JP6840960B2 - センサー用基板、物理量検出センサー、加速度センサー、電子機器、移動体、およびセンサー用基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、センサー用基板、物理量検出センサー、加速度センサー、電子機器、移動体、及びセンサー用基板の製造方法に関する。

従来、例えば、特許文献１に記載されているように、ベース部（固定部）と、ベース部と接続されている可動部と、可動部の厚み方向からみた平面視において、ベース部から可動部に沿って延在する支持部と、を有するセンサー用基板（カンチレバー部）に、物理量を検出する物理量検出素子が固定された物理量検出センサーが知られていた。この物理量検出センサーにおいて、物理量検出素子は、一端がベース部に固定され、他端が可動部に固定されている。また、物理量検出センサーには、可動部の両主面の少なくとも一方に配置され、前記平面視において、一部が支持部と重なるように配置された質量部が備えられている。

このような構成の物理量検出センサーでは、設計値を越えた衝撃が加えられるなどした場合に、可動部の変位が設計値を越えて大きくなってしまうと、可動部が望まない箇所に衝突したり、可動部とベース部との接続部分に過大な応力が加わったりすることにより、センサー用基板や物理量検出素子が破損してしまう虞がある。この問題を回避するために、特許文献１の物理量検出センサーは、センサー用基板の厚み方向からみた平面視において、質量部と支持部とが重なる領域に、質量部と支持部との間に所定の間隔が設けられた構成となっている。この構成により、物理量検出センサーに厚み方向（Ｚ方向）の比較的大きな物理量（例えば加速度）が加えられたときに、加速度に応じて変位する可動部の変位を、可動部の主面に配置された質量部が、上記所定の間隔分変位したところで支持部と接触することによって規制することができる。

また、特許文献２には、可動部の厚み方向からみた平面視において、ベース部から可動部に沿って延在する支持部の内周面の一部に、支持部の内周面と可動部（錘部）との距離を他の部位より小さくする突出部（ストッパー部）が突設された物理量検出センサー（半導体加速度センサー）が紹介されている。この構成により、物理量検出センサーに厚み方向と交差する方向（可動部および支持部の面内方向）の比較的大きな物理量が加えられたときに、物理量に応じて変位する可動部（錘部）の変位を、支持部の内周面に突設された突出部で規制することによって、可動部（錘部）の過度な変位を規制してセンサー用基板や物理量検出素子の破損を防止することができる。
なお、上述の特許文献１および特許文献２の物理量検出センサーにおいて、ベース部、可動部、および支持部を有するセンサー用基板は、水晶やシリコンなどの単結晶材料をエッチング加工することにより一体に形成されている。

特開２０１２−１８９４８０号公報 特開２０００−３３８１２４号公報

ところで、物理量検出センサーのセンサー用基板の形成材料として好適に用いられる水晶は、結晶がダイヤモンド構造を有しており、ウェットエッチングによりセンサー用基板の外形を形成する際に、水晶の各々の結晶軸方向におけるエッチング速度の違いによるエッチング異方性のために、可動部と支持部との面内方向の隙間を所望の長さで精度よく形成することは困難であることが知られている。しかしながら、特許文献２では、上述した水晶のエッチング異方性を考慮したうえでの、可動部と支持部内周面の突出部との隙間を精度よく形成する方法等については何ら記述されていない。このため、可動部と突出部（規制部、ストッパー部）との隙間が、所定の長さよりも長くなってしまった場合には、物理量検出センサーに設計値を越える衝撃が加えられた場合に、センサー用基板や物理量検出素子が破損してしまう虞があった。また、可動部と突出部（規制部）との隙間が適正な長さよりも短くなってしまった場合には、可動部の変位範囲が設定よりも小さく規制されてしまうことから、設定された加速度などの物理量検出範囲を満足できない虞があった。

本発明は、上述の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。

［適用例１］ 本適用例にかかるセンサー用基板は、ベース部と、前記ベース部と接続されている可動部と、前記可動部の厚み方向からみた平面視において、前記ベース部から前記可動部に沿って延在する支持部と、前記平面視において、前記可動部と前記支持部との間に、所定の間隔にて形成されたギャップ部と、を有し、前記ギャップ部において、前記可動部および前記支持部の対向する面の各々には、前記ギャップ部に臨む側に頂部を有するエッチング残渣として形成された凸条部を有し、前記所定の間隔は、前記可動部および前記支持部のいずれか一方に形成された前記凸条部である第１凸条部の頂部と、他方に形成された前記凸条部である第２凸条部の頂部との間隔であることを特徴とする。

本発明では、センサー用基板において、可動部と支持部との間の所定の間隔を精度よく形成する部分を「ギャップ部」と呼ぶ。
また、本適用例において、「凸条部」は、センサー用基板の形成材料として好適に用いられる水晶などの単結晶材料をウェットエッチングしたときの性質である「エッチング異方性」に起因して形成されるエッチング面の形状である。具体的に「凸条部」は、例えば水晶を、水酸化カリウム（ＫＯＨ）などのアルカリ性水溶液によりウェットエッチングしてセンサー用基板の外形を形成する際に、水晶の各々の結晶軸方向のエッチング速度が異なる「エッチング異方性」のためにエッチング残渣として形成されるひれ状の異形部のことであり、「ひれ」と呼ばれることもある。
本適用例によれば、可動部と、ベース部から可動部に沿って延在する支持部との間に、所定の間隔を有するギャップ部が形成され、このギャップ部において、可動部および支持部の対向する面の各々には、エッチング残渣として突出する頂部を有する凸条部が形成される。このような構成のギャップ部をウェットエッチングにより形成する際に、エッチングマスクの開口幅を所定の幅にすることにより、対向する各凸条部の形状を所望の形状に制御して形成できることを発明者は見出した。このことから、ギャップ部の隙間を精度よく形成することが可能となる。
これにより、可動部と支持部との面内方向の衝撃が加わったときに、所定の間隔が精度よく形成されたギャップ部において、可動部が過度に変位した場合に、可動部を支持部で適切に規制する構造を実現できるので、センサー用基板の過度な変形やそれによる破損を抑止することが可能になる。したがって、耐衝撃性および検出精度の高い物理量検出センサーを構成することが可能なセンサー用基板を提供することができる。

［適用例２］ 上記適用例にかかるセンサー用基板において、前記支持部は、前記平面視において前記可動部の延在方向の両側にそれぞれ配置され、前記ギャップ部は、前記可動部の延在方向の前記両側にそれぞれ形成されていることを特徴とする。

本適用例によれば、上述の平面視において、可動部の延在方向両側のどちらから衝撃が加わった場合でも、可動部が過度に変位することを支持部で適切に規制する構造を実現でき、センサー用基板の可動部の過度な変形やそれによる破損を抑止することが可能となる。

［適用例３］ 上記適用例にかかるセンサー用基板において、前記ギャップ部において、前記センサー用基板の第１面側の開口部である第１開口部の前記所定の間隔と同じ方向の開口幅をＷ１とし、前記センサー用基板の前記第１面と反対側の第２面側の開口部である第２開口部の前記所定の間隔と同じ方向の開口幅をＷ２とし、前記所定の間隔をＷｇとしたとき、Ｗｇ＜Ｗ１＜Ｗ２の関係であることを特徴とする。

発明者等は、水晶などの単結晶材料をウェットエッチングすることによりセンサー用基板を形成する際に、エッチングレジストのパターン開口の幅を制御して本適用例におけるＷｇ＜Ｗ１＜Ｗ２の関係の形状を形成することによって、単結晶材料のエッチング異方性により形成される第１凸条部および第２凸条部の間隔であるギャップ部の所定の間隔Ｗｇを、精度よく、且つ、製造上の難易度を緩和させて形成することができることを見出した。
これにより、可動部に衝撃が加わった場合に、可動部の過度な変位を支持部で適切に規制する構造を実現できるので、センサー用基板の過度な変形やそれによる破損を抑止することが可能なセンサー用基板を得ることができる。

［適用例４］ 上記適用例にかかるセンサー用基板において、前記第１凸条部の前記頂部から前記第１面側に形成される第１の内壁面、および、前記第２凸条部の前記頂部から前記第１面側に形成される第２の内壁面、の少なくとも一方は複数の面を含み、前記第１凸条部の前記頂部から前記第２面側に形成される第３の内壁面、および、前記第２凸条部の前記頂部から前記第２面側に形成される第４の内壁面、の少なくとも一方は複数の面を含むことを特徴とする。

発明者等は、水晶などの単結晶材料をウェットエッチングしてセンサー用基板を形成する際に、エッチングレジストのパターン開口の幅を制御することにより、単結晶材料のエッチング異方性により、第１凸条部および第２凸条部が形成され、各凸条部の頂部同士の間隔であるギャップ部の所定の間隔Ｗｇを精度よく形成できることを見出した。したがって、可動部に衝撃が加わった場合に、可動部の過度な変位を支持部で規制する構造を実現できるので、センサー用基板の過度な変形やそれによる破損を抑止することができる。

［適用例５］ 上記適用例にかかるセンサー用基板において、前記ギャップ部における、前記第１の内壁面と前記第２の内壁面との組み合わせ、および、前記第３の内壁面と前記第４の内壁面との組み合わせ、のいずれかの内壁面の組み合わせは、一方の内壁面は３つの面を含み、他方の内壁面は１つの面からなる第１の内壁面の組み合わせと、一方の内壁面は３つの面を含み、他方の内壁面は２つの面を含む第２の内壁面の組み合わせと、一方の内壁面は４つの面を含み、他方の内壁面は３つの面を含み、前記一方の内壁面および前記他方の内壁面の前記頂部から１番目の面は、前記第１面または前記第２面と略平行な面である第３の内壁面の組み合わせと、のうちのいずれかの内壁面の組み合わせであることを特徴とする。

発明者等は、水晶などの単結晶材料をウェットエッチングしてセンサー用基板を形成する際に、エッチングレジストのパターン開口の幅を制御することにより、単結晶材料のエッチング異方性により、本適用例に示す３種類の形状の内壁面の組み合わせの凹部を形成することができ、それら３種類のうちいずれか２つの凹部を、単結晶材料の第１面側およびその反対側の第２面側の両方側から形成して各々の凹底部分にて貫通させることにより、ギャップ部の所定の間隔Ｗｇの精度がよい第１凸条部および第２凸条部を形成することができることを見出した。

［適用例６］ 上記適用例にかかるセンサー用基板において、前記第２面側が前記第３の内壁面の組み合わせであり、前記第１面側が前記第１の内壁面の組み合わせであることを特徴とする。

本適用例において、第２面側に開口部（第２開口部）を有する第３の内壁面の組み合わせは、３種類の内壁面の組み合わせのなかで開口幅が最も大きく形成されるとともに、エッチング速度が最も速く、また、第１面側に開口部（第１開口部）を有する第１の内壁面の組み合わせは、３種類の内壁面の組み合わせの中で開口幅が最も小さく形成されるとともに、エッチング速度が最も遅く、エッチング形状の作り込み精度が最も高い。
本適用例の内壁面の組み合わせによれば、水晶などの単結晶材料をウェットエッチングしてセンサー用基板を形成する際に、まず、第２面側から開口幅の大きい方の第３の内壁面の組み合わせによる凹部を形成してから、第１面側から開口幅の小さい方の第１の内壁面の組み合わせによる凹部を形成して各凹部の凹底部分を貫通させることにより、ギャップ部の所定の間隔Ｗｇの精度をより良くした状態にて第１凸条部および第２凸条部を形成することができる。
また、第２面側から先に凹部を形成する第３の内壁面の組み合わせは、頂部から１番目の面が、第２面と略平行な面であることから、第１面側から第１の内壁面の組み合わせの凹部を形成して第２面側から形成した凹部に貫通させる位置の範囲が比較的広くなる。これにより、第１面側に第１の内壁面の組み合わせを形成するためのエッチングレジストの開口の形成位置の許容範囲を広くできるので、第１面側および第２面側に形成するエッチングレジストのパターニング位置がずれる所謂「マスクずれ」による歩留り低下を軽減でき、製造マージンが大きくなるという効果が得られる。

［適用例７］ 上記適用例にかかるセンサー用基板において、前記第２面側が前記第３の内壁面の組み合わせであり、前記第１面側が前記第２の内壁面の組み合わせであることを特徴とする。

本適用例において、第１面側に開口部（第２開口部）を有する第２の内壁面の組み合わせは、第１の内壁面の組み合わせ、および、第３の内壁面の組み合わせの中間の開口幅を有する。したがって、本適用例の内壁面の組み合わせによれば、水晶などの単結晶材料をウェットエッチングしてセンサー用基板を形成する際に、まず、第２面側から開口部の大きい方の第３の内壁面の組み合わせによる凹部を形成してから、第１面側から開口部の小さい方の第２の内壁面の組み合わせによる凹部を形成して各凹部の凹底部分を貫通させることにより、ギャップ部の所定の間隔Ｗｇの精度がよい第１凸条部および第２凸条部を形成することができる。

［適用例８］ 上記適用例にかかるセンサー用基板において、前記第２面側が前記第２の内壁面の組み合わせであり、前記第１面側が前記第１の内壁面の組み合わせであることを特徴とする。

本適用例の内壁面の組み合わせによれば、水晶などの単結晶材料をウェットエッチングしてセンサー用基板を形成する際に、まず、第２面側から開口部の大きい方の第２の内壁面の組み合わせによる凹部を形成してから、第１面側から開口部の小さい方の第１の内壁面の組み合わせによる凹部を形成して各凹部の凹底部分を貫通させることにより、第１凸条部および第２凸条部との間隔であるギャップ部の所定の間隔Ｗｇを精度よく形成することができる。

［適用例９］ 上記適用例にかかるセンサー用基板において、Ｚカットで切り出された水晶Ｚカット板を用いて形成され、前記第１凸条部および前記第２凸条部のいずれか一方の前記頂部が、前記水晶Ｚカット板のＸ結晶軸方向に突出していることを特徴とする。

本適用例によれば、センサー用基板の形成材料である水晶は、原石（ランバード）等から、電気軸と呼ばれるＸ軸、機械軸と呼ばれるＹ軸、および光学軸と呼ばれるＺ軸を有し、水晶結晶軸において直交するＸ軸、およびＹ軸で規定される平面に沿って切り出されて平板状に加工されたＺカットの水晶基板（水晶Ｚカット板）から形成されている。このような水晶Ｚカット板は、その特性によりエッチング加工が比較的容易になるので、第１凸条部および第２凸条部や、それらの間隔である所定の間隔を有するギャップ部などのセンサー用基板の外形を精度よく形成することができる。
また、センサー用基板の厚み方向の切り出し角度と、センサー用基板に搭載される例えば物理量検出素子などの検出素子（センサー）の厚み方向の切り出し角度とを、同じＺカットにすることで線膨張係数（熱膨張率）を近似させることができる。線膨張係数が近似した材料が用いられることで、センサー用基板と、検出素子との周囲の温度変化に伴う両者間の熱応力が抑制され、熱応力を抑制した検出精度の高い物理量の測定を行うことが可能な物理量検出センサーを提供することが可能になる。

