JP6146566B2 - 物理量センサー、電子機器、および移動体 - Google Patents

Description

本発明は、物理量センサー、電子機器、および移動体に関する。

近年、例えばシリコンＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を用いて、加速度等の物理量を検出する物理量センサーが開発されている。

物理量センサーは、例えば、基板と、基板に固定された固定電極部と、固定電極部に対して対向配置された可動電極部を備えた可動体と、を有し、固定電極部と可動電極部との間の静電容量に基づいて、加速度等の物理量を検出する。

例えば特許文献１には、鉛直方向の加速度を検出する（鉛直方向を検出方向とする）物理量センサーにおいて、検出方向以外の方向に検出感度をもつことによる誤差を、信号処理によってキャンセルするために、２つの可動体と、該可動体の可動電極部に対応して設けられた４つの固定電極部と、を含むことが記載されている。

特開２０１１−２４７８１２号公報

しかしながら、上記のような物理量センサーでは、４つの固定電極部に電位を与えるために固定電極部の各々に接続された配線を設けている。そのため、配線のレイアウトが複雑になり、物理量センサーの小型化を図ることが困難な場合があった。

本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、配線のレイアウトを単純にし、小型化を図ることができる物理量センサーを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記物理量センサーを含む電子機器および移動体を提供することにある。

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。

［適用例１］
本適用例に係る物理量センサーは、
基板と、
前記基板上に配置され、第１支持軸まわりに変位可能であり、且つ、第１可動電極部を備えた第１可動体と、
前記基板上に配置され、第２支持軸まわりに変位可能であり、且つ、第２可動電極部を備えた第２可動体と、
平面視で、前記第１可動電極部および前記第２可動電極部に重なって前記基板上に配置されている固定電極部と、
を含む。

このような物理量センサーでは、例えば、４つの固定電極部の各々に配線が接続されている形態（４つの固定電極部の各々から配線を引き出している形態）に比べて、配線のレイアウトを単純にすることができる。その結果、このような物理量センサーでは、小型化を図ることができる。

［適用例２］
本適用例に係る物理量センサーにおいて、
前記第１可動体を前記第１支持軸を境に第１部分と第２部分とに分けた場合に、
前記第１部分に対向して前記基板上に配置された第１固定電極部と、
前記第２部分に対向して前記基板上に配置された第２固定電極部と、
を含み、
前記第２可動体を前記第２支持軸を境に第３部分と第４部分とに分けた場合に、
前記第３部分に対向して前記基板上に配置され、且つ前記第２固定電極部と電気的に接続された第３固定電極部と、
前記第４部分に対向して前記基板上に配置された第４固定電極部と、
を含んでもよい。

このような物理量センサーでは、例えば、４つの固定電極部の各々に配線が接続されている形態に比べて、配線のレイアウトを単純にすることができる。その結果、このような物理量センサーでは、小型化を図ることができる。

なお、本発明に係る記載では、「電気的に接続」という文言を、例えば、「特定の部材（以下「Ａ部材」という）に「電気的に接続」された他の特定の部材（以下「Ｂ部材」という）」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、Ａ部材とＢ部材とが、直接接して電気的に接続されているような場合と、Ａ部材とＢ部材とが、他の部材を介して電気的に接続されているような場合とが含まれるものとして、「電気的に接続」という文言を用いている。

［適用例３］
本適用例に係る物理量センサーにおいて、
前記第２固定電極部および前記第３固定電極部は、第１配線により第１パッドに接続され、
前記第１固定電極部および前記第４固定電極部は、第２配線により第２パッドに接続されていてもよい。

このような物理量センサーでは、例えば、４つの固定電極部の各々に配線が接続されている形態に比べて、配線のレイアウトを単純にすることができる。その結果、このような物理量センサーでは、小型化を図ることができる。

［適用例４］
本適用例に係る物理量センサーにおいて、
信号処理回路を備え、
前記信号処理回路は、前記第１パッドの出力信号と前記第２パッドの出力信号との差を演算してもよい。

このような物理量センサーでは、差動検出方式により、加速度や角速度等の向きや大きさ等の物理量を検出することができる。

［適用例５］
本適用例に係る物理量センサーにおいて、
前記第１固定電極部、前記第２固定電極部、前記第３固定電極部、および前記第４固定電極部は同じ基板上に設けられていてもよい。

このような物理量センサーでは、配線のレイアウトを単純にし、小型化を図ることができる。

［適用例６］
本適用例に係る物理量センサーにおいて、
前記基板上には、前記第１固定電極部と前記第２固定電極部との間の領域、前記第２固定電極部と前記第３固定電極部との間の領域、および前記第３固定電極部と前記第４固定電極部との間の領域の少なくとも１つに電極が配置されていてもよい。

このような物理量センサーでは、第１可動体や第２可動体と、基板と、の間に働く静電力を抑制して、第１可動体や第２可動体が基板に張り付くことを防ぐことができる。したがって、例えば物理量センサーを製造する際に、第１可動体や第２可動体と、基板と、に電位差が生じ、第１可動体や第２可動体が静電力によって基板側に引っ張られて、第１可動体や第２可動体が基板に張り付いてしまうという問題が生じない。

［適用例７］
本適用例に係る物理量センサーにおいて、
前記第１固定電極部と前記第２固定電極部との間に配置された前記電極は、前記第１可動体に電気的に接続されていてもよい。

このような物理量センサーでは、第１可動体や第２可動体と、基板と、の間に働く静電力を抑制して、第１可動体や第２可動体が基板に張り付くことを防ぐことができる。

［適用例８］
本適用例に係る物理量センサーにおいて、
前記第２固定電極部と前記第３固定電極部との間に配置された前記電極は、前記第１可動体および前記第２可動体の少なくとも一方に電気的に接続されていてもよい。

このような物理量センサーでは、第１可動体や第２可動体と、基板と、の間に働く静電力を抑制して、第１可動体や第２可動体が基板に張り付くことを防ぐことができる。

［適用例９］
本適用例に係る物理量センサーにおいて、
前記第３固定電極部と前記第４固定電極部との間に配置された前記電極は、前記第２可動体に電気的に接続されていてもよい。

このような物理量センサーでは、第１可動体や第２可動体と、基板と、の間に働く静電力を抑制して、第１可動体や第２可動体が基板に張り付くことを防ぐことができる。

［適用例１０］
本適用例に係る物理量センサーにおいて、
前記第１固定電極部、前記第２固定電極部、前記第３固定電極部、および前記第４電極部の各々の両側には前記電極が配置されていてもよい。

このような物理量センサーでは、第１固定電極部と電極との間に発生する寄生容量、第２固定電極部と電極との間に発生する寄生容量、第３固定電極部と電極との間に発生する寄生容量、および第４固定電極部と電極との間に発生する寄生容量を、容易に互いに等し
くすることができる。したがって、差動検出方式を用いて、第１固定電極部、第２固定電極部、第３固定電極部、および第４固定電極部における寄生容量の影響をキャンセルすることができる。

［適用例１１］
本適用例に係る物理量センサーにおいて、
前記基板には、前記電極とそれに隣り合う固定電極部との間には、溝部が設けられていてもよい。

このような物理量センサーでは、第１可動体および第２可動体と、基板と、の間に働く静電力を抑制し、第１可動体および第２可動体が基板に張り付くことを、より確実に防ぐことができる。

