固定電極との付着防止に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の半導体力学量センサの一般的な
平面構成を図１１に示す。支持基板１１上に支持された
半導体層に対して、エッチング等により溝（図中、非ハ
ッチング部）１４を形成することにより、可動部２０、
及び、この可動部２０と溝１４を介して区画され且つ支
持基板１１に固定された固定部３０を形成したものであ
る。
【０００３】ここで、可動部２０は、力学量（加速度や
圧力等）の印加に応じて所定方向（図１１中のＹ方向）
に変位可能な錘部２１と、錘部２１の変位方向の軸Ｙ１
を中心として錘部２１の両側（図１１中、左右両側）に
形成された櫛歯状の可動電極２４とを備えており、一
方、固定部３０は、可動電極２４における櫛歯の隙間に
噛み合うように対向して配置された櫛歯状の固定電極３
１、３２を備えている。
【０００４】そして、力学量の印加に応じて可動電極２
４が上記所定方向へ変位したとき、可動電極２４と固定
電極３１、３２との間の距離（図１１中の検出間隔４
０）が変化するため、両電極２４と３１及び３２との間
の静電容量が変化し、この静電容量の変化に基づいて印
加力学量が検出されるようになっている。
【０００５】しかしながら、上記従来の半導体力学量セ
ンサにおいては、作動中に大きな衝撃が加わる（いわゆ
る大きなＧが加わる）と、検出間隔４０において、可動
電極２４と固定電極３１、３２とが接触し、両電極２
４、３１、３２間の静電引力により、両電極２４、３
１、３２が付着した状態、つまり、スティッキングが発
生し、これにより、センサの動作不良を引き起こすとい
う問題があった。
【０００６】このスティッキングの問題を防止する目的
で、可動電極２４と固定電極３１、３２との検出間隔４
０において、互いに対向する側面の少なくとも一方に突
起部を設けたものが、例えば、特開平１１−３２６３６
５号公報、特開平６−３４７４７４号公報、特開平６−
２１３９２４号公報、特開平４−３３７４６８号公報、
米国特許第５５４２２９５号明細書、特開平１１−２３
０９８５号公報等に提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記特開平
１１−３２６３６５号公報に記載されているような半導
体力学量センサにおいては、上記図１１に示す様に、互
いの櫛歯が噛み合った状態の可動電極２４及び固定電極
３１、３２において、錘部２１の左側では、個々の可動
電極２４の上方側面と固定電極３１の下方側面との間に
検出間隔４０が形成されているのに対し、錘部２１の右
側では、個々の可動電極２４の下方側面と固定電極３２
の上方側面との間に検出間隔４０が形成されている。
【０００８】従って、変位方向の軸Ｙ１を中心とした錘
部２１の一側と他側とで、検出間隔４０の位置が反対と
なっているため、可動電極２４に対して固定電極３１、
３２との間に発生する静電引力の作用方向も、逆の方向
となっている（これを以下、静電引力非対称構成とい
う）。例えば、図１１においては、錘部２１の左側で
は、可動電極２４は静電引力によって上方に引っ張られ
るが、錘部２１の右側では、下方に引っ張られる。ま
た、印加力学量の消失に伴い、各側の可動電極２４は上
記静電引力の作用方向とは反対方向へ戻ろうとする。
【０００９】そのため、錘部２１は、例えば、上記図１
１中の矢印Ｒに示されるように、回転しやすい構成とな
っている。そして、このような静電引力非対称構成にお
いては、大きな衝撃がセンサに加わったときなど、上記
錘部２１の回転によって、検出間隔４０とは反対側で且
つ検出間隔４０よりも広い間隔（非検出間隔）４１で
も、両電極２４、３１、３２が互いに接触して付着する
恐れがある。
【００１０】そこで、本発明は上記問題に鑑み、静電引
力非対称構成を有する静電容量型の半導体力学量センサ
において、検出間隔だけでなく検出間隔と反対側の間隔
でも、可動電極と固定電極との付着を防止することを目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１〜請求項４記載の発明においては、可動電
極（２４）及び固定電極（３１、３２）の少なくとも一
方には、個々の電極（３１、３２）において相手側電極
（２４）と対向する両方の側面に、当該側面より突出す
る付着防止用の突起部（３３）が形成されていることを
特徴としている。
【００１２】本発明によれば、可動電極と固定電極との
検出間隔だけでなく、検出間隔とは反対側の間隔（非検
出間隔）においても、可動電極及び固定電極の少なくと
も一方に突起部を設けたものとできる。そのため、静電
引力非対称構成を有する静電容量型の半導体力学量セン
サにおいて、上記した錘部の回転が発生しても、検出間
隔及び非検出間隔の両方で、可動電極と固定電極との付
着を防止することができる。
【００１３】ここで、請求項２の発明では、突起部（３
３）が形成された電極（３１、３２）において、相手側
電極（２４）と対向する側面の一方と他方とで、対称な
位置に突起部を形成したことを特徴としている。それに
より、電極における両方の側面において、突起部の形成
位置を規則的なものにでき、突起部の加工をしやすくで
きる。
【００１４】また、請求項３の発明のように、突起部
（３３）が形成された電極（３１、３２）において、相
手側電極（２４）と対向する側面の一方と他方とで、突
起部の形状及び大きさを同一とすれば、電極に形成する
突起部の形状が、両方の側面で異なる場合等に比べて、
突起部の加工性を良好なものとできる。
【００１５】さらに、請求項４の発明では、突起部（３
３）が形成された電極（３１、３２）において、突起部
（３３）を、相手側電極（２４）と対向する両方の側面
に、それぞれ３個以上間隔を有して配置し、突起部が形
成された電極の先端側における突起部の間隔（Ｓ１）
を、当該電極の根元側における突起部の間隔（Ｓ２）よ
りも狭くしたことを特徴としている。それによれば、３
個以上の突起部を、電極のうち特に付着しやすい先端側
に寄った形で配置することができる。
