JP3435665B2 - 複合センサ素子およびその製造方法 - Google Patents

複合センサ素子およびその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、角速度センサおよ
び加速度センサを有する複合センサ素子およびその製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】角速度センサと加速度センサが対を成し
て使用される場合があり、このような場合を考慮して、
角速度センサと加速度センサを一体化した複合センサ素
子が提案されている。例えば、特開平１０−１０１４８
号公報や特開平１０−２３９３４７号公報には上記複合
センサ素子の一例がそれぞれ示されている。これら公開
特許公報に示されている複合センサ素子は、角速度セン
サと加速度センサが同一基板上に設けられているため
に、安価に作製することができ、また、小型化が容易で
あるという効果を得ることができるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案の複合センサ素子では、加速度検出の感度が好ましく
ないという問題が生じる。それというのは、次に示すよ
うな理由に因る。
【０００４】振動型角速度センサは振動体を有し、この
振動体がある一定の周波数で駆動振動しているときに角
速度が加わるとコリオリ力が発生し、このコリオリ力に
よって上記振動体が変位する。このコリオリ力による変
位量を検知することで角速度を検出する。上記駆動振動
の速度が速いほど上記コリオリ力の大きさが大きくなる
ので、角速度センサの検出感度を良好にするためには、
角速度センサの振動体を数ｋHzという高周波数、かつ、
例えば数μｍというような大きな振幅でもって振動させ
る必要がある。
【０００５】しかしながら、マイクロマシニング技術で
作製した微細な振動体は、空気のダンピングの影響を大
きく受ける。そのダンピングは振動体の速度に比例して
発生する力なので、大気中では、速度の速い状態、つま
り、上記のような高周波数、かつ、大きな振幅を持った
状態で上記振動体を振動させようとすると、上記ダンピ
ングの影響が非常に大きくなり、そのような高周波数、
かつ、大きな振幅を持った状態で上記振動体を振動させ
ることができない。その結果、角速度センサの検出感度
を著しく悪化させてしまう。
【０００６】そこで、上記角速度センサの振動体と、加
速度センサを構成している可動体との上方側を間隔を介
して覆う蓋部材を上記角速度センサと加速度センサが設
けられている基板に取り付け、上記蓋部材と基板から成
る同一空間内に上記角速度センサの振動体と加速度セン
サの可動体を共に収容させ、その空間内を上記角速度セ
ンサの振動体が高周波数で、かつ、角速度検知に十分な
設定以上の振幅でもって振動可能な真空状態（減圧状
態）で気密封止することが考えられる。これにより、上
記角速度センサの振動体は所望の高周波数、かつ、角速
度検知に十分な大きな振幅を持った状態で振動すること
ができることとなる。
【０００７】しかしながら、上記の如く加速度センサの
可動体も上記角速度センサの振動体と同じ真空空間内に
配置してしまうと、非常に振動し易い状態となってしま
う。上記角速度センサの振動体の振動が上記基板を介し
て加速度センサの可動体に伝搬されると、加速度センサ
の可動体も上記角速度センサの振動体と同様の高周波
数、かつ、大きな振幅を持った状態で振動してしまう。
加速度センサの可動体は加速度が印加していない時には
静止状態であることが望まれるが、上記の如く、角速度
センサの振動体の伝搬振動に起因して加速度センサの可
動体が高周波数、かつ、大きな振幅を持った状態で振動
してしまうと、その高周波振動がノイズとなり、加速度
を感度良く検出することができないという問題が生じ
る。
【０００８】さらに、上記加速度センサの可動体が上記
のように真空空間内に配置されている場合に、加速度セ
ンサの可動体の共振周波数成分を持った加速度が印加さ
れると、加速度の大きさに関係なく、上記可動体が共振
状態になって振幅が増大してしまうために、加速度を正
確に検出できないという問題も発生する。
【０００９】本発明は上記課題を解決するために成され
たものであり、その目的は、角速度センサと加速度セン
サの両方の検出感度を共に向上させることができる複合
センサ素子およびその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決す
る手段としている。すなわち、第１の発明の複合センサ
素子は、角速度センサと加速度センサが一体化されて成
る複合センサ素子であって、角速度に起因したコリオリ
力により振動変位する角速度センサ用の振動体と、加速
度印加によって可動変位する加速度センサ用の可動体と
が、基台上に配設された同一の変位部形成部材によっ
て、互いに間隔を介して変位可能な状態に形成され、上
記変位部形成部材の上方側には上記角速度センサ用の振
動体と加速度センサ用の可動体を間隔を介して覆う蓋部
材が設けられており、上記基台と変位部形成部材と蓋部
材によって、上記角速度センサ用の振動体と加速度セン
サ用の可動体を振動可能な状態で収容封止する空間部が
形成されており、この空間部は上記角速度センサ用の振
動体を収容封止する角速度センサ用空間部と、該角速度
センサ用空間部とは連通していない上記加速度センサ用
の可動体を収容封止する加速度センサ用空間部とに区分
され、上記角速度センサ用空間部は上記角速度センサ用
の振動体がｋHzオーダー以上の高周波数、かつ、設定以
上の大きな振幅でもって振動可能な真空状態に封止さ
れ、また、上記加速度センサ用空間部は上記加速度セン
サ用の可動体が１００Hz 以下の低周波数で振動可能
で、かつ、上記角速度センサ用の振動体の振動が上記加
速度センサ用の可動体に伝搬しても該加速度センサ用の
可動体がｋHz オーダー以上の高周波数、かつ、設定以
上の大きな振幅でもって振動することを防止する高周波
振動抑制用の気圧状態に封止されるか、あるいは、高周
波振動抑制用のダンピング剤が充填されている状態で封
止され、上記角速度センサと加速度センサにはそれぞれ
設定の定電位に維持される定電位部位を有し、それら角
速度センサの定電位部位と加速度センサの定電位部位は
導通接続されており、それら角速度センサの定電位部位
と加速度センサの定電位部位を外部の回路に接続するた
めの共通の接続用電極部が設けられている構成をもって
前記課題を解決する手段としている。
【００１１】第２の発明の複合センサ素子は、上記第１
の発明の構成を備え、基台は、支持層と酸化層と活性層
が積層形成されて成るＳＯＩ基板の上記支持層と酸化層
により形成され、変位部形成部材は上記ＳＯＩ基板の活
性層により形成されていることを特徴として構成されて
いる。
【００１２】第３の発明の複合センサ素子の製造方法
は、上記第１又は第２の発明を構成する複合センサ素子
の製造方法であって、変位部形成部材に角速度センサ用
