物理量センサーの製造方法
【課題】信頼性を向上させることが可能な物理量センサーの製造方法の提供。
【解決手段】物理量センサーの製造方法は、ベース基板に溝部を形成し、溝部内に配線を設けるベース基板配線形成工程Ｓ１と、センサー基板に導電性を有する突起部を設けるセンサー基板突起部形成工程Ｓ２と、配線と突起部とが、平面視において、互いに重なるようにベース基板とセンサー基板とを位置合わせする位置合わせ工程Ｓ３と、ベース基板とセンサー基板とを接合し、配線と突起部とを接続する接合工程Ｓ４と、センサー基板をエッチングしてセンサー素子を形成するセンサー素子形成工程Ｓ５と、を含み、配線の厚さ寸法ｔ１を溝部の深さ寸法ｄよりも小さく、且つ、配線の厚さ寸法ｔ１と突起部の厚さ寸法ｔ２との和を、溝部の深さ寸法ｄよりも大きくすることを特徴とする（ｄ＞ｔ１、且つ、ｄ＜（ｔ１＋ｔ２））。
【解決手段】物理量センサーの製造方法は、ベース基板に溝部を形成し、溝部内に配線を設けるベース基板配線形成工程Ｓ１と、センサー基板に導電性を有する突起部を設けるセンサー基板突起部形成工程Ｓ２と、配線と突起部とが、平面視において、互いに重なるようにベース基板とセンサー基板とを位置合わせする位置合わせ工程Ｓ３と、ベース基板とセンサー基板とを接合し、配線と突起部とを接続する接合工程Ｓ４と、センサー基板をエッチングしてセンサー素子を形成するセンサー素子形成工程Ｓ５と、を含み、配線の厚さ寸法ｔ１を溝部の深さ寸法ｄよりも小さく、且つ、配線の厚さ寸法ｔ１と突起部の厚さ寸法ｔ２との和を、溝部の深さ寸法ｄよりも大きくすることを特徴とする（ｄ＞ｔ１、且つ、ｄ＜（ｔ１＋ｔ２））。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量センサーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物理量センサーの１つである加速度センサーとして、絶縁基板と、この絶縁基板の表面に陽極接合されたシリコン板をエッチング加工することにより、互いに分離して形成された固定部と可動部とを備え、固定部には固定電極を一体に形成し、可動部には固定電極に微小隙間を介して対向するように配置された可動電極を備えた構成の加速度センサーが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の加速度センサーの固定電極は、絶縁基板に形成された電極パターンと接続され、可動電極は、支持部を介して絶縁基板に形成された電極パターンと接続されている構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１５３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１で述べられている加速度センサー（以下、物理量センサーという）の製造方法によれば、凹部内に各電極パターンを形成した絶縁基板（絶縁性基板）としてのガラス基板と、後に固定電極、可動電極などに形成されるシリコン板と、を陽極接合法（ガラス基板とシリコン板とを密着させ、約４００℃の温度下で約１ＫＶの電圧を印加し、両者の境界面近傍に静電引力を生じさせて両者を化学結合によって接合する方法）で接合するとある。
【０００５】
しかしながら、シリコン板は、他の材料と比較して表面に酸化膜（ＳｉＯ2）が生成され易い性質を有する。
このことから、上記物理量センサーは、ガラス基板とシリコン板との陽極接合時に、シリコン板の固定電極及び可動電極におけるガラス基板の電極パターンとの接続部と、ガラス基板の電極パターンとの電気的な接続が、上記酸化膜によって阻害され、不十分となる虞がある。これにより、上記物理量センサーは、信頼性が損なわれる虞がある。
また、ガラス基板とシリコン板とは、平板同士であることから、位置ずれが生じやすく、陽極接合時における両者の位置合わせが容易に行えないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる物理量センサーの製造方法は、主面に溝部が形成され、且つ前記溝部内に配線が形成されたベース基板を用意する工程と、センサー基板に導電性を有する突起部を設ける工程と、前記配線と前記突起部とが、平面視において、互いに重なるように前記ベース基板と前記センサー基板とを位置合わせする工程と、前記ベース基板と前記センサー基板とを接合し、前記配線と前記突起部とを接続する工程と、前記センサー基板をエッチングし、センサー素子を形成する工程と、を含み、前記配線の厚さ寸法を前記溝部の深さ寸法よりも小さく、且つ、前記配線の厚さ寸法と前記突起部の厚さ寸法との和を、前記溝部の深さ寸法よりも大きくすることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、物理量センサーの製造方法は、センサー基板に導電性を有する突起部を設ける工程を含むことから、例えば、センサー基板にシリコン板（以下、シリコン基板ともいう）を用いた場合でも、センサー基板の準備作業（例えば、表面のクリーニング作業）から引き続いて突起部をスパッタリング法などにより設ければ、シリコンの酸化膜によるセンサー基板と突起部との接合の阻害を回避できる。
この結果、物理量センサーの製造方法は、ベース基板とセンサー基板とを接合し、配線（電極パターンに相当）と突起部とを接続する工程において、配線と突起部を介したセンサー基板（固定電極及び可動電極に相当）との電気的な接続を確実に行うことができる。
これにより、物理量センサーの製造方法は、物理量センサーの信頼性を向上させることができる。
【０００９】
また、物理量センサーの製造方法は、配線の厚さ寸法を溝部の深さ寸法よりも小さく、且つ、配線の厚さ寸法と突起部の厚さ寸法との和を、溝部の深さ寸法よりも大きくすることから、ベース基板にセンサー基板を載置したときに、センサー基板の突起部がベース基板の溝部に入り込むことになる。
これにより、物理量センサーの製造方法は、センサー基板の突起部が位置決めの機能を果たし得ることから、特許文献１の従来構成と比較して、ベース基板（ガラス基板に相当）とセンサー基板（シリコン板に相当）との位置合わせを容易に行うことができる。
【００１０】
また、物理量センサーの製造方法は、ベース基板に溝部を形成し溝部内に配線を設ける工程と、センサー基板に導電性を有する突起部を設ける工程とを、それぞれ別ラインで同時進行で行うことが可能である。
これにより、物理量センサーの製造方法は、例えば、ベース基板に配線を形成し、その後、配線上に突起部を設ける方法と比較して、製造時間を短縮できることから、物理量センサーの生産性を向上させることができる。
【００１１】
［適用例２］上記適用例にかかる物理量センサーの製造方法において、前記センサー基板に導電性を有する前記突起部を設ける工程の前に、前記センサー基板の表面をクリーニングする工程を含むことが好ましい。
【００１２】
これによれば、物理量センサーの製造方法は、センサー基板に導電性を有する突起部を設ける工程の前に、センサー基板の表面をクリーニングする工程を含むことから、センサー基板の表面の酸化膜などの異物が除去され、異物によるセンサー基板と突起部との接合の阻害を回避できる。
【００１３】
［適用例３］上記適用例にかかる物理量センサーの製造方法において、前記ベース基板には絶縁性基板を用い、前記センサー基板には半導体基板を用いることが好ましい。
【００１４】
これによれば、物理量センサーの製造方法は、ベース基板には絶縁性基板を用い、センサー基板には半導体基板を用いることから、ベース基板と、半導体基板から形成されるセンサー素子との間の絶縁分離を容易に行うことができる。
この結果、物理量センサーの製造方法は、物理量センサーの信頼性を向上させることができる。
【００１５】
［適用例４］上記適用例３にかかる物理量センサーの製造方法において、前記絶縁性基板はガラス基板であり、前記半導体基板はシリコン基板であることが好ましい。
【００１６】
これによれば、物理量センサーの製造方法は、絶縁性基板がガラス基板であり、半導体基板がシリコン基板であることから、このような一般的な材料を用いることによってベース基板とセンサー素子との間の絶縁分離を、容易に且つ確実に行うことができる。
この結果、物理量センサーの製造方法は、物理量センサーの信頼性を向上させることができる。
【００１７】
［適用例５］上記適用例４にかかる物理量センサーの製造方法において、前記突起部にはＡｕを用いたことが好ましい。
【００１８】
これによれば、物理量センサーの製造方法は、突起部にＡｕを用いたことから、シリコン基板であるセンサー基板との相性がよく、センサー基板に導電性を有する突起部を設ける工程において、突起部とセンサー基板との接合を確実に行うことができる。
この結果、物理量センサーの製造方法は、物理量センサーの信頼性を向上させることができる。
【００１９】
［適用例６］上記適用例４または適用例５にかかる物理量センサーの製造方法において、前記ベース基板と前記センサー基板とを接合し、前記配線と前記突起部とを接続する工程では、陽極接合法を用いることが好ましい。
【００２０】
これによれば、物理量センサーの製造方法は、ガラス基板であるベース基板と、シリコン基板であるセンサー基板とを接合し、配線と突起部とを接続する工程では、陽極接合法を用いることから、その特性によって、ベース基板とセンサー基板との接合、及び配線と突起部との電気的な接続を確実に行うことができる。
この結果、物理量センサーの製造方法は、物理量センサーの信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態の物理量センサーの概略構成を示す模式平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線での模式断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線での模式断面図。
【図４】物理量センサーの主要な製造工程を示すフローチャート。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は物理量センサーの製造工程を説明する模式断面図。
【図６】（ｆ）〜（ｈ）は物理量センサーの製造工程を説明する模式断面図。
【図７】物理量センサーの製造工程を説明する模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
（実施形態）
最初に、本実施形態にかかる、例えば、加速度や角速度などの物理量を検出する物理量センサーの構成について説明する。
図１は、物理量センサーの概略構成を示す模式平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線での模式断面図であり、図３は、図１のＢ−Ｂ線での模式断面図である。なお、説明の便宜上、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。また、図１では、蓋部材を破線にて記載してある。
【００２４】
なお、以下では、説明の便宜上、図１中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」という。また、図１〜図３では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が図示されている。また、以下では、Ｘ軸に平行な方向（左右方向）を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向（上下方向）を「Ｚ軸方向」という。
【００２５】
図１〜図３に示すように、物理量センサー１は、ベース基板２と、ベース基板２に支持されたセンサー素子３と、センサー素子３を覆うように設けられた蓋部材５と、を備えている。
【００２６】
ベース基板２は、センサー素子３を支持する機能を有する。
ベース基板２は、板状をなし、その上面（一方の面）には、凹部２１が設けられている。この凹部２１は、ベース基板２を平面視したときに、後述するセンサー素子３の可動部３３、可動電極部３６，３７及び連結部３４，３５が収まるように形成されている。
凹部２１は、センサー素子３の可動部３３、可動電極部３６，３７及び連結部３４，３５がベース基板２に接触することを回避する逃げ部を構成する。これにより、ベース基板２は、センサー素子３の可動部３３の変位を許容することができる。
なお、この逃げ部は、凹部２１に代えて、ベース基板２をその厚さ方向に貫通する貫通孔であってもよい。また、本実施形態では、凹部２１の平面視形状は、四角形（具体的には長方形）をなしているが、これに限定されるものではない。
【００２７】
また、ベース基板２の上面には、前述した凹部２１の外側に、その外周に沿って、溝部２２，２３，２４が設けられている。この溝部２２，２３，２４は、平面視で配線に対応した形状をなしている。具体的には、溝部２２は、後述する配線４１及び電極４４に対応した形状をなし、溝部２３は、後述する配線４２及び電極４５に対応した形状をなし、溝部２４は、後述する配線４３及び電極４６に対応した形状をなしている。
【００２８】
ここで、溝部２２，２３，２４の深さ寸法は、それぞれ配線４１，４２，４３の厚さ寸法よりも大きくなっている。
また、溝部２２，２３，２４の電極４４，４５，４６が設けられた部位の深さは、それぞれ配線４１，４２，４３が設けられた部位よりも深くなっている。
このように溝部２２，２３，２４の一部の深さを深くすることにより、後述する物理量センサー１の製造時において、電極４４，４５，４６と、後にセンサー素子３となるセンサー基板との接合を回避することができる。
【００２９】
