WO2010061777A1 - 加速度センサ - Google Patents

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acceleration
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electrode
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吉田　仁
鈴木　裕二
伸行 茨
英喜 上田
全史 岡田
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パナソニック電工株式会社
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    • G01P2015/0825—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
    • G01P2015/0831—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type having the pivot axis between the longitudinal ends of the mass, e.g. see-saw configuration

Definitions

  • the present invention relates to an acceleration sensor that detects an acceleration applied to a movable electrode by detecting a change in capacitance between the movable electrode and the fixed electrode accompanying the swing of the movable electrode.
  • a rectangular weight part having a movable electrode, a beam for swingably supporting the weight part, and first and second fixed electrodes arranged to face the weight part are provided.
  • An acceleration sensor is known (see, for example, Patent Document 1).
  • a concave portion is formed in the weight portion so that, when acceleration is applied, a rotation moment about a straight line (beam axis) connecting a pair of beams is generated in the weight portion. .
  • the weight is made different between one side and the other side of the weight portion with the beam axis as the boundary line.
  • the detection sensitivity is the same between the two directions by increasing the thickness of the weight portion.
  • etching time a lot of manufacturing time (etching time) is required for forming the recess.
  • the present invention has been made in view of such problems of the conventional technology. And the objective is to provide the acceleration sensor which can make the detection sensitivity of two directions equal, without requiring much manufacturing time.
  • An acceleration sensor includes a rectangular movable electrode, a pair of beams that are connected to the center of two opposing sides of the movable electrode, and support the movable electrode in a swingable manner, and the pair of beams
  • a first line and a second line are provided on one side and the other side of the boundary line, respectively, and are arranged so as to face the surface of the movable electrode at a predetermined interval.
  • a fixed electrode is provided in the back surface of the said movable electrode, the 1st and 2nd recessed part is formed in the one side and the other side of the said boundary line, respectively.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of the acceleration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a bottom view showing a sensor chip in the acceleration sensor.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the acceleration sensor.
  • FIG. 4 is a schematic view showing an example of an acceleration sensor structure provided with a plurality of acceleration sensors according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic view showing another example of an acceleration sensor structure provided with a plurality of acceleration sensors according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a manufacturing process of the acceleration sensor according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the acceleration sensor according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a manufacturing process of the acceleration sensor according to the second embodiment.
  • the acceleration sensor of this embodiment has a configuration in which the upper and lower surfaces of a sensor chip 1 formed of a silicon SOI substrate are sandwiched between an upper fixing plate 2a and a lower fixing plate 2b.
  • the sensor chip 1 has two rectangular movable parts arranged in the rectangular frames 3a and 3b in a state where a gap is formed between the frame 3 having the two rectangular frames 3a and 3b and the side walls of the rectangular frames 3a and 3b. Electrodes 4 and 5 are provided.
  • the sensor chip 1 connects a pair of beams that swingably support the movable electrode 4 with respect to the frame 3 by connecting the substantially center of two opposite sides and the side wall of the rectangular frame 3 a on the side surface of the movable electrode 4. 6a, 6b. Further, the sensor chip 1 connects a substantially center of two opposite sides and a side wall of the rectangular frame 3 b on the side surface of the movable electrode 5, thereby supporting the movable electrode 5 to be swingable with respect to the frame 3. It has beams 7a and 7b.
  • the acceleration sensor includes detection electrodes 8a and 8b arranged at a predetermined interval with respect to the frame 3 and the movable electrode 4, and detection electrodes arranged at a predetermined interval with respect to the frame 3 and the movable electrode 5. 9a, 9b.
  • the acceleration sensor includes a ground electrode 10 formed on the surface of the frame 3 between the detection electrode 8b and the detection electrode 9a.
  • the detection electrodes 8a and 8b are arranged at a predetermined interval, and the detection electrodes 9a and 9b are also arranged at a predetermined interval.
  • the detection electrodes 8a and 8b and the detection electrodes 9a and 9b are electrically connected to fixed electrodes 20a and 20b and fixed electrodes 21a and 21b described later, respectively.
  • a recess 11 as a first recess is formed on one side of the boundary line.
  • this recessed part 11 is divided into four by the reinforcement member 16 arrange
  • a concave portion 12 as a second concave portion is formed on the other side of the boundary line on the back surface of the movable electrode 4.
  • a concave portion 13 a as a first concave portion defined by a reinforcing member 16 is formed on one side of the boundary line. 13b, 13c, 13d are formed. Further, a recess 14 as a second recess is formed on the other side of the boundary line on the back surface of the movable electrode 5.
  • the first recess and the second recess are formed as separate bodies.
  • the first recess and the second recess are formed by enlarging the first recess to the other side beyond the boundary line. May be formed integrally.
  • the shape of the first recess is not limited to the triangular shape shown in FIG. 2, but may be the same rectangular shape as the second recess.
  • the position where the second concave portion 12 is formed is a perpendicular line from the center of gravity O of the movable electrode 4 to the surface 4a, the center of gravity O of the movable electrode 4, and the boundary.
  • the angle formed by the straight line connecting the lines is preferably about 45 degrees.
  • the detection sensitivities in the x direction and the z direction are equivalent, so that the detection sensitivity in each direction can be increased.
  • the boundary line is a straight line connecting the center positions of the cross sections of the beams 6a and 6b.
  • the second center of gravity O is positioned so that the length from the boundary line is a.
  • the recess 12 is formed.
  • the length of one side of the boundary line where the recesses 11b and 11d are formed is 2a, and the height is 2a.
  • a plurality of protrusions 15a to 15g made of silicon or silicon oxide are formed on the surfaces 4a and 4b of the movable electrodes 4 and 5 facing the upper fixed plate 2a and the lower fixed plate 2b. .
  • the projections 15a to 15g even when a large acceleration exceeding the measurement range is applied to the movable electrodes 4 and 5, the movable electrodes 4 and 5 are opposed to the upper fixed plate 2a and the lower fixed plate. Since it does not directly collide with the plate 2b, damage to the sensor chip 1 can be suppressed.
  • the protrusions are formed on the surfaces of the movable electrodes 4 and 5 that face the upper fixed plate 2a and the lower fixed plate 2b. However, the protrusions are formed to face the movable electrodes 4 and 5 of the upper fixed plate 2a and the lower fixed plate 2b. Similar protrusions may be formed on the surface.