［適用例１２］
本適用例に係る電子機器は、
適用例１ないし１１のいずれか１例に記載の物理量センサーを含む。

このような電子機器では、本適用例に係る物理量センサーを含むため、小型化を図ることができる。

［適用例１３］
本適用例に係る移動体は、
適用例１ないし１１のいずれか１例に記載の物理量センサーを含む。

このような移動体では、本適用例に係る物理量センサーを含むため、小型化を図ることができる。
本適用例に係る物理量センサーは、基板と、前記基板上に配置され、第１支持軸まわりに変位可能であり、且つ、第１可動電極部を備え、開口部が設けられた第１可動体と、前記基板上に配置され、第２支持軸まわりに変位可能であり、且つ、第２可動電極部を備えた第２可動体と、平面視で、前記第１可動電極部および前記第２可動電極部に重なって前記基板上に配置されている固定電極部と、前記開口部に設けられ、平面視において前記第１支持軸上に配置され、前記基板に接合された固定部と、平面視において前記第１支持軸上に配置され、前記第１可動体と前記固定部とを接続し、前記第１可動体を前記第１支持軸まわりに変位可能に支持している第１支持部および第２支持部と、を含み、前記固定部の前記基板と離間している部分には、貫通孔が形成され、前記貫通孔は、平面視において、前記第１支持軸上に配置されている。
本適用例に係る物理量センサーにおいて、前記第１可動体を前記第１支持軸を境に第１部分と第２部分とに分けた場合に、前記第１部分に対向して前記基板上に配置された第１固定電極部と、前記第２部分に対向して前記基板上に配置された第２固定電極部と、を含み、前記第２可動体を前記第２支持軸を境に第３部分と第４部分とに分けた場合に、前記第３部分に対向して前記基板上に配置され、且つ前記第２固定電極部と電気的に接続された第３固定電極部と、前記第４部分に対向して前記基板上に配置された第４固定電極部と、を含んでもよい。
本適用例に係る物理量センサーにおいて、前記第４固定電極部は、前記第１固定電極部と電気的に接続され、前記第２固定電極部および前記第３固定電極部は、前記固定電極部をなし、前記第１部分の質量は、第２部分の質量よりも大きく、前記第４部分の質量は、第３部分の質量よりも大きくてもよい。
本適用例に係る物理量センサーにおいて、前記第２固定電極部および前記第３固定電極部は、第１配線により第１パッドに接続され、前記第１固定電極部および前記第４固定電極部は、第２配線により第２パッドに接続されていてもよい。
本適用例に係る物理量センサーにおいて、信号処理回路を備え、前記信号処理回路は、前記第１パッドの出力信号と前記第２パッドの出力信号との差を演算してもよい。
本適用例に係る物理量センサーにおいて、前記第１固定電極部、前記第２固定電極部、前記第３固定電極部、および前記第４固定電極部は同じ基板上に設けられていてもよい。
本適用例に係る物理量センサーにおいて、前記基板上には、前記第１固定電極部と前記第２固定電極部との間の領域、前記第２固定電極部と前記第３固定電極部との間の領域、および前記第３固定電極部と前記第４固定電極部との間の領域の少なくとも１つに電極が配置されていてもよい。
本適用例に係る物理量センサーにおいて、前記第１固定電極部と前記第２固定電極部との間に配置された前記電極は、前記第１可動体に電気的に接続されていてもよい。
本適用例に係る物理量センサーにおいて、前記第２固定電極部と前記第３固定電極部との間に配置された前記電極は、前記第１可動体および前記第２可動体の少なくとも一方に電気的に接続されていてもよい。
本適用例に係る物理量センサーにおいて、前記第３固定電極部と前記第４固定電極部との間に配置された前記電極は、前記第２可動体に電気的に接続されていてもよい。
本適用例に係る物理量センサーにおいて、前記第１固定電極部、前記第２固定電極部、前記第３固定電極部、および前記第４電極部の各々の両側には前記電極が配置されていて
もよい。
本適用例に係る物理量センサーにおいて、前記基板には、前記電極とそれに隣り合う固定電極部との間には、溝部が設けられていてもよい。
本適用例に係る電子機器は、本適用例に係る物理量センサーを含む。
本適用例に係る移動体は、本適用例に係る物理量センサーを含む。

本実施形態に係る物理量センサーを模式的に示す平面図。 本実施形態に係る物理量センサーを模式的に示す断面図。 本実施形態に係る物理量センサーを模式的に示す断面図。 本実施形態に係る物理量センサーを模式的に示す断面図。 本実施形態に係る物理量センサーの製造工程を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る物理量センサーの製造工程を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る物理量センサーの製造工程を模式的に示す断面図。 本実施形態の第１変形例に係る物理量センサーを模式的に示す平面図。 本実施形態の第１変形例に係る物理量センサーを模式的に示す断面図。 本実施形態の第２変形例に係る物理量センサーを模式的に示す平面図。 本実施形態の第２変形例に係る物理量センサーを模式的に示す断面図。 本実施形態の第３変形例に係る物理量センサーを模式的に示す平面図。 本実施形態の第３変形例に係る物理量センサーを模式的に示す断面図。 本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。 本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。 本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。 本実施形態に係る移動体を模式的に示す斜視図。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない
。

１． 物理量センサー
まず、本実施形態に係る物理量センサーについて、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る物理量センサー１００を模式的に示す平面図である。図２は、本実施形態に係る物理量センサー１００を模式的に示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図３は、本実施形態に係る物理量センサー１００を模式的に示す図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図４は、本実施形態に係る物理量センサー１００を模式的に示す図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。なお、便宜上、図１では、蓋体９０を透視して図示している。また、図１〜図４では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。

物理量センサー１００は、図１〜図４に示すように、基板１０と、可動体２０ａ，２０ｂと、支持部３０，３２，３４，３６と、固定部４０，４２と、固定電極部５０，５２，５４，５６と、電極６０と、配線７０，７２，７４と、パッド８０，８２，８４と、蓋体９０と、を含む。以下では、物理量センサー１００が、鉛直方向（Ｚ軸方向）の加速度を検出する加速度センサー（静電容量型ＭＥＭＳ加速度センサー）である例について説明する。

基板１０の材質は、例えば、ガラス等の絶縁材料である。例えば基板１０をガラス等の絶縁材料、可動体２０ａ，２０ｂをシリコン等の半導体材料にすることにより、容易に両者を電気的に絶縁することができ、センサー構造を簡素化することができる。

基板１０の表面１１には、凹部１２が形成されている。凹部１２の上方には、間隙を介して、可動体２０ａ，２０ｂおよび支持部３０，３２，３４，３６が設けられている。図１に示す例では、凹部１２の平面形状（Ｚ軸方向から見た形状）は、長方形である。

基板１０は、凹部１２の底面（凹部１２を規定する基板１０の面）１４に設けられたポスト部１６を有している。ポスト部１６は、底面１４よりも上方（＋Ｚ軸方向）に突出している。ポスト部１６の高さと凹部１２の深さとは、例えば、等しい。ポスト部１６は、２つ設けられている。ポスト部１６には、可動体２０ａ，２０ｂに所定の電位を与えるための第３配線７４が設けられている。

第１可動体２０ａ、支持部３０，３２、および固定部４０は、一体に設けられている。第１可動体２０ａ、支持部３０，３２、および固定部４０は、第１構造体１０１を構成している。第１構造体１０１の材質は、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。

第１可動体２０ａは、第１支持軸Ｑ１まわりに変位可能である。具体的には、第１可動体２０ａは、鉛直方向（Ｚ軸方向）の加速度が加わると、支持部３０，３２によって決定される第１支持軸Ｑ１を回転軸（揺動軸）としてシーソー揺動する。第１支持軸Ｑ１は、例えば、Ｙ軸と平行である。図示の例では、第１可動体２０ａの平面形状は、長方形である。第１可動体２０ａの厚さ（Ｚ軸方向の大きさ）は、例えば、一定である。

第１可動体２０ａは、第１シーソー片（第１部分）２１ａと、第２シーソー片（第２部分）２２ａと、を有している。第１シーソー片２１ａは、平面視において、第１支持軸Ｑ１によって区画される第１可動体２０ａの２つの部分のうちの一方（図１では左側に位置する部分）である。第２シーソー片２２ａは、平面視において、第１支持軸Ｑ１によって区画される第１可動体２０ａの２つの部分のうちの他方（図１では右側に位置する部分）である。すなわち、第１可動体２０ａは、第１支持軸Ｑ１を境に、第１シーソー片２１ａ
と第２シーソー片２２ａとに分けられている。

