CN105474404A - 半导体物理量传感器 - Google Patents

Abstract

半导体物理量传感器(10)具备：第1基材(20)；电极(60)，其被形成在第1基材(20)上；隔膜(50)，其根据从外部施加的物理量而弯曲；第2基材(30)，其将隔膜(50)支承为相对于电极(60)而隔着空间(S)相对，并且该第2基材被固定于第1基材(20)；和绝缘体(40)，其被形成在隔膜(50)的第1基材(20)侧的面(50a)。并且，在绝缘体(40)与电极(60)之间形成了划分出空间(S)的壁部(41)。

Description

半导体物理量传感器

技术领域

本发明涉及半导体物理量传感器。

背景技术

以往，作为半导体物理量传感器，已知如下的半导体物理量传感器，即，在基板的上表面形成电极，并且将隔膜配置成隔着空间而与电极相对(例如参照专利文献1)。

在该专利文献1中，根据从外部施加的物理量而使隔膜弯曲，由此使半导体物理量传感器的静电电容发生变化，通过检测该静电电容的变化而能够检测物理量的变化。

进而，设置绝缘体以覆盖形成于基板上表面的电极，使得通过该绝缘体而能够抑制电极和隔膜的接触所引起的短路。此时，对绝缘体实施热处理而使之发生变形，由此来消除在电极的缘部形成的隆起部分，使绝缘体上表面变得大致平坦。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特表平10-509241号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在上述现有技术中，由于热处理而有时绝缘体的厚度会变化，因此难以进行绝缘体的厚度控制，从而难以提高检测精度。

为此，本发明的目的在于，获得能够进一步提高检测精度的半导体物理量传感器。

用于解决课题的手段

本发明的第1特征的主旨在于，半导体物理量传感器具备：第1基材；电极，其被形成在所述第1基材上；隔膜，其根据从外部施加的物理量而弯曲；第2基材，其将所述隔膜支承为隔着空间而与所述电极相对，并且该第2基材被固定于所述第1基材；和绝缘体，其被形成在所述隔膜的所述第1基材侧的面，在所述绝缘体与所述电极之间形成有划分出所述空间的壁部。

本发明的第2特征的主旨在于，所述壁部包含从所述绝缘体以及所述电极之中的至少任一方朝向另一方侧突出的突部。

本发明的第3特征的主旨在于，所述绝缘体为氧化硅膜。

本发明的第4特征的主旨在于，所述绝缘体为氮化硅膜。

本发明的第5特征的主旨在于，所述电极由金属材料形成。

本发明的第6特征的主旨在于，所述电极利用铬、铝、钛铝合金以及铝合金之中的至少任一种材料来形成。

本发明的第7特征的主旨在于，所述电极具有与所述隔膜相对的电极主体、和被延伸设置至所述空间的外侧的延伸设置部。

本发明的第8特征的主旨在于，所述延伸设置部利用铬、铝、钛铝合金以及铝合金之中的至少任一种材料来形成。

本发明的第9特征的主旨在于，所述电极主体和所述延伸设置部由不同的材料形成。

本发明的第10特征的主旨在于，在所述延伸设置部设置有由含铝的材料形成的电极焊盘。

本发明的第11特征的主旨在于，半导体物理量传感器具备：第1基材；电极，其被形成在所述第1基材上；隔膜，其根据从外部施加的物理量而弯曲；第2基材，其将所述隔膜支承为隔着空间而与所述电极相对，并且该第2基材被固定于所述第1基材；和外部取出用的电极焊盘，其被形成在所述电极的一部分，所述电极由铬、铝、钛铝合金以及铝合金之中的至少任一种材料形成，所述电极焊盘由含铝的材料形成。

本发明的第12特征的主旨在于，半导体物理量传感器还具备：绝缘体，其被形成在所述隔膜的所述第1基材侧的面，在所述绝缘体与所述电极之间形成有划分出所述空间的壁部。

发明效果

根据本发明，可以获得能够进一步提高检测精度的半导体物理量传感器。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的第1实施方式所涉及的半导体物理量传感器的俯视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是示意性地表示本发明的第1实施方式的第1变形例所涉及的半导体物理量传感器的局部放大剖视图。

图4是示意性地表示本发明的第1实施方式的第2变形例所涉及的半导体物理量传感器的局部放大剖视图。

图5是示意性地表示本发明的第2实施方式所涉及的半导体物理量传感器的与图2对应的剖视图。

图6是示意性地表示本发明的第2实施方式的变形例所涉及的半导体物理量传感器的与图2对应的剖视图。

图7是示意性地表示本发明的第3实施方式所涉及的半导体物理量传感器的与图2对应的剖视图。

图8是示意性地表示本发明的第3实施方式的变形例所涉及的半导体物理量传感器的与图2对应的剖视图。

图9是示意性地表示本发明的第4实施方式所涉及的半导体物理量传感器的与图2对应的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本发明的实施方式。另外，在以下的几个实施方式中包含相同的构成要素。由此，以下对于这些相同的构成要素赋予相同的符号，并省略重复的说明。

