CN104515630A - 物理量传感器、压力传感器、高度计、电子设备和移动体 - Google Patents

Abstract

本发明提供物理量传感器、压力传感器、高度计、电子设备和移动体，其灵敏度优良。物理量传感器(1)的特征在于，其具有：基板(6)，其具有通过受压而发生挠曲变形的隔膜部(64)；固定电极(71)，其设置在隔膜部(64)上；以及可动电极(72)，其具有以隔开空隙的方式与固定电极(71)对置配置的可动部(722)，隔膜部(64)的俯视形状呈在规定方向上延伸的长条形状，固定电极(71)的俯视形状呈在规定方向上延伸的长条形状。

Description

物理量传感器、压力传感器、高度计、电子设备和移动体

技术领域

本发明涉及物理量传感器、压力传感器、高度计、电子设备和移动体。

背景技术

以往，作为检测压力的传感器，公知有专利文献1所示的压力检测装置。

专利文献1所记载的压力检测装置具有：基板，其具有呈膜状且能够在厚度方向上变形的隔膜(diaphragm)；以及应变片，其配置在该基板上。当对隔膜施加压力时，隔膜挠曲，应变片的电阻值根据隔膜的挠曲量而变化。通过检测伴随该压阻元件的电阻值的变化量而产生的电位差作为压力变化的信号，能够检测出施加给隔膜的压力。

但是，这种结构的压力检测装置一般存在灵敏度低的问题。

专利文献1：日本特开平5-36993号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供灵敏度优良的物理量传感器、压力传感器、高度计、电子设备和移动体。

这种目的通过下述的本发明来实现。

[应用例1]

本发明的物理量传感器的特征在于，其具有：隔膜部，其通过受压而发生挠曲变形；固定电极，其设置在所述隔膜部上；以及可动电极，其具有与所述固定电极分开地对置配置的可动部，所述隔膜部的俯视形状为长条形状，所述固定电极的俯视形状为沿着所述隔膜部的长边方向延伸的长条形状。

由此，能够高精度地检测隔膜部受到的压力，能够提供灵敏度优良的物理量传感器。

[应用例2]

在本发明的物理量传感器中，优选的是，所述可动电极具有：设置在所述隔膜上的支承部；以及连结所述支承部和所述可动部的连结部。

[应用例3]

在本发明的物理量传感器中，优选的是，所述固定电极和所述支承部沿着所述隔膜部的短边方向排列。

由此，能够特别地增大由于隔膜部受压而发生挠曲所引起的固定电极与可动部之间的间隔变动量。

[应用例4]

在本发明的物理量传感器中，优选的是，所述固定电极的短边方向和所述隔膜部的短边方向是相同方向。

由此，能够大幅增大由于隔膜部受压而发生挠曲所引起的固定电极与可动部之间的间隔变动量。

[应用例5]

在本发明的物理量传感器中，优选的是，关于所述隔膜部的俯视形状，在设长边方向的长度为L1、短边方向的长度为L2时，L2/L1处于1.5以上、3.0以下的范围内。

由此，在隔膜部由于受压而发生挠曲变形时，能够大幅改变固定电极与可动部的间隔(分开距离)，由此，能够进一步提高物理量传感器的精度。

[应用例6]

本发明的压力传感器的特征在于，其具有本发明的物理量传感器。

由此，能够得到可靠性高的压力传感器。

[应用例7]

本发明的高度计的特征在于，其具有本发明的物理量传感器。

由此，能够得到可靠性高的高度计。

[应用例8]

本发明的电子设备的特征在于，其具有本发明的物理量传感器。

由此，能够得到可靠性高的电子设备。

[应用例9]

