JPH1048247A - 加速度検出素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ３方向の線形加速度、および３本の軸を中心
とする角加速度全てを検出可能な検出素子を提供する。 【解決手段】 センサ（１０）は、３つのデカルト方向
の線形加速度および３本のデカルト軸を中心とする回転
加速度を検出可能である。センサ（１０）は、いずれの
方向にも移動または回転自在の導電層（３２）を有す
る。第１，第２，および第３導体集合を用いて、導電層
（３２）の加速度を検出し、量的に評価する。センサ
（１０）は、第４導体集合を追加することによって、閉
ループ系として動作させることも可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、検出素
子に関し、更に特定すれば、線形および回転加速度(lin
ear,rotational acceleration)を検出する素子に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ナビゲーション(navigation)即ち位置追
跡システムにおいては、６種類の加速度値を監視し計算
する必要性がある場合が多い。最初の３種類は、ｘ−，
ｙ−，およびｚ−方向における物体の加速度を量的に評
価する線形加速度(linear acceleration) である。物体
がこれらの方向において加速する速度を監視することに
よって、これらの方向各々における相対的速度を計算す
ることができる。また、物体の角加速度即ち回転加速度
も検出し監視する必要もある。これらは、多くのナビゲ
ーション・システムにおいて必要とされる最後の３種類
の加速度値を与えるものである。回転加速度とは、ｘ
−，ｙ−，またはｚ−軸を中心とする物体の角速度即ち
回転速度における変化率のことを言う。航空システムで
は、これら３種類の加速度のことを、それぞれ、ロール
(roll)，ピッチ(pitch) ，およびヨー(yaw) 力と多くの
場合呼んでいる。

【０００３】従来の検出素子は、概略的に次の２種類に
分類される。即ち、線形加速度を検出するものと、回転
速度／加速度を検出するものである。これらの素子の多
くは、前記３本の軸の１つに沿った、線形または回転加
速度のみが検出可能に過ぎない。したがって、上述の６
種類の加速度全てを監視可能な追跡システムを形成する
ためには、いくつかの検出素子を追跡システムに組み込
まなければならない。いくつかの検出素子を組み合わせ
て必要な機能を実現する場合、追跡システムの大型化お
よび製造コストの上昇を招くことになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のことから、検出
素子の機能性を高めることにより、３本のデカルト軸全
てに沿った線形加速度および回転加速度を検出するため
に追跡システムに必要な検出素子を減らすことができれ
ば有利であろう。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のセンサは、３つ
のデカルト方向の線形加速度および３本のデカルト軸を
中心とする回転加速度を検出可能とする。センサは、い
ずれの方向にも移動または回転自在の導電層を有する。
第１，第２，および第３導体群を用いて、導電層の加速
度を検出し、量的に評価する。センサは、第４導体群を
追加することによって、閉ループ系として動作させるこ
とも可能である。

