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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024038866
(43)【公開日】2024-03-21
(54)【発明の名称】ＭＥＭＳセンサ及びＭＥＭＳセンサの製造方法
(51)【国際特許分類】
G01P 15/08 20060101AFI20240313BHJP
G01P 15/125 20060101ALI20240313BHJP
H01L 29/84 20060101ALI20240313BHJP
【ＦＩ】
G01P15/08 102D
G01P15/125 Z
H01L29/84 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022143195
(22)【出願日】2022-09-08
(71)【出願人】
【識別番号】000116024
【氏名又は名称】ローム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100184343
【弁理士】
【氏名又は名称】川崎 茂雄
(74)【代理人】
【識別番号】100197561
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 三喜男
(72)【発明者】
【氏名】紙西 大祐
(72)【発明者】
【氏名】乾 喜行
【テーマコード（参考）】
4M112
【Ｆターム（参考）】
4M112AA02
4M112BA07
4M112CA45
4M112DA03
4M112DA04
4M112DA09
4M112EA06
4M112EA13
(57)【要約】
【課題】ＭＥＭＳセンサにおいて、第１基板に設けられた電極が第２基板に設けられたストッパ部に貼り付くことを抑制する。
【解決手段】ＭＥＭＳセンサは、表面１０ａに空洞１２を有する第１基板１０と、空洞１２を覆うように第１基板１０に接合される第２基板２０とを備え、第１基板１０に、空洞１２内に移動可能に配置されるセンサ素子の電極１３が設けられ、第２基板２０に、電極１３の第２基板側への移動を規制するストッパ部２３が設けられる。ストッパ部２３における電極１３に対向する対向面は、第１基板１０の表面１０ａより表面粗さが大きく形成される。
【選択図】図５
【解決手段】ＭＥＭＳセンサは、表面１０ａに空洞１２を有する第１基板１０と、空洞１２を覆うように第１基板１０に接合される第２基板２０とを備え、第１基板１０に、空洞１２内に移動可能に配置されるセンサ素子の電極１３が設けられ、第２基板２０に、電極１３の第２基板側への移動を規制するストッパ部２３が設けられる。ストッパ部２３における電極１３に対向する対向面は、第１基板１０の表面１０ａより表面粗さが大きく形成される。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
表面に空洞の一部が露出する空洞を有する第１基板と、
前記空洞を覆うように前記第１基板に接合される第２基板と、
を備え、
前記第１基板に、前記空洞内に移動可能に配置されるセンサ素子の電極が設けられ、
前記第２基板に、前記電極の第２基板側への移動を規制するストッパ部が設けられ、
前記ストッパ部における前記電極に対向する対向面は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
ＭＥＭＳセンサ。
前記空洞を覆うように前記第１基板に接合される第２基板と、
を備え、
前記第１基板に、前記空洞内に移動可能に配置されるセンサ素子の電極が設けられ、
前記第２基板に、前記電極の第２基板側への移動を規制するストッパ部が設けられ、
前記ストッパ部における前記電極に対向する対向面は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
ＭＥＭＳセンサ。
【請求項2】
前記第１基板に、前記第２基板に接合される被シール部が設けられ、
前記第２基板に、前記被シール部に接合されるシール部が設けられ、
前記シール部は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
前記第２基板に、前記被シール部に接合されるシール部が設けられ、
前記シール部は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項3】
前記被シール部と前記シール部とは、金属接合によって接合される、
請求項２に記載のＭＥＭＳセンサ。
請求項２に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項4】
前記被シール部は、Ａｌ層によって形成され、
前記シール部は、Ｇｅを含む層によって形成される、
請求項２に記載のＭＥＭＳセンサ。
前記シール部は、Ｇｅを含む層によって形成される、
請求項２に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項5】
前記対向面は、前記ストッパ部上に形成された金属膜層によって形成される、
請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項6】
前記金属膜層は、Ｇｅを含む層である、
請求項５に記載のＭＥＭＳセンサ。
請求項５に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項7】
前記ストッパ部は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項8】
前記センサ素子は、静電容量型加速度センサ素子である、
請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項9】
第１基板の表面に空洞の一部が露出する空洞を形成するとともに前記第１基板に前記空洞内に移動可能に配置されるセンサ素子の電極を形成し、
第２基板に前記電極の第２基板側への移動を規制するストッパ部を形成し、
前記空洞を覆うように前記第１基板に前記第２基板を接合し、
前記ストッパ部における前記電極に対向する対向面は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
ＭＥＭＳセンサの製造方法。
第２基板に前記電極の第２基板側への移動を規制するストッパ部を形成し、
前記空洞を覆うように前記第１基板に前記第２基板を接合し、
前記ストッパ部における前記電極に対向する対向面は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
ＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項10】
前記第１基板に、前記第２基板に接合される被シール部を形成し、
前記第２基板に、前記被シール部に接合されるシール部を形成し、
前記シール部は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
請求項９に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
前記第２基板に、前記被シール部に接合されるシール部を形成し、
前記シール部は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
請求項９に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項11】
前記被シール部と前記シール部とは、金属接合によって接合される、
請求項１０に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
請求項１０に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項12】
前記被シール部は、Ａｌ層によって形成され、
前記シール部は、Ｇｅを含む層によって形成され、
前記Ｇｅを含む層は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
請求項１０に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
前記シール部は、Ｇｅを含む層によって形成され、
