JP2009008438A - 角速度センサおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体からなるトランデューサ構造体とガラス基板との陽極接合の際に，重量部とガラス基板との付着を防止可能な角速度センサ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】角速度センサが，開口を有する固定部と，この開口内に配置され，かつ前記固定部に対して変位する変位部と，前記固定部と前記変位部とを接続する接続部とを有する第１の構造体と，前記変位部に接合される重量部と，前記固定部に接合される台座とを有し，前記第１の構造体に積層配置される第２の構造体と，前記重量部との対向面に配置される駆動用電極及び検出用電極を有し，前記台座に接続されて前記第２の構造体に積層配置される基体とを具備し，前記第２の構造体が，前記第２の基体と対向する前記重量部の面上であって，前記駆動用電極及び前記検出用電極の配置されていない領域と対応する領域に配置される凹部を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は，角速度を検出する角速度センサおよびその製造方法に関する。

半導体からなるトランデューサ構造体を一対のガラス基板で挟み込むようにそれぞれ接合して構成される，角速度を検出する角速度センサの技術が開示されている（特許文献１参照）。
特開２００２−３５０１３８号公報

しかしながら，トランデューサ構造体の，可動な錘部（重量部）が配置されている側にガラス基板を陽極接合する際には，錘部がガラス基板に静電引力により引き寄せられて付着し，角速度センサとして機能しなくなる可能性があることが判った。
上記に鑑み，本発明は半導体からなるトランデューサ構造体とガラス基板との陽極接合の際に，錘部（重量部）とガラス基板との付着を防止することが可能な角速度センサおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る角速度センサは，開口を有する固定部と，この開口内に配置され，かつ前記固定部に対して変位する変位部と，前記固定部と前記変位部とを接続する接続部と，を有し，かつ平板状の第１の半導体材料から構成される第１の構造体と，前記変位部に接合される重量部と，前記重量部を囲んで配置され，かつ前記固定部に接合される台座と，を有し，第２の半導体材料から構成され，かつ前記第１の構造体に積層して配置される第２の構造体と，前記固定部に接続されて前記第１の構造体に積層配置され，絶縁性材料から構成される第１の基体と，前記変位部に積層方向の振動を付与し，前記重量部との対向面に配置され，かつ導電性材料で構成される駆動用電極と，前記変位部の変位を検出し，前記重量部との対向面に配置され，かつ導電性材料で構成される検出用電極とを有し，絶縁性材料から構成され，かつ前記台座に接続されて前記第２の構造体に積層配置される第２の基体と，を具備し，前記第２の構造体が，前記第２の基体と対向する前記重量部の面上であって，前記駆動用電極及び前記検出用電極の配置されていない領域と対応する領域に配置される凹部を有することを特徴とする。

本発明の一態様に係る角速度センサの製造方法は，第１の半導体材料からなる第１の層，絶縁性材料からなる第２の層，および第２の半導体材料からなる第３の層が順に積層されてなる半導体基板の前記第１の層をエッチングして，開口を有する固定部と，この開口内に配置され，かつ前記固定部に対して変位する変位部と，前記固定部と前記変位部とを接続する接続部と，を有する第１の構造体を形成するステップと，
絶縁性材料から構成される第１の基体を，前記固定部に接合して前記第１の構造体に積層配置するステップと，前記第３の層をエッチングして，前記変位部に接合される重量部と，前記変位部と接合される面とは反対側の前記重量部の面上又は前記変位部と接合される面とは反対側の第３の層の前記重量部が形成される領域の面上に配置される凹部と，前記重量部を囲んで配置され，かつ前記固定部に接合される台座と，を有する第２の構造体を形成するステップと，前記重量部との対向面に配置され，導電性材料で構成され，前記変位部に積層方向の振動を付与する第１の駆動用電極と，前記重量部との対向面に配置され，導電性材料で構成され，前記変位部の変位を検出する第１の検出用電極と，を有し，かつ絶縁性材料から構成される第２の基体を，前記台座に陽極接合して前記第２の構造体に積層配置するステップと，を具備し，前記凹部が，前記第１の駆動用電極及び第１の前記検出用電極の配置されていない領域と対応する領域に配置されることを特徴とする。

本発明によれば，半導体からなるトランデューサ構造体とガラス基板との陽極接合の際に，錘部（重量部）とガラス基板との付着を防止することが可能な角速度センサおよびその製造方法を提供できる。

以下，図面を参照して，本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は角速度センサ１００を分解した状態を表す分解斜視図である。角速度センサ１００は，互いに積層して配置される第１の構造体１１０，接合部１２０，第２の構造体１３０，及び第１の基体１４０，第２の基体１５０を有する。
図２は，角速度センサ１００の一部（第一の構造体１１０，第２の構造体１３０）をさらに分解した状態を表す分解斜視図である。図３，図４，図５，図６はそれぞれ，第１の構造体１１０の上面図，接合部１２０の上面図，第２の構造体１３０の上面図，第２の構造体の下面図である。図７，図８，図９はそれぞれ，第１の基体１４０の下面図，第２の基体１５０の上面図，および第２の基体１５０の下面図である。図１０，図１１はそれぞれ，角速度センサ１００を図１のＢ−Ｂ及びＣ−Ｃに沿って切断した状態を表す断面図である。

変位部１１２（後述する）をＺ軸方向に振動させると，Ｘ軸またはＹ軸方向の角速度ωｘ，ωｙによるＹ軸またはＸ軸方向のコリオリ力Ｆｙ，Ｆｘが変位部１１２に印加される。印加されたコリオリ力Ｆｙ，Ｆｘによる変位部１１２の変位を検出することで角速度ωｘ，ωｙを測定できる。このように角速度センサ１００は，２軸の角速度ωｘ，ωｙを測定できる。なお，この詳細は後述する。

第１の構造体１１０，接合部１２０，第２の構造体１３０，第１の基体１４０，第２の基体１５０は，その外周が例えば，５ｍｍの辺の略正方形状であり，これらの高さはそれぞれ，例えば，２０μｍ，２μｍ，６７５μｍ，５００μｍ，５００μｍである。
第１の構造体１１０，接合部１２０，第２の構造体１３０はそれぞれ，シリコン，酸化シリコン，シリコンから構成可能であり，角速度センサ１００は，シリコン／酸化シリコン／シリコンの３層構造をなすＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用いて製造可能である。第１の構造体１１０，第２の構造体１３０を構成するシリコンには，全体に例えばボロン等の不純物が含まれる導電性材料を使用することが好ましい。後述するように，第１の構造体１１０，第２の構造体１３０を不純物が含まれるシリコンで構成することにより，角速度センサ１００の配線を簡略にすることができる。本実施の形態では，第１の構造体１１０及び第２の構造体１３０に不純物が含まれるシリコンを使用している。
また，第１の基体１４０，第２の基体１５０はそれぞれ，ガラス材料から構成できる。

第１の構造体１１０は，外形が略正方形であり，固定部１１１（１１１ａ〜１１１ｃ），変位部１１２（１１２ａ〜１１２ｅ），接続部１１３（１１３ａ〜１１３ｄ），ブロック上層部１１４（１１４ａ〜１１４ｊ）から構成される。第１の構造体１１０は，半導体材料の膜をエッチングして開口１１４ａ〜１１４ｄ及びブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊを形成することで作成できる。

固定部１１１は，枠部１１１ａと突出部１１１ｂ，１１１ｃとに区分できる。枠部１１１ａは，外周，内周が共に略正方形の枠形状の基板である。突出部１１１ｂは，枠部１１１ａの内周のコーナー部に配置され，変位部１１２ｂに向かって（Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき，０°方向に）突出する略正方形の基板である。突出部１１１ｃは，枠部１１１ａの内周のコーナー部に配置され，変位部１１２ｄに向かって（Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき，１８０°方向に）突出する略正方形の基板である。枠部１１１ａと突出部１１１ｂ，１１１ｃは，一体的に構成されている。

変位部１１２は，変位部１１２ａ〜１１２ｅから構成される。変位部１１２ａは，外周が略正方形の基板であり，固定部１１１の開口の中央近傍に配置される。変位部１１２ｂ〜１１２ｅは，外周が略正方形の基板であり，変位部１１２ａを４方向（Ｘ軸正方向，Ｘ軸負方向，Ｙ軸正方向，Ｙ軸負方向）から囲むように接続，配置される。変位部１１２ａ〜１１２ｅはそれぞれ，接合部１２０によって後述の重量部１３２ａ〜１３２ｅと接合され，固定部１１１に対して一体的に変位する。

変位部１１２ａの上面は，駆動用電極Ｅ１（後述する）として機能する。この変位部１１２ａの上面の駆動用電極Ｅ１は，第１の基体１４０の下面に設置された後述する駆動用電極１４４ａと容量性結合し，この間に印加された電圧によって変位部１１２をＺ軸方向に振動させる。なお，この駆動の詳細は後述する。

変位部１１２ｂ〜１１２ｅの上面は，変位部１１２のＸ軸およびＹ軸方向の変位を検出する検出用電極Ｅ１（後述する）としてそれぞれ機能する。この変位部１１２ｂ〜１１２ｅの上面の検出用電極は，第１の基体１４０の下面に設置された後述する検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅとそれぞれ容量性結合する（変位部１１２のｂ〜ｅのアルファベットと，検出用電極１４４のｂ〜ｅのアルファベットは，それぞれ順に対応している）。なお，この検出の詳細は後述する。

