JP7222838B2 - センサ - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、センサに関する。

ジャイロセンサなどのセンサがある。センサにおいて、安定した動作が望まれる。

特許第３５０３１３３号公報

本発明の実施形態は、安定した動作が可能なセンサを提供する。

本発明の実施形態によれば、センサは、第１構造体部、基板部、第１接続部材及びＭＥＭＳ素子を含む。前記第１構造体部は、第１部分領域及び第２部分領域を含む第１構造体と、前記第２部分領域に設けられた第１構造体電極と、を含む。前記基板部は、第１方向において前記第１部分領域から離れる。前記基板部は、第１基板及び第１基板電極を含む。前記第１基板電極は、前記第１構造体部と前記第１基板との間にある。前記第１基板は、第１部分及び第２部分を含む。前記第１部分から前記第２部分への方向は、前記第１方向と交差する。前記第１基板電極は、第１電極部分と、前記第１電極部分と電気的に接続された第２電極部分と、を含む。前記第２電極部分は、前記第１構造体電極と前記第２部分との間に設けられる。前記第１接続部材は、前記第１構造体電極と前記第２電極部分との間に設けられ、前記第１構造体電極を前記第２電極部分と電気的に接続する。前記ＭＥＭＳ素子は、前記第１部分領域と前記第１部分との間に設けられる。前記ＭＥＭＳ素子は、素子基板及び第１素子電極を含む。前記素子基板から前記第２部分領域の少なくとも一部への第２方向は、前記第１方向と交差する。前記第１素子電極は、前記素子基板と前記第１電極部分との間にあり、前記第１電極部分と電気的に接続される。

図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。 図３は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。 図４（ａ）～図４（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサの製造方法を例示する模式的断面図である。 図５（ａ）～図５（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサの製造方法を例示する模式的断面図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサの製造方法を例示する模式的断面図である。 図７（ａ）～図７（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサの製造方法を例示する模式的断面図である。 図８は、第２実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第２実施形態に係るセンサの製造方法を例示する模式的断面図である。 図１０は、実施形態に係るセンサの一部を例示する模式的断面図である。 図１１は、実施形態に係るセンサの一部を例示する模式的平面図である。

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１実施形態）
図１（ａ）、図１（ｂ）、図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図１（ａ）に示すように、実施形態に係るセンサ１１０は、第１構造体部５０、基板部２０、ＭＥＭＳ素子１０及び第１接続部材４１を含む。

第１構造体部５０は、第１構造体５８及び第１構造体電極５８Ｅを含む。第１構造体５８は、第１部分領域５１及び第２部分領域５２を含む。この例では、第１構造体５８は、第３～第５部分領域５３～５５などをさらに含む。第１～第５部分領域５１～５５の境界は不明確でよい。第３～第５部分領域５３～５５の例については、後述する。第１構造体電極５８Ｅは、第２部分領域５２に設けられる。例えば、第１構造体電極５８Ｅは、導電部５８Ｃと接続されても良い。導電部５８Ｃは、第１構造体５８の中を通過して、第１構造体５８の外部に露出する。第１構造体５８は、例えば、絶縁性である。

例えば、第２部分領域５２は、第１構造体電極５８Ｅが設けられた第１面５２ｆを含む。第１部分領域５１は、第１面５２ｆを基準にして後退する。例えば、第１部分領域５１は、第１構造体５８の凹部である。第２部分領域５２は、第１部分領域５１を基準にしたときに、凸部に対応する。第１構造体電極５８Ｅが設けられた第１面５２ｆを有する部分が第２部分領域５２に対応する。

基板部２０及びＭＥＭＳ素子１０は、素子部１０Ｕに含まれる。図１（ｂ）は、素子部１０Ｕを例示している。図２（ａ）は、ＭＥＭＳ素子１０を例示している。図２（ｂ）は、基板部２０を例示している。

図１（ａ）に示すように、基板部２０は、第１方向において、第１部分領域５１から離れる。

第１方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。

第１部分領域５１から第２部分領域５２の少なくとも一部への方向は、第１方向（Ｚ軸方向）と交差する。

図１（ａ）に示すように、基板部２０は、第１基板２８及び第１基板電極２８Ｅを含む。第１基板電極２８Ｅは、第１構造体部５０と第１基板２８との間にある。第１基板２８は、例えば、絶縁性である。

図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように、第１基板２８は、第１部分２１及び第２部分２２を含む。第１部分２１から第２部分２２への方向は、第１方向（Ｚ軸方向）と交差する。第１部分２１から第２部分２２への方向は、例えば、Ｘ軸方向である。

図１（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、第１基板電極２８Ｅは、第１電極部分２８Ｅａ及び第２電極部分２８Ｅｂを含む。第２電極部分２８Ｅｂは、第１電極部分２８Ｅａと電気的に接続される。例えば、第２電極部分２８Ｅｂは、第１電極部分２８Ｅａと連続する。図１（ａ）に示すように、第２電極部分２８Ｅｂは、第１構造体電極５８Ｅと第２部分２２との間に設けられる。

図２（ｂ）に示すように、第１基板電極２８Ｅと第１基板２８との間に、導電膜２８Ｍが設けられても良い。導電膜２８Ｍは、例えば、接続領域に選択的に設けられても良い。導電膜２８Ｍの厚さは、比較的厚い。例えば、導電膜２８Ｍの厚さは、第１基板電極２８Ｅの厚さよりも厚くても良い。導電膜２８Ｍを設けることで、素子基板１８と第１部分２１との間の第１方向（Ｚ軸方向）の距離を安定して適切な値に設定できる。