【００１６】また、請求項５に記載の発明では、錘部
（２１）における変位方向の軸（Ｙ１）に沿った両端部
の外側に、支持基板（１１）に固定されたアンカー部
（２３ａ、２３ｂ）を設け、錘部を、錘部を変位方向に
変位させるためのバネ機能を有する梁部（２２０）を介
してアンカー部に連結し、錘部における変位方向に沿っ
た両端部を、アンカー部に対して可動電極（２４）と固
定電極（３１、３２）との間隔よりも狭い間隔を有して
対向させ、梁部を、その一端がアンカー部に接続され、
その他端が錘部に接続されるとともに、その中間部が錘
部及びアンカー部における変位方向に沿った部位（２３
ｃ、２３ｄ）の外側にて複数回折り返された構造をなす
ものとし、アンカー部における錘部と対向する部位を、
錘部の過大変位を防止するためのストッパ部として構成
したことを特徴としている。
【００１７】本発明によれば、梁部（２２０）を複数回
の折り返し構造としており、狭いスペースにて梁部の長
さを稼ぎ、バネ定数を確保することができるため、セン
サの小型化に適した梁部構造を実現できる。
【００１８】そして、本発明では、このような小型化に
適した梁部構造を有する半導体力学量センサにおいて、
変位方向（Ｙ）に沿って、錘部（２１）の両端部とその
外側に位置するアンカー部（２３ａ、２３ｂ）とが、可
動電極（２４）と固定電極（３１、３２）との間隔より
も狭い間隔を有して対向しており、梁部（２２０）は、
これら錘部及びアンカー部における変位方向に沿った部
位（２３ｃ、２３ｄ）の外側にて折り返している。
【００１９】そのため、梁部（２２０）の折り返し構造
による効果を発揮しつつ、梁部における折り返し部（２
２２）の数に関係なく、可動及び固定の電極同士が当た
るよりも先に、錘部（２１）とアンカー部（２３ａ、２
３ｂ）とを当てることができる。
【００２０】つまり、本発明では、アンカー部における
錘部と対向する部位を、錘部の過大変位を防止するため
のストッパ部として構成することができる。よって、上
記した電極間の付着防止をより高いレベルにて実現する
ことができる。
【００２１】また、請求項６に記載の発明は、上記請求
項１に記載のセンサと同様の支持基板（１１）、可動部
（２０）、固定部（３０）、錘部（２１）、可動電極
（２４）、固定電極（３１、３２）を備え、力学量の印
加に応じて可動電極が変位したとき、可動電極と固定電
極との間の静電容量の変化に基づいて印加力学量を検出
する半導体力学量センサであって、上記請求項５に記載
のものと同様のアンカー部（２３ａ、２３ｂ）、梁部
（２２０）の構成を採用したものである。つまり、本発
明では、請求項１〜請求項５の発明とは異なり、可動電
極（２４）及び固定電極（３１、３２）に付着防止用の
突起部（３３）を形成していなくても良い。
【００２２】かかる本発明によれば、小型化に適した梁
部構造を実現するとともに、錘部（２１）の過大変位時
に、可動及び固定電極同士が接する前に、錘部の変位方
向の軸（Ｙ１）に沿った両端部がアンカー部（２３ａ、
２３ｂ）に当たるため、可動電極と固定電極との付着を
防止することができる。
【００２３】ここで、請求項７に記載の発明のように、
アンカー部（２３ａ、２３ｂ）と錘部（２１）とが対向
する部位において、アンカー部及び錘部のどちらか一方
に、対向する相手側に向かって突出する突起（２２１）
を形成することが好ましい。それによれば、アンカー部
と錘部との当たる面積を小さくすることができ、これら
両部の付着を防止することができる。
【００２４】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一
例である。
【００２５】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
図に示す実施形態について説明する。本実施形態は、静
電容量式の半導体力学量センサとして、例えば、エアバ
ッグ、ＡＢＳ、ＶＳＣ等の作動制御を行うための自動車
用加速度センサやジャイロセンサ等に適用可能な差動容
量式の半導体加速度センサについて本発明を適用したも
のである。図１に半導体加速度センサ１００の平面構成
を示し、図２に図１中のＡ−Ａ線に沿った模式的な断面
構造を示す。なお、図１中、上記図１１と同一部分には
同一符号を付してある。
【００２６】半導体加速度センサ（以下、単にセンサと
いう）１００は、半導体基板に周知のマイクロマシン加
工を施すことにより形成される。センサ１００を構成す
る半導体基板は、図２に示す様に、第１の半導体層とし
ての第１シリコン基板（本発明でいう支持基板）１１と
第２の半導体層としての第２シリコン基板１２との間
に、絶縁層としての酸化膜１３を有する矩形状のＳＯＩ
基板１０である。
【００２７】第２シリコン基板１２には、溝１４を形成
することにより、可動部２０、及び、この可動部２０と
溝１４を介して区画された固定部３０よりなる梁構造体
が形成されている。また、酸化膜１３のうち上記梁構造
体２０、３０の形成領域に対応した部位は、犠牲層エッ
チング等により矩形状に除去されて開口部１３ａを形成
している。そして、固定部３０は、開口部１３ａの開口
縁部にて、酸化膜１３を介して第１のシリコン基板１１
に支持されている。
【００２８】開口部１３ａ上を横断するように配置され
た可動部２０は、矩形状の錘部２１の両端を、梁部２２
を介してアンカー部２３ａ及び２３ｂに一体に連結した
構成となっている。これらアンカー部２３ａ及び２３ｂ
は、酸化膜１３における開口部１３ａの開口縁部に固定
され、第１シリコン基板１１上に支持されている。これ
により、錘部２１及び梁部２２は開口部１３ａに臨んだ
状態となっている。
【００２９】また、梁部２２は、２本の梁がその両端で
連結された矩形枠状をなしており、梁の長手方向と直交
する方向に変位するバネ機能を有する。具体的には、梁
部２２は、図１中の矢印Ｙ方向の成分を含む加速度を受
けたときに錘部２１を矢印Ｙ方向へ変位させるととも
に、加速度の消失に応じて元の状態に復元させるように
なっている。よって、錘部２１は、加速度の印加に応じ
て、開口部１３ａ上にて梁部２２の変位方向（矢印Ｙ方