(第1实施方式)

如图1以及图2所示，本实施方式所涉及的半导体物理量传感器10具备大致矩形板状的玻璃基板(第1基材)20。并且，在该玻璃基板20的上表面(第2基材被固定的一侧的面)20a上形成有电极60。该电极60由铬(Cr)或钛铝合金(AlTi)或铝合金(AlSi、AlSiCu等)等金属材料(铬、铝、钛铝合金以及铝合金之中的至少任一种材料)形成，通过等离子体CVD法、反应性溅射法、离子束溅射法等被成膜在玻璃基板20的上表面20a。这样，通过利用等离子体CVD法、反应性溅射法、离子束溅射法等，能够厚度更均匀地使电极60成膜。另外，作为电极60的材料，还能够利用上述的材料以外的材料，例如金(Au)等金属材料、金属以外的导电性材料。

进而，半导体物理量传感器10具备被接合固定(固定)于玻璃基板20的半导体基板(第2基材)30，该半导体基板30的下表面30a侧(另一侧)被接合固定(固定)于玻璃基板20的上表面20a侧。

该半导体基板30利用单晶硅来形成，并且被形成为在俯视下轮廓形状为矩形状。另外，在由单晶硅形成的半导体基板30的上表面30b的任意部位(在图1中为左下角部)，设置有取出半导体基板30的电位的电极80。此时，为了易于取出半导体基板30的电位，优选在设有电极80的部位形成高浓度杂质扩散部。另外，电极80能够由铝合金(AlSi等)形成。

并且，在半导体基板30的下侧(与玻璃基板20接合的一侧：另一侧)形成有腔室31，通过形成该腔室31而形成薄板部34，使该薄板部34具有作为根据从外部施加的物理量而弯曲的隔膜50的功能。如此，在本实施方式中，根据从外部施加的物理量而弯曲的隔膜50与半导体基板30形成为一体。

腔室31能够通过公知的半导体工艺例如反应性离子蚀刻(RIE：ReactiveIonEtching)等对半导体基板30实施垂直蚀刻加工来形成。作为反应性离子蚀刻，例如能够利用基于具备感应耦合型等离子体(ICP：InductivelyCoupledPlasma)的蚀刻装置的ICP加工。

在本实施方式中，在矩形状的半导体基板30的中央部形成了大致圆柱状的腔室31，并且，在形成后述的通孔33的部位也形成了第2腔室32。该第2腔室32被形成为与腔室31连通。

并且，上述的电极60不仅被成膜在与腔室31对应的部位，而且还被成膜在与第2腔室32对应的部位。即，在对玻璃基板20和半导体基板30进行了接合的状态下，电极60具有：被形成在与腔室31对应的部位且与隔膜50相对的电极主体62；和被延伸设置至第2腔室内的延伸设置部61。在本实施方式中，电极主体62和延伸设置部61由同一材料形成。

此外，在隔膜50的内面(隔膜的第1基材侧的面)50a形成有氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40。在本实施方式中，通过使半导体基板30的形成有隔膜50的部位(薄板部34)的内侧热氧化，由此来形成氧化硅膜40。这样，通过热氧化来形成氧化硅膜40，从而氧化硅膜40的厚度的调整变得更容易，能够使得厚度更为均匀。即，能够将氧化硅膜40的厚度更容易地设为期望的厚度。

因此，在本实施方式中，通过在半导体基板30形成腔室31，由此来形成被形成为可弯曲变形的薄板部34，通过在该薄板部34的内侧形成氧化硅膜40，从而隔膜50和氧化硅膜40与半导体基板30形成为一体。

并且，在玻璃基板20的上表面20a侧(一侧)通过阳极接合等来接合固定(固定)半导体基板30的下表面30a侧(另一侧)，从而形成被半导体基板30支承为隔着空间S而与电极60相对的隔膜50。

此外，在半导体基板30的与延伸设置部61对应的部位，通过ICP加工或碱性蚀刻等形成有大致圆柱状的通孔33，使得延伸设置部61经由通孔33而露出于外部。并且，在露出于外部的延伸设置部61的上表面61a，形成有由AlSiCu、AlSi等铝合金(含铝的材料)形成的大致圆柱状的电极焊盘70，在电极焊盘70连接未图示的引线接合件，由此将电极60的电位取出到外部。另外，在本实施方式中，如图1、2所示，在形成有通孔33的部位也形成了氧化硅膜40，通孔33被形成为贯通半导体基板30以及氧化硅膜40。