本发明的移动体的特征在于，其具有本发明的物理量传感器。

由此，能够得到可靠性高的移动体。

附图说明

图1是示出本发明的物理量传感器的第1实施方式的剖视图。

图2是图1所示的物理量传感器的隔膜部的放大详细图，其中，(a)是由图1中的单点划线包围的区域[A]的剖视图，(b)是从(a)中的箭头B方向观察的图。

图3是示出图1所示的隔膜部的变形的图，其中，(a)是示出自然状态的图，(b)是示出加压状态的图。

图4是用于研究隔膜部的长边方向的长度与间隔变动量之间的关系的、物理量传感器的隔膜部的放大详细图。

图5是示出隔膜部的长边方向的长度与间隔变动量之间的关系的曲线图。

图6是示出图1所示的物理量传感器的制造工序的图。

图7是示出图1所示的物理量传感器的制造工序的图。

图8是示出图1所示的物理量传感器的制造工序的图。

图9是示出图1所示的物理量传感器的制造工序的图。

图10是示出本发明的物理量传感器的第2实施方式的放大剖视图，其中，(a)是放大剖视图，(b)是从(a)中的箭头D方向观察的图。

图11是示出图10所示的隔膜部的变形的图，其中，(a)是示出自然状态的图，(b)是示出加压状态的图。

图12是示出支承部的端部和隔膜部的中心的距离、与间隔变动量之间的关系的曲线图。

图13是示出本发明的压力传感器的一例的剖视图。

图14是示出本发明的高度计的一例的立体图。

图15是示出本发明的电子设备的一例的主视图。

图16是示出本发明的移动体的一例的立体图。

标号说明

1：物理量传感器；5：空腔部；6：基板；6A：基板用部件；61：半导体基板；62：绝缘膜(氧化硅膜)；63：氮化硅膜；64：隔膜部；641：受压面；65：凹部；66：厚壁部；7：功能元件；71：固定电极；72：可动电极；721：支承部；722：可动部；723：连结部；725：端部；8：元件周围构造体；81：层间绝缘膜；82：布线层；83：层间绝缘膜；84：布线层；841：覆盖层；842：细孔；85：表面保护膜；86：密封层；20：硅膜；21：光致抗蚀膜；22：牺牲层；23：硅膜；24：光致抗蚀膜；30：开口部；32：开口部；100：压力传感器；101：壳体；102：运算部；103：布线；104：贯通孔；200：高度计；201：显示部；300：导航系统；301：显示部；400：移动体；401：车体；402：车轮；G：间隔；L5：距离；L1：长度(隔膜部64的长边方向的长度)；L2：长度(隔膜部64的短边方向的长度)；O：中心；O5：中央部；S1：面积；S5：面积；X：区域。

具体实施方式

下面，根据附图所示的各实施方式对本发明的物理量传感器、压力传感器、高度计、电子设备和移动体进行详细说明。

<第1实施方式>

1.物理量传感器

图1是示出本发明的物理量传感器的第1实施方式的剖视图。图2是图1所示的物理量传感器的隔膜部的放大详细图，其中，(a)是由图1中的单点划线包围的区域[A]的剖视图，(b)是从(a)中的箭头B方向观察的图。图3是示出图1所示的隔膜部的变形的图，其中，(a)是示出自然状态的图，(b)是示出加压状态的图。

图1所示的物理量传感器1具有：基板6、功能元件7、元件周围构造体8、空腔部5以及半导体电路(未图示)。下面，依次对所述各部分进行说明。

-基板6-

基板6呈板状，例如可以通过在由硅等半导体构成的半导体基板61上依次层叠绝缘膜62和氮化硅膜63而构成。这种基板6的俯视形状没有特别限定，例如可以是大致正方形或大致长方形等矩形、圆形。

并且，在基板6上设有比周围部分薄且通过受压而发生挠曲变形的隔膜部64。隔膜部64是通过在基板6的下表面设置了有底的凹部65而形成的。这种隔膜部64为大致长方形的俯视形状，其下表面成为受压面641。隔膜部64的厚度没有特别限定，例如优选为10μm以上、50μm以下，更加优选为15μm以上、25μm以下。由此，隔膜部64能够充分地挠曲变形。

另外，在本实施方式的基板6中，凹部65不贯通半导体基板61，隔膜部64由半导体基板61、绝缘膜62和氮化硅膜63这3层构成，但是，例如，凹部65也可以贯通半导体基板61，隔膜部64由绝缘膜62和氮化硅膜63这2层构成。

-功能元件7-

功能元件7具有设置在基板6的隔膜部64上的固定电极71和可动电极72。并且，可动电极72在基板6上具有支承部721、以隔开空隙的方式与固定电极71对置配置的可动部722、连结支承部721和可动部722的能够弹性变形的连结部723。