前記Ｇｅを含む層は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
請求項１０に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項13】
前記対向面は、前記ストッパ部上に形成された金属膜層によって形成される、
請求項９に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
請求項９に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項14】
前記金属膜層は、Ｇｅを含む層である、
請求項１３に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
請求項１３に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項15】
前記ストッパ部は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
請求項９に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
請求項９に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＭＥＭＳセンサ及びＭＥＭＳセンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体微細加工技術を用いて製造されるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）センサが知られている。特許文献１には、デバイス側基板とリッド側基板とをガラスフリットによって接合し、デバイス側基板に設けられたセンサ素子の電極を封止したＭＥＭＳセンサが開示されている。
【0003】
デバイス側基板とリッド側基板の接合に採用し得る接合技術として、デバイス側基板とリッド側基板とにそれぞれ形成した金属膜を接合させる金属接合も知られている。金属接合は、ガラスフリットによる接合に比してＭＥＭＳセンサのコンパクト化を図ることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国特許第８３１９２５４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
センサ素子の電極を有するＭＥＭＳ加速度センサなどのＭＥＭＳセンサでは、電極が設けられた第１基板に第２基板を金属接合によって接合するとともに、電極が第２基板側に過度に撓んで変位することを抑制するように第２基板に電極の移動を規制するストッパ部が設けられる場合がある。
【0006】
このように第２基板に電極の移動を規制するストッパ部が設けられる場合、第１基板に設けられた電極が第２基板側に過度に撓んで第２基板のストッパ部に接触するときに、電極がストッパ部に貼り付いてセンサ素子の信頼性を低下させるおそれがある。
【0007】
本開示は、電極を有する第１基板に第２基板を接合するとともに第２基板に電極の移動を規制するストッパ部が設けられるＭＥＭＳセンサにおいて、第１基板に設けられた電極が第２基板のストッパ部に貼り付くことを抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示は、表面に空洞の一部が露出する空洞を有する第１基板と、前記空洞を覆うように前記第１基板に接合される第２基板と、を備え、前記第１基板に、前記空洞内に移動可能に配置されるセンサ素子の電極が設けられ、前記第２基板に、前記電極の第２基板側への移動を規制するストッパ部が設けられ、前記ストッパ部における前記電極に対向する対向面は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、ＭＥＭＳセンサを提供する。
【0009】
本開示によれば、表面に空洞を有する第１基板にセンサ素子の電極が移動可能に設けられ、第１基板に接合する第２基板にストッパ部が設けられ、ストッパ部における電極に対向する対向面は、第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される。これにより、ストッパ部の電極に対向する対向面が、第１基板の表面と同一表面粗さである場合に比して、電極がストッパ部に接触するときの接触面積を小さくすることができる。従って、電極を有する第１基板に第２基板を接合するとともに第２基板に電極の移動を規制するストッパ部が設けられるＭＥＭＳセンサにおいて、電極がストッパ部に貼り付くことを抑制することができる。第１基板と第２基板とを金属接合する場合など、ストッパ部に非粘着性を有する樹脂コーティングなどを用いることができない場合においても、電極とストッパ部との貼り付きを抑制することができる。
【0010】
また、本開示は、第１基板の表面に空洞の一部が露出する空洞を形成するとともに前記第１基板に前記空洞内に移動可能に配置されるセンサ素子の電極を形成し、第２基板に前記電極の第２基板側への移動を規制するストッパ部を形成し、前記空洞を覆うように前記第１基板に前記第２基板を接合し、前記ストッパ部における前記電極に対向する対向面は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、ＭＥＭＳセンサの製造方法を提供する。
【0011】
本開示によれば、第１基板の表面に空洞が形成されるとともに第１基板に空洞内に移動可能にセンサ素子の電極が形成され、第２基板に電極の第２基板側への移動を規制するストッパ部が形成され、空洞を覆うように第１基板に第２基板が接合され、ストッパ部における電極に対向する対向面は、第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される。これにより、ストッパ部の電極に対向する対向面が、第１基板の表面と同一表面粗さである場合に比して、電極がストッパ部に接触するときの接触面積を小さくすることができる。従って、電極を有する第１基板に第２基板を接合するとともに第２基板に電極の移動を規制するストッパ部が設けられるＭＥＭＳセンサにおいて、電極がストッパ部に貼り付くことを抑制することができる。第１基板と第２基板とを金属接合する場合など、ストッパ部に非粘着性を有する樹脂コーティングなどを用いることができない場合においても、電極とストッパ部との貼り付きを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【0014】
図１は、本開示の第１実施形態に係るＭＥＭＳセンサの平面図である。図１に示すように、本開示の第１実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１は、センサ素子２として静電容量型加速度センサ素子を有する静電容量型加速度センサである。ＭＥＭＳセンサ１は、センサ素子２を有するデバイス側基板としての第１基板１０を有する第１基板アセンブリ１１と、第１基板１０に接合されるリッド側基板としての第２基板２０を有する第２基板アセンブリ２１とを備えている。ＭＥＭＳセンサ１は、半導体微細加工技術を用いて第１基板１０及び第２基板２０を加工して製造される。
【0015】
以下では、第１基板１０及び第２基板２０の表面に沿う所定方向をＸ方向とするとともにＸ方向と直交する方向をＹ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向と直交する第１基板１０及び第２基板２０の厚さ方向をＺ方向とする。図１では、第２基板２０が第１基板１０のＺ方向上側に接合されたＭＥＭＳセンサ１が示されている。図１では、第１基板１０に形成される配線を省略して示している。
【0016】
センサ素子２は、Ｘ方向に作用する加速度を検出するセンサ素子２である。センサ素子は、これに限定されるものでなく、Ｙ方向に作用する加速度を検出するセンサ素子、あるいはＺ方向に作用する加速度を検出するセンサ素子であってもよい。
【0017】
センサ素子２は、第２基板２０が第１基板１０に接合されることにより、第２基板２０によって覆われて密閉されている。第１基板１０には、互いにＸ方向に離間して複数、具体的には５つのパッド部３が設けられている。パッド部３は、外部の電子部品などに接続されている。パッド部３は、センサ素子２に電気信号を入力したりセンサ素子２の電気信号を出力したりするようになっている。
