JP2016099302A - Physical quantity sensor, pressure sensor, altimeter, electronic apparatus and moving body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物理量センサー、圧力センサー、高度計、電子機器および移動体に関するも
のである。
The present invention relates to a physical quantity sensor, a pressure sensor, an altimeter, an electronic device, and a moving object.
受圧により撓み変形するダイヤフラムを備えた圧力センサーが広く用いられている(例
えば、特許文献1参照)。このような圧力センサーは、一般に、ダイヤフラム上に配置さ
れたセンサー素子でダイヤフラムの撓みを検出することにより、ダイヤフラムに加わった
圧力を検出する。
A pressure sensor including a diaphragm that is bent and deformed by pressure reception is widely used (see, for example, Patent Document 1). In general, such a pressure sensor detects the pressure applied to the diaphragm by detecting the deflection of the diaphragm with a sensor element arranged on the diaphragm.
例えば、特許文献1に係る半導体圧力センサーは、半導体基板の一部に形成される薄肉
のダイヤフラム部と、ダイヤフラム部の表面に形成される歪検出素子(ピエゾ抵抗)と、
を有する。また、特許文献1に係る半導体圧力センサーのダイヤフラム部の表面には、ピ
エゾ抵抗の周辺領域に、圧力検出感度を向上させるためのV溝状の掘り込み部が形成され
ている。
For example, a semiconductor pressure sensor according to
Have Further, a V-groove digging portion for improving pressure detection sensitivity is formed in the peripheral region of the piezoresistor on the surface of the diaphragm portion of the semiconductor pressure sensor according to
しかし、特許文献1に係る半導体圧力センサーでは、受圧によってダイヤフラム部に生
じる応力が掘り込み部において局所的に高まるにもかかわらず、歪検出素子が掘り込み部
から離れた位置に配置されているため、検出感度を十分に向上させることができないとい
う問題があった。
However, in the semiconductor pressure sensor according to
本発明の目的は、検出感度を向上させることができる物理量センサーを提供すること、
また、かかる物理量センサーを備える圧力センサー、高度計、電子機器および移動体を提
供することにある。
An object of the present invention is to provide a physical quantity sensor capable of improving detection sensitivity,
It is another object of the present invention to provide a pressure sensor, an altimeter, an electronic device, and a moving body including such a physical quantity sensor.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
[適用例1]
本発明の物理量センサーは、厚さ方向に開口している凹部を有し、受圧により撓み変形
するダイヤフラム部と、
平面視で前記凹部に重なって前記ダイヤフラム部に配置されていて歪みにより電気信号
を出力するセンサー素子と、
を備えることを特徴とする。
Such an object is achieved by the present invention described below.
[Application Example 1]
The physical quantity sensor of the present invention has a concave portion that opens in the thickness direction, and a diaphragm portion that is bent and deformed by pressure reception;
A sensor element that overlaps the concave portion in plan view and is arranged in the diaphragm portion and outputs an electrical signal due to distortion;
It is characterized by providing.
このような物理量センサーによれば、受圧による撓み変形に伴ってダイヤフラム部に生
じる応力(歪み)を凹部において局所的に高めることができる。そのため、かかる凹部に
平面視で重なる位置に配置されたセンサー素子によりダイヤフラム部の撓み変形を高感度
で検出することができる。よって、検出感度を向上させることができる。
According to such a physical quantity sensor, the stress (strain) generated in the diaphragm portion due to the bending deformation due to pressure reception can be locally increased in the concave portion. Therefore, the bending deformation of the diaphragm portion can be detected with high sensitivity by the sensor element arranged at a position overlapping the concave portion in plan view. Therefore, detection sensitivity can be improved.
[適用例2]
本発明の物理量センサーでは、前記センサー素子は、断面視で前記凹部の壁面に沿って
いる部分を有することが好ましい。
[Application Example 2]
In the physical quantity sensor according to the aspect of the invention, it is preferable that the sensor element has a portion along the wall surface of the recess in a cross-sectional view.
これにより、ダイヤフラム部の凹部に生じた応力をセンサー素子によりより効率的に検
出することができる。
Thereby, the stress generated in the concave portion of the diaphragm portion can be detected more efficiently by the sensor element.
[適用例3]
本発明の物理量センサーでは、前記凹部は、断面視で底部側に向けて幅が小さくなって
いることが好ましい。
[Application Example 3]
In the physical quantity sensor of the present invention, it is preferable that the width of the concave portion is reduced toward the bottom side in a cross-sectional view.
これにより、ダイヤフラム部がシリコン単結晶を用いて構成されている場合、異方性エ
ッチングにより簡単かつ高精度に凹部を形成することができる。
Thereby, when the diaphragm part is comprised using the silicon single crystal, a recessed part can be formed easily and with high precision by anisotropic etching.
[適用例4]
本発明の物理量センサーでは、前記センサー素子は、断面視でV字状の部分を有するこ
とが好ましい。
[Application Example 4]
In the physical quantity sensor of the present invention, it is preferable that the sensor element has a V-shaped portion in a cross-sectional view.
これにより、凹部の断面がV字状をなす場合において、センサー素子の少なくとも一部
を断面視で凹部の壁面に沿って配置することができる。
Thereby, when the cross section of a recessed part makes V shape, at least one part of a sensor element can be arrange | positioned along the wall surface of a recessed part by sectional view.
[適用例5]
本発明の物理量センサーでは、前記センサー素子は、ピエゾ抵抗素子であることが好ま
しい。
[Application Example 5]
In the physical quantity sensor of the present invention, the sensor element is preferably a piezoresistive element.
これにより、ダイヤフラム部に生じた応力(歪み)をセンサー素子により効率的に検出
することができる。
Thereby, the stress (strain) generated in the diaphragm portion can be efficiently detected by the sensor element.
[適用例6]
本発明の物理量センサーでは、前記凹部は、前記ダイヤフラム部の外周部に沿って延び
ていることが好ましい。
[Application Example 6]
In the physical quantity sensor according to the aspect of the invention, it is preferable that the concave portion extends along an outer peripheral portion of the diaphragm portion.
これにより、受圧による撓み変形に伴ってダイヤフラム部の凹部に生じる応力(歪み)
を効率的に高めることができる。
As a result, the stress (strain) generated in the concave portion of the diaphragm portion due to the bending deformation due to pressure reception
Can be increased efficiently.
