JP7073881B2 - Physical quantity sensor and its manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、凹部に保護膜が配置された物理量センサおよびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a physical quantity sensor in which a protective film is arranged in a recess and a method for manufacturing the same.

従来より、凹部が形成されることで構成されるダイヤフラムを有する物理量センサとして、圧力センサが提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、この圧力センサは、シリコン等で構成される基板を有している。そして、基板には、凹部が形成されることによって圧力に応じて変形可能なダイヤフラムが構成されている。なお、凹部は、ドライエッチング等によって形成されるため、側面と底面との連結部が角部となっている。そして、ダイヤフラムには、当該ダイヤフラムの変形に応じて抵抗値が変化するゲージ抵抗が形成されている。 Conventionally, a pressure sensor has been proposed as a physical quantity sensor having a diaphragm formed by forming a recess (see, for example, Patent Document 1). Specifically, this pressure sensor has a substrate made of silicon or the like. The substrate is configured with a diaphragm that can be deformed according to pressure by forming recesses. Since the recess is formed by dry etching or the like, the connecting portion between the side surface and the bottom surface is a corner portion. A gauge resistor whose resistance value changes according to the deformation of the diaphragm is formed in the diaphragm.

また、このような圧力センサでは、凹部に異物等が付着すると検出精度が低下する可能性がある。このため、上記圧力センサでは、凹部に当該凹部の壁面に沿って基板より異物が付着し難い保護膜が形成されている。 Further, in such a pressure sensor, if foreign matter or the like adheres to the concave portion, the detection accuracy may decrease. Therefore, in the pressure sensor, a protective film is formed in the recess along the wall surface of the recess so that foreign matter is less likely to adhere to the recess.

特開２０１５－１９７３６７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-197367

しかしながら、上記圧力センサでは、保護膜が凹部の壁面に沿って形成されている。このため、保護膜は、凹部の底面と側面との連結部分を被覆する部分に角部が形成される。したがって、保護膜は、角部に応力が集中し易く、破壊されたり、剥離する可能性がある。 However, in the pressure sensor, a protective film is formed along the wall surface of the recess. Therefore, in the protective film, corners are formed in a portion that covers the connecting portion between the bottom surface and the side surface of the recess. Therefore, the protective film tends to concentrate stress on the corners and may be broken or peeled off.

なお、このような問題は、圧力センサに限定されるものではなく、例えば、ダイヤフラムを有する加速度センサや流量センサ等においても同様である。 It should be noted that such a problem is not limited to the pressure sensor, and the same applies to, for example, an acceleration sensor having a diaphragm, a flow rate sensor, or the like.

本発明は上記点に鑑み、保護膜が破壊されたり剥離することを抑制できる物理量センサおよびその製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above points, it is an object of the present invention to provide a physical quantity sensor capable of suppressing the destruction or peeling of the protective film and a method for manufacturing the same.

上記目的を達成するための請求項１では、ダイヤフラム（２１７）を有する物理量センサであって、基板（２０）の厚さ方向（Ｄ１、Ｄ２）に沿って凹部（２１３）が形成されることによってダイヤフラムが構成されたセンサチップ（２）と、凹部の壁面に沿って配置された保護膜（２４０）と、を備え、凹部は、底面（２１４）と、底面の外縁部から厚さ方向に沿って突設した側面（２１５）と、を有し、保護膜は、底面および側面を被覆する状態で配置されており、外縁部（Ｅ）における厚さ方向に沿った第１厚さ（ｄ１）が中心部における厚さ方向に沿った第２厚さ（ｄ２）よりも厚くされ、かつ凹部の壁面側と反対側の表面（２４０ａ）の全面が曲率を有する曲面形状とされており、第２厚さがダイヤフラムにおける厚さ方向に沿った第３厚さ（ｄ３）よりも薄くされている。 The first aspect of claim 1 for achieving the above object is a physical quantity sensor having a diaphragm (217), wherein a recess (213) is formed along the thickness direction (D1, D2) of the substrate (20). A sensor chip (2) having a diaphragm configured and a protective film (240) arranged along the wall surface of the recess are provided, and the recess is provided along the bottom surface (214) and the outer edge of the bottom surface in the thickness direction. The protective film is arranged so as to cover the bottom surface and the side surface, and has a first thickness (d1) along the thickness direction at the outer edge portion (E). Is thicker than the second thickness (d2) along the thickness direction in the central portion, and the entire surface (240a) on the side opposite to the wall surface side of the recess has a curved surface shape having a curvature . The thickness is thinner than the third thickness (d3) along the thickness direction in the diaphragm .

これによれば、保護膜は、表面の全面が曲面形状とされている。このため、保護膜に応力が集中する箇所が存在し難くなり、保護膜が破壊されたり剥離したりすることを抑制できる。 According to this, the entire surface of the protective film has a curved surface shape. Therefore, it becomes difficult for the protective film to have a place where stress is concentrated, and it is possible to prevent the protective film from being broken or peeled off.

また、請求項５は、請求項１に記載の物理量センサに関する製造方法であり、凹部が形成されたセンサチップを用意することと、保護膜を構成する保護膜成分（２４１）を溶媒（２４２）に溶解させた保護膜溶液（２４３）を用意することと、保護膜溶液を凹部内に塗布することと、保護膜溶液の溶媒を揮発させて保護膜成分を析出させることで保護膜を形成することと、を行い、保護膜溶液を塗布することでは、保護膜溶液における凹部の壁面側と反対側の表面（２４３ａ）において、中心部が外縁部よりも底面側に位置し、かつ全面が曲面形状であるメニスカス形状となるようにし、保護膜を形成することでは、メニスカス形状を維持しながら溶媒を揮発させることによって保護膜を形成するようにしている。 Further, claim 5 is the manufacturing method for the physical quantity sensor according to claim 1, wherein a sensor chip having a concave portion is prepared, and a protective film component (241) constituting the protective film is used as a solvent (242). A protective film is formed by preparing a protective film solution (243) dissolved in the solution, applying the protective film solution into the recesses, and volatilizing the solvent of the protective film solution to precipitate the protective film components. By doing this and applying the protective film solution, the central part of the protective film solution is located on the bottom surface side of the outer edge portion on the surface (243a) opposite to the wall surface side of the recess, and the entire surface is curved. In forming a protective film by forming a meniscus shape, which is a shape, the protective film is formed by volatilizing the solvent while maintaining the meniscus shape.

これによれば、保護膜の表面における全面が曲面形状とされた物理量センサが製造される。 According to this, a physical quantity sensor having a curved surface on the entire surface of the protective film is manufactured.

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。 The reference numerals in parentheses attached to each component or the like indicate an example of the correspondence between the component or the like and the specific component or the like described in the embodiment described later.