［適用例１０］ 本適用例にかかる物理量検出センサーは、上記適用例に記載のセンサー用基板と、一端部が前記ベース部に固定され、他端部が前記可動部に固定され、物理量を検出する物理量検出素子と、を備えることを特徴とする。

本適用例によれば、物理量検出センサーは、上記適用例に記載のセンサー用基板を備え、該センサー用基板のベース部および可動部に、物理量検出素子の一端部および他端部が固定されているので、衝撃が印加された場合でも、物理量検出素子やセンサー用基板の過度な変形やそれによる破損が抑えられ、耐衝撃性および検出精度の高い物理量検出センサーを提供することができる。

［適用例１１］ 本適用例にかかる加速度センサーは、上記適用例に記載の物理量検出センサーを備え、該物理量検出センサーにより加速度が計測されることを特徴とする。

本適用例によれば、加速度センサーは、上記適用例の物理量検出センサーが備えられているので、耐衝撃性が高いとともに、可動部が加えられた物理量に応じて正確な変位をすることにより、物理量を精緻に検出することが可能である。このような物理量検出センサーが搭載されている加速度センサーは、計測された加速度の信頼性の向上が図れる。

［適用例１２］ 本適用例にかかる電子機器は、上記適用例に記載の物理量検出センサーが搭載されていることを特徴とする。

本適用例にかかる電子機器は、上記適用例の物理量検出センサーが搭載されている。この物理量検出センサーは、耐衝撃性が高いとともに、加えられた物理量を精緻に検出することが可能である。このような物理量検出センサーが搭載されている電子機器は、機器としての特性、および信頼性の向上が図れる。

［適用例１３］ 本適用例にかかる移動体は、上記適用例に記載の物理量検出センサーが搭載されていることを特徴とする。

本適用例にかかる移動体は、上記適用例の物理量検出センサーが搭載されているので、耐衝撃性が高いとともに、加えられた物理量を精緻に検出することが可能である。このような物理量検出センサーが搭載されている移動体は、物理量検出センサーの検出機能により移動状態や姿勢等の把握が確実にでき、安全で安定した移動をすることが可能である。

［適用例１４］ 本適用例にかかるセンサー用基板の製造方法は、ベース部と、前記ベース部と接続されている可動部と、前記可動部の厚み方向からみた平面視において、前記ベース部から前記可動部に沿って延在する支持部と、前記平面視において、前記可動部と前記支持部との間に、所定の間隔にて形成されたギャップ部と、を有し、前記ギャップ部において、前記可動部および前記支持部の対向する面の各々には、前記ギャップ部に臨む側に頂部を有するエッチング残渣として形成された凸条部を有し、前記所定の間隔は、前記可動部および前記支持部のいずれか一方に形成された前記凸条部である第１凸条部と、他方に形成された前記凸条部である第２凸条部との前記頂部どうしの間隔であるセンサー用基板の製造方法であって、基板形成材料の表面に耐蝕膜を形成することと、前記耐蝕膜の上にフォトレジスト層を形成し、且つ、前記表面のうち一方の第２面側の前記フォトレジスト層をパターニングし、露出した前記耐蝕膜を除去して、前記基板形成材料の表面の一部を露出させて第１パターン開口を形成することと、前記第１パターン開口内に露出した前記基板形成材料の表面をウェットエッチングして、前記基板形成材料に第１の凹部を形成する第１エッチングと、少なくとも前記第１の凹部の内面を保護膜で被覆することと、前記第２面と反対側の第１面側の前記耐蝕膜の上に前記フォトレジスト層をパターニングし、露出した前記耐蝕膜を除去して、前記基板形成材料の表面の一部を露出させて第２パターン開口を形成することと、前記第２パターン開口内に露出した前記基板形成材料の表面をウェットエッチングし、形成される第２の凹部の凹底部を前記第１の凹部に貫通させて前記ギャップ部を形成する第２エッチングと、を含み、前記第１パターン開口および前記第２パターン開口の前記所定の間隔と同じ方向の幅をＷｐ、前記第１エッチングまたは前記第２エッチングにおける前記基板形成材料のエッチング深さをｄとし、可動部の変位量の限界値をＷｇｍａｘとしたとき、次式（１）〜（３）のいずれかの関係にすることを特徴とする。

本適用例において、可動部の変位量の限界値Ｗｇｍａｘとは、外部からの衝撃が加わった時の可動部の変位量において、その変位量を超えると可動部の破損等が起こり得る変位量の限界値のことをいう。
発明者等は、単結晶材料の第２面側をウェットエッチングすることにより第１の凹部を形成してから、第２面側と反対側の第１面側をウェットエッチングすることにより形成される第２の凹部の凹底部分を、第１の凹部に貫通させてギャップ部を形成する本適用例の製造方法において、各凹部を形成するために必要なエッチング深さｄを、式（１）〜（３）のいずれかに代入して求められた第１パターン開口及び第２パターン開口の幅Ｗｐの耐蝕膜パターンを形成し、これをエッチングマスクとしてウェットエッチングすることにより、第１凸条部および第２凸条部を含むギャップ部の所定の間隔Ｗｇを精度よく形成することが可能となることを見出した。
本適用例のセンサー用基板の製造方法によれば、可動部と支持部との面内方向の衝撃が加わったときに、所定の間隔が精度よく形成されたギャップ部において、可動部が過度に変位した場合に、可動部を支持部で適切に規制する構造を実現できるので、センサー用基板の過度な変形やそれによる破損を抑止することが可能になる。したがって、耐衝撃性および検出精度の高い物理量検出センサーを構成することが可能なセンサー用基板を製造することができる。

［適用例１５］ 上記適用例にかかるセンサー用基板の製造方法において、前記第１パターン開口の幅Ｗｐは、式（４）の関係とし、前記第２パターン開口の幅Ｗｐは、式（５）の関係とすることを特徴とする。

本適用例において、式（４）により算出される第１パターン開口の幅Ｗｐのマスクパターンをエッチングレジストとして、第２面をウェットエッチングすることにより形成される第１の凹部の形状は、上記適用例の３つの式で算出されるパターン開口のうちで、形成される開口部（第２開口部）の幅が最も大きく、上記適用例における第３の内壁面の組み合わせを有する凹部として形成されるとともに、エッチング速度が最も速い。また、式（５）により算出される第２パターン開口の幅Ｗｐのマスクパターンをエッチングレジストとして、第１面をウェットエッチングすることにより形成される第２の凹部の形状は、上記適用例の３つの式で算出されるパターン開口のうちで、形成される開口部（第１開口部）の幅が最も小さく、上記適用例における第１の内壁面の組み合わせを有する凹部として形成されるとともに、エッチング速度は最も遅く、エッチング形状の作り込み精度が最も高い。
本適用例のパターン開口の組み合わせによれば、水晶などの単結晶材料をウェットエッチングしてセンサー用基板を形成する際に、まず、第２面側から開口部の大きい方の第３の内壁面の組み合わせによる凹部を形成してから、第１面側から開口部の小さい方の第１の内壁面の組み合わせによる凹部を形成して各凹部の凹底部分を貫通させることにより、ギャップ部の所定の間隔Ｗｇの精度をより良くした状態にて第１凸条部および第２凸条部を形成することができる。
また、第２面側から先に第１の凹部を形成する式（４）により算出される第１パターン開口の幅Ｗｐによれば、形成される第１の凹部の凹底部分（底面）のうち、第２面と略平行な面が、上述した３つの式で形成される凹部のうちで最も大きく形成されることから、第１面側から式（５）による第２の凹部を形成して、その凹底部分を第１の凹部に貫通させる位置の範囲が比較的広くなる。これにより、第２面側に形成するエッチングレジストパターンと第１面側に形成するエッチングレジストパターンとの位置関係にずれが生じる所謂「マスクずれ」による歩留り低下が軽減でき、製造マージンが大きくなるという効果が得られる。

［適用例１６］ 上記適用例にかかるセンサー用基板の製造方法において、前記第１パターン開口の幅Ｗｐは、式（６）の関係とし、前記第２パターン開口の幅Ｗｐは、式（７）の関係とすることを特徴とする。

本適用例において、式（６）により算出される第１パターン開口の幅Ｗｐのマスクパターンをエッチングレジストとして、第２面をウェットエッチングすることにより形成される第１の凹部の形状は、上記適用例の３つの式で算出されるパターン開口のうちで、形成される開口部（第２開口部）の幅が最も大きく、上記適用例における第３の内壁面の組み合わせを有する凹部として形成されるとともに、エッチング速度が最も速い。また、式（７）により算出される第２パターン開口の幅Ｗｐのマスクパターンをエッチングレジストとして、第１面をウェットエッチングすることにより形成される第２の凹部の形状は、上記適用例の３つの式で算出されるパターン開口のうちで、形成される開口部（第１開口部）の幅が他の２式の中間の幅を有し、上記適用例における第２の内壁面の組み合わせを有する凹部として形成され、エッチング速度、および、エッチング形状の作り込み精度は、他の２式の間の位置づけとなる。
本適用例のパターン開口の組み合わせによれば、まず、第２面側から開口部の大きい方の第３の内壁面の組み合わせによる凹部を形成してから、第１面側から開口部の小さい方の第２の内壁面の組み合わせによる凹部を形成して各凹部の凹底部分を貫通させることにより、ギャップ部の所定の間隔Ｗｇの精度を良くした状態にて第１凸条部および第２凸条部を形成することができるとともに、上記適用例の第１の内壁面の組み合わせによる凹部を用いた構成よりも、エッチング速度が速いことから製造効率がよいという効果が得られる。

［適用例１７］ 上記適用例にかかるセンサー用基板の製造方法において、前記第１パターン開口の幅Ｗｐは、式（８）の関係とし、前記第２パターン開口の幅Ｗｐは、式（９）の関係とすることを特徴とする。

本適用例において、式（８）により算出される第１パターン開口の幅Ｗｐのマスクパターンをエッチングレジストとして、第２面をウェットエッチングすることにより形成される第１の凹部の形状は、上記適用例における第２の内壁面の組み合わせを有する凹部として形成され、式（９）により算出される第２パターン開口の幅Ｗｐのマスクパターンをエッチングレジストとして、第１面をウェットエッチングすることにより形成される第１の内壁面の組み合わせを有する第２の凹部の開口部（第１開口部）に比して、開口部（第２の開口部）の開口幅が広い。したがって、本適用例のパターン開口の組み合わせによれば、まず、第２面側から開口部の大きい方の第２の内壁面の組み合わせによる凹部を形成してから、第１面側から開口部の小さい方の第１の内壁面の組み合わせによる凹部を形成して各凹部の凹底部分を貫通させることにより、ギャップ部の所定の間隔Ｗｇの精度を良くした状態にて第１凸条部および第２凸条部を形成することができるとともに、上記適用例の第３の内壁面の組み合わせと第１の内壁面の組み合わせとによるギャップ部の形成よりも、短時間で精度よくギャップ部を形成することが可能になる。

実施形態１にかかる物理量検出センサーの平面図。 図１の線分Ｂ−Ｂ´における部分断面図。 図１の線分Ａ−Ａ´における断面図。 図１の物理量検出センサーが備えている物理量検出デバイスを示す斜視図。 物理量検出センサーが備えているセンサー用基板としてのカンチレバー部の平面図。 図５の線分ｄ−ｄにおける部分断面図。 実施形態１の物理量検出センサーの製造方法に係るカンチレバー部の製造方法の状態遷移の一過程を、図６と同じ断面で示す部分断面図。 実施形態１に係るカンチレバー部の製造方法の状態遷移の一過程を、図６と同じ断面で示す部分断面図。 実施形態１に係るカンチレバー部の製造方法の状態遷移の一過程を、図６と同じ断面で示す部分断面図。 実施形態１に係るカンチレバー部の製造方法の状態遷移の一過程を、図６と同じ断面図６と同じ断面で示す部分断面図。 実施形態１に係るカンチレバー部の製造方法の状態遷移の一過程を、図６と同じ断面図６と同じ断面で示す部分断面図。 実施形態１に係るカンチレバー部の製造方法の状態遷移の一過程を、図６と同じ断面図６と同じ断面で示す部分断面図。 実施形態１に係るカンチレバー部の製造方法の状態遷移の一過程を、図６と同じ断面図６と同じ断面で示す部分断面図。 実施形態１に係るカンチレバー部の製造方法の状態遷移の一過程を、図６と同じ断面図６と同じ断面で示す部分断面図。 実施形態１に係るカンチレバー部の製造方法の状態遷移の一過程を、図６と同じ断面図６と同じ断面で示す部分断面図。 実施形態１に係るカンチレバー部の製造方法の状態遷移の一過程を、図６と同じ断面図６と同じ断面で示す部分断面図。 実施形態１に係るカンチレバー部の製造方法の状態遷移の一過程を、図６と同じ断面図６と同じ断面で示す部分断面図。 実施形態１に係るカンチレバー部の製造方法の状態遷移の一過程を、図６と同じ断面図６と同じ断面で示す部分断面図。 実施形態２にかかるセンサー用基板としてのカンチレバー部を、図６と同じ断面で示す部分断面図。 実施形態３にかかるカンチレバー部を、図６と同じ断面で示す部分断面図。 カンチレバー部の変形例１を、図６と同じ断面で示す部分断面図。 カンチレバー部の変形例２を、図６と同じ断面で示す部分断面図。 物理量検出センサーが搭載されている電子機器であるビデオカメラを示す斜視図。 物理量検出センサーが搭載されている電子機器である携帯電話を示す斜視図。 物理量検出センサーが搭載されている移動体である自動車を示す斜視図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材について実際とは異なる尺度で示している場合がある。

（実施形態１）
［物理量検出センサー］
以下、実施形態１にかかる物理量検出センサーについて、図１、および図３を用いて説明する。
図１は、本実施形態にかかる物理量検出センサー１００の構成を示す平面図である。図３は、物理量検出センサー１００の構成を示す断面図であり、図１において線分Ａ−Ａ´で示す部分の断面図である。そして、図１、および図３では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。なお、Ｚ軸は、重力が作用する方向を示す軸である。
なお、説明の便宜上、図１では、リッド１０３の図示を省略している。
本実施形態においては、Ｚ軸方向から物理量検出センサー１００を見ることを平面視として説明する。

