JP2013140084A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性および歩留まりに優れ、信頼性の高い物理量センサーを提供すること。
【解決手段】物理量センサー１は、一方の主面に形成された空洞部２１と、一方の主面に形成され空洞部２１に連通する溝２７と、溝２７に連通し少なくとも他方の主面に開放する孔２９とを有するベース基板２と、空洞部２１と対向して形成された可動部３３と、可動部３３に設けられた可動電極指３６１〜３６５、３７１〜３７５と、ベース基板２上に設けられ、且つ、可動電極指３６１〜３６５、３７１〜３７５に対向して配置された固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８とを含む。
【選択図】図２

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。

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（角速度検出装置）は、シリコン基板と、このシリコン基板に接合されたガラス基板と、これらシリコン基板およびガラス基板の内側に形成された気密空間に配置された検出部とを有している。このような物理量センサーは、シリコン基板とガラス基板とを陽極接合にて接合して製造される。この際、ガラス基板から発生する酸素ガスが前記気密空間内に充満しないように、引用文献１では、予めガラス基板から酸素ガスを発生させる脱ガス工程を行い、シリコン基板とガラス基板とを接合する際にガラス基板から発生する酸素ガスの量を極力抑えている。

しかしながら、シリコン基板とガラス基板とを陽極接合にて接合する際にも、ガラス基板からは酸素ガスが発生し、その発生量は素子ごとに異なる。そのため、前記気密空間内の圧力が素子ごとに異なっていたり、所定の圧力値に収まっていなかったりする。その結果、特許文献１に記載の物理量センサー素子は、信頼性が低く、また、製造の歩留まりも悪い。

特開平１０−１６０４８２号公報

本発明の目的は、生産性および歩留まりに優れ、信頼性の高い物理量センサー、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。

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、一方の主面に空洞部を備えたベース基板と、
前記空洞部に対向して配置され、且つ可動電極部を備えた可動部と、
前記ベース基板上に設けられ、且つ、前記可動電極部に対向して配置された固定電極部と、を含み、
前記ベース基板は、前記一方の主面に設けられ且つ前記空洞部に連通する溝と、前記溝に連通し且つ他方の主面に開放する孔と、を備えることを特徴とする。
これにより、生産性および歩留まりに優れ、信頼性の高い物理量センサーが得られる。

本発明の物理量センサーでは、前記孔は、前記ベース基板の前記一方の主面と前記他方の主面とを貫通する貫通孔であることが好ましい。
これにより、溝と連通する孔を簡単かつ確実に形成することができる。
本発明の物理量センサーでは、前記ベース基板の前記一方の主面には、凹部が設けられており、
前記凹部は、前記溝と連通しており、
前記凹部には、前記可動電極部および前記固定電極部の少なくとも一方に電気的に接続された配線が設けられていることが好ましい。
これにより、製造過程中に発生し、第１の凹部内に充満するガスを溝および孔を介して外部へ排出することができる。

本発明の物理量センサーでは、前記ベース基板上に配置され、前記可動部、前記可動電極部および前記固定電極部を収容する蓋部材を備え、
前記孔は、平面視で前記蓋部材が配置された領域の外側に位置していることが好ましい。
これにより、蓋部材の内部と物理量センサーの外部との孔を介する連通を防止できるため、信頼性の高い物理量センサーとなる。

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絶縁材料で構成され、
前記可動部、前記可動電極部および前記固定電極部は半導体材料で構成されることを特徴とすることが好ましい。
これにより、例えば、ベース基板と半導体基板とを陽極接合により接合してからエッチング処理を施せば、一括して可動部、可動電極指および固定電極指を形成することができるので製造効率の優れた物理量センサーを実現できる。

本発明の物理量センサーの製造方法は、一方の主面に形成された空洞部、前記空洞部に連通する溝、および前記溝に連通し他方の主面に開放する孔を有する第１基板を用意する工程と、
前記第１基板の前記一方の主面に第２基板を接合し、接合体を得る工程と、
前記孔を封止部材で塞ぐ工程と、
前記第２基板をエッチングすることにより、センサー素子を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
これにより、信頼性の高い物理量センサーを、優れた生産性および歩留まりで製造することができる。

