JP2021051002A

JP2021051002A - Sensor chip

Info

Publication number: JP2021051002A
Application number: JP2019174117A
Authority: JP
Inventors: 将志西田; Masashi Nishida
Original assignee: Aichi Tokei Denki Co Ltd
Current assignee: Aichi Tokei Denki Co Ltd
Priority date: 2019-09-25
Filing date: 2019-09-25
Publication date: 2021-04-01
Anticipated expiration: 2039-09-25
Also published as: JP7343343B2

Abstract

To provide a technique capable of insulating a plurality of piezoresistance sections from surroundings and accurately detecting stress of a diaphragm section.SOLUTION: A sensor chip composed of a semiconductor may include: a diaphragm section including a pressure receiving surface for receiving the pressure of a fluid; a support section for supporting an outer peripheral end of the diaphragm section; a plurality of piezoresistance sections arranged on the diaphragm section; an insulating film which extends in a direction along the pressure receiving surface on a side closer to the pressure receiving surface than the plurality of piezoresistance sections; and a groove section which extends from a surface opposite to the pressure receiving surface to a position reaching the insulating film around the plurality of piezoresistance sections and which goes round so as to surround the plurality of piezoresistance sections when viewed in a direction orthogonal to the pressure receiving surface.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本明細書に開示する技術は、センサチップに関する。 The techniques disclosed herein relate to sensor chips.

特許文献１に半導体からなるセンサチップが開示されている。特許文献１のセンサチップは、ダイヤフラム部と、ダイヤフラム部の外周端部を支持している支持部と、ダイヤフラム部に配置されている複数のピエゾ抵抗部と、複数のピエゾ抵抗部よりも下側においてダイヤフラム部の下面に沿う方向に延びている絶縁膜とを備えている。また、特許文献１のセンサチップは、複数のピエゾ抵抗部のそれぞれの周りにおいてダイヤフラム部の上面から絶縁膜に達する位置まで延びている複数の溝部を備えている。各溝部は、ダイヤフラム部の上面と直交する方向に視たときに、各ピエゾ抵抗部を囲んでいる。特許文献１のセンサチップでは、ダイヤフラム部に圧力が作用したときのダイヤフラム部の応力を複数のピエゾ抵抗部を利用して検出する。 Patent Document 1 discloses a sensor chip made of a semiconductor. The sensor chip of Patent Document 1 has a diaphragm portion, a support portion that supports the outer peripheral end portion of the diaphragm portion, a plurality of piezoresistive portions arranged in the diaphragm portion, and a lower side than the plurality of piezoresistive portions. It is provided with an insulating film extending in a direction along the lower surface of the diaphragm portion. Further, the sensor chip of Patent Document 1 includes a plurality of grooves extending from the upper surface of the diaphragm portion to a position reaching the insulating film around each of the plurality of piezoresistive portions. Each groove surrounds each piezoresistive portion when viewed in a direction orthogonal to the upper surface of the diaphragm portion. In the sensor chip of Patent Document 1, the stress of the diaphragm portion when pressure is applied to the diaphragm portion is detected by using a plurality of piezoresistive portions.

特開２００６−３０１５９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-30159

特許文献１にセンサチップでは、各ピエゾ抵抗部の周りに形成されている各溝部によって各ピエゾ抵抗部を周囲から絶縁している。しかしながら、特許文献１にセンサチップでは、各溝部が各ピエゾ抵抗部を囲んでいるので、ダイヤフラム部の応力がピエゾ抵抗部とピエゾ抵抗部との間の溝部によって分断されてしまうという問題があった。そのため、ダイヤフラム部の応力を精度良く検出することができないことがあった。 In Patent Document 1, in the sensor chip, each piezoresistive portion is insulated from the surroundings by each groove portion formed around each piezoresistive portion. However, in Patent Document 1, in the sensor chip, since each groove surrounds each piezoresistive portion, there is a problem that the stress of the diaphragm portion is divided by the groove portion between the piezoresistive portion and the piezoresistive portion. .. Therefore, it may not be possible to accurately detect the stress in the diaphragm portion.

本明細書は、複数のピエゾ抵抗部を周囲から絶縁すると共にダイヤフラム部の応力を精度良く検出することができる技術を提供する。 The present specification provides a technique capable of insulating a plurality of piezoresistive portions from the surroundings and accurately detecting the stress of the diaphragm portion.

