JP2006337141A - 静電容量型力学量センサ - Google Patents

Abstract

【課題】安定したデバイス特性を発揮して、正確に力学量を測定することができる静電容量型力学量センサを提供すること。
【解決手段】ガラス基板１１には、シリコンで構成された島状体１２ａ，１２ｂが埋設されている。島状体１２ａ，１２ｂは、それぞれ分割された固定電極との導電部である。ガラス基板１１の主面１１ａ上には、島状体１２ａ，１２ｂと電気的に接続するように電極１３ａ，１３ｂが形成されており、ガラス基板１１の主面１１ｂ上には、島状体１２ａ，１２ｂと電気的に接続するように固定電極１４ａ，１４ｂが形成されている。感圧ダイヤフラム１５ａと固定電極１４ａ及び固定電極１４ｂとの間で検知された静電容量の変化の信号は、島状体１２ａ，１２ｂを介して電極１３ａ，１３ｂから取得するので、この信号（直列合成容量）に基づいて測定圧力を算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、静電容量を用いて圧力や加速度などの力学量を検知する静電容量型力学量センサに関する。

図８は、従来の静電容量型力学量センサである圧力センサの概略構成を示す断面図である。図８に示す静電容量型圧力センサ１は、被測定圧力を受ける可動電極である感圧ダイヤフラム２を有するシリコン基板３とガラス基板４とを接合することにより構成されている。ガラス基板４とシリコン基板３との間には、接続導体５が設けられている。感圧ダイヤフラム２とガラス基板４との間には、所定の間隔が設けられており、空間部６が形成されている。この空間部６内のガラス基板４上には、固定電極７が設けられている。ガラス基板４には、貫通穴４ａが設けられており、その貫通穴４ａには、固定電極７と電気的に接続するように接続電極８が形成されている。そして、ガラス基板４の空間部６と反対側の表面には、接続電極８と電気的に接続するように電極９が形成されている（特許文献１，２参照）。
特許第２７７２１１１号公報 特開２００１−１２９８００号公報

図８に示す従来の静電容量型圧力センサにおいては、感圧ダイヤフラム２を有するシリコン基板３とガラス基板４に埋め込まれた接続電極８との間の導通をとるために、シリコン基板３と接続電極８との間に接続導体５を設ける構造、すなわち接続導体５をシリコン基板３及び接続電極８で挟み込む構造を有する。このため、接続導体５の近傍においては、シリコンとガラスの非接合部分が存在し、この非接合部分の存在により、気密性や耐久性などがばらついて、デバイス特性がばらつくという問題が生じる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、安定したデバイス特性を発揮して、正確に力学量を測定することができる静電容量型力学量センサを提供することを目的とする。

本発明の静電容量型力学量センサは、相互に対向する一対の主面を有し、前記一対の主面の一方の主面上に形成され、複数の部分に分割された固定電極を有する第１基板と、前記固定電極と所定の間隔をおいて位置する導電性可動部を有する第２基板と、を具備し、前記固定電極のそれぞれの部分と前記導電性可動部との間の容量の、直列の和を検知することを特徴とする。

この構成によれば、両基板間の接合領域に可動電極引出用の接続導体を設ける必要がない。その結果、両基板間に非接合部分が存在しないので、気密性や耐久性などのばらつきがなく、安定したデバイス特性を発揮することができ、正確に力学量を測定することができる。

本発明の静電容量型力学量センサにおいては、前記第１基板は、他方の主面上に形成された複数の電極と、前記固定電極のそれぞれの部分と前記電極のうちの一つとを電気的に接続する導電部と、をさらに具備することが好ましい。この構成によれば、外部への取り出し部となる電極をすべて一つの面上に形成できるので、表面実装に適したデバイスとすることができる。

本発明の静電容量型力学量センサにおいては、前記複数に分割された固定電極は、それぞれ面積がほぼ等しいことが好ましい。この構成によれば、容量の和が大きくなり、感度を大きくとることができる。