第１実施形態における圧力センサの断面図である。It is sectional drawing of the pressure sensor in 1st Embodiment. 図１中の検出部を示す平面図である。It is a top view which shows the detection part in FIG. 図２中のIII－III線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the line III-III in FIG. 図１に示す圧力センサの製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the pressure sensor shown in FIG. 第２実施形態における圧力センサの断面図である。It is sectional drawing of the pressure sensor in 2nd Embodiment. 他の実施形態における圧力センサの断面図である。It is sectional drawing of the pressure sensor in another embodiment. 他の実施形態における圧力センサの断面図である。It is sectional drawing of the pressure sensor in another embodiment.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the following embodiments, the parts that are the same or equal to each other will be described with the same reference numerals.

（第１実施形態）
第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、物理量センサを圧力センサに適用した例について説明する。本実施形態の圧力センサは、エンジン油圧センサとして用いられ、図示しないエンジンにおける作動油循環経路に対して装着可能に構成される。 (First Embodiment)
The first embodiment will be described with reference to the drawings. In this embodiment, an example in which the physical quantity sensor is applied to the pressure sensor will be described. The pressure sensor of this embodiment is used as an engine oil pressure sensor, and is configured to be mountable to a hydraulic oil circulation path in an engine (not shown).

まず、本実施形態の圧力センサの基本的な構成について、図１～図３を参照しつつ説明する。本実施形態の圧力センサ１は、センサチップ２と、回路チップ３と、ボンディングワイヤ４ａ、４ｂと、リードフレーム５と、モールド樹脂６等を有する構成とされている。 First, the basic configuration of the pressure sensor of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The pressure sensor 1 of the present embodiment has a configuration including a sensor chip 2, a circuit chip 3, bonding wires 4a and 4b, a lead frame 5, a mold resin 6 and the like.

センサチップ２は、第１基板２１と第２基板２２とが積層されて一体化された基板２０を用いて構成されており、一端部２ａと他端部２ｂとを有する板状とされている。そして、センサチップ２は、一端部２ａ側に検出部２ｃが形成され、圧力センサ１が上記の作動油循環経路に装着された場合、作動油内に浸漬されることで作動油圧に応じた電気的な信号（例えば、電圧）を出力するように構成されている。なお、センサチップ２の詳細な構成については後述する。 The sensor chip 2 is configured by using a substrate 20 in which a first substrate 21 and a second substrate 22 are laminated and integrated, and has a plate shape having one end 2a and the other end 2b. .. When the sensor chip 2 has a detection unit 2c formed on one end 2a side and the pressure sensor 1 is mounted on the hydraulic oil circulation path, it is immersed in the hydraulic oil to generate electricity according to the hydraulic pressure. It is configured to output a typical signal (for example, voltage). The detailed configuration of the sensor chip 2 will be described later.

そして、センサチップ２は、他端部２ｂ側がセンサチップ２の他端部２ｂ側に配置された回路チップ３とボンディングワイヤ４ａを介して電気的に接続されている。本実施形態の回路チップ３は、検出部２ｃにて発生した電気的な信号を処理するための信号処理回路等が形成されたＩＣチップで構成されている。 The sensor chip 2 is electrically connected to the circuit chip 3 whose other end 2b side is arranged on the other end 2b side of the sensor chip 2 via the bonding wire 4a. The circuit chip 3 of the present embodiment is composed of an IC chip on which a signal processing circuit or the like for processing an electrical signal generated by the detection unit 2c is formed.

回路チップ３は、リードフレーム５のアイランド部５ａに接着剤等の接合部材７を介して固定されている。そして、回路チップ３は、アイランド部５ａの周囲に配置された端子部５ｂともボンディングワイヤ４ｂを介して電気的に接続されている。なお、端子部５ｂは、図１とは別断面においても配置されており、それぞれ回路チップ３とボンディングワイヤ４ｂを介して電気的に接続されている。 The circuit chip 3 is fixed to the island portion 5a of the lead frame 5 via a joining member 7 such as an adhesive. The circuit chip 3 is also electrically connected to the terminal portion 5b arranged around the island portion 5a via the bonding wire 4b. The terminal portion 5b is also arranged in a cross section different from that of FIG. 1, and is electrically connected to the circuit chip 3 via the bonding wire 4b, respectively.

そして、センサチップ２、回路チップ３、ボンディングワイヤ４ａ、４ｂ、リードフレーム５は、センサチップ２の一端部２ａ側および端子部５ｂにおけるアイランド部５ａ側と反対側の端部が露出するように、モールド樹脂６によって封止されている。 The sensor chip 2, the circuit chip 3, the bonding wires 4a and 4b, and the lead frame 5 are exposed so that the end portions of the sensor chip 2 on the one end portion 2a side and the terminal portion 5b opposite to the island portion 5a side are exposed. It is sealed with a mold resin 6.

以上が本実施形態における圧力センサ１の基本的な構成である。次に、センサチップ２の詳細な構成、およびセンサチップ２に配置される保護膜２４０等の詳細な構成について説明する。 The above is the basic configuration of the pressure sensor 1 in this embodiment. Next, the detailed configuration of the sensor chip 2 and the detailed configuration of the protective film 240 and the like arranged on the sensor chip 2 will be described.

ここで、図１では、圧力センサ１は、基板２０の厚さ方向が図中上下方向となるように示されている。以下では、基板２０の厚さ方向を「基板厚方向」ともいう。また、基板厚方向と平行な一方向であって、第２基板２２側から第１基板２１側に向かう方向（すなわち、図１における下方向）を「検出方向」ともいう。なお、検出方向は、図１中では、矢印Ｄ１にて示す方向となる。また、検出方向と反対の方向を「受圧方向」ともいい、受圧方向は、図１中では、矢印Ｄ２にて示す方向となる。さらに、基板厚方向と直交する任意の方向（すなわち、図１における左右方向）を「面内方向」ともいい、面内方向は、図１中では、矢印Ｄ３にて示す方向となる。さらに、検出方向を視線として対象物を見ることを「平面視」ともいう。 Here, in FIG. 1, the pressure sensor 1 is shown so that the thickness direction of the substrate 20 is the vertical direction in the figure. Hereinafter, the thickness direction of the substrate 20 is also referred to as the “board thickness direction”. Further, a direction parallel to the substrate thickness direction from the second substrate 22 side to the first substrate 21 side (that is, the downward direction in FIG. 1) is also referred to as a "detection direction". The detection direction is the direction indicated by the arrow D1 in FIG. Further, the direction opposite to the detection direction is also referred to as a "pressure receiving direction", and the pressure receiving direction is the direction indicated by the arrow D2 in FIG. Further, an arbitrary direction orthogonal to the substrate thickness direction (that is, the left-right direction in FIG. 1) is also referred to as an "in-plane direction", and the in-plane direction is the direction indicated by the arrow D3 in FIG. Further, viewing an object with the detection direction as the line of sight is also referred to as "planar view".

