JP2000133818A - Pressure sensor and manufacture thereof - Google Patents

Pressure sensor and manufacture thereof

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JP2000133818A
JP2000133818A JP10308066A JP30806698A JP2000133818A JP 2000133818 A JP2000133818 A JP 2000133818A JP 10308066 A JP10308066 A JP 10308066A JP 30806698 A JP30806698 A JP 30806698A JP 2000133818 A JP2000133818 A JP 2000133818A
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JP
Japan
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film
diaphragm
pressure sensor
electrode
substrate
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Application number
JP10308066A
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Japanese (ja)
Inventor
Akio Yasukawa
彰夫 保川
Tokuo Watanabe
篤雄 渡辺
Satoshi Shimada
嶋田  智
Atsushi Miyazaki
敦史 宮崎
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain a diaphragm against initial warpage so as to prevent a pressure sensor from deteriorating in pressure detection properties by a method, wherein a multilayered film composed of many film layers of the same material is included. SOLUTION: A substrate-insulating film 2, a stationary electrode film 3, a protective film 4, and a sacrificial layer 12 are formed on the primary surface of a board 1, and a multilayered base layer 6 that is formed by laminating two or more film layers is formed thereon. Then, the sacrificial layer 12 is removed, and a reference pressure chamber 5 is formed. A sealing film 10 is formed thereon, and the pressure member of a pressure sensor is formed. The sealing film 10 comprises a diaphragm insulating film 7, a shielding film 8, and a protective film 9. With this setup, the multilayered base film 6 can be kept stable in potential, even with respect to of ternal impurity ions near the pressure sensor, so that the pressure sensor can stably maintain the potential. Moreover, the diaphragm film 11 is composed of the sealing film 10 and the multilayered base film 6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、膜で形成されたダ
イアフラムを有する圧力センサ及びその製造方法に関す
るものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a pressure sensor having a diaphragm formed of a film and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の圧力センサの受圧部材のダイアフ
ラムは同一材料の単層構造をとるか、多層構造であって
も異なる材料を積み重ねた構造となっていた。このよう
な構造をとる装置としては、例えばJ. Micromech. Micr
oeng. Vol. 8 (1998) 45-53の中のp.49のFig. 7に
示すようなものがある。
2. Description of the Related Art A diaphragm of a pressure receiving member of a conventional pressure sensor has a single-layer structure of the same material or a structure in which different materials are stacked even in a multilayer structure. As an apparatus having such a structure, for example, J. Micromech. Micr
oeng. Vol. 8 (1998) p. There is something like that in Fig. 7 of 49.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術の圧力センサの受圧部材は検出圧力を受ける前に初期
的にダイアフラムにそりが生じており、圧力検出特性が
悪化するという問題があった。
However, the pressure receiving member of the prior art pressure sensor has a problem in that the diaphragm is initially warped before receiving the detection pressure, and the pressure detection characteristics are deteriorated.

【0004】本願発明の課題は、ダイアフラムの初期そ
りを抑え圧力検出特性の悪化を防止することにある。
An object of the present invention is to suppress the initial warpage of the diaphragm and prevent the pressure detection characteristics from being deteriorated.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願発明の圧力センサは、基板と、この基板の一主
面に形成された電極と、この電極と対向する位置に形成
されたダイアフラムとを備え、前記電極と前記ダイアフ
ラムとの間に空間が形成された受圧部材を有する圧力セ
ンサにおいて、下記の要件を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a pressure sensor according to the present invention comprises a substrate, an electrode formed on one main surface of the substrate, and a position facing the electrode. A pressure sensor having a diaphragm and having a pressure receiving member in which a space is formed between the electrode and the diaphragm, wherein the pressure sensor has the following requirements.

【0006】(1):前記ダイアフラムには同一材料の
膜が複数積層された多層膜層が含まれていること。 (2):前記ダイアフラムには同一材料の膜が複数積層
された多層膜層が含まれており、前記多層膜層の両端の
膜にはこの膜の材質とは異なる材質の原子が存在してい
ること。
(1) The diaphragm includes a multilayer film in which a plurality of films of the same material are laminated. (2): The diaphragm includes a multilayer film in which a plurality of films of the same material are stacked, and atoms at both ends of the multilayer film include atoms of a material different from the material of the film. That you are.