向）へ変位可能となっている。
【００３０】また、錘部２１における梁部２２の変位方
向に平行な軸を、錘部２１における変位方向の軸Ｙ１と
して、図１中の一点鎖線Ｙ１に示す。この変位方向の軸
Ｙ１を中心とした錘部２１の両側面（図１中の左右両側
面）には、それぞれ、櫛歯状の可動電極２４が、該変位
方向の軸Ｙ１と直交する方向において、互いに反対方向
へ突出して形成されている。
【００３１】図１では、可動電極２４は、錘部２１の左
側及び右側に各々３個ずつ突出して形成され、個々の可
動電極２４は断面矩形の梁状に形成されて、開口部１３
ａに臨んだ状態となっている。このように、錘部２１と
一体的に形成された可動電極２４は、梁部２２及び錘部
２１とともに梁部２１の変位方向へ変位可能となってい
る。
【００３２】固定部３０は、錘部２１の左右一対の櫛歯
状の可動電極２４における櫛歯の隙間に噛み合うように
対向して配置された櫛歯状の固定電極３１、３２を備え
ている。この左右一対の固定電極３１、３２は、錘部２
１を挟んで設けられ、図１中の左側に位置する第１の固
定電極３１と、右側に位置する第２の固定電極３２とよ
り成る。
【００３３】第１の固定電極３１と第２の固定電極３
１、３２とは、互いに電気的に独立しており、それぞ
れ、各可動電極２４における櫛歯の隙間に噛み合うよう
に対向して配置されている。また、固定電極３１、３２
における個々の電極（図示例では３個ずつ）は、断面矩
形の梁状に形成されており、各配線部３１ａ、３２ａに
片持ち状に支持された状態で、開口部１３ａに臨んだ状
態となっている。
【００３４】そして、固定電極３１、３２における個々
の電極の側面は、個々の可動電極２４の側面と所定の間
隔を存して平行した状態で対向配置されている。ここ
で、櫛歯状の可動及び固定電極２４、３１、３２が噛み
合って配置される半導体力学量センサでは、当然なが
ら、個々の固定電極３１、３２において、可動電極（相
手側電極）２４と対向する側面（以下、可動電極対向面
という）は２個存在する。
【００３５】そして、可動電極対向面と可動電極２４の
側面との間隔において、狭い方の間隔が、加速度検出時
において静電容量変化の検出に用いられる検出間隔４０
であり、検出間隔４０とは反対側の広い方の間隔は、加
速度検出時において静電容量変化の検出に用いない非検
出間隔４１である。
【００３６】ここで、錘部２１の左側では、個々の可動
電極２４の上方側面と個々の固定電極３１、３２の下方
側面との間に、検出間隔４０が形成されているのに対
し、錘部２１の右側では、個々の可動電極２４の下方側
面と個々の固定電極３１、３２の上方側面との間に、検
出間隔４０が形成されているというように、検出間隔４
０の位置が、錘部２１の左右で反対となっている。
【００３７】そのため、本センサ１００も、上記図１１
のセンサと同様に、静電引力非対称構成となっている。
つまり、センサ１００の作動時には、個々の可動電極２
４と固定電極３１、３２との間に電圧差を発生させた状
態とするのであるが、この状態にて作用する静電引力
（静電気力）は、図１において、錘部２１の左側の可動
電極２４を上方に引っ張り、錘部２１の右側の可動電極
２４を下方に引っ張るように、作用する。
【００３８】また、図１に示す本センサ１００において
は、固定電極３１、３２における個々の電極３１、３２
の可動電極対向面の両方、即ち、図１中の上下両側の側
面に、当該側面より突出する付着防止用の突起部３３が
形成されている。この突起部３３の拡大構成図を図３に
示す。図３では、第２の固定電極３２における突起部３
３を、代表して示してあるが、第１の固定電極３１にお
ける突起部３３の構成も同様である。
【００３９】図３に示す例では、個々の固定電極３２に
おいて、検出間隔４０側の可動電極対向面と非検出間隔
４１側の可動電極対向面とで、突起部３３は、電極の長
軸に対して対称な位置に形成されており、その形状及び
大きさも略同一となっている。また、両間隔４０、４１
側の可動電極対向面に、それぞれ３個ずつの突起部３３
が間隔Ｓ１、Ｓ２を有して配置されている。
【００４０】限定するものではないが、例えば、可動電
極２４及び固定電極３１、３２の個々の電極の長さ（梁
の長さ）は３００μｍであり、また、検出間隔４０を
２．５μｍとすると、突起部３３の高さは０．７５μｍ
以上とすることができる。また、固定電極３２の先端側
における突起部３３の間隔（先端側間隔）Ｓ１、及び、
固定電極３２の根元側における突起部３３の間隔（根元
側間隔）Ｓ２は、共に１００μｍ程度とできる。
【００４１】ここで、この突起部３３の高さは、突起部
３３の先端が可動電極２４に当たった状態での可動及び
固定電極２４、３１、３２間の距離において、可動電極
２４と固定電極３１、３２との間に作用する静電引力よ
りも、梁部２２のバネ力が大きくなるような高さとする
必要がある。
【００４２】可動電極２４と固定電極３１、３２との間
に作用する静電引力をＦｅとすると、Ｆｅ＝ε・Ｓ・Ｖ
2／２／（ｄ0−Ｘ）で表され、梁部２２のバネ力は、Ｋ
・Ｘで表される。ここで、εは真空での誘電係数、Ｓは
可動電極と固定電極との対向する部分の面積（例えば、
５．０×１０-8ｍ2）、Ｖはセンサ作動時の可動電極と
固定電極との電圧差（例えば、５Ｖ）、ｄ0は検出間隔
４０の初期値（非作動時の値、例えば、２．５×１０-6
ｍ）、Ｘは可動電極２４（つまり梁部２２）の変位量、
Ｋは梁部２２の変位方向のバネ定数（例えば、５．０Ｎ
／ｍ）である。
【００４３】上記括弧内の例において、静電引力Ｆｅと
バネ力Ｋ・Ｘとの関係を求めたものが図４に示すグラフ
である。横軸に変位量Ｘ（μｍ）、縦軸に力（×１０-5
Ｎ）を示す。ここで、変位量Ｘが０ということは、検出
間隔４０の初期値（２．５μｍ）の状態に相当し、変位
量Ｘが２．５μｍということは、検出間隔４０が０であ
る状態に相当する。
【００４４】図４から、Ｆｅ＜Ｋ・Ｘとなるのは、変位
量Ｘが１．７５μｍよりも大のとき、即ち、検出間隔４
０が０．７５μｍ未満のときであることがわかる。つま
り、図４に示す例では、検出間隔４０が０．７５μｍよ