  • the protrusions 15a to 15g can be formed of silicon or silicon oxide.
  • the protrusions 15a to 15g can be made of a carbon material. Carbon nanotubes can be used as such a carbon material.
  • the upper fixed plate 2a is disposed so as to face the surface of the movable electrodes 4 and 5 with a predetermined interval, and is further formed of a glass substrate.
  • the fixed electrode 20a is provided on one side and the other side of the boundary line, respectively.
  • 20b first and second fixed electrodes.
  • the fixed electrodes 20a and 20b are arranged to face the surface 4a of the movable electrode 4 with a predetermined interval.
  • Electrodes 21a and 21b are provided on the surface side of the upper fixed plate 2a facing the movable electrode 5, when a straight line connecting the centers of the beam 7a and the beam 7b is used as a boundary line, it is fixed to one side and the other side of the boundary line, respectively. Electrodes 21a and 21b (first and second fixed electrodes) are provided. Further, like the fixed electrodes 20a and 20b, the fixed electrodes 21a and 21b are arranged to face the surface of the movable electrode 5 with a predetermined interval.
  • through holes 22a to 22e are formed at positions facing the detection electrodes 8a, 8b, 9a, 9b and the ground electrode 10 in the upper fixing plate 2a.
  • the detection electrodes 8a and 8b and the outputs of the detection electrodes 9a and 9b and the ground electrode 10 connected to the fixed electrodes 20a and 20b and the fixed electrodes 21a and 21b, respectively, are extracted. Yes.
  • the lower fixed plate 2b is disposed so as to face the back surfaces of the movable electrodes 4 and 5 with a predetermined interval, and is further formed of a glass substrate.
  • adhesion preventing films 23a and 23b are arranged on the side of the lower fixed plate 2b facing the movable electrodes 4 and 5.
  • the adhesion preventing films 23a and 23b are arranged to face the back surfaces of the movable electrodes 4 and 5 with a predetermined interval.
  • Such adhesion preventing films 23a and 23b prevent the movable electrodes 4 and 5 from adhering to the lower fixed plate 2b during operation, and the movable electrodes 4 and 5 and the lower fixed plate 2b are not in direct contact even during an excessive impact. Therefore, it has an impact relaxation effect.
  • the adhesion preventing films 23a, 23b can be formed of the same material as the fixed electrodes 20a, 20b, 21a, 21b, and can be formed of, for example, an aluminum alloy.
  • two acceleration sensors are arranged in the same chip surface, and one acceleration sensor is arranged by rotating 180 degrees in the chip surface with respect to the other acceleration sensor, whereby acceleration is achieved. It constitutes a sensor structure.
  • two acceleration sensors are arranged adjacent to each other.
  • the acceleration sensor structure according to the present invention is not limited to such an embodiment. For example, as shown in FIG. 4, by providing another sensor chip 1B rotated 90 degrees in the xy plane with respect to the sensor chip 1A similar to FIG. In addition, the acceleration in the y direction may be detected.
  • three acceleration sensors are arranged on the same chip surface, and the second and third acceleration sensors (movable electrodes) 4A and 4B are chips with respect to the first acceleration sensor (movable electrode) 4C. You may make it arrange
  • the acceleration sensor structure having such a structure can detect acceleration in three axes in the x direction, the y direction, and the z direction.
  • the acceleration sensor performs a self-test as follows and detects accelerations in the x and z directions shown in FIG.
  • the capacitors C1 to C4 are detected through the detection electrodes 8a and 8b and the detection electrodes 9a and 9b.
  • the acceleration in the x direction applied to the movable electrodes 4 and 5 can be detected from the change in the capacitance value. .
  • Equation (7) and (8) the parameter C0 indicates the capacitance between the movable electrode 5 and the fixed electrodes 21a and 21b when no acceleration in the z direction is applied to the movable electrode 5.
  • C3 C0 ⁇ C (7)
  • C4 C0 + ⁇ C (8)
  • the capacitors C1 to C4 are detected through the detection electrodes 8a and 8b and the detection electrodes 9a and 9b.
  • the acceleration in the z direction applied to the movable electrodes 4 and 5 can be detected from the change in the capacitance value. .
  • a silicon SOI substrate including a support substrate 30a, an intermediate oxide film 30b, and an active layer 30c as shown in FIG. 6A is prepared.
  • a mask layer 31 such as a silicon oxide film or a photoresist film is formed on both surfaces of the silicon SOI substrate, and the mask layer 31 at a position corresponding to the movable electrodes 4 and 5 is removed.
  • wet etching using a solution such as TMAH (tetramethylammonium hydroxide solution) or KOH (potassium hydroxide solution) or dry etching such as reactive ion etching (RIE) is performed, so that FIG.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide solution
  • KOH potassium hydroxide solution
  • dry etching such as reactive ion etching (RIE)
  • the protrusions 15a to 15g are formed of the main material of the sensor chip such as silicon or silicon oxide film, the protrusions 15a to 15g can be easily manufactured.
  • the surfaces of the protrusions 15a to 15g may be coated with a carbon material. According to such a configuration, the mechanical strength of the protrusions 15a to 15g is increased, and damage to the protrusions 15a to 15g due to the collision with the upper fixing plate 2a and the lower fixing plate 2b can be suppressed.
  • carbon nanotubes are used as the carbon material, the coating thickness can be reduced, and thus the protrusions 15a to 15g can be easily adjusted to a desired height.
  • the movable electrode and the first and second recesses are formed as shown in FIG.
  • the lower fixing plate 2b having the surface on which the adhesion preventing film 23 is formed as an opposing surface is anodically bonded to the back surface side of the silicon SOI substrate.
  • the adhesion preventing film 23 can be easily formed by using the same material as the fixed electrodes 20a, 20b, 21a, and 21b. Further, by forming the adhesion preventing film 23 simultaneously with the fixed electrodes 20a, 20b, 21a and 21b, the distance between the fixed electrodes 20a, 20b, 21a and 21b and the movable electrodes 4 and 5, the lower fixed plate 2b and The distance between the movable electrodes 4 and 5 can be improved.
