JP2016023988A - 機能素子、物理量センサーおよび電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】コンタクト不良を検出しやすい機能素子、および前記機能素子を備えた信頼性の高い物理量センサー、電子機器を提供する。【解決手段】機能素子１は、可動電極指３６１Ａ〜３６５Ａ、３６１Ｂ〜３６５Ｂの一方の側に設けられた第１固定電極指３８１Ａ〜３８４Ａ、３８１Ｂ〜３８４Ｂと、前記可動電極指３６１Ａ〜３６５Ａ、３６１Ｂ〜３６５Ｂの他方の側に設けられた第２固定電極指３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂとが互いに離間して配置されており、すべての前記第１固定電極指３８１Ａ〜３８４Ａ、３８１Ｂ〜３８４Ｂは、Ｓｉで一体的に形成され、複数の前記第２固定電極指３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂのうち少なくとも一部は、互いに独立したＳｉ材料で構成され、配線４２により接続される。【選択図】図２

Description

本発明は、機能素子、物理量センサーおよび電子機器に関するものである。

機能素子としては、固定配置された固定電極と、固定電極に対して間隔を隔てて対向するとともに変位可能に設けられた可動電極とを有し、固定電極と可動電極との間の静電容量に基づいて、加速度、角速度等の物理量を検出する物理量センサー素子が知られている（例えば、特許文献１参照）。

例えば、特許文献１に記載の物理量センサー素子（機能素子）は、可動電極部と２種類の固定電極部とを備え、それぞれが櫛歯状をなすように並ぶ複数の電極指を有している。

また、特許文献１に記載の物理量センサー素子では、可動電極部の隣り合う２つの電極指間に、２種類の固定電極部が有する電極指（第１固定電極指および第２固定電極指）が臨むように設けられているとともに、当該固定電極部の２つの電極指（第１固定電極指および第２固定電極指）が互いに電気的に絶縁されている。これにより、固定電極部の当該２つの電極指の一方の電極指とそれに対向する可動電極の電極指との間の静電容量と、固定電極の当該２つの電極指の他方の電極指とそれに対向する可動電極の電極指との間の静電容量とを別々に測定し、それらの測定結果に基づいて（いわゆる差動検出方式を用いて）、物理量を検出することができる。

そして、特許文献１に記載の物理量センサー素子では、２種類の固定電極部において、いずれも、固定電極部を構成する固定電極指が接点コンタクトを介して導通している。

しかしながら、このような構成では、２種類の固定電極指について、同数の不良があった場合、差動容量が検出されず、不良を発見できない問題があった。

特開２０１２−９８２０８号公報

本発明の目的は、コンタクト不良を検出しやすい機能素子を提供すること、また、前記機能素子を備えた信頼性の高い物理量センサー、電子機器を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の機能素子は、絶縁基板と、
可動部と、
前記可動部に設けられた可動電極指と、
前記絶縁基板上に設けられ、かつ、前記可動電極指に対向して配置された固定電極指とを含み、
前記固定電極指は、複数の第１固定電極指と、複数の第２固定電極指とを有するものであり、
前記可動電極指の一方の側に前記第１固定電極指が配置され、前記可動電極指の他方の側に前記第２固定電極指が配置されており、
前記第１固定電極指と前記第２固定電極指とは、互いに離間して配置されており、
すべての前記第１固定電極指は、Ｓｉで一体的に形成されたものであり、
複数の前記第２固定電極指のうち少なくとも一部は、互いに独立したＳｉ材料で構成され、配線により接続されたものであることを特徴とする。

これにより、コンタクト不良を検出しやすく、信頼性の高い機能素子を提供することができる。

本発明の機能素子では、前記可動部を挟み込むように前記可動部の両側に前記可動電極指が設けられており、これらの前記可動電極指がすべてＳｉで一体的に形成されたものであることが好ましい。

これにより、可動部の変形（変位）時のバランスを取りやすく、不本意な変形を生じることをより効果的に防止することができ、機能素子の耐久性等を優れたものとすることができる。また、検出される静電容量の信頼性を向上させることができる。

本発明の機能素子では、前記絶縁基板には固定部が設けられ、
前記可動部は、連結部を介して前記固定部に接続されていることが好ましい。

これにより、例えば連結部にバネ部材を用いれば可動部を変位可能に支持することができ、機能素子を物理量センサー素子等に適用することができる。

本発明の機能素子では、前記絶縁基板には、前記第２固定電極指に電気的に接続された配線が設けられていることが好ましい。

これにより、容易かつ確実に複数の第２固定電極指を電気的に接続することができる。また、配線は、絶縁基板の固定電極指側の面上に設けられているので、配線の形成領域の面積を大きく確保することができ、配線同士が短絡するのを防止できる。

本発明の機能素子では、前記絶縁基板には、凹部が設けられ、
前記配線が前記凹部内に設けられていることが好ましい。

これにより、配線が絶縁基板の表面から突出するのを防止することができる。そのため、当該配線と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）をより確実に防止することができる。

本発明の機能素子では、前記第２固定電極指は、導電性を有する突起を介して前記配線に接続されていることが好ましい。

これにより、例えば、配線と第２固定電極指との間を導電性の突起にて接続することにより、確実に導通を取ることができ、より信頼性の高い機能素子を実現できる。

本発明の機能素子では、前記配線は、絶縁膜が設けられた部分を備えたものであることが好ましい。

これにより、配線と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）を絶縁膜により確実に防止できるので、より信頼性の高い機能素子を実現できる。

本発明の機能素子では、前記配線は、光透過性の電極材料で構成されたものであることが好ましい。

これにより、絶縁基板が例えばガラス等の透明基板である場合、絶縁基板の固定電極指側の面上に存在する異物等を絶縁基板の固定電極指とは反対の面側から容易に視認することができる。そのため、より信頼性に優れた機能素子を提供することができる。

本発明の物理量センサーは、本発明の機能素子を備えたことを特徴とする。
これにより、信頼性の高い物理量センサーを提供することができる。

本発明の電子機器は、本発明の機能素子を備えたことを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器を提供することができる。

本発明の好適な実施形態に係る機能素子を示す斜視図である。 図１に示す機能素子を示す平面図である。 図２中のＡ−Ａ線断面図である。 図３の部分拡大図（部分拡大断面図）である。 図２中のＢ−Ｂ線断面図である。 図５の部分拡大図（部分拡大断面図）である。 図１に示す機能素子の製造方法を説明するための図である。 図１に示す機能素子の製造方法を説明するための図である。 図７（ｃ）に示す工程（配線、接点、絶縁膜を形成する工程）を説明するための図である。 本発明の物理量センサーの一例を示す模式図である。 本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。

