JP2002250665A

JP2002250665A - 静電容量式センサ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2002250665A
Application number: JP2001048999A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Higuchi; 誠良樋口
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2002-09-06

Abstract

(57)【要約】【課題】最大撓み領域の面積を広くすることにより、
静電容量式センサの感度を向上させる。【解決手段】半導体基板２２の上に固定電極２４を形
成し、絶縁膜２８によって形成されたギャップ２９を隔
てて固定電極２４の上方に可動電極３２を設ける。可動
電極３２は、固定電極２４の上に立てられた柱状の支持
部材３５によって中央部を支持されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ギャップを隔てて
対向する電極間の静電容量の変化によって物理量を検出
する静電容量式センサと、その製造方法に関する。

【０００２】

【背景技術】静電容量の変化により物理量の変化を検出
する静電容量式のセンサがあり、このような静電容量式
のセンサは、圧力センサ、加速度センサ、あるいは振動
検出センサ等として用いられている。

【０００３】静電容量式のセンサは、応力によるピエゾ
抵抗の変化を検出するピエゾ式センサに比較して温度特
性が安定している点で有利であり、また、特にシリコン
半導体基板を用いた静電容量型半導体センサはＩＣ製造
技術を用いて製造できるので、均一性に富み、小型化や
軽量化が可能で、回路との一体化も容易である。また、
バッチ処理により大量生産が可能で、低コスト化を実現
できる。

【０００４】静電容量式センサの構造の一つとしては、
シリコン基板を裏面側からディープエッチングすること
によりシリコン基板の一部を薄くして薄膜状のダイアフ
ラムを形成し、このシリコン基板に別なシリコン基板、
あるいは熱膨張係数がシリコン基板に近いガラス基板を
接合させ、前記シリコン基板のダイアフラムを可動電極
とし、後者のシリコン基板もしくはガラス基板に固定電
極を設けたものがある。この静電容量式センサにあって
は、外力がダイアフラムに加わったとき、ダイアフラム
に生じる変位による静電容量変化に基づいて外力を測定
している。

【０００５】しかし、このような構造の静電容量式セン
サでは、裏面側からシリコン基板をディープエッチング
する必要があるので、基板の表面に信号処理回路を作り
込む場合には、基板を表面側と裏面側とで加工する必要
があり、製造工程が複雑になる。また、基板の裏面をデ
ィープエッチングするとき斜面［例えば（１００）面基
板の（１１１）面］が発生するので、斜面の専有面積の
ためにセンサの小型化が困難になる問題がある。

【０００６】これに対し、特開平７−７１６２号公報に
開示されている静電容量式センサでは、図１及び図２に
示すような構造により、裏面からのディープエッチング
を不要にしている。この静電容量式センサ１では、基板
２の上に犠牲酸化物層３とシリコン膜４を形成されたＳ
ＯＩ（Silicon on Insulator）基板を使用し、基板裏面
からエッチングすることなく、中間の犠牲酸化物層３を
部分的に犠牲層エッチングすることによってギャップ
（密閉空洞）５を形成し、その上にシリコン膜４からな
るダイアフラム６を形成している。この静電容量式セン
サ１は絶対圧センサとなっており、ダイアフラム６の下
のギャップ５が真空封止され、ギャップ５を挟んで基板
２に固定電極７が形成され、ダイアフラム６が可動電極
８となっている。

【０００７】製造工程において犠牲酸化物層３をエッチ
ングしてギャップ５を形成するためには、ダイアフラム
６となる領域の周囲領域９においてシリコン膜４に犠牲
層エッチング用の開口１０をあけ、この開口１０から犠
牲酸化物層３をエッチングしてギャップ５を形成した
後、開口１０をシール部１１でギャップ封止している。

【０００８】このような構造によれば、基板２を表面側
からのみ加工することができるので、同一基板内への信
号処理回路の作り込みが容易になる。また、基板２をデ
ィープエッチングしないので、斜面の発生もなく、セン
サの小型化が可能になる。さらに、ダイアフラム６の下
のギャップ５をクリーンな状態で封止しているので、ギ
ャップ５内への異物の浸入がなく、異物によりダイアフ
ラム６の変位が妨げられることもなく、耐環境性と信頼
性に優れた構造を得ることができる。

【０００９】しかし、ＳＯＩ基板を使用した後者の静電
容量式センサ１では、図２に表されているように、ダイ
アフラム６の周囲だけが支持されていて、ダイアフラム
６の形状が正方形となっていたので、ダイアフラム６に
圧力が加わった時にダイアフラム６が最も大きく撓む領
域１２（以下、この領域を有効領域という。）は、図３
に・印で示すような点状の極めて狭い領域となる。静電
容量式センサ１は、可動電極８と固定電極７の間の静電
容量の変化ΔＣを検出することによって外力を検出して
いるから、同じ外力に対して静電容量の変化ΔＣが大き
い方が高感度のセンサとなるが、図３のように有効領域
１２が点状となっていて有効領域１２の面積が極めて狭
い場合には、静電容量の変化ΔＣを大きくすることがで
きず、静電容量式センサ１の感度を高くすることが困難
であった。

【００１０】また、円形のダイアフラムが用いられるこ
ともあるが、このような円形のダイアフラムでも、図４
に示すように、有効領域１２が・印で示すような点状の
極めて狭い領域となり、静電容量式センサの感度を高く
することが困難であった。

【００１１】また、従来の静電容量式センサでは、ダイ
アフラム領域外に犠牲層エッチングのための開口を設
け、犠牲層エッチング後に当該開口を封止している。そ
のため、ダイアフラム領域以外のスペースも必要とな
り、静電容量センサの小型化が困難であった。

【００１２】

【発明の開示】本発明の目的とするところは、有効領域
を広くすることによって感度を大きくすることができる
静電容量式センサとその製造方法を提供することにあ
る。

【００１３】本発明にかかる静電容量式センサは、基板
に第１の電極を形成し、当該第１の電極とギャップを隔
てて第２の電極を形成し、前記第１及び第２の電極のう
ち少なくとも一方の電極が物理量の印加によって変形
し、第１及び第２の電極間の静電容量の変化によって前
記物理量が計測されるようになった静電容量式センサに
おいて、前記第１及び第２の電極のうち少なくとも一方
の電極が物理量によって変形したときの、これら電極の
最大撓み領域が線状ないし帯状となるようにしている。

【００１４】このような静電容量式センサによれば、第
１の電極又は第２の電極、あるいは第１及び第２の双方
の電極が物理量の印加によって変形することによって第
１の電極と第２の電極の間の静電容量が変化するので、
この静電容量を検知することでセンサに加わっている物
理量を計測することができる。

