物理量传感器以及电子设备的制造方法与工艺

本发明涉及一种物理量传感器以及电子设备。

背景技术：
近年来，开发了一种例如使用硅MEMS（MicroElectroMechanicalSystem：微电子机械系统）技术而对物理量进行检测的物理量传感器。物理量传感器例如具有被固定在基板上的固定电极、和隔着间隙而与固定电极对置配置的可动电极，并且根据固定电极与可动电极之间的静电电容，而对加速度等物理量进行检测。例如在专利文献1中，公开一种包括可动体的加速度传感器，所述可动体通过两个支承部（固定部）而被支承，并且具有框部件以及可动电极。但是，在专利文献1所记载的加速度传感器中，可动体的两端通过两个固定部而被支承。因此，例如在施加了热量时，有时会在可动体上产生由于被两个固定部支承而引起的应力。由此，例如，有时会在可动体上产生扭转，从而使加速度传感器的灵敏度降低。专利文献1：日本特开2007-139505号公报

技术实现要素：
本发明的几个方式所涉及的目的之一在于，提供一种能够抑制在可动体上产生应力的情况的物理量传感器。此外，本发明的几个方式所涉及的目的之一在于，提供一种具有上述的物理量传感器的电子设备。本发明是为了解决上述课题的至少一部分而实施的发明，其能够以以下的方式或应用例的形式而实现。应用例1本应用例所涉及的物理量传感器具备：基板；固定部及固定电极部，其被固定在所述基板上；可动体，其具备支承部、可动电极部以及弹簧部，并且能够沿着与所述第一轴交叉的第二轴进行位移，其中，所述支承部在俯视观察时被设置在所述固定部的周围，所述可动电极部被支承在所述支承部上并以沿着第一轴而延伸，且以与所述固定电极部对置的方式而配置，所述弹簧部对所述固定部和所述支承部进行连结，所述支承部具备沿着所述第一轴而延伸的第一梁部、和沿着所述第二轴而延伸的第二梁部。根据这种物理量传感器，与可动体的两端通过两个固定部而被支承的方式相比，能够抑制例如在施加了热量的情况、或使用模制树脂来进行安装的情况下，在可动体上产生由于被固定部支承而引起的应力的情况。其结果为，在这种物理量传感器中，能够抑制例如在可动体上产生扭转的情况，从而能够具有较高的灵敏度。应用例2在本应用例所涉及的物理量传感器中，可以采用如下方式，即，所述固定部以在俯视观察时与结构体的重心重叠的方式而设置，所述结构体被构成为，包括所述固定部以及所述可动体。根据这种物理量传感器，可动体能够更稳定地被支承。应用例3在本应用例所涉及的物理量传感器中，可以采用如下方式，即，所述第一梁部具备所述可动电极部的功能，在所述基板上，以与所述第一梁部对置的方式而设置有所述固定电极部。根据这种物理量传感器，能够具有较高的灵敏度。应用例4在本应用例所涉及的物理量传感器中，可以采用如下方式，即，以与所述弹簧部相邻的方式而设置有所述可动电极部。根据这种物理量传感器，能够通过可动电极部，来抑制由于固定电极部而在弹簧部上作用有不必要的静电力的情况。由此，可动体能够稳定地进行动作。应用例5在本应用例所涉及的物理量传感器中，可以采用如下方式，即，所述第二梁部沿着所述第二轴而设置有一对，所述可动电极部从各个所述第二梁部起沿着所述第一轴而延伸。根据这种物理量传感器，能够抑制在可动体上产生应力的情况。应用例6在本应用例所涉及的物理量传感器中，可以采用如下方式，即，所述第二梁部沿着所述第二轴而设置有一对，所述可动电极部的两端部与所述第二梁部分别连接。根据这种物理量传感器，能够具有较高的刚性。应用例7在本应用例所涉及的物理量传感器中，可以采用如下方式，即，相对于一个所述固定部，对置有至少两个所述可动电极部。根据这种物理量传感器，能够实现小型化。应用例8本应用例所涉及的电子设备包括上述任一应用例所涉及的物理量传感器。根据这种电子设备，能够具有如下的物理量传感器，即，能够抑制在可动体上产生应力的情况的理量传感器。附图说明图1为模式地表示本实施方式所涉及的物理量传感器的俯视图。图2为模式地表示本实施方式所涉及的物理量传感器的剖视图。图3为模式地表示本实施方式所涉及的物理量传感器的制造工序的剖视图。图4为模式地表示本实施方式所涉及的物理量传感器的制造工序的剖视图。图5为模式地表示本实施方式的第一改变例所涉及的物理量传感器的俯视图。图6为模式地表示本实施方式的第二改变例所涉及的物理量传感器的俯视图。图7为模式地表示本实施方式的第三改变例所涉及的物理量传感器的俯视图。图8为模式地表示本实施方式的第三改变例所涉及的物理量传感器的俯视图。图9为模式地表示本实施方式的第三改变例所涉及的物理量传感器的俯视图。图10为模式地表示本实施方式所涉及的电子设备的立体图。图11为模式地表示本实施方式所涉及的电子设备的立体图。