本発明の物理量センサーの製造方法では、前記接合体は、第２基板によって前記溝の前記第１基板の前記一方の主面に開放する開口が塞がれており、前記孔を介して前記接合体の内外が連通していることが好ましい。
これにより、接合体の内外を連通する部位（位置）を明確にすることができるため、封止工程において、溝の封止のし忘れ等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の製造方法では、前記第１基板は、アルカリ金属イオンを含む絶縁材料で構成され、
前記第２基板は、半導体材料で構成され、
前記接合工程において、前記第２基板を前記第１基板に対して陽極接合法により接合することを特徴とすることが好ましい。
これにより、例えば、ベース基板と半導体基板とを陽極接合により接合してからエッチング処理を施せば、一括して可動部、可動電極指および固定電極指を形成することができるので製造効率の優れた物理量センサーを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、信頼性の高い電子機器が得られる。

本発明の好適な実施形態に係る物理量センサーを示す斜視図である。 図１に示す物理量センサーを示す平面図である。 図２中のＡ−Ａ線断面図である。 図２中のＢ−Ｂ線断面図である。 図４の部分拡大図（部分拡大断面図）である。 図２中のＣ−Ｃ線断面図である。 図６の部分拡大図（部分拡大断面図）である。 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図である。 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図である。 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図である。 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。 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。 本発明の電子機器（携帯電話機）である。 本発明の電子機器（ディジタルスチルカメラ）である。

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について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の好適な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２中のＢ−Ｂ線断面図、図５は、図４の部分拡大図（部分拡大断面図）、図６は、図２中のＣ−Ｃ線断面図、図７は、図６の部分拡大図（部分拡大断面図）である。

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１〜４、６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１〜４、６、８、９では、説明の便宜上、後述する絶縁膜６およびそれに対応するもの（絶縁膜１０６、１０６Ａ）の図示を省略している。また、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。

［物理量センサー］
図１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（センサー素子）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。

（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。

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（第１の凹部）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（第１の凹部）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（第２の凹部）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。

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（図８参照）、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。

また、図１〜図３に示すように、ベース基板２は、その上面に形成された溝２７と、上面および下面を貫通する孔２９とを有している。これら溝２７および孔２９を有することにより、後述する製造方法で述べるように、生産性および歩留まりに優れ、信頼性の高い物理量センサー１を得ることができる。
溝２７は、その一端部にて空洞部２１と連通しており、また、他端部にて孔２９と連通している。また、溝２７は、その途中で分岐し、凹部２２、２３、２４の各々と連通している。

孔２９は、ベース基板２の角部に形成されている。これにより、孔２９を素子片３からなるべく離間させることができる。ベース基板２の孔２９が形成されている部分は、他の部分と比較して剛性が低下している可能性があるため、孔２９を素子片３からなるべく離間させて形成することにより、素子片３の不要な歪み、振動等の発生を抑制し、物理量センサー１の信頼性の低下を抑制することができる。

また、孔２９は、蓋部材５の外側に形成されている。これにより、孔２９を介して物理量センサー１の内外（素子片３が収納されている領域Ｓと物理量センサー１の外側）が連通するのを防止することができる。そのため、領域Ｓ内を所望の環境下（例えば、減圧状態、不活性ガス充填状態）に保つことができる。なお、孔２９は、後述するように、物理量センサー１の製造過程において、封止部材１０７によって封止され、通常は、領域Ｓ内が気密的に封止されてはいるが、経年劣化等によって封止部材１０７が孔２９から剥離したり破損したりするおそれがゼロではないため、孔２９を蓋部材５の外側に形成することにより、上述した効果を長期的かつ確実に発揮することができる。

本実施形態では、孔２９は、円形の横断面形状をなし、その横断面が下面側から上面側に向けて漸減するテーパ状をなしている。なお、孔２９の形状は、これに限定されず、例えば、横断面形状が三角形、四角形等の多角形であってもよい。また、孔２９の横断面積は、その延在方向に一定であってもよい。
また、孔２９は、溝２７と連通しかつ下面に開放してさえいればよく、例えば、上面に開放していなくてもよい。ただし、孔２９を本実施形態のような貫通孔とすることにより、より確実かつ簡単に、溝２７と連通しかつ下面に開放する孔２９を形成することができる。

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。

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。

（素子片）
素子片（センサー素子）３は、固定部３１、３２と、可動部３３と、連結部３４、３５と、可動電極部３６、３７と、固定電極部３８、３９とで構成されている。
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および可動電極部３６、３７が、連結部３４、３５を弾性変形させながら、Ｘ軸方向（＋Ｘ方向または−Ｘ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。