以下、本発明の機能素子、物理量センサーおよび電子機器の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の好適な実施形態に係る機能素子を示す斜視図、図２は、図１に示す機能素子を示す平面図、図３は、図２中のＡ−Ａ線断面図、図４は、図３の部分拡大図（部分拡大断面図）、図５は、図２中のＢ−Ｂ線断面図、図６は、図５の部分拡大図（部分拡大断面図）である。なお、以下では、説明の便宜上、図２中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。また、図１〜図３、図５では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸および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」と言う。また、図１〜図３、図５、図７、図８では、説明の便宜上、後述する絶縁膜６およびそれに対応するもの（絶縁膜１０６、１０６Ａ）の図示を省略している。なお、本実施形態では、機能素子を加速度、角速度等の物理量を測定するための物理量センサー素子として用いる場合の例について説明する。

＜機能素子＞
図１に示す機能素子１は、絶縁基板２と、この絶縁基板２に接合・支持された素子片（基体）３と、素子片３に電気的に接続された導体パターン４と、素子片３を覆うように設けられた蓋部材５とを有する。

以下、機能素子１を構成する各部を順次詳細に説明する。
（絶縁基板）
絶縁基板２は、素子片３を支持する機能を有する。

この絶縁基板２は、板状をなし、その上面（一方の面）には、空洞部２１が設けられている。この空洞部２１は、絶縁基板２を平面視したときに、後述する素子片３の可動部３３、可動電極部３６および連結部３４、３５を包含するように形成されていて、内底を有する。このような空洞部２１は、素子片３の可動部３３、可動電極部３６および連結部３４、３５が絶縁基板２に接触するのを防止する逃げ部を構成する。これにより、素子片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、空洞部２１（凹部）に代えて、絶縁基板２をその厚さ方向に貫通する開口部であってもよい。また、本実施形態では、空洞部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。

また、絶縁基板２の上面には、前述した空洞部２１の外側に、その外周に沿って、凹部２２、２３、２４が設けられている。この凹部２２、２３、２４は、平面視で導体パターン４に対応した形状をなしている。具体的には、凹部２２は、後述する導体パターン４の配線４１および電極４４に対応した形状をなし、凹部２３は、後述する導体パターン４の配線４２および電極４５に対応した形状をなし、凹部２４は、後述する導体パターン４の配線４３および電極４６に対応した形状をなす。

また、凹部２２の電極４４が設けられた部位の深さは、凹部２２の配線４１が設けられた部位よりも深くなっている。同様に、凹部２３の電極４５が設けられた部位の深さは、凹部２３の配線４２が設けられた部位よりも深くなっている。また、凹部２４の電極４６が設けられた部位の深さは、凹部２４の配線４３が設けられた部位よりも深くなっている。

このように凹部２２、２３、２４の一部の深さを深くすることにより、後に詳述するような機能素子１の製造方法において、素子片３を形成する前の基板１０３を基板１０２Ａに接合したとき（図７参照）、その基板１０３が電極４４、４５、４６と接合してしまうのを防止することができる。

このような絶縁基板２の構成材料としては、具体的には、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、素子片３がシリコン材料を主材料として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、パイレックスガラス（登録商標）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、絶縁基板２とシリコン（Ｓｉ）で構成された素子片３とを好適に陽極接合することができる。

また、絶縁基板２の構成材料は、素子片３の構成材料との熱膨張係数差ができるだけ小さいのが好ましく、具体的には、絶縁基板２の構成材料と素子片３の構成材料との熱膨張係数差が３ｐｐｍ／℃以下であるのが好ましい。これにより、絶縁基板２と素子片３との接合時等に高温化にさらされても、絶縁基板２と素子片３との間の残留応力を低減することができる。

（素子片）
素子片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と、固定電極部３８、３９とで構成されている。

このような素子片３は、例えば、加速度、角速度等の物理量の変化に応じて、可動部３３および可動電極部３６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。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、および、可動電極部３６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。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、および、可動電極部３６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、これらの静電容量に基づいて、加速度、角速度等の物理量を検出することできる。

固定部３１、３２、可動部３３、連結部３４、３５、可動電極部３６、固定電極部３８、３９は、後に詳述するような機能素子１の製造方法において、単一の部材（基板１０３）から製造されるものであり、これらは、同一面内に存在するものである。

固定部３１、３２、可動部３３、連結部３４、３５および可動電極部３６は、一体的に形成されている。

固定部３１、３２は、それぞれ、前述した絶縁基板２の上面に接合されている。具体的には、固定部３１は、絶縁基板２の上面の空洞部２１に対して−Ｘ方向側（図中左側）の部分に接合され、また、固定部３２は、絶縁基板２の上面の空洞部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、空洞部２１の外周縁を跨ぐように設けられている。

なお、固定部３１、３２の位置および形状等は、連結部３４、３５や導体パターン４等の位置および形状等に応じて決められるものであり、上述したものに限定されない。

このような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、素子片３を構成する各部の形状、大きさ等に応じて決められるものであり、上述したものに限定されない。

このような可動部３３は、固定部３１に対して連結部３４を介して連結されるとともに、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２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。

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。言い換えると、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。

なお、連結部３４、３５は、可動部３３を絶縁基板２に対して変位可能に支持するものであれば、上述したものに限定されず、例えば、可動部３３の両端部から＋Ｙ方向および−Ｙ方向にそれぞれ延出する１対の梁で構成されていてもよい。

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３６１Ａ〜３６５Ａと、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３６１Ｂ〜３６５Ｂとを備えている。

言い換えると、可動部３３を挟み込むように可動部３３の両側に可動電極指が設けられており、これらの可動電極指がすべてＳｉで一体的に形成されている。

これにより、可動部３３の変形（変位）時のバランスを取りやすく、可動部３３等に不本意な変形を生じることをより効果的に防止することができ、機能素子１の耐久性等を特に優れたものとすることができる。また、検出される静電容量の信頼性を向上させることができる。

可動電極指３６１Ａ、３６２Ａ、３６３Ａ、３６４Ａ、３６５Ａは、可動部３３の＋Ｙ方向側において、−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。また、可動電極指３６１Ｂ、３６２Ｂ、３６３Ｂ、３６４Ｂ、３６５Ｂは、可動部３３の−Ｙ方向側において、−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、この順に並んでいる。