ベース基板２の構成材料としては、具体的には、絶縁性を有する、高抵抗なシリコン材料、ガラス材料を用いるのが好ましく、特に、センサー素子３がシリコン材料を主材料としたシリコン基板で構成されている場合、アルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス材料（例えば、パイレックス（登録商標）ガラスのような硼珪酸ガラス）を用いるのが好ましい。
これにより、物理量センサー１は、ベース基板２（ガラス基板）とセンサー素子３（シリコン基板）とを陽極接合することができる。
【００３０】
また、ベース基板２の構成材料は、センサー素子３の構成材料との熱膨張係数差ができるだけ小さいことが好ましく、具体的には、ベース基板２の構成材料とセンサー素子３の構成材料との熱膨張係数差が３ｐｐｍ／℃以下であることが好ましい。これにより、物理量センサー１は、ベース基板２とセンサー素子３との接合時などにおいて、高温下にさらされても、ベース基板２とセンサー素子３との間の残留応力（熱応力）を低減することができる。
【００３１】
センサー素子３は、固定部３１，３２と、可動部３３と、連結部３４，３５と、可動電極部３６，３７と、固定電極部３８，３９と、を備えている。
センサー素子３は、例えば、加速度や角速度などの物理量の変化に応じて、可動部３３及び可動電極部３６，３７が、連結部３４，３５を弾性変形させながら、Ｘ軸方向（＋Ｘ方向または−Ｘ方向）に変位する。物理量センサー１は、このような変位に伴って、可動電極部３６と固定電極部３８との間の隙間、及び可動電極部３７と固定電極部３９との間の隙間の大きさがそれぞれ変化する。
すなわち、物理量センサー１は、このような変位に伴って、可動電極部３６と固定電極部３８との間の静電容量、及び可動電極部３７と固定電極部３９との間の静電容量の大きさがそれぞれ変化する。したがって、物理量センサー１は、これらの静電容量に基づいて、加速度や角速度などの物理量を検出することできる。
【００３２】
この固定部３１，３２、可動部３３、連結部３４，３５及び可動電極部３６，３７は、例えば、一枚のシリコン基板から一体的に形成されている。
固定部３１，３２は、それぞれ、前述したベース基板２の上面に接合されている。具体的には、固定部３１は、ベース基板２の上面の凹部２１に対して−Ｘ方向側（図中左側）の部分に接合され、固定部３２は、凹部２１に対して＋Ｘ方向側（図中右側）の部分に接合されている。また、固定部３１，３２は、平面視したときに、それぞれ、凹部２１と凹部２１の外周縁部とに跨るように設けられている。
【００３３】
なお、固定部３１，３２の位置及び形状などは、連結部３４，３５や配線４１，４２，４３の位置及び形状などに応じて決められるものであり、上述した構成に限定されない。
２つの固定部３１，３２の間には、可動部３３が設けられている。本実施形態では、可動部３３は、Ｘ軸方向に延びる長手形状をなしている。なお、可動部３３の形状は、センサー素子３を構成する各部の形状、大きさなどに応じて決められるものであり、上述した構成に限定されない。
【００３４】
可動部３３は、固定部３１に対して連結部３４を介して連結され、固定部３２に対して連結部３５を介して連結されている。より具体的には、可動部３３の左側の端部が連結部３４を介して固定部３１に連結されるとともに、可動部３３の右側の端部が連結部３５を介して固定部３２に連結されている。
この連結部３４，３５は、可動部３３を固定部３１，３２に対して変位可能に連結している。本実施形態では、連結部３４，３５は、図１にて矢印ａで示すように、Ｘ軸方向（＋Ｘ方向または−Ｘ方向）に可動部３３を変位し得るように構成されている。
【００３５】
具体的に説明すると、連結部３４は、２つの梁３４１，３４２で構成されている。そして、梁３４１，３４２は、それぞれ、Ｙ軸方向に蛇行しながらＸ軸方向に延びる形状をなしている。換言すると、梁３４１，３４２は、それぞれ、Ｙ軸方向に複数回（本実施形態では３回）折り返された形状をなしている。なお、各梁３４１，３４２の折り返し回数は、１回または２回であってもよいし、４回以上であってもよい。
同様に、連結部３５は、Ｙ軸方向に蛇行しながらＸ軸方向に延びる形状をなす２つの梁３５１，３５２で構成されている。
【００３６】
このように、ベース基板２に対してＸ軸方向に変位可能に支持された可動部３３の幅方向での一方側（＋Ｙ方向側）には、可動電極部３６が設けられ、他方側（−Ｙ方向側）には、可動電極部３７が設けられている。
可動電極部３６は、可動部３３から＋Ｙ方向に突出し、櫛歯状をなすように並ぶ複数の可動電極指３６１〜３６５を備えている。この可動電極指３６１，３６２，３６３，３６４、３６５は、―Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。同様に、可動電極部３７は、可動部３３から−Ｙ方向に突出し、櫛歯状をなすように並ぶ複数の可動電極指３７１〜３７５を備えている。この可動電極指３７１，３７２，３７３，３７４，３７５は、―Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。
【００３７】
複数の可動電極指３６１〜３６５及び複数の可動電極指３７１〜３７５は、それぞれ、可動部３３の変位する方向（すなわちＸ軸方向）に並んで設けられている。
これにより、後述する固定電極部３８の固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８と可動電極部３６との間の静電容量、及び固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７と可動電極部３６との間の静電容量を可動部３３の変位に応じて効率的に変化させることができる。
同様に、後述する固定電極部３９の固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８と可動電極部３７との間の静電容量、及び固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７と可動電極部３７との間の静電容量を可動部３３の変位に応じて効率的に変化させることができる。
可動電極部３６は、固定電極部３８に対して間隔を隔てて対向している。また、可動電極部３７は、固定電極部３９に対して間隔を隔てて対向している。
【００３８】
固定電極部３８は、前述した可動電極部３６の複数の可動電極指３６１〜３６５に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように並ぶ複数の固定電極指３８１〜３８８を備えている。固定電極指３８１〜３８８の可動部３３側とは反対側の端部は、それぞれ、ベース基板２の上面の凹部２１に対して＋Ｙ方向側の部分に接合されている。そして、各固定電極指３８１〜３８８は、その固定された側の端を固定端とし、自由端が−Ｙ方向へ延びている。
【００３９】
固定電極指３８１〜３８８は、―Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。そして、固定電極指３８１，３８２は、対をなし、前述した可動電極指３６１，３６２の間に設けられ、固定電極指３８３，３８４は、対をなし、可動電極指３６２，３６３の間に設けられ、固定電極指３８５，３８６は、対をなし、可動電極指３６３，３６４の間に設けられ、固定電極指３８７，３８８は、対をなし、可動電極指３６４，３６５の間に設けられている。
【００４０】
ここで、固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８は、それぞれ、第１固定電極指であり、固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７は、それぞれ、ベース基板２上で第１固定電極指に対して空隙（間隙）を介して配置された第２固定電極指である。
このように、複数の固定電極指３８１〜３８８は、交互に並ぶ複数の第１固定電極指及び複数の第２固定電極指で構成されている。
【００４１】
第１固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８と第２固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７とは、ベース基板２上で互いに分離している。これにより、第１固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８と第２固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７とを電気的に絶縁することができる。そのため、第１固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８と可動電極部３６との間の静電容量、及び第２固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７と可動電極部３６との間の静電容量を別々に測定し、それらの測定結果に基づいて、高精度に物理量を検出することができる。
【００４２】
同様に、固定電極部３９は、前述した可動電極部３７の複数の可動電極指３７１〜３７５に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように並ぶ複数の固定電極指３９１〜３９８を備えている。固定電極指３９１〜３９８の可動部３３とは反対側の端部は、それぞれ、ベース基板２の上面の凹部２１に対して−Ｙ方向側の部分に接合されている。そして、各固定電極指３９１〜３９８は、その固定された側の端を固定端とし、自由端が＋Ｙ方向へ延びている。
【００４３】
固定電極指３９１〜３９８は、―Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。そして、固定電極指３９１，３９２は、対をなし、前述した可動電極指３７１，３７２の間に設けられ、固定電極指３９３，３９４は、対をなし、可動電極指３７２，３７３の間に設けられ、固定電極指３９５，３９６は、対をなし、可動電極指３７３，３７４の間に設けられ、固定電極指３９７，３９８は、対をなし、可動電極指３７４，３７５の間に設けられている。
【００４４】
ここで、固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８は、それぞれ、第１固定電極指であり、固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７は、それぞれ、ベース基板２上で第１固定電極指に対して空隙（間隙）を介して配置された第２固定電極指である。
このように、複数の固定電極指３９１〜３９８は、交互に並ぶ複数の第１固定電極指及び複数の第２固定電極指で構成されている。
【００４５】
第１固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８と第２固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７とは、前述した固定電極部３８と同様、ベース基板２上で互いに分離している。これにより、第１固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８と可動電極部３７との間の静電容量、及び、第２固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７と可動電極部３７との間の静電容量を別々に測定し、それらの測定結果に基づいて、高精度に物理量を検出することができる。
【００４６】
センサー素子３の構成材料としては、前述したような静電容量の変化に基づく物理量の検出が可能であれば、特に限定されないが、半導体が好ましく、具体的には、例えば、単結晶シリコン、ポリシリコンなどのシリコン材料を用いるのが好ましい。
すなわち、固定部３１，３２、可動部３３、連結部３４，３５、複数の固定電極指３８１〜３８８，３９１〜３９８及び複数の可動電極指３６１〜３６５，３７１〜３７５は、それぞれ、シリコンを主材料として構成されていることが好ましい。
【００４７】
シリコンは、エッチングにより高精度に加工することができる。そのため、センサー素子３をシリコンを主材料として構成することにより、センサー素子３の寸法精度を優れたものとし、その結果、物理量センサー１の高感度化を図ることができる。また、シリコンは疲労が少ないため、物理量センサー１の耐久性を向上させることもできる。
また、センサー素子３を構成するシリコン材料には、リン、ボロンなどの不純物がドープされていることが好ましい。これにより、物理量センサー１は、センサー素子３の導電性を優れたものとすることができる。
【００４８】
また、センサー素子３は、前述したように、ベース基板２の上面に固定部３１，３２及び固定電極部３８，３９が接合されることにより、ベース基板２に支持されている。
このようなセンサー素子３とベース基板２との接合方法は、特に限定されないが、陽極接合法を用いることが好ましい。
【００４９】
配線４１，４２，４３は、前述したベース基板２の上面（固定電極部３８，３９側の面）に設けられている。
詳述すると、配線４１は、前述したベース基板２の凹部２１の外側に設けられ、凹部２１の外周に沿うように溝部２２内に形成されている。そして、配線４１の一端部は、ベース基板２の上面の外周部（ベース基板２上の蓋部材５の外側の部分）上において、電極４４に接続されている。
【００５０】
配線４１は、前述したセンサー素子３の第１固定電極指である各固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８及び各固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８に電気的に接続されている。