  • the adhesion preventing film 23 is formed by the semiconductor manufacturing process, micro unevenness is formed on the surface of the adhesion preventing film 23, so that the movable electrodes 4 and 5 are prevented from adhering to the lower fixed plate 2b. it can. Furthermore, when the adhesion preventing film 23 is formed of an aluminum alloy, the etching process is facilitated, so that the adhesion preventing film 23 can be easily manufactured. Further, a short film between the adhesion preventing film 23 and the movable electrodes 4 and 5 is prevented by forming on the surface of the adhesion preventing film 23 an organic material thin film that has good consistency with the semiconductor manufacturing process and is easy to process. You may do it. A polyimide thin film can be used as the organic material thin film.
  • the silicon SOI substrate and the upper fixing plate 2a and the lower fixing plate 2b may be bonded by resin bonding using polyimide resin or the like, or eutectic bonding using gold tin solder or the like.
  • a silicon substrate may be used as the upper fixing plate 2a and the lower fixing plate 2b.
  • insulation is performed between the fixed electrode and the upper fixing plate 2a so that the fixing electrode and the upper fixing plate 2a are electrically insulated. It is desirable to form a film.
  • the acceleration sensor of the present embodiment is connected to the rectangular movable electrodes 4 and 5 and the centers of the two opposing sides of the movable electrodes 4 and 5 to swing the movable electrodes 4 and 5.
  • a pair of beams 6a and 6b and beams 7a and 7b that are movably supported and a straight line connecting the pair of beams 6a and 6b and beams 7a and 7b are defined as boundary lines, and provided on one side and the other side of the boundary lines, respectively.
  • fixed electrodes 20a and 20b and fixed electrodes 21a and 21b are provided so as to face the surfaces of the movable electrodes 4 and 5 with a predetermined distance therebetween.
  • the acceleration sensor of this embodiment has a configuration in which the upper and lower surfaces of the sensor chip 1 formed of a silicon SOI substrate are sandwiched between an upper fixing plate 2a and a lower fixing plate 2b.
  • the sensor chip 1 includes a frame 3 and two movable electrodes 4 and 5 having a rectangular shape arranged in the rectangular frames 3a and 3b. Further, the sensor chip 1 includes a pair of beams 6a and 6b that support the movable electrode 4 so as to be swingable with respect to the frame 3, and a pair of beams 7a and 7b that support the movable electrode 5 so as to be swingable with respect to the frame 3.
  • the acceleration sensor includes detection electrodes 8a and 8b and detection electrodes 9a and 9b.
  • the metal material 17 whose specific gravity is higher than the material which forms the movable electrodes 4 and 5 is embedded in the recessed part 12 and the recessed part 14 as a 2nd recessed part.
  • the weight of the entire movable electrodes 4 and 5 is reduced, so that the detection sensitivity of the acceleration sensor is reduced.
  • the metal material 17 having a higher specific gravity than the material forming the movable electrodes 4 and 5 is embedded in the recesses 12 and 14, and the weight of the movable electrodes 4 and 5 is not greatly reduced. Therefore, the detection sensitivity of the acceleration in the x direction and the z direction can be made the same without lowering the detection sensitivity of the acceleration sensor.
  • the specific gravity of silicon is 2.33 g / cm 3
  • the metal material 17 is nickel (specific gravity 8.90 g / cm 3 ), tungsten (specific gravity). 19.3g / cm 3), chromium (specific gravity 7.87g / cm 3), palladium (specific gravity 12.02g / cm 3), platinum (specific gravity 21.45g / cm 3), manganese (specific gravity 7.43 g / cm 3 ).
  • the weight of the metal material 17 is substantially the same as the weight of the reinforcing member 16 formed inside the first recess 11 and constituting the outer wall of the first recess 11.
  • the positions where the second recesses 12 filled with the metal material 17 are formed are perpendicular to the surface 4 a from the center of gravity O of the movable electrode 4 and the movable electrode 4. It is preferable that the angle formed by the center of gravity position O and the straight line connecting the boundary line is approximately 45 degrees. As a result, the detection sensitivities in the x direction and the z direction are equivalent, so that the detection sensitivity in each direction can be increased.
  • a silicon SOI substrate including a support substrate 30a, an intermediate oxide film 30b, and an active layer 30c as shown in FIG. 8A is prepared.
  • mask layers 31 are formed on both surfaces of the silicon SOI substrate, and the mask layers 31 at positions corresponding to the movable electrodes 4 and 5 are removed.
  • wet etching or dry etching is performed to form the recesses 32a and 32b for moving the movable electrodes 4 and 5 on the front and back sides of the silicon SOI substrate, as shown in FIG. 8B. .
  • the protrusions 15a to 15g, the metal film 33 as the detection electrodes 8a and 8b and the detection electrodes 9a and 9b, the metal film 33, and the electric The metal film 34 to be connected is formed.
  • the movable electrode and the first and second recesses are formed as shown in FIG. Further, a metal material 17 is embedded in the second recess. Then, the lower fixing plate 2b having the surface on which the adhesion preventing film 23 is formed as an opposing surface is anodically bonded to the back surface side of the silicon SOI substrate.
  • the metal material 17 having a higher specific gravity than the material forming the movable electrodes 4 and 5 is embedded in the recess 12 and the recess 14 as the second recess.
  • the detection sensitivity between the two directions is adjusted by forming a recess on one side and the other side of the back surface of the movable electrode with a straight line connecting a pair of beams as a boundary line. Therefore, the detection sensitivity between the two directions can be made equal without requiring much manufacturing time.