りも小さくならないように、突起部３３の高さを０．７
５μｍ以上とする必要がある。これは、検出間隔４０の
初期値の約０．３倍である。また、突起部３３の高さが
高すぎても、検出に必要な変位量Ｘが得られないため、
突起部３３の高さは、検出間隔４０の初期値の１／２程
度までとすることが好ましい。
【００４５】また、本センサ１００においては、矩形枠
状の梁部２２の中空部内に、梁部２２の枠縁同士（つま
り、アンカー部と錘部の端部）が付着しないように、突
起部（図示例では３個）２６が、アンカー部２３ａ、２
３ｂ側より突出して設けられている。ここで、梁部２２
における突起部２６の先端と錘部２１との間隔は、検出
間隔４０における突起部３３の先端と可動電極２４との
間隔と略同じとしている。
【００４６】また、各固定電極３１、３２の各配線部３
１ａ、３２ａ上の所定位置には、それぞれワイヤボンデ
ィング用の固定電極パッド３１ｂ、３２ｂが形成されて
いる。また、一方のアンカー部２３ｂと一体に連結され
た状態で、可動電極用配線部２５が形成されており、こ
の配線部２５上の所定位置には、ワイヤボンディング用
の可動電極パッド２５ａが形成されている。上記の各電
極パッド２５ａ、３１ｂ、３２ｂは、例えばアルミニウ
ムにより形成されている。
【００４７】更に、錘部２１、可動電極２４、及び各固
定電極３１、３２には、開口部１３ａ側から反対側に貫
通する矩形状の貫通孔５０が複数形成されており、これ
ら貫通孔５０により、矩形枠状部を複数組み合わせた所
謂ラーメン構造形状が形成されている。これにより、可
動部２０及び各固定電極３１、３２の軽量化、捩じり強
度の向上がなされている。
【００４８】また、図２に示す様に、本センサ１００
は、第１シリコン基板１１の裏面（酸化膜１３とは反対
側の面）側において接着剤６０を介してパッケージ７０
に接着固定されている。このパッケージ７０には、後述
する回路手段１１０が収納されている。そして、この回
路手段１１０と上記の各電極パッド２５ａ、３１ｂ、３
２ｂとは、金もしくはアルミニウムのワイヤボンディン
グ等により形成されたワイヤ（図示せず）等により電気
的に接続されている。
【００４９】このような構成においては、第１の固定電
極３１と可動電極２４との検出間隔４０に第１の容量
（ＣＳ１とする）、第２の固定電極３２と可動電極２４
との検出間隔４０に第２の容量（ＣＳ２とする）が形成
されている。そして、加速度を受けると、梁部２２のバ
ネ機能により、可動部２０全体が一体的に矢印Ｙ方向へ
変位し、可動電極２４の変位に応じて上記各容量ＣＳ
１、ＣＳ２が変化する。そして、上記検出回路１１０
は、可動電極２４と固定電極３１、３２による差動容量
（ＣＳ１−ＣＳ２）の変化に基づいて加速度を検出す
る。
【００５０】図５に、本センサ１００の検出回路図を示
す。検出回路１１０において、１１１はスイッチドキャ
パシタ回路（ＳＣ回路）であり、このＳＣ回路１１１
は、容量がＣｆであるコンデンサ１１２、スイッチ１１
３及び差動増幅回路１１４を備え、入力された容量差
（ＣＳ１−ＣＳ２）を電圧に変換するものである。
【００５１】なお、ＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３は寄生容量
を示している。ＣＰ１は第１の固定電極３１の配線部３
１ａと支持基板１１との間の容量、ＣＰ２は第２の固定
電極３２の配線部３２ａと支持基板１１との間の容量、
ＣＰ３は可動電極２４の配線部２５と支持基板１１との
間の容量である。
【００５２】また、この検出回路１１０に対するタイミ
ングチャートの一例を図６に示す。上記センサ１００に
おいては、例えば、固定電極パッド３１ｂから搬送波１
（例えば、周波数１００ｋＨｚ、振幅０〜５Ｖ）、固定
電極パッド３２ｂから搬送波１と位相が１８０°ずれた
搬送波２（例えば、周波数１００ｋＨｚ、振幅０〜５
Ｖ）を入力し、ＳＣ回路１１１のスイッチ１１３を図に
示すタイミングで開閉する。そして、印加加速度は、下
記の数式１に示す様に、電圧値Ｖ０として出力される。
なお、数式１中、Ｖは両パッド３１ｂ、３２ｂの間の電
圧である。
【００５３】
【数１】V0＝｛（CS1 −CS2 ）+ （CP1 −CP2 ）・CP3
｝・V ／Cf 以上述べてきたように、本実施形態によれば、個々の固
定電極３１、３２における両方の可動電極対向面に、付
着防止用の突起部３３を設けたことを主たる特徴として
いる。それにより、検出間隔４０だけでなく、反対側の
非検出間隔４１にも付着防止用の突起部３３が存在する
形となる。
【００５４】そのため、静電引力非対称構成を有する本
センサ１００において、上述したような錘部２１の回転
が発生しても、つまり、大きな衝撃がセンサ１００に加
わったときに図１中の紙面内にて錘部２１が回転して
も、検出間隔４０及び非検出間隔４１の両方にて、可動
電極２４と固定電極３１、３２との付着を防止すること
ができる。
【００５５】つまり、検出間隔４０または非検出間隔４
１において、突起部３３の先端が対向する可動電極２４
に接触しても、突起部３３の先端面積自体が小さいこ
と、突起部３３の先端表面にはシリコンが酸化して絶縁
酸化膜が形成されることが多いこと、また、可動及び固
定電極２４、３１、３２間の電位差は例えば２．５Ｖと
小さいこと、等の理由から、突起部３３は可動電極２４
に付着しない。
【００５６】また、突起部３３の高さについては、上述
のように、静電引力Ｆｅとバネ力Ｋ・Ｘとの関係から規
定することが好ましいが、その他、突起部３３の配置や
形状等については適宜設計変更して良い。ただし、突起
部３３の先端の面積が大きすぎると、その先端と可動電
極（相手側電極）２４との間で静電引力を発生し、付着
する恐れがあるので、先端の面積が小さくなるように、
突起部３３は、先すぼまり形状が好ましい。
【００５７】ただし、本センサ１００のように、個々の
固定電極３１、３２における可動電極対向面の一方と他
方とで、対称な位置に突起部３３を形成すれば、個々の
固定電極３１、３２における両側の突起部３３の位置を