[適用例7]
本発明の物理量センサーでは、前記凹部は、前記ダイヤフラム部の外周に沿って間隔を
隔てて複数並んで配置されていることが好ましい。
[Application Example 7]
In the physical quantity sensor according to the aspect of the invention, it is preferable that a plurality of the concave portions are arranged side by side along the outer periphery of the diaphragm portion.
これにより、受圧による撓み変形に伴ってダイヤフラム部の凹部に生じる応力(歪み)
を効率的に高めることができる。
As a result, the stress (strain) generated in the concave portion of the diaphragm portion due to the bending deformation due to pressure reception
Can be increased efficiently.
[適用例8]
本発明の圧力センサーは、本発明の物理量センサーを備えることを特徴とする。
これにより、優れた検出感度を有する圧力センサーを提供することができる。
[Application Example 8]
The pressure sensor of the present invention includes the physical quantity sensor of the present invention.
Thereby, the pressure sensor which has the outstanding detection sensitivity can be provided.
[適用例9]
本発明の高度計は、本発明の物理量センサーを備えることを特徴とする。
これにより、優れた検出感度を有する高度計を提供することができる。
[Application Example 9]
The altimeter according to the present invention includes the physical quantity sensor according to the present invention.
Thereby, the altimeter which has the outstanding detection sensitivity can be provided.
[適用例10]
本発明の電子機器は、本発明の物理量センサーを備えることを特徴とする。
[Application Example 10]
An electronic apparatus according to the present invention includes the physical quantity sensor according to the present invention.
これにより、優れた検出感度を有する物理量センサーを備える電子機器を提供すること
ができる。
Thereby, an electronic device including a physical quantity sensor having excellent detection sensitivity can be provided.
[適用例11]
本発明の移動体は、本発明の物理量センサーを備えることを特徴とする。
[Application Example 11]
The moving body of the present invention includes the physical quantity sensor of the present invention.
これにより、優れた検出感度を有する物理量センサーを備える移動体を提供することが
できる。
Thereby, a moving object provided with the physical quantity sensor which has the outstanding detection sensitivity can be provided.
以下、本発明の物理量センサー、圧力センサー、高度計、電子機器および移動体を添付
図面に示す各実施形態に基づいて詳細に説明する。
Hereinafter, a physical quantity sensor, a pressure sensor, an altimeter, an electronic device, and a moving body of the present invention will be described in detail based on each embodiment shown in the accompanying drawings.
1.物理量センサー
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る物理量センサーを示す断面図、図2は、図1に示
す物理量センサーのピエゾ抵抗素子(センサー素子)およびダイヤフラム部の凹部の配置
を示す平面図である。図3は、図1に示す物理量センサーの作用を説明するための図であ
って、(a)は加圧状態を示す断面図、(b)は加圧状態を示す平面図である。なお、以
下では、説明の便宜上、図1中の上側を「上」、下側を「下」という。
1. Physical quantity sensor <First embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a physical quantity sensor according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing an arrangement of piezoresistive elements (sensor elements) of the physical quantity sensor shown in FIG. is there. 3A and 3B are diagrams for explaining the operation of the physical quantity sensor shown in FIG. 1, wherein FIG. 3A is a sectional view showing a pressurized state, and FIG. 3B is a plan view showing the pressurized state. In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIG. 1 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
図1に示す物理量センサー1は、ダイヤフラム部20を有する基板2と、ダイヤフラム
部20に配置されている機能素子である複数のピエゾ抵抗素子5(センサー素子)と、基
板2とともに空洞部S(圧力基準室)を形成している積層構造体6と、基板2と積層構造
体6との間に配置されている中間層3と、を備えている。
A
以下、物理量センサー1を構成する各部を順次説明する。
−基板−
基板2は、半導体基板21と、半導体基板21の一方の面上に設けられた絶縁膜22と
、絶縁膜22の半導体基板21とは反対側の面上に設けられた絶縁膜23と、を有してい
る。
Hereinafter, each part which comprises the
-Board-
The
半導体基板21は、単結晶シリコンで構成されているシリコン層211(ハンドル層)
と、シリコン酸化膜で構成されている酸化シリコン層212(ボックス層)と、単結晶シ
リコンで構成されているシリコン層213(デバイス層)とがこの順で積層されたSOI
基板である。なお、半導体基板21は、SOI基板に限定されず、例えば、単結晶シリコ
ン基板等の他の半導体基板であってもよい。
The
And an SOI in which a silicon oxide layer 212 (box layer) made of a silicon oxide film and a silicon layer 213 (device layer) made of single crystal silicon are stacked in this order.
It is a substrate. The
絶縁膜22は、例えば、シリコン酸化膜であり、絶縁性を有する。また、絶縁膜23は
、例えば、シリコン窒化膜であり、絶縁性を有するとともに、フッ酸を含むエッチング液
に対する耐性をも有する。ここで、半導体基板21(シリコン層213)と絶縁膜23(
シリコン窒化膜)との間に絶縁膜22(シリコン酸化膜)が介在していることにより、絶
縁膜23の成膜時に生じた応力が半導体基板21に伝わるのを絶縁膜22により緩和する
ことができる。また、絶縁膜22は、半導体基板21およびその上方に半導体回路を形成
する場合、素子間分離膜として用いることもできる。なお、絶縁膜22、23は、前述し
た構成材料に限定されず、また、必要に応じて、絶縁膜22、23のうちのいずれか一方
を省略してもよい。
The insulating
Since the insulating film 22 (silicon oxide film) is interposed between the insulating
このような基板2の絶縁膜23上には、パターニングされた中間層3が配置されている
。この中間層3は、基板2の厚さ方向から見た平面視(以下、単に「平面視」という)で
ダイヤフラム部20の周囲を囲むように形成されており、中間層3の上面と基板2の上面
との間であって、ダイヤフラム部20の中心側(内側)に中間層3の厚さ分の段差部を形
成する。これにより、ダイヤフラム部20が受圧により撓み変形したとき、ダイヤフラム
部20の段差部との間の境界部分に応力を集中させることができる。そのため、かかる境
界部分(またはその付近)にピエゾ抵抗素子5を配置することにより、検出感度を向上さ
せることができる。
A patterned
この中間層3は、例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコン(ポリシリコン)またはア
モルファスシリコンで構成されている。また、中間層3は、例えば、単結晶シリコン、多
結晶シリコン(ポリシリコン)またはアモルファスシリコンにリン、ボロン等の不純物を
ドープ(拡散または注入)して構成されていてもよい。この場合、中間層3は、導電性を
有するため、例えば、空洞部Sの外側において基板2上にMOSトランジスタを形成する
場合、中間層3の一部をMOSトランジスタのゲート電極として用いることができる。ま
た、中間層3の一部を配線として用いることもできる。
The
このような基板2には、周囲の部分よりも薄肉であり、受圧によって撓み変形するダイ
ヤフラム部20が設けられている。ダイヤフラム部20は、半導体基板21の下面に有底
の凹部24を設けることで形成されている。すなわち、ダイヤフラム部20は、基板2の
一方の面に開口している凹部24の底部を含んで構成されている。このダイヤフラム部2
0は、その下面が受圧面25となっている。本実施形態では、図2に示すように、ダイヤ
フラム部20は、正方形(矩形)の平面視形状である。
Such a
0 has a
本実施形態の基板2では、凹部24がシリコン層211を貫通しており、ダイヤフラム
部20が酸化シリコン層212、シリコン層213、絶縁膜22および絶縁膜23の4層
で構成されている。ここで、酸化シリコン層212は、後述するように、物理量センサー
1の製造工程において凹部24をエッチングにより形成する際にエッチングストップ層と
して利用することができ、ダイヤフラム部20の厚さの製品ごとのバラツキを少なくする
ことができる。
In the
なお、凹部24がシリコン層211を貫通せず、ダイヤフラム部20がシリコン層21
1の薄肉部、酸化シリコン層212、シリコン層213、絶縁膜22および絶縁膜23の
5層で構成されていてもよい。
Note that the
1 thin-walled portion,
また、基板2では、シリコン層213のダイヤフラム部20に対応する部位の上面に複
数の凹部が形成されていて、これにより、ダイヤフラム部20の空洞部S側の面に複数の
凹部26が形成されている。なお、この凹部26およびこれに関連する事項については、
後に詳述する。
Further, in the
This will be described in detail later.