接続部１１３ａ〜１１３ｄは略長方形の基板であり，固定部１１１と変位部１１２ａとを４方向（Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき，４５°，１３５°，２２５°，３１５°方向）で接続する。
接続部１１３ａ〜１１３ｄは，枠部１１１ａに近い側の領域では，台座１３１の突出部１３１ｃ（後述する）と接合部１２０によって接合されている。接続部１１３ａ〜１１３ｄのその他の領域，すなわち変位部１１２ａに近い側の領域では，対応する領域に突出部１３１ｃが形成されておらず，厚みが薄いため，可撓性を有している。接続部１１３ａ〜１１３ｄの枠部１１１ａに近い側の領域が，突出部１３１ｃと接合されているのは，大きな撓みにより接続部１１３ａ〜１１３ｄが損傷することを防止するためである。
接続部１１３ａ〜１１３ｄは，撓みが可能な梁として機能する。接続部１１３ａ〜１１３ｄが撓むことで，変位部１１２が固定部１１１に対して変位可能である。具体的には，変位部１１２が固定部１１１に対して，Ｚ正方向，Ｚ負方向に直線的に変位する。また，変位部１１２は，固定部１１１に対してＸ軸およびＹ軸を回転軸とする正負の回転が可能である。即ち，ここでいう「変位」には，移動および回転（Ｚ軸方向での移動，Ｘ，Ｙ軸での回転）の双方を含めることができる。

ブロック上層部１１４は，ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊから構成される。ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊは，略正方形の基板であり，固定部１１１の内周に沿い，かつ変位部１１２を周囲から囲むように配置される。

ブロック上層部１１４ｈ，１１４ａは，変位部１１２ｅの端面と対向する端面を有し，ブロック上層部１１４ｂ，１１４ｃは，変位部１１２ｂの端面と対向する端面を有し，ブロック上層部１１４ｄ，１１４ｅは，変位部１１２ｃの端面と対向する端面を有し，ブロック上層部１１４ｆ，１１４ｇは，変位部１１２ｄの端面と対向する端面を有している。図１に示すように，ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｈはそれぞれ，変位部１１２の８つの端面のうちの１つと対向する端面を有して，アルファベット順に右回りで配置されている。ブロック上層部１１４ｉ，ブロック上層部１１４ｊは，Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき，それぞれ９０°，２７０°の方向に配置される。

ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｈはそれぞれ，接合部１２０によって後述するブロック下層部１３４ａ〜１３４ｈと接合される（ブロック上層部１１４のａ〜ｈのアルファベットと，ブロック下層部１３４のａ〜ｈのアルファベットは，それぞれ順に対応している）。ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｈとブロック下層部１３４ａ〜１３４ｈがそれぞれ接合されたブロックは，後述する検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅに電源を供給するための配線の用途で用いられる。
ブロック上層部１１４ｉ，１１４ｊは，接合部１２０によって後述するブロック下層部１３４ｉ，１３４ｊとそれぞれ接合される。ブロック上層部１１４ｉ，１１４ｊとブロック下層部１３４ｉ，１３４ｊがそれぞれ接合されたブロックは，変位部１１２をＺ軸方向に振動させるための配線の用途で用いられる。なお，この詳細は後述する。

第２の構造体１３０は，外形が略正方形であり，台座１３１（１３１ａ〜１３１ｄ），重量部１３２（１３２ａ〜１３２ｅ），ブロック下層部１３４(１３４ａ〜１３４ｊ）から構成される。第２の構造体１３０は，半導体材料の基板をエッチングして開口１３３，ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊ，及びポケット１３５（後述する）を形成することで，作成可能である。なお，台座１３１と，ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊは，互いに高さがほぼ等しく，重量部１３２は，台座１３１及びブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊよりも高さが低い。重量部１３２と第２の基体１５０との間に間隙（ギャップ）を確保し，重量部１３２の変位を可能にするためである。台座１３１と，ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊと，重量部１３２は，それぞれ離間して配置される。

台座１３１は，枠部１３１ａと突出部１３１ｂ〜１３１ｄとに区分できる。
枠部１３１ａは，外周，内周が共に略正方形の枠形状の基板であり，固定部１１１の枠部１１１ａと対応した形状を有する。
突出部１３１ｂは，枠部１３１ａの内周のコーナー部に配置され，重量部１３２ｂに向かって（Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき，０°方向に）突出する略正方形の基板であり，固定部１１１の突出部１１１ｂと対応した形状を有する。

突出部１３１ｃは，４つの略長方形の基板であり，Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき，４５°，１３５°，２２５°，３１５°方向に枠部１３１ａから重量部１３２ａに向かってそれぞれ突出し，一端が台座１３１の枠部１３１ａと接続され，他端は重量部１３２ａと離間して配置されている。突出部１３１ｃは，接続部１１３ａ〜１１３ｄと対応する領域のうち，枠部１３１ａ側の略半分の領域に形成されており，他の領域，すなわち，重量部１３２側の略半分の領域には形成されていない。

突出部１３１ｄは，枠部１３１ａの内周のコーナー部に配置され，重量部１３２ｄに向かって（Ｘ−Ｙ平面のＸ方向を０°としたとき，１８０°方向に）突出する略正方形の基板内に，この基板の表面と裏面とを貫通するポケット１３５（開口）が形成されたもので，固定部１１１の突出部１１１ｃと接合されている。

ポケット１３５は，高真空を維持するためのゲッター材料を配置する，例えば直方体形状の空間である。ポケット１３５の一方の開口端は接合部１２０によって蓋がされている。ポケット１３５の他方の開口端は第２の基体１５０によって大部分に蓋がされているが，重量部１３２寄りの一部は蓋がされておらず，この他方の開口端と重量部１３２等が形成されている開口１３３とは一部で通じている（図示せず）。

ゲッター材料は，真空封入された角速度センサ１００内の真空度を高める目的で残留気体を吸着するものである。これにより，変位部１１２（重量部１３２も）の振動の際の空気抵抗による影響を低減することができる。角速度センサ１００に用いられるゲッター材料としては，例えば，チタンとＺｒ−Ｖ−Ｆｅ合金との混合物（サエスゲッターズジャパン社製，商品名 非蒸発ゲッターＳｔ１２２）を用いることができる。

枠部１３１ａと突出部１３１ｂ〜１３１ｄは，一体的に構成されている。
台座１３１は，接合部１２０によって固定部１１１，及び接続部１１３ａ〜１１３ｄの所定の領域と接続される。

重量部１３２は，質量を有し，角速度に起因するコリオリ力を受ける重錘，あるいは作用体として機能する。即ち，角速度が印加されると，重量部１３２の重心にコリオリ力が作用する。
重量部１３２は，略直方体形状の重量部１３２a〜１３２ｅに区分される。中心に配置された重量部１３２aに４方向から重量部１３２ｂ〜１３２ｅが接続され，全体として一体的に変位（移動，回転）が可能となっている。即ち，重量部１３２ａは，重量部１３２ｂ〜１３２ｅを接続する接続部として機能する。

重量部１３２ａ〜１３２ｅはそれぞれ，変位部１１２ａ〜１１２ｅと対応する略正方形の断面形状を有し，接合部１２０によって変位部１１２ａ〜１１２ｅと接合される。重量部１３２に加わったコリオリ力に応じて変位部１１２が変位し，その結果，角速度の測定が可能となる。

重量部１３２ａ〜１３２ｅによって，重量部１３２を構成しているのは，角速度センサ１００の小型化と高感度化の両立を図るためである。角速度センサ１００を小型化（小容量化）すると，重量部１３２の容量も小さくなり，その質量が小さくなることから，角速度に対する感度も低下する。接続部１１３ａ〜１１３ｄの撓みを阻害しないように重量部１３２ｂ〜１３２ｅを分散配置することで，重量部１３２の質量を確保している。この結果，角速度センサ１００の小型化と高感度化の両立が図られる。

重量部１３２ａの裏面は，駆動用電極Ｅ１（後述する）として機能する。この重量部１３２ａの裏面の駆動用電極Ｅ１は，第２の基体１５０の上面に設置された後述する駆動用電極１５４ａと容量性結合し，この間に印加された電圧によって変位部１１２をＺ軸方向に振動させる。なお，この駆動の詳細は後述する。

重量部１３２ｂ〜１３２ｅの裏面は，変位部１１２のＸ軸およびＹ軸方向の変位を検出する検出用電極Ｅ１（後述する）としてそれぞれ機能する。この重量部１３２ｂ〜１３２ｅの裏面の検出用電極Ｅ１は，第２の基体１５０の上面に設置された後述する検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅとそれぞれ容量性結合する（重量部１３２のｂ〜ｅのアルファベットと，検出用電極１５４のｂ〜ｅのアルファベットは，それぞれ順に対応している）。なお，この検出の詳細は後述する。

重量部１３２の裏面上の，後述する駆動用電極１５４ａ，及び検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅの配置されていない領域と対応する領域に，凹部１７０が配置されている。第２の基体１５０と第２の構造体１３０との陽極接合の際に，静電引力により重量部１３２が駆動用電極１５４ａや，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅに押し付けられてめり込み，付着してしまうことを防止するためである。
図６に示すように，本実施形態では，凹部１７０は，重量部１３２ａの裏面の，駆動用電極１５４ａと検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅとの間に対応する領域にそれぞれ１つずつ合計４個設けられている。

従来，第２の基体１５０と第２の構造体１３０との陽極接合の際（２枚目のガラス基板を陽極接合する際）に，重量部１３２が第２の基体１５０に静電引力により引き寄せられて接合されて付着してしまい，重量部１３２が作動せず，角速度センサ１００として機能しない状態になる可能性があった。
凹部１７０を設けることによって，第２の基体１５０と第２の構造体１３０との陽極接合の際の重量部１３２と第２の基体１５０間の静電引力が低減できる。なお，この詳細は後述する。

凹部１７０の辺１７１，１７２はそれぞれ，駆動用電極１５４ａおよび検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅの外周と対応する位置に配置される。この結果，凹部１７０は，Ｌ字型の外形を有する。本実施形態では，４つの凹部１７０が互いに分離されているが，４つの凹部１７０が互いに連結した形状とすることも可能である。