【００１５】本発明にかかる静電容量式センサにあって
は、第１及び第２の電極のうち少なくとも一方の電極が
物理量によって変形したとき、第１及び／又は第２の電
極（以下、単に電極という。）の有効領域（最大撓み領
域）が線状ないし帯状となるようにしているので、有効
領域がほぼ点状となる従来の静電容量式センサに比較し
て、第１及び第２の電極の有効領域の面積が広くなり、
静電容量式センサの初期静電容量や静電容量の変化分が
増加し、変化分が信号処理回路等のノイズに埋もれにく
くなる。この結果、静電容量式センサの感度が向上す
る。

【００１６】第１及び第２の電極のうち少なくとも一方
の電極の最大撓み領域が線状ないし帯状になるようにす
る方法としては、ギャップの平面形状が円形及び正多角
形（点対称な形状）以外の形状になるようにする方法
と、第１の電極と第２の電極との間に支持部材を立てる
方法とがある。

【００１７】前者の方法では、電極がギャップの長さ方
向に沿って撓むので、電極の最大撓み領域が線状ないし
帯状になる。よって、第１の電極と第２の電極との間の
ギャップが平面視でいずれかの方向へ延びていればよ
く、典型的には、ギャップを例えば長方形状や楕円形状
（例えば、短軸方向の長さ：長軸方向の長さの比率を
１：Ｎとするとき、Ｎ≧２であるもの）、十文字形など
の形状にすればよい。

【００１８】また、後者の方法では、ギャップ内に支持
部材を立てることで電極の最大撓み領域が支持部材の周
囲に沿った領域に形成され、線状ないし帯状となる。支
持部材は、ギャップ内部を仕切ってギャップを分割しな
いように設ける必要があるが、支持部材は一部がギャッ
プの内周面に接触して一体となっていてもよく、ギャッ
プの内周面から離間するように設けられていてもよい。
もっとも、支持部材がギャップの内周面から離間してい
る方が、電極の最大撓み領域が支持部材の周囲で均一に
分布し易くなるので、この態様のほうが望ましい。ま
た、支持部材は、電極の中央に立てられているのが望ま
しい。

【００１９】また、異なる実施態様においては、ギャッ
プを介して対向させられた第１及び第２の電極は、基板
に複数組配置してもよい。物理量を検知する第１及び第
２の電極を複数組設けることによって全体の静電容量を
大きくすることができるので、静電容量の変化分が信号
処理回路等のノイズに埋もれにくくなり、静電容量式セ
ンサの検知精度を向上させることができる。しかも、複
数組に分割されているので、個々の電極の面積が大きく
なることが無く、耐衝撃性が低下するおそれがない。ま
た、ギャップを介して対向する第１及び第２の電極を複
数組設けてあれば、信号処理回路の特性に合わせてその
数を増減させることができ、例えば△Ｃ／Ｃo（Ｃoは初
期静電容量、ΔＣは静電容量の変化分）を変化させるこ
となく容易に設計変更できる。

【００２０】さらに異なる実施態様においては、第２の
電極の間に形成されたギャップの内部を減圧封止（真空
封止を含む。）しておいてもよい。ギャップ内を減圧封
止しておくことにより、ギャップ内に異物が侵入しにく
くなり、センサの信頼性が向上する。

【００２１】また、本発明のさらに別な実施態様におい
ては、前記第１の電極と対向する部分で前記基板に空洞
を設けることにより、前記第１の電極が物理量の変化に
よって変形できるようにしてもよい。基板に空洞を設け
て第１の電極が変形できるようにすれば、第１及び第２
の電極がいずれも変形するので、第１の電極と第２の電
極との間の静電容量の変化が大きくなり、物理量の検知
感度が高くなる。

【００２２】本発明にかかる静電容量式センサの製造方
法は、基板の上方に第１の電極を形成し、第１の電極の
上に犠牲層を形成し、犠牲層の上に第２の電極を形成
し、第２の電極に前記犠牲層に通じる開口をあけ、当該
開口を通じて第１の電極と第２の電極との間で前記犠牲
層を除去した後、前記開口を封止するための封止材料に
よって第１及び第２の電極間を部分的に支持させるため
の支持部材を形成することを特徴としている。

【００２３】本発明にかかる静電容量式センサの製造方
法にあっては、第２の電極の開口から犠牲層をエッチン
グ等によって除去して第１の電極と第２の電極の間にギ
ャップを形成した後、第２の電極の開口を塞いで圧力検
出用の絶対圧センサを製作することができる。また、支
持部材によって第１の電極と第２の電極の間を部分的に
支持させることにより両電極の最大撓み領域の面積を大
きくして検知感度を向上させることができる。しかも、
電極領域内に犠牲層を除去するための開口を設けている
ので、電極領域と別に開口を設けるためのスペースが必
要なくなり、静電容量式センサの小型化を図ることがで
きる。さらに、犠牲層を除去するための開口の封止と第
１及び第２の電極間を支持する支持部の形成を一度に行
え、製造工程を簡略化することができる。

【００２４】なお、この発明の以上説明した構成要素
は、可能な限り組み合わせることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる静電容量式
センサの実施形態として、圧力センサを例にとって説明
する。本発明は、圧力センサと同様、加速度センサ、振
動検出センサ等にも使用することができるが、加速度や
振動を検出する場合には、加速度や振動にダイアフラム
が感応し易いようダイアフラムに重りとなる部材を形成
しておくと一層効果的である。

【００２６】（第１の実施形態）図５は本発明の一実施
形態による圧力センサ２１の基本的構造を示す断面図で
ある。この圧力センサ２１にあっては、ｐ型シリコンか
らなる半導体基板２２の上に信号処理回路２３と固定電
極２４とが形成されている。図６（ａ）は半導体基板２
２上に形成されている固定電極２４のパターンと信号処
理回路２３を示す図であって、図５のＸ１−Ｘ１線にお
ける水平断面図である。固定電極２４は円環状もしくは
円板状をしており、半導体基板２２の表面に縦横に配列
されている。各固定電極２４間は図６（ａ）に示すよう
に配線された固定電極接続配線２５によって互いに接続
されている。また、固定電極２４は固定電極接続配線２
５によって信号処理回路２３の一方の入力端子に接続さ
れている。