【0007】(3):(1)または(2)において、前
記多層膜層の前記電極とは反対側にリンがドープされた
ポリシリコン膜が存在していること。
(3): In (1) or (2), a polysilicon film doped with phosphorus exists on the opposite side of the multilayer film layer from the electrode.

【0008】(4):(1)乃至(3)の何れかにおい
て、前記多層膜層の各膜の厚さは、前記多層膜層の厚さ
の1/4以下であること。 (5):前記ダイアフラムは複数の膜を積み重ねた多層
膜構造体であって温度が変化してもそりが生じないよう
に構成されていること。
(4) In any one of (1) to (3), the thickness of each film of the multilayer film layer is not more than 1/4 of the thickness of the multilayer film layer. (5): The diaphragm is a multilayer film structure in which a plurality of films are stacked, and is configured so that warping does not occur even when the temperature changes.

【0009】また、本願発明の圧力センサの製造方法
は、基板と、この基板の一主面に形成された電極と、こ
の電極と対向する位置に形成されたダイアフラムとを備
え、前記電極と前記ダイアフラムとの間には空間が形成
された受圧部材を有する圧力センサの製造方法におい
て、下記の工程を有することを特徴とする。
A method of manufacturing a pressure sensor according to the present invention includes a substrate, an electrode formed on one main surface of the substrate, and a diaphragm formed at a position facing the electrode. A method for manufacturing a pressure sensor having a pressure receiving member having a space formed between the diaphragm and the diaphragm includes the following steps.

【0010】(a)前記基板の一主面に犠牲層を形成す
る工程。 (b)前記犠牲層の上部に同一材料の膜を複数積み重ね
る工程。 (c)前記犠牲層を除去する工程。
(A) forming a sacrificial layer on one main surface of the substrate; (B) stacking a plurality of films of the same material on the sacrificial layer. (C) removing the sacrificial layer.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図面を用いて
詳細に説明する。図1は本実施例の圧力センサの受圧部
材の要部の側面断面図を示している。図2は本実施例の
圧力センサの製造工程の一部を示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view of a main part of a pressure receiving member of the pressure sensor according to the present embodiment. FIG. 2 shows a part of the manufacturing process of the pressure sensor of the present embodiment.

【0012】まず、図2により本実施例の圧力センサの
製造工程を説明する。図2(a)に示すように、基板1
の一主面に基板絶縁膜2、固定電極膜3、保護膜4、犠
牲層12をこの順番で形成し、その上に薄膜を複数回に
分けて積層し多層ベース膜6を形成する。犠牲層12に
部分的に穴を開けておいて、その上から多層ベース膜6
を形成することにより、多層ベース膜6は部分的に保護
膜4に接続することになる。これにより、この部分に後
で述べる足場13を形成することができる。本実施例で
は、基板1はSi、基板絶縁膜2はSiO2、固定電極
膜3はリンをドープしたポリシリコン、保護膜4は窒化
珪素、犠牲層12はPSG、多層ベース膜6はポリシリ
コンで形成している。また、多層ベース膜6を構成する
多層膜の第1層と最終層膜にリン等をドープすれば、こ
の多層ベース膜6を可動電極として作用させることがで
きる。
First, a manufacturing process of the pressure sensor of the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG.
A substrate insulating film 2, a fixed electrode film 3, a protective film 4, and a sacrifice layer 12 are formed in this order on one main surface, and a thin film is laminated thereon a plurality of times to form a multilayer base film 6. A hole is partially formed in the sacrificial layer 12 and the multilayer base film 6 is formed thereon.
Is formed, the multilayer base film 6 is partially connected to the protective film 4. Thereby, the scaffold 13 described later can be formed in this portion. In this embodiment, the substrate 1 is made of Si, the substrate insulating film 2 is made of SiO2, the fixed electrode film 3 is made of polysilicon doped with phosphorus, the protective film 4 is made of silicon nitride, the sacrificial layer 12 is made of PSG, and the multilayer base film 6 is made of polysilicon. Has formed. If the first layer and the final layer of the multilayer film constituting the multilayer base film 6 are doped with phosphorus or the like, the multilayer base film 6 can function as a movable electrode.