図１（ａ）に示すように、第１接続部材４１は、第１構造体電極５８Ｅと第２電極部分２８Ｅｂとの間に設けられる。第１接続部材４１は、第１構造体電極５８Ｅを第２電極部分２８Ｅｂと電気的に接続する。第１接続部材４１は、例えば、導電ペーストなどを含む。

図１（ａ）に示すように、ＭＥＭＳ素子１０は、第１部分領域５１と第１部分２１との間に設けられる。例えば、第１部分領域５１とＭＥＭＳ素子１０との間に第１間隙ｇ１が設けられる。例えば、ＭＥＭＳ素子１０と第１部分２１との間に第２間隙ｇ２が設けられる。

図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、ＭＥＭＳ素子１０は、素子基板１８及び第１素子電極１８Ｅを含む。図１（ａ）に示すように、第１素子電極１８Ｅは、素子基板１８と第１電極部分２８Ｅａとの間にある。第１素子電極１８Ｅは、第１電極部分２８Ｅａと電気的に接続される。素子基板１８から第２部分領域５２の少なくとも一部への第２方向は、第１方向（Ｚ軸方向）と交差する。例えば、第２方向は、第１方向に対して垂直である。第２方向は、例えば、Ｘ軸方向である。

実施形態においては、第１基板電極２８Ｅは、第１接続部材４１により、第１構造体電極５８Ｅと電気的に接続される。例えば、第１基板電極２８Ｅがワイヤなどにより第１構造体電極５８Ｅと接続される第１参考例が考えられる。第１参考例においては、センサのサイズが大きくなる。実施形態においては、第１接続部材４１を用いることで、小さいサイズで、安定した接続が得られる。

図１（ａ）に示すように、実施形態においては、第１構造体５８の凹状の部分に、ＭＥＭＳ素子１０の少なくとも一部がある。例えば、素子基板１８から第２部分領域５２の少なくとも一部への方向は、第１方向（Ｚ軸方向）と交差する。さらに、第１部分領域５１とＭＥＭＳ素子１０との間に第１間隙ｇ１が設けられる。ＭＥＭＳ素子１０は、例えば、基板部２０に吊られ、基板部２０が、第１接続部材４１を介して、第１構造体５８の第２部分領域５２により支持される。ＭＥＭＳ素子１０を含む素子部１０Ｕに種々の応力が加わったときに、ＭＥＭＳ素子１０は、第１構造体５８の凹部の中で動くことができる。例えば、温度の変化などに起因する応力により、接続部分が変形した場合などにおいても、ＭＥＭＳ素子１０が動くことが可能である。これにより、例えば、第１接続部材４１の接続が安定である。

例えば、ＭＥＭＳ素子１０及び基板部２０は、第１電極部分２８Ｅａ及び第１素子電極１８Ｅにより、強固に接合される。一方、第１接続部材４１は、第１電極部分２８Ｅａ及び第１素子電極１８Ｅの接合部分に比べて変形し易い。例えば、種々の応力が生じた場合にも、第１接続部材４１が変形することで、第１電極部分２８Ｅａ及び第１素子電極１８Ｅの接合が不安定になることが抑制される。

第１部分領域５１とＭＥＭＳ素子１０との間に第１間隙ｇ１が設けられることで、第１接続部材４１が変形した場合にも、ＭＥＭＳ素子１０が変位できる。これにより、ＭＥＭＳ素子１０の特性への悪影響を抑制できる。第１接続部材４１の変形が制限され難くできる。

実施形態によれば、熱または機械的な力などが加わったときにおいても、第１電極部分２８Ｅａ及び第１素子電極１８Ｅの接続が安定である。ＭＥＭＳ素子１０の特性への悪影響が抑制できる。第１接続部材４１により、電気的及び機械的な接続も安定である。実施形態によれば、安定した動作が可能なセンサを提供できる。実施形態によれば、サイズを小さくすることが容易である。コストの低下が容易である。

図１（ａ）に示すように、例えば、第１接続部材４１の第１方向（Ｚ軸方向）の長さ４１ｔ（厚さ）は、第１接続部材４１の、第１方向と交差する方向（例えばＸ軸方向）の長さ４１ｗ（幅）よりも短い。第１接続部材４１の断面方向の長さは、第１接続部材４１を通過する電流の方向の長さよりも長い。これにより、低い抵抗が得やすくなる。例えば、ワイヤを用いずに第１接続部材４１を用いることで、接続面積を大きくできる。

実施形態において、例えば、第１素子電極１８Ｅは、第１電極部分２８Ｅａと接する。第１素子電極１８Ｅと第１電極部分２８Ｅａとは、例えば、互いに接合される。第１素子電極１８Ｅと第１電極部分２８Ｅａとは、例えば、２つの金属の接合により接続される。これにより、より安定な接続が可能になる。低い抵抗で接続することができる。

例えば、第１基板２８の線膨張係数と、素子基板１８の線膨張係数と、の差は小さい。例えば、第１基板２８の線膨張係数と、素子基板１８の線膨張係数と、の差の絶対値は、第１基板２８の線膨張係数と、第１構造体５８の線膨張係数と、の差の絶対値よりも小さい。第１基板２８の線膨張係数と、素子基板１８の線膨張係数と、の差が小さいことで、第１電極部分２８Ｅａと第１素子電極１８Ｅとが、安定して互いに接続される。