また、配線４２は、前述した配線４１の内側、且つ、前述したベース基板２の凹部２１の外側でその外周縁に沿って溝部２３内に設けられている。そして、配線４２の一端部は、前述した電極４４に対して間隔を隔てて並ぶようにベース基板２の上面の外周部（ベース基板２上の蓋部材５の外側の部分）上において、電極４５に接続されている。
【００５１】
配線４３は、ベース基板２上の固定部３１との接合部から、ベース基板２の上面の外周部（ベース基板２上の蓋部材５の外側の部分）上に延びるように溝部２４内に設けられている。そして、配線４３の固定部３１側とは反対側の端部は、前述した電極４４，４５に対して間隔を隔てて並ぶようにベース基板２の上面の外周部（ベース基板２上の蓋部材５の外側の部分）上において、電極４６に接続されている。
【００５２】
このような配線４１〜４３の構成材料としては、それぞれ、導電性を有するものであれば、特に限定されず、各種電極材料を用いることができるが、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、Ｓｂ含有ＳｎＯ2、Ａｌ含有ＺｎＯなどの酸化物（透明電極材料）、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはこれらを含む合金などが挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５３】
配線４１〜４３の構成材料としては、透明電極材料（特にＩＴＯ）を用いるのが好ましい。配線４１，４２がそれぞれ透明電極材料で構成されていると、ベース基板２が透明基板である場合、ベース基板２の固定電極部３８，３９側の面上に存在する異物などをベース基板２の固定電極部３８，３９とは反対の面側から容易に視認することができる。
【００５４】
また、電極４４〜４６の構成材料としては、それぞれ、前述した配線４１〜４３と同様、導電性を有するものであれば、特に限定されず、各種電極材料を用いることができる。本実施形態では、電極４４〜４６の構成材料として、後述する突起部４７１，４７２，４８１、４８２，５０の構成材料と同じものが用いられている。
【００５５】
そして、センサー素子３の固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８の配線４１に対する対向面の、平面視において、配線４１と重なる部分には、それぞれ導電性を有する突起部４８１が設けられ、固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８の配線４１に対する対向面の、平面視において、配線４１と重なる部分には、それぞれ導電性を有する突起部４８２が設けられている。
そして、突起部４８１を介して固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８と配線４１とが電気的に接続されるとともに、突起部４８２を介して固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８と配線４１とが電気的に接続されている。
【００５６】
同様に、センサー素子３の固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７の配線４２に対する対向面の、平面視において、配線４２と重なる部分には、それぞれ導電性を有する突起部４７１が設けられ、固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７の配線４２に対する対向面の、平面視において、配線４２と重なる部分には、それぞれ導電性を有する突起部４７２が設けられている。
そして、突起部４７１を介して固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７と配線４２とが電気的に接続されるとともに、突起部４７２を介して固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７と配線４２とが電気的に接続されている。
【００５７】
同様に、センサー素子３の固定部３１の配線４３に対する対向面の、平面視において、配線４３と重なる部分には、導電性を有する突起部５０が設けられている。
そして、突起部５０を介して固定部３１と配線４３とが電気的に接続されている。
【００５８】
ここで、物理量センサー１は、配線４１，４２，４３の厚さ寸法が、溝部２２，２３，２４の深さ寸法よりも小さく、且つ、配線４１，４２，４３の厚さ寸法と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０の厚さ寸法との和が、溝部２２，２３，２４の深さ寸法よりも大きくなっている（但し、電極４４〜４６部分は除く）。
これにより、物理量センサー１は、ベース基板２とセンサー素子３との接合時に、ベース基板２とセンサー素子３とが密着することで、配線４１，４２，４３と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０とが押圧され、上述した電気的な接続が確実になされている。
【００５９】
物理量センサー１は、電極４４（配線４１）及び電極４６（配線４３）を用いることにより、第１固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８と可動電極部３６との間の静電容量及び第１固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８と可動電極部３７との間の静電容量を測定できる。
そして、物理量センサー１は、電極４５（配線４２）及び電極４６（配線４３）を用いることにより、第２固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７と可動電極部３６との間の静電容量及び第２固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７と可動電極部３７との間の静電容量を測定できる。
【００６０】
突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０の構成材料としては、それぞれ、導電性を有するものであれば、特に限定されず、各種電極材料を用いることができるが、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌなどの金属単体またはこれらを含む合金などの金属が好適に用いられる。このような金属を用いて突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０を構成することにより、配線４１，４２，４３と固定電極部３８，３９、固定部３１との間の接触抵抗を小さくすることができる。
【００６１】
蓋部材５は、前述したセンサー素子３を保護する機能を有する。
蓋部材５は、板状をなし、その一方の面（下面）に凹部５１が設けられている。この凹部５１は、センサー素子３の可動部３３及び可動電極部３６，３７などの変位が可能なようにセンサー素子３との間に空隙を設けて形成されている。
【００６２】
そして、蓋部材５の下面は、前述したベース基板２の上面に接合されている。蓋部材５とベース基板２との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤を用いた接合方法、陽極接合法、直接接合法などを用いることができる。
また、蓋部材５の構成材料としては、前述したような機能を発揮し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、シリコン材料、ガラス材料などを好適に用いることができる。
【００６３】
次に、物理量センサー１の製造方法の一例について説明する。
図４は、物理量センサーの主要な製造工程を示すフローチャートであり、図５、図６の（ａ）〜（ｈ）、図７は、物理量センサーの製造工程を説明する模式断面図である。
【００６４】
図４に示すように、物理量センサー１の製造方法は、ベース基板配線形成工程Ｓ１と、センサー基板突起部形成工程Ｓ２と、位置合わせ工程Ｓ３と、接合工程Ｓ４と、センサー素子形成工程Ｓ５と、蓋部材接合工程Ｓ６と、分割工程Ｓ７と、を含んでいる。
なお、ここでは、複数個取りを前提として説明するが、個別に製造しても構わない。
【００６５】
［ベース基板配線形成工程Ｓ１］
まず、図５（ａ）に示すように、後に個片化することでベース基板２となるウエハー状の基板１０２を用意し、基板１０２の上面をエッチングすることにより、凹部２１、溝部２２，２３を形成する。このとき、図５（ａ）では図示しないが、溝部２４も一括して形成する。
【００６６】
凹部２１、溝部２２〜２４の形成方法（エッチング方法）としては、特に限定されないが、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチングなどの物理的エッチング法、ウェットエッチングなどの化学的エッチング法などのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、以下の各工程におけるエッチングにおいても、同様の方法を用いることができる。
【００６７】
また、上述したようなエッチングに際しては、例えば、フォトリソグラフィー法により形成されたマスクを好適に用いることができる。また、マスク形成、エッチング、マスク除去を複数回繰り返し、凹部２１と溝部２２〜２４とを順に形成することができる。そして、このマスクは、エッチング後に、除去される。このマスクの除去方法としては、例えば、マスクがレジスト材料で構成される場合には、レジスト剥離液、マスクが金属材料で構成される場合には、リン酸溶液のようなメタル剥離液などを用いることができる。
なお、マスクとして、例えば、グレースケールマスクを用いることにより、凹部２１と溝部２２〜２４と（深さの異なる複数の凹部）を一括形成してもよい。
【００６８】
次に、図５（ｂ）に示すように、基板１０２の溝部２２内に配線４１を形成するとともに、溝部２３内に配線４２を形成する。このとき、図５（ｂ）では図示しないが、溝部２４内に配線４３を配線４１，４２と一括して形成する。
この際、配線４１，４２，４３の厚さ寸法が、溝部２２，２３，２４の深さ寸法よりも小さくなるように形成する。
配線４１，４２，４３の形成方法（成膜方法）としては、特に限定されないが、例えば、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティングなどの乾式メッキ法、電解メッキ、無電解メッキなどの湿式メッキ法、溶射法、薄膜接合法などが挙げられる。なお、以下の各工程における成膜においても、同様の方法を用いることができる。この後、図５（ｂ）では図示しないが、電極４４〜４６を同様に形成する。
【００６９】
なお、基板１０２には、絶縁性を有する絶縁性基板を用いることが好ましく、絶縁性基板として透明基板を用いることがより好ましい。具体的には、基板１０２には、アルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス材料（例えば、パイレックス（登録商標）ガラスのような硼珪酸ガラス）を用いたガラス基板を用いることが好ましい。
また、配線４１〜４３の構成材料としては、透明電極材料（特にＩＴＯ）を用いることが好ましい。
なお、配線４１〜４３、電極４４〜４６形成後、後述する突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０との接続領域を除いた配線４１〜４３及び基板１０２の上面（凹部２１含む）に、絶縁性を有する各種材料からなる絶縁膜を形成してもよい。これにより、基板１０２とセンサー基板１０３との絶縁分離を確実に行うことができる。
【００７０】
［センサー基板突起部形成工程Ｓ２］
次に、図５（ｃ）に示すように、後に複数のセンサー素子３となるウエハー状のセンサー基板１０３を用意し、表面を予め、例えば、逆スパッタリング法などでクリーニングし、酸化膜などの異物を除去しておく。
引き続いて、センサー基板１０３の上面の、反転したときに、平面視において、配線４２と重なる位置に導電性を有する突起部４７１，４７２をスパッタリング法、真空蒸着法などで形成（成膜）する。
このとき、図５（ｃ）では図示しないが、同様に、配線４１と重なる位置に導電性を有する突起部４８１，４８２を、配線４３と重なる位置に導電性を有する突起部５０を、一括して形成する。
この際、配線４１，４２，４３の厚さ寸法と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０の厚さ寸法との和が、溝部２２，２３，２４の深さ寸法よりも大きくなるように形成する。
【００７１】
ここで、センサー基板１０３は、センサー素子３の厚さより厚くしておくことが好ましい。これにより、センサー基板１０３の取り扱い性を向上させることができる（例えば、搬送時、段取り時などにおける破損低減など）。なお、センサー基板１０３の厚さは、センサー素子３の厚さと同じであってもよい。
センサー基板１０３には、半導体基板であるシリコン基板を用いることが好ましく、突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０の構成材料としては、Ａｕを用いることが好ましい。
なお、センサー基板突起部形成工程Ｓ２は、ベース基板配線形成工程Ｓ１と、別ラインを用いての同時進行が可能である。
【００７２】
［位置合わせ工程Ｓ３］