第１可動体２０ａに鉛直方向の加速度（例えば重力加速度）が加わった場合、第１シーソー片２１ａと第２シーソー片２２ａとの各々に回転モーメント（力のモーメント）が生じる。ここで、第１シーソー片２１ａの回転モーメント（例えば反時計回りの回転モーメント）と第２シーソー片２２ａの回転モーメント（例えば時計回りの回転モーメント）が均衡した場合には、第１可動体２０ａの傾きに変化が生じず、加速度を検出することができない。したがって、鉛直方向の加速度が加わったときに、第１シーソー片２１ａの回転モーメントと、第２シーソー片２２ａの回転モーメントとが均衡せず、第１可動体２０ａに所定の傾きが生じるように、第１可動体２０ａが設計される。

物理量センサー１００では、第１支持軸Ｑ１を、第１可動体２０ａの中心（重心）から外れた位置に配置することによって（第１支持軸Ｑから各シーソー片２１ａ，２２ａの先端までの距離を異ならせることによって）、シーソー片２１ａ，２２ａが互いに異なる質量を有している。すなわち、第１可動体２０ａは、第１支持軸Ｑ１を境にして、一方側（第１シーソー片２１ａ）と他方側（第２シーソー片２２ａ）とで質量が異なる。図示の例では、第１支持軸Ｑ１から第１シーソー片２１ａの端面２５までの距離は、第１支持軸Ｑ１から第２シーソー片２２ａの端面２６までの距離よりも大きい。また、第１シーソー片２１ａの厚さと、第２シーソー片２２ａの厚さとは、等しい。したがって、第１シーソー片２１ａの質量は、第２シーソー片２２ａの質量よりも大きい。このように、シーソー片２１ａ，２２ａが互いに異なる質量を有することにより、鉛直方向の加速度が加わったときに、第１シーソー片２１ａの回転モーメントと、第２シーソー片２２ａの回転モーメントと、を均衡させないことができる。したがって、鉛直方向の加速度が加わったときに、第１可動体２０ａに所定の傾きを生じさせることができる。

なお、図示はしないが、第１支持軸Ｑ１を第１可動体２０ａの中心に配置し、かつ、シーソー片２１ａ，２２ａの厚さを互いに異ならせることによって、シーソー片２１ａ，２２ａが互いに異なる質量を有するようにしてもよい。このような場合にも、鉛直方向の加速度が加わったときに、第１可動体２０ａに所定の傾きを生じさせることができる。

第１可動体２０ａは、基板１０と離間して設けられている。第１可動体２０ａは、凹部１２の上方に設けられている。図示の例では、第１可動体２０ａと基板１０との間には、間隙が設けられている。また、第１可動体２０ａは、支持部３０，３２によって、固定部４０から離間して設けられている。これにより、第１可動体２０ａは、シーソー揺動することができる。

第１可動体２０ａは、第１支持軸Ｑ１を境にして設けられた第３可動電極部２３ａおよび第１可動電極部２４ａを備えている。第３可動電極部２３ａは、第１シーソー片２１ａに設けられている。第１可動電極部２４ａは、第２シーソー片２２ａに設けられている。

第３可動電極部２３ａは、第１可動体２０ａのうち、平面視において第１固定電極部５０と重なる部分である。第３可動電極部２３ａは、第１固定電極部５０との間に静電容量Ｃ１を形成する。すなわち、第３可動電極部２３ａと第１固定電極部５０とによって静電容量Ｃ１が形成される。

第１可動電極部２４ａは、第１可動体２０ａのうち、平面視において第２固定電極部５２と重なる部分である。第１可動電極部２４ａは、第２固定電極部５２との間に静電容量Ｃ２を形成する。すなわち、第１可動電極部２４ａと第２固定電極部５２とによって静電容量Ｃ２が形成される。物理量センサー１００では、第１可動体２０ａが導電性材料（不純物がドープされたシリコン）で構成されることによって、可動電極部２３ａ，２４ａが
設けられている。すなわち、第１シーソー片２１ａが第３可動電極部２３ａとして機能し、第２シーソー片２２ａが第１可動電極部２４ａとして機能している。

静電容量Ｃ１および静電容量Ｃ２は、例えば、図２に示す第１可動体２０ａが水平な状態で、互いに等しくなるように構成されている。可動電極部２３ａ，２４ａは、第１可動体２０ａの動きに応じて位置が変化する。この可動電極部２３ａ，２４ａの位置に応じて、静電容量Ｃ１，Ｃ２が変化する。第１可動体２０ａには、支持部３０，３２を介して、所定の電位が与えられる。

第１可動体２０ａには、第１可動体２０ａを貫通するスリット部２７が形成されている。これにより、第１可動体２０ａが揺動する際の空気の影響（空気の抵抗）を低減することができる。スリット部２７は、例えば、複数形成されている。図示の例では、スリット部２７の平面形状は、長方形である。

第１可動体２０ａには、第１可動体２０ａを貫通する開口部２８が形成されている。開口部２８には、支持部３０，３２および固定部４０が設けられている。図示の例では、開口部２８の平面形状は、長方形である。第１可動体２０ａは、支持部３０，３２を介して、固定部４０と接続されている。

支持部３０，３２は、第１可動体２０ａを第１支持軸Ｑ１まわりに変位可能に支持している。支持部３０，３２は、トーションバネ（捻りバネ）として機能する。これにより、支持部３０，３２は、第１可動体２０ａがシーソー揺動することにより支持部３０，３２に生じるねじり変形に対して強い復元力を有することができる。

支持部３０，３２は、平面視において、第１支持軸Ｑ１上に配置されている。支持部３０，３２は、第１支持軸Ｑ１に沿って延出している。支持部３０は、固定部４０から＋Ｙ軸方向に延出している。支持部３２は、固定部４０から−Ｙ軸方向に延出している。

固定部４０は、開口部２８に設けられている。固定部４０は、平面視において、第１支持軸Ｑ１上に設けられている。固定部４０は、基板１０のポスト部１６に接合されている。固定部４０の（第１構造体１０１の）材質がシリコンであり、基板１０の材質がガラスである場合、固定部４０と基板１０とは、例えば、陽極接合によって接合される。図示の例では、固定部４０の中央部が、基板１０に接合されている。

固定部４０の基板１０と離間している部分には、貫通孔４４が形成されている。貫通孔４４は、平面視において、第１支持軸Ｑ１上に配置されている。固定部４０に貫通孔４４を形成することにより、基板１０の熱膨張率と第１構造体１０１の熱膨張率との差によって生じる応力や、実装時に装置に加わる応力等が、支持部３０，３２に与える影響を低減することができる。

物理量センサー１００では、第１構造体１０１は、１つの固定部４０によって基板１０に固定されている。すなわち、第１構造体１０１は、基板１０に対して１点（１つの固定部４０）で固定されている。したがって、例えば構造体が基板に対して２点（２つの固定部）で固定されている形態と比べて、基板１０の熱膨張率と第１構造体１０１の熱膨張率との差によって生じる応力や、実装時に装置に加わる応力等が、支持部３０，３２に与える影響を低減することができる。

なお、図示はしないが、固定部４０は、表面１１の、第１可動体２０ａの＋Ｙ軸方向に位置する部分、および第１可動体２０ａの−Ｙ軸方向に位置する部分に設けられていてもよい。この場合、第１可動体２０ａには開口部２８は形成されていなくてもよい。

第２可動体２０ｂ、支持部３４，３６、および固定部４２は、一体に設けられている。第２可動体２０ｂ、支持部３４，３６、および固定部４２は、第２構造体１０２を構成している。第２構造体１０２の材質は、第１構造体１０１の材質と同じである。

第２可動体２０ｂは、第３シーソー片（第３部分）２１ｂと、第４シーソー片（第４部分）２２ｂと、を有している。第３シーソー片２１ｂは、平面視において、第２支持軸Ｑ２によって区画される第２可動体２０ｂの２つの部分のうちの一方（図１では左側に位置する部分）である。第４シーソー片２２ｂは、平面視において、第２支持軸Ｑ２によって区画される第２可動体２０ｂの２つの部分のうちの他方（図１では右側に位置する部分）である。すなわち、第２可動体２０ｂは、第２支持軸Ｑ２を境に、第３シーソー片２１ｂと第４シーソー片２２ｂとに分けられている。

第２可動体２０ｂは、第２支持軸Ｑ２まわりに変位可能である。第２可動体２０ｂは、第２支持軸Ｑ２を境にして設けられた第２可動電極部２３ｂおよび第４可動電極部２４ｂを備えている。第２可動電極部２３ｂは、第３シーソー片２１ｂに設けられている。第２可動電極部２３ｂは、第２可動体２０ｂのうち、平面視において第３固定電極部５４と重なる部分である。第２可動電極部２３ｂは、第３固定電極部５４との間に静電容量Ｃ３を形成する。第４可動電極部２４ｂは、第４シーソー片２２ｂに設けられている。第４可動電極部２４ｂは、第２可動体２０ｂのうち、平面視において第４固定電極部５６と重なる部分である。第４可動電極部２４ｂは、第４固定電極部５６との間に静電容量Ｃ４を形成する。

第２可動体２０ｂ、支持部３４，３６、および固定部４２によって構成される第２構造体１０２は、例えば、第１可動体２０ａ、支持部３０，３２、および固定部４０によって構成される第１構造体１０１と、仮想直線（平面視において凹部１２の中心Ｃを通り、Ｙ軸に平行な直線）Ｌに関して対称に配置されている。第２構造体１０２を構成する部材の説明は、上述した第１構造体１０１を構成する部材の説明を適用することができる。図１に示す例では、可動電極部２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂは、第３可動電極部２３ａ、第１可動電極部２４ａ、第２可動電極部２３ｂ、第４可動電極部２４ｂの順で、Ｘ軸方向に配列されている。

第１固定電極部５０は、基板１０上に設けられている。第１固定電極部５０は、第３可動電極部２３ａに対向して配置されている。第１固定電極部５０の上方には、間隙を介して、第３可動電極部２３ａが位置している。第１可動体２０ａを、第１支持軸Ｑ１を境に第１シーソー片２１ａと第２シーソー片２２ａとに分けた場合に、第１固定電極部５０は、第１シーソー片２１ａに対向して基板１０上に配置されている。

第２固定電極部５２は、基板１０上に設けられている。第２固定電極部５２は、第１可動電極部２４ａに対向して配置されている。第２固定電極部５２の上方には、間隙を介して、第１可動電極部２４ａが位置している。第１可動体２０ａを、第１支持軸Ｑ１を境に第１シーソー片２１ａと第２シーソー片２２ａとに分けた場合に、第２固定電極部５２は、第２シーソー片２２ａに対向して基板１０上に配置されている。

第３固定電極部５４は、基板１０上に設けられている。第３固定電極部５４は、第２可動電極部２３ｂに対向して配置されている。第３固定電極部５４の上方には、間隙を介して、第２可動電極部２３ｂが位置している。第２可動体２０ｂを、第２支持軸Ｑ２を境に第３シーソー片２１ｂと第４シーソー片２２ｂとに分けた場合に、第３固定電極部５４は、第３シーソー片２１ｂに対向して基板１０上に配置されている。

第３固定電極部５４は、第２固定電極部５２と共通電極５３をなす。第３固定電極部５４は、第２固定電極部５２と電気的に接続されている。第３固定電極部５４は、第２固定電極部５２と一体に設けられている。共通電極５３は、平面視において、可動電極部２３ｂ，２４ａに重なって基板１０上に配置されている。固定電極部５２，５４間には、第３電極６３が設けられている。図示の例では、共通電極５３の、固定電極部５２，５４間の領域に切欠き部５が設けられ、第３電極６３は、切欠き部５に設けられている。

第４固定電極部５６は、基板１０上に設けられている。第４固定電極部５６は、第４可動電極部２４ｂに対向して配置されている。第４固定電極部５６の上方には、間隙を介して、第４可動電極部２４ｂが位置している。第２可動体２０ｂを、第２支持軸Ｑ２を境に第３シーソー片２１ｂと第４シーソー片２２ｂとに分けた場合に、第４固定電極部５６は、第４シーソー片２２ｂに対向して基板１０上に配置されている。固定電極部５０，５２，５４，５６は、同じ基板１０上に設けられている。

第１固定電極部５０は、電極６１，６２間に設けられている。第２固定電極部５２は、電極６１，６３間に設けられている。第３固定電極部５４は、電極６３，６４間に設けられている。第４固定電極部５６は、電極６４，６５間に設けられている。すなわち、固定電極部５０，５２，５４，５６の各々の両側には、電極６０が配置されている。固定電極部５０，５２，５４，５６の各々に隣り合う電極６０の数は、２つである。このように、物理量センサー１００では、第１固定電極部５０に隣り合う電極６０の数、第２固定電極部５２に隣り合う電極６０の数、第３固定電極部５４に隣り合う電極６０の数、および第４固定電極部５６に隣り合う電極６０の数は、互いに等しい。

第１固定電極部５０の第１可動体２０ａと対向する部分の面積、第２固定電極部５２の第１可動体２０ａと対向する部分の面積、第３固定電極部５４の第２可動体２０ｂと対向する部分の面積、および第４固定電極部５６の第２可動体２０ｂと対向する部分の面積は、例えば、互いに等しい。

なお、図示はしないが、蓋体９０の、第３可動電極部２３ａに対向する位置に第１固定電極部５０が設けられ、蓋体９０の、第１可動電極部２４ａに対向する位置に第２固定電極部５２が設けられ、蓋体９０の、第２可動電極部２３ｂに対向する位置に第３固定電極部５４が設けられ、蓋体９０の、第４可動電極部２４ｂに対向する位置に第４固定電極部５６が設けられていてもよい。

電極６０は、基板１０上に設けられている。図示の例では、電極６０は、凹部１２の底面１４に設けられている。電極６０は、複数設けられている。電極６０は、可動体２０ａ，２０ｂと電気的に接続されている。そのため、物理量センサー１００では、電極６０と可動体２０ａ，２０ｂとを等電位にすることができる。これにより、電極６０は、構造体１０１，１０２と（可動体２０ａ，２０ｂと）基板１０との間に働く静電力を抑制することができる。

複数の電極６０のうちの第１電極６１は、基板１０の第１固定電極部５０と第２固定電極部５２との間の領域に設けられている。第１電極６１は、第１可動体２０ａと支持部３０，３２と対向して設けられている。すなわち、第１電極６１は、平面視において、第１可動体２０ａおよび支持部３０，３２と重なっている。第１電極６１上には、間隙を介して、第１可動体２０ａおよび支持部３０，３２が位置している。第１電極６１の一部は、ポスト部１６の表面に設けられ、固定部４０に接続されている。

複数の電極６０のうちの第２電極６２は、平面視において基板１０の第１シーソー片２１ａと重なる領域であって、第１固定電極部５０の−Ｘ軸方向の領域に設けられている。
第２電極６２は、第１シーソー片２１ａと対向して配置されている。第２電極６２上には、間隙を介して、第１シーソー片２１ａが位置している。

複数の電極６０のうちの第３電極６３は、基板１０の第２固定電極部５２と第３固定電極部５４との間の領域に設けられている。第３電極６３は、例えば、平面視において可動体２０ａ，２０ｂと重ならない位置に配置されている。

複数の電極６０のうちの第４電極６４は、基板１０の第３固定電極部５４と第４固定電極部５６との間の領域に設けられている。第４電極６４は、第２可動体２０ｂと支持部３４，３６と対向して設けられている。すなわち、第４電極６４は、平面視において、第２可動体２０ｂおよび支持部３４，３６と重なっている。第４電極６４上には、間隙を介して、第２可動体２０ｂおよび支持部３４，３６が位置している。第４電極６４の一部は、ポスト部１６の表面に設けられ、固定部４２に接続されている。