【0018】
図２は、第１基板アセンブリの平面図である。図３は、図２に示す第１基板アセンブリの要部拡大図であり、図２のＡ１部を拡大して示している。図４は、図３のIV－IV線に沿うＭＥＭＳセンサの断面図である。図５は、図１のＶ－Ｖ線に沿うＭＥＭＳセンサの断面図である。
【0019】
図４及び図５に示すように、第１基板アセンブリ１１は、表面である第１主面１０ａと、第１主面１０ａの反対側の裏面である第２主面１０ｂとを有する第１基板１０を備えている。第１基板１０は、平面視で、Ｘ方向に延びる２辺とＹ方向に延びる２辺とを有して矩形状に形成されている。第１基板１０として、不純物をドーピングして導電性を付与した、例えば１Ω・ｍ～５Ω・ｍの抵抗率を有する導電性単結晶シリコン基板が用いられる。第１基板１０の第１主面１０ａは、表面粗さＳａ（算術平均粗さ）が１ｎｍ以下に形成されている。
【0020】
第１基板１０は、図２に示すように、中央側にセンサ素子２に対応して第１主面１０ａに一部が露出する空洞１２を有している。空洞１２は、図５に示すように、第１主面１０ａから第１基板１０の厚さ方向に略直方体状に窪んで形成され、底壁部１２ａと底壁部１２ａから第１基板１０の厚さ方向に延在する側壁部１２ｂとを有している。
【0021】
第１基板１０は、図３及び図４に示すように、センサ素子２の電極１３を形成する梁部１４と、梁部１４を支持する支持部１５とを有している。梁部１４は、第１基板１０の空洞１２内に配置され、空洞１２内に浮いた状態で支持部１５に支持されている。梁部１４は、第１基板１０の一部によって形成されている。支持部１５は、図２に示すように、センサ素子２の周囲を囲むように平面視で略四角形状に環状に形成されている。支持部１５の内周面は、空洞１２の側壁部１２ｂを構成する。
【0022】
梁部１４によって形成される電極１３は、支持部１５に支持された状態で空洞１２内に移動可能に配置される。電極１３は、固定電極３０と、固定電極３０に対してＸ方向に相対的に移動可能である可動電極４０とを備えている。固定電極３０及び可動電極４０は、第１基板１０の厚さ方向に同一厚さで形成されている。図３に示すように、梁部１４は、支持部１５に接続される支持用梁部１４ａと、固定電極用梁部１４ｂと、可動電極用梁部１４ｃとを備えている。
【0023】
固定電極用梁部１４ｂ及び可動電極用梁部１４ｃはそれぞれ、支持用梁部１４ａに分離部１６を介して接続されている。分離部１６は、固定電極用梁部１４ｂ及び可動電極用梁部１４ｃと支持用梁部１４ａとをそれぞれ電気的に分離するとともに機械的に連結する。分離部１６は、酸化シリコンを有し、絶縁膜である酸化シリコンによって形成されている。
【0024】
固定電極３０は、図２及び図３に示すように、支持用梁部１４ａに分離部１６を介して接続される接続部３１と、接続部３１に接続されるベース部３２と、ベース部３２に接続されると共にＹ方向に延在するように櫛歯状に形成される複数の電極部３３とを有している。接続部３１は、平面視で格子状に設けられ、ベース部３２は、平面視で梯子状に設けられている。複数の電極部３３は、ベース部３２からＹ方向に直線状に延在するとともにＸ方向に等間隔に離間して櫛歯状に配置されている。
【0025】
可動電極４０は、支持用梁部１４ａに分離部１６を介して接続される接続部４１と、接続部４１に接続されてＹ方向に延在するバネ部４４と、バネ部４４を介して接続部４１に接続されるベース部４２と、ベース部４２に接続されると共にＹ方向に延在するように櫛歯状に形成される複数の電極部４３とを有している。
【0026】
接続部４１は、Ｘ方向一方側に配置される第１接続部４５とＸ方向他方側に配置される第２接続部４６とを備えている。第１接続部４５及び第２接続部４６はそれぞれ、センサ素子２のＸ方向内側にＸ方向に直線状に延在する第１横直線部分４１ａ（図３参照）と、センサ素子２のＸ方向外側にＸ方向に直線状に延在する第２横直線部分４１ｂ（図２参照）と、センサ素子２のＹ方向一方側にＹ方向に直線状に延在する複数の縦直線部分４１ｃ（図２参照）とを有している。
【0027】
第１接続部４５及び第２接続部４６はそれぞれ、第１横直線部分４１ａが分離部１６を介して支持用梁部１４ａに接続されている。第１接続部４５及び第２接続部４６はそれぞれ、複数の縦直線部分４１ｃがそれぞれ分離部１６を介して固定電極３０のベース部３２に接続されるとともに、第２横直線部分４１ｂがバネ部４４に接続されている。分離部１６は、隣接する２つの領域を電気的に分離するとともに機械的に連結する。分離部１６は、酸化シリコンを有し、絶縁膜である酸化シリコンによって形成されている。
【0028】
バネ部４４は、図２に示すように、第１接続部４５に接続される第１バネ部４７と第２接続部４６に接続される第２バネ部４８とを備えている。第１バネ部４７及び第２バネ部４８は、センサ素子２のＸ方向両側に配置されてＹ方向に延び、Ｘ方向に作用する加速度に応じてＸ方向に移動可能に構成されている。
【0029】
ベース部４２は、平面視でＹ方向に直線状に延在する複数の第１縦直線部分４２ａ及び第２縦直線部分４２ｂと、平面視でＸ方向に直線状に延在する複数の横直線部分４２ｃとを有し、格子状に設けられている。第１縦直線部分４２ａと第２縦直線部分４２ｂとは、Ｘ方向に交互に配置され、Ｘ方向一方側の第１縦直線部分４２ａのＹ方向一方側に第１バネ部４７が接続され、Ｘ方向他方側の第２縦直線部分４２ｂのＹ方向一方側に第２バネ部４８が接続されている。
【0030】
第１縦直線部分４２ａ及び第２縦直線部分４２ｂは、横直線部分４２ｃに設けられた分離部１６によって電気的に分離される。複数の第１縦直線部分４２ａは、横直線部分４２ｃ上に設けられた複数のコンタクト及び配線を介して電気的に接続される。複数の第２縦直線部分４２ｂは、横直線部分４２ｃ上に設けられた複数のコンタクト及び配線を介して電気的に接続される。
【0031】
複数の電極部４３は、ベース部４２からＹ方向他方側に直線状に延在するとともにＸ方向に等間隔に離間して櫛歯状に配置されている。複数の電極部４３は、第１縦直線部分４２ａからＹ方向に直線状に延在する複数の第１電極部４３ａと、第２縦直線部分４２ｂからＹ方向に直線状に延在する複数の第２電極部４３ｂとを有している。
【0032】
第１電極部４３ａと第２電極部４３ｂとは、一対として固定電極３０の電極部３３間に配置され、第１電極部４３ａ及び第２電極部４３ｂはそれぞれ、対向する固定電極３０の電極部３３と接触しないように配置されている。一対の第１電極部４３ａ及び第２電極部４３ｂは、Ｘ方向に直線状に延在する複数の横直線部分４３ｃによって接続されると共に分離部１６によって電気的に分離されている。
【0033】
可動電極４０は、第１電極部４３ａを備えた第１可動電極４０ａと、第２電極部４３ｂを備えた第２可動電極４０ｂとを有している。第１可動電極４０ａは、第１電極部４３ａ、ベース部４２の第１縦直線部分４２ａ、第１バネ部４７及び第１接続部４５を備え、第２可動電極４０ｂは、第２電極部４３ｂ、ベース部４２の第２縦直線部分４２ｂ、第２バネ部４８及び第２接続部４６を備えている。
【0034】
センサ素子２にＸ方向の加速度が作用すると、加速度に応じて固定電極３０の電極部３３に対して可動電極４０の電極部４３が相対的に移動して電極部３３と電極部４３との間の間隔が変化して固定電極３０と可動電極４０との間の静電容量、具体的には固定電極３０及び第１可動電極４０ａ間並びに固定電極３０及び第２可動電極４０ｂ間の静電容量が変化する。ＭＥＭＳセンサ１は、固定電極３０と可動電極４０との間の静電容量の変化を電気信号として取り出すことで加速度を検出できるようになっている。
【0035】
ＭＥＭＳセンサ１では、固定電極３０に、パッド部３と電気的に接続する配線が固定電極用のコンタクト５を介して接続され、第１可動電極４０ａに、パッド部３と電気的に接続する配線が第１可動電極用のコンタクト６を介して接続され、第２可動電極４０ｂに、パッド部３と電気的に接続する配線が第２可動電極用のコンタクトを介して接続されている。第１基板１０には、パッド部３と電気的に接続する配線が基板用のコンタクト７を介して接続されている。
【0036】