の振動体と加速度センサ用の可動体を同時に形成する工
程と；この工程の後に、真空空間内で、上記角速度セン
サ用の振動体と加速度センサ用の可動体の上側に蓋部材
を配置し、該蓋部材と、基台上に配設された上記変位部
形成部材とを接合させて角速度センサ用の振動体を角速
度センサ用空間部に、加速度センサ用の可動体を加速度
センサ用空間部にそれぞれ収容すると共に、上記角速度
センサ用空間部を上記角速度センサ用の振動体がｋHz
オーダー以上の高周波数、かつ、設定以上の大きな振幅
でもって振動可能な真空状態で気密封止する工程と；上
記加速度センサ用空間部と外部を連通する供給用通路を
形成する工程と；上記変位部形成部材の上側に蓋部材が
接合された接合体を高周波振動抑制用の気圧状態の空間
内に配置して上記加速度センサ用空間部を上記供給用通
路を介し上記高周波振動抑制用の気圧状態にした後に、
あるいは、上記加速度センサ用空間部に上記供給用通路
を介して高周波振動抑制用のダンピング剤を充填した後
に、上記供給用通路を塞いで上記加速度センサ用空間部
を気密封止する工程と；を含むことを特徴として構成さ
れている。
【００１３】第４の発明の複合センサ素子の製造方法
は、角速度センサと加速度センサが一体化されて成る複
合センサ素子であって、角速度に起因したコリオリ力に
より振動変位する角速度センサ用の振動体と、加速度印
加によって可動変位する加速度センサ用の可動体とが、
基台上に配設された同一の変位部形成部材によって、互
いに間隔を介して変位可能な状態に形成され、上記変位
部形成部材の上方側には上記角速度センサ用の振動体と
加速度センサ用の可動体を間隔を介して覆う蓋部材が設
けられており、上記基台と変位部形成部材と蓋部材によ
って、上記角速度センサ用の振動体と加速度センサ用の
可動体を振動可能な状態で収容封止する空間部が形成さ
れており、この空間部は上記角速度センサ用の振動体を
収容封止する角速度センサ用空間部と、該角速度センサ
用空間部とは連通していない上記加速度センサ用の可動
体を収容封止する加速度センサ用空間部とに区分され、
上記角速度センサ用空間部は上記角速度センサ用の振動
体がｋHz オーダー以上の高周波数、かつ、設定以上の
大きな振幅でもって振動可能な真空状態に封止され、ま
た、上記加速度センサ用空間部は上記加速度センサ用の
可動体が１００Hz 以下の低周波数で振動可能で、か
つ、上記角速度センサ用の振動体の振動が上記加速度セ
ンサ用の可動体に伝搬しても該加速度センサ用の可動体
がｋHz オーダー以上の高周波数、かつ、設定以上の大
きな振幅でもって振動することを防止する高周波振動抑
制用の気圧状態に封止されるか、あるいは、高周波振動
抑制用のダンピング剤が充填されている状態で封止され
ている複合センサ素子の製造方法であって、上記変位部
形成部材に角速度センサ用の振動体と加速度センサ用の
可動体を同時に形成する工程と；この工程の後に、真空
空間内で、上記角速度センサ用の振動体と加速度センサ
用の可動体の上側に蓋部材を配置し、該蓋部材と、上記
基台上に配設された上記変位部形成部材とを接合させて
角速度センサ用の振動体を角速度センサ用空間部に、加
速度センサ用の可動体を加速度センサ用空間部にそれぞ
れ収容すると共に、上記角速度センサ用空間部を上記角
速度センサ用の振動体がｋHz オーダー以上の高周波
数、かつ、設定以上の大きな振幅でもって振動可能な真
空状態で気密封止する工程と；上記加速度センサ用空間
部と外部を連通する供給用通路を形成する工程と；上記
変位部形成部材の上側に蓋部材が接合された接合体を高
周波振動抑制用の気圧状態の空間内に配置して上記加速
度センサ用空間部を上記供給用通路を介し上記高周波振
動抑制用の気圧状態にした後に、あるいは、上記加速度
センサ用空間部に上記供給用通路を介して高周波振動抑
制用のダンピング剤を充填した後に、上記供給用通路を
塞いで上記加速度センサ用空間部を気密封止する工程
と；を含むことを特徴として構成されている。そして、
第５の発明の複合センサ素子の製造方法は、基台は、支
持層と酸化層と活性層が積層形成されて成るＳＯＩ基板
の上記支持層と酸化層により形成され、変位部形成部材
は上記ＳＯＩ基板の活性層により形成されていることを
特徴として構成されている。
【００１４】上記構成の発明において、角速度センサ用
の振動体と加速度センサ用の可動体は同一の変位部形成
部材に離間形成されているが、上記角速度センサ用の振
動体と加速度センサ用の可動体はそれぞれ異なる空間部
に収容封止されている。つまり、上記角速度センサ用の
振動体は角速度センサ用空間部（つまり、角速度センサ
用の振動体がｋHzオーダー以上の高周波数、かつ、角速
度検知に必要な大きな振幅でもって振動可能な真空状態
の空間部）に収容封止されている。また、加速度センサ
用の可動体は加速度センサ用空間部（例えば高周波振動
抑制用の大気圧の雰囲気状態で封止されるか、あるい
は、高周波振動抑制用のダンピング剤が充填されている
状態の空間部）に収容封止されている。
【００１５】角速度センサ用の振動体は上記のような真
空雰囲気中に配置されているので、角速度検知に十分な
高周波数、かつ、大きな振幅でもって振動することがで
き、角速度を感度良く検出することができる。また、加
速度センサ用の可動体は、該可動体が高周波数、かつ、
大きな振幅でもって振動することができない大気圧の雰
囲気中、あるいは、上記ダンピング剤の中に配置されて
いるので、例えば、角速度センサ用の振動体の振動が変
位部形成部材を通して加速度センサ側に伝搬されても、
上記大気圧の雰囲気あるいはダンピング剤によって、加
速度センサ用の可動体が高周波数、かつ、大きな振幅で
もって振動することを防止することができる。これによ
り、高周波振動に起因した加速度センサの感度悪化を回
避することができ、加速度検出の感度を向上させること
ができる。
【００１６】このように、角速度センサと加速度センサ
の各検出感度を両方共に向上させることが可能な複合セ
ンサ素子を提供することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に、この発明に係る実施形態
例を図面に基づいて説明する。
【００１８】図１にはこの発明の複合センサ素子の一実
施形態例が平面図により模式的に示され、図２（ａ）に
は図１に示すＡ−Ａ部分の断面図が模式的に示され、ま
た、図２（ｂ）には図１に示すＢ−Ｂ部分の断面図が模
式的に示されている。
【００１９】これら図１および図２（ａ）、（ｂ）に示
す複合センサ素子１は角速度センサ２と加速度センサ３
が一体的に形成されたものであり、基台であるガラス基
板４と、蓋部材であるガラス基板３０と、変位部形成部
材であるシリコン基板４５とを加工して作製されるもの
である。
【００２０】この実施形態例に示す角速度センサ２は角
速度センサ用の振動体である平面振動体５を有し、この
平面振動体５は上記シリコン基板４５により加工形成さ
れている。ガラス基板４には、図２（ａ）に示すよう