本明細書に開示するセンサチップは、半導体からなるセンサチップであってもよい。センサチップは、流体の圧力を受圧する受圧面を備えているダイヤフラム部と、前記ダイヤフラム部の外周端部を支持している支持部と、前記ダイヤフラム部に配置されている複数のピエゾ抵抗部と、複数の前記ピエゾ抵抗部よりも前記受圧面側において前記受圧面に沿う方向に延びている絶縁膜と、複数の前記ピエゾ抵抗部の周りにおいて前記受圧面と反対側の面から前記絶縁膜に達する位置まで延びている溝部であって、前記受圧面と直交する方向に視たときに複数の前記ピエゾ抵抗部を囲むように一周している前記溝部と、を備えていてもよい。 The sensor chip disclosed in the present specification may be a sensor chip made of a semiconductor. The sensor chip includes a diaphragm portion having a pressure receiving surface for receiving the pressure of the fluid, a support portion supporting the outer peripheral end portion of the diaphragm portion, and a plurality of piezoresistive portions arranged in the diaphragm portion. An insulating film extending in a direction along the pressure receiving surface on the pressure receiving surface side of the plurality of piezoresistive portions, and from a surface opposite to the pressure receiving surface around the plurality of piezoresistive portions to the insulating film. It may include a groove portion extending to a reachable position, and the groove portion that goes around the plurality of piezoresistive portions so as to surround the plurality of piezoresistive portions when viewed in a direction orthogonal to the pressure receiving surface.

この構成によれば、複数のピエゾ抵抗部よりも受圧面側では、受圧面に沿う方向に延びている絶縁膜によって複数のピエゾ抵抗部を周囲から絶縁することができる。更に、複数のピエゾ抵抗部の周りにおいて受圧面と反対側の面から絶縁膜に達する位置まで延びている溝部によって、複数のピエゾ抵抗部を周囲から絶縁することができる。また、上記の構成によれば、受圧面と直交する方向に視たときに溝部が複数のピエゾ抵抗部を囲むように一周している。そのため、複数のピエゾ抵抗部を溝部によって周囲から絶縁することができる一方で、ダイヤフラム部の応力がピエゾ抵抗部とピエゾ抵抗部との間で溝部によって分断されることがない。したがって、ダイヤフラム部の応力を精度良く検出することができる。 According to this configuration, on the pressure receiving surface side of the plurality of piezoresistive portions, the plurality of piezoresistive portions can be insulated from the surroundings by an insulating film extending in the direction along the pressure receiving surface. Further, the plurality of piezoresistive portions can be insulated from the surroundings by the groove portions extending from the surface opposite to the pressure receiving surface to the position reaching the insulating film around the plurality of piezoresistive portions. Further, according to the above configuration, the groove portion goes around so as to surround the plurality of piezoresistive portions when viewed in a direction orthogonal to the pressure receiving surface. Therefore, while the plurality of piezoresistive portions can be insulated from the surroundings by the groove portions, the stress of the diaphragm portion is not divided by the groove portions between the piezoresistive portion and the piezoresistive portion. Therefore, the stress of the diaphragm portion can be detected with high accuracy.

前記溝部は、前記絶縁膜を貫通して延びていてもよい。この構成によれば、絶縁性を高めることができる。 The groove may extend through the insulating film. According to this configuration, the insulating property can be improved.

センサチップは、前記溝部に充填されている絶縁性の充填材を更に備えていてもよい。この構成によれば、絶縁性を高めることができる。 The sensor chip may further include an insulating filler that is filled in the groove. According to this configuration, the insulating property can be improved.

センサチップは、容器又は管に固定されていてもよい。センサチップは、前記ダイヤフラム部の前記受圧面が前記容器又は前記管の内部を向くように前記容器又は前記管の内面に固定されていてもよい。 The sensor chip may be fixed to a container or tube. The sensor chip may be fixed to the inner surface of the container or the tube so that the pressure receiving surface of the diaphragm portion faces the inside of the container or the tube.

この構成によれば、容器又は管の内部の流体の圧力がセンサチップに作用したときに、センサチップが容器又は管の内面に押し付けられるので、センサチップを容器又は管に強固に固定することができる。 According to this configuration, when the pressure of the fluid inside the container or tube acts on the sensor chip, the sensor chip is pressed against the inner surface of the container or tube, so that the sensor chip can be firmly fixed to the container or tube. it can.