複数の電極６０のうちの第５電極６５は、平面視において基板１０の第４シーソー片２２ｂと重なる領域であって、第４固定電極部５６の＋Ｘ軸方向の領域に設けられている。第５電極６５は、第４シーソー片２２ｂと対向して配置されている。第５電極６５上には、間隙を介して、第４シーソー片２２ｂが位置している。

固定電極部５０，５６、共通電極５３、および電極６０（以下、「固定電極部５０等」ともいう）の材質は、例えば、アルミニウム、金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等である。固定電極部５０等の材質は、ＩＴＯ等の透明電極材料であることが望ましい。固定電極部５０等の材質として、透明電極材料を用いることにより、基板１０が透明基板（ガラス基板）である場合、固定電極部５０等上に存在する異物等を容易に視認することができるためである。

第１配線７０は、基板１０上に設けられている。第１配線７０は、基板１０上に設けられた第１パッド８０と、共通電極５３と、を接続している。すなわち、固定電極部５２，５４は、第１配線７０により第１パッド８０に接続されている。第１配線７０は、リンやボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコン層からなるシリコン部７０ａと、金属層からなる金属部７０ｂと、シリコン部７０ａと金属部７０ｂとを接続するコンタクト部７０ｃと、を有している。

第１配線７０のシリコン部７０ａは、基板１０の表面１１に設けられている。シリコン部７０ａは、基板１０に接合されている。金属部７０ｂは、表面１１に形成された溝部１７ａの底面、および凹部１２の底面１４に設けられている。図示の例では、シリコン部７０ａは、コンタクト部７０ｃを介して、第１パッド８０および金属部７０ｂに接続されている。金属部７０ｂは、共通電極５３に接続されている。金属部７０ｂの材質は、例えば、アルミニウム、金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等である。コンタクト部７０ｃの材質は、例えば、アルミニウム、金、白金である。

第２配線７２は、基板１０上に設けられている。具体的には、第２配線７２は、基板１０の表面１１に形成された溝部１８の底面、および凹部１２の底面１４に設けられている。第２配線７２は、基板１０に設けられた第２パッド８２と、固定電極部５０，５６と、を接続している。すなわち、固定電極部５０，５６は、第２配線７２により第２パッド８２に接続されている。第２配線７２は、第２パッド８２から延出して分岐し、固定電極部５０，５６に接続されている。第２配線７２は、例えば金属層からなり、より具体的には、第２配線７２の材質は、第１配線７０の金属部７０ｂの材質と同じである。

配線７０，７２は、平面視において、交差部７１において互いに交差している。交差部
７１において、配線７０，７２のうちの一方は、基板１０上に設けられたシリコン層であり、配線７０，７２のうちの他方は、基板１０に形成された溝部に設けられた金属層である。図示の例では、交差部７１において、第１配線７０は、基板１０上に設けられたシリコン部７０ａ（シリコン層）であり、第２配線７２は、基板１０に形成された溝部１８に設けられた金属層である。

なお、図示はしないが、交差部７１において、第１配線７０は、基板１０に形成された溝部に設けられ金属層であり、第２配線７２は、基板１０上に設けられたシリコン層であってもよい。また、図示はしないが、配線７０，７２は、ともに溝部に設けられた金属層であってもよく、交差部７１において、配線７０，７２間に絶縁層が設けられることにより、配線７０，７２は、分離していてもよい。

配線７０，７２は、互いに並走している並走部７３を有している。並走部７３において、配線７０，７２のうちの一方は、基板１０上に設けられたシリコン層であり、配線７０，７２のうちの他方は、基板１０に形成された溝部に設けられた金属層である。図示の例では、並走部７３において、第１配線７０は、基板１０上に設けられたシリコン部７０ａ（シリコン層）であり、第２配線７２は、基板１０に形成された溝部１８に設けられた金属層である。ここで、「互いに並走している並走部７３」とは、配線７０，７２間に可動体２０ａ，２０ｂおよび他の配線が存在しない部分であって、配線７０，７２の互いに平行に延出している部分である。図示の例では、並走部７３は、第１配線７０のＸ軸方向に延出している部分、および第２配線７２のＸ軸方向に延出している部分である。

なお、図示はしないが、並走部７３において、第１配線７０は、基板１０に形成された溝部に設けられた金属層であり、第２配線７２は、基板１０上に設けられたシリコンシリコン層であってもよい。

第３配線７４は、基板１０上に設けられている。具体的には、第３配線７４は、基板１０の表面１１に形成された溝部１９の底面、および凹部１２の底面１４に設けられている。第３配線７４は、基板１０に設けられた第３パッド８４と、電極６０と、を接続している。すなわち、電極６０は、第３配線７４により第３パッド８４に接続されている。第３配線７４は、第３パッド８４から延出して分岐し、電極６０に接続されている。第３配線７４の材質は、例えば金属層からなり、より具体的には、第３配線７４の材質は、第１配線７０の金属部７０ｂの材質と同じである。なお、第３配線７４の一部は、シリコン層から構成されていてもよい。

パッド８０，８２，８４は、基板１０上に設けられている。図示の例では、パッド８０，８２，８４は、それぞれ、溝部１７ｂ，１８，１９に設けられ、配線７０，７２，７４に接続されている。パッド８０，８２，８４は、平面視において、蓋体９０と重ならない位置に設けられている。パッド８０，８２，８４の材質は、例えば、固定電極部５０等と同じである。

蓋体９０は、基板１０上に（表面１１に）設けられている。蓋体９０は、基板１０に接合されている。蓋体９０および基板１０は、可動体２０ａ，２０ｂを収容するキャビティー９２を形成している。キャビティー９２は、例えば、不活性ガス（例えば窒素ガス）雰囲気である。蓋体９０の材質は、例えば、シリコンである。蓋体９０の材質がシリコンであり、基板１０の材質がガラスである場合、基板１０と蓋体９０とは、例えば陽極接合によって接合される。

次に、物理量センサー１００の動作について説明する。

物理量センサー１００では、加速度、角速度等の物理量に応じて、第１可動体２０ａが第１支持軸Ｑ１まわりに揺動し、第２可動体２０ｂが第２支持軸Ｑ２まわりに揺動する。第１可動体２０ａの動きに伴って、第３可動電極部２３ａと第１固定電極部５０との間の距離、および第１可動電極部２４ａと第２固定電極部５２との間の距離が変化する。第２可動体２０ｂの動きに伴って、第２可動電極部２３ｂと第３固定電極部５４との間の距離、および第４可動電極部２４ｂと第４固定電極部５６との間の距離が変化する。

具体的には、例えば鉛直上向き（＋Ｚ軸方向）の加速度が物理量センサー１００に加わると、第１可動体２０ａは反時計回りに回転し、第３可動電極部２３ａと第１固定電極部５０との間の距離が小さくなり、第１可動電極部２４ａと第２固定電極部５２との間の距離が大きくなる。この結果、静電容量Ｃ１が大きくなり、静電容量Ｃ２が小さくなる。また、第２可動体２０ｂは時計回りに回転し、第２可動電極部２３ｂと第３固定電極部５４との間の距離が大きくなり、第４可動電極部２４ｂと第４固定電極部５６との間の距離が小さくなる。この結果、静電容量Ｃ３が小さくなり、静電容量Ｃ４が大きくなる。

例えば鉛直下向き（−Ｚ軸方向）の加速度が物理量センサー１００に加わると、第１可動体２０ａは時計回りに回転し、第３可動電極部２３ａと第１固定電極部５０との間の距離が大きくなり、第１可動電極部２４ａと第２固定電極部５２との間の距離が小さくなる。この結果、静電容量Ｃ１が小さくなり、静電容量Ｃ２が大きくなる。また、第２可動体２０ｂは反時計回りに回転し、第２可動電極部２３ｂと第３固定電極部５４との間の距離が小さくなり、第４可動電極部２４ｂと第４固定電極部５６との間の距離が大きくなる。この結果、静電容量Ｃ３が大きくなり、静電容量Ｃ４が小さくなる。