に、上記平面振動体５に対向する領域に凹部４ａが形成
されており、この凹部４ａによって、上記平面振動体５
は浮いた状態と成し、変位可能となっている。
【００２１】上記平面振動体５は、図１に示すように、
駆動梁６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）と、外枠７と、櫛
歯形状の駆動用可動電極部８（８ａ，８ｂ，８ｃ，８
ｄ，８ｅ，８ｆ，８ｇ，８ｈ）と、支持部９（９ａ，９
ｂ）と、連結梁１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０
ｄ）と、内枠１１と、櫛歯形状の検出用可動電極部１２
（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）とを有して構成さ
れており、この平面振動体５は、ガラス基板４に固定形
成されている固定部１３（１３ａ，１３ｂ）に支持固定
されている。
【００２２】図１に示すように、上記平面振動体５の駆
動梁６ａ，６ｂの各一端側は共通に上記固定部１３ａに
接続され、また、駆動梁６ｃ，６ｄの各一端側は共通に
上記固定部１３ｂに接続されており、上記駆動梁６ａ，
６ｂ，６ｃ，６ｄの各他端側は共通に外枠７に接続され
ている。この外枠７の図１の左右両端縁部には上記櫛歯
形状の駆動用可動電極部８（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，
８ｅ，８ｆ，８ｇ，８ｈ）が形成されている。
【００２３】上記外枠７の図１の左右両側を間隔を介し
て挟み込む形態で固定部１４（１４ａ，１４ｂ，１４
ｃ，１４ｄ）がガラス基板４に固定形成されており、こ
れら各固定部１４にはそれぞれ上記駆動用可動電極部８
に間隔を介して噛み合う櫛歯形状の駆動用固定電極部１
５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５
ｆ，１５ｇ，１５ｈ）が設けられている。
【００２４】また、上記外枠７から連結梁１０（１０
ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）が伸長形成され、上記連
結梁１０ａ，１０ｂの各伸長先端側には支持部９ａが共
通に接続され、また、上記連結梁１０ｃ，１０ｄの各伸
長先端側には支持部９ｂが共通に接続されている。
【００２５】上記各支持部９ａ，９ｂは共に内枠１１に
連通接続されている。この内枠１１の内側には上記櫛歯
形状の検出用可動電極部１２（１２ａ，１２ｂ，１２
ｃ，１２ｄ）が内枠１１に連結して設けられている。ま
た、上記内枠１１の内側には上記各検出用可動電極部１
２に互いに間隔を介して噛み合う櫛歯形状の検出用固定
電極部１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ）がガラ
ス基板４に固定形成された固定部１７に設けられてい
る。
【００２６】上記のような角速度センサ２では、例え
ば、上記互いに対向している駆動用固定電極部１５と駆
動用可動電極部８間に交流の駆動電圧（駆動信号）が印
加されると、その駆動電圧に基づいた静電力の大きさの
変化によって、固定部１３ａ，１３ｂを支点にして平面
振動体５全体が上記各駆動梁６の弾性を利用して図１に
示すＹ方向に駆動振動する。
【００２７】このように平面振動体５全体がＹ方向に駆
動している状態で、Ｚ方向（図１では紙面に垂直な方
向）を中心軸にして回転すると、上記平面振動体５の駆
動方向（Ｙ方向）と回転の中心軸方向（Ｚ方向）に共に
直交する方向、つまり、Ｘ方向にコリオリ力が発生す
る。このＸ方向のコリオリ力によって、上記平面振動体
５の内枠７が上記支持部９ａ，９ｂを支点とし上記各連
結梁１０の弾性を利用して上記外枠７に対し相対的にＸ
方向に検出振動する。この内枠１１の振動と同様に、上
記検出用可動電極部１２も同様にＸ方向に振動する。
【００２８】このＸ方向の検出振動に基づいた上記検出
用固定電極部１６と検出用可動電極部１２間の静電容量
の変化を検出することによって、Ｚ軸回りの角速度の大
きさを検出することができる。
【００２９】前記加速度センサ３は角速度センサ用の可
動体２０を有しており、この可動体２０は前記角速度セ
ンサ２の平面振動体５が形成されている基板と同一のシ
リコン基板４５を加工して形成されたものである。図２
（ａ）に示すように、上記ガラス基板４には上記可動体
２０に対向する領域に凹部４ｂが形成されており、この
凹部４ｂによって、上記可動体２０は浮いた状態と成
し、変位可能となっている。
【００３０】上記可動体２０は、図１に示すように、重
り部２１と支持梁２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２
ｄ）と櫛歯形状の検出用可動電極部２３（２３ａ，２３
ｂ）を有して構成されている。
【００３１】すなわち、上記重り部２１はその両端部が
支持梁２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ）によっ
て、ガラス基板４に固定されている固定部２４（２４
ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ）に接続されている。ま
た、上記重り部２１の図の左右端縁部には櫛歯形状の検
出用可動電極部２３（２３ａ，２３ｂ）が形成されてい
る。さらに、上記重り部２１の図の左右両側を間隔を介
して挟み込む形態で固定部２５（２５ａ，２５ｂ）がガ
ラス基板４に固定形成されている。これら各固定部２５
にはそれぞれ上記検出用可動電極部２３に間隔を介して
噛み合う櫛歯形状の検出用固定電極部２６（２６ａ，２
６ｂ）が設けられている。
【００３２】上記のような加速度センサ３では、上記可
動体２０は図のＹ方向に変位することが可能なものであ
り、Ｙ方向の加速度が印加すると、その加速度に起因し
て上記重り部２１が上記Ｙ方向に変位する。この変位に
よって、上記検出用可動電極部２３と検出用固定電極部
２６間の間隔が変化し、この間隔変化を検出用可動電極
部２３と検出用固定電極部２６間の静電容量変化として
検出することで、加速度の大きさ等を検出することがで
きる。
【００３３】図１および図２（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、上記角速度センサ２の平面振動体５および加速度セ
ンサ３の可動体２０を間隔を介して囲むように、前記シ
リコン基板４５によってシール部２８が設けられ、この
シール部２８はガラス基板４に陽極接合されている。ま
た、図２（ａ）に示すように、上記角速度センサ２の平
面振動体５および加速度センサ３の可動体２０の上側に
はガラス基板３０が配置されており、該ガラス基板３０
は上記シール部２８に陽極接合されている。前記ガラス
基板４とシリコン基板４５の陽極接合、および、ガラス
基板３０とシリコン基板４５の陽極接合によって、上記