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Abstract

　加速度センサは、矩形形状の可動電極（４，５）と、可動電極（４，５）の対向する二辺の中央に接続し、可動電極（４，５）を揺動自在に支持する一対のビーム（６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ）と、前記一対のビーム（６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ）を結ぶ直線を境界線とし、その境界線の一方側及び他方側にそれぞれ設けられ、かつ、前記可動電極（４，５）の表面に対し、所定の間隔をあけて対向するように配置された第１及び第２の固定電極（２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂ）とを備える。そして、前記可動電極（４，５）の裏面において、前記境界線の一方側及び他方側には第１及び第２の凹部（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１２，１４）がそれぞれ形成されている。

Description

加速度センサ
　本発明は、可動電極の揺動に伴う可動電極と固定電極との間の静電容量の変化を検出することにより、可動電極に加えられた加速度を検出する加速度センサに関する。
　従来より、可動電極を有する矩形形状の重り部と、前記重り部を揺動自在に支持するビームと、重り部に対して対向するように配置された第１及び第２の固定電極とを備える加速度センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような加速度センサでは、加速度が加えられた際に、一対のビームを結ぶ直線（ビーム軸）を回転軸とした回転モーメントが重り部に発生するように、重り部に凹部が形成されている。これにより、ビーム軸を境界線とした重り部の一方側と他方側とで重量が異なるようにしている。
米国特許出願公開第２００７／００００３２３号明細書
　ここで、重り部におけるビーム軸を境界線とした一方側にのみ凹部を形成した場合、一方側の可動電極が歪みの影響を受けやすくなる。その結果、可動電極が変形し、可動電極と固定電極との間の距離を精密に制御することが困難になる。このような背景から、特許文献１記載の加速度センサでは、凹部に補強部材を設けることにより可動電極の変形を抑制している。しかしながら、凹部に補強部材を設けた場合、ｘ方向とｚ方向の二方向の加速度を検出する際に、二方向の間で検出感度に差が生じる。このため、特許文献１記載の加速度センサでは、重り部の厚みを厚くすることにより二方向間で検出感度が同じになるようにしている。しかし、重り部の厚みを厚くした場合、凹部の形成に多くの製造時間（エッチング時間）が必要となる。
　本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、その目的は、多くの製造時間を要することなく二方向間の検出感度を同等にすることが可能な加速度センサを提供することにある。
　本発明の態様に係る加速度センサは、矩形形状の可動電極と、前記可動電極の対向する二辺の中央に接続し、当該可動電極を揺動自在に支持する一対のビームと、前記一対のビームを結ぶ直線を境界線とし、その境界線の一方側及び他方側にそれぞれ設けられ、かつ、前記可動電極の表面に対し、所定の間隔をあけて対向するように配置された第１及び第２の固定電極と、　を備えている。そして、前記可動電極の裏面において、前記境界線の一方側及び他方側には第１及び第２の凹部がそれぞれ形成されている。
図１は、本発明の第一実施形態に係る加速度センサの構成を示す分解斜視図である。 図２は、前記加速度センサにおけるセンサチップを示す下面図である。 図３は、前記加速度センサの部分断面図である。 図４は、第一実施形態に係る加速度センサを複数設けた加速度センサ構造体の一例を示す概略図である。 図５は、第一実施形態に係る加速度センサを複数設けた加速度センサ構造体の他の例を示す概略図である。 図６は、第一実施形態に係る加速度センサの製造工程を示す概略図である。 図７は、本発明の第二実施形態に係る加速度センサの構成を示す部分断面図である。 図８は、第二実施形態に係る加速度センサの製造工程を示す概略図である。
［第一実施形態］
　まず、第一実施形態の加速度センサについて、図面に基づき詳細に説明する。
＜加速度センサの構成＞
　本実施形態の加速度センサは、図１に示すように、シリコンＳＯＩ基板により形成されたセンサチップ１の上下面が、上部固定板２ａと下部固定板２ｂにより挟持された構成となっている。センサチップ１は、２つの矩形枠３ａ，３ｂを有するフレーム３と、矩形枠３ａ，３ｂの側壁に対し隙間をあけた状態で矩形枠３ａ，３ｂ内に配置された、矩形形状の２つの可動電極４，５とを備えている。さらにセンサチップ１は、可動電極４の側面において、対向する二辺の略中央と矩形枠３ａの側壁とを連結することにより、可動電極４をフレーム３に対し揺動自在に支持する一対のビーム６ａ，６ｂを有している。また、センサチップ１は、可動電極５の側面において、対向する二辺の略中央と矩形枠３ｂの側壁とを連結することにより、可動電極５をフレーム３に対し揺動自在に支持する一対のビーム７ａ，７ｂを有している。
　上記加速度センサは、フレーム３及び可動電極４に対し、所定の間隔をおいて配置された検出電極８ａ，８ｂと、フレーム３及び可動電極５に対し、所定の間隔をおいて配置された検出電極９ａ，９ｂとを備える。また、上記加速度センサは、検出電極８ｂと検出電極９ａとの間のフレーム３の表面に形成された接地電極１０を備える。また、上記検出電極８ａ，８ｂは、互いに所定間隔をおいて配置されており、上記検出電極９ａ，９ｂもまた、互いに所定間隔をおいて配置されている。なお、検出電極８ａ，８ｂ及び検出電極９ａ，９ｂは、後述する固定電極２０ａ，２０ｂ及び固定電極２１ａ，２１ｂとそれぞれ電気的に接続されている。
　本実施形態では、図２に示すように、検出電極８ａと検出電極８ｂとの間、検出電極９ａと検出電極９ｂとの間、検出電極８ａ，８ｂとフレーム３との間、検出電極９ａ，９ｂとフレーム３との間、検出電極８ａ，８ｂと可動電極４との間、及び検出電極９ａ，９ｂと可動電極５との間には隙間が形成されている。このような構成によれば、各検出電極が電気的に絶縁されるようになるので、各検出電極の寄生容量や検出電極間のクロストークを低減し、高精度な容量検出を行うことが可能になる。