第１基板２８の線膨張係数と、第１構造体５８の線膨張係数と、の差が大きい場合においても、第１接続部材４１が変形し易いことで、これらの線膨張係数の差による悪影響が生じにくい。

例えば、素子基板１８は、シリコンを含む。第１基板２８は、例えば、シリコンの線膨張形成と近い線膨張係数を有する材料を含む。第１基板２８は、例えばガラスを含んでも良い。

第１構造体５８は、例えば、酸化アルミニウム及び酸化マグネシウムよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１構造体５８は、有機物バインダなどを含んでも良い。これらの材料において、高い絶縁性と、高い信頼性と、が得やすい。第１構造体部５０は、電極用金属を含んでも良い。

図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、素子基板１８は、素子基板側面１８ｓを含む。素子基板側面１８ｓは、第２方向（例えば、Ｘ軸方向）と交差する。図１（ａ）に示すように、素子基板側面１８ｓは、第２方向において、第２部分領域５２の少なくとも一部から離れる。素子基板側面１８ｓが第２部分領域５２から離れることで、ＭＥＭＳ素子１０の動きの余裕度が拡大する。

図１（ｂ）及び図２（ａ）に示すように、ＭＥＭＳ素子１０は、可動部１６及び支持部１８Ｓを含む。図１（ｂ）に示すように、可動部１６及び支持部１８Ｓは、素子基板１８と第１部分２１との間にある。支持部１８Ｓは、素子基板１８に固定される。この例では、素子基板１８と支持部１８Ｓとの間に絶縁部１８Ｉが設けられている。支持部１８Ｓは、絶縁部１８Ｉを介して、素子基板１８に固定される。可動部１６は、支持部１８Ｓに支持される。例えば、後述するように、ばね部を介して、可動部１６は、支持部１８Ｓに支持される。

図１（ｂ）及び図２（ａ）に示すように、素子基板１８と可動部１６との間に第３間隙ｇ３がある。素子基板１８と可動部１６との間に第３間隙ｇ３が設けられることで、可動部１６は、動くことが可能である。後述するように、可動部１６の少なくとも一部により、キャパシタンスが形成される。可動部１６が変位することで、静電容量が変化する。例えば、加速度などにより可動部１６が変位する。この変位に基づく静電容量に対応する値が検出可能である。静電容量に対応する値を検出することで、加速度などを検出できる。ＭＥＭＳ素子１０は、例えば、ジャイロセンサである。

例えば、可動部１６と第１部分２１との間の第１方向（Ｚ軸方向）の距離ｄｚ（図１（ｂ）参照）は、例えば、１μｍ以上である。距離ｄｚが１μｍ以上であることにより、可動部１６の動きが制限されることが抑制できる。

図１（ａ）に示すように、例えば、素子基板１８と第１部分２１との間の第１方向（Ｚ軸方向）の距離を第１距離ｄ１とする。第２部分領域５２と第２部分２２との間の第１方向（Ｚ軸方向）の距離を第２距離ｄ２とする。第１距離ｄ１は、第２距離ｄ２よりも短い。第２距離ｄ２が長いことで、例えば、第１接続部材４１の形状の余裕度が拡大する。より安定して、良好な動作が得られる。

図１（ａ）に示すように、第１構造体５８は、第１部分領域５１及び第２部分領域５２に加えて、第３部分領域５３をさらに含んでも良い。第２部分領域５２の少なくとも一部の第１方向（Ｚ軸方向）における位置は、第１部分領域５１の少なくとも一部の第１方向における位置と、第３部分領域５３の少なくとも一部の第１方向における位置と、の間にある。第２部分領域５２の少なくとも一部の第２方向（例えばＸ軸方向）における位置は、第１部分領域５１の少なくとも一部の第２方向における位置と、第３部分領域５３の少なくとも一部の第２方向における位置と、の間にある。既に説明したように、第１部分領域５１は、第２部分領域５２の第１面５２ｆを規準にして後退している。第３部分領域５３は、例えば、第１面５２ｆを規準にして突出している。第３部分領域５３を設けることで、例えば、基板部２０が保護される。

図１（ａ）に示すように、素子基板１８から第２部分領域５２の少なくとも一部への方向は、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う。例えば、第１基板２８から第３部分領域５３の少なくとも一部への方向は、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う。

図１（ａ）に示すように、センサ１１０は、第２接続部材４２をさらに含んでも良い。第１構造体５８は、第４部分領域５４をさらに含む。第２方向（例えば、Ｘ軸方向）における第１部分領域５１の位置は、第２方向における第４部分領域５４の位置と、第２方向における第２部分領域５２の位置と、の間にある。第１構造体部５０は、第２構造体電極５８Ｆをさらに含む。第２構造体電極５８Ｆは、第４部分領域５４に設けられる。

図１（ａ）、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように、第１基板２８は、第３部分２３をさらに含む。例えば、第２方向（例えばＸ軸方向）において、第１部分２１は、第３部分２３と第２部分２２との間にある。これらの部分の境界は、不明確で良い。

図１（ａ）、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように、基板部２０は、第２基板電極２８Ｆをさらに含む。図１（ａ）に示すように、第２基板電極２８Ｆは、第１構造体部５０と第１基板２８との間にある。図１（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、第２基板電極２８Ｆは、第３電極部分２８Ｆｃ及び第４電極部分２８Ｆｄを含む。第４電極部分２８Ｆｄは、第３電極部分２８Ｆｃと電気的に接続される。例えば、第４電極部分２８Ｆｄは、第３電極部分２８Ｆｃと連続する。

