CN116134625A - 压力传感器构造、压力传感器装置及压力传感器构造的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及检测电极间的静电电容的变化的压力传感器构造。压力传感器构造(1)具备：传感器主体，其包括作为传感电极发挥作用的隔膜板(40)、与隔膜板(40)相对的基底电极(22)和维持隔膜板(40)与基底电极(22)之间的间隙(G)的侧壁层(30)；以及导电性的保护基板(10)，其用于支承该传感器主体。侧壁层(30)包括保护电极层(32)及将保护电极层(32)电绝缘的上侧保护电极绝缘层(31)和下侧保护电极绝缘层(33)。在保护基板(10)和传感器主体之间设有将保护基板(10)电绝缘的基板绝缘层(21)。保护基板(10)与保护电极层(32)电连接，与保护电极层(32)一同作为保护电极发挥作用。利用这样的结构，能够抑制干扰的影响，能够实施高精度的压力测量。

Description

压力传感器构造、压力传感器装置及压力传感器构造的制造方法
技术领域
本发明涉及用于测量气压、水压等压力的压力传感器构造及采用该压力传感器构造的压力传感器装置。此外，本发明涉及压力传感器构造的制造方法。
背景技术
压力传感器能够使用应用半导体制造技术的MEMS(微电子机械系统)技术来制造，例如能够实现约0.5mm～2mm见方的超小型传感器。典型的压力传感器具有具备两个电极的电容构造，能够通过检测由周围压力的变化引起的静电电容的变化来进行压力测量。
图9的(A)是示出以往的压力传感器构造的一例的剖视图，图9的(B)是其俯视图。该压力传感器构造例如在专利文献1中公开，由作为传感电极发挥作用的隔膜板87、与该隔膜板87相对的基底电极86、侧壁层85等构成。侧壁层85包括保护电极层83和在上下配置的电绝缘层82、84。基底基板81由导电性材料形成，与基底电极86导通。保护电极层83与基底电极86形成于同一层内，夹在上方的隔膜板87和下方的基底基板81之间而构成三层电极构造。由此能够消除与压力变化无关的寄生静电电容。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2015/107453号
发明内容
发明要解决的问题
这样的压力传感器构造通过在利用MEMS技术在一片半导体晶片上形成许多个之后切断为单个的芯片(单片化)而得到。得到的芯片使用粘接剂91固定在电路基板90之上(芯片接合)，与进行信号处理的集成电路一同收纳于外壳内，从而完成压力传感器装置。
在该情况下，虽然基底基板81的背面紧贴于电路基板90，但基底基板81的端面成为暴露的状态。由于压力传感器构造的周围环境与大气连通，因此存在由结露、浸水等引起水等液体Q附着于基底基板81的端面的可能性。有时这样的液体Q将隔膜板87和基底基板81桥接而使寄生电容发生变化，导致压力输出值偏移。此外，隔膜板87和基底电极86有时受到来自外部的电磁噪声的影响而导致压力输出值偏移。
本发明的目的在于，提供能够抑制干扰的影响并能够实施高精度的压力测量的压力传感器构造及采用该压力传感器构造的压力传感器装置。本发明的目的还在于，提供一种能够抑制干扰的影响并能够实施高精度的压力测量的压力传感器构造的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明的一技术方案是一种用于检测电极间的静电电容的变化的压力传感器构造，其中，该压力传感器构造具备：传感器主体，其包括作为传感电极发挥作用的隔膜板、与该隔膜板相对的基底电极和维持所述隔膜板与所述基底电极之间的间隙的侧壁层；以及导电性的保护基板，其用于支承该传感器主体，所述侧壁层包括保护电极层及将该保护电极层电绝缘的上侧保护电极绝缘层和下侧保护电极绝缘层，所述保护基板与所述保护电极层电连接，与所述保护电极层一同作为保护电极发挥作用。
本发明的另一技术方案的压力传感器装置具备：上述的压力传感器构造；集成电路，其对来自所述压力传感器构造的信号进行处理；电路基板，其搭载该集成电路和所述压力传感器构造；以及金属制或合成树脂制的外壳构件，其与该电路基板一同收纳所述集成电路和所述压力传感器构造。
本发明的又一技术方案是一种压力传感器构造的制造方法，所述压力传感器构造用于检测电极间的静电电容的变化，其中，该制造方法包括以下的步骤：a)形成包括基底电极的下部基板；b)形成包括作为传感电极发挥作用的隔膜板的上部基板；c)将所述下部基板和所述上部基板接合；d)将所述下部基板和所述上部基板整形为阶梯状；以及e)在整形后的所述下部基板和所述上部基板的外侧表面形成钝化膜，所述下部基板形成步骤a)包括以下的步骤：a1)在导电性的下部基板之上依次形成下侧保护电极绝缘层和导电层；以及a2)对所述导电层进行蚀刻，形成基底电极和保护电极层，所述上部基板形成步骤b)包括以下的步骤：b1)在导电性的上部基板之上形成电绝缘层；以及b2)对该电绝缘层进行蚀刻，形成上侧保护电极绝缘层。
发明的效果
根据本发明，能够抑制干扰的影响，并能够实施高精度的压力测量。
附图说明
图1的(A)是示出本发明的实施方式1的压力传感器构造的一例的剖视图，图1的(B)是其俯视图。
图2的(A)是示出本发明的实施方式2的压力传感器构造的一例的剖视图，图2的(B)是其俯视图。
图3是示出本发明的实施方式3的压力传感器构造的一例的剖视图。
图4是示出本发明的实施方式4的压力传感器构造的一例的剖视图。
图5是示出本发明的实施方式5的压力传感器构造的一例的剖视图。
图6是示出本发明的实施方式6的压力传感器装置的各种例子的剖视图。
图7是示出本发明的实施方式7的压力传感器构造的制造方法的一例的说明图。
图8是示出本发明的实施方式7的压力传感器构造的制造方法的一例的说明图。
图9的(A)是示出以往的压力传感器构造的一例的剖视图，图9的(B)是其俯视图。
图10是示出本发明的实施方式8的压力传感器构造的一例的剖视图。
图11是示出本发明的实施方式9的压力传感器构造的一例的剖视图。
