物理量センサ及び物理量センサの製造方法
【課題】簡易な手順で、可動電極と固定電極との固着を抑制した上で、陽極接合を実現する。
【解決手段】それぞれ貫通穴を有する一対の絶縁性基板と、梁部に片持支持され一対の絶縁性基板との間に隙間を有し梁部の弾性によって揺動可能である可動電極を含み、一対の絶縁性基板の内面に接合された、絶縁性基板よりも導電性が高い中央基板と、一対の絶縁性基板の外面に接合され絶縁性基板よりも導電性が高い外側基板と、一対の絶縁性基板のそれぞれの可動電極に対向する内面に形成された電極膜と電極膜から貫通穴を通って一対の絶縁性基板の外面の外側基板へ延伸する導電路とを含む金属層と、を備える物理量センサであって、外側基板は、貫通穴の幅より広い間隔で貫通穴を挟む位置に少なくとも絶縁性基板に達する深さで形成された複数の溝状の間隙と、間隙に挟まれ導電路に接触される第１帯状部と、間隙によって第１帯状部と絶縁された第２帯状部とを有する。
【解決手段】それぞれ貫通穴を有する一対の絶縁性基板と、梁部に片持支持され一対の絶縁性基板との間に隙間を有し梁部の弾性によって揺動可能である可動電極を含み、一対の絶縁性基板の内面に接合された、絶縁性基板よりも導電性が高い中央基板と、一対の絶縁性基板の外面に接合され絶縁性基板よりも導電性が高い外側基板と、一対の絶縁性基板のそれぞれの可動電極に対向する内面に形成された電極膜と電極膜から貫通穴を通って一対の絶縁性基板の外面の外側基板へ延伸する導電路とを含む金属層と、を備える物理量センサであって、外側基板は、貫通穴の幅より広い間隔で貫通穴を挟む位置に少なくとも絶縁性基板に達する深さで形成された複数の溝状の間隙と、間隙に挟まれ導電路に接触される第１帯状部と、間隙によって第１帯状部と絶縁された第２帯状部とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陽極接合にて作成される物理量センサ関する。
【背景技術】
【０００２】
静電容量型物理量センサは、加速度あるいは振動等を受けて変位する可動電極（ダイヤフラム）と、可動電極に間隙を隔てて対向する固定電極を有する。可動電極は、シリコンなどの基板に形成される。固定電極は、通常、絶縁材料に金属を成膜して形成されている。静電容量型物理量センサでは、可動電極を形成した基板と、固定電極の金属薄膜を形成した絶縁物を陽極接合して、素子を形成する。
【０００３】
陽極接合では、可動電極を形成した基板と固定電極の金属薄膜を形成した絶縁物とを所定の温度に加熱した状態で接合部分を挟んで電圧を加える。その場合に、電圧の分布等に依存して、可動電極と固定電極との間の静電引力が発生し、可動状態を維持すべき可動電極が固定電極に固着してしまうことがあった。
【０００４】
一方、従来、固定電極と可動電極との間の放電を生じないようにするため、固定電極と可動電極を短絡線で短絡して、これらを同電位とすることが提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１９４７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、この技術を適用して、固定電極と可動電極とを同電位とすれば、可動電極と固定電極との間の静電引力を抑制でき、可動電極が固定電極に固着してしまうという現象の発生を低減できる可能性もある。しかし、上記従来の技術では、固定電極と可動電極を短絡した短絡線を陽極接合の後で切断、除去する必要があり、工程が複雑となる。本発明の課題は、簡易な手順で、可動電極と固定電極との固着を抑制した上で、陽極接合を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。すなわち、本発明は、それぞれ貫通穴を有する一対の絶縁性基板と、
一対の絶縁性基板に挟まれた内面空間で梁部に片持支持され一対の絶縁性基板との間に隙間を有し梁部の弾性によって揺動可能である可動電極を含み、一対の絶縁性基板の内面に接合された、絶縁性基板よりも導電性が高い中央基板と、
一対の絶縁性基板の外面に接合され絶縁性基板よりも導電性が高い外側基板と、
一対の絶縁性基板のそれぞれの可動電極に対向する内面に形成された電極膜と電極膜から貫通穴を通って一対の絶縁性基板の外面の外側基板へ延伸する導電路とを含む金属層と、を備え、
外側基板は、それぞれ、貫通穴の幅より広い間隔で貫通穴を挟む位置に少なくとも絶縁性基板に達する深さで形成された複数の溝状の間隙と、
間隙に挟まれ導電路に接触される第１帯状部と、
間隙によって第１帯状部と絶縁された第２帯状部とを有する。
【０００８】
また、本発明は、一対の絶縁性基板と、
一対の絶縁性基板に挟まれ、絶縁性基板よりも導電性が高い中央基板と、
一対の絶縁性基板の外面にある絶縁性基板よりも導電性が高い外側基板とを備える物理量センサの製造方法であって、
中央基板を貫通する穴状空間に、梁部と、梁部に片持支持され梁部の弾性によって揺動可能な中央基板の厚みよりも薄い可動電極とを形成するステップと、
一対の絶縁性基板のそれぞれに貫通穴を形成するステップと、
一対の絶縁性基板のそれぞれの内面に電極膜と電極膜から貫通穴を通って絶縁性基板の外面へ延伸する導電路とを形成するステップと、
一対の絶縁性基板のそれぞれの外面に外側基板を接合して一対の接合基板を形成するステップと、
一対の接合基板の外側基板に、それぞれ、絶縁性基板の貫通穴の幅より広い間隔で貫通穴を挟み込む位置に少なくとも絶縁性基板に達する深さの複数の溝状の間隙を形成し、間隙に挟まれ導電路に接触する第１帯状部と間隙によって第１帯状部と絶縁された第２帯状部とを形成するステップと、
中央基板と一対の接合基板の絶縁性基板側とを、可動電極と電極膜とが対向し、貫通穴が中央基板の梁部近傍に位置するように重ね合わせ、第２帯状部の裏側の絶縁性基板と中央基板の可動電極の周囲の部分とを接触させるステップと、
第１帯状部と中央基板とを接地し、間隙によって第１帯状部から絶縁された第２帯状部に接合電圧を印加して、第２帯状部の裏側の絶縁性基板と中央基板の可動電極の周囲の部分とを接合するステップとを含む。 本発明の物理量センサは、外側基板に間隙を備えることによって、間隙に挟まれた第１帯状部と中央基板とを接地した場合に、第１帯状部と接触する金属層と可動電極とを同電位にすることができる。金属層（金属膜）と可動電極とを同電位にすることによって、第２帯状部に接合電圧を付加して中央基板と第２帯状部の裏側の絶縁性基板とを接合する場合でも、金属層（金属膜）に可動電極が固着する現象の発生を抑制できる。接合終了後には、そのまま、物理量センサの素子を切り出せばよい。すなわち、陽極接合時に、金属膜と可動電極とを同電位としたことに伴う、更なる付加的な工程を要しない。本発明の物理量センサ製造方法では、外側基板に溝状の間隙を形成し、第１帯状部と第２帯状部とを絶縁させることによって、簡易な手順で、可動電極と金属層（金属膜）とを固着させることなく、物理量センサを製造することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡易な手順で、可動電極と固定電極との固着を抑制した上で、陽極接合を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】物理量センサの斜視図の例である。
【図１Ｂ】物理量センサの断面図の例である。
【図２】複数の可動電極を構成したダイヤグラム基板の平面図を模式的に例示する図である。
【図３】加工対象の基盤を外側から見た平面図の例である。
【図４】物理量センサの製造工程の例を説明する図（その１）である。
【図５】物理量センサの製造工程の例を説明する図（その２）である。
【図６】陽極接合工程の概念を例示する図である。
【図７】加工装置の斜視図の例である。
【図８】接合ベースおよび端子の接触状態を例示する拡大図である。
【図９】架橋部に取り付けられた端子が、シリコン基板の帯状部に接触した状態を示す斜視図である。
【図１０】ばね内蔵突起ねじの外観図である。
【図１１】ばね内蔵突起ねじの正面図である。
【図１２】ばね内蔵突起ねじの断面図である
【図１３】突起部が外殻部から最も長く延びた状態を示す図である。
【図１４】突起部が外殻部の中に押し込まれた状態を示す図である。
【図１５Ａ】加工装置から架橋部を一部省略した側面図である。
【図１５Ｂ】加工装置から架橋部を一部省略した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）に係る静電容量型物理量センサ（以下、単に物理量センサという）の加工装置について説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成には限定されない。
【００１２】
＜物理量センサの概要＞
図１Ａに物理量センサの斜視図と、図１Ｂに、図１Ａにて、ラインＬ１をＡ１矢印方向に移動して物理量センサを切断したときの物理量センサの断面図とを例示する。この物理量センサは、シリコンの基板（以下、ダイヤフラム基板６といい、本発明の「中央基板」に相当）と、ダイヤフラム基板６を両面から挟み込んで設けられ、ダイヤフラム基板６に接合されるガラス基板７Ａ，７Ｂ（本発明の「一対の絶縁性基板」に相当）と、ガラス基板７Ａ，７Ｂを外側両面から挟み込んで設けられ、ガラス基板７Ａ，７Ｂにそれぞれ接合されるシリコンの外側基板８Ａ，８Ｂ（本発明の「外側基板」に相当）とを有する。
【００１３】
ダイヤフラム基板６は、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液（以下、ＴＭＡＨという）を用いてウェットエッチングして形成される梁部４（カンチレバーともいう）と、可動電極１を有する。可動電極１は、梁部４によってダイヤフラム基板６の基部１６に片持ち状態で支持され、梁部４の弾性によって揺動可能である。図１Ｂに示されるように、可動電極１の上下の表面には、ガラス基板７Ａ，７Ｂの内面との間の間隙を維持するための絶縁物の突起３が設けられている。ただし、物理量センサに加速度等の外力が加わらず、梁部４が撓んでいない状態、すなわち、可動電極１がガラス基板７Ａ，７Ｂに対して平行に維持された通常の状態では、突起３は、ガラス基板７Ａ，７Ｂ、あるいは、ガラス基板７Ａ，７Ｂ上に形成された固定電極２Ａ，２Ｂから離間している。また、梁部４が突き出しているダイヤフラム基板６の基部１６には、外部回路へのリード線を接続する金属の可動電極用パッド１０が形成されている。
【００１４】
ガラス基板７Ａ，７Ｂは、接合面２０Ａ−２０Ｄにおいて、ダイヤフラム基板６と接合される。また、ガラス基板７Ａ，７Ｂの可動電極１の上下の表面との間には、間隙１１Ａ，１１Ｂが存在する。間隙１１Ａ，１１Ｂを挟んで可動電極１の上下の表面と対向するガラス基板７Ａ，７Ｂの内面には、固定電極２Ａ，２Ｂ（本発明の「金属膜」に相当）が形成されている。固定電極２Ａ，２Ｂは、通常、ガラス基板７Ａ，７Ｂの表面にスパッタ等にて金属を成膜することで形成する。固定電極２Ａ，２Ｂが可動電極１の上下の表面との間で間隙を形成することで、可動電極１は、固定電極２Ａ，２Ｂに挟まれた内面空間で変位する。その変位によって、固定電極２Ａ，２Ｂと可動電極１とが構成する静電容量が変化し、物理量が検出される。なお、可動電極１の表面に形成された突起３は、可動電極１が極度に変位しても、直接固定電極に接触すること抑制する。
【００１５】
また、ガラス基板７Ａ，７Ｂの梁部４に対向する部分には、フィードスルー構造５が形成されている。フィードスルー構造５は、ガラス基板７Ａ，７Ｂに貫通穴を開けて形成される。フィードスルー構造５を通じて、固定電極２Ａ，２Ｂの一部である金属薄膜がガラス基板７Ａ，７Ｂから外部方向、すなわち、外側基板外側基板８Ａ，８Ｂ方向に引き出される。この外側基板８Ａ、８Ｂ方向に引き出される金属を固定電極引き出し金属（本発明の「導電路」に相当）と呼ぶ。なお、外側基板８Ａ，８Ｂには、固定電極用パッド９Ａ，９Ｂが設けられており、固定電極用パッド９Ａ，９Ｂは、フィードスルー構造５によって