−ピエゾ抵抗素子(機能素子)−
複数のピエゾ抵抗素子5は、図1に示すように、それぞれ、ダイヤフラム部20の空洞
部S側に形成されている。ここで、ピエゾ抵抗素子5は、半導体基板21のシリコン層2
13に形成されている。特に、ピエゾ抵抗素子5は、平面視でダイヤフラム部20の凹部
26に重なる位置に配置されている。
-Piezoresistive element (functional element)-
As shown in FIG. 1, the plurality of
13 is formed. In particular, the
図2に示すように、複数のピエゾ抵抗素子5は、ダイヤフラム部20の外周部に配置さ
れている複数のピエゾ抵抗素子5a、5b、5c、5dで構成されている。
As shown in FIG. 2, the plurality of
平面視で四角形をなすダイヤフラム部20の4つの辺にそれぞれ対応して、ピエゾ抵抗
素子5a、ピエゾ抵抗素子5b、ピエゾ抵抗素子5c、ピエゾ抵抗素子5dが配置されて
いる。
A
ピエゾ抵抗素子5aは、ダイヤフラム部20の対応する辺に対して平行な方向に沿って
延びている。そして、ピエゾ抵抗素子5aの両端部には、外部に引き出す1対の配線21
4aが電気的に接続されている。同様に、ピエゾ抵抗素子5bは、ダイヤフラム部20の
対応する辺に対して平行な方向に沿って延びている。そして、ピエゾ抵抗素子5bの両端
部には、外部に引き出す1対の配線214bが電気的に接続されている。
The
4a is electrically connected. Similarly, the
一方、ピエゾ抵抗素子5cは、1対で構成され、それぞれ、ダイヤフラム部20の対応
する辺に対して垂直な方向に沿って延びている。そして、1対のピエゾ抵抗素子5cには
、配線51cにより直列に電気的に接続された状態で、外部に引き出す1対の配線214
cが電気的に接続されている。同様に、ピエゾ抵抗素子5dは、1対で構成され、それぞ
れ、ダイヤフラム部20の対応する辺に対して垂直な方向に沿って延びている。そして、
1対のピエゾ抵抗素子5dには、配線51dにより直列に接続された状態で、外部に引き
出す1対の配線214dが電気的に接続されている。
On the other hand, the
c is electrically connected. Similarly, the
The pair of
なお、以下では、配線214a、214b、214c、214dをまとめて「配線21
4」ともいう。
Hereinafter, the wirings 214a, 214b, 214c, and 214d are collectively referred to as “
4 ".
このようなピエゾ抵抗素子5および配線214は、それぞれ、例えば、リン、ボロン等
の不純物をドープ(拡散または注入)したシリコン(単結晶シリコン)で構成されている
。ここで、配線214における不純物のドープ濃度は、ピエゾ抵抗素子5における不純物
のドープ濃度よりも高い。なお、配線214は、金属で構成されていてもよい。
The
また、複数のピエゾ抵抗素子5は、例えば、自然状態における抵抗値が互いに等しくな
るように構成されている。
Further, the plurality of
以上説明したようなピエゾ抵抗素子5は、配線214等を介して、ブリッジ回路(ホイ
ートストンブリッジ回路)を構成している。このブリッジ回路には、駆動電圧を供給する
駆動回路(図示せず)が接続されている。そして、このブリッジ回路では、ピエゾ抵抗素
子5の抵抗値に応じた信号(電圧)として出力される。これにより、ダイヤフラム部20
に生じた応力(歪み)をピエゾ抵抗素子5により効率的に検出することができる。
The
Can be efficiently detected by the
−積層構造体−
積層構造体6は、前述した基板2との間に空洞部Sを画成するように形成されている。
ここで、積層構造体6は、ダイヤフラム部20のピエゾ抵抗素子5側に配置されていてダ
イヤフラム部20(または基板2)とともに空洞部S(内部空間)を区画形成(構成)し
ている。
-Laminated structure-
The laminated structure 6 is formed so as to define a cavity S between itself and the
Here, the laminated structure 6 is disposed on the
この積層構造体6は、基板2上に平面視でピエゾ抵抗素子5を取り囲むように形成され
た層間絶縁膜61と、層間絶縁膜61上に形成された配線層62と、配線層62および層
間絶縁膜61上に形成された層間絶縁膜63と、層間絶縁膜63上に形成され、複数の細
孔642(開孔)を備えた被覆層641を有する配線層64と、配線層64および層間絶
縁膜63上に形成された表面保護膜65と、被覆層641上に設けられた封止層66とを
有している。
The laminated structure 6 includes an
層間絶縁膜61、63は、それぞれ、例えば、シリコン酸化膜で構成されている。また
、配線層62、64および封止層66は、それぞれ、アルミニウム等の金属で構成されて
いる。また、封止層66は、被覆層641が有する細孔642を封止している。また、表
面保護膜65は、例えば、シリコン窒化膜である。
The
このような積層構造体6において、被覆層641を除く配線層62および配線層64か
らなる構造体は、基板2の一方の面側に平面視でピエゾ抵抗素子5を囲んで配置されてい
る「壁部」を構成している。また、被覆層641は、この壁部に対して基板2とは反対側
に配置されていて空洞部S(内部空間)を壁部とともに構成している「天井部」を構成し
ている。
In such a laminated structure 6, the structure including the
また、このような積層構造体6は、CMOSプロセスのような半導体製造プロセスを用
いて形成することができる。なお、シリコン層213上およびその上方には、半導体回路
が作り込まれていてもよい。この半導体回路は、MOSトランジスタ等の能動素子、その
他必要に応じて形成されたコンデンサ、インダクタ、抵抗、ダイオード、配線(ピエゾ抵
抗素子5に接続されている配線を含む)等の回路要素を有している。
Moreover, such a laminated structure 6 can be formed using a semiconductor manufacturing process such as a CMOS process. Note that a semiconductor circuit may be formed on and above the
基板2と積層構造体6とによって画成された空洞部Sは、密閉された空間である。この
空洞部Sは、物理量センサー1が検出する圧力の基準値となる圧力基準室として機能する
。本実施形態では、空洞部Sが真空状態(300Pa以下)となっている。空洞部Sを真
空状態とすることによって、物理量センサー1を、真空状態を基準として圧力を検出する
「絶対圧センサー」として用いることができ、その利便性が向上する。
The cavity S defined by the