このように複数の可動電極指３６１Ａ〜３６５Ａおよび複数の可動電極指３６１Ｂ〜３６５Ｂ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、後に詳述する固定電極部（第１固定電極部）３８が有する固定電極指（第１固定電極指）（３８１Ａ〜３８４Ａ、３８１Ｂ〜３８４Ｂ）と可動電極部３６が有する可動電極指（３６１Ａ〜３６５Ａ、３６１Ｂ〜３６５Ｂ）との間の静電容量、および、後に詳述する固定電極部（第２固定電極部）３９が有する固定電極指（第２固定電極指）（３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂ）と可動電極部３６が有する可動電極指（３６１Ａ〜３６５Ａ、３６１Ｂ〜３６５Ｂ）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。そのため、機能素子１を物理量センサー素子として用いた場合に検出精度を優れたものとすることができる。

可動電極部３６を構成する可動電極指（３６１Ａ〜３６５Ａ、３６１Ｂ〜３６５Ｂ）は、固定電極部（第１固定電極部）３８を構成する固定電極指（３８１Ａ〜３８４Ａ、３８１Ｂ〜３８４Ｂ）に対して間隔を隔てて対向する。また、可動電極部３６を構成する可動電極指（３６１Ａ〜３６５Ａ、３６１Ｂ〜３６５Ｂ）は、固定電極部（第２固定電極部）３９を構成する固定電極指（３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂ）に対して間隔を隔てて対向する。

固定電極部（第１固定電極部）３８は、シリコン材料（Ｓｉ）で構成されたものであり、可動部３３の＋Ｙ方向側に設けられ、可動電極部３６の複数の可動電極指３６１Ａ〜３６５Ａ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（第１固定電極指）３８１Ａ〜３８４Ａと、可動部３３の−Ｙ方向側に設けられ、可動電極部３６の複数の可動電極指３６１Ｂ〜３６５Ｂ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（第１固定電極指）３８１Ｂ〜３８４Ｂと、これらの固定電極指（第１固定電極指）と一体的に形成された基部３８９とを備える。言い換えると、第１固定電極部は、Ｓｉで構成された複数の第１固定電極指と基部とが一体的に形成されたものであり、独立した複数の部材を接合したものではない。これにより、第１固定電極指の脱落、接続不良等の問題の発生をより確実に防止することができる。また、各固定電極指（第１固定電極指）間の電気抵抗を小さくすることができる。その結果、機能素子１の検出精度を高めることができる。

一方、固定電極部（第２固定電極部）３９は、可動部３３の＋Ｙ方向側に設けられ、可動電極部３６の複数の可動電極指３６１Ａ〜３６５Ａ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（第２固定電極指）３９１Ａ〜３９４Ａと、可動部３３の−Ｙ方向側に設けられ、可動電極部３６の複数の可動電極指３６１Ｂ〜３６５Ｂ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（第２固定電極指）３９１Ｂ〜３９４Ｂとを備えている。そして、これらの固定電極指（３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂ）は、いずれもシリコン材料（Ｓｉ）で構成されたものであり、絶縁基板２上で互いに分離している。言い換えると、固定電極指（第２固定電極指）３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂは、いずれも独立したＳｉ材料で構成されたものであり、それぞれ、絶縁基板２上において、互いに連結されておらず、島状に孤立している。これにより、固定電極指（第２固定電極指）３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４ＢのＹ軸方向での長さを揃えることができる。そのため、各固定電極指（第２固定電極指）３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂと絶縁基板２との各接合部の十分な接合強度を得るのに必要な面積を確保しつつ、固定電極指３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂの小型化を図ることができる。そのため、機能素子１の耐衝撃性を優れたものとしつつ、機能素子１の小型化を図ることができる。

固定電極指（第１固定電極指）３８１Ａ〜３８４Ａの可動部３３とは反対側の端部、および、基部３８９のうち固定電極指（第１固定電極指）３８１Ａ〜３８４Ａよりも＋Ｙ方向側に設けられた部位は、それぞれ、絶縁基板２の上面の空洞部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（第１固定電極指）３８１Ａ〜３８４Ａ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。

また、固定電極指（第２固定電極指）３９１Ａ〜３９４Ａの可動部３３とは反対側の端部は、それぞれ、絶縁基板２の上面の空洞部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（第２固定電極指）３９１Ａ〜３９４Ａ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。

固定電極指（第１固定電極指）３８１Ｂ〜３８４Ｂの可動部３３とは反対側の端部、および、基部３８９のうち固定電極指（第１固定電極指）３８１Ｂ〜３８４Ｂよりも−Ｙ方向側に設けられた部位は、それぞれ、絶縁基板２の上面の空洞部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（第１固定電極指）３８１Ｂ〜３８４Ｂ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。

また、固定電極指（第２固定電極指）３９１Ｂ〜３９４Ｂの可動部３３とは反対側の端部は、それぞれ、絶縁基板２の上面の空洞部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（第２固定電極指）３９１Ｂ〜３９４Ｂ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。

可動部３３の＋Ｙ方向側においては、２種類の固定電極指（第１固定電極指および第２固定電極指）が以下の順で並んでいる。すなわち、−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、固定電極指３８１Ａ、３９１Ａ、３８２Ａ、３９２Ａ、３８３Ａ、３９３Ａ、３８４Ａ、３９４Ａがこの順に並んでいる。そして、固定電極指３８１Ａ、３９１Ａは、対をなし、可動電極指３６１Ａ、３６２Ａの間に、固定電極指３８２Ａ、３９２Ａは、対をなし、可動電極指３６２Ａ、３６３Ａの間に、固定電極指３８３Ａ、３９３Ａは、対をなし、可動電極指３６３Ａ、３６４Ａの間に、固定電極指３８４Ａ、３９４Ａは、対をなし、可動電極指３６４Ａ、３６５Ａの間に、臨むように設けられている。

ここで、固定電極指３８１Ａ、３８２Ａ、３８３Ａ、３８４Ａは、それぞれ、第１固定電極指であり、固定電極指３９１Ａ、３９２Ａ、３９３Ａ、３９４Ａは、それぞれ、絶縁基板２上で当該第１固定電極指に対して空隙（間隙）を介して離間した第２固定電極指である。このように、可動部の＋Ｙ方向側に配された複数の固定電極指は、交互に並ぶ複数の第１固定電極指および複数の第２固定電極指で構成されている。言い換えれば、可動電極指の一方の側に第１固定電極指が配置され、他方の側に第２固定電極指が配置されている。