并且，固定电极71的膜厚没有特别限定，可以是0.1μm以上、1.0μm以下。并且，可动电极72的膜厚没有特别限定，可以是0.1μm以上、1.0μm以下。

-元件周围构造体8-

元件周围构造体8以限定空腔部5的方式形成，在空腔部5中配置有功能元件7。这种元件周围构造体8具有：层间绝缘膜81，其以包围功能元件7的方式形成在基板6上；布线层82，其形成在层间绝缘膜81上；层间绝缘膜83，其形成在布线层82和层间绝缘膜81上；布线层84，其形成在层间绝缘膜83上并具有覆盖层841，覆盖层841具备多个细孔(开孔)；表面保护膜85，其形成在布线层84和层间绝缘膜83上；以及密封层86，其设置在覆盖层841上。

在半导体基板61上及其上方装入有未图示的半导体电路。该半导体电路具有根据需要而形成的MOS晶体管等有源元件、电容器、电感器、电阻、二极管、布线(包含与固定电极71连接的布线、与可动电极72连接的布线、布线层82、84)等电路要素。

-空腔部5-

由基板6和元件周围构造体8限定的空腔部5作为收纳功能元件7的收纳部发挥功能。并且，空腔部5是密闭的空间。该空腔部5作为压力基准室发挥功能，该压力基准室产生物理量传感器1检测的压力的基准值。在本实施方式中，空腔部5成为真空状态(300Pa以下)。通过使空腔部5成为真空状态，能够将物理量传感器1用作以真空状态为基准来检测压力的“绝对压力传感器”，其便利性提高。

但是，空腔部5也可以不是真空状态，可以是大气压，也可以是气压低于大气压的减压状态，还可以是气压高于大气压的加压状态。

以上简单说明了物理量传感器1的结构。在这种物理量传感器1中，如图3(a)和(b)所示，根据隔膜部64的受压面641受到的压力，隔膜部64发生变形，由此，可动电极72的可动部722与固定电极71的间隔(分开距离)G发生变化。当间隔G变化时，由固定电极71和可动电极72构成的振动系统的谐振频率发生变化，所以，能够根据该谐振频率的变化，求出受压面641受到的压力的大小(绝对压力)。

在物理量传感器1中，如上所述，由于空腔部5成为真空状态，所以，当对受压面641施加压力P时，隔膜部64向空腔部5侧挠曲变形。另外，在图3(a)中，隔膜部64和厚壁部66成为一条直线状，但是，在大气压中，隔膜部64以向空腔部5侧(图3中上侧)突出的方式略微地挠曲。

在物理量传感器1中，功能元件7的配置、隔膜部64的形状具有特征，以使得能够更高精度地检测受到的压力。下面，对这点进行详细说明。

如图2(a)和(b)所示，功能元件7位于隔膜部64的中央部。并且，沿着隔膜部64的短边方向排列设置固定电极71和支承部721。即，固定电极71和支承部721的排列方向与隔膜部64的排列方向平行。支承部721的靠固定电极71侧的端部725位于隔膜部64的中心(对角线的交点)O。并且，固定电极71位于支承部721的图2中右侧。

并且，隔膜部64的俯视形状为长方形。并且，固定电极71和可动部722的俯视形状分别为沿着隔膜部64的长边方向延伸的长方形。在俯视时，可动部722的前端部(自由端部)被包含在固定电极71之内。固定电极71的短边方向和可动部722的短边方向与隔膜部64的短边方向平行。因此，固定电极71的长边方向和可动部722的长边方向当然与隔膜部64的长边方向平行。

如上所述，由于支承部721的端部725设置在中心O上，固定电极71设置在比支承部721靠厚壁部66侧的位置，所以，当隔膜部64挠曲时，间隔G增大。

并且，如上所述，由于沿着隔膜部64的短边方向排列设置固定电极71和支承部721，所以，能够进一步增大隔膜部64挠曲时的支承部721与固定电极71的位移量的差。这是因为，在隔膜部64发生了挠曲变形时，与隔膜部64的长边方向相比，隔膜部64的短边方向相对于基板6以更陡峭的角度发生位移。

特别地，固定电极71的短边方向和支承部721的短边方向与隔膜部64的短边方向平行。即，固定电极71的短边方向和隔膜部64的短边方向是相同方向，所以，上述效果得以显著发挥。

另外，所谓“平行”，除了完全平行的情况以外，例如还包括固定电极71的短边方向和支承部721的短边方向相对于隔膜部64的短边方向倾斜了2～3度左右的情况。

并且，在本实施方式中，隔膜部64的形状为长方形，但是，在隔膜部为长方形以外的长条形状的情况下，只要使固定电极71和支承部721的排列方向相对于与隔膜部64的延伸方向垂直的方向平行，即可得到与上述效果相同的效果。