実施例に係るセンサチップの断面図である。It is sectional drawing of the sensor chip which concerns on Example. 実施例に係るセンサチップの上面図である。It is a top view of the sensor chip which concerns on embodiment. 他の実施例に係るセンサチップの断面図である。It is sectional drawing of the sensor chip which concerns on another Example. 他の実施例に係るセンサチップの断面図である。It is sectional drawing of the sensor chip which concerns on another Example. 他の実施例に係るセンサチップの断面図である。It is sectional drawing of the sensor chip which concerns on another Example. 他の実施例に係るセンサチップの断面図である。It is sectional drawing of the sensor chip which concerns on another Example.

実施例に係るセンサチップ１について図面を参照して説明する。図１及び図２に示すように、実施例に係るセンサチップ１は、ダイヤフラム部１０と、複数（本実施例では４個）のピエゾ抵抗部２０と、支持部３０とを備えている。また、センサチップ１は、絶縁膜４０と、溝部５０とを備えている。センサチップ１は、例えば、半導体であるＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板から作製されている。 The sensor chip 1 according to the embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the sensor chip 1 according to the embodiment includes a diaphragm portion 10, a plurality of (four in this embodiment) piezoresistive portions 20, and a support portion 30. Further, the sensor chip 1 includes an insulating film 40 and a groove portion 50. The sensor chip 1 is made of, for example, an SOI (Silicon on Insulator) substrate which is a semiconductor.

センサチップ１は、液体ｗが収容されている容器２００の内部に配置されている。センサチップ１は、容器２００の上部２０５の内面２１０に固定されている。容器２００の上部２０５には開口部２２０が形成されている。センサチップ１は、ダイヤフラム部１０が容器２００の開口部２２０と向かい合うように配置されている。センサチップ１が固定されている容器２００は、液体ｗが流れる管２５０に固定されている。管２５０の内部を流れる液体ｗが容器２００の内部に流入する。容器２００の内部の液体ｗの圧力がセンサチップ１に作用する。センサチップ１は、液体ｗの圧力を検出するために用いられる。圧力検出対象の液体ｗは、例えば水である。水は導電性を有している。 The sensor chip 1 is arranged inside the container 200 containing the liquid w. The sensor chip 1 is fixed to the inner surface 210 of the upper portion 205 of the container 200. An opening 220 is formed in the upper portion 205 of the container 200. The sensor chip 1 is arranged so that the diaphragm portion 10 faces the opening 220 of the container 200. The container 200 to which the sensor chip 1 is fixed is fixed to the pipe 250 through which the liquid w flows. The liquid w flowing inside the tube 250 flows into the inside of the container 200. The pressure of the liquid w inside the container 200 acts on the sensor chip 1. The sensor chip 1 is used to detect the pressure of the liquid w. The liquid w to be pressure-detected is, for example, water. Water has conductivity.

ダイヤフラム部１０は、半導体（例えば、Ｓｉ）からなる薄い膜状の構成である。ダイヤフラム部１０は、センサチップ１の上面に沿う方向においてセンサチップ１の中央部に形成されている。ダイヤフラム部１０は、例えば、ＳＯＩ基板を絶縁膜４０までエッチングすることによって形成される。ダイヤフラム部１０は、容器２００の内部の液体ｗの圧力を受圧する受圧面１４を備えている。受圧面１４は、ダイヤフラム部１０の下面に形成されている。受圧面１４は、容器２００の内部を向いている。受圧面１４は、容器２００の上部２０５の内面２１０と反対側（下側）を向いている。受圧面１４は、容器２００の内部の液体ｗに面している。容器２００の内部の液体ｗの圧力が受圧面１４に作用する。ダイヤフラム部１０は、受圧面１４が液体ｗの圧力を受圧すると上側に撓むように変形する。ダイヤフラム部１０は、受圧面１４と直交する方向から視たときに円形状に形成されている（図２参照）。ダイヤフラム部１０の外周端部１２が円形状に一周している。他の実施例では、ダイヤフラム部１０は四角形状に形成されていてもよい。ダイヤフラム部１０の形状は限定されるものではない。 The diaphragm portion 10 has a thin film-like structure made of a semiconductor (for example, Si). The diaphragm portion 10 is formed in the central portion of the sensor chip 1 in the direction along the upper surface of the sensor chip 1. The diaphragm portion 10 is formed, for example, by etching the SOI substrate up to the insulating film 40. The diaphragm portion 10 includes a pressure receiving surface 14 that receives the pressure of the liquid w inside the container 200. The pressure receiving surface 14 is formed on the lower surface of the diaphragm portion 10. The pressure receiving surface 14 faces the inside of the container 200. The pressure receiving surface 14 faces the side (lower side) opposite to the inner surface 210 of the upper portion 205 of the container 200. The pressure receiving surface 14 faces the liquid w inside the container 200. The pressure of the liquid w inside the container 200 acts on the pressure receiving surface 14. The diaphragm portion 10 is deformed so that the pressure receiving surface 14 bends upward when the pressure of the liquid w is received. The diaphragm portion 10 is formed in a circular shape when viewed from a direction orthogonal to the pressure receiving surface 14 (see FIG. 2). The outer peripheral end portion 12 of the diaphragm portion 10 goes around in a circular shape. In another embodiment, the diaphragm portion 10 may be formed in a quadrangular shape. The shape of the diaphragm portion 10 is not limited.