本発明の静電容量型力学量センサにおいては、前記第１基板がガラス基板であり、前記第２基板がシリコン基板であることが好ましい。また、本発明の静電容量型力学量センサにおいては、前記導電部は、前記ガラス基板に埋め込まれたシリコン製部材であることが好ましい。

本発明の静電容量型力学量センサにおいては、前記ガラス基板と前記シリコン製部材との界面においてＳｉ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｏ結合を有することが好ましい。この構成によれば、ガラス基板とシリコン製部材との界面においてＳｉ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｏ結合を有するので、ガラス基板とシリコン製部材とが強固に接合されて、両者間の密着性が向上する。

本発明の静電容量型力学量センサにおいては、前記可動部が被測定圧力により変位する感圧ダイヤフラムであり、前記感圧ダイヤフラムを用いて圧力を検知することが好ましい。

本発明の静電容量型力学量センサにおいては、前記可動部が被測定加速度により揺動する揺動部材であり、前記揺動部材を用いて加速度を検知することが好ましい。

本発明の静電容量型力学量センサによれば、相互に対向する一対の主面を有する第１基板と、前記一対の主面の一方の主面上に形成され、複数に分割された固定電極と、前記固定電極と所定の間隔をおいて位置する導電性可動部を有する第２基板と、を具備し、前記固定電極のそれぞれと前記導電性可動部との間の容量の直列容量を検知することができる。この構成により、気密性や耐久性などのばらつきがなく、安定した特性の力学量を測定することができる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
本実施の形態においては、静電容量型力学量センサが、感圧ダイヤフラムを用いて圧力を検知する静電容量型圧力センサである場合について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る静電容量型力学量センサである静電容量型圧力センサの概略構成を示す断面図である。

図中１１はガラス基板を示す。ガラス基板１１は、互いに対向する一対の主面１１ａ，１１ｂを有する。ガラス基板１１には、シリコンで構成された島状体（シリコン製部材）１２ａ，１２ｂが埋設されている。島状体１２ａ，１２ｂは、それぞれ分割された固定電極との導電部である。島状体１２ａ，１２ｂは、ガラス基板１１の両主面でそれぞれ露出している。なお、この島状体１２ａ，１２ｂの形成については後述する。

ガラス基板１１の主面１１ａ上には、島状体１２ａの一方の露出部分と電気的に接続するように電極１３ａが形成されており、島状体１２ｂの一方の露出部分と電気的に接続するように電極１３ｂが形成されている。このように電極１３ａ，１３ｂが同一の主面１１ａ上に設けられていることにより、外部機器への接続が容易となる。また、ガラス基板１１の主面１１ｂ上には、島状体１２ａの他方の露出部分と電気的に接続するように固定電極１４ａが形成されており、島状体１２ｂの他方の露出部分と電気的に接続するように固定電極１４ｂが形成されている。すなわち、固定電極は、固定電極１４ａ，１４ｂに分割されて設けられている。

固定電極は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、複数（ここでは２つ）に分割されており、固定電極１４ａ，１４ｂになっている。図５（ａ）に示す固定電極１４ａ，１４ｂは、それぞれ半円形状を有しており、図５（ｂ）に示す固定電極１４ａ，１４ｂは、それぞれ半弧形状を有している。図５（ｂ）に示す固定電極は、中央部に固定電極が存在しない領域１４ｃが設けられている。このような領域１４ｃを設けることにより、後述する感圧ダイヤフラムが撓んで固定電極１４ａ，１４ｂと接触することを防止でき、圧力測定レンジを広くとることが可能となる。また、固定電極１４ａ，１４ｂの面積は、それぞれほぼ等しいことが望ましい。これにより、感度を大きくすることができる。なお、固定電極の分割数やその形状については、特に制限はなく、種々変更することができる。