【０００６】

【発明の実施の形態】好適実施例では、本発明は、第１
直交軸，第２直交軸，および第３直交軸に沿った線形加
速度を検出し、これら３本の軸を中心とする３種類の角
加速度全てを検出可能な検出素子を提供する。したがっ
て、本発明は、６つの異なる検出構造までの機能の代用
が可能な単一構造を提供する。種々の方向における角速
度を検出するジャイロスコープとは異なり、本発明は、
最も洗練されたナビゲーション即ち追跡システムに必要
な６種類の主要加速度を検出するものである。第１運動
軸，第２運動軸，および第３運動軸に沿った線形加速
度、およびこれらを中心とする回転加速度を監視するこ
とによって、飛行機または自動車のような物体の三次元
空間における位置を、時間の関数として監視し判定する
ことが可能となる。概略的に、本発明は、導電性プレー
トの相対移動を監視または検出することによって動作す
る。４組までの導体を、導電性プレートの側部即ち縁の
下，上，および周囲に配置することによって、デカルト
軸の各々に沿った線形加速度を検出する。各組の導体は
複数の導体を有し、導電性プレートがデカルト軸の各々
を中心として回転するように配置されているので、各加
速度も同様に判定可能である。好適実施例では、本発明
は閉ループ系として動作する。閉ループ容量式加速度計
システムは、静電容量力を用いて既知の位置に導電性プ
レートを維持し、特定方向に沿った線形加速度の測定精
度を高めるものである。本発明によってかかる閉ループ
系がいかにして形成されるかについての更に詳しい説明
を以下に行う。これより第１図を参照しながら、本発明
の更に詳細な説明を行う。図１は、加速度センサ，検出
素子，即ちセンサ１０の分解図であり、図１に示す３本
のデカルト軸に沿った線形加速度の検出または測定、お
よびこれらの軸を中心とする角加速度即ち回転加速度の
測定に使用可能なものである。センサ１０は支持基板１
１上に形成されており、支持基板１１は、好ましくは、
シリコンのような半導体物質から成る。また、支持基板
１１は絶縁物質または導電性物質も含む可能性もある。
センサ１０が発生する電気信号との干渉を防止するため
に、絶縁層２５を支持基板１１上に形成してもよい。
尚、絶縁層２５の使用はオプションであり、支持基板１
１およびセンサ１０が配置される環境に応じて異なるこ
とは理解されよう。

【０００７】導体２３，２４，２６，２７から成る第１
導体群を支持基板１１上に形成し、第１面を規定し、１
運動軸周囲に配置する。第１面はｚ−軸に対して相対的
に直交であり、支持基板１１の表面にほぼ平行である。
第１導体群は、導電層３２に容量的に結合されている。
導電層３２は、ドープ・ポリシリコン，金属，またはア
モルファス・シリコンのような導電性物質で形成され、
線形および角速度力に応答して、３本の軸全てに沿っ
て、およびこれらを中心として移動自在である。図１に
示すように、導電層３２は、第１導体群の導体２３，２
４，２６，２７の全てに対して上に位置し、第１導体群
の第１面にほぼ平行な第２面を規定する。導電層３２
は、いずれの方向にも移動自在であり、締結領域(ancho
r region) ３０を有するバネ３１によって支持されてい
る。締結領域３０の各々は、支持基板１１の表面上の支
持領域１２に取り付けられている。

【０００８】導体１３，１４，１８，１９から成る第２
導体群が、導電層３２の縁即ち側部周囲に形成されてい
る。第２導体群は、これも導電層３２によって形成され
た第２面にほぼ平行な第３面を規定する。導体１３，１
４，１８，１９は、１運動軸の周囲に配置され、ｙ−軸
に沿った導電層３２の線形加速度を検出可能となってい
る。また、第１導体群および第２導体群は同一面内にあ
ることが好ましいが、望ましければ互いにずらしてもよ
いことも理解されよう。

【０００９】導体１６，１７，２１，２２から成る第３
導体群も、導電層３２の縁即ち側部周囲に形成されてい
る。第３導体群は、これも導電層３２によって形成され
る第２面にほぼ平行な第４面を規定する。また、第１導
体群および第３導体群は同一面内にあることが好ましい
が、望ましければ互いにずらしてもよいことも理解され
よう。以下でより詳細に説明するが、第２導体群および
第３導体群も、ｚ−軸を中心とする導電層３２の回転加
速度を検出するために使用される。

【００１０】また、図１には、導体４０，４１，４２，
４３から成る第４導体群も示されている。第４導体群
は、導電層３２によって規定された第２面とほぼ平行で
これからずれている第４面を規定する。導体４０ないし
４３は各々複数の柱４５で支持されており、導体４０な
いし４３は導電層３２および第１導体群の上に位置す
る。柱４５は導電層３２内の、柱４５よりも大きな開口
を貫通する。このため、センサ１０が静止状態にある場
合、柱４５は導電層３２から物理的に分離される。ま
た、柱４５は、導電層３２がｘ−およびｙ−方向に移動
可能な距離を制限することにより、過剰な加速力が導電
層３２にかかった場合に、センサ１０への損傷を防止す
ることができる。柱４５の形成に関する更に詳細な説明
は以下で行うことにする。