物理量センサー１００では、パッド８０，８４を用いて静電容量Ｃ２と静電容量Ｃ３との合計Ｃ２＋Ｃ３を検出し、パッド８２，８４を用いて静電容量Ｃ１と静電容量Ｃ４との合計Ｃ１＋Ｃ４を検出する。そして、Ｃ２＋Ｃ３とＣ１＋Ｃ４との差に基づいて（いわゆる差動検出方式により）、加速度や角速度等の向きや大きさ等の物理量を検出することができる。具体的には、物理量センサー１００は、信号処理回路（図示せず）を備え、該信号処理回路は、第１パッド８０の出力信号と第２パッド８４の出力信号との差を演算して、差動検出方式により、加速度や角速度等の向きや大きさ等の物理量を検出することができる。

上述のように、物理量センサー１００は、加速度センサーやジャイロセンサー等の慣性センサーとして使用することができる。具体的には、物理量センサー１００は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の加速度を測定するための静電容量型加速度センサーとして使用することができる。また、物理量センサー１００は、構造体１０１，１０２を有していることにより、検出方向（Ｚ軸方向）以外の方向（例えばＸ軸方向）に検出感度をもつことによる誤差を、信号処理によってキャンセルすることができる。その結果、Ｚ軸方向の検出感度をより向上させることができる。

物理量センサー１００は、例えば、以下の特徴を有する。

物理量センサー１００では、基板１０と、基板１０上に配置され、第１支持軸Ｑ１まわりに変位可能であり、且つ、第１可動電極部２４ａを備えた第１可動体２０ａと、基板１０上に配置され、第２支持軸Ｑ２まわりに変位可能であり、且つ、第２可動電極部２３ｂを備えた第２可動体２０ｂと、平面視で、第１可動電極部２４ａおよび第２可動電極部２３ｂに重なって基板１０上に配置されている固定電極部（共通電極）５３と、を含む。

具体的には、物理量センサー１００は、第１可動体２０ａを第１支持軸Ｑ１を境に第１シーソー片（第１部分）２１ａと第２シーソー片（第２部分）２２ａとに分けた場合に、
第１シーソー片２１ａ対向して基板１０上に配置された第１固定電極部５０と、第２シーソー片２２ａに対向して基板１０上に配置された第２固定電極部５２と、を含み、第２可動体２０ｂを第２支持軸Ｑ２を境に第３シーソー片（第３部分）２１ｂと第４シーソー片（第４部分）２２ｂとに分けた場合に、第３シーソー片２１ｂに対向して基板１０上に配置され、且つ第２固定電極部５２と電気的に接続された第３固定電極部５４と、第４シーソー片２２ｂ対向して基板１０上に配置された第４固定電極部５６と、を含む。

そして、物理量センサー１００では、固定電極部５２，５４は、第１配線７０により第１パッド８０に接続され、固定電極部５０，５６は、第２配線７２により第２パッド８２に接続されている。すなわち、固定電極部５２，５４は、共通電極５３をなし、第１配線７０は、第１パッド８０と共通電極５３とを接続し、第２配線７２は、第２パッド８２と固定電極部５０，５６とを接続している。そのため、物理量センサー１００では、例えば、４つの固定電極部の各々に配線が接続されている形態（４つの固定電極部の各々から配線を引き出している形態）に比べて、配線のレイアウトを単純にすることができる。その結果、物理量センサー１００では、小型化を図ることができる。

物理量センサー１００では、信号処理回路を備え、信号処理回路は、第１パッド８０の出力信号と第２パッド８２の出力信号との差を演算する。これにより、物理量センサー１００では、検出方向（Ｚ軸方向）以外の方向（例えばＸ軸方向）に検出感度をもつことによる誤差を、信号処理によってキャンセルすることができる。その結果、Ｚ軸方向の検出感度をより向上させることができる。

物理量センサー１００では、基板１０上には、第１固定電極部５０と第２固定電極部５２との間の領域、第２固定電極部５２と第３固定電極部５４との間の領域、および第３固定電極部５４と第４固定電極部５６との間の領域の少なくとも１つに電極６０が配置されている。そして、固定電極部５０，５２間に配置された電極６０は、第１可動体２０ａに電気的に接続されている。固定電極部５２，５４間に配置された電極６０は、第１可動体２０ａおよび第２可動体２０ｂの少なくとも一方に電気的に接続されている。固定電極部５４，５６間に配置された電極６０は、第２可動体２０ｂに電気的に接続されている。これにより、物理量センサー１００では、可動体２０ａ，２０ｂおよび支持部３０，３２，３４，３６と、基板１０と、の間に働く静電力を抑制して、可動体２０ａ，２０ｂが基板１０に張り付くことを防ぐことができる。したがって、例えば物理量センサー１００を製造する際に、可動体２０ａ，２０ｂおよび支持部３０，３２，３４，３６と、基板１０と、に電位差が生じ、可動体２０ａ，２０ｂおよび支持部３０，３２，３４，３６が静電力によって基板１０側に引っ張られて、可動体２０ａ，２０ｂが基板１０に張り付いてしまうという問題が生じない。

物理量センサー１００では、固定電極部５０，５２，５４，５６の各々の両側には電極６０が配置されている。すなわち、第１固定電極部５０に隣り合う電極６０の数、第２固定電極部５２に隣り合う電極６０の数、第３固定電極部５４に隣り合う電極６０の数、および第４固定電極部５６に隣り合う電極６０の数は、互いに等しい。そのため、第１固定電極部５０と電極６０との間に発生する寄生容量、第２固定電極部５２と電極６０との間に発生する寄生容量、第３固定電極部５４と電極６０との間に発生する寄生容量、および第４固定電極部５６と電極６０との間に発生する寄生容量を、容易に互いに等しくすることができる。したがって、差動検出方式を用いて、固定電極部５０，５２，５４，５６における寄生容量の影響をキャンセルすることができる。

物理量センサー１００では、配線７０，７２の互いに交差している交差部７１において、配線７０，７２のうちの一方は、基板１０上に設けられたシリコン層であり、配線７０，７２のうちの他方は、基板１０に形成された溝部に設けられた金属層である。そのため
、物理量センサー１００では、第１配線７０と第２配線７２とが短絡することを防止することができる。さらに、交差部７１において、配線７０，７２間に絶縁層を形成する必要がなく、製造工程の簡素化を図ることができる。

物理量センサー１００では、配線７０,７２の並走部７３において、配線７０，７２のうちの一方は、基板１０上に設けられ、配線７０，７２のうちの他方は、基板１０に形成された溝部に設けられた金属層である。そのため、物理量センサー１００では、並走部７３における配線７０，７２間の寄生容量を、小さくすることができる。例えば、並走部において両配線とも、基板上に形成されたシリコン層であったり、溝部に設けられた金属層であったりする場合は、両配線の間の寄生容量が大きくなる。

１．２． 物理量センサーの製造方法
次に、本実施形態に係る物理量センサーの製造方法について、図面を参照しながら説明する。図５〜図７は、本実施形態に係る物理量センサー１００の製造工程を模式的に示す断面図であって、図２に対応している。

図５に示すように、例えばガラス基板をパターニングして、凹部１２、ポスト部１６、および溝部１７ａ，１７ｂ，１８，１９が形成された基板１０を形成する。ガラス基板のパターニングは、例えばフォトリソグラフィーおよびエッチングにより行われる。

次に、凹部１２の底面１４に、固定電極部５０，５６、共通電極５３、および電極６０を形成する。固定電極部５０，５６、共通電極５３、および電極６０は、スパッタ法等により底面１４上に導電層を成膜した後、当該導電層をフォトリソグラフィーおよびエッチングによりパターニングすることで形成される。本工程において、固定電極部５２，５４は、共通電極５３として一体的に形成される。