凹部１７０の深さは，付着防止部として十分機能しうるように，例えば５μｍにすることができる。
ここでは，重量部１３２の裏面上で，第２の基体１５０との静電引力の原因となる領域は，重量部１３２ａの裏面の駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅと対応しない領域Ａ０である。本実施形態では，この領域Ａ０の全体に凹部１７０を形成している。即ち，この領域Ａ０と凹部１７０が形成された領域は一致している。但し，必ずしもこの領域Ａ０の全体に凹部１７０を形成しなければならない訳ではない。

ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊは，それぞれブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊと対応する略正方形の断面形状を有し，接合部１２０によってブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊと接合される。ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｈ及びブロック下層部１３４ａ〜１３４ｈを接合したブロックを，以下，それぞれ「ブロックａ〜ｈ」と称する。ブロックａ〜ｈは，それぞれ検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅに電源を供給するための配線の用途で用いられる。ブロック上層部１１４ｉ，１１４ｊ及びブロック下層部１３４ｉ，１３４ｊをそれぞれ接合したブロック（以下，それぞれ「ブロックｉ，ｊ」と称する）は，変位部１１２をＺ軸方向に振動させるための配線の用途で用いられる。なお，これらの詳細は後述する。

接合部１２０は，既述のように，第１，第２の構造体１１０，１３０を接続するものである。接合部１２０は，接続部１１３の所定の領域及び固定部１１１と，台座１３１とを接続する接合部１２１と，変位部１１２ａ〜１１２ｅと重量部１３２ａ〜１３３ｅを接続する接合部１２２（１２２ａ〜１２２ｅ）と，ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊとブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊを接続する接合部１２３（１２３ａ〜１２３ｊ）と，に区分される。接合部１２０は，これ以外の部分では，第１，第２の構造体１１０，１３０を接続していない。接続部１１３ａ〜１１３ｄの撓み，および重量部１３２の変位を可能とするためである。
なお，接合部１２１，１２２，１２３は，シリコン酸化膜をエッチングすることで構成可能である。

第１の構造体１１０と第２の構造体１３０とを必要な部分で導通させるため，導通部１６０〜１６２を形成している。
導通部１６０は，固定部１１１と台座１３１とを導通するものであり，固定部１１１の突出部１１１ｂ及び接合部１２１を貫通している。
導通部１６１は，変位部１１２と重量部１３２とを導通するものであり，変位部１１２ａ及び接合部１２２を貫通している。
導通部１６２は，ブロック上層部１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｅ，１１４ｆ，１１４ｉとブロック下層部１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｅ，１３４ｆ，１３４ｉとをそれぞれ導通するものであり，ブロック上層部１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｅ，１１４ｆ，１１４ｉ及び接合部１２３をそれぞれ貫通している。
導通部１６０〜１６２は，例えば，貫通孔の縁，壁面及び底部に，例えば，Ａｌのような金属層が形成されたものである。なお，貫通孔の形状は特に制限されないが，Ａｌ等のスパッタ等により金属層を効果的に形成できるため，導通部１６０〜１６２の貫通孔を上広の錐状の形状にすることが好ましい。

第１の基体１４０は，例えばガラス材料からなり，略直方体の外形を有し，枠部１４１と底板部１４２とを有する。枠部１４１及び底板部１４２は，基板に略直方体状（例えば，縦横２．５ｍｍ，深さ５μｍ）の凹部１４３を形成することで作成できる。

枠部１４１は，外周，内周が共に略正方形の枠形状の基板形状である。枠部１４１の外周は，固定部１１１の外周と一致し，枠部１４１の内周は，固定部１１１の内周よりも小さい。
底板部１４２は，外周が枠部１４１と略同一の略正方形の基板形状である。
第１の基体１４０に凹部１４３が形成されているのは，変位部１１２が変位するための空間を確保するためである。変位部１１２以外の第１の構造体１１０，すなわち固定部１１１及びブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊは，第１の基体１４０と，例えば陽極接合によって接合される。

底板部１４２上（第１の基体１４０の裏面上）には，変位部１１２と対向するように駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅが配置されている。駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅは，いずれも導電性材料で構成することができる。駆動用電極１４４ａは，例えば十字形状で，変位部１１２ａに対向するように凹部１４３の中央近傍に形成されている。検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅは，それぞれ略正方形で，駆動用電極１４４ａを４方向（Ｘ軸正方向，Ｘ軸負方向，Ｙ軸正方向，Ｙ軸負方向）から囲み，それぞれ順に変位部１１２ｂ〜１１２ｅと対向して配置される。駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅは，それぞれ離間している。

駆動用電極１４４ａには，ブロック上層部１１４ｉの上面と電気的に接続される配線層Ｌ１が接続されている。検出用電極１４４ｂには，ブロック上層部１１４ｂの上面と電気的に接続される配線層Ｌ４，検出用電極１４４ｃには，ブロック上層部１１４ｅの上面と電気的に接続される配線層Ｌ５，検出用電極１４４ｄには，ブロック上層部１１４ｆの上面と電気的に接続される配線層Ｌ６，検出用電極１４４ｅには，ブロック上層部１１４ａの上面と電気的に接続される配線層Ｌ７がそれぞれ接続されている。

駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，及び配線層Ｌ１，Ｌ４〜Ｌ７の構成材料には，例えば，Ｎｄを含有するＡｌを用いることができる。
駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ等にＮｄ含有Ａｌを用いることで，後述する熱処理工程（第１の基体１４０又は第２の基体１５０の陽極接合や，ゲッター材料の活性化）の際に，駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ等にヒロックが発生することを抑制できる。ここでいうヒロックとは，例えば，半球状の突起物をいう。これにより，駆動用電極１４４ａと，変位部１１２ａの上面に形成された駆動用電極Ｅ１（駆動用電極１４４ａと容量性結合する）との間の距離や，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅと，変位部１１２ｂ〜１１２ｅの上面にそれぞれ形成された検出用電極Ｅ１（検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅとそれぞれ順に容量性結合する）との間の距離の寸法精度を高くすることができる。このように駆動用電極１４４ａ，Ｅ１間，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，Ｅ１間の寸法精度を高くできるので，その結果，静電容量値のばらつきを低減でき，製品間の特性のばらつきを抑えることが可能である。

第２の基体１５０は，例えばガラス材料からなり，略正方形の基板形状である。
重量部１３２以外の第２の構造体１３０，すなわち台座１３１及びブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊは，第２の基体１５０と，例えば陽極接合によって接合される。重量部１３２は，台座１３１及びブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊよりも高さが低いため，第２の基体１５０と接合されない。重量部１３２と第２の基体１５０との間に間隙（ギャップ）を確保し，重量部１３２の変位を可能にするためである。

第２の基体１５０の上面上には，重量部１３２と対向するように駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅが配置されている。駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅは，いずれも導電性材料で構成することができる。駆動用電極１５４ａは，例えば十字形状で，重量部１３２ａに対向するように第２の基体１５０の上面の中央近傍に形成されている。検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅは，それぞれ略正方形で，駆動用電極１５４ａを４方向（Ｘ軸正方向，Ｘ軸負方向，Ｙ軸正方向，Ｙ軸負方向）から囲み，それぞれ順に重量部１３２ｂ〜１３２ｅに対向して配置される。駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅは，それぞれ離間している。

駆動用電極１５４ａには，ブロック下層部１３４ｊの裏面と電気的に接続される配線層Ｌ２が接続されている。
検出用電極１５４ｂには，ブロック下層部１３４ｃの裏面と電気的に接続される配線層Ｌ８，検出用電極１５４ｃには，ブロック下層部１３４ｄの裏面と電気的に接続される配線層Ｌ９，検出用電極１５４ｄには，ブロック下層部１３４ｇの裏面と電気的に接続される配線層Ｌ１０，検出用電極１５４ｅには，ブロック下層部１３４ｈの裏面と電気的に接続される配線層Ｌ１１がそれぞれ接続されている。

駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ，及び配線層Ｌ２，Ｌ８〜Ｌ１１の構成材料には，例えば，Ｎｄを含有するＡｌを用いることができる。
駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅにＮｄ含有Ａｌを用いることで，後述する熱処理工程（第２の基体１５０の陽極接合や，ゲッター材料の活性化）の際に，駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ等にヒロックが発生することを抑制できる。これにより，駆動用電極１５４ａと，重量部１３２ａの下面に形成された駆動用電極Ｅ１（駆動用電極１５４ａと容量性結合する）との間の距離や，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅと，重量部１３２ｂ〜１３２ｅの上面にそれぞれ形成された検出用電極Ｅ１（検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅとそれぞれ順に容量性結合する）との間の距離の寸法精度を高くすることができる。このように駆動用電極１５４ａ，Ｅ１間，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ，Ｅ１間の寸法精度を高くできるので，その結果，静電容量値のばらつきを低減でき，製品間の特性のばらつきを抑えることが可能である。

第２の基体１５０には，第２の基体１５０を貫通する配線用端子Ｔ（Ｔ１〜Ｔ１１）が設けられており，角速度センサ１００の外部から駆動用電極１４４ａ，１５４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅへの電気的接続を可能としている。

配線用端子Ｔ１の上端は，台座１３１の突出部１３１ｂの裏面に接続されている。配線用端子Ｔ２〜Ｔ９は，それぞれブロック下層部１３４ａ〜１３４ｈの裏面に接続されている（配線用端子Ｔ２〜Ｔ９のＴ２〜Ｔ９の番号順と，ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｈの１３４ａ〜１３４ｈのアルファベット順とは，それぞれ対応している）。配線用端子Ｔ１０，Ｔ１１は，それぞれブロック下層部１３４ｉ，１３４ｊの裏面に接続されている。