このような第１固定電極指３８１Ａ〜３８４Ａと第２固定電極指３９１Ａ〜３９４Ａとは、絶縁基板２上で互いに分離している。言い換えると、第１固定電極指３８１Ａ〜３８４Ａと、第２固定電極指３９１Ａ〜３９４Ａとは、電気的に絶縁している。そのため、第１固定電極指３８１Ａ〜３８４Ａと可動電極部３６の可動電極指３６１Ａ〜３６５Ａとの間の静電容量、および、第２固定電極指３９１Ａ〜３９４Ａと可動電極部３６の可動電極指３６１Ａ〜３６５Ａ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。

可動部３３の−Ｙ方向側においては、２種類の固定電極指（第１固定電極指および第２固定電極指）が以下の順で並んでいる。すなわち、−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側へ、固定電極指３８１Ｂ、３９１Ｂ、３８２Ｂ、３９２Ｂ、３８３Ｂ、３９３Ｂ、３８４Ｂ、３９４Ｂがこの順に並んでいる。そして、固定電極指３８１Ｂ、３９１Ｂは、対をなし、可動電極指３６１Ｂ、３６２Ｂの間に、固定電極指３８２Ｂ、３９２Ｂは、対をなし、可動電極指３６２Ｂ、３６３Ｂの間に、固定電極指３８３Ｂ、３９３Ｂは、対をなし、可動電極指３６３Ｂ、３６４Ｂの間に、固定電極指３８４Ｂ、３９４Ｂは、対をなし、可動電極指３６４Ｂ、３６５Ｂの間に、臨むように設けられている。

ここで、固定電極指３８１Ｂ、３８２Ｂ、３８３Ｂ、３８４Ｂは、それぞれ、第１固定電極指であり、固定電極指３９１Ｂ、３９２Ｂ、３９３Ｂ、３９４Ｂは、それぞれ、絶縁基板２上で当該第１固定電極指に対して空隙（間隙）を介して離間した第２固定電極指である。このように、可動部の−Ｙ方向側に配された複数の固定電極指は、交互に並ぶ複数の第１固定電極指および複数の第２固定電極指で構成されている。言い換えれば、可動電極指の一方の側に第１固定電極指が配置され、他方の側に第２固定電極指が配置されている。

このような第１固定電極指３８１Ｂ〜３８４Ｂと第２固定電極指３９１Ｂ〜３９４Ｂとは、絶縁基板２上で互いに分離している。言い換えると、第１固定電極指３８１Ｂ〜３８４Ｂと、第２固定電極指３９１Ｂ〜３９４Ｂとは、電気的に絶縁している。そのため、第１固定電極指３８１Ｂ〜３８４Ｂと可動電極部３６の可動電極指３６１Ｂ〜３６５Ｂとの間の静電容量、および、第２固定電極指３９１Ｂ〜３９４Ｂと可動電極部３６の可動電極指３６１Ｂ〜３６５Ｂ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。

前述したように、すべての第１固定電極指は、Ｓｉで一体的に形成されたものであり、複数の第２固定電極指は、互いに独立したＳｉ材料で構成され、配線により接続されたものである。

言い換えると、１種類の固定電極においてのみ電極指（固定電極指）間に接点コンタクトが存在している。

このような構成であることにより、固定電極指の不良を確実に検出することができ、機能素子の信頼性を高いものとすることができる。

より詳しく説明すると、従来のように、第１固定電極部および第２固定電極部が、いずれも、別体として設けられた複数の電極指が配線を介して接続している構成では、例えば、第１固定電極部を構成する電極指（第１固定電極指）、および、第２固定電極部を構成する電極指（第２固定電極指）について、同数のコンタクト不良が生じている場合、差動容量が検出されず、不良を発見することができない。

すなわち、第１固定電極部を構成する第１固定電極指と可動電極との間の全静電容量をＣ_１、第２固定電極部を構成する第２固定電極指と可動電極との間の全静電容量をＣ_２、１本の固定電極と可動電極との間の静電容量をＣ_０、第１固定電極指の数（第２固定電極指の数）をｎとしたとき、第１固定電極部、第２固定電極部のいずれにも不良がない場合には、Ｃ_１＝ｎ×Ｃ_０、Ｃ_２＝ｎ×Ｃ_０の関係を満足し、Ｃ_１とＣ_２との差である差動容量ΔＣは、ΔＣ＝Ｃ_２−Ｃ_１＝０の関係を満足する。

そして、例えば、第２固定電極部を構成する１本の電極指にのみ不良がある場合には、Ｃ_１＝ｎ×Ｃ_０、Ｃ_２＝（ｎ−１）×Ｃ_０の関係を満足し、Ｃ_１とＣ_２との差である差動容量ΔＣは、ΔＣ＝Ｃ_２−Ｃ_１＝Ｃ_０の関係を満足することとなり、差動容量ΔＣを検出することが可能である。

しかしながら、第１固定電極部および第２固定電極部について、同数（ｍ本）の電極指に不良がある場合には、Ｃ_１＝（ｎ−ｍ）×Ｃ_０、Ｃ_２＝（ｎ−ｍ）×Ｃ_０の関係を満足し、Ｃ_１とＣ_２との差である差動容量ΔＣは、ΔＣ＝Ｃ_２−Ｃ_１＝（ｎ−ｍ）×Ｃ_０−（ｎ−ｍ）×Ｃ_０＝０となり、差動容量ΔＣを検出することができない。

換言すると、従来の構成では、第１固定電極指と第２固定電極指とに、同数の不良がある場合には差動容量が０となるため、不良を検出することができなかったが、本発明では、第１固定電極部を構成するすべての第１固定電極指がＳｉで一体的に形成されたものであることにより、第１固定電極部の信頼性は十分に優れたものとすることができ（不良の発生が確実に防止されたものとすることができ）、コンタクト不良が生じた場合には確実に検出することができ、前記のような問題の発生を確実に防止することができる。

なお、第１固定電極部と第２固定電極部とが同一面内に存在することの制約から、すべての第１固定電極指を単一のＳｉで一体的に形成しつつ、すべての第２固定電極指を単一のＳｉで一体的に形成することはできない。