物理量検出センサー１００は、図１、および図３に示すように、物理量検出デバイス１１０と、パッケージ１２０とを有している。また、パッケージ１２０は、ベース基板１０２と、リッド１０３とを有している。
ベース基板１０２は、凹部１０６を有し、物理量検出デバイス１１０が凹部１０６内に収容されている。ベース基板１０２の形状は、物理量検出デバイス１１０を凹部１０６内に収容することができれば、特に限定されない。
本実施形態において、ベース基板１０２としては、センサー用基板としてのカンチレバー部１０１やリッド１０３の熱膨張係数と一致、あるいは極力近い熱膨張係数を備えた材料によって形成され、本例では、セラミックを用いている。しかし、これに限定されること無く、水晶、ガラス、シリコン等の材料を用いてもよい。

本実施形態のベース基板１０２は、凹部１０６の内側の底面である内底面１０９ａと、内底面１０９ａからリッド１０３側に突出している段差部１０８（１０８ａ，１０８ｂ）と、を有している。

段差部１０８ａ，１０８ｂは、後述する物理量検出デバイス１１０をベース基板１０２に固定するために設けられ、たとえば、凹部１０６の内壁の２方向に沿った略Ｌ字状の形状で設けられている。詳述すると、段差部１０８ａは、平面視において、凹部１０６の＋Ｘ軸方向の内壁と、−Ｙ軸方向の内壁とに沿って、所定の幅を持って連続して設けられている。段差部１０８ｂは、平面視において、凹部１０６の−Ｘ軸方向の内壁と、−Ｙ軸方向の内壁とに沿って、所定の幅を持って連続して設けられている。
また、平面視において、段差部１０８ａの＋Ｚ軸方向の面には、後述する第１固定部３０ａに含まれた内部端子３４ａが設けられており、段差部１０８ｂの＋Ｚ軸方向の面には、後述する第１固定部３０ｂに含まれた内部端子３４ｂが設けられている。

ベース基板１０２の内底面１０９ａと反対側の面である外底面１０９ｂには、外部の部材に実装される際に用いられる外部端子１０７（１０７ａ，１０７ｂ）が設けられている。外部端子１０７は、図示しない内部配線を介して内部端子３４ａ，３４ｂと電気的に接続されている。たとえば、外部端子１０７ａは、内部端子３４ａと電気的に接続され、外部端子１０７ｂは、内部端子３４ｂと電気的に接続されている。

内部端子３４ａ，３４ｂ、および外部端子１０７ａ，１０７ｂは、たとえば、タングステン（Ｗ）等のメタライズ層に、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）等の薄膜をメッキ等の方法により被膜し積層した金属膜で構成されている。

ベース基板１０２には、外底面１０９ｂから内底面１０９ａまで貫通している貫通孔９２が設けられ、ベース基板１０２に形成されている貫通孔９２内には、パッケージ１２０の内部（キャビティー）を封止する封止部９０が設けられている。図３に示す例では、貫通孔９２は、外底面１０９ｂ側の孔径が内底面１０９ａ側の孔径より大きい、段付きの形状を有している。封止部９０は、貫通孔９２に、たとえば、金（Ａｕ）とゲルマニウム（Ｇｅ）との合金、またはハンダ等からなる封止材を配置し、加熱溶融後、固化させて設けることができる。封止部９０は、パッケージ１２０の内部を気密に封止するために設けられている。

リッド１０３は、ベース基板１０２の凹部１０６を覆って設けられている。リッド１０３の形状は、たとえば、板状である。リッド１０３としては、ベース基板１０２と同じ材料や、コバール、ステンレス鋼等の金属等が用いられる。リッド１０３は、リッド接合材１０５を介して、ベース基板１０２に接合されている。リッド接合材１０５としては、たとえば、シールリング、低融点ガラス、無機系接着剤等を用いてもよい。

パッケージ１２０の内部は、ベース基板１０２と、リッド１０３との接合後、封止される。貫通孔９２から凹部１０６内の空気を抜いて減圧し、貫通孔９２を封止材等の封止部９０で塞ぐ方法により封止され、これにより、物理量検出デバイス１１０は、減圧されて気密状態の凹部１０６内に載置される。なお、凹部１０６の内部は、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが充填されていてもよい。また、リッド１０３が凹状に形成され、ベース基板１０２が平板であってもよい。

［物理量検出デバイス］
次に、物理量検出デバイス１１０について、図１から図６を用いて説明する。図２は、図１において線分Ｂ−Ｂ’で示す部分が拡大された断面図である。図４は、図１の物理量検出センサー１００が備えている物理量検出デバイス１１０の構成を示す斜視図である。図５は、物理量検出デバイス１１０が備えているセンサー用基板としてのカンチレバー部１０１を示す平面図である。
図６は、図５の線分ｄ−ｄにおける部分断面図である。
そして、図２、および図４から図６では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。なお、Ｚ軸は、重力が作用する方向を示す軸である。

物理量検出デバイス１１０は、図３、および図４に示すように、ベース基板１０２に固定されているセンサー用基板としてのカンチレバー部１０１と、カンチレバー部１０１に固定され、物理量、たとえば、加速度を検出するための物理量検出素子７０と、カンチレバー部１０１に固定され錘の役目をする質量部８０，８２と、を有している。
物理量検出素子７０は、カンチレバー部１０１の内底面１０９ａ側に配置され、一端部がベース部１０に固定され、他端部が可動部１４に固定されている。

まず、カンチレバー部１０１について、図１、および図３〜図６を用いて説明する。
カンチレバー部１０１は、ベース部１０と、継手部１２と、可動部１４と、支持部としての腕部２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）と、第１固定部３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）と、突出部４５ａ，４５ｂとを有している。

ベース部１０は板状であり、平面視において中央部分に空隙を有している。その空隙には、同じく板状の可動部１４が設けられ、継手部１２を介して可動部１４とベース部１０とが接続されている。ベース部１０の角部には、腕部２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）が設けられている。また、ベース部１０は、互いに対向し表裏の関係である主面１０ａ，１０ｂ（図３参照）を有している。詳述すると、主面１０ａは、ベース部１０に対してリッド１０３側を向いており、主面１０ｂは、ベース部１０に対して内底面１０９ａ側を向いている。

継手部１２は、ベース部１０と、可動部１４との間に設けられ、ベース部１０、および可動部１４に接続されている。継手部１２の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）は、ベース部１０の厚さ、および可動部１４の厚さと比して薄く（短く）設けられている。たとえば、継手部１２は、後述する主面１４ａ、および主面１４ｂからの、いわゆるハーフエッチングの処理によって、有底の溝部１２ａ，１２ｂ（図３参照）が形成されている。

本実施形態において、溝部１２ａ，１２ｂは、Ｘ軸方向に沿って延在して設けられている。継手部１２は、可動部１４がベース部１０に対して変位（回動）する際に、支点（中間ヒンジ）としてＸ軸方向に沿った回転軸となる。

可動部１４は、ベース部１０から延在して設けられている。詳述すると、可動部１４は、ベース部１０から継手部１２を介して、Ｙ軸方向に沿って設けられている。可動部１４は、その形状が板状であり、互いに対向し表裏の関係である主面１４ａ，１４ｂ（図３参照）を有している。また、主面１４ａは、可動部１４に対してリッド１０３側を向いており、主面１４ｂは、可動部１４に対して内底面１０９ａ側を向いている。
可動部１４は、主面１４ａ，１４ｂと交差する方向（Ｚ軸方向）に加わる物理量、たとえば、加速度α１，α２（図３参照）に応じて、継手部１２を支点（回転軸）として主面１４ａ，１４ｂと交差する方向（Ｚ軸方向）に変位が可能である。

可動部１４には、錘の役目をする質量部８０，８２が設けられている。詳述すると、質量部８０は、質量接合材８６を介して主面１４ａに設けられ、質量部８２は、平面視において質量部８０と重なるように質量接合材８６を介して主面１４ｂに設けられている。
質量部８０，８２の形状としては板状であり、たとえば、図１に示すように、平面視において長手方向の一方の辺の一部が対向する辺側にくぼんだ凹型の形状が用いられているのが好適である。なお、質量部８０，８２の形状は、可動部１４が所定の動作を行うことが可能であれば、上述した形状に限定されるものではない。

質量部８０，８２の材質としては、たとえば、リン青銅（Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ）が用いられているのが好適である。なお、質量部８０，８２の材質は、リン青銅に限定されるものではない。たとえば、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）等の金属が用いられてもよい。また、質量接合材８６の材質としては、たとえば、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂を含む熱硬化型接着剤が用いられてもよい。

なお、本実施形態では可動部１４の主面１４ａ，１４ｂのそれぞれに、質量部８０，８２がひとつずつ設けられている。しかし、これに限定されることなく、主面１４ａ，１４ｂのいずれか一方にひとつ、または複数の質量部８０，８２が設けられてもよいし、主面１４ａ，１４ｂのそれぞれに複数の質量部８０，８２が設けられてもよい。

ここで、カンチレバー部１０１の腕部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄについて説明する。腕部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、平面視において略Ｌ字状で所定の幅で設けられている。

腕部２０ａは、平面視において、ベース部１０の＋Ｙ方向の端部から＋Ｘ軸方向に延在して設けられ、−Ｙ軸方向にベース部１０の外周に沿って延在して設けられている。ここで、支持部としての腕部２０ａは、可動部１４の厚み方向からみた平面視において、ベース部１０の＋Ｙ方向の端部から＋Ｘ軸方向に向かって、可動部１４に沿って延在して設けられている部分を有している。
腕部２０ａは、平面視において、腕部２０ａの先端と段差部１０８ａとが重なっている位置の主面１０ｂ側に、第１固定部３０ａの設置領域を有している。第１固定部３０ａは、主面１０ｂ側に固定部接続端子３６ａと、接合材３５と、段差部１０８ａの内部端子３４ａとを含んで構成されている（図２参照）。また、固定部接続端子３６ａは、平面視において、接合材３５を介して、内部端子３４ａと重なるように接続されている。
このことにより、腕部２０ａ（カンチレバー部１０１）は、第１固定部３０ａを介して、段差部１０８ａ（ベース基板１０２）と接続されている。

腕部２０ｂは、平面視において、ベース部１０の＋Ｙ方向の端部から−Ｘ軸方向に延在して設けられ、−Ｙ軸方向にベース部１０の外周に沿って延在して設けられている。ここで、支持部としての腕部２０ｂは、可動部１４の厚み方向からみた平面視において、ベース部１０の＋Ｙ方向の端部から−Ｘ軸方向に向かって、可動部１４に沿って延在して設けられている部分を有している。
腕部２０ｂは、平面視において、腕部２０ｂの先端と段差部１０８ｂとが重なっている位置の主面１０ｂ側に、第１固定部３０ｂの設置領域を有している。第１固定部３０ｂは、主面１０ｂ側に固定部接続端子３６ｂと、接合材３５と、段差部１０８ｂの内部端子３４ｂとを含んで構成されている（構成は図２と略同一なため、図２を参照）。また、固定部接続端子３６ｂは、平面視において、接合材３５を介して、内部端子３４ｂと重なるように接続されている。
このことにより、腕部２０ｂ（カンチレバー部１０１）は、第１固定部３０ｂを介して、段差部１０８ｂ（ベース基板１０２）と接続されている。

接合材３５としては、たとえば、金属フィラー等の導電性材料を含むエポキシ樹脂又はシリコーン樹脂の導電性接着剤等が用いられてもよい。

腕部２０ｃは、平面視において、ベース部１０の＋Ｘ軸方向の端部の略中央部から−Ｙ軸方向に延在して設けられ、さらに−Ｘ軸の方向にベース部１０の外周に沿って延在して設けられている。
腕部２０ｃは、平面視において、腕部２０ｃの先端と段差部１０８ａとが重なっている位置の主面１０ｂ側に、ベース接合材５２の設置領域であるベース接合部５０ｂを有している。ベース接合部５０ｂに設けられているベース接合材５２とベース接合部５０ｂとを含んで、第１固定部３０ｃは構成されている。
このことにより、腕部２０ｃ（カンチレバー部１０１）は、第１固定部３０ｃを介して、段差部１０８ａ（ベース基板１０２）と接続されている。

腕部２０ｄは、平面視において、ベース部１０の−Ｘ軸方向の端部の略中央部から−Ｙ軸方向に延在して設けられ、さらに＋Ｘ軸の方向にベース部１０の外周に沿って延在して設けられている。
腕部２０ｄは、平面視において、腕部２０ｄの先端と段差部１０８ｂとが重なっている位置の主面１０ｂ側に、ベース接合材５２の設置領域であるベース接合部５０ａを有している。ベース接合部５０ａに設けられているベース接合材５２とベース接合部５０ａとを含んで、第１固定部３０ｄは構成されている。
このことにより、腕部２０ｄ（カンチレバー部１０１）は、第１固定部３０ｄを介して、段差部１０８ｂ（ベース基板１０２）と接続されている。

ベース接合材５２としては、たとえば、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂が好適に用いられる。

ここで、図５を用いてカンチレバー部１０１の腕部２０等の構成について説明する。
本説明では、平面視において、物理量検出素子７０の２つの基部７２の中心を通る第１の中心線Ｌ１と、第１の中心線Ｌ１と直交し、かつカンチレバー部１０１の中心を通る第２の中心線Ｌ２とを用いて説明する。
なお、説明の便宜上、図５の第１の中心線Ｌ１の＋Ｙ方向側を「上］、−Ｙ方向側を「下」、第２の中心線Ｌ２の＋Ｘ方向側を「左」、−Ｘ方向側を「右」という。
カンチレバー部１０１において、第２の中心線Ｌ２に対して、上側の領域を第１の領域Ｓ１、下側の領域を第２の領域Ｓ２、第１の中心線Ｌ１に対して、右側の領域を第３の領域Ｓ３、左側の領域を第４の領域Ｓ４とする。
第１の領域Ｓ１には、腕部２０ａ、第１固定部３０ａ、腕部２０ｂ、第１固定部３０ｂが設けられ、第２の領域Ｓ２には、腕部２０ｃ、第１固定部３０ｃ、腕部２０ｄ、第１固定部３０ｄが設けられている。
また、第３の領域Ｓ３には、腕部２０ｂ、第１固定部３０ｂ、腕部２０ｄ、第１固定部３０ｄが設けられ、第４の領域Ｓ４には、腕部２０ａ、第１固定部３０ａ、腕部２０ｃ、第１固定部３０ｃが設けられている。

ここでは、カンチレバー部１０１の各領域が有している各腕部、および各固定部について説明する。

まず、各領域の各固定部について説明する。図５に示すカンチレバー部１０１の平面視において、第１の領域Ｓ１（上側）にある腕部２０ａの第１固定部３０ａと腕部２０ｂの第１固定部３０ｂと、第２の領域Ｓ２（下側）にある腕部２０ｃの第１固定部３０ｃと腕部２０ｄの第１固定部３０ｄとは、第２の中心線Ｌ２に対して、非対称の位置に配置されている。