複数のピエゾ抵抗部２０は、ダイヤフラム部１０の上部に配置されている。複数のピエゾ抵抗部２０は、互いに間隔をあけて配置されている。各ピエゾ抵抗部２０は、ダイヤフラム部１０を構成する半導体（例えば、Ｓｉ）にイオン注入をすることによって形成される。各ピエゾ抵抗部２０は、容器２００の内部の液体ｗの圧力によってダイヤフラム部１０が変形したときに、それに応じて歪む。各ピエゾ抵抗部２０に歪みが生じると、各ピエゾ抵抗部２０の抵抗値が変化する。 The plurality of piezoresistive portions 20 are arranged above the diaphragm portion 10. The plurality of piezoresistive portions 20 are arranged at intervals from each other. Each piezoresistive portion 20 is formed by ion-implanting a semiconductor (for example, Si) constituting the diaphragm portion 10. Each piezoresistive portion 20 is distorted when the diaphragm portion 10 is deformed by the pressure of the liquid w inside the container 200. When distortion occurs in each piezoresistive portion 20, the resistance value of each piezoresistive portion 20 changes.

複数のピエゾ抵抗部２０は、ダイヤフラム部１０の応力を検出するためのブリッジ回路（不図示）の一部を構成している。各ピエゾ抵抗部２０は、ブリッジ回路における各抵抗要素に相当する。各ピエゾ抵抗部２０には、ブリッジ回路の配線が接続されている。ブリッジ回路に基づいてダイヤフラム部１０の応力を検出することによって、ダイヤフラム部１０の受圧面１４に作用する液体ｗ（容器２００の内部の液体ｗ）の圧力を検出することができる。ブリッジ回路に基づいて応力を検出する方法についてはよく知られているので詳細な説明を省略する。 The plurality of piezoresistive portions 20 form a part of a bridge circuit (not shown) for detecting the stress of the diaphragm portion 10. Each piezoresistive unit 20 corresponds to each resistance element in the bridge circuit. The wiring of the bridge circuit is connected to each piezoresistive unit 20. By detecting the stress of the diaphragm portion 10 based on the bridge circuit, the pressure of the liquid w (the liquid w inside the container 200) acting on the pressure receiving surface 14 of the diaphragm portion 10 can be detected. Since the method of detecting stress based on the bridge circuit is well known, detailed description thereof will be omitted.

センサチップ１の支持部３０は、ダイヤフラム部１０の周りに位置している。支持部３０よりも内側にダイヤフラム部１０が配置されている。支持部３０は、ダイヤフラム部１０の外周端部１２に固定されている。支持部３０は、ダイヤフラム部１０の外周端部１２を支持している。支持部３０は、ダイヤフラム部１０と一体的に形成されている。支持部３０は、半導体（例えば、Ｓｉ）から形成されている。上下方向における支持部３０の厚みは、ダイヤフラム部１０の厚みよりも厚い。支持部３０は、厚いブロック状の構成である。支持部３０は、ダイヤフラム部１０の外周端部１２の全周を囲んでいる（図２参照）。支持部３０は、ダイヤフラム部１０の外周端部１２に沿って一周している。支持部３０の下面や外周面は容器２００の内部の液体ｗに接している。 The support portion 30 of the sensor chip 1 is located around the diaphragm portion 10. The diaphragm portion 10 is arranged inside the support portion 30. The support portion 30 is fixed to the outer peripheral end portion 12 of the diaphragm portion 10. The support portion 30 supports the outer peripheral end portion 12 of the diaphragm portion 10. The support portion 30 is integrally formed with the diaphragm portion 10. The support portion 30 is formed of a semiconductor (for example, Si). The thickness of the support portion 30 in the vertical direction is thicker than the thickness of the diaphragm portion 10. The support portion 30 has a thick block-like structure. The support portion 30 surrounds the entire circumference of the outer peripheral end portion 12 of the diaphragm portion 10 (see FIG. 2). The support portion 30 goes around the outer peripheral end portion 12 of the diaphragm portion 10. The lower surface and the outer peripheral surface of the support portion 30 are in contact with the liquid w inside the container 200.