【００２７】固定電極２４の形成方法としては、例えば
ｐ型シリコンからなる半導体基板２２の所定領域にリン
イオンをドーピングした後、ドーピングされたリンイオ
ンを拡散炉において高温でドライブインして半導体基板
２２の表面にｎ型領域を形成し、このｎ型領域を固定電
極２４及び固定電極接続配線２５にする。あるいは、半
導体基板２２の全面にポリシリコン（多結晶シリコン）
を堆積させ、このポリシリコン膜にリンイオンをドーピ
ングし熱拡散させて電極化した後、このポリシリコン膜
をパターニングして固定電極２４及び固定電極接続配線
２５を形成してもよい。なお、固定電極２４を作製する
工程は、信号処理回路２３を作製する工程とは別に行な
ってもよく、また信号処理回路２３を作製する工程中で
同時に固定電極２４及び固定電極接続配線２５を作製し
てもよい。

【００２８】また、図６（ａ）に示すように、半導体基
板２２の表面には、信号出力用のワイヤパッド２６ａ、
２６ｂが設けられており、ワイヤパッド２６ａ,２６ｂ
には接続用配線２７によって信号処理回路２３の出力端
子が接続されている。なお、この接続用配線２７は、固
定電極接続配線２５と同時に作製されたものである。

【００２９】半導体基板２２の上面には、熱酸化膜ある
いはＣＶＤによる堆積酸化膜により、ギャップ厚さとな
る絶縁膜２８が形成されている。図６（ｂ）は絶縁膜２
８を形成した様子を示す図であって、図５のＸ２−Ｘ２
線における断面を表している。絶縁膜２８は、固定電極
２４及びワイヤパッド２６ａ、２６ｂを露出させるよう
に部分的に開口されており、特に固定電極２４の上には
円柱状のギャップ（空間）２９が形成される。固定電極
接続配線２５及び接続用配線２７は絶縁膜２８によって
覆われている。なお、このときギャップ２９の内面（す
なわち、固定電極２４のギャップ側表面、絶縁膜２８の
ギャップ内周面）には窒化膜などを形成しておくとよ
い。

【００３０】さらに、ギャップ２９を隔てて固定電極２
４の上方には、ダイアフラム用薄膜３０が形成されてお
り、ダイアフラム用薄膜３０は、ギャップ２９の上に位
置する部分がダイアフラム３１となっており、このダイ
アフラム３１には固定電極２４とほぼ同形状の可動電極
３２が形成されている。図６（ｃ）は図５のＸ３−Ｘ３
線断面図であって、可動電極３２の配置パターンを示し
ている。ダイアフラム用薄膜３０は、窒化膜、ポリシリ
コン膜、酸化窒化膜、堆積酸化膜などのいくつかの薄膜
を組み合わせて形成されており、これらの薄膜の組み合
わせにより若干の引張応力が残るようにし、それによっ
てダイアフラム３１（可動電極３２）に弛みが生じない
ようにしている。

【００３１】ダイアフラム用薄膜３０のダイアフラム領
域外には、可動電極３２を電気的に接続するための可動
電極接続配線３３が設けられており、可動電極接続配線
３３の端部は信号処理回路２３の入力端子に接続されて
いる。固定電極接続配線２５と可動電極接続配線３３
は、図６（ａ）（ｃ）に示すように、上面から見て互い
に重なり合わないように配線されている。固定電極接続
配線２５と可動電極接続配線３３は圧力印加時に変位す
ることがないので寄生容量となるが、可動電極接続配線
３３と固定電極２４が上から見て重なり合わないように
することで両電極接続配線２５、３３間の寄生容量を減
少させることができる。リング状の可動電極３２及び可
動電極接続配線３３は、例えばダイアフラム用薄膜３０
の一部として絶縁膜２８上に堆積させられたポリシリコ
ン膜にリンイオンをドーピングし熱拡散させた後、これ
を所定形状にパターニングすることにより形成される。
なお、ポリシリコン膜によって形成された可動電極３２
の両面には、保護膜として酸化窒化膜や窒化膜を形成し
ておくとよい。

【００３２】信号処理回路２３は、例えば発振回路を形
成してそのコンデンサ部分を固定電極２４及び可動電極
３２に接続したものであり、圧力によって静電容量変化
が生じると発振周波数が変化して圧力変化が周波数変化
として出力される。信号処理回路２３と圧力センサ２１
との関係は、上記のように圧力センサ２１の半導体基板
２２上に信号処理回路２３を形成してもよく、圧力セン
サ２１を信号処理回路２３の基板上に実装してもよい。

【００３３】固定電極２４の中心には、可動電極３２を
支持させるための支持部材３５が立てられており、支持
部材３５の上端部にはダイアフラム３１の中心部が固定
されている。この支持部材３５は、ダイアフラム３１の
中心を開口してその開口からギャップ領域における絶縁
膜２８をエッチング除去し、ついでＣＶＤにより形成さ
れた堆積酸化膜やポリシリコン膜でダイアフラム３１の
開口をギャップ封止されている。この際、ダイアフラム
３１の開口を封止した後、拡散炉でアニールすることに
より支持部材３５を焼き締めて封止効果を向上させるこ
とができる。また、封止した後、その上から撥水性の窒
化膜で覆うことによりギャップ２９内に湿気が浸入しに
くくなり、圧力センサ２１の湿度特性が向上する。ある
いは支持部材３５はギャップ厚を決める絶縁膜２８と同
時に形成されていてもよく、その場合はダイアフラム領
域外に開口をあけてギャップ領域の絶縁膜２８をエッチ
ングする。

【００３４】このように、該圧力センサ２１にあって
は、半導体基板２２上に固定電極２４が形成され、絶縁
膜２８の上にダイアフラム用薄膜３０を堆積させ、絶縁
膜２８によって形成されたギャップ２９を介して固定電
極２４に対向させるようにしてダイアフラム用薄膜３０
に可動電極３２を設けている。このギャップ２９内は減
圧封止または真空封止されており、ダイアフラム３１
（又は、可動電極３２）はギャップ２９内に立てられた
支持部材３５によって中心を支持されている。また、複
数設けられた固定電極２４と可動電極３２は、固定電極
接続配線２５と可動電極接続配線３３によって各々並列
に接続されており、同一基板上に形成された信号処理回
路２３に接続され、さらに信号処理回路２３はワイヤパ
ッド２６ａ、２６ｂに接続されている。

【００３５】しかして、この圧力センサ２１に常圧が加
わっている場合には、ダイアフラム３１は図７（ａ）の
ようにギャップ２９内に僅かに吸引されている。この状
態よりダイアフラム３１に加わる圧力が大きくなると、
増加した圧力によってダイアフラム３１がギャップ２９
内へ押し込まれる。これによって可動電極３２が撓み、
可動電極３２と固定電極２４の間の極間距離が変化する
ので、可動電極３２と固定電極２４の間の静電容量が変
化する。よって、この静電容量の変化を測定すること
で、信号処理回路２３により圧力または圧力変化量が計
測される。