このような素子片３（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３８１Ａ〜３８４Ａ、３８１Ｂ〜３８４Ｂ、３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂ、および、複数の可動電極指３６１Ａ〜３６５Ａ、３６１Ｂ〜３６５Ｂ）は、例えば、後述する１つの基板１０３をエッチングすることより形成することができる。

これにより、固定部３１、３２、可動部３３、連結部３４、３５、複数の固定電極指３８１Ａ〜３８４Ａ、３８１Ｂ〜３８４Ｂ、３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂ、および、複数の可動電極指３６１Ａ〜３６５Ａ、３６１Ｂ〜３６５Ｂの厚さを厚くすることができる。また、これらの厚さを簡単かつ高精度に揃えることができる。このようなことから、機能素子１の高感度化を図ることができるとともに、機能素子１の耐衝撃性を向上させることができる。

また、素子片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、少なくとも、固定電極指は、単結晶シリコン、ポリシリコン等のシリコン材料（Ｓｉ）で構成されたものである。

シリコン（Ｓｉ）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、素子片３をシリコンを主材料として構成することにより、素子片３の寸法精度を優れたものとし、その結果、物理量センサー素子である機能素子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、機能素子１の耐久性を向上させることもできる。

また、素子片３を構成するシリコン材料には、リン、ボロン等の不純物がドープされているのが好ましい。これにより、素子片３の導電性を優れたものとすることができる。

また、素子片３は、前述したように、絶縁基板２の上面に固定部３１、３２および固定電極部３８、３９が接合されることにより、絶縁基板２に支持されている。本実施形態では、後述する絶縁膜６を介して絶縁基板２と素子片３とが接合されている。

このような素子片３（具体的には、前述した固定部３１、３２、各固定電極指３８１Ａ〜３８４Ａ、３８１Ｂ〜３８４Ｂ、３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂ、および、基部３８９）と絶縁基板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のが好ましい。これにより、固定部３１、３２および固定電極部３８、３９（各固定電極指３８１Ａ〜３８４Ａ、３８１Ｂ〜３８４Ｂ、３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂ、および、基部３８９）を絶縁基板２に強固に接合することができる。そのため、機能素子１の耐衝撃性を向上させることができる。また、固定部３１、３２および固定電極部３８、３９（各固定電極指３８１Ａ〜３８４Ａ、３８１Ｂ〜３８４Ｂ、３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂ、および、基部３８９）を絶縁基板２の所望の位置に高精度に接合することができる。そのため、物理量センサー素子である機能素子１の高感度化を図ることができる。この場合、前述したようにシリコンを主材料として素子片３を構成し、かつ、アルカリ金属イオンを含むガラス材料で絶縁基板２を構成する。

（導体パターン）
導体パターン４は、前述した絶縁基板２の上面（固定電極部３８、３９側の面）上に設けられている。

この導体パターン４は、配線４１、４２、４３と、電極４４、４５、４６とで構成されている。

配線４１は、前述した絶縁基板２の空洞部２１の外側に設けられている。そして、配線４１の一端部は、絶縁基板２の上面の外周部（絶縁基板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。

このような配線４１は、後述する突起４８１を介して基部３８９と結合しており、第１固定電極部３８に電気的に接続されている。

配線４２は、前述した絶縁基板２の空洞部２１の外側に設けられている。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絶縁基板２の上面の外周部（絶縁基板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。

このような配線４２は、後述する突起４７１を介して第２固定電極指３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂに結合しており、第２固定電極部３９に電気的に接続されている。

配線４３は、絶縁基板２上の固定部３１との接合部から、絶縁基板２の上面の外周部（絶縁基板２上の蓋部材５の外側の部分）上に延びるように設けられている。そして、配線４３の固定部３１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絶縁基板２の上面の外周部（絶縁基板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。

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）、Ｉｎ_３Ｏ_３、ＳｎＯ_２、Ｓｂ含有ＳｎＯ_２、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物（透明電極材料）、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはこれらを含む合金等が挙げられ、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。

中でも、配線４１〜４３の構成材料としては、透明電極材料（光透過性の電極材料）を用いるのが好ましい。

これにより、例えば、絶縁基板２が透明基板である場合に、絶縁基板２の固定電極部３８、３９側の面上に存在する異物等を絶縁基板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。そのため、高感度な物理量センサー素子として機能素子１をより確実に提供することができる。

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４７１、４８１、４９１の構成材料と同じものが用いられている。

このような配線４１、４２、４３が絶縁基板２の上面に設けられていることにより、配線４１、４３を介して第１固定電極指３８１Ａ〜３８４Ａ、３８１Ｂ〜３８４Ｂと可動電極指３６１Ａ〜３６５Ａ、３６１Ｂ〜３６５Ｂとの間の静電容量を測定するとともに、配線４２、４３を介して第２固定電極指３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂと可動電極指３６１Ａ〜３６５Ａ、３６１Ｂ〜３６５Ｂとの間の静電容量を測定することができる。

また、このような配線４１、４２、４３は、絶縁基板２の上面上（すなわち固定電極部３８、３９側の面上）に設けられているので、固定電極部３８、３９に対する電気的接続およびその位置決めが容易である。そのため、機能素子１の信頼性（特に、耐衝撃性および検出精度）を向上させることができる。

また、配線４１および電極４４は、前述した絶縁基板２の凹部（第１凹部）２２内に設けられ、配線４２および電極４５は、前述した絶縁基板２の凹部（第２凹部）２３内に設けられ、配線４３および電極４６は、前述した絶縁基板２の凹部（第３凹部）２４内に設けられている。これにより、配線４１〜４３が絶縁基板２の板面から突出するのを防止することができる。そのため、各固定電極指３８１Ａ〜３８４Ａ、３８１Ｂ〜３８４Ｂ、３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂと絶縁基板２との接合（固定）を確実なものとしつつ、第１固定電極指３８１Ａ〜３８４Ａ、３８１Ｂ〜３８４Ｂと配線４１との電気的接続および第２固定電極指３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂと配線４２との電気的接続を行うことができる。同様に、固定部３１と絶縁基板２との接合（固定）を確実なものとしつつ、固定部３１と配線４３との電気的接続を行うことができる。ここで、配線４１〜４３の厚さをそれぞれｔとし、前述した凹部２２〜２４の配線４１が設けられた部分の深さをそれぞれｄとしたとき、ｔ＜ｄなる関係を満たすのが好ましい。