規則的にできるため、エッチング等により突起部３３を
加工しやすい。さらに、本センサ１００では、可動電極
対向面の一方と他方とで、突起部３３の形状及び大きさ
を同一としているので、突起部３３の加工性を良好なも
のとできる。
【００５８】さらに、本センサ１００では、個々の固定
電極３１、３２の可動電極対向面の両方に、それぞれ３
個（３個以上でも良い）の突起部３３を互いに間隔Ｓ
１、Ｓ２を有して配置している。ここで、上記例のよう
に、先端側間隔Ｓ１と根元側間隔Ｓ２とは等しくても良
いが、先端側間隔Ｓ１を根元側間隔Ｓ２よりも狭くする
ことが好ましい。
【００５９】これにより、３個以上の突起部を、固定電
極３１、３２の先端側に寄った形で配置することができ
る。梁形状の電極における先端側は、たわみ等により、
相手側電極と付着しやすい部分である。その点、本セン
サ１００によれば、電極のうち特に付着しやすい先端側
において付着防止を行うことができ、有利である。
【００６０】また、本センサ１００においては、枠部２
２における突起部２６が存在することにより、梁部２２
の過大な変形が発生しても、アンカー部２３ａ、２３ｂ
と錘部２１の端部とが付着するのを防止することができ
る。更に、梁部２２における突起部２６の先端と錘部２
１との間隔を、検出間隔４０における突起部３３の先端
と可動電極２４との間隔と略同じとしているため、衝撃
による固定電極の突起部３３の圧着を防止することがで
きる。
【００６１】なお、本実施形態の変形例を図７に概略断
面として示す。本センサ２００は、図２に示すセンサ１
００と比べて、開口部１３ａの断面形状が異なるもので
あり、図７に示す様に、酸化膜１３のみならず第１のシ
リコン基板１１のうち梁構造体２０、３０の形成領域に
対応した部位を、第１のシリコン基板１１側からのエッ
チング等により矩形状に除去し、開口部１３ａを形成し
たものである。このセンサ２００は、その他の部分は、
上記センサ１００と同一の構成であり、同一の作用効果
を有するものである。
【００６２】（第２実施形態）ところで、「従来技術」
の欄に述べた図１１に示したような半導体力学量センサ
においては、センサ体格の小型化が要望されている。こ
の小型化を実現するには、半導体基板の小型化が必要と
なってくる。
【００６３】その場合、図１１において、錘部２１をＹ
方向へ変位させるための梁部２２の長さ（Ｙ方向と直交
する方向の長さ）を短くしなければならないが、図１１
に示す様な矩形枠状の梁部２２では、梁部２２のバネ定
数を確保するには、あまり短くすることはできないとい
う制約が生じる。
【００６４】とすると、梁部を複数回折り返した構造と
し、梁部全体の長さを長くしてバネ定数を確保すること
が考えられる。図１２は、本発明者等が試作した複数回
折り返し構造の梁部Ｊ２２を有する半導体力学量センサ
の要部平面構成図である。
【００６５】図１２において、錘部２１における変位方
向Ｙに沿った両端部の外側には、図示しない支持基板に
固定されたアンカー部２３が設けられており、錘部２１
は、梁部Ｊ２２を介してアンカー部２３に連結されてい
る。なお、図１２では、錘部２１における変位方向Ｙに
沿った一方の端部側が示されているが、図示しない他方
の端部側も同様の構成となっている。
【００６６】この梁部Ｊ２２は、その一端がアンカー部
２３に接続され、その他端が錘部２１に接続されるとと
もに、その中間部が２回折り返された構造をなしてい
る。この図１２に示す様な梁部構造とすれば、半導体基
板の小型化、つまり、センサの小型化を達成する上で、
好適な梁部構成を実現することができる。
【００６７】ここで、本発明者等は、図１２に示すよう
な複数回折り返し構造の梁部を有する半導体力学量セン
サにおいて、錘部２１の過大変位によって可動電極２４
と固定電極３１とが接触して付着する前に、錘部２１と
アンカー部２３とが当たるようにすれば、本発明の目的
である検出間隔４０及び非検出間隔４１における可動電
極２４と固定電極３１との付着防止を達成できると考え
た。
【００６８】この場合、図１２に示す様に、梁部Ｊ２２
は折り返し構造であるが故に、変位方向Ｙにおいて錘部
２１とアンカー部２３との間に介在する（図１２中、介
在部Ｊ２２ａ）。そのため、梁部Ｊ２２の介在部Ｊ２２
ａと対向するアンカー部２３に、ストッパとしての突起
Ｊ２３を付け、突起Ｊ２３と介在部Ｊ２２ａとの間隔を
検出間隔（電極間隔）４１より小とすれば、電極の付着
防止が可能であると考えられる。
【００６９】しかし、更に検討したところ、次のような
問題が生じることがわかった。例えば、図１２に示す様
な２回折り返し梁構造である場合、検出間隔４０の距離
を８とし、梁部Ｊ２２による錘部２１の変位方向Ｙへの
過大な変位量が１０であったとすると、介在部Ｊ２２ａ
の変位量は、１／２の５となる。
【００７０】そのため、突起Ｊ２３と介在部Ｊ２２ａと
の間隔を、検出間隔４１より小とするために例えば７程
度としても、介在部Ｊ２２ａは上述のように５しか変位
しないので、介在部Ｊ２２ａと突起Ｊ２３とが当たる前
に、可動電極２４と固定電極３１が当たってしまう。
【００７１】このように、２回折り返し梁構造では、突
起Ｊ２３と介在部Ｊ２２ａとの間隔を検出間隔４０の１
／２以下にする必要がある。同様に考えると、ｎ回の折
り返し梁構造では、突起Ｊ２３と介在部Ｊ２２ａとの間
隔を検出間隔４０の１／ｎ以下にする必要がある。
【００７２】この種の半導体力学量センサでは、加工精
度限界まで検出間隔（電極間隔）を狭くしているため、
上記した突起Ｊ２３と介在部Ｊ２２ａとの間隔を検出間
隔の半分以下にまで大幅に狭くすることは、加工精度等
の面から困難である。そうかといって、検出間隔を広げ
るのは感度低下等、センサ特性的にデメリットが大き
い。
【００７３】ちなみに、特開平１１−３４４５０７号公
報には、複数回折り返し梁構造を有する半導体力学量セ
ンサにおいて、錘部の内部にストッパとなる別構造体を
設けることにより、電極部の付着防止を図ったものが提
案されている。しかし、この方法では、ストッパを支持
するための支持部を錘部の下側に形成しなければならな
い等、構造が複雑になる。
