JP2007147374A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

【課題】小型化され、オフセット電圧が低減され、高感度を有し、かつ、容易に製造することが可能な圧力センサを提供する。
【解決手段】圧力センサのダイヤフラム部７は、平面視において、仮想の正方形または長方形９の四隅のそれぞれに円弧状部８を有している。正方形または長方形９の対角線と円弧状部８との交点から正方形または長方形９の四隅のそれぞれまでの長さがＲであり、ダイヤフラム部７の面積がＳである場合に、Ｓ＞−２．９４×Ｒ＋０．２２という関係が成立する。
【選択図】図２

Description

本発明は、シリコンを用いた圧力センサに関するものである。

従来から、半導体、特にシリコンを用いた圧力センサが開発されている。従来の圧力センサにおいては、シリコン基板の一部がエッチングによって薄くなるまで削られ、凹部が形成される。凹部の底面として残存するシリコン薄板が圧力起歪部になる。このような圧力センサにおいては、真空中で凹部が他の基板によって密閉される。それにより、凹部内の空間が圧力基準室として機能する。その結果、絶対圧センサが形成される。

近年、たとえば、特開平５−３４０８２８号公報には、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板を用いてダイヤフラム部の厚さを高い精度で制御する技術が開示されている。その技術によれば、圧力センサの小型化が図られる。また、ＳＯＩ基板のシリコン酸化膜が、ダイヤフラムを形成するためのシリコン基板のエッチングのときに、ストッパとして機能する。そのため、ダイヤフラム部の厚さは、シリコン活性層の厚さと同じになる。一般にＳＯＩ基板におけるシリコン活性層の厚さは高い精度で制御することができる。

したがって、ＳＯＩ基板を用いて圧力センサを形成する場合には、ダイヤフラム部の厚さを高い精度で制御することができる。一方、圧力センサを小型化しながらも、従来の圧力センサとほぼ同一の感度を得るためには、ダイヤフラム部を小さく薄くする必要がある。ＳＯＩ基板を用いた圧力センサの一例が、前述の文献以外にも、特開平４−９７７０号公報および特開２００２−３５０２５９号公報に開示されている。
特開平５−３４０８２８号公報 特開平４−９７７０号公報 特開２００２−３５０２５９号公報

圧力センサの小型化は、機器への圧力センサの搭載のし易さおよび圧力センサの製造コストの低減という観点において、非常に重要である。しかしながら、上記従来のＳＯＩ基板を用いた絶対圧センサは、小型化されるにつれて、オフセット電圧が顕著に発生してしまう。

本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、小型化しながら、オフセット電圧を低減することができる圧力センサを提供することである。

本発明の圧力センサは、封止基板と、封止基板上に設けられたシリコン支持基板と、シリコン支持基板上に設けられた絶縁層と、絶縁層上に設けられたシリコン薄板とを備えている。シリコン支持基板には、その厚さ方向に延びる貫通孔が設けられている。貫通孔の上部にはシリコン薄板を含む構成のダイヤフラムが設けられ、そのダイヤフラムは、平面視において、仮想の正方形または長方形の四隅のそれぞれに円弧状部を有する形状である。仮想の正方形または長方形の対角線と円弧状部との交点から正方形または長方形の四隅のそれぞれまでの長さをＲとし、ダイヤフラムの面積をＳとしたときに、Ｓ＞−２．９４×Ｒ＋０．２２という関係が成立する。

本発明によれば、小型化しながら、オフセット電圧を低減することができる圧力センサを提供することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態の圧力センサを説明する。なお、各実施の形態で同一の参照符号が付されている部位は同一の機能を果たす部位であるため、必要がなければ、その説明は繰り返さない。

また、ダイヤフラムの四隅に設けられるコーナー形状としての「円弧状部」には、以下の実施の形態に示される円弧状部以外に、真円の一部の形状または楕円の一部の形状等を含めたほぼ円弧状になっている部分が含まれる。また、コーナー部が鈍角になっている形状も円弧状部に含まれる。

実施の形態１．
図１および図２を用いて、実施の形態１の圧力センサを説明する。

本実施の形態の圧力センサは、図１に示すように、ガラス基板などからなる封止基板５と、封止基板５上に形成された単結晶シリコン支持基板１と、単結晶シリコン支持基板１上に形成された絶縁層２と、絶縁層２上に形成され均一な厚さを有する単結晶シリコン薄板３とを備えている。なお、本実施の形態において、シリコンは、単結晶のものが用いられているが、多結晶のものが用いられても、非晶質のものが用いられてもよい。