支持部３０は、容器２００の上部２０５の内面２１０に固定される固定面３２を備えている。固定面３２は、センサチップ１の上面に形成されている。固定面３２は、ダイヤフラム部１０の受圧面１４と反対側（上側）を向いている。固定面３２は、受圧面１４よりも上側に位置している。固定面３２は、ダイヤフラム部１０の受圧面１４が容器２００の内部を向き、ダイヤフラム部１０の上面が容器２００の外部を向くように容器２００に固定されている。固定面３２は、容器２００の内面２１０に接着剤６０によって接着されている。接着剤６０は、例えばシリコーンである。固定面３２は、後述する溝部５０よりも外側に位置している。 The support portion 30 includes a fixing surface 32 fixed to the inner surface 210 of the upper portion 205 of the container 200. The fixed surface 32 is formed on the upper surface of the sensor chip 1. The fixed surface 32 faces the opposite side (upper side) of the pressure receiving surface 14 of the diaphragm portion 10. The fixed surface 32 is located above the pressure receiving surface 14. The fixed surface 32 is fixed to the container 200 so that the pressure receiving surface 14 of the diaphragm portion 10 faces the inside of the container 200 and the upper surface of the diaphragm portion 10 faces the outside of the container 200. The fixed surface 32 is adhered to the inner surface 210 of the container 200 by an adhesive 60. The adhesive 60 is, for example, silicone. The fixed surface 32 is located outside the groove 50, which will be described later.

絶縁膜４０は、例えばＳｉＯ_２膜である。絶縁膜４０は、ダイヤフラム部１０の下に配置されている。絶縁膜４０は、ダイヤフラム部１０に配置されている複数のピエゾ抵抗部２０よりも受圧面１４側（下側）に配置されている。絶縁膜４０は、複数のピエゾ抵抗部２０と容器２００の内部の液体ｗとの間に位置している。絶縁膜４０は、ダイヤフラム部１０の受圧面１４の全体を覆っている。絶縁膜４０は、受圧面１４に沿う方向に延びている。絶縁膜４０は、受圧面１４に沿う方向においてダイヤフラム部１０の外周端部１２よりも外側まで延びている。更に、絶縁膜４０は、ダイヤフラム部１０から支持部３０にわたって延びている。絶縁膜４０は、支持部３０の内部に配置されている。 The insulating film 40 is, for example, a SiO ₂ film. The insulating film 40 is arranged below the diaphragm portion 10. The insulating film 40 is arranged on the pressure receiving surface 14 side (lower side) of the plurality of piezoresistive parts 20 arranged on the diaphragm portion 10. The insulating film 40 is located between the plurality of piezoresistive portions 20 and the liquid w inside the container 200. The insulating film 40 covers the entire pressure receiving surface 14 of the diaphragm portion 10. The insulating film 40 extends in the direction along the pressure receiving surface 14. The insulating film 40 extends outward from the outer peripheral end portion 12 of the diaphragm portion 10 in the direction along the pressure receiving surface 14. Further, the insulating film 40 extends from the diaphragm portion 10 to the support portion 30. The insulating film 40 is arranged inside the support portion 30.