【0013】次に犠牲層12を除去すると、図2(b)
のように基準圧力室5が形成される。犠牲層12の除去
は犠牲層構成材料を選択的にエッチングすることによっ
て行う。エッチング液としては、例えば弗酸を用いるこ
とができる。多層ベース膜6は、多層ベース膜6に部分
的に形成されていた足場13により、基板1の上の保護
膜4の上に保持される。
Next, when the sacrificial layer 12 is removed, FIG.
The reference pressure chamber 5 is formed as shown in FIG. The removal of the sacrifice layer 12 is performed by selectively etching the sacrifice layer constituent material. As an etching solution, for example, hydrofluoric acid can be used. The multilayer base film 6 is held on the protective film 4 on the substrate 1 by the scaffold 13 partially formed on the multilayer base film 6.

【0014】この上に、真空中で図1で示すように封止
膜10を形成することにより圧力センサの受圧部材が形
成される。封止膜10は3つの膜からなる。3つの膜は
基板側からダイアフラム絶縁膜7、シールド膜8、保護
膜9である。ダイアフラム絶縁膜7はSiO2、シール
ド膜8はリンをドープしたポリシリコン、ダイアフラム
保護膜9はSiO2で形成する。ポリシリコンへのリン
のドープは例えば、ポリシリコン膜の上または下にリン
の入ったPSG膜を形成しておいて、アニールを行うこ
とにより、PSG中のリンをポリシリコンの中へ拡散さ
せることにより、行うことができる。封止膜10をこの
ような膜構成とすることにより、外部の不純物イオンの
接近に対しても、多層ベース膜6の電位を安定に保つこ
とが可能となり、これによりセンサ特性の安定化を可能
とした。不純物イオンとしては、例えばNa+、Cl
などがある。この封止膜10と多層ベース膜6を合わせ
たものがダイアフラム膜11を形成することになる。
On this, a pressure receiving member of the pressure sensor is formed by forming a sealing film 10 in a vacuum as shown in FIG. The sealing film 10 is composed of three films. The three films are a diaphragm insulating film 7, a shield film 8, and a protective film 9 from the substrate side. The diaphragm insulating film 7 is formed of SiO 2 , the shield film 8 is formed of phosphorus-doped polysilicon, and the diaphragm protection film 9 is formed of SiO 2 . Phosphorous doping of polysilicon is performed, for example, by forming a PSG film containing phosphorus above or below a polysilicon film and performing annealing to diffuse phosphorus in the PSG into the polysilicon. Can be performed. With such a film configuration of the sealing film 10, it is possible to stably maintain the potential of the multilayer base film 6 even when external impurity ions approach, thereby stabilizing sensor characteristics. And As the impurity ions, for example, Na + , Cl
and so on. The combination of the sealing film 10 and the multilayer base film 6 forms the diaphragm film 11.

【0015】図4は本実施例の圧力センサの断面図であ
る。図4に示すように、本実施例の圧力センサは上記で
製作した受圧部材(チップ)1Aを、リード31の埋め
込まれたケース32の中に接合層33で接合する。次に
チップ1Aとリード31をワイヤ34で接続し、この上
から充填材35を注入し、固化させる。次に圧力導入孔
37を有する蓋37を接合材38を用いてケース32に
接合する。材料としては、リード31にはFeNi合
金、ケース32にはPBT樹脂、接合層33にはシリコ
ーンゴム接着剤、ワイヤ34には金、充填材35にはシ
リコーンゲル、蓋37にはPBT樹脂、接合材38には
シリコーンゴムを用いることができる。
FIG. 4 is a sectional view of the pressure sensor of this embodiment. As shown in FIG. 4, in the pressure sensor of the present embodiment, the pressure receiving member (chip) 1 </ b> A manufactured as described above is bonded by a bonding layer 33 in a case 32 in which a lead 31 is embedded. Next, the chip 1A and the lead 31 are connected by a wire 34, and a filler 35 is injected from above and solidified. Next, the lid 37 having the pressure introducing hole 37 is joined to the case 32 using the joining material 38. As a material, a lead 31 is made of an FeNi alloy, a case 32 is made of a PBT resin, a bonding layer 33 is made of a silicone rubber adhesive, a wire 34 is made of gold, a filler 35 is made of a silicone gel, and a lid 37 is made of a PBT resin. Silicone rubber can be used for the material 38.