絶縁層２は、絶縁性を有していれば、いかなる材料からなっていてもよいが、本実施の形態においては、絶縁層２がシリコン酸化膜からなっている。本実施の形態の単結晶シリコン支持基板１、絶縁層２としてのシリコン酸化膜、および単結晶シリコン薄板３からなる基板は、一般にＳＯＩ基板として市販されている。したがって、本実施の形態においては、圧力センサの製造のためにＳＯＩ基板が採用されている。さらに、単結晶シリコン支持基板１には、その厚さ方向に延びる貫通孔４が形成されている。貫通孔４の内側面は、単結晶シリコン支持基板１の主表面に対してほぼ垂直に延びている。封止基板５の上面、貫通孔４の内側面、および単結晶シリコン薄板３の下面によって囲まれた空間６は、圧力基準室として機能する。圧力基準室は、真空状態の空間であり、真空中において封止基板５と単結晶シリコン支持基板１との陽極接合によって形成される。したがって、本実施の形態の圧力センサは、絶対圧センサである。

貫通孔４は、封止基板５が単結晶シリコン支持基板１に接合される前に形成される。貫通孔４は、ＳＦ₆などのエッチングガスを用いて、ＳＯＩ基板の単結晶シリコン支持基板１をドライエッチングすることによって形成される。貫通孔４の内側面は、単結晶シリコン支持基板１の主表面に対してほぼ垂直に延びているため、圧力基準室の大きさが大きくなってしまうことがない。また、絶縁層２は、封止基板５が単結晶シリコン支持基板１に接合される前に、バッファードフッ酸などの溶液を用いて、ウエットエッチングされる。このとき、貫通孔４の延長線上の絶縁層２のみが除去される。それにより、絶縁層２にも貫通孔４が形成される。その結果、貫通孔４内に単結晶シリコン薄板３が露出する。この貫通孔４内に露出した単結晶シリコン薄板３が、起歪部として機能するダイヤフラム部７である。言い換えれば、貫通孔４の延長線上に位置する単結晶シリコン薄板３がダイヤフラム部７である。

ダイヤフラム部７の平面の輪郭は、図２に示すように、仮想の正方形または長方形９に近似された形状である。ダイヤフラム部７の仮想の正方形または長方形９の四隅には、図３に示すように、仮想の正方形または長方形９の隣接する二辺に連続しており、所定の寸法を有する円弧状部８が設けられている。なお、仮想の正方形または長方形９の頂点から仮想の正方形または長方形９の対角線ｄと円弧状部８との交点Ｏまでの距離をＲとする。

さらに、本実施の形態の圧力センサは、図１および図２に示すように、ダイヤフラム部７内に歪ゲージ１０ａおよび１０ｂが形成されている。歪ゲージ１０ａおよび１０ｂは、イオン注入などによって、単結晶シリコン薄板３内に形成された不純物添加領域である。ただし、この不純物添加領域は、その周囲の不純物領域の導電型とは異なる導電型を有している。たとえば、不純物添加領域はＰ型であれば、その周囲の不純物領域はＮ型である。なお、歪ゲージ１０ａおよび１０ｂは、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）などの抵抗材料がスパッタリング法などによって形成されたものであってもよい。

以下、前述の実施の形態の圧力センサにおいて、ダイヤフラム部７が、一辺の長さＡの仮想の正方形に近似された形状であり、一辺の長さＡは４００μｍと非常に小さい場合について検討する。なお、単結晶シリコン支持基板１の厚さが４００μｍである。

前述の距離Ｒの大小に応じて、出力のオフセット電圧がどのように変化するかが測定された。その測定結果が、表１に示されている。

表１から分かるように、距離Ｒが大きいと、オフセット電圧が小さくなる傾向がある。一方、距離Ｒがある範囲内の値になると、距離Ｒの値が同程度の値であっても、オフセット電圧が小さいものと、オフセット電圧が大きいものとが混在している。なお、シリコン酸化膜からなる絶縁層２がダイヤフラム部７の下面上に残存している圧力センサにおいても、表１に示す結果と同様の結果が得られる。ここで、距離Ｒの単位としては、ｍｍが用いられている。

また、距離Ｒが大きくなった場合の圧力センサの感度の測定結果が図４に示されている。距離Ｒ÷一辺の長さＡが０．１５よりも大きくなると、ダイヤフラム部７の形状が正方形または長方形９である場合に得られた値の９５％未満の感度しか得られなくなり、圧力センサとしての機能が低下する。したがって、距離Ｒ÷一辺の長さＡが０．１５より小さいことが望ましい。このことは、後述する実施の形態２および３の圧力センサにおいても同様である。

