物理量传感器、压力传感器、高度计、电子设备以及移动体制造技术

本发明专利技术提供一种具有优异的检测灵敏度的物理量传感器，并且提供具有该物理量传感器的压力传感器、高度计、电子设备以及移动体。本发明专利技术的物理量传感器(1)具有：基板(2)，其在所述基板的一面开口的凹部(24)；隔膜部(20)，其包括凹部(24)的底部，并因受压而发生挠曲变形；压敏电阻元件(5)，其被配置于隔膜部(20)上；台阶部(30)，其在基板(2)的另一面侧沿隔膜部(20)的外周而配置，并相对于隔膜部(20)向隔膜部(20)的厚度方向以小于凹部(24)的深度(d)的高度(h)而突出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及物理量传感器、压力传感器、高度计、电子设备W及移动体。
技术介绍
具有通过受压而晓曲变形的隔膜的压力传感器被广泛使用（例如，参照专利文献 1)。在运样的压力传感器中，通常情况下通过利用配置于隔膜上的传感器元件来检测隔膜 的晓曲从而检测加载于隔膜的压力。 另外，在运样的压力传感器中所使用的隔膜，通常情况下如专利文献1所公开的 那样，通过在基板的一面形成凹部，从而使用因该基板的凹部而薄壁化的部分来构成。此 夕F，迪欧运样的隔膜的晓曲进行检测的传感器元件被配置在该基板的开有凹部的一侧的相 反侧的面上。 然而，近年来，正在谋求压力传感器的进一步的小型化。但是，在专利文献1的压 力传感器中，如果将隔膜小型化，则会存在难W实现足够的检测灵敏度的问题。 阳0化]专利文献1 :日本特开2011-75400号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有优异的检测灵敏度的物理量传感器，另外提供具 有该物理量传感器的压力传感器、高度计、电子设备W及移动体。 运样的目的通过下述的本专利技术实现。 阳00引 应用例1 本专利技术的物理量传感器的特征在于，具有：基板，其具有在所述基板的一面侧开口 的凹部；隔膜部，其包括所述凹部的底部，并通过受压而发生晓曲变形；传感器元件，其被 配置于所述隔膜部上；台阶部，其在所述基板的另一面侧沿所述隔膜部的外周而被配置，并 相对于所述隔膜部而向所述隔膜部的厚度方向突出，而且突出量小于所述凹部的深度。 根据运样的物理量传感器，当隔膜部通过受压而发生了晓曲变形时，能够使应力 向隔膜部的与台阶部之间的边界部分集中。因此，通过在该边界部分配置传感器元件，能够 提局检测灵敏度。 应用例2 在本专利技术的物理量传感器中，优选为，所述隔膜部的所述一面侧的面为受压面。 由此，能够使用半导体制造工序在基板的开有凹部的一侧的相反侧的面容易地形 成压力基准室W及台阶部。 应用例3 在本专利技术的物理量传感器中，优选为，所述传感器元件被配置于，与述隔膜部的厚 度方向的中屯、相比靠所述另一面侧的位置处。 由此，能够在隔膜部的由于受压而应力集中的部分处配置传感器元件，其结果为， 能够提高检测灵敏度。另外，与在基板的开有凹部的一侧的面上配置传感器元件的情况相 比，能够简单且高精度地形成传感器元件。 应用例4 在本专利技术的物理量传感器中，优选为，所述传感器元件被配置于，与所述隔膜部的 中屯、相比靠所述台阶部侧的位置处。 由此，能够在隔膜部的由于受压而应力集中的部分处配置传感器元件，其结果为， 能够提局检测灵敏度。 应用例5 在本专利技术的物理量传感器中，优选为，所述台阶部由不同于所述基板的另一层构 成。 由此，能够简单且高精度地形成适当的高度的台阶部。 阳〇2引 应用例6 在本专利技术的物理量传感器中，优选为，所述另一层含有多晶娃。由此，能够使用成膜法而简单且高精度地形成台阶部。另外，在使用娃基板来形成 隔膜部的情况下，能够缩小台阶部与隔膜部之间的线膨胀系数差，其结果为，能够使物理量 传感器的溫度特性优异。 应用例7 在本专利技术的物理量传感器中，优选为，具有配置于所述基板的所述另一面侧的压 力基准室。 由此，能够W压力基准室内的压力为基准而检测压力。另外，能够使用半导体制造 工序在基板的开有凹部的一侧的相反侧的面上容易地形成压力基准室。 应用例8 在本专利技术的物理量传感器中，优选为，所述压力基准室的侧壁部与所述另一层连 接。 由此，能够消除台阶部与压力基准室的侧壁部之间的缝隙，降低在通过牺牲层蚀 刻而形成压力基准室时所使用的蚀刻液的意外的流动。 