【0016】図1に示す受圧部材の上から圧力が加わる
と、ダイアフラム膜11が下にたわみ、多層ベース膜6
と固定電極膜3の間隔が変化し、多層ベース膜6と固定
電極膜3の間の静電容量が変化する。この変化を電気信
号として取り出すことにより圧力を測定することができ
る。本実施例の圧力センサを試作した結果、ダイアフラ
ムの初期そりが防止されるため、良好な特性を得ること
ができた。一方、単層膜を用いた構造では、初期そりが
生じ、センサの特性は悪いものとなってしまった。この
メカニズムについて、図2、図3を用いて説明する。
When pressure is applied from above the pressure receiving member shown in FIG. 1, the diaphragm film 11 bends downward and the multilayer base film 6
The distance between the fixed electrode film 3 and the fixed electrode film 3 changes, and the capacitance between the multilayer base film 6 and the fixed electrode film 3 changes. The pressure can be measured by extracting this change as an electric signal. As a result of trial production of the pressure sensor of this embodiment, initial warpage of the diaphragm was prevented, so that good characteristics could be obtained. On the other hand, in the structure using the single-layer film, initial warpage occurred, and the characteristics of the sensor were poor. This mechanism will be described with reference to FIGS.

【0017】従来の圧力センサの製造工程の一部を図3
に示す。従来の圧力センサは図3(a)に示すように犠
牲層12の上に単層ベース膜14を形成する。このとき
単層膜の中には残留応力の曲げ成分15が生じている。
曲げ残留応力が生じるのは、膜の形成の初期と終期で膜
質が変化するためである。その後、図3(b)のように
犠牲層12を取り除く。この残留応力の曲げ成分15が
開放されることにより、単層ベース膜14のそりが生じ
る。この後さらに、この上に膜を多層に積み重ねてダイ
アフラムを形成しても、上の膜はこのそった単層ベース
膜14の上に降りつもるだけであるから、この単層ベー
ス膜14のそりは生じたままである。したがってできあ
がったダイアフラム膜は初期そりを生じている。このよ
うなダイアフラム初期そりが生じると、固定電極と可動
電極の作用をするダイアフラム膜との間のギャップが位
置により異なるようになる。この状態から圧力が加わる
と、位置によって変位の容量変化への影響が違ってくる
ため、圧力と出力の関係が非直線となり、良好な特性が
得られない。
FIG. 3 shows a part of the manufacturing process of a conventional pressure sensor.
Shown in In a conventional pressure sensor, a single-layer base film 14 is formed on a sacrificial layer 12 as shown in FIG. At this time, a bending component 15 of the residual stress is generated in the single-layer film.
The bending residual stress occurs because the quality of the film changes between the initial stage and the final stage of the film formation. Thereafter, the sacrificial layer 12 is removed as shown in FIG. When the bending component 15 of the residual stress is released, the single-layer base film 14 warps. After that, even if the diaphragm is formed by laminating a plurality of films thereon, the upper film only falls on the single-layer base film 14 so that the single-layer base film 14 is warped. Remains generated. Therefore, the completed diaphragm film has an initial warpage. When such initial warpage of the diaphragm occurs, the gap between the fixed electrode and the diaphragm film acting as the movable electrode varies depending on the position. When pressure is applied from this state, the effect of displacement on the change in capacity varies depending on the position, so that the relationship between pressure and output becomes non-linear, and good characteristics cannot be obtained.