第１配線である配線４１上には、導電性を有する第１突起で突起４８１が設けられている。突起４８１は、第１固定電極部３８の基部３８９と配線４１とを結合するものである。

これにより、配線４１と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）を防止しつつ、各第１固定電極指３８１Ａ〜３８４Ａ、３８１Ｂ〜３８４Ｂと配線４１との電気的接続を行うことができる。

また、第２配線である配線４２上には、導電性を有する第２突起である複数の突起４７１が設けられている。複数の突起４７１は、複数の第２固定電極指３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂに対応して設けられている。

そして、複数の突起４７１を介して第２固定電極指３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂと配線４２とが結合している。

これにより、配線４２と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）を防止しつつ、各第２固定電極指３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂと配線４２との電気的接続を行うことができる。

また、第３配線である配線４３上には、導電性を有する第３突起である突起４９１が設けられている。突起４９１は、固定部３１に対応して設けられている。
そして、突起４９１を介して固定部３１と配線４３とが結合している。

これにより、配線４３と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）を防止しつつ、（固定部３１と電気的に接続している）各可動電極指３６１Ａ〜３６５Ａ、３６１Ｂ〜３６５Ｂと配線４３との電気的接続を行うことができる。

このような突起４７１、４８１、４９１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等の金属単体またはこれらを含む合金等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４７１、４８１、４９１を構成することにより、これらの配線４１、４２、４３と、素子片３の各部位（接合部位）との間の接点抵抗を小さくすることができる。

また、配線４１〜４３の厚さをそれぞれｔとし、前述した凹部２２〜２４の配線４１が設けられた部分の深さをそれぞれｄとし、突起４７１、４８１、４９１の高さをそれぞれｈとしたとき、ｄ≒ｔ＋ｈなる関係を満たす。

また、図４、図６に示すように、配線４１〜４３上には、絶縁膜６が設けられている。そして、前述した各突起４７１、４８１、４９１上の絶縁膜６は形成せずに突起の表面が露出している。この絶縁膜６は、導体パターン４と素子片３との不本意な電気的接続（短絡）を防止する機能を有する。これにより、配線４１、４２、４３と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）をより確実に防止しつつ、各第１固定電極指３８１Ａ〜３８４Ａ、３８１Ｂ〜３８４Ｂと配線４１との電気的接続および各第２固定電極指３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂと配線４２との電気的接続を行うことができる。また、配線４３と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）をより確実に防止しつつ、固定部３１と配線４３との電気的接続を行うことができる。

本実施形態では、絶縁膜６は、突起４７１、４８１、４９１および電極４４〜４６の形成領域を除いて、絶縁基板２の上面の略全域にわたって形成されている。なお、絶縁膜６の形成領域は、配線４１〜４３を覆うことができれば、これに限定されず、例えば、絶縁基板２の上面の素子片３との接合部位や蓋部材５との接合部位を除くような形状をなしていてもよい。

また、配線４１〜４３の厚さをそれぞれｔとし、前述した凹部２２〜２４の配線４１〜４３が設けられた部分の深さをそれぞれｄとしたとき、ｄ＞ｔなる関係を満たす。これにより、例えば、図４に示すように、第１固定電極指３８１Ａと配線４２上の絶縁膜６との間には、隙間２２１が形成されている。図示しないが、この隙間２２１と同様の隙間が他の第１固定電極指３８２Ａ、３８３Ａ、３８４Ａ、３８１Ｂ、３８２Ｂ、３８３Ｂ、３８４Ｂと配線４２上の絶縁膜６との間にも形成されている。このような隙間は、後述する機能素子１の製造において、基板１０２と基板１０３との間にも同様に形成され、陽極接合時に生じるガスを排出することができる。

また、図６に示すように、蓋部材５と配線４３上の絶縁膜６との間には、隙間２２２が形成されている。図示しないが、この隙間２２２と同様の隙間が蓋部材５と配線４１、４２上の絶縁膜６との間にも形成されている。これらの隙間は、蓋部材５内を減圧したり、不活性ガスを充填したりするのを用いることができる。なお、これらの隙間は、蓋部材５と絶縁基板２とを接着剤により接合する際に、接着剤により塞いでもよい。

このような絶縁膜６の構成材料としては、特に限定されず、絶縁性を有する各種材料を用いることができるが、絶縁基板２がガラス材料（特に、アルカリ金属イオンが添加されたガラス材料）で構成されている場合、二酸化珪素（ＳｉＯ_２）を用いるのが好ましい。これにより、前述したような不本意な電気的接続を防止するとともに、絶縁基板２の上面の素子片３との接合部位に絶縁膜６が存在していても、絶縁基板２と素子片３とを陽極接合することができる。

また、絶縁膜６の厚さ（平均厚さ）は、特に限定されないが、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であるのが好ましく、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であるのがより好ましい。このような厚さの範囲で絶縁膜６を形成すると、前述したような不本意な電気的接続を防止することができる。また、絶縁基板２がアルカリ金属イオンを含むガラス材料で構成され、かつ、素子片３がシリコンを主材料として構成されている場合、絶縁基板２の上面の素子片３との接合部位に絶縁膜６が存在していても、絶縁膜６を介して絶縁基板２と素子片３とを陽極接合することができる。

（蓋部材）
蓋部材５は、前述した素子片３を保護する機能を有する。

この蓋部材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、素子片３の可動部３３および可動電極部３６等の変位を許容するように形成されている。

そして、蓋部材５の下面の凹部５１よりも外側の部分は、前述した絶縁基板２の上面に接合されている。本実施形態では、前述した絶縁膜６を介して絶縁基板２と蓋部材５とが接合されている。

蓋部材５と絶縁基板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、直接接合法等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、ガラス材料等を好適に用いることができる。

＜機能素子の製造方法＞
次に、前述した機能素子１の製造方法の一例を説明する。

図７および図８は、それぞれ、図１に示す機能素子の製造方法を説明するための図、図９は、図７（ｃ）に示す工程（配線、接点、絶縁膜を形成する工程）を説明するための図である。なお、図７および図８は、それぞれ、図１中のＡ−Ａ線断面に対応する断面を示している。

なお、以下では、絶縁基板２がアルカリ金属イオンを含むガラス材料で構成され、かつ、素子片３がシリコンで構成されている場合を例に説明する。

［１］
まず、図７（ａ）に示すように、第１基板である基板１０２を用意する。

この基板１０２は、後述する工程を経て絶縁基板２となるものである。
また、基板１０２は、アルカリ金属を含むガラス材料で構成されている。

［２］
次に、図７（ｂ）に示すように、基板１０２の上面をエッチングすることにより、空洞部２１と、凹部２３を形成する。このとき、図７（ｂ）では図示しないが、上記エッチングにより凹部２２、２４も同時に形成する。これにより、空洞部２１と凹部２２〜２４が形成された基板１０２Ａを得る。

このような空洞部２１と凹部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等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの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。

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、マスク除去を複数繰り返し、空洞部２１と凹部２２〜２４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等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、空洞部２１と凹部２２〜２４（深さの異なる複数の凹部）を一括形成してもよい。

［３］
次に、図７（ｃ）に示すように、基板１０２Ａの上面上に、導体パターン４を形成する。その後、図７（ｃ）では図示しないが、絶縁膜１０６Ａを形成する。
ここで、絶縁膜１０６Ａは、後述する個片化を経て絶縁膜６となるものである。

以下、図９に基づき、導体パターン４および絶縁膜１０６Ａの形成について詳述する。なお、図９では、基板１０２Ａの固定電極指３８１Ａとの接合部近傍における導体パターン４および絶縁膜１０６Ａの形成を代表的に図示している。

導体パターン４を形成するに際しては、まず、図９（ａ）に示すように、凹部２３内に配線４２を形成する。このとき、図９では図示しないが、配線４２と同時に、凹部２２内に配線４１を形成し、凹部２４内に配線４３を形成する。

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等の乾式メッキ法、電解メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、薄膜の接合等が挙げられる。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。

その後、配線４１上の所定の部位（第１固定電極部３８（基部３８９）と接触すべき部位）に突起４８１を形成（成膜）し、配線４２上の所定の部位（第２固定電極部３９（第２固定電極指）と接触すべき部位）に突起４７１を形成（成膜）し、配線４３上の所定の部位（固定部３１と接触すべき部位）に突起４９１を形成（成膜）する（図示せず）。

次に、図９（ｂ）に示すように、配線４１、４２等を覆うように、基板１０２Ａの上面に絶縁膜１０６を形成（成膜）する。

次に、絶縁膜１０６の突起４７１、４８１、４９１に対応する部分、および、電極４４〜４６に対応する部分を除去する（図示せず）。これにより、電極４４〜４６を露出させるとともに、突起４７１、４８１、４９１が貫通する絶縁膜１０６Ａが得られる。

以上のようにして、導体パターン４および絶縁膜１０６Ａが得られる（図９（ｃ）参照）。

［４］
次に、図７（ｄ）に示すように、基板１０２Ａの上面に、第２基板である基板１０３を陽極接合法により接合する。これにより、基板１０３と各突起４７１、４８１、４９１とが接続される。

この基板１０３は、後述する薄肉化、パターンニングおよび個片化を経て素子片３となるものである。

また、基板１０３は、シリコン基板である。
また、基板１０３の厚さは、素子片３の厚さよりも厚くなっている。これにより、基板１０３の取り扱い性を向上させることができる。なお、基板１０３の厚さが素子片３の厚さと同じであってもよい。この場合、後述する薄肉化工程［５］を省略すればよい。

［５］
次に、基板１０３を薄肉化して、図７（ｅ）に示すように、基板１０３Ａを得る。
この薄肉化は、基板１０３Ａの厚さが素子片３の厚さと同じになるように行われる。

また、基板１０３の薄肉化方法は、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。

［６］
次に、基板１０３Ａをエッチングすることにより、図８（ａ）に示すように、素子片３を得る。

［７］
次に、図８（ｂ）に示すように、基板１０２Ａの上面に、凹部５１を有する蓋部材１０５を接合する。これにより、基板１０２Ａと蓋部材１０５とが素子片３を収納するようにして接合された接合体１０１が得られる。
この蓋部材１０５は、後述する個片化を経て蓋部材５となるものである。

［８］
次に、接合体１０１を個片化（ダイシング）することにより、図８（ｃ）に示すように、機能素子１が得られる。

以上説明した本実施形態に係る機能素子１によれば、複数の第１固定電極指と複数の第２固定電極指とが互いに電気的に絶縁されているため、第１固定電極指と可動電極指との間の静電容量、および、第２固定電極指と可動電極指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。

また、すべての第１固定電極指３８１Ａ〜３８４Ａ、３８１Ｂ〜３８４ＢがＳｉで一体的に形成されており、かつ、複数の第２固定電極指３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂが互いに独立したＳｉ材料で構成され、配線４２により接続されたものであることにより、固定電極指の不良を確実に検出することができ、機能素子１の信頼性を高いものとすることができる。

また、固定部３１、３２、可動部３３、連結部３４、３５、複数の固定電極指３８１Ａ〜３８４Ａ、３８１Ｂ〜３８４Ｂ、３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂおよび複数の可動電極指３６１Ａ〜３６５Ａ、３６１Ａ〜３６５Ａを絶縁基板２とは別体の基板から形成（特に一括形成）することができる。そのため、これらの各可動電極指および各固定電極指の厚さを厚くして、機能素子１の高感度化を図ることができる。また、固定部３１、３２、可動部３３および連結部３４、３５の厚さを厚くして、機能素子１の耐衝撃性を優れたものとすることができる。

＜物理量センサー＞
次に、図１０に基づいて、本発明の機能素子を用いた物理量センサーを説明する。
図１０は、本発明の物理量センサーの一例を示す模式図である。

図１０に示す物理量センサー２００は、前述した機能素子１と、機能素子１に電気的に接続された電子部品２０１とを有する。

電子部品２０１は、例えば集積回路素子（ＩＣ）であり、機能素子１を駆動する機能を有する。この電子部品２０１に角速度検出回路や加速度検出回路を形成することにより物理量センサー２００をジャイロセンサーや加速度センサーとして構成することができる。

なお、図１０では、物理量センサー２００が１つの機能素子１を有する場合を図示しているが、物理量センサー２００が複数の機能素子１を有していてもよい。また、物理量センサー２００は、機能素子１と、機能素子１とは異なる構成の機能素子とを有していてもよい。

このような物理量センサー２００は、信頼性に優れた機能素子１を備えるので、物理量センサー２００全体としての信頼性も優れたものとなる。

＜電子機器＞
次に、本発明の電子機器を説明する。

図１１は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。

この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このようなパーソナルコンピューター１１００には、機能素子１が内蔵されている。

図１２は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。

この図において、携帯電話機１２００は、アンテナ（図示せず）、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部が配置されている。
このような携帯電話機１２００には、機能素子１が内蔵されている。

図１３は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。

ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。

ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。

また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。

撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリ１３０８に転送・格納される。

また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリ１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。
このようなディジタルスチルカメラ１３００には、機能素子１が内蔵されている。

このような電子機器は、信頼性に優れた機能素子１を備えるので、電子機器全体としての信頼性も優れたものとなる。

なお、本発明の電子機器は、図１１のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１２の携帯電話機、図１３のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンタ）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ等に適用することができる。

以上、本発明について図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。

例えば、前述した実施形態では、第２固定電極部を構成する全ての第２固定電極指が、互いに独立したＳｉ材料で構成されたものである場合について代表的に説明したが、本発明においては、複数の第２固定電極指のうち少なくとも一部が、互いに独立したＳｉ材料で構成されたものであればよく、一部の第２固定電極指は、一体的に形成されたものであってもよい。

また、固定電極部の複数の固定電極指と、これに噛み合うように設けられた可動電極部の複数の可動電極指との本数、配置および大きさ等の形態は、前述した実施形態に限定されない。

また、可動部をＹ軸方向に変位させるように構成してもよいし、可動部をＸ軸に平行な軸線まわりに回動させるように構成してもよい。この場合、可動電極指と固定電極指との対向面積の変化による静電容量変化に基づいて物理量を検出すればよい。

また、上述の実施形態では、機能素子１を物理量センサー素子として用いる場合について説明したが、物理量センサー素子に限らず、例えば固定電極指と可動電極指に異なる電圧を加えてクーロン力により可動電極指を駆動させることにより固有周波数を発振する共振子として本発明の機能素子を用いてもよい。

前述した実施形態では、素子片は、１つの基板をエッチングすることより形成されたものであり、素子片を構成する各部位は、１つの基板（部材）から製造されたものである場合について説明したが、本発明において、素子片は、その一部を、他の部位とは別個に製造したものであってもよい。

１‥‥機能素子
２‥‥絶縁基板
２１‥‥空洞部
２２‥‥凹部
２２１‥‥隙間
２２２‥‥隙間
２３‥‥凹部
２４‥‥凹部
３‥‥素子片
３１‥‥固定部
３２‥‥固定部
３３‥‥可動部
３４‥‥連結部
３４１、３４２‥‥梁
３５‥‥連結部
３５１、３５２‥‥梁
３６‥‥可動電極部
３６１Ａ〜３６５Ａ、３６１Ｂ〜３６５Ｂ‥‥可動電極指
３８‥‥固定電極部（第１固定電極部）
３８１Ａ〜３８４Ａ、３８１Ｂ〜３８４Ｂ‥‥固定電極指（第１固定電極指）
３８９‥‥基部
３９‥‥固定電極部（第２固定電極部）
３９１Ａ〜３９４Ａ、３９１Ｂ〜３９４Ｂ‥‥固定電極指（第２固定電極指）
４‥‥導体パターン
４１‥‥配線（第１配線）
４２‥‥配線（第２配線）
４３‥‥配線（第３配線）
４４‥‥電極
４５‥‥電極
４６‥‥電極
４７１‥‥突起（第２突起）
４８１‥‥突起（第１突起）
４９１‥‥突起（第３突起）
５‥‥蓋部材
５１‥‥凹部
６‥‥絶縁膜
１０１‥‥接合体
１０２‥‥基板
１０２Ａ‥‥基板
１０３‥‥基板
１０３Ａ‥‥基板
１０５‥‥蓋部材
１０６‥‥絶縁膜
１０６Ａ‥‥絶縁膜
２００‥‥物理量センサー
２０１‥‥電子部品
１１００‥‥パーソナルコンピューター
１１０２‥‥キーボード
１１０４‥‥本体部
１１０６‥‥表示ユニット
１２００‥‥携帯電話機
１２０２‥‥操作ボタン
１２０４‥‥受話口
１２０６‥‥送話口
１３００‥‥ディジタルスチルカメラ
１３０２‥‥ケース
１３０４‥‥受光ユニット
１３０６‥‥シャッタボタン
１３０８‥‥メモリ
１３１２‥‥ビデオ信号出力端子
１３１４‥‥入出力端子
１４３０‥‥テレビモニタ
１４４０‥‥パーソナルコンピューター

Claims (10)

1. 絶縁基板と、
   可動部と、
   前記可動部に設けられた可動電極指と、
   前記絶縁基板上に設けられ、かつ、前記可動電極指に対向して配置された固定電極指とを含み、
   前記固定電極指は、複数の第１固定電極指と、複数の第２固定電極指とを有するものであり、
   前記可動電極指の一方の側に前記第１固定電極指が配置され、前記可動電極指の他方の側に前記第２固定電極指が配置されており、
   前記第１固定電極指と前記第２固定電極指とは、互いに離間して配置されており、
   すべての前記第１固定電極指は、Ｓｉで一体的に形成されたものであり、
   複数の前記第２固定電極指のうち少なくとも一部は、互いに独立したＳｉ材料で構成され、配線により接続されたものであることを特徴とする機能素子。
2. 前記可動部を挟み込むように前記可動部の両側に前記可動電極指が設けられており、これらの前記可動電極指がすべてＳｉで一体的に形成されたものである請求項１に記載の機能素子。
3. 前記絶縁基板には固定部が設けられ、
   前記可動部は、連結部を介して前記固定部に接続されている請求項１または２に記載の機能素子。
4. 前記絶縁基板には、前記第２固定電極指に電気的に接続された配線が設けられている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の機能素子。
5. 前記絶縁基板には、凹部が設けられ、
   前記配線が前記凹部内に設けられている請求項４に記載の機能素子。
6. 前記第２固定電極指は、導電性を有する突起を介して前記配線に接続されている請求項５に記載の機能素子。
7. 前記配線は、絶縁膜が設けられた部分を備えたものである請求項４ないし６のいずれか１項に記載の機能素子。
8. 前記配線は、光透過性の電極材料で構成されたものである請求項４ないし７のいずれか１項に記載の機能素子。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の機能素子を備えたことを特徴とする物理量センサー。
10. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の機能素子を備えたことを特徴とする電子機器。

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