ただし、空洞部Sは、真空状態でなくてもよく、大気圧であってもよいし、大気圧より
も気圧が低い減圧状態であってもよいし、大気圧よりも気圧が高い加圧状態であってもよ
い。また、空洞部Sには、窒素ガス、希ガス等の不活性ガスが封入されていてもよい。
However, the cavity S may not be in a vacuum state, may be atmospheric pressure, may be in a reduced pressure state where the atmospheric pressure is lower than atmospheric pressure, or is a pressurized state where the atmospheric pressure is higher than atmospheric pressure. It may be. The cavity S may be filled with an inert gas such as nitrogen gas or a rare gas.
以上、物理量センサー1の構成について簡単に説明した。
このような構成の物理量センサー1は、図3(a)に示すように、ダイヤフラム部20
の受圧面25が受ける圧力Pに応じて、ダイヤフラム部20が変形し、これにより、図3
(b)に示すように、ピエゾ抵抗素子5a、5b、5c、5dが歪み、ピエゾ抵抗素子5
a、5b、5c、5dの抵抗値が変化する。それに伴って、ピエゾ抵抗素子5a、5b、
5c、5dが構成するブリッジ回路の出力が変化し、その出力に基づいて、受圧面25で
受けた圧力の大きさを求めることができる。
The configuration of the
As shown in FIG. 3A, the
The
As shown in (b), the
The resistance values of a, 5b, 5c, and 5d change. Accordingly,
The output of the bridge circuit formed by 5c and 5d changes, and the magnitude of the pressure received by the
より具体的に説明すると、前述したようなダイヤフラム部20の変形が生じる前の自然
状態では、例えば、ピエゾ抵抗素子5a、5b、5c、5dの抵抗値が互いに等しい場合
、ピエゾ抵抗素子5a、5bの抵抗値の積とピエゾ抵抗素子5c、5dの抵抗値の積とが
等しく、ブリッジ回路の出力(電位差)はゼロとなる。
More specifically, in the natural state before the deformation of the
一方、前述したようなダイヤフラム部20の変形が生じると、図3(b)に示すように
、ピエゾ抵抗素子5a、5bにその長手方向に沿った引張歪みおよび幅方向に沿った圧縮
歪みが生じるとともに、ピエゾ抵抗素子5c、5dにその長手方向に沿った圧縮歪みおよ
びその幅方向に沿った引張歪みが生じる。したがって、前述したようなダイヤフラム部2
0の変形が生じたとき、ピエゾ抵抗素子5a、5bの抵抗値とピエゾ抵抗素子5c、5d
の抵抗値とのうち、一方の抵抗値が増加し、他方の抵抗値が減少する。
On the other hand, when the
When the deformation of 0 occurs, the resistance value of the
One of the resistance values increases, and the other resistance value decreases.
このようなピエゾ抵抗素子5a、5b、5c、5dの歪みにより、ピエゾ抵抗素子5a
、5bの抵抗値の積とピエゾ抵抗素子5c、5dの抵抗値の積との差が生じ、その差(電
位差)に応じた出力(電気信号)がブリッジ回路から出力される。このブリッジ回路から
の出力に基づいて、受圧面25で受けた圧力の大きさ(絶対圧)を求めることができる。
Due to the distortion of the
A difference between the product of the resistance value of 5b and the product of the resistance values of the
ここで、前述したようなダイヤフラム部20の変形が生じたとき、ピエゾ抵抗素子5a
、5bの抵抗値とピエゾ抵抗素子5c、5dの抵抗値とのうち、一方の抵抗値が増加し、
他方の抵抗値が減少するため、ピエゾ抵抗素子5a、5bの抵抗値の積とピエゾ抵抗素子
5c、5dの抵抗値の積との差の変化を大きくすることができ、それに伴って、ブリッジ
回路からの出力を大きくすることができる。その結果、圧力の検出感度を高めることがで
きる。
Here, when the deformation of the
One of the resistance values of the resistance value of 5b and the resistance values of the
Since the other resistance value decreases, the change in the difference between the product of the resistance values of the
(ダイヤフラム部の凹部)
以下、ダイヤフラム部20に形成された凹部26およびそれに関連する事項について詳
述する。
(Diaphragm recess)
Hereinafter, the recessed
図4は、図1に示す物理量センサーの部分拡大断面図である。図5は、ダイヤフラム部
の位置と気圧感度比との関係を示すグラフである。なお、図5における「気圧感度比」は
、凹部なし(図中破線)のピエゾ抵抗位置(ここでは0.88)を基準にした場合の気圧
感度(応力値/気圧)の比である。また、図5における「ダイヤフラム中心からの距離」
は、ダイヤフラム部の中心を「0」(基準)とし、ダイヤフラム部の外周縁を「1」とし
ている。
4 is a partially enlarged cross-sectional view of the physical quantity sensor shown in FIG. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the position of the diaphragm portion and the atmospheric pressure sensitivity ratio. Note that the “barometric pressure sensitivity ratio” in FIG. 5 is a ratio of barometric pressure sensitivity (stress value / barometric pressure) based on a piezoresistive position (0.88 here) without a recess (broken line in the figure). In addition, “Distance from center of diaphragm” in FIG.
