[发明专利]物理量传感器、复合传感器、电子设备和移动物体

说明书

本发明提供一种物理量传感器、复合传感器、电子设备和移动物体，物理量传感器能够减小弹性部的尺寸波动导致的检测精度下降。其中，陀螺仪传感器(1)包括：弹性部(43)，具有通过折叠部(430)连接的多个梁部(第一部分(4301a、4301b、4301c、4301d))；结构体(固定驱动部(45))，与多个梁中的位于外侧的外侧梁(第一部分(4301a))相对，当将外侧梁和结构体的间隔设为T1，将多个梁彼此的间隔设为T2时，在T2＜T1的情况下，在外侧梁的结构体侧设置有与外侧梁相对的第一梁(4303)。

技术领域

本发明涉及物理量传感器、复合传感器、惯性测量单元、便携式电子设备、电子设备和移动物体。

背景技术

近年来，作为物理量传感器的示例，已开发出一种使用利用硅MEMS(微电子机械系统)技术的陀螺仪传感器元件的陀螺仪传感器。在物理量传感器中，用于检测角速度的陀螺仪传感器在例如游戏机的运动感测功能等应用中迅速普及。

作为这样的陀螺仪传感器，例如，专利文献1公开了一种构成角速度传感器的传感器元件。该传感器元件具有：支承基板；固定到支承基板的固定部；相对于固定部由弹性梁(支承梁)支承的振动体；设置在振动体上的梳齿形可动电极；以及通过间隔与该可动电极啮合的固定梳齿电极。在具有这种构成的角速度传感器中，当向固定梳齿电极施加电压时，振动体由于可动电极和固定梳齿电极之间产生的静电力而在X轴方向上振动(驱动振动)。当围绕Z轴(或Y轴)的角速度作用在处于这种振动状态的振动体时，振动体由于科里奥利力而在Y轴(或Z轴)方向上振动(检测振动)。通过检测与该科里奥利力引起的振动体在Y轴(或Z轴)方向上的振动幅度的大小相对应的电信号，能够检测旋转的角速度。

这种传感器元件可以通过干法蚀刻来制造，例如，在专利文献2中，记载了一种硅的深反应离子蚀刻技术(Deep Reactive ion Etching)，即所谓的Bosch工艺(Boschprocess)，其通过交替切换SF₆(蚀刻气体)和C₄F₈(沉积气体)两种系统的反应性等离子气体来重复蚀刻和侧壁保护膜沉积的过程。

然而，当专利文献1中描述的传感器元件旨在通过专利文献2中描述的干法蚀刻来制造时，如果传感器元件的每个部分的形状图案有疏有密，则蚀刻气体的流动发生波动，每个部分的截面形状也各不相同。具体地，开口率大的部分(图案)由于蚀刻气体的流动而推进侧蚀刻，截面形状的变化增大，相反地，开口率小的部分(图案)截面形状的变化变小。并且，当在支承振动体的弹性部中发生这种截面形状的波动时，弹性部的各个部分的共振频率波动，传感器元件中的检测信号受到影响，结果，出现检测精度降低的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-175079号公报

专利文献2：日本特表平7-503815号公报。

发明内容

本发明用于解决上述技术问题中的至少一部分问题而提出，可以通过如下方式或应用例来实现。

[应用例1]本应用例的物理量传感器包括：弹性部，具有通过折叠部连接的多个梁的；结构体，与所述梁中的位于外侧的外侧梁相对，其中，当将所述外侧梁和所述结构体之间的间隔设为T1，将所述多个梁之间的间隔设为T2时，在T2＜T1的情况下，在所述外侧梁的所述结构体侧设置有与外侧梁相对的第一梁。

根据本应用例的物理量传感器，当外侧梁和结构体之间的间隔T1与多个梁之间的间隔T2满足T2＜T1时，换句话说，外侧梁和结构体之间的开口率大时，在外侧梁的结构体侧设置与外侧梁相对的第一梁。通过该第一梁，能够减小外侧梁与结构体之间的开口率，并能够接近梁彼此的开口率。由此，能够减少由于蚀刻气体的流动而导致的截面形状的波动，结果，能够减少由于截面形状的波动而引起的包括多个梁的弹性部的共振频率的波动所导致的检测精度的降低。