【００３６】しかも、この圧力センサ２１では、可動電
極３２の中心部が支持部材３５によって支持されていて
撓まないので、可動電極３２の最大撓み領域、すなわち
有効領域３６は、図７（ｂ）及び図８に示すように、支
持部材３５の周囲を囲むように環状をした帯状ないし線
状の領域（図８に破線で示す領域、もしくは破線の部分
を含む帯状の領域）となり、従来の圧力センサに比較し
て（図４参照）有効領域３６が広くなり、圧力センサ２
１の感度が向上する。

【００３７】高圧を測定する場合やギャップ２９内を真
空封止して絶対圧センサにする場合には、可動電極３２
が設けられているダイアフラム３１の剛性を高くし、高
圧印加時にしかダイアフラム３１が撓まないようにする
必要がある。ダイアフラム３１の剛性をあげるためには
ダイアフラム３１を厚くするか、その面積を小さくする
必要があるが、ダイアフラム３１を小さくした場合に
は，電極面積が小さくなるので、固定電極２４と可動電
極３２の間の初期静電容量と静電容量の変化分も小さく
なり、信号処理回路等のノイズに埋もれて圧力を検出で
きなくなる。これに対し、この圧力センサ２１によれ
ば、個々の小さいダイアフラム３１の中心を固定するこ
とで有効領域の面積を増加させ、さらに、これを複数並
べて並列に接続することで、初期静電容量と静電容量の
変化分を増加させて圧力を検出可能にし、感度も向上さ
せることができる。

【００３８】図５に示した圧力センサ２１では、固定電
極２４及び可動電極３２は半導体基板２２上の一部に設
けたが、図９に示す圧力センサ３７のように、固定電極
２４及び／又は可動電極３２を半導体基板２２の全面に
設けてもよい。半導体基板２２の全面に固定電極２４や
可動電極３２を設ければ、固定電極接続配線２５や可動
電極接続配線３３を設ける必要がなくなる。この場合で
も、可動電極３２はギャップ２９の部分だけが圧力で撓
むので、実質的にはギャップ２９を挟む部分だけが固定
電極２４及び可動電極３２となる。

【００３９】また、上記実施形態では、シリコン基板の
表面に表面マイクロマシニング、犠牲層エッチング等を
用いて圧力センサの構造を形成しているが、シリコン基
板にガラス基板やシリコン基板を接合して形成してもよ
く、ＳＯＩ基板やエピタキシャル成長させた基板を用い
てもよい。また、上記圧力センサでは、ギャップ内に封
止された気体の圧力（基準圧力）を基準として圧力を計
測する絶対圧センサとなっているが、ギャップ部分を開
放構造とし、ダイアフラムの両面にかかる圧力差を計測
する差圧式センサとしてもよい。

【００４０】つぎに、図５に示したような基本構造の圧
力センサ２１の製造方法の一例を図１０（ａ）〜図１３
（ｍ）に従って説明する。まず、図１０（ａ）に示すよ
うなｐ型シリコンからなる半導体基板（ウエハ）２２を
準備し、半導体基板２２の表面にレジストを塗布してレ
ジスト膜４１を形成する。ついで、図１０（ｂ）に示す
ように、固定電極２４及び固定電極接続配線２５を形成
しようとする領域を露出させるようにレジスト膜４１を
パターニングする。そして、レジスト膜４１の開口領域
を通して半導体基板２２の表層部にリンイオンをドーピ
ングする。

【００４１】レジスト膜４１を半導体基板２２の表面か
ら除去した後、半導体基板２２を拡散炉でアニールし、
リンイオンを半導体基板２２内にドライブインして活性
化し、ｎ型領域（固定電極２４）を形成する。この結
果、半導体基板２２の表面には円環状をした固定電極２
４、固定電極接続配線２５、接続用配線２７が形成され
る（図６（ａ）参照）。このとき同時に、半導体基板２
２の表裏両面には、図１０（ｃ）に示すように、ギャッ
プの厚みとなる酸化膜（ＳｉＯ_２）等からなる絶縁膜２
８を形成する。なお、図９のような構造の圧力センサ３
７を製造する場合には、この工程でリンイオンをドープ
せずにｐ型シリコンの半導体基板２２の表面全面が固定
電極２４となるようにしてもよい。

【００４２】こうして固定電極２４の上から半導体基板
２２の表面を絶縁膜２８で覆ったら、絶縁膜２８をフッ
酸でエッチングしてパターニングし、図１０（ｄ）に示
すように、ギャップ２９を形成しようとする領域の周囲
で絶縁膜２８を部分的にエッチング除去する。このとき
ギャップ領域に残っている絶縁膜２８が犠牲層となる。

【００４３】ついで、図１１（ｅ）に示すように、絶縁
膜２８の上から半導体基板２２の表裏両面に窒化膜（Ｓ
ｉＮ）や酸化膜（ＳｉＯ_２）を堆積させ、この堆積被膜
４２によって絶縁膜２８の表面を覆うと共に絶縁膜２８
を除去した跡の隙間（犠牲層の周囲の隙間）に堆積被膜
４２を充填させる。さらに、図１１（ｆ）に示すよう
に、堆積被膜４２の上から半導体基板２２の表裏両面に
ポリシリコンを堆積させ、ポリシリコン被膜４３を形成
する。この表面側のポリシリコン被膜４３は、可動電極
３２の構成部材となるものである。

【００４４】図１１（ｇ）に示すように、ポリシリコン
被膜４３の表面にレジストを塗布してレジスト膜４４を
形成した後、レジスト膜４４をパターニングし、可動電
極３２及び可動電極接続配線３３を形成しようとする領
域でレジスト膜４４を開口する。ついで、レジスト膜４
４の開口を通してポリシリコン被膜４３にリンイオンを
ドーピングし、リンイオンのドーピング領域に可動電極
３２及び可動電極接続配線３３を形成する。この後、図
１２（ｈ）に示すようにレジスト膜４４を除去し、拡散
炉で半導体基板２２をアニールして可動電極３２及び可
動電極接続配線３３となる部分を活性化させる。つい
で、図１２（ｉ）に示すように、リンイオンをドーピン
グした領域を残してポリシリコン被膜４３をドライエッ
チングで除去し、堆積被膜４２の上に可動電極３２及び
可動電極接続配線３３を形成する。