　そして図２に示すように、可動電極４の裏面には、ビーム６ａ，６ｂを結ぶ直線を境界線とした場合、前記境界線の一方側に第１の凹部としての凹部１１が形成されている。なお、この凹部１１は、凹部１１の内部に対角線状に配置された補強部材１６によって４つに区画され、凹部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄとして形成されている。さらに、可動電極４の裏面において、前記境界線の他方側には第２の凹部としての凹部１２が形成されている。同様に、可動電極５の裏面には、ビーム７ａ，７ｂを結ぶ直線を境界線とした場合、前記境界線の一方側には、補強部材１６により区画された第１の凹部としての凹部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが形成されている。また可動電極５の裏面において、前記境界線の他方側には第２の凹部としての凹部１４が形成されている。
　本実施形態では、第１の凹部と第２の凹部を別体として形成したが、例えば第１の凹部を上記境界線を超えて他方側に拡大することにより第１の凹部と第２の凹部を一体として形成しても良い。また、第１の凹部の形状は図２に示す三角形状に限定されることはなく、第２の凹部と同様の矩形形状としても良い。
　ここで、前記第２の凹部１２を形成する位置は、図３に示すように、前記可動電極４の重心位置Ｏから表面４ａに下ろした垂線と、前記可動電極４の重心位置Ｏと前記境界線とを結ぶ直線とがなす角度が、略４５度となるようにすることが好ましい。これにより、ｘ方向とｚ方向の検出感度が等価になるため、それぞれの方向の検出感度を高めることができる。ただ、境界線からより遠い側に第２の凹部を形成することにより回転モーメントがより大きくなるので、加速度センサの検出感度を高めることができる。なお、図３において、前記境界線は、ビーム６ａ，６ｂの断面における中心位置を結ぶ直線である。また、図３の加速度センサでは、可動電極４における前記境界線の他方側の長さを２ａとした場合、前記境界線からの長さがａのところに重心Ｏが位置するように、第２の凹部１２が形成されている。なお、図３の加速度センサでは、可動電極４において、凹部１１ｂ，１１ｄが形成された前記境界線の一方側の長さも２ａであり、高さも２ａとなっている。
　可動電極４，５の上部固定板２ａ及び下部固定板２ｂと対向する面４ａ，４ｂには、図３に示すように、シリコン又はシリコン酸化物からなる複数の突起１５ａ～１５ｇが形成されている。このような突起１５ａ～１５ｇを形成することにより、可動電極４，５に測定レンジを超える大きな加速度が加えられた場合であっても、可動電極４，５は対向する上部固定板２ａ及び下部固定板２ｂに直接衝突しないので、センサチップ１の破損を抑制できる。なお本実施形態では、可動電極４，５における上部固定板２ａ及び下部固定板２ｂと対向する面に突起を形成したが、上部固定板２ａ及び下部固定板２ｂにおける可動電極４，５と対向する面に同様の突起を形成するようにしても良い。
　上述のように、前記突起１５ａ～１５ｇは、シリコンやシリコン酸化物により形成することができる。また、これ以外に前記突起１５ａ～１５ｇは、カーボン材料により形成されることができる。このようなカーボン材料としては、カーボンナノチューブを使用することができる。
　図３に示すように、上部固定板２ａは、前記可動電極４，５の表面に対し、所定の間隔をあけて対向するように配置され、さらにガラス基板により形成されている。そして、上部固定板２ａの可動電極４と対向する面側には、ビーム６ａとビーム６ｂの中心を結ぶ直線を境界線とした場合に、その境界線の一方側及び他方側にそれぞれ固定電極２０ａ，２０ｂ（第１及び第２の固定電極）が設けられている。さらに、固定電極２０ａ，２０ｂは、前記可動電極４の表面４ａに対し、所定の間隔をあけて対向するように配置されている。また同様に、上部固定板２ａの可動電極５と対向する表面側には、ビーム７ａとビーム７ｂの中心を結ぶ直線を境界線とした場合に、その境界線の一方側及び他方側にそれぞれ固定電極２１ａ，２１ｂ（第１及び第２の固定電極）が設けられている。さらに、固定電極２０ａ，２０ｂと同様に、固定電極２１ａ，２１ｂは、前記可動電極５の表面に対し、所定の間隔をあけて対向するように配置されている。
　また、図１に示すように、上部固定板２ａにおける検出電極８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ及び接地電極１０に対向する位置には、スルーホール２２ａ～２２ｅが形成されている。このスルーホール２２ａ～２２ｅを介して、固定電極２０ａ，２０ｂ及び固定電極２１ａ，２１ｂにそれぞれ接続された検出電極８ａ，８ｂ及び検出電極９ａ，９ｂと接地電極１０の出力が取り出されるようになっている。
　さらに図３に示すように、下部固定板２ｂは、前記可動電極４，５の裏面に対し、所定の間隔をあけて対向するように配置され、さらにガラス基板により形成されている。そして、下部固定板２ｂの可動電極４，５と対向する面側には、付着防止膜２３ａ，２３ｂが配置されている。付着防止膜２３ａ，２３ｂは、可動電極４，５の裏面に対し、所定の間隔をあけて対向するように配置されている。このような付着防止膜２３ａ，２３ｂは、可動電極４，５が動作時に下部固定板２ｂに付着することを防止すると共に、過大衝撃時でも可動電極４，５と下部固定板２ｂが直接接触しないため、衝撃緩和効果を有する。なお、付着防止膜２３ａ，２３ｂは、固定電極２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂと同じ材料により形成することができ、例えばアルミニウム系合金等により形成することができる。
　図１及び図２の実施形態では、２つの加速度センサが同一チップ面内に配置され、一方の加速度センサが他方の加速度センサに対しチップ面内で１８０度回転して配置されることにより、加速度センサ構造体を構成している。また、図１及び図２の実施形態では、２つの加速度センサが隣接して配置されている、しかし、本発明に係る加速度センサ構造体は、このような実施形態に限定されることはない。例えば図４に示すように、図１と同様のセンサチップ１Ａに対し、ｘｙ面内で９０度回転させたもう一つのセンサチップ１Ｂをさらに設けることにより、ｘ方向とｚ方向の二方向の加速度に加えて、ｙ方向の加速度を検出できるようにしても良い。
　また図５に示すように、３つの加速度センサが同一チップ面内に配置され、第２及び第３の加速度センサ（可動電極）４Ａ，４Ｂが第１の加速度センサ（可動電極）４Ｃに対しチップ面内でそれぞれ９０度及び１８０度回転して配置されるようにしても良い。このような構造の加速度センサ構造体は、ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向の３軸の加速度を検出することができる。