溝部５０は、支持部３０に形成されている。溝部５０は、支持部３０の上面から絶縁膜４０よりも下側まで連続して延びている。溝部５０は、絶縁膜４０を貫通して延びている。溝部５０の底面５２が絶縁膜４０よりも下側に位置している。溝部５０は、例えば、ＳＯＩ基板を絶縁膜４０よりも下側までエッチングすることによって形成される。溝部５０は、複数のピエゾ抵抗部２０の周りに形成されている。溝部５０は、複数のピエゾ抵抗部２０の全てを囲んでいる。溝部５０は、ダイヤフラム部１０の外周端部１２よりも外側に形成されている。溝部５０は、支持部３０の固定面３２よりも内側に形成されている。溝部５０は、ダイヤフラム部１０の外周端部１２の全周を囲んでいる（図２参照）。溝部５０は、ダイヤフラム部１０の外周端部１２に沿って一周している。溝部５０は、外周端部１２に沿って連続して延びている。溝部５０は、円形状に形成されている。 The groove 50 is formed in the support 30. The groove portion 50 continuously extends from the upper surface of the support portion 30 to the lower side of the insulating film 40. The groove 50 extends through the insulating film 40. The bottom surface 52 of the groove 50 is located below the insulating film 40. The groove 50 is formed, for example, by etching the SOI substrate below the insulating film 40. The groove portion 50 is formed around the plurality of piezoresistive portions 20. The groove portion 50 surrounds all of the plurality of piezoresistive portions 20. The groove portion 50 is formed outside the outer peripheral end portion 12 of the diaphragm portion 10. The groove 50 is formed inside the fixed surface 32 of the support 30. The groove portion 50 surrounds the entire circumference of the outer peripheral end portion 12 of the diaphragm portion 10 (see FIG. 2). The groove portion 50 goes around the outer peripheral end portion 12 of the diaphragm portion 10. The groove portion 50 extends continuously along the outer peripheral end portion 12. The groove 50 is formed in a circular shape.

上記のセンサチップ１では、容器２００の内部の液体ｗの圧力がダイヤフラム部１０の受圧面１４に作用すると、ダイヤフラム部１０が上側に撓むように変形する。ダイヤフラム部１０が変形すると、ダイヤフラム部１０に配置されている複数のピエゾ抵抗部２０に歪みが生じる。各ピエゾ抵抗部２０に歪みが生じると、各ピエゾ抵抗部２０の抵抗値が変化する。複数のピエゾ抵抗部２０の抵抗値を利用して、ブリッジ回路に基づいてダイヤフラム部１０の応力が検出される。 In the above sensor chip 1, when the pressure of the liquid w inside the container 200 acts on the pressure receiving surface 14 of the diaphragm portion 10, the diaphragm portion 10 is deformed so as to bend upward. When the diaphragm portion 10 is deformed, the plurality of piezoresistive portions 20 arranged in the diaphragm portion 10 are distorted. When distortion occurs in each piezoresistive portion 20, the resistance value of each piezoresistive portion 20 changes. The stress of the diaphragm portion 10 is detected based on the bridge circuit by utilizing the resistance values of the plurality of piezo resistance portions 20.

以上、実施例に係るセンサチップ１について説明した。上記の説明から明らかなように、センサチップ１は、複数のピエゾ抵抗部２０よりも受圧面１４側において受圧面１４に沿う方向に延びている絶縁膜４０を備えている。また、センサチップ１は、複数のピエゾ抵抗部２０の周りにおいて受圧面１４と反対側の面（支持部３０の上面）から絶縁膜４０を貫通して絶縁膜４０の下側まで延びている溝部５０を備えている。溝部５０は、受圧面１４と直交する方向に視たときに複数のピエゾ抵抗部２０を囲むように一周している。 The sensor chip 1 according to the embodiment has been described above. As is clear from the above description, the sensor chip 1 includes an insulating film 40 extending in a direction along the pressure receiving surface 14 on the pressure receiving surface 14 side of the plurality of piezoresistive portions 20. Further, the sensor chip 1 has a groove portion around the plurality of piezoresistive portions 20 extending from a surface opposite to the pressure receiving surface 14 (upper surface of the support portion 30) through the insulating film 40 to the lower side of the insulating film 40. It has 50. The groove portion 50 goes around the plurality of piezoresistive portions 20 so as to surround the plurality of piezoresistive portions 20 when viewed in a direction orthogonal to the pressure receiving surface 14.