センサチップ２は、上記のように第１基板２１および第２基板２２が積層されて構成されている。本実施形態では、第１基板２１は、シリコン基板を用いて構成され、第２基板２２は、シリコン基板と第１基板２１側に配置された図示しない絶縁膜を有して構成されている。そして、第１基板２１と第２基板２２とは、絶縁膜を介した直接接合等によって接合されることで積層されている。 The sensor chip 2 is configured by laminating the first substrate 21 and the second substrate 22 as described above. In the present embodiment, the first substrate 21 is configured by using a silicon substrate, and the second substrate 22 is configured by having a silicon substrate and an insulating film (not shown) arranged on the first substrate 21 side. The first substrate 21 and the second substrate 22 are laminated by being joined by direct bonding or the like via an insulating film.

つまり、第１基板２１は、その一対の主面のうちの一方の主面である内側主面２１１にて第２基板２２と接合されている。なお、一対の主面とは、平面視にて略矩形状に形成された平板状の第１基板２１が有する三対の外表面のうち、面積が最大となる一対の面である。すなわち、内側主面２１１は、第１基板２１の厚さ方向（すなわち、基板厚方向）を法線方向とする平面である。そして、第１基板２１は、第２基板２２よりも検出方向側に配置されている。 That is, the first substrate 21 is joined to the second substrate 22 at the inner main surface 211 which is one of the main surfaces of the pair of main surfaces. The pair of main surfaces is a pair of surfaces having the largest area among the three pairs of outer surfaces of the flat plate-shaped first substrate 21 formed in a substantially rectangular shape in a plan view. That is, the inner main surface 211 is a plane whose normal direction is the thickness direction (that is, the substrate thickness direction) of the first substrate 21. The first substrate 21 is arranged on the detection direction side with respect to the second substrate 22.

第１基板２１における上記の一対の主面のうちの他方の主面である外側主面２１２は、検出方向に向かって露出する面であって、内側主面２１１と平行に設けられている。そして、第１基板２１における外側主面２１２には、凹部としての受圧凹部２１３が形成されている。受圧凹部２１３は、検出方向に向かって開口するように形成されている。そして、受圧凹部２１３内の空間によって検出空間Ｓが構成されている。検出空間Ｓは、圧力センサ１が上記の作動油循環経路に装着された場合、作動油が導入され得る領域である。 The outer main surface 212, which is the other main surface of the pair of main surfaces on the first substrate 21, is a surface exposed in the detection direction and is provided in parallel with the inner main surface 211. A pressure receiving recess 213 as a recess is formed on the outer main surface 212 of the first substrate 21. The pressure receiving recess 213 is formed so as to open in the detection direction. The detection space S is formed by the space in the pressure receiving recess 213. The detection space S is a region where hydraulic oil can be introduced when the pressure sensor 1 is attached to the hydraulic oil circulation path.

また、受圧凹部２１３は、底面２１４と側面２１５とを有するように形成されている。底面２１４は、面内方向と平行な平面とされ、本実施形態では正八角形状に形成されている。側面２１５は、底面２１４の外縁部から検出方向に向かって突設されている。具体的には、本実施形態では、側面２１５は、正八角形状の底面２１４と直交する八角柱面状に形成されている。そして、第１基板２１には、受圧凹部２１３が形成されることによって内側主面２１１側に薄肉部２１６が形成されている。つまり、薄肉部２１６は、受圧凹部２１３の底面２１４と同じ大きさとされている。 Further, the pressure receiving recess 213 is formed so as to have a bottom surface 214 and a side surface 215. The bottom surface 214 is a plane parallel to the in-plane direction, and is formed in a regular octagonal shape in the present embodiment. The side surface 215 projects from the outer edge of the bottom surface 214 toward the detection direction. Specifically, in the present embodiment, the side surface 215 is formed in an octagonal columnar shape orthogonal to the bottom surface 214 having a regular octagonal shape. The thin-walled portion 216 is formed on the inner main surface 211 side by forming the pressure receiving recess 213 on the first substrate 21. That is, the thin-walled portion 216 has the same size as the bottom surface 214 of the pressure receiving recess 213.

そして、薄肉部２１６の一部は、圧力に応じ、基板厚方向に沿って変形可能なダイヤフラム２１７を構成する部分とされている。具体的には、ダイヤフラム２１７は、薄肉部２１６のうちの外縁部よりも内側の部分にて構成される。後述するように、ダイヤフラム２１７は、薄肉部２１６のうちの第２基板２２に形成された背面凹部２２３における開口端の内側の部分となる。 A part of the thin-walled portion 216 is a portion constituting the diaphragm 217 that can be deformed along the thickness direction of the substrate according to the pressure. Specifically, the diaphragm 217 is composed of a portion inside the outer edge portion of the thin-walled portion 216. As will be described later, the diaphragm 217 is a portion inside the open end of the back recess 223 formed in the second substrate 22 of the thin-walled portion 216.

ダイヤフラム２１７には、複数のゲージ抵抗２１８が設けられている。ゲージ抵抗２１８は、第１基板２１に対して内側主面２１１側からイオン注入することによって形成された拡散抵抗部であって、ダイヤフラム２１７の変形に応じて抵抗値が変化するように構成されている。本実施形態では、ゲージ抵抗２１８は、４個備えられ、ダイヤフラム２１７の外縁の近傍に配置されている。そして、各ゲージ抵抗２１８は、ホイートストンブリッジを構成するように、ダイヤフラム２１７に形成された接続配線と接続されている。これにより、センサチップ２は、検出空間Ｓ内に作動油圧が導入されてダイヤフラム２１７が変形すると、作動油圧に応じた電気的な信号を出力する。 The diaphragm 217 is provided with a plurality of gauge resistances 218. The gauge resistance 218 is a diffusion resistance portion formed by implanting ions into the first substrate 21 from the inner main surface 211 side, and is configured so that the resistance value changes according to the deformation of the diaphragm 217. There is. In this embodiment, four gauge resistors 218 are provided and are arranged in the vicinity of the outer edge of the diaphragm 217. Each gauge resistance 218 is connected to a connection wiring formed in the diaphragm 217 so as to form a Wheatstone bridge. As a result, when the hydraulic pressure is introduced into the detection space S and the diaphragm 217 is deformed, the sensor chip 2 outputs an electric signal corresponding to the hydraulic pressure.

第２基板２２は、第１基板２１より受圧方向側に配置されており、その一対の主面のうちの一方の主面である内側主面２２１にて、第１基板２１と接合されている。第２基板２２における上記の一対の主面のうちの他方の主面である外側主面２２２は、内側主面２２１と平行に設けられている。 The second substrate 22 is arranged on the pressure receiving direction side from the first substrate 21, and is joined to the first substrate 21 at the inner main surface 221 which is one of the main surfaces of the pair of main surfaces. .. The outer main surface 222, which is the other main surface of the pair of main surfaces in the second substrate 22, is provided in parallel with the inner main surface 221.