次に、図２におけるダイヤフラム部７の正方形９の一辺の長さＡが１８０μｍから４５０μｍまで除々に変更されたときの距離Ｒの値に対するオフセット電圧の値が測定された。長さＡ×長さＡによって与えられる仮想の正方形の面積Ｓが一定である条件下において、オフセット電圧と距離Ｒとの関係が、図５、図６、および図７に示されている。図５は、面積Ｓが０．０８ｍｍ²である場合の測定結果を示しており、図６は、面積Ｓが０．１３ｍｍ²である場合の測定結果を示しており、図７は、面積Ｓが０．１８ｍｍ²である場合の測定結果を示している。図５、図６、および図７から、距離Ｒが所定値以上になれば、オフセット電圧が急激に低減されることが分かる。ただし、オフセット電圧が変化するときの距離Ｒの値は、面積Ｓの値によって異なる。

そこで、縦軸をダイヤフラム部７の平面視における仮想の正方形の面積Ｓとし、横軸を距離Ｒとして、図５〜図７に示されているデーターを再度プロットし直すと、図８に示す関係が得られる。なお、図８には、数点ほど、図５〜図７において示されていない測定結果が加えられている。

図８に示されている直線は、Ｓ＝−２．９４×Ｒ＋０．２２という関数によって規定される直線である。図８においては、Ｓ＞−２．９４Ｒ＋０．２２という関係が成立する領域においては、オフセット電圧が急激に低減されていることが分かる。なお、距離Ｒの単位としてはｍｍが用いられ、面積Ｓの単位としてｍｍ²が用いられている。また、オフセット電圧が１ｍＶ以上である圧力センサが不良（ＮＧ）として分類され、オフセット電圧が１ｍＶより小さい圧力センサが良品（ＯＫ）として分類されている。オフセット電圧が１ｍＶより小さければ、回路によって行なわれるオフセット電圧の補正を容易に行なうことができるためである。

以上の関係式から、面積Ｓが０．２２ｍｍ²より大きい場合には、正方形９の四隅の距離Ｒの値に関わらず、オフセット電圧に起因した測定誤差の問題は生じないが、圧力センサが小型化されて、面積Ｓが０．２２ｍｍ²以下になると、距離ＲがＳ＞−２．９４Ｒ＋０．２２という関係式が成立する値でなければ、オフセット電圧に起因した測定誤差の問題が発生することが、図８から明らかになっている。

前述したように、距離Ｒが大きくなれば、オフセット電圧に起因する測定誤差の問題は解決されるが、距離Ｒが大き過ぎると、圧力センサの感度が低下する問題が生じるため、距離Ｒ÷一辺の長さＡが０．１５より小さいことが望ましい。

上記関係式が成立すれば、オフセット電圧が低減されるということを完全には理論的に説明することはできないが、本願の発明者らは次のように推測する。

ダイヤフラム部７の仮想の正方形または長方形９の四隅においては、エッチング処理等において発生する残渣が除去されずに残存し易い。このエッチングの残渣が、圧力基準室内において、真空度を変動させている要因になっていると考えられる。ある程度圧力基準室の容積が大きい場合には、エッチング残渣が真空度に悪影響を及ぼすことはほとんどないが、圧力センサが小型化されるにつれて、圧力基準室の容積が小さくなると、エッチング残渣を無視することができなくなる。このエッチング残渣の量は、仮想の正方形または長方形９の四隅のそれぞれの距離Ｒに依存していると推測される。したがって、距離Ｒの値が適切な値に設定されれば、エッチング残渣の量を低減することができる。また、圧力センサが小型化され、面積Ｓが小さくなるほど、必要とされる距離Ｒの値は大きくなる。

なお、前述の測定結果としては、ダイヤフラム部７が正方形である場合のもののみが示されているが、ダイヤフラム部７が長方形である場合においても、Ｓ＞−２．９４Ｒ＋０．２２という関係が成立していれば、オフセット電圧が低減される。この点に関しては、後述する実施の形態２および３においても同様の結果が得られる。

また、本実施の形態においては、四隅のコーナー形状として図に示すような円弧状の形状が挙げられているが、円弧状部の形状としては、真円形状の一部のみならず楕円形状の一部からなる略円弧状の形状が含まれるとともに、鈍角からなるコーナー形状が含まれる。