ガラス基板１１の主面１１ｂ上には、導電性可動部である感圧ダイヤフラム１５ａ（可動電極）を有するシリコン基板１５が接合されている。感圧ダイヤフラム１５ａは、シリコン基板１５の両面からエッチングなどによりそれぞれ凹部を形成することにより設けられている。シリコン基板１５のガラス基板接合面側の凹部は、少なくとも固定電極１４ａ，１４ｂを収容できる大きさを有しており、シリコン基板１５をガラス基板１１に接合することにより、空間部（ギャップ）１５ｃを構成する。すなわち、シリコン基板１５の凹部の側面１５ｂと感圧ダイヤフラム１５ａとにより空間部１５ｃを構成する。これにより、感圧ダイヤフラム１５ａと固定電極１４ａ，１４ｂとの間に所定の間隔が設けられ、感圧ダイヤフラム１５ａと固定電極１４ａ，１４ｂとの間にそれぞれ静電容量が発生する。

したがって、感圧ダイヤフラム１５ａと固定電極１４ａ，１４ｂとの間で検出される静電容量は、感圧ダイヤフラム１５ａと固定電極１４ａとの間の静電容量Ｃ₁と、感圧ダイヤフラム１５ａと固定電極１４ｂとの間の静電容量Ｃ₂との直列合成容量となる。すなわち、感圧ダイヤフラム１５ａと固定電極１４ａ，１４ｂとの間で検出される静電容量Ｃは、Ｃ＝Ｃ₁×Ｃ₂／（Ｃ₁＋Ｃ₂）である。

ガラス基板１１と島状体１２ａ，１２ｂとの界面１１ｃは、高い密着性を有することが好ましい。後述するように、この界面１１ｃは、加熱下において島状体１２ａ，１２ｂをガラス基板１１に押し込むことにより形成される。このような方法により得られた界面１１ｃでも高い密着性を発揮できるが、島状体１２ａ，１２ｂをガラス基板１１に押し込んだ後に、陽極接合処理を施すことにより、密着性をより高くすることができる。陽極接合処理とは、所定の温度（例えば４００℃以下）で所定の電圧（例えば３００Ｖ〜１ｋＶ）を印加することにより、シリコンとガラスとの間に大きな静電引力が発生して、界面で共有結合を起こさせる処理をいう。この界面での共有結合は、シリコンのＳｉ原子とガラスに含まれるＳｉ原子との間のＳｉ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｏ結合である。したがって、このＳｉ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｏ結合により、シリコンとガラスとが強固に接合して、両者間の界面で非常に高い密着性を発揮する。このような陽極接合を効率良く行うために、ガラス基板１１のガラス材料としては、ナトリウムなどのアルカリ金属を含むガラス材料（例えばパイレックス（登録商標）ガラス）であることが好ましい。

これは、ガラス基板１１の主面１１ｂとシリコン基板１５との間の界面においても同様である。すなわち、ガラス基板１１の主面１１ｂ上にシリコン基板１５を搭載して、陽極接合処理を施すことにより、密着性を高くすることができる。このようにガラス基板１１と島状体１２ａとの界面１１ｃと、ガラス基板１１とシリコン基板１５との界面１１ｄとで高い密着性を発揮することにより、感圧ダイヤフラム１５ａとガラス基板１１の主面１１ｂとの間で構成する空間部１５ｃ内の気密性を高く保つことができる。

このような構成を有する静電容量型圧力センサにおいては、上述したように、感圧ダイヤフラム１５ａとガラス基板１１上の固定電極１４ａ，１４ｂとの間に所定の静電容量を有する。この静電容量型圧力センサに圧力がかかると、感圧ダイヤフラム１５ａが圧力に応じて可動する。これにより、感圧ダイヤフラム１５ａが変位する。このとき、感圧ダイヤフラム１５ａとガラス基板１１上の固定電極１４ａ，１４ｂとの間の静電容量が変化する。したがって、この静電容量をパラメータとして、その変化を圧力変化とすることができる。

