JP2018159593A - 差圧センサチップ、差圧発信器、および差圧センサチップの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】必要十分な量の圧力伝達物質が封入された差圧センサチップを備えた差圧発信器をより低コストで実現する。【解決手段】差圧センサチップ２は、第１および第２圧力導入孔２１＿１，２１＿２と、第１および第２圧力導入孔を覆って形成された第１および第２ダイアフラム２３＿１，２３＿２と、第１および第２ダイアフラムを挟んで第１および第２圧力導入孔と夫々対面配置された凹状の第１および第２凹部２４＿１，２４＿２と、第１凹部と第１ダイアフラムとの間の部屋と第２凹部と第２ダイアフラムとの間の部屋とを連通させる第１連通路２５と、一端に開口部を有し、他端が第１連通路と連結した圧力伝達物質導入路２６と、第１連通路、２つの上記部屋、および圧力伝達物質導入路に充填された圧力伝達物質２７と、圧力伝達物質導入路の開口部の表面に形成された金属層９上に凹部を塞いで形成された金属から成る封止部材７とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、２以上の流体圧力の差を検出する差圧センサチップ、上記差圧センサチップを用いた差圧発信器、および上記差圧センサチップの製造方法に関する。

従来から、各種プロセス系において２以上の流体圧力の差を計測する機器として、差圧発信器（差圧伝送器）が知られている。
差圧発信器の一形態として、半導体膜から成る第１のダイアフラムと第２のダイアフラムとを有し、夫々のダイアフラムに加えられた圧力差をピエゾ抵抗素子の抵抗値の変化に変換し、その抵抗値の変化に基づく電気信号を圧力の計測結果として出力するものがある。

差圧発信器としては、例えば、半導体チップ内に、ピエゾ抵抗素子が形成された半導体膜から成る第１のダイアフラムと第２のダイアフラムとが平面方向に並んで形成されるとともに、夫々のダイアフラムの直上に形成された２つの部屋を連通路によって互いに空間的に接続した構造のセンサチップを用いたダイアフラム並列配置型の差圧発信器が知られている（例えば、特許文献１，２を参照）。

ダイアフラム並列配置型の差圧発信器では、一般に、一方のダイアフラムに加えられた圧力を他方のダイアフラムに伝達させるために、２つの部屋および連通路を、圧力伝達物質（オイル）で満たしている。
このオイルの封入方法としては、金属部品であるオイル充填用パイプをセンサチップに接着し、オイル充填用パイプからセンサチップ内にオイルを封入した後で、オイル充填用パイプの先端を圧潰して、溶接または半田で封止を行う手法が従来から知られている（例えば、特許文献３を参照。）。

特開昭５３−２０９５６号公報 特開平５−２２９４９号公報 特開２００３−１９４６４９号公報

ところで、差圧発信器のセンサチップに封入されたオイルは、センサチップの周囲環境の変化によって膨張または収縮する。例えば、温度が−４０℃〜１１０℃の範囲で変化したとき、センサチップ内のダイアフラムは、検出対象の流体から圧力が加わっていない場合であっても、オイルの膨張または収縮によって変形する。このようにオイルの膨張または収縮が原因でダイアフラムが変形した状態において、ダイアフラムに検出対象の流体から圧力が加わった場合、差圧発信器としての圧力の検出感度の低下のおそれや、ダイアフラムに過大な応力が発生することによるダイアフラムの破壊のおそれがある。

したがって、センサチップ内に導入されたオイルの熱による膨張または収縮の影響を受け難くするためには、センサチップに封入するオイルの量を可能な限り少なくすることが望ましい。

しかしながら、特許文献３に開示された手法を用いてオイルが導入されたセンサチップは、センサチップのオイル導入孔を金属から成るオイル充填用パイプ（金属部品）で封止した構造を有しているので、２つの部屋および連通路のみならず、オイル充填用パイプ内にもオイルが充填される。そのため、センサ内に充填される総オイル量が多くなり、上述した圧力の検出感度の低下やダイアフラムの破壊を招くおそれがある。

また、特許文献３に開示された手法では、センサチップ内に充填されるオイル量は、オイル充填用パイプの設計公差やオイル充填用パイプをセンサチップに固定するための接着剤の接着面積制御性に依存することから、オイル量を制御することは容易ではない。

更に、オイル充填用パイプを用いる場合、オイル充填用パイプをチップに固定したときにその先端部がチップの表面から突き出るため、オイル充填用パイプは、ウエハプロセスやパッケージング工程等において物理的な障害となり、差圧発信器の製造工程に制約が生じる。例えば、ウエハから個々のセンサチップを切り出し、接合工程やワイヤボンディング工程等を行った後で、オイル充填用パイプを各センサチップに接着し、オイルの封入する、というように製造工程の順序が制約される。その結果、差圧発信器の製造コストを削減する上で不利となる。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、必要十分な量の圧力伝達物質が封入されたダイアフラム並列配置型の差圧センサチップを備えた差圧発信器を、より低コストで実現することにある。

本発明に係る、計測対象の流体の圧力差を検出する差圧センサチップは、第１主面（２０ａ）および第１主面と反対側の第２主面（２０ｂ）と、夫々第１主面と第２主面とに開口する第１圧力導入孔（２１＿１）および第２圧力導入孔（２１＿２）とを有する第１基部（２０）と、第１基部の第２主面上に設けられた半導体膜（２３）と、第３主面、および第３主面（２２ａ）と反対側の第４主面（２２ｂ）とを有し、第３主面が半導体膜上に接合された第２基部（２２）とを有し、半導体膜は、第１圧力導入孔の一端を覆うように形成された第１ダイアフラム（２３＿１）と、第２圧力導入孔の一端を覆うように形成された第２ダイアフラム（２３＿２）と、第１ダイアフラムに設けられ、計測対象の流体の圧力を検出するように構成された第１ひずみゲージ（２３０＿１）と、第２ダイアフラムに設けられ、計測対象の流体の圧力を検出するように構成された第２ひずみゲージ（２３０＿２）とを含み、第２基部は、第３主面の第１ダイアフラムを挟んで第１圧力導入孔と対面する位置に形成され第１ダイアフラムとともに第１部屋（２８＿１）を形成する第１凹部（２４＿１）と、第３主面の第２ダイアフラムを挟んで第２圧力導入孔と対面する位置に形成され、第２ダイアフラムとともに第２部屋（２８＿１）を形成する第２凹部（２４＿２）と、第１部屋と第２部屋とを連通する第１連通路（２５）と、第４主面に形成された第３凹部（２６０）と、第３凹部と第１連通路とを連通する第２連通路（２６１）とを含む圧力伝達物質導入路（２６）と、第３凹部の表面に形成された金属層（９）と、第１部屋、第２部屋、第１連通路、および圧力伝達物質導入路に充填された圧力伝達物質（２７）と、金属層上に第３凹部を封止する金属から成る封止部材（７）とを含むことを特徴とする。