また、前述の平面視においてダイヤフラム部７に四隅のコーナー形状として円弧状の形状を形成するためには、貫通孔４が単結晶シリコン薄板３に達した後に過剰なエッチングを行なえばよい。また、他の方法としては、単結晶シリコン支持基板１をエッチングするときに、開口の形状が貫通孔４に対応する形状を有しているレジストマスクを用いる方法が考えられる。

実施の形態２．
図９および図１０を用いて、実施の形態２の圧力センサを説明する。

本実施の形態の圧力センサは、図９に示されるように、封止基板５と、封止基板５上に形成された単結晶シリコン支持基板１と、単結晶シリコン支持基板１上に形成された絶縁層２と、絶縁層２上に形成され均一な厚さを有する単結晶シリコン薄板３とを備えている。本実施の形態の圧力センサにおいても、実施の形態１の圧力センサと同様に、ＳＯＩ基板が用いられている。

さらに、単結晶シリコン支持基板１には、貫通孔４が形成されている。ＳＯＩ基板が、真空中で、ガラス基板などの封止基板５に陽極接合されれば、圧力基準室が形成される。本実施の形態においては、貫通孔４は、ＫＯＨまたはテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）などのアルカリエッチング液を用いて、ＳＯＩ基板の単結晶シリコン支持基板１をウエットエッチングすることによって形成される。そのため、貫通孔４の内側面は、ＳＯＩ基板の主表面に対して約５５度の交差角を有する方向に延びるテーパーを有する形状になっている。さらに、シリコン酸化膜からなる絶縁層２が、バッファードフッ酸などの溶液を用いるウエットエッチングによって除去される。その結果、単結晶シリコン薄板３の下面が貫通孔４内の空間６に露出する。それにより、ダイヤフラム部７が形成される。

ダイヤフラム部７は、図１０に示すように、平面視において、仮想の正方形または長方形９に近似された形状である。また、ダイヤフラム部７は、仮想の正方形または長方形９の隣接する二辺に連続しており、所定の寸法を有する円弧状部８が設けられている。仮想の正方形または長方形９の四隅のそれぞれから対角線ｄと円弧状部８との交点Ｏまでの距離をＲとする。ウエットエッチングによって貫通孔４が形成される場合には、シリコンの結晶異方性のために、ダイヤフラム部７の平面の輪郭は、仮想の正方形または長方形９になり易いため、距離Ｒを制御することは困難である。そのため、本実施の形態においては、絶縁層２をエッチングする時間を変更することによって、距離Ｒが制御される。つまり、前述の距離Ｒを大きくするためには、貫通孔４の形成のための絶縁層２のウエットエッチングの時間を短くし、前述の距離Ｒを小さくするためには、貫通孔４の形成のための絶縁層２のウエットエッチングの時間を長くすればよい。

また、本実施の形態においては、四隅のコーナー形状として図に示すような円弧状の形状が挙げられているが、円弧状部の形状としては、真円形状の一部のみならず楕円形状の一部からなる略円弧状の形状が含まれるとともに、鈍角からなるコーナー形状が含まれる。

さらに、本実施の形態の圧力センサは、図１０に示すように、ダイヤフラム部７上に歪ゲージ１０ａおよび１０ｂが形成されている。歪ゲージ１０ａおよび１０ｂは、イオン注入などによって単結晶シリコン薄板３内に形成された不純物添加領域である。ただし、この不純物添加領域は、その周囲の不純物領域の導電型とは異なる導電型を有している。たとえば、不純物添加領域はＰ型であり、その周囲の不純物領域はＮ型である。なお、歪ゲージ１０ａおよび１０ｂは、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）などの抵抗材料がスパッタリング法などよって形成されたものであってもよい。

また、ダイヤフラム部７の仮想の正方形９の一辺の長さＡが４００μｍである圧力センサおよび８００μｍである圧力センサのそれぞれについて、単結晶シリコン支持基板１の厚さ４００μｍである場合の距離Ｒの大小に依存したオフセット電圧の値が測定された。

一辺の長さＡが４００μｍである場合には、すなわち、面積Ｓが０．１６ｍｍ²である場合には、距離Ｒの値次第では、Ｓ＜−２．９４×Ｒ＋０．２２という関係が成立する場合がある。この場合には、オフセット電圧は、１０ｍＶから２０ｍＶの範囲内の値という好ましくない数値になる。一方、一辺の長さＡが８００μｍである場合には、すなわち面積Ｓがほぼ０．６４ｍｍ²である場合には、距離Ｒの値がいなかる値であっても、Ｓ＞−２．９４×Ｒ＋０．２２という関係が成立するため、オフセット電圧は１ｍＶ以下になり、圧力センサの特性は劣化しない。