【0018】一方、本実施例の場合、図2に示すよう
に、犠牲層12を取り除く前の段階で、犠牲層12の上
に多層ベース膜6が形成されている。このように形成し
た場合、犠牲層12を取り除いても膜のそりは生じな
い。この理由は、そりを抑えるように働く多層ベース膜
6のの曲げ剛性は膜を多層に積むことにより増大し、ま
た、残留応力の曲げ成分16は、多層膜の各層6a、6
bごとに分離して作用するためほとんど増加しないこと
による。各種寸法について検討を行った結果、多層ベー
ス膜6の各層6a,6bの厚さを多層ベース膜6の全体
の厚さの1/4以下とすれば、実用上そりを防止できる
ことがわかった。
On the other hand, in the case of this embodiment, as shown in FIG. 2, the multilayer base film 6 is formed on the sacrificial layer 12 before the sacrificial layer 12 is removed. When formed in this manner, the film does not warp even if the sacrificial layer 12 is removed. The reason is that the bending stiffness of the multilayer base film 6 which acts to suppress the warp is increased by stacking the films in multiple layers, and the bending component 16 of the residual stress is reduced by the respective layers 6a, 6a of the multilayer film.
This is because there is hardly any increase because they act separately for each b. As a result of studying various dimensions, it was found that if the thickness of each of the layers 6a and 6b of the multilayer base film 6 is set to 1 / or less of the entire thickness of the multilayer base film 6, warpage can be practically prevented.

【0019】また、本実施例においては、不純物をドー
プした層6aが2層あり、これを多層ベース膜6の最下
層と最上層という多層膜6の中で上下対称な位置に置い
ており、また両者の厚さは等しくしてある。また、ドー
プ層6aは他の層6bより薄くしてある。これにより、
残留応力の影響を互いにキャンセルし、曲げモーメント
が生じるのを防ぎ、そりを防止することができる。これ
については、試作の結果、不純物をドープした層におい
て、特に大きな残留応力が生じ易いということがわか
り、そり防止に効果があることがわかった。
Further, in this embodiment, there are two layers 6a doped with impurities, which are arranged at vertically symmetric positions in the multilayer film 6, which is the lowermost layer and the uppermost layer of the multilayer base film 6, The thicknesses of both are equal. The doped layer 6a is thinner than the other layers 6b. This allows
The effects of the residual stresses can be canceled each other, and the generation of a bending moment can be prevented, and the warpage can be prevented. Regarding this, as a result of the trial production, it was found that particularly large residual stress was likely to occur in the layer doped with impurities, and it was found that the layer was effective in preventing warpage.

【0020】また、本実施例では固定電極膜3につい
て、その直径を足場13の内接円の直径より小さくし、
また内接円の中央に位置させている。これにより、出力
容量に影響する固定電極膜3に対向した位置にある多層
ベース膜6の部分の圧力による変位を、ほとんど平行な
変位とすることができる。これは、圧力を受けたときの
ダイアフラム膜11のたわみは足場13の内側で生じ、
そのたわみ量は位置によって変化するが、足場13に内
接する円の中央部分においては、位置による変化は非常
に小さくほとんど平行に変位するようになるからであ
る。
In this embodiment, the diameter of the fixed electrode film 3 is made smaller than the diameter of the inscribed circle of the scaffold 13,
It is located at the center of the inscribed circle. Thereby, the displacement of the portion of the multilayer base film 6 at the position facing the fixed electrode film 3 which affects the output capacitance due to the pressure can be made almost parallel displacement. This is because the deflection of the diaphragm membrane 11 when subjected to pressure occurs inside the scaffold 13,
This is because the amount of deflection varies depending on the position, but in the central portion of the circle inscribed in the scaffold 13, the change due to the position is very small and the displacement is almost parallel.