并且，设有功能元件7的中央部O5、特别是中心O是通过施加压力而发生大幅挠曲的部分。因此，能够使支承部721更大地发生位移，所以，能够进一步增大间隔变动量(分开距离G的变动量)。

并且，隔膜部64的中央部O5、特别是中心O存在隔膜部64的长边方向的长度L1越长于短边方向的长度L2则越大幅地挠曲的倾向。因此，通过使长度L1比长度L2更长，能够进一步增大间隔变动量，由此，能够得到灵敏度特别优良的物理量传感器1。

隔膜部64的短边方向的长度L2与长边方向的长度L1之间的关系没有特别限定，但是，L1/L2优选为1.5以上、3.0以下，更加优选为1.7以上、2.8以下，进一步优选为1.8以上、2.5以下。由此，能够特别地增大间隔变动量，能够同时实现物理量传感器1的小型化和高灵敏度化。另外，在本实施方式中，L1/L2大致为2.0。

并且，隔膜部64的长边方向的长度L1优选为50μm以上、110μm以下，隔膜部64的短边方向的长度L2没有特别限定，但是优选为10μm以上、70μm以下。

固定电极71的俯视时的面积S1没有特别限定，但是优选为100μm²以上、800μm²以下。并且，隔膜部64的俯视时的面积S5没有特别限定，但是优选为1000μm²以上、7000μm²以下。由此，能够实现物理量传感器1的小型化。

并且，在隔膜部64未发生挠曲变形的状态下，可动部722与固定电极71的间隔G优选为0.3μm以上、1.0μm以下。由此，能够更加高效地起动功能元件7，并且，在隔膜部64发生挠曲时，能够避免固定电极71与可动部722接触，所以，能够防止固定电极71和可动部722的损坏。

下面，根据图4和图5，示出了对与隔膜部64的长边方向的长度L1相对应的间隔变动量进行研究后的结果。

图4是用于研究隔膜部64的长边方向的长度L1与间隔变动量之间的关系的、物理量传感器1的放大详细图。另外，图4(a)是物理量传感器1的隔膜部64的剖视放大详细图，图4(b)是从(a)中的箭头C方向观察的图。并且，图5是示出隔膜部64的长边方向的长度L1与间隔变动量之间的关系的曲线图。

图5所示的曲线图的横轴表示长度L1，纵轴表示间隔变动量。另外，间隔变动量表示加压状态下的间隔G减去自然状态(施加与空腔部5相等的压力的状态)下的间隔G而得到的值。并且，“AVE”表示固定电极71和可动部722在俯视时重合的区域X(参照图4(b))中的间隔变动量的平均值，“中心”表示区域X的中心O侧的端部处的间隔变动量，“端部”表示区域X的与中心O相反一侧的端部处的间隔变动量。

用于研究的物理量传感器1的各部分的尺寸如下所述。

隔膜部64的长边方向的长度L1为80μm，短边方向的长度L2为40μm，隔膜部64的膜厚为2.07μm。并且，固定电极71的长边方向的长度为39.75μm，短边方向的长度为11.25μm。并且，可动电极72的长边方向的长度为30.0μm，短边方向的长度为9.0μm。并且，可动部722的短边方向的长度为3.78μm。并且，在自然状态下，可动部722与固定电极71的间隔G为0.6μm。并且，固定电极71和可动电极72各自的膜厚为0.3μm。

并且，功能元件7设置成支承部721的端部725位于隔膜部64的中心O上。并且，施加给隔膜部64的压力为100kPa。

并且，作为研究方法，应用如下方法：在不改变功能元件7的位置的情况下变更隔膜部64的长边方向的长度L1，检测各长度L1下的间隔变动量。

根据图5所示的曲线图可知，长度L1越长，间隔变动量越大。

并且可知，当长度L1大于60μm时，间隔变动量特别大。当利用与隔膜部64的短边方向的长度L2之间的关系表示时，该长度L1(60μm)为1.5×L2以上。

并且，当长度L1为120μm左右时，间隔变动量没有观察到较大变化。当利用与隔膜部64的短边方向的长度L2之间的关系表示时，该长度L1(120μm)为3.0×L2。