【００１１】第１，第２，第３，および第４導体群にお
ける各導体は、導電性物質から成り、導電層３２に容量
的に結合されている。導電層３２が各導体に対して移動
すると、各導体の容量値が変化する。容量変化によっ
て、電圧電位または電流の流れにおける変化が生じ、こ
れを測定することによって、導電層３２の移動の加速度
および方向を量的に評価することができる。センサ１０
がいかにして加速度値および方向値を判定するかについ
ての更に詳細な説明は以下で行う。

【００１２】次に図２に移り、導電層３２に対する第１
および第４導体群の構成について更に詳細な説明を行
う。図２はセンサ１０の拡大断面図である。図示のよう
に、導電層３２は第１導体群の導体２４，２７の一部と
重複している。導体層３２および導体２４，２７間の容
量性結合量は、部分的に、導電層３２および導体２４，
２７間の重複量の表面積によって決定される。加えて、
導体４０，４３は導電層３２と重複する、即ち、これの
上に位置し、図示のように、第１導体群の対応する導体
２４，２７の直接上にある。これが、センサ１０の動作
を閉ループ系として最適化する。これについては、以下
で説明する。

【００１３】図３は、第２，第３，および第４導体群の
それぞれの導体１３，１４，１８，１９，導体１６，１
７，２１，２２，および導体４０ないし４３，および導
電層３２に対するそれらの好適な位置を示す平面図であ
る。図示のように、導電層３２は第２および第３導体群
の導体の一部のみと重複している。ここでも、これは単
に１つの可能な構成に過ぎない。導電層３２を拡張し
て、外縁まで、即ち、導体１３，１４，１６，１７，１
８，１９，２１，または２２を越えて延長させることも
可能である。

【００１４】センサ１０の感度および特性は、第１，第
２，第３，および第４導体群の導体各々の配置，形状，
または構成を変えることによって調節可能であることは
理解されよう。かかる変更は、各導体群の導体の内全て
またはあるものの完全な重複を含むことができ、導電層
３２による重複を全くなくするような変更も可能であ
る。通常、導電層３２は、３ミクロン未満の距離、好ま
しくは、約１．０ミクロンないし２．５ミクロンの距離
だけ、導体１４ないし２７から分離されている。図３に
おいて、導体２３，２４，２６，２７（図１参照）は、
ほぼ完全に導体層３２によって被覆されている。これ
は、導体２３，２４，２６，２７の容量性結合を最大と
し、センサ１０の特性を改良するための好適実施例であ
る。加えて、好適実施例では、第４導体群の導体４０，
４１，４２，４３は、直接導体２４，３２，２６，２７
の上にそれぞれ位置する。こうするのは、第１および第
４導体群間の導電層３２の懸垂を制御するためにセンサ
１０に必要とされる計算量を簡略化するためである。ま
た、これを行うのは、第１および第４導体群によって導
電層３２に印加される対向力の均衡を取るためでもあ
る。

【００１５】図３に示すように、導体１３，１４は導電
層３２の第１側の下にあり、導体１８，１９は第２側の
下にある。第２導体群は、ｙ−軸に平行で導体４１，４
２を通過する軸から同じ距離だけ離れて配置され、セン
サ１０を等しい半分に二分する。これは、導体１３，１
４，１８，１９が等しいサイズ即ち等しい容量値である
場合、ｚ−軸を中心とする導体層３２の運動に対して、
各々が同様の応答を発生する好適実施例である。即ち、
導体１３，１４は、センサ１０を等しい半分に分割する
軸に対して、互いに等しい距離にある。また、ｘ−軸に
平行で導体４０，４３を通過しセンサ１０を等しい２つ
に分割する、軸周囲に配置された導体１６，１７，２
１，２２も示されている。導体１６，１７は導体層３２
の第３側の下にあり、導体２１，２２は第４側の下にあ
る。