本実施形態の物理量検出デバイス１１０は、たとえば、物理量検出デバイス１１０に加えられた物理量、たとえば、加速度α１，α２（図３参照）を検出するため、物理量検出素子７０が一定の振動（運動）を繰り返している。当該振動が、寄生振動（スプリアス）として物理量検出素子７０が接続されているベース部１０、および腕部２０ａに伝搬され、第１固定部３０ａに到達する。
ここで、第１固定部３０ａは、段差部１０８ａ（ベース基板１０２）と接続される主面１０ｂ側に、設けられている。第１固定部３０ａの固定部接続端子３６ａは、接合材３５を介して、段差部１０８ａの内部端子３４ａと平面視において重なるように接続されている。よって、段差部１０８ａと、第１固定部３０ａとが接続される際に第１固定部３０ａは、主面１０ｂ側と、段差部１０８ａとを選択的に接続させることができる。

従って、物理量検出素子７０から生じるスプリアス（寄生振動）がベース部１０を介して腕部２０ａに伝搬される場合において、腕部２０ａが段差部１０８ａに固定される位置が一定となるため、腕部２０ａにおけるスプリアスの共振周波数が一定に保たれる。
なお、腕部２０ｂの構造は、腕部２０ａと同一であるため、腕部２０ｂの詳しい説明は省略する。また、第１固定部３０ｂの構造も、第１固定部３０ａと同一であるため、第１固定部３０ｂの詳しい説明は省略する。

腕部２０ｃにおいて、第１固定部３０ｃは、前述したように主面１０ｂ側と、段差部１０８ａ（ベース基板１０２）とがベース接合材５２を介して選択的に接続されている。従って、物理量検出素子７０から生じるスプリアス（寄生振動）がベース部１０を介して腕部２０ｃに伝搬される場合において、腕部２０ｃが段差部１０８ａに固定される位置が一定となるため、腕部２０ｃにおけるスプリアスの共振周波数が一定に保たれる。
なお、腕部２０ｄの構造は、腕部２０ｃと同一であるため、腕部２０ｄの詳しい説明は省略する。また、第１固定部３０ｄの構造も、第１固定部３０ｃと同一であるため、第１固定部３０ｂの詳しい説明は省略する。

また、ベース部１０と、ベース基板１０２との熱膨張率の相違等によって生じる歪みの応力が、物理量検出素子７０に伝搬される場合がある。その場合には、ベース部１０から延在されている腕部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの弾性構造によって変形し易く（撓み易く）、この変形（撓み）により、応力を緩和することができる。

次に、突出部４５ａ，４５ｂ、および、可動部１４のＸ方向の変位を規制する規制部４０ａ，４０ｂについて、図５、および図６を用いて説明する。
図６は、図５の線分ｄ−ｄにおける部分断面を拡大して示したものである。
図５に示すように、カンチレバー部１０１の厚み方向からみた平面視において、ベース部１０から可動部１４に沿って＋Ｙ方向に延在する支持部、即ち、腕部２０ａおよび腕部２０ｂと可動部１４との間には、可動部１４または腕部２０のいずれかに、可動部１４と各腕部２０ａ，２０ｂとのＸ方向の間隔を所定の間隔Ｇ１に調整するための突出部４５ａ，４５ｂが設けられている。本実施形態では、可動部１４に、腕部２０ａ側に突出する突出部４５ａが形成され、腕部２０ｂに、可動部１４側に突出する突出部４５ｂが形成されている。

可動部１４の突出部４５ａと腕部２０ａとの間と、腕部２０ｂから可動部１４側に突出して形成された突出部４５ｂとの間とには、所定の間隔Ｇ１を有する「ギャップ部」が形成される。本実施形態では、このギャップ部を第１ギャップ部と呼ぶ。第１ギャップ部は、図５に示すカンチレバー部１０１を厚み方向からみた平面視において、可動部１４の延在方向の両側にそれぞれ配置された腕部２０ａおよび腕部２０ｂとの間に形成されている。そして、それら第１ギャップ部よりもベース部１０側に、第１ギャップ部の所定の間隔Ｇ１より広い間隔Ｇ２を有する「ギャップ部」が形成されており、本実施形態では第１ギャップ部と区別して第２ギャップ部と呼ぶ。
可動部１４に対して、所定の間隔Ｇ１の第１ギャップ部を介してベース部１０に配置される腕部２０ａおよび腕部２０ｂは、可動部のＸ方向の変位を規制する規制部４０ａ，４０ｂとして機能する。つまり、第１ギャップ部の所定の間隔Ｇ１は、可動部１４のＸ方向両側（−Ｘ方向および＋Ｘ方向）の過度な変位や、それによって破損するのを抑止するための、可動部１４のＸ方向の変位の許容値を考慮して設定された間隔である。規制部４０ａ，４０ｂの作用については、後述する。

カンチレバー部１０１は、例えば水晶基板等の単結晶材料にウェットエッチングを施すことで、ベース部１０、可動部１４、継手部１２、および腕部２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）が形成されている。具体的な材料としては、Ｘ−Ｙ平面に沿って位置する板状の水晶基板（「水晶Ｚカット板（以下「Ｚカット板」と記す）ともいう）が用いられている。
水晶Ｚカット板は、Ｘ−Ｙ平面の法線とＺ軸がなす角度が０±１０°の範囲とする。

上述した基板形成材料としての水晶基板は、ウェットエッチングの処理を受け、ベース部１０、可動部１４、腕部２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）等が一体に形成されている。水晶基板が、ウェットエッチングの処理を受けると、Ｚ軸に沿ってエッチングが進行していく。水晶は、各結晶軸の方向に応じてエッチングの速度が変わるという水晶などの単結晶材料特有のエッチング異方性を有しているため、ウェットエッチングの処理を受けた後のエッチング面の形状が等方性エッチングした場合の形状とは異なり、形成された空隙（ギャップ部）の壁面に、エッチング異方性に起因するエッチング残渣として生じるひれ状の異形部である凸条部（「ひれ」と呼ばれることもある）が形成される。本実施形態では、図６に示すように、ギャップ部の向かい合う面（エッチング面）に、第１凸条部４Ａ及び第２凸条部５Ａが形成される。本発明では、第１ギャップ部の所定の間隔（ギャップ幅）を精度よく形成するために、ウェットエッチング時のエッチングマスクの開口幅を調整することにより、エッチング面の形状として制御することが可能な第１凸条部４Ａ及び第２凸条部５Ａの形状を利用する。以下、そのことについて説明する。

図６では、図５の線分ｄ−ｄにおけるカンチレバー部１０１の部分断面を拡大して示しているが、後述するその他の実施形態および変形と区別する便宜上、カンチレバー部１０１Ａの部分断面としている。また、カンチレバー部１０１Ａの基板形成材料としての水晶基板１、その水晶基板１の一方の面を第１面１ａ、他方の面を第２面１ｂとして示している。また、図６の説明では、第１ギャップ部を、単に「ギャップ部」ということもある。

図６に示すように、可動部１４の突出部４５ａと、規制部４０ａとなる支持部としての腕部２０ａとの間に形成された第１ギャップ部において、可動部１４および腕部２０ａの対向する面の各々には、第１ギャップ部に臨む側に頂部を有する凸条部が形成されている。本実施形態では、可動部１４側に、頂部４ａを有する第１凸条部４Ａが形成され、腕部２０ａ側に、頂部５ａを有する第２凸条部５Ａが形成されている。

可動部１４側の第１凸条部４Ａと、腕部２０ａ側の第２凸条部５Ａとを含んで形成されたギャップ部において、上述したカンチレバー部１０１における第１ギャップ部の所定の間隔Ｇ１（図５参照）とは、図６における、第１凸条部４Ａの頂部４ａと、第２凸条部５Ａの頂部５ａとの間隔Ｗｇのことである。また、水晶基板１（カンチレバー部１０１Ａ）の第１面１ａ側には第１開口部６Ａが形成され、水晶基板１の第２面１ｂ側には第２開口部８Ａが形成されている。そして、第１開口部６Ａの所定の間隔Ｗｇと同じ方向の開口幅をＷ１とし、第２開口部８Ａの所定の間隔Ｗｇと同じ方向の開口幅をＷ２としたとき、Ｗｇ＜Ｗ１＜Ｗ２の関係になっている。

本発明のカンチレバー部のギャップ部は、第１凸条部４Ａの頂部４ａから第１面１ａ側に形成される第１の内壁面４Ａａ、および、第２凸条部５Ａの頂部５ａから第１面１ａ側に形成される第２の内壁面５Ａａ、の少なくとも一方は複数の面を含み、第１凸条部４Ａの頂部４ａから第２面１ｂ側に形成される第３の内壁面４Ａｂ、および、第２凸条部５Ａの頂部５ａから第２面１ｂ側に形成される第４の内壁面５Ａｂ、の少なくとも一方は複数の面を含む。本実施形態のカンチレバー部１０１Ａのギャップ部では、第１凸条部４Ａの頂部４ａから第１面１ａ側に形成される第１の内壁面４Ａａは、頂部４ａから順に面１１１、面１１２、および面１１３の３つの面を含み、第２凸条部５Ａの頂部５ａから第１面１ａ側に形成される第２の内壁面５Ａａは、１つの面３１１で形成されている。また、第１凸条部４Ａの頂部４ａから第２面１ｂ側に形成される第３の内壁面４Ａｂは、頂部４ａから順に面３２１、面３２２、面３３３、および面３２４の４つの面を含み、第２凸条部５Ａの頂部５ａから第２面１ｂ側に形成される第４の内壁面５Ａｂは、頂部５ａから順に面４２１、面４２２、および面４２３の３つの面を含む。

このようなギャップ部は、水晶基板１の第２面１ｂ側からウェットエッチングすることにより形成される第２開口部８Ａの原型である第１の凹部と、水晶基板１の第１面１ａ側からウェットエッチングすることにより形成される第１開口部６Ａの原型である凹部とが、各々の凹部の底部（凹底部分）で貫通することにより形成される。即ち、ギャップ部において、水晶基板１の第１面１ａ側の第１の内壁面４Ａａと第２の内壁面５Ａａとが同時に形成され、水晶基板１の第２面１ｂ側の第３の内壁面４Ａｂと第４の内壁面５Ａｂとが同時に形成される。これら第１面１ａ側の第１の内壁面４Ａａと第２の内壁面５Ａａとの組み合わせの内壁面の形状、および、第２面１ｂ側の第３の内壁面４Ａｂと第４の内壁面５Ａｂとの組み合わせの内壁面の形状は、水晶基板１を第１面１ａ側および第２面１ｂ側から各々ウェットエッチングする際に、水晶基板１の各面に形成するエッチングレジストのパターン開口の幅を制御することにより、水晶のエッチング異方性により凹部の内壁面として形成することができ、これら２つの凹部を凹底部分で貫通させることにより、第１凸条部４Ａおよび第２凸条部５Ａを有するギャップ部の所定の間隔Ｗｇを精度よく形成することができることを発明者等は見出した。なお、このようにギャップ部の所定の間隔Ｗｇを精度よく形成するのに有効な内壁面の組み合わせの形状を、発明者等は３つ見出した。このうち、本実施形態の第１面１ａ側の第１の内壁面４Ａａと第２の内壁面５Ａａとの組み合わせ形状を、本発明では第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷと呼び、第２面１ｂ側の第３の内壁面４Ａｂと第４の内壁面５Ａｂの組み合わせ形状を第３の内壁面の組み合わせ３ＣＷと呼ぶ。残りの第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷの形態等については、他の実施形態および変形例として後述する。

本実施形態の第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷと第３の内壁面の組み合わせ３ＣＷとによるギャップ部の形成について、さらに詳細に説明する。
ギャップ部において、水晶基板１の第２面１ｂ側に形成される第３の内壁面の組み合わせ３ＣＷは、可動部１４側の第１凸条部４Ａの頂部４ａから第２面１ｂ側に形成される面３２１、面３２２、面３３３、および面３２４の４つの面を含む第３の内壁面４Ａｂと、頂部４ａから第２面１ｂ側に形成される面４２１、面４２２、および面４２３の３つの面を含む第４の内壁面５Ａｂとで形成されている。このうち、第３の内壁面４Ａｂおよび第４の内壁面５Ａｂの各々の頂部４ａ，５ａから１番目の面３２１，４２１は、第１面１ａおよび第２面１ｂと略平行な面である。このような第３の内壁面の組み合わせ３ＣＷは、３種類の内壁面の組み合わせのなかで開口部の幅（第２開口部８Ａの開口幅Ｗ２）が最も大きく形成されるとともに、エッチング速度が最も速く製造効率がよい。なお、ギャップ部の形成において先に凹部を形成する第３の内壁面の組み合わせ３ＣＷは、頂部４ａ，５ａから１番目の面３２１，４２１が、第２面１ｂと略平行な面であることから、第１面１ａ側から第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷの凹部を形成して第２面１ｂ側から形成した凹部に貫通させる位置の範囲が比較的広くなる。これにより、第１面１ａ側に第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷを形成するためのエッチングレジストの開口パターンの形成位置の許容範囲を広くできるので、第１面１ａ側および第２面１ｂ側に形成するエッチングレジストのパターニング位置がずれる所謂「マスクずれ」による歩留り低下を軽減でき、製造マージンが大きくなるという効果が得られる。

また、ギャップ部において、水晶基板１の第１面１ａ側に形成される第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷは、可動部１４側の第１凸条部４Ａの頂部４ａから第１面１ａ側に形成された面１１１、面１１２、および面１１３の３つの面を含む第１の内壁面４Ａａと、支持部としての腕部２０ａ側の第２凸条部５Ａの頂部５ａから第１面１ａ側に形成された１つの面３１１からなる第２の内壁面５Ａａとで形成されている。このような第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷは、３種類の内壁面の組み合わせの中で開口部の幅（第１開口部６Ａの開口幅Ｗ１）が最も小さく形成されるとともに、エッチング速度は最も遅く、エッチング形状の作り込み精度を高くすることができるという効果が得られる。

なお、図６では、カンチレバー部１０１（Ａ）に備わる所定の間隔Ｇ１（Ｗｇ）を有する２つの第１ギャップ部（図５参照）のうち、可動部１４の突出部４５ａと、規制部４０ａとなる腕部２０ａとの間の第１ギャップ部について説明したが、可動部１４と、規制部４０ｂとなる腕部２０ｂの突出部４５ｂとの間の第１ギャップ部も、同じ内壁面の組み合わせの形状を有して形成されている。