The center of the diaphragm portion is “0” (reference), and the outer peripheral edge of the diaphragm portion is “1”.
前述したように、ダイヤフラム部20は、厚さ方向に開口している複数の凹部26を有
する。本実施形態では、図4に示すように、ダイヤフラム部20のシリコン層213の上
面に凹部2131が形成されている。この凹部2131の壁面は、絶縁膜22、23で覆
われているが、絶縁膜22、23は、凹部2131の壁面に追従して変形している。これ
により、絶縁膜22、23に覆われていて、凹部2131に対応した形状の凹部26が形
成されている。このような凹部26を有するダイヤフラム部20によれば、図5に示すよ
うに、受圧による撓み変形に伴ってダイヤフラム部20に生じる応力(歪み)を各凹部2
6において局所的に高めることができる。
As described above, the
6 can be increased locally.
そして、このような複数の凹部26は、複数のピエゾ抵抗素子5に対応して配置されて
いて(図2参照)、各ピエゾ抵抗素子5は、平面視で、対応する凹部26に重なって配置
されている。これにより、各ピエゾ抵抗素子5によりダイヤフラム部20の撓み変形を高
感度で検出することができる。よって、物理量センサー1の検出感度を向上させることが
できる。ここで、複数の凹部26は、4つのピエゾ抵抗素子5a、5b、5c、5dにそ
れぞれ対応している4つの凹部26a、26b、26c、26dからなる。
Such a plurality of
また、複数の凹部26は、図2に示すように、平面視で矩形をなすダイヤフラム部20
の各辺に対応して配置されている。これにより、複数の凹部26は、ダイヤフラム部20
の外周に沿って間隔を隔てて複数並んで配置されている。これにより、受圧による撓み変
形に伴ってダイヤフラム部20の各凹部26に生じる応力(歪み)を効率的に高めること
ができる。これは、平面視で矩形をなすダイヤフラム部20が撓み変形する際に、ダイヤ
フラム部20の角部よりも各辺の方が生じる応力が大きくなるためである。
Further, as shown in FIG. 2, the plurality of
It is arranged corresponding to each side. Thereby, the plurality of
A plurality of them are arranged side by side along the outer periphery of the. Thereby, the stress (distortion) which arises in each recessed
また、各凹部26は、ダイヤフラム部の外周部(各辺)に沿って延びている溝である。
これにより、受圧による撓み変形に伴ってダイヤフラム部20の各凹部26に生じる応力
(歪み)を効率的に高めることができる。これは、平面視で矩形をなすダイヤフラム部2
0が撓み変形する際に、ダイヤフラム部20の各辺に対して垂直な方向に延びている場合
に比べて、各凹部26が変形しやすくなるためである。
Moreover, each recessed
Thereby, the stress (distortion) which arises in each recessed
This is because, when 0 is bent and deformed, each
また、図4に示すように、各ピエゾ抵抗素子5は、断面視で対応する各凹部26の壁面
に沿っている部分を有する。これにより、ダイヤフラム部20の各凹部26に生じた応力
をセンサー素子によりより効率的に検出することができる。
Further, as shown in FIG. 4, each
また、各凹部26は、図4に示すように、断面がV字状をなしている。このように各凹
部26が断面視で底部側に向けて幅が小さくなっていることにより、シリコン単結晶で構
成されているシリコン層213に対して異方性エッチングにより簡単かつ高精度に凹部2
131を形成することができる。なお、各凹部26の断面形状は、V字状に限定されず、
例えば、U字状、矩形等であってもよい。
Each
131 can be formed. In addition, the cross-sectional shape of each recessed
For example, it may be U-shaped or rectangular.
また、各ピエゾ抵抗素子5は、対応する各凹部26の壁面に沿って形成されていて、断
面視でV字状の部分を有する。このように、各凹部26の断面がV字状をなす本実施形態
のような場合において、各ピエゾ抵抗素子5の少なくとも一部を断面視で凹部26の壁面
に沿って配置することができる。
In addition, each
また、各凹部26の深さdは、特に限定されないが、ダイヤフラム部20の厚さtに対
して、0.1以上0.5以下であることが好ましく、0.2以上0.4以下であることが
より好ましく、具体的には、0.5μm以上2μm以下であることが好ましく、0.5μ
m以上1.5μm以下であることが好ましい。これにより、ダイヤフラム部20の必要な
強度を維持しつつ、前述したようなダイヤフラム部20の各凹部26における局所的な応
力の発生を効果的に生じさせることができる。
Further, the depth d of each
m or more and 1.5 μm or less is preferable. Thereby, generation | occurrence | production of the local stress in each recessed
また、各凹部26の幅は、各凹部26の深さdに対して、0.5以上1.5以下程度で
あることが好ましい。ダイヤフラム部20の必要な強度を維持しつつ、前述したようなダ
イヤフラム部20の各凹部26における局所的な応力の発生を効果的に生じさせることが
できる。
In addition, the width of each
(物理量センサーの製造方法)
次に、物理量センサー1の製造方法を簡単に説明する。
(Manufacturing method of physical quantity sensor)
Next, a method for manufacturing the
図6〜図8は、図1に示す物理量センサーの製造工程を示す図である。以下、物理量セ
ンサー1の製造方法を、これらの図に基づいて説明する。
6-8 is a figure which shows the manufacturing process of the physical quantity sensor shown in FIG. Hereinafter, a method for manufacturing the
[素子形成工程]
まず、図6(a)に示すように、SOI基板である半導体基板21を用意する。
[Element formation process]
First, as shown in FIG. 6A, a
そして、図6(b)に示すように、半導体基板21のシリコン層213に凹部2131
を形成する。
Then, as shown in FIG. 6B, the
Form.