次に、溝部１７ａ，１８，１９に、それぞれ金属部７０ｂ、配線７２，７４を形成する。次に、溝部１７ｂ，１８，１９に、パッド８０，８２，８４を形成する。次に、金属部７０ｂ上および第１パッド８０上にコンタクト部７０ｃを形成する。金属部７０ｂ、コンタクト部７０ｃ、配線７２，７４、およびパッド８０，８２，８４は、スパッタ法等により導電層を成膜した後、当該導電層をフォトリソグラフィーおよびエッチングによりパターニングすることで形成される。

なお、固定電極部５０，５６、共通電極５３、および電極６０を形成する工程、金属部７０ｂ、配線７２，７４を形成する工程、およびパッド８０，８２，８４を形成する工程は、その順序を問わない。

図６に示すように、基板１０に、シリコン基板２を接合する。基板１０とシリコン基板２との接合は、例えば、陽極接合によって行われる。

図７に示すように、シリコン基板２を、例えば研削機によって研削して薄膜化した後、パターニングして、第１可動体２０ａ、支持部３０，３２、および固定部４０を一体的に形成し、さらに第２可動体２０ｂ、支持部３４，３６、および固定部４２を一体的に形成する。さらに、本工程において、シリコン部７０ａを形成する。これにより、第１配線７０を形成することができる。パターニングは、フォトリソグラフィーおよびエッチング（ドライエッチング）によって行われ、より具体的なエッチング技術として、ボッシュ（Ｂｏｓｃｈ）法を用いることができる。

図２に示すように、基板１０に蓋体９０を接合して、基板１０および蓋体９０によって形成されるキャビティー９２に可動体２０ａ，２０ｂを収容する。基板１０と蓋体９０と
の接合は、例えば、陽極接合によって行われる。本工程を、不活性ガス雰囲気で行うことにより、キャビティー９２に不活性ガスを充填することができる。

本工程において、基板１０に蓋体９０を接合する際に、第１構造体１０１と基板１０との間、および第２構造体１０２と基板１０との間には、大きな電位差が生じる。しかし、物理量センサー１００では、電極６０によって、可動体２０ａ，２０ｂおよび支持部３０，３２，３４，３６と、基板１０と、の間に働く静電力を抑制することができる。したがって、可動体２０ａ，２０ｂが基板１０に張り付くことを防ぐことができる。

以上の工程により、物理量センサー１００を製造することができる。

１．３． 変形例
次に、本実施形態の変形例に係る物理量センサーについて、図面を参照しながら説明する。以下に示す各変形例に係る物理量センサー２００，３００，４００において、上述した物理量センサー１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。

（１）第１変形例
まず、第１変形例について説明する。図８は、第１変形例に係る物理量センサー２００を模式的に示す平面図である。図９は、第１変形例に係る物理量センサー２００を模式的に示す図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。なお、便宜上、図８では、蓋体９０を透視して図示している。また、図８，９および以下に示す図１０〜図１３では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。

物理量センサー２００では、図８および図９に示すように、基板１０に溝部２１０が形成されている。

溝部２１０は、複数形成されている。溝部２１０は、基板１０の、第１固定電極部５０と、第１固定電極部５０に隣り合う電極６０と、の間の領域、第２固定電極部５２と、第２固定電極部５２に隣り合う電極６０と、の間の領域、第３固定電極部５４と、第３固定電極部５４に隣り合う電極６０と、の間の領域、および第４固定電極部５６と、第４固定電極部５６に隣り合う電極６０と、の間の領域に形成されている。

具体的には、溝部２１０は、基板１０の、第１固定電極部５０と電極６１，６２との間の領域、第２固定電極部５２と電極６１，６３との間の領域、第３固定電極部５４と電極６３，６４との間の領域、および第４固定電極部５６と電極６４，６５との間の領域に形成されている。すなわち、物理量センサー２００では、基板１０には、電極６０とそれに隣り合う固定電極部５０，５２，５４，５６との間には、溝部２１０が設けられている。

溝部２１０は、凹部１２の底面１４に形成されている。溝部２１０は、凹部１２の底面１４よりも、第１可動体２０ａまたは第２可動体２０ｂとの間の距離が大きい底面（第１可動体２０ａまたは第２可動体２０ｂに対向する面）を有している。溝部２１０を形成することによって、基板１０と可動体２０ａ，２０ｂとの間の距離（Ｚ軸方向における距離）を大きくすることができる。ここで、静電力の大きさは、距離の２乗に反比例する。そのため、溝部２１０を形成することで、基板１０と可動体２０ａ，２０ｂとの間に働く静電力を抑制することができる。

なお、溝部２１０の深さは、静電力によって基板１０と可動体２０ａ，２０ｂとが張り付かないような深さであれば、特に限定されない。

物理量センサー２００では、溝部２１０によって、可動体２０ａ，２０ｂおよび支持部３０，３２，３４，３６と、基板１０と、の間に働く静電力を抑制し、可動体２０ａ，２０ｂが基板１０に張り付くことを、より確実に防ぐことができる。

物理量センサー２００の製造方法は、凹部１２の底面１４にエッチングにより溝部２１０を形成する工程を追加する点を除いて、上述した物理量センサー１００の製造方法と同様であり、その説明を省略する。

（２）第２変形例
次に、第２変形例について説明する。図１０は、第２変形例に係る物理量センサー３００を模式的に示す平面図である。図１１は、第２変形例に係る物理量センサー３００を模式的に示す図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。なお、便宜上、図１０では、蓋体９０を透視して図示している。

物理量センサー３００では、図１０および図１１に示すように、固定電極部５０，５２，５４，５６および電極６０には、それぞれ突起部６９が設けられている。

突起部６９は、固定電極部５０，５２，５４，５６および電極６０から上方に（第１可動体２０ａまたは第２可動体２０ｂ側に）向けて突出している。突起部６９の形状は、例えば、錘状である。突起部６９は、平面視において、第１可動体２０ａまたは第２可動体２０ｂと重なる領域に設けられている。突起部６９の数や位置は特に限定されない。図示の例では、突起部６９は、底面１４の露出した領域（固定電極部５０，５２，５４，５６および電極６０が設けられていない領域）の両側に設けられている。具体的には、突起部６９は、固定電極部５０，５２，５４，５６の四隅、電極６１，６４の四隅、電極６２の第１固定電極部５０側の端部、および電極６５の第４固定電極部５６側の端部に設けられている。

物理量センサー３００では、固定電極部５０，５２，５４，５６および電極６０には、それぞれ突起部６９が設けられている。これにより、可動体２０ａ，２０ｂが基板１０に張り付くことを防ぐことができる。

物理量センサー３００の製造方法は、凹部１２を形成する際に、底面１４に突起が形成されるようにエッチングし、該突起上に固定電極部５０，５２，５４，５６および電極６０となる導電層を成膜して突起部６９を形成する点を除いて、上述した物理量センサー１００の製造方法と同様であり、その説明を省略する。

（３）第３変形例
次に、第３変形例について説明する。図１２は、第３変形例に係る物理量センサー４００を模式的に示す平面図である。図１３は、第３変形例に係る物理量センサー４００を模式的に示す図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。なお、便宜上、図１２では、蓋体９０を透視して図示している。

物理量センサー４００では、図１２および図１３に示すように、第１可動体２０ａには、基板１０の第１固定電極部５０と電極６１，６２との間の領域と対向するスリット部２７が形成されている。また、第１可動体２０ａには、第２固定電極部５２と第１電極６１との間の領域と対向するスリット部２７が形成されている。

第２可動体２０ｂには、基板１０の第３固定電極部５４と第４電極６４との間の領域と対向するスリット部２７が形成されている。また、第２可動体２０ｂには、第４固定電極部５６と電極６４，６５との間の領域と対向するスリット部２７が形成されている。

物理量センサー４００では、底面１４の露出した領域と対向するスリット部２７が形成されている。これにより、可動体２０ａ，２０ｂと基板１０との間に働く静電力を抑制して、可動体２０ａ，２０ｂが基板１０に張り付くことを防ぐことができる。