角速度センサ２の平面振動体５等や加速度センサ３の可
動体２０等が収容される空間部（センサ収容空間部）３
２が形成されている。
【００３４】上記ガラス基板３０にも前記ガラス基板４
と同様に、角速度センサ２の平面振動体５に対向する領
域と、加速度センサ３の可動体２０に対向する領域とに
凹部３０ａ，３０ｂがそれぞれ形成されている。このた
め、上記角速度センサ２の平面振動体５および加速度セ
ンサ３の可動体２０は可動可能な状態で上記センサ収容
空間部３２内に収容配置されている。
【００３５】この実施形態例において最も特徴的なこと
は、上記センサ収容空間部３２が角速度センサ用の空間
部３３と、加速度センサ用の空間部３４とに区分壁部３
６によって区分され、それら角速度センサ用空間部３３
と加速度センサ用空間部３４はそれぞれ異なった状態で
気密封止されていることである。
【００３６】ところで、上記角速度センサ２において
は、前記した如く、角速度を感度良く検出するために
は、平面振動体５を例えば数ｋHz程度の高周波数で、か
つ、角速度検知に必要な設定以上の例えば数μｍ程度の
大きな振幅でもって振動させる必要がある。大気圧雰囲
気中では上記平面振動体５を上記のような高周波数、か
つ、大きな振幅で振動させることができないことから、
上記平面振動体５を例えば２００Ｐａ程度の真空空間内
に配置しなければならない。
【００３７】一方、加速度センサ３においては、可動体
２０は１００Hz以下の低周波数で振動することができれ
ばよく、その可動体２０は大気圧の雰囲気中にあっても
よいものである。本発明者は、この点に着目した。そし
て、加速度センサ３の可動体２０を大気圧の雰囲気中に
配設すれば、角速度センサ２の平面振動体５側から加速
度センサ３の可動体２０側へ上記角速度センサ２の平面
振動体５の高周波数の振動が伝搬されても、上記加速度
センサ３の可動体２０は大気圧（空気のダンピング）に
よって上記高周波数、かつ、大きな振幅でもって振動す
ることはできないということに本発明者は気付いた。
【００３８】このことから、本発明者は前記したような
特有な構成、つまり、前記センサ収容空間部３２を上記
角速度センサ用空間部３３と加速度センサ用空間部３４
に区分壁部３６によって区分し、角速度センサ２の平面
振動体５を上記角速度センサ用空間部３３に、加速度セ
ンサ３の可動体２０を加速度センサ用空間部３４にそれ
ぞれ別個独立に収容配置して、上記角速度センサ２の平
面振動体５と加速度センサ３の可動体２０をそれぞれ異
なる雰囲気中に配置する構成を考え出した。
【００３９】つまり、この実施形態例では、上記角速度
センサ用空間部３３は平面振動体５を数ｋHz程度の高周
波数、かつ、数μｍ程度の大きな振幅でもって振動させ
ることが可能な真空状態で気密封止されており、加速度
センサ用空間部３４は大気圧の空気雰囲気で気密封止さ
れている。
【００４０】これにより、角速度センサ２の平面振動体
５は、真空状態によって、高周波数、かつ、大きな振幅
でもって振動することができ、角速度センサ２は感度良
く角速度を検出することが可能となる。また、その平面
振動体５の高周波数の振動が加速度センサ３側に伝搬さ
れても、加速度センサ用空間部３４の大気圧によって、
上記加速度センサ３の可動体２０は高周波数、かつ、大
きな振幅でもって振動することはできないので、可動体
２０の高周波振動を抑制することができる。このため、
前記高周波振動に起因したノイズを削減することができ
て、加速度検出の感度を高めることができる。
【００４１】なお、上記角速度センサ２の平面振動体５
および加速度センサ３の可動体２０は、それぞれ、設定
の定電位（例えばグランド電位）に維持される定電位部
位と成している。上記平面振動体５と可動体２０は、図
１に示すように、シリコン基板４５により構成される固
定部１３と区分壁部３６と固定部２４とシール部２８を
介して導通接続されている。
【００４２】例えば、上記ガラス基板３０には表面側か
ら、上記固定部１３と区分壁部３６と固定部２４とシー
ル部２８のうちの何れか１つに至るスルーホール（図示
せず）が形成されている。このスルーホールの内周面お
よび底面には金属膜が形成されており、該金属膜および
上記固定部１３と区分壁部３６と固定部２４とシール部
２８を介して上記平面振動体５と可動体２０は外部の回
路に接続して、つまり、グランドに接地することができ
る。換言すれば、上記スルーホールの金属膜が接触接続
する固定部１３又は区分壁部３６又は固定部２４又はシ
ール部２８は、上記平面振動体５と可動体２０を外部の
回路に導通接続するための共通の接続用電極部として機
能する。
【００４３】また、この実施形態例では、図２（ｂ）に
示すように、ガラス基板３０には表面側から前記角速度
センサ２の固定部１４，１７、加速度センサ３の固定部
２５に至るスルーホール３８が形成されており、このス
ルーホール３８の内周面および底面には金属膜４０が形
成されている。該金属膜４０と上記各固定部１４，１
７，２５を介して角速度センサ２の駆動用固定電極部１
５、検出用固定電極部１６、加速度センサ３の検出用固
定電極部２６は外部の回路に導通接続可能となってい
る。これにより、上記センサ収容空間部３２内に設けら
れている駆動用固定電極部１５に外部の駆動用回路（図
示せず）から平面振動体５を駆動振動させるための電圧
を印加したり、検出用固定電極部１６と検出用可動電極
部１２間の静電容量に応じた電圧を外部の信号処理回路
（図示せず）に出力したり、検出用固定電極部２６と検
出用可動電極部２３間の静電容量に応じた電圧を外部の
信号処理回路（図示せず）に出力することができる。
【００４４】さらに、この実施形態例では、図２（ｂ）
に示すように、ガラス基板３０には固定部２５との間に
隙間を形成するための溝４１が形成されており、この溝
部４１と、この溝部４１に連通する前記スルーホール３
８Ａとによって、前記加速度センサ用空間部３４と外部
を連通接続する供給用通路４２が構成されている。この
供給用通路４２のスルーホール３８Ａには封止用部材
（例えば樹脂や半田）４３が形成されて該供給用通路４
２が塞がれており、これにより、上記加速度センサ用空
間部３４は気密封止されている。
【００４５】以下に、本発明に係る複合センサ素子の製
造方法の一実施形態例を上記図１、図２に示される複合
センサ素子１を例にして図３に基づき説明する。なお、
図３では、前記図１に示すＡ−Ａ部分と、Ｂ−Ｂ部分に
対応する部分の断面が示されている。
【００４６】例えば、まず、図３（ａ）に示すように、
基台であるガラス基板４を加工して前記角速度センサ２
の平面振動体５に対向するガラス基板領域と、加速度セ
ンサ３の可動体２０に対向するガラス基板領域とに凹部
４ａ，４ｂを例えばエッチング技術等によって形成す
る。そして、図３（ｂ）に示すように、その凹部４ａ，
４ｂが形成されたガラス基板４の上側に変位部形成部材
であるシリコン基板４５を陽極接合する。
【００４７】次に、図３（ｃ）に示すように、フォトリ