配線用端子Ｔは，図１０，図１１に示すように，例えば上広の錐状貫通孔の縁，壁面及び底部に，例えばＡｌ等の金属膜が形成されたものであり，導通部１６０〜１６２と同様の構造をしている。配線用端子Ｔは，外部回路と，例えばワイヤボンディングで接続するための接続端子として使用できる。
なお，図１〜図１１では，第１の構造体１１０，接合部１２０，第２の構造体１３０の見やすさを考慮して，第２の基体１５０が下に配置されるように図示している。配線用端子Ｔと外部回路とを，例えばワイヤボンディングで接続する場合には，角速度センサ１００の第２の基体１５０を例えば上になるように配置して容易に接続することができる。

（角速度センサ１００の動作，配線）
角速度センサ１００の配線，及び電極について説明する。
図１２は，図１０に示す角速度センサ１００における６組の容量素子を示す断面図である。図１１では，電極として機能する部分をハッチングで示している。なお，図１１では６組の容量素子を図示しているが，前述したように角速度センサ１００には，１０組の容量素子が形成される。
１０組の容量素子の一方の電極は，第１の基体１４０に形成された駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，及び第２の基体１５０に形成された駆動電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅである。
１０組の容量素子のもう一方の電極は，変位部１１２ａの上面の駆動用電極Ｅ１，変位部１１２ｂ〜１１２ｅの上面にそれぞれ形成された検出用電極Ｅ１，重量部１３２ａの下面の駆動用電極Ｅ１，及び重量部１３２ｂ〜１３２ｅの下面にそれぞれ形成された検出用電極Ｅ１である。すなわち，変位部１１２及び重量部１３２を接合したブロックは，１０組の容量性結合の共通電極として機能する。第１の構造体１１０及び第２の構造体１３０は，導電性材料（不純物が含まれるシリコン）から構成されているため，変位部１１２及び重量部１３２を接合したブロックは，電極として機能することができる。

コンデンサーの容量は，電極間の距離に反比例するため，変位部１１２の上面及び重量部１３２の下面に駆動用電極Ｅ１や検出用電極Ｅ１があるものと仮定している。すなわち，駆動用電極Ｅ１や検出用電極Ｅ１は，変位部１１２の上面や，重量部１３２の下面の表層に別体として形成されているわけではない。変位部１１２の上面や，重量部１３２の下面が駆動用電極Ｅ１や検出用電極Ｅ１として機能すると捉えている。

第１の基体１４０に形成された駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅは，それぞれ順に，配線層Ｌ１，Ｌ４〜Ｌ７を介してブロック上層部１１４ｉ，１１４ｂ，１１４ｅ，１１４ｆ，１１４ａと電気的に接続されている。また，ブロック上層部１１４ｉ，１１４ｂ，１１４ｅ，１１４ｆ，１１４ａとブロック下層部１３４ｉ，１３４ｂ，１３４ｅ，１３４ｆ，１３４ａとはそれぞれ導通部１６２で導通されている。
第２の基体１５０に形成された駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅは，それぞれ順に，配線層Ｌ２，Ｌ８〜Ｌ１１を介してブロック下層部１３４ｊ，１３４ｃ，１３４ｄ，１３４ｇ，１３４ｈと電気的に接続されている。

したがって，これらの駆動用電極１４４ａ，１５４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅに対する配線は，ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊの下面に接続すればよい。配線用端子Ｔ２〜Ｔ９は，それぞれブロック下層部１３４ａ〜１３４ｈの下面に配置され，配線用端子Ｔ１０，Ｔ１１は，それぞれブロック下層部１３４ｉ，１３４ｊの下面に配置されている。

以上より，配線用端子Ｔ２〜Ｔ１１は，それぞれ順に，検出用電極１４４ｅ，１４４ｂ，１５４ｂ，１５４ｃ，１４４ｃ，１４４ｄ，１５４ｄ，１５４ｅ，駆動用電極１４４ａ，１５４ａと電気的に接続されている。

駆動用電極Ｅ１，検出用電極Ｅ１は，変位部１１２の上面及び重量部１３２の下面からそれぞれなっている。変位部１１２及び重量部１３２は，導通部１６１で導通されており，いずれも導電性材料で構成されている。台座１３１及び固定部１１１は，導通部１６０で導通されており，いずれも導電性材料で構成されている。変位部１１２と接続部１１３と固定部１１１は，導電性材料により一体的に構成されている。したがって，駆動用電極Ｅ１，検出用電極Ｅ１に対する配線は，台座１３１の下面に接続すればよい。配線用端子Ｔ１は，台座１３１の突出部１３１ｂの下面に配置されており，配線用端子Ｔ１は，駆動用電極Ｅ１，検出用電極Ｅ１と電気的に接続されている。

以上のように，第１の構造体１１０，及び第２の構造体１３０を導電性材料（不純物が含まれるシリコン）で構成しているので，ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｊ，及びブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊが接合されたブロックａ〜ｊに配線としての機能をもたせることができ，容量素子に対する配線を簡略にすることが可能である。

角速度センサ１００による角速度の検出の原理を説明する。
（１）変位部１１２の振動
駆動用電極１４４ａ，Ｅ１間に電圧を印加すると，クーロン力によって駆動用電極１４４ａ，Ｅ１が互いに引き合い，変位部１１２（重量部１３２も）はＺ軸正方向に変位する。また，駆動用電極１５４ａ，Ｅ１間に電圧を印加すると，クーロン力によって駆動用電極１５４ａ，Ｅ１が互いに引き合い，変位部１１２（重量部１３２も）はＺ軸負方向に変位する。即ち，駆動用電極１４４ａ，Ｅ１間，駆動用電極１５４ａ，Ｅ１間への電圧印加を交互に行うことで，変位部１１２（重量部１３２も）はＺ軸方向に振動する。この電圧の印加は正又は負の直流波形（非印加時も考慮するとパルス波形），半波波形等を用いることができる。

変位部１１２の振動の周期は電圧を切り換える周期で決まってくる。この切換の周期は変位部１１２の固有振動数にある程度近接していることが好ましい。変位部１１２の固有振動数は，接続部１１３の弾性力や重量部１３２の質量等で決定される。変位部１１２に加えられる振動の周期が固有振動数に対応しないと，変位部１１２に加えられた振動のエネルギーが発散されてエネルギー効率が低下する。

なお，駆動用電極１４４ａ，Ｅ１間，又は駆動用電極１５４ａ，Ｅ１間のいずれか一方のみに，変位部２１２の固有振動数の１／２の周波数の交流電圧を印加してもよい。

（２）角速度に起因するコリオリ力の発生
重量部１３２（変位部１１２）がＺ軸方向に速度ｖｚで移動しているときに角速度ωが印加されると重量部１３２にコリオリ力Ｆが作用する。具体的には，Ｘ軸方向の角速度ωｘおよびＹ軸方向の角速度ωｙそれぞれに応じて，Ｙ軸方向のコリオリ力Ｆｙ（＝２・ｍ・ｖｚ・ωｘ）およびＸ軸方向のコリオリ力Ｆｘ（＝２・ｍ・ｖｚ・ωｙ）が重量部１３２に作用する（ｍは，重量部１３２の質量）。

Ｘ軸方向の角速度ωｘによるコリオリ力Ｆｙが印加されると，変位部１１２にＹ方向への傾きが生じる。このように，角速度ωｘ，ωｙに起因するコリオリ力Ｆｙ，Ｆｘによって変位部１１２にＹ方向，Ｘ方向の傾き（変位）が生じる。

（３）変位部１１２の変位の検出
変位部１１２の傾きは検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅによって検出することができる。変位部１１２にＹ正方向のコリオリ力Ｆｙが印加されると，検出用電極Ｅ１（変位部１１２ｃの上面），１４４ｃ間，検出用電極Ｅ１（重量部１３２ｅの下面），１５４ｅ間の距離は小さくなり，検出用電極Ｅ１（変位部１１２ｅの上面），１４４ｅ間，検出用電極Ｅ１（重量部１３２ｃの下面），１５４ｃ間の距離は大きくなる。この結果，検出用電極Ｅ１（変位部１１２ｃの上面），１４４ｃ間，検出用電極Ｅ１（重量部１３２ｅの下面），１５４ｅ間の容量は大きくなり，検出用電極Ｅ１（変位部１１２ｅの上面），１４４ｅ間，検出用電極Ｅ１（重量部１３２ｃの下面），１５４ｃ間の容量は小さくなる。即ち，検出用電極Ｅ１と検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅとの間の容量の差に基づいて，変位部１１２のＸ，Ｙ方向の傾きの変化を検出し，検出信号として取り出すことができる。

以上のように，駆動用電極１４４ａ，Ｅ１，駆動用電極１５４ａ，Ｅ１によって変位部１１２をＺ方向に振動させ，検出用電極Ｅ１，１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅによって変位部１１２のＸ方向，Ｙ方向への傾きを検出する（駆動用電極１４４ａ，Ｅ１（変位部１１２ａの上面），駆動用電極１５４ａ，Ｅ１（重量部１３２ａの下面）は振動付与部として，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅ，Ｅ１（変位部１１２ｂ〜１１２ｅの上面，重量部１３２ｂ〜１３２ｅの下面）は変位検出部として機能する）。この結果，角速度センサ１００によるＹ方向，Ｘ方向（２軸）の角速度ωｙ，ωｘの測定が可能となる。

（４）検出信号からのバイアス成分の除去
検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅ，Ｅ１から出力される信号は，重量部１３２に印加される角速度ωｙ，ωｘに起因する成分のみではない。この信号には重量部１３２に印加されるＸ軸，Ｙ軸方向の加速度αｘ，αｙに起因する成分も含まれる。加速度αｘ，αｙによっても変位部１１２の変位が生じうるからである。