（４）第４変形例
次に、第４変形例について説明する。図示はしないが、第４変形例に係る物理量センサーは、上述した図８および図９に示す溝部２１０、図１０および図１１に示す突起部６９、および図１２および図１３に示すスリット部２７を含んで構成されている。これにより、可動体２０ａ，２０ｂが基板１０に張り付くことを、より確実に防ぐことができる。

４． 電子機器
次に、本実施形態に係る電子機器について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る電子機器は、本発明に係る物理量センサーを含む。以下では、本発明に係る物理量センサーとして、物理量センサー１００を含む電子機器について、説明する。

図１４は、本実施形態に係る電子機器として、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１１００を模式的に示す斜視図である。

図１４に示すように、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、表示部１１０８を有する表示ユニット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１００が内蔵されている。

図１５は、本実施形態に係る電子機器として、携帯電話機（ＰＨＳも含む）１２００を模式的に示す斜視図である。

図１５に示すように、携帯電話機１２００は、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１２０８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１００が内蔵されている。

図１６は、第３実施形態に係る電子機器として、デジタルスチルカメラ１３００を模式的に示す斜視図である。なお、図１６には、外部機器との接続についても簡易的に示している。

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１３１０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１３１０は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。

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ＣＣ
Ｄ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１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。

また、このデ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、ビデオ信号出力端子１３１２には、テレビモニター１４３０が、デー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、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター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。

このようなデジタルスチルカメラ１３００には、物理量センサー１００が内蔵されている。

以上のような電子機器１１００，１２００，１３００は、物理量センサー１００を含むため、小型化を図ることができる。

なお、物理量センサー１００を備えた電子機器は、図１４に示す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１５に示す携帯電話機、図１６に示すデ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ー）、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ー、各種ナビゲーション装置、ページャー、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、ヘッドマウントディスプレイ、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、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、ロケット、船舶の計器類）、ロボットや人体などの姿勢制御、フライトシミュレーターなどに適用することができる。

５． 移動体
次に、本実施形態に係る移動体について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る移動体は、本発明に係る物理量センサーを含む。以下では、本発明に係る物理量センサーとして、物理量センサー１００を含む移動体について、説明する。

図１７は、本実施形態に係る移動体として、自動車１５００を模式的に示す斜視図である。

自動車１５００には、物理量センサー１００が内蔵されている。具体的には、図１７に示すように、自動車１５００の車体１５０２には、自動車１５００の加速度を検知する物理量センサー１００を内蔵してエンジンの出力を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１５０４が搭載されている。また、物理量センサー１００は、他にも、車体姿勢制御ユニット、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、に広く適用することができる。

自動車１５００は、物理量センサー１００を含むため、小型化を図ることができる。

上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

２…シリコン基板、５…切欠き部、１０…基板、１１…表面、１２…凹部、１４…底面、１６…ポスト部、１７ａ，１７ｂ，１８，１９…溝部、２０ａ…第１可動体、２０ｂ…第２可動体、２１ａ…第１シーソー片、２１ｂ…第３シーソー片、２２ａ…第２シーソー片、２２ｂ…第４シーソー片、２３ａ…第３可動電極部、２３ｂ…第２可動電極部、２４ａ…第１可動電極部、２４ｂ…第４可動電極部、２５，２６…端面、２７…スリット部、２８…開口部、３０，３２，３４，３６…支持部、４０，４２…固定部、４４…貫通孔、５０…第１固定電極部、５２…第２固定電極部、５３…共通電極、５４…第３固定電極部、５６…第４固定電極部、６０…電極、６１…第１電極、６２…第２電極、６３…第３電極、６４…第４電極、６５…第５電極、６９…突起部、７０…第１配線、７０ａ…シリコン部、７０ｂ…金属部、７０ｃ…コンタクト部、７１…交差部、７２…第２配線、７３…並走部、７４…第３配線、８０…第１パッド、８２…第２パッド、８４…第３パッド、９０…蓋体、１００，２００…物理量センサー、２１０…溝部、３００，４００…物理量センサー、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、１１０８…表示部、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１３００…デジタルスチルカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１０…表示部、１３１２…ビデオ信号出力端子、１３１４…入出力端子、１４３０…テレビモニター、１４４０…パーソナルコンピューター、１５００…自動車、１５０２…車体、１５０４…電子制御ユニット

Claims (14)

1. 基板と、
   前記基板上に配置され、第１支持軸まわりに変位可能であり、且つ、第１可動電極部を備え、開口部が設けられた第１可動体と、
   前記基板上に配置され、第２支持軸まわりに変位可能であり、且つ、第２可動電極部を備えた第２可動体と、
   平面視で、前記第１可動電極部および前記第２可動電極部に重なって前記基板上に配置されている固定電極部と、
   前記開口部に設けられ、平面視において前記第１支持軸上に配置され、前記基板に接合された固定部と、
   平面視において前記第１支持軸上に配置され、前記第１可動体と前記固定部とを接続し、前記第１可動体を前記第１支持軸まわりに変位可能に支持している第１支持部および第２支持部と、
   を含み、
   前記固定部の前記基板と離間している部分には、貫通孔が形成され、
   前記貫通孔は、平面視において、前記第１支持軸上に配置されている、物理量センサー。
2. 請求項１において、
   前記第１可動体を前記第１支持軸を境に第１部分と第２部分とに分けた場合に、
   前記第１部分に対向して前記基板上に配置された第１固定電極部と、
   前記第２部分に対向して前記基板上に配置された第２固定電極部と、
   を含み、
   前記第２可動体を前記第２支持軸を境に第３部分と第４部分とに分けた場合に、
   前記第３部分に対向して前記基板上に配置され、且つ前記第２固定電極部と電気的に接続された第３固定電極部と、
   前記第４部分に対向して前記基板上に配置された第４固定電極部と、
   を含む、物理量センサー。
3. 請求項２において、
   前記第４固定電極部は、前記第１固定電極部と電気的に接続され、
   前記第２固定電極部および前記第３固定電極部は、前記固定電極部をなし、
   前記第１部分の質量は、第２部分の質量よりも大きく、
   前記第４部分の質量は、第３部分の質量よりも大きい、物理量センサー。
4. 請求項２または３において、
   前記第２固定電極部および前記第３固定電極部は、第１配線により第１パッドに接続され、
   前記第１固定電極部および前記第４固定電極部は、第２配線により第２パッドに接続されている、物理量センサー。
5. 請求項４において、
   信号処理回路を備え、
   前記信号処理回路は、前記第１パッドの出力信号と前記第２パッドの出力信号との差を演算する、物理量センサー。
6. 請求項２ないし５のいずれか１項において、
   前記第１固定電極部、前記第２固定電極部、前記第３固定電極部、および前記第４固定電極部は同じ基板上に設けられている、物理量センサー。
7. 請求項６において、
   前記基板上には、前記第１固定電極部と前記第２固定電極部との間の領域、前記第２固定電極部と前記第３固定電極部との間の領域、および前記第３固定電極部と前記第４固定電極部との間の領域の少なくとも１つに電極が配置されている、物理量センサー。
8. 請求項７において、
   前記第１固定電極部と前記第２固定電極部との間に配置された前記電極は、前記第１可動体に電気的に接続されている、物理量センサー。
9. 請求項７または８において、
   前記第２固定電極部と前記第３固定電極部との間に配置された前記電極は、前記第１可動体および前記第２可動体の少なくとも一方に電気的に接続されている、物理量センサー。
10. 請求項７ないし９のいずれか１項において、
    前記第３固定電極部と前記第４固定電極部との間に配置された前記電極は、前記第２可動体に電気的に接続されている、物理量センサー。
11. 請求項７ないし１０のいずれか１項において、
    前記第１固定電極部、前記第２固定電極部、前記第３固定電極部、および前記第４電極部の各々の両側には前記電極が配置されている、物理量センサー。
12. 請求項７ないし１１のいずれか１項において、
    前記基板には、前記電極とそれに隣り合う固定電極部との間には、溝部が設けられている、物理量センサー。
13. 請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の物理量センサーを含む、電子機器。
14. 請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の物理量センサーを含む、移動体。