图12是示出本发明的实施方式10的压力传感器构造的一例的剖视图。
图13是示出本发明的实施方式11的压力传感器构造的一例的剖视图。
图14是示出本发明的实施方式12的压力传感器构造的一例的剖视图。
图15是示出本发明的实施方式13的压力传感器构造的一例的剖视图。
图16是示出本发明的实施方式14的压力传感器构造的一例的剖视图。
图17是示出本发明的实施方式15的压力传感器构造的一例的剖视图。
图18是示出本发明的实施方式16的压力传感器构造的一例的剖视图。
图19的(A)是示出本发明的实施方式17的压力传感器构造的一例的剖视图，图19的(B)是其俯视图。
图20的(A)是示出本发明的实施方式18的压力传感器构造的一例的剖视图，图20的(B)是其俯视图。
图21的(A)是示出本发明的实施方式19的压力传感器构造的一例的剖视图，图21的(B)是其俯视图。
图22的(A)是示出本发明的实施方式20的压力传感器构造的一例的剖视图，图22的(B)是其俯视图。
图23是示出能够连接于本发明的传感器构造的电容转换电路的例子的电路图。
图24是示出能够连接于本发明的传感器构造的电容转换电路的例子的电路图。
图25是示出能够连接于本发明的传感器构造的电容转换电路的例子的电路图。
图26是示出能够连接于本发明的传感器构造的电容转换电路的例子的电路图。
图27是示出能够连接于本发明的传感器构造的电容转换电路的例子的电路图。
图28是示出能够连接于本发明的传感器构造的电容转换电路的例子的电路图。
具体实施方式
本发明的一技术方案是一种压力传感器构造，其用于检测电极间的静电电容的变化，其中，该压力传感器构造具备：传感器主体，其包括作为传感电极发挥作用的隔膜板、与该隔膜板相对的基底电极和维持所述隔膜板与所述基底电极之间的间隙的侧壁层；以及导电性的保护基板，其用于支承该传感器主体，所述侧壁层包括保护电极层及将该保护电极层电绝缘的上侧保护电极绝缘层和下侧保护电极绝缘层，所述保护基板与所述保护电极层电连接，与所述保护电极层一同作为保护电极发挥作用。
根据该结构，保护基板与保护电极层电连接，作为保护电极发挥作用。因此，即使在水等液体附着于基板端面的情况下，也能够抑制基底电极的电位变化而导致压力输出值偏移的状况。
此外，由于设为最下层的保护基板作为保护电极发挥作用，因此不易受到来自在压力传感器构造的下方设置的电子电路的电磁噪声的影响。因此能够抑制由干扰引起压力输出值偏移的状况。
此外，在许多个压力传感器构造形成于一张晶片基板的状态下，成为各个压力传感器构造所具有的隔膜板和基底电极电分离的构造。因此，能够在芯片切断之前选择各个芯片的特性。
优选的是，在所述保护基板和所述传感器主体之间设有将所述保护基板电绝缘的基板绝缘层。
根据该结构，能够确保保护基板与传感器主体之间的电绝缘。
优选的是，在所述传感器主体和所述保护基板的外侧表面设有钝化膜。
根据该结构，即使在由结露、浸水等引起水等液体附着于压力传感器构造的外侧表面的情况下，钝化膜也能够抑制来自液体的影响。
优选的是，所述基底电极与所述保护电极层设于同一层内，与所述保护电极层电隔离。
根据该结构，能够减小隔膜板与基底电极之间的间隙的尺寸误差。此外，由于基底电极和保护电极层能够使用相同的层形成工艺形成，因此能谋求制造工序的简化、低成本化。
优选的是，在所述基板绝缘层和所述传感器主体之间，第2基底电极和第2保护电极层设于同一层内，相互电隔离。
根据该结构，第2保护电极层能够与保护电极层一同作为保护电极发挥作用。因此能够进一步增强保护电极的功能。
优选的是，在所述隔膜板、所述上侧保护电极绝缘层、所述保护电极层、所述下侧保护电极绝缘层及所述保护基板中的至少一者形成有用于缓和应力的槽。
根据该结构，由于能够缓和对传感器主体和/或保护基板施加的应力，因此能够改善传感器构造的寿命、可靠性。
优选的是，所述下侧保护电极绝缘层、所述保护电极层及所述上侧保护电极绝缘层沿着所述隔膜板的周缘形成为框状，所述下侧保护电极绝缘层的内侧边缘之间的距离W1和外侧边缘之间的距离W6、所述保护电极层的内侧边缘之间的距离W2和外侧边缘之间的距离W5、所述上侧保护电极绝缘层的内侧边缘之间的距离W3和外侧边缘之间的距离W4满足下述的式子：
W1＜W2＜W3及W4＜W5＜W6。
根据该结构，传感器主体的外侧表面的沿面距离增大。因此能够减少由隔膜板和基底电极之间的外部泄漏电流和寄生静电电容对压力输出值产生的影响。
优选的是，所述下侧保护电极绝缘层形成为比所述隔膜板的外形大的板状，所述保护电极层和所述上侧保护电极绝缘层沿着所述隔膜板的周缘形成为框状，所述下侧保护电极绝缘层的外侧边缘之间的距离W6、所述保护电极层的内侧边缘之间的距离W2和外侧边缘之间的距离W5、所述上侧保护电极绝缘层的内侧边缘之间的距离W3和外侧边缘之间的距离W4满足下述的式子：
W2＜W3及W4＜W5＜W6。
根据该结构，由于传感器主体的外侧表面的沿面距离增大，因此能够减少由隔膜板和基底电极之间的外部泄漏电流和寄生静电电容对压力输出值产生的影响。
优选的是，所述上侧保护电极绝缘层和下侧保护电极绝缘层中的至少局部由二氧化硅(SiO2)形成。
根据该结构，二氧化硅通过硅的氧化工艺获得。因此能谋求制造工序的简化、低成本化。
本发明的另一技术方案的压力传感器装置具备：上述的压力传感器构造；集成电路，其对来自所述压力传感器构造的信号进行处理；电路基板，其搭载该集成电路和所述压力传感器构造；以及金属制或合成树脂制的外壳构件，其与该电路基板一同收纳所述集成电路和所述压力传感器构造。
根据该结构，能够实现一种能够抑制结露、浸水、电磁噪声等干扰的影响的压力传感器装置。