ソグラフィーやエッチング等の技術を用いて、上記シリ
コン基板４５を図１に示すようなパターン形状に加工す
る。これにより、角速度センサ２の平面振動体５と加速
度センサ３の可動体２０は同時にガラス基板４に対して
浮いた状態（つまり、ガラス基板と間隔を介して可動可
能な状態）に形成される。
【００４８】然る後に、前記平面振動体５が高周波数、
かつ、設定以上の大きな振幅（例えば、数μｍ程度の振
幅）で振動することが可能な真空度の真空空間内で、図
３（ｄ）に示すように、上記平面振動体５および可動体
２０が形成されたシリコン基板４５の上側に蓋部材であ
るガラス基板３０を陽極接合する。このガラス基板３０
には、上記陽極接合の前に、上記平面振動体５に対向す
る領域と可動体２０に対向する領域とにそれぞれ凹部３
０ａ，３０ｂが予め前記ガラス基板４の凹部４ａ，４ｂ
の形成手法と同様の手法により形成されている。このた
め、上記のように、ガラス基板３０を上記シリコン基板
４５の上側に陽極接合することによって、前記平面振動
体５を振動可能に収容した角速度センサ用空間部３３
と、上記可動体２０を振動可能に収容した加速度センサ
用空間部３４とが形成される。また、それと同時に、上
記平面振動体５を収容した角速度センサ用空間部３３が
上記真空状態に気密封止される。
【００４９】さらに、上記陽極接合の前に、上記ガラス
基板３０には前記スルーホール３８や溝部４１が予め形
成されており、上記ガラス基板３０とシリコン基板４５
の陽極接合時に、スルーホール３８Ａと上記溝４１によ
って供給用通路４２が形成される。
【００５０】その後に、図３（ｅ）に示すように、上記
スルーホール３８の内周面および底面にスパッタリング
等の成膜形成技術を利用して金属膜４０を形成する。
【００５１】そして、然る後に、上記ガラス基板４，３
０とシリコン基板４５の接合体を上記真空空間から大気
中に取り出す。これにより、上記供給用通路４２から上
記加速度センサ用空間部３４に空気が入り込み、該加速
度センサ用空間部３４は大気圧と成す。このように、加
速度センサ用空間部３４が大気圧と成した以降に、上記
スルーホール３８Ａを例えば樹脂や半田等の封止用部材
４３によって封止する。これにより、供給用通路４２が
塞がって上記加速度センサ用空間部３４は大気圧（つま
り、可動体２０が１００Hz以下の低周波数で振動可能
で、かつ、平面振動体５の振動が上記可動体２０に伝搬
しても該可動体２０が高周波数、かつ、大きな振幅でも
って振動することを防止できる気圧状態）に気密封止さ
れる。
【００５２】なお、この実施形態例では、前記封止用部
材４３は溶融状態で粘性が大きいものを使用しており、
かつ、前記供給用通路４２の溝４１部分はその通路断面
積が非常に狭くなっている。このため、上記スルーホー
ル３８Ａを封止するために上記スルーホール３８Ａ内の
封止用部材４３を溶融した際（あるいは、溶融状態の封
止用部材４３を上記スルーホール３８Ａ内に配置させた
際）に、その溶融状態の封止用部材４３が上記溝４１を
通って上記加速度センサ用空間部３４に入り込む事態発
生を回避している。
【００５３】以上のようにして、この実施形態例に示す
複合センサ素子１を製造することができる。
【００５４】この実施形態例によれば、角速度センサ２
の平面振動体５が収容配置されている角速度センサ用空
間部３３は上記平面振動体５が高周波数、かつ、設定以
上の大きな振幅でもって振動することができる真空状態
で気密封止されている。また、加速度センサ３の可動体
２０が収容配置されている加速度センサ用空間部３４は
大気圧状態で気密封止されている。このような構成のた
め、上記平面振動体５は高周波数、かつ、大きな振幅で
もって振動することができ、角速度を感度良く検出する
ことが可能である上に、その平面振動体５の高周波数の
振動が加速度センサ３側に伝搬しても、加速度センサ３
の可動体２０は、大気圧によって、上記のような高周波
数、かつ、大きな振幅でもって振動することはできず、
高周波振動に起因したノイズを抑制することができて、
感度良く加速度を検出することができる。
【００５５】また、この実施形態例では、定電位部位で
ある平面振動体５と可動体２０を外部の回路に接続する
ための共通の接続用電極部を設けたので、平面振動体５
用の接続用電極部と、可動体２０用の接続用電極部とを
それぞれ別個に設ける場合に比べて、複合センサ素子１
の小型化を図ることができるし、複合センサ素子１と外
部の回路とを導通接続させるための配線作業の手間を軽
減することができる。
【００５６】さらに、この実施形態例では、複合センサ
素子１の製造工程において、同一のシリコン基板４５を
利用して上記角速度センサ２の平面振動体５と加速度セ
ンサ３の可動体２０を同時に形成するので、角速度セン
サ２の平面振動体５と加速度センサ３の可動体２０を組
み合わせる工程が不要であり、製造工程の簡略化を図る
ことが可能となり、かつ、角速度センサ２と加速度セン
サ３の検出軸ずれを防止することができる。
【００５７】なお、この発明は上記実施形態例に限定さ
れるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例え
ば、上記実施形態例では、加速度センサ用空間部３４は
大気圧の雰囲気で気密封止されていたが、例えば、加速
度センサ３の可動体２０が１００Hz以下の低周波数で振
動することができ、かつ、角速度センサ２の平面振動体
５の振動が伝搬されても上記可動体２０が高周波数、か
つ、設定以上の大きな振幅でもって振動するのを抑制す
ることができる気圧状態であればよく、大気圧に限定さ
れるものではない。また、上記実施形態例では、加速度
センサ用空間部３４は空気による大気圧状態で気密封止
されていたが、例えば、空気に代えて、不活性ガスの雰
囲気で気密封止してもよい。
【００５８】さらに、大気圧の雰囲気に代えて、例え
ば、シリコンオイル等のダンピング剤を加速度センサ用
空間部３４に充填して気密封止してもよい。
【００５９】さらに、上記実施形態例では、基台として
ガラス基板４を用いたが、ガラス基板４に代えて、シリ
コン基板等の他の材料の基板を基台として用いてもよ
い。さらに、上記実施形態例では、蓋部材としてガラス
基板３０を利用したが、シリコン等の他の材料の部材を
蓋部材として利用してもよい。
【００６０】さらに、上記実施形態例では、角速度セン
サ２の平面振動体５と、加速度センサ３の可動体２０と
はグランド電位に維持されていたが、それら平面振動体
５と可動体２０は設定の定電位に維持されていればよ
く、グランド電位以外の定電位に維持されていてもよ
い。
【００６１】さらに、上記実施形態例では、ガラス基板
３０に形成されたスルーホール３８Ａはその内周面と底
面に形成された金属膜４０によって外部と固定部２５を
導通接続させるための機能と、前記供給用通路４２を構
成する機能とを兼用するものであったが、上記固定部２
５を外部に導通接続させるためのスルーホールと、上記