根据上述情况可知，在长度L1与长度L2的关系中，通过使长度L1满足上述那样的数值范围(1.5×L2以上、3.0L×2以下)，能够同时充分实现小型化和高灵敏度化。

并且，根据测定的间隔变动量，分别计算出距离L1为40μm时的灵敏度和距离L1为80μm时的灵敏度。

距离L1为40μm时的灵敏度为3.29ppm/kPa。并且，距离L1为80μm时的灵敏度为8.49ppm/kPa。因此可知，通过使隔膜部64呈在长边方向上延伸的长条形状，能够提高物理量传感器1的灵敏度。

接着，对物理量传感器1的制造方法进行简单说明。

图6～图9是示出物理量传感器的制造工序的图。下面，根据这些图进行说明。

[功能元件形成工序]

首先，如图6(a)所示，准备硅基板等半导体基板61。接着，通过对准备好的半导体基板61的上表面进行热氧化，形成氧化硅膜(绝缘膜)62，进而，通过溅射法、CVD法等在氧化硅膜62上形成氮化硅膜63。由此，得到基板用部件6A。

氧化硅膜62作为在半导体基板61及其上方形成半导体电路时的元件间分离膜发挥功能。并且，氮化硅膜63针对之后进行的释放(release)工序中实施的蚀刻具有耐久性，作为所谓的蚀刻阻挡层发挥功能。另外，通过构图处理，限定在包含形成功能元件7的平面范围在内的范围以及半导体电路内的一部分元件(电容器)等的范围内形成氮化硅膜63。由此，在半导体基板61及其上方形成半导体电路时不会成为妨碍。

接着，如图6(b)所示，通过溅射法、CVD法等在氮化硅膜63上形成用于形成固定电极71的多晶(或非晶)硅膜20，在该多晶(或非晶)硅膜20中掺杂磷离子等杂质离子而对其赋予导电性。然后，从多晶(或非晶)硅膜20上方涂布光致抗蚀剂，构图为固定电极71的形状(俯视形状)而形成光致抗蚀膜21。

接着，如图6(c)所示，将构图后的光致抗蚀膜21作为掩模对多晶(或非晶)硅膜20进行蚀刻后，去除光致抗蚀膜21。由此，形成固定电极71。

接着，如图6(d)所示，通过热氧化法、溅射法或CVD法等，以覆盖固定电极71的方式形成由氧化硅膜或PSG(掺磷玻璃)等构成的牺牲层22。

接着，如图6(e)所示，通过溅射法、CVD法等，在氮化硅膜63和牺牲层22上形成用于形成可动电极72的多晶(或非晶)硅膜23，在所形成的多晶(或非晶)硅膜23中掺杂磷离子等杂质离子而对其赋予导电性。然后，从多晶(或非晶)硅膜23上方涂布光致抗蚀剂，构图为可动电极72的形状(俯视形状)而形成光致抗蚀膜24。

接着，如图6(f)所示，将光致抗蚀膜24作为掩模对多晶(或非晶)硅膜23进行蚀刻后，去除光致抗蚀膜24。由此，形成可动电极72，形成具有固定电极71和可动电极72的功能元件7。

[绝缘膜形成工序]

首先，如图7(a)所示，通过溅射法、CVD法等，在氮化硅膜63和功能元件7上形成由氧化硅膜构成的层间绝缘膜81。并且，通过构图处理等，在层间绝缘膜81上形成在半导体基板61的俯视中围绕功能元件7的环状的开口部30。

接着，如图7(b)所示，通过溅射法、CVD法等，在层间绝缘膜81上形成例如由铝构成的层后，进行构图处理而形成布线层82。布线层82以与开口部30对应的方式，在半导体基板61的俯视中呈环状。并且，布线层82的一部分通过开口部30而与在半导体基板61上及其上方形成的布线(例如，构成未图示的半导体电路的一部分的布线)电连接。另外，虽然布线层82形成为仅存在于围绕氮化硅膜63和功能元件7的部分中，但是，一般情况下，构成未图示的半导体电路的一部分的布线层的一部分构成布线层82。

接着，如图7(c)所示，通过溅射法、CVD法等，在层间绝缘膜81和布线层82上形成由氧化硅膜等构成的层间绝缘膜83。并且，通过构图处理等，在层间绝缘膜81上形成在半导体基板61的俯视中围绕氮化硅膜63和功能元件7的环状的开口部32。另外，开口部32与开口部30同样，在半导体基板61的俯视中，也可以不呈环状，其一部分可以缺失。