次に、本実施の形態の静電容量型圧力センサの製造方法について説明する。図２（ａ）〜（ｅ）、図３（ａ），（ｂ）、図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１に係る静電容量型圧力センサの製造方法を説明するための断面図である。

まず、不純物をドーピングして低抵抗化したシリコン基板１２を準備する。不純物としては、ｎ型不純物でも良く、ｐ型不純物でも良い。濃度としては、例えば０．０１Ω・ｃｍ程度とする。このシリコン基板をエッチングして、図２（ａ）に示すように、島状体１２ａ，１２ｂを形成する。エッチングとしては、ドライエッチングでも良く、ウェットエッチングでも良い。ただし、ウェットエッチングの場合には、エッチングレートに差が出るようにシリコン基板１２の表面の結晶面を規定して異方性エッチングすることが好ましい。

次いで、図２（ｂ）に示すように、島状体１２ａ，１２ｂを形成したシリコン基板１２上にガラス基板１１を置く。さらに、真空下で、このシリコン基板１２及びガラス基板１１を加熱し、図２（ｃ）に示すように、シリコン基板１２をガラス基板１１に押圧して島状体１２ａ，１２ｂをガラス基板１１の主面１１ａに押し込んで、シリコン基板１２とガラス基板１１とを接合する。このときの温度は、シリコンの融点以下であって、ガラスが変形可能である温度（例えば、ガラスの軟化点温度以下）が好ましい。例えば加熱温度は約６００℃である。

さらに、シリコン基板１２の島状体１２ａ，１２ｂとガラス基板１１との界面１１ｃでの密着性をより高めるために、陽極接合処理をすることが好ましい。この場合、シリコン基板１２及びガラス基板１１にそれぞれ電極をつけて、約４００℃以下の加熱下で約３００Ｖ〜１ｋＶの電圧を印加することにより行う。これにより界面１１ｃでの密着性がより高くなり、静電容量型圧力センサの空間部１５ｃの気密性を向上させることができる。

次いで、図２（ｄ）に示すように、ガラス基板１１の主面１１ｂ側を研磨処理することにより島状体１２ａ，１２ｂを主面１１ｂで部分的に露出させる。これにより、ガラス基板１１に島状体１２ａ，１２ｂが埋め込まれた状態となる。さらに、図２（ｅ）に示すように、シリコン基板１２を研磨処理することにより、島状体１２ａ，１２ｂがガラス基板１１の両面から部分的に露出する。このようにしてシリコン製部材を埋め込んだガラス基板１１を作製する。

次いで、図３（ａ）に示すように、ガラス基板１１の主面１１ｂ上に、島状体１２ａ，１２ｂとそれぞれ電気的に接続するように電極１３ａ，１３ｂを形成する。この場合、まず、ガラス基板１１の主面１１ｂ上に電極材料を被着し、その上にレジスト膜を形成し、電極形成領域にレジスト膜が残るように、そのレジスト膜をパターニング（フォトリソグラフィー）し、そのレジスト膜をマスクとして電極材料をエッチングし、その後残存したレジスト膜を除去する。

次いで、図３（ｂ）に示すように、ガラス基板１１の主面１１ａ上に、島状体１２ａ，１２ｂとそれぞれ電気的に接続するように固定電極１４ａ，１４ｂを形成する。この場合、まず、ガラス基板１１の主面１１ａ上に電極材料を被着し、その上にレジスト膜を形成し、固定電極形成領域にレジスト膜が残るように、そのレジスト膜をパターニング（フォトリソグラフィー）し、そのレジスト膜をマスクとして電極材料をエッチングし、その後残存したレジスト膜を除去する。