引き出される固定電極引き出し金属に接続される。
【００１６】
外側基板８Ａ，８Ｂは、それぞれガラス基板７Ａ，７Ｂに接合されている。以下、接合された外側基板８Ａ（８Ｂ）とガラス基板７Ａ（７Ｂ）をキャップ層１７Ａ（１７Ｂ）という。外側基板８Ａ，８Ｂの固定電極用パッド９Ａ，９Ｂを挟む位置には、絶縁用溝１２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ（本発明の「溝状の間隙」に相当）が形成されている。例えば、絶縁用溝１２Ａ，１２Ｂは、固定電極用パッド９Ａおよび固定電極用パッド９Ａが形成された外側基板８Ａの山状部分１４Ａ（本発明の「第１帯状部」に相当）を外側基板８Ａの他の部分１５Ａ（以下、帯状部分１５Ａともいい、本発明の「第２帯状部」に相当する）と電気的に分離している。すなわち、絶縁用溝１２Ａ,１２Ｂは、深さ方向にガラス
基板７Ａ，７Ｂに達するまで形成されている。したがって、山状部分１４Ａ,１４Ｂと帯
状部分１５Ａ，１５Ｂとは、ガラス基板７Ａ，７Ｂの表面を介して接触するが、電気的には絶縁される。なお、外側基板８Ａの山状部分１４Ａ，１４Ｂに接触するガラス基板７Ａ，７Ｂには、フィードスルー構造５の貫通穴が形成されるため、絶縁用溝１２Ａ,１２Ｂ
は、フィードスルー構造５の貫通穴の直径よりも広い間隔で形成される。絶縁用溝１３Ａ，１３Ｂも同様である。
【００１７】
したがって、固定電極２Ａ、固定電極２Ａ引き出し金属、および固定電極用パッド９Ａは、外側基板８Ａの帯状部分１５Ａから絶縁されている。同様に、絶縁用溝１３Ａ，１３Ｂは、固定電極用パッド９Ｂおよび固定電極用パッド９Ｂが形成された外側基板８Ｂの山状部分１４Ｂを外側基板８Ｂの他の部分１５Ｂ（以下、帯状部分１５Ｂともいう）から電気的に分離している。
【００１８】
このように、本実施形態に係る物理量センサの特徴は、絶縁用溝１２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂにより、固定電極２Ａ，２Ｂ引き出し金属、および固定電極用パッド９Ａ，９Ｂが、外側基板８Ａ，８Ｂの帯状部分１５Ａ，１５Ｂから分離していることにある。そのため、ダイヤフラム基板６と、両側のキャップ層１７Ａ，１７Ｂを陽極接合する際、外側基板８Ａ，８Ｂの帯状部分１５Ａ，１５Ｂとは切り離して、固定電極２Ａ，２Ｂ、引き出し金属、および固定電極用パッド９Ａ，９Ｂを接地することが可能となる。
【００１９】
すなわち、ダイヤフラム基板６と、両側のキャップ層１７Ａ，１７Ｂとの陽極接合では、ダイヤフラム基板６を接地し、一方、両側のキャップ層１７Ａ，１７Ｂは、マイナス数百ボルト程度まで電圧を加える。そのとき、固定電極２Ａ，２Ｂ、引き出し金属、および固定電極用パッド９Ａ，９Ｂが接地されていると、固定電極２Ａ，２Ｂと、ダイヤフラム基板６の可動電極１とが同電位となる。したがって、可動電極１が固定電極２Ａまたは２Ｂに静電引力で引き付けられるという現象を抑制できる。なお、この工程は、陽極接合時に、固定電極用パッド９Ａ，９Ｂを接地すれば実現できるため、極めて簡易かつ安定して物理量センサを製造できる。
【００２０】
図２に、複数の可動電極を構成したダイヤフラム基板６の平面図を模式的に例示する。図１Ａ，１Ｂは、最終的には、１つの物理量センサの素子となる素子部分２１の構成図である。一方、図２のダイヤフラム基板６は、そのような素子２１の可動電極１の部分を複数含む。図２の例では、梁部４は、一対形成されて、側方から矩形状の可動電極を保持する。ただし、梁部４は、このような構造に限定されるわけではなく、例えば、１本の柱状部材で形成してもよいし、３本以上の柱状部材で形成してもよい。なお、図２では、素子部分２１を模式的に３×４の配列で示したが、実際のダイヤフラム基板６は、さらに多数の素子部分２１を含む。
【００２１】
図３に、図２のダイヤフラム基板と陽極接合されるキャップ層１７Ａの基板を外側（ダイヤフラム基板との接合面との反対側の外側基板８Ａ）から見た平面図である。図３のよ
うに、外側基板８Ａには、絶縁用溝１２Ａ，１２Ｂによって、狭い帯状の山状部分１４Ａが形成される。また、山状部分１４Ａよりも広い帯状部分１５Ａは、絶縁用溝１２Ａによって、山状部分１４Ａと電気的に分離される。なお、図３では、広い帯状部分１５Ａと、狭い帯状の山状部分１４Ａの組を３組模式的に例示したが、実際の外側基板では、さらに、多くの帯状部分１５Ａと、山状部分１４Ａの組が形成される。また、本実施形態の構成では、山状部分１４Ａよりも帯状部分１５Ａを構成したが、可動電極１およびフィードスルー構造５の寸法に依存して、山状部分１４Ａよりも帯状部分１５Ａが狭くなることがありえる。その意味で、山状部分１４Ａを第１帯状部といい、帯状部分１５Ａを第２帯状部のように呼ぶ。
【００２２】
＜物理量センサ製造工程の例＞
図４および図５に、物理量センサ製造工程を例示する。以下の（１）〜（１０）の番号は、図４および図５の（１）〜（１０）に対応する。（０）は、加工前のシリコン基板を示している。
【００２３】
（０）必要な材料
ダイヤフラム基板６として、例えば、低抵抗、厚さ３００μｍ、両面研磨済みのシリコンウェハを用いる。ガラス基板７Ａ，７Ｂとして、例えば、厚さ３００μｍ、両面研磨済みのガラスを用いる。ガラス基板７Ａ，７Ｂとして用いるガラスには、ナトリウムイオンなどのアルカリイオンを含んだガラスが好ましい。例えば、パイレックスガラスやテンパックスガラスである。外側基板８Ａ，８Ｂとして、例えば、低抵抗、厚さ５００μｍ程度、片面研磨済みのシリコンウェハを用いる。固定電極２Ａ，２Ｂを形成する材料として、例えば、金（元素記号Ａｕ）、白金（元素記号Ｐｔ）、チタン（元素記号Ｔｉ）を用いる。
【００２４】
（１）間隙（ギャップともいう）の形成
ダイヤフラム基板６としてのシリコンウェハを熱酸化して酸化膜を形成する。フォトリソグラフィによりフォトレジストにパターン転写後、フォトレジストをマスクにして酸化膜をパターンニングする。このとき、ダイヤフラム基板６としてのシリコンウェハの可動電極１と梁部４とに該当する箇所を囲む部分（図２の周縁部６Ａ）に相当する箇所をマスクしてパターニングする。この工程をダイヤフラム基板６としての可動電極形成用シリコンウェハの両面について実施する。その後、ＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａ Ｍｅｔｈｙｌ Ａｍｍｏｎｉｕｍ Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）によりフォトレジストにマスクされていない部分のシリコンをエッチングする。このとき、フォトレジストにマスクされていない部分のシリコンのエッチング量が可動電極１と固定電極２Ａ，２Ｂとの間の間隙となる。この工程により、ダイヤフラム基板６の周縁部６Ａ以外のシリコンウェハがエッチングされる。
【００２５】
（２）突部３（ストッパ）の形成
ダイヤフラム基板６としてのシリコンウェハをさらに熱酸化し、酸化膜１００（例えば、厚さ１．５μｍ）を形成する。フォトリソグラフィによりフォトレジストのパターン転写後、フォトレジストをマスクにして酸化膜１００をパターンニングする。このとき、ダイヤフラム基板６としてのシリコンウェハの突起３に該当する箇所をマスクしてパターニングする。この工程により、可動電極１（ダイヤフラム）形成時のストッパとなる突起３が形成される。
【００２６】
（３）可動電極１のパターン形成
ダイヤフラム基板６としてのシリコンウェハをフォトリソグラフィによりフォトレジストのパターン転写後、フォトレジストをマスクにして、酸化膜１００をパターニングする。このとき、ダイヤフラム基板６としてのシリコンウェハの周縁部６Ａと可動電極１とに相当する箇所をマスクしてパターニングする。この工程により、可動電極１のパターンが
形成される。
【００２７】
（４）梁部４のパターン形成
さらに、ダイヤフラム基板６としてのシリコンウェハをフォトリソグラフィによりフォトレジストのパターン転写後、酸化膜１００をパターンニングする。このとき、ダイヤフラム基板６としてのシリコンウェハの周縁部６Ａと可動電極１と梁部４とに該当する箇所をマスクしてパターニングする。（２）から（４）の工程をダイヤフラム基板６の両面に実施する。その後、ＴＭＡＨにより、フォトレジストで被覆（マスク）されていない部分のシリコンをエッチングし、梁部４（ビームともいう）を形成する。この工程により、周縁部６Ａと可動電極１と梁部４とに相当する箇所以外のシリコンがエッチングされ始め、梁部４のパターンが形成される。
【００２８】
（５）可動電極１、梁部４の形成
さらに、ダイヤフラム基板６としてのシリコンウェハをフォトリソグラフィによりフォトレジストのパターン転写後、酸化膜１００をパターンニングする。このとき、ダイヤフラム基板６としての周縁部６Ａと可動電極１に該当する箇所をマスクしてパターニングする。この処理をダイヤフラム基板６としてのシリコンウェハの両面に施す。その後、ＴＭＡＨにより、フォトレジストで被覆（マスク）されていない部分のシリコンをエッチングする。このＴＭＡＨのウェットエッチングにより、周縁部６Ａと可動電極１と梁部４とに該当する箇所以外のシリコンが貫通する。梁部４に該当する箇所は、シリコンがエッチングされ梁部４が形成される。工程（１）から（５）により、ダイヤフラム基板６の可動電極１、絶縁性の突起３、及び梁部４が形成される。
【００２９】
（６）両側キャップ層の製作、陽極接合
外側基板８Ａ（８Ｂ）としてのシリコンウェハの研磨されていない面にチップ識別用のマーキングを行う（ここでは図示しない）。マークは、例えば、ＤＲＩＥ（Ｄｅｅｐ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）で形成する。次に、外側基板８Ａ（８Ｂ）としてのシリコンウェハの研磨済みの面と、ガラス基板７Ａ（７Ｂ）としてのガラスの研磨済みの面とを合わせて、陽極接合する。このとき、例えば、３５０度程度に加熱した状態でガラス基板７Ａ（７Ｂ）側に接合電圧として数百ボルトから１キロボルトの負電圧を印加することにより陽極接合を行う。図５では、図１Ａ及び図１Ｂにおける、外側基板８Ｂとガラス基板７Ｂとを例示している。以下、図５は、シリコン基板８Ｂとガラス基板７Ｂとの部分を例示する。
【００３０】
（７）電極取り出し穴（フィードスルー構造５）の形成
ガラス基板７Ａ（７Ｂ）としてのガラスの研磨済みの面（工程（６）でシリコンウェハと陽極接合されていない面）にサンドブラスト用のドライフィルムレジストを貼り付け、フォトリソグラフィによるレジストパターンを形成する。レジストパターンに従って、サンドブラストでガラス基板７Ａ（７Ｂ）としてのガラスを貫通させ、外側基板８Ａ（８Ｂ）としてのシリコンウェハに到達したところで停止し、ガラス基板７Ａ（７Ｂ）としてのガラスに穴（フィードスルー構造５）を形成する。フィードスルー構造５は、固定電極２Ａ，２Ｂを引き込める位置であれば、ガラス基板７Ａ，７Ｂのどの位置に形成されてもよい。図１Ａ及び図１Ｂでは、ダイヤフラム基板６の梁部４の対の中心付近にフィードスルー構造５を形成する。
【００３１】
（８）固定電極（２Ａ，２Ｂ）形成
固定電極２Ａ（２Ｂ）の材料、例えば、金、白金、チタンをガラス基板７Ａ（７Ｂ）としてのガラスの研磨済みの面にスパッタし、リフトオフにより固定電極２Ａ（２Ｂ）をパターニングする。例えば、ガラス基板７Ａ（７Ｂ）としてのガラス上で、金属膜が不要な部分をレジストで保護し、その上に金属を成膜する。レジストを除去すると必要な部分に
パターンが残り、固定電極２Ａ（２Ｂ）が形成される。固定電極２Ａ（２Ｂ）を形成する金属膜がフィードスルー構造５の内部に引き込まれ、外側基板８Ａ（８Ｂ）に接続される。