凹部2131の形成方法としては、特に限定されないが、ウェットエッチングによる異
方性エッチングを用いることが好ましい。これにより、前述したような断面がV字状の凹
部2131を簡単かつ高精度に形成することができる。
A method for forming the
その後、平面視で凹部2131に重なるように、半導体基板21のシリコン層213に
リン(n型)またはボロン(p型)等の不純物をドープ(イオン注入)することにより、
図6(c)に示すように、複数のピエゾ抵抗素子5を形成する。また、図示しないが、配
線214も、ピエゾ抵抗素子5と同様に形成する。
Thereafter, by doping (ion implantation) an impurity such as phosphorus (n-type) or boron (p-type) into the
As shown in FIG. 6C, a plurality of
例えば、ボロンを+80keVでイオン注入を行う場合、ピエゾ抵抗素子5へのイオン
注入濃度を1×1014atoms/cm2程度とする。また、配線214へのイオン注
入濃をピエゾ抵抗素子5よりも多くする。例えば、ボロンを10keVでイオン注入を行
う場合、配線214へのイオン注入濃度を5×1015atoms/cm2程度とする。
また、前述したようなイオン注入の後、例えば、1000℃程度で20分程度のアニール
を行う。
For example, when ion implantation of boron is performed at +80 keV, the ion implantation concentration into the
Further, after the ion implantation as described above, for example, annealing is performed at about 1000 ° C. for about 20 minutes.
[絶縁膜等形成工程]
次に、図7(a)に示すように、シリコン層213上に絶縁膜22、絶縁膜23および
中間層3をこの順で形成する。
[Insulating film forming process]
Next, as illustrated in FIG. 7A, the insulating
絶縁膜22、23の形成は、それぞれ、例えば、スパッタリング法、CVD法等により
行うことができる。中間層3は、例えば、多結晶シリコンをスパッタリング法、CVD法
等により成膜した後、その膜に必要に応じてリン、ボロン等の不純物をドープ(イオン注
入)し、その後、エッチングによりパターニングすることで形成することができる。
The insulating
[層間絶縁膜・配線層形成工程]
次に、図7(b)に示すように、絶縁膜23上に、犠牲層41、配線層62、犠牲層4
2および配線層64をこの順で形成する。
[Interlayer insulation film / wiring layer formation process]
Next, as shown in FIG. 7B, the
2 and the
この犠牲層41、42は、それぞれ、後述する空洞部形成工程により一部が除去され、
残部が層間絶縁膜61、63となるものである。犠牲層41、42の形成は、それぞれ、
シリコン酸化膜をスパッタリング法、CVD法等により形成し、そのシリコン酸化膜をエ
ッチングによりパターニングすることにより行う。
Each of the
The remaining portions are the interlayer insulating
A silicon oxide film is formed by sputtering, CVD, or the like, and the silicon oxide film is patterned by etching.
また、犠牲層41、42の厚さは、それぞれ、特に限定されないが、例えば、1500
nm以上5000nm以下程度とされる。
Further, the thicknesses of the
It is set to about not less than nm and not more than 5000 nm.
また、配線層62、64の形成は、それぞれ、例えばアルミニウムよりなる層をスパッ
タリング法、CVD法等により形成した後、パターニング処理することにより行う。
The wiring layers 62 and 64 are formed by patterning after forming a layer made of aluminum, for example, by sputtering or CVD.
ここで、配線層62、64の厚さは、それぞれ、特に限定されないが、例えば、300
nm以上900nm以下程度とされる。
Here, the thicknesses of the wiring layers 62 and 64 are not particularly limited.
It is set to about not less than nm and not more than 900 nm.
このような犠牲層41、42および配線層62、64からなる積層構造は、通常のCM
OSプロセスを用いて形成され、その積層数は、必要に応じて適宜に設定される。すなわ
ち、必要に応じてさらに多くの犠牲層や配線層が積層される場合もある。
Such a laminated structure composed of the
It is formed using an OS process, and the number of stacked layers is appropriately set as necessary. That is, more sacrificial layers and wiring layers may be stacked as necessary.
[空洞部形成工程]
次に、犠牲層41、42の一部を除去することにより、図7(c)に示すように、絶縁
膜23と被覆層641との間に空洞部S(キャビティ)を形成する。これにより、層間絶
縁膜61、63が形成される。
[Cavity formation process]
Next, by removing a part of the
空洞部Sの形成は、被覆層641に形成された複数の細孔642を通じたエッチングに
より、犠牲層41、42の一部を除去することにより行う。ここで、かかるエッチングと
してウェットエッチングを用いる場合、複数の細孔642からフッ酸、緩衝フッ酸等のエ
ッチング液を供給し、ドライエッチングを用いる場合、複数の細孔642からフッ化水素
酸ガス等のエッチングガスを供給する。このようなエッチングの際、絶縁膜23がエッチ
ングストップ層として機能する。また、絶縁膜23は、エッチング液に対する耐性を有す
ることから、絶縁膜23に対して下側の構成部(例えば、絶縁膜22、ピエゾ抵抗素子5
、配線214等)をエッチング液から保護する機能をも有する。
The cavity S is formed by removing a part of the
,
ここで、かかるエッチングの前に、スパッタリング法、CVD法等により表面保護膜6
5を形成する。これにより、かかるエッチングの際、犠牲層41、42の層間絶縁膜61
、62となる部分を保護することができる。表面保護膜65の構成材料としては、例えば
、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ポリイミド膜、エポキシ樹脂膜など、素子を水分、
ゴミ、傷などから保護するための耐性を有するものが挙げられ、特に、シリコン窒化膜が
好適である。表面保護膜65の厚さは、特に限定されないが、例えば、500nm以上2
000nm以下程度とされる。
Here, before such etching, the surface protective film 6 is formed by sputtering, CVD, or the like.
5 is formed. Thereby, during the etching, the
, 62 can be protected. As a constituent material of the surface
Those having resistance to protect from dust, scratches and the like are mentioned, and a silicon nitride film is particularly preferable. Although the thickness of the surface
000 nm or less.
[封止工程]
次に、図8(a)に示すように、被覆層641上に、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜
、Al、Cu、W、Ti、TiN等の金属膜等からなる封止層66をスパッタリング法、
CVD法等により形成し、各細孔642を封止する。これより、空洞部Sが封止層66に
より封止され、積層構造体6を得る。
[Sealing process]
Next, as shown in FIG. 8A, a
Each
ここで、封止層66の厚さは、特に限定されないが、例えば、1000nm以上500
0nm以下程度とされる。
Here, the thickness of the
It is about 0 nm or less.