【００７４】そこで、本発明の第２実施形態では、複数
回折り返し構造を有する梁部を介して錘部を支持するア
ンカー部を、電極付着防止用のストッパ部として適切に
機能させることを目的とした半導体力学量を提供する。
【００７５】図８は、本実施形態に係る半導体加速度セ
ンサ３００の平面構成を示す図である。本センサ３００
は、上記第１実施形態に示したセンサ１００、２００に
比べて、梁部及びその近傍部位を変形したものであるた
め、主として第１実施形態との相違点について説明す
る。なお、図８中、上記第１実施形態と同一部分には、
図中、同一符号を付して説明を省略する。
【００７６】本実施形態のセンサ３００においても、上
記第１実施形態と同様、錘部２１における変位方向の軸
Ｙ１に沿った両端部の外側には、第１シリコン基板（支
持基板）１１に固定されたアンカー部２３ａ、２３ｂが
設けられており、錘部２１は、錘部２１を変位方向（矢
印Ｙ方向、以下、変位方向Ｙという）に変位させるため
のバネ機能を有する梁部２２０を介してアンカー部２３
ａ、２３ｂに連結されている。
【００７７】ここで、本実施形態独自の構造として、錘
部２１における変位方向Ｙに沿った両端部は、アンカー
部２３ａ、２３ｂに対して、可動電極２４と固定電極３
１、３２との間隔（本例では、突起部３３と可動電極２
４との間隔）よりも狭い間隔を有して対向している。
【００７８】そして、梁部２２０は、その一端がアンカ
ー部２３ａ、２３ｂに接続され、その他端が錘部２１に
接続されるとともに、その中間部が錘部２１及びアンカ
ー部２３ａ、２３ｂにおける変位方向Ｙに沿った部位の
外側にて複数回折り返された構造をなしている。
【００７９】本例では、図８に示す様に、アンカー部２
３ａ、２３ｂが、第１シリコン基板１１から錘部２１へ
向かって変位方向Ｙに沿って延設されることにより、錘
部２１と対向している。そして、梁部２２０は、アンカ
ー部２３ａ、２３ｂの側面部２３ｃ、２３ｄの外側にて
２回折り返された構造をなしている。
【００８０】このような本実施形態独自の構造において
は、アンカー部２３ａ、２３ｂにおける錘部２１と対向
する部位は、錘部２１の変位方向Ｙへの過大変位を防止
するためのストッパ部として構成されている。本例で
は、図８に示す様に、アンカー部２３ａ、２３ｂと錘部
２１とが対向する部位において、アンカー部２３ａ、２
３ｂには、錘部２１に向かって突出する突起２２１が形
成されている。
【００８１】かかる本実施形態のセンサ３００において
は、梁部２２０における折り返し部２２２の変位量は、
梁部２２０全体の変位量すなわち錘部２１の変位量の１
／２程度である。
【００８２】ここで、本実施形態では、錘部２１におけ
る変位方向Ｙに沿った両端部が、可動電極２４と固定電
極３１、３２との間隔よりも狭い間隔で、アンカー部２
３ａ、２３ｂの突起２２１に対向しているため、錘部２
１の過大変位によって可動電極２４と固定電極３１とが
接触して付着する前に、錘部２１とアンカー部の突起２
２１とが当たるようにすることができる。
【００８３】つまり、本実施形態は、上記第１実施形態
に示したセンサ１００における矩形枠状の梁部２２の中
空部内に設けられた突起部２６（図１参照）を、積極的
に電極付着防止用のストッパ部として機能させるよう
に、梁部周辺の構成を改良したものと言うこともでき
る。
【００８４】そして、アンカー部２３ａ、２３ｂを、支
持基板１１から錘部２１に向かって梁部２２０の内部を
横断するように延設し、錘部２１に対向させることによ
り、錘部２１とアンカー部の突起２２１とが当たるまで
の距離（錘部−アンカー部衝突距離）は、梁部２２０の
折り返し回数に依存しなくなる。
【００８５】それにより、本実施形態では、錘部２１と
アンカー部の突起２２１との間隔を、可動電極２４と固
定電極３１、３２との間隔よりも狭くする場合でも、錘
部−アンカー部衝突距離が折り返し回数に依存する場合
（上記図１２参照）のように大幅に狭くするといった必
要はなくなる。
【００８６】そのため、厳しい加工精度を必要とするこ
と無く、アンカー部２３ａ、２３ｂを電極付着防止用の
ストッパ部として適切に機能させることの可能な半導体
加速度センサ３００を提供することができる。
【００８７】そして、本実施形態のセンサ３００によれ
ば、錘部２１の過大変位によって可動電極２４と固定電
極３１とが接触して付着する前に、錘部２１とアンカー
部の突起２２１とが当たるようにすることができるた
め、検出間隔４０及び非検出間隔４１における可動電極
２４と固定電極３１との付着防止を、より高いレベルに
て達成することができる。
【００８８】また、アンカー部２３ａ、２３ｂと錘部２
１とが対向する部位において、アンカー部２３ａ、２３
ｂに突起２２１を形成しているため、アンカー部２３
ａ、２３ｂと錘部２１との当たる面積（接触面積）を小
さくすることができ、これら両部２３ａ、２３ｂ、２１
の付着を防止することができ、好ましい。
【００８９】なお、アンカー部２３ａ、２３ｂと錘部２
１とが対向する部位において、アンカー部２３ａ、２３
ｂに突起２２１を形成しなくても良い。この場合、アン
カー部の幅全域を１つの突起とみなすこともでき、細い
突起２２１を形成する場合に比べて、錘部２１と当たる
アンカー部２３ａ、２３ｂ自体の強度を向上させること
ができる。
【００９０】そのため、錘部２１からの衝撃等による潰
れが減少でき、安定して過大衝撃時の変位量を制御する
ことができる。ただし、上記したアンカー部の突起２２
１を形成する場合に比べて、過大変位時における錘部２
１とアンカー部２３ａ、２３ｂとの接触面積が増加する
ため、両部２１、２３ａ、２３ｂの付着が発生する可能
性がある。
【００９１】また、アンカー部２３ａ、２３ｂに突起２
２１を形成しない場合、電極間隔の部分が所望形状とな
るように溝１４をエッチングすることが好ましい。つま
り、電極間隔を区画する溝１４の側面が、第２シリコン
基板１２の厚み方向に平行となるように、溝１４のエッ
チングを行う。
【００９２】そのようなエッチングによれば、電極間隔
よりも狭い錘部２１とアンカー部２３ａ、２３ｂとの間