在此，在本实施方式中，在氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40与电极60之间形成壁部41，由该壁部41使空间S与外部空间划分开。

具体而言，设置在俯视下封闭为大致圆柱形状的壁部41以包围通孔33的周围，通过使该壁部41的前端与电极60(在本实施方式中为延伸设置部61)的表面60a接触，从而划分出空间S和外部空间(通孔33)。

在本实施方式中，在氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40形成了朝向电极60(延伸设置部61)侧突出的突部40a，将该突部40a作为壁部41。

即，在本实施方式中，壁部41包含从作为氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40以及电极60之中的至少任一方的氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40朝向作为另一方侧的电极60侧突出的突部40a。

进而，在本实施方式中，将突部40a的突出长度形成得比氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40与电极60的对置面间的距离d1稍长。并且，在对玻璃基板20和半导体基板30进行接合时，使得突部40a的前端和电极60的接触部之中的至少任一方发生挤压变形，以使得提高突部40a和电极60的密接度。这样能够进一步提高空间S的密封程度。

该突部40a例如能够按如下方式形成，即，在半导体基板30形成腔室31以及第2腔室32时，使得相当于氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40以及突部40a的部分不通过蚀刻被除去，对未被除去而残留的部分实施热氧化处理，由此来形成。

上述构成的半导体物理量传感器10例如能够按以下的方法来形成。

首先，在玻璃基板20的上表面20a的与腔室31以及第2腔室32对应的部位，成膜包含延伸设置部61的电极60，并且，在延伸设置部61上形成电极焊盘70(第1工序)。

然后，对半导体基板30的另一面侧进行蚀刻来形成腔室31以及第2腔室32。然后，对相当于氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40以及突部40a的部分实施热氧化处理，来形成氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40以及突部40a(第2工序)。

另外，关于第1工序和第2工序，既可以先进行第2工序，也可以同时并行地进行第1工序和第2工序。

接下来，在玻璃基板20的上表面20a侧(一侧)通过阳极接合等来接合固定(固定)半导体基板30的下表面30a侧(另一侧)(第3工序)。此时，玻璃基板20和半导体基板30被直接接合，在该状态下，突部40a和电极60(延伸设置部61)通过至少一方的挤压变形而接触。

然后，通过除去半导体基板30的上部而调整为薄板部34(隔膜50)的厚度成为给定的厚度(第4工序)。另外，第4工序也可以在第3工序之前进行。此外，也可以预先利用成为给定的厚度的半导体基板30，在形成腔室31以及第2腔室32时，使得薄板部34(隔膜50)以给定的厚度形成。即，也可以将第4工序省略。

接着，在半导体基板30的上表面30b形成电极80(第5工序)。

然后，形成通孔33，以使由前端与延伸设置部61接触的突部40a所包围的部分和外部空间连通(第6工序)。另外，也可以使第6工序比第5工序先进行。

如此，形成了如下的半导体物理量传感器10：空间S被密封，并且，电极60和隔膜50隔着该空间S以及氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40而对置配置。

另外，在本实施方式中，虽然例示了由突部40a(壁部41)来密封空间S的情形，但也可以构成为，空间S隔着微小的间隙(能够抑制尘埃等侵入空间S内的程度的间隙)而与外部空间连通。

即，也可以构成为，在对玻璃基板20和半导体基板30进行了接合的状态下，突部40a不与电极60(延伸设置部61)接触。

在这样使突部40a和电极60(延伸设置部61)不接触的情况下，如图3所示，优选的是，使突部40a的突出长度长于氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40和电极60的对置面间的距离，并且，在电极60的与突部40a对应的部位形成沟槽部60b，在对玻璃基板20和半导体基板30进行接合时，使得突部40a的前端收纳在沟槽部60b内。如此一来，由于能够使将空间S与外部空间连通的间隙发生弯曲，因此能够更可靠地抑制尘埃等侵入空间S内。

此外，如图4所示，也可以在氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40以及电极60(延伸设置部61)分别设置突部40a、60c，并且使该突部40a、60c彼此在从空间S的径向观察的状态下形成为在厚度方向(上下方向)上交叠。另外，也可以在突部40a的内侧(电极焊盘70侧)形成突部60c。如此一来，将空间S与外部空间连通的间隙成为曲柄状，能够更可靠地抑制尘埃等侵入空间S内。

另外，在对玻璃基板20和半导体基板30进行了接合的状态下构成为突部40a与电极60(延伸设置部61)接触的情况下，也可以采用各种构成。例如，可以使更易于发生挤压变形的部件介于突部40a与电极60(延伸设置部61)之间。此外，突部的前端部的形状也可以设为各种形状。