この構成によれば、複数のピエゾ抵抗部２０よりも受圧面１４側では絶縁膜４０によって複数のピエゾ抵抗部２０を周囲から絶縁することができる。また、受圧面１４に沿う方向では、絶縁膜４０の下側まで延びている溝部５０によって、複数のピエゾ抵抗部２０を周囲から絶縁することができる。そのため、容器２００の内部の液体ｗが導電性を有していても、各ピエゾ抵抗部２０から液体ｗに電流がリークすることを抑制することができる。更に、上記の構成では、溝部５０が複数のピエゾ抵抗部２０を囲むように一周しているので、ダイヤフラム部１０における応力がピエゾ抵抗部２０とピエゾ抵抗部２０との間で溝部５０によって分断されることがない。したがって、複数のピエゾ抵抗部２０を周囲から絶縁すると共に、ダイヤフラム部１０における応力を精度良く検出することができる。 According to this configuration, the plurality of piezoresistive portions 20 can be insulated from the surroundings by the insulating film 40 on the pressure receiving surface 14 side of the plurality of piezoresistive portions 20. Further, in the direction along the pressure receiving surface 14, the plurality of piezoresistive portions 20 can be insulated from the surroundings by the groove portions 50 extending to the lower side of the insulating film 40. Therefore, even if the liquid w inside the container 200 has conductivity, it is possible to prevent the current from leaking from each piezoresistive unit 20 to the liquid w. Further, in the above configuration, since the groove portion 50 goes around the plurality of piezoresistive portions 20 so as to surround the plurality of piezoresistive portions 20, the stress in the diaphragm portion 10 is divided between the piezoresistive portion 20 and the piezoresistive portion 20 by the groove portion 50. There is nothing to do. Therefore, the plurality of piezoresistive portions 20 can be insulated from the surroundings, and the stress in the diaphragm portion 10 can be detected with high accuracy.

また、上記の構成では、溝部５０が絶縁膜４０を貫通して延びている。そのため、周囲に対する複数のピエゾ抵抗部２０の絶縁性を高めることができる。 Further, in the above configuration, the groove portion 50 extends through the insulating film 40. Therefore, the insulating property of the plurality of piezoresistive portions 20 with respect to the surroundings can be improved.

また、上記の構成では、ダイヤフラム部１０の受圧面１４が容器２００の内部を向くようにセンサチップ１が容器２００の内面２１０に固定されている。この構成によれば、流体の圧力がセンサチップ１に作用したときに、センサチップ１が容器２００の内面２１０に押し付けられるので、センサチップ１を容器２００に強固に固定することができる。 Further, in the above configuration, the sensor chip 1 is fixed to the inner surface 210 of the container 200 so that the pressure receiving surface 14 of the diaphragm portion 10 faces the inside of the container 200. According to this configuration, when the pressure of the fluid acts on the sensor chip 1, the sensor chip 1 is pressed against the inner surface 210 of the container 200, so that the sensor chip 1 can be firmly fixed to the container 200.

以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。以下の説明において、上記の説明における構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。 Although one embodiment has been described above, the specific embodiment is not limited to the above embodiment. In the following description, the same components as those in the above description will be designated by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

（１）他の実施例では、図３に示すように、容器２００の開口部２２０及びセンサチップ１の溝部５０に充填材７０が充填されていてもよい。充填材７０は、絶縁性の材料からなる。充填材７０は、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂からなる。充填材７０は、ダイヤフラム部１０の上面を覆っている。また、他の実施例では、支持部３０の下にガラス部材１３０が配置されていてもよい。ガラス部材１３０は、支持部３０の下面に固定されている。ガラス部材１３０は、支持部３０を支持している。ガラス部材１３０は、開口部１３２を備えている。ガラス部材１３０は、その開口部１３２がダイヤフラム部１０の受圧面１４と向かい合うように配置されている。 (1) In another embodiment, as shown in FIG. 3, the opening 220 of the container 200 and the groove 50 of the sensor chip 1 may be filled with the filler 70. The filler 70 is made of an insulating material. The filler 70 is made of, for example, a silicone resin or an epoxy resin. The filler 70 covers the upper surface of the diaphragm portion 10. Further, in another embodiment, the glass member 130 may be arranged under the support portion 30. The glass member 130 is fixed to the lower surface of the support portion 30. The glass member 130 supports the support portion 30. The glass member 130 includes an opening 132. The glass member 130 is arranged so that its opening 132 faces the pressure receiving surface 14 of the diaphragm portion 10.