上記差圧センサチップにおいて、第３凹部は、第４主面に形成された半球面状の穴であってもよい。

上記差圧センサチップにおいて、封止部材は、第３凹部内で溶解させた金属材料から構成されていてもよい。

上記差圧センサチップにおいて、金属材料は、金を含んでもよい。

本発明に係る差圧発信器（１００）は、本発明に係る差圧センサチップ（２）と、第５主面と、第５主面（１ａ）と反対側の第６主面（１ｄ）と、夫々第５主面と第６主面とに開口する第１流体圧力導入孔（１１＿１）および第２流体圧力導入孔（１１＿２）とを有する基台（１）と、基台の第５主面上に設けられ、第１流体圧力導入孔の一端を覆う第３ダイアフラム（１０＿１）と、基台の第５主面上に設けられ、第２流体圧力導入孔の一端を覆う第４ダイアフラム（１０＿２）と、第７主面（３ａ）と、第７主面と反対側の第８主面（３ｂ）と、夫々第７主面および第８主面に開口する第１貫通孔（３０＿１）および第２貫通孔（３０＿２）とを有し、第７主面が基台上に固定され、第８主面が第１基部の第１主面に接合されて差圧センサチップを支持する支持基板（３）と、第１流体圧力導入孔と第１貫通孔とが連通し、第２流体圧力導入孔と第２貫通孔とが連通していることを特徴とする。

本発明によれば、必要十分な量の圧力伝達物質が封入されたダイアフラム並列配置型の差圧センサチップを備えた差圧発信器を、より低コストで実現することが可能となる。

図１は、本発明の一実施の形態に係る差圧センサチップを備えた差圧発信器の構成を示す図である。 図２Ａは、差圧センサチップのオイル導入路周辺の模式的な構造を示す断面図である。 図２Ｂは、差圧センサチップのオイル導入路周辺の模式的な構造を示す上面図である。 図２Ｃは、差圧センサチップのオイル導入路周辺の模式的な構造を示す斜視図である。 図３Ａは、差圧センサチップの製造方法におけるチップ作製工程を示す図である。 図３Ｂは、差圧センサチップの製造方法におけるチップ作製工程を示す図である。 図３Ｃは、差圧センサチップの製造方法におけるチップ作製工程を示す図である。 図３Ｄは、差圧センサチップの製造方法におけるチップ作製工程を示す図である。 図３Ｅは、差圧センサチップの製造方法におけるチップ作製工程を示す図である。 図３Ｆは、差圧センサチップの製造方法におけるチップ作製工程を示す図である。 図３Ｇは、差圧センサチップの製造方法におけるチップ作製工程を示す図である。 図３Ｈは、差圧センサチップの製造方法におけるチップ作製工程を示す図である。 図４Ａは、差圧センサチップの製造方法におけるオイル封入工程を示す図である。 図４Ｂは、差圧センサチップの製造方法におけるオイル封入工程を示す図である。 図４Ｃは、差圧センサチップの製造方法におけるオイル封入工程を示す図である。 図４Ｄは、差圧センサチップの製造方法におけるオイル封入工程を示す図である。 図５Ａは、オイル導入路の別の第１例の模式的な構造を示す断面図である。 図５Ｂは、オイル導入路の別の第１例の模式的な構造を示す斜視図である。 図６Ａは、オイル導入路の別の第２例の模式的な構造を示す断面図である。 図６Ｂは、オイル導入路の別の第２例の模式的な構造を示す斜視図である。 図７は、差圧センサチップの圧力導入路の別の構造を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。

≪実施の形態≫
図１は、本発明の一実施の形態に係る差圧センサチップを備えた差圧発信器の構成を示す図である。同図には、本実施の形態に係る差圧発信器１００の断面形状が模式的に示されている。
図１に示される差圧発信器１００は、感圧素子が形成された半導体膜から成る第１のダイアフラムと第２のダイアフラムとが平面方向に並んで形成されるとともに、夫々のダイアフラムの直上に形成された２つの部屋を連通路によって互いに空間的に接続した構造のダイアフラム並列配置型のセンサチップを用いた差圧発信器である。

差圧発信器１００は、計測対象の流体の差圧を検出するための主な機能部として、差圧センサチップ２、支持基板３、ダイアフラムベース１、および中継基板４を有している。以下、上記機能部について詳細に説明する。

なお、本実施の形態では、差圧発信器１００を構成する全ての機能部のうち、流体の差圧を検出するための主な機能部について詳細に説明し、それ以外の機能部、例えば、差圧センサチップ２によって検出された圧力に応じた電気信号に基づいて各種の信号処理を行う信号処理回路や、信号処理回路による信号処理結果に基づく各種情報を出力する表示装置等の機能部についての詳細な説明および図を省略する。

（１）差圧センサチップ２
差圧センサチップ２は、計測対象の流体の圧力差を検出する半導体チップである。
差圧センサチップ２は、例えば、第１基部２０と第２基部２２とが、ダイアフラムとして機能する半導体膜２３を挟んで接合された構造を有している。

第１基部２０は、例えばシリコンから構成されている。第１基部２０には、後述するダイアフラムベース１および支持基板３を介して、計測対象の流体の一方の圧力を導入するための圧力導入孔２１＿１と、計測対象の流体の他方の圧力を導入するための圧力導入孔２１＿２とが形成されている。

圧力導入孔２１＿１，２１＿２は、第１基部２０の主面２０ａとその反対側の主面２０ｂとを貫通する貫通孔である。圧力導入孔２１＿１と圧力導入孔２１＿２とは、第１基部２０の主面２０ａ，２０ｂにおいて、平面方向に離間して形成されている。

半導体膜２３は、第１基部２０の主面２０ｂ上に、少なくとも圧力導入孔２１＿１，２１＿２を覆って形成されている。半導体膜２３は、例えばシリコンから構成されている。

半導体膜２３のうち、圧力導入孔２１＿１および圧力導入孔２１＿２を覆う領域は、夫々ダイアフラムとして機能する。以下、半導体膜２３の圧力導入孔２１＿１を覆う領域をダイアフラム２３＿１と称し、半導体膜２３の圧力導入孔２１＿２を覆う領域をダイアフラム２３＿２と称する。

半導体膜２３は、圧力導入孔２１＿１，２１＿２側から計測対象の流体に基づく圧力を受ける受圧面と、受圧面の反対側の面とを有している。上記受圧面の反対側の面側の半導体膜２３内には、ダイアフラム２３＿１，２３＿２に加わった圧力を検出するための複数の感圧素子としてのひずみゲージ２３０＿１，２３０＿２が形成されている。

ひずみゲージ２３０＿１，２３０＿２は、例えば、複数のピエゾ抵抗素子を含む。複数のピエゾ抵抗素子は、ブリッジ回路を構成している。上記ブリッジ回路は、一定の電流が流れている状態においてダイアフラム２３＿１，２３＿２に応力が発生したとき、その応力による各ピエゾ抵抗素子の抵抗値の変化を電圧の変化として出力する差圧検出部として機能する。

上記ブリッジ回路における各ノードは、半導体膜２３の受圧面の反対側の面に形成された配線パターンを介して、同じく受圧面の反対側の面に形成された複数の電極パッド２９に夫々接続されている。

第２基部２２は、例えばシリコンから構成されている。第２基部２２は、半導体膜２３を介して第１基部２０上に固定されている。具体的には、第２基部２２の主面２２ａが、半導体膜２３の第１基部２０と接合されていない面に接合されている。

第２基部２２には、凹部２４＿１，２４＿２と連通路２５と圧力伝達物質導入路２６が形成されている。

凹部２４＿１，２４＿２は、第１基部２０の圧力導入孔２１＿１，２１＿２からダイアフラム２３＿１，２３＿２に圧力が加わってダイアフラム２３＿１，２３＿２が撓んだ場合に、ダイアフラム２３＿１，２３＿２が凹部２４＿１，２４＿２に着床することにより、ダイアフラム２３＿１，２３＿２の一方向への変形を制限する機能部である。これにより、ダイアフラム２３＿１，２３＿２に過大圧が加わることによるダイアフラム２３＿１，２３＿２の破壊を防止することが可能となる。以下、凹部２４＿１，２４＿２を、「ストッパ部２４＿１，２４＿２」とも称する。

具体的に、ストッパ部２４＿１，２４＿２は、第２基部２２の半導体膜２３との接合面に、その接合面と垂直な方向（Ｚ方向）に形成された凹部（窪み）である。ストッパ部２４＿１は、ダイアフラム２３＿１を挟んで圧力導入孔２１＿１と対面配置され、ストッパ部２４＿２は、ダイアフラム２３＿２を挟んで圧力導入孔２１＿２と対面配置されている。ストッパ部２４＿１，２４＿２を構成する凹部は、ダイアフラム２３＿１，２３＿２の変位に沿った曲面（例えば、非球面）を有している。

ストッパ部２４＿１，２４＿２とダイアフラム２３＿１，２３＿２との間には、空間が夫々形成されている。以下、ストッパ部２４＿１とダイアフラム２３＿１との間に形成される空間を部屋２８＿１と称し、ストッパ部２４＿２とダイアフラム２３＿２との間に形成される空間を部屋２８＿２と称する。

部屋２８＿１と部屋２８＿２とは、連通路２５によって連通している。換言すれば、部屋２８＿１と部屋２８＿２とは、連通路２５を通して空間的に接続されている。

例えば、図１に示すように、ストッパ部２４＿１，２４＿２の表面からＺ軸方向に夫々延在した２つの孔と、Ｚ軸と垂直な方向に延在し、それらの２つの孔を互いに連通させる１つの孔とによって構成されている。

連通路２５は、ダイアフラム２３＿１，２３＿２の一方に加わった圧力を、ダイアフラム２３＿１，２３＿２の他方に伝達するための圧力連通路として機能する。以下、連通路２５を「圧力連通路２５」とも称する。

第２基部２２における主面２２ａの反対側の主面２２ｂには、圧力連通路２５と連通する圧力伝達物質導入路２６が形成されている。更に、圧力伝達物質導入路２６の開口部内には、金属層９が形成されている。
圧力伝達物質導入路２６、圧力連通路２５、および部屋２８＿１，２８＿２は、圧力伝達物質２７によって満たされている。圧力伝達物質２７は、ダイアフラム２３＿１，２３＿２の一方に加わった圧力を、連通路２５を介してダイアフラム２３＿１，２３＿２の他方に伝達するための物質である。圧力伝達物質２７としては、シリコーンオイルやフッ素オイル等を例示することができる。

本実施の形態では、一例として、圧力伝達物質２７が液体（例えばシリコーンオイル）であるとし、圧力伝達物質２７を「オイル２７」と、圧力伝達物質導入路２６を「オイル導入路２６」とも称する。

封止部材７は、オイル導入路２６から部屋２８＿１，２８＿２および圧力連通路２５にオイル２７が導入された後に、オイル導入路２６の一端を封止する機能部である。以下、オイル導入路２６、金属層９、および封止部材７について詳細に説明する。

図２Ａには、差圧センサチップ２のオイル導入路２６周辺の断面図が示されている。図２Ｂには、差圧センサチップ２のオイル導入路２６周辺の上面図が示されている。図２Ｃには、差圧センサチップ２のオイル導入路２６周辺の斜視図が示されている。
なお、図２Ｂでは、金属層９および封止部材７の図示を省略している。また、図２Ｃでは、オイル２７が流れる流路の一部が模式的に示されている。

図２Ａ〜２Ｃに示されるように、オイル導入路２６は、第２基部２２の主面２２ｂに形成された凹部２６０と、凹部２６０と圧力連通路２５とを連通する連通路２６１とを含む。

具体的に、凹部２６０は、主面２２ｂに形成された半球面状の穴であり、主面２２ｂに垂直な方向（Ｚ方向）から見て略円形に形成されている。凹部２６０の曲面は、後述する封止部材７として用いる金属ボール７０の形状に合わせて形成することが好ましい。

連通路２６１は、例えば円柱状の穴である。連通路２６１は、その一端が凹部２６０の底面に接続され、その他端が圧力連通路２５の上面（圧力連通路２５の＋Ｚ方向の壁面）に接続されている。

凹部２６０の開口部の径をφ１、連通路２６１の径をφ２としたとき、φ１＞φ２である。

第２基部２２の主面２２ｂにおける凹部２６０の周辺の領域には、金属層９が形成されている。具体的には、図２Ａに示すように、金属層９は、凹部２６０の表面および、主面２２ｂの凹部２６０の周囲に形成されている。金属層９は、凹部２６０の表面および封止部材７と密着性の高い金属材料から構成されている。

金属層９上には、封止部材７が形成されている。具体的に、封止部材７は、金属から成り、金属層９上に凹部２６０を塞いで形成されている。例えば、封止部材７は、オイル導入路２６の金属層９で被覆された凹部２６０に嵌め込んだ球状の金属材料を溶解させることによって形成されている。

ここで、封止部材７を構成する金属材料は、金を含む材料であることが望ましい。これによれば、封止部材７に圧力が加わったときに、封止部材７が変形し難くなる。上記金属材料としては、金錫（ＡｕＳｎ）を主成分とする合金や、金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）を主成分とする合金を例示することができる。

（２）支持基板３
支持基板３は、ダイアフラムベース１上で差圧センサチップ２を支持するとともに、ダイアフラムベース１と差圧センサチップ２とを絶縁するための基板である。支持基板３は、例えばガラス基板である。

支持基板３は、主面３ａとその反対側の主面３ｂとを貫通する貫通孔３０＿１，３０＿２が形成されている。貫通孔３０＿１と貫通孔３０＿２とは、主面３ａおよび主面３ｂにおいて平面方向に離間して形成されている。

支持基板３は、差圧センサチップ２と接合されている。具体的には、支持基板３の主面３ａに垂直な方向から見て、貫通孔３０＿１と圧力導入孔２１＿１とが重なりを有し、且つ貫通孔３０＿２と圧力導入孔２１＿２とが重なりを有している状態において、支持基板３の主面３ｂが第１基部２０の主面２０ａに接合されている。

ここで、例えば、第１基部２０がシリコン、支持基板３がガラスである場合には、第１基部２０の主面２０ａと支持基板３の主面３ｂとは陽極接合により接合される。

（３）ダイアフラムベース１
ダイアフラムベース１は、差圧センサチップ２を支持するとともに、計測対象の流体の圧力を差圧センサチップ２に導くための金属材料から成る基台である。上記金属材料としては、ステンレス鋼（ＳＵＳ）を例示することができる。

図１に示すように、ダイアフラムベース１は、主面１ａとその反対側の主面１ｂとを有する。
ダイアフラムベース１には、主面１ａと主面１ｂとを貫通する２つの貫通孔１１＿１，１１＿２が形成されている。図１に示されるように、貫通孔１１＿１，１１＿２は、主面１ａ側の開口部が主面１ｂ側の開口部よりも開口面積が広く形成されている。

貫通孔１１＿１の主面１ａ側の開口部は、計測対象の流体からの圧力を受けるためのダイアフラム１０＿１によって覆われている。同様に、貫通孔１１＿２の主面１ａ側の開口部は、計測対象の流体からの圧力を受けるためのダイアフラム１０＿２によって覆われている。ダイアフラム１０＿１，１０＿２は、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）から構成されている。

以下、ダイアフラム１０＿１，１０＿２によって一方の開口部が覆われた貫通孔１１＿１，１１＿２を「流体圧力導入孔１１＿１，１１＿２」と夫々称する。

図１に示されるように、ダイアフラムベース１の主面１ｂ側には、支持基板３と接合された差圧センサチップ２が載置されて固定されている。具体的には、支持基板３と接合された差圧センサチップ２は、Ｚ方向から見て、支持基板３の主面３ａに形成された貫通孔３０＿１，３０＿２と流体圧力導入孔１１＿１，１１＿２とが重なりを有する状態において、固定部材５Ａによってダイアフラムベース１の主面１ｂ上に固定される。

ここで、固定部材５Ａは、例えばフッ素系の接着剤である。

ダイアフラムベース１の主面１ｂの支持基板３（差圧センサチップ２）が接合されている領域以外の領域には、中継基板４が固定されている。中継基板４は、例えばエポキシ系の接着剤から成る固定部材６Ａによってダイアフラムベース１の主面１ｂ上に固定されている。

中継基板４は、上述した差圧センサチップ２に形成された複数のひずみゲージ２３０＿１，２３０＿２（ピエゾ抵抗素子）によって構成されたブリッジ回路に電力を供給するための外部端子や、上記ブリッジ回路から電気信号を取り出すための外部端子等が形成された回路基板である。
具体的には、図１に示すように、中継基板４は、その一方の主面に形成された、上記外部出力端子としての複数の電極パッド４０を有している。複数の電極パッド４０は、例えば金（Ａｕ）等の金属材料から成るボンディングワイヤ８によって、差圧センサチップ２の主面２０ｂ上に形成された電極パッド２９と夫々接続されている。

また、中継基板４には、上記電極パッド４０の他に、複数の外部出力ピン（図示せず）が配設されるとともに、各電極パッド４０と各外部出力ピンとを電気的に接続する配線パターン（図示せず）が形成されている。これにより、差圧センサチップ２は、電極パッド２９、ボンディングワイヤ８、電極パッド４０、上記配線パターン、および上記外部出力ピンを介して、信号処理回路や電源回路等のその他の回路と電気的に接続される。
なお、信号処理回路や電源回路等は、中継基板４に配置されていてもよいし、中継基板４と上記外部出力ピンによって接続される別の回路基板（図示せず）に配置されていてもよい。

ダイアフラムベース１の流体圧力導入孔１１＿１，１１＿２と差圧センサチップ２の圧力導入孔２１＿１，２１＿２とは、支持基板３の貫通孔３０＿１，３０＿２を介して夫々連通されている。
ダイアフラムベース１の流体圧力導入孔１１＿１，１１＿２の内部と、支持基板３の貫通孔３０＿１，３０＿２の内部と、差圧センサチップ２の圧力導入孔２１＿１，２１＿２の内部は、圧力伝達物質１３で満たされている。圧力伝達物質１３としては、圧力伝達物質２７と同様に、シリコーンオイルやフッ素オイルを例示することができる。以下、圧力伝達物質１３を「オイル１３」とも称する。

オイル１３は、差圧発信器１００の製造工程において、ダイアフラムベース１に形成された流体圧力導入孔１１＿１，１１＿２と連通するオイル導入孔１４＿１，１４＿２から導入される。オイル導入孔１４＿１，１４＿２は、オイル１３が導入された後、金属から成る封止部材（例えば、球状の金属材料）１５＿１，１５＿２によって夫々封止される。

（４）差圧発信器の動作
上述した構造を有する差圧発信器１００は、以下のように動作する。
例えば、計測対象の流体が流れるパイプラインに差圧発信器１００を実装する場合を考える。この場合、例えば、パイプラインの上流側（高圧側）の流体の圧力をダイアフラム１０＿１で検出し、下流側（低圧側）の流体の圧力をダイアフラム１０＿２で検出するように、差圧発信器１００をパイプラインに実装する。

この状態において、ダイアフラム１０＿１に流体の圧力が印加されると、ダイアフラム１０＿１が変位し、その変位に応じて圧力伝達物質１３が、流体圧力導入孔１１＿１から差圧センサチップ２の圧力導入孔２１＿１側に移動する。この圧力伝達物質１３の移動に応じた圧力が差圧センサチップ２のダイアフラム２３＿１に印加され、ダイアフラム２３＿１が変位する。

同様に、ダイアフラム１０＿２に流体の圧力が印加されると、ダイアフラム１０＿２が変位し、その変位に応じて圧力伝達物質２７が、流体圧力導入孔１１＿２から差圧センサチップ２の圧力導入孔２１＿２側に移動する。この圧力伝達物質２７の移動に応じた圧力が差圧センサチップ２のダイアフラム２３＿２に印加され、ダイアフラム２３＿２が変位する。

このとき、ダイアフラム２３＿１，２３＿２を挟んで圧力導入孔２１＿１，２１＿２に対面配置されている部屋２８＿１，２８＿２は、圧力連通路２５によって連通され、且つオイル２７によって満たされていることから、ダイアフラム２３＿１，２３＿２の一方の変位に伴うオイル２７の移動に応じた圧力が、圧力連通路２５を介してダイアフラム２３＿１，２３＿２の他方に印加される。

したがって、例えば、圧力導入孔２１＿１からダイアフラム２３＿１に印加される圧力が圧力導入孔２１＿２からダイアフラム２３＿２に印加される圧力よりも大きい場合、ダイアフラム２３＿２は、上記二つの圧力の差に応じた分だけ、図１の−Ｚ方向（支持基板３側）に変位する。一方、ダイアフラム２３＿１は、上記二つの圧力の差に応じた分だけ、図１の＋Ｚ方向（封止部材７側）に変位する。

これらのダイアフラム２３＿１，２３＿２の変位によってダイアフラム２３＿１，２３＿２に生じた応力がダイアフラム２３＿１，２３＿２に形成されたひずみゲージ２３０＿１，２３０＿２に加わることにより、上記二つの圧力差に応じた電気信号が差圧センサチップ２から出力される。この電気信号は、図示されない信号処理回路に入力され、信号処理回路が必要な信号処理を実行することにより、計測対象の流体の差圧の情報が得られる。この差圧の情報は、例えば、差圧発信器１００の表示装置（図示せず）に表示され、または、通信回線を介して外部機器に送信される。

（５）差圧センサチップ２の製造方法
次に、差圧センサチップ２の製造方法について説明する。
ここでは、一例として、半導体膜２３を介して第１基部２０と第２基部２２とを接合したチップを作製するチップ作製工程と、チップ作製工程で作製した半導体チップに圧力伝達物質としてのオイル２７を封入するオイル封入工程とに分けて説明する。

（ｉ）チップ作製工程
図３Ａ〜３Ｈは、差圧センサチップの製造方法におけるチップ作製工程を示す図である。

先ず、図３Ａに示すように、例えばシリコンから成る基板２２０にオイル導入路２６を形成する（ステップＳ０１）。具体的には、公知の半導体製造技術、例えばよく知られたフォトリソグラフィー技術とドライエッチング技術によって、基板２２０を選択的に除去することにより、基板２２０の対向する２つの主面を貫通する、凹部２６０および連通路２６１としての貫通孔を形成する。

また、図３Ｂに示すように、基板２２０とは別の、例えばシリコンから成る基板２２１に、ストッパ部２４＿１，２４＿２と、圧力連通路２５と、オイル導入路２６の連通路２６１とを形成する（ステップＳ０２）。具体的には、公知の半導体製造技術、例えばよく知られたフォトリソグラフィー技術とドライエッチング技術によって、基板２２１を選択的に除去することにより、基板２２１の対向する２つの主面の一方に、溝２５０を形成するとともに、基板２２１の上記２つの主面の他方にストッパ部２４＿１，２４＿２を形成する。更に、溝部２５０とストッパ部２４＿１とを貫通する貫通孔２５１＿１を形成するとともに、溝部２５０とストッパ部２４＿２とを貫通する貫通孔２５１＿２を形成する。

このとき、曲面を有するストッパ部２４＿１，２４＿２は、よく知られた、光の透過率を変化させたグレースケールマスクを用いたフォトリソグラフィー技術とドライエッチング技術によって、基板２２１を選択的に除去することにより、形成することができる（例えば、特開２００５−６９７３６号参照）。

次に、図３Ｃに示すように、ステップＳ０１で加工した基板２２０とステップＳ０２で加工した基板２２１とを接合する（ステップＳ０３）。具体的には、公知の基板接合技術により、連通路２６１としての貫通孔と溝部２５０とを接続させた状態で、基板２２０と基板２２１とを接合させる。これにより、基板２２０の主面の一方と溝部２５０とによって圧力連通路２５が形成された第２基部２２が作製される。

次に、図３Ｄに示すように、基板２３１を、第１基部２２に接合する（ステップＳ０４）。ここで、基板２３１は、例えばシリコン基板である。基板２３１の一方の面側には、ひずみゲージ２３０＿１，２３０＿２としてのピエゾ抵抗素子、ひずみゲージ２３０＿１，２３０＿２等に電気的に接続するための配線パターン（図示せず）、および電極パッド２９が形成されている。

具体的にステップＳ０４では、公知の基板接合技術により、基板２３１における、ひずみゲージ２３０＿１，２３０＿２、配線パターン（図示せず）、および電極パッド２９が形成された面を、第２基部２２のストッパ部２４＿１，２４＿２が形成された主面２２ａに接合する。

次に、図３Ｅに示すように、基板２３１の第２基部２２と接合された面の反対側の面を除去することにより、基板２３１の厚みを調整する（ステップＳ０５）。これにより、基板２３１は、半導体膜２３となる。

また、図３Ｆに示すように、例えばシリコンから成る基板２００に、圧力導入孔２１＿１，２１＿２を形成する（ステップＳ０６）。具体的には、公知の半導体製造技術、例えばよく知られたフォトリソグラフィー技術やドライエッチング技術によって、基板２００を選択的に除去することにより、基板２００の対向する２つの主面を貫通する、圧力導入孔２１＿１，２１＿２としての２つの貫通孔を形成する。
これにより、第１基部２０が作製される。

次に、図３Ｇに示すように、ステップＳ０５において加工した半導体膜２３が接合された第２基部２２と、ステップＳ０６において作製された第１基部２０とを接合する（ステップＳ０７）。具体的には、公知の基板接合技術により、第２基部２２の積層方向（Ｚ方向）から見て圧力導入孔２１＿１とストッパ部２４＿１とが対面配置され、且つ圧力導入孔２１＿２とストッパ部２４＿２とが対面配置された状態で、半導体膜２３と第１基部２０（基板２００）の主面２０ｂとを接合する。

次に、図３Ｈに示されるようにステップＳ０６で作製されたチップと、貫通孔３０＿１，３０＿２が形成された例えばガラスから成る支持基板３とを接合する（ステップＳ０８）。具体的には、公知の陽極接合技術により、第２基部２２の積層方向（Ｚ方向）から見て、貫通孔３０＿１と圧力導入孔２１＿１とが重なりを有し、且つ貫通孔３０＿２と圧力導入孔２１＿２とが重なりを有する状態で、第１基部２０の主面２０ａを支持基板３に接合する。
以上の工程により、オイルが封入されていない、支持基板３が接合された差圧センサチップ２が作製される。

（ｉｉ）オイル封入工程
次に、差圧センサチップ２の製造方法におけるオイル封入工程について説明する。
図４Ａ〜４Ｄは、差圧センサチップ２の製造方法におけるオイル封入工程を示す図である。

先ず、図４Ａに示されるように、上述したチップ作製工程によって作製されたチップのオイル導入路２６の凹部２６０の表面と主面２２ｂの凹部２６０の周辺に、金属層９を形成する（ステップＳ１１）。例えば、よく知られたスパッタ法や真空蒸着法等によって、金属材料を積層させて金属層９を形成する。

次に、図４Ｂに示されるように、金属層９で被覆されたオイル導入路２６から圧力伝達物質としてのオイル２７を導入する（ステップＳ１２）。例えば、差圧センサチップ２を真空チャンバー内に配置し、真空チャンバー内を高真空状態にした上で、オイル導入路２６の凹部２６０からオイル２７を導入することにより、オイル導入路２６、圧力連通路２５、および部屋２８＿１，２８＿２をオイル２７で満たす。

次に、図４Ｃに示されるように、例えば金錫（ＡｕＳｎ）を主成分とする合金から成る球体状の金属部材（金属ボール）７０を、オイル導入路２６の凹部２６０内に配置する（ステップＳ１３）。

その後、図４Ｄに示されるように、金属ボール７０に、例えばレーザー照射によって加熱することにより、金属ボール７０を溶解させる（ステップＳ１４）。これにより、金属ボール７０を溶解させた封止部材７によってオイル導入路２６が封止される。
以上により、オイル２７が封止された差圧センサチップ２が作製される。

以上、本発明に係る差圧センサチップは、センサチップの平面方向に並んで配置された２つのダイアフラム２３＿１，２３＿２に夫々対応する部屋２８＿１，２８＿２と、部屋２８＿１と部屋２８＿２とを連通する圧力連通路２５と、圧力連通路２５と連通するオイル導入路２６とにオイルが充填された状態で、オイル導入路２６の開口部である金属層９で覆われた凹部２６０を金属から成る封止部材７によって封止した構造を有している。

これによれば、従来のオイル充填用パイプを用いて差圧センサチップ内にオイルを封止する手法に比べて、差圧センサチップ内に導入されるオイルの量を減らすことが可能となる。例えば、オイル導入路２６の凹部２６０からオイル２７を流し込んだ後で、金属層９で覆われた凹部２６０内に配置した金属ボール７を溶解させてオイル導入路２６を封止することにより、従来のオイル充填用パイプを用いて封止する場合に比べて、２つの部屋２８＿１，２８＿２と圧力連通路２５以外の空間に溜まるオイルの量を確実に減らすことができる。

したがって、本発明に係る差圧センサチップを用いることにより、必要十分な量の圧力伝達物質をセンサチップ内に封入することができるので、周囲環境の変化に基づく圧力の検出感度の低下のおそれやダイアフラムの破壊のおそれのない差圧発信器を実現することが可能となる。

また、本発明に係る差圧センサチップによれば、オイル充填用パイプおよびオイル充填用パイプをセンサチップに固定するための接着剤を用いないので、オイル量を制御することが容易となる。

また、本発明に係る差圧センサチップによれば、ウエハプロセスやパッケージング工程等において物理的な障害となり得るオイル充填用パイプのような先端部がチップから突き出る部品を用いないので、従来の差圧発信器の製造方法に比べて製造工程の自由度が増し、差圧発信器の製造コストの削減に資する。

以上、本発明に係る差圧センサチップによれば、必要十分な量の圧力伝達物質が封入されたダイアフラム並列配置型の差圧センサチップを備えた差圧発信器を、より低コストで実現することが可能となる。

また、本発明に係る差圧センサチップにおいて、オイル導入路２６の凹部２６０を半球面状の穴とすることにより、封止部材７として金属ボール７０を用いた場合に、金属ボール７０と凹部２６０との密着性を高めることができる。これにより、オイル２７の封止性能を高めることができるとともに、オイル２７が溜まる可能性のある、金属ボール７０と凹部２６０との未接合空間の発生を減らすことが可能となる。

≪実施の形態の拡張≫
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、上記実施の形態では、オイル導入路２６の開口部である凹部２６０が半球面状の穴から形成される場合を例示したが、凹部２６０の上記形状は、これに限定されるものではない。以下、具体例を示す。

図５Ａは、オイル導入路の第１の例の模式的な構造を示す断面図である。図５Ｂは、オイル導入路の第１の例の模式的な構造を示す斜視図である。
図５Ａ，５Ｂに示される差圧センサチップ２Ａのように、オイル導入路２６Ａの凹部２６０Ａは、すり鉢状（円錐状）に形成されていてもよい。具体的には、オイル導入路２６Ａの凹部２６０Ａは、連通路２６１Ａに向かって連続的に径が小さくなるように形成されていてもよい。

図６Ａは、オイル導入路の第２の例の模式的な構造を示す断面図である。図６Ｂは、オイル導入路の第２の例の模式的な構造を示す斜視図である。
図６Ａ，６Ｂに示される差圧センサチップ２Ｂのように、オイル導入路２６Ｂの凹部２６０Ｂは、円柱状に形成されていてもよい。

なお、図５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂに示すように、金属層９は、凹部２６０Ａ，２６０Ｂの穴の形状に合わせて形成される。

また、差圧センサチップ内に形成された圧力連通路の形状は、上記実施の形態で示したものに限定されない。例えば、図７に示す差圧センサチップ２Ｃのように、第２基部２２の主面２２ｂに沿って、部屋２８＿１と部屋２８＿２とを接続した形状の圧力連通路２５Ｃであってもよい。

また、上記実施の形態に係る差圧センサチップ２は、図１等に示した構造を有する差圧発信器１００のみならず、各種の構造を有する差圧発信器に適用できることは言うまでもない。すなわち、上記実施の形態で示した差圧発信器１００は、あくまで一例であり、差圧発信器として要求される仕様や用途等によって、ダイアフラムベース１を構成する材料や形状等が差圧発信器１００と異なる差圧発信器にも、本発明に係る差圧センサチップを適用することが可能である。

１００…差圧発信器、１…ダイアフラムベース、１ａ，１ｂ…基台の主面、２，２Ａ〜２Ｃ…差圧センサチップ、３…支持基板、３ａ，３ｂ…支持基板の主面、４…中継基板、５Ａ、６Ａ…接着部材、７…封止部材、７０…金属ボール、８…ボンディングワイヤ、９…金属層、１０＿１，１０＿２…ダイアフラム、１１＿１，１１＿２…流体圧力導入孔、１３…圧力伝達物質、１４＿１，１４＿２…オイル導入孔、１５＿１，１５＿２…封止部材、２０…第１基部、２０ａ，２０ｂ…第１基部２０の主面、２１＿１，２１＿２…圧力導入孔、２２…第２基部、２２ａ，２２ｂ…第２基部２２の主面、２３…半導体膜、２３＿１，２３＿２…ダイアフラム、２４＿１，２４＿２…ストッパ部、２５，２５Ｃ…圧力連通路、２６，２６Ａ，２６Ｂ…オイル導入路、２７…圧力伝達物質、２８＿１，２８＿２…部屋、２９，４０…電極パッド、３０＿１，３０＿２…貫通孔、２３０＿１，２３０＿２…ひずみゲージ、２６０，２６０Ａ，２６０Ｂ…凹部、２６１，２６１Ａ，２６１Ｂ…連通路。

本発明に係る、計測対象の流体の圧力差を検出する差圧センサチップは、第１主面（２０ａ）および第１主面と反対側の第２主面（２０ｂ）と、夫々第１主面と第２主面とに開口する第１圧力導入孔（２１＿１）および第２圧力導入孔（２１＿２）とを有する第１基部（２０）と、第１基部の第２主面上に設けられた半導体膜（２３）と、第３主面、および第３主面（２２ａ）と反対側の第４主面（２２ｂ）とを有し、第３主面が半導体膜上に接合された第２基部（２２）とを有し、半導体膜は、第１圧力導入孔の一端を覆うように形成された第１ダイアフラム（２３＿１）と、第２圧力導入孔の一端を覆うように形成された第２ダイアフラム（２３＿２）と、第１ダイアフラムに設けられ、計測対象の流体の圧力を検出するように構成された第１ひずみゲージ（２３０＿１）と、第２ダイアフラムに設けられ、計測対象の流体の圧力を検出するように構成された第２ひずみゲージ（２３０＿２）とを含み、第２基部は、第３主面の第１ダイアフラムを挟んで第１圧力導入孔と対面する位置に形成され第１ダイアフラムとともに第１部屋（２８＿１）を形成する第１凹部（２４＿１）と、第３主面の第２ダイアフラムを挟んで第２圧力導入孔と対面する位置に形成され、第２ダイアフラムとともに第２部屋（２８＿２）を形成する第２凹部（２４＿２）と、第１部屋と第２部屋とを連通する第１連通路（２５）と、第４主面に形成された第３凹部（２６０）と、第３凹部と第１連通路とを連通する第２連通路（２６１）とを含む圧力伝達物質導入路（２６）と、第３凹部の表面に形成された金属層（９）と、第１部屋、第２部屋、第１連通路、および圧力伝達物質導入路に充填された圧力伝達物質（２７）と、金属層上に第３凹部を封止する金属から成る封止部材（７）とを含むことを特徴とする。

本発明に係る差圧発信器（１００）は、本発明に係る差圧センサチップ（２）と、第５主面と、第５主面（１ａ）と反対側の第６主面（１ｂ）と、夫々第５主面と第６主面とに開口する第１流体圧力導入孔（１１＿１）および第２流体圧力導入孔（１１＿２）とを有する基台（１）と、基台の第５主面上に設けられ、第１流体圧力導入孔の一端を覆う第３ダイアフラム（１０＿１）と、基台の第５主面上に設けられ、第２流体圧力導入孔の一端を覆う第４ダイアフラム（１０＿２）と、第７主面（３ａ）と、第７主面と反対側の第８主面（３ｂ）と、夫々第７主面および第８主面に開口する第１貫通孔（３０＿１）および第２貫通孔（３０＿２）とを有し、第７主面が基台上に固定され、第８主面が第１基部の第１主面に接合されて差圧センサチップを支持する支持基板（３）と、第１流体圧力導入孔と第１貫通孔とが連通し、第２流体圧力導入孔と第２貫通孔とが連通していることを特徴とする。

第２基部２２には、凹部２４＿１，２４＿２と第１連通路２５と圧力伝達物質導入路２６が形成されている。

部屋２８＿１と部屋２８＿２とは、第１連通路２５によって連通している。換言すれば、部屋２８＿１と部屋２８＿２とは、第１連通路２５を通して空間的に接続されている。

第１連通路２５は、ダイアフラム２３＿１，２３＿２の一方に加わった圧力を、ダイアフラム２３＿１，２３＿２の他方に伝達するための圧力連通路として機能する。以下、第１連通路２５を「圧力連通路２５」とも称する。

第２基部２２における主面２２ａの反対側の主面２２ｂには、圧力連通路２５と連通する圧力伝達物質導入路２６が形成されている。更に、圧力伝達物質導入路２６の開口部内には、金属層９が形成されている。
圧力伝達物質導入路２６、圧力連通路２５、および部屋２８＿１，２８＿２は、圧力伝達物質２７によって満たされている。圧力伝達物質２７は、ダイアフラム２３＿１，２３＿２の一方に加わった圧力を、圧力連通路２５を介してダイアフラム２３＿１，２３＿２の他方に伝達するための物質である。圧力伝達物質２７としては、シリコーンオイルやフッ素オイル等を例示することができる。

具体的に、凹部２６０は、第２基部２２の主面２２ｂに形成された半球面状の穴であり、第２基部２２の主面２２ｂに垂直な方向（Ｚ方向）から見て略円形に形成されている。凹部２６０の曲面は、後述する封止部材７として用いる金属ボール７０の形状に合わせて形成することが好ましい。

第２基部２２の主面２２ｂにおける凹部２６０の周辺の領域には、金属層９が形成されている。具体的には、図２Ａに示すように、金属層９は、凹部２６０の表面および、第２基部２２の主面２２ｂの凹部２６０の周囲に形成されている。金属層９は、凹部２６０の表面および封止部材７と密着性の高い金属材料から構成されている。

支持基板３は、主面（第７主面）３ａとその反対側の主面（第８主面）３ｂとを貫通する貫通孔３０＿１，３０＿２が形成されている。貫通孔３０＿１と貫通孔３０＿２とは、主面３ａおよび主面３ｂにおいて平面方向に離間して形成されている。

図１に示すように、ダイアフラムベース１は、主面（第５主面）１ａとその反対側の主面（第６主面）１ｂとを有する。
ダイアフラムベース１には、主面１ａと主面１ｂとを貫通する２つの貫通孔（第１流体圧力導入孔、第２流体圧力導入孔）１１＿１，１１＿２が形成されている。図１に示されるように、貫通孔１１＿１，１１＿２は、主面１ａ側の開口部が主面１ｂ側の開口部よりも開口面積が広く形成されている。

この状態において、ダイアフラム１０＿１に流体の圧力が印加されると、ダイアフラム１０＿１が変位する。この変位に応じてオイル１３が、流体圧力導入孔１１＿１から差圧センサチップ２の圧力導入孔２１＿１側に移動する。このオイル１３の移動に応じた圧力が差圧センサチップ２のダイアフラム２３＿１に印加され、ダイアフラム２３＿１が変位する。

同様に、ダイアフラム１０＿２に流体の圧力が印加されると、ダイアフラム１０＿２が変位する。この変位に応じてオイル２７が、流体圧力導入孔１１＿２から差圧センサチップ２の圧力導入孔２１＿２側に移動する。このオイル２７の移動に応じた圧力が差圧センサチップ２のダイアフラム２３＿２に印加され、ダイアフラム２３＿２が変位する。

また、図３Ｂに示すように、基板２２０とは別の、例えばシリコンから成る基板２２１に、ストッパ部２４＿１，２４＿２と、圧力連通路２５と、オイル導入路２６の連通路２６１とを形成する（ステップＳ０２）。具体的には、公知の半導体製造技術、例えばよく知られたフォトリソグラフィー技術とドライエッチング技術によって、基板２２１を選択的に除去する。これにより、基板２２１の対向する２つの主面の一方に、溝部２５０を形成するとともに、基板２２１の上記２つの主面の他方にストッパ部２４＿１，２４＿２を形成する。更に、溝部２５０とストッパ部２４＿１とを貫通する貫通孔２５０＿１を形成するとともに、溝部２５０とストッパ部２４＿２とを貫通する貫通孔２５０＿２を形成する。

次に、図３Ｄに示すように、基板２３１を、第２基部２２に接合する（ステップＳ０４）。ここで、基板２３１は、例えばシリコン基板である。基板２３１の一方の面側には、ひずみゲージ２３０＿１，２３０＿２としてのピエゾ抵抗素子、ひずみゲージ２３０＿１，２３０＿２等に電気的に接続するための配線パターン（図示せず）、および電極パッド２９が形成されている。

先ず、図４Ａに示されるように、上述したチップ作製工程によって作製されたチップのオイル導入路２６の凹部２６０の表面と、第２基部２２の主面２２ｂにおける凹部２６０の周辺に、金属層９を形成する（ステップＳ１１）。例えば、よく知られたスパッタ法や真空蒸着法等によって、金属材料を積層させて金属層９を形成する。

これによれば、従来のオイル充填用パイプを用いて差圧センサチップ内にオイルを封止する手法に比べて、差圧センサチップ内に導入されるオイルの量を減らすことが可能となる。例えば、オイル導入路２６の凹部２６０からオイル２７を流し込んだ後で、金属層９で覆われた凹部２６０内に配置した金属ボール７０を溶解させてオイル導入路２６を封止する場合を考える。このような場合、従来のオイル充填用パイプを用いて封止する場合に比べて、２つの部屋２８＿１，２８＿２と圧力連通路２５以外の空間に溜まるオイルの量を確実に減らすことができる。

１００…差圧発信器、１…ダイアフラムベース、１ａ，１ｂ…主面、２，２Ａ〜２Ｃ…差圧センサチップ、３…支持基板、３ａ，３ｂ…主面、４…中継基板、５Ａ、６Ａ…固定部材、７…封止部材、７０…金属ボール、８…ボンディングワイヤ、９…金属層、１０＿１，１０＿２…ダイアフラム、１１＿１，１１＿２…流体圧力導入孔、１３…オイル、１４＿１，１４＿２…オイル導入孔、１５＿１，１５＿２…封止部材、２０…第１基部、２０ａ，２０ｂ…第１基部２０の主面、２１＿１，２１＿２…圧力導入孔、２２…第２基部、２２ａ，２２ｂ…第２基部２２の主面、２３…半導体膜、２３＿１，２３＿２…ダイアフラム、２４＿１，２４＿２…ストッパ部、２５，２５Ｃ…圧力連通路、２６，２６Ａ，２６Ｂ…オイル導入路、２７…オイル、２８＿１，２８＿２…部屋、２９，４０…電極パッド、３０＿１，３０＿２…貫通孔、２３０＿１，２３０＿２…ひずみゲージ、２６０，２６０Ａ，２６０Ｂ…凹部、２６１，２６１Ａ，２６１Ｂ…連通路。

Claims (8)

1. 第１主面、および前記第１主面と反対側の第２主面と、夫々前記第１主面と前記第２主面とに開口する第１圧力導入孔および第２圧力導入孔とを有する第１基部と、
   前記第１基部の前記第２主面上に設けられた半導体膜と、
   第３主面、および前記第３主面と反対側の第４主面とを有し、前記第３主面が前記半導体膜上に接合された第２基部と、を有し、 前記半導体膜は、
   前記第１圧力導入孔の一端を覆うように構成された第１ダイアフラムと、
   前記第２圧力導入孔の一端を覆うように構成された第２ダイアフラムと、
   前記第１ダイアフラムに設けられ、計測対象の流体の圧力を検出するように構成された第１ひずみゲージと、
   前記第２ダイアフラムに設けられ、前記計測対象の流体の圧力を検出するように構成された第２ひずみゲージと、を含み、
   前記第２基部は、
   前記第３主面の前記第１ダイアフラムを挟んで前記第１圧力導入孔と対面する位置に形成され、前記第１ダイアフラムとともに第１部屋を形成する第１凹部と、
   前記第３主面の前記第２ダイアフラムを挟んで前記第２圧力導入孔と対面する位置に形成され、前記第２ダイアフラムとともに第２部屋を形成する第２凹部と、
   前記第１部屋と前記第２部屋とを連通する第１連通路と、
   前記第４主面に形成された第３凹部と、前記第３凹部と前記第１連通路とを連通する第２連通路とを含む圧力伝達物質導入路と、
   前記第３凹部の表面に形成された金属層と、
   前記第１部屋、前記第２部屋、前記第１連通路、および前記圧力伝達物質導入路に充填された圧力伝達物質と、
   前記金属層上に前記第３凹部を封止する金属から成る封止部材とを含む
   ことを特徴とする差圧センサチップ。
2. 請求項１に記載の差圧センサチップにおいて、
   前記第３凹部は、前記第４主面に形成された半球面状の穴である
   ことを特徴とする差圧センサチップ。
3. 請求項１または２に記載の差圧センサチップにおいて、
   前記封止部材は、前記第３凹部内で溶解させた金属材料から構成されている
   ことを特徴とする差圧センサチップ。
4. 請求項３に記載の差圧センサチップにおいて、
   前記金属材料は、金を含む
   ことを特徴とする差圧センサチップ。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の差圧センサチップと、
   第５主面と、前記第５主面と反対側の第６主面と、夫々前記第５主面と前記第６主面とに開口する第１流体圧力導入孔および第２流体圧力導入孔とを有する基台と、
   前記基台の前記第５主面上に設けられ、前記第１流体圧力導入孔の一端を覆う第３ダイアフラムと、
   前記基台の前記第５主面上に設けられ、前記第２流体圧力導入孔の一端を覆う第４ダイアフラムと、
   第７主面と、前記第７主面と反対側の第８主面と、夫々前記第７主面および前記第８主面に開口する第１貫通孔および第２貫通孔とを有し、前記第７主面が前記基台上に固定され、前記第８主面が前記第１基部の前記第１主面に接合されて、前記差圧センサチップを支持する支持基板と、を備え、
   前記第１流体圧力導入孔と前記第１貫通孔とが連通し、
   前記第２流体圧力導入孔と前記第２貫通孔とが連通している、
   ことを特徴とする差圧発信器。
6. 計測対象の流体の圧力差を検出する差圧センサチップの製造方法であって、
   第１ダイアフラムおよび第２ダイアフラムと、前記第１ダイアフラムに設けられ、前記計測対象の流体の圧力を検出するように構成された第１ひずみゲージと、前記第２ダイアフラムに設けられ、前記計測対象の流体の圧力を検出するように構成された第２ひずみゲージと、前記第１ダイアフラムに圧力を導入するように構成された第１圧力導入孔と、前記第２ダイアフラムに圧力を導入するように構成された第２圧力導入孔と、前記第１ダイアフラムを挟んで前記第１圧力導入孔に対面配置され、前記第１ダイアフラムと離間して形成された第１ストッパ部と、前記第２ダイアフラムを挟んで前記第２圧力導入孔に対面配置され、前記第２ダイアフラムと離間して形成された第２ストッパ部と、前記第１ダイアフラムと前記第１ストッパ部との間の第１部屋と、前記第２ダイアフラムと前記第２ストッパ部との間の第２部屋と、前記第１部屋と前記第２部屋とを連通する第１連通路と、圧力伝達物質を導入するための一端と、前記第１連通路に接続された他端とを有する圧力伝達物質導入路とを有する半導体チップを形成し、前記圧力伝達物質導入路の前記一端側の壁面に金属層を形成する第１ステップと、
   前記第１ステップの後に、前記圧力伝達物質導入路の前記一端から前記圧力伝達物質を導入する第３ステップと、
   前記第３ステップの後に、金属材料を前記圧力伝達物質導入路の前記一端側の前記金属層と接触させて配置するとともに、前記金属材料を溶解させて前記圧力伝達物質導入路の前記一端を封止する第４ステップと、を含む
   差圧センサチップの製造方法。
7. 請求項６に記載の差圧センサチップの製造方法において、
   前記半導体チップは、
   第１主面、および前記第１主面と反対側の第２主面と、夫々前記第１主面と前記第２主面とに開口する前記第１圧力導入孔および前記第２圧力導入孔とを有する第１基部と、
   前記第１圧力導入孔および前記第２圧力導入孔を覆って前記第１基部の前記第２主面上に配置され、前記２主面と垂直な方向から見て前記第１圧力導入孔と重なる領域が前記第１ダイアフラムとして機能するとともに、前記第２圧力導入孔と重なる領域が前記第２ダイアフラムとして機能する半導体膜と、
   第３主面と、前記第３主面に形成された前記第１ストッパ部および前記第２ストッパ部と、前記第１ストッパ部と前記第２ストッパ部とを連通する前記第１連通路と、前記第４主面に形成された凹部と、前記凹部と前記第１連通路を連通する第２連通路とから成る前記圧力伝達物質導入路とを含み、前記第３主面が前記第３主面に垂直な方向から見て、前記第１ストッパ部の少なくとも一部が前記第１ダイアフラムと重なり、且つ前記第２ストッパ部の少なくとも一部が前記第２ダイアフラムと重なった状態で、前記第１基部の前記第２主面の前記半導体膜上に配置された第２基部と、を有する
   ことを特徴とする差圧センサチップの製造方法。
8. 請求項７に記載の差圧センサチップの製造方法において、
   前記凹部は、前記第４主面に形成された半球面状の穴である
   ことを特徴とする差圧センサチップの製造方法。

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