次に、図７に示すように、センサー基板１０３を反転して基板１０２に載置し、配線４２と突起部４７１，４７２とが、平面視において、互いに重なるように、また、図７では図示しないが、配線４１と突起部４８１，４８２とが、平面視において、互いに重なるように、及び配線４３と突起部５０とが、平面視において、互いに重なるように、基板１０２とセンサー基板１０３とを位置合わせする。
【００７３】
この際、前述したように、配線４１，４２，４３の厚さ寸法ｔ１が、溝部２２，２３，２４の深さ寸法ｄよりも小さく、且つ、配線４１，４２，４３の厚さ寸法ｔ１と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０の厚さ寸法ｔ２との和が、溝部２２，２３，２４の深さ寸法よりも大きくなっている（ｄ＞ｔ１、且つ、ｄ＜（ｔ１＋ｔ２））。
これにより、基板１０２にセンサー基板１０３を載置して位置合わせするときに、センサー基板１０３の突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０が、基板１０２の溝部２２，２３，２４に入り込むことになる。
これにより、突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０が、基板１０２とセンサー基板１０３との位置決めの機能を果たし得ることになる。
【００７４】
また、この際、透明なガラス基板を用いた基板１０２側から透明電極材料（特にＩＴＯ）を用いた配線４１，４２，４３を介してセンサー基板１０３のＡｕを用いた突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０を視認することで、突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０を目印にして、基板１０２とセンサー基板１０３との位置合わせ状態を確認することができる。なお、配線４１，４２，４３は、基板１０２の溝部２２，２３，２４に形成されていることから、周囲と見え方が異なり、その位置を認識することが十分に可能な状態にある。
【００７５】
［接合工程Ｓ４］
図５に戻って、次に、図５（ｄ）に示すように、基板１０２とセンサー基板１０３とを接合し、配線４２と突起部４７１，４７２とを接続する。このとき、図５（ｄ）では図示しないが、配線４１と突起部４８１，４８２とを、及び配線４３と突起部５０とを、一括して接続する。なお、基板１０２とセンサー基板１０３との接合には、陽極接合法を用いることが好ましい。
【００７６】
ここで、前述したように、配線４１，４２，４３の厚さ寸法ｔ１が、溝部２２，２３，２４の深さ寸法ｄよりも小さく、且つ、配線４１，４２，４３の厚さ寸法ｔ１と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０の厚さ寸法ｔ２との和が、溝部２２，２３，２４の深さ寸法ｄよりも大きくなっている（ｄ＞ｔ１、且つ、ｄ＜（ｔ１＋ｔ２））。
これにより、基板１０２とセンサー基板１０３との接合時に、基板１０２とセンサー基板１０３とを加圧して密着させることで、配線４１，４２，４３と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０とが互いに押圧され、両者の電気的な接続が確実になされる。
【００７７】
次に、図５（ｅ）に示すように、センサー基板１０３をセンサー素子３の厚さまで肉薄化する。肉薄化の方法は、特に限定されないが、例えば、ＣＭＰ法、ドライポリッシュ法を好適に用いることができる。
なお、センサー基板１０３の厚さが、当初からセンサー素子３の厚さと同じであれば、この肉薄化は必要ない。
【００７８】
［センサー素子形成工程Ｓ５］
次に、図６（ｆ）に示すように、センサー基板１０３をエッチングすることによりセンサー素子３を形成する。
【００７９】
［蓋部材接合工程Ｓ６］
次に、図６（ｇ）に示すように、基板１０２の上面に、複数の凹部５１を有し個片化することにより蓋部材５となるウエハー状の基板１０５を接合する。これにより、基板１０２と基板１０５とで各センサー素子３を各凹部５１内に収容する。
なお、基板１０２と基板１０５との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤を用いた接合方法、陽極接合法、直接接合法などを用いることができる。
【００８０】
［分割工程Ｓ７］
次に、図６（ｈ）に示すように、センサー素子３を収容し一体となった基板１０２及び基板１０５を、図示しない分割装置（ダイシング装置）などを用いてセンサー素子３毎の個片に分割することにより、物理量センサー１を得る。
なお、分割により、基板１０２はベース基板２となり、基板１０５は蓋部材５となる。
【００８１】
上述したように、物理量センサー１の製造方法は、センサー基板１０３に導電性を有する突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０を設けるセンサー基板突起部形成工程Ｓ２を含む。
このことから、物理量センサー１の製造方法は、センサー基板１０３にシリコン基板を用いた場合でも、センサー基板１０３の表面を予め、例えば、逆スパッタリング法などによりクリーニングし、引き続いて（直後に）突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０をスパッタリング法などにより設ければ、シリコンの酸化膜によるセンサー基板１０３と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０との接合の阻害を回避できる。
この結果、物理量センサー１の製造方法は、基板１０２（ベース基板２）とセンサー基板１０３とを接合し、配線４１，４２，４３と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０とを接続する接合工程Ｓ４において、配線４１，４２，４３と、突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０を介したセンサー基板１０３との電気的な接続を確実に行うことができる。
これにより、物理量センサー１の製造方法は、物理量センサー１の信頼性を向上させることができる。
【００８２】
また、物理量センサー１の製造方法は、配線４１，４２，４３の厚さ寸法ｔ１を溝部２２，２３，２４の深さ寸法ｄよりも小さく、且つ、配線４１，４２，４３の厚さ寸法ｔ１と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０の厚さ寸法ｔ２との和を、溝部２２，２３，２４の深さ寸法ｄよりも大きくしている（ｄ＞ｔ１、且つ、ｄ＜（ｔ１＋ｔ２））。
このことから、物理量センサー１の製造方法は、基板１０２にセンサー基板１０３を載置したときに、センサー基板１０３の突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０が、基板１０２の溝部２２，２３，２４に入り込むことになる。
これにより、物理量センサー１の製造方法は、センサー基板１０３の突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０が、位置決めの機能を果たし得ることから、特許文献１の従来構成と比較して、基板１０２とセンサー基板１０３との位置合わせを容易に行うことができる。
【００８３】
また、物理量センサー１の製造方法は、基板１０２に溝部２２，２３，２４を形成し、溝部２２，２３，２４内に配線を設けるベース基板配線形成工程Ｓ１と、センサー基板１０３に導電性を有する突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０を設けるセンサー基板突起部形成工程Ｓ２とを、それぞれ別ラインで同時進行で行うことができる。
これにより、物理量センサー１の製造方法は、例えば、基板１０２に配線４１，４２，４３を形成し、その後配線４１，４２，４３上に突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０を設ける方法と比較して、製造時間を短縮できることから、物理量センサー１の生産性を向上させることができる。
【００８４】
また、物理量センサー１の製造方法は、センサー基板１０３に導電性を有する突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０を設ける工程の前に、センサー基板１０３の表面をクリーニングする工程を含むことから、センサー基板１０３の表面の酸化膜などの異物が除去され、異物によるセンサー基板１０３と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０との接合の阻害を回避できる。
この結果、物理量センサー１の製造方法は、物理量センサー１の信頼性を向上させることができる。
【００８５】
また、物理量センサー１の製造方法は、基板１０２には絶縁性基板を用い、センサー基板１０３には半導体基板を用いることから、ベース基板２とセンサー素子３との間の絶縁分離を容易に行うことができる。
この結果、物理量センサー１の製造方法は、物理量センサー１の信頼性を向上させることができる。
【００８６】
また、物理量センサー１の製造方法は、上記絶縁性基板がガラス基板であり、上記半導体基板がシリコン基板であることから、基板１０２及びセンサー基板１０３に、このような一般的な材料を用いることによってベース基板２とセンサー素子３との間の絶縁分離を容易に行うことができる。
この結果、物理量センサー１の製造方法は、物理量センサー１の信頼性を向上させることができる。
【００８７】
また、物理量センサー１の製造方法は、突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０にＡｕを用いたことから、シリコン基板からなるセンサー基板１０３との相性がよく、突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０とセンサー基板１０３との接合を確実に行うことができる。
この結果、物理量センサー１の製造方法は、物理量センサー１の信頼性を向上させることができる。
【００８８】
また、物理量センサー１の製造方法は、ガラス基板からなる基板１０２と、シリコン基板からなるセンサー基板１０３とを接合し、配線４１，４２，４３と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０とを接続する接合工程Ｓ４では、陽極接合法を用いることから、その特性によって、基板１０２とセンサー基板１０３との接合を確実に行うことができる。
【００８９】
加えて、物理量センサー１の製造方法は、上述したように、配線４１，４２，４３の厚さ寸法ｔ１を、溝部２２，２３，２４の深さ寸法ｄよりも小さく、且つ、配線４１，４２，４３の厚さ寸法ｔ１と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０の厚さ寸法ｔ２との和を、溝部２２，２３，２４の深さ寸法ｄよりも大きくしている（ｄ＞ｔ１、且つ、ｄ＜（ｔ１＋ｔ２））。
これにより、物理量センサー１の製造方法は、基板１０２とセンサー基板１０３との陽極接合時に、基板１０２とセンサー基板１０３とを加圧して密着させることで、配線４１，４２，４３と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０とが互いに押圧され、両者の電気的な接続を確実に行うことができる。
この結果、物理量センサー１の製造方法は、物理量センサー１の信頼性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００９０】
１…物理量センサー、２…ベース基板、３…センサー素子、５…蓋部材、２１…凹部、２２，２３，２４…溝部、３１，３２…固定部、３３…可動部、３４，３５…連結部、３６，３７…可動電極部、３８，３９…固定電極部、４１〜４３…配線、４４〜４６…電極、５０…突起部、５１…凹部、１０２…基板、１０３…センサー基板、１０５…基板、３４１，３４２，３５１，３５２…梁、３６１〜３６５，３７１〜３７５…可動電極指、３８１〜３８８，３９１〜３９８…固定電極指、４７１，４７２，４８１，４８２…突起部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量センサーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物理量センサーの１つである加速度センサーとして、絶縁基板と、この絶縁基板の表面に陽極接合されたシリコン板をエッチング加工することにより、互いに分離して形成された固定部と可動部とを備え、固定部には固定電極を一体に形成し、可動部には固定電極に微小隙間を介して対向するように配置された可動電極を備えた構成の加速度センサーが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の加速度センサーの固定電極は、絶縁基板に形成された電極パターンと接続され、可動電極は、支持部を介して絶縁基板に形成された電極パターンと接続されている構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１５３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１で述べられている加速度センサー（以下、物理量センサーという）の製造方法によれば、凹部内に各電極パターンを形成した絶縁基板（絶縁性基板）としてのガラス基板と、後に固定電極、可動電極などに形成されるシリコン板と、を陽極接合法（ガラス基板とシリコン板とを密着させ、約４００℃の温度下で約１ＫＶの電圧を印加し、両者の境界面近傍に静電引力を生じさせて両者を化学結合によって接合する方法）で接合するとある。