＜加速度センサの動作＞
　上記加速度センサは、以下のようにしてセルフテストを行うと共に、図１に示すｘ方向及びｚ方向の加速度を検出する。
（セルフテスト）
　可動電極４を動作させる場合は、固定電極２０ａ又は固定電極２０ｂと可動電極４との間に吸引力を発生させる。同様に可動電極５を動作させる場合は、固定電極２１ａ又は固定電極２１ｂと可動電極５との間に吸引力を発生させる。付着防止膜２３ａ，２３ｂと可動電極４，５との間に吸引力を発生させて同様な動作確認を行っても良い。これにより、可動電極４，５が揺動することによって固定電極２０ａ，２０ｂと可動電極４との間及び固定電極２１ａ，２１ｂと可動電極５との間の静電容量が変化するので、加速度センサが正常に動作するか否かを確認できる。
（ｘ方向の加速度検出）
　可動電極４にｘ方向の加速度が加えられた場合、可動電極４と固定電極２０ａ，２０ｂとの間の静電容量Ｃ１，Ｃ２は、それぞれ以下に示す数式（１），（２）のようになる。なお数式（１），（２）中、パラメータＣ０は、可動電極４にｘ方向の加速度が加えられていない状態での可動電極４と固定電極２０ａ，２０ｂとの間の静電容量を示す。
　Ｃ１＝Ｃ０－ΔＣ　…（１）
　Ｃ２＝Ｃ０＋ΔＣ　…（２）
　また同様に、可動電極５にｘ方向の加速度が加えられた場合、可動電極５と固定電極２１ａ，２１ｂとの間の静電容量Ｃ３，Ｃ４は、それぞれ以下に示す数式（３），（４）のようになる。なお数式（３），（４）中、パラメータＣ０は、可動電極５にｘ方向の加速度が加えられていない状態での可動電極５と固定電極２１ａ，２１ｂとの間の静電容量を示す。
　Ｃ３＝Ｃ０－ΔＣ　…（３）
　Ｃ４＝Ｃ０＋ΔＣ　…（４）
　そして、まず検出電極８ａ，８ｂ及び検出電極９ａ，９ｂを介して上記容量Ｃ１～Ｃ４を検出する。次にＡＳＩＣ等を利用して容量Ｃ１と容量Ｃ２の差分値ＣＡ（＝Ｃ１－Ｃ２）と容量Ｃ３と容量Ｃ４の差分値ＣＢ（＝Ｃ３－Ｃ４）を算出する。その後、算出された差分値ＣＡと差分値ＣＢの和（±４ΔＣ）をＸ出力として出力することにより、静電容量値の変化から可動電極４，５に加えられたｘ方向の加速度を検出できる。
（ｚ方向の加速度検出）
　可動電極４にｚ方向の加速度が加えられた場合、可動電極４と固定電極２０ａ，２０ｂ間の静電容量Ｃ１，Ｃ２は、それぞれ以下に示す数式（５），（６）のようになる。なお数式（５），（６）中、パラメータＣ０は、可動電極４にｚ方向の加速度が加えられていない状態での可動電極４と固定電極２０ａ，２０ｂとの間の静電容量を示す。
　Ｃ１＝Ｃ０＋ΔＣ　…（５）
　Ｃ２＝Ｃ０－ΔＣ　…（６）
　また同様に、可動電極５にｚ方向の加速度が加えられた場合、可動電極５と固定電極２１ａ，２１ｂとの間の静電容量Ｃ３，Ｃ４は、それぞれ以下に示す数式（７），（８）のようになる。なお数式（７），（８）中、パラメータＣ０は、可動電極５にｚ方向の加速度が加えられていない状態での可動電極５と固定電極２１ａ，２１ｂ間の静電容量を示す。
　Ｃ３＝Ｃ０－ΔＣ　…（７）
　Ｃ４＝Ｃ０＋ΔＣ　…（８）
　そして、まず検出電極８ａ，８ｂ及び検出電極９ａ，９ｂを介して上記容量Ｃ１～Ｃ４を検出する。次にＡＳＩＣ等を利用して容量Ｃ１と容量Ｃ２の差分値ＣＡ（＝Ｃ１－Ｃ２）と容量Ｃ３と容量Ｃ４の差分値ＣＢ（＝Ｃ３－Ｃ４）を算出する。その後、算出された差分値ＣＡと差分値ＣＢの和（±４ΔＣ）をＺ出力として出力することにより、静電容量値の変化から可動電極４，５に加えられたｚ方向の加速度を検出できる。
＜加速度センサの製造方法＞
　次に、図６を参照して、本実施形態の加速度センサの製造方法について説明する。
　本実施形態では、始めに図６（ａ）に示すような支持基板３０ａ，中間酸化膜３０ｂ及び活性層３０ｃからなるシリコンＳＯＩ基板を用意する。次に、シリコンＳＯＩ基板の両面にシリコン酸化膜やフォトレジスト膜等のマスク層３１を形成し、そして可動電極４，５に対応する位置のマスク層３１を除去する。その後、ＴＭＡＨ（テトラメチル水酸化アンモニウム溶液）やＫＯＨ（水酸化カリウム溶液）等の溶液を利用した湿式エッチング又は反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等のドライエッチングを行うことにより、図６（ｂ）に示すように、シリコンＳＯＩ基板の表面側及び裏面側に可動電極４，５が変位するための凹部３２ａ，３２ｂを形成する。
　次に、図６（ｃ）に示すように、凹部３２ａ，３２ｂの底面の所定位置にシリコン酸化膜やカーボンナノチューブ等を付着させることにより、突起１５ａ～１５ｇを形成する。またこの際、スパッタリング技術や蒸着成膜技術を利用して、固定電極と電気的に接続される検出電極８ａ，８ｂ及び検出電極９ａ，９ｂとしての金属膜３３と、金属膜３３と電気的に接続される金属膜３４とを形成する。
　ここで、突起１５ａ～１５ｇをシリコン又はシリコン酸化膜といったセンサチップの主材料により形成した場合には、突起１５ａ～１５ｇを容易に製造することができる。なお、突起１５ａ～１５ｇの表面をカーボン材料によりコーティングしても良い。このような構成によれば、突起１５ａ～１５ｇの機械的強度が増し、上部固定板２ａ及び下部固定板２ｂとの衝突により突起１５ａ～１５ｇが破損することを抑制できる。また、このときカーボン材料としてカーボンナノチューブを利用すればコーティング厚さを薄くできるので、突起１５ａ～１５ｇを所望の高さに容易に調整することができる。
　次に、支持基板３０ａ及び中間酸化膜３０ｂの順にシリコンＳＯＩ基板の裏面側をエッチングすることにより、図６（ｄ）に示すように、可動電極と第１及び第２の凹部とを形成する。そして、可動電極と第１及び第２の凹部とを形成した後、付着防止膜２３が形成された面を対向面とした下部固定板２ｂを、シリコンＳＯＩ基板の裏面側に陽極接合する。
　なお、付着防止膜２３を固定電極２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂと同じ材料とすることにより、付着防止膜２３を容易に形成できる。また、固定電極２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂと同時に付着防止膜２３を形成することにより、固定電極２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂと可動電極４，５との間の距離や、下部固定板２ｂと可動電極４，５間との距離を精度良くすることができる。