供給用通路４２を構成するためのスルーホールとを別個
に設けてもよい。上記供給用通路４２を構成する専用の
スルーホールを設ける場合に、そのスルーホールを樹脂
の封止用部材によって塞ぐ場合には、スルーホールの内
周面に金属膜を形成しなくともよい。なお、半田の封止
用部材を用いる場合には、下地膜として金属膜をスルー
ホールの内周面に形成する。
【００６２】さらに、上記実施形態例では、真空室内
で、上記基台であるガラス基板４の上側に接合されたシ
リコン基板（変位部形成部材）４５と、蓋部材であるガ
ラス基板３０とを陽極接合することによって、角速度セ
ンサ用空間部３３を真空状態に気密封止する構成であっ
たが、例えば、応用例として、上記角速度センサ用空間
部３３と外部を連通するガス抜き通路を形成し、前記陽
極接合した後に、そのガス抜き通路を介して角速度セン
サ用空間部３３を真空排気し、角速度センサ用空間部３
３が所望の真空状態となった以降に、上記ガス抜き通路
を塞いで角速度センサ用空間部３３を真空状態に気密封
止してもよい。
【００６３】さらに、上記実施形態例では、角速度セン
サ２の平面振動体５と、加速度センサ３の可動体２０と
の下方側にそれぞれ対向するガラス基板領域に凹部４
ａ，４ｂを形成することで、上記平面振動体５と可動体
２０をガラス基板４に対して浮いた状態に形成していた
が、例えば、図４（ａ）、（ｅ）に示すように、上記平
面振動体５を形成するシリコン基板領域４５ａと可動体
２０を形成するシリコン基板領域４５ｂを他の部位より
も薄く形成することで、ガラス基板４に対して浮いた状
態としてもよい。
【００６４】図４（ｅ）に示すような複合センサ素子１
は次に示すように作製することができる。なお、以下に
説明する複合センサ素子１の製造工程において、その複
合センサ素子１の角速度センサ２は図１と同様のパター
ン形状を持つ平面振動体５を有し、かつ、加速度センサ
３は図１と同様のパターン形状を持つ可動体２０を有し
ている。また、図４では、図１に示すＡ−Ａ部分と、Ｂ
−Ｂ部分に対応する部分の断面が示されている。
【００６５】例えば、図４（ａ）に示すように、変位部
形成部材であるシリコン基板４５の上記平面振動体５を
形成する領域４５ａと、上記可動体２０を形成する領域
４５ｂとを表裏両面側から例えばエッチング技術等を利
用して薄くする。そして、図４（ｂ）に示すように、そ
の加工されたシリコン基板４５の下方側に基台であるガ
ラス基板４を陽極接合する。
【００６６】次に、図４（ｃ）に示すように、フォトリ
ソグラフィーやエッチング等の技術を利用して上記シリ
コン基板４５における前記肉薄の領域４５ａ，４５ｂを
加工して図１に示すようなパターン形状に加工する。こ
れにより、上記ガラス基板４に対して浮いた状態の前記
角速度センサ２の平面振動体５および加速度センサ３の
可動体２０が形作られる。
【００６７】そして、図４（ｄ）に示すように、その平
面振動体５や可動体２０が形成されたシリコン基板４５
の上方側に蓋部材であるガラス基板３０を陽極接合す
る。このガラス基板３０には、上記陽極接合の前に、予
め、供給用通路４２を形成するための溝部４１や、スル
ーホール３８が形成されている。上記実施形態例と同様
に、上記ガラス基板３０をシリコン基板４５上に陽極接
合することによって、角速度センサ用空間部３３と加速
度センサ用空間部３４が形成されると同時に、その角速
度センサ用空間部３３に角速度センサ２の平面振動体５
が振動可能な状態で収容封止され、かつ、上記加速度セ
ンサ用空間部３４に加速度センサ３の可動体２０が変位
可能な状態で収容される。
【００６８】なお、この陽極接合の際には、上記実施形
態例と同様に、上記平面振動体５が高周波数、かつ、設
定以上の大きな振幅で振動することが可能な真空度の真
空室内で、上記ガラス基板３０とシリコン基板４５の陽
極接合が行われ、これにより、上記角速度センサ用空間
部３３は、上記実施形態例と同様に、平面振動体５が高
周波数、かつ、設定以上の大きな振幅で振動することが
可能な真空状態に気密封止される。
【００６９】上記のように、ガラス基板３０とシリコン
基板４５の陽極接合が成された以降には、上記実施形態
例と同様に、スルーホール３８に金属膜４０を形成し、
また、上記ガラス基板４とシリコン基板４５とガラス基
板３０の接合体を大気圧中に配置して上記加速度センサ
用空間部３４を上記供給用通路４２を介して大気圧状態
にする。その後に、上記封止用部材４３で供給用通路４
２を塞いで、上記加速度センサ用空間部３４を大気圧状
態に気密封止する。
【００７０】上記のようにして、図４（ｅ）に示すよう
な複合センサ素子１を製造することができる。
【００７１】さらに、上記実施形態例では、基台として
ガラス基板４を利用し、かつ、変位部形成部材としてシ
リコン基板４５を利用していたが、例えば、図５（ａ）
に示すような支持層（シリコン層）４７と酸化層（酸化
シリコン層）４８と活性層（シリコン層）４９が積層形
成されて成るＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板５０
を用いて、例えば、上記ＳＯＩ基板５０の支持層４７と
酸化層４８を基台として、上記活性層４９を変位部形成
部材として利用してもよい。
【００７２】このようなＳＯＩ基板５０を利用した複合
センサ素子１は次に示すように作製することができる。
なお、上記ＳＯＩ基板５０を利用した複合センサ素子１
の製造工程の説明において、その複合センサ素子１の角
速度センサ２は図１と同様のパターン形状を持つ平面振
動体５を有し、かつ、加速度センサ３は図１と同様のパ
ターン形状を持つ可動体２０を有しているとし、図５で
は、図１に示すＡ−Ａ部分とＢ−Ｂ部分に対応する部分
の断面が示されている。
【００７３】例えば、まず、図５（ａ）に示すように、
ＳＯＩ基板５０を用意し、次に、図５（ｂ）に示すよう
に、そのＳＯＩ基板５０の活性層４９をエッチング等の
技術を利用して、図１に示すようなパターン形状に加工
する。これにより、角速度センサ２の平面振動体５と加
速度センサ３の可動体２０が形作られる。
【００７４】その後、図５（ｃ）に示すように、上記平
面振動体５と可動体２０の下方側となる部位の酸化層４
８を犠牲層エッチング等によって部分的に除去する。こ
れにより、上記平面振動体５と可動体２０は支持層４７
（基台）に対して浮いた状態となる。
【００７５】然る後に、図５（ｄ）に示すように、上記
平面振動体５や可動体２０が形成された活性層４９の上
側に蓋部材であるガラス基板３０を陽極接合する。この
ガラス基板３０には、上記実施形態例と同様に、陽極接
合の前に予め、上記平面振動体５に対向する領域と、可
動体２０に対向する領域とにそれぞれ凹部３０ａ，３０
ｂが形成され、また、スルーホール３８や溝部４１が形
成されている。上記凹部３０ａ，３０ｂがあるために、
上記実施形態例と同様に、上記活性層４９とガラス基板
３０の陽極接合を行うことによって、角速度センサ用空
間部３３と加速度センサ用空間部３４が形成されると同