以上述べた構成のギャップ部（第１ギャップ部）を有するカンチレバー部１０１（１０１Ａ）を備えた物理量検出センサー１００（物理量検出デバイス１１０）は、可動部１４のベース部１０側と反対側の自由端側において、可動部１４のＸ軸方向の両側に規制部４０ａ，４０ｂが所定の間隔Ｇ１（Ｗｇ）を備えている。以下、センサー用基板としてのカンチレバー部１０１の規制部４０ａ，４０ｂの効果について述べる。
規制部４０ａ，４０ｂ（図１、図４〜図６参照）は、たとえば図１において、物理量検出センサー１００のＸ軸方向に所定の大きさより大きい衝撃が加えられた場合、第１ギャップ部の所定の間隔Ｇ１（Ｗｇ）よりも大きくＸ軸方向に変位した可動部１４と接触する。そのため、Ｘ軸方向の可動部１４のＸ軸方向の両側方向（＋Ｘ側および−Ｘ側）の変位は、規制部４０ａ，４０ｂによって所定の範囲内に規制される。これにより、可動部１４のＸ軸方向の過度の変位によって生じる、物理量検出デバイス１１０（カンチレバー部１０１）過度な変位や、それによる破損や誤検出を抑制することができる。
したがって、耐衝撃性および検出精度の高い物理量検出センサー１００を提供することができる。

［物理量検出素子］
図１、図３、および図４に示すように、物理量検出素子７０は、２つの基部７２（７２ａ，７２ｂ）と、基部７２ａ，７２ｂ間に設けられている振動梁部７１（７１ａ，７１ｂ）と、を有し、２つの基部７２が、それぞれベース部１０（主面１０ｂ）と、可動部１４（主面１４ｂ）とに接続されることで、継手部１２を跨いで設けられている。
本実施形態の物理量検出素子７０は、たとえば、可動部１４が物理量に応じて変位することで、振動梁部７１ａ，７１ｂに応力が生じ、振動梁部７１ａ，７１ｂに発生する物理量検出情報が変化する。換言すると、振動梁部７１ａ，７１ｂの振動周波数（共振周波数）が変化する。なお、本実施形態において物理量検出素子７０は、２本の振動梁部７１ａ，７１ｂと、一対の基部７２ａ，７２ｂと、を有している双音叉素子（双音叉振動子）である。

振動梁部７１ａ，７１ｂは、可動部１４の延在するＹ軸方向に沿って基部７２ａと、基部７２ｂとの間に延在して設けられている。振動梁部７１ａ，７１ｂの形状は、たとえば、角柱状である。振動梁部７１ａ，７１ｂは、振動梁部７１ａ，７１ｂに設けられている励振電極（図示省略）に駆動信号が印加されると、Ｘ軸方向に沿って、互いに離間、または近接するように屈曲振動をする。

基部７２ａ，７２ｂは、振動梁部７１ａ，７１ｂの延在方向の両端に接続されている。物理量検出素子７０の一方の端部としての基部７２ａは、ベース部１０の主面１０ｂに検出素子接合材８４を介して接続されている。また、物理量検出素子７０の他方の端部としての基部７２ｂは、可動部１４の主面１４ｂに検出素子接合材８４を介して接続されている。検出素子接合材８４としては、たとえば、低融点ガラスや、共晶接合可能な金（Ａｕ）と錫（Ｓｎ）との合金被膜を用いてもよい。

本実施形態における物理量検出素子７０は、たとえば、いわゆる水晶原石等から所定の角度で切り出された水晶基板を、フォトリソグラフィー技術、およびエッチング技術によってパターニングすることにより形成されている。これにより、振動梁部７１ａ，７１ｂ、および基部７２ａ，７２ｂを、一体に形成することができる。

なお、物理量検出素子７０の材質は、前述の水晶基板に限定されるものではない。たとえば、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ₃）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ₂Ｂ₄Ｏ₇）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の圧電材料を用いてもよい。また、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の圧電体（圧電材料）被膜を備えたシリコン等の半導体材料を用いてもよい。

物理量検出素子７０の基部７２ａ上には、たとえば、引き出し電極（図示省略）が設けられている。引き出し電極は、振動梁部７１ａ，７１ｂに設けられている励振電極（図示省略）と電気的に接続されている。
引き出し電極は、たとえば、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属ワイヤー（図示省略）によって、ベース部１０の主面１０ｂに設けられている接続端子（図示省略）と電気的に接続されている。

接続端子は、図示しない配線によって、固定部接続端子３６ａ，３６ｂと電気的に接続されている。

励振電極、引き出し電極、接続端子、および固定部接続端子３６ａ，３６ｂは、たとえば、クロム（Ｃｒ）層を下地として、その上に金（Ａｕ）層を積層した積層体が用いられている。励振電極、引き出し電極、接続端子、および固定部接続端子３６ａ，３６ｂは、たとえば、スパッタ法等によって導電層を形成し、当該導電層をパターニングすることによって設けられている。

本実施形態における物理量検出素子７０は、２つの基部７２ａ，７２ｂの間に設けられている振動梁部７１ａ，７１ｂが継手部１２と交差（直交）させて配置されている。換言すれば、溝部１２ａ，１２ｂの伸びる方向と交差する方向に沿って、振動梁部７１ａ，７１ｂが配置されている。これにより、たとえば、加速度が加えられたときの可動部１４の撓みをそのまま振動梁部７１ａ，７１ｂに伝えることが可能となる。従って、わずかな可動部１４の撓みも振動梁部７１ａ，７１ｂの共振周波数の変化として検出されることが可能となり、検出感度の低下を防止することが可能となる。

なお、物理量検出素子７０は、ベース部１０に対して内底面１０９ａ側の主面１０ｂと、主面１４ｂとに設けられているが、ベース部１０に対してリッド１０３側の主面１０ａと、主面１４ａとに設けられている構成も考えられる。

（カンチレバー部の製造方法）
ここで、本実施形態の物理量検出デバイス１１０の製造方法に係る、センサー用基板としてのカンチレバー部１０１の製造方法、特に、ギャップ部の形成方法について図面に沿って説明する。
図７Ａ〜図７Ｍは、図６と同じ断面で示す部分断面図であり、本発明の前記ギャップ部を、ウェットエッチングを含むフォトリソグラフィー技術を適用して形成する過程を示している。

本実施形態のカンチレバー部１０１Ａの製造方法では、まず、図７Ａに示すように、水晶基板１を準備し、この水晶基板１の表面である第１面１ａおよび第２面１ｂに耐蝕膜７４ａおよび耐蝕膜７４ｂを成膜する。耐蝕膜としては、例えば、水晶との密着性に優れた下地層としてのＣｒ（クロム）膜と、水晶用エッチング液に対する耐蝕性に優れたＡｕ（金）膜とを、それぞれスパッタリング又は蒸着で積層した２層構造が好適に用いられる。また、各耐蝕膜７４ａ，７４ｂ上には、スピンコート等によりフォトレジスト層７７ａ，７７ｂを形成する。

次に、図７Ｂに示すように、先に水晶基板１のウェットエッチングを施す第２面１ｂ側のフォトレジスト層７７ｂを、後工程で形成する耐蝕膜パターン７４ｐの第１パターン開口Ｗｐ２（図７Ｃ、図７Ｄを参照）に対応するパターンを有するフォトマスクを用いて露光装置により露光した後、現像を行い、フォトレジストパターン７７ｐを残して、フォトレジストパターン開口Ｗｐ２Ｍを形成する。

次に、耐蝕膜用のエッチング液を用いて、フォトレジストパターン開口Ｗｐ２Ｍに露出する耐蝕膜７４ｂをエッチングし、水晶基板１の第２面１ｂの表面を露出させて第１パターン開口Ｗｐ２、および、水晶基板１のエッチングのマスクパターンになる第１耐蝕膜パターン７４ｐを形成し（図７Ｃ）、その後、第２面１ｂ側のフォトレジストパターン７７ｐおよび第１面１ａ側のフォトレジスト層７７ａを除去する（図７Ｄ）。

ここで、第１耐蝕膜パターン７４ｐにより形成する第１パターン開口の幅Ｗｐ２は、形成するギャップ部の所定の間隔Ｗｇ、次工程の第１エッチングにおける水晶基板１のエッチング深さをｄ、カンチレバー部１０１Ａにおける可動部１４の変位量の限界値をＷｇｍａｘとしたとき、次式（１０）の関係にすることにより求めることができる。

ここで、可動部１４の変位量の限界値Ｗｇｍａｘは、例えば、外部から衝撃が加えられた場合に、可動部１４が破損しない限界の変位量のことをいう。また、第１エッチングの深さｄは、水晶基板１の厚みの略半分とすることが望ましい。
式（１０）の関係にするように求めた第１パターン開口の幅Ｗｐ２を形成することにより、次工程の第１エッチングにて、第３の内壁面の組み合わせ３ＣＷの形状を有する第２開口部８Ａを形成することができる。なお、図７Ｂにおいて説明したフォトレジストパターン７７ｐのフォトレジストパターン開口Ｗｐ２Ｍの幅は、第１パターン開口の幅Ｗｐ２に対応する幅、即ち、フォトレジストパターン開口Ｗｐ２Ｍに露出する耐蝕膜７４ｂをエッチングして形成される第１パターン開口が幅Ｗｐ２となるように設定する。

次に、図７Ｄに示すように、第１耐蝕膜パターン７４ｐをエッチングマスクにして、第１パターン開口Ｗｐ２内に露出した水晶基板１の第２面１ｂ表面を所定時間ウェットエッチングして、水晶基板１に第１の凹部としての第２開口部８Ａを形成する第１エッチングを行い（図７Ｅ）、次いで、第２面１ｂ側の第１耐蝕膜パターン７４ｐおよび第１面１ａ側の耐蝕膜７４ａを除去することにより、開口幅Ｗ２を有する第３の内壁面の組み合わせ３ＣＷの形状を有する第２開口部８Ａが得られる（図７Ｆ）。
なお、ここまで、第１耐蝕膜パターン７４ｐ上および耐蝕膜７４ａ上のフォトレジストパターン７７ｐおよびフォトレジスト層７１ａを除去してから第１エッチングを行う方法を説明したが、エッチング液の汚染等の問題がなければ、フォトレジストパターン７７ｐおよびフォトレジスト層７１ａを残したまま第１エッチングを行うことも可能である。

次に、少なくとも第１の凹部としての第２開口部８Ａの内面を保護膜で覆うことを行う。これは、図７Ｅで示す第１エッチング後の状態で、第１耐蝕膜パターン７４ｐおよび耐蝕膜７４ａを残したままとし、耐蝕膜７４ａを使って、以降の第２エッチングを含む工程を行うことも可能であり、この場合、水晶基板１の表面が露出する第２開口部８Ａに、水晶のウェットエッチング液に対する保護膜を形成することが必要だからである。本実施形態では、第１エッチングによりダメージを受けた耐蝕膜７４ａを、第１耐蝕膜パターン７４ｐとともに剥離して、新たに耐蝕膜を形成して第２エッチングを含む以降の工程を行う。したがって、図７Ｆに示す第２開口部８Ａが形成された水晶基板１の表面に耐蝕膜７５ａ，７５ｂを形成する（図７Ｇ）。これにより、第２開口部８Ａの内面は、保護膜としての耐蝕膜７５ｂにより被覆される。次に、耐蝕膜７５ａ，７５ｂ上に、スピンコート等によりフォトレジスト層７８ａ，７８ｂを形成して、図７Ｇに示す状態とする。

次に、図７Ｈに示すように、第２エッチングを施す第１面１ａ側のフォトレジスト層７８ａを、後工程で形成する耐蝕膜７５ａの第２パターン開口Ｗｐ１（図７Ｊ、図７Ｋを参照）に対応するパターンを有するフォトマスクを用いて露光装置により露光した後、現像を行い、フォトレジストパターン７８ｐを残して、フォトレジストパターン開口Ｗｐ１Ｍを形成する。

次に、図７Ｊに示すように、耐蝕膜用のエッチング液を用いて、フォトレジストパターン開口Ｗｐ１Ｍに露出する耐蝕膜７５ａをエッチングし、水晶基板１の第１面１ａの表面を露出させて第２パターン開口Ｗｐ１、および、水晶基板１のエッチングのマスクパターンになる第２耐蝕膜パターン７５ｐを形成する。
次いで、第１面１ａ側のフォトレジストパターン７８ｐおよび第２面１ｂ側のフォトレジスト層７８ｂを除去する（図７Ｋ）。ここで、上述したことと同様に、後工程の第２エッチングに用いるエッチング液の汚染等の影響がなければ、第２耐蝕膜パターン７５ｐ上および耐蝕膜７５ｂ上に、フォトレジストパターン７８ｐおよび第２面１ｂ側のフォトレジスト層７８ｂを残したまま第２エッチングを行うことも可能である。
ここで、第２耐蝕膜パターン７５ｐにより形成する第２パターン開口の幅Ｗｐ１は、次工程の第２エッチングにおける水晶基板１のエッチング深さをｄとしたとき、次式（１１）の関係にすることにより求めることができる。

ここで、第１エッチングの深さｄは、水晶基板１の厚みの略半分とすることが望ましい。
式（１１）の関係にするように求めた第２パターン開口の幅Ｗｐ１を形成することにより、次工程の第２エッチングにて、第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷの形状を有する第１開口部６Ａを形成し、第１エッチングで形成した第２面１ｂ側の第２開口部８Ａの底部（凹底部分）と貫通させることで、ギャップ部の所定の間隔Ｗｇを精度よく形成できることを発明者等は見出した。

次に、第２耐蝕膜パターン７５ｐをエッチングマスクにして、第２パターン開口Ｗｐ１内に露出した水晶基板１の第１面１ａ表面を所定時間ウェットエッチングして、水晶基板１に第２の凹部としての第１開口部６Ａを形成していき、凹状の第１開口部６Ａの凹底部分を第２開口部８Ａの凹底部分に貫通させる第２エッチングを行って、可動部１４側の頂部４ａを有する第１凸条部４Ａ、および、支持部としての腕部２０ａ側の頂部５ａを有する第２凸条部５Ａが形成される（図７Ｌ）。

次いで、図７Ｍに示すように、第１面１ａ側の第２耐蝕膜パターン７５ｐおよび第２開口部８Ａの第３の内壁面４Ａｂおよび第４の内壁面５Ａｂを含む第２面１ｂ側の耐蝕膜７５ｂを除去することにより、開口幅Ｗ１を有する第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷの形状を有する第１開口部６Ａと、第２開口部８Ａとが貫通され、第１凸条部４Ａの頂部４ａと第２凸条部５Ａの頂部５ａとの間隔である所定の間隔Ｗｇ（Ｇ１）を有するギャップ部が形成される。これにより、可動部１４と、この可動部１４の過度な変位を規制する規制部４０ａとの所定の間隔Ｗｇが精度よく形成され、耐衝撃性および検出精度の高い物理量検出センサー用の基板（センサー用基板）であるカンチレバー部１０１Ａが得られ、一連の製造工程を終了する。

［物理量検出デバイスの動作］
次に、物理量検出デバイス１１０の動作について、図３を用いて説明する。
図３では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。なお、Ｚ軸は、重力が作用する方向を示す軸である。
図３において、たとえば、物理量検出デバイス１１０に、−Ｚ軸方向に物理量としての加速度α１（重力方向に加えられる加速度）が加えられると、加速度α１に応じて、可動部１４が継手部１２を支点にして−Ｚ軸方向に変位する。これにより、物理量検出素子７０には、Ｙ軸に沿って基部７２ａと、基部７２ｂとに矢印β１（互いに離れる）方向の力（張力）が加えられ、振動梁部７１ａ，７１ｂには矢印β１方向の引っ張り応力が生じる。そのため、振動梁部７１ａ，７１ｂの振動周波数（共振周波数）は、高くなる。