図１（ａ）に示すように、第４電極部分２８Ｆｄは、第２構造体電極５８Ｆと第３部分２３との間に設けられる。第２接続部材４２は、第２構造体電極５８Ｆと第４電極部分２８Ｆｄとの間に設けられる。第２接続部材４２は、第２構造体電極５８Ｆを第４電極部分２８Ｆｄと電気的に接続する。第２接続部材４２は、例えば、第１接続部材４１と同じ材料を含む。第２接続部材４２は、例えば、導電ペーストを含む。

図１（ｂ）に示すように、ＭＥＭＳ素子１０は、第２素子電極１８Ｆを含む。図１（ａ）に示すように、第２素子電極１８Ｆは、素子基板１８と第３電極部分２８Ｆｃとの間にある。第２素子電極１８Ｆは、第３電極部分２８Ｆｃと電気的に接続される。例えば、第２素子電極１８Ｆは、第３電極部分２８Ｆｃと接する。第２素子電極１８Ｆと第３電極部分２８Ｆｃとは、例えば、互いに接合される。第２素子電極１８Ｆと第３電極部分２８Ｆｃとは、例えば、２つの金属の接合により接続される。これにより、より安定な接続が可能になる。低い抵抗で接続することができる。

例えば、ＭＥＭＳ素子１０の複数の電極が、基板部２０の複数の電極と、それぞれ接続される。基板部２０の複数の電極が、第１構造体部５０の複数の電極と、それぞれ接続される。ＭＥＭＳ素子１０の複数の部分が、基板部２０により保持される。基板部２０の複数の部分が第１構造体部５０により保持される。より安定な保持が得られる。

図２（ａ）に示すように、ＭＥＭＳ素子１０は、別の電極１８Ｇをさらに含んでも良い。この例では、電極１８Ｇは、支持部１８Ｓに設けられる。例えば、電極１８Ｇと第１素子電極１８Ｅとの間の静電容量が検出されても良い。例えば、電極１８Ｇと第２素子電極１８Ｆとの間の静電容量が検出されても良い。

図１（ａ）に示すように、第１構造体５８は、第５部分領域５５をさらに含んでも良い。第４部分領域５４の少なくとも一部の第１方向（Ｚ軸方向）における位置は、第５部分領域５５の少なくとも一部の第１方向における位置と、第１部分領域５１の少なくとも一部の第１方向における位置と、の間にある。第４部分領域５４の少なくとも一部の第２方向（例えばＸ軸方向）における位置は、第５部分領域５５の少なくとも一部の第２方向における位置と、第１部分領域５１の少なくとも一部の第２方向における位置と、の間にある。図１（ａ）に示すように、第４部分領域５４の少なくとも一部から素子基板１８への方向は、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う。例えば、第５部分領域５５の少なくとも一部から第１基板２８への方向は、第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う。

例えば、第５部分領域５５は、第３部分領域５３と連続しても良い。第５部分領域５５は、第３部分領域５３と不連続でも良い。例えば、第４部分領域５４は、第２部分領域５２と連続しても良い。第４部分領域５４は、第２部分領域５２と不連続でも良い。

図３は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
図３は、図１（ａ）の矢印ＡＲからみた平面図である。図１（ａ）は、図３のＡ１－Ａ２線に対応する断面図である。

図３に示すように、第４部分領域５４は、第２部分領域５２と連続しても良い。この場合、第４部分領域５４は、環状の第２部分領域５２の一部と見なしても良い。例えば、第２部分領域５２は、第１方向（Ｘ軸方向）と交差する平面（例えばＸ－Ｙ平面）において、素子基板１８の周りに設けられる。第２部分領域５２は、Ｘ－Ｙ平面において、素子基板１８を囲む。

図３に示すように、第５部分領域５５は、第３部分領域５３と連続しても良い。この場合、第５部分領域５５は、環状の第３部分領域５３の一部と見なしても良い。例えば、第３部分領域５３は、第１方向（Ｘ軸方向）と交差する平面（例えばＸ－Ｙ平面）において、第１基板２８の周りに設けられる。第３部分領域５３は、Ｘ－Ｙ平面において、第１基板２８を囲む。

例えば、第１構造体電極５８Ｅは、複数設けられても良い。第２電極部分２８Ｅｂは、複数設けられても良い。例えば、第１接続部材４１は、複数設けられても良い。複数の第１接続部材４１の１つは、複数の第１構造体電極５８Ｅの１つと、複数の第２電極部分２８Ｅｂの１つと、の間に設けられる。複数の第１接続部材４１の１つは、複数の第１構造体電極５８Ｅの１つを複数の第２電極部分２８Ｅｂの１つと電気的に接続する。

例えば、第１素子電極１８Ｅは、複数設けられる。第１電極部分２８Ｅａは、複数設けられる。複数の第１素子電極１８Ｅの１つは、複数の第１電極部分２８Ｅａの１つと電気的に接続される。

以下、センサ１１０の製造方法の例について説明する。
図４（ａ）～図４（ｃ）、図５（ａ）～図５（ｃ）、図６（ａ）、図６（ｂ）、及び、図７（ａ）～図７（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサの製造方法を例示する模式的断面図である。