【０００５】
しかしながら、シリコン板は、他の材料と比較して表面に酸化膜（ＳｉＯ2）が生成され易い性質を有する。
このことから、上記物理量センサーは、ガラス基板とシリコン板との陽極接合時に、シリコン板の固定電極及び可動電極におけるガラス基板の電極パターンとの接続部と、ガラス基板の電極パターンとの電気的な接続が、上記酸化膜によって阻害され、不十分となる虞がある。これにより、上記物理量センサーは、信頼性が損なわれる虞がある。
また、ガラス基板とシリコン板とは、平板同士であることから、位置ずれが生じやすく、陽極接合時における両者の位置合わせが容易に行えないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる物理量センサーの製造方法は、主面に溝部が形成され、且つ前記溝部内に配線が形成されたベース基板を用意する工程と、センサー基板に導電性を有する突起部を設ける工程と、前記配線と前記突起部とが、平面視において、互いに重なるように前記ベース基板と前記センサー基板とを位置合わせする工程と、前記ベース基板と前記センサー基板とを接合し、前記配線と前記突起部とを接続する工程と、前記センサー基板をエッチングし、センサー素子を形成する工程と、を含み、前記配線の厚さ寸法を前記溝部の深さ寸法よりも小さく、且つ、前記配線の厚さ寸法と前記突起部の厚さ寸法との和を、前記溝部の深さ寸法よりも大きくすることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、物理量センサーの製造方法は、センサー基板に導電性を有する突起部を設ける工程を含むことから、例えば、センサー基板にシリコン板（以下、シリコン基板ともいう）を用いた場合でも、センサー基板の準備作業（例えば、表面のクリーニング作業）から引き続いて突起部をスパッタリング法などにより設ければ、シリコンの酸化膜によるセンサー基板と突起部との接合の阻害を回避できる。
この結果、物理量センサーの製造方法は、ベース基板とセンサー基板とを接合し、配線（電極パターンに相当）と突起部とを接続する工程において、配線と突起部を介したセンサー基板（固定電極及び可動電極に相当）との電気的な接続を確実に行うことができる。
これにより、物理量センサーの製造方法は、物理量センサーの信頼性を向上させることができる。
【０００９】
また、物理量センサーの製造方法は、配線の厚さ寸法を溝部の深さ寸法よりも小さく、且つ、配線の厚さ寸法と突起部の厚さ寸法との和を、溝部の深さ寸法よりも大きくすることから、ベース基板にセンサー基板を載置したときに、センサー基板の突起部がベース基板の溝部に入り込むことになる。
これにより、物理量センサーの製造方法は、センサー基板の突起部が位置決めの機能を果たし得ることから、特許文献１の従来構成と比較して、ベース基板（ガラス基板に相当）とセンサー基板（シリコン板に相当）との位置合わせを容易に行うことができる。
【００１０】
また、物理量センサーの製造方法は、ベース基板に溝部を形成し溝部内に配線を設ける工程と、センサー基板に導電性を有する突起部を設ける工程とを、それぞれ別ラインで同時進行で行うことが可能である。
これにより、物理量センサーの製造方法は、例えば、ベース基板に配線を形成し、その後、配線上に突起部を設ける方法と比較して、製造時間を短縮できることから、物理量センサーの生産性を向上させることができる。
【００１１】
［適用例２］上記適用例にかかる物理量センサーの製造方法において、前記センサー基板に導電性を有する前記突起部を設ける工程の前に、前記センサー基板の表面をクリーニングする工程を含むことが好ましい。
【００１２】
これによれば、物理量センサーの製造方法は、センサー基板に導電性を有する突起部を設ける工程の前に、センサー基板の表面をクリーニングする工程を含むことから、センサー基板の表面の酸化膜などの異物が除去され、異物によるセンサー基板と突起部との接合の阻害を回避できる。
【００１３】
［適用例３］上記適用例にかかる物理量センサーの製造方法において、前記ベース基板には絶縁性基板を用い、前記センサー基板には半導体基板を用いることが好ましい。
【００１４】
これによれば、物理量センサーの製造方法は、ベース基板には絶縁性基板を用い、センサー基板には半導体基板を用いることから、ベース基板と、半導体基板から形成されるセンサー素子との間の絶縁分離を容易に行うことができる。
この結果、物理量センサーの製造方法は、物理量センサーの信頼性を向上させることができる。
【００１５】
［適用例４］上記適用例３にかかる物理量センサーの製造方法において、前記絶縁性基板はガラス基板であり、前記半導体基板はシリコン基板であることが好ましい。
【００１６】
これによれば、物理量センサーの製造方法は、絶縁性基板がガラス基板であり、半導体基板がシリコン基板であることから、このような一般的な材料を用いることによってベース基板とセンサー素子との間の絶縁分離を、容易に且つ確実に行うことができる。
この結果、物理量センサーの製造方法は、物理量センサーの信頼性を向上させることができる。
【００１７】
［適用例５］上記適用例４にかかる物理量センサーの製造方法において、前記突起部にはＡｕを用いたことが好ましい。
【００１８】
これによれば、物理量センサーの製造方法は、突起部にＡｕを用いたことから、シリコン基板であるセンサー基板との相性がよく、センサー基板に導電性を有する突起部を設ける工程において、突起部とセンサー基板との接合を確実に行うことができる。
この結果、物理量センサーの製造方法は、物理量センサーの信頼性を向上させることができる。
【００１９】
［適用例６］上記適用例４または適用例５にかかる物理量センサーの製造方法において、前記ベース基板と前記センサー基板とを接合し、前記配線と前記突起部とを接続する工程では、陽極接合法を用いることが好ましい。
【００２０】
これによれば、物理量センサーの製造方法は、ガラス基板であるベース基板と、シリコン基板であるセンサー基板とを接合し、配線と突起部とを接続する工程では、陽極接合法を用いることから、その特性によって、ベース基板とセンサー基板との接合、及び配線と突起部との電気的な接続を確実に行うことができる。
この結果、物理量センサーの製造方法は、物理量センサーの信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態の物理量センサーの概略構成を示す模式平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線での模式断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線での模式断面図。
【図４】物理量センサーの主要な製造工程を示すフローチャート。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は物理量センサーの製造工程を説明する模式断面図。
【図６】（ｆ）〜（ｈ）は物理量センサーの製造工程を説明する模式断面図。
【図７】物理量センサーの製造工程を説明する模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
（実施形態）
最初に、本実施形態にかかる、例えば、加速度や角速度などの物理量を検出する物理量センサーの構成について説明する。
図１は、物理量センサーの概略構成を示す模式平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線での模式断面図であり、図３は、図１のＢ−Ｂ線での模式断面図である。なお、説明の便宜上、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。また、図１では、蓋部材を破線にて記載してある。
【００２４】
なお、以下では、説明の便宜上、図１中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」という。また、図１〜図３では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が図示されている。また、以下では、Ｘ軸に平行な方向（左右方向）を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向（上下方向）を「Ｚ軸方向」という。
【００２５】
図１〜図３に示すように、物理量センサー１は、ベース基板２と、ベース基板２に支持されたセンサー素子３と、センサー素子３を覆うように設けられた蓋部材５と、を備えている。
【００２６】
ベース基板２は、センサー素子３を支持する機能を有する。
ベース基板２は、板状をなし、その上面（一方の面）には、凹部２１が設けられている。この凹部２１は、ベース基板２を平面視したときに、後述するセンサー素子３の可動部３３、可動電極部３６，３７及び連結部３４，３５が収まるように形成されている。
凹部２１は、センサー素子３の可動部３３、可動電極部３６，３７及び連結部３４，３５がベース基板２に接触することを回避する逃げ部を構成する。これにより、ベース基板２は、センサー素子３の可動部３３の変位を許容することができる。
なお、この逃げ部は、凹部２１に代えて、ベース基板２をその厚さ方向に貫通する貫通孔であってもよい。また、本実施形態では、凹部２１の平面視形状は、四角形（具体的には長方形）をなしているが、これに限定されるものではない。
【００２７】
また、ベース基板２の上面には、前述した凹部２１の外側に、その外周に沿って、溝部２２，２３，２４が設けられている。この溝部２２，２３，２４は、平面視で配線に対応した形状をなしている。具体的には、溝部２２は、後述する配線４１及び電極４４に対応した形状をなし、溝部２３は、後述する配線４２及び電極４５に対応した形状をなし、溝部２４は、後述する配線４３及び電極４６に対応した形状をなしている。
【００２８】
ここで、溝部２２，２３，２４の深さ寸法は、それぞれ配線４１，４２，４３の厚さ寸法よりも大きくなっている。
また、溝部２２，２３，２４の電極４４，４５，４６が設けられた部位の深さは、それぞれ配線４１，４２，４３が設けられた部位よりも深くなっている。
このように溝部２２，２３，２４の一部の深さを深くすることにより、後述する物理量センサー１の製造時において、電極４４，４５，４６と、後にセンサー素子３となるセンサー基板との接合を回避することができる。
【００２９】
ベース基板２の構成材料としては、具体的には、絶縁性を有する、高抵抗なシリコン材料、ガラス材料を用いるのが好ましく、特に、センサー素子３がシリコン材料を主材料としたシリコン基板で構成されている場合、アルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス材料（例えば、パイレックス（登録商標）ガラスのような硼珪酸ガラス）を用いるのが好ましい。
これにより、物理量センサー１は、ベース基板２（ガラス基板）とセンサー素子３（シリコン基板）とを陽極接合することができる。
【００３０】
また、ベース基板２の構成材料は、センサー素子３の構成材料との熱膨張係数差ができるだけ小さいことが好ましく、具体的には、ベース基板２の構成材料とセンサー素子３の構成材料との熱膨張係数差が３ｐｐｍ／℃以下であることが好ましい。これにより、物理量センサー１は、ベース基板２とセンサー素子３との接合時などにおいて、高温下にさらされても、ベース基板２とセンサー素子３との間の残留応力（熱応力）を低減することができる。
【００３１】
センサー素子３は、固定部３１，３２と、可動部３３と、連結部３４，３５と、可動電極部３６，３７と、固定電極部３８，３９と、を備えている。
センサー素子３は、例えば、加速度や角速度などの物理量の変化に応じて、可動部３３及び可動電極部３６，３７が、連結部３４，３５を弾性変形させながら、Ｘ軸方向（＋Ｘ方向または−Ｘ方向）に変位する。物理量センサー１は、このような変位に伴って、可動電極部３６と固定電極部３８との間の隙間、及び可動電極部３７と固定電極部３９との間の隙間の大きさがそれぞれ変化する。
すなわち、物理量センサー１は、このような変位に伴って、可動電極部３６と固定電極部３８との間の静電容量、及び可動電極部３７と固定電極部３９との間の静電容量の大きさがそれぞれ変化する。したがって、物理量センサー１は、これらの静電容量に基づいて、加速度や角速度などの物理量を検出することできる。
【００３２】
この固定部３１，３２、可動部３３、連結部３４，３５及び可動電極部３６，３７は、例えば、一枚のシリコン基板から一体的に形成されている。
固定部３１，３２は、それぞれ、前述したベース基板２の上面に接合されている。具体的には、固定部３１は、ベース基板２の上面の凹部２１に対して−Ｘ方向側（図中左側）の部分に接合され、固定部３２は、凹部２１に対して＋Ｘ方向側（図中右側）の部分に接合されている。また、固定部３１，３２は、平面視したときに、それぞれ、凹部２１と凹部２１の外周縁部とに跨るように設けられている。
【００３３】
なお、固定部３１，３２の位置及び形状などは、連結部３４，３５や配線４１，４２，４３の位置及び形状などに応じて決められるものであり、上述した構成に限定されない。
２つの固定部３１，３２の間には、可動部３３が設けられている。本実施形態では、可動部３３は、Ｘ軸方向に延びる長手形状をなしている。なお、可動部３３の形状は、センサー素子３を構成する各部の形状、大きさなどに応じて決められるものであり、上述した構成に限定されない。
【００３４】
可動部３３は、固定部３１に対して連結部３４を介して連結され、固定部３２に対して連結部３５を介して連結されている。より具体的には、可動部３３の左側の端部が連結部３４を介して固定部３１に連結されるとともに、可動部３３の右側の端部が連結部３５を介して固定部３２に連結されている。