時に、その角速度センサ用空間部３３、上記加速度セン
サ用空間部３４にそれぞれ角速度センサ２の平面振動体
５、加速度センサ３の可動体２０が変位可能な状態で収
容される。
【００７６】この陽極接合の際にも、上記実施形態例と
同様に、上記平面振動体５が高周波数、かつ、設定以上
の大きな振幅で振動することが可能な真空度の真空室内
で、上記ガラス基板３０と活性層４９の陽極接合が行わ
れ、これにより、上記角速度センサ用空間部３３は、平
面振動体５が高周波数、かつ、設定以上の大きな振幅で
振動することが可能な真空状態に気密封止される。
【００７７】そして、上記陽極接合の後には、上記実施
形態例と同様に、スルーホール３８に金属膜４０を形成
し、また、上記ＳＯＩ基板５０とガラス基板３０の接合
体を大気圧中に配置して上記加速度センサ用空間部３４
を上記供給用通路４２を介して大気圧状態にする。その
後に、図５（ｅ）に示すように、上記封止用部材４３で
供給用通路４２を塞いで、上記加速度センサ用空間部３
４を大気圧状態に気密封止する。以上のようにして、Ｓ
ＯＩ基板５０を利用した複合センサ素子１を製造するこ
とができる。
【００７８】さらに、上記実施形態例では、角速度セン
サ２の平面振動体５や、加速度センサ用の可動体２０
は、図１に示すような形状と成していたが、上記角速度
センサ用の振動体、加速度センサ用の可動体の各形状
は、図１に示す形態に限定されるものではなく、様々な
形態を採り得る。
【００７９】
【発明の効果】この発明の複合センサ素子によれば、基
台上に配設された同一の変位部形成部材によって角速度
センサ用の振動体と加速度センサ用の可動体を形成する
が、上記角速度センサ用の振動体と加速度センサ用の可
動体とをそれぞれ異なる空間部に収容配置する構成と
し、上記角速度センサ用の振動体がｋHzオーダー以上の
高周波数、かつ、設定以上の大きな振幅でもって振動す
ることが可能な真空状態内に上記角速度センサ用の振動
体を配置すると共に、加速度センサ用の可動体を高周波
振動抑制用（つまり、上記加速度センサ用の可動体が１
００Hz以下の低周波数で振動することができ、かつ、角
速度センサ用の振動体の振動が上記加速度センサ用の可
動体に伝搬しても該可動体が高周波数、かつ、設定以上
の大きな振幅でもって振動することを防止するため）の
気圧状態、あるいは、高周波振動抑制用のダンピング剤
が充填されている状態内に配置する。
【００８０】これにより、角速度センサ用の振動体は上
記真空状態によって良好に高周波数で振動することがで
き、感度良く角速度を検出することができる。また、そ
の角速度センサ用の振動体の高周波数の振動が加速度セ
ンサ側に伝搬されても、高周波振動抑制用の気圧状態あ
るいはダンピング剤によって、加速度センサ用の可動体
が高周波数、かつ、大きな振幅でもって振動することを
抑制することができるので、加速度センサ用の可動体の
高周波数振動に起因した感度悪化問題を防止することが
でき、加速度に関しても感度良く検出することができ
る。このように、角速度の検出感度と加速度の検出感度
が共に優れた複合センサ素子を提供することが可能とな
る。
【００８１】また、加速度センサの可動体は、高周波振
動抑制用の気圧状態、あるいは、高周波振動抑制用のダ
ンピング剤中に配置されているので、該可動体の共振周
波数成分を持つ加速度が印加されたときに、当該可動体
が共振状態となることを回避することができ、この可動
体は上記印加された加速度の大きさに応じて可動するこ
とができる。これにより、可動体の共振周波数成分を持
つ加速度に関しても、正確に検出することができること
となり、加速度検知の信頼性を向上させることができ
る。
【００８２】基台が、ＳＯＩ基板の支持層と酸化層によ
り構成され、変位部形成部材はＳＯＩ基板の活性層によ
り形成されているものにあっては、予め基台と変位部形
成部材とが接合されている状態と成しているので、複合
センサ素子の製造工程中に、基台と変位部形成部材とを
接合するという工程を設けなくて済み、製造工程の簡略
化を図ることができる。
【００８３】角速度センサの定電位部位と加速度センサ
の定電位部位とに共通の接続用電極部が設けられている
ものにあっては、角速度センサの定電位部位に専用の接
続用電極部と加速度センサの定電位部位に専用の接続用
電極部とを別個に設ける場合に比べて、複合センサ素子
の小型化を図ることができる。
【００８４】この発明の複合センサ素子の製造方法によ
れば、角速度センサ用の振動体と加速度センサ用の可動
体とを同時に形成するので、製造工程の簡略化を図るこ
とができ、また、角速度センサと加速度センサの検出軸
ずれを防止することができる。さらに、この発明におけ
る製造方法を用いることによって、角速度センサ用空間
部と加速度センサ用空間部とをそれぞれ異なる状態で気
密封止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る複合センサ素子の一実施形態例を
模式的に示す平面図である。
【図２】図１に示す複合センサ素子のＡ−Ａ部分、Ｂ−
Ｂ部分の断面図を模式的に示す説明図である。
【図３】図１に示す複合センサ素子の製造方法の一実施
形態例を示す説明図である。
【図４】複合センサ素子のその他の実施形態例およびそ
の製造方法の一例を示す説明図である。
【図５】さらに、複合センサ素子のその他の実施形態例
およびその製造方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 複合センサ素子 ２ 角速度センサ ３ 加速度センサ ４，３０ ガラス基板 ５ 平面振動体 ２０ 可動体 ３２ センサ収容空間部 ３３ 角速度センサ用空間部 ３４ 加速度センサ用空間部 ３６ 区分壁部 ３８ スルーホール ４２ 供給用通路 ４３ 封止用部材 ５０ ＳＯＩ基板
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01P 15/08 G01C 19/56 G01P 9/04 G01P 15/125 H01L 29/84

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 角速度センサと加速度センサが一体化さ
    れて成る複合センサ素子であって、角速度に起因したコ
    リオリ力により振動変位する角速度センサ用の振動体
    と、加速度印加によって可動変位する加速度センサ用の
    可動体とが、基台上に配設された同一の変位部形成部材
    によって、互いに間隔を介して変位可能な状態に形成さ
    れ、上記変位部形成部材の上方側には上記角速度センサ
    用の振動体と加速度センサ用の可動体を間隔を介して覆
    う蓋部材が設けられており、上記基台と変位部形成部材
    と蓋部材によって、上記角速度センサ用の振動体と加速
    度センサ用の可動体を振動可能な状態で収容封止する空
    間部が形成されており、この空間部は上記角速度センサ