次いで、被測定圧力により変位する感圧ダイヤフラム１５ａを有するシリコン基板１５を、感圧ダイヤフラム１５ａが固定電極１４ａ，１４ｂと所定の間隔をおいて位置するように、ガラス基板１１の主面１１ｂ上に接合する。この場合、まず、図４（ａ）に示すように、シリコン基板１５を熱酸化してシリコン酸化膜１６を形成する。そして、空間部１５ｃに相当する領域のシリコン酸化膜１６をエッチングにより除去して開口部１６ａを形成する。この場合、シリコン基板１５の一方の主面上のシリコン酸化膜１６上にレジスト膜を形成し、空間部形成領域以外にレジスト膜が残るように、そのレジスト膜をパターニング（フォトリソグラフィー）し、そのレジスト膜をマスクとしてシリコン酸化膜１６をエッチングし、その後残存したレジスト膜を除去する。このようにして形成した開口部１６ａを有するシリコン酸化膜１６をマスクとしてシリコン基板１５をエッチングして、図４（ｂ）に示すように凹部１５ｄを設ける。その後、残存したシリコン酸化膜１６を除去する。

次いで、シリコン基板１５の凹部１５ｄを有する主面と反対側の主面に対してエッチングを行って、図４（ｃ）に示すように凹部１５ｅを設ける。この場合、上記と同様にして、シリコン基板１５を熱酸化してシリコン酸化膜１６を形成する。そして、凹部１５ｅに相当する領域のシリコン酸化膜１６をエッチングにより除去して、図４（ｂ）に示すように開口部１６ａを形成する。この場合、シリコン基板１５の他方の主面上のシリコン酸化膜１６上にレジスト膜を形成し、凹部１５ｅ形成領域以外にレジスト膜が残るように、そのレジスト膜をパターニング（フォトリソグラフィー）し、そのレジスト膜をマスクとしてシリコン酸化膜１６をエッチングし、その後残存したレジスト膜を除去する。このようにして形成した開口部１６ａを有するシリコン酸化膜１６をマスクとしてシリコン基板１５をエッチングして、図４（ｃ）に示すように凹部１５ｅを設ける。その後、残存したシリコン酸化膜１６を除去する。このようにして、感圧ダイヤフラム１５ａを有するシリコン基板１５を作製する。なお、エッチングとしては、ドライエッチングでも良く、ウェットエッチングでも良い。ただし、ウェットエッチングの場合には、エッチングレートに差が出るようにシリコン基板１５の表面の結晶面を規定して異方性エッチングすることが好ましい。特に、シリコン基板１５の空間部１５ｃを構成しない凹部１５ｅには、テーパ面１５ｆが形成されるので、異方性エッチングにより凹部を形成する。

シリコン基板１５の空間部１５ｃ側の凹部１５ｄは、ガラス基板１１上の固定電極１４ａ，１４ｂを囲繞できる程度に形成する。また、凹部１５ｄの深さは、感圧ダイヤフラム１５ａと固定電極１４ａ，１４ｂとの間の間隔などを考慮して決定する。このようにして作製した両面に凹部１５ｄ，１５ｅを有するシリコン基板１５を、テーパ面１５ｆを有する凹部１５ｅが上になるように、すなわちテーパ面１５ｆを有しない凹部１５ｄがガラス基板１１と対面するようにしてガラス基板１１の主面１１ｂ上に載置し、陽極接合処理を施す。このとき、シリコン基板１５及びガラス基板１１に対して、約４００℃以下の加熱下で約５００Ｖ程度の電圧を印加することにより行う。これによりシリコン基板１５とガラス基板１１との間の界面での密着性がより高くなり、空間部１５ｃの気密性を向上させることができる。

このようにして得られた静電容量型圧力センサは、固定電極１４ａ，１４ｂがそれぞれ島状体１２ａ，１２ｂを介して電極１３ａ，１３ｂと電気的に接続されている。したがって、感圧ダイヤフラム１５ａと固定電極１４ａ及び固定電極１４ｂとの間で検知された静電容量の変化の信号は、島状体１２ａ，１２ｂを介して電極１３ａ，１３ｂから取得することができる。この信号（直列合成容量）に基づいて測定圧力を算出することができる。