[ダイヤフラム形成工程]
次に、シリコン層211の下面を必要に応じて研削した後、シリコン層211の下面の
一部をエッチングにより除去(加工)することにより、図8(b)に示すように、凹部2
4を形成する。これにより、空洞部Sを介して被覆層641に対向するダイヤフラム部2
0が形成される。
[Diaphragm formation process]
Next, after grinding the lower surface of the
4 is formed. Thereby, the
0 is formed.
ここで、シリコン層211の下面の一部を除去する際、酸化シリコン層212がエッチ
ングストップ層として機能する。これにより、ダイヤフラム部20の厚さを高精度に規定
することができる。
Here, when part of the lower surface of the
なお、シリコン層211の下面の一部を除去する方法としては、ドライエッチングであ
っても、ウェットエッチング等であってもよい。
以上のような工程により、物理量センサー1を製造することができる。
Note that a method for removing a part of the lower surface of the
The
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
図9は、本発明の第2実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a physical quantity sensor according to the second embodiment of the present invention.
以下、本発明の第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心
に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
Hereinafter, although 2nd Embodiment of this invention is described, it demonstrates centering around difference with embodiment mentioned above, The description of the same matter is abbreviate | omitted.
本実施形態は、空洞部(圧力基準室)をダイヤフラム部に対してセンサー素子とは反対
側に設けた以外は、前述した第1実施形態と同様である。
This embodiment is the same as the first embodiment described above except that the cavity (pressure reference chamber) is provided on the opposite side of the diaphragm from the sensor element.
図9に示す物理量センサー1Aは、基板2と、基板2の凹部24の開口を封鎖する基板
7と、を備えている。このように凹部24の開口を基板7で封鎖することにより、凹部2
4内の空間を空洞部として用いることができる。ここで、基板7は、基板2のシリコン層
211に気密的に接合されている。これにより、凹部24内の空間が気密空間となってい
る。したがって、本実施形態では、ダイヤフラム部20の凹部26側の面が受圧面25A
となっており、凹部26が受圧面25A側に配置されている。
以上説明したような第2実施形態によっても、検出感度を向上させることができる。
A
The space in 4 can be used as a cavity. Here, the
The
The detection sensitivity can also be improved by the second embodiment as described above.
2.圧力センサー
次に、本発明の物理量センサーを備える圧力センサー(本発明の圧力センサー)ついて
説明する。図10は、本発明の圧力センサーの一例を示す断面図である。
2. Next, a pressure sensor (a pressure sensor of the present invention) including the physical quantity sensor of the present invention will be described. FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of the pressure sensor of the present invention.
図10に示すように、本発明の圧力センサー100は、物理量センサー1と、物理量セ
ンサー1を収納する筐体101と、物理量センサー1から得た信号を圧力データに演算す
る演算部102とを備えている。物理量センサー1は、配線103を介して演算部102
と電気的に接続されている。
As shown in FIG. 10, the
And are electrically connected.
物理量センサー1は、筐体101の内側に、図示しない固定手段により固定されている
。また、筐体101には、物理量センサー1のダイヤフラム部20が、例えば大気(筐体
101の外側)と連通するための貫通孔104を有している。
The
このような圧力センサー100によれば、貫通孔104を介してダイヤフラム部20が
圧力を受ける。この受圧した信号を配線103を介して演算部に送信し、圧力データに演
算する。この演算された圧力データは、図示しない表示部(例えば、パーソナルコンピュ
ーターのモニター等)を介して表示することができる。
According to such a
3.高度計
次に、本発明の物理量センサーを備える高度計(本発明の高度計)の一例について説明
する。図11は、本発明の高度計の一例を示す斜視図である。
3. Next, an example of an altimeter (the altimeter of the present invention) including the physical quantity sensor of the present invention will be described. FIG. 11 is a perspective view showing an example of an altimeter according to the present invention.
高度計200は、腕時計のように、手首に装着することができる。また、高度計200
の内部には、物理量センサー1(圧力センサー100)が搭載されており、表示部201
に現在地の海抜からの高度、または、現在地の気圧等を表示することができる。
The
Is mounted with a physical quantity sensor 1 (pressure sensor 100) and a
The altitude of the current location from the sea level or the atmospheric pressure of the current location can be displayed.
なお、この表示部201には、現在時刻、使用者の心拍数、天候等、様々な情報を表示
することができる。
The
4.電子機器
次に、本発明の物理量センサーを備える電子機器を適用したナビゲーションシステムに
ついて説明する。図12は、本発明の電子機器の一例を示す正面図である。
4). Next, a navigation system to which an electronic device including the physical quantity sensor of the present invention is applied will be described. FIG. 12 is a front view showing an example of an electronic apparatus of the present invention.
ナビゲーションシステム300には、図示しない地図情報と、GPS(全地球測位シス
テム:Global Positioning System)からの位置情報取得手段
と、ジャイロセンサーおよび加速度センサーと車速データとによる自立航法手段と、物理
量センサー1と、所定の位置情報または進路情報を表示する表示部301とを備えている
。
The
このナビゲーションシステムによれば、取得した位置情報に加えて高度情報を取得する
ことができる。高度情報を得ることにより、例えば、一般道路と位置情報上は略同一の位
置を示す高架道路を走行する場合、高度情報を持たない場合には、一般道路を走行してい
るのか高架道路を走行しているのかナビゲーションシステムでは判断できず、優先情報と
して一般道路の情報を使用者に提供してしまっていた。そこで、本実施形態に係るナビゲ
ーションシステム300では、高度情報を物理量センサー1によって取得することができ
、一般道路から高架道路へ進入することによる高度変化を検出し、高架道路の走行状態に
おけるナビゲーション情報を使用者に提供することができる。
According to this navigation system, altitude information can be acquired in addition to the acquired position information. By obtaining altitude information, for example, when traveling on an elevated road that shows approximately the same position as a general road, if you do not have altitude information, you are traveling on an ordinary road or on an elevated road The navigation system was unable to determine whether or not the vehicle was being used, and the general road information was provided to the user as priority information. Therefore, in the
なお、表示部301は、例えば液晶パネルディスプレイや、有機EL(Organic Electr
o-Luminescence)ディスプレイなど、小型かつ薄型化が可能な構成となっている。
The
o-Luminescence) display and other devices that can be made smaller and thinner.