【００３２】
（９）電極の分離
外側基板８Ａ（８Ｂ）としてのシリコンウェハの研磨されていない面（ガラスと陽極接合していない面）に、ダイシングにより絶縁用溝（１２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ）を形成する。絶縁用溝１２Ａ（１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ）は、外側基板８Ａ（８Ｂ）としてのシリコンウェハの表面から少なくともシリコンウェハの厚さ分の切り込みを入れて形成する。例えば、外側基板８Ａ（８Ｂ）としてのシリコンウェハの厚さが５０μｍであるならば、５０μｍから５０数μｍの切込みを入れて絶縁用溝１２Ａ（１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ）を形成する。さらに、絶縁用溝１２Ａ（１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ）は、ガラス基板１７Ａ及び１７Ｂのフィードスルー構造５の貫通穴を挟むように、少なくとも２本形成する。絶縁用溝１２Ａ（１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ）は、梁部４と垂直方向及び水平方向のどちらの方向に形成されてもよい（図１Ａ，図１Ｂ，及び図３では梁部４と垂直方向に絶縁用溝１２を形成する）。このように絶縁用溝１２Ａ（１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ）を形成することにより、固定電極２Ａ（２Ｂ）にからフィードスルー構造５に引き込まれた金属部分を周囲の外側基板８Ａ（８Ｂ）から電気的に分離することができる。工程（６）から（９）により、素子両側のキャップ層１７Ａ，１７Ｂが形成される。
【００３３】
（１０）陽極接合、ダイシング、チップ化
ダイヤフラム基板６とキャップ層１７Ａ，１７Ｂのガラス基板７Ａ，７Ｂ側とを重ね合わせる。このとき、可動電極１の対面に固定電極２Ａ，２Ｂが位置付けられるように位置合わせをする。梁部４の近傍にフィードスルー構造５が位置付けられるようにするのが好ましい。位置合わせには、加工工程の中でシリコンウェハにアライメントマークをつけておいたり、シリコンウェハのオリエンテーションフラット等を利用したりしてもよい。上側のキャップ層１７Ａの外側基板８Ａとしてのシリコン層にサンドブラスト等で位置合わせ時にダイヤフラム基板６の可動電極１が見えるような位置合わせ用の窓を形成し、位置合わせ時に位置ずれ等を確認できるようにしてもよい。
【００３４】
次に、ダイヤフラム基板６と外側基板８Ａ，８Ｂの山状部分１４Ａ，１４Ｂとを接地し、外側基板８Ａ，８Ｂの帯状部分１５Ａ，１５Ｂに接合電圧として数百ボルトから１キロボルトの負電圧を印加して、接合面２０Ａから２０Ｄを陽極接合する。外側基板８Ａ，８Ｂの山状部分１４Ａ，１４Ｂを接地することにより、固定電極２Ａ，２Ｂと可動電極１とが同電位になるため、可動電極１が固定電極２Ａ，２Ｂに静電引力で引き付けられるという現象が発生しないようにすることができる。
【００３５】
ダイシングにより、物理量センサの素子をチップ化する。さらに、図１に示した電極パッド（可動電極用パッド１０、固定電極用パッド９等）を素子側面に形成する。
【００３６】
＜ダイヤグラム基板とキャップ層との陽極接合に用いる加工装置＞
ダイヤフラム基板６と、両側のキャップ層１７Ａ，１７Ｂとの陽極接合を行う際には、例えば、以下のような加工装置を使用する。
【００３７】
図６は、陽極接合工程の概念を例示する図である。図６のように、陽極接合前、ダイヤフラム基板６と、その両側のキャップ層１７Ａ，１７Ｂとを重ね合わせた基板は、接合ベース３０に搭載される。ダイヤフラム基板６の梁部４の位置と、キャップ層１７Ａ，１７Ｂのフィードスルー構造５とが重なるように位置合わせして、ダイヤフラム基板６とキャップ層１７Ａ，１７Ｂと重ね合わせ、接合ベース３０に搭載する。以下、本加工装置の加工対象であるダイヤフラム基板６とキャップ層１７Ａ，１７Ｂとを重ね合わせたものを基
板Ｗという。
【００３８】
接合ベース３０は、土台部５０との絶縁を確保するガラス基板３２と、ガラス基板３２に接合（例えば、陽極接合）されたシリコン基板３１を含む。シリコン基板３１には、キャップ層１７Ｂに含まれる外側基板８Ｂに形成された絶縁用溝１３Ａ，１３Ｂと同様の絶縁用溝４３Ａ，４３Ｂが、略同一の間隙幅、略同一の間隔（ピッチ）で形成されている。絶縁用溝４３Ａ，４３Ｂが山状部分５４を形成し、山状部分５４は、絶縁用溝４３Ａによって、シリコン基板３１の他の部分（以下、帯状部分５５という）と電気的に分離されている。
【００３９】
したがって、外側基板８Ｂに形成された絶縁用溝１３Ａ，１３Ｂと、シリコン基板３１の絶縁用溝４３Ａ，４３Ｂとが重複するようにキャップ層１７Ｂを接合ベース３０に搭載することで、外側基板８Ｂの山状部分１４Ｂと帯状部分１５Ｂとの絶縁を維持して、山状部分１４Ｂと帯状部分１５Ｂをそれぞれシリコン基板３１の山状部分５４と帯状部分５５に接触させることができる。すなわち、山状部分１４Ｂをシリコン基板３１の帯状部分５５から絶縁した状態で山状部分５４に接触させるとともに、帯状部分１５Ｂをシリコン基板３１の山状部分５４から絶縁した状態で帯状部分５５に接触させ、外側基板８Ｂを含むキャップ層１７Ｂを接合ベース３０に搭載できる。
【００４０】
この状態で、端子１４４により外側基板８Ａの山状部分１４Ａを接地することで、固定電極２Ａを含む金属部分を接地できる。同様に、端子１４１によりシリコン基板３１の山状部分５４を接地することで、外側基板８Ｂの山状部分１４Ｂを通じて固定電極２Ｂを含む金属部分を接地できる。
【００４１】
そして、端子４７を通じて、ダイヤフラム基板６を接地するとともに、端子１４３により、外側基板８Ａの帯状部分１５Ａにマイナス数百ボルトからマイナス１０００ボルト（例えば、マイナス５００ボルト）程度の電圧を加える。端子１４３は、複数の帯状部分１５Ａに対応して複数配列されるので、複数の端子１４３を区別する場合には、１４３−１，１４３−２のように呼ぶことにする。端子１４４についても、同様とする。
【００４２】
同様に、端子１４２によりシリコン基板３１の帯状部分５５にマイナス数百ボルトからマイナス１０００ボルト程度の電圧を加える。端子１４２は、複数の帯状部分５５に対応して複数配列されるので、複数の端子１４２を区別する場合には、１４２−１，１４２−２のように呼ぶことにする。端子１４１についても、同様とする。
【００４３】
以上のように、外側基板８Ａ，８Ｂの帯状部分１５Ａ，１５Ｂにマイナス数百ボルトからマイナス１０００ボルト程度の電圧を加えるとともに、ダイヤフラム基板６を接地することで、外側基板８Ａ，８Ｂに隣接するガラス基板７Ａ，７Ｂとダイヤフラム基板６との間にも同程度の電圧を加える結果となり、外側基板８Ａ，８Ｂがダイヤフラム基板６と陽極接合される。この過程で、固定電極２Ａ，２Ｂは、接地されている。
【００４４】
なお、図６では、省略しているが、陽極接合の過程では、加熱手段によって、加工対象のダイヤフラム基板６とキャップ層１７Ａ，１７Ｂに含まれるガラス基板７Ａ，７Ｂとの陽極接合部分は、加熱される。加熱手段は、例えば、接合ベース３０の下方に接地され、接合ベース３０を通じて陽極接合部分を加熱するヒータである。また、加熱手段は、加工対象のダイヤフラム基板６とキャップ層１７Ａ，１７Ｂに放射熱を発する加熱ランプでもよい。
【００４５】
図７は、加工装置の斜視図の例である。本加工装置は、土台部５０の上に構築される。土台部５０の上には、接合ベース３０が搭載される。接合ベース３０は、図６に示したよ
うにガラス基板３２により土台から絶縁されている。さらに、接合ベース３０の上には、基板Ｗ（ダイヤフラム基板６、およびその両側のキャップ層１７Ａ，１７Ｂを含む）が搭載される。
【００４６】
そして、接合ベース３０の上側に、橋梁状の架橋部材７１，７２が配置される。架橋部材７１，７２は、例えば、ステンレス製で、所定の厚みの板材を切り出した角材の形状である。架橋部材７１は、両端を固定具１６１によって土台部５０に固定されている。固定具１６１は、円盤上の押さえ構造１６１Ａと、押さえ構造１６１Ａ上のワッシャ１６１Ｂと、ワッシャ上のねじ部１６１Ｃを含む。なお、固定具１６１および架橋部材７１を下方から支持する支持部１６１Ｄ（図１５Ａ，１５Ｂ参照）は、いずれも、例えば、ステンレス製である。また、固定具１６１および支持部１６１Ｄの少なくとも表面をステンレスよりもさらに導電性の高い材料で被覆してもよい。なお、ワッシャ１６１Ｂは必須ではなく、省略しても構わない。
【００４７】
すなわち、ねじ部１６１Ｃがワッシャ１６１Ｂを介して押さえ構造１６１Ａを押圧し、押さえ構造１６１Ａが架橋部材７１を、支持部１６１Ｄを介して接合ベース３０に押圧する。図７の例では、ねじ部１６１Ｃは、雄ねじであり、土台部５０に設けたねじ孔にねじ着されている。ただし、ねじ部１６１Ｃを雌ねじとしてもよい。その場合には、土台部５０から上方に、雄ねじを立てればよい。このようにして架橋部材７１は、固定具１６１と接触し、土台部５０を通じて接地されている。
【００４８】
一方、架橋部材７２は、絶縁物の支持部１６２Ｄ（図１５Ｂ参照）を介して土台部５０に搭載され、固定具１６２によって土台部５０に固定される。固定具１６２も、固定具１６１と同様、円盤上の押さえ構造１６２Ａと、押さえ構造１６２Ａ上のワッシャ１６２Ｂと、ワッシャ上のねじ部１６２Ｃを含む。ねじ部１６２Ｃの構造は、ねじ部１６１Ｃと同様である。ただし、押さえ構造１６２Ａは、絶縁物であり、架橋部材７２は、ねじ部１６１Ｃ、ワッシャ１６１Ｂおよび土台部５０から絶縁されている（図１５Ｂ参照）。さらに、固定具１６２は、高圧導電板６５を架橋部材７２に押圧している。高圧導電板６５には、図示しない高圧電源からマイナス数百ボルトからマイナス１０００ボルトの電圧を投入可能となっている。
【００４９】
そして、架橋部材７１には、突起状の端子１４１が配置され、シリコン基板３１の山状部分５４を接地可能となっている。また、架橋部材７２には、端子１４２が配置され、シリコン基板３１の帯状部分５５に、マイナス数百ボルトからマイナス１０００ボルトの電圧を伝達可能となっている。
【００５０】
同様に、基板Ｗの上側に、橋梁状の架橋部材７３，７４が配置される。架橋部材７３の構造および作用は、架橋部材７２と同様である。すなわち、架橋部材７３は、絶縁物を介して土台部５０に搭載され、固定具１６３によって、高圧導電板６５とともに、土台部５０に固定されている。固定具１６３の構造は、固定具１６２と同様であるので、その説明を省略する。
【００５１】
また、架橋部材７４は、土台部５０に搭載され、固定具１６４によって、土台部５０に固定されている。固定具１６４の構造は、固定具１６１と同様であるので、その説明を省略する。
【００５２】
さらに、土台部５０には、接地電極８６を支持する金属製の支持部８５が設けられている。支持部８５は、Ｌ字アングル状であり、接合ベース３０の上方を架橋し、接地電極８６を基板Ｗ内のダイヤフラム基板６の端子位置までガイドする。接地電極８６は、支持部８５および土台部５０を通じて、ダイヤフラム基板６を接地する。
【００５３】
オリエンテーションフラット検出部８１，８２は、基板Ｗのオリエンテーションフラットを検出する。基板Ｗと接合ベースとを位置合わせする際には、オリエンテーションフラット検出部８１，８２に対して基板Ｗのオリエンテーションフラットを合わせて行う。
【００５４】
図８に、接合ベース３０、端子１４１、および端子１４２の接触状態を例示する拡大図を示す。図８は、図７のＡ２矢印方向から、加工装置を見た拡大図である。図８では、接合ベース３０上のシリコン基板３１の帯状部分５５に、高圧（マイナス数百ボルトからマイナス１０００ボルト）につながる端子１４２が接触している。また、接地電位につながる端子１４１は、山状部分５４（帯状部分５５よりも狭い帯状の部分）に接触している。