【００４５】次に、図１２（ｊ）に示すように、可動電
極３２等と堆積被膜４２の上に窒化膜や酸化窒化膜等か
らなる保護膜４５を堆積させる。こうして堆積被膜４
２、可動電極３２及び保護膜４５によってダイアフラム
用薄膜３０が構成され、ダイアフラム３１となる領域で
は、堆積被膜４２と保護膜４５の間に可動電極３２が挟
み込まれている。ついで、ダイアフラム３１となる領域
の中央部をドライエッチングによって除去し、エッチン
グホール４６を開口する。このエッチングホール４６は
犠牲層（絶縁膜２８）に通じる開口となる。

【００４６】このエッチングホール４６を通じてフッ酸
などにより絶縁膜２８をエッチングして除去し、エッチ
ング後に水洗し、図１３（ｋ）に示すように、ダイアフ
ラム３１の下にギャップ２９を形成する。このとき、ギ
ャップ２９内の水を徐々に表面張力の小さい液体に置換
していき、イソプロピルアルコール等に置換してベーパ
ー乾燥する。また、犠牲層エッチング後の乾燥方法とし
ては、凍結乾燥、昇華乾燥等を用いることもできる。

【００４７】図１３（ｌ）に示すように、プラズマＣＶ
ＤやＬＰ−ＣＶＤ等により真空中で封止用薄膜４７を堆
積させることによりエッチングホール４６を塞いでギャ
ップ２９を真空（減圧）封止する。封止用薄膜４７とし
ては、ＮＳＧやポリシリコン等を使用するとよい。エッ
チングホール４６を封止用薄膜４７で塞いだ後、拡散炉
でアニールして封止用薄膜４７を焼き締めることにより
封止効果が向上する。このとき、エッチングホール４６
内の封止用薄膜４７は、固定電極２４もしくは固定電極
２４から露出している半導体基板２２の表面に堆積して
いる。

【００４８】ついで、図１３（ｍ）に示すように、ダイ
アフラム３１の中心部でエッチングホール４６を塞いで
いる部分を残して封止用薄膜４７をエッチングで除去す
る。こうしてダイアフラム３１の中心部に残った封止用
薄膜４７は支持部材３５となり、固定電極２４の中心部
に柱状に立てられた支持部材３５によってダイアフラム
３１の上端部が支持される。封止用薄膜４７を除去した
後、支持部材３５及び保護膜４５の表面に、さらに撥水
性の薄膜、窒化膜や酸化窒化膜等を堆積させてもよい。
また、封止用薄膜４７を除去せず、図１３（ｌ）の状態
のままでもよい。

【００４９】この後、半導体基板２２上に堆積した各薄
膜層に接続用配線２７に通じる開口をあけ、アルミニウ
ムや金（Ａｕ）等をスパッタや蒸着することによりワイ
ヤパッド２６ａ、２６ｂを形成する。信号処理回路２３
を形成する場合には、圧力センサの製作工程と同時に形
成してもよく、圧力センサの製作後に信号処理回路を形
成し、ワイヤパッド２６ａ、２６ｂを最後に形成しても
よい。

【００５０】次に、図５に示したような基本構造の圧力
センサ２１の別な製造方法を図１４（ａ）〜図１８
（ｓ）に従って説明する。まず、図１４（ａ）に示すよ
うなｐ型シリコンからなる半導体基板（ウエハ）２２を
準備し、図１４（ｂ）に示すように、拡散炉で半導体基
板２２の表面に熱酸化膜５１を形成する。さらに、図１
４（ｃ）に示すように、熱酸化膜５１の上に固定電極２
４を形成するためのポリシリコン膜５２を堆積させる。

【００５１】図１４（ｄ）に示すように、上面側のポリ
シリコン膜５２の上にレジストを塗布してレジスト膜４
１を形成し、レジスト膜４１をパターニングして固定電
極２４や固定電極接続配線２５等を形成する領域でレジ
スト膜４１を開口させる。ついで、図１５（ｅ）に示す
ように、レジスト膜４１の開口を通してポリシリコン膜
５２にリンイオンをドーピングし、図１５（ｆ）のよう
にポリシリコン膜５２のドーピング領域に固定電極２４
を形成する。そして、レジスト膜４１の除去後、拡散炉
で半導体基板２２をアニールする。

【００５２】図１５（ｇ）に示すように、ポリシリコン
膜５２の表面に、ＬＰ−ＣＶＤやプラズマＣＶＤを用い
て窒化膜や酸化窒化膜等の被覆層５３を形成し、さらに
図１５（ｈ）に示すように、その表面にＮＳＧ等からな
る絶縁膜２８をギャップ２９の厚さ分だけ堆積させる。
ついで、図１６（ｉ）に示すように、絶縁膜２８をフッ
酸などを用いたウエットエッチングで部分的に除去し、
ギャップ２９を形成しようとする領域の周囲で絶縁膜２
８を開口する。なお、絶縁膜２８のエッチング方法とし
ては、ドライエッチングを用いてもよい。

【００５３】さらに、図１６（ｊ）に示すように、絶縁
膜２８の表面に窒化膜や酸化窒化膜等からなる堆積被膜
４２を堆積させ、ギャップ２９となる領域の周囲の開口
に堆積被膜４２を埋め込む。

【００５４】図１６（ｋ）に示すように、堆積被膜４２
の表面にポリシリコン被膜４３を堆積させ、さらに図１
６（ｌ）に示すように、ポリシリコン被膜４３の上にレ
ジストを塗布してレジスト膜４４を形成する。ついで、
レジスト膜４４をパターニングして可動電極３２や可動
電極接続配線３３等を形成しようとする領域でレジスト
膜４４を開口し、レジスト膜４４の開口を通してポリシ
リコン被膜４３の一部に選択的にリンイオンを注入し、
リンイオンの注入領域に可動電極３２や可動電極接続配
線３３等を形成する。この後、図１７（ｍ）のようにレ
ジスト膜４４を除去し、拡散炉でアニールして注入した
リンイオンを活性化させる。なお、図１５（ｆ）の工程
でアニールせず、この本工程で同時にアニールしてもよ
い。

【００５５】次に、図１７（ｎ）に示すように、リンイ
オンを注入されなかった領域のポリシリコン被膜４３を
エッチング等によって除去し、堆積被膜４２の上に可動
電極３２と可動電極接続配線３３だけを残す。ついで、
図１７（ｏ）に示すように、可動電極３２及び可動電極
接続配線３３の上から窒化膜や酸化窒化膜等からなる保
護膜４５を堆積させた後、図１７（ｐ）に示すように、
ダイアフラム３１の中心部でエッチングにより保護膜４
５及び堆積被膜４２にエッチングホール４６を開口す
る。