这样，无论是密封空间S的情况还是不密封的情况，在壁部41具有突部时，只要形成从氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40以及电极60之中的至少任一方朝向另一方侧突出的突部即可。该突部的数目也是只要具有一个以上即可，可以通过多个突部来划分出空间S。

通过利用该构成的半导体物理量传感器10，在从外部施加了物理量时，根据所施加的物理量而隔膜50弯曲，电极60和隔膜50的距离(隔膜50的内面50a和电极60的表面60a的距离d2)发生变化。这样，电极60和隔膜50的距离发生变化，从而半导体物理量传感器10的静电电容(隔膜50与电极60之间的静电电容)发生变化。而且，隔膜50与电极60之间的静电电容的变化可从电极焊盘70以及电极80取出，从而使得能够根据该静电电容的变化来检测物理量的变化。

进而，在本实施方式中，即便在施加比较大的物理量使得隔膜50隔着氧化硅膜40而与电极60接触了的情况下，也能够检测该物理量。即，使得能够根据隔膜50和电极60的接触面积的变化与静电电容的变化之间的关系来检测所施加的物理量。这样，在本实施方式中，例示了即便在隔膜50隔着氧化硅膜40而与电极60接触了的情况下也能检测所施加的物理量的半导体物理量传感器10，但也可以作为仅在隔膜和电极不接触的状态下所利用的半导体物理量传感器。

如以上所说明的那样，在本实施方式中，半导体物理量传感器10具备：玻璃基板(第1基材)20；电极60，其被形成在玻璃基板(第1基材)20上；和隔膜50，其根据从外部施加的物理量而弯曲。进而，半导体物理量传感器10还具备：半导体基板(第2基材)30，其将隔膜50支承为隔着空间S而与电极60相对，并且该半导体基板30被固定于玻璃基板(第1基材)20；和氧化硅膜(绝缘体)40，其被形成在隔膜50的内面(第1基材侧的面)50a。

即，本实施方式所涉及的半导体物理量传感器10，在玻璃基板(第1基材)20上形成有电极60，并且在被半导体基板(第2基材)30支承的隔膜50侧形成有氧化硅膜(绝缘体)40。

因此，如设置绝缘体以覆盖电极60的情况那样可抑制在绝缘体的电极60的缘部形成伴随热处理的凹凸，因此能够使电极60以及氧化硅膜(绝缘体)40更可靠地变为平坦面。其结果，能够使电极60和隔膜50的距离更可靠地变为一定的距离，能够进一步提高半导体物理量传感器10的检测精度。

此外，根据本实施方式，在氧化硅膜(绝缘体)40与电极60(延伸设置部61)之间形成了划分出空间S的壁部41。如此，通过由氧化硅膜(绝缘体)40与电极60(延伸设置部61)之间所形成的壁部41来划分出空间S，从而能够抑制尘埃等侵入空间S内。

进而，在本实施方式中，使得壁部41包含从作为氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40以及电极60之中的至少任一方的氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40朝向作为另一方侧的电极60侧突出的突部40a。

如此一来，能够以更为简单的构成来划分出空间S，从而能够更容易地制造半导体物理量传感器10。尤其是，在本实施方式中，对半导体基板30的另一面侧，按照使相当于氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40以及突部40a的部分不被除去的方式进行蚀刻，来形成腔室31以及第2腔室32，对相当于氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40以及突部40a的部分实施热氧化处理来形成氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40以及突部40a。因而，在能够更容易地形成划分出空间S的壁部41(突部40a)的基础上，易于进行壁部41(突部40a)的突出量的调整。其结果，可抑制壁部41(突部40a)的突出量变得不均匀，在玻璃基板20和半导体基板30进行接合时，能够使隔膜50和电极60的对置面精度更良好地变为平行状态，能够更进一步提高半导体物理量传感器10的检测精度。

此外，通过对半导体基板30实施热氧化处理来形成绝缘体(氧化硅膜40)，从而能够使绝缘层的层厚更可靠地变为一定的厚度，能够谋求半导体物理量传感器10的检测精度的更进一步的提高。

此外，如果由铬或钛铝合金或铝合金(AlSi、AlSiCu等)等金属材料(铬、铝、钛铝合金以及铝合金之中的至少任一种材料)来形成电极60，则通过成膜能够更容易地形成电极60，能够使电极60的层厚更可靠地变为一定的厚度，能够谋求半导体物理量传感器10的检测精度的更进一步的提高。

此外，如果电极60具有被延伸设置至空间S的外侧的延伸设置部61、且在该延伸设置部61设置由AlSiCu、AlSi等铝合金(含铝的材料)形成的电极焊盘70，则能够更容易且可靠地连接未图示的引线接合件。