図４（ａ）に示すように、素子基板１８が準備される。素子基板１８の上に絶縁部１８Ｉが設けられる。絶縁部１８Ｉの上に導電層１６Ｆが設けられる。導電層１６Ｆは、例えば、シリコンなどの半導体を含む。導電層１６Ｆは、例えば、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）である。素子基板１８の材料は、任意である。

図４（ｂ）に示すように、導電膜を形成した後、導電膜を加工することにより、電極（例えば、第１素子電極１８Ｅ、第２素子電極１８Ｆ及び電極１８Ｇが得られる。導電膜（電極）は、例えば、Ａｕを含む。

図４（ｃ）に示すように、導電層１６Ｆを加工する。これにより、可動部１６が得られる。

図５（ａ）に示すように、第１基板２８が準備される。第１基板２８は、例えば、ガラスなどを含む。例えば、第１基板２８は、可視光に対する透過性を有しても良い。これにより、後述するアライメント工程が容易になる。

図５（ｂ）に示すように、導電膜２８Ｍを形成する。導電膜２８Ｍは、例えば、接続領域（例えばパッド部）に選択的に設けられる。導電膜２８Ｍの厚さは、例えば、約１μｍである。

図５（ｃ）に示すように、基板電極（例えば、第１基板電極２８Ｅ及び第２基板電極２８Ｆなど）を形成する。基板電極は、例えば、Ａｕを含む。基板電極は、例えば、蒸着により形成される。

図６（ａ）に示すように、第１基板電極２８Ｅを第１素子電極１８Ｅと対向させる。第２基板電極２８Ｆを第２素子電極１８Ｆと対向させる。例えば、金属（例えばＡｕ）どうしの接合が行われる。

図６（ｂ）に示すように、素子基板１８の一部を除去する。例えば、ダイシングなどが行われる。例えば、素子分離が行われる。例えば、パッド部（例えば、第１基板電極２８Ｅの一部、及び、第２基板電極２８Ｆの一部など）が露出する。これにより、素子部１０Ｕが得られる。

図７（ａ）に示すように、第１構造体部５０を準備する。

図７（ｂ）に示すように第１構造体電極５８Ｅ及び第２構造体電極５８Ｆの上に、導電ペースト４１Ａを塗布する。塗布は、例えば、ディスペンサ４５などにより行われる。

図７（ｃ）に示すように、素子部１０Ｕを第１構造体部５０にマウントする。この際、第１基板２８が可視光に対する透過性を有すると、アライメントが容易になる。熱処理を行うことで、導電ペースト４１Ａから、第１接続部材４１及び第２接続部材４２が形成され、接続が行われる。これにより、センサ１１０が得られる。

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図８に示すように、実施形態に係るセンサ１２０は、第１構造体部５０、基板部２０、ＭＥＭＳ素子１０及び第１接続部材４１に加えて、第２構造体部６０をさらに含む。センサ１２０における、第１構造体部５０、基板部２０、ＭＥＭＳ素子１０及び第１接続部材４１の構成は、センサ１１０における、第１構造体部５０、基板部２０、ＭＥＭＳ素子１０及び第１接続部材４１の構成と同様でよい。以下、第２構造体部６０の例について説明する。

第１構造体部５０と第２構造体部６０との間にＭＥＭＳ素子１０及び基板部２０がある。第２構造体部６０は、第３部分領域５３と接続される。例えば、第１構造体部５０及び第２構造体部６０は、第１構造体部５０及び第２構造体部６０で囲まれた空間５０ＳＰを１気圧未満に維持する。ＭＥＭＳ素子１０及び基板部２０は、空間５０ＳＰ内にある。第１構造体部５０及び第２構造体部６０は、空間５０ＳＰを気密に封止する。例えば、基板部２０（第１基板２８）と第２構造体部６０との間に、第４間隙ｇ４が設けられる。

空間５０ＳＰが減圧されることで、可動部１６の動きが容易になる。例えば、高い感度が得られる。例えば、第１間隙ｇ１の気圧は、第２間隙ｇ２の気圧と実質的に同じである。

第２構造体部６０は、例えば、金属、セラミック及びガラスよりなる群から選択された少なくとも１つなどを含む。金属は、例えば、鉄、ニッケル及びコバルトを含む。セラミックは、例えば酸化アルミニウムなどを含む。

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第２実施形態に係るセンサの製造方法を例示する模式的断面図である。
図９（ｂ）に示すように、センサ１１０について、熱処理及び脱ガスなどが行われる。この後、図９（ｂ）に示すように、例えば、減圧された環境中で、第２構造体部６０を第１構造体部５０に接合する。これにより、センサ１２０が得られる。

図１０は、実施形態に係るセンサの一部を例示する模式的断面図である。
図１０は、素子部１０Ｕを例示している。図１０に示すように、実施形態に係るセンサ１１０ａにおいても、素子部１０Ｕは、基板部２０及びＭＥＭＳ素子１０を含む。センサ１１０ａにおいては、第１基板２８の表面に導電膜２８Ｌが設けられる。導電膜２８Ｌは、例えば、配線である。導電膜２８Ｌと第１基板電極２８Ｅとの間に、導電膜２８Ｍが設けられる。導電膜２８Ｌと第２基板電極２８Ｆとの間に、別の導電膜２８Ｍが設けられる。第１基板電極２８Ｅ及び第２基板電極２８Ｆは、例えば、接合用の金属膜である。このような構成を有する素子部１０Ｕを実施形態に適用しても良い。