第２基板アセンブリ２１は、図４及び図５に示すように、表面である第１主面２０ａと、第１主面２０ａの反対側の裏面である第２主面２０ｂとを有する第２基板２０を備えている。第２基板２０は、平面視で、Ｘ方向に延びる２辺とＹ方向に延びる２辺とを有して矩形状に形成されている。第２基板２０として、不純物をドーピングして導電性を付与した、例えば１Ω・ｍ～５Ω・ｍの抵抗率を有する導電性単結晶シリコン基板が用いられる。第２基板２０の第１主面２０ａは、第１基板１０の第１主面１０ａと同様に、表面粗さＳａ（算術平均粗さ）が１ｎｍ以下に形成されている。
【0037】
第２基板２０は、空洞１２を覆うように第１基板１０に接合される。第１基板１０に、第２基板２０に接合される被シール部１７が形成され、第２基板２０に、被シール部１７に接合されるシール部２７が形成されている。
【0038】
被シール部１７は、図２に示すように、空洞１２の周囲に配置され、平面視で略四角枠状に環状に形成される。被シール部１７は、図５に示すように、第１基板１０の第１主面１０ａ上にスパッタ法によって形成された金属膜層であるＡｌ層１９によって形成されている。シール部２７は、図１に示すように、被シール部１７に対応して平面視で略四角枠状に環状に形成され、図５に示すように、第２基板２０の第１主面２０ａ上に蒸着法によって形成された薄膜の金属膜層であるＧｅ層２９によって形成されている。Ａｌ層１９は、例えば４００ｎｍ形成され、Ｇｅ層２９は、例えば４００ｎｍ形成される。
【0039】
第２基板２０に形成されたシール部２７は、第１基板１０に形成された被シール部１７に接合される。これにより、第１基板１０に設けられた空洞１２は、第２基板２０によって覆われて密閉される。第２基板２０のシール部２７と第１基板１０の被シール部１７とは、金属接合によって接合される。第１基板１０と第２基板２０とが重ね合わせられるとともに所定の加圧が加えられた状態で、例えば４３０度などの所定温度に加熱されることにより、Ａｌ層１９とＧｅ層２９とが金属接合、具体的には共晶接合して接合される。シール部２７を形成するＧｅ層２９は、第１基板１０の第１主面１０ａ及び第２基板２０の第１主面１０ａより表面粗さが大きく形成される。
【0040】
第２基板２０は、図５に示すように、第１主面２０ａから第２基板２０の厚さ方向に略直方状に窪む空洞２２を有している。空洞２２は、底壁部２２ａと底壁部２２ａから第２基板２０の厚さ方向に延在する側壁部２２ｂとを有している。
【0041】
第２基板２０には、センサ素子２の電極１３の第２基板側への移動を規制するストッパ部２３が設けられている。ストッパ部２３は、空洞２２の底壁部２２ａから第２基板２０の厚さ方向に第２基板２０の第１主面２０ａまで延在するように形成されている。ストッパ部２３は、第２基板２０の第１主面２０ａより底壁部２２ａ側に設けるようにしてもよい。
【0042】
ストッパ部２３は、図１に示すように、平面視で略四角状に環状に形成される環状部２４と、Ｙ方向に離間してＸ方向に直線状に平行に延びる２つの直線部２５とを備え、２つの直線部２５はそれぞれ、Ｘ方向両端部がそれぞれ環状部２４に接続されるように形成されている。ストッパ部２３は、電極１３に対向するように形成され、２つの直線部２５が、Ｙ方向に延在するバネ部４４、固定電極３０の複数の電極部３３及び可動電極４０の複数の電極部４３の上方に離間して配置されている。
【0043】
ストッパ部２３上には、図５に示すように、薄膜の金属膜層であるＧｅ層２６が形成されている。ＭＥＭＳセンサ１では、ストッパ部２３における電極１３に対向する対向面は、ストッパ部２３上に形成されたＧｅ層２６における電極１３に対向する対向面２６ａである。第１基板１０に設けられた電極１３が第２基板側に過度に撓んで第２基板２０のストッパ部２３に接触するとき、電極１３は、ストッパ部２３上に形成されたＧｅ層２６に接触する。
【0044】
このように、第２基板２０に電極１３の移動を規制するストッパ部２３が電極１３の上方に配置されることにより、第１基板１０に設けられた電極１３が第２基板側に過度に撓んで移動することを抑制することができ、電極１３が折れることを抑制することができる。
【0045】
ＭＥＭＳセンサ１では、センサ素子２の電極１３を有する第１基板１０に第２基板２０を接合するとともに第２基板２０に電極１３の移動を規制するストッパ部２３が設けられている。第１基板１０の被シール部１７は、Ａｌ層１９によって形成され、第２基板２０のシール部２７は、Ｇｅ層２９によって形成され、第２基板２０のストッパ部２３上にはＧｅ層２６が形成されている。
【0046】
図６は、接合前の第１基板アセンブリ及び第２基板アセンブリを示す図である。図６に示すように、第２基板２０のシール部２７を形成するＧｅ層２９は、第１基板１０の被シール部１７に対向する対向面２７ａの表面粗さＳａが大きく形成され、第１基板１０の第１主面１０ａ及び第２基板２０の第１主面２０ａより表面粗さＳａが大きく形成される。ストッパ部２３上に形成されるＧｅ層２６についても、電極１３に対向する対向面２６ａの表面粗さＳａが大きく形成され、第１基板１０の第１主面１０ａ及び第２基板２０の第１主面２０ａより表面粗さＳａが大きく形成される。
【0047】
図７は、Ｇｅ層の形成を説明する図である。図７に示すように、本実施形態では、蒸着装置５０を用い、第２基板２０のシール部２７を形成するＧｅ層２９と第２基板２０のストッパ部２３上に形成されるＧｅ層２６とは、蒸着法によって形成される。蒸着装置５０は、第２基板２０を保持する基板ホルダ５１と、第２基板２０の保持角度を調整する角度調整機構５２とを備え、角度調整機構５２を作動して第２基板２０の保持角度を調整できるようになっている。
【0048】
蒸着装置５０では、電子ビーム等を用いて蒸発源５３から蒸発して第２基板２０に入射する蒸発分子の飛行経路の中心ライン５４に対し、通常は第２基板（二点鎖線参照）が直交する方向に配置されるが、本実施形態では第２基板２０が中心ライン５４に直交する方向に対し所定角度θ１傾斜するように配置される。このようにして、第２基板２０のシール部２７を形成するＧｅ層２９とストッパ部２３上に形成されるＧｅ層２６とは同時に形成され、第１基板１０の第１主面１０ａ及び第２基板２０の第１主面２０ａより表面粗さが大きく形成される。
【0049】
図８は、基板角度と表面粗さの関係を示すグラフである。図８では、基板角度θ１を横軸にとり、Ｇｅ層２９，２６の表面粗さＳａ（算術平均粗さ）を縦軸にとって表し、Ｇｅ層２９，２６の成膜速度及び膜厚が一定である場合について示している。基板角度θ１と表面粗さＳａとの測定結果を黒丸として表している。
【0050】
図８に示す測定結果から、基板角度θ１と表面粗さＳａとの関係を表した線形関数の近似式を既知の最小二乗法によって算出し、基板角度θ１と表面粗さＳａとの関係式Ｌ１を算出した。基板角度θ１と表面粗さＳａとの関係式Ｌ１は、基板角度θ１が大きくなるほど表面粗さＳａが大きくなっている。
【0051】
図６では、第１基板１０の被シール部１７を形成するＡｌ層１９上に形成されるＡｌ酸化膜８を示している。図６に示すように、Ａｌ層１９上には、自然酸化膜であるＡｌ酸化膜８が形成され、第１基板アセンブリ１１ではＡｌ酸化膜８は、例えば５ｎｍ程度の厚さで形成される。そのため、Ｇｅ層２９，２６の表面粗さＳａは、ＧｅがＡｌ酸化膜８を通過するように所定表面粗さＳａ１、例えば１５ｎｍに設定される。図８に示す基板角度θ１と表面粗さＳａとの関係式Ｌ１から、Ｇｅ層２９，２６を形成するときに基板角度θ１は、例えば５０度に設定される。
【0052】
図９は、成膜速度と表面粗さとの関係を示すグラフである。図９では、蒸着による成膜速度Ｇ［Å（オングストローム）／ｓｅｃ］を横軸にとり、Ｇｅ層２９，２６の表面粗さＳａ（算術平均粗さ）を縦軸にとって表し、Ｇｅ層２９，２６の基板角度及び膜厚が一定である場合について示している。成膜速度Ｇと表面粗さＳａとの測定結果を黒丸として表している。
【0053】
図９に示す測定結果から、成膜速度Ｇと表面粗さＳａとの関係を表した線形関数の近似式を既知の最小二乗法によって算出し、成膜速度Ｇと表面粗さＳａとの関係式Ｌ２を算出した。成膜速度Ｇと表面粗さＳａとの関係式Ｌ２は、成膜速度Ｇが小さくなるほど表面粗さＳａが大きくなっている。したがって、基板角度θ１を、例えば５０度より小さくして、成膜速度Ｇを小さく設定することで、Ｇｅ層２９の表面粗さＳａを、ＧｅがＡｌ酸化膜８を通過するように所定表面粗さＳａ１、例えば１５ｎｍに設定するようにしてもよい。
【0054】