此外，在本实施方式中，通过设置在俯视下呈大致圆形状封闭的壁部41以包围大致圆柱状的通孔33的周围，并使该壁部41的前端与电极60(在本实施方式中为延伸设置部61)的表面60a接触，从而划分出空间S和外部空间(通孔33)。如此一来，不必严格地设定空间S和壁部41的位置关系，便能够划分出空间S和外部空间且对空间S进行密封。即，即使在对玻璃基板20和半导体基板30进行接合时壁部41发生位置偏离，也能够由该壁部41来划分出空间S和外部空间，并且空间S被密封。

此外，在本实施方式中，在半导体基板30形成了在厚度方向上贯通的通孔33，从该通孔33取出电极60的电位。其结果，无需为了取出电极60的电位而在玻璃基板20和半导体基板30的接合部分夹入电极60，能够直接对玻璃基板20和半导体基板30进行接合。如此一来，能够抑制在玻璃基板20和半导体基板30的接合部分形成间隙，从而能够更可靠地接合玻璃基板20和半导体基板30。

(第2实施方式)

本实施方式所涉及的半导体物理量传感器10A基本上具有与上述第1实施方式所示的半导体物理量传感器10大致相同的构成。即，如图5所示，半导体物理量传感器10A具备大致矩形板状的玻璃基板(第1基材)20。并且，在该玻璃基板20的上表面(第2基材被固定的一侧的面)20a上形成有电极60。

此外，半导体物理量传感器10A具备被接合固定(固定)于玻璃基板20的半导体基板(第2基材)30，该半导体基板30的下表面30a侧(另一侧)被接合固定(固定)于玻璃基板20的上表面20a侧(一侧)。

并且，在半导体基板30的上表面30b的任意部位，设置有取出半导体基板30的电位的电极80。

进而，在半导体基板30的下侧(与玻璃基板20接合的一侧：另一侧)形成有腔室31，通过形成该腔室31来形成薄板部34，使该薄板部34具有作为根据从外部施加的物理量而弯曲的隔膜50的功能。

在本实施方式中，也在矩形状的半导体基板30的中央部形成了大致圆柱状的腔室31，并且，在形成通孔33的部位还形成了第2腔室32。该第2腔室32被形成为与腔室31连通。另外，在图5中，作为通孔33，例示了大致四棱台状的通孔33，但也可以如上述第1实施方式那样设为大致圆柱状。此外，在上述第1实施方式中，也可以将通孔33的形状设为大致四棱台状。如此，通孔33的形状可以设为各种形状。

并且，上述的电极60不仅成膜在与腔室31对应的部位，而且还成膜在与第2腔室32对应的部位。即，在对玻璃基板20和半导体基板30进行了接合的状态下，电极60具有：被形成在与腔室31对应的部位且与隔膜50相对的电极主体62；和被延伸设置至第2腔室内的延伸设置部61。

此外，在隔膜50的内面(隔膜的第1基材侧的面)50a形成有氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40。在本实施方式中，也通过使半导体基板30的形成有隔膜50的部位(薄板部34)的内侧热氧化来形成氧化硅膜40。

并且，在氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40与电极60之间形成壁部41，由该壁部41使空间S与外部空间划分开。

在此，在本实施方式中，使得延伸设置部61的至少与通孔33对应的部位成为2层(多层)。

具体而言，通过由与电极主体62相同的材料形成且与电极主体62一体式延伸设置的下层部61b、和被层叠在下层部61b的上侧的上层部61c，使得延伸设置部61的至少与通孔33对应的部位成为2层。

该上层部61c能够利用铝合金(AlSi、AlSiCu等)或铝(Al)或金(Au)等金属材料在下层部61b上成膜而形成。另外，在本实施方式中，由与电极主体62不同的材料形成了上层部61c。即，延伸设置部61由下层部61b和以与该下层部61b不同的材料形成的上层部61c而形成为2层。

并且，通过在经由通孔33而露出于外部的延伸设置部61的上表面(上层部61c的上表面)61a直接连接未图示的引线接合件，从而将电极60的电位取出到外部。因此，作为上层部61c的材料，只要为能够对引线接合件进行直接连接的材料，则能够利用上述的材料以外的材料。

此外，在本实施方式中，通过设置在俯视下呈矩形状封闭的壁部41以包围通孔33的周围，并将上层部61c形成在俯视下与壁部41的外周同等的区域或比壁部41的外周稍大的区域。之后，通过使壁部41的前端与上层部61c的上表面相对，由此划分出空间S和外部空间(通孔33)。另外，在本实施方式中，通过使壁部41的前端与上层部61c的上表面接触而使上层部61c发生挤压变形，由此来密封空间S。