検出信号から加速度成分を除去し角速度成分を得るには，それらの成分の特性の相違を利用することができる。重量部１３２（質量ｍ）に角速度（ω）が印加されたときの力Ｆω（＝２・ｍ・ｖｚ・ω）は重量部１３２のＺ軸方向の速度ｖｚに依存する。一方，重量部１３２（質量ｍ）に加速度（α）が印加されたときの力Ｆα（＝ｍ・α）は重量部１３２の振動には依存しない。即ち，検出信号の角速度成分は変位部１１２の振動に対応して周期的に変化する一種の振幅成分であり，検出信号の加速度成分は変位部１１２の振動に対応しない一種のバイアス成分である。
検出信号からバイアス成分を除去することで，検出信号から角速度成分の抽出，即ち，角速度の測定を行うことができる。例えば，検出信号の周波数分析によって変位部１１２の振動数と同様の振動成分を抽出する。

（角速度センサ１００の作成）
角速度センサ１００の作成工程につき説明する。
図１３は，角速度センサ１００の作成手順の一例を表すフロー図である。また，図１４Ａ〜図１４Ｋは，図１３の作成手順における角速度センサ１００の状態を表す断面図である（図１に示す角速度センサ１００をＣ−Ｃで切断した断面に相当する）。図１４Ａ〜図１４Ｋは，図１１の角速度センサ１００を上下逆に配置したものに対応する。

（１）半導体基板Ｗの用意（ステップＳ１０，および図１４Ａ）
図１４Ａに示すように，第１，第２，第３の層１１，１２，１３の３層を積層してなる半導体基板Ｗを用意する。

第１，第２，第３の層１１，１２，１３はそれぞれ，第１の構造体１１０，接合部１２０，第２の構造体１３０を構成するための層であり，ここでは，不純物が含まれるシリコン，酸化シリコン，不純物が含まれるシリコンからなる層とする。
不純物が含まれるシリコン／酸化シリコン／不純物が含まれるシリコンという３層の積層構造をもった半導体基板Ｗは，不純物が含まれるシリコン基板上にシリコン酸化膜を積層した基板と，不純物が含まれるシリコン基板とを接合後，後者の不純物が含まれるシリコン基板を薄く研磨することで作成できる（いわゆるＳＯＩ基板）。

ここで，不純物が含まれるシリコン基板は，例えば，チョクラルスキー法によるシリコン単結晶の製造において，ボロンをドープすることにより製造できる。
シリコンに含まれる不純物としては，例えばボロンを挙げることができる。ボロンが含まれるシリコンとしては，例えば，高濃度のボロンを含み，抵抗率が０．００１〜０．０１Ω・ｃｍのものを使用できる。

なお，ここでは第１の層１１と第３の層１３とを同一材料（不純物が含まれるシリコン）によって構成するものとするが，第１，第２，第３の層１１，１２，１３のすべてを異なる材料によって構成してもよい。

（２）第１の構造体１１０の作成（第１の層１１のエッチング，ステップＳ１１，および図１４Ｂ）
第１の層１１をエッチングすることにより，開口１１５を形成し，第１の構造体１１０を形成する。即ち，第１の層１１に対して浸食性を有し，第２の層１２に対して浸食性を有しないエッチング方法を用いて，第１の層１１の所定領域（開口１１５ａ〜１１５ｄ）に対して，第２の層１２の上面が露出するまで厚み方向にエッチングする。

第１の層１１の上面に，第１の構造体１１０に対応するパターンをもったレジスト層を形成し，このレジスト層で覆われていない露出部分を垂直下方に侵食する。このエッチング工程では，第２の層１２に対する浸食は行われないので，第１の層１１の所定領域（開口１１５ａ〜１１５ｄ）のみが除去される。
図１４Ｂは，第１の層１１に対して，上述のようなエッチングを行い，第１の構造体１１０を形成した状態を示す。

（３）接合部１２０の作成（第２の層１２のエッチング，ステップＳ１２，および図１４Ｃ）
第２の層１２をエッチングすることにより，接合部１２０を形成する。即ち，第２の層１２に対しては浸食性を有し，第１の層１１および第３の層１３に対しては浸食性を有しないエッチング方法により，第２の層１２に対して，その露出部分から厚み方向および層方向にエッチングする。

このエッチング工程では，別途，レジスト層を形成する必要はない。即ち，第１の層１１の残存部分である第１の構造体１１０が，第２の層１２に対するレジスト層として機能する。エッチングは，第２の層１２の露出部分に対してなされる。

第２の層１２に対するエッチング工程（ステップＳ１２）では，次の２つの条件を満たすエッチング法を行う必要がある。第１の条件は，厚み方向とともに層方向への方向性をもつことであり，第２の条件は，酸化シリコン層に対しては浸食性を有するが，シリコン層に対しては浸食性を有しないことである。
第１の条件は，不要な部分に酸化シリコン層が残存して重量部１３２の変位の自由度を妨げることがないようにするために必要な条件である。第２の条件は，既に所定形状への加工が完了しているシリコンからなる第１の構造体１１０や第３の層１３に浸食が及ばないようにするために必要な条件である。

第１，第２の条件を満たすエッチング方法として，バッファド弗酸（例えば，ＨＦ＝５．５ｗｔ％，ＮＨ_４Ｆ＝２０ｗｔ％の混合水溶液）をエッチング液として用いるウェットエッチングを挙げることができる。また，ＣＦ_４ガスとＯ_２ガスとの混合ガスを用いたＲＩＥ法によるドライエッチングも適用可能である。

（４）導通部１６０〜１６２の形成（ステップＳ１３，および図１４Ｄ）
導通部１６０〜１６２の形成は，次のａ，ｂのようにして行われる。
ａ．錐状貫通孔の形成
第１の構造体１１０及び第２の層１２の所定の箇所をウエットエッチングし，第２の層１２まで貫通するような錘状貫通孔を形成する。エッチング液としては，第１の構造体１１０のエッチングでは，例えば，２０％ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を用いることができ，第２の層１２のエッチングでは，例えば，バッファド弗酸（例えば，ＨＦ＝５．５ｗｔ％，ＮＨ_４Ｆ＝２０ｗｔ％の混合水溶液）を用いることができる。

ｂ．金属層の形成
第１の構造体１１０の上面及び錐状貫通孔内に，例えばＡｌを蒸着法やスパッタ法等により堆積させて，導通部１６０〜１６２を形成する。第１の構造体１１０の上面に堆積した不要な金属層（導通部１６０〜１６２の上端の縁（図示せず）の外側の金属層）はエッチングで除去する。

（５）第１の基体１４０の接合（ステップＳ１４，および図１４Ｅ）
１）第１の基体１４０の作成
絶縁性材料からなる基板，例えば，ガラス基板をエッチングして凹部１４３を形成し，駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，及び配線層Ｌ１，Ｌ４〜Ｌ７を，例えばＮｄを含むＡｌからなるパターンによって所定の位置に形成する。

２）半導体基板Ｗと第１の基体１４０の接合
半導体基板Ｗと第１の基体１４０とを，例えば陽極接合により接合する。
第２の構造体１３０の作成前に第１の基体１４０を陽極接合している。重量部１３２を形成する前に，第１の基体１４０を陽極接合しているので，接続部１１３ａ〜１１３ｄには厚みの薄い領域が存在せず可撓性を有していないため，静電引力が生じても変位部１１２は第１の基体１４０に引き寄せられない。このため，第１の基体１４０と変位部１１２との接合を防止することができる。
図１４Ｅは，半導体基板Ｗと第１の基体１４０とを接合した状態を示す。

（６）第２の構造体１３０（第３の層１３のエッチング，ステップＳ１５，および図１４Ｆ〜図１４Ｈ）
第２の構造体１３０の作成は，次のａ〜ｃのようにして行われる。
ａ．ギャップ１０の形成（図１４Ｆ）
第３の層１３の上面に，重量部１３２の形成領域及びその近傍を除いてレジスト層を形成し，このレジスト層で覆われていない露出部分（重量部１３２の形成領域及びその近傍）を垂直下方へと侵食させる。この結果，重量部１３２の形成される領域の上部に重量部１３２の変位を可能とするためのギャップ１０が形成される。

ｂ.凹部１７０の形成（図１４Ｇ）
ギャップ１０形成後，重量部１３２の形成される領域の上面の所定位置に凹部１７０を作成する。
重量部１３２の形成される領域の上面に，レジスト層を形成し，凹部１７０に対応する領域のレジスト層を除去し，この領域の第３の層１３を露出させる。さらに，この露出部分を侵食して，凹部１７０を形成する。

従来，第２の基体１５０と第２の構造体１３０との陽極接合の際（２枚目のガラス基板を陽極接合する際）に，重量部１３２が第２の基体１５０に静電引力により引き寄せられて接合されて付着してしまい，重量部１３２が作動せず，角速度センサ１００として機能しない状態になる可能性があった。
凹部１７０を設けることによって，第２の基体１５０と第２の構造体１３０との陽極接合の際に，重量部１３２と第２の基体１５０間の静電引力が低減され，重量部１３２と第２の基体１５０が付着してしまうことを抑制できる。なお，この詳細は後述する。

ｂ．第２の構造体１３０の形成（図１４Ｈ）
第３の層１３をエッチングすることにより，開口１３３，ブロック下層部１３４ａ〜１３４ｊ，及びポケット１３５を形成し，第２の構造体１３０を形成する。即ち，第３の層１３に対して浸食性を有し，第２の層１２に対して浸食性を有しないエッチング方法により，第３の層１３の所定領域（開口１３３）に対して，厚み方向へのエッチングを行う。

第３の層１３の上面に，第２の構造体１３０に対応するパターンをもったレジスト層を形成し，このレジスト層で覆われていない露出部分を垂直下方に侵食する。
図１４Ｈは，第３の層１３に対して，上述のようなエッチングを行い，第２の構造体１３０を形成した状態を示す。