このように、第２基板２０のシール部２７を形成するＧｅ層２９は、表面粗さＳａが大きく形成され、第１基板１０の第１主面１０ａ及び第２基板２０の第１主面２０ａより表面粗さＳａが大きく形成される。Ｇｅ層２９は、Ａｌ酸化膜８をＧｅが通過するように表面粗さＳａが大きく形成される。これにより、被シール部１７上にＡｌ酸化膜８が形成される場合においても、Ａｌ酸化膜８を貫通してＡｌとＧｅとを接触させて金属接合させることができ、第１基板１０と第２基板２０の接合強度を大きくすることができる。
【0055】
また、第２基板２０のストッパ部２３上に形成されるＧｅ層２６は、第１基板の第１主面１０ａ及び第２基板２０の第１主面２０ａより表面粗さＳａが大きく形成される。これにより、Ｇｅ層２６が、第１基板１０の第１主面１０ａ及び第２基板２０の第１主面２０ａと同一表面粗さである場合に比して、電極１３がストッパ部２３に接触するときの接触面積を小さくすることができ、電極１３がストッパ部２３に貼り付くことを抑制することができる。
【0056】
図１７は、従来のＭＥＭＳセンサの断面図である。図１７では、図５に示すＭＥＭＳセンサ１の断面と同じ断面で示している。図１７に示すＭＥＭＳセンサ１０１は、第２基板２０のシール部１２７が第２基板２０上に形成されたＡｌ層１２９によって形成され、第１基板１０の被シール部１１７が第１基板１０上に形成されたＡｌ層１１９によって形成され、シール部１２７と被シール部１１７との間に配置されたガラスフリット１０２によって第１基板１０と第２基板２０とが接合されて封止されている。
【0057】
図１７に示すＭＥＭＳセンサ１０１はまた、ガラスフリット１０２による第１基板１０と第２基板２０との接合前に、第１基板１０及び第２基板２０にそれぞれ非粘着性を有する樹脂コーティングなどの撥水コート層１０３が形成され、電極１３及びストッパ部２３上に撥水コート層１０３が形成される。ＭＥＭＳセンサ１０１では、撥水コート層１０３によってストッパ部２３への電極１３の貼り付きが抑制されて第１基板１０と第２基板２０とがガラスフリット１０２によって接合されている。
【0058】
ＭＥＭＳセンサ１では、第１基板１０と第２基板２０とを金属接合によって接合することで、ガラスフリットによる接合に比してコンパクト化を図ることができる。また、第２基板２０のストッパ部２３上に形成されるＧｅ層２６は表面粗さＳａが大きく形成されることで、電極１３がストッパ部２３に貼り付くことを抑制することができる。第１基板１０と第２基板２０とを金属接合する場合など、ストッパ部２３に非粘着性を有する樹脂コーティングなどを用いることができない場合においても、電極１３とストッパ部２３との貼り付きを抑制することができる。
【0059】
次に、ＭＥＭＳセンサ１の製造方法について説明する。
図１０から図１２は、第１基板アセンブリの製造方法を説明する図である。図１０及び図１１は、図３のIV－IV線に沿う第１基板アセンブリの断面を示し、図１２は、図１のＶ－Ｖ線に沿う第１基板アセンブリの断面を示している。ＭＥＭＳセンサ１の製造では、シリコン基板である第１基板１０及び第２基板２０が準備される。
図１０から図１２は、第１基板アセンブリの製造方法を説明する図である。図１０及び図１１は、図３のIV－IV線に沿う第１基板アセンブリの断面を示し、図１２は、図１のＶ－Ｖ線に沿う第１基板アセンブリの断面を示している。ＭＥＭＳセンサ１の製造では、シリコン基板である第１基板１０及び第２基板２０が準備される。
【0060】
第１基板１０には、図１０に示すように、分離部１６に対応する部分が除去されてトレンチ１８が形成される。トレンチ形成後に、トレンチ１８及び第１基板１０の第１主面１０ａ全体が熱酸化され、酸化シリコン膜によって分離部１６が形成されるとともに第１基板１０の第１主面１０ａ上に酸化シリコン膜が形成される。分離部１６が形成されると、第１基板１０の第１主面１０ａ上の酸化シリコン膜が除去される。
【0061】
次に、スパッタ法によって、第１基板１０の被シール部１７に対応する部分にＡｌ層１９が形成される。第１基板１０にはまた、パッド部３、コンタクト及び配線が形成される。その後に、フォトリソグラフィ及び異方性エッチングによって第１基板１０がパターニングされ、電極１３を残すようにトレンチが形成される。次いで、等方性エッチングによって前記トレンチが深く形成されるとともに、第１基板１０の第１主面１０ａに平行な方向にエッチングされ、図１１及び図１２に示すように、第１主面１０ａに一部が露出する空洞１２が形成されるとともに空洞１２内に電極１３を形成する梁部１４が浮いた状態で配置され、第１基板アセンブリ１１が製造される。
【0062】
図１３は、第２基板アセンブリの製造方法を説明する図である。第２基板２０には、図１３に示すように、蒸着法によって第２基板２０のシール部２７及びストッパ部２３に対応する部分にＧｅ層２９，２６が形成される。Ｇｅ層２９は、第１基板１０の第１主面１０ａ及び第２基板２０の第１主面２０ａより表面粗さＳａが大きく形成される。前述したように、基板ホルダ５１に保持された第２基板２０の基板角度θ１を変えて、表面粗さＳａが大きいＧｅ層２９，２６が形成される。Ｇｅ層２９，２６は同時に形成されることが好ましいが、同時に形成しなくてもよい。
【0063】
そして、フォトリソグラフィ及びエッチングによってシール部２７及びストッパ部２３がパターニングされ、第２基板２０に空洞２２が形成されるとともにシール部２７及びストッパ部２３が形成され、第２基板アセンブリ２１が製造される。
【0064】
このようにして、第１基板１０に空洞１２内に移動可能に配置される電極１３が形成されるとともに被シール部１７が形成され、第２基板２０に電極１３に対向するようにストッパ部２３が形成されるとともにシール部２７が形成され、ストッパ部２３の電極１３に対向する対向面は、第１基板１０の第１主面１０ａより表面粗さが大きく形成される。
【0065】
第１基板アセンブリ１１及び第２基板アセンブリ２１の製造後、第１基板１０の被シール部１７に第２基板２０のシール部２７が重ね合わせられて接合され、第１基板１０に空洞１２を覆うように第２基板２０が接合される。第１基板アセンブリ１１と第２基板アセンブリ２１との接合は、例えば４３０度などの所定温度に加熱されることによる金属接合、具体的には共晶接合によって行われる。
【0066】
このように、本実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１の製造方法では、第１基板１０の表面１０ａに空洞１２が形成されるとともに第１基板１０に空洞１２内に移動可能にセンサ素子２の電極１３が形成され、第２基板２０に電極１３の第２基板側への移動を規制するストッパ部２３が形成され、空洞１２を覆うように第１基板１０に第２基板２０が接合され、ストッパ部２３における電極１３に対向する対向面は、第１基板１０の表面１０ａより表面粗さが大きく形成される。
【0067】
これにより、ストッパ部２３の電極１３に対向する対向面が、第１基板１０の表面１０ａと同一表面粗さである場合に比して、電極１３がストッパ部２３に接触するときの接触面積を小さくすることができる。従って、電極１３を有する第１基板１０に第２基板２０を接合するとともに第２基板２０に電極１３の移動を規制するストッパ部２３が設けられるＭＥＭＳセンサ１において、電極１３がストッパ部２３に貼り付くことを抑制することができる。第１基板１０と第２基板２０とを金属接合する場合など、ストッパ部２３に非粘着性を有する樹脂コーティングなどを用いることができない場合においても、電極１３とストッパ部２３との貼り付きを抑制することができる。
【0068】
ＭＥＭＳセンサ１では、梁部１４は、支持用梁部１４ａを備え、固定電極用梁部１４ｂ及び可動電極用梁部１４ｃと支持用梁部１４ａとがそれぞれ分離部１６を介して接続されているが、支持用梁部１４ａを備えることなく、分離部１６を支持部１５に設けるようにしてもよい。
【0069】
図１４は、本開示の第２実施形態に係るＭＥＭＳセンサを示す図であり、図１４では、接合前の第１基板アセンブリ１１及び第２基板アセンブリ２１を示している。第２実施形態に係るＭＥＭＳセンサ６１は、第１実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１に対し、第２基板２０の第１主面２０ａをエッチングすることによりシール部２７及びストッパ部２３上に形成されるＧｅ層２９，２６の表面粗さを大きくしたものであり、同様の構成については説明を省略する。
【0070】