通过通常的CMOS工艺形成这种层间绝缘膜与布线层的层叠构造，根据需要适当设定其层叠数。即，根据需要，有时隔着层间绝缘膜层叠更多的布线层。

[覆盖层形成工序]

首先，如图8(a)所示，通过溅射法、CVD法等，在层间绝缘膜83上形成例如由铝构成的层后，进行构图处理而形成布线层84。该布线层84的一部分通过开口部32而与布线层82电连接。并且，布线层84的一部分位于氮化硅膜63和功能元件7的上方，构成了形成有多个细孔842的覆盖层841。这种布线层84也与所述布线层82同样，一般情况下，由构成未图示的半导体电路的一部分的布线层的一部分构成。

接着，如图8(b)所示，通过溅射法、CVD法等，在布线层84和层间绝缘膜83上形成例如由氮化硅膜、抗蚀剂及其他树脂材料构成的表面保护膜85。并且，该表面保护膜85由包含一种以上的材料的多个膜层构成，形成为不对覆盖层841的细孔842进行密封。另外，作为表面保护膜85的构成材料，由氧化硅膜、氮化硅膜、聚酰亚胺膜、环氧树脂膜等、具有用于保护元件不受水分、污物、损伤等影响的耐受性的材料形成。

[释放工序]

首先，如图8(c)所示，在进行了释放蚀刻用的光致抗蚀剂等保护膜形成工序后，通过形成在覆盖层841上的多个细孔842，去除位于功能元件7上方的层间绝缘膜81、83，并且去除位于固定电极71与可动部722之间的牺牲层22。由此，形成配置有功能元件7的空腔部5，并且，固定电极71和可动部722分开，功能元件7成为可驱动的状态。

例如，通过从多个细孔842供给作为蚀刻液的氢氟酸、缓冲氢氟酸等的湿式蚀刻、或者从多个细孔842供给作为蚀刻气体的氟化氢气体等的干式蚀刻，能够去除层间绝缘膜81、83和牺牲层22。

[密封工序]

接着，如图9(a)所示，通过溅射法、CVD法等，在覆盖层841上形成由氧化硅膜、氮化硅膜、AL、Cu、W、Ti、TiN等金属膜等构成的密封层86，对各细孔842进行密封。

[隔膜形成工序]

最后，如图9(b)所示，从半导体基板61的与空腔部5相反一侧的表面进行例如干式蚀刻，去除半导体基板61的一部分。由此，形成比周围薄的隔膜部64。并且，半导体基板61的除隔膜部64以外的部分成为厚壁部66。

另外，作为去除半导体基板61的一部分的方法，不限于干式蚀刻，也可以是湿式蚀刻等。

通过以上这样的工序，能够制造物理量传感器1。另外，可以在上述适当工序(例如功能元件形成工序、绝缘膜形成工序、覆盖层形成工序、密封层形成工序)的中途制成物理量传感器1所具有的半导体电路所具有的MOS晶体管等有源元件、电容器、电感器、电阻、二极管、布线等电路要素。例如，可以与氧化硅膜62一起形成电路元件间分离膜，或者与固定电极71或可动电极72一起形成栅电极、电容电极、布线等，或者与牺牲层22、层间绝缘膜81、83一起形成栅绝缘膜、电容电介质层、层间绝缘膜，或者与布线层82、84一起形成电路内布线。

<第2实施方式>

接着，对本发明的物理量传感器的第2实施方式进行说明。

图10是示出本发明的物理量传感器的第2实施方式的放大剖视图，其中，(a)是放大剖视图，(b)是从(a)中的箭头D方向观察的图。图11是示出图10所示的隔膜部的变形的图，其中，(a)是示出自然状态的图，(b)是示出加压状态的图。

下面，参照该图对本发明的物理量传感器的第2实施方式进行说明，但是，以与所述实施方式的不同之处为中心进行说明，省略相同事项的说明。

在第2实施方式中，除了功能元件7的位置不同之外，与所述第1实施方式相同。

如图10(a)和(b)所示，功能元件7比隔膜部64的中心(对角线的交点)O偏向图2中左侧。固定电极71位于支承部721与隔膜部64的中心O之间。固定电极71设置在隔膜部64的区域内，支承部721设置成跨着隔膜部64和厚壁部66。