この連結部３４，３５は、可動部３３を固定部３１，３２に対して変位可能に連結している。本実施形態では、連結部３４，３５は、図１にて矢印ａで示すように、Ｘ軸方向（＋Ｘ方向または−Ｘ方向）に可動部３３を変位し得るように構成されている。
【００３５】
具体的に説明すると、連結部３４は、２つの梁３４１，３４２で構成されている。そして、梁３４１，３４２は、それぞれ、Ｙ軸方向に蛇行しながらＸ軸方向に延びる形状をなしている。換言すると、梁３４１，３４２は、それぞれ、Ｙ軸方向に複数回（本実施形態では３回）折り返された形状をなしている。なお、各梁３４１，３４２の折り返し回数は、１回または２回であってもよいし、４回以上であってもよい。
同様に、連結部３５は、Ｙ軸方向に蛇行しながらＸ軸方向に延びる形状をなす２つの梁３５１，３５２で構成されている。
【００３６】
このように、ベース基板２に対してＸ軸方向に変位可能に支持された可動部３３の幅方向での一方側（＋Ｙ方向側）には、可動電極部３６が設けられ、他方側（−Ｙ方向側）には、可動電極部３７が設けられている。
可動電極部３６は、可動部３３から＋Ｙ方向に突出し、櫛歯状をなすように並ぶ複数の可動電極指３６１〜３６５を備えている。この可動電極指３６１，３６２，３６３，３６４、３６５は、―Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。同様に、可動電極部３７は、可動部３３から−Ｙ方向に突出し、櫛歯状をなすように並ぶ複数の可動電極指３７１〜３７５を備えている。この可動電極指３７１，３７２，３７３，３７４，３７５は、―Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。
【００３７】
複数の可動電極指３６１〜３６５及び複数の可動電極指３７１〜３７５は、それぞれ、可動部３３の変位する方向（すなわちＸ軸方向）に並んで設けられている。
これにより、後述する固定電極部３８の固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８と可動電極部３６との間の静電容量、及び固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７と可動電極部３６との間の静電容量を可動部３３の変位に応じて効率的に変化させることができる。
同様に、後述する固定電極部３９の固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８と可動電極部３７との間の静電容量、及び固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７と可動電極部３７との間の静電容量を可動部３３の変位に応じて効率的に変化させることができる。
可動電極部３６は、固定電極部３８に対して間隔を隔てて対向している。また、可動電極部３７は、固定電極部３９に対して間隔を隔てて対向している。
【００３８】
固定電極部３８は、前述した可動電極部３６の複数の可動電極指３６１〜３６５に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように並ぶ複数の固定電極指３８１〜３８８を備えている。固定電極指３８１〜３８８の可動部３３側とは反対側の端部は、それぞれ、ベース基板２の上面の凹部２１に対して＋Ｙ方向側の部分に接合されている。そして、各固定電極指３８１〜３８８は、その固定された側の端を固定端とし、自由端が−Ｙ方向へ延びている。
【００３９】
固定電極指３８１〜３８８は、―Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。そして、固定電極指３８１，３８２は、対をなし、前述した可動電極指３６１，３６２の間に設けられ、固定電極指３８３，３８４は、対をなし、可動電極指３６２，３６３の間に設けられ、固定電極指３８５，３８６は、対をなし、可動電極指３６３，３６４の間に設けられ、固定電極指３８７，３８８は、対をなし、可動電極指３６４，３６５の間に設けられている。
【００４０】
ここで、固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８は、それぞれ、第１固定電極指であり、固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７は、それぞれ、ベース基板２上で第１固定電極指に対して空隙（間隙）を介して配置された第２固定電極指である。
このように、複数の固定電極指３８１〜３８８は、交互に並ぶ複数の第１固定電極指及び複数の第２固定電極指で構成されている。
【００４１】
第１固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８と第２固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７とは、ベース基板２上で互いに分離している。これにより、第１固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８と第２固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７とを電気的に絶縁することができる。そのため、第１固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８と可動電極部３６との間の静電容量、及び第２固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７と可動電極部３６との間の静電容量を別々に測定し、それらの測定結果に基づいて、高精度に物理量を検出することができる。
【００４２】
同様に、固定電極部３９は、前述した可動電極部３７の複数の可動電極指３７１〜３７５に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように並ぶ複数の固定電極指３９１〜３９８を備えている。固定電極指３９１〜３９８の可動部３３とは反対側の端部は、それぞれ、ベース基板２の上面の凹部２１に対して−Ｙ方向側の部分に接合されている。そして、各固定電極指３９１〜３９８は、その固定された側の端を固定端とし、自由端が＋Ｙ方向へ延びている。
【００４３】
固定電極指３９１〜３９８は、―Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。そして、固定電極指３９１，３９２は、対をなし、前述した可動電極指３７１，３７２の間に設けられ、固定電極指３９３，３９４は、対をなし、可動電極指３７２，３７３の間に設けられ、固定電極指３９５，３９６は、対をなし、可動電極指３７３，３７４の間に設けられ、固定電極指３９７，３９８は、対をなし、可動電極指３７４，３７５の間に設けられている。
【００４４】
ここで、固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８は、それぞれ、第１固定電極指であり、固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７は、それぞれ、ベース基板２上で第１固定電極指に対して空隙（間隙）を介して配置された第２固定電極指である。
このように、複数の固定電極指３９１〜３９８は、交互に並ぶ複数の第１固定電極指及び複数の第２固定電極指で構成されている。
【００４５】
第１固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８と第２固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７とは、前述した固定電極部３８と同様、ベース基板２上で互いに分離している。これにより、第１固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８と可動電極部３７との間の静電容量、及び、第２固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７と可動電極部３７との間の静電容量を別々に測定し、それらの測定結果に基づいて、高精度に物理量を検出することができる。
【００４６】
センサー素子３の構成材料としては、前述したような静電容量の変化に基づく物理量の検出が可能であれば、特に限定されないが、半導体が好ましく、具体的には、例えば、単結晶シリコン、ポリシリコンなどのシリコン材料を用いるのが好ましい。
すなわち、固定部３１，３２、可動部３３、連結部３４，３５、複数の固定電極指３８１〜３８８，３９１〜３９８及び複数の可動電極指３６１〜３６５，３７１〜３７５は、それぞれ、シリコンを主材料として構成されていることが好ましい。
【００４７】
シリコンは、エッチングにより高精度に加工することができる。そのため、センサー素子３をシリコンを主材料として構成することにより、センサー素子３の寸法精度を優れたものとし、その結果、物理量センサー１の高感度化を図ることができる。また、シリコンは疲労が少ないため、物理量センサー１の耐久性を向上させることもできる。
また、センサー素子３を構成するシリコン材料には、リン、ボロンなどの不純物がドープされていることが好ましい。これにより、物理量センサー１は、センサー素子３の導電性を優れたものとすることができる。
【００４８】
また、センサー素子３は、前述したように、ベース基板２の上面に固定部３１，３２及び固定電極部３８，３９が接合されることにより、ベース基板２に支持されている。
このようなセンサー素子３とベース基板２との接合方法は、特に限定されないが、陽極接合法を用いることが好ましい。
【００４９】
配線４１，４２，４３は、前述したベース基板２の上面（固定電極部３８，３９側の面）に設けられている。
詳述すると、配線４１は、前述したベース基板２の凹部２１の外側に設けられ、凹部２１の外周に沿うように溝部２２内に形成されている。そして、配線４１の一端部は、ベース基板２の上面の外周部（ベース基板２上の蓋部材５の外側の部分）上において、電極４４に接続されている。
【００５０】
配線４１は、前述したセンサー素子３の第１固定電極指である各固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８及び各固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８に電気的に接続されている。
また、配線４２は、前述した配線４１の内側、且つ、前述したベース基板２の凹部２１の外側でその外周縁に沿って溝部２３内に設けられている。そして、配線４２の一端部は、前述した電極４４に対して間隔を隔てて並ぶようにベース基板２の上面の外周部（ベース基板２上の蓋部材５の外側の部分）上において、電極４５に接続されている。
【００５１】
配線４３は、ベース基板２上の固定部３１との接合部から、ベース基板２の上面の外周部（ベース基板２上の蓋部材５の外側の部分）上に延びるように溝部２４内に設けられている。そして、配線４３の固定部３１側とは反対側の端部は、前述した電極４４，４５に対して間隔を隔てて並ぶようにベース基板２の上面の外周部（ベース基板２上の蓋部材５の外側の部分）上において、電極４６に接続されている。
【００５２】
このような配線４１〜４３の構成材料としては、それぞれ、導電性を有するものであれば、特に限定されず、各種電極材料を用いることができるが、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、Ｓｂ含有ＳｎＯ2、Ａｌ含有ＺｎＯなどの酸化物（透明電極材料）、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはこれらを含む合金などが挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５３】
配線４１〜４３の構成材料としては、透明電極材料（特にＩＴＯ）を用いるのが好ましい。配線４１，４２がそれぞれ透明電極材料で構成されていると、ベース基板２が透明基板である場合、ベース基板２の固定電極部３８，３９側の面上に存在する異物などをベース基板２の固定電極部３８，３９とは反対の面側から容易に視認することができる。
【００５４】
また、電極４４〜４６の構成材料としては、それぞれ、前述した配線４１〜４３と同様、導電性を有するものであれば、特に限定されず、各種電極材料を用いることができる。本実施形態では、電極４４〜４６の構成材料として、後述する突起部４７１，４７２，４８１、４８２，５０の構成材料と同じものが用いられている。
【００５５】
そして、センサー素子３の固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８の配線４１に対する対向面の、平面視において、配線４１と重なる部分には、それぞれ導電性を有する突起部４８１が設けられ、固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８の配線４１に対する対向面の、平面視において、配線４１と重なる部分には、それぞれ導電性を有する突起部４８２が設けられている。
そして、突起部４８１を介して固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８と配線４１とが電気的に接続されるとともに、突起部４８２を介して固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８と配線４１とが電気的に接続されている。
【００５６】