以上の製造プロセスにおいて，第１の構造体１１０を形成する工程（ステップＳ１１）と，第２の構造体１３０を形成する工程（ステップＳ１５）では，以下のようなエッチング法を行う必要がある。
第１の条件は，各層の厚み方向への方向性を持つことである，第２の条件は，シリコン層に対しては浸食性を有するが，酸化シリコン層に対しては浸食性を有しないことである。

第１の条件を満たすエッチング方法として，誘導結合型プラズマエッチング法（ＩＣＰエッチング法：Inductively-Coupled Plasma Etching Method ）を挙げることができる。このエッチング法は，垂直方向に深い溝を掘る際に効果的な方法であり，一般に，ＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching ）と呼ばれているエッチング方法の一種である。
この方法では，材料層を厚み方向に浸食しながら掘り進むエッチング段階と，掘った穴の側面にポリマーの壁を形成するデポジション段階と，を交互に繰り返す。掘り進んだ穴の側面は，順次ポリマーの壁が形成されて保護されるため，ほぼ厚み方向にのみ浸食を進ませることが可能になる。

一方，第２の条件を満たすエッチングを行うには，酸化シリコンとシリコンとでエッチング選択性を有するエッチング材料を用いればよい。例えば，エッチング段階では，ＳＦ_６ガス，およびＯ_２ガスの混合ガスを，デポジション段階では，Ｃ_４Ｆ_８ガスを用いることが考えられる。

（７）第２の基体１５０の接合（ステップＳ１６，および図１４Ｉ）
１）第２の基体１５０の作成
絶縁性材料からなる基板に，駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ，及び配線層Ｌ２，Ｌ８〜Ｌ１１を，例えばＮｄを含むＡｌからなるパターンによって所定の位置に形成する。また，第２の基体１５０をエッチングすることにより，配線用端子Ｔ１〜Ｔ１１を形成するための上広の錐状貫通孔１０を所定の箇所に１１個形成する。

２）半導体基板Ｗと第２の基体１５０の接合
ポケット１３５にゲッター材料（例えばサエスゲッターズジャパン社製，商品名 非蒸発ゲッターＳｔ１２２）を入れて，第２の基体１５０と半導体基板Ｗとを，例えば陽極接合により接合する。
重量部１３２の裏面に，凹部１７０が設けられている。そのため，前述したように，第２の基体１５０と第２の構造体１３０との陽極接合の際に，重量部１３２と第２の基体１５０間の静電引力が低減し，重量部１３２が第２の基体１５０に付着してしまうことを防止できる。
図１４Ｉは，半導体基板Ｗと第２の基体１５０とを接合した状態を示す。

（８）配線用端子Ｔ１〜Ｔ１１の形成（ステップＳ１７，および図１４Ｊ）
第２の基体１５０の上面及び錐状貫通孔１０内に，例えばＣｒ層，Ａｕ層の順に金属層を蒸着法やスパッタ法等により形成する。不要な金属層（配線用端子Ｔの上端の縁の外側の金属層）をエッチングにより除去し，配線用端子Ｔ１〜Ｔ１１を形成する。

（９）半導体基板Ｗ，第１の基体１４０，第２の基体１５０のダイシング（ステップＳ１８および図１４Ｋ）
例えば，４００℃の熱処理によってポケット１３５中のゲッター材料を活性化した後，互いに接合された半導体基板Ｗ，第１の基体１４０，及び第２の基体１５０にダイシングソー等で切れ込みを入れて，個々の角速度センサ１００に分離する。

ここで，凹部１７０が重量部１３２と第２の基体１５０間の静電引力を低減し，付着防止部として機能する原理を説明する。
図１５は，第２の基体１５０と第２の構造体１３０との陽極接合の際に，重量部１３２と第２の基体１５０が対向した状態を示す図である。
重量部１３２上にギャップ１０が形成されたことから，第２の基体１５０と重量部１３２がギャップ１０を有して配置される。また，第２の基体１５０と凹部１７０の底面はギャップ１０ａを有して配置される。ギャップ１０ａの厚さｄは，凹部１７０の深さｄ１だけギャップ１０の厚さｄ０より大きい（ｄ＝ｄ０＋ｄ１）。陽極接合により，第２の基体１５０から陽イオンが移動した結果，第２の基体１５０の重量部１３２に近い側の表面近傍（凹部１７０の底部を含む）には，マイナスの空間電荷層１８０が形成されている。凹部１７０の底部と重量部１３２間のギャップ１０ａをコンデンサＣ１，空間電荷層１８０をコンデンサＣ２，第２の基体１５０を抵抗Ｒとみなすことができるので，図１５の構造は，抵抗Ｒと２つのコンデンサＣ１，Ｃ２が直列接続された，図１６に示す等価回路で表現できる。

電圧を印加した瞬間（ｔ＝０）では，電荷が蓄積されていないのでコンデンサＣ１，Ｃ２にかかる電圧はゼロであり，全電圧が抵抗Ｒに印加されている。
十分長い時間が経った後（ｔ＝∞）では，電流はゼロになり，電圧は２つのコンデンサＣ１，Ｃ２に印加されている。実際は空間電荷層１８０にかかる電圧は十分小さく，ギャップ１０ａに全電圧が印加されていると近似することができる。十分長い時間が経った後に，ギャップ１０ａに蓄積されたエネルギーφは，下記の（１）式で表される。
φ＝（１／２）ＣＶ_０ ^２ ……式（１）

ここで，Ｃ＝ε_ｒε_０（Ｓ／ｄ）はコンデンサ容量，Ｖ_０は印加電圧，ε_ｒは比誘電率，ε_０は真空の誘電率，Ｓは凹部１７０の断面積，ｄはギャップ１０ａの厚さである。

コンデンサＣ１の電極間の引力Ｆは，下記の（２）式で表される。
Ｆ＝−（ｄφ／ｄｘ）_ｘ＝ｄ＝ε_ｒε_０Ｖ_０ ^２／２ｄ^２ ……式（２）
したがって，第２の基体１５０の陽極接合をした場合に，重量部１３２と第２の基体１５０とに働く静電引力は，ギャップ１０ａの厚さｄの２乗に反比例する。そのため，凹部１７０が設けられた領域において，重量部１３２と第２の基体１５０との間の距離（ギャップ１０ａの厚さｄ）を大きくして，静電引力を小さくすることができる。このように，凹部１７０は，陽極接合の際の重量部１３２の第２の基体１５０への付着を抑制する付着防止部として機能する。

（第２の実施形態）
図１７は，本発明の第２の実施形態に係る角速度センサ２００を分解した状態を表す分解斜視図である。図１８は，図１７のＤ−Ｄに沿って切断した状態を表す断面図である。図１，図１１に共通する部分には同一符号を付し，重複する説明を省略する。

図１７，図１８に示すように，本実施形態の角速度センサ２００は，第１の実施形態での角速度センサ１００と，以下の点において相違している。
第１に，本実施形態の角速度センサ２００は，第１の実施形態での角速度センサ１００の第２の基体１５０に形成された配線用端子Ｔ１〜Ｔ１１に代えて，第１の基体２４０に配線用端子Ｔ１ａ〜Ｔ１１ａが形成されている。
第２に，本実施形態の角速度センサ２００は，第１の実施形態での角速度センサ１００のブロック上層部１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｅ，１１４ｆ，１１４ｉに形成された導通部１６２に代えて，ブロック上層部１１４ｃ，１１４ｄ，１１４ｇ，１１４ｈ，１１４ｊにそれぞれ導通部２６２を備えている。

導通部２６２は，ブロック上層部１１４ｃ，１１４ｄ，１１４ｇ，１１４ｈ，１１４ｊとブロック下層部１３４ｃ，１３４ｄ，１３４ｇ，１３４ｈ，１３４ｊとをそれぞれ導通するものであり，ブロック上層部１１４ｃ，１１４ｄ，１１４ｇ，１１４ｈ，１１４ｊ及び接合部１２３をそれぞれ貫通している。導通部２６２の構造は，第１の実施形態での導通部１６０〜１６２と同様である。

第１の基体２４０は，例えばガラス材料からなり，略直方体の外形を有し，枠部２４１と底板部２４２とを有する。枠部２４１及び底板部２４２は，基板に略直方体状（例えば，縦横２．５ｍｍ，深さ５μｍ）の凹部２４３を形成することで作成できる。

第１の基体２４０には，枠部２４１及び底板部２４２を貫通する配線用端子Ｔａ（Ｔ１ａ〜Ｔ１１ａ）が設けられており，角速度センサ２００の外部から駆動用電極１４４ａ，１５４ａや，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅへの電気的接続を可能としている。配線用端子Ｔ１ａ〜Ｔ１１ａの構造は，第１の実施形態での配線用端子Ｔ１〜Ｔ１１と同様である。

配線用端子Ｔ１ａの下端は，固定部１１１の突出部１１１ｂの上面に接続されている。配線用端子Ｔ２ａ〜Ｔ９ａの下端は，それぞれブロック上層部１１４ａ〜１１４ｈの上面に接続されている（配線用端子Ｔ２ａ〜Ｔ９ａのＴ２ａ〜Ｔ９ａの番号順と，ブロック上層部１１４ａ〜１１４ｈの１１４ａ〜１１４ｈのアルファベット順とは，それぞれ対応している）。配線用端子Ｔ１０ａ，Ｔ１１ａは，それぞれブロック上層部１１４ｉ，１１４ｊの上面に接続されている。

したがって，配線用端子Ｔ２ａ〜Ｔ１１ａは，第１の実施形態での配線用端子Ｔ２〜Ｔ１１と同様に，それぞれ順に，検出用電極１４４ｅ，１４４ｂ，１５４ｂ，１５４ｃ，１４４ｃ，１４４ｄ，１５４ｄ，１５４ｅ，駆動用電極１４４ａ，１５４ａと電気的に接続されている。
また，配線用端子Ｔ１ａは，第１の実施形態での配線用端子Ｔ１と同様に，変位部１１２の上面及び重量部１３２の下面に形成される電極Ｅ１と電気的に接続されている。