第２実施形態に係るＭＥＭＳセンサ６１についても、第１実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１と同様に、空洞１２内に配置された電極１３を有する第１基板１０の被シール部１７に、ストッパ部２３が設けられた第２基板２０のシール部２７を接合することで、第１基板１０に空洞１２を覆うように第２基板２０が接合される。また、第１基板１０の被シール部１７は、Ａｌ層１９によって形成され、第２基板２０のシール部２７は、Ｇｅ層２９によって形成され、第２基板２０のストッパ部２３上にはＧｅ層２６が形成される。
【0071】
Ｇｅ層２９，２６は、表面粗さＳａが大きく形成され、第１基板１０の第１主面１０ａより表面粗さＳａが大きく形成される。本実施形態では、図１４に示すように、第２基板２０のシール部２７に対応する第２基板２０の第１主面２０ａ及びストッパ部２３における第２基板２０の第１主面２０ａは、エッチングが行われ、表面粗さＳａが第１基板１０の第１主面１０ａより大きく形成され、エッチングを行わない場合に比して大きく形成される。
【0072】
第２基板２０の第１主面２０ａへのエッチングは、ＳＦ６ガスをベースとしてＯ２ガスを添加したＳＦ６／Ｏ２混合ガスを用いてエッチングする第１エッチングステップＳ１と、Ｏ２を添加することなくＳＦ６ガスを用いてエッチングする第２エッチングステップＳ２とによって行われる。第１エッチングステップＳ１は、表面を粗くする粗化ステップとして機能し、第２エッチングステップＳ２は、表面を平坦化する平坦化ステップとして機能する。
【0073】
図１５は、圧力と表面粗さの関係を示すグラフである。図１５では、エッチング時におけるチャンバの圧力（ｍＴｏｒｒ）を横軸にとり、第２基板２０の表面粗さＳａ（算術平均粗さ）を縦軸にとって表している。第１エッチングステップＳ１について、ＳＦ６／Ｏ２混合ガスについてＳＦ６流量及びＯ２流量をそれぞれ６０ｓｃｃｍ及び６０ｓｃｃｍとし、圧力を変化させて表面粗さＳａを測定した。第１エッチングステップＳ１における圧力と表面粗さとの測定結果を黒丸として表している。
【0074】
図１５に示す測定結果から、圧力と表面粗さＳａとの関係を表した二次関数の近似式を既知の最小二乗法によって算出し、圧力と表面粗さＳａとの関係式Ｌ３を算出した。圧力と表面粗さＳａとの関係式Ｌ３は、所定圧力まで圧力が大きくなるほど表面粗さが小さくなっている。図１５では、第１エッチングステップＳ１における圧力と表面粗さＳａとの関係式Ｌ３を実線で示し、第１エッチングステップＳ１後の第２エッチングステップＳ２における圧力と表面粗さとの関係式を模式的に破線Ｌ４で示している。
【0075】
本実施形態では、第１エッチングステップＳ１によって、例えば表面粗さＳａを１００ｎｍに設定し、第１エッチングステップＳ１後の第２エッチングステップＳ２によって、例えば表面粗さＳａを１５ｎｍに設定した。図１５に実線Ｌ３で示すように、第１エッチングステップＳ１において圧力を４０～４５ｍＴｏｒｒに設定して所定時間エッチングし、その後に、第２エッチングステップＳ２によって所定時間エッチングし、図１５の破線Ｌ４で示すように、表面粗さＳａを低下させて、所定表面粗さＳａ０にした。第２エッチングステップＳ２では、ＳＦ６ガスについてＳＦ６流量６０ｓｃｃｍとし、圧力を第１エッチングステップＳ１と同様の４０～４５ｍＴｏｒｒに設定した。
【0076】
表面粗さＳａ０は、これに限定されるものではないが、好ましくは１５ｎｍ～５０ｎｍに設定される。表面粗さＳａ０が１５ｎｍより小さくなるとＧｅがＡｌ酸化膜８を貫通できないおそれがあり、表面粗さＳａ０が５０ｎｍより大きくなると、衝撃印加時に電極１３がストッパ部２３に接触したときにストッパ部２３上のＧｅ層２６の表面が破壊されてパーティクルなどが発生するおそれがある。Ｇｅ層２６の表面が破壊されてパーティクルなどが発生すると、パーティクルが電極１３に付着して電極１３の移動を妨げるなどセンサの信頼性を低下させるおそれがある。
【0077】
第２基板２０のシール部２７に対応する第２基板２０の第１主面２０ａ及び第２基板２０のストッパ部２３における第２基板２０の第１主面２０ａについてエッチングが行われた後に、図１４に示すように、第２基板２０のシール部２７及びストッパ部２３に対応する部分にＧｅ層２９，２６が、蒸着法によって形成される。
【0078】
本実施形態では、蒸着装置５０において、第２基板２０の基板角度θ１がゼロに設定され、蒸発源５３から蒸発して第２基板２０に入射する蒸発分子の飛行経路の中心ライン５４に対し、第２基板２０が直交する方向に配置された状態で、Ｇｅ層２９，２６が蒸着法によって形成される。
【0079】
この場合、蒸発源５３からの蒸発分子の飛行経路の中心ライン５４に対して第２基板２０が直交する方向から所定角度傾斜して配置される場合に比して、Ｇｅ層２９，２６自体の表面粗さＳａは小さく形成されるが、第２基板２０の第１主面２０ａは表面粗さＳａが大きく形成されているので、Ｇｅ層２９，２６の表面についても表面粗さＳａが大きく形成され、第１基板１０の第１主面１０ａより表面粗さＳａが大きく形成される。本実施形態では、Ｇｅ層２９の表面粗さＳａは、ＧｅがＡｌ酸化膜８を通過するように所定表面粗さＳａ、例えば１５ｎｍ～５０ｎｍに設定される。
【0080】
そして、フォトリソグラフィ及びエッチングによってシール部２７及びストッパ部２３がパターニングされ、第２基板２０に空洞２２が形成されるとともにシール部２７及びストッパ部２３が形成され、第２基板アセンブリ２１が製造される。シール部２７及びストッパ部２３に対応する部分に形成されるＧｅ層２９，２６は、第１基板１０の第１主面１０ａより表面粗さＳａが大きく形成される。
【0081】
第１基板アセンブリ１１及び第２基板アセンブリ２１の製造後、第１基板１０の被シール部１７に第２基板２０のシール部２７が重ね合わせられて接合され、第１基板１０に空洞１２を覆うように第２基板２０が接合される。第１基板アセンブリ１１と第２基板アセンブリ２１との接合は、例えば４３０度などの所定温度に加熱されることによる金属接合、具体的には共晶接合によって行われる。
【0082】
本実施形態においても、第１基板１０の表面１０ａに空洞１２が形成されるとともに第１基板１０に空洞１２内に移動可能にセンサ素子２の電極１３が形成され、第２基板２０に電極１３の第２基板側への移動を規制するストッパ部２３が形成され、空洞１２を覆うように第１基板１０に第２基板２０が接合され、ストッパ部２３における電極１３に対向する対向面は、第１基板１０の表面１０ａより表面粗さが大きく形成される。
【0083】
これにより、ストッパ部２３の電極１３に対向する対向面が、第１基板１０の表面１０ａと同一表面粗さである場合に比して、電極１３がストッパ部２３に接触するときの接触面積を小さくすることができる。従って、電極１３を有する第１基板１０に第２基板２０を接合するとともに第２基板２０に電極１３の移動を規制するストッパ部２３が設けられるＭＥＭＳセンサ６１において、電極１３がストッパ部２３に貼り付くことを抑制することができる。第１基板１０と第２基板２０とを金属接合する場合など、ストッパ部２３に非粘着性を有する樹脂コーティングなどを用いることができない場合においても、電極１３とストッパ部２３との貼り付きを抑制することができる。
【0084】
図１６は、第２実施形態に係るＭＥＭＳセンサの変形例を示す図である。図１６に示すように、ＭＥＭＳセンサ６１において、第２基板２０のシール部２７に対応する第２基板２０の第１主面２０ａ及び第２基板２０のストッパ部２３における第２基板２０の第１主面２０ａについてエッチングが行われた後に、ストッパ部２３上にＧｅ層が形成されることなく、第２基板２０のシール部２７にＧｅ層２９が蒸着法によって形成されるようにしてもよい。ストッパ部２３上にＧｅ層を形成した後に除去して、ストッパ部２３上にＧｅ層が形成されないようにしてもよい。
【0085】
この場合においても、フォトリソグラフィ及びエッチングによってシール部２７及びストッパ部２３がパターニングされ、第２基板２０に空洞２２が形成されるとともにシール部２７及びストッパ部２３が形成され、第２基板アセンブリ２１が製造される。シール部２７を形成するＧｅ層２９は、第１基板１０の第１主面１０ａより表面粗さＳａが大きく形成され、ストッパ部２３における電極１３に対向する対向面は、第１基板１０の第１主面１０ａより表面粗さＳａが大きく形成される。
【0086】