一方、たとえば、物理量検出デバイス１１０に、＋Ｚ軸方向に加速度α２（重力方向と反対方向に加えられる加速度）が加えられると、加速度α２に応じて、可動部１４が継手部１２を支点にして＋Ｚ軸方向に変位する。これにより、物理量検出素子７０には、Ｙ軸に沿って基部７２ａと、基部７２ｂとに矢印β２（互いに近づく）方向の力（圧縮力）が加えられ、振動梁部７１ａ，７１ｂには矢印β２方向の圧縮応力が生じる。そのため、振動梁部７１ａ，７１ｂの振動周波数（共振周波数）は、低くなる。

なお、物理量検出センサー１００には、物理量検出デバイス１１０から出力される出力信号を処理する電子回路が搭載されていてもよい。例えば、図３に示す物理量検出センサー１００において、ベース基板１０２の凹部１０６内に電子回路を設ける構成とすることができる。
このような物理量検出センサー１００において、電子回路から内部端子３４ａ，３４ｂ（図示省略）を経由して、物理量検出デバイス１１０の励振電極（図示省略）に駆動信号が与えられる。駆動信号が与えられると、物理量検出素子７０の振動梁部７１ａ，７１ｂは、所定の周波数で屈曲振動（共振）する。そして、物理量検出センサー１００は、印加される加速度α１，α２に応じて物理量検出素子７０が変化する。変化することで物理量検出素子７０から出力される共振周波数は、電子回路で増幅し、図示しない配線によって外部端子１０７ａ，１０７ｂから物理量検出センサー１００の外部に出力される。

なお、物理量検出センサー１００は、上述した加速度の検出が可能な加速度センサーとして用いられるほかに、傾斜センサーとして用いられてもよい。傾斜センサーとしての物理量検出センサー１００は、傾斜による姿勢の変化に応じて、物理量検出センサー１００に対する、重力加速度が加わる方向が変化すると、質量部８０，８２の重みによって可動部１４が撓み、物理量検出素子７０の振動梁部７１ａ，７１ｂに引っ張り応力や圧縮応力が生じる。そして、振動梁部７１ａ，７１ｂの共振周波数が変化する。その変化に基づいて、傾斜による姿勢の状態が導出される。

以上述べたように、本実施形態にかかる物理量検出センサー１００によれば、以下の効果が得られる。

上記実施形態によれば、物理量検出センサー１００のセンサー用基板としてのカンチレバー部１０１（１０１Ａ）は、ベース部１０と、ベース部１０と接続されている可動部１４と、可動部１４の厚み方向からみた平面視において、ベース部１０から可動部１４に沿って延在する支持部としての腕部２０（２０ａ，２０ｂ）と、前記平面視において、可動部１４と腕部２０ａ，２０ｂの各々との間に、所定の間隔Ｇ１（Ｗｇ）を有するギャップ部（第１ギャップ部）を有し、このギャップ部において、可動部１４および腕部２０ａ，２０ｂの対向する面の各々には、エッチング残渣として突出する凸条部である第１凸条部４Ａおよび第２凸条部５Ａが形成され、ギャップ部の所定の間隔Ｇ１（Ｗｇ）は、可動部１４側の第１凸条部４Ａの頂部４ａと、腕部２０ａ，２０ｂ側の第２凸条部５Ａの頂部５ａとの間隔である構成とした。

この構成により、可動部１４と、ベース部１０から可動部１４に沿って延在する支持部としての腕部２０ａ，２０ｂとの間に、所定の間隔Ｇ１（Ｗｇ）を有するギャップ部が形成され、このギャップ部において、可動部１４および腕部２０ａ，２０ｂの対向する面の各々には、エッチング残渣として突出する第１凸条部４Ａ、第２凸条部５Ａが形成されている。このような構成のギャップ部をウェットエッチングにより形成する際に、エッチングマスクの開口幅である第１パターン開口Ｗｐ２および第２パターン開口Ｗｐ１を上述した式により算出される所定の幅にすることにより、ギャップ部において対向する第１凸条部４Ａおよび第２凸条部５Ａの形状を所望の形状に制御して形成できることを発明者等は見出した。このことから、ギャップ部の間隔Ｇ１（Ｗｇ）を精度よく形成することが可能となる。

また、カンチレバー部１０１は、第１ギャップ部よりベース部１０側に位置し、第１ギャップ部の所定の間隔Ｇ１（Ｗｐ）より広い間隔Ｇ２を有する第２ギャップ部とを有している。これにより、水晶基板１をウェットエッチングしてカンチレバー部１０１（１０１Ａ）の外形を形成する際に、第１ギャップ部において、可動部１４および腕部２０のいずれか一方に形成された第１凸条部４Ａおよび第２凸条部５Ａは、第１ギャップ部の間隔Ｇ１（Ｗｇ）よりも広い間隔Ｇ２を有する第２ギャップ部によって、第１ギャップ部へのエッチング液回りが良好となることから、所望の形状を精度よく形成することできやすくなる。

これらの構成により、可動部１４と腕部２０（２０ａ，２０ｂ）との面内方向（Ｘ方向）の衝撃が加わったときに、可動部１４の変位が過剰にならないように規制する所定の間隔Ｇ１（Ｗｇ）が精度よく形成された第１ギャップ部とすることができるので、可動部１４の過度な変位を腕部２０（２０ａ，２０ｂ）の規制部４０ａ，４０ｂで規制する構造を実現できる。
したがって、衝撃が加わったときに、カンチレバー部１０１や物理量検出素子７０の過度な変位やそれによる破損が抑えられることが可能な耐衝撃性の高い物理量検出センサー１００を提供することができる。
また、第１ギャップ部のギャップ長（Ｇ１，Ｗｇ）が設計値よりも小さくなることも抑えられるので、可動部の変位範囲が設定よりも小さく規制されてしまうことによって、設定された加速度などの物理量検出範囲を満足できなくなる不具合を回避できるので、検出精度の高い物理量検出センサー１００を提供することが可能になる。

また、上記実施形態では、第１ギャップ部および第２ギャップ部が複数（２つずつ）形成され、複数（２つ）の突出部４５ａ，４５ｂは同一方向に突出している構成とした。
これにより、水晶基板をウェットエッチングしてカンチレバー部１０１の外形を形成する際に、第１凸条部４Ａおよび第２凸条部５Ａは所定の結晶軸方向（＋Ｘ結晶軸方向）に形成されることから、各突出部４５ａ，４５ｂを同一方向に突出させて設けることにより、各々の第１ギャップ部の所定の間隔Ｇ１（Ｗｇ）を略均一に精度よく形成することができる。

また、本実施形態のカンチレバー部１０１Ａのギャップ部において、第１面１ａ側の開口部である第１開口部６Ａの所定の間隔Ｇ１（Ｗｇ）と同じ方向の開口幅をＷ１とし、第１面１ａと反対側の第２面１ｂ側の開口部である第２開口部８Ａの所定の間隔Ｇ１（Ｗｇ）と同じ方向の開口幅をＷ２とし、所定の間隔をＷｇとしたとき、Ｗｇ＜Ｗ１＜Ｗ２の関係である構成とした。

さらに、本実施形態では、カンチレバー部１０１（１０１Ａ）において、水晶基板１の第２面１ｂ側が第３の内壁面の組み合わせ３ＣＷであり、第１面１ａ側が第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷである構成とした。
この構成において、第２面１ｂ側に開口部（第２開口部８Ａ）を有する第３の内壁面の組み合わせ３ＣＷは、本発明で発明者等が見出した３種類の内壁面の組み合わせのなかで開口部の開口幅（Ｗ２）が最も大きく形成されるとともに、エッチング速度が最も速く、また、第１面１ａ側に形成された第１開口部６Ａの第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷは、３種類の内壁面の組み合わせの中で開口幅（Ｗ１）が最も小さく形成されるとともに、エッチング速度は最も遅く、エッチング形状の作り込み精度が最も高い。
このような内壁面の組み合わせによれば、水晶基板１をウェットエッチングしてギャップ部を有するカンチレバー部１０１（１０１Ａ）を形成する際に、まず、第２面１ｂ側から開口幅の大きい方の第３の内壁面の組み合わせ３ＣＷによる凹部を形成してから、第１面側から開口幅の小さい方の第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷによる凹部を形成して各凹部の凹底部分を貫通させることにより、ギャップ部の所定の間隔Ｗｇ（Ｇ１）の精度をより良くした状態にて第１凸条部４Ａおよび第２凸条部５Ａを形成することができる。
また、第２面１ｂ側から先に凹部を形成する第３の内壁面の組み合わせ３ＣＷは、頂部４ａ，５ａから１番目の面である面３２１および面４２１が、第２面１ｂと略平行な面であることから、第１面１ａ側から第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷの凹部を形成して第２面１ｂ側から形成した凹部に貫通させる位置の範囲が比較的広くなる。これにより、第１面１ａ側に第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷの第１開口部６Ａを形成するためのエッチングレジストの開口（第２パターン開口Ｗｐ１）の形成位置の許容範囲を広くできるので、第１面１ａ側および第２面１ｂ側に形成するエッチングレジストのパターニング位置がずれる所謂「マスクずれ」による歩留り低下を軽減でき、製造マージンが大きくなるという効果が得られる。

また、上記実施形態のセンサー用基板としてのカンチレバー部１０１は、Ｚカットで切り出された水晶Ｚカット板を用いて形成した。そして、第１ギャップ部における突出部４５ａ，４５ｂが、水晶Ｚカット板の＋Ｘ結晶軸方向に突出しているように配置した。
これにより、Ｙ軸方向からの結晶面の影響が抑えられ、カンチレバー部１０１の厚み方向からみた平面視において、突出部４５ａ，４５ｂに形成される第１凸条部４Ａおよび第２凸条部５Ａの壁面が所望の形状にて形成され、第１ギャップ部を所望のギャップ幅（所定の間隔）Ｇ１（Ｗｇ）にて精度よく形成できることを発明者は見出した。
また、水晶Ｚカット板は、その特性によりエッチング加工が比較的容易で、カンチレバー部１０１（１０１Ａ）の第１ギャップ部などの外形をより精密に形成することができる。
また、カンチレバー部１０１（１０１Ａ）の厚み方向の切り出し角度と、物理量検出素子７０の厚み方向の切り出し角度とを、同じＺカットにすることで、線膨張係数（熱膨張率）を近似させることができる。したがって、カンチレバー部１０１と、物理量検出素子７０との周囲の温度変化に伴う両者間の熱応力が抑制され、熱応力を抑制した検出精度の高い物理量の測定を行うことが可能な物理量検出センサー１００を提供するのに寄与できる。

また、ベース部１０と、ベース基板１０２との熱膨張率の相違等によって生じる歪みの応力が、物理量検出素子７０に伝搬される場合には、ベース部１０から延在されている腕部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの弾性構造によって変形し易く（撓み易く）、この変形（撓み）により、応力を緩和させることが可能な物理量検出センサー１００を提供することができる。

従って、物理量検出素子７０から生じるスプリアスがベース部１０を介して第１固定部３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）に伝搬される場合においても、固定される面積、および位置が一定となるため、スプリアスの共振周波数が一定に保たれる。

また、本実施形態の物理量検出センサー１００における物理量検出素子７０は、ベース部１０と、可動部１４とに接続（固定）されている。これにより、物理量検出素子７０は、その両端（基部７２ａ，７２ｂ）が固定されているため、物理量検出素子７０の振動以外の振動がノイズとして検出されることが抑制される。また、検出素子接合材８４の歪み、およびベース基板１０２との熱膨張率の違いによる歪みの影響を抑制し、物理量検出素子７０の破損を抑制させることが可能な物理量検出センサー１００を提供することができる。

また、物理量検出センサー１００は、加えられた物理量に応じて可動部１４が変位し、その変位を物理量検出素子７０が検出することが可能な検出精度が高いセンサーである。

（実施形態２）
以下、上記実施形態の物理量検出センサー１００における、センサー用基板としてのカンチレバー部１０１の変形例について、図面に沿って説明する。なお、上記実施形態と同じ構成については、同一符号を付して、重複する説明は省略する。
図８は、実施形態２に係るセンサー用基板としてのカンチレバー部１０１Ｂを、図６と同じ断面で示す部分断面図である。

図８において、実施形態２に係るカンチレバー部１０１Ｂのギャップ部は、水晶基板１の第２面１ｂ側に形成された、実施形態１のカンチレバー部１０１Ａにおける第２開口部８Ａ（図６参照）と同じ第３の内壁面の組み合わせ３ＣＷである第２開口部８Ｂと、第１面１ａ側に形成された、新たな内壁面の組み合わせである第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷの第１開口部６Ｂとが、水晶基板１の厚み方向の略中央で貫通することにより形成されている。

水晶基板１の第２面１ｂに形成された第２開口部８Ｂは、可動部１４側の第１凸条部４Ｂの頂部４ａから第２面１ｂに向かって面３２１、面３２２、面３２３、および面３２４を有する第３の内壁面４Ｂｂと、腕部２０ａ側の第２凸条部５Ｂの頂部５ａから第２面１ｂに向かって面４２１、面４２２、および面４２３を有する第４の内壁面５Ｂｂとからなる第３の内壁面の組み合わせ３ＣＷにて形成されている。
水晶基板１の第１面１ａ側に形成される第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷの第１開口部６Ｂは、可動部１４側の第１凸条部４Ｂの頂部４ａから第１面１ａ側に形成された面１３１、面１３２、および面１３３の３つの面を含む第１の内壁面４Ｂａと、支持部としての腕部２０ａ側の第２凸条部５Ｂの頂部５ａから第１面１ａ側に形成された面２２１、面２２２の２つの面からなる第２の内壁面５Ｂａとを有して形成されている。このような第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷは、上述の第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷおよび第３の内壁面の組み合わせ３ＣＷを含めた３種類の内壁面の組み合わせの中で、開口部の幅（第１開口部６Ｂの開口幅Ｗ１）が、第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷと第３の内壁面の組み合わせ３ＣＷとの中間の幅を有している。このような第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷによる第１開口部６Ｂと、第２面１ｂ側に形成された第３の内壁面の組み合わせ３ＣＷによる第２開口部８Ｂとが水晶基板１の略中央で貫通して形成されたギャップ部は、可動部１４側に形成された第１凸条部４Ｂと、腕部２０ａ側に形成された第２凸条部５Ｂとを有し、第１凸条部４Ｂの頂部４ａと、第２凸条部５Ｂの頂部５ｂとの間に所定の間隔Ｗｇが形成されている。即ち、第１面１ａ側に形成された第１開口部６Ｂの開口幅Ｗ１と、第２面１ｂ側に形成された第２開口部８Ｂの開口幅Ｗ２と、ギャップ部の所定の間隔Ｗｇとは、Ｗｇ＜Ｗ１＜Ｗ２の関係である。