図１１は、実施形態に係るセンサの一部を例示する模式的平面図である。
図１１は、ＭＥＭＳ素子１０を例示している。図１１に示すように、支持部１８Ｓに接続されたばね部１９により、可動部１６が支持される。

実施形態は、以下の構成（例えば、技術案）を含んでも良い。
（構成１）
第１部分領域及び第２部分領域を含む第１構造体と、前記第２部分領域に設けられた第１構造体電極と、を含む第１構造体部と、
第１方向において前記第１部分領域から離れた基板部であって、前記基板部は、第１基板及び第１基板電極を含み、前記第１基板電極は、前記第１構造体部と前記第１基板との間にあり、前記第１基板は、第１部分及び第２部分を含み、前記第１部分から前記第２部分への方向は、前記第１方向と交差し、前記第１基板電極は、第１電極部分と、前記第１電極部分と電気的に接続された第２電極部分と、を含み、前記第２電極部分は、前記第１構造体電極と前記第２部分との間に設けられた、前記基板部と、
前記第１構造体電極と前記第２電極部分との間に設けられ、前記第１構造体電極を前記第２電極部分と電気的に接続する第１接続部材と、
前記第１部分領域と前記第１部分との間に設けられたＭＥＭＳ素子であって、前記第１部分領域と前記ＭＥＭＳ素子との間に第１間隙が設けられ、前記ＭＥＭＳ素子と前記第１部分との間に第２間隙が設けられ、前記ＭＥＭＳ素子は、素子基板及び第１素子電極を含み、前記素子基板から前記第２部分領域の少なくとも一部への第２方向は、前記第１方向と交差し、前記第１素子電極は、前記素子基板と前記第１電極部分との間にあり、前記第１電極部分と電気的に接続された、前記ＭＥＭＳ素子と、
を備えたセンサ。

（構成２）
前記第１素子電極は、前記第１電極部分と接する、構成１記載のセンサ。

（構成３）
前記第１基板の線膨張係数と、前記素子基板の線膨張係数と、の差の絶対値は、前記第１基板の前記線膨張係数と、前記第１構造体の線膨張係数と、の差の絶対値よりも小さい、構成１または２に記載のセンサ。

（構成４）
前記素子基板は、前記第２方向と交差する素子基板側面を含み、
前記素子基板側面は、前記第２部分領域から離れた、構成１～３のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成５）
前記ＭＥＭＳ素子は、可動部及び支持部を含み、
前記可動部及び前記支持部は、前記素子基板と前記第１部分との間にあり、
前記支持部は、前記素子基板に固定され、
前記可動部は、前記支持部に支持され、
前記素子基板と前記可動部との間に第３間隙がある、構成１～４のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成６）
前記可動部と前記第１部分との間の前記第１方向の距離は、１μｍ以上である、構成１～５のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成７）
前記第１接続部材の前記第１方向の長さは、前記第１接続部材の前記第１方向と交差する方向の長さよりも短い、構成１～６のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成８）
前記素子基板と前記第１部分との間の前記第１方向の第１距離は、前記第２部分領域と前記第２部分との間の前記第１方向の第２距離よりも短い、構成１～７のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成９）
前記第２部分領域は、前記第１構造体電極が設けられた第１面を含み、
前記第１部分領域は、前記第１面を基準にして後退した、構成１～８のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成１０）
前記第２部分領域は、前記第１方向と交差する平面において、前記素子基板の周りに設けられた、構成１～９のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成１１）
前記第１構造体電極は、複数設けられ、
前記第２電極部分は、複数設けられ、
前記第１接続部材は、複数設けられ、
前記複数の第１接続部材の１つは、前記複数の第１構造体電極の１つと、前記複数の第２電極部分の１つと、の間に設けられ、前記複数の第１構造体電極の前記１つを前記複数の第２電極部分の前記１つと電気的に接続し、
前記第１素子電極は、複数設けられ、
前記第１電極部分は、複数設けられ、
前記複数の第１素子電極の１つは、前記複数の第１電極部分の１つと電気的に接続された、構成１～１０のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成１２）
前記第１構造体は、第３部分領域をさらに含み、
前記第２部分領域の少なくとも一部の前記第１方向における位置は、前記第１部分領域の少なくとも一部の前記第１方向における位置と、前記第３部分領域の少なくとも一部の前記第１方向における位置と、の間にあり、
前記第２部分領域の少なくとも一部の前記第２方向における位置は、前記第１部分領域の少なくとも一部の前記第２方向における位置と、前記第３部分領域の少なくとも一部の前記第２方向における位置と、の間にある、構成１～１１のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成１３）
前記第１基板から前記第３部分領域の少なくとも一部への方向は、前記第２方向に沿う、構成１２記載のセンサ。

（構成１４）
前記第３部分領域は、前記第１方向と交差する平面において、前記第１基板の周りに設けられた、構成１２または１３に記載のセンサ。

（構成１５）
第２構造体部をさらに備え、
前記第１構造体部と前記第２構造体部との間に前記ＭＥＭＳ素子及び前記基板部がある、構成１２～１４のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成１６）
前記第２構造体部は、前記第３部分領域と接続され、
前記第１構造体部及び前記第２構造体部は、前記第１構造体部及び前記第２構造体部で囲まれた空間を１気圧未満に維持し、
前記ＭＥＭＳ素子及び前記基板部は、前記空間内にある、構成１５記載のセンサ。