　また、付着防止膜２３を半導体製造プロセスにより成膜した場合には、付着防止膜２３の表面にミクロな凹凸が形成されるので、可動電極４，５が下部固定板２ｂに付着することを防止できる。さらに、付着防止膜２３をアルミニウム系合金により形成した場合には、エッチング加工が容易になるので、付着防止膜２３を容易に製造することができる。また、付着防止膜２３の表面上に、半導体製造プロセスとの整合性が良く、加工がしやすい有機材料薄膜を形成することにより、付着防止膜２３と可動電極４，５間の短絡を防止するようにしても良い。なお、有機材料薄膜としては、ポリイミド薄膜を使用することができる。
　次に図６（ｅ）に示すように、スルーホール２２及び固定電極２０ａ，２０ｂが形成された上部固定板２ａをシリコンＳＯＩ基板上に配置した後、シリコンＳＯＩ基板と上部固定板２ａを陽極接合する。これにより、本実施形態の加速度センサにおける一連の製造工程は完了する。
　なお、シリコンＳＯＩ基板と上部固定板２ａ及び下部固定板２ｂとは、ポリイミド樹脂等を用いた樹脂接合や金スズ半田等を用いた共晶接合により接合しても良い。また上部固定板２ａ及び下部固定板２ｂとしてシリコン基板を用いても良い。但し、上部固定板２ａ及び下部固定板２ｂとしてシリコン基板を用いた場合には、固定電極と上部固定板２ａとが電気的に絶縁されるように固定電極と上部固定板２ａとの間に絶縁膜を形成することが望ましい。
　以上の説明から明らかなように、本実施形態の加速度センサは、矩形形状の可動電極４，５と、可動電極４，５の対向する二辺の中央に接続し、可動電極４，５を揺動自在に支持する一対のビーム６ａ，６ｂ及びビーム７ａ，７ｂと、一対のビーム６ａ，６ｂ及びビーム７ａ，７ｂを結ぶ直線を境界線とし、その境界線の一方側及び他方側にそれぞれ設けられ、かつ、前記可動電極４，５の表面に対し、所定の間隔をあけて対向するように配置された固定電極２０ａ，２０ｂ及び固定電極２１ａ，２１ｂと、を備えている。そして、前記可動電極４，５の裏面において、前記境界線の一方側及び他方側には凹部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）及び凹部１２（１４）がそれぞれ形成されている。このような構成によれば、可動電極４，５の厚みを厚くすることなく、ｘ方向及びｚ方向の加速度の検出感度を同じにすることができる。
［第二実施形態］
　次に、第二実施形態の加速度センサについて、図面に基づき詳細に説明する。なお、第一実施形態と同一構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
＜加速度センサの構成＞
　本実施形態の加速度センサは、第一実施形態と同様に、シリコンＳＯＩ基板により形成されたセンサチップ１の上下面が上部固定板２ａと下部固定板２ｂにより挟持された構成となっている。センサチップ１は、フレーム３と、矩形枠３ａ，３ｂ内に配置された、矩形形状の２つの可動電極４，５と、を備えている。さらにセンサチップ１は、可動電極４をフレーム３に対し揺動自在に支持する一対のビーム６ａ，６ｂと、可動電極５をフレーム３に対し揺動自在に支持する一対のビーム７ａ，７ｂとを有している。また、上記加速度センサは、検出電極８ａ，８ｂと、検出電極９ａ，９ｂとを備える。
　さらに本実施形態の加速度センサは、第一実施形態と同様に、可動電極４の裏面には、ビーム６ａ，６ｂを結ぶ直線を境界線とした場合、前記境界線の一方側には第１の凹部が形成されている。さらに、可動電極４の裏面において、前記境界線の他方側には第２の凹部としての凹部１２が形成されている。同様に、可動電極５の裏面には、ビーム７ａ，７ｂを結ぶ直線を境界線とした場合、前記境界線の一方側には第１の凹部が形成されている。また可動電極５の裏面において、前記境界線の他方側には第２の凹部としての凹部１４が形成されている。
　そして本実施形態では、図７に示すように、第２の凹部としての凹部１２及び凹部１４内に、可動電極４，５を形成する材料よりも比重が高い金属材料１７が埋め込まれている。第一実施形態のように、可動電極４，５の裏面に凹部１２，１４を形成した場合、可動電極４，５全体の重量が低下することになるため、加速度センサの検出感度が低下することがある。しかしながら、本実施形態では、凹部１２，１４内には可動電極４，５を形成する材料よりも比重が高い金属材料１７が埋め込まれており、可動電極４，５の重量が大きく低下しない。そのため、加速度センサの検出感度が低下することなく、ｘ方向及びｚ方向の加速度の検出感度を同じにすることができる。
　ここで、可動電極４，５がシリコンにより形成されている場合、シリコンの比重は２．３３ｇ／ｃｍ３であるので、金属材料１７としてはニッケル（比重８．９０ｇ／ｃｍ３），タングステン（比重１９．３ｇ／ｃｍ３），クロム（比重７．８７ｇ／ｃｍ３），パラジウム（比重１２．０２ｇ／ｃｍ３），白金（比重２１．４５ｇ／ｃｍ３），マンガン（比重７．４３ｇ／ｃｍ３）を例示できる。
　また、金属材料１７の重量は、第１の凹部１１の内部に形成され、第１の凹部１１の外壁を構成する補強部材１６の重量と略同一であることが望ましい。金属材料１７の重量を補強部材１６と同じにすることにより、可動電極４，５全体の重量を低下させることなく、可動電極４，５の大きさを小型化でき、さらに高感度及び高精度の加速度センサを得ることができる。
　ここで、第一実施形態と同様に、金属材料１７が充填される第２の凹部１２を形成する位置は、前記可動電極４の重心位置Ｏから表面４ａに下ろした垂線と、前記可動電極４の重心位置Ｏと前記境界線を結ぶ直線とがなす角度が、略４５度となるようにすることが好ましい。これにより、ｘ方向とｚ方向の検出感度が等価になるため、それぞれの方向の検出感度を高めることができる。
＜加速度センサの製造方法＞
　次に、図８を参照して、本実施形態の加速度センサの製造方法について説明する。
　本実施形態では、始めに図８（ａ）に示すような支持基板３０ａ，中間酸化膜３０ｂ及び活性層３０ｃからなるシリコンＳＯＩ基板を用意する。次に第一実施形態と同様に、シリコンＳＯＩ基板の両面にマスク層３１を形成し、可動電極４，５に対応する位置のマスク層３１を除去する。その後、上記湿式エッチング又はドライエッチングを行うことにより、図８（ｂ）に示すように、シリコンＳＯＩ基板の表面側及び裏面側に可動電極４，５が変位するための凹部３２ａ，３２ｂを形成する。
　次に、図８（ｃ）に示すように、第一実施形態と同様に、突起１５ａ～１５ｇと、検出電極８ａ，８ｂ及び検出電極９ａ，９ｂとしての金属膜３３と、金属膜３３と電気的に接続される金属膜３４とを形成する。
　次に、支持基板３０ａ及び中間酸化膜３０ｂの順にシリコンＳＯＩ基板の裏面側をエッチングすることにより、図８（ｄ）に示すように、可動電極と第１及び第２の凹部とを形成する。さらに、前記第２の凹部に金属材料１７を埋め込む。そして、付着防止膜２３が形成された面を対向面とした下部固定板２ｂを、シリコンＳＯＩ基板の裏面側に陽極接合する。