この固定部３１、３２、可動部３３、連結部３４、３５および可動電極部３６、３７は、一体的に形成されている。
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（図中左側）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（図中右側）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るものであり、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。

このような可動部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。
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。

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。

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。

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（すなわちＹ軸方向）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。
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。

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。

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。

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。

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。

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。

この固定電極指３９１、３９２、３９３、３９４、３９５、３９６、３９７、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。

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。

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。

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。
このような素子片３（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、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。

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。

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。
また、素子片３を構成するシリコン材料には、リン、ボロン等の不純物がドープされているのが好ましい。これにより、素子片３の導電性を優れたものとすることができる。

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６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（各固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８）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。

（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（固定電極部３８、３９側の面）上に設けられている。
この導体パターン４は、配線４１、４２、４３と、電極４４、４５、４６とで構成されている。

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（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４４に接続されている。
このような配線４１は、前述した素子片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。ここで、配線４１は、各第１固定電極指に電気的に接続された第１配線である。

また、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（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４５に接続されている。
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（ベース基板２上の蓋部材５の外側の部分）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_３Ｏ_３、ＳｎＯ_２、Ｓｂ含有ＳｎＯ_２、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。

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。
このような配線４１、４２（第１配線および第２配線）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。

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（すなわち固定電極部３８、３９側の面上）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。
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（固定）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、３９３３、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（固定）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。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。

特に、第１配線である配線４１上には、導電性を有する第１突起である複数の突起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、複数の第１固定電極指である固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８に対応して設けられ複数の突起４８２は、複数の第１固定電極指である固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８に対応して設けられている。

そして、複数の突起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、複数の突起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。

同様に、第２配線である配線４２上には、導電性を有する第２突起である複数の突起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、複数の第２固定電極指である固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７に対応して設けられ、複数の突起４７２は、複数の第２固定電極指である固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７に対応して設けられている。

そして、複数の突起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、複数の突起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（短絡）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。

このような突起４７１、４７２、４８１、４８２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を構成することにより、配線４１、４２と固定電極部３８、３９との間の接点抵抗を小さくすることができる。

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。
また、図５、７に示すように、配線４１〜４３上には、絶縁膜６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６は形成せずに突起の表面が露出している。この絶縁膜６は、導体パターン４と素子片３との不本意な電気的接続（短絡）を防止する機能を有する。これにより、配線４１、４２と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）をより確実に防止しつつ、各第１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各第２固定電極指３８１、３８３、３８５、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。また、配線４３と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）をより確実に防止しつつ、固定部３１と配線４３との電気的接続を行うことができる。

本実施形態では、絶縁膜６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の上面の略全域に亘って形成されている。なお、絶縁膜６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。

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。これにより、例えば、図５に示すように、固定電極指３９１と配線４１上の絶縁膜６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６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。

また、図７に示すように、蓋部材５と配線４３上の絶縁膜６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６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。

このような絶縁膜６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_２）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６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。

また、絶縁膜６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６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６が存在していても、絶縁膜６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。

（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６を介してベース基板２と蓋部材５とが接合されている。
蓋部材５が接合された状態では、凹部５１内は、気密的に封止されている。また、凹部５１内は、例えば、真空（減圧）状態としてもよいし、不活性ガスを充填した状態としてもよい。これにより、物理量センサー１の感度や信頼性が向上する。

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。

［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８〜図１０は、それぞれ、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図である。なお、図８（ａ）〜（ｃ）、図９および図１０は、それぞれ、図２中のＢ−Ｂ線断面に対応する断面を示し、図８（ｄ）、（ｅ）は、図２中のＡ−Ａ線断面に対応する断面を示している。また、図８、図９では、１つの物理量センサーに対応する部分のみを代表して図示している。
なお、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。

［１］準備工程
まず、図８（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。
次に、図８（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複数の空洞部２１を形成する。図８（ｂ）には、図示しないが、空洞部２１は、例えば、行列状に複数形成される。また、上記エッチングによって、各空洞部２１に対応するように凹部２２、２３、２４および溝２７を形成する（凹部２４および溝２７は、図８（ｂ）に図示せず）。ここで、複数の溝２７は、互いに連通しないように、言い換えれば独立して形成する。これにより、空洞部２１と凹部２２、２３、２４と溝２７とがそれぞれ複数形成される。