通过将固定电极71设置在隔膜部64上，与第1实施方式同样，固定电极71追随于隔膜部64的挠曲而向空腔部5侧移位。另一方面，由于可动电极72的一部分被设置在厚壁部66上，所以，与固定电极71相比，被抑制了朝向空腔部5侧移位。因此，如图11(a)和(b)所示，当隔膜部64挠曲时，间隔G减小。

并且，相对于隔膜部64的短边方向的长度L2，隔膜部64的中心O与支承部721的固定电极71侧的端部725之间的距离L5优选为0.43×L2以上、0.4875×L2以下，更加优选为0.44×L2以上、0.47×L2以下，进一步优选为0.45×L2以上、0.465×L2以下。通过在满足上述范围的位置设置支承部721，能够特别增大间隔G的变动量。因此，能够得到灵敏度特别优良的物理量传感器1。

下面，根据图12，示出对相对于距离L5的间隔变动量进行研究后的结果。

图12是示出支承部721的端部725与隔膜部64的中心O的距离L5、与间隔变动量之间的关系的曲线图。

图12所示的曲线图的横轴表示距离L5，纵轴表示间隔变动量。另外，间隔变动量表示从加压状态下的间隔G减去自然状态(施加与空腔部5相等的压力的状态)下的间隔G而得到的值。

并且，曲线图示出了固定电极71和可动部722在俯视时重合的区域X(参照图10(b))中的间隔变动量的平均值。

另外，用于研究的物理量传感器1的各部分的尺寸与第1实施方式相同。

并且，作为研究方法，应用了如下方法：在不改变固定电极71与支承部721的分开距离的情况下，使功能元件7向隔膜部64的短边方向移动来变更距离L5，检测各距离L5下的间隔变动量。另外，施加给隔膜部64的压力为100kPa。

根据图12所示的曲线图可知，在距离L5为17.5μm以上、19.5μm以下时，间隔变动量的绝对值特别大。利用与隔膜部64的短边方向的长度L2之间的关系表示时，该距离L5(17.5μm以上、19.5μm以下)为0.43×L2以上、0.4875×L2以下。因此，在距离L5与长度L2的关系中，通过使距离L5满足所述数值范围，能够得到灵敏度特别优良的物理量传感器1。

并且，根据测定的间隔变动量，分别计算距离L5为0μm时的灵敏度和距离L5为18.5μm时的灵敏度。

在距离L5为0μm时，灵敏度为8.49ppm/kPa。并且，在距离L5为18.5μm时，灵敏度为12.11ppm/kPa。因此可知，通过使功能元件7比中心O偏向厚壁部66侧，能够进一步提高物理量传感器1的灵敏度。

2.压力传感器

接着，对具有本发明的物理量传感器的压力传感器(本发明的压力传感器)进行说明。图13是示出本发明的压力传感器的一例的剖视图。

如图13所示，本发明的压力传感器100具有：物理量传感器1、收纳物理量传感器1的壳体101、将从物理量传感器1得到的信号运算为压力数据的运算部102。物理量传感器1经由布线103而与运算部102电连接。

物理量传感器1通过未图示的固定构件固定在壳体101的内侧。并且，在壳体101上具有用于使物理量传感器1的隔膜部64与例如大气(壳体101的外侧)连通的贯通孔104。

根据这种压力传感器100，隔膜部64经由贯通孔104承受压力。经由布线103将该受压的信号发送到运算部，运算为压力数据。可以经由未图示的显示部(例如，个人计算机的监视器等)显示该运算出的压力数据。

3.高度计

接着，对具有本发明的物理量传感器的高度计(本发明的高度计)的一例进行说明。图14是示出本发明的高度计的一例的立体图。

高度计200可以如手表那样佩戴在手腕上。并且，在高度计200的内部搭载有物理量传感器1(压力传感器100)，可以在显示部201中显示当前地点的海拔高度或当前地点的气压等。

另外，可以在该显示部201中显示当前时刻、使用者的心跳次数、气候等各种信息。

4.电子设备

接着，对应用了具有本发明的物理量传感器的电子设备的导航系统进行说明。图15是示出本发明的电子设备的一例的主视图。

导航系统300具有：未图示的地图信息、来自GPS(全球定位系统：GlobalPositioning System)的位置信息的取得单元、由陀螺仪传感器和加速度传感器以及车速数据实现的自动导航单元、物理量传感器1、显示规定位置信息或线路信息的显示部301。