そして、第２基板２２には、内側主面２２１側に背面凹部２２３が形成されている。背面凹部２２３は、検出方向に向かって開口するように第２基板２２に形成された凹部であって、内側主面２２１から外側主面２２２に向かって形成された非貫通孔であり、底面２２４と側面２１５とを有している。本実施形態では、背面凹部２２３の底面２２４は、平面視にて、第１基板２１における受圧凹部２１３の底面２１４よりも小さく、かつ中心が一致する正八角形状に形成されている。すなわち、背面凹部２２３の底面２２４は、平面視にて、第１基板２１における受圧凹部２１３の底面２１４と同心状に設けられている。 The second substrate 22 is formed with a back recess 223 on the inner main surface 221 side. The back recess 223 is a recess formed in the second substrate 22 so as to open in the detection direction, and is a non-through hole formed from the inner main surface 221 toward the outer main surface 222, and is a bottom surface 224. And a side surface 215. In the present embodiment, the bottom surface 224 of the back surface recess 223 is formed in a regular octagonal shape that is smaller than the bottom surface 214 of the pressure receiving recess 213 in the first substrate 21 and has the same center in a plan view. That is, the bottom surface 224 of the back surface recess 223 is provided concentrically with the bottom surface 214 of the pressure receiving recess 213 in the first substrate 21 in a plan view.

背面凹部２２３の側面２２５は、底面２２４の外縁部から検出方向に向かって突設されている。具体的には、本実施形態では、側面２２５は、正八角形状の底面２２４と直交する八角柱面状に形成されている。背面凹部２２３の側面２２５は、平面視にて、受圧凹部２１３の側面２１５よりも面内方向における内側に設けられている。 The side surface 225 of the back recess 223 projects from the outer edge of the bottom surface 224 toward the detection direction. Specifically, in the present embodiment, the side surface 225 is formed in an octagonal columnar shape orthogonal to the bottom surface 224 having a regular octagonal shape. The side surface 225 of the rear recess 223 is provided inside the pressure receiving recess 213 in the in-plane direction with respect to the side surface 215 in a plan view.

そして、第１基板２１と第２基板２２とが接合されることにより、背面凹部２２３は、第１基板２１に設けられた薄肉部２１６によって閉塞された状態となる。これにより、背面凹部２２３によって形成された空間によって空洞部２３０が形成される。なお、空洞部２３０は、本実施形態では、真空圧とされている。 Then, by joining the first substrate 21 and the second substrate 22, the back surface recess 223 is closed by the thin-walled portion 216 provided on the first substrate 21. As a result, the cavity 230 is formed by the space formed by the back recess 223. In the present embodiment, the cavity 230 has a vacuum pressure.

また、第１基板２１と第２基板２２とが接合されることにより、薄肉部２１６は、第２基板２２と接合されていない部分が圧力に応じて変形可能なダイヤフラム２１７となる。つまり、薄肉部２１６は、背面凹部２２３の開口端の内側に位置する部分がダイヤフラム２１７として機能する部分となる。 Further, by joining the first substrate 21 and the second substrate 22, the thin-walled portion 216 becomes a diaphragm 217 in which the portion not joined to the second substrate 22 can be deformed according to the pressure. That is, in the thin-walled portion 216, a portion located inside the opening end of the back recess 223 becomes a portion that functions as a diaphragm 217.

そして、上記のように第１基板２１と第２基板２２とが接合されることでダイヤフラム２１７が構成されるため、空洞部２３０は、ダイヤフラム２１７を挟んで検出空間Ｓと対向するように設けられた状態となる。このため、本実施形態では、検出空間Ｓ内に作動する圧力と、空洞部２３０との圧力の差圧に応じた電気的な信号を出力する。つまり、本実施形態の検出部２ｃは、複数のゲージ抵抗２１８を有するダイヤフラム２１７と、基板厚方向についてダイヤフラム２１７の両側に設けられた受圧凹部２１３及び空洞部２３０と、を有する構成となる。 Since the diaphragm 217 is formed by joining the first substrate 21 and the second substrate 22 as described above, the cavity 230 is provided so as to face the detection space S with the diaphragm 217 interposed therebetween. It will be in a state of being. Therefore, in the present embodiment, an electric signal corresponding to the pressure difference between the pressure operating in the detection space S and the pressure of the cavity 230 is output. That is, the detection unit 2c of the present embodiment has a configuration having a diaphragm 217 having a plurality of gauge resistances 218, and pressure receiving recesses 213 and cavities 230 provided on both sides of the diaphragm 217 in the substrate thickness direction.

なお、センサチップ２は、上記のように他端部２ｂ側が回路チップ３と接続される。本実施形態では、特に図示しないが、第１基板２１の内側主面２２１側には、各ゲージ抵抗２１８と接続された拡散配線等で構成される引出配線層が他端部２ｂ側まで引き出されるように形成されている。第２基板２２には、内側主面２２１と外側主面２２２との間を貫通して引出配線層を露出させる貫通孔が形成されており、貫通孔には引出配線層と接続される金属配線層が配置されている。そして、センサチップ２は、この金属配線層が回路チップ３と接続される。これにより、各ゲージ抵抗２１８と回路チップ３とが接続された状態となる。 The other end 2b side of the sensor chip 2 is connected to the circuit chip 3 as described above. In the present embodiment, although not particularly shown, an extraction wiring layer composed of diffusion wiring or the like connected to each gauge resistance 218 is drawn out to the other end 2b side on the inner main surface 221 side of the first substrate 21. It is formed like this. The second substrate 22 is formed with a through hole that penetrates between the inner main surface 221 and the outer main surface 222 to expose the lead wiring layer, and the through hole is a metal wiring connected to the lead wiring layer. Layers are arranged. Then, in the sensor chip 2, this metal wiring layer is connected to the circuit chip 3. As a result, each gauge resistance 218 and the circuit chip 3 are connected to each other.

以上がセンサチップ２の構成である。そして、センサチップ２における受圧凹部２１３には、受圧凹部２１３の底面２１４に対する異物の付着を抑制するため、コーティング膜としての保護膜２４０が配置されている。なお、ここでの異物とは、固形異物のみならず、油脂汚れ等の液状異物をも含むものである。本実施形態では、保護膜２４０は、撥油性であるフッ素系合成樹脂によって構成されている。 The above is the configuration of the sensor chip 2. A protective film 240 as a coating film is arranged in the pressure receiving recess 213 of the sensor chip 2 in order to suppress the adhesion of foreign matter to the bottom surface 214 of the pressure receiving recess 213. The foreign matter here includes not only solid foreign matter but also liquid foreign matter such as oil and fat stains. In the present embodiment, the protective film 240 is made of an oil-repellent fluorosynthetic resin.