　次に、図８（ｅ）に示すように、スルーホール及び固定電極が形成された上部固定板２ａをシリコンＳＯＩ基板上に配置した後、シリコンＳＯＩ基板と上部固定板２ａを陽極接合する。これにより、本実施形態の加速度センサにおける一連の製造工程は完了する。
　このように、本実施形態の加速度センサは、第２の凹部としての凹部１２及び凹部１４内に、可動電極４，５を形成する材料よりも比重が高い金属材料１７が埋め込まれている。これにより、ｘ方向及びｚ方向の加速度の検出感度を等価にでき、さらに可動電極４，５の重量が大きく低下しないため、高感度で高精度な加速度センサを提供することができる。
　特願２００８－２９９９８９号 (出願日：２００８年１１月２５日)及び特願２００８－３００００４号 (出願日：２００８年１１月２５日)の全内容は、ここに引用される。
　以上、実施の形態及び実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
　本発明の加速度センサによれば、一対のビームを結ぶ直線を境界線とした可動電極の裏面の一方側と共に他方側にも凹部を形成することにより、二方向間の検出感度を調整する。そのため、多くの製造時間を要することなく、二方向間の検出感度を同等にすることができる。
　　２ａ：上部固定板
　　２ｂ：下部固定板
　　３：フレーム
　　４，５：可動電極
　　６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ：ビーム
　　８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ：検出電極
　　１１，１３：第１の凹部
　　１２，１４：第２の凹部
　　１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ，１５ｇ：突起
　　１６：補強部材
　　１７：金属材料
　　２３ａ，２３ｂ：付着防止膜

Claims (15)

  1. 　矩形形状の可動電極と、
    　前記可動電極の対向する二辺の中央に接続し、当該可動電極を揺動自在に支持する一対のビームと、
    　前記一対のビームを結ぶ直線を境界線とし、その境界線の一方側及び他方側にそれぞれ設けられ、かつ、前記可動電極の表面に対し、所定の間隔をあけて対向するように配置された第１及び第２の固定電極と、
    　を備え、
    　前記可動電極の裏面において、前記境界線の一方側及び他方側には第１及び第２の凹部がそれぞれ形成されていることを特徴とする加速度センサ。
  2. 　前記可動電極に加えられた第１方向の加速度と、前記可動電極に加えられ、前記第１方向の加速度と直交する第２方向の加速度と、を検出することを特徴とする請求項１に記載の加速度センサ。
  3. 　前記可動電極を内包するフレームと、
    　前記フレームに形成され、前記第１及び第２の固定電極にそれぞれ電気的に接続された第１及び第２の検出電極と、
    　をさらに備え、
    　前記第１の検出電極と第２の検出電極との間、第１及び第２の検出電極とフレームとの間、及び第１及び第２の検出電極と前記可動電極との間に隙間が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の加速度センサ。
  4. 　前記第１及び第２の固定電極における前記可動電極との対向面又は前記可動電極における前記第１及び第２の固定電極との対向面に形成された突起をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の加速度センサ。
  5. 　前記突起は、シリコン、シリコン酸化物又はカーボン材料により形成されていることを特徴とする請求項４に記載の加速度センサ。
  6. 　前記可動電極の裏面に対し、所定の間隔をあけて対向するように配置された固定板をさらに備え、
    　前記固定板における前記可動電極と対向する面には、前記可動電極と固定板との付着を防止するための付着防止膜が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の加速度センサ。
  7. 　前記付着防止膜は、前記第１及び第２の固定電極と同じ材料により形成されていることを特徴とする請求項６に記載の加速度センサ。
  8. 　前記付着防止膜の表面には、有機材料薄膜が形成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の加速度センサ。
  9. 　前記可動電極の重心位置から表面に下ろした垂線と、前記可動電極の重心位置と前記境界線とを結ぶ直線とがなす角度が、略４５度であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の加速度センサ。
  10. 　前記第２の凹部内には、金属材料が埋め込まれていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の加速度センサ。
  11. 　前記金属材料は、前記可動電極を形成する材料の比重以上の比重を有する金属材料により形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の加速度センサ。
  12. 　前記金属材料の重量は、前記第１の凹部の外壁を構成する補強部材の重量と略同一であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の加速度センサ。
  13. 　請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の加速度センサを複数備え、
    　前記加速度センサが同一チップ面内に形成されていることを特徴とする加速度センサ構造体。
  14. 　前記加速度センサが同一チップ面内に２つ配置され、
    　一方の加速度センサが他方の加速度センサに対し、チップ面内で１８０度回転して配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の加速度センサ構造体。
  15. 　前記加速度センサが同一チップ面内に３つ配置され、
    　第２及び第３の加速度センサが、第１の加速度センサに対し、チップ面内でそれぞれ９０度及び１８０度回転して配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の加速度センサ構造体。
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