上記のようにして製造した本発明に係る静電容量型圧力センサについて、静電容量と圧力との関係を調べた。その結果を図６に示す。また、参考のために、従来の構成（図８）を有する静電容量型圧力センサについての静電容量と圧力との関係を調べた。その結果も図６に併記する。図６から分かるように、本発明に係る静電容量型圧力センサ（本発明例）も従来例の静電容量型圧力センサも圧力に対応して静電容量の変化が見られ、静電容量型圧力センサとして使用できる。ここで、本発明例においては、固定電極を分割して直列の合成容量を検知しているので、静電容量の絶対値は低くなっているが、同一圧力範囲での変化比は同等である。

本実施の形態に係る静電容量型圧力センサによれば、可動電極である感圧ダイヤフラムの変形に対して十分な感度を得ることができ、圧力センサとして使用することができる。また、この構成においては、感圧ダイヤフラムを可動電極として引き出さずに、固定電極を分割して空間部内に配置して、固定電極と感圧ダイヤフラムとの間の直列合成容量を検知するようにしているので、両基板間の接合領域に可動電極引出用の電極を設ける必要がない。その結果、両基板間に非接合部分が存在しないので、気密性や耐久性などのばらつきがなく、安定したデバイス特性を発揮することができ、正確に力学量（圧力）を測定することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態においては、静電容量型力学量センサが、揺動部材を用いて加速度を検知する静電容量型加速度センサである場合について説明する。図７は、本発明の実施の形態２に係る静電容量型力学量センサである静電容量型加速度センサの概略構成を示す断面図である。

図中２１はガラス基板を示す。ガラス基板２１は、互いに対向する一対の主面２１ａ，２１ｂを有する。ガラス基板２１には、シリコンで構成された島状体（シリコン製部材）２２ａ，２２ｂが埋設されている。島状体２２ａ，２２ｂは、それぞれ分割された固定電極との導電部である。島状体２２ａ，２２ｂは、ガラス基板２１の両主面でそれぞれ露出している。なお、この島状体２２ａ，２２ｂの形成については実施の形態１と同じである。

ガラス基板２１の主面２１ａ上には、島状体２２ａの一方の露出部分と電気的に接続するように電極２３ａが形成されており、島状体２２ｂの一方の露出部分と電気的に接続するように電極２３ｂが形成されている。このように電極２３ａ，２３ｂが同一の主面２１ａ上に設けられていることにより、外部機器への接続が容易となる。また、ガラス基板２１の主面２１ｂ上には、島状体２２ａの他方の露出部分と電気的に接続するように固定電極２４ａが形成されており、島状体２２ｂの他方の露出部分と電気的に接続するように固定電極２４ｂが形成されている。すなわち、固定電極は、固定電極２４ａ，２４ｂに分割されて設けられている。なお、固定電極２４ａ，２４ｂについては、実施の形態１と同じである。

このようなガラス基板２１上には、シリコン基板２５が接合されている。このシリコン基板２５は、可動部として被測定加速度により揺動する揺動部材２５ｂと、揺動部材２５ｂを支持するカンチレバー２５ａとを有する。このカンチレバー２５ａと揺動部材２５ｂとをシリコン基板２５に形成する場合には、例えばマイクロマシニングマシン技術を応用したエッチングにより行う。シリコン基板２５上には、ガラス基板２６が接合されている。ガラス基板２１，２６とシリコン基板２５との間の接合には、実施の形態１と同様に陽極接合を用いることが好ましい。

このように構成された静電容量型加速度センサにおいては、ガラス基板２１，２６と、シリコン基板２５とにより構成された空間部２５ｃ内で、可動部である揺動部材２５ｂが被測定加速度により揺動する。揺動部材２５ｂは導電体であるので、揺動部材２５ｂが揺動することにより、固定電極２４ａ，２４ｂとの間の静電容量が変化する。この変化を検知することにより加速度を測定することができる。この場合においても、固定電極を分割しているので、直列合成容量の変化を検知している。すなわち、固定電極２４ａと揺動部材２５ｂとの間の静電容量と、固定電極２４ｂと揺動部材２５ｂとの間の静電容量との直列合成容量を求め、その変化から加速度を算出する。