【００５５】
図９−図１４により、端子１４１，１４２，１４３，１４４の構造の詳細を例示する。図９は、架橋部材７２に取り付けられた端子１４２が、シリコン基板３１の帯状部分５５に接触した状態を示す斜視図である。ここでは、端子１４２を例に詳細構造を説明するが、端子１４１，１４３，１４４についても、その構造は同様である。
【００５６】
図１０は、端子１４１，１４２，１４３，１４４を構成するばね内蔵突起ねじ１００の外観図である。図１１は、ばね内蔵突起ねじ１００の正面図である。また、図１２は、正面図に示された平面Ｐ１にて、ばね内蔵突起ねじ１００を切断した断面をＡ３矢印方向に見た断面図である。図１２のように、ばね内蔵突起ねじ１００は、外面にねじ山（雄ねじ）が形成された筒状の外殻部１０１と、外殻部１０１内にて、外殻部１０１の円筒長さ方向に伸縮可能なばね１０２と、ばね１０２によって、端面を外殻部１０１の円筒長さ方向に弾性的に押圧される突起部１０４を含む。突起部１０４のばね１０２と接触する端面には、円盤状のつば部１０３が形成され、ばね１０２の押圧力を受けている。突起部１０４は、つば部１０３から延伸し、つば部１０３より、半径の小さい軸部を含む。なお、図１２では、ばね１０２は、つる巻き状のばねであるが、本発明の実施は、このようなばねの形状には限定されない。例えば、ばね１０２が板ばねであってもよい。
【００５７】
外殻部１０１は、円筒形状であり、円筒形状の内部空間を有する。円筒長手方向の一端は、閉じられており、他端には、円筒形状の内部空間の内面半径より小さい穴部１０６が設けられている。穴部１０６を通じて、突起部１０４の軸部が突き出している。そして、ばね部１０２は、つば部１０３を突起部１０４の軸部が延伸する方向に付勢し、内壁空間の側壁に押圧している。
【００５８】
外部から、突起部１０４をばね１０２の弾性力に抗する方向に付勢すると、突起部１０４を外殻部１０１に弾性的に押し込むことができる。そして、突起部１０４へのばね１０２の弾性力に抗する方向の付勢をやめると、再び、突起部１０４が外殻部１０１から円筒長さ方向に突き出す。このときの突起部１０４が外殻部１０１から外側に突き出す弾性力は、ばね１０２の縮んだ長さに比例にして強くなる。図１３は、突起部１０４が外殻部１０１から最も長く延びた状態（弾性力が最小の状態）を示し、図１４は、突起部１０４が外殻部１０１の中に押し込まれた状態（弾性力が最大の状態）を示している。
【００５９】
端子１４２を構成するばね内蔵突起ねじ１００は、図９に示すように、架橋部材７１に形成されたねじ穴（雌ねじ）にねじ着されている。なお、図には、明示しないが、内蔵突起ねじ１００の外面のねじ山には、ゆるみ止め防止の接着剤を塗布するようにしてもよい。そして、架橋部材７２をシリコン基板３１に押圧し、固定具１６２で固定すると、ばね１０２の弾性力によって、突起部１０４が弾性的に、シリコン基板３１を押圧することになる。この構造は、端子１４１と架橋部材７１、端子１４３と架橋部材７３、端子１４４と架橋部材７４についても同様である。
【００６０】
図１５Ａは、図７のＡ２矢印方向から見た側面図（ただし、架橋部材７１、７２の中央右側は省略している）である。図１５Ｂは、架橋部材７１部を取り外した状態で、図７のＡ２矢印方向から見た側面図（ただし、架橋部材７２の中央右側は省略している）である。
【００６１】
図１５Ａに示すように、架橋部材７１（７４）は、固定具１６１（１６４）、および土台部５０を通じて接地されている。一方、図１５Ｂに示すように、架橋部材７２は、絶縁性の押さえ構造１６２Ａおよび支持部１６２Ｄによって電気的には、土台部５０から絶縁された状態で固定されている。この構造は、架橋部材７２についても同様である。このように、架橋部材７１（７４）は、土台部５０によって接地されている。また、架橋部材７２（７３）には、高圧導電板６５から高電圧の供給が可能となっている。
【００６２】
さらに、土台部５０には、接地電極８６を支持する金属製の支持部８５が設けられている。また、土台部５０の側方には、基板Ｗのオリエンテーションフラットを検出するオリエンテーションフラット検出部８１，８２が設けられている。
【００６３】
さらに、土台部５０の下方には、加熱手段９０が設けられている。加熱手段９０は、例えば、内部に電熱線を含むヒータである。
【００６４】
以上の構成により、本加工装置は、土台部５０に、接合ベース３０を搭載し、さらに、基板Ｗを搭載する。本加工装置は、加熱手段９０により、基板Ｗが所定温度に加熱されている。以下の工程は、この加熱状態で実行される。
【００６５】
基板Ｗの外側基板８Ｂの絶縁用溝１３Ａ，１３Ｂと、接合ベース３０のシリコン基板３１の絶縁用溝４３Ａ，４３Ｂとを位置合わせして、基板Ｗを接合ベース３０に搭載する。このとき、オリエンテーションフラット検出部８１，８２に対して、基板Ｗのオリエンテーションフラットを合わせることで、位置合わせが容易、かつ、確実となる。
【００６６】
そして、架橋部材７１を端子１４１が接合ベース３０のシリコン基板３１の山状部分５４に接触するように載置し、固定具１６１にて、ねじ止めする。これによって、ばね１０２の弾性力により、端子１４１が安定して山状部分５４に押圧される。その結果、固定電極２Ｂが確実に接地される。
【００６７】
また、架橋部材７２を端子１４２が接合ベース３０のシリコン基板３１の帯状部分５５に接触するように載置し、固定具１６２にて、ねじ止めする。これによって、ばね１０２の弾性力により、端子１４２が安定して帯状部分５５に押圧される。
【００６８】
さらに、架橋部材７４を端子１４４が基板Ｗの外側基板８Ａの山状部分１４Ａに接触するように載置し、固定具１６４にて、ねじ止めする。これによって、ばね１０２の弾性力により、端子１４４が安定して山状部分１４Ａに押圧される。その結果、固定電極２Ａが確実に接地される。
【００６９】
また、架橋部材７３を端子１４３が基板Ｗの外側基板８Ａの帯状部分１５Ａに接触するように載置し、固定具１６３にて、ねじ止めする。これによって、ばね１０２の弾性力により、端子１４３が安定して帯状部分１５Ａに押圧される。
【００７０】
また、支持部８５を通じて、接地電極８６をダイヤフラム基板６のパッド１０に押圧する。これによって、ダイヤフラム基板６は、接地電極８６を通じて接地される。
【００７１】
そして、高圧導電板６５、架橋部材７２，７３、およびシリコン基板３１の帯状部分５
５を通じてキャップ層１７Ａ，１７Ｂの帯状部１５Ａ，１５Ｂに、高圧電源から例えば、マイナス数百ボルトからマイナス１０００ボルト程度の電圧を投入することで、陽極接合を実行する。このとき、ダイヤフラム基板６およびダイヤフラム基板６の可動電極１に対向する固定電極２Ａ，２Ｂがともに接地されているので、ダイヤフラム基板６に作用する静電引力は、ほとんど存在しないか、極めて微弱なレベルに抑制できる。したがって、可動電極１の固定電極２Ａ，２Ｂへの固着を抑制した状態で、陽極接合を実行できる。さらに、陽極接合実行後は、電源から高圧導電板６５への高電圧を遮断し、基板Ｗを加工装置から取り外し、基板Ｗをダイシング工程にて切断し、個々の素子２１（図１，図２参照）を形成すればよい。したがって、陽極接合後の特別の工程を追加することなく、安定して陽極接合を実行できる。
【００７２】
＜物理量センサ及び物理量センサの製造方法の作用効果＞
本実施形態の物理量センサは、外側基板８Ａ（８Ｂ）に絶縁用溝１２Ａ，１２Ｂ（１３Ａ，１３Ｂ）を設け、絶縁用溝１２Ａ，１２Ｂ（１３Ａ，１３Ｂ）で挟まれる山状部分１４Ａ（１４Ｂ）とダイヤフラム基板６とを接地することによって、固定電極２Ａ（２Ｂ）とダイヤフラム基板６（可動電極１）とを同電位にすることができる。固定電極２Ａ，２Ｂとダイヤフラム基板６（可動電極１）とを同電位にすることによって、陽極接合を行う際にも、可動電極１が固定電極２Ａ，２Ｂに静電引力で引き付けられるという現象の発生を防ぐことができる。
【００７３】
本実施形態の物理量センサの製造方法では、ダイヤフラム基板６とキャップ層１７Ａ，１７Ｂとの陽極接合の前に、キャップ層１７Ａ，１７Ｂの外側基板８Ａ，８Ｂに絶縁用溝１２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂを形成する。このことによって、陽極接合の際に固定電極２Ａ，２Ｂに可動電極１が静電引力で引きつけられ張り付いてしまう現象を防ぐことができる。さらに、陽極接合後には、従来のような、短絡線を切断、除去するというような特別な処理を必要としない。従って、本実施形態の物理量センサの製造方法によれば、簡易な手順で、可動電極が固定電極に張り付くことなく、物理量センサを製造することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１ 可動電極
２ 固定電極
４ 梁部
６ ダイヤフラム基板
７Ａ，７Ｂ ガラス基板
８Ａ，８Ｂ 外側基板
１７Ａ，１７Ｂ キャップ層
２１ 素子
３０ 接合ベース
５０ 土台
６５ 高圧導電板
７１，７２，７３，７４ 架橋部
１４１，１４２，１４３，１４４ 端子
１６１，１６２，１６３，１６４ 固定部
１６１Ｃ （導電性の）押さえ構造
１６１Ｄ （導電性の）支持部
１６２Ｃ （絶縁性の）押さえ構造
１６２Ｄ （絶縁性の）支持部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陽極接合にて作成される物理量センサ関する。
【背景技術】
【０００２】
静電容量型物理量センサは、加速度あるいは振動等を受けて変位する可動電極（ダイヤフラム）と、可動電極に間隙を隔てて対向する固定電極を有する。可動電極は、シリコンなどの基板に形成される。固定電極は、通常、絶縁材料に金属を成膜して形成されている。静電容量型物理量センサでは、可動電極を形成した基板と、固定電極の金属薄膜を形成した絶縁物を陽極接合して、素子を形成する。
【０００３】
陽極接合では、可動電極を形成した基板と固定電極の金属薄膜を形成した絶縁物とを所定の温度に加熱した状態で接合部分を挟んで電圧を加える。その場合に、電圧の分布等に依存して、可動電極と固定電極との間の静電引力が発生し、可動状態を維持すべき可動電極が固定電極に固着してしまうことがあった。
【０００４】
一方、従来、固定電極と可動電極との間の放電を生じないようにするため、固定電極と可動電極を短絡線で短絡して、これらを同電位とすることが提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１９４７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、この技術を適用して、固定電極と可動電極とを同電位とすれば、可動電極と固定電極との間の静電引力を抑制でき、可動電極が固定電極に固着してしまうという現象の発生を低減できる可能性もある。しかし、上記従来の技術では、固定電極と可動電極を短絡した短絡線を陽極接合の後で切断、除去する必要があり、工程が複雑となる。本発明の課題は、簡易な手順で、可動電極と固定電極との固着を抑制した上で、陽極接合を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。すなわち、本発明は、それぞれ貫通穴を有する一対の絶縁性基板と、
一対の絶縁性基板に挟まれた内面空間で梁部に片持支持され一対の絶縁性基板との間に隙間を有し梁部の弾性によって揺動可能である可動電極を含み、一対の絶縁性基板の内面に接合された、絶縁性基板よりも導電性が高い中央基板と、
一対の絶縁性基板の外面に接合され絶縁性基板よりも導電性が高い外側基板と、
一対の絶縁性基板のそれぞれの可動電極に対向する内面に形成された電極膜と電極膜から貫通穴を通って一対の絶縁性基板の外面の外側基板へ延伸する導電路とを含む金属層と、を備え、