【００５６】この後、図１８（ｑ）に示すように、エッ
チングホール４６を通して、フッ酸などによりギャップ
形成領域の絶縁膜２８を犠牲層エッチングし、堆積被膜
４２の下にギャップ２９を形成する。このとき同時に、
ギャップ２９の上には、堆積被膜４２と保護膜４５の間
に可動電極３２が挟まれた構造のダイアフラム３１が形
成される。絶縁膜２８をエッチングした後、半導体基板
２２を水洗するが、この水洗時には、ギャップ２９内の
水を徐々に表面張力の小さい液体に置換していき、イソ
プロピルアルコール等に置換してベーパー乾燥する。ま
た、ギャップ２９の乾燥方法としては、凍結乾燥、昇華
乾燥等も用いることができる。

【００５７】ついで、図１８（ｒ）に示すように、プラ
ズマＣＶＤやＬＰ−ＣＶＤ等により真空中で保護膜４５
の上に封止用薄膜４７を堆積させ、封止用薄膜４７によ
ってエッチングホール４６を塞ぐと共にギャップ２９の
中心部にも封止用薄膜４７を堆積させ、ギャップ２９を
封止用薄膜４７によって真空（減圧）封止する。ギャッ
プ２９の中心部では、封止用薄膜４７は被覆層５３の上
に堆積する。封止用薄膜４７としては、ＮＳＧやポリシ
リコン等を使用するとよい。封止用薄膜４７を形成した
後、拡散炉でアニールして封止用薄膜４７を焼き締める
ことにより封止効果を向上させる。

【００５８】この後、図１８（ｓ）に示すように、ダイ
アフラム３１の中心部分に位置する領域だけを残して封
止用薄膜４７をエッチングにより除去し、圧力センサ２
１を作製する。なお、封止用薄膜４７をエッチング除去
した後、圧力センサ２１の表面にさらに撥水性の薄膜や
窒化膜、酸化窒化膜等を堆積させてもよい。また、封止
用薄膜４７を除去せず、図１８（ｒ）のままの状態で完
成品としても良い。

【００５９】これらの製造方法によれば、ギャップ２９
を形成するためのエッチングホール４６を塞ぐ工程と支
持部３５を形成する工程を一度に行え、製造工程が簡略
化される。また、エッチングホール４６を電極領域から
外れた領域に設けると、センササイズが大きくなった
り、その部分に寄生容量が生じたりすることがあるが、
本発明のように電極領域にエッチングホール４６を設け
れば、センササイズを小さくできると共にエッチングホ
ール４６による余分な寄生容量が発生しないようにでき
る。また、１枚の基板に複数のダイアフラム領域を設け
ることにより、１つのダイアフラム領域を有する基板を
接合させる場合に比べてセンサの製造工程を簡単にする
ことができる。

【００６０】なお、上記実施形態では、半導体基板２２
としてｐ型シリコン基板を使用しているが、ｎ型シリコ
ン基板を用いてもよい。また、センサチップ内に信号処
理回路を形成しない場合や、固定電極を基板上に形成せ
ずにポリシリコンなどで形成する場合には、シリコン基
板はｐ型、ｎ型どちらの導電型でもよく、比抵抗も管理
しておく必要がないため、より安価な基板を採用するこ
とが可能となる。

【００６１】また、上記実施形態では、ギャップ２９の
中心にエッチングホール４６を設けているが、固定電極
２４及び可動電極３２の形成領域の外側にエッチングホ
ールを設けておき、そのエッチングホールからギャップ
２９を犠牲層エッチングした後にエッチングホールを封
止してもよい。その場合、ダイアフラム３１の支持部材
３５はギャップ２９を形成するための絶縁膜２８と同一
材料で形成することとし、図１０（ｄ）の工程におい
て、絶縁膜２８のギャップ形成領域となる部分と支持部
材３５となる領域との境界をエッチングしておき、ギャ
ップ２９となる領域を犠牲層エッチングする際、支持部
材３５はエッチングしないで残すようにすればよい。

【００６２】（第２の実施形態）図１９は本発明の別な
実施形態による圧力センサ６１の基本構造を示す断面図
である。この圧力センサ６１にあっては、シリコン基板
等の半導体基板２２の表面にダイアフラム用薄膜６２と
下面側の可動電極６３を形成するためのポリシリコン膜
６３ａが形成されている。半導体基板２２の表面は、ダ
イアフラム用薄膜６２の裏面側においてエッチングさ
れ、半導体基板２２の表面とダイアフラム用薄膜６２の
裏面との間に凹所６４が設けられている。図２０（ａ）
（ｂ）は半導体基板２２の表面にダイアフラム用薄膜６
２とポリシリコン膜６３ａが形成された状態を示してお
り、ダイアフラム用薄膜６２とポリシリコン膜６３ａに
はエッチングホール６６が開口されている。このエッチ
ングホール６６を通して半導体基板２２の表面にＴＭＡ
ＨやＫＯＨ等の薬液を接触させると、エッチングホール
６６から半導体基板２２の異方性エッチングが進行し、
図２０（ａ）（ｂ）に示すように、半導体基板２２の表
面に角錐台状の凹所６４が形成される。

【００６３】ポリシリコン膜６３ａには、リンイオンの
ドーピング等によって複数の可動電極６３と可動電極接
続配線６７が形成される。図２１（ａ）は可動電極６３
及び可動電極接続配線６７のパターンを示す図であっ
て、各可動電極６３及び可動電極接続配線６７はエッチ
ングホール６６を避けるように配置されている。この上
には図２１（ｂ）に示すように絶縁膜２８が形成され、
絶縁膜２８には可動電極６３に対向する個所で円柱状の
ギャップ２９が開口されており、ギャップ２９内に可動
電極６３が露出し、ダイアフラム用薄膜６２のギャップ
対向部分がダイアフラム６５となっている。また、ダイ
アフラム用薄膜６２及びポリシリコン膜６３ａのエッチ
ングホール６６は絶縁膜２８によって封止される。

【００６４】さらに、絶縁膜２８の上には、上面側の可
動電極３２及び可動電極接続配線３３の層とダイアフラ
ム用薄膜３０が設けられている。可動電極３２及び可動
電極接続配線３３は図２１（ｃ）に示すようなパターン
で配置されており、上面側の可動電極３２は下面側の可
動電極６３と対向するように配置され、上面側の可動電
極接続配線３３と下面側の可動電極接続配線６７とは平
面視で互いに重なり合わないように形成されている。ま
た、ダイアフラム用薄膜３０のギャップ対向部分がダイ
アフラム３１となっている。なお、この圧力センサ６１
も第１の実施形態による圧力センサ２１と同様な工程で
製造することができる。