一方、圧力センサ同士の感度を比較すると、図４に示されている結果と同様に、Ｒ／Ａが０．１５よりも大きくなれば、ダイヤフラム部７の平面の輪郭が正方形である場合に得られた感度の値の９５％未満の感度しか得られない。つまり、圧力センサの機能が低下している。

実施の形態３．
図１１を用いて、実施の形態３の圧力センサを説明する。

本実施の形態の圧力センサの断面構造は、図１１に示すように、封止基板５と、封止基板５上に形成された単結晶シリコン支持基板１と、単結晶シリコン支持基板１上に形成された絶縁層２と、絶縁層２上に形成され均一な厚さを有する単結晶シリコン薄板３とを備えている。本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、ＳＯＩ基板が用いられている。なお、本実施の形態の圧力センサの平面形状は、図２に示す実施の形態１の平面形状と同一である。

また、単結晶シリコン支持基板１には、その厚さ方向に延びる貫通孔４が形成されている。真空中で、ガラス基板などの封止基板５がＳＯＩ基板に陽極接合され、空間６が形成される。空間６は、圧力基準室として機能する。

また、貫通孔４は、ＳＦ₆などのエッチングガスを用いたドライエッチング法によって形成される。貫通孔４内の空間６は、ＳＯＩ基板の主表面に対してほぼ垂直に延びる貫通孔４、封止基板５の上面、および絶縁層２の下面によって囲まれている。つまり、本実施の形態においては、貫通孔４の延長線上の単結晶シリコン薄板３の一部および絶縁層２の一部によってダイヤフラム部７が構成されている。つまり、単結晶シリコン薄板３の下面上に絶縁層２が残存している。これにより、オフセット電圧に起因した測定誤差および周囲環境の温度変化に起因する測定誤差の双方が低減される。また、貫通孔４の内側面が単結晶シリコン支持基板１の主表面に対してほぼ垂直に延びているため、圧力基準室の大きさが大きくなってしまうことがない。

また、絶縁層２は、バッファードフッ酸などでエッチングされる。このとき、絶縁層２に貫通孔が形成されることなく、薄い絶縁層２と単結晶シリコン薄板３との積層構造からなるダイヤフラム部７が形成される。

本実施の形態においても、ダイヤフラム部７の平面形状は、図２に示した構造と同様に、仮想の正方形または長方形９の四隅のそれぞれに、仮想の正方形または長方形の隣接する二辺に連続しており、所定の寸法を有する円弧状部８が設けられている。仮想の正方形９の四隅のそれぞれから仮想の正方形９の対角線ｄと円弧状部８との交点Ｏまでの距離をＲとする。円弧状部８の形状は、ドライエッチングを行なうときのレジストマスクの開口パターンの形状によって制御される。また、別の制御方法としては貫通孔４が絶縁層２に達した後に、過剰なドライエッチングを行なう方法がある。本実施の形態の圧力センサは、実施の形態２の圧力センサとは異なり、円弧状部８を形成するために、絶縁層２をエッチングする必要がないため、製造工程が簡略化されている。

さらに、本実施の形態の圧力センサは、図２に示すように、ダイヤフラム部７上に歪ゲージ１０ａおよび１０ｂが形成されている。歪ゲージ１０ａおよび１０ｂは、イオン注入などによって単結晶シリコン薄板３内に形成された不純物添加領域である。ただし、この不純物添加領域は、その周囲の不純物領域の導電型とは異なる導電型を有している。たとえば、不純物添加領域はＰ型でその周囲の不純物領域はＮ型である。なお、歪ゲージ１０ａおよび１０ｂはニッケルクロム（ＮｉＣｒ）などの抵抗材料がスパッタリング法などによって形成されたものであってもよい。

前述のような実施の形態の圧力センサは、ダイヤフラム部７の仮想の正方形９の一辺の長さＡが４００μｍと非常に小さい。また、単結晶シリコン支持基板１として厚さ４００μｍの基板が用いられている。