外側基板は、それぞれ、貫通穴の幅より広い間隔で貫通穴を挟む位置に少なくとも絶縁性基板に達する深さで形成された複数の溝状の間隙と、
間隙に挟まれ導電路に接触される第１帯状部と、
間隙によって第１帯状部と絶縁された第２帯状部とを有する。
【０００８】
また、本発明は、一対の絶縁性基板と、
一対の絶縁性基板に挟まれ、絶縁性基板よりも導電性が高い中央基板と、
一対の絶縁性基板の外面にある絶縁性基板よりも導電性が高い外側基板とを備える物理量センサの製造方法であって、
中央基板を貫通する穴状空間に、梁部と、梁部に片持支持され梁部の弾性によって揺動可能な中央基板の厚みよりも薄い可動電極とを形成するステップと、
一対の絶縁性基板のそれぞれに貫通穴を形成するステップと、
一対の絶縁性基板のそれぞれの内面に電極膜と電極膜から貫通穴を通って絶縁性基板の外面へ延伸する導電路とを形成するステップと、
一対の絶縁性基板のそれぞれの外面に外側基板を接合して一対の接合基板を形成するステップと、
一対の接合基板の外側基板に、それぞれ、絶縁性基板の貫通穴の幅より広い間隔で貫通穴を挟み込む位置に少なくとも絶縁性基板に達する深さの複数の溝状の間隙を形成し、間隙に挟まれ導電路に接触する第１帯状部と間隙によって第１帯状部と絶縁された第２帯状部とを形成するステップと、
中央基板と一対の接合基板の絶縁性基板側とを、可動電極と電極膜とが対向し、貫通穴が中央基板の梁部近傍に位置するように重ね合わせ、第２帯状部の裏側の絶縁性基板と中央基板の可動電極の周囲の部分とを接触させるステップと、
第１帯状部と中央基板とを接地し、間隙によって第１帯状部から絶縁された第２帯状部に接合電圧を印加して、第２帯状部の裏側の絶縁性基板と中央基板の可動電極の周囲の部分とを接合するステップとを含む。 本発明の物理量センサは、外側基板に間隙を備えることによって、間隙に挟まれた第１帯状部と中央基板とを接地した場合に、第１帯状部と接触する金属層と可動電極とを同電位にすることができる。金属層（金属膜）と可動電極とを同電位にすることによって、第２帯状部に接合電圧を付加して中央基板と第２帯状部の裏側の絶縁性基板とを接合する場合でも、金属層（金属膜）に可動電極が固着する現象の発生を抑制できる。接合終了後には、そのまま、物理量センサの素子を切り出せばよい。すなわち、陽極接合時に、金属膜と可動電極とを同電位としたことに伴う、更なる付加的な工程を要しない。本発明の物理量センサ製造方法では、外側基板に溝状の間隙を形成し、第１帯状部と第２帯状部とを絶縁させることによって、簡易な手順で、可動電極と金属層（金属膜）とを固着させることなく、物理量センサを製造することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡易な手順で、可動電極と固定電極との固着を抑制した上で、陽極接合を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】物理量センサの斜視図の例である。
【図１Ｂ】物理量センサの断面図の例である。
【図２】複数の可動電極を構成したダイヤグラム基板の平面図を模式的に例示する図である。
【図３】加工対象の基盤を外側から見た平面図の例である。
【図４】物理量センサの製造工程の例を説明する図（その１）である。
【図５】物理量センサの製造工程の例を説明する図（その２）である。
【図６】陽極接合工程の概念を例示する図である。
【図７】加工装置の斜視図の例である。
【図８】接合ベースおよび端子の接触状態を例示する拡大図である。
【図９】架橋部に取り付けられた端子が、シリコン基板の帯状部に接触した状態を示す斜視図である。
【図１０】ばね内蔵突起ねじの外観図である。
【図１１】ばね内蔵突起ねじの正面図である。
【図１２】ばね内蔵突起ねじの断面図である
【図１３】突起部が外殻部から最も長く延びた状態を示す図である。
【図１４】突起部が外殻部の中に押し込まれた状態を示す図である。
【図１５Ａ】加工装置から架橋部を一部省略した側面図である。
【図１５Ｂ】加工装置から架橋部を一部省略した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）に係る静電容量型物理量センサ（以下、単に物理量センサという）の加工装置について説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成には限定されない。
【００１２】
＜物理量センサの概要＞
図１Ａに物理量センサの斜視図と、図１Ｂに、図１Ａにて、ラインＬ１をＡ１矢印方向に移動して物理量センサを切断したときの物理量センサの断面図とを例示する。この物理量センサは、シリコンの基板（以下、ダイヤフラム基板６といい、本発明の「中央基板」に相当）と、ダイヤフラム基板６を両面から挟み込んで設けられ、ダイヤフラム基板６に接合されるガラス基板７Ａ，７Ｂ（本発明の「一対の絶縁性基板」に相当）と、ガラス基板７Ａ，７Ｂを外側両面から挟み込んで設けられ、ガラス基板７Ａ，７Ｂにそれぞれ接合されるシリコンの外側基板８Ａ，８Ｂ（本発明の「外側基板」に相当）とを有する。
【００１３】
ダイヤフラム基板６は、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液（以下、ＴＭＡＨという）を用いてウェットエッチングして形成される梁部４（カンチレバーともいう）と、可動電極１を有する。可動電極１は、梁部４によってダイヤフラム基板６の基部１６に片持ち状態で支持され、梁部４の弾性によって揺動可能である。図１Ｂに示されるように、可動電極１の上下の表面には、ガラス基板７Ａ，７Ｂの内面との間の間隙を維持するための絶縁物の突起３が設けられている。ただし、物理量センサに加速度等の外力が加わらず、梁部４が撓んでいない状態、すなわち、可動電極１がガラス基板７Ａ，７Ｂに対して平行に維持された通常の状態では、突起３は、ガラス基板７Ａ，７Ｂ、あるいは、ガラス基板７Ａ，７Ｂ上に形成された固定電極２Ａ，２Ｂから離間している。また、梁部４が突き出しているダイヤフラム基板６の基部１６には、外部回路へのリード線を接続する金属の可動電極用パッド１０が形成されている。
【００１４】
ガラス基板７Ａ，７Ｂは、接合面２０Ａ−２０Ｄにおいて、ダイヤフラム基板６と接合される。また、ガラス基板７Ａ，７Ｂの可動電極１の上下の表面との間には、間隙１１Ａ，１１Ｂが存在する。間隙１１Ａ，１１Ｂを挟んで可動電極１の上下の表面と対向するガラス基板７Ａ，７Ｂの内面には、固定電極２Ａ，２Ｂ（本発明の「金属膜」に相当）が形成されている。固定電極２Ａ，２Ｂは、通常、ガラス基板７Ａ，７Ｂの表面にスパッタ等にて金属を成膜することで形成する。固定電極２Ａ，２Ｂが可動電極１の上下の表面との間で間隙を形成することで、可動電極１は、固定電極２Ａ，２Ｂに挟まれた内面空間で変位する。その変位によって、固定電極２Ａ，２Ｂと可動電極１とが構成する静電容量が変化し、物理量が検出される。なお、可動電極１の表面に形成された突起３は、可動電極１が極度に変位しても、直接固定電極に接触すること抑制する。
【００１５】
また、ガラス基板７Ａ，７Ｂの梁部４に対向する部分には、フィードスルー構造５が形成されている。フィードスルー構造５は、ガラス基板７Ａ，７Ｂに貫通穴を開けて形成される。フィードスルー構造５を通じて、固定電極２Ａ，２Ｂの一部である金属薄膜がガラス基板７Ａ，７Ｂから外部方向、すなわち、外側基板外側基板８Ａ，８Ｂ方向に引き出される。この外側基板８Ａ、８Ｂ方向に引き出される金属を固定電極引き出し金属（本発明の「導電路」に相当）と呼ぶ。なお、外側基板８Ａ，８Ｂには、固定電極用パッド９Ａ，９Ｂが設けられており、固定電極用パッド９Ａ，９Ｂは、フィードスルー構造５によって
引き出される固定電極引き出し金属に接続される。
【００１６】
外側基板８Ａ，８Ｂは、それぞれガラス基板７Ａ，７Ｂに接合されている。以下、接合された外側基板８Ａ（８Ｂ）とガラス基板７Ａ（７Ｂ）をキャップ層１７Ａ（１７Ｂ）という。外側基板８Ａ，８Ｂの固定電極用パッド９Ａ，９Ｂを挟む位置には、絶縁用溝１２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ（本発明の「溝状の間隙」に相当）が形成されている。例えば、絶縁用溝１２Ａ，１２Ｂは、固定電極用パッド９Ａおよび固定電極用パッド９Ａが形成された外側基板８Ａの山状部分１４Ａ（本発明の「第１帯状部」に相当）を外側基板８Ａの他の部分１５Ａ（以下、帯状部分１５Ａともいい、本発明の「第２帯状部」に相当する）と電気的に分離している。すなわち、絶縁用溝１２Ａ,１２Ｂは、深さ方向にガラス
基板７Ａ，７Ｂに達するまで形成されている。したがって、山状部分１４Ａ,１４Ｂと帯
状部分１５Ａ，１５Ｂとは、ガラス基板７Ａ，７Ｂの表面を介して接触するが、電気的には絶縁される。なお、外側基板８Ａの山状部分１４Ａ，１４Ｂに接触するガラス基板７Ａ，７Ｂには、フィードスルー構造５の貫通穴が形成されるため、絶縁用溝１２Ａ,１２Ｂ
は、フィードスルー構造５の貫通穴の直径よりも広い間隔で形成される。絶縁用溝１３Ａ，１３Ｂも同様である。
【００１７】
したがって、固定電極２Ａ、固定電極２Ａ引き出し金属、および固定電極用パッド９Ａは、外側基板８Ａの帯状部分１５Ａから絶縁されている。同様に、絶縁用溝１３Ａ，１３Ｂは、固定電極用パッド９Ｂおよび固定電極用パッド９Ｂが形成された外側基板８Ｂの山状部分１４Ｂを外側基板８Ｂの他の部分１５Ｂ（以下、帯状部分１５Ｂともいう）から電気的に分離している。
【００１８】
このように、本実施形態に係る物理量センサの特徴は、絶縁用溝１２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂにより、固定電極２Ａ，２Ｂ引き出し金属、および固定電極用パッド９Ａ，９Ｂが、外側基板８Ａ，８Ｂの帯状部分１５Ａ，１５Ｂから分離していることにある。そのため、ダイヤフラム基板６と、両側のキャップ層１７Ａ，１７Ｂを陽極接合する際、外側基板８Ａ，８Ｂの帯状部分１５Ａ，１５Ｂとは切り離して、固定電極２Ａ，２Ｂ、引き出し金属、および固定電極用パッド９Ａ，９Ｂを接地することが可能となる。
【００１９】
すなわち、ダイヤフラム基板６と、両側のキャップ層１７Ａ，１７Ｂとの陽極接合では、ダイヤフラム基板６を接地し、一方、両側のキャップ層１７Ａ，１７Ｂは、マイナス数百ボルト程度まで電圧を加える。そのとき、固定電極２Ａ，２Ｂ、引き出し金属、および固定電極用パッド９Ａ，９Ｂが接地されていると、固定電極２Ａ，２Ｂと、ダイヤフラム基板６の可動電極１とが同電位となる。したがって、可動電極１が固定電極２Ａまたは２Ｂに静電引力で引き付けられるという現象を抑制できる。なお、この工程は、陽極接合時に、固定電極用パッド９Ａ，９Ｂを接地すれば実現できるため、極めて簡易かつ安定して物理量センサを製造できる。
【００２０】
図２に、複数の可動電極を構成したダイヤフラム基板６の平面図を模式的に例示する。図１Ａ，１Ｂは、最終的には、１つの物理量センサの素子となる素子部分２１の構成図である。一方、図２のダイヤフラム基板６は、そのような素子２１の可動電極１の部分を複数含む。図２の例では、梁部４は、一対形成されて、側方から矩形状の可動電極を保持する。ただし、梁部４は、このような構造に限定されるわけではなく、例えば、１本の柱状部材で形成してもよいし、３本以上の柱状部材で形成してもよい。なお、図２では、素子部分２１を模式的に３×４の配列で示したが、実際のダイヤフラム基板６は、さらに多数の素子部分２１を含む。
【００２１】
図３に、図２のダイヤフラム基板と陽極接合されるキャップ層１７Ａの基板を外側（ダイヤフラム基板との接合面との反対側の外側基板８Ａ）から見た平面図である。図３のよ