ＭＥＭＳセンサ１，６１では、シール部２７は、Ｇｅを含む層であるＧｅ層２９によって形成されているが、ＡｌＧｅ積層などのＧｅを含む層によって形成してもよい。ストッパ部２３上に形成されるＧｅを含む層であるＧｅ層２６についても、ＡｌＧｅ層などのＧｅを含む層によって形成してもよい。第１基板１０の被シール部１７がＡｌ層１９によって形成され、第２基板２０のシール部２７がＧｅ層２９によって形成されているが、第１基板１０の被シール部をＣｕ層によって形成し、第２基板２０のシール部２７をＳｎ層によって形成し、Ｃｕ層とＳｎ層とを共晶させるなど、他の金属接合によって第１基板１０と第２基板２０とを接合することも可能である。
【0087】
ＭＥＭＳセンサ１、６１では、第２基板２０のシール部２７の表面粗さＳａが、第１基板１０の第１主面１０ａの表面粗さＳａより大きく形成されているが、第２基板２０のシール部２７の表面粗さＳａを大きくすることなく、第１基板１０の被シール部１７の表面粗さを、第１基板１０の第１主面１０ａの表面粗さより大きく形成するようにしてもよい。
【0088】
ＭＥＭＳセンサ１，６１では、Ａｌ層１９、Ｇｅ層２９、２６がそれぞれスパッタ法、蒸着法によって形成されているが、他の方法によって形成するようにしてもよい。ＭＥＭＳセンサ１，６１は、静電容量型加速度センサであるが、電極が移動可能に配置される他のセンサにも適用可能である。
【0089】
このように、本実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１，６１では、表面１０ａに空洞１２を有する第１基板１０にセンサ素子２の電極１３が移動可能に設けられ、第１基板１０に接合する第２基板２０にストッパ部２３が設けられ、ストッパ部２３における電極１３に対向する対向面は、第１基板１０の表面１０ａより表面粗さＳａが大きく形成される。
【0090】
これにより、ストッパ部２３の電極１３に対向する対向面が、第１基板１０の表面１０ａと同一表面粗さである場合に比して、電極１３がストッパ部２３に接触するときの接触面積を小さくすることができる。従って、電極１３を有する第１基板１０に第２基板２０を接合するとともに第２基板２０に電極１３の移動を規制するストッパ部２３が設けられるＭＥＭＳセンサ１，６１において、電極１３がストッパ部２３に貼り付くことを抑制することができる。第１基板１０と第２基板２０とを金属接合する場合など、ストッパ部２３に非粘着性を有する樹脂コーティングなどを用いることができない場合においても、電極１３とストッパ部２３との貼り付きを抑制することができる。
【0091】
また、第１基板１０に、第２基板２０に接合される被シール部１７が設けられ、第２基板２０に、被シール部１７に接合されるシール部２７が設けられ、被シール部１７は、第１基板１０の表面１０ａより表面粗さＳａが大きく形成される。これにより、被シール部１７上に酸化膜又はコンタミネーションが付着した場合においても、シール部２７と被シール部１７とを接触させることができ、第１基板１０と第２基板２０の接合強度を大きくすることができる。
【0092】
また、被シール部１７とシール部２７とは、金属接合によって接合される。これにより、第１基板１０と第２基板２０とを金属接合によって接合することができ、第１基板１０と第２基板２０とを金属接合によって接合するＭＥＭＳセンサ１，６１において、電極１３とストッパ部２３との貼り付きを抑制することができる。
【0093】
また、被シール部１７は、Ａｌ層１９によって形成され、シール部２７は、Ｇｅを含む層２９によって形成される。これにより、Ｇｅを含む層２９は、第１基板１０の表面１０ａより表面粗さＳａが大きく形成され、被シール部１７上にＡｌ酸化膜８が形成される場合においても、Ａｌ酸化膜８を貫通してＡｌとＧｅとを接触させて金属接合させることができ、第１基板１０と第２基板２０の接合強度を大きくすることができる。
【0094】
また、前記対向面は、ストッパ部２３上に形成された金属膜層２６によって形成される。これにより、ストッパ部２３上に金属膜層２６が形成される場合においても、電極１３とストッパ部２３との貼り付きを抑制することができる。
【0095】
また、金属膜層２６は、Ｇｅを含む層２６である。これにより、ストッパ部２３上にＧｅを含む層２６が形成される場合においても、電極１３とストッパ部２３との貼り付きを抑制することができる。第２基板２０に設けられるシール部２７が第２基板２０上に形成されるＧｅを含む層２９によって形成される場合、Ｇｅを含む層２９，２６を同時に形成することができ、シール部のＧｅを含む層とストッパ部のＧｅを含む層とが別々に形成される場合に比して、製造工程を簡素化することができる。
【0096】
また、ストッパ部２３は、第１基板１０の表面１０ａより表面粗さＳａが大きく形成される。これにより、電極１３とストッパ部２３との貼り付きを抑制することができる。ストッパ部２３上に金属膜層２６が形成される場合においても、金属膜層２６の表面粗さＳａを大きくすることができ、電極１３とストッパ部２３との貼り付きを抑制することができる。
【0097】
また、センサ素子２は、静電容量型加速度センサ素子２である。これにより、静電容量型加速度センサ素子２を有するＭＥＭＳセンサ１，６１において、ストッパ部２３における電極１３に対向する対向面を第１基板１０の表面１０ａより表面粗さＳａを大きく形成することで、電極１３がストッパ部２３に貼り付くことを抑制することができる。
【0098】
また、本実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１，６１の製造方法では、第１基板１０の表面１０ａに空洞１２が形成されるとともに第１基板１０に空洞１２内に移動可能にセンサ素子２の電極１３が形成され、第２基板２０に電極１３の第２基板側への移動を規制するストッパ部２３が形成され、空洞１２を覆うように第１基板１０に第２基板２０が接合され、ストッパ部２３における電極１３に対向する対向面は、第１基板１０の表面１０ａより表面粗さＳａが大きく形成される。
【0099】
これにより、ストッパ部２３の電極１３に対向する対向面が、第１基板１０の表面１０ａと同一表面粗さである場合に比して、電極１３がストッパ部２３に接触するときの接触面積を小さくすることができる。従って、電極１３を有する第１基板１０に第２基板２０を接合するとともに第２基板２０に電極１３の移動を規制するストッパ部２３が設けられるＭＥＭＳセンサ１，６１において、電極１３がストッパ部２３に貼り付くことを抑制することができる。第１基板１０と第２基板２０とを金属接合する場合など、ストッパ部２３に非粘着性を有する樹脂コーティングなどを用いることができない場合においても、電極１３とストッパ部２３との貼り付きを抑制することができる。
【0100】
本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。
【0101】
［付記１］
表面に空洞の一部が露出する空洞を有する第１基板と、
前記空洞を覆うように前記第１基板に接合される第２基板と、
を備え、
前記第１基板に、前記空洞内に移動可能に配置されるセンサ素子の電極が設けられ、
前記第２基板に、前記電極の第２基板側への移動を規制するストッパ部が設けられ、
前記ストッパ部における前記電極に対向する対向面は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
ＭＥＭＳセンサ。
［付記２］
前記第１基板に、前記第２基板に接合される被シール部が設けられ、
前記第２基板に、前記被シール部に接合されるシール部が設けられ、
前記シール部は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
付記１に記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記３］
前記被シール部と前記シール部とは、金属接合によって接合される、
付記２に記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記４］
前記被シール部は、Ａｌ層によって形成され、
前記シール部は、Ｇｅを含む層によって形成される、
付記２又は付記３に記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記５］
前記対向面は、前記ストッパ部上に形成された金属膜層によって形成される、