図２に示す仮想の正方形９の四隅のそれぞれから仮想の正方形９の対角線ｄと円弧状部８の交点Ｏまでの距離をＲとして、ダイヤフラム領域の面積をＳとした場合に、距離Ｒの大小に応じたオフセット電圧が測定された。その結果、本実施の形態の圧力センサにおいても、Ｓ＞−２．９４×Ｒ＋０．２２という関係が成立するのであれば、オフセット電圧を１ｍＶより小さくすることができる。したがって、本実施の形態の圧力センサによっても、実施の形態１の圧力センサによって得られる効果と同様の効果が得られる。

また、本実施の形態においては、四隅のコーナー形状として図に示すような円弧状の形状が挙げられているが、円弧状部の形状としては、真円形状の一部のみならず楕円形状の一部からなる略円弧状の形状が含まれるとともに、鈍角からなるコーナー形状が含まれる。

前述の実施の形態１、２、および３のずれにおいても、単結晶シリコン薄板３上に形成されるべき歪ゲージ１０ａおよび１０ｂとパッド部とを接続する配線および保護膜の描画が省略されている。しかしながら、前述の測定結果においては、前述の配線および保護膜が設けられた圧力センサの測定結果である。

以上のように、実施の形態１〜３のいずれにおいても、絶対圧センサの小型化のためには不可欠な圧力基準室の小型化に関しては、ダイヤフラム７の平面視における仮想の正方形または長方形の四隅のそれぞれに円弧状部８を設けることが有効である。また、本発明の効果が得られる距離Ｒの範囲は、Ｓ＞−２．９４Ｒ＋０．２２という関係式で規定され得る。また、実施の形態１〜３のいずれにおいても、高い感度を得るためには、距離Ｒ÷一辺の長さＡが０．１５より小さいことが望ましい。

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。

実施の形態１の圧力センサの断面図である。 実施の形態１の圧力センサのダイヤフラム部および貫通孔の形状を示す平面図である。 図２のＸ部分の拡大図である。 スパン電圧とＲ／Ａとの関係を示すグラフである。 実施の形態１の圧力センサのＳ＝０．０８ｍｍ²である場合の距離Ｒとオフセット電圧との関係を示すグラフである。 実施の形態１の圧力センサのＳ＝０．１３ｍｍ²である場合の距離Ｒとオフセット電圧との関係を示すグラフである。 実施の形態１の圧力センサのＳ＝０.１９ｍｍ²である場合の距離Ｒとオフセット電圧との関係を示すグラフである。 実施の形態１の圧力センサの距離Ｒ、面積Ｓ、および圧力センサのオフセット電圧の良否が所定の関係式によって区別されることを示すグラフである。 実施の形態２の圧力センサの断面図である。 実施の形態２の圧力センサの平面図である。 実施の形態３の圧力センサの断面図である。

符号の説明

１ 単結晶シリコン支持基板、２ 絶縁層、３ 単結晶シリコン薄板、４ 貫通孔、５ 封止基板、６ 空間（圧力基準室）、７ ダイヤフラム部、８ 円弧状部、９ 仮想の正方形または長方形、１０ａ，１０ｂ 歪ゲージ。

Claims (5)

1. 封止基板と、
   前記封止基板上に設けられたシリコン支持基板と、
   前記シリコン支持基板上に設けられた絶縁層と、
   前記絶縁層上に設けられたシリコン薄板とを備え、
   前記シリコン支持基板には、その厚さ方向に延びる貫通孔が設けられ、
   前記貫通孔の上部にはシリコン薄板を含む構成のダイヤフラムが設けられ、
   前記ダイヤフラムは、平面視において、仮想の正方形または長方形の四隅のそれぞれに円弧状部を有する形状であり、
   前記仮想の正方形または長方形の対角線と前記円弧状部との交点から前記仮想の正方形または長方形の四隅のそれぞれまでの長さをＲとし、前記ダイヤフラムの面積をＳとしたときに、Ｓ＞−２．９４×Ｒ＋０．２２という関係が成立する、圧力センサ。
2. 前記仮想の正方形の対角線と前記円弧状部との交点から前記仮想の正方形の四隅のそれぞれまでの長さをＲとし、前記正方形の１辺の長さをＡとしたときに、Ｒ÷Ａ＜０．１５という関係が成立する、請求項１に記載の圧力センサ。
3. 前記絶縁層がシリコン酸化膜を含む、請求項１に記載の圧力センサ。
4. 前記貫通孔の内側面は、前記シリコン支持基板の主表面に対してほぼ垂直に延びている、請求項１に記載の圧力センサ。
5. 前記ダイヤフラムは、前記シリコン薄板と前記絶縁層とから構成された積層構造である、請求項１に記載の圧力センサ。

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