第２の基体２５０の陽極接合によって，第２の基体２５０から陽イオンが移動した結果，第２の基体２５０の重量部１３２に近い側の表面近傍には，マイナスの空間電荷層が形成される。本実施形態においては，第２の基体２５０の陽極接合時に，駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅは，駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅにそれぞれ電気的に接続されている配線用端子Ｔ１１ａ，Ｔ４ａ，Ｔ５ａ，Ｔ８ａ，Ｔ９ａを介して，外部のグランドにそれぞれ電気的に接続されている（接地している）。これらの接地された駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅは，第２の基体２５０の表面近傍に形成されたマイナスの空間電荷層を被覆しているので，静電力を遮断するシールド層として機能する。そのため，第２の基体２５０の陽極接合の際に，重量部１３２の下面と第２の基体２５０の上面に働く静電引力を低減することができるので，重量部１３２と第２の基体２５０との付着を抑制することが可能である。

また，重量部１３２の裏面上の，駆動用電極１５４ａ，及び検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅの配置されていない領域と対応する領域には，凹部１７０が設けられている。そのため，前述したように，第２の基体１５０と第２の構造体１３０との陽極接合の際に，重量部１３２と第２の基体１５０との付着を抑制できる。

以上のように，角速度センサ２００及びその製造方法によれば，第２の基体２５０の陽極接合時に，駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅをシールド層として機能させることができ，なおかつ，重量部１３２の裏面上に設けられた凹部１７０を接合防止部として機能させることができる。そのため，角速度センサ２００及びその製造方法によれば，第２の基体２５０を陽極接合する際に，重量部１３２と第２の基体２５０との付着をより確実に抑制することができる。

また，本実施形態においては，第２の基体２５０の陽極接合時に，駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅは，駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅにそれぞれ電気的に接続されている配線用端子Ｔ１０ａ，Ｔ３ａ，Ｔ６ａ，Ｔ７ａ，Ｔ２ａを介して，外部のグランドにそれぞれ電気的に接続されている（接地している）。そのため，第１の基体２４０の表面近傍にマイナスの空間電荷層が形成された場合であっても，駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅは第１の基体２４０の表面を被覆しているので，静電力を遮断するシールド層として機能する。そのため，第２の基体２５０の陽極接合の際に，変位部１１２の上面と第１の基体２４０の下面に働く静電引力を低減することができるので，変位部１１２と第１の基体２４０との付着をより一層抑制することが可能である。

さらに，本実施の形態では，半導体基板Ｗと第２の基体２５０との陽極接合時には，重量部１３２と電気的に接続されている配線用端子Ｔ１ａと，駆動用電極１４４ａ，１５４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅに電気的に接続されている配線用端子Ｔ２ａ〜Ｔ１１ａとを導線等により外部で電気的に接続する。

これにより，第２の基体２５０の陽極接合時には，第２の基体２５０の上面に配置された駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅと，重量部１３２の下面は導通されて，等電位となる。等電位である，駆動用電極１５４ａ・検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅと，重量部１３２の下面には静電引力が働かないため，角速度センサ２００及びその製造方法では，第２の基体２５０の陽極接合の際に，重量部１３２と第２の基体２５０との付着をより一層抑制することができる。

また，第２の基体２５０の陽極接合時には，第１の基体２４０の上面に配置された駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅと，変位部１１２の上面は導線等により外部で電気的に接続されている。このように，駆動用電極１４４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅと，変位部１１２の上面は導通されているので等電位である。等電位である，駆動用電極１４４ａ・検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅと，変位部１１２の上面には静電引力が働かないため，角速度センサ２００及びその製造方法では，第２の基体２５０の陽極接合の際に，変位部１１２と第１の基体２４０との付着をより一層抑制することができる。

角速度センサ２００の作成工程について説明する。
図１９は，角速度センサ２００の作成手順の一例を表すフロー図である。
本実施形態の角速度センサ２００の作成方法は，第１の実施形態での角速度センサ１００の作成方法と，以下の点において相違している。

第１に，本実施形態では，第１の実施形態での角速度センサ１００の作成方法におけるステップ１７での第２の基体１５０への配線用端子Ｔ１〜Ｔ１１の形成に代えて，ステップ２５において第２の基体２４０に配線用端子Ｔ１ａ〜Ｔ１１ａを形成する。
第２に，本実施形態では，ステップ４７での第２の基体２５０の接合において，駆動用電極１４４ａ，１５４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅに電気的に接続されている配線用端子Ｔ２ａ〜Ｔ１１ａと，外部のグランドとをそれぞれ電気的に接続している（接地している）。
第３に，本実施形態では，ステップ４７での第２の基体２５０の接合において，重量部１３２と電気的に接続されている配線用端子Ｔ１ａと，駆動用電極１４４ａ，１５４ａ，検出用電極１４４ｂ〜１４４ｅ，１５４ｂ〜１５４ｅに電気的に接続されている配線用端子Ｔ２ａ〜Ｔ１１ａとを導線等により外部で電気的に接続している。
第３に，ステップ２８において配線用端子Ｔ１ａと配線用端子Ｔ２ａ〜Ｔ１１ａとを角速度センサ２００の外部で接続している例えば導線を除去する。

（第３の実施形態）
第３の実施形態に係る角速度センサ３００につき説明する。
図２０〜図２１はそれぞれ，角速度センサ３００を構成する第２の構造体３３０の下面図，第２の基体１５０の上面図であり，図６，図８に対応する。図２２，図２３はそれぞれ，角速度センサ３００を切断した状態を表す断面図であり，図１０，図１１に対応する。第１の実施形態の角速度センサ１００と共通する部分には同一符号を付し，重複する説明を省略する。

角速度センサ３００では，角速度センサ１００と異なり，重量部１３２上に凹部１７０が配置されず，第２の基体１５０上に凹部３７０が配置される。凹部３７０は，第２の基体３５０の上面の，電極１５４（駆動用電極１５４ａと検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ）の間に配置される。

第２の基体３５０上の凹部３７０も，第１の実施形態での凹部１７０と同様に，接合時での重量部１３２と第２の基体３５０間の静電引力を低減し，付着防止部として機能する。但し，凹部１７０，３７０の配置の相違により（重量部１３２側，第２の基体３５０側の何れに配置されるか），利点に相違がある。

（１）基体３５０側に凹部３７０が配置される場合
この場合，以下の利点を有する。
・電極１５４間での絶縁性が大きくなる。電極１５４間に凹部３７０が配置されることで，電極１５４が互いに分離される傾向となる。この結果，電極１５４での駆動，検出の確実性が向上する（信号にノイズが乗りにくい）。

・電極１５４（駆動電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ）と重量部１３２の下面上の電極Ｅ１間（図１２参照）での静電容量に与える影響が小さい。即ち，凹部１７０，３７０が無いときと有るときでの静電容量の差が小さい。基体３５０自体は絶縁性なので，電極１５４が凹部３７０と重ならなければ，凹部３７０の有無は静電容量にほとんど影響しない。これに対して，重量部１３２は，それ自体が導電性を有する（半導体への不純物ドーピング等によって，重量部１３２の底面全体が電極Ｅ１として機能する）。このため，重量部１３２側に凹部が形成されると，その場所の如何に依らず，静電容量が変化することになる。

（２）重量部１３２側に凹部１７０が配置される場合
重量部１３２側に凹部１７０が配置される場合，凹部１７０の底面を電極１５４間の隙間より大きくすることが容易となる。この結果，凹部１７０（特に，凹部１７０の底面の辺近傍）において電気力線が広がり，接合時での重量部１３２と第２の基体３５０間の静電引力が低減される（電気力線の密度が低くなり，電界が弱くなる）。
凹部１７０の底面が電極１５４間の隙間と同程度の大きさ（面積）だと，重量部１３２と第２の基体３５０間の静電引力が却って大きくなる可能性がある。電気力線は，凹部１７０の底面のみならず，側面からも発生する。凹部１７０の底面が電極１５４間の隙間と同程度の大きさだと，凹部１７０の側面は底面よりも基体３５０との距離が小さいことから，側面と基体３５０間での静電引力が大きくなる（前述の式（２）に示されるように，静電引力は距離の２乗に反比例する）。

（角速度センサ３００の製造方法）
角速度センサ３００は，角速度センサ１００と近似する手順で作成できる。
但し，角速度センサ３００の作成手順には，角速度センサ１００の作成手順と以下が相違する。

（１）第２の構造体３３０が凹部を有しないことから，第２の構造体３３０への凹部の形成工程は不要となる（図１３のステップのＳ１５参照）。

（２）第２の基体３５０への凹部３７０の形成工程がある。
絶縁性材料からなる基板をエッチングすることにより，凹部３７０等を形成し，第２の基体３５０とする。基板上に凹部３７０等に対応する開口を有するレジストを形成する。例えば，バッファドフッ酸（ＢＨＦ）によるウェットエッチング，ＲＩＥによるドライエッチングによって，この開口部に凹部３７０を形成できる。
その後，この第２の基体３５０に，駆動用電極１５４ａ，検出用電極１５４ｂ〜１５４ｅ，及び配線層Ｌ２，Ｌ８〜Ｌ１１を，例えばＮｄを含むＡｌからなるパターンによって形成する。
以上の点を除き，角速度センサ３００の製造方法は第１の実施形態と実質的に相違する訳でないので詳細な説明を省略する。