このような空洞部２１と凹部２２、２３、２４と溝２７の形成方法（エッチング方法）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。

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、２３、２４と溝２７と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、２３、２４と溝２７（すなわち、深さの異なる複数の凹部）を一括形成してもよい。

［２］導体パターン、絶縁膜形成工程
次に、図８（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８（ｃ）では図示しないが、絶縁膜１０６Ａを形成する。ここで、絶縁膜１０６Ａは、後述する個片化を経て絶縁膜６となるものである。以下、図１０に基づき、導体パターン４および絶縁膜１０６Ａの形成について詳述する。なお、図１０では、１つの空洞部２１に対応する部分を代表して図示しており、また、基板１０２Ａの固定電極指３９１との接合部近傍における導体パターン４および絶縁膜１０６Ａの形成を代表的に図示している。

導体パターン４を形成するに際しては、まず、図１０（ａ）に示すように、凹部２２内に配線４１を形成するとともに、凹部２３内に配線４２を形成する。このとき、図１０では図示しないが、凹部２４内に配線４３を配線４１、４２と同時に形成する。配線４１、４２、４３の形成方法（成膜方法）としては、特に限定されないが、例えば、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、薄膜の接合等が挙げられる。なお、以下の各工程における成膜においても、同様の方法を用いることができる。

そして、図１０（ｂ）に示すように、配線４２上に複数の突起４７２を形成（成膜）する。このとき、図１０（ｂ）では図示しないが、配線４２上に複数の突起４７１および電極４５を突起４７２と同時に形成する。また、配線４１上に複数の突起４８１、複数の突起４８２および電極４４突起４７２と同時に形成する。また、配線４３上に突起５０および電極４６を突起４７２と同時に形成する。

次に、図１０（ｃ）に示すように、配線４１、４２等を覆うように、基板１０２Ａの上面に絶縁膜１０６を形成（成膜）する。次に、図１０（ｄ）に示すように、絶縁膜１０６の各突起４７２に対応する部分を除去する。また、図１０（ｄ）では図示しないが、絶縁膜１０６の各突起４７１、突起５０および電極４４〜４６に対応する部分も除去する。これにより、電極４４〜４６を露出させるとともに、各突起４７１、４７２、５０が貫通する絶縁膜１０６Ａが得られる。
以上のようにして、導体パターン４および絶縁膜１０６Ａが得られる。

次に、基板１０２を貫通し、かつ各溝２７と連通する複数の孔２９を形成する。各孔２９は、互いに連通せずに独立して形成する。このような孔２９の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、サンドブラスト法、切削法、レーザー加工法などを用いることができる。このような孔２９および溝２７は、後述する接合工程にて陽極接合の際に基板１０２Ａから発生するガス（主に酸素ガス）を空洞部２１内から外部へ逃がす機能を有している。
これにより、基板１０２Ａが得られる。

［３］接合工程
次に、図８（ｄ）に示すように、基板１０２Ａの上面に、第２基板である基板１０３を陽極接合法により接合し接合体１０４が得られる。これにより、図８（ｄ）には、図示しないが、基板１０３と各突起４７１、４７２、５０とが接続される。この基板１０３は、後述する薄肉化、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、後述する薄肉化工程［５］を省略すればよい。
また、基板１０３は、平面形状が基板１０２Ａ（１０２）とほぼ同じであり、互いの輪郭が一致するように基板１０２Ａの上面（空洞部２１、凹部２２〜２４、溝２７、孔２９が開放する側の面）に接合される。そのため、接合体１０４では、溝２７および孔２９の基板１０２の上面に開放する開口の全域が基板１０３により塞がれており、孔２９の基板１０２の下面に開放する開口２９１を介して内外が連通する。このように、開口２９１を介して接合体１０４の内外が連通した状態とすることにより、後の封止工程おいて、空洞部２１および凹部２２〜２４を簡単かつ確実に気密封止することができる。また、溝２７および孔２９の基板１０２の上面に開放する開口の全域を基板１０３により塞ぐことにより、接合体１０４の外部へ臨む開口の位置を明確にすることができるため、封止工程において、封止のし忘れ等を効果的に防止することができる。