（構成１７）
前記第１接続部材は、導電ペーストを含む、構成１～１６のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成１８）
第２接続部材をさらに備え、
前記第１構造体は、第４部分領域をさらに含み、前記第２方向における前記第１部分領域の位置は、前記第２方向における前記第４部分領域の位置と、第２方向における前記第２部分領域における位置と、の間にあり、
前記第１構造体部は、第２構造体電極をさらに含み、
前記第２構造体電極は、前記第４部分領域に設けられ、
前記第１基板は、第３部分をさらに含み、前記第２方向において、前記第１部分は、前記第３部分と前記第２部分との間にあり、
前記基板部は、第２基板電極をさらに含み、
前記第２基板電極は、前記第１構造体部と前記第１基板との間にあり、
前記第２基板電極は、第３電極部分と、前記第３電極部分と電気的に接続された第４電極部分と、を含み、
前記第４電極部分は、前記第２構造体電極と前記第３部分との間に設けられ、
前記第２接続部材は、前記第２構造体電極と前記第４電極部分との間に設けられ、前記第２構造体電極を前記第４電極部分と電気的に接続し、
前記ＭＥＭＳ素子は、第２素子電極を含み、前記第２素子電極は、前記素子基板と前記第３電極部分との間にあり、前記第３電極部分と電気的に接続された、構成１～９のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成１９）
前記素子基板は、シリコンを含み、
前記第１構造体は、酸化アルミニウム及び酸化マグネシウムを含む、構成１～１８のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成２０）
前記第１基板は、可視光に対する透過性を有する、構成１～１９のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成２１）
前記第１部分領域と前記ＭＥＭＳ素子との間に第１間隙が設けられ、
前記ＭＥＭＳ素子と前記第１部分との間に第２間隙が設けられる、構成１～２０のいずれか１つに記載のセンサ。

（構成２２）
前記基板部と前記第２構造体部との間に、第４間隙が設けられた、構成１５または１６に記載のセンサ。

実施形態によれば、安定した検出が可能なセンサが提供できる。

本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、センサに含まれる第１構造体部、基板部、第１接続部材及びＭＥＭＳ素子などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。

また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述したセンサを基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全てのセンサも、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…ＭＥＭＳ素子、 １０Ｕ…素子部、 １６…可動部、 １６Ｆ…導電層、 １８…素子基板、 １８Ｅ、１８Ｆ…第１、第２素子電極、 １８Ｇ…電極、 １８Ｉ…絶縁部、 １８Ｓ…支持部、 １８ｓ…素子基板側面、 １９…ばね部、 ２０…基板部、 ２１～２３…第１～第３部分、 ２８…第１基板、 ２８Ｅ、２８Ｆ…第１、第２基板電極、 ２８Ｅａ、２８Ｅｂ、２８Ｆｃ、２８Ｆｄ…第１、第２、第３、第４電極部分、 ２８Ｌ、２８Ｍ…導電膜、 ４１、４２…第１、第２接続部材、 ４１Ａ…導電ペースト、 ４１ｔ、４１ｗ…長さ、 ４５…ディスペンサ、 ５０…第１構造体部、 ５０ＳＰ…空間、 ５１～５５…第１～第５部分領域、 ５２ｆ…第１面、 ５８…第１構造体、 ５８Ｃ…導電部、 ５８Ｅ、５８Ｆ…第１、第２構造体電極、 ６０…第２構造体部、 １１０、１１０ａ、１２０…センサ、 ＡＲ…矢印、 ｄ１、ｄ２…第１、第２距離、 ｄｚ…距離、 ｇ１～ｇ４…第１～第４間隙

Claims (11)