【００１６】また、デカルト軸に対する各導体１４ない
し２７の配置を変更し、各導体１４ないし２７の容量性
応答の変更も可能であることは理解されよう。運動軸
は、上述のように、センサ１０の物理的な中心を直接通
過する必要はなく、運動方向を従来のデカルト軸に制限
する必要もない。互いに直交するいずれか３本の軸を中
心とする運動が、センサ１０によって検出可能である。
各導体１４ないし２７のサイズを変化させることがで
き、あるいは、導体層３２に対するその位置も変化させ
ることができ、これによってセンサ１０の特性を変更す
る。また、導体１４ないし２７は他の構成でも形成可能
であることは理解されよう。例えば、導体１４ないし２
７は、一連のストリップとして、または櫛／フィンガ構
成とし、適切な変化を導体層３２に加えることができ
る。

【００１７】次に図４ないし図６に移り、センサ１０の
製造に関する詳細な説明を行う。図４ないし図６は、第
１，第２，および第３導体群（図４），導電層３２（図
５），および第４導体群（図６）によってそれぞれ形成
される各平面を示す。製造プロセスを開始するに当た
り、シリコン基板のような支持基板１１を用意する。支
持基板１１が導電性物質で作られる場合、この支持基板
１１上に絶縁層２５を形成してもよい。次に、ドープ・
ポリシリコン，アモルファス・シリコン，アルミニウ
ム，ニッケル，銅，タングステン，またはチタンのよう
な第１導電性物質（図示せず）を支持基板１１の表面上
に形成する。第１導電層の厚さは種々の値を取ることが
でき、約５０オングストロームないし５，０００オング
ストロームの厚さが好ましい。

【００１８】次に、フォトレジスト層のような第１エッ
チング・マスクを用いて第１導電層にパターニングを行
い、反応性イオン・エッチング（ＲＥＩ）のような等方
性エッチングまたは異方性エッチングのいずれかを用い
てエッチングを行う。このエッチングによって、図４に
示す、導体１３，１４，１６，１７，１８，１９，２
１，２２，２３，２４，２６，２７，および支持領域１
２を規定する。また、このエッチングを用いて、柱４５
の第１部分５０を形成する。好ましくは、支持基板１１
の表面を比較的平面とし、導体１３ないし２７および支
持領域１２を全て同一平面内に配置する。また、第１，
第２，第３導体群の導体は、各々異なる厚さを有する異
なる物質でも形成可能であることは理解されよう。ま
た、導体１３ないし２７のいくつかまたは全てを支持基
板上の凹部または隆起領域に形成し、これらを同一面に
は配置しないことも可能である。エッチング工程を完了
した後、第１エッチング・マスクを除去し、次の処理を
可能にする。

【００１９】これより図５を参照する。次に、第１犠牲
層（図示せず）を第１，第２および第３導体群上に形成
する。第１犠牲層は、ドープ・シリコン・ガラスのよう
な物質で形成することができる。続いて、第２マスク層
（図示せず）を用いて第１犠牲層の支持領域１２上の部
分および第１部分を除去し、これらの領域を露出させ
る。次に、犠牲層，支持領域１２，および第１部分５０
上に第２導電性物質（図示せず）を形成する。第２導電
性物質の厚さは、約１０００オングストロームないし１
００，０００オングストロームであり、ドープ・ポリシ
リコンおよび金属を含む種々の物質で形成可能である。
次に、第２導電性物質の露出部分上に第３エッチング・
マスクを形成する。更に、ウエット・エッチングまたは
ドライ・エッチングを用いて、第２導電性物質の露出部
分を除去し、図５に示す構成における導電層３２および
柱４５の第２部分５１を形成する。エッチ・ストップも
用いて、締結領域３０において支持領域１２と接触する
バネを規定し、開口３３を規定する。次に、第３マスク
層を除去し、更に次の処理を可能にする。