上述したように、本工程では、基板１０３（シリコン基板）を基板１０２Ａ（ガラス基板）に対して陽極接合により接合する。このような陽極接合は、基板１０３を基板１０２Ａ上に載置した状態にて、これを例えば、３００〜５００°程度に加熱し、さらに、基板１０３と基板１０２Ａとの間に電圧を印加することにより行われる。そして、電圧印加によって、基板１０２Ａに電界が加わり、これにより、基板１０２Ａから酸素ガスが発生する。発生した酸素ガスは、接合体１０４の内部空間（空洞部２１、凹部２２、２３、２４および溝２７）内に充満するが、孔２９を介して開口２９１から接合体１０４の外部へ速やかに排出される。これにより、酸素ガスによって接合体１０４の内部空間の圧が高まることを防止することができ、例えば、接合体１０４の内側からの圧によって、基板１０２Ａから基板１０３が剥離したり、基板１０３の破壊、損傷したりすることを効果的に防止することができる。

［４］封止工程
次に、図８（ｅ）に示すように、封止部材１０７を各開口２９１から各孔２９内へ充填し、孔２９より内側（溝２７、凹部２２、２３、２４および空洞部２１）を封止する。これにより、接合体１０４の外部から溝２７、凹部２２、２３、２４および空洞部２１への液体の侵入を防止することができる。なお、本工程における封止は、薄肉化工程時、エッチング時、ダイシング時の液体が空洞部２１や凹部２２、２３、２４内に侵入するのを防止することができればよく、例えば、気密封止でなくてもよい。

封止部材１０７の構成材料としては、溝２７凹部２２、２３、２４および空洞部２１内の気密性を確保することができれば、特に限定されず、例えば、ニッケル、金、銀、銅等の各種金属材料や、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂等の各種樹脂材料を用いることができる。
封止部材１０７と孔２９の側面との密着性を向上させるために、例えば、孔２９の側面に金属材料などで構成された被覆層を形成してもよい。
なお、本封止工程では、溝２７、凹部２２、２３、２４および空洞部２１を封止することができれば、封止の方法は、特に限定されず、例えば、接合体１０４の下面にシール部材を貼着し開口２９１を塞ぐことにより、溝２７、凹部２２、２３、２４および空洞部２１を封止してもよい。

［５］薄肉化工程
次に、基板１０３を薄肉化して、図８（ｅ）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。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。ここで、ＣＭＰ法、ドライポリッシュ法を用いる場合には、本工程時に液体（主に水）を用いるが、前述したように、各孔２９が封止部材１０７によって封止されているため、この液体が、空洞部２１や凹部２２、２３、２４に侵入するのを確実に防止することができる。

［６］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９（ａ）に示すように、素子片（センサー素子）３を得る。素子片３（固定部３１、３２、可動部３３、連結部３４、３５、可動電極部３６、３７および固定電極部３８、３９）のエッチング方法としては、特に限定されず、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。

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、素子片３の各部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。

このようなエッチング工程では、様々な液体が用いられる。具体的には、上述したようなマスクを用いる場合には、レジスト液、マスク剥離液（レジスト剥離液、リン酸溶液等）が用いられ、ウェットエッチング等の化学的エッチング法では、各種エッチング液が用いられる。ここで、エッチング工程において、このような各種液体が接合体１０４内に侵入すると、基板１０３の意図しない部位がエッチングされたり、意図しない部位にレジスト液が付着したりし、製造される物理量センサー１の信頼性が低下したり、製造の歩留まりが低下したりする。

そこで、本発明では、接合体１０４内への液体の侵入を防止するため、各孔２９に封止部材１０７を充填することにより溝２７、凹部２２、２３、２４および空洞部２１を気密的に封鎖している。これにより、上述したような意図しない部位がエッチング等されるという問題が生じず、信頼性の高い物理量センサー１を製造することができるとともに、製造の歩留まりも向上する。

また、仮に、基板１０３Ａに亀裂等が生じ、当該亀裂を介して上述したような液体が１つの空洞部２１（凹部２２、２３、２４および溝２７についても同様）に侵入した場合でも、各溝２７が独立して形成されているため、その液体が溝２７を介して他の空洞部２１へ流れ込むのを防止することができる。すなわち、液体が侵入してしまう空洞部２１の数を最小限に抑えることができるため、前記液体によってダメージを受け不良品となる物理量センサー１の数を接合体１０４内にて最小限に抑えることができる。そのため、このような製造方法によれば、歩留まりを向上させることができる。