具体的には、保護膜２４０は、受圧凹部２１３における底面２１４および側面２１５のうちの底面２１４側の部分を被覆するように形成されている。そして、保護膜２４０のうちの受圧凹部２１３側と反対側の面、つまり検出空間Ｓに露出する表面２４０ａは、外縁部Ｅよりも中心部Ｃが底面２１４側に凹んだ形状とされ、かつ全面が曲率を有する滑らかな曲面形状とされている。つまり、保護膜２４０は、表面２４０ａに角部が形成されていない曲面形状とされている。 Specifically, the protective film 240 is formed so as to cover the bottom surface 214 side portion of the bottom surface 214 and the side surface 215 of the pressure receiving recess 213 on the bottom surface 214 side. The surface of the protective film 240 opposite to the pressure receiving recess 213 side, that is, the surface 240a exposed to the detection space S, has a shape in which the central portion C is recessed toward the bottom surface 214 side from the outer edge portion E and the entire surface. Is a smooth curved surface with a curvature. That is, the protective film 240 has a curved surface shape in which corners are not formed on the surface 240a.

なお、保護膜２４０の外縁部Ｅとは、言い換えると、保護膜２４０のうちの受圧凹部２１３の側面２１５と接触する部分のことである。保護膜２４０の中心部Ｃとは、言い換えると、薄肉部２１６の中心部を通り、検出方向に沿って延びる仮想線と交差する部分のことである。 The outer edge portion E of the protective film 240 is, in other words, a portion of the protective film 240 that comes into contact with the side surface 215 of the pressure receiving recess 213. In other words, the central portion C of the protective film 240 is a portion that passes through the central portion of the thin-walled portion 216 and intersects with a virtual line extending along the detection direction.

また、上記のように、保護膜２４０は、外縁部Ｅよりも中心部Ｃが凹んだ形状とされている。つまり、保護膜２４０の外縁部Ｅにおける厚さを第１厚さｄ１とし、保護膜２４０のうちの中心部Ｃにおける厚さを第２厚さｄ２とすると、第１厚さｄ１が第２厚さｄ２より厚くされている。さらに、ダイヤフラム２１７の厚さを第３厚さｄ３とすると、第２厚さｄ２は第３厚さｄ３よりも薄くされている。例えば、本実施形態では、第１厚さｄ１は、１μｍ≦ｄ１≦５０μｍとされる。第２厚さｄ２は、２ｎｍ≦ｄ２＜１０００ｎｍとされる。第３厚さｄ３は、約１００μｍとされる。 Further, as described above, the protective film 240 has a shape in which the central portion C is recessed from the outer edge portion E. That is, assuming that the thickness at the outer edge portion E of the protective film 240 is the first thickness d1 and the thickness at the central portion C of the protective film 240 is the second thickness d2, the first thickness d1 is the second thickness. It is thicker than d2. Further, assuming that the thickness of the diaphragm 217 is the third thickness d3, the second thickness d2 is thinner than the third thickness d3. For example, in the present embodiment, the first thickness d1 is 1 μm ≦ d1 ≦ 50 μm. The second thickness d2 is 2 nm ≦ d2 <1000 nm. The third thickness d3 is about 100 μm.

なお、厚さとは、検出方向に沿った長さのことであって、検出方向と平行な方向の長さのことである。本実施形態では、側面２１５が底面２１４に対して直交する方向に突設されているため、保護膜２４０の外縁部Ｅにおける第１厚さｄ１は、側面２１５のうちの保護膜２４０と接触する部分の検出方向に沿った長さであるともいえる。 The thickness is a length along the detection direction, and is a length in a direction parallel to the detection direction. In the present embodiment, since the side surface 215 projects in the direction orthogonal to the bottom surface 214, the first thickness d1 at the outer edge portion E of the protective film 240 comes into contact with the protective film 240 of the side surface 215. It can be said that the length is along the detection direction of the portion.

さらに、保護膜２４０は、表面２４０ａにおける外縁部Ｅの曲率を第１曲率とし、表面２４０ａにおける中心部Ｃの曲率を第２曲率とすると、第１曲率が第２曲率より大きくされている。例えば、本実施形態では、第１曲率は、１．６×１０－４とされ、第２曲率は、３．１２×１０－７とされている。 Further, when the curvature of the outer edge portion E on the surface 240a is the first curvature and the curvature of the central portion C on the surface 240a is the second curvature, the protective film 240 has a first curvature larger than the second curvature. For example, in this embodiment, the first curvature is 1.6 × 10 -4 and the second curvature is 3.12 × 10 -7 .

以上が本実施形態における圧力センサ１の構成である。次に、本実施形態における圧力センサ１の製造方法について、図４を参照しつつ説明する。なお、保護膜２４０の製造方法以外の部分については、従来の圧力センサと同様であるため、以下では、保護膜２４０の製造方法について説明する。また、図４は、図２に相当する断面図である。 The above is the configuration of the pressure sensor 1 in this embodiment. Next, the manufacturing method of the pressure sensor 1 in the present embodiment will be described with reference to FIG. Since the parts other than the method for manufacturing the protective film 240 are the same as those of the conventional pressure sensor, the method for manufacturing the protective film 240 will be described below. Further, FIG. 4 is a cross-sectional view corresponding to FIG.

まず、図４（ａ）に示されるように、上記受圧凹部２１３が形成されたセンサチップ２を用意する。また、保護膜２４０を構成する保護膜成分２４１を溶媒２４２に溶解させた保護膜溶液２４３を用意する。そして、受圧凹部２１３に保護膜溶液２４３を塗布する。本実施形態では、受圧凹部２１３における開口端まで保護膜溶液２４３を塗布する。つまり、受圧凹部２１３における側面２１５のうちの検出方向における先端部まで保護膜溶液２４３と接触するように、保護膜溶液２４３を塗布する。 First, as shown in FIG. 4A, the sensor chip 2 in which the pressure receiving recess 213 is formed is prepared. Further, a protective film solution 243 in which the protective film component 241 constituting the protective film 240 is dissolved in the solvent 242 is prepared. Then, the protective film solution 243 is applied to the pressure receiving recess 213. In the present embodiment, the protective film solution 243 is applied up to the opening end of the pressure receiving recess 213. That is, the protective film solution 243 is applied so as to come into contact with the protective film solution 243 up to the tip of the side surface 215 of the pressure receiving recess 213 in the detection direction.

この際、保護膜溶液２４３と受圧凹部２１３の壁面との相互作用により、保護膜溶液２４３における検出空間Ｓ側に露出する部分の表面２４３ａがメニスカス形状となるようにする。具体的には、表面２４３ａにおいて、中心部が外縁部よりも底面２１４側に位置し、かつ表面２４３ａの全面が曲面形状となるメニスカス形状が構成されるようにする。 At this time, due to the interaction between the protective film solution 243 and the wall surface of the pressure receiving recess 213, the surface 243a of the portion of the protective film solution 243 exposed to the detection space S side is formed into a meniscus shape. Specifically, on the surface 243a, a meniscus shape is formed in which the central portion is located on the bottom surface 214 side of the outer edge portion and the entire surface of the surface 243a has a curved surface shape.