うに、外側基板８Ａには、絶縁用溝１２Ａ，１２Ｂによって、狭い帯状の山状部分１４Ａが形成される。また、山状部分１４Ａよりも広い帯状部分１５Ａは、絶縁用溝１２Ａによって、山状部分１４Ａと電気的に分離される。なお、図３では、広い帯状部分１５Ａと、狭い帯状の山状部分１４Ａの組を３組模式的に例示したが、実際の外側基板では、さらに、多くの帯状部分１５Ａと、山状部分１４Ａの組が形成される。また、本実施形態の構成では、山状部分１４Ａよりも帯状部分１５Ａを構成したが、可動電極１およびフィードスルー構造５の寸法に依存して、山状部分１４Ａよりも帯状部分１５Ａが狭くなることがありえる。その意味で、山状部分１４Ａを第１帯状部といい、帯状部分１５Ａを第２帯状部のように呼ぶ。
【００２２】
＜物理量センサ製造工程の例＞
図４および図５に、物理量センサ製造工程を例示する。以下の（１）〜（１０）の番号は、図４および図５の（１）〜（１０）に対応する。（０）は、加工前のシリコン基板を示している。
【００２３】
（０）必要な材料
ダイヤフラム基板６として、例えば、低抵抗、厚さ３００μｍ、両面研磨済みのシリコンウェハを用いる。ガラス基板７Ａ，７Ｂとして、例えば、厚さ３００μｍ、両面研磨済みのガラスを用いる。ガラス基板７Ａ，７Ｂとして用いるガラスには、ナトリウムイオンなどのアルカリイオンを含んだガラスが好ましい。例えば、パイレックスガラスやテンパックスガラスである。外側基板８Ａ，８Ｂとして、例えば、低抵抗、厚さ５００μｍ程度、片面研磨済みのシリコンウェハを用いる。固定電極２Ａ，２Ｂを形成する材料として、例えば、金（元素記号Ａｕ）、白金（元素記号Ｐｔ）、チタン（元素記号Ｔｉ）を用いる。
【００２４】
（１）間隙（ギャップともいう）の形成
ダイヤフラム基板６としてのシリコンウェハを熱酸化して酸化膜を形成する。フォトリソグラフィによりフォトレジストにパターン転写後、フォトレジストをマスクにして酸化膜をパターンニングする。このとき、ダイヤフラム基板６としてのシリコンウェハの可動電極１と梁部４とに該当する箇所を囲む部分（図２の周縁部６Ａ）に相当する箇所をマスクしてパターニングする。この工程をダイヤフラム基板６としての可動電極形成用シリコンウェハの両面について実施する。その後、ＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａ Ｍｅｔｈｙｌ Ａｍｍｏｎｉｕｍ Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）によりフォトレジストにマスクされていない部分のシリコンをエッチングする。このとき、フォトレジストにマスクされていない部分のシリコンのエッチング量が可動電極１と固定電極２Ａ，２Ｂとの間の間隙となる。この工程により、ダイヤフラム基板６の周縁部６Ａ以外のシリコンウェハがエッチングされる。
【００２５】
（２）突部３（ストッパ）の形成
ダイヤフラム基板６としてのシリコンウェハをさらに熱酸化し、酸化膜１００（例えば、厚さ１．５μｍ）を形成する。フォトリソグラフィによりフォトレジストのパターン転写後、フォトレジストをマスクにして酸化膜１００をパターンニングする。このとき、ダイヤフラム基板６としてのシリコンウェハの突起３に該当する箇所をマスクしてパターニングする。この工程により、可動電極１（ダイヤフラム）形成時のストッパとなる突起３が形成される。
【００２６】
（３）可動電極１のパターン形成
ダイヤフラム基板６としてのシリコンウェハをフォトリソグラフィによりフォトレジストのパターン転写後、フォトレジストをマスクにして、酸化膜１００をパターニングする。このとき、ダイヤフラム基板６としてのシリコンウェハの周縁部６Ａと可動電極１とに相当する箇所をマスクしてパターニングする。この工程により、可動電極１のパターンが
形成される。
【００２７】
（４）梁部４のパターン形成
さらに、ダイヤフラム基板６としてのシリコンウェハをフォトリソグラフィによりフォトレジストのパターン転写後、酸化膜１００をパターンニングする。このとき、ダイヤフラム基板６としてのシリコンウェハの周縁部６Ａと可動電極１と梁部４とに該当する箇所をマスクしてパターニングする。（２）から（４）の工程をダイヤフラム基板６の両面に実施する。その後、ＴＭＡＨにより、フォトレジストで被覆（マスク）されていない部分のシリコンをエッチングし、梁部４（ビームともいう）を形成する。この工程により、周縁部６Ａと可動電極１と梁部４とに相当する箇所以外のシリコンがエッチングされ始め、梁部４のパターンが形成される。
【００２８】
（５）可動電極１、梁部４の形成
さらに、ダイヤフラム基板６としてのシリコンウェハをフォトリソグラフィによりフォトレジストのパターン転写後、酸化膜１００をパターンニングする。このとき、ダイヤフラム基板６としての周縁部６Ａと可動電極１に該当する箇所をマスクしてパターニングする。この処理をダイヤフラム基板６としてのシリコンウェハの両面に施す。その後、ＴＭＡＨにより、フォトレジストで被覆（マスク）されていない部分のシリコンをエッチングする。このＴＭＡＨのウェットエッチングにより、周縁部６Ａと可動電極１と梁部４とに該当する箇所以外のシリコンが貫通する。梁部４に該当する箇所は、シリコンがエッチングされ梁部４が形成される。工程（１）から（５）により、ダイヤフラム基板６の可動電極１、絶縁性の突起３、及び梁部４が形成される。
【００２９】
（６）両側キャップ層の製作、陽極接合
外側基板８Ａ（８Ｂ）としてのシリコンウェハの研磨されていない面にチップ識別用のマーキングを行う（ここでは図示しない）。マークは、例えば、ＤＲＩＥ（Ｄｅｅｐ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）で形成する。次に、外側基板８Ａ（８Ｂ）としてのシリコンウェハの研磨済みの面と、ガラス基板７Ａ（７Ｂ）としてのガラスの研磨済みの面とを合わせて、陽極接合する。このとき、例えば、３５０度程度に加熱した状態でガラス基板７Ａ（７Ｂ）側に接合電圧として数百ボルトから１キロボルトの負電圧を印加することにより陽極接合を行う。図５では、図１Ａ及び図１Ｂにおける、外側基板８Ｂとガラス基板７Ｂとを例示している。以下、図５は、シリコン基板８Ｂとガラス基板７Ｂとの部分を例示する。
【００３０】
（７）電極取り出し穴（フィードスルー構造５）の形成
ガラス基板７Ａ（７Ｂ）としてのガラスの研磨済みの面（工程（６）でシリコンウェハと陽極接合されていない面）にサンドブラスト用のドライフィルムレジストを貼り付け、フォトリソグラフィによるレジストパターンを形成する。レジストパターンに従って、サンドブラストでガラス基板７Ａ（７Ｂ）としてのガラスを貫通させ、外側基板８Ａ（８Ｂ）としてのシリコンウェハに到達したところで停止し、ガラス基板７Ａ（７Ｂ）としてのガラスに穴（フィードスルー構造５）を形成する。フィードスルー構造５は、固定電極２Ａ，２Ｂを引き込める位置であれば、ガラス基板７Ａ，７Ｂのどの位置に形成されてもよい。図１Ａ及び図１Ｂでは、ダイヤフラム基板６の梁部４の対の中心付近にフィードスルー構造５を形成する。
【００３１】
（８）固定電極（２Ａ，２Ｂ）形成
固定電極２Ａ（２Ｂ）の材料、例えば、金、白金、チタンをガラス基板７Ａ（７Ｂ）としてのガラスの研磨済みの面にスパッタし、リフトオフにより固定電極２Ａ（２Ｂ）をパターニングする。例えば、ガラス基板７Ａ（７Ｂ）としてのガラス上で、金属膜が不要な部分をレジストで保護し、その上に金属を成膜する。レジストを除去すると必要な部分に
パターンが残り、固定電極２Ａ（２Ｂ）が形成される。固定電極２Ａ（２Ｂ）を形成する金属膜がフィードスルー構造５の内部に引き込まれ、外側基板８Ａ（８Ｂ）に接続される。
【００３２】
（９）電極の分離
外側基板８Ａ（８Ｂ）としてのシリコンウェハの研磨されていない面（ガラスと陽極接合していない面）に、ダイシングにより絶縁用溝（１２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ）を形成する。絶縁用溝１２Ａ（１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ）は、外側基板８Ａ（８Ｂ）としてのシリコンウェハの表面から少なくともシリコンウェハの厚さ分の切り込みを入れて形成する。例えば、外側基板８Ａ（８Ｂ）としてのシリコンウェハの厚さが５０μｍであるならば、５０μｍから５０数μｍの切込みを入れて絶縁用溝１２Ａ（１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ）を形成する。さらに、絶縁用溝１２Ａ（１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ）は、ガラス基板１７Ａ及び１７Ｂのフィードスルー構造５の貫通穴を挟むように、少なくとも２本形成する。絶縁用溝１２Ａ（１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ）は、梁部４と垂直方向及び水平方向のどちらの方向に形成されてもよい（図１Ａ，図１Ｂ，及び図３では梁部４と垂直方向に絶縁用溝１２を形成する）。このように絶縁用溝１２Ａ（１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ）を形成することにより、固定電極２Ａ（２Ｂ）にからフィードスルー構造５に引き込まれた金属部分を周囲の外側基板８Ａ（８Ｂ）から電気的に分離することができる。工程（６）から（９）により、素子両側のキャップ層１７Ａ，１７Ｂが形成される。
【００３３】
（１０）陽極接合、ダイシング、チップ化
ダイヤフラム基板６とキャップ層１７Ａ，１７Ｂのガラス基板７Ａ，７Ｂ側とを重ね合わせる。このとき、可動電極１の対面に固定電極２Ａ，２Ｂが位置付けられるように位置合わせをする。梁部４の近傍にフィードスルー構造５が位置付けられるようにするのが好ましい。位置合わせには、加工工程の中でシリコンウェハにアライメントマークをつけておいたり、シリコンウェハのオリエンテーションフラット等を利用したりしてもよい。上側のキャップ層１７Ａの外側基板８Ａとしてのシリコン層にサンドブラスト等で位置合わせ時にダイヤフラム基板６の可動電極１が見えるような位置合わせ用の窓を形成し、位置合わせ時に位置ずれ等を確認できるようにしてもよい。
【００３４】
次に、ダイヤフラム基板６と外側基板８Ａ，８Ｂの山状部分１４Ａ，１４Ｂとを接地し、外側基板８Ａ，８Ｂの帯状部分１５Ａ，１５Ｂに接合電圧として数百ボルトから１キロボルトの負電圧を印加して、接合面２０Ａから２０Ｄを陽極接合する。外側基板８Ａ，８Ｂの山状部分１４Ａ，１４Ｂを接地することにより、固定電極２Ａ，２Ｂと可動電極１とが同電位になるため、可動電極１が固定電極２Ａ，２Ｂに静電引力で引き付けられるという現象が発生しないようにすることができる。
【００３５】
ダイシングにより、物理量センサの素子をチップ化する。さらに、図１に示した電極パッド（可動電極用パッド１０、固定電極用パッド９等）を素子側面に形成する。
【００３６】
＜ダイヤグラム基板とキャップ層との陽極接合に用いる加工装置＞
ダイヤフラム基板６と、両側のキャップ層１７Ａ，１７Ｂとの陽極接合を行う際には、例えば、以下のような加工装置を使用する。
【００３７】
図６は、陽極接合工程の概念を例示する図である。図６のように、陽極接合前、ダイヤフラム基板６と、その両側のキャップ層１７Ａ，１７Ｂとを重ね合わせた基板は、接合ベース３０に搭載される。ダイヤフラム基板６の梁部４の位置と、キャップ層１７Ａ，１７Ｂのフィードスルー構造５とが重なるように位置合わせして、ダイヤフラム基板６とキャップ層１７Ａ，１７Ｂと重ね合わせ、接合ベース３０に搭載する。以下、本加工装置の加工対象であるダイヤフラム基板６とキャップ層１７Ａ，１７Ｂとを重ね合わせたものを基
板Ｗという。
【００３８】
接合ベース３０は、土台部５０との絶縁を確保するガラス基板３２と、ガラス基板３２に接合（例えば、陽極接合）されたシリコン基板３１を含む。シリコン基板３１には、キャップ層１７Ｂに含まれる外側基板８Ｂに形成された絶縁用溝１３Ａ，１３Ｂと同様の絶縁用溝４３Ａ，４３Ｂが、略同一の間隙幅、略同一の間隔（ピッチ）で形成されている。絶縁用溝４３Ａ，４３Ｂが山状部分５４を形成し、山状部分５４は、絶縁用溝４３Ａによって、シリコン基板３１の他の部分（以下、帯状部分５５という）と電気的に分離されている。
【００３９】
したがって、外側基板８Ｂに形成された絶縁用溝１３Ａ，１３Ｂと、シリコン基板３１の絶縁用溝４３Ａ，４３Ｂとが重複するようにキャップ層１７Ｂを接合ベース３０に搭載することで、外側基板８Ｂの山状部分１４Ｂと帯状部分１５Ｂとの絶縁を維持して、山状部分１４Ｂと帯状部分１５Ｂをそれぞれシリコン基板３１の山状部分５４と帯状部分５５に接触させることができる。すなわち、山状部分１４Ｂをシリコン基板３１の帯状部分５５から絶縁した状態で山状部分５４に接触させるとともに、帯状部分１５Ｂをシリコン基板３１の山状部分５４から絶縁した状態で帯状部分５５に接触させ、外側基板８Ｂを含むキャップ層１７Ｂを接合ベース３０に搭載できる。
【００４０】
この状態で、端子１４４により外側基板８Ａの山状部分１４Ａを接地することで、固定電極２Ａを含む金属部分を接地できる。同様に、端子１４１によりシリコン基板３１の山状部分５４を接地することで、外側基板８Ｂの山状部分１４Ｂを通じて固定電極２Ｂを含む金属部分を接地できる。
【００４１】
そして、端子４７を通じて、ダイヤフラム基板６を接地するとともに、端子１４３により、外側基板８Ａの帯状部分１５Ａにマイナス数百ボルトからマイナス１０００ボルト（例えば、マイナス５００ボルト）程度の電圧を加える。端子１４３は、複数の帯状部分１５Ａに対応して複数配列されるので、複数の端子１４３を区別する場合には、１４３−１，１４３−２のように呼ぶことにする。端子１４４についても、同様とする。
【００４２】
同様に、端子１４２によりシリコン基板３１の帯状部分５５にマイナス数百ボルトからマイナス１０００ボルト程度の電圧を加える。端子１４２は、複数の帯状部分５５に対応して複数配列されるので、複数の端子１４２を区別する場合には、１４２−１，１４２−２のように呼ぶことにする。端子１４１についても、同様とする。
【００４３】
以上のように、外側基板８Ａ，８Ｂの帯状部分１５Ａ，１５Ｂにマイナス数百ボルトからマイナス１０００ボルト程度の電圧を加えるとともに、ダイヤフラム基板６を接地することで、外側基板８Ａ，８Ｂに隣接するガラス基板７Ａ，７Ｂとダイヤフラム基板６との間にも同程度の電圧を加える結果となり、外側基板８Ａ，８Ｂがダイヤフラム基板６と陽極接合される。この過程で、固定電極２Ａ，２Ｂは、接地されている。
【００４４】
なお、図６では、省略しているが、陽極接合の過程では、加熱手段によって、加工対象のダイヤフラム基板６とキャップ層１７Ａ，１７Ｂに含まれるガラス基板７Ａ，７Ｂとの陽極接合部分は、加熱される。加熱手段は、例えば、接合ベース３０の下方に接地され、接合ベース３０を通じて陽極接合部分を加熱するヒータである。また、加熱手段は、加工対象のダイヤフラム基板６とキャップ層１７Ａ，１７Ｂに放射熱を発する加熱ランプでもよい。
【００４５】
図７は、加工装置の斜視図の例である。本加工装置は、土台部５０の上に構築される。土台部５０の上には、接合ベース３０が搭載される。接合ベース３０は、図６に示したよ
うにガラス基板３２により土台から絶縁されている。さらに、接合ベース３０の上には、基板Ｗ（ダイヤフラム基板６、およびその両側のキャップ層１７Ａ，１７Ｂを含む）が搭載される。
【００４６】
そして、接合ベース３０の上側に、橋梁状の架橋部材７１，７２が配置される。架橋部材７１，７２は、例えば、ステンレス製で、所定の厚みの板材を切り出した角材の形状である。架橋部材７１は、両端を固定具１６１によって土台部５０に固定されている。固定具１６１は、円盤上の押さえ構造１６１Ａと、押さえ構造１６１Ａ上のワッシャ１６１Ｂと、ワッシャ上のねじ部１６１Ｃを含む。なお、固定具１６１および架橋部材７１を下方から支持する支持部１６１Ｄ（図１５Ａ，１５Ｂ参照）は、いずれも、例えば、ステンレス製である。また、固定具１６１および支持部１６１Ｄの少なくとも表面をステンレスよりもさらに導電性の高い材料で被覆してもよい。なお、ワッシャ１６１Ｂは必須ではなく、省略しても構わない。
【００４７】
すなわち、ねじ部１６１Ｃがワッシャ１６１Ｂを介して押さえ構造１６１Ａを押圧し、押さえ構造１６１Ａが架橋部材７１を、支持部１６１Ｄを介して接合ベース３０に押圧する。図７の例では、ねじ部１６１Ｃは、雄ねじであり、土台部５０に設けたねじ孔にねじ着されている。ただし、ねじ部１６１Ｃを雌ねじとしてもよい。その場合には、土台部５０から上方に、雄ねじを立てればよい。このようにして架橋部材７１は、固定具１６１と接触し、土台部５０を通じて接地されている。
【００４８】
一方、架橋部材７２は、絶縁物の支持部１６２Ｄ（図１５Ｂ参照）を介して土台部５０に搭載され、固定具１６２によって土台部５０に固定される。固定具１６２も、固定具１６１と同様、円盤上の押さえ構造１６２Ａと、押さえ構造１６２Ａ上のワッシャ１６２Ｂと、ワッシャ上のねじ部１６２Ｃを含む。ねじ部１６２Ｃの構造は、ねじ部１６１Ｃと同様である。ただし、押さえ構造１６２Ａは、絶縁物であり、架橋部材７２は、ねじ部１６１Ｃ、ワッシャ１６１Ｂおよび土台部５０から絶縁されている（図１５Ｂ参照）。さらに、固定具１６２は、高圧導電板６５を架橋部材７２に押圧している。高圧導電板６５には、図示しない高圧電源からマイナス数百ボルトからマイナス１０００ボルトの電圧を投入可能となっている。
【００４９】
そして、架橋部材７１には、突起状の端子１４１が配置され、シリコン基板３１の山状部分５４を接地可能となっている。また、架橋部材７２には、端子１４２が配置され、シリコン基板３１の帯状部分５５に、マイナス数百ボルトからマイナス１０００ボルトの電圧を伝達可能となっている。
【００５０】
同様に、基板Ｗの上側に、橋梁状の架橋部材７３，７４が配置される。架橋部材７３の構造および作用は、架橋部材７２と同様である。すなわち、架橋部材７３は、絶縁物を介して土台部５０に搭載され、固定具１６３によって、高圧導電板６５とともに、土台部５０に固定されている。固定具１６３の構造は、固定具１６２と同様であるので、その説明を省略する。
【００５１】
また、架橋部材７４は、土台部５０に搭載され、固定具１６４によって、土台部５０に固定されている。固定具１６４の構造は、固定具１６１と同様であるので、その説明を省略する。
【００５２】
さらに、土台部５０には、接地電極８６を支持する金属製の支持部８５が設けられている。支持部８５は、Ｌ字アングル状であり、接合ベース３０の上方を架橋し、接地電極８６を基板Ｗ内のダイヤフラム基板６の端子位置までガイドする。接地電極８６は、支持部８５および土台部５０を通じて、ダイヤフラム基板６を接地する。
【００５３】
オリエンテーションフラット検出部８１，８２は、基板Ｗのオリエンテーションフラットを検出する。基板Ｗと接合ベースとを位置合わせする際には、オリエンテーションフラット検出部８１，８２に対して基板Ｗのオリエンテーションフラットを合わせて行う。
【００５４】
図８に、接合ベース３０、端子１４１、および端子１４２の接触状態を例示する拡大図を示す。図８は、図７のＡ２矢印方向から、加工装置を見た拡大図である。図８では、接合ベース３０上のシリコン基板３１の帯状部分５５に、高圧（マイナス数百ボルトからマイナス１０００ボルト）につながる端子１４２が接触している。また、接地電位につながる端子１４１は、山状部分５４（帯状部分５５よりも狭い帯状の部分）に接触している。
【００５５】
図９−図１４により、端子１４１，１４２，１４３，１４４の構造の詳細を例示する。図９は、架橋部材７２に取り付けられた端子１４２が、シリコン基板３１の帯状部分５５に接触した状態を示す斜視図である。ここでは、端子１４２を例に詳細構造を説明するが、端子１４１，１４３，１４４についても、その構造は同様である。
【００５６】
図１０は、端子１４１，１４２，１４３，１４４を構成するばね内蔵突起ねじ１００の外観図である。図１１は、ばね内蔵突起ねじ１００の正面図である。また、図１２は、正面図に示された平面Ｐ１にて、ばね内蔵突起ねじ１００を切断した断面をＡ３矢印方向に見た断面図である。図１２のように、ばね内蔵突起ねじ１００は、外面にねじ山（雄ねじ）が形成された筒状の外殻部１０１と、外殻部１０１内にて、外殻部１０１の円筒長さ方向に伸縮可能なばね１０２と、ばね１０２によって、端面を外殻部１０１の円筒長さ方向に弾性的に押圧される突起部１０４を含む。突起部１０４のばね１０２と接触する端面には、円盤状のつば部１０３が形成され、ばね１０２の押圧力を受けている。突起部１０４は、つば部１０３から延伸し、つば部１０３より、半径の小さい軸部を含む。なお、図１２では、ばね１０２は、つる巻き状のばねであるが、本発明の実施は、このようなばねの形状には限定されない。例えば、ばね１０２が板ばねであってもよい。
【００５７】
外殻部１０１は、円筒形状であり、円筒形状の内部空間を有する。円筒長手方向の一端は、閉じられており、他端には、円筒形状の内部空間の内面半径より小さい穴部１０６が設けられている。穴部１０６を通じて、突起部１０４の軸部が突き出している。そして、ばね部１０２は、つば部１０３を突起部１０４の軸部が延伸する方向に付勢し、内壁空間の側壁に押圧している。
【００５８】
外部から、突起部１０４をばね１０２の弾性力に抗する方向に付勢すると、突起部１０４を外殻部１０１に弾性的に押し込むことができる。そして、突起部１０４へのばね１０２の弾性力に抗する方向の付勢をやめると、再び、突起部１０４が外殻部１０１から円筒長さ方向に突き出す。このときの突起部１０４が外殻部１０１から外側に突き出す弾性力は、ばね１０２の縮んだ長さに比例にして強くなる。図１３は、突起部１０４が外殻部１０１から最も長く延びた状態（弾性力が最小の状態）を示し、図１４は、突起部１０４が外殻部１０１の中に押し込まれた状態（弾性力が最大の状態）を示している。
【００５９】
端子１４２を構成するばね内蔵突起ねじ１００は、図９に示すように、架橋部材７１に形成されたねじ穴（雌ねじ）にねじ着されている。なお、図には、明示しないが、内蔵突起ねじ１００の外面のねじ山には、ゆるみ止め防止の接着剤を塗布するようにしてもよい。そして、架橋部材７２をシリコン基板３１に押圧し、固定具１６２で固定すると、ばね１０２の弾性力によって、突起部１０４が弾性的に、シリコン基板３１を押圧することになる。この構造は、端子１４１と架橋部材７１、端子１４３と架橋部材７３、端子１４４と架橋部材７４についても同様である。
【００６０】
図１５Ａは、図７のＡ２矢印方向から見た側面図（ただし、架橋部材７１、７２の中央右側は省略している）である。図１５Ｂは、架橋部材７１部を取り外した状態で、図７のＡ２矢印方向から見た側面図（ただし、架橋部材７２の中央右側は省略している）である。
【００６１】
図１５Ａに示すように、架橋部材７１（７４）は、固定具１６１（１６４）、および土台部５０を通じて接地されている。一方、図１５Ｂに示すように、架橋部材７２は、絶縁性の押さえ構造１６２Ａおよび支持部１６２Ｄによって電気的には、土台部５０から絶縁された状態で固定されている。この構造は、架橋部材７２についても同様である。このように、架橋部材７１（７４）は、土台部５０によって接地されている。また、架橋部材７２（７３）には、高圧導電板６５から高電圧の供給が可能となっている。
【００６２】
さらに、土台部５０には、接地電極８６を支持する金属製の支持部８５が設けられている。また、土台部５０の側方には、基板Ｗのオリエンテーションフラットを検出するオリエンテーションフラット検出部８１，８２が設けられている。