根据以上的本实施方式，也能够起到与上述第1实施方式相同的作用、效果。

此外，在本实施方式中，由与电极主体62不同的材料形成了上层部61c。例如，在由硬度较高的铬来形成隔膜50所接触的电极主体62、由硬度较低的铝合金(AlSi、AlSiCu等)来形成壁部41的前端所抵接的上层部61c的情况下，电极主体62的变形被抑制，因此能够抑制半导体物理量传感器10A的检测精度的下降，在此基础上，由于能够进一步提高壁部41的前端和上层部61c的密接性，因此能够进一步提高空间S的密封性。

另外，在本实施方式中，也可如图6所示，形成由AlSiCu、AlSi等铝合金(含铝的材料)形成的电极焊盘70，在该电极焊盘70连接未图示的引线接合件。如此一来，能够使引线接合件的连接位置更接近于通孔33的开口侧，因此具有能够更容易进行引线接合件的连接的优点。另外，电极焊盘70的形状既可以形成为在俯视下为矩形状，也可以形成为在俯视下为圆形。此外，在上述第1实施方式中，也可以将电极焊盘70的形状形成为在俯视下为圆形。这样，电极焊盘70的形状也可以设为各种形状。

(第3实施方式)

本实施方式所涉及的半导体物理量传感器10B基本上具有与上述第1实施方式所示的半导体物理量传感器10大致相同的构成。即，如图7所示，半导体物理量传感器10B具备大致矩形板状的玻璃基板(第1基材)20。并且，在该玻璃基板20的上表面(第2基材被固定的一侧的面)20a上形成有电极60。

此外，半导体物理量传感器10B具备被接合固定(固定)于玻璃基板20的半导体基板(第2基材)30，该半导体基板30的下表面30a侧(另一侧)被接合固定(固定)于玻璃基板20的上表面20a侧(一侧)。

并且，在半导体基板30的上表面30b的任意部位，设置有取出半导体基板30的电位的电极80。

进而，在半导体基板30的下侧(与玻璃基板20接合的一侧：另一侧)形成有腔室31，通过形成该腔室31来形成薄板部34，使该薄板部34具有作为根据从外部施加的物理量而弯曲的隔膜50的功能。

在本实施方式中，也在矩形状的半导体基板30的中央部形成了大致圆柱状的腔室31，并且在形成通孔33的部位也形成了第2腔室32。该第2腔室32被形成为与腔室31连通。

并且，上述的电极60不仅成膜在与腔室31对应的部位，而且还成膜在与第2腔室32对应的部位。即，在对玻璃基板20和半导体基板30进行了接合的状态下，电极60具有：被形成在与腔室31对应的部位且与隔膜50相对的电极主体62；和被延伸设置至第2腔室内的延伸设置部61。

此外，在隔膜50的内面(隔膜的第1基材侧的面)50a形成有氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40。在本实施方式中，也通过使半导体基板30的形成有隔膜50的部位(薄板部34)的内侧热氧化来形成氧化硅膜40。

并且，在氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40与电极60之间形成壁部41，由该壁部41使空间S与外部空间划分开。

在此，在本实施方式中，由与电极主体62不同的材料形成了延伸设置部61。

作为电极主体62的材料，例如能够利用铬。另一方面，作为延伸设置部61的材料，例如能够利用铝合金(AlSi、AlSiCu等)。另外，形成电极主体62的材料、形成延伸设置部61的材料能够适当设定。

在形成该延伸设置部61时，如图7所示，优选形成为延伸设置部61的端部与电极主体62的端部重叠(形成为延伸设置部61和电极主体62的接触部分为2层)。如此一来，电极主体62和延伸设置部61的连接不良得以抑制，能够使电极主体62和延伸设置部61更可靠地进行电连接。

并且，通过在经由通孔33而露出于外部的延伸设置部61的上表面61a直接连接未图示的引线接合件，从而将电极60的电位取出到外部。因此，作为延伸设置部61的材料，只要为能够对引线接合件进行直接连接的材料，则能够利用上述的材料以外的材料。

此外，在本实施方式中，设置了在俯视下呈矩形状封闭的壁部41以包围通孔33的周围。之后，通过使壁部41的前端与延伸设置部61的上表面61a相对，由此划分出空间S和外部空间(通孔33)。另外，在本实施方式中，通过使壁部41的前端与延伸设置部61的上表面61a接触而使延伸设置部61发生挤压变形，由此来密封空间S。

根据以上的本实施方式，也能够起到与上述第1实施方式相同的作用、效果。

此外，在本实施方式中，由与电极主体62不同的材料形成了延伸设置部61。例如，在由硬度较高的铬来形成隔膜50所接触的电极主体62、由硬度较低的铝合金(AlSi、AlSiCu等)来形成壁部41的前端所抵接的延伸设置部61的情况下，电极主体62的变形被抑制，因此能够抑制半导体物理量传感器10B的检测精度的下降，在此基础上，由于能够进一步提高壁部41的前端和延伸设置部61的密接性，因此能够进一步提高空间S的密封性。

另外，在本实施方式中，也如图8所示，可以形成由AlSiCu、AlSi等铝合金(含铝的材料)形成的电极焊盘70，在该电极焊盘70连接未图示的引线接合件。如此一来，能够使引线接合件的连接位置更接近于通孔33的开口侧，因此具有能够更容易进行引线接合件的连接的优点。

(第4实施方式)

本实施方式所涉及的半导体物理量传感器10C基本上具有与上述第1实施方式所示的半导体物理量传感器10大致相同的构成。即，如图9所示，半导体物理量传感器10C具备大致矩形板状的玻璃基板(第1基材)20。并且，在该玻璃基板20的上表面(第2基材被固定的一侧的面)20a上形成有电极60。

此外，半导体物理量传感器10C具备被接合固定(固定)于玻璃基板20的半导体基板(第2基材)30，该半导体基板30的下表面30a侧(另一侧)被接合固定(固定)于玻璃基板20的上表面20a侧(一侧)。

并且，在半导体基板30的上表面30b的任意部位，设置有取出半导体基板30的电位的电极80。

进而，在半导体基板30的下侧(与玻璃基板20接合的一侧：另一侧)形成有腔室31，通过形成该腔室31来形成薄板部34，使该薄板部34具有作为根据从外部施加的物理量而弯曲的隔膜50的功能。

在本实施方式中，也在矩形状的半导体基板30的中央部形成了大致圆柱状的腔室31，并且在形成通孔33的部位也形成了第2腔室32。该第2腔室32被形成为与腔室31连通。

并且，上述的电极60不仅成膜在与腔室31对应的部位，而且还成膜在与第2腔室32对应的部位。即，在对玻璃基板20和半导体基板30进行了接合的状态下，电极60具有：被形成在与腔室31对应的部位且与隔膜50相对的电极主体62；和被延伸设置至第2腔室内的延伸设置部61。

此外，在隔膜50的内面(隔膜的第1基材侧的面)50a形成有氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40。在本实施方式中，也通过使半导体基板30的形成有隔膜50的部位(薄板部34)的内侧热氧化来形成氧化硅膜40。

并且，在氧化硅膜(绝缘膜：绝缘体)40与电极60之间形成壁部41，由该壁部41使空间S与外部空间划分开。

在此，在本实施方式中，使得延伸设置部61的至少与通孔33对应的部位由与电极主体62不同的材料形成，并且，延伸设置部61的与壁部41相对的部位为2层(多层)。

具体而言，在由与电极主体62相同的材料形成且与电极主体62一体式延伸设置的下层部61b的与通孔33对应的部位，形成了孔部61d。并且，以覆盖孔部61d及其周缘部的方式利用与电极主体62不同的材料进行成膜，由此来形成延伸设置部61。这样，使得延伸设置部61的至少与通孔33对应的部位由与电极主体62不同的材料形成，通过下层部61b和上层部61c，使得延伸设置部61的与壁部41相对的部位成为2层(多层)。

作为电极主体62的材料，例如能够利用铬。另一方面，作为形成上层部61c的材料，例如能够利用铝合金(AlSi、AlSiCu等)。另外，形成电极主体62的材料、形成上层部61c的材料能够适当设定。

并且，通过在经由通孔33而露出于外部的延伸设置部61的上表面61a直接连接未图示的引线接合件，从而将电极60的电位取出到外部。因此，作为上层部61c的材料，只要为能够对引线接合件进行直接连接的材料，则能够利用上述的材料以外的材料。

此外，在本实施方式中，通过设置在俯视下呈矩形状封闭的壁部41以包围通孔33的周围，并使该壁部41的前端与上层部61c的上表面相对，从而划分出空间S和外部空间(通孔33)。另外，在本实施方式中，通过使壁部41的前端与延伸设置部61的上表面61a接触而使延伸设置部61发生挤压变形，由此来密封空间S。

根据以上的本实施方式，也能够起到与上述第1实施方式相同的作用、效果。

此外，在本实施方式中，由与电极主体62不同的材料形成了延伸设置部61(上层部61c)。例如，在由硬度较高的铬来形成隔膜50所接触的电极主体62、由硬度较低的铝合金(AlSi、AlSiCu等)来形成壁部41的前端所抵接的延伸设置部61的上表面61a侧(上层部61c)的情况下，电极主体62的变形被抑制，因此能够抑制半导体物理量传感器10A的检测精度的下降，在此基础上，由于能够进一步提高壁部41的前端和上层部61c的密接性，因此能够进一步提高空间S的密封性。

另外，虽然省略了图示，但在本实施方式中，也可以形成由AlSiCu、AlSi等铝合金(含铝的材料)形成的电极焊盘。

以上，对本发明的优选的实施方式进行来说明，但本发明并不限定于上述实施方式，也可以进行各种变形。

例如，在上述各实施方式及其变形例中，例示了形成有大致圆柱状的空间的情形，但也可以将空间的形状设为大致圆台状。在此情况下，优选从第2基材的背面侧实施各向异性蚀刻来形成腔室。

此外，在上述第1实施方式及其变形例中，例示了大致圆柱状的通孔33，但也可以将通孔33的形状设为大致四棱台状。此外，在上述第2～第4实施方式以及各自的变形例中，也可以将通孔33的形状设为大致圆柱状。如此，通孔33的形状可以设为各种形状。

此外，在上述第1实施方式及其变形例中，例示了在俯视下为大致圆形的电极焊盘70，但也可以将电极焊盘70的形状设为在俯视下为大致矩形状。此外，在上述第2实施方式的变形例以及第3实施方式的变形例中，也可以将电极焊盘70的形状设为在俯视下为大致圆形。这样，电极焊盘70的形状也可以设为各种形状。

此外，在上述各实施方式及其变形例中，例示了由氧化硅膜来形成绝缘体的情形，但也可以由氮化硅膜来形成绝缘体。这样，如果以介电常数比氧化硅膜高的氮化硅膜来形成绝缘体，则能够进一步提高半导体物理量传感器的灵敏度。

此外，例示了使隔膜与第2基材形成为一体的情形，但也可以使隔膜与第2基材分体地形成。

此外，既可以使绝缘体与隔膜分体地形成，也可以使壁部由与绝缘体、电极不同的部件来形成。

此外，第1基材、第2基材的其他细节部分的规格(形状、大小、布局等)也可以适当变更。

产业上的可利用性

根据本发明，可以获得能够进一步提高检测精度的半导体物理量传感器。

Claims (12)

1.一种半导体物理量传感器，具备：

第1基材；

电极，其被形成在所述第1基材上；

隔膜，其根据从外部施加的物理量而弯曲；

第2基材，其将所述隔膜支承为隔着空间而与所述电极相对，并且该第2基材被固定于所述第1基材；和

绝缘体，其被形成在所述隔膜的所述第1基材侧的面，

在所述绝缘体与所述电极之间形成有划分出所述空间的壁部。

2.根据权利要求1所述的半导体物理量传感器，其中，

所述壁部包含从所述绝缘体以及所述电极之中的至少任一方朝向另一方侧突出的突部。

3.根据权利要求1或2所述的半导体物理量传感器，其中，

所述绝缘体为氧化硅膜。

4.根据权利要求1或2所述的半导体物理量传感器，其中，

所述绝缘体为氮化硅膜。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的半导体物理量传感器，其中，

所述电极由金属材料形成。

6.根据权利要求5所述的半导体物理量传感器，其中，

所述电极利用铬、铝、钛铝合金以及铝合金之中的至少任一种材料来形成。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的半导体物理量传感器，其中，

所述电极具有与所述隔膜相对的电极主体、和被延伸设置至所述空间的外侧的延伸设置部。

8.根据权利要求7所述的半导体物理量传感器，其中，

所述延伸设置部利用铬、铝、钛铝合金以及铝合金之中的至少任一种材料来形成。

9.根据权利要求7或8所述的半导体物理量传感器，其中，

所述电极主体和所述延伸设置部由不同的材料形成。

10.根据权利要求7～9中任一项所述的半导体物理量传感器，其中，

在所述延伸设置部设置有由含铝的材料形成的电极焊盘。

11.一种半导体物理量传感器，具备：

第1基材；

电极，其被形成在所述第1基材上；

隔膜，其根据从外部施加的物理量而弯曲；

第2基材，其将所述隔膜支承为隔着空间而与所述电极相对，并且该第2基材被固定于所述第1基材；和

外部取出用的电极焊盘，其被形成在所述电极的一部分，

所述电极由铬、铝、钛铝合金以及铝合金之中的至少任一种材料形成，所述电极焊盘由含铝的材料形成。

12.根据权利要求11所述的半导体物理量传感器，其中，

所述半导体物理量传感器还具备：绝缘体，其被形成在所述隔膜的所述第1基材侧的面，

在所述绝缘体与所述电极之间形成有划分出所述空间的壁部。