ここで、本発明者らの検討によれば、溶媒２４２、第１基板２１の材質、および受圧凹部２１３の側面２１５における保護膜溶液２４３の表面２４３ａと接触する部分の最大幅によっては、上記メニスカス形状が形成されない場合があることが確認された。なお、受圧凹部２１３の側面２１５における保護膜溶液２４３の表面２４３ａと接触する部分の最大幅とは、言い換えると、側面２１５における保護膜溶液２４３の表面２４３ａと接触する部分において、対向する部分の最大長さのことである。本実施形態では、上記のように受圧凹部２１３の開口端まで保護膜溶液２４３を塗布するため、最大幅は、開口端の最大幅となる。つまり、本実施形態では、上記のように、側面２１５が底面２１４に対して直交する方向に突設されているため、図２中では、Ｌで示す部分が最大幅となる。 Here, according to the study by the present inventors, the meniscus is described depending on the solvent 242, the material of the first substrate 21, and the maximum width of the portion of the side surface 215 of the pressure receiving recess 213 that comes into contact with the surface 243a of the protective film solution 243. It was confirmed that the shape may not be formed. The maximum width of the portion of the side surface 215 of the pressure receiving recess 213 that contacts the surface of the protective film solution 243 is, in other words, the maximum width of the portion of the side surface 215 that contacts the surface of the protective film solution 243 that faces the surface 243a. It's the length. In the present embodiment, since the protective film solution 243 is applied to the open end of the pressure receiving recess 213 as described above, the maximum width is the maximum width of the open end. That is, in the present embodiment, as described above, since the side surface 215 projects in the direction orthogonal to the bottom surface 214, the portion indicated by L in FIG. 2 has the maximum width.

このため、センサチップ２を用意する工程、保護膜溶液２４３を用意する工程では、上記メニスカス形状が形成されるように、受圧凹部２１３を構成する部分の材質、受圧凹部２１３の開口端の最大幅、溶媒２４２の材質が選択される。例えば、本実施形態では、第１基板２１は、シリコン基板で構成され、受圧凹部２１３の最大幅Ｌが１０００μｍ以下とされ、溶媒２４２は、アルコールが用いられる。 Therefore, in the step of preparing the sensor chip 2 and the step of preparing the protective film solution 243, the material of the portion constituting the pressure receiving recess 213 and the maximum width of the opening end of the pressure receiving recess 213 are formed so that the meniscus shape is formed. , The material of the solvent 242 is selected. For example, in the present embodiment, the first substrate 21 is made of a silicon substrate, the maximum width L of the pressure receiving recess 213 is 1000 μm or less, and alcohol is used as the solvent 242.

次に、図４（ｂ）に示されるように、保護膜溶液２４３における溶媒２４２を揮発させる。これにより、保護膜溶液２４３の表面２４３ａは、メニスカス形状を維持したまま底面２１４側へと変位する。 Next, as shown in FIG. 4 (b), the solvent 242 in the protective film solution 243 is volatilized. As a result, the surface 243a of the protective film solution 243 is displaced toward the bottom surface 214 while maintaining the meniscus shape.

そして、図４（ｃ）に示されるように、保護膜溶液２４３における溶媒２４２を完全に揮発させ、保護膜成分２４１を析出させることで保護膜２４０を形成する。これにより、保護膜２４０は、保護膜溶液２４３におけるメニスカス形状を維持した状態で形成されるため、表面２４０ａの全面が曲面形状となる。 Then, as shown in FIG. 4C, the solvent 242 in the protective film solution 243 is completely volatilized, and the protective film component 241 is precipitated to form the protective film 240. As a result, the protective film 240 is formed while maintaining the meniscus shape in the protective film solution 243, so that the entire surface of the surface 240a has a curved surface shape.

以上説明したように、本実施形態では、保護膜２４０は、表面２４０ａの中心部Ｃが外縁部Ｅより底面２１４側に凹み、かつ全面が曲面形状とされている。このため、保護膜２４０に応力が集中する箇所が存在し難くなり、保護膜２４０が破壊されたり剥離したりすることを抑制できる。 As described above, in the present embodiment, in the protective film 240, the central portion C of the surface 240a is recessed toward the bottom surface 214 from the outer edge portion E, and the entire surface is curved. Therefore, it becomes difficult for the protective film 240 to have a place where stress is concentrated, and it is possible to prevent the protective film 240 from being destroyed or peeled off.

また、保護膜２４０は、第１曲率が第２曲率より大きくされている。このため、第２曲率が第１曲率以上とされている場合と比較して、保護膜２４０の中心部Ｃの厚さが急峻に厚くなり難くなる。したがって、保護膜２４０によってダイヤフラム２１７の変形が阻害され易くなることを抑制でき、検出感度が低下することを抑制できる。 Further, the protective film 240 has a first curvature larger than the second curvature. Therefore, the thickness of the central portion C of the protective film 240 is less likely to be steeply increased as compared with the case where the second curvature is set to be equal to or higher than the first curvature. Therefore, it is possible to suppress the deformation of the diaphragm 217 from being easily inhibited by the protective film 240, and it is possible to suppress the decrease in the detection sensitivity.

さらに、保護膜２４０は、第２厚さｄ２が第３厚さｄ３より薄くされている。このため、保護膜２４０は、第２厚さｄ２が第３厚さｄ３以上とされている場合と比較して、保護膜２４０によってダイヤフラム２１７の変形が阻害され易くなることを抑制でき、検出感度が低下することを抑制できる。 Further, the protective film 240 has a second thickness d2 thinner than a third thickness d3. Therefore, the protective film 240 can suppress the deformation of the diaphragm 217 from being easily inhibited by the protective film 240 as compared with the case where the second thickness d2 is set to the third thickness d3 or more, and the detection sensitivity. Can be suppressed from decreasing.

（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対し、受圧凹部２１３の形状を変更したものである。その他に関しては、第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。 (Second Embodiment)
The second embodiment will be described. In this embodiment, the shape of the pressure receiving recess 213 is changed from that of the first embodiment. Others are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof will be omitted here.

本実施形態では、図５に示されるように、受圧凹２１３部は、検出方向に向かって対向する側面２１５の間隔が広くなるテーパ状とされている。このような圧力センサ１によれば、第１厚さｄ１を上記第１実施形態と同じ長さとした場合、上記第１実施形態より保護膜２４０と受圧凹部２１３の側面２１５との接触面積を増加させることができる。したがって、さらに保護膜２４０が剥離することを抑制できる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the pressure receiving recess 213 portion has a tapered shape in which the distance between the side surfaces 215 facing each other in the detection direction becomes wide. According to such a pressure sensor 1, when the first thickness d1 has the same length as the first embodiment, the contact area between the protective film 240 and the side surface 215 of the pressure receiving recess 213 is increased as compared with the first embodiment. Can be made to. Therefore, it is possible to further prevent the protective film 240 from peeling off.