（その他の実施形態）
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張，変更可能であり，拡張，変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば，角速度センサ１００〜３００では，第１の構造体１１０及び第２の構造体１３０に，導電性材料（不純物が含まれるシリコン）を用いた場合を例に説明したが，必ずしも全体がすべて導電性材料で構成されている必要はない。少なくとも，駆動用電極Ｅ１，検出用電極Ｅ１や，配線用端子Ｔ１０とブロック上層部１１４ｉの上面との間を導通する部分等のような必要な部分が導電性材料によって構成されていてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る角速度センサを分解した状態を表す分解斜視図である。 図１の角速度センサを分解した状態を表す分解斜視図である。 第１の構造体の上面図である。 接合部の上面図である。 第２の構造体の上面図である。 第２の構造体の下面図である。 第１の基体の下面図である。 第２の基体の上面図である。 第２の基体の下面図である。 図１のＢ−Ｂに沿って切断した状態を表す断面図である。 図１のＣ−Ｃに沿って切断した状態を表す断面図である。 図１０に示す角速度センサにおける６組の容量素子を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る角速度センサの作成手順の一例を表すフロー図である。 図１３の作成手順における角速度センサの状態を表す断面図である。 図１３の作成手順における角速度センサの状態を表す断面図である。 図１３の作成手順における角速度センサの状態を表す断面図である。 図１３の作成手順における角速度センサの状態を表す断面図である。 図１３の作成手順における角速度センサの状態を表す断面図である。 図１３の作成手順における角速度センサの状態を表す断面図である。 図１３の作成手順における角速度センサの状態を表す断面図である。 図１３の作成手順における角速度センサの状態を表す断面図である。 図１３の作成手順における角速度センサの状態を表す断面図である。 図１３の作成手順における角速度センサの状態を表す断面図である。 図１３の作成手順における角速度センサの状態を表す断面図である。 第２の基体と第２の構造体との陽極接合の際に，重量部と第２の基体が対向した状態を示す図である。 凹部が付着防止部として機能する原理を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る角速度センサを分解した状態を表す分解斜視図である。 図１７のＤ−Ｄに沿って切断した状態を表す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る角速度センサの作成手順の一例を表すフロー図である。 第３の実施形態に係る第２の構造体の下面図である。 第３の実施形態に係る第２の基体の上面図である。 ３の実施形態に係る角速度センサを表す断面図である。 ３の実施形態に係る角速度センサを表す断面図である。

符号の説明

１００，２００ 角速度センサ
１１０ 第１の構造体
１１１ 固定部
１１１ａ 枠部
１１１ｂ，１１１ｃ 突出部
１１２（１１２ａ-１１２ｅ） 変位部
１１３（１１３ａ-１１３ｄ） 接続部
１１４（１１４ａ-１１４ｊ） ブロック上層部
１１５（１１５ａ-１１５ｄ） 開口
１２０，１２１，１２２，１２３ 接合部
１３０ 第２の構造体
１３１ 台座
１３１ａ 枠部
１３１ｂ〜１３１ｄ 突出部
１３２（１３２ａ-１３３ｅ） 重量部
１３３ 開口
１３４（１３４ａ-１３４ｊ） ブロック下層部
１３５ ポケット
１４０，２４０ 第１の基体
１４１ 枠部
１４２ 底板部
１４３ 凹部
１４４ａ 駆動用電極
１４４ｂ-１４４ｅ 検出用電極
１５０，２５０ 第２の基体
１５４ａ 駆動用電極
１５４ｂ-１５４ｅ 検出用電極
１６０-１６２，２６２ 導通部
１７０ 凹部
１８０ 空間電荷層
１０，１０ａ ギャップ
１１ 錘状貫通孔
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４-Ｌ１１ 配線層
Ｔ１-Ｔ１１ 配線用端子
Ｅ１ 駆動用電極，検出用電極

Claims (8)

1. 開口を有する固定部と，この開口内に配置され，かつ前記固定部に対して変位する変位部と，前記固定部と前記変位部とを接続する接続部と，を有し，かつ平板状の第１の半導体材料から構成される第１の構造体と，
   前記変位部に接合される重量部と，前記重量部を囲んで配置され，かつ前記固定部に接合される台座と，を有し，第２の半導体材料から構成され，かつ前記第１の構造体に積層して配置される第２の構造体と，
   前記固定部に接続されて前記第１の構造体に積層配置され，絶縁性材料から構成される第１の基体と，
   前記変位部に積層方向の振動を付与し，前記重量部との対向面に配置され，かつ導電性材料で構成される駆動用電極と，前記変位部の変位を検出し，前記重量部との対向面に配置され，かつ導電性材料で構成される検出用電極とを有し，絶縁性材料から構成され，かつ前記台座に接続されて前記第２の構造体に積層配置される第２の基体と，
   を具備し，
   前記第２の構造体が，前記第２の基体と対向する前記重量部の面上であって，前記駆動用電極及び前記検出用電極の配置されていない領域と対応する領域に配置される凹部を有することを特徴とする角速度センサ。
2. 開口を有する固定部と，この開口内に配置され，かつ前記固定部に対して変位する変位部と，前記固定部と前記変位部とを接続する接続部と，を有し，かつ平板状の第１の半導体材料から構成される第１の構造体と，
   前記変位部に接合される重量部と，前記重量部を囲んで配置され，かつ前記固定部に接合される台座と，を有し，第２の半導体材料から構成され，かつ前記第１の構造体に積層して配置される第２の構造体と，
   前記固定部に接続されて前記第１の構造体に積層配置され，絶縁性材料から構成される第１の基体と，
   前記変位部に積層方向の振動を付与し，前記重量部との対向面に配置され，かつ導電性材料で構成される駆動用電極と，前記変位部の変位を検出し，前記重量部との対向面に配置され，かつ導電性材料で構成される検出用電極とを有し，絶縁性材料から構成され，かつ前記台座に接続されて前記第２の構造体に積層配置される第２の基体と，
   を具備し，
   前記第２の基体が，前記重量部と対向し，かつ前記駆動用電極及び前記検出用電極の配置されていない領域に配置される凹部を有することを特徴とする角速度センサ。
3. 第１の半導体材料からなる第１の層，絶縁性材料からなる第２の層，および第２の半導体材料からなる第３の層が順に積層されてなる半導体基板の前記第１の層をエッチングして，開口を有する固定部と，この開口内に配置され，かつ前記固定部に対して変位する変位部と，前記固定部と前記変位部とを接続する接続部と，を有する第１の構造体を形成するステップと，
   絶縁性材料から構成される第１の基体を，前記固定部に接合して前記第１の構造体に積層配置するステップと，
   前記第３の層をエッチングして，前記変位部に接合される重量部と，前記変位部と接合される面とは反対側の前記重量部の面上又は前記変位部と接合される面とは反対側の第３の層の前記重量部が形成される領域の面上に配置される凹部と，前記重量部を囲んで配置され，かつ前記固定部に接合される台座と，を有する第２の構造体を形成するステップと，
   前記重量部との対向面に配置され，導電性材料で構成され，前記変位部に積層方向の振動を付与する第１の駆動用電極と，前記重量部との対向面に配置され，導電性材料で構成され，前記変位部の変位を検出する第１の検出用電極と，を有し，かつ絶縁性材料から構成される第２の基体を，前記台座に陽極接合して前記第２の構造体に積層配置するステップと，
   を具備し，
   前記凹部が，前記第１の駆動用電極及び第１の前記検出用電極の配置されていない領域と対応する領域に配置されることを特徴とする角速度センサの製造方法。
4. 第１の半導体材料からなる第１の層，絶縁性材料からなる第２の層，および第２の半導体材料からなる第３の層が順に積層されてなる半導体基板の前記第１の層をエッチングして，開口を有する固定部と，この開口内に配置され，かつ前記固定部に対して変位する変位部と，前記固定部と前記変位部とを接続する接続部と，を有する第１の構造体を形成するステップと，
   絶縁性材料から構成される第１の基体を，前記固定部に接合して前記第１の構造体に積層配置するステップと，
   前記第３の層をエッチングして，前記変位部に接合される重量部と，前記重量部を囲んで配置され，かつ前記固定部に接合される台座と，前記重量部と対向し，かつ前記第１の駆動用電極及び第１の前記検出用電極の配置されていない領域に配置される凹部と，を有する第２の構造体を形成するステップと，
   前記重量部との対向面に配置され，導電性材料で構成され，前記変位部に積層方向の振動を付与する第１の駆動用電極と，前記重量部との対向面に配置され，導電性材料で構成され，前記変位部の変位を検出する第１の検出用電極と，を有し，かつ絶縁性材料から構成される第２の基体を，前記台座に陽極接合して前記第２の構造体に積層配置するステップと，
   を具備することを特徴とする角速度センサの製造方法。
5. 前記第２の基体を前記第２の構造体に積層配置するステップが，前記第１の駆動用電極及び前記第１の検出用電極を接地しながら行われることを特徴とする請求項３または４に記載の角速度センサの製造方法。
6. 前記第１の構造体を形成するステップと，前記第１の基体を前記第１の構造体に積層配置するステップとの間に，前記固定部と前記第３の層とを電気的に接続する第１の導通部を形成するステップと，
   前記変位部と前記第３の層とを電気的に接続する第２の導通部を形成するステップと，
   をさらに具備し，
   前記第２の基体を前記第２の構造体に積層配置するステップが，前記第１の駆動用電極及び前記第１の検出用電極と前記台座との間をそれぞれ導通しながら行われることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の角速度センサの製造方法。
7. 前記第１の基体が，前記変位部に積層方向の振動を付与し，前記変位部との対向面に配置され，かつ導電性材料で構成される第２の駆動用電極と，前記変位部の変位を検出し，前記変位部との対向面に配置され，かつ導電性材料で構成される第２の検出用電極とを有し，
   前記第２の基体を前記第２の構造体に積層配置するステップが，前記第２の駆動用電極及び前記第２の検出用電極を接地しながら行われることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の角速度センサの製造方法。
8. 前記第２の基体を前記第２の構造体に積層配置するステップが，前記第２の駆動用電極及び前記第２の検出用電極と前記固定部との間をそれぞれ導通しながら行われることを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載の角速度センサの製造方法。

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