本実施形態のカンチレバー部１０１Ｂのギャップ部は、上述した実施形態１のカンチレバー部の製造方法において、第１エッチングのための第１耐蝕膜パターン７４により形成する第１パターン開口の幅Ｗｐ２は、実施形態１の第３の内壁面の組み合わせ３ＣＷの形状を形成する場合と同様に次式（１２）の関係にするようにして求めることができる。

また、第２エッチングのための第２耐蝕膜パターン７５ｐにより形成する第２パターン開口Ｗｐ１の幅は、次式（１３）の関係にすることにより求めることができる。

式（１３）の関係にするように求めた第２パターン開口の幅Ｗｐ１を形成することにより、次工程の第２エッチングにて、第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷの形状を有する第１開口部６Ｂを形成し、第１エッチングで形成した第２面１ｂ側の第２開口部８Ｂの底部（凹底部分）と貫通させることで、ギャップ部の所定の間隔Ｗｇを精度よく形成できる。

本実施形態の内壁面の組み合わせにより形成されたギャップ部を有するカンチレバー部１０１Ｂによれば、以下の効果が得られる。
本実施形態において、式（１２）により算出される第１パターン開口の幅Ｗｐのマスクパターンをエッチングレジストとして、第２面１ｂをウェットエッチングすることにより形成される第１の凹部としての第２開口部８Ｂの形状は、実施形態１の第２開口部８Ｂと同じであり、開口幅Ｗ２が最も大きく、エッチング速度が最も速い。また、式（１３）により算出される第２パターン開口の幅Ｗｐのマスクパターンをエッチングレジストとして、第１面１ａをウェットエッチングすることにより形成される第２の凹部としての第１開口部６Ｂは、開口幅が他の２式で形成される開口部の開口幅の中間の幅を有しエッチング速度、および、エッチング形状の作り込み精度についても、他の２式の間の位置づけとなる。
したがって、本実施形態の内壁面の組み合わせによれば、ギャップ部の所定の間隔Ｗｇを精度よくした状態にて第１凸条部４Ｂおよび第２凸条部５Ｂを形成することができるとともに、実施形態１の第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷによる凹部としての第１開口部６Ａ（図６参照）を用いた構成よりも、エッチング速度が速いことから製造効率がよいという効果が得られる。

また、ギャップ部の形成において先に凹部を形成する第３の内壁面の組み合わせ３ＣＷは、頂部４ａ，５ａから１番目の面３２１，４２１が、第２面１ｂと略平行な面であることので、第１面１ａ側から第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷの凹部を形成して第２面１ｂ側から形成した凹部に貫通させる位置の範囲が比較的広くなるので、第１面１ａ側に第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷを形成するためのエッチングレジストの開口パターンの形成位置の許容範囲を広くでき、第１面１ａ側および第２面１ｂ側に形成するエッチングレジストのパターニング位置がずれる所謂「マスクずれ」による歩留り低下を軽減できるので、製造マージンが大きくなるという効果が得られる。

（実施形態３）
図９は、実施形態３に係るカンチレバー部１０１Ｃを、図６と同じ断面で示す部分断面図である。以下の本実施形態の説明において、上記実施形態と同じ構成については、同一符号を付して、重複する説明は省略する。

図９において、実施形態３に係るカンチレバー部１０１Ｃのギャップ部は、水晶基板１の第２面１ｂ側に形成された、実施形態２のカンチレバー部１０１Ｂにおける第１面１ａ側に形成された第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷである第２開口部８Ｂと、第１面１ａ側に形成された、実施形態１のカンチレバー部１０１Ａにおける第１開口部６Ａと同じ第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷである第１開口部６Ｃとが、水晶基板１の厚み方向の略中央で貫通することにより形成されている。

水晶基板１の第１面１ａに形成された第１開口部６Ｃは、可動部１４側の第１凸条部４Ｃの頂部４ａから第１面１ａに向かって面１１１、面１１２、および面１１３を有する第１の内壁面４Ｃａと、腕部２０ａ側の第２凸条部５Ｃの頂部５ａから第１面１ａに向かう面２１１を有する第２の内壁面５Ｃｂとからなる第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷにて形成されている。このような第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷの第１開口部６Ｃは、本発明の３種類の内壁面の組み合わせの中で、開口部の幅（第１開口部６Ｃの開口幅Ｗ１）が最も狭く形成される。また、水晶基板１の第２面１ｂに形成された第２開口部８Ｃは、可動部１４側の第１凸条部４Ｃの頂部４ａから第２面１ｂに向かって面１３１、面１３２、および面１３３を有する第３の内壁面４Ｃｂと、腕部２０ａ側の第２凸条部５Ｃの頂部５ａから第２面１ｂに向かう面２１１を有する第４の内壁面５Ｃｂとからなる第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷにて形成されている。水晶基板１の第２面１ｂ側に形成される第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷの開口部８Ｃは、可動部１４側の第１凸条部４Ｃの頂部４ａから第２面１ｂに向かって面１３１、面１３２、および面１３３を有する第３の内壁面４Ｃｂと、腕部２０ａ側の第２凸条部５Ｃの頂部５ａから第２面１ｂに向かって面２２１、および面２２２を有する第４の内壁面５Ｃｂとからなる第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷにて形成され、本発明の３種類の内壁面の組み合わせの中で、開口部の幅（第２開口部８Ｃの幅Ｗ２）が他の２種類の内壁面の組み合わせの中間の幅を有して形成される。このような第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷによる第１開口部６Ｃと、第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷによる第２開口部８Ｃとが水晶基板１の略中央で貫通して形成されたギャップ部は、可動部１４側に形成された第１凸条部４Ｃの頂部４ａと、腕部２０ａ側に形成された第２凸条部５Ｃの頂部５ａとの間に所定の間隔Ｗｇが形成されている。従って、第１面１ａ側に形成された第１開口部６Ｃの開口幅Ｗ１と、第２面１ｂ側に形成された第２開口部８Ｃの開口幅Ｗ２と、ギャップ部の所定の間隔Ｗｇとは、Ｗｇ＜Ｗ１＜Ｗ２の関係である。これにより、水晶基板１をウェットエッチングしてカンチレバー部１０１Ｃを形成する際に、まず、第２面１ｂ側から開口幅の大きい方（Ｗ２）の第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷによる凹部（第２開口部８Ｃ）を形成してから、第１面１ａ側から開口幅が小さい方（Ｗ１）の第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷによる凹部（第１開口部６Ｃ）を形成して各凹部の凹底部分を貫通させることにより、第１凸条部４Ｃおよび第２凸条部５Ｃとの間隔であるギャップ部の所定の間隔Ｗｇが形成されている。従って、第１面１ａ側に形成された第１開口部６Ｃの開口幅Ｗ１と、第２面１ｂ側に形成された第２開口部８Ｃの開口幅Ｗ２と、ギャップ部の所定の間隔Ｗｇとは、Ｗｇ＜Ｗ１＜Ｗ２の関係である。即ち、第１面１ａ側に形成された第１開口部６Ｃの開口幅Ｗ１と、第２面１ｂ側に形成された第２開口部８Ｃの開口幅Ｗ２と、ギャップ部の所定の間隔Ｗｇとは、Ｗｇ＜Ｗ１＜Ｗ２の関係である。

本実施形態のカンチレバー部１０１Ｃのギャップ部は、上述した実施形態１のカンチレバー部の製造方法において、第１エッチングのための第１耐蝕膜パターン７４ｐにより形成する第１パターン開口の幅Ｗｐ２は、第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷの形状を形成する次式（１４）の関係にするようにして求めることができる。

また、第１面１ａ側に第１開口部６Ｃを形成する第２エッチングのための、第２耐蝕膜パターン７５ｐにより形成する第２パターン開口Ｗｐ１の幅は、第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷの形状を形成する次式（１５）の関係にすることにより求めることができる。

式（１５）の関係にするように求めた第２パターン開口の幅Ｗｐ１を形成することにより、次工程の第２エッチングにて、第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷの形状を有する第１開口部６Ｃを形成し、第１エッチングで形成した第２面１ｂ側の第２開口部８Ｃの底部（凹底部分）と貫通させることで、ギャップ部の所定の間隔Ｗｇを精度よく形成できる。

本実施形態の内壁面の組み合わせによるギャップ部を有するカンチレバー部１０１Ｃによれば、以下の効果が得られる。
本実施形態において、式（１４）により算出される第１パターン開口の幅Ｗｐのマスクパターンをエッチングレジストとして、第２面１ｂをウェットエッチングすることにより形成される第１の凹部としての第２開口部８Ｃの形状は、第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷの形状であり、開口幅Ｗ２が第１面１ａ側の第１開口部６Ｃの開口幅Ｗ１よりも大きく、エッチング速度が比較的速い。また、式（１５）により算出される第２パターン開口の幅Ｗｐのマスクパターンをエッチングレジストとして、第１面１ａをウェットエッチングすることにより形成される第２の凹部としての第１開口部６Ｃは、開口幅Ｗ１が本発明の内壁面の組み合わせの中で最も小さく、エッチング速度は最も遅くなるため、エッチング形状の作り込み精度を最も高くすることができる。
したがって、本実施形態の内壁面の組み合わせによれば、比較的製造効率がよく、製造マージンを大きくしながら、ギャップ部の所定の間隔Ｗｇが精度よく形成された第１凸条部４Ｃおよび第２凸条部５Ｃを形成することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

以下、物理量検出センサーにおける、センサー用基板としてのカンチレバー部の変形例について、図面に沿って説明する。なお、上記実施形態と同じ構成については、同一符号を付して、重複する説明は省略する。

（変形例１）
図１０は、カンチレバー部の変形例１を、図６と同じ断面で示す部分断面図である。

図１０において、変形例１に係るカンチレバー部１０１Ｄのギャップ部は、水晶基板１の第２面１ｂ側に形成された第２開口部８Ｄ、および、第１面１ａ側に形成された第１開口部６Ｄともに、第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷの形状を有して形成され、第１開口部６Ｄおよび第２開口部８Ｄが、水晶基板１の厚み方向の略中央で貫通することにより形成されている。
このような第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷの形状を有する第１開口部６Ｄおよび第２開口部８Ｄが、水晶基板１の略中央で貫通して形成されたギャップ部は、可動部１４側に形成された第１凸条部４Ｄの頂部４ａと、腕部２０ａ側に形成された第２凸条部５Ｄの頂部５ａとの間に所定の間隔Ｗｇが形成されている。ギャップ部の形状について詳述すると、水晶基板１の第２面１ｂに形成された第２開口部８Ｄは、可動部１４側の第１凸条部４Ｄの頂部４ａから第２面１ｂに向かって面３２１、面３２２、面３２３、および面３２４を有する第３の内壁面４Ｄｂと、腕部２０ａ側の第２凸条部５Ｄの頂部５ａから第２面１ｂに向かって面４２１、面４２２、および面４２３を有する第４の内壁面５Ｄｂとからなる第３の内壁面の組み合わせ３ＣＷにて形成され、水晶基板１の第１面１ａに形成された第１開口部６Ｄは、可動部１４側の第１凸条部４Ｄの頂部４ａから第１面１ａに向かって面３２１、面３２２、面３２３、および面３２４を有する第１の内壁面４Ｄａと、腕部２０ａ側の第２凸条部５Ｄの頂部５ａから第１面１ａに向かって面４２１、面４２２、および面４２３を有する第２の内壁面５Ｄｂとからなる第３の内壁面の組み合わせ３ＣＷにて形成されている。

本変形例のカンチレバー部１０１Ｄのギャップ部は、上述した実施形態１のカンチレバー部の製造方法において、第１エッチングのための第１耐蝕膜パターン７４ｐにより形成する第１パターン開口の幅Ｗｐ２、および、第１面１ａ側に第１開口部６Ｄを形成する第２エッチングのための、第２耐蝕膜パターン７５ｐにより形成する第２パターン開口Ｗｐ１の幅ともに、第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷの形状を形成する次式（１６）の関係にするようにして求めることができる。

式（１６）の関係にするように求めた第２パターン開口の幅Ｗｐ１を形成し、第１エッチングを行って第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷの形状を有する第２開口部８Ｄを形成し、その後、同じ式（１６）の関係にするように求めた第１パターン開口の幅Ｗｐ２を形成し、第２エッチングを行うことにより、第２開口部８Ｄと同様の第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷの形状を有する第１開口部６Ｄを形成し、第１エッチングで形成した第２面１ｂ側の第２開口部８Ｄの底部（凹底部分）と貫通させることで、ギャップ部の所定の間隔Ｗｇを精度よく形成できる。
また、第２の内壁面の組み合わせ２ＣＷによる第１開口部６Ｄおよび第２開口部８Ｄ共に、エッチング速度が比較的速いこと、および、各開口部（凹部）の凹底部分の貫通位置が比較的広くとれることから、第１パターン開口および第２パターン開口を形成する際のマスク位置合わせの許容範囲が比較的広くなるので、製造マージンを大きくできる効果が得られる。

（変形例２）
図１１は、カンチレバー部の変形例２を、図６と同じ断面で示す部分断面図である。

図１１において、変形例２に係るカンチレバー部１０１Ｅのギャップ部は、水晶基板１の第２面１ｂ側に形成された第２開口部８Ｅ、および、第１面１ａ側に形成された第１開口部６Ｅともに、第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷの形状を有して形成され、第１開口部６Ｅおよび第２開口部８Ｅが、水晶基板１の厚み方向の略中央で貫通することにより形成されている。
このような第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷの形状を有する第１開口部６Ｅおよび第２開口部８Ｅが、水晶基板１の略中央で貫通して形成されたギャップ部は、可動部１４側に形成された第１凸条部４Ｅの頂部４ａと、腕部２０ａ側に形成された第２凸条部５Ｅの頂部５ａとの間に所定の間隔Ｗｇが形成されている。
ギャップ部の形状について詳述すると、水晶基板１の第２面１ｂに形成された第２開口部８Ｅは、可動部１４側の第１凸条部４Ｅの頂部４ａから第２面１ｂに向かって面１１１、面１１２、および面１１３を有する第３の内壁面４Ｅｂと、腕部２０ａ側の第２凸条部５Ｅの頂部５ａから第２面１ｂに向かう面２１１を有する第４の内壁面５Ｅｂとからなる第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷにて形成され、水晶基板１の第１面１ａに形成された第１開口部６Ｅは、可動部１４側の第１凸条部４Ｄの頂部４ａから第１面１ａに向かって面１１１、面１１２、および面１１３を有する第１の内壁面４Ｅａと、腕部２０ａ側の第２凸条部５Ｅの頂部５ａから第１面１ａに向かう面２１１を有する第２の内壁面５Ｅｂとからなる第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷにて形成されている。