本发明的又一技术方案是一种压力传感器构造的制造方法，所述压力传感器构造用于检测电极间的静电电容的变化，其中，该制造方法包括以下的步骤：a)形成包括基底电极的下部基板；b)形成包括作为传感电极发挥作用的隔膜板的上部基板；c)将所述下部基板和所述上部基板接合；d)将所述下部基板和所述上部基板整形为阶梯状；以及e)在整形后的所述下部基板和所述上部基板的外侧表面形成钝化膜，所述下部基板形成步骤a)包括以下的步骤：a1)在导电性的下部基板之上依次形成下侧保护电极绝缘层和导电层；以及a2)对所述导电层进行蚀刻，形成基底电极和保护电极层，所述上部基板形成步骤b)包括以下的步骤：b1)在导电性的上部基板之上形成电绝缘层；以及b2)对该电绝缘层进行蚀刻，形成上侧保护电极绝缘层。
根据该结构，能够实现一种能够抑制结露、浸水、电磁噪声等的干扰的影响的压力传感器构造。
(实施方式1)
图1的(A)是示出本发明的实施方式1的压力传感器构造1的一例的剖视图，图1的(B)是其俯视图。为了促进理解，在图1的(B)中省略了钝化膜的图示。
该压力传感器构造1具备传感器主体以及支承传感器主体的保护基板10等，传感器主体包括隔膜板40、基底电极22和侧壁层30。
隔膜板40例如由多晶硅、非晶硅、单晶硅等导电性材料形成，作为能够根据周围压力差而变形的传感电极发挥作用。隔膜板40可以由一层或多层构成，例如也可以在隔膜板40的上表面设置电绝缘层。基底电极22例如由多晶硅、非晶硅、单晶硅等导电性材料形成，与隔膜板40相对地配置。侧壁层30是为了维持隔膜板40与基底电极22之间的间隙G而设置的。间隙G是相对于外部密闭的空间，例如封入有非活性气体而维持为恒定的压力。
隔膜板40和基底电极22构成平行板电容。电极间的静电电容C使用间隙G的介电常数ε、电极面积S、电极间距离d而以C＝ε×S/d表示。若隔膜板40根据外部和间隙G的压力差而弹性变形，则电极间距离d发生变化，与其相应地静电电容C也发生变化。
侧壁层30以包围间隙G的方式设置成框状，至少由三层构成，包括保护电极层32、配置于保护电极层32之下的电绝缘层31、以及配置于保护电极层32之上的电绝缘层33。虽然在此例示出三层结构，但侧壁层30也可以包括四层以上。
保护基板10例如由多晶硅、非晶硅、单晶硅等导电性材料形成。保护基板10可以由一层或多层构成，例如也可以在保护基板10的下表面设置电绝缘层。在保护基板10和侧壁层30之间设有中间层20。中间层20至少由两层构成，包括基板侧的电绝缘层21和位于该电绝缘层21之上的上述的基底电极22。虽然在此例示出两层结构，但中间层20也可以包括三层以上。
保护电极层32介于上方的隔膜板40和下方的基底电极22之间。由此能够消除与压力变化无关的寄生静电电容。
此外，保护基板10也与保护电极层32电连接，与保护电极层32一同作为保护电极发挥作用。基板10和保护电极层32既可以利用本构造内的导通孔(via hole)、线材等导通，或者也可以经由外部的电子电路导通。
利用这样的结构，即使在水等液体附着于基板端面的情况下，也能够抑制基底电极的电位发生变化而导致压力输出值偏移的状况。此外，由于设为最下层的保护基板10作为保护电极(屏蔽电极)发挥作用，因此不易受到来自在压力传感器构造的下方设置的电子电路的电磁噪声的影响，能够抑制压力输出值偏移。
在传感器主体、基板绝缘层21及保护基板10的外侧表面设有钝化膜45。钝化膜45例如由SiNx、SiO2等电绝缘材料形成，保护压力传感器构造1。
(实施方式2)
图2的(A)是示出本发明的实施方式2的压力传感器构造1的一例的剖视图，图2的(B)是其俯视图。为了促进理解，在图2的(B)中省略了钝化膜的图示。在本实施方式中，与图1的结构相比，代替基底电极22而将基底电极34与保护电极层32设于同一层内。
该压力传感器构造1具备传感器主体以及支承传感器主体的保护基板10，所述传感器主体包括隔膜板40、基底电极34和侧壁层30。
隔膜板40例如由多晶硅、非晶硅、单晶硅等导电性材料形成，作为能够根据周围压力差而变形的传感电极发挥作用。隔膜板40可以由一层或多层构成，例如也可以在隔膜板40的上表面设置电绝缘层。基底电极34例如由多晶硅、非晶硅、单晶硅等导电性材料形成，与隔膜板40相对地配置。侧壁层30是为了维持隔膜板40与基底电极34之间的间隙G而设置的。间隙G是相对于外部密闭的空间，例如封入有非活性气体而维持为恒定的压力。隔膜板40和基底电极34构成平行板电容。
侧壁层30以包围间隙G的方式设置成框状，至少由三层构成，包括保护电极层32、配置于保护电极层32之下的电绝缘层31、以及配置于保护电极层32之上的电绝缘层33。虽然在此例示出三层结构，但侧壁层30也可以包括四层以上。
基底电极34在电绝缘层31之上与保护电极层32设于同一层内，借助沟槽34a与保护电极层32电隔离。利用这样的结构，间隙G的高度尺寸仅取决于电绝缘层33的厚度误差，与图1的结构相比能得到更高精度的结构。此外，由于基底电极34和保护电极层32能够利用相同的层形成工艺形成，因此能谋求制造工序的简化、低成本化。
保护基板10例如由多晶硅、非晶硅、单晶硅等导电性材料形成。保护基板10可以由一层或多层构成，例如也可以在保护基板10的下表面设置电绝缘层。在保护基板10和侧壁层30之间设有中间层20。中间层20由至少两层构成，包括基板侧的电绝缘层21和位于该电绝缘层21之上的基底导电层23。基底导电层23与基底电极34电连接。虽然在此例示出两层结构，但中间层20也可以包括三层以上。
保护电极层32介于上方的隔膜板40和下方的基底导电层23之间。由此能够消除与压力变化无关的寄生静电电容。
此外，保护基板10也与保护电极层32电连接，与保护电极层32一同作为保护电极发挥作用。基板10和保护电极层32既可以利用本构造内的导通孔、线材等导通，或者也可以经由外部的电子电路导通。
利用这样的结构，即使在水等液体附着于基板端面的情况下，也能够抑制基底电极的电位发生变化而导致压力输出值偏移的状况。此外，由于设为最下层的保护基板10作为保护电极(屏蔽电极)发挥作用，因此不易受到来自在压力传感器构造的下方设置的电子电路的电磁噪声的影响，从而能够抑制压力输出值偏移。
在传感器主体、基底导电层23、基板绝缘层21及保护基板10的外侧表面设有钝化膜45。钝化膜45例如由SiNx、SiO2等电绝缘材料形成，保护压力传感器构造1。
(实施方式3)