なお、本発明の物理量センサーを備える電子機器は、上記のものに限定されず、例えば
、パーソナルコンピューター、携帯電話、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計
、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、各種測定機器、計器類(例えば、車
両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレーター等に適用することができる。
The electronic device provided with the physical quantity sensor of the present invention is not limited to the above-described ones. For example, a personal computer, a mobile phone, a medical device (for example, an electronic thermometer, a blood pressure meter, a blood glucose meter, an electrocardiogram measuring device, an ultrasonic diagnostic device) , Electronic endoscope), various measuring instruments, instruments (for example, vehicles, aircraft, ship instruments), flight simulators, and the like.
5.移動体
次いで、本発明の物理量センサーを適用した移動体(本発明の移動体)について説明す
る。図13は、本発明の移動体の一例を示す斜視図である。
5. Next, the moving body (the moving body of the present invention) to which the physical quantity sensor of the present invention is applied will be described. FIG. 13 is a perspective view showing an example of the moving body of the present invention.
図13に示すように、移動体400は、車体401と、4つの車輪402とを有してお
り、車体401に設けられた図示しない動力源(エンジン)によって車輪402を回転さ
せるように構成されている。このような移動体400には、ナビゲーションシステム30
0(物理量センサー1)が内蔵されている。
As shown in FIG. 13, the moving
0 (physical quantity sensor 1) is built in.
以上、本発明の物理量センサー、圧力センサー、高度計、電子機器および移動体を図示
の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の
構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意
の構成物が付加されていてもよい。
As described above, the physical quantity sensor, pressure sensor, altimeter, electronic device, and moving body of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited thereto, and the configuration of each part is the same. Any structure having a function can be substituted. Moreover, other arbitrary components may be added.
また、1つのダイヤフラム部に設けられるピエゾ抵抗素子(機能素子)の数、配置や形
状等は、前述した実施形態に限定されず、例えば、前述した実施形態において、ダイヤフ
ラム部の中央部にもピエゾ抵抗素子を配置してもよい。
Further, the number, arrangement, shape, and the like of the piezoresistive elements (functional elements) provided in one diaphragm part are not limited to the above-described embodiment. For example, in the above-described embodiment, the piezoresistive element is also provided at the center part of the diaphragm part. A resistance element may be arranged.
また、ダイヤフラム部に形成する凹部の形状および位置等は、前述した実施形態に限定
されず、例えば、凹部は、ダイヤフラム部の中央部側に配置されていてもよいし、ダイヤ
フラム部の周方向に沿って環状をなしていてもよい。
In addition, the shape and position of the concave portion formed in the diaphragm portion are not limited to the above-described embodiment. For example, the concave portion may be arranged on the central portion side of the diaphragm portion or in the circumferential direction of the diaphragm portion. A ring may be formed along.
また、前述した実施形態では、ダイヤフラム部に形成された凹部の壁面が絶縁膜で覆わ
れている場合を例に説明したが、かかる絶縁膜を省略してもよい。また、前述した実施形
態では、ダイヤフラム部のシリコン層に凹部を形成しているが、そのシリコン層に凹部を
形成せずに、シリコン層上に配置された絶縁膜等の他の層を加工することにより凹部を形
成してもよい。
In the above-described embodiment, the case where the wall surface of the recess formed in the diaphragm portion is covered with the insulating film has been described as an example. However, the insulating film may be omitted. In the above-described embodiment, the recess is formed in the silicon layer of the diaphragm portion, but other layers such as an insulating film disposed on the silicon layer are processed without forming the recess in the silicon layer. A recess may be formed.
1‥‥物理量センサー
1A‥‥物理量センサー
2‥‥基板
3‥‥中間層
5‥‥ピエゾ抵抗素子
5a‥‥ピエゾ抵抗素子
5b‥‥ピエゾ抵抗素子
5c‥‥ピエゾ抵抗素子
5d‥‥ピエゾ抵抗素子
6‥‥積層構造体
7‥‥基板
20‥‥ダイヤフラム部
21‥‥半導体基板
22‥‥絶縁膜
23‥‥絶縁膜
24‥‥凹部
25‥‥受圧面
25A‥‥受圧面
26‥‥凹部
26a‥‥凹部
26b‥‥凹部
26c‥‥凹部
26d‥‥凹部
41‥‥犠牲層
42‥‥犠牲層
51c‥‥配線
51d‥‥配線
61‥‥層間絶縁膜
62‥‥配線層
63‥‥層間絶縁膜
64‥‥配線層
65‥‥表面保護膜
66‥‥封止層
100‥‥圧力センサー
101‥‥筐体
102‥‥演算部
103‥‥配線
104‥‥貫通孔
200‥‥高度計
201‥‥表示部
211‥‥シリコン層
212‥‥酸化シリコン層
213‥‥シリコン層
214‥‥配線
214a‥‥配線
214b‥‥配線
214c‥‥配線
214d‥‥配線
300‥‥ナビゲーションシステム
301‥‥表示部
400‥‥移動体
401‥‥車体
402‥‥車輪
641‥‥被覆層
642‥‥細孔
2131‥‥凹部
P‥‥圧力
S‥‥空洞部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
平面視で前記凹部に重なって前記ダイヤフラム部に配置されていて歪みにより電気信号
を出力するセンサー素子と、
を備えることを特徴とする物理量センサー。 A diaphragm portion having a recess opening in the thickness direction, and being bent and deformed by pressure,
A sensor element that overlaps the concave portion in plan view and is arranged in the diaphragm portion and outputs an electrical signal due to distortion;
A physical quantity sensor comprising:
載の物理量センサー。 The physical quantity sensor according to claim 1, wherein the sensor element has a portion along the wall surface of the recess in a cross-sectional view.
物理量センサー。 The physical quantity sensor according to claim 1, wherein the concave portion has a width that decreases toward a bottom side in a cross-sectional view.
。 The physical quantity sensor according to claim 3, wherein the sensor element has a V-shaped portion in a cross-sectional view.
物理量センサー。 The physical quantity sensor according to claim 1, wherein the sensor element is a piezoresistive element.
れか1項に記載の物理量センサー。 The physical quantity sensor according to claim 1, wherein the concave portion extends along an outer peripheral portion of the diaphragm portion.
る請求項1ないし6のいずれか1項に記載の物理量センサー。 7. The physical quantity sensor according to claim 1, wherein a plurality of the concave portions are arranged side by side along the outer periphery of the diaphragm portion at intervals.
力センサー。 A pressure sensor comprising the physical quantity sensor according to claim 1.
度計。 An altimeter comprising the physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 7.
子機器。 An electronic apparatus comprising the physical quantity sensor according to claim 1.
動体。 A moving body comprising the physical quantity sensor according to claim 1.
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