隔を区画する溝１４の側面は、第２シリコン基板１２の
厚み方向から若干斜めになる。そのため、錘部２１とア
ンカー部２３ａ、２３ｂとの対向面（溝の側面）は、平
行ではなく、互いに斜めに配置された形となり、結果的
に、過大変位時における錘部２１とアンカー部２３ａ、
２３ｂとの接触面積を小さくすることができる。
【００９３】ここで、本第２実施形態の変形例を図９に
示す。図９では、図８とは逆に、錘部２１が、アンカー
部２３ａ、２３ｂへ向かって梁部２２０の内部を横断す
るように変位方向Ｙに沿って延設されることにより、錘
部２１とアンカー部２３ａ、２３ｂとが対向している。
【００９４】そして、アンカー部２３ａ、２３ｂと錘部
２１とが対向する部位において、錘部２１には、相手側
であるアンカー部２３ａ、２３ｂに向かって突出する突
起２２１が形成されている。この変形例によっても、上
記した本実施形態の作用効果が発揮されることは明らか
である。
【００９５】（第３実施形態）図１０は、本発明の第３
実施形態に係る半導体加速度センサ４００の平面構成を
示す図である。本実施形態は、上記第２実施形態におい
て、可動電極２４及び固定電極３１、３２に付着防止用
の突起部を形成しないものである。
【００９６】つまり、本実施形態のセンサ４００は、第
１シリコン（支持基板）１１上に、可動部２０、及び、
固定部３０が形成されており、可動部２０は、加速度
（力学量）の印加に応じて変位方向Ｙに変位可能な錘部
２１と、この錘部２１における変位方向の軸Ｙ１を中心
として錘部２１の一側と他側にそれぞれ形成された櫛歯
状の可動電極２４とを備えており、固定部３０は、可動
電極２４における櫛歯の隙間に噛み合うように対向配置
された櫛歯状の固定電極３１、３２を備えており、変位
方向Ｙへの加速度（力学量）の印加に応じて可動電極２
４が変位したとき、両電極２４、３１、３２間の静電容
量の変化に基づいて印加加速度を検出するものである。
【００９７】そして、図１０に示す様に、本実施形態に
おいても、錘部２１は、複数回折り返し構造を有する梁
部２２０を介してアンカー部２３ａ、２３ｂに連結さ
れ、これら梁部２２０、アンカー部２３ａ、２３ｂ及び
錘部２１の構成は、上記第２実施形態と同様になってい
る。
【００９８】上記第２実施形態では、固定電極３１、３
２に形成された付着防止用の突起部３３と、梁部２２０
及びその周辺に形成された独自の構造とにより、上記第
１実施形態に比べて、より高いレベルにて可動電極２４
と固定電極３１との付着防止を達成している。
【００９９】しかしながら、上記第２実施形態に示した
梁部２２０及びその周辺に形成された独自の構造のみで
あっても、錘部２１の過大変位によって可動電極２４と
固定電極３１とが接触して付着する前に、錘部２１とア
ンカー部の突起２２１とが当たるように作用する。
【０１００】そのため、本第３実施形態のセンサ４００
のように、可動電極２４及び固定電極３１、３２に付着
防止用の突起部３３を形成していなくとも、可動電極２
４と固定電極３１、３２との付着防止は十分に達成可能
である。また、本実施形態においても、小型化に適した
梁部構造を実現できることは勿論である。
【０１０１】（他の実施形態）なお、突起部は、上記セ
ンサ１００、２００のように、固定電極３１、３２側の
みでなく、可動電極２４側のみにあっても良い。また、
可動電極２４と固定電極３１、３２の両側にあっても良
い。これらの場合も、上記実施形態と同様の構成を採用
することができ、同様の作用効果を得ることができる。
【０１０２】また、本発明は、静電引力非対称構成を有
する静電容量型の半導体力学量センサであれば、加速度
センサだけでなく、圧力センサ、角速度センサ等、種々
の力学量センサに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体加速度セン
サの平面構成を示す図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ断面図である。
【図３】付着防止用の突起部近傍を拡大した平面図であ
る。
【図４】電極間の静電引力Ｆｅと梁部のバネ力Ｋ・Ｘと
の関係を示すグラフである。
【図５】図１に示す半導体加速度センサの検出回路を示
す図である。
【図６】図５に示す検出回路に対するタイミングチャー
トの一例を示す図である。
【図７】上記実施形態の変形例としての半導体加速度セ
ンサを示す概略断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る半導体加速度セン
サの平面構成を示す図である。
【図９】上記第２実施形態の変形例を示す図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る半導体加速度セ
ンサの平面構成を示す図である。
【図１１】従来の一般的な半導体力学量センサの平面構
成を示す図である。
【図１２】本発明者等が試作した複数回折り返し構造の
梁部を有する半導体力学量センサの要部平面構成図であ
る。
【符号の説明】
１１…第１のシリコン基板（支持基板）、１４…溝、２
０…可動部、２１…錘部、２３ａ、２３ｂ…アンカー
部、２４…可動電極、３０…固定部、３１…第１の固定
電極、３２…第２の固定電極、３３…突起部、２２０…
梁部、２２１…突起、Ｓ１…固定電極の先端側における
突起部の間隔、Ｓ２…固定電極の根元側における突起部
の間隔、Ｙ１…錘部における変位方向の軸。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F105 BB00 BB13 CC04 CD03 CD05 CD13 4M112 AA02 BA07 CA26 CA36 EA03 EA06

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 支持基板（１１）上に、半導体よりなる
    可動部（２０）、及び、この可動部と溝（１４）を介し
    て区画され前記支持基板に固定された半導体よりなる固