付記１から付記４の何れかに記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記６］
前記金属膜層は、Ｇｅを含む層である、
付記５に記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記７］
前記ストッパ部は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
付記１から付記６の何れかに記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記８］
前記センサ素子は、静電容量型加速度センサ素子である、
付記１から付記７の何れかに記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記９］
第１基板の表面に空洞の一部が露出する空洞を形成するとともに前記空洞内に移動可能に配置されるセンサ素子の電極を形成し、
第２基板に前記電極の第２基板側への移動を規制するストッパ部を形成し、
前記空洞を覆うように前記第１基板に前記第２基板を接合し、
前記ストッパ部における前記電極に対向する対向面は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
ＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記１０］
前記第１基板に、前記第２基板に接合される被シール部を形成し、
前記第２基板に、前記被シール部に接合されるシール部を形成し、
前記シール部は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
付記９に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記１１］
前記被シール部と前記シール部とは、金属接合によって接合される、
付記１０に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記１２］
前記被シール部は、Ａｌ層によって形成され、
前記シール部は、Ｇｅを含む層によって形成され、
前記Ｇｅを含む層は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
付記１０又は付記１１に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記１３］
前記対向面は、前記ストッパ部上に形成された金属膜層によって形成される、
付記９から付記１２の何れかに記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記１４］
前記金属膜層は、Ｇｅを含む層である、
付記１３に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記１５］
前記ストッパ部は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
付記９から付記１４の何れかに記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
表面に空洞の一部が露出する空洞を有する第１基板と、
前記空洞を覆うように前記第１基板に接合される第２基板と、
を備え、
前記第１基板に、前記空洞内に移動可能に配置されるセンサ素子の電極が設けられ、
前記第２基板に、前記電極の第２基板側への移動を規制するストッパ部が設けられ、
前記ストッパ部における前記電極に対向する対向面は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
ＭＥＭＳセンサ。
［付記２］
前記第１基板に、前記第２基板に接合される被シール部が設けられ、
前記第２基板に、前記被シール部に接合されるシール部が設けられ、
前記シール部は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
付記１に記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記３］
前記被シール部と前記シール部とは、金属接合によって接合される、
付記２に記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記４］
前記被シール部は、Ａｌ層によって形成され、
前記シール部は、Ｇｅを含む層によって形成される、
付記２又は付記３に記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記５］
前記対向面は、前記ストッパ部上に形成された金属膜層によって形成される、
付記１から付記４の何れかに記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記６］
前記金属膜層は、Ｇｅを含む層である、
付記５に記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記７］
前記ストッパ部は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
付記１から付記６の何れかに記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記８］
前記センサ素子は、静電容量型加速度センサ素子である、
付記１から付記７の何れかに記載のＭＥＭＳセンサ。
［付記９］
第１基板の表面に空洞の一部が露出する空洞を形成するとともに前記空洞内に移動可能に配置されるセンサ素子の電極を形成し、
第２基板に前記電極の第２基板側への移動を規制するストッパ部を形成し、
前記空洞を覆うように前記第１基板に前記第２基板を接合し、
前記ストッパ部における前記電極に対向する対向面は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
ＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記１０］
前記第１基板に、前記第２基板に接合される被シール部を形成し、
前記第２基板に、前記被シール部に接合されるシール部を形成し、
前記シール部は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
付記９に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記１１］
前記被シール部と前記シール部とは、金属接合によって接合される、
付記１０に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記１２］
前記被シール部は、Ａｌ層によって形成され、
前記シール部は、Ｇｅを含む層によって形成され、
前記Ｇｅを含む層は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
付記１０又は付記１１に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記１３］
前記対向面は、前記ストッパ部上に形成された金属膜層によって形成される、
付記９から付記１２の何れかに記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記１４］
前記金属膜層は、Ｇｅを含む層である、
付記１３に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
［付記１５］
前記ストッパ部は、前記第１基板の表面より表面粗さが大きく形成される、
付記９から付記１４の何れかに記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【符号の説明】
【0102】
１，６１，１０１ ＭＥＭＳセンサ
２ センサ素子
１０ 第１基板
１２ 空洞
１３ 電極
１７，１１７ 被シール部
２０ 第２基板
２３ ストッパ部
２７，１２７ シール部
２ センサ素子
１０ 第１基板
１２ 空洞
１３ 電極
１７，１１７ 被シール部
２０ 第２基板
２３ ストッパ部
２７，１２７ シール部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】