本変形例のカンチレバー部１０１Ｅのギャップ部は、上述した実施形態１のカンチレバー部の製造方法において、第２面１ｂ側に第２開口部８Ｅを形成する第１エッチングのための、第１耐蝕膜パターン７４ｐにより形成する第１パターン開口の幅Ｗｐ２、および、第１面１ａ側に第１開口部６Ｅを形成する第２エッチングのための、第２耐蝕膜パターン７５ｐにより形成する第２パターン開口Ｗｐ１の幅ともに、第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷの形状を形成する次式（１７）の関係にするようにして求めることができる。

式（１７）の関係にするように求めた第２パターン開口の幅Ｗｐ１を形成し、第１エッチングを行って第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷの形状を有する第２開口部８Ｅを形成し、その後、同じ式（１７）の関係にするように求めた第１パターン開口の幅Ｗｐ２を形成し、第２エッチングを行うことにより、同様な第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷの形状を有する第１開口部６Ｅを形成し、第１エッチングで形成した第２面１ｂ側の第２開口部８Ｅの底部（凹底部分）と貫通させることで、ギャップ部の所定の間隔Ｗｇを精度よく形成できる。
特に、本変形例の第１の内壁面の組み合わせ１ＣＷによる第１開口部６Ｅおよび第２開口部８Ｅ共に、エッチング速度が本発明の３種類の内壁面の組み合わせのなかで最も遅く、そのため、ギャップ部の第１凸条部４Ｅおよび第２凸条部５Ｅを形成する精度を高くすることが可能であるため、より精度の高いギャップ部の所定のギャップＷｐ（Ｇ１）を形成することができる。

（実施例）
次いで、本発明の一実施形態にかかる物理量検出センサー１００を適用した実施例について、図面に沿って説明する。
図１２Ａは、物理量検出センサー１００が搭載されているビデオカメラを示す斜視図、図１２Ｂは、物理量検出センサー１００が搭載されている携帯電話を示す斜視図であり、図１３は、物理量検出センサー１００が搭載されている移動体である自動車を示す斜視図である。

［電子機器］
図１２Ａ，図１２Ｂに示すように、電子機器としてのビデオカメラ５００、および携帯電話６００は、本実施形態にかかる物理量検出センサー１００が搭載されている。
最初に、図１２Ａに示すビデオカメラ５００は、受像部５０１と、操作部５０２と、音声入力部５０３と、表示ユニット５０４と、が搭載されている。このビデオカメラ５００は、物理量検出センサー１００を備えており、たとえば、３つの物理量検出センサー１００を備えていれば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸（不図示）の３方向の物理量、たとえば、加速度あるいは傾斜等を検出して、手ぶれ等を補正する機能を発揮できる。これにより、ビデオカメラ５００は、鮮明な動画映像を記録することができる。

また、図１２Ｂに示す携帯電話６００は、複数の操作ボタン６０１と、表示ユニット６０２と、カメラ機構６０３と、シャッターボタン６０４と、が搭載されていて、電話機、およびカメラとして機能する。この携帯電話６００は、物理量検出センサー１００が搭載されており、たとえば、３つの物理量検出センサー１００が搭載されていれば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸（不図示）の３方向の物理量、たとえば、加速度あるいは傾斜等を検出することにより、カメラ機構６０３の手ぶれ等を補正する機能を発揮できる。これにより、携帯電話６００は、カメラ機構６０３により鮮明な画像を記録することができる。

なお、本発明の一実施形態にかかる物理量検出センサー１００は、図１２Ａのビデオカメラ、図１２Ｂの携帯電話機の他にも、たとえば、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）、デジタルスチールカメラ、インクジェット式吐出装置（たとえば、インクジェットプリンター）、テレビ、ビデオレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、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、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（たとえば、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（たとえば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター等の電子機器に適用することができる。

［移動体］
次に、物理量検出センサー１００を用いた移動体について説明する。図１３に示すように、移動体７００は自動車であって、物理量検出センサー１００が搭載されていている。移動体７００において、物理量検出センサー１００は、車体７０１に搭載されている電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）７０３に内蔵されている。電子制御ユニット７０３は、たとえば、物理量検出センサー１００が加速度センサーや傾斜センサーとして車体７０１の状態を検出することにより、移動体７００の姿勢や移動状況等を把握し、サスペンション７０４、およびタイヤ７０２等の制御を的確に行うことができる。これにより、移動体７００は、安全で安定した移動をすることができる。

また、物理量検出センサー１００は、既述した電子機器や移動体に搭載される以外に、キーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロック・ブレーキ・システム（ＡＢＳ：Antilock Brake System）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム等の電子制御ユニットに搭載でき、広範な分野に適用可能である。

以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加える多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。

Ｇ１，Ｗｇ…（第１ギャップ部の）所定の間隔、Ｗ１…第１面側の開口幅、Ｗ２…第２面側の開口幅、Ｗｐ１…第２パターン開口の幅、Ｗｐ２…第１パターン開口の幅、Ｗｐ１Ｍ，Ｗｐ２Ｍ…フォトレジストパターン開口、１…基板形成材料としての水晶基板、１ａ…第１面、１ｂ…第２面、１ＣＷ…第１の内壁面の組み合わせ、２ＣＷ…第２の内壁面の組み合わせ、３ＣＷ…第３の内壁面の組み合わせ、４Ａ〜４Ｅ…第１凸条部、４ａ，５ａ…頂部、４Ａａ，４Ｂａ，４Ｃａ，４Ｄａ，４Ｅａ…第１の内壁面、４Ａｂ，４Ｂｂ，４Ｃｂ，４Ｄｂ，４Ｅｂ…第３の内壁面、５Ａ〜５Ｅ…第２凸条部、５Ａａ，５Ｂａ，５Ｃａ，５Ｄａ，５Ｅａ…第２の内壁面、５Ａｂ，５Ｂｂ，５Ｃｂ，５Ｄｂ，５Ｅｂ…第４の内壁面、６Ａ〜６Ｅ…第１開口部、８Ａ〜８Ｅ…第２開口部、１０…ベース部、１０ａ，１０ｂ…主面、１２…継手部、１２ａ…溝部、１４…可動部、１４ａ，１４ｂ…主面、２０，２０ａ〜２０ｄ…腕部、３０，３０ａ〜３０ｄ…第１固定部、３４ａ，３４ｂ…内部端子、３５…接合材、３６ａ，３６ｂ…固定部接続端子、４０ａ，４０ｂ…規制部、４５ａ，４５ｂ…突出部、５０ｂ…ベース接合部、５２…ベース接合材、７０…物理量検出素子、７１…振動梁部、７１ａ…振動梁部、７２ａ，７２ｂ…基部、７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂ…耐蝕膜、７４ｐ…第１耐蝕膜パターン、７５ｐ…第２耐蝕膜パターン、７７ａ，７８ａ…フォトレジスト層、７７ｐ，７８ｐ…フォトレジストパターン、８０，８２…質量部、８４…検出素子接合材、８６…質量接合材、９０…封止部、９２…貫通孔、１００…物理量検出センサー、１０１，１０１Ａ〜１０１Ｅ…センサー用基板としてのカンチレバー部、１０２…ベース基板、１０３…リッド、１０５…リッド接合材、１０６…凹部、１０７ａ，１０７ｂ…外部端子、１０８ａ，１０８ｂ…段差部、１０９ａ…内底面、１０９ｂ…外底面、１１０…物理量検出デバイス、１２０…パッケージ、５００…電子機器としてのビデオカメラ、５０１…受像部、５０２…操作部、５０３…音声入力部、５０４…表示ユニット、６００…電子機器としての携帯電話、６０１…操作ボタン、６０２…表示ユニット、６０３…カメラ機構、６０４…シャッターボタン、７００…移動体、７０１…車体、７０２…タイヤ、７０３…電子制御ユニット、７０４…サスペンション。

Claims (17)

1. ベース部と、
   前記ベース部と接続されている可動部と、
   前記可動部の厚み方向からみた平面視において、前記ベース部から前記可動部に沿って延在する支持部と、
   前記可動部および前記支持部の対向する面の各々にエッチング残渣として形成された凸条部と、
   前記平面視において、前記可動部と前記支持部との間に、前記可動部および前記支持部のいずれか一方に形成された凸条部である第１凸条部の頂部と、他方に形成された凸条部である第２凸条部の頂部と、の間隔として形成されたギャップ部と、を備えることを特徴とするセンサー用基板。
2. 請求項１に記載のセンサー用基板において、
   前記支持部は、前記平面視において前記可動部の延在方向の両側にそれぞれ配置され、
   前記ギャップ部は、前記可動部の延在方向の前記両側にそれぞれ形成されていることを特徴とするセンサー用基板。
3. 請求項１または２に記載のセンサー用基板において、
   前記ギャップ部において、前記センサー用基板の第１面側の開口部である第１開口部の前記間隔と同じ方向の開口幅をＷ１とし、前記センサー用基板の前記第１面と反対側の第２面側の開口部である第２開口部の前記間隔と同じ方向の開口幅をＷ２とし、前記間隔をＷｇとしたとき、Ｗｇ＜Ｗ１＜Ｗ２の関係であることを特徴とするセンサー用基板。
4. 請求項３に記載のセンサー用基板において、
   前記第１凸条部の前記頂部から前記第１面側に形成される第１の内壁面、および、前記第２凸条部の前記頂部から前記第１面側に形成される第２の内壁面、の少なくとも一方は複数の面を含み、
   前記第１凸条部の前記頂部から前記第２面側に形成される第３の内壁面、および、前記第２凸条部の前記頂部から前記第２面側に形成される第４の内壁面、の少なくとも一方は複数の面を含むことを特徴とするセンサー用基板。
5. 請求項４に記載のセンサー用基板において、
   前記ギャップ部における、前記第１の内壁面と前記第２の内壁面との組み合わせ、および、前記第３の内壁面と前記第４の内壁面との組み合わせ、のいずれかの内壁面の組み合わせは、
   一方の内壁面は３つの面を含み、他方の内壁面は１つの面からなる第１の内壁面の組み合わせと、
   一方の内壁面は３つの面を含み、他方の内壁面は２つの面を含む第２の内壁面の組み合わせと、
   一方の内壁面は４つの面を含み、他方の内壁面は３つの面を含み、前記一方の内壁面および前記他方の内壁面の前記頂部から１番目の面は、前記第１面または前記第２面と略平行な面である第３の内壁面の組み合わせと、のうちのいずれかの内壁面の組み合わせであることを特徴とするセンサー用基板。
6. 請求項５に記載のセンサー用基板において、
   前記第２面側が前記第３の内壁面の組み合わせであり、前記第１面側が前記第１の内壁面の組み合わせであることを特徴とするセンサー用基板。
7. 請求項５に記載のセンサー用基板において、
   前記第２面側が前記第３の内壁面の組み合わせであり、前記第１面側が前記第２の内壁面の組み合わせであることを特徴とするセンサー用基板。
8. 請求項５に記載のセンサー用基板において、
   前記第２面側が前記第２の内壁面の組み合わせであり、前記第１面側が前記第１の内壁面の組み合わせであることを特徴とするセンサー用基板。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のセンサー用基板において、
   Ｚカットで切り出された水晶Ｚカット板を用いて形成され、前記第１凸条部および前記第２凸条部のいずれか一方の前記頂部が、前記水晶Ｚカット板のＸ結晶軸方向に突出していることを特徴とするセンサー用基板。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載のセンサー用基板と、
    一端部が前記ベース部に固定され、他端部が前記可動部に固定され、物理量を検出する物理量検出素子と、
    を備えることを特徴とする物理量検出センサー。
11. 請求項１０に記載の物理量検出センサーを備え、該物理量検出センサーにより加速度が計測されることを特徴とする加速度センサー。
12. 請求項１０に記載の物理量検出センサーが搭載されていることを特徴とする電子機器。
13. 請求項１０に記載の物理量検出センサーが搭載されていることを特徴とする移動体。
14. ベース部と、
    前記ベース部と接続されている可動部と、
    前記可動部の厚み方向からみた平面視において、前記ベース部から前記可動部に沿って延在する支持部と、
    前記可動部および前記支持部の対向する面の各々にエッチング残渣として形成された凸条部と、
    前記平面視において、前記可動部と前記支持部との間に、前記可動部および前記支持部のいずれか一方に形成された凸条部である第１凸条部の頂部と、他方に形成された凸条部である第２凸条部の頂部と、の間隔として形成されたギャップ部と、を備えるセンサー用基板の製造方法であって、
    基板形成材料の表面に耐蝕膜を形成することと、
    前記耐蝕膜の上にフォトレジスト層を形成し、且つ、前記表面のうち一方の第２面側の前記フォトレジスト層をパターニングし、露出した前記耐蝕膜を除去して、前記基板形成材料の表面の一部を露出させて第１パターン開口を形成することと、
    前記第１パターン開口内に露出した前記基板形成材料の表面をウェットエッチングして、前記基板形成材料に第１の凹部を形成する第１エッチングと、
    少なくとも前記第１の凹部の内面を保護膜で被覆することと、
    前記第２面と反対側の第１面側の前記耐蝕膜の上に前記フォトレジスト層をパターニングし、露出した前記耐蝕膜を除去して、前記基板形成材料の表面の一部を露出させて第２パターン開口を形成することと、
    前記第２パターン開口内に露出した前記基板形成材料の表面をウェットエッチングし、形成される第２の凹部の凹底部を前記第１の凹部に貫通させて前記ギャップ部を形成する第２エッチングと、を含み、
    前記第１パターン開口および前記第２パターン開口の前記間隔と同じ方向の幅をＷｐ、前記第１エッチングまたは前記第２エッチングにおける前記基板形成材料のエッチング深さをｄとし、可動部の変位量の限界値をＷｇｍａｘとしたとき、次式（１）〜（３）のいずれかの関係にすることを特徴とするセンサー用基板の製造方法。
    

    

    

    
15. 請求項１４に記載のセンサー用基板の製造方法において、
    前記第１パターン開口の幅Ｗｐは、式（４）の関係とし、
    前記第２パターン開口の幅Ｗｐは、式（５）の関係とすることを特徴とするセンサー用基板の製造方法。
    

    

    
16. 請求項１４に記載のセンサー用基板の製造方法において、
    前記第１パターン開口の幅Ｗｐは、式（６）の関係とし、
    前記第２パターン開口の幅Ｗｐは、式（７）の関係とすることを特徴とするセンサー用基板の製造方法。
    

    

    
17. 請求項１４に記載のセンサー用基板の製造方法において、
    前記第１パターン開口の幅Ｗｐは、式（８）の関係とし、
    前記第２パターン開口の幅Ｗｐは、式（９）の関係とすることを特徴とするセンサー用基板の製造方法。
    

    

    

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