    定部（３０）が形成されており、 前記可動部は、力学量の印加に応じて所定方向に変位可
    能な錘部（２１）と、この錘部における変位方向の軸
    （Ｙ１）を中心として前記錘部の一側と他側に、それぞ
    れ形成された櫛歯状の可動電極（２４）とを備えてお
    り、 前記固定部は、前記可動電極における櫛歯の隙間に噛み
    合うように対向配置された櫛歯状の固定電極（３１、３
    ２）を備えており、 力学量の印加に応じて前記可動電極が変位したとき、前
    記可動電極と前記固定電極との間の静電容量の変化に基
    づいて印加力学量を検出するようになっており、 前記可動電極に対して前記固定電極との間に発生する静
    電引力の作用方向が、前記変位方向の軸を中心とした前
    記錘部の一側と他側とで、逆の方向となっている半導体
    力学量センサであって、 前記可動電極及び前記固定電極の少なくとも一方には、
    個々の電極（３１、３２）において相手側電極（２４）
    と対向する両方の側面に、当該側面より突出する付着防
    止用の突起部（３３）が形成されていることを特徴とす
    る半導体力学量センサ。
  2. 【請求項２】 前記突起部（３３）が形成された電極
    （３１、３２）において、前記相手側電極（２４）と対
    向する側面の一方と他方とで、対称な位置に前記突起部
    が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半
    導体力学量センサ。
  3. 【請求項３】 前記突起部（３３）が形成された電極
    （３１、３２）において、前記相手側電極（２４）と対
    向する側面の一方と他方とで、前記突起部の形状及び大
    きさが同一であることを特徴とする請求項１または２に
    記載の半導体力学量センサ。
  4. 【請求項４】 前記突起部（３３）が形成された電極
    （３１、３２）において、前記突起部は、前記相手側電
    極（２４）と対向する両方の側面に、それぞれ３個以上
    間隔を有して配置されており、 前記突起部が形成された電極の先端側における前記突起
    部の間隔（Ｓ１）は、前記突起部が形成された電極の根
    元側における前記突起部の間隔（Ｓ２）よりも狭くなっ
    ていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１
    つに記載の半導体力学量センサ。
  5. 【請求項５】 前記錘部（２１）における前記変位方向
    の軸（Ｙ１）に沿った両端部の外側には、前記支持基板
    （１１）に固定されたアンカー部（２３ａ、２３ｂ）が
    設けられており、 前記錘部は、前記錘部を前記変位方向に変位させるため
    のバネ機能を有する梁部（２２０）を介して前記アンカ
    ー部に連結されており、 前記錘部における前記変位方向に沿った両端部は、前記
    アンカー部に対して前記可動電極（２４）と前記固定電
    極（３１、３２）との間隔よりも狭い間隔を有して対向
    しており、 前記梁部は、その一端が前記アンカー部に接続され、そ
    の他端が前記錘部に接続されるとともに、その中間部が
    前記錘部及び前記アンカー部における前記変位方向に沿
    った部位の外側にて複数回折り返された構造をなすもの
    であり、 前記アンカー部における前記錘部と対向する部位は、前
    記錘部の過大変位を防止するためのストッパ部として構
    成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいず
    れか１つに記載の半導体力学量センサ。
  6. 【請求項６】 支持基板（１１）上に、半導体よりなる
    可動部（２０）、及び、この可動部と溝（１４）を介し
    て区画され前記支持基板に固定された半導体よりなる固
    定部（３０）が形成されており、 前記可動部は、力学量の印加に応じて所定方向に変位可
    能な錘部（２１）と、この錘部における変位方向の軸
    （Ｙ１）を中心として前記錘部の一側と他側に、それぞ
    れ形成された櫛歯状の可動電極（２４）とを備えてお
    り、 前記固定部は、前記可動電極における櫛歯の隙間に噛み
    合うように対向配置された櫛歯状の固定電極（３１、３
    ２）を備えており、 力学量の印加に応じて前記可動電極が変位したとき、前
    記可動電極と前記固定電極との間の静電容量の変化に基
    づいて印加力学量を検出する半導体力学量センサであっ
    て、 前記錘部における前記変位方向に沿った両端部の外側に
    は、前記支持基板に固定されたアンカー部（２３ａ、２
    ３ｂ）が設けられており、 前記錘部は、前記錘部を前記変位方向に変位させるため
    のバネ機能を有する梁部（２２０）を介して前記アンカ
    ー部に連結されており、 前記錘部における前記変位方向の軸に沿った両端部は、
    前記アンカー部に対して前記可動電極と前記固定電極と
    の間隔よりも狭い間隔を有して対向しており、 前記梁部は、その一端が前記アンカー部に接続され、そ
    の他端が前記錘部に接続されるとともに、その中間部が
    前記錘部及び前記アンカー部における前記変位方向に沿
    った部位の外側にて複数回折り返された構造をなすもの
    であり、 前記アンカー部における前記錘部と対向する部位は、前
    記錘部の過大変位を防止するためのストッパ部として構
    成されていることを特徴とする半導体力学量センサ。
  7. 【請求項７】 前記アンカー部（２３ａ、２３ｂ）と前
    記錘部（２１）とが対向する部位において、前記アンカ
    ー部及び前記錘部のどちらか一方には、対向する相手側
    に向かって突出する突起（２２１）が形成されているこ
    とを特徴とする請求項５または６に記載の半導体力学量
    センサ。
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