图12为模式地表示本实施方式所涉及的电子设备的立体图。具体实施方式以下，利用附图来对本发明的优选实施方式进行详细说明。另外，以下进行说明的实施方式并不是对权利要求书中所记载的本发明的内容不当地进行限定。此外，以下所说明的结构并不一定都是本发明的必要结构要件。1．物理量传感器首先，参照附图对本实施方式所涉及的物理量传感器进行说明。图1为模式地表示本实施方式所涉及的物理量传感器100的俯视图。图2为模式地表示本实施方式所涉及的物理量传感器100的、沿着图1中的II-II线的剖视图。另外，在图1及图2中，作为相互正交的三个轴，图示了X轴、Y轴以及Z轴。物理量传感器100例如能够作为惯性传感器而进行使用，具体而言，例如，能够作为用于对水平方向（X轴方向）上的加速度进行测定的加速度传感器（静电电容型加速度传感器、静电电容型MEMS加速度传感器）而进行利用。如图1及图2所示，物理量传感器100包括：基板10、固定部32、可动体34以及固定电极部39a、39b。固定部32、可动体34以及固定电极部39a、39b构成了功能元件30。可动体34具备：支承部35、弹簧部36、可动电极部38。并且，物理量传感器100可以包括盖体20。另外，为了便于说明，在图1中省略了盖体20的图示。基板10的材质例如为玻璃、硅。如图2所示，基板10具有第一面12、和第一面12的相反侧的第二面14。在第一面12上设置有凹部16。在凹部16的上方，隔着间隙而设置有可动体34。通过凹部16，从而可动体34能够在不被基板10妨碍的情况下，沿着X轴而进行位移。凹部16的平面形状（从Z轴方向观察时的形状）并不被特别地限定。基板10具有在俯视观察时（从Z轴方向观察时）被凹部16包围的支柱部18a、18b。支柱部18a为用于对固定部32进行支承的部分。支柱部18b为用于对固定电极部39a、39b进行支承的部分。在图示的示例中，设置有一个支柱部18a，并设置有两个支柱部18b。支柱部18a例如位于两个支柱部18b之间。支柱部18a、18b的平面形状例如为四边形。盖体20被设置在基板10上（基板10的第一面12上）。基板10和盖体20能够构成外壳。基板10和盖体20能够形成空腔22，从而能够将功能元件30收纳在空腔22中。空腔22例如可以以惰性气体（例如氮气）气氛的状态而被密封。盖体20的材质例如为硅、玻璃。盖体20与基板10的接合方法未被特别地限定，例如在基板10的材质为玻璃，盖体20的材质为硅的情况下，基板10与盖体20可以被阳极接合。功能元件30被支承在基板10上。功能元件30被收纳在由基板10和盖体20包围而成的空腔22内。可动体34根据X轴方向上的加速度，而在X轴方向（＋X轴方向或－X轴方向）上进行位移。随着这种位移，可动电极部38与固定电极部39a之间的间隙、以及可动电极部38与固定电极部39b之间的间隙的大小将发生变化。即，随着可动体34的位移，可动电极部38与固定电极部39a之间的静电电容、以及可动电极部38与固定电极部39b之间的静电电容的大小将发生变化。物理量传感器100能够根据这些静电电容的变化，而对X轴方向上的加速度进行检测。固定部32被固定（接合）在基板10的支柱部18a上。固定部32的数量为一个。如图1所示，固定部32以在俯视观察时与结构体31的重心G重叠的方式而设置，所述结构体31被构成为，包括固定部32和可动体34。固定部32的平面形状例如为四边形。在图1所示的示例中，支柱部18a位于固定部32的外边缘的内侧。通过固定部32，从而可动体34隔着间隙而被支承在基板10的上方。支承部35隔着间隙而被设置在基板10的上方。如图1所示，在俯视观察时，支承部35被设置在固定部32的周围。在图示的示例中，支承部35以包围固定部32的方式而设置。可动体34通过位于支承部35的内侧的固定部32而被支承。支承部35能够对可动电极部38进行支承。支承部35的形状例如为框架状。支承部35例如具有：沿着Y轴（第一轴）而延伸的第一梁部35a、35b；和沿着X轴（第二轴）而延伸的第二梁部35c、35d。即，第一梁部沿着Y轴而设置有一对，第二梁部沿着X轴而设置有一对。第一梁部35a位于固定部32的－X轴侧。第一梁部35b位于固定部32的＋X轴侧。第二梁部35c位于固定部32的＋Y轴侧，并从第一梁部35a延伸至第一梁部35b。第二梁部35d位于固定部32的－Y轴侧，并从第一梁部35a延伸至第一梁部35b。另外，虽然未图示，但支承部35还可以以在俯视观察时不包围固定部32的方式而设置。例如，支承部35还可以不具有第一梁部35a、35b中的一方。弹簧部36隔着间隙而被设置在基板10的上方。弹簧部36对固定部32和支承部35进行连结。弹簧部36被构成为，能够沿着X轴而进行位移，从而能够使支承部35在X轴方向上进行位移。弹簧部36例如具有：第一延伸部36a、第二延伸部36b、第三延伸部36c以及第四延伸部36d。第一延伸部36a从固定部32到支承部35的第二梁部35c为止，沿着Y轴往复且在－X轴方向上延伸。第二延伸部36b从固定部32到第二梁部35c为止，沿着Y轴往复且在＋X轴方向上延伸。第三延伸部36c从固定部32到支承部35的第二梁部35d为止，沿着Y轴往复且在－X轴方向上延伸。第四延伸部36d从固定部32到支承部35的第二梁部35d为止，沿着Y轴往复且在＋X轴方向上延伸。在图示的示例中，第一延伸部36a和第三延伸部36c关于穿过重心G且与X轴平行的第一直线（未图示）对称。同样地，第二延伸部36b和第四延伸部36d关于第一直线对称。此外，第一延伸部36a和第二延伸部36b关于穿过重心G且与Y轴平行的第二直线（未图示）对称。同样地，第三延伸部36c和第四延伸部36d关于第二直线对称。另外，虽然在图示的示例中，弹簧部36具有四个延伸部，但只要被构成为能够使支承部35在X轴方向上进行位移，则延伸部的数量并不被特别地限定。可动电极部38被支承在支承部35上。可动电极部38以与固定电极部39a、39b对置的方式而配置。可动电极部38被连接在支承部35上。更具体而言，可动电极部38的一个端部被连接在支承部35上，而另一个端部未被连接在支承部35上。可动电极部38从支承部35起沿着Y轴而延伸。在图示的示例中，可动电极部38被设置有多个，且从支承部35的各个第二梁部35c、35d起沿着Y轴而延伸。更具体而言，四个可动电极部38从第二梁部35c起向－Y轴方向延伸，四个可动电极部38从第二梁部35d起向＋Y轴方向延伸。在图示的示例中，在与弹簧部36相比靠－X轴侧的位置处，配置有从第二梁部35c延伸出的两个可动电极部38、和从第二梁部35d延伸出的两个可动电极部38。此外，在与弹簧部36相比靠＋X轴侧的位置处，配置有从第二梁部35c延伸出的两个可动电极部38、和从第二梁部35d延伸出的两个可动电极部38。固定电极部39a、39b被固定（接合）在基板10的支柱部18b上。固定电极部39a、39b以与可动电极部38对置的方式而配置。在图示的示例中，相对于一个固定电极部39a，对置有两个可动电极部38。更具体而言，相对于固定电极部39a，对置有从第二梁部35c延伸出的可动电极部38、和从第二梁部35d延伸出的可动电极部38。同样地，相对于一个固定电极部39b，对置有两个可动电极部38。更具体而言，相对于固定电极部39b，对置有从第二梁部35c延伸出的可动电极部38、和从第二梁部35d延伸出的可动电极部38。固定电极部39a、39b沿着Y轴而延伸。固定电极部39a、39b例如被设置有多个。更具体而言，固定电极部39a、39b沿着X轴而被交替地配置，在固定电极部39a与固定电极部39b之间，配置有可动电极部38。多个固定电极部39a通过未图示的配线，而相互被电连接。多个固定电极部39b通过未图示的配线，而相互被电连接。在图示的示例中，在与弹簧部36相比靠－X轴侧的位置处，配置有两个固定电极部39a和两个固定电极部39b。此外，在与弹簧部36相比靠＋X轴侧的位置处，配置有两个固定电极部39a和两个固定电极部39b。固定电极部39a、39b例如具有与其他部分相比宽度（X轴方向上的大小）较宽的宽幅部40。在图示的示例中，宽幅部40的平面形状为四边形。通过宽幅部40，从而能够增大固定电极部39a、39b与支柱部18b之间的接触面积。因此，能够增大固定电极部39a、39b与支柱部18b之间的接合强度。固定部32和可动体34作为结构体31而被一体地设置。功能元件30的材质例如为，通过掺杂了磷、硼等杂质从而被赋予了导电性的硅。固定部32以及固定电极部39a、39b与基板10的接合方法并未被特别地限定，例如，在基板10的材质为玻璃，功能元件30的材质为硅的情况下，基板10与功能元件30可以被阳极接合。在物理量传感器100中，能够对可动电极部38与固定电极部39a之间的静电电容进行测定，并且对可动电极部38与固定电极部39b之间的静电电容进行测定。如此，在物理量传感器100中，能够分别对可动电极部38与固定电极部39a之间的静电电容、和可动电极部38与固定电极部39b之间的静电电容进行测定，并根据这些测定结果，而高精度地对物理量（加速度）进行检测。如上文所述，物理量传感器100能够作为加速度传感器或陀螺传感器等惯性传感器来进行使用，具体而言，例如，能够作为用于对水平方向（X轴方向）上的加速度进行测定的静电电容型加速度传感器来进行使用。本实施方...