本実施の形態に係る静電容量型加速度センサによれば、可動電極である揺動部材の動きに対して十分な感度を得ることができ、加速度センサとして使用することができる。また、この構成においては、揺動部材を可動電極として引き出さずに、固定電極を分割して空間部内に配置して、固定電極と揺動部材との間の直列合成容量を検知するようにしているので、両基板間の接合領域に可動電極引出用の電極を設ける必要がない。その結果、両基板間に非接合部分が存在しないので、気密性や耐久性などのばらつきがなく、安定したデバイス特性を発揮することができ、正確に力学量（加速度）を測定することができる。

本発明は上記実施の形態１，２に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態１，２で説明した数値や材質については特に制限はない。また、上記実施の形態１，２で説明したプロセスについてはこれに限定されず、工程間の適宜順序を変えて実施しても良い。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。

本発明の実施の形態１に係る静電容量型圧力センサの概略構成を示す断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態１に係る静電容量型圧力センサの製造方法を説明するための断面図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る静電容量型圧力センサの製造方法を説明するための断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１に係る静電容量型圧力センサの製造方法を説明するための断面図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る静電容量型圧力センサの固定電極の形状を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る静電容量型圧力センサの特性を説明するための図である。 本発明の実施の形態２に係る静電容量型加速度センサの概略構成を示す断面図である。 従来の静電容量型圧力センサの概略構成を示す断面図である。

符号の説明

１１，２１ ガラス基板
１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂ 主面
１１ｃ，１１ｄ 界面
１２，１５，２５ シリコン基板
１２ａ，１２ｂ，２２ａ，２２ｂ 島状体
１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂ 電極
１４ａ，１４ｂ，２４ａ，２４ｂ 固定電極
１５ａ 感圧ダイヤフラム
１５ｂ 側面
１５ｃ，２５ｃ 空間部
１５ｄ，１５ｅ 凹部
１５ｆ テーパ面
１６ シリコン酸化膜
１６ａ 開口部
２５ａ カンチレバー
２５ｂ 揺動部

Claims (8)

1. 相互に対向する一対の主面を有し、前記一対の主面の一方の主面上に形成され、複数の部分に分割された固定電極を有する第１基板と、前記固定電極と所定の間隔をおいて位置する導電性可動部を有する第２基板と、を具備し、前記固定電極のそれぞれの部分と前記導電性可動部との間の容量の、直列の和を検知することを特徴とする静電容量型力学量センサ。
2. 前記第１基板は、他方の主面上に形成された複数の電極と、前記固定電極のそれぞれの部分と前記電極のうちの一つとを電気的に接続する導電部と、をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の静電容量型力学量センサ。
3. 前記複数に分割された固定電極は、それぞれ面積がほぼ等しいことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の静電容量型力学量センサ。
4. 前記第１基板がガラス基板であり、前記第２基板がシリコン基板であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の静電容量型力学量センサ。
5. 前記導電部は、前記ガラス基板に埋め込まれたシリコン製部材であることを特徴とする請求項４記載の静電容量型力学量センサ。
6. 前記ガラス基板と前記シリコン製部材との界面においてＳｉ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｏ結合を有することを特徴とする請求項５記載の静電容量型力学量センサ。
7. 前記可動部が被測定圧力により変位する感圧ダイヤフラムであり、前記感圧ダイヤフラムを用いて圧力を検知することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の静電容量型力学量センサ。
8. 前記可動部が被測定加速度により揺動する揺動部材であり、前記揺動部材を用いて加速度を検知することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の静電容量型力学量センサ。

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