［７］蓋部材接合工程
次に、図９（ｂ）に示すように、基板１０２Ａの上面に、空洞部２１に対応する凹部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とが各素子片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、後の個片化を経て蓋部材５となるものである。なお、本工程は、真空（減圧）環境下で行うことができる。これにより、凹部５１内を真空状態とすることができる。また、不活性ガス環境下で行うこともできる。これにより、凹部５１内を不活性ガスで満たすことができる。
［８］個片化工程
次に、図９（ｃ）に示すように、接合体１０１を個片化（ダイシング）することにより、物理量センサー１が得られる。

［センサー装置］
次に、図１１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を説明する。
図１１は、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。

図１１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。
なお、図１１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。

［電子機器］
次に、本発明の電子機器を説明する。
図１２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（センサー装置２００）が内蔵されている。

図１３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（センサー装置２００）が内蔵されている。

図１４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。

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。

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（センサー装置２００）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。

なお、本発明の電子機器は、図１２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１３の携帯電話機、図１４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。

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、物理量センサー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。

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。
また、上述の実施例では、物理量センサー１を物理量センサー素子として用いる場合について説明したが、物理量センサー素子に限らず、例えば固定電極指と可動電極指に異なる電圧を加えてクーロン力により可動電極指を駆動させることにより固有周波数を発振する共振子として本発明の物理量センサーを用いても良い。

１‥‥物理量センサー ２‥‥ベース基板 ２１‥‥空洞部 ２２‥‥凹部 ２２１‥‥隙間 ２２２‥‥隙間 ２３‥‥凹部 ２４‥‥凹部 ２７‥溝 ２９‥‥孔 ２９１‥‥開口 ３‥‥素子片 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 ４‥‥導体パターン 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 ５‥‥蓋部材 ５０‥‥突起 ５１‥‥凹部 ６‥‥絶縁膜 １０１‥‥接合体 １０２‥‥基板 １０２Ａ‥‥基板 １０３‥‥基板 １０３Ａ‥‥基板 １０４‥‥接合体 １０５‥‥蓋部材 １０６‥‥絶縁膜 １０６Ａ‥‥絶縁膜 １０７‥‥封止部材 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

Claims (9)

1. 一方の主面に空洞部を備えたベース基板と、
   前記空洞部に対向して配置され、且つ可動電極部を備えた可動部と、
   前記ベース基板上に設けられ、且つ、前記可動電極部に対向して配置された固定電極部と、を含み、
   前記ベース基板は、前記一方の主面に設けられ且つ前記空洞部に連通する溝と、前記溝に連通し且つ他方の主面に開放する孔と、を備えることを特徴とする物理量センサー。
2. 前記孔は、前記ベース基板の前記一方の主面と前記他方の主面とを貫通する貫通孔である請求項１に記載の物理量センサー。
3. 前記ベース基板の前記一方の主面には、凹部が設けられており、
   前記凹部は、前記溝と連通しており、
   前記凹部には、前記可動電極部および前記固定電極部の少なくとも一方に電気的に接続された配線が設けられている請求項１または２に記載の物理量センサー。
4. 前記ベース基板上に配置され、前記可動部、前記可動電極部および前記固定電極部を収容する蓋部材を備え、
   前記孔は、平面視で前記蓋部材が配置された領域の外側に位置している請求項１ないし３のいずれか一項に記載の物理量センサー。
5. 前記ベース基板はアルカリ金属イオンを含む絶縁材料で構成され、
   前記可動部、前記可動電極部および前記固定電極部は半導体材料で構成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の物理量センサー。
6. 一方の主面に形成された空洞部、前記空洞部に連通する溝、および前記溝に連通し他方の主面に開放する孔を有する第１基板を用意する工程と、
   前記第１基板の前記一方の主面に第２基板を接合し、接合体を得る工程と、
   前記孔を封止部材で塞ぐ工程と、
   前記第２基板をエッチングすることにより、センサー素子を形成する工程と、を含むことを特徴とする物理量センサーの製造方法。
7. 前記接合体は、第２基板によって前記溝の前記第１基板の前記一方の主面に開放する開口が塞がれており、前記孔を介して前記接合体の内外が連通している請求項６に記載の物理量センサーの製造方法。
8. 前記第１基板は、アルカリ金属イオンを含む絶縁材料で構成され、
   前記第２基板は、半導体材料で構成され、
   前記接合工程において、前記第２基板を前記第１基板に対して陽極接合法により接合することを特徴とする請求項６または７に記載の物理量センサーの製造方法。
9. 請求項１ないし５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。

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