【００６３】
さらに、土台部５０の下方には、加熱手段９０が設けられている。加熱手段９０は、例えば、内部に電熱線を含むヒータである。
【００６４】
以上の構成により、本加工装置は、土台部５０に、接合ベース３０を搭載し、さらに、基板Ｗを搭載する。本加工装置は、加熱手段９０により、基板Ｗが所定温度に加熱されている。以下の工程は、この加熱状態で実行される。
【００６５】
基板Ｗの外側基板８Ｂの絶縁用溝１３Ａ，１３Ｂと、接合ベース３０のシリコン基板３１の絶縁用溝４３Ａ，４３Ｂとを位置合わせして、基板Ｗを接合ベース３０に搭載する。このとき、オリエンテーションフラット検出部８１，８２に対して、基板Ｗのオリエンテーションフラットを合わせることで、位置合わせが容易、かつ、確実となる。
【００６６】
そして、架橋部材７１を端子１４１が接合ベース３０のシリコン基板３１の山状部分５４に接触するように載置し、固定具１６１にて、ねじ止めする。これによって、ばね１０２の弾性力により、端子１４１が安定して山状部分５４に押圧される。その結果、固定電極２Ｂが確実に接地される。
【００６７】
また、架橋部材７２を端子１４２が接合ベース３０のシリコン基板３１の帯状部分５５に接触するように載置し、固定具１６２にて、ねじ止めする。これによって、ばね１０２の弾性力により、端子１４２が安定して帯状部分５５に押圧される。
【００６８】
さらに、架橋部材７４を端子１４４が基板Ｗの外側基板８Ａの山状部分１４Ａに接触するように載置し、固定具１６４にて、ねじ止めする。これによって、ばね１０２の弾性力により、端子１４４が安定して山状部分１４Ａに押圧される。その結果、固定電極２Ａが確実に接地される。
【００６９】
また、架橋部材７３を端子１４３が基板Ｗの外側基板８Ａの帯状部分１５Ａに接触するように載置し、固定具１６３にて、ねじ止めする。これによって、ばね１０２の弾性力により、端子１４３が安定して帯状部分１５Ａに押圧される。
【００７０】
また、支持部８５を通じて、接地電極８６をダイヤフラム基板６のパッド１０に押圧する。これによって、ダイヤフラム基板６は、接地電極８６を通じて接地される。
【００７１】
そして、高圧導電板６５、架橋部材７２，７３、およびシリコン基板３１の帯状部分５
５を通じてキャップ層１７Ａ，１７Ｂの帯状部１５Ａ，１５Ｂに、高圧電源から例えば、マイナス数百ボルトからマイナス１０００ボルト程度の電圧を投入することで、陽極接合を実行する。このとき、ダイヤフラム基板６およびダイヤフラム基板６の可動電極１に対向する固定電極２Ａ，２Ｂがともに接地されているので、ダイヤフラム基板６に作用する静電引力は、ほとんど存在しないか、極めて微弱なレベルに抑制できる。したがって、可動電極１の固定電極２Ａ，２Ｂへの固着を抑制した状態で、陽極接合を実行できる。さらに、陽極接合実行後は、電源から高圧導電板６５への高電圧を遮断し、基板Ｗを加工装置から取り外し、基板Ｗをダイシング工程にて切断し、個々の素子２１（図１，図２参照）を形成すればよい。したがって、陽極接合後の特別の工程を追加することなく、安定して陽極接合を実行できる。
【００７２】
＜物理量センサ及び物理量センサの製造方法の作用効果＞
本実施形態の物理量センサは、外側基板８Ａ（８Ｂ）に絶縁用溝１２Ａ，１２Ｂ（１３Ａ，１３Ｂ）を設け、絶縁用溝１２Ａ，１２Ｂ（１３Ａ，１３Ｂ）で挟まれる山状部分１４Ａ（１４Ｂ）とダイヤフラム基板６とを接地することによって、固定電極２Ａ（２Ｂ）とダイヤフラム基板６（可動電極１）とを同電位にすることができる。固定電極２Ａ，２Ｂとダイヤフラム基板６（可動電極１）とを同電位にすることによって、陽極接合を行う際にも、可動電極１が固定電極２Ａ，２Ｂに静電引力で引き付けられるという現象の発生を防ぐことができる。
【００７３】
本実施形態の物理量センサの製造方法では、ダイヤフラム基板６とキャップ層１７Ａ，１７Ｂとの陽極接合の前に、キャップ層１７Ａ，１７Ｂの外側基板８Ａ，８Ｂに絶縁用溝１２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂを形成する。このことによって、陽極接合の際に固定電極２Ａ，２Ｂに可動電極１が静電引力で引きつけられ張り付いてしまう現象を防ぐことができる。さらに、陽極接合後には、従来のような、短絡線を切断、除去するというような特別な処理を必要としない。従って、本実施形態の物理量センサの製造方法によれば、簡易な手順で、可動電極が固定電極に張り付くことなく、物理量センサを製造することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１ 可動電極
２ 固定電極
４ 梁部
６ ダイヤフラム基板
７Ａ，７Ｂ ガラス基板
８Ａ，８Ｂ 外側基板
１７Ａ，１７Ｂ キャップ層
２１ 素子
３０ 接合ベース
５０ 土台
６５ 高圧導電板
７１，７２，７３，７４ 架橋部
１４１，１４２，１４３，１４４ 端子
１６１，１６２，１６３，１６４ 固定部
１６１Ｃ （導電性の）押さえ構造
１６１Ｄ （導電性の）支持部
１６２Ｃ （絶縁性の）押さえ構造
１６２Ｄ （絶縁性の）支持部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ貫通穴を有する一対の絶縁性基板と、
前記一対の絶縁性基板に挟まれた内面空間で梁部に片持支持され前記一対の絶縁性基板との間に隙間を有し前記梁部の弾性によって揺動可能である可動電極を含み、前記一対の絶縁性基板の内面に接合された、前記絶縁性基板よりも導電性が高い中央基板と、
前記一対の絶縁性基板の外面に接合され前記絶縁性基板よりも導電性が高い外側基板と、
前記一対の絶縁性基板のそれぞれの前記可動電極に対向する内面に形成された電極膜と前記電極膜から前記貫通穴を通って前記一対の絶縁性基板の外面の前記外側基板へ延伸する導電路とを含む金属層と、を備え、
前記外側基板は、それぞれ、前記貫通穴の幅より広い間隔で前記貫通穴を挟む位置に少なくとも前記絶縁性基板に達する深さで形成された複数の溝状の間隙と、
前記間隙に挟まれ前記導電路に接触される第１帯状部と、
前記間隙によって前記第１帯状部と絶縁された第２帯状部と
を有する物理量センサ。
【請求項２】
一対の絶縁性基板と、
前記一対の絶縁性基板に挟まれ、前記絶縁性基板よりも導電性が高い中央基板と、
前記一対の絶縁性基板の外面にある前記絶縁性基板よりも導電性が高い外側基板とを備える物理量センサの製造方法であって、
前記中央基板を貫通する穴状空間に、梁部と、前記梁部に片持支持され前記梁部の弾性によって揺動可能な前記中央基板の厚みよりも薄い可動電極とを形成するステップと、
前記一対の絶縁性基板のそれぞれに貫通穴を形成するステップと、
前記一対の絶縁性基板のそれぞれの内面に電極膜と前記電極膜から前記貫通穴を通って前記絶縁性基板の外面へ延伸する導電路とを形成するステップと、
前記一対の絶縁性基板のそれぞれの外面に前記外側基板を接合して一対の接合基板を形成するステップと、
前記一対の接合基板の外側基板に、それぞれ、前記絶縁性基板の前記貫通穴の幅より広い間隔で前記貫通穴を挟み込む位置に少なくとも前記絶縁性基板に達する深さの複数の溝状の間隙を形成し、前記間隙に挟まれ前記導電路に接触する第１帯状部と前記間隙によって前記第１帯状部と絶縁された第２帯状部とを形成するステップと、
前記中央基板と前記一対の接合基板の絶縁性基板側とを、前記可動電極と前記電極膜とが対向し、前記貫通穴が前記中央基板の梁部近傍に位置するように重ね合わせ、前記第２帯状部の裏側の前記絶縁性基板と前記中央基板の前記可動電極の周囲の部分とを接触させるステップと、
前記第１帯状部と前記中央基板とを接地し、前記間隙によって前記第１帯状部から絶縁された前記第２帯状部に接合電圧を印加して、前記第２帯状部の裏側の前記絶縁性基板と前記中央基板の前記可動電極の周囲の部分とを接合するステップと
を含む物理量センサ製造方法。
【請求項１】
それぞれ貫通穴を有する一対の絶縁性基板と、
前記一対の絶縁性基板に挟まれた内面空間で梁部に片持支持され前記一対の絶縁性基板との間に隙間を有し前記梁部の弾性によって揺動可能である可動電極を含み、前記一対の絶縁性基板の内面に接合された、前記絶縁性基板よりも導電性が高い中央基板と、
前記一対の絶縁性基板の外面に接合され前記絶縁性基板よりも導電性が高い外側基板と、
前記一対の絶縁性基板のそれぞれの前記可動電極に対向する内面に形成された電極膜と前記電極膜から前記貫通穴を通って前記一対の絶縁性基板の外面の前記外側基板へ延伸する導電路とを含む金属層と、を備え、
前記外側基板は、それぞれ、前記貫通穴の幅より広い間隔で前記貫通穴を挟む位置に少なくとも前記絶縁性基板に達する深さで形成された複数の溝状の間隙と、
前記間隙に挟まれ前記導電路に接触される第１帯状部と、
前記間隙によって前記第１帯状部と絶縁された第２帯状部と
を有する物理量センサ。
【請求項２】
一対の絶縁性基板と、
前記一対の絶縁性基板に挟まれ、前記絶縁性基板よりも導電性が高い中央基板と、
前記一対の絶縁性基板の外面にある前記絶縁性基板よりも導電性が高い外側基板とを備える物理量センサの製造方法であって、
前記中央基板を貫通する穴状空間に、梁部と、前記梁部に片持支持され前記梁部の弾性によって揺動可能な前記中央基板の厚みよりも薄い可動電極とを形成するステップと、
前記一対の絶縁性基板のそれぞれに貫通穴を形成するステップと、
前記一対の絶縁性基板のそれぞれの内面に電極膜と前記電極膜から前記貫通穴を通って前記絶縁性基板の外面へ延伸する導電路とを形成するステップと、
前記一対の絶縁性基板のそれぞれの外面に前記外側基板を接合して一対の接合基板を形成するステップと、
前記一対の接合基板の外側基板に、それぞれ、前記絶縁性基板の前記貫通穴の幅より広い間隔で前記貫通穴を挟み込む位置に少なくとも前記絶縁性基板に達する深さの複数の溝状の間隙を形成し、前記間隙に挟まれ前記導電路に接触する第１帯状部と前記間隙によって前記第１帯状部と絶縁された第２帯状部とを形成するステップと、
前記中央基板と前記一対の接合基板の絶縁性基板側とを、前記可動電極と前記電極膜とが対向し、前記貫通穴が前記中央基板の梁部近傍に位置するように重ね合わせ、前記第２帯状部の裏側の前記絶縁性基板と前記中央基板の前記可動電極の周囲の部分とを接触させるステップと、
前記第１帯状部と前記中央基板とを接地し、前記間隙によって前記第１帯状部から絶縁された前記第２帯状部に接合電圧を印加して、前記第２帯状部の裏側の前記絶縁性基板と前記中央基板の前記可動電極の周囲の部分とを接合するステップと
を含む物理量センサ製造方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【公開番号】特開２０１０−１６９５３５（Ｐ２０１０−１６９５３５Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２３３４（Ｐ２００９−１２３３４）
【出願日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．パイレックス
【出願人】（００００００５１６）曙ブレーキ工業株式会社 (621)
【出願人】（５０４１１７９５８）独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 (101)
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．パイレックス
【出願人】（００００００５１６）曙ブレーキ工業株式会社 (621)
【出願人】（５０４１１７９５８）独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 (101)
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