【0021】このように構成することにより、固定電極
3と可動電極の作用をする多層ベース膜6の容量に影響
する部分は平行となるから、この部分の固定電極3と多
層ベース膜6のギャップをgとし、電極間の容量をCと
すれば、両者の関係は 1/C ∝ g ……(1) となる。ギャップgの変化はダイアフラムたわみに比例
し、たわみは圧力に比例するから、1/Cは圧力に比例
する。本実施例の圧力センサを、出力電圧が1/Cに比
例するような検出回路に接続することにより、圧力に比
例する電圧出力が得られるという理想的な特性が得られ
ることになる。
With this configuration, the portion that affects the capacity of the multilayer base film 6 acting as the fixed electrode 3 and the movable electrode becomes parallel, and the gap between the fixed electrode 3 and the multilayer base film 6 in this portion is parallel. Is defined as g and the capacitance between the electrodes is defined as C, the relationship between the two is 1 / C∝g (1). Since the change in the gap g is proportional to the diaphragm deflection and the deflection is proportional to the pressure, 1 / C is proportional to the pressure. By connecting the pressure sensor of this embodiment to a detection circuit whose output voltage is proportional to 1 / C, an ideal characteristic that a voltage output proportional to the pressure is obtained can be obtained.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明によれば、ダイアフラムの初期そ
りを防止でき、これにより初期そりによる圧力検出特性
の悪化を防止できる。また、本発明によれば、犠牲層を
除去する前に犠牲層の上部に同一材料の膜を複数積み重
ねるため、製造プロセスの犠牲層を除去した直後におい
ても、ダイアフラムの剛性が大きく、残留応力の曲げ応
力成分が小さくなるようにできるから、ダイアフラムの
製造時のそり発生を防止でき、これにより圧力検出特性
の悪化を防止できる。
According to the present invention, the initial warpage of the diaphragm can be prevented, and the deterioration of the pressure detection characteristics due to the initial warp can be prevented. Further, according to the present invention, since a plurality of films of the same material are stacked on the sacrificial layer before removing the sacrificial layer, the diaphragm has a high rigidity and a residual stress even immediately after the sacrificial layer is removed in the manufacturing process. Since the bending stress component can be reduced, it is possible to prevent warpage during the manufacture of the diaphragm, thereby preventing deterioration of the pressure detection characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る圧力センサの受圧部材
の要部の横断面を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a cross section of a main part of a pressure receiving member of a pressure sensor according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例に係る圧力センサの受圧部材
の製造プロセスの一部を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a part of a manufacturing process of a pressure receiving member of the pressure sensor according to one embodiment of the present invention.

【図3】従来の圧力センサの受圧部材の製造プロセスの
一部を示す図。
FIG. 3 is a view showing a part of a manufacturing process of a pressure receiving member of a conventional pressure sensor.