图3是示出本发明的实施方式3的压力传感器构造1的一例的剖视图。在本实施方式中，与图2的结构相比，代替基底导电层23而将第2基底电极25和第2保护电极层24设于同一层内。
该压力传感器构造1具备传感器主体以及支承传感器主体的保护基板10，所述传感器主体包括隔膜板40、基底电极34及侧壁层30。
隔膜板40例如由多晶硅、非晶硅、单晶硅等导电性材料形成，作为能够根据周围压力差而变形的传感电极发挥作用。隔膜板40可以由一层或多层构成，例如也可以在隔膜板40的上表面设置电绝缘层。基底电极34例如由多晶硅、非晶硅、单晶硅等导电性材料形成，与隔膜板40相对地配置。侧壁层30是为了维持隔膜板40与基底电极34之间的间隙G而设置的。间隙G是相对于外部密闭的空间，例如封入有非活性气体而维持为恒定的压力。隔膜板40和基底电极34构成平行板电容。
侧壁层30以包围间隙G的方式设置成框状，至少由三层构成，包括保护电极层32、配置于保护电极层32之下的电绝缘层31、以及配置于保护电极层32之上的电绝缘层33。虽然在此例示出三层结构，但侧壁层30也可以包括四层以上。
基底电极34在电绝缘层31之上与保护电极层32设于同一层内，借助沟槽34a与保护电极层32电隔离。利用这样的结构，间隙G的高度尺寸仅取决于电绝缘层33的厚度误差，与图1的结构相比能得到更高精度的结构。此外，由于基底电极34和保护电极层32能够利用相同的层形成工艺形成，因此能谋求制造工序的简化、低成本化。
保护基板10例如由多晶硅、非晶硅、单晶硅等导电性材料形成。保护基板10可以由一层或多层构成，例如也可以在保护基板10的下表面设置电绝缘层。在保护基板10和侧壁层30之间设有中间层20。中间层20至少由两层构成，包括基板侧的电绝缘层21和位于该电绝缘层21之上的第2基底电极25和第2保护电极层24。虽然在此例示出两层结构，但中间层20也可以包括三层以上。第2基底电极25和第2保护电极层24设于同一层内，借助沟槽25a相互电隔离。第2基底电极25与基底电极34电连接。此外，第2保护电极层24与保护电极层32电连接。
保护电极层32和第2保护电极层24介于上方的隔膜板40和下方的保护基板10之间。由此能够消除与压力变化无关的寄生静电电容。
此外，保护基板10也与保护电极层32电连接，与保护电极层32一同作为保护电极发挥作用。基板10和保护电极层32既可以利用本构造内的导通孔、线材等导通，或者也可以经由外部的电子电路导通。
利用这样的结构，即使在水等液体附着于基板端面的情况下，也能够抑制基底电极的电位发生变化而导致压力输出值偏移的状况。此外，由于设为最下层的保护基板10作为保护电极(屏蔽电极)发挥作用，因此不易受到来自在压力传感器构造的下方设置的电子电路的电磁噪声的影响，从而能够抑制压力输出值偏移。
此外，第2保护电极层24也与保护电极层32电连接，与保护电极层32一同作为保护电极发挥作用。因此能够进一步增强保护电极的功能。
在传感器主体、第2保护电极层24、基板绝缘层21及保护基板10的外侧表面设有钝化膜45。钝化膜45例如由SiNx、SiO2等电绝缘材料形成，保护压力传感器构造1。
(实施方式4)
图4是示出本发明的实施方式4的压力传感器构造1的一例的剖视图。在本实施方式中对侧壁层30的宽度尺寸的最佳化进行说明。在图1所示的压力传感器构造1中，构成侧壁层30的下侧的电绝缘层31、保护电极层32以及上侧的电绝缘层33沿着隔膜板40的周缘形成为框状，示出所谓的阶梯金字塔构造的截面形状。
具体而言，电绝缘层31的内侧边缘之间的距离W1和外侧边缘之间的距离W6、保护电极层32的内侧边缘之间的距离W2和外侧边缘之间的距离W5、电绝缘层33的内侧边缘之间的距离W3和外侧边缘之间的距离W4优选满足下述的式子：
W1＜W2＜W3及W4＜W5＜W6。
作为具体的数值例，W1、W2、W3也可以在约20μm～500μm的范围内，W4、W5、W6也可以在约50μm～1000μm的范围内。隔膜板40的面积也可以在约0.5mm2～2mm2的范围内。此外，隔膜板40的层厚也可以在约0.5μm～10μm的范围内。电绝缘层和导电层的层厚也可以在约0.1μm～1μm的范围内。保护基板10的层厚也可以在约100μm～825μm的范围内。
利用这样的结构，使传感器主体的外侧表面的沿面距离增大。因此能够减少由隔膜板40和基底电极22之间的外部泄漏电流和寄生静电电容对压力输出值产生的影响。
(实施方式5)
图5是示出本发明的实施方式5的压力传感器构造1的一例的剖视图。在本实施方式中对侧壁层30的宽度尺寸的最佳化进行说明。在图2所示的压力传感器构造1中，构成侧壁层30的下侧的电极绝缘层31形成为比隔膜板40的外形大的板状。构成侧壁层30的保护电极层32和上侧的电绝缘层33沿着隔膜板40的周缘形成为框状，示出所谓的阶梯金字塔构造的截面形状。
具体而言，电绝缘层31的外侧边缘之间的距离W6、保护电极层32的内侧边缘之间的距离W2和外侧边缘之间的距离W5、电绝缘层33的内侧边缘之间的距离W3和外侧边缘之间的距离W4优选满足下述的式子：
W2＜W3及W4＜W5＜W6。
利用这样的结构，使传感器主体的外侧表面的沿面距离增大。因此能够减少由隔膜板40和基底电极22之间的外部泄漏电流和寄生静电电容对压力输出值产生的影响。
(实施方式6)
图6的(A)～图6的(C)是示出本发明的实施方式6的压力传感器装置100的各种例子的剖视图。
压力传感器装置100具备上述的压力传感器构造1、集成电路110、电路基板120以及外壳构件130等。集成电路110由ASIC、FPGA、PLD、CPLD等构成，具有对来自压力传感器构造1的信号进行处理的功能。集成电路110经由在集成电路110的上表面设置的端子而与压力传感器构造1电连接。集成电路110经由在集成电路110的下表面设置的端子而与电路基板120的导体电连接。集成电路110与压力传感器构造1的电连接也可以经由电路基板120来进行。此外，集成电路110与电路基板120的电连接也可以经由在集成电路110的上表面设置的端子利用线材等进行连接。