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified within the scope of the claims.

例えば、上記各実施形態では、圧力センサ１をエンジン油圧センサに適用する例に説明した。しかしながら、上記各実施形態の圧力センサ１を他の圧力を検出するのに適用してもよい。例えば、圧力センサ１は、ブレーキ油圧センサ、変速機油圧センサ、サスペンション油圧センサ、燃料圧センサ等に適用されてもよい。また、圧力センサ１は、吸気圧センサ、排気圧センサ等の車載ガス圧センサに適用されてもよい。さらに、圧力センサ１は、車載センサに限定されるものでもなく、例えば、プラント設備における油圧経路、水圧経路、またはガス圧経路に装着される流体圧センサに適用されてもよい。 For example, in each of the above embodiments, an example of applying the pressure sensor 1 to the engine oil pressure sensor has been described. However, the pressure sensor 1 of each of the above embodiments may be applied to detect other pressures. For example, the pressure sensor 1 may be applied to a brake oil pressure sensor, a transmission oil pressure sensor, a suspension oil pressure sensor, a fuel pressure sensor, and the like. Further, the pressure sensor 1 may be applied to an in-vehicle gas pressure sensor such as an intake pressure sensor and an exhaust pressure sensor. Further, the pressure sensor 1 is not limited to the in-vehicle sensor, and may be applied to, for example, a fluid pressure sensor mounted on a hydraulic path, a hydraulic path, or a gas pressure path in a plant facility.

さらに、上記各実施形態では、凹部２１３が形成されることで構成されるダイヤフラム２１７を有する圧力センサ１を例に挙げて説明した。しかしながら、上記各実施形態は、例えば、凹部２１３が形成されることで構成されるダイヤフラム２１７を有し、当該凹部２１３に保護膜２４０が配置される加速度センサや流量センサに適用することもできる。 Further, in each of the above embodiments, the pressure sensor 1 having the diaphragm 217 formed by forming the recess 213 has been described as an example. However, each of the above embodiments can be applied to, for example, an acceleration sensor or a flow rate sensor having a diaphragm 217 formed by forming a recess 213 and having a protective film 240 arranged in the recess 213.

また、上記各実施形態において、第１基板２１は、シリコン基板ではなく、炭化珪素（ＳｉＣ）基板等で構成されていてもよい。また、溶媒２４２は、アルコールではなく、アセトン等で構成されていてもよい。さらに、保護膜２４０は、例えば、圧力センサ１が水に晒される環境下で使用される場合には、親水性が高く、例えば、水との接触角が９０度以下であり、かつ、第１基板２１を構成する材料に比べて水との接触角が小さい材料で構成されていてもよい。このような保護膜２４０としては、シリカ系コーティング膜、有機系親水化剤、ダイヤモンドライクカーボン等が挙げられる。これによれば、水が保護膜２４０において留まり易くなり、圧力検出の障害となる物は、保護膜２４０に留まった水の表面に付着することとなる。このため、その後にその水が圧力検出の障害となる物と共に洗い流されることによって、圧力検出の障害となる物は除去され易くなる。但し、これらの材料を用いる場合には、保護膜溶液２４３を受圧凹部２１３に塗布した際、表面２４３ａが上記メニスカス形状となるように、材料の組み合わせや受圧凹部２１３の大きさ等が適宜設定されることが好ましい。 Further, in each of the above embodiments, the first substrate 21 may be composed of a silicon carbide (SiC) substrate or the like instead of the silicon substrate. Further, the solvent 242 may be composed of acetone or the like instead of alcohol. Further, the protective film 240 is highly hydrophilic, for example, when the pressure sensor 1 is used in an environment exposed to water, for example, the contact angle with water is 90 degrees or less, and the first one. It may be made of a material having a smaller contact angle with water than the material constituting the substrate 21. Examples of such a protective film 240 include a silica-based coating film, an organic-based hydrophilic agent, and diamond-like carbon. According to this, water tends to stay on the protective film 240, and an obstacle to pressure detection adheres to the surface of the water staying on the protective film 240. For this reason, the water is subsequently washed away together with the substances that hinder the pressure detection, so that the substances that hinder the pressure detection can be easily removed. However, when these materials are used, the combination of materials and the size of the pressure receiving recess 213 are appropriately set so that the surface 243a has the above-mentioned meniscus shape when the protective film solution 243 is applied to the pressure receiving recess 213. Is preferable.

さらに、上記各実施形態において、受圧凹部２１３は、底面２１４が八角形状ではなく、三角形状とされていてもよいし、四角形状とされていてもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, the bottom surface 214 of the pressure receiving recess 213 may have a triangular shape or a square shape instead of an octagonal shape.

また、上記各実施形態において、第１基板２１と第２基板２２とは、異なる材料によって形成されていてもよい。例えば、第２基板２２は、ガラス等によって形成されていてもよい。 Further, in each of the above embodiments, the first substrate 21 and the second substrate 22 may be formed of different materials. For example, the second substrate 22 may be made of glass or the like.

さらに、上記各実施形態において、空洞部２３０は、真空とされていてもよいし、気体、または液体が充填されていてもよい。 Further, in each of the above embodiments, the cavity 230 may be evacuated, filled with gas or liquid.

また、上記第１実施形態において、例えば、図６に示されるように、第２基板２２には、外側主面２２２から背面凹部２２３に達する貫通孔２２６が形成されていてもよい。 Further, in the first embodiment, for example, as shown in FIG. 6, the second substrate 22 may be formed with a through hole 226 extending from the outer main surface 222 to the back recess 223.

そして、上記第２実施形態において、図７に示されるように、受圧凹部２１３は、検出方向に向かって対向する側面の間隔が狭くなるテーパ状とされていてもよい。なお、このような構成とする場合においても、第１厚さｄ１、第２厚さｄ２、第３厚さｄ３、第１曲率、第２曲率は、上記関係を満たすようにすることが好ましい。 Then, in the second embodiment, as shown in FIG. 7, the pressure receiving recess 213 may be tapered so that the distance between the side surfaces facing each other in the detection direction is narrowed. Even in such a configuration, it is preferable that the first thickness d1, the second thickness d2, the third thickness d3, the first curvature, and the second curvature satisfy the above relationship.