【図4】本発明の一実施例に係る圧力センサの全体構造
を示す断面図。
FIG. 4 is a sectional view showing the entire structure of the pressure sensor according to one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板、2… 基板絶縁膜、3… 固定電極膜、4…
保護膜、5…基準圧力室、6…多層ベース膜、7…ダイ
アフラム絶縁膜、8…シールド膜、9…ダイアフラム保
護膜、10…封止膜、11…ダイアフラム膜、12…犠
牲層、13…足場、14…単層ベース膜。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate, 2 ... Substrate insulating film, 3 ... Fixed electrode film, 4 ...
Protective film, 5: reference pressure chamber, 6: multilayer base film, 7: diaphragm insulating film, 8: shield film, 9: diaphragm protective film, 10: sealing film, 11: diaphragm film, 12: sacrificial layer, 13 ... Scaffold, 14 ... Single layer base film.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋田 智 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 宮崎 敦史 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 Fターム(参考) 2F055 AA40 BB20 CC02 DD05 EE25 FF12 GG01 4M112 AA01 BA07 CA03 DA04 EA04 EA06 EA07 FA05 FA11 GA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Satoshi Shimada 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. F-term (Reference) 2F055 AA40 BB20 CC02 DD05 EE25 FF12 GG01 4M112 AA01 BA07 CA03 DA04 EA04 EA06 EA07 FA05 FA11 GA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、この基板の一主面に形成された
電極と、この電極と対向する位置に形成されたダイアフ
ラムとを備え、前記電極と前記ダイアフラムとの間に空
間が形成された受圧部材を有する圧力センサにおいて、
前記ダイアフラムには同一材料の膜が複数積層された多
層膜層が含まれていることを特徴とする圧力センサ。
An electrode formed on one main surface of the substrate; and a diaphragm formed at a position facing the electrode, wherein a space is formed between the electrode and the diaphragm. In a pressure sensor having a pressure receiving member,
The pressure sensor according to claim 1, wherein the diaphragm includes a multilayer film in which a plurality of films of the same material are stacked.
【請求項2】 基板と、この基板の一主面に形成された
電極と、この電極と対向する位置に形成されたダイアフ
ラムとを備え、前記電極と前記ダイアフラムとの間には
空間が形成された受圧部材を有する圧力センサにおい
て、前記ダイアフラムには同一材料の膜が複数積層され
た多層膜層が含まれており、前記多層膜層の両端の膜の
各々にはこの膜の材質とは異なる材質の原子が存在して
いることを特徴とする圧力センサ。
2. A substrate, comprising: an electrode formed on one main surface of the substrate; and a diaphragm formed at a position facing the electrode, wherein a space is formed between the electrode and the diaphragm. In the pressure sensor having the pressure receiving member described above, the diaphragm includes a multilayer film in which a plurality of films of the same material are stacked, and each of the films at both ends of the multilayer film layer is different from the material of the film. A pressure sensor characterized by the presence of atoms of a material.
【請求項3】 請求項1または2において、前記多層膜
層の前記電極とは反対側にリンがドープされたポリシリ
コン膜が存在していることを特徴とする圧力センサ。
3. The pressure sensor according to claim 1, wherein a polysilicon film doped with phosphorus exists on a side of the multilayer film opposite to the electrode.
【請求項4】 請求項1乃至3の何れかにおいて、前記
多層膜層の各膜の厚さは、前記多層膜層の厚さの1/4
以下であることを特徴とする圧力センサ。
4. The multilayer film according to claim 1, wherein a thickness of each film of the multilayer film is 1 / of a thickness of the multilayer film.
A pressure sensor characterized by the following.
【請求項5】 基板と、この基板の一主面に形成された
電極と、この電極と対向する位置に形成されたダイアフ
ラムとを備え、前記電極と前記ダイアフラムとの間に空
間が形成された受圧部材を有する圧力センサにおいて、
前記ダイアフラムは複数の膜を積み重ねた多層膜構造体
であって温度が変化してもそりが生じないように構成さ
れていることを特徴とする圧力センサ。
5. A substrate, an electrode formed on one main surface of the substrate, and a diaphragm formed at a position facing the electrode, wherein a space is formed between the electrode and the diaphragm. In a pressure sensor having a pressure receiving member,
A pressure sensor, wherein the diaphragm is a multilayer film structure in which a plurality of films are stacked, and is configured so that warpage does not occur even when the temperature changes.
【請求項6】 基板と、この基板の一主面に形成された
電極と、この電極と対向する位置に形成されたダイアフ
ラムとを備え、前記電極と前記ダイアフラムとの間には
空間が形成された受圧部材を有する圧力センサの製造方
法において、下記の工程を有することを特徴とする製造
方法。 (a)前記基板の一主面に犠牲層を形成する工程。 (b)前記犠牲層の上部に同一材料の膜を複数積み重ね
る工程。 (c)前記犠牲層を除去する工程。
6. A substrate, comprising: an electrode formed on one main surface of the substrate; and a diaphragm formed at a position facing the electrode, wherein a space is formed between the electrode and the diaphragm. A method for manufacturing a pressure sensor having a pressure receiving member, comprising the following steps. (A) forming a sacrificial layer on one main surface of the substrate; (B) stacking a plurality of films of the same material on the sacrificial layer. (C) removing the sacrificial layer.
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