电路基板120具有搭载集成电路111和压力传感器构造1的功能，包括用于与外部电路进行电连接的导体。
外壳构件130例如由金属或合成树脂等形成，收纳电路基板120、集成电路111及压力传感器构造1。
在图6的(A)所示的例子中，外壳构件130形成为阶梯圆筒状，固定于电路基板120。在外壳构件130的上部设有用于与大气连通的开口131。外壳构件130的内部既可以仅填充空气，或者也可以像图示那样填充凝胶(gel)132。凝胶132能够增强压力传感器构造1的防水性、耐水性、防腐蚀性等。
在图6的(B)所示的例子中，外壳构件130形成为中空圆筒状、中空多边筒状、中空长方体状等，搭载于电路基板120。在外壳构件130的上部设有用于与大气连通的开口131。
在图6的(C)所示的例子中，外壳构件130形成为矩形框状、圆筒框状等，以与压力传感器构造1的侧面和电路基板120紧贴的方式树脂成形而成。不过，在由合成树脂形成外壳构件130的情况下，外壳构件130存在吸水的可能性。在该情况下存在这样的可能性：压力传感器构造1的端部与水电导通，与吸水后的外壳构件130接触的传感电位和基底电极电位之间的寄生电容增加，而导致特性变动。在该情况下，在以往的压力传感器构造中，由于基底电极暴露，因此存在特性变动的可能性，但在本发明的压力传感器构造中，由于基底电极未暴露，因此能够防止特性变动。
(实施方式7)
图7和图8是示出本发明的实施方式7的压力传感器构造的制造方法的一例的说明图。虽然在此例示出完成图2所示的压力传感器构造1的情况，但图1和图3所示的压力传感器构造1也是相同的。
首先对压力传感器构造1的下部基板进行说明。如图7的(A)所示，准备Si等导电性的晶片基板50，接着通过氧化处理在晶片基板50之上形成SiO2等电绝缘层51。该晶片基板50和电绝缘层51分别与图2所示的保护基板10和电绝缘层21对应。
接下来，如图7的(B)所示，利用溅射将多晶硅等导电层52成膜，接着通过氧化处理在导电层52之上形成SiO2等电绝缘层53。该导电层52和电绝缘层53分别与图2所示的基底导电层23和电绝缘层31对应。接着，利用光刻和蚀刻将电绝缘层53加工成期望的图案，此时例如形成导通孔。
接下来，如图7的(C)所示，利用溅射将多晶硅等导电层54成膜。此时，导电层54经由导通孔与导电层52成为导通状态。接着，根据需要，也可以对导电层54实施镜面研磨加工。
接下来，如图7的(D)所示，利用光刻和蚀刻将导电层54加工成期望的图案，形成图2所示的保护电极层32和基底电极34。这样得到压力传感器构造1的下部基板LS。
接下来，对压力传感器构造1的上部基板进行说明。如图7的(E)所示，例如使用具有Si/SiO2/Si这三层构造的SOI(Silicon on Insulator)基板准备导电层62/电绝缘层63/导电层64这三层构造。接着，通过氧化处理在导电层62的表面形成SiO2等电绝缘层61，在导电层64的表面形成SiO2等电绝缘层65。
接下来，如图7的(F)所示，利用光刻和蚀刻将电绝缘层65加工成期望的图案，形成图2所示的电绝缘层33。这样得到压力传感器构造1的上部基板US。
接下来，如图8的(A)所示，在下部基板LS之上搭载上部基板US，使用粘接剂等将两者接合。接下来，如图8的(B)所示，通过对上部基板US进行研磨处理而除去电绝缘层61、导电层62、电绝缘层63，减薄至导电层64暴露为止。该导电层64与图2所示的隔膜板40对应。
接下来，如图8的(C)所示，利用光刻和蚀刻将位于比晶片基板50靠上侧的位置的各层整形为阶梯金字塔状。这样完成图2所示的电绝缘层21、基底导电层23、电绝缘层31、保护电极层32、电绝缘层33及隔膜板40。接着，利用溅射、光刻、蚀刻形成与隔膜板40导通的第1电极图案并形成与基底电极34和基底导电层23导通的第2电极图案。电极图案的主要成分是Al或Au。
这样在一张晶片基板50上形成许多个压力传感器构造。在该状态下成为各个压力传感器构造所具有的隔膜板40和基底电极34电分离的构造。因此，能够在芯片切断之前使用晶片测试机选择各个芯片的特性。
接下来，如图8的(D)所示，利用溅射例如将SiNx、SiO2等钝化膜45在从隔膜板40到电绝缘层21的表面和端面以及晶片基板50的上侧表面成膜。接着利用蚀刻将钝化膜45加工成期望的图案。
接下来，如图8的(E)所示，通过切割将晶片基板50切断为单个芯片(单片化)。晶片基板50成为图2所示的保护基板10。
这样能够实现一种能够抑制结露、浸水、电磁噪声等干扰的影响的图2所示的压力传感器构造1。
(实施方式8)
图10是示出本发明的实施方式8的压力传感器构造1的一例的剖视图。本实施方式与图9所示的构造类似，但在将最下层设为保护基板10这一点上是不同的。
该压力传感器构造1具备传感器主体以及支承传感器主体的保护基板10，所述传感器主体包括隔膜板40、基底电极34和侧壁层30。
隔膜板40例如由多晶硅、非晶硅、单晶硅等导电性材料形成，作为能够根据周围压力差而变形的传感电极发挥作用。隔膜板40可以由一层或多层构成，例如也可以在隔膜板40的上表面设置电绝缘层。基底电极34例如由多晶硅、非晶硅、单晶硅等导电性材料形成，与隔膜板40相对地配置。侧壁层30是为了维持隔膜板40与基底电极34之间的间隙G而设置的。间隙G是相对于外部密闭的空间，例如封入有非活性气体而维持为恒定的压力。隔膜板40和基底电极34构成平行板电容。
侧壁层30以包围间隙G的方式设置成框状，至少由三层构成，包括保护电极层32、配置于保护电极层32之下的电绝缘层31、以及配置于保护电极层32之上的电绝缘层33。虽然在此例示出三层结构，但侧壁层30也可以包括四层以上。
基底电极34在电绝缘层31之上与保护电极层32设于同一层内，借助沟槽34a与保护电极层32电隔离。利用这样的结构，间隙G的高度尺寸仅取决于电绝缘层33的厚度误差，与图1的结构相比得到更高精度的结构。此外，由于基底电极34和保护电极层32能够利用相同的层形成工艺形成，因此能谋求制造工序的简化、低成本化。
保护基板10例如由多晶硅、非晶硅、单晶硅等导电性材料形成。保护基板10可以由一层或多层构成，例如也可以在保护基板10的下表面设置电绝缘层。在保护基板10和侧壁层30之间设有中间层20。中间层20至少由两层构成，包括基板侧的电绝缘层21和位于该电绝缘层21之上的基底导电层23。基底导电层23与基底电极34电连接。虽然在此例示出两层结构，但中间层20也可以包括三层以上。
此外，保护基板10也与保护电极层32电连接，与保护电极层32一同作为保护电极发挥作用。基板10和保护电极层32既可以利用本构造内的导通孔、线材等导通，或者也可以经由外部的电子电路导通。
利用这样的结构，即使在水等液体附着于基板端面的情况下，也能够抑制基底电极的电位发生变化而导致压力输出值偏移的状况。此外，由于设为最下层的保护基板10作为保护电极(屏蔽电极)发挥作用，因此不易受到来自在压力传感器构造的下方设置的电子电路的电磁噪声的影响，从而能够抑制压力输出值偏移。
在传感器主体和保护基板10的外侧表面设有钝化膜45。钝化膜45例如由SiNx、SiO2等电绝缘材料形成，保护压力传感器构造1。
(实施方式9)
图11是示出本发明的实施方式9的压力传感器构造1的一例的剖视图。本实施方式与图1所示的构造类似，但在比隔膜板40的边缘靠内侧的位置例如比侧壁层30的位置靠上方的位置形成有具有隔膜板40的厚度的约一半的深度的槽41。由此能够缓和对隔膜板40施加的应力。
(实施方式10)
图12是示出本发明的实施方式10的压力传感器构造1的一例的剖视图。本实施方式与图1所示的构造类似，但在比保护基板10的边缘靠内侧的位置例如比侧壁层30的位置靠下方的位置形成有到达保护基板10的背面的槽42。由此能够缓和对保护基板10施加的应力。
作为替代例，槽42也可以形成于保护基板10、电绝缘层21、基底电极22、电绝缘层31、保护电极层32、电绝缘层33及隔膜板40中的至少一者，还可以暴露在外部，但也可以不暴露在外部。
(实施方式11)
图13是示出本发明的实施方式11的压力传感器构造1的一例的剖视图。本实施方式与图2所示的构造类似，但在比隔膜板40的边缘靠内侧的位置例如比侧壁层30的位置靠上方的位置形成有具有隔膜板40的厚度的约一半的深度的槽41。由此能够缓和对隔膜板40施加的应力。
(实施方式12)
图14是示出本发明的实施方式12的压力传感器构造1的一例的剖视图。本实施方式与图2所示的构造类似，但在比保护基板10的边缘靠内侧的位置例如比侧壁层30的位置靠下方的位置形成有到达保护基板10的背面的槽42。由此能够缓和对保护基板10施加的应力。
作为替代例，槽42也可以形成于保护基板10、电绝缘层21、基底导电层23、电绝缘层31、保护电极层32、电绝缘层33及隔膜板40中的至少一者，还可以暴露在外部，但也可以不暴露在外部。
(实施方式13)
图15是示出本发明的实施方式13的压力传感器构造1的一例的剖视图。本实施方式与图3所示的构造类似，但在比隔膜板40的边缘靠内侧的位置例如比侧壁层30的位置靠上方的位置形成有具有隔膜板40的厚度的约一半的深度的槽41。由此能够缓和对隔膜板40施加的应力。
(实施方式14)
图16是示出本发明的实施方式14的压力传感器构造1的一例的剖视图。本实施方式与图3所示的构造类似，但在比保护基板10的边缘靠内侧的位置例如比侧壁层30的位置靠下方的位置形成有到达保护基板10的背面的槽42。由此能够缓和对保护基板10施加的应力。
作为替代例，槽42也可以形成于保护基板10、电绝缘层21、第2保护电极层24、电绝缘层31、保护电极层32、电绝缘层33及隔膜板40中的至少一者，还可以暴露在外部，但也可以不暴露在外部。
(实施方式15)
图17是示出本发明的实施方式15的压力传感器构造1的一例的剖视图。本实施方式与图10所示的构造类似，但在比隔膜板40的边缘靠内侧的位置例如比侧壁层30的位置靠上方的位置形成有具有隔膜板40的厚度的约一半的深度的槽41。由此能够缓和对隔膜板40施加的应力。
(实施方式16)
图18是示出本发明的实施方式16的压力传感器构造1的一例的剖视图。本实施方式与图10所示的构造类似，但在比保护基板10的边缘靠内侧的位置例如比侧壁层30的位置靠下方的位置形成有到达保护基板10的背面的槽42。由此能够缓和对保护基板10施加的应力。
作为替代例，槽42也可以形成于保护基板10、电绝缘层31、保护电极层32、电绝缘层33及隔膜板40中的至少一者，还可以暴露在外部，但也可以不暴露在外部。
(实施方式17)
图19的(A)是示出本发明的实施方式17的压力传感器构造1的一例的剖视图，图19的(B)是其俯视图。为了促进理解，在图19的(B)中省略了钝化膜的图示。本实施方式与图1所示的构造类似，但将电绝缘层21和基底电极22的边缘向侧方延长，进而将保护基板10的边缘向侧方延长，并且在设置于隔膜板40、基底电极22及保护基板10的上表面的钝化膜45形成开口部，分别设置焊盘电极(pad electrodes)PA、PB、PC。由此，焊盘电极PA、PB、PC和导线的接合作业变得容易。
(实施方式18)
图20的(A)是示出本发明的实施方式18的压力传感器构造1的一例的剖视图，图20的(B)是其俯视图。为了促进理解，在图20的(B)中省略了钝化膜的图示。本实施方式与图2所示的构造类似，但将电绝缘层21和基底导电层23的边缘向侧方延长，进而将保护基板10的边缘向侧方延长，并且在设置于隔膜板40、基底导电层23及保护基板10的上表面的钝化膜45形成开口部，分别设置焊盘电极PA、PB、PC。由此，焊盘电极PA、PB、PC和导线的接合作业变得容易。
(实施方式19)
图21的(A)是示出本发明的实施方式19的压力传感器构造1的一例的剖视图，图21的(B)是其俯视图。为了促进理解，在图21的(B)中省略了钝化膜的图示。本实施方式与图3所示的构造类似，但将电绝缘层21和第2保护电极层24的边缘向侧方延长，进而将保护基板10的边缘向侧方延长，并且在设置于隔膜板40、第2保护电极层24及保护基板10的上表面的钝化膜45形成开口部，分别设置焊盘电极PA、PB、PC。由此，焊盘电极PA、PB、PC和导线的接合作业变得容易。
(实施方式20)
图22的(A)是示出本发明的实施方式20的压力传感器构造1的一例的剖视图，图22的(B)是其俯视图。为了促进理解，在图22的(B)中省略了钝化膜的图示。本实施方式与图10所示的构造类似，但将基底电极34的边缘的局部和保护电极层32的边缘向侧方延长，进而将保护基板10的边缘向侧方延长，并且在设置于隔膜板40、基底电极34及保护基板10的上表面的钝化膜45形成开口部，分别设置焊盘电极PA、PB、PC。由此，焊盘电极PA、PB、PC和导线的接合作业变得容易。
接下来对保护电极的作用进行说明。在上述的各实施方式中，保护电极层32和第2保护电极层24作为保护电极发挥作用。
保护电极也可以连接于恒定电位，优选为与传感器连接的电路的接地(ground)或假想接地，或者也可以连接于以下所述的其他电位中的任一者：能够将在隔膜板和保护电极之间及基底电极和保护电极之间流动的电流与在隔膜板和基底电极之间流动的电流分离。换言之，也可以用于避免隔膜板与保护电极之间的电阻抗和基底电极与保护电极之间的电阻抗对在隔膜板和基底电极之间测量的静电电容产生影响。
图23～图28是示出能够连接于本发明的传感器构造的电容转换电路的各种例子的电路图。这些电容转换电路包括运算放大器OP、基底电极用的基底端子TB、隔膜板电极用的隔膜端子TD、保护电极用的保护端子TG、电压源CV或电流源CC以及基准阻抗RA。通过使用这些电容转换电路，从而在抑制干扰的影响的同时获得表示隔膜板和基底电极之间的静电电容的电压输出。
图23～图26表示正的非反相输入连接于公用接地(ground)或零电压端子的例示性反相运算放大器电路。由于闭环反馈电路的大致零的差动输入电压的要求，因此反相输入的电位与非反相输入的电位大致相等，产生假想接地点VG。
在图23中，保护电极保持为与基底电极相同的电位。如图23所示，基底端子TB连接于放大器OP的反相输入的假想接地点VG，并且保护端子TG是接地电位。因此，能够忽略保护电极和基底电极之间的电压和电流，不会对在基底电极和隔膜板之间测量的电容值产生实质的影响。隔膜端子TD以能够忽略保护电极和隔膜板之间的电流且不会对在隔膜板和基底电极之间测量的电容值产生实质的影响的方式连接于电压源CV。保护电极和基底电极之间的静电电容连接于接地和假想接地点VG之间，不会对在隔膜板和基底电极之间测量的电容值产生实质的影响。
将基底端子TB和隔膜端子TD之间的静电电容设为CS，将基底端子TB和保护端子TG之间的静电电容设为CL。此外，将电压源CV假定为有效电压Ui的AC电压源，将反馈电路要素RA假定为与CF相等的静电电容的电容器，将放大器OP的开环增益假定为A。放大器的输出电压Uo如下所示。
[数式1]
Figure BDA0004113718650000221
这样，CL的影响与放大器开环增益A的量相应地减少。由于隔膜端子TD和保护端子TG之间的静电电容也与电压源Ui并联连接，该电压源Ui作为理想的电压源能够不使电压发生变化地向该静电电容供给电流，因此不会对输出电压产生影响。
接下来，在图24中，保护电极保持为与隔膜板大致相同的电位。如图24所示，隔膜端子TD连接于放大器的反相输入的假想接地点VG，保护端子TG是接地电位。因此，能够忽略保护电极和隔膜板之间的电压和电流，不会对在基底电极和隔膜板之间测量的电容值产生实质的影响。基底端子TB以保护电极和基底电极之间的电流不会对在隔膜板和基底电极之间测量的电容值产生实质的影响的方式连接于电压源CV。由于保护电极和基底电极之间的静电电容连接于接地和电压源CV之间，因此不会对在隔膜板和基底电极之间测量的电容值产生实质的影响。
接下来，在图25中，保护电极也保持为与隔膜板大致相同的电位。如图25所示，隔膜端子TD连接于放大器的反相输入的假想接地点，保护端子TG是接地电位。因此，能够忽略保护电极和隔膜板之间的电压和电流，不会对在基底电极和隔膜板之间测量的电容值产生实质的影响。基底端子TB以能够忽略保护电极和基底电极之间的电流且不会对在隔膜板和基底电极之间测量的电容值产生实质的影响的方式连接于放大器OP的输出。由于保护电极和基底电极之间的静电电容连接于接地和放大器OP的输出之间，因此不会对在隔膜板和基底电极之间测量的电容值产生实质的影响。
接下来，在图26中，保护电极也同样保持为与基底电极大致相同的电位。如图26所示，基底端子TB连接于放大器的反相输入的假想接地点，保护端子TG是接地电位。因此，能够忽略保护电极和基底电极之间的电压和电流，不会对在基底电极和隔膜板之间测量的电容值产生实质的影响。隔膜端子TD以能够忽略保护电极和隔膜板之间的电流且不会对在隔膜板和基底电极之间测量的电容值产生实质的影响的方式连接于放大器OP的输出。由于保护电极和基底电极之间的静电电容连接于接地和假想接地点之间，因此不会对在隔膜板和平面基底之间测量的电容值产生实质的影响。
在图23～图26中，保护端子TG连接于接地电位。基底端子TB或隔膜端子TD提供感知到的静电电容，传感器的端子中的一个端子连接于放大器电路的假想接地点。由此，能够在将通过保护端子TG的电流和通过隔膜端子TD的电流相互隔离的同时，将保护端子TG和传感器的端子中的一个端子保持为大致相同的电压。
图27和图28表示例示性非反相运算放大器电路。运算放大器OP作为电压跟随器而使用，运算放大器OP的输出直接连接于原本的反相输入。反相输入的电位与非反相输入的电位大致相等。
在图27中，保护电极保持为与隔膜板大致相同的电位。如图27所示，隔膜端子TD以预先确定的或者已知的电流连接于电流源CC。此外，将电流源CC理解为也可以由电流源和电压源与内部阻抗的组合形成，在该情况下，电流不是恒定的，但例如通过利用分流电阻器或者其他已知的电流测量法进行的测量而成为已知。由于隔膜板和保护电极在此处于大致相同的电位，因此实质上没有在两者之间流动的电流。由于可能在保护电极和基底电极之间产生的泄漏或者电容性电流在该电流不会对输出电压产生实质的影响的前提下由放大器OP提供，因此其也不会对隔膜板或基底电极之间的电压或电流产生实质的影响。
将基底端子TB和隔膜端子TD之间的静电电容设为CS，将放大器OP的反相(－)输入和非反相(+)输入之间的静电电容设为Ci。该静电电容包括放大器OP的输入静电电容及隔膜端子TD和保护端子TG之间的静电电容这两者。此外，将电流源CC假定为频率f的有效电流Ji的AC源，将放大器OP的开环增益假定为A。放大器的输出电压Uo如下所示。
[数式2]
Figure BDA0004113718650000241
这样，Ci的影响与放大器开环增益A的量相应地减少。由于基底端子TB和保护端子TG之间的静电电容也连接于放大器的输出端子和接地端子之间，几乎不会对输出电压产生影响，因此其也不会对输出电压产生影响。
在图28中，保护电极保持为与基底电极大致相同的电位。如图28所示，基底端子TB以预先确定的或者已知的电流连接于电流源CC。由于基底电极和保护电极在此处于大致相同的电位，因此实质上没有在两者之间流动的电流。由于可能在保护电极和隔膜板之间产生的泄漏或者电容性电流在该电流不会对输出电压产生实质的影响的前提下由放大器提供，因此不会对隔膜板和基底电极之间的电压或电流产生实质的影响。
在图27和图28中，由于保护端子TG连接于放大器OP的输出，构成为追随传感器的端子中的一个端子的电位，因此保持为能够忽略保护端子TG和传感器的端子中的一个端子之间的电流的程度。
参照附图并与优选的实施方式相关联地充分记载了本发明，但对于熟悉该技术的人们来说各种变形、修改是显而易见的。这样的变形、修改只要不脱离由权利要求书限定的本发明的范围，就应理解为包括在其中。
产业上的可利用性
本发明能够实现一种能够抑制干扰的影响并能够实施高精度的压力测量的压力传感器构造，因此在产业上极为有用。
附图标记说明
1、压力传感器构造；10、保护基板；21、电绝缘层；22、基底电极；23、基底导电层；24、第2保护电极层；25、第2基底电极；30、侧壁层；31、33、电绝缘层；32、保护电极层；34、基底电极；25a、34a、沟槽；40、隔膜板；45、钝化膜；G、间隙。

Claims (11)

1.一种压力传感器构造，其用于检测电极间的静电电容的变化，其中，
该压力传感器构造具备：
传感器主体，其包括作为传感电极发挥作用的隔膜板、与该隔膜板相对的基底电极和维持所述隔膜板与所述基底电极之间的间隙的侧壁层；以及
导电性的保护基板，其用于支承该传感器主体，
所述侧壁层包括保护电极层及将该保护电极层电绝缘的上侧保护电极绝缘层和下侧保护电极绝缘层，
所述保护基板与所述保护电极层电连接，与所述保护电极层一同作为保护电极发挥作用。
2.根据权利要求1所述的压力传感器构造，其中，
在所述保护基板和所述传感器主体之间设有将所述保护基板电绝缘的基板绝缘层。
3.根据权利要求1所述的压力传感器构造，其中，
在所述传感器主体和所述保护基板的外侧表面设有钝化膜。
4.根据权利要求1所述的压力传感器构造，其中，
所述基底电极与所述保护电极层设于同一层内，与所述保护电极层电隔离。
5.根据权利要求2所述的压力传感器构造，其中，
在所述基板绝缘层和所述传感器主体之间，第2基底电极和第2保护电极层设于同一层内，相互电隔离。
6.根据权利要求1所述的压力传感器构造，其中，
在所述隔膜板、所述上侧保护电极绝缘层、所述保护电极层、所述下侧保护电极绝缘层及所述保护基板中的至少一者形成有用于缓和应力的槽。
7.根据权利要求1所述的压力传感器构造，其中，
所述下侧保护电极绝缘层、所述保护电极层及所述上侧保护电极绝缘层沿着所述隔膜板的周缘形成为框状，
所述下侧保护电极绝缘层的内侧边缘之间的距离W1和外侧边缘之间的距离W6、所述保护电极层的内侧边缘之间的距离W2和外侧边缘之间的距离W5、所述上侧保护电极绝缘层的内侧边缘之间的距离W3和外侧边缘之间的距离W4满足下述的式子：
W1＜W2＜W3及W4＜W5＜W6。
8.根据权利要求1所述的压力传感器构造，其中，
所述下侧保护电极绝缘层形成为比所述隔膜板的外形大的板状，
所述保护电极层和所述上侧保护电极绝缘层沿着所述隔膜板的周缘形成为框状，
所述下侧保护电极绝缘层的外侧边缘之间的距离W6、所述保护电极层的内侧边缘之间的距离W2和外侧边缘之间的距离W5、所述上侧保护电极绝缘层的内侧边缘之间的距离W3和外侧边缘之间的距离W4满足下述的式子：
W2＜W3及W4＜W5＜W6。
9.根据权利要求1所述的压力传感器构造，其中，
所述上侧保护电极绝缘层和下侧保护电极绝缘层中的至少局部由二氧化硅形成。
10.一种压力传感器装置，其中，
该压力传感器装置具备：
权利要求1～9中任一项所述的压力传感器构造；
集成电路，其对来自所述压力传感器构造的信号进行处理；
电路基板，其搭载该集成电路和所述压力传感器构造；以及
金属制或合成树脂制的外壳构件，其与该电路基板一同收纳所述集成电路和所述压力传感器构造。
11.一种压力传感器构造的制造方法，所述压力传感器构造用于检测电极间的静电电容的变化，其中，
该制造方法包括以下的步骤：
a)形成包括基底电极的下部基板；
b)形成包括作为传感电极发挥作用的隔膜板的上部基板；
c)将所述下部基板和所述上部基板接合；
d)将所述下部基板和所述上部基板整形为阶梯状；以及
e)在整形后的所述下部基板和所述上部基板的外侧表面形成钝化膜，
所述下部基板形成步骤a)包括以下的步骤：
a1)在导电性的下部基板之上依次形成下侧保护电极绝缘层和导电层；以及
a2)对所述导电层进行蚀刻，从而形成基底电极和保护电极层，
所述上部基板形成步骤b)包括以下的步骤：
b1)在导电性的上部基板之上形成电绝缘层；以及
b2)对该电绝缘层进行蚀刻，从而形成上侧保护电极绝缘层。
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