【００２０】次に図６を参照すると、第２犠牲層（図示
せず）を導電層３２上に形成し、第４エッチング・マス
クを用いてパターニングを行い、柱４５の第１部分を露
出させる。更に、第３導電性物質（図示せず）を第２犠
牲層および第２部分５１上に形成する。第２導電性物質
の厚さは約１０００オングストロームないし１００，０
００オングストロームであり、ドープ・ポリシリコンや
金属を含む種々の物質で形成可能である。次に、第３導
電性物質の部分を露出するように、第５エッチング・マ
スクを形成する。次に、ウエット・エッチングまたはド
ライ・エッチングを用いて、第３導電性物質の露出部分
を除去し、図６に示すような第４導体群の導体４０ない
し４２を形成する。更に、第５マスク層を除去し、更に
次の処理を可能にする。

【００２１】続いて、ウエット・エッチングを行って、
第１および第２犠牲層を除去する。これによって導電層
３２が解放されるので、３本のデカルト軸を中心として
移動自在となる。導電層３２は、第１，第２，および第
３導体群上に、バネ３１によって懸垂されることにな
る。加えて、第４導体群の導体４０ないし４３は、柱４
５を構成する第１部分５０，第２部分５１，および第３
導電層の組み合わせによって、導電層３２上に懸垂され
ることになる。柱４５の数および構成は変えてもよいこ
とは理解されよう。

【００２２】図７は、センサ１０の一部の拡大断面図で
あり、柱４５の形成を例示するために用いるものであ
る。柱４５の第１部分および第２部分５１は、それぞ
れ、第１および第２導電性物質で形成される。第３導電
性物質は、第２部分５１と接触し、柱４５の第３部分５
２を与えるように形成される。

【００２３】ここで図１に戻って、センサ１０を動作さ
せ線形加速度および回転加速度の双方を検出する方法に
ついて説明する。第１，第２，第３，および第４導体群
の導体各々に電圧電位を加え、異なる電圧電位を導電層
３２に加える。外部回路（図示せず）を用いて、各導体
および導電層３２間の容量変化を検出し、測定する。測
定技法は、時間と共に印加電位を変化させることを含
む。

【００２４】例えば、ｘ−軸方向の外部負加速度即ち減
速の結果として、導電層３２をｘ−軸方向に強制した場
合、導電層３２は、導体１６，１７に向かい、導体２
１，２２からは離れるように移動する。これによって、
導電層３２の導体１６，１７との重複が増大し、導体２
１，２２との重複が減少する。その結果、導電層３２お
よび導体１６，１７間の容量が増大し、導電層３２およ
び導体２１，２２間の容量は減少する。次に、外部回路
によって、導体１６，１７の容量の増大量を、導体２
１，２２の容量の減少量と比較し、ｘ−軸方向における
加速度変化量を量的に評価する。

【００２５】第１導体群の導体２３，２６および第４導
体群の導体４２，４１を用いて、ｘ−軸を中心とする角
加速度量を決定する。導電層３２がｘ−軸を中心として
回転し、導電層３２が導体２３，４２に向かい、導体２
６，４１から離れるように移動した場合、外部差動回路
によって、導電層３２および導体２３，４２間の容量の
増大と、導電層３２および導体２６，４１間の容量の減
少とを比較することによって、角加速度量を決定するこ
とができる。ｙ−軸についての線形加速度および角加速
度の双方は、第３および第４導体群の適切な導体を用い
ることによって、ｘ−軸について上述したのと同様にし
て、決定することができる。

【００２６】ｚ−軸方向における線形加速度は、多少異
なる方法で決定する。例えば、導電層を導体４０ないし
４３に向かって、即ち、導体１３，１４，１８，１９か
ら離れるように強制した場合、導体４０ないし４３の容
量は増大し、導体１３，１４，１８，１９の容量は減少
する。次に、外部差動回路を用いて、導体４０ないし４
３の容量増大と、導体１３，１４，１８，１９の容量減
少とを比較し、ｚ−軸方向における導体層３２の線形加
速度量を量的に評価することができる。

【００２７】ｚ−軸を中心とする角加速度は、導電層３
２および導体１８，１６，１３，２１間の容量変化を、
導電層３２および導体１４，１７，１９，２２間の容量
変化と比較することによって決定する。前述のように、
センサ１０は、制御され計算された静電容量力を第１お
よび第４導体群の導体に印加し、導体３２を中立な静止
位置に保持するように、閉ループ状で動作することが好
ましい。これによって、ｚ−軸についての線形加速度お
よび角加速度の検出における、外部差動回路の精度向上
を図る。しかしながら、第４導体群の使用はオプション
であり、センサ１０は開ループ系でも動作可能であるこ
とは理解されよう。また、導電層３２上に追加の導体を
付加し、第２および第３導体群の導体を閉ループ・モー
ドで動作させることも可能である。

【００２８】以下の表は、３本のデカルト軸の各々につ
いて線形加速度および角加速度を検出するために用いら
れる導体を纏めるために用意されたものである。 加速度 使用する導体 線形ｘ−方向 １７，１６対２１，２２ 線形ｙ−方向 １９，１８対１３，１４ 線形ｚ−方向 ２３，２４，２６，２７対４０ないし４３ ｘ−軸を中心とする回転 ２６，４１対２３，４２ ｙ−軸を中心とする回転 ２７，４３対２４，４０ ｚ−軸を中心とする回転 １３，２１，１８，１６対１４，２２，１９，１７ 上述の好適実施例では、第１，第２，第３，および第４
導体群は４つの導体で構成した。しかしながら、各導体
群は、最低２つまたは複数の導体を有し、センサ１０の
性能が調節可能であることは理解されよう。各群におけ
る導体の数および構成は、適切な線形加速度および角加
速度を決定する外部差動回路が行わなければならない計
算の複雑性に影響を与える。また、線形加速度値および
角加速度値の決定を６種類全てには行わないようにセン
サ１０を動作させることも可能である。例えば、線形加
速度については３方向において決定するが、角加速度は
ｘ−軸およびｙ−軸についてのみ外部差動回路によって
決定するようにセンサ１０を動作させることが可能であ
る。

【００２９】以上の説明から、本発明は、３つのデカル
ト方向および３本のデカルト軸についての線形加速度お
よび角加速度を検出するように動作可能なセンサを提供
することが認められよう。また、本発明は、従来のプロ
セス工程を用いてかかるセンサを形成する方法も提供す
る。本発明を用いれば６種類の加速度量を検出可能であ
るので、各々１方向の加速度しか検出できない多数の別
個のセンサの機能を全て実現することができる。その結
果、本発明は、ナビゲーション・システム即ち位置追跡
システムの複雑性および製造コストの低減を図ることが
できる。本発明は、他の半導体素子を有する集積回路の
一部とすることができ、例えば、自動車の位置の監視に
使用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による検出素子の分解等幅図。

【図２】図１の検出素子の拡大断面図。

【図３】図１の検出素子の拡大平面図。

【図４】図１の検出素子の第１層の拡大平面図。

【図５】図１の検出素子の第２層の拡大平面図。

【図６】図１の検出素子の第３層の拡大平面図。

【図７】図１の検出素子の一部の拡大断面図。

【符号の説明】

１０ センサ １１ 支持基板 ２３，２４，２６，２７ 第１導体群 ３２ 導電層 １３，１４，１８，１９ 第２導体群 １６，１７，２１，２２ 第３導体群 ４０，４１，４２，４３ 第４導体群 ４５ 柱 ３０ 締結領域 ３３ 開口

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持基板（１１）上の加速度検出素子（１
   ０）であって：前記支持基板（１１）上に位置する第１
   導体群であって、全体として第１平面を規定する第１導
   体群；前記第１導体群上に位置し、全体として前記第１
   平面にほぼ平行な第２平面を規定する導電性物質層（３
   ２）であって、縁部を有する導電性物質層（３２）；第
   １運動軸周囲に配置され、前記支持基板（１１）上に位
   置し、前記第１運動軸に沿って互いにほぼ等距離にある
   第１導体および第２導体を有する第２導体群であって、
   前記第２導体群の前記第１導体および前記第２導体は、
   前記導電性物質層（３２）の前記縁部からそれぞれ第１
   距離および第２距離だけ離れている第２導体群；および
   第２運動軸周囲に配置され、前記支持基板（１１）上に
   位置し、前記第２運動軸に沿って互いにほぼ等距離にあ
   る第１導体および第２導体を有する第３導体群であっ
   て、前記第３導体群の前記第１導体および前記第２導体
   は、前記導電性物質層（３２）の前記縁部からそれぞれ
   第３距離および第４距離だけ離れている第３導体群；か
   ら成ることを特徴とする加速度検出素子（１０）。
2. 【請求項２】前記導電性物質層（３２）は、第１直交軸
   に沿った第１方向，第２直交軸に沿った第２方向，およ
   び第３直交軸に沿った第３方向に移動可能であり、前記
   導電性物質層（３２）は、第１回転加速度を検出するた
   めに前記第１直交軸を中心として回転可能であり、第２
   回転加速度を検出するために前記第２直交軸を中心とし
   て回転可能であり、第３回転加速度を検出するために前
   記第３直交軸を中心として回転可能であることを特徴と
   する請求項１記載の加速度検出素子（１０）。
3. 【請求項３】支持基板（１１）上の半導体素子（１０）
   であって：第１縁部，第２縁部，第３縁部，および第４
   縁部を有する導電層（３２）であって、前記第１縁部は
   前記第２縁部に対向し、前記第３縁部は前記第４縁部に
   対向し、前記導電層（３２）は第１方向，第２方向，お
   よび第３方向に移動自在であり、前記第１方向，前記第
   ２方向，および前記第３方向は互いに直交する導電層
   （３２）；前記導電層（３２）の下にある第１導体；前
   記導電層（３２）の前記第１縁部の下にある第２導体；
   前記導電層（３２）の前記第２縁部の下にある第３導
   体；前記導電層（３２）の前記第３縁部の下にある第４
   導体；および前記導電層（３２）の前記第４縁部の下に
   ある第５導体；から成ることを特徴とする半導体素子
   （１０）。
4. 【請求項４】第１軸，第２軸，および第３軸に沿った線
   形加速度および回転加速度双方を検出する検出素子（１
   ０）であって、前記第１軸，前記第２軸，および前記第
   ３軸は互いに直交し、当該検出素子は：第１導体群；前
   記第１導体群上に位置する導電層（３２）であって、前
   記導電層（３２）は縁部を有し、前記第１導体群が容量
   性結合する導電層（３２）；前記導電層（３２）の対向
   する縁部に配置された第２導体群であって、前記導電層
   （３２）は前記第２導体群の少なくとも一部の上に位置
   し、前記導電層（３２）に容量性結合する第２導体群；
   前記導電層（３２）の対向する縁部に配置され、前記第
   ２導体群と直交する第３導体群であって、前記導電層
   （３２）は前記第３導体群の少なくとも一部の上に位置
   し、前記導電層（３２）に容量性結合する前記第３導体
   群；および前記導電層（３２）上に位置し、前記導電層
   （３２）に容量性結合する第４導体群；から成ることを
   特徴とする検出素子（１０）。
5. 【請求項５】第１導体群，第２導体群，第３導体群，お
   よび導電層（３２）を有する検出素子（１０）であっ
   て、前記導電層（３２）は前記第１導体群に容量性結合
   し、第１方向の線形加速度および第１軸および第２軸ま
   わりの回転加速度を検出し、前記導電層（３２）は前記
   第２導体群に容量性結合し、第２方向の線形加速度およ
   び第３軸まわりの回転加速度を検出し、前記導電層（３
   ２）は前記第３導体群に容量性結合し、第３方向の線形
   加速度を検出することを特徴とする前記検出素子（１
   ０）。