同様に、センサー素子３の固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７の配線４２に対する対向面の、平面視において、配線４２と重なる部分には、それぞれ導電性を有する突起部４７１が設けられ、固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７の配線４２に対する対向面の、平面視において、配線４２と重なる部分には、それぞれ導電性を有する突起部４７２が設けられている。
そして、突起部４７１を介して固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７と配線４２とが電気的に接続されるとともに、突起部４７２を介して固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７と配線４２とが電気的に接続されている。
【００５７】
同様に、センサー素子３の固定部３１の配線４３に対する対向面の、平面視において、配線４３と重なる部分には、導電性を有する突起部５０が設けられている。
そして、突起部５０を介して固定部３１と配線４３とが電気的に接続されている。
【００５８】
ここで、物理量センサー１は、配線４１，４２，４３の厚さ寸法が、溝部２２，２３，２４の深さ寸法よりも小さく、且つ、配線４１，４２，４３の厚さ寸法と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０の厚さ寸法との和が、溝部２２，２３，２４の深さ寸法よりも大きくなっている（但し、電極４４〜４６部分は除く）。
これにより、物理量センサー１は、ベース基板２とセンサー素子３との接合時に、ベース基板２とセンサー素子３とが密着することで、配線４１，４２，４３と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０とが押圧され、上述した電気的な接続が確実になされている。
【００５９】
物理量センサー１は、電極４４（配線４１）及び電極４６（配線４３）を用いることにより、第１固定電極指３８２，３８４，３８６，３８８と可動電極部３６との間の静電容量及び第１固定電極指３９２，３９４，３９６，３９８と可動電極部３７との間の静電容量を測定できる。
そして、物理量センサー１は、電極４５（配線４２）及び電極４６（配線４３）を用いることにより、第２固定電極指３８１，３８３，３８５，３８７と可動電極部３６との間の静電容量及び第２固定電極指３９１，３９３，３９５，３９７と可動電極部３７との間の静電容量を測定できる。
【００６０】
突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０の構成材料としては、それぞれ、導電性を有するものであれば、特に限定されず、各種電極材料を用いることができるが、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌなどの金属単体またはこれらを含む合金などの金属が好適に用いられる。このような金属を用いて突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０を構成することにより、配線４１，４２，４３と固定電極部３８，３９、固定部３１との間の接触抵抗を小さくすることができる。
【００６１】
蓋部材５は、前述したセンサー素子３を保護する機能を有する。
蓋部材５は、板状をなし、その一方の面（下面）に凹部５１が設けられている。この凹部５１は、センサー素子３の可動部３３及び可動電極部３６，３７などの変位が可能なようにセンサー素子３との間に空隙を設けて形成されている。
【００６２】
そして、蓋部材５の下面は、前述したベース基板２の上面に接合されている。蓋部材５とベース基板２との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤を用いた接合方法、陽極接合法、直接接合法などを用いることができる。
また、蓋部材５の構成材料としては、前述したような機能を発揮し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、シリコン材料、ガラス材料などを好適に用いることができる。
【００６３】
次に、物理量センサー１の製造方法の一例について説明する。
図４は、物理量センサーの主要な製造工程を示すフローチャートであり、図５、図６の（ａ）〜（ｈ）、図７は、物理量センサーの製造工程を説明する模式断面図である。
【００６４】
図４に示すように、物理量センサー１の製造方法は、ベース基板配線形成工程Ｓ１と、センサー基板突起部形成工程Ｓ２と、位置合わせ工程Ｓ３と、接合工程Ｓ４と、センサー素子形成工程Ｓ５と、蓋部材接合工程Ｓ６と、分割工程Ｓ７と、を含んでいる。
なお、ここでは、複数個取りを前提として説明するが、個別に製造しても構わない。
【００６５】
［ベース基板配線形成工程Ｓ１］
まず、図５（ａ）に示すように、後に個片化することでベース基板２となるウエハー状の基板１０２を用意し、基板１０２の上面をエッチングすることにより、凹部２１、溝部２２，２３を形成する。このとき、図５（ａ）では図示しないが、溝部２４も一括して形成する。
【００６６】
凹部２１、溝部２２〜２４の形成方法（エッチング方法）としては、特に限定されないが、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチングなどの物理的エッチング法、ウェットエッチングなどの化学的エッチング法などのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、以下の各工程におけるエッチングにおいても、同様の方法を用いることができる。
【００６７】
また、上述したようなエッチングに際しては、例えば、フォトリソグラフィー法により形成されたマスクを好適に用いることができる。また、マスク形成、エッチング、マスク除去を複数回繰り返し、凹部２１と溝部２２〜２４とを順に形成することができる。そして、このマスクは、エッチング後に、除去される。このマスクの除去方法としては、例えば、マスクがレジスト材料で構成される場合には、レジスト剥離液、マスクが金属材料で構成される場合には、リン酸溶液のようなメタル剥離液などを用いることができる。
なお、マスクとして、例えば、グレースケールマスクを用いることにより、凹部２１と溝部２２〜２４と（深さの異なる複数の凹部）を一括形成してもよい。
【００６８】
次に、図５（ｂ）に示すように、基板１０２の溝部２２内に配線４１を形成するとともに、溝部２３内に配線４２を形成する。このとき、図５（ｂ）では図示しないが、溝部２４内に配線４３を配線４１，４２と一括して形成する。
この際、配線４１，４２，４３の厚さ寸法が、溝部２２，２３，２４の深さ寸法よりも小さくなるように形成する。
配線４１，４２，４３の形成方法（成膜方法）としては、特に限定されないが、例えば、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティングなどの乾式メッキ法、電解メッキ、無電解メッキなどの湿式メッキ法、溶射法、薄膜接合法などが挙げられる。なお、以下の各工程における成膜においても、同様の方法を用いることができる。この後、図５（ｂ）では図示しないが、電極４４〜４６を同様に形成する。
【００６９】
なお、基板１０２には、絶縁性を有する絶縁性基板を用いることが好ましく、絶縁性基板として透明基板を用いることがより好ましい。具体的には、基板１０２には、アルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス材料（例えば、パイレックス（登録商標）ガラスのような硼珪酸ガラス）を用いたガラス基板を用いることが好ましい。
また、配線４１〜４３の構成材料としては、透明電極材料（特にＩＴＯ）を用いることが好ましい。
なお、配線４１〜４３、電極４４〜４６形成後、後述する突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０との接続領域を除いた配線４１〜４３及び基板１０２の上面（凹部２１含む）に、絶縁性を有する各種材料からなる絶縁膜を形成してもよい。これにより、基板１０２とセンサー基板１０３との絶縁分離を確実に行うことができる。
【００７０】
［センサー基板突起部形成工程Ｓ２］
次に、図５（ｃ）に示すように、後に複数のセンサー素子３となるウエハー状のセンサー基板１０３を用意し、表面を予め、例えば、逆スパッタリング法などでクリーニングし、酸化膜などの異物を除去しておく。
引き続いて、センサー基板１０３の上面の、反転したときに、平面視において、配線４２と重なる位置に導電性を有する突起部４７１，４７２をスパッタリング法、真空蒸着法などで形成（成膜）する。
このとき、図５（ｃ）では図示しないが、同様に、配線４１と重なる位置に導電性を有する突起部４８１，４８２を、配線４３と重なる位置に導電性を有する突起部５０を、一括して形成する。
この際、配線４１，４２，４３の厚さ寸法と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０の厚さ寸法との和が、溝部２２，２３，２４の深さ寸法よりも大きくなるように形成する。
【００７１】
ここで、センサー基板１０３は、センサー素子３の厚さより厚くしておくことが好ましい。これにより、センサー基板１０３の取り扱い性を向上させることができる（例えば、搬送時、段取り時などにおける破損低減など）。なお、センサー基板１０３の厚さは、センサー素子３の厚さと同じであってもよい。
センサー基板１０３には、半導体基板であるシリコン基板を用いることが好ましく、突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０の構成材料としては、Ａｕを用いることが好ましい。
なお、センサー基板突起部形成工程Ｓ２は、ベース基板配線形成工程Ｓ１と、別ラインを用いての同時進行が可能である。
【００７２】
［位置合わせ工程Ｓ３］
次に、図７に示すように、センサー基板１０３を反転して基板１０２に載置し、配線４２と突起部４７１，４７２とが、平面視において、互いに重なるように、また、図７では図示しないが、配線４１と突起部４８１，４８２とが、平面視において、互いに重なるように、及び配線４３と突起部５０とが、平面視において、互いに重なるように、基板１０２とセンサー基板１０３とを位置合わせする。
【００７３】
この際、前述したように、配線４１，４２，４３の厚さ寸法ｔ１が、溝部２２，２３，２４の深さ寸法ｄよりも小さく、且つ、配線４１，４２，４３の厚さ寸法ｔ１と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０の厚さ寸法ｔ２との和が、溝部２２，２３，２４の深さ寸法よりも大きくなっている（ｄ＞ｔ１、且つ、ｄ＜（ｔ１＋ｔ２））。
これにより、基板１０２にセンサー基板１０３を載置して位置合わせするときに、センサー基板１０３の突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０が、基板１０２の溝部２２，２３，２４に入り込むことになる。
これにより、突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０が、基板１０２とセンサー基板１０３との位置決めの機能を果たし得ることになる。
【００７４】
また、この際、透明なガラス基板を用いた基板１０２側から透明電極材料（特にＩＴＯ）を用いた配線４１，４２，４３を介してセンサー基板１０３のＡｕを用いた突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０を視認することで、突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０を目印にして、基板１０２とセンサー基板１０３との位置合わせ状態を確認することができる。なお、配線４１，４２，４３は、基板１０２の溝部２２，２３，２４に形成されていることから、周囲と見え方が異なり、その位置を認識することが十分に可能な状態にある。
【００７５】
［接合工程Ｓ４］
図５に戻って、次に、図５（ｄ）に示すように、基板１０２とセンサー基板１０３とを接合し、配線４２と突起部４７１，４７２とを接続する。このとき、図５（ｄ）では図示しないが、配線４１と突起部４８１，４８２とを、及び配線４３と突起部５０とを、一括して接続する。なお、基板１０２とセンサー基板１０３との接合には、陽極接合法を用いることが好ましい。
【００７６】
ここで、前述したように、配線４１，４２，４３の厚さ寸法ｔ１が、溝部２２，２３，２４の深さ寸法ｄよりも小さく、且つ、配線４１，４２，４３の厚さ寸法ｔ１と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０の厚さ寸法ｔ２との和が、溝部２２，２３，２４の深さ寸法ｄよりも大きくなっている（ｄ＞ｔ１、且つ、ｄ＜（ｔ１＋ｔ２））。
これにより、基板１０２とセンサー基板１０３との接合時に、基板１０２とセンサー基板１０３とを加圧して密着させることで、配線４１，４２，４３と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０とが互いに押圧され、両者の電気的な接続が確実になされる。
【００７７】
次に、図５（ｅ）に示すように、センサー基板１０３をセンサー素子３の厚さまで肉薄化する。肉薄化の方法は、特に限定されないが、例えば、ＣＭＰ法、ドライポリッシュ法を好適に用いることができる。
なお、センサー基板１０３の厚さが、当初からセンサー素子３の厚さと同じであれば、この肉薄化は必要ない。