1. 第１部分領域及び第２部分領域を含む第１構造体と、前記第２部分領域に設けられた第１構造体電極と、を含む第１構造体部と、
   第１方向において前記第１部分領域から離れた基板部であって、前記基板部は、第１基板及び第１基板電極を含み、前記第１基板電極は、前記第１構造体部と前記第１基板との間にあり、前記第１基板は、第１部分及び第２部分を含み、前記第１部分から前記第２部分への方向は、前記第１方向と交差し、前記第１基板電極は、第１電極部分と、前記第１電極部分と電気的に接続された第２電極部分と、を含み、前記第２電極部分は、前記第１構造体電極と前記第２部分との間に設けられた、前記基板部と、
   前記第１構造体電極と前記第２電極部分との間に設けられ、前記第１構造体電極を前記第２電極部分と電気的に接続する第１接続部材と、
   前記第１部分領域と前記第１部分との間に設けられたＭＥＭＳ素子であって、前記ＭＥＭＳ素子は、素子基板及び第１素子電極を含み、前記素子基板から前記第２部分領域の少なくとも一部への第２方向は、前記第１方向と交差し、前記第１素子電極は、前記素子基板と前記第１電極部分との間にあり、前記第１電極部分と電気的に接続された、前記ＭＥＭＳ素子と、
   を備え、
   前記第１基板の線膨張係数と、前記素子基板の線膨張係数と、の差の絶対値は、前記第１基板の前記線膨張係数と、前記第１構造体の線膨張係数と、の差の絶対値よりも小さい、センサ。
2. 前記第１素子電極は、前記第１電極部分と接する、請求項１記載のセンサ。
3. 前記素子基板は、前記第２方向と交差する素子基板側面を含み、
   前記素子基板側面は、前記第２部分領域から離れた、請求項１または２に記載のセンサ。
4. 前記ＭＥＭＳ素子は、可動部及び支持部を含み、
   前記可動部及び前記支持部は、前記素子基板と前記第１部分との間にあり、
   前記支持部は、前記素子基板に固定され、
   前記可動部は、前記支持部に支持され、
   前記素子基板と前記可動部との間に第３間隙がある、請求項１～３のいずれか１つに記載のセンサ。
5. 前記第１構造体は、第３部分領域をさらに含み、
   前記第２部分領域の少なくとも一部の前記第１方向における位置は、前記第１部分領域の少なくとも一部の前記第１方向における位置と、前記第３部分領域の少なくとも一部の前記第１方向における位置と、の間にあり、
   前記第２部分領域の少なくとも一部の前記第２方向における位置は、前記第１部分領域の少なくとも一部の前記第２方向における位置と、前記第３部分領域の少なくとも一部の前記第２方向における位置と、の間にある、請求項１～４のいずれか１つに記載のセンサ。
6. 前記第１基板から前記第３部分領域の少なくとも一部への方向は、前記第２方向に沿う、請求項５記載のセンサ。
7. 前記第３部分領域は、前記第１方向と交差する平面において、前記第１基板の周りに設けられた、請求項５または６に記載のセンサ。
8. 第２構造体部をさらに備え、
   前記第１構造体部と前記第２構造体部との間に前記ＭＥＭＳ素子及び前記基板部がある、請求項５～７のいずれか１つに記載のセンサ。
9. 前記第２構造体部は、前記第３部分領域と接続され、
   前記第１構造体部及び前記第２構造体部は、前記第１構造体部及び前記第２構造体部で囲まれた空間を１気圧未満に維持し、
   前記ＭＥＭＳ素子及び前記基板部は、前記空間内にある、請求項８記載のセンサ。
10. 第１部分領域及び第２部分領域を含む第１構造体と、前記第２部分領域に設けられた第１構造体電極と、を含む第１構造体部と、
    第１方向において前記第１部分領域から離れた基板部であって、前記基板部は、第１基板及び第１基板電極を含み、前記第１基板電極は、前記第１構造体部と前記第１基板との間にあり、前記第１基板は、第１部分及び第２部分を含み、前記第１部分から前記第２部分への方向は、前記第１方向と交差し、前記第１基板電極は、第１電極部分と、前記第１電極部分と電気的に接続された第２電極部分と、を含み、前記第２電極部分は、前記第１構造体電極と前記第２部分との間に設けられた、前記基板部と、
    前記第１構造体電極と前記第２電極部分との間に設けられ、前記第１構造体電極を前記第２電極部分と電気的に接続する第１接続部材と、
    前記第１部分領域と前記第１部分との間に設けられたＭＥＭＳ素子であって、前記ＭＥＭＳ素子は、素子基板及び第１素子電極を含み、前記素子基板から前記第２部分領域の少なくとも一部への第２方向は、前記第１方向と交差し、前記第１素子電極は、前記素子基板と前記第１電極部分との間にあり、前記第１電極部分と電気的に接続された、前記ＭＥＭＳ素子と、
    を備え、
    前記第１構造体は、第３部分領域をさらに含み、
    前記第２部分領域の少なくとも一部の前記第１方向における位置は、前記第１部分領域の少なくとも一部の前記第１方向における位置と、前記第３部分領域の少なくとも一部の前記第１方向における位置と、の間にあり、
    前記第２部分領域の少なくとも一部の前記第２方向における位置は、前記第１部分領域の少なくとも一部の前記第２方向における位置と、前記第３部分領域の少なくとも一部の前記第２方向における位置と、の間にあり、
    第２構造体部をさらに備え、
    前記第１構造体部と前記第２構造体部との間に前記ＭＥＭＳ素子及び前記基板部があり、
    前記第２構造体部は、前記第３部分領域と接続され、
    前記第１構造体部及び前記第２構造体部は、前記第１構造体部及び前記第２構造体部で囲まれた空間を１気圧未満に維持し、
    前記ＭＥＭＳ素子及び前記基板部は、前記空間内にある、センサ。
11. 第２接続部材をさらに備え、
    前記第１構造体は、第４部分領域をさらに含み、前記第２方向における前記第１部分領域の位置は、前記第２方向における前記第４部分領域の位置と、前記第２方向における前記第２部分領域における位置と、の間にあり、
    前記第１構造体部は、第２構造体電極をさらに含み、
    前記第２構造体電極は、前記第４部分領域に設けられ、
    前記第１基板は、第３部分をさらに含み、前記第２方向において、前記第１部分は、前記第３部分と前記第２部分との間にあり、
    前記基板部は、第２基板電極をさらに含み、
    前記第２基板電極は、前記第１構造体部と前記第１基板との間にあり、
    前記第２基板電極は、第３電極部分と、前記第３電極部分と電気的に接続された第４電極部分と、を含み、
    前記第４電極部分は、前記第２構造体電極と前記第３部分との間に設けられ、
    前記第２接続部材は、前記第２構造体電極と前記第４電極部分との間に設けられ、前記第２構造体電極を前記第４電極部分と電気的に接続し、
    前記ＭＥＭＳ素子は、第２素子電極を含み、前記第２素子電極は、前記素子基板と前記第３電極部分との間にあり、前記第３電極部分と電気的に接続された、請求項１～５のいずれか１つに記載のセンサ。

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