２０ 基板
２１３ 受圧凹部
２１４ 底面
２１５ 側面
２４０ 保護膜
２４０ａ 表面
Ｄ１、Ｄ２ 厚さ方向 20 Substrate 213 Pressure receiving recess 214 Bottom surface 215 Side surface 240 Protective film 240a Surface D1, D2 Thickness direction

Claims (6)

ダイヤフラム（２１７）を有する物理量センサであって、
基板（２０）の厚さ方向（Ｄ１、Ｄ２）に沿って凹部（２１３）が形成されることによって前記ダイヤフラムが構成されたセンサチップ（２）と、
前記凹部の壁面に沿って配置された保護膜（２４０）と、を備え、
前記凹部は、底面（２１４）と、前記底面の外縁部から前記厚さ方向に沿って突設した側面（２１５）と、を有し、
前記保護膜は、前記底面および前記側面を被覆する状態で配置されており、外縁部（Ｅ）における前記厚さ方向に沿った第１厚さ（ｄ１）が中心部における前記厚さ方向に沿った第２厚さ（ｄ２）よりも厚くされ、かつ前記凹部の壁面側と反対側の表面（２４０ａ）の全面が曲率を有する曲面形状とされており、さらに、前記第２厚さが前記ダイヤフラムにおける前記厚さ方向に沿った第３厚さ（ｄ３）よりも薄くされている物理量センサ。 A physical quantity sensor having a diaphragm (217).
A sensor chip (2) having a diaphragm formed by forming a recess (213) along the thickness direction (D1, D2) of the substrate (20).
A protective film (240) arranged along the wall surface of the recess is provided.
The recess has a bottom surface (214) and a side surface (215) projecting from the outer edge of the bottom surface along the thickness direction.
The protective film is arranged so as to cover the bottom surface and the side surface, and the first thickness (d1) along the thickness direction at the outer edge portion (E) is along the thickness direction at the central portion. It is made thicker than the second thickness (d2), and the entire surface (240a) on the side opposite to the wall surface side of the recess has a curved surface shape having a curvature , and the second thickness is the diaphragm. A physical quantity sensor that is thinner than the third thickness (d3) along the thickness direction in the above . 前記保護膜の表面は、前記外縁部の第１曲率が前記中心部の第２曲率より大きくされている請求項１に記載の物理量センサ。 The physical quantity sensor according to claim 1, wherein the surface of the protective film has a first curvature of the outer edge portion larger than a second curvature of the central portion. 前記凹部は、対向する前記側面の間隔が開口端側に向かって広くなるテーパ状とされている請求項１または２に記載の物理量センサ。 The physical quantity sensor according to claim 1 or 2 , wherein the concave portion is tapered so that the distance between the facing side surfaces thereof becomes wider toward the open end side. 前記センサチップは、前記凹部内の空間で構成される検出空間（Ｓ）に圧力が導入されることで当該圧力に応じた電気的な信号を出力する請求項１ないし３のいずれか１つに記載の物理量センサ。 The sensor chip is one of claims 1 to 3 that outputs an electrical signal corresponding to the pressure by introducing a pressure into the detection space (S) formed by the space in the recess. Described physical quantity sensor. 基板（２０）の厚さ方向（Ｄ１、Ｄ２）に沿って凹部（２１３）が形成されることによってダイヤフラム（２１７）が構成されたセンサチップ（２）と、
前記凹部の壁面に沿って配置された保護膜（２４０）と、を備え、
前記凹部は、底面（２１４）と、前記底面の外縁部から前記厚さ方向に沿って突設した側面（２１５）と、を有し、
前記保護膜は、前記底面および前記側面を被覆する状態で配置されており、外縁部（Ｅ）における前記厚さ方向に沿った第１厚さ（ｄ１）が中心部における前記厚さ方向に沿った第２厚さ（ｄ２）よりも厚くされ、かつ前記凹部の壁面側と反対側の表面（２４０ａ）の全面が曲率を有する曲面形状とされており、さらに、前記第２厚さが前記ダイヤフラムにおける前記厚さ方向に沿った第３厚さ（ｄ３）よりも薄くされている物理量センサの製造方法であって、
前記凹部が形成された前記センサチップを用意することと、
前記保護膜を構成する保護膜成分（２４１）を溶媒（２４２）に溶解させた保護膜溶液（２４３）を用意することと、
前記保護膜溶液を前記凹部内に塗布することと、
前記保護膜溶液の溶媒を揮発させて前記保護膜成分を析出させることで前記保護膜を形成することと、を行い、
前記保護膜溶液を塗布することでは、前記保護膜溶液における前記凹部の壁面側と反対側の表面（２４３ａ）において、中心部が外縁部よりも底面側に位置し、かつ全面が曲面形状であるメニスカス形状となるようにし、
前記保護膜を形成することでは、前記メニスカス形状を維持しながら前記溶媒を揮発させることによって前記保護膜を形成する物理量センサの製造方法。 A sensor chip (2) in which a diaphragm (217) is formed by forming a recess (213) along the thickness direction (D1, D2) of the substrate (20).
A protective film (240) arranged along the wall surface of the recess is provided.
The recess has a bottom surface (214) and a side surface (215) projecting from the outer edge of the bottom surface along the thickness direction.
The protective film is arranged so as to cover the bottom surface and the side surface, and the first thickness (d1) along the thickness direction at the outer edge portion (E) is along the thickness direction at the central portion. It is made thicker than the second thickness (d2), and the entire surface (240a) on the side opposite to the wall surface side of the recess has a curved surface shape having a curvature , and the second thickness is the diaphragm. Is a method for manufacturing a physical quantity sensor that is thinner than the third thickness (d3) along the thickness direction in the above .
To prepare the sensor chip in which the recess is formed and to prepare the sensor chip.
To prepare a protective film solution (243) in which the protective film component (241) constituting the protective film is dissolved in a solvent (242).
By applying the protective film solution into the recess,
The protective film is formed by volatilizing the solvent of the protective film solution and precipitating the protective film component.
By applying the protective film solution, the central portion of the protective film solution is located on the bottom surface side of the outer edge portion on the surface (243a) opposite to the wall surface side of the concave portion, and the entire surface is curved. Make it a meniscus shape
Forming the protective film is a method for manufacturing a physical quantity sensor that forms the protective film by volatilizing the solvent while maintaining the meniscus shape. 前記センサチップを用意すること、および前記保護膜溶液を用意することでは、前記保護膜溶液を塗布することの際、前記保護膜溶液の表面が前記メニスカス形状となるように、前記基板および前記溶媒の材料を選択すると共に、前記凹部のうちの前記保護膜溶液の表面と接触する部分の大きさを設定する請求項５に記載の物理量センサの製造方法。 By preparing the sensor chip and preparing the protective film solution, the substrate and the solvent are prepared so that the surface of the protective film solution has a meniscus shape when the protective film solution is applied. The method for manufacturing a physical quantity sensor according to claim 5 , wherein the material is selected and the size of the portion of the recess that comes into contact with the surface of the protective film solution is set.
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