    用の振動体を収容封止する角速度センサ用空間部と、該
    角速度センサ用空間部とは連通していない上記加速度セ
    ンサ用の可動体を収容封止する加速度センサ用空間部と
    に区分され、上記角速度センサ用空間部は上記角速度セ
    ンサ用の振動体がｋHzオーダー以上の高周波数、かつ、
    設定以上の大きな振幅でもって振動可能な真空状態に封
    止され、また、上記加速度センサ用空間部は上記加速度
    センサ用の可動体が１００Hz 以下の低周波数で振動可
    能で、かつ、上記角速度センサ用の振動体の振動が上記
    加速度センサ用の可動体に伝搬しても該加速度センサ用
    の可動体がｋHz オーダー以上の高周波数、かつ、設定
    以上の大きな振幅でもって振動することを防止する高周
    波振動抑制用の気圧状態に封止されるか、あるいは、高
    周波振動抑制用のダンピング剤が充填されている状態で
    封止され、上記角速度センサと加速度センサにはそれぞ
    れ設定の定電位に維持される定電位部位を有し、それら
    角速度センサの定電位部位と加速度センサの定電位部位
    は導通接続されており、それら角速度センサの定電位部
    位と加速度センサの定電位部位を外部の回路に接続する
    ための共通の接続用電極部が設けられていることを特徴
    とした複合センサ素子。
  2. 【請求項２】 基台は、支持層と酸化層と活性層が積層
    形成されて成るＳＯＩ基板の上記支持層と酸化層により
    形成され、変位部形成部材は上記ＳＯＩ基板の活性層に
    より形成されていることを特徴とする請求項１記載の複
    合センサ素子。
  3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の複合センサ
    素子の製造方法であ って、変位部形成部材に角速度セン
    サ用の振動体と加速度センサ用の可動体を同時に形成す
    る工程と；この工程の後に、真空空間内で、上記角速度
    センサ用の振動体と加速度センサ用の可動体の上側に蓋
    部材を配置し、該蓋部材と、基台上に配設された上記変
    位部形成部材とを接合させて角速度センサ用の振動体を
    角速度センサ用空間部に、加速度センサ用の可動体を加
    速度センサ用空間部にそれぞれ収容すると共に、上記角
    速度センサ用空間部を上記角速度センサ用の振動体がｋ
    Hz オーダー以上の高周波数、かつ、設定以上の大きな
    振幅でもって振動可能な真空状態で気密封止する工程
    と；上記加速度センサ用空間部と外部を連通する供給用
    通路を形成する工程と；上記変位部形成部材の上側に蓋
    部材が接合された接合体を高周波振動抑制用の気圧状態
    の空間内に配置して上記加速度センサ用空間部を上記供
    給用通路を介し上記高周波振動抑制用の気圧状態にした
    後に、あるいは、上記加速度センサ用空間部に上記供給
    用通路を介して高周波振動抑制用のダンピング剤を充填
    した後に、上記供給用通路を塞いで上記加速度センサ用
    空間部を気密封止する工程と；を含むことを特徴とした
    複合センサ素子の製造方法。
  4. 【請求項４】 角速度センサと加速度センサが一体化さ
    れて成る複合センサ素子であって、角速度に起因したコ
    リオリ力により振動変位する角速度センサ用の振動体
    と、加速度印加によって可動変位する加速度センサ用の
    可動体とが、基台上に配設された同一の変位部形成部材
    によって、互いに間隔を介して変位可能な状態に形成さ
    れ、上記変位部形成部材の上方側には上記角速度センサ
    用の振動体と加速度センサ用の可動体を間隔を介して覆
    う蓋部材が設けられており、上記基台と変位部形成部材
    と蓋部材によって、上記角速度センサ用の振動体と加速
    度センサ用の可動体を振動可能な状態で収容封止する空
    間部が形成されており、この空間部は上記角速度センサ
    用の振動体を収容封止する角速度センサ用空間部と、該
    角速度センサ用空間部とは連通していない上記加速度セ
    ンサ用の可動体を収容封止する加速度センサ用空間部と
    に区分され、上記角速度センサ用空間部は上記角速度セ
    ンサ用の振動体がｋHz オーダー以上の高周波数、か
    つ、設定以上の大きな振幅でもって振動可能な真空状態
    に封止され、また、上記加速度センサ用空間部は上記加
    速度センサ用の可動体が１００Hz 以下の低周波数で振
    動可能で、かつ、上記角速度センサ用の振動体の振動が
    上記加速度センサ用の可動体に伝 搬しても該加速度セン
    サ用の可動体がｋHz オーダー以上の高周波数、かつ、
    設定以上の大きな振幅でもって振動することを防止する
    高周波振動抑制用の気圧状態に封止されるか、あるい
    は、高周波振動抑制用のダンピング剤が充填されている
    状態で封止されている複合センサ素子の製造方法であっ
    て、上記変位部形成部材に角速度センサ用の振動体と加
    速度センサ用の可動体を同時に形成する工程と；この工
    程の後に、真空空間内で、上記角速度センサ用の振動体
    と加速度センサ用の可動体の上側に蓋部材を配置し、該
    蓋部材と、上記基台上に配設された上記変位部形成部材
    とを接合させて角速度センサ用の振動体を角速度センサ
    用空間部に、加速度センサ用の可動体を加速度センサ用
    空間部にそれぞれ収容すると共に、上記角速度センサ用
    空間部を上記角速度センサ用の振動体がｋHz オーダー
    以上の高周波数、かつ、設定以上の大きな振幅でもって
    振動可能な真空状態で気密封止する工程と；上記加速度
    センサ用空間部と外部を連通する供給用通路を形成する
    工程と；上記変位部形成部材の上側に蓋部材が接合され
    た接合体を高周波振動抑制用の気圧状態の空間内に配置
    して上記加速度センサ用空間部を上記供給用通路を介し
    上記高周波振動抑制用の気圧状態にした後に、あるい
    は、上記加速度センサ用空間部に上記供給用通路を介し
    て高周波振動抑制用のダンピング剤を充填した後に、上
    記供給用通路を塞いで上記加速度センサ用空間部を気密
    封止する工程と；を含むことを特徴とした複合センサ素
    子の製造方法。
  5. 【請求項５】 基台は、支持層と酸化層と活性層が積層
    形成されて成るＳＯＩ基板の上記支持層と酸化層により
    形成され、変位部形成部材は上記ＳＯＩ基板の活性層に
    より形成されていることを特徴とする請求項４記載の複
    合センサ素子の製造方法。
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