【００６５】この圧力センサ６１にあっては、ギャップ
２９は減圧封止もしくは真空封止されており、測定対象
となる圧力はギャップ２９の上面側のダイアフラム３１
と下面側のダイアフラム６５（つまり、凹所６４内）に
導かれるようになっている。しかして、測定圧力が大き
くなると、この圧力を受けている上下のダイアフラム３
１、６５が撓み、上下の可動電極３２、６３間の静電容
量が変化、その静電容量変化から圧力の変化が測定され
る。このように圧力によって上下のダイアフラム３１、
６５が撓むので、第１の実施形態のように片面のみが可
動電極となっている場合に比べ、ダイアフラムの変位量
が２倍になり、静電容量変化も増加して高感度の圧力セ
ンサ６１を得ることができる。

【００６６】（第３の実施形態）図２３は本発明のさら
に別な実施形態による圧力センサ７１の構造を模式的に
表した概略説明図である。例えば、第１の実施形態で
は、円柱状のギャップ２９の上に円形の可動電極３２を
形成していたが、このこの圧力センサ７１では、四角柱
状のギャップ２９の上に四角形の可動電極３２を形成
し、この可動電極３２の中心部を支持部材３５で支持し
ている。このような圧力センサ７１でも、ダイアフラム
３１（可動電極３２）に圧力が加わると、最大撓み領域
は支持部材３５の周囲に図２３に破線で示すように分布
し、広い有効領域３６が得られる。

【００６７】（第４の実施形態）図２４は本発明のさら
に別な実施形態による圧力センサ７２の構造を模式的に
表した概略説明図である。この圧力センサ７２にあって
は、円柱状や角柱状をしたギャップ内に柱状又は環状を
した複数の支持部材３５を同心状に配置し、各支持部材
３５によって可動電極３２を支持するようにしたもので
ある。このような構造の圧力センサ７２によれば、可動
電極３２等の有効領域３６が幾重にも生じるので、圧力
センサ７２の測定感度をより向上させることができる。

【００６８】（第５の実施形態）図２５は本発明のさら
に別な実施形態による圧力センサ７３の構造を模式的に
表した概略説明図である。この圧力センサ７３にあって
は、一方向に延びた平面視で長方形状をした複数の各支
持部材３５をギャップ２９内に立て、各支持部材３５に
よって可動電極３２を支持するようにしたものである。
このような構造によれば、長く延びた支持部材３５に沿
って有効領域３６が生じるので、圧力センサ７３の測定
感度が向上する。

【００６９】（第６の実施形態）図２６は本発明のさら
に別な実施形態による圧力センサ７４の構造を模式的に
表した概略平面図である。この圧力センサ７４にあって
は、形状の異なる複数種類の支持部材３５を設けてい
る。例えば、図２６では平面視で正方形状をした支持部
材３５と平面視で長方形状をした支持部材３５とを設け
ている。

【００７０】（第７の実施形態）図２７は本発明のさら
に別な実施形態による圧力センサ７５の構造を模式的に
表した概略平面図である。この圧力センサ７４にあって
は、各ギャップ２９の形状を平面視で長方形状に形成し
ている。特に、短軸方向の長さに対する長軸方向の長さ
の比が２以上の長方形が望ましい。このようなギャップ
２９を設けていると、各可動電極３２がギャップ２９の
長さ方向に沿って撓み、各可動電極３２の有効領域３６
が線状ないし帯状に長くなるので、圧力センサ７５の測
定感度が向上する。

【００７１】なお、第３〜第７の実施形態は、第２の実
施形態のように上面側と下面側のダイアフラム３１、６
５が圧力によって変形する圧力センサに適用してもよ
い。また、これらの圧力センサも第１の実施形態で説明
したような製造工程により製造することができる。

【００７２】また、第１及び第２の実施形態では、ギャ
ップを隔てた一対の電極からなるキャパシタ構造を複数
個並べたものを示したが、単一のキャパシタ構造によっ
て圧力センサを構成してもよく、逆に第３〜第７の実施
形態で説明したようなキャパシタ構造を複数配列して圧
力センサとしてもよい。

【００７３】（第８の実施形態）図２８は本発明のさら
に別な実施形態による圧力センサ７６の構造を示す断面
図である。この圧力センサ７６は、第２の実施形態で説
明した圧力センサ６１と同様、絶縁膜２８の犠牲層エッ
チングによりギャップ２９を形成し、このギャップ２９
内を減圧封止又は真空封止してあり、ギャップ２９の上
面側のダイアフラム３１と下面側のダイアフラム６５と
に測定対象となる気体を導き、上面側の可動電極３２と
下面側の可動電極６３とを撓ませ、その静電容量の変化
から圧力ないし圧力変化を測定するものである。

【００７４】一方、この圧力センサ７６にあっては、半
導体基板２２の表面にダイアフラム用薄膜６２とポリシ
リコン膜６３ａを形成した後、半導体基板２２を裏面側
からディープエッチングして半導体基板２２の裏面に凹
所７７を形成し、凹所７７内にダイアフラム用薄膜６２
を露出させるようにしている。

【００７５】このような圧力センサ７６は、通常は半導
体基板２２の下面を基板等に実装され、凹所７７の下面
が塞がれる。このため、下面側のダイアフラム６５に測
定対象となる気体を導くための工夫が必要となる。図２
９は、下面側のダイアフラム６５へ気体を導くための方
法の一例を示している。すなわち、ギャップ２９とギャ
ップ２９の間を仕切っている絶縁膜２８の領域で、ダイ
アフラム３１からダイアフラム用薄膜６２へ貫通させる
ように通気孔７８を設け、この通気孔７８を通じて下面
側のダイアフラム６５へ測定対象となる気体が導かれる
ようにしている。

【００７６】図３０は別な方法を示しており、半導体基
板２２の下面に半導体基板２２外部から凹所７７内へ貫
通する溝や孔等の除去部７９を設けたものである。この
ような除去部７９を設けておくことにより、除去部７９
を通じて気体が下面のダイアフラム６５へ導かれる。

【００７７】図３１はさらに別な方法を示しており、圧
力センサ７６を中空の実装基板８０内に納めている。実
装基板８０は中空内部８１を有しており、内部の実装面
８２に圧力センサ７６が実装されている。また、実装基
板８０は、１個ないし複数個の通気口８３を備えてい
る。実装面８２の下方には通気路８４が形成されてお
り、通気路８４の一端は圧力センサ７６の凹所７７内に
導かれ、他端は圧力センサ７６の外部に導かれている。
しかして、実装基板８０の通気口８３から気体が流入す
ると、流入した気体は直接上面側のダイアフラム３１に
印加されると共に通気路８４を通じて凹所７７内に入
り、下面側のダイアフラム６５に接触し、上下のダイア
フラム３１、６５を撓ませる。