阳〇巧应用例9 在本专利技术的物理量传感器中，优选为，所述台阶部的突出量处于0.ΙμπιW上 380μmW下的范围内。 由此，当隔膜部因受压而发生晓曲变形时，能够使应力有效地向隔膜部的与台阶 部之间的边界部分集中。 阳0对 应用例10 在本专利技术的物理量传感器中，优选为，所述隔膜部的厚度处于1μπιW上8μπιW下 的范围内。 由此，当隔膜部因受压而晓曲变形时，能够使应力有效地向隔膜部的与台阶部之 间的边界部分集中。 阳0測应用例11 在本专利技术的物理量传感器中，优选为，所述台阶部处于，W所述隔膜部的外周缘为 基准而朝向所述隔膜部的中屯、侧偏移-5μmW上15μmW下的范围内。 根据运样的物理量传感器，当隔膜部因受压而晓曲变形时，能够使应力有效地向 隔膜部的与台阶部之间的边界部分集中。因此，通过在该边界部分配置传感器元件，能够提 局检测灵敏度。 柳41] 应用例12 在本专利技术的物理量传感器中，优选为，所述隔膜部的宽度处于50μmW上300μm W下的范围内。 由此，当隔膜部因受压而晓曲变形时，能够使应力有效地向隔膜部的与台阶部之 间的边界部分集中。 W44] 应用例13 本专利技术的压力传感器的特征在于，具有本专利技术的物理量传感器。由此，能够提供具 有优异的检测灵敏度的压力传感器。 应用例14 本专利技术的高度计的特征在于，具有本专利技术的物理量传感器。 由此，能够提供具有带有优异的检测灵敏度的物理量传感器的高度计。 W例应用例15 本专利技术的电子设备的特征在于，具有本专利技术的物理量传感器。 由此，能够提供具有带有优异的检测灵敏度的物理量传感器的电子设备。 阳〇巧 应用例16 本专利技术的移动体的特征在于，具有本专利技术的物理量传感器。 由此，能够提供具有带有优异的检测灵敏度的物理量传感器的移动体。【附图说明】 图1为表示本专利技术的第1实施方式的物理量传感器的剖视图。 图2为表示图1所示的物理量传感器的压敏电阻元件的配置的放大俯视图。 图3为用于对图1所示的物理量传感器的作用进行说明的图，（a)为表示加压状 态的剖视图，化）为表示加压状态的俯视图。 图4为用于对图1所示的物理量传感器中所设置的台阶部进行说明的示意图。 图5为表示台阶部的高度与检测灵敏度的关系的曲线图。 图6为表示台阶部的端部位置与检测灵敏度的关系的曲线图。 图7为表示图1所示的物理量传感器的制造工序的图。 图8为表示图1所示的物理量传感器的制造工序的图。 图9为表示本专利技术的第2实施方式的物理量传感器的压敏电阻元件的配置的放大 俯视图。 图10为表示本专利技术的压力传感器的一个示例的剖视图。 阳0化]图11为表示本专利技术的高度计的一个示例的立体图。 图12为表不本专利技术的电子设备的一个不例的主视图。 图13为表示本专利技术的移动体的一个示例的立体图。【具体实施方式】 W下，基于附图所示的各实施方式对本专利技术的物理量传感器、压力传感器、高度 计、电子设备w及移动体进行详细说明。 1.物理量传感器 第1实施方式 图1为表示本专利技术的第1实施方式的物理量传感器的剖视图，图2为表示图1所 示的物理量传感器的压敏电阻元件的配置的放大俯视图。图3为用于对图1所示的物理量 传感器的作用进行说明的图，图3(a)为表示加压状态的剖视图，图3(b)为表示加压状态的 俯视图。此外，后文中为了方便说明，将图1中的上侧称为"上"，下侧称为"下"。 图1所示的物理量传感器1具有：具有隔膜部20的基板2、配置于隔膜部2当前第1页1 2 3 4 5 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物理量传感器，其特征在于，具有：基板，其具有在所述基板的一面侧开口的凹部；隔膜部，其包括所述凹部的底部，并通过受压而发生挠曲变形；传感器元件，其被配置于所述隔膜部上；台阶部，其在所述基板的另一面侧沿所述隔膜部的外周而被配置，并相对于所述隔膜部而向所述隔膜部的厚度方向突出，而且突出量小于所述凹部的深度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：林和也，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP