[发明专利]功能元件及其制造方法、物理量传感器以及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及功能元件、功能元件的制造方法、物理量传感器以及电子设备。

背景技术

作为功能元件已知有物理量传感器元件，其具有固定配置的固定电极和隔开间隔与固定电极相对并且被设置为可位移的可动电极，根据固定电极与可动电极之间的静电电容来检测加速度、角速度等物理量(例如，参照专利文献1)。

例如，采用单层半导体基板或SOI基板来配置专利文献1所述的物理量传感器元件，其中，固定电极和可动电极分别具有排列成梳齿状的多个电极指并相互啮合。

另外，在专利文献1所述的物理量传感器元件中，固定电极的两个电极指以面对的方式设置在可动电极的邻接的两个电极指之间，并且该固定电极的两个电极指相互电绝缘。由此，可分别测定固定电极的该两个电极指的一个电极指和与其相对的可动电极的电极指之间的静电电容、以及固定电极的该两个电极指的另一个电极指和与其相对的可动电极的电极指之间的静电电容，根据它们的测定结果(采用所谓的差动检测方式)来检测物理量。

但是，在专利文献1所述的物理量传感器元件中，为了使各个固定电极和可动电极不导通而需要单独地绝缘分离电极指，导致制造效率恶化。另外，在上述差动检测方式中，当固定电极和可动电极的厚度变大(纵横比高)时灵敏度变高。但是，在专利文献1的情况下，需要在基板的厚度方向上实施第1蚀刻之后，在横向上实施第2蚀刻，为了增大固定电极和可动电极的厚度而需要使基板预先变厚，从制造效率的观点来看，难以使电极的厚度增大。另外，SOI基板一般价格较高，从而具有产品成本变高的问题。

【专利文献1】日本专利第4238437号公报

发明内容

本发明的目的是提供实现了高灵敏度化、制造效率的改善、低成本化、高可靠性化的至少一个的功能元件、功能元件的制造方法、物理量传感器以及具有该物理量传感器的电子设备。

通过下述的本发明来达成这样的目的。

本发明的功能元件，其特征在于，该功能元件具有：绝缘基板；可动部；可动电极指，其设置在上述可动部上；以及固定电极指，其设置在上述绝缘基板上，并且与上述可动电极指相对地配置，上述固定电极指包含配置在上述可动电极指的一侧的第1固定电极指和配置在另一侧的第2固定电极指，上述第1固定电极指与上述第2固定电极指相互离开地配置。

根据具有这种结构的本发明的功能元件，由于在绝缘基板上形成有固定电极指，因此，不需要对可动电极指和固定电极指分别填入绝缘膜进行绝缘分离，制造效率非常好。另外，由于不需要采用高价的SOI基板，因此能够抑制产品成本。

另外，由于能够从与绝缘基板不同的基板一起形成可动部、可动电极指以及固定电极指，因此制造效率非常良好，另外，可动电极指和固定电极指都仅通过基板的厚度方向的蚀刻来形成，因此与专利文献1相比电极指容易变厚，例如在将功能元件作为物理量传感器元件使用的情况下可实现高灵敏度化。

在本发明的功能元件中优选的是，在上述绝缘基板上设置有固定部，上述可动部经由连接部与上述固定部连接。

由此，例如只要连接部采用弹簧部件就能够可位移地支持可动部，能够将功能元件应用于物理量传感器元件等。

在本发明的功能元件中优选的是，在上述绝缘基板上设置有与上述第1固定电极指电连接的第1布线、以及与上述第2固定电极指电连接的第2布线中的至少一个布线。

由此，例如在将功能元件作为物理量传感器元件使用的情况下，利用第1布线和第2布线分别测定第1固定电极指与可动电极指之间的静电电容、以及第2固定电极指与可动电极指之间的静电电容，只要根据它们的测定结果来进行例如差动运算，就能够高精度地检测物理量。另外，在绝缘基板的固定电极指侧的表面上设置有这样的第1布线、第2布线等布线，因此能够确保布线形成区域的面积较大，能够防止布线彼此短路。

在本发明的功能元件中优选的是，在上述绝缘基板上设置有凹部，上述布线设置在上述凹部内。

由此，能够防止第1布线和第2布线从绝缘基板的表面突出。因此，能够防止第1布线和第2布线与其它部位的不经意的电连接(短路)。

在本发明的功能元件中优选的是，上述第1固定电极指和上述第2固定电极指中的至少一方经由具有导电性的突起与上述布线连接。

由此，例如通过利用导电性的突起连接第1布线和第1固定电极指之间、利用导电性的突起连接第2布线和第2固定电极指之间，能够在固定电极指与布线之间可靠地取得导通，能够实现可靠性高的功能元件。

在本发明的功能元件中优选的是，上述布线具有设置有绝缘膜的部分。