【００７８】なお、上記各実施形態ではギャップを真空
封止する絶対圧センサとして説明してきたが、半導体基
板の裏面からギャップに通じる開口を設けたり、ギャッ
プの横方向に開口を設けるなどして、ギャップ内を大気
開放し、相対圧センサとしてもよい。また、上記実施形
態では、圧力センサの場合について説明したが、加速度
センサや振動センサ等として使用する場合も同様であ
る。

【００７９】

【発明の効果】本発明の静電容量式センサによれば、第
１及び第２の電極のうち少なくとも一方の電極が物理量
によって変形したとき、第１又は第２の電極、あるいは
第１及び第２の電極の有効領域（最大撓み領域）が線状
ないし帯状となり、第１及び第２の電極の有効領域の面
積が広くなり、静電容量式センサの初期静電容量や静電
容量の変化分が増加し、変化分が信号処理回路等のノイ
ズに埋もれにくくなる。この結果、静電容量式センサの
測定感度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の静電容量式センサの構造を示す断面図で
ある。

【図２】同上の静電容量式センサの平面図である。

【図３】同上の静電容量式センサにおける可動電極の最
大撓み領域を示す図である。

【図４】円形をした可動電極の最大撓み部分を示す図で
ある。

【図５】本発明の第１の実施形態による圧力センサの基
本構造を示す概略断面図である。

【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ図５のＸ１−
Ｘ１線断面図、Ｘ２−Ｘ２線断面図、Ｘ３−Ｘ３線断面
図である。

【図７】（ａ）（ｂ）は同上の圧力センサの動作状態を
説明する図である。

【図８】同上の圧力センサの最大撓み領域を示す平面図
である。

【図９】図５の圧力センサの変形例を示す概略断面図で
ある。

【図１０】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、図５に示す圧
力センサの製造工程を示す断面図である。

【図１１】（ｅ）（ｆ）（ｇ）は図１０の続図である。

【図１２】（ｈ）（ｉ）（ｊ）は図１１の続図である。

【図１３】（ｋ）（ｌ）（ｍ）は図１２の続図である。

【図１４】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、図５に示す圧
力センサの異なる製造工程を示す断面図である。

【図１５】（ｅ）（ｆ）（ｇ）（ｈ）は図１４の続図で
ある。

【図１６】（ｉ）（ｊ）（ｋ）（ｌ）は図１５の続図で
ある。

【図１７】（ｍ）（ｎ）（ｏ）（ｐ）は図１６の続図で
ある。

【図１８】（ｑ）（ｒ）（ｓ）は図１７の続図である。

【図１９】本発明の第２の実施形態による圧力センサの
断面図である。

【図２０】（ａ）（ｂ）は、同上の圧力センサにおい
て、半導体基板の上にダイアフラム用薄膜及びポリシリ
コン膜を形成し、半導体基板の表面にをリセスエッチン
グした状態を示す断面図及び平面図である。

【図２１】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図１９に示した圧力
センサにおいて、半導体基板の上方に形成された下面側
の可動電極等のパターンを示す平面図、半導体基板の上
方に形成された絶縁膜を示す平面図、半導体基板の上方
に形成された上面側の可動電極等のパターンを示す平面
図である。

【図２２】（ａ）（ｂ）は、図１９に示した圧力センサ
の動作を説明する断面図である。

【図２３】本発明の第３の実施形態による圧力センサの
平面図である。

【図２４】本発明の第４の実施形態による圧力センサの
平面図である。

【図２５】本発明の第５の実施形態による圧力センサの
平面図である。

【図２６】本発明の第６の実施形態による圧力センサの
平面図である。

【図２７】本発明の第７の実施形態による圧力センサの
平面図である。

【図２８】本発明の第８の実施形態による圧力センサの
平面図である。

【図２９】同上の圧力センサにおいてギャップの上面側
と下面側とに等しい圧力が掛かるようにする方法を説明
する一部破断した断面図である。

【図３０】図２８の圧力センサにおいてギャップの上面
側と下面側とに等しい圧力が掛かるようにする別な方法
を説明する一部破断した断面図である。

【図３１】図２８の圧力センサにおいて、ギャップの上
面側と下面側とに等しい圧力が掛かるようにするさらに
別な方法を説明する一部破断した断面図である。

【符号の説明】

２２半導体基板２３信号処理回路２４固定電極２８絶縁膜２９ギャップ３０ダイアフラム用薄膜３１ダイアフラム３２可動電極３５支持部材３６有効領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2F055 AA40 BB20 CC02 DD05 EE25 FF11 GG01 GG15 4M112 AA01 AA02 AA06 BA07 CA03 CA04 CA06 CA11 CA12 CA13 CA14 DA03 DA06 DA10 DA14 EA03 EA04 EA06 EA07 EA11 EA13 FA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に第１の電極を形成し、当該第１の
電極とギャップを隔てて第２の電極を形成し、前記第１
及び第２の電極のうち少なくとも一方の電極が物理量の
印加によって変形し、第１及び第２の電極間の静電容量
の変化によって前記物理量が計測されるようになった静
電容量式センサにおいて、前記第１及び第２の電極のうち少なくとも一方の電極が
物理量によって変形したときの、これら電極の最大撓み
領域が線状ないし帯状となるようにしたことを特徴とす
る静電容量式センサ。
【請求項２】前記ギャップの内周面から離間するよう
に設けた支持部材によって前記第１及び第２の電極間を
支持させたことを特徴とする、請求項１に記載の静電容
量式センサ。
【請求項３】前記第１及び第２の電極を前記基板に複
数組配置したことを特徴とする、請求項１に記載の静電
容量式センサ。
【請求項４】前記第１の電極と前記第２の電極の間に
形成されたギャップの内部を減圧封止したことを特徴と
する、請求項１に記載の静電容量式センサ。
【請求項５】前記第１の電極と対向する部分で前記基
板に空洞を設けることにより、前記第１の電極が物理量
の変化によって変形するようにした、請求項１に記載の
静電容量式センサ。
【請求項６】基板の上方に第１の電極を形成し、第１
の電極の上に犠牲層を形成し、犠牲層の上に第２の電極
を形成し、第２の電極に前記犠牲層に通じる開口をあ
け、当該開口を通じて第１の電極と第２の電極との間で
前記犠牲層を除去した後、前記開口を封止するための封
止材料によって第１及び第２の電極間を支持させるため
の支持部材を形成することを特徴とする静電容量式セン
サの製造方法。