根据该导航系统，除了所取得的位置信息以外，还能够取得高度信息。通过取得高度信息，例如，在位置信息上示出与一般道路大致相同位置的高架道路上行驶的情况下，当不具有高度信息时，在导航系统中无法判断是在一般道路上行驶还是在高架道路上行驶，作为优先信息，向使用者提供一般道路的信息。因此，在本实施方式的导航系统300中，能够通过物理量传感器1取得高度信息，检测由于从一般道路进入高架道路而引起的高度变化，能够向使用者提供高架道路的行驶状态下的导航信息。

另外，显示部301例如可以采用液晶面板显示器、有机EL(OrganicElectro-Luminescence)显示器等能够实现小型且薄型化的结构。

另外，具有本发明的物理量传感器的电子设备不限于上述设备，例如还能够应用于个人计算机、便携电话、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖计、心电图计测装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、各种测定设备、计量仪器类(例如车辆、飞机、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器等。

5.移动体

接着，对应用了本发明的物理量传感器的移动体(本发明的移动体)进行说明。图16是示出本发明的移动体的一例的立体图。

如图16所示，移动体400具有车体401和4个车轮402，构成为通过设于车体401上的未图示的动力源(发动机)使车轮402旋转。在这种移动体400中内置有导航系统300(物理量传感器1)。

以上根据图示的各实施方式说明了本发明的物理量传感器、压力传感器、高度计、电子设备和移动体，但是，本发明不限于此，各部分的结构能够置换为具有相同功能的任意结构。并且，也可以附加其他任意的结构物、工序。

并且，在所述实施方式中，说明了隔膜部的俯视形状为长方形的情况，但是，隔膜部的俯视形状只要呈长条形状即可，没有特别限定。例如，也可以是六边形等多边形、椭圆形等圆形等。并且，多边形还包含角部带圆角的形状、外缘不是直线状而弯曲的形状。另外，固定电极的俯视形状也同样。

并且，在所述实施方式中，说明了可动电极的俯视形状为长方形的情况，但是，可动电极的俯视形状不限于此。例如，也可以是正方形、六边形等多边形、正圆、椭圆形等圆形等。并且，多边形还包含角部带圆角的形状、外缘不是直线状而弯曲的形状。

并且，在所述第1实施方式中，说明了支承部的端部被配置在隔膜部的中心上的情况，但是，支承部的端部也可以设置在从隔膜部的中心偏离的位置。

并且，在所述实施方式中，说明了支承部被设置在隔膜部上的情况、以及跨着隔膜部和厚壁部设置支承部的情况，但是，也可以将支承部的整个区域设置在厚壁部上。

并且，在所述实施方式中，说明了固定电极的俯视时的面积大于可动电极的可动部的面积的情况，但是，固定电极的俯视时的面积也可以与可动电极的可动部的面积相同，还可以小于可动电极的可动部的面积。

Claims (9)

1.一种物理量传感器，其特征在于，该物理量传感器具有：

隔膜部，其通过受压而发生挠曲变形；

固定电极，其设置在所述隔膜部上；以及

可动电极，其具有与所述固定电极分开地对置配置的可动部，

所述隔膜部的俯视形状为长条形状，

所述固定电极的俯视形状为沿着所述隔膜部的长边方向延伸的长条形状。

2.根据权利要求1所述的物理量传感器，其中，

所述可动电极具有：

设置在所述隔膜上的支承部；以及

连结所述支承部和所述可动部的连结部。

3.根据权利要求2所述的物理量传感器，其中，

所述固定电极和所述支承部沿着所述隔膜部的短边方向排列。

4.根据权利要求3所述的物理量传感器，其中，

所述固定电极的短边方向和所述隔膜部的短边方向是相同方向。

5.根据权利要求1所述的物理量传感器，其中，

关于所述隔膜部的俯视形状，在设长边方向的长度为L1、短边方向的长度为L2时，L2/L1处于1.5以上、3.0以下的范围内。

6.一种压力传感器，其特征在于，该压力传感器具有权利要求1所述的物理量传感器。

7.一种高度计，其特征在于，该高度计具有权利要求1所述的物理量传感器。

8.一种电子设备，其特征在于，该电子设备具有权利要求1所述的物理量传感器。

9.一种移动体，其特征在于，该移动体具有权利要求1所述的物理量传感器。