【００７８】
［センサー素子形成工程Ｓ５］
次に、図６（ｆ）に示すように、センサー基板１０３をエッチングすることによりセンサー素子３を形成する。
【００７９】
［蓋部材接合工程Ｓ６］
次に、図６（ｇ）に示すように、基板１０２の上面に、複数の凹部５１を有し個片化することにより蓋部材５となるウエハー状の基板１０５を接合する。これにより、基板１０２と基板１０５とで各センサー素子３を各凹部５１内に収容する。
なお、基板１０２と基板１０５との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤を用いた接合方法、陽極接合法、直接接合法などを用いることができる。
【００８０】
［分割工程Ｓ７］
次に、図６（ｈ）に示すように、センサー素子３を収容し一体となった基板１０２及び基板１０５を、図示しない分割装置（ダイシング装置）などを用いてセンサー素子３毎の個片に分割することにより、物理量センサー１を得る。
なお、分割により、基板１０２はベース基板２となり、基板１０５は蓋部材５となる。
【００８１】
上述したように、物理量センサー１の製造方法は、センサー基板１０３に導電性を有する突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０を設けるセンサー基板突起部形成工程Ｓ２を含む。
このことから、物理量センサー１の製造方法は、センサー基板１０３にシリコン基板を用いた場合でも、センサー基板１０３の表面を予め、例えば、逆スパッタリング法などによりクリーニングし、引き続いて（直後に）突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０をスパッタリング法などにより設ければ、シリコンの酸化膜によるセンサー基板１０３と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０との接合の阻害を回避できる。
この結果、物理量センサー１の製造方法は、基板１０２（ベース基板２）とセンサー基板１０３とを接合し、配線４１，４２，４３と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０とを接続する接合工程Ｓ４において、配線４１，４２，４３と、突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０を介したセンサー基板１０３との電気的な接続を確実に行うことができる。
これにより、物理量センサー１の製造方法は、物理量センサー１の信頼性を向上させることができる。
【００８２】
また、物理量センサー１の製造方法は、配線４１，４２，４３の厚さ寸法ｔ１を溝部２２，２３，２４の深さ寸法ｄよりも小さく、且つ、配線４１，４２，４３の厚さ寸法ｔ１と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０の厚さ寸法ｔ２との和を、溝部２２，２３，２４の深さ寸法ｄよりも大きくしている（ｄ＞ｔ１、且つ、ｄ＜（ｔ１＋ｔ２））。
このことから、物理量センサー１の製造方法は、基板１０２にセンサー基板１０３を載置したときに、センサー基板１０３の突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０が、基板１０２の溝部２２，２３，２４に入り込むことになる。
これにより、物理量センサー１の製造方法は、センサー基板１０３の突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０が、位置決めの機能を果たし得ることから、特許文献１の従来構成と比較して、基板１０２とセンサー基板１０３との位置合わせを容易に行うことができる。
【００８３】
また、物理量センサー１の製造方法は、基板１０２に溝部２２，２３，２４を形成し、溝部２２，２３，２４内に配線を設けるベース基板配線形成工程Ｓ１と、センサー基板１０３に導電性を有する突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０を設けるセンサー基板突起部形成工程Ｓ２とを、それぞれ別ラインで同時進行で行うことができる。
これにより、物理量センサー１の製造方法は、例えば、基板１０２に配線４１，４２，４３を形成し、その後配線４１，４２，４３上に突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０を設ける方法と比較して、製造時間を短縮できることから、物理量センサー１の生産性を向上させることができる。
【００８４】
また、物理量センサー１の製造方法は、センサー基板１０３に導電性を有する突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０を設ける工程の前に、センサー基板１０３の表面をクリーニングする工程を含むことから、センサー基板１０３の表面の酸化膜などの異物が除去され、異物によるセンサー基板１０３と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０との接合の阻害を回避できる。
この結果、物理量センサー１の製造方法は、物理量センサー１の信頼性を向上させることができる。
【００８５】
また、物理量センサー１の製造方法は、基板１０２には絶縁性基板を用い、センサー基板１０３には半導体基板を用いることから、ベース基板２とセンサー素子３との間の絶縁分離を容易に行うことができる。
この結果、物理量センサー１の製造方法は、物理量センサー１の信頼性を向上させることができる。
【００８６】
また、物理量センサー１の製造方法は、上記絶縁性基板がガラス基板であり、上記半導体基板がシリコン基板であることから、基板１０２及びセンサー基板１０３に、このような一般的な材料を用いることによってベース基板２とセンサー素子３との間の絶縁分離を容易に行うことができる。
この結果、物理量センサー１の製造方法は、物理量センサー１の信頼性を向上させることができる。
【００８７】
また、物理量センサー１の製造方法は、突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０にＡｕを用いたことから、シリコン基板からなるセンサー基板１０３との相性がよく、突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０とセンサー基板１０３との接合を確実に行うことができる。
この結果、物理量センサー１の製造方法は、物理量センサー１の信頼性を向上させることができる。
【００８８】
また、物理量センサー１の製造方法は、ガラス基板からなる基板１０２と、シリコン基板からなるセンサー基板１０３とを接合し、配線４１，４２，４３と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０とを接続する接合工程Ｓ４では、陽極接合法を用いることから、その特性によって、基板１０２とセンサー基板１０３との接合を確実に行うことができる。
【００８９】
加えて、物理量センサー１の製造方法は、上述したように、配線４１，４２，４３の厚さ寸法ｔ１を、溝部２２，２３，２４の深さ寸法ｄよりも小さく、且つ、配線４１，４２，４３の厚さ寸法ｔ１と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０の厚さ寸法ｔ２との和を、溝部２２，２３，２４の深さ寸法ｄよりも大きくしている（ｄ＞ｔ１、且つ、ｄ＜（ｔ１＋ｔ２））。
これにより、物理量センサー１の製造方法は、基板１０２とセンサー基板１０３との陽極接合時に、基板１０２とセンサー基板１０３とを加圧して密着させることで、配線４１，４２，４３と突起部４７１，４７２，４８１，４８２，５０とが互いに押圧され、両者の電気的な接続を確実に行うことができる。
この結果、物理量センサー１の製造方法は、物理量センサー１の信頼性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００９０】
１…物理量センサー、２…ベース基板、３…センサー素子、５…蓋部材、２１…凹部、２２，２３，２４…溝部、３１，３２…固定部、３３…可動部、３４，３５…連結部、３６，３７…可動電極部、３８，３９…固定電極部、４１〜４３…配線、４４〜４６…電極、５０…突起部、５１…凹部、１０２…基板、１０３…センサー基板、１０５…基板、３４１，３４２，３５１，３５２…梁、３６１〜３６５，３７１〜３７５…可動電極指、３８１〜３８８，３９１〜３９８…固定電極指、４７１，４７２，４８１，４８２…突起部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面に溝部が形成され、且つ前記溝部内に配線が形成されたベース基板を用意する工程と、
センサー基板に導電性を有する突起部を設ける工程と、
前記配線と前記突起部とが、平面視において、互いに重なるように前記ベース基板と前記センサー基板とを位置合わせする工程と、
前記ベース基板と前記センサー基板とを接合し、前記配線と前記突起部とを接続する工程と、
前記センサー基板をエッチングし、センサー素子を形成する工程と、を含み、
前記配線の厚さ寸法を前記溝部の深さ寸法よりも小さく、且つ、前記配線の厚さ寸法と前記突起部の厚さ寸法との和を、前記溝部の深さ寸法よりも大きくすることを特徴とする物理量センサーの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の物理量センサーの製造方法において、前記センサー基板に導電性を有する前記突起部を設ける工程の前に、前記センサー基板の表面をクリーニングする工程を含むことを特徴とする物理量センサーの製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の物理量センサーの製造方法において、前記ベース基板には絶縁性基板を用い、前記センサー基板には半導体基板を用いることを特徴とする物理量センサーの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の物理量センサーの製造方法において、前記絶縁性基板はガラス基板であり、前記半導体基板はシリコン基板であることを特徴とする物理量センサーの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の物理量センサーの製造方法において、前記突起部にはＡｕを用いたことを特徴とする物理量センサーの製造方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の物理量センサーの製造方法において、前記ベース基板と前記センサー基板とを接合し、前記配線と前記突起部とを接続する工程では、陽極接合法を用いることを特徴とする物理量センサーの製造方法。
【請求項１】
主面に溝部が形成され、且つ前記溝部内に配線が形成されたベース基板を用意する工程と、
センサー基板に導電性を有する突起部を設ける工程と、
前記配線と前記突起部とが、平面視において、互いに重なるように前記ベース基板と前記センサー基板とを位置合わせする工程と、
前記ベース基板と前記センサー基板とを接合し、前記配線と前記突起部とを接続する工程と、
前記センサー基板をエッチングし、センサー素子を形成する工程と、を含み、
前記配線の厚さ寸法を前記溝部の深さ寸法よりも小さく、且つ、前記配線の厚さ寸法と前記突起部の厚さ寸法との和を、前記溝部の深さ寸法よりも大きくすることを特徴とする物理量センサーの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の物理量センサーの製造方法において、前記センサー基板に導電性を有する前記突起部を設ける工程の前に、前記センサー基板の表面をクリーニングする工程を含むことを特徴とする物理量センサーの製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の物理量センサーの製造方法において、前記ベース基板には絶縁性基板を用い、前記センサー基板には半導体基板を用いることを特徴とする物理量センサーの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の物理量センサーの製造方法において、前記絶縁性基板はガラス基板であり、前記半導体基板はシリコン基板であることを特徴とする物理量センサーの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の物理量センサーの製造方法において、前記突起部にはＡｕを用いたことを特徴とする物理量センサーの製造方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の物理量センサーの製造方法において、前記ベース基板と前記センサー基板とを接合し、前記配線と前記突起部とを接続する工程では、陽極接合法を用いることを特徴とする物理量センサーの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１５４７７（Ｐ２０１３−１５４７７Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４９８００（Ｐ２０１１−１４９８００）
【出願日】平成２３年７月６日（２０１１．７．６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月６日（２０１１．７．６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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