（２）更に他の実施例では、図４に示すように、支持部３０に複数の溝部５０が形成されていてもよい。溝部５０の数は特に限定されるものではない。 (2) In still another embodiment, as shown in FIG. 4, a plurality of groove portions 50 may be formed in the support portion 30. The number of grooves 50 is not particularly limited.

（３）上記の実施例では、溝部５０が絶縁膜４０を貫通して絶縁膜４０の下側まで延びていたが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、図５に示すように、溝部５０が絶縁膜４０を貫通していなくてもよい。溝部５０は、絶縁膜４０に達する位置まで延びていればよい。溝部５０の底面５２が絶縁膜４０に達していればよい。この構成によっても、複数のピエゾ抵抗部２０を周囲から絶縁することができる。 (3) In the above embodiment, the groove 50 penetrates the insulating film 40 and extends to the lower side of the insulating film 40, but the present invention is not limited to this configuration. In another embodiment, as shown in FIG. 5, the groove 50 does not have to penetrate the insulating film 40. The groove 50 may extend to a position where it reaches the insulating film 40. The bottom surface 52 of the groove 50 may reach the insulating film 40. With this configuration as well, the plurality of piezoresistive portions 20 can be insulated from the surroundings.

（４）上記の実施例では、絶縁膜４０がダイヤフラム部１０の受圧面１４を覆っている構成であったが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、図６に示すように、ダイヤフラム部１０の内部に絶縁膜４０が形成されていてもよい。ダイヤフラム部１０の受圧面１４よりも上側に絶縁膜４０が配置されていてもよい。この構成では、絶縁膜４０よりも下側に受圧面１４が位置している。受圧面１４が容器２００の内部の液体ｗに接触している。また、上記の実施例では、支持部３０に溝部５０が形成されていたが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、図６に示すように、ダイヤフラム部１０に溝部５０が形成されていてもよい。図６に示す構成によっても、複数のピエゾ抵抗部２０を周囲から絶縁すると共にダイヤフラム部１０における応力を精度良く検出することができる。 (4) In the above embodiment, the insulating film 40 covers the pressure receiving surface 14 of the diaphragm portion 10, but the configuration is not limited to this. In another embodiment, as shown in FIG. 6, the insulating film 40 may be formed inside the diaphragm portion 10. The insulating film 40 may be arranged above the pressure receiving surface 14 of the diaphragm portion 10. In this configuration, the pressure receiving surface 14 is located below the insulating film 40. The pressure receiving surface 14 is in contact with the liquid w inside the container 200. Further, in the above embodiment, the groove portion 50 is formed in the support portion 30, but the present invention is not limited to this configuration. In another embodiment, as shown in FIG. 6, the groove portion 50 may be formed in the diaphragm portion 10. With the configuration shown in FIG. 6, the plurality of piezoresistive portions 20 can be insulated from the surroundings, and the stress in the diaphragm portion 10 can be detected with high accuracy.

（５）上記の実施例では、ダイヤフラム部１０に４個のピエゾ抵抗部２０が配置されている構成であったが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、ダイヤフラム部１０に例えば２個のピエゾ抵抗部２０が配置されている構成であってもよい。 (5) In the above embodiment, four piezoresistive portions 20 are arranged in the diaphragm portion 10, but the configuration is not limited to this. In another embodiment, for example, two piezoresistive portions 20 may be arranged in the diaphragm portion 10.

（６）上記の実施例では、センサチップ１が容器２００の内面２１０に固定されていたが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、センサチップ１が容器２００の外面に固定されていてもよい。また、更に他の実施例では、センサチップ１が管２５０の内面に固定されていてもよい。センサチップ１が固定される部材は特に限定されるものではない。ダイヤフラム部１０の受圧面１４が液体ｗ側を向くように配置されていればよい。 (6) In the above embodiment, the sensor chip 1 is fixed to the inner surface 210 of the container 200, but the present invention is not limited to this configuration. In another embodiment, the sensor chip 1 may be fixed to the outer surface of the container 200. Further, in still another embodiment, the sensor chip 1 may be fixed to the inner surface of the tube 250. The member to which the sensor chip 1 is fixed is not particularly limited. The pressure receiving surface 14 of the diaphragm portion 10 may be arranged so as to face the liquid w side.

（７）上記の実施例では、流体の一例として液体ｗを用いていたが、この構成に限定されるものではなく、他の実施例では、流体が気体であってもよい。 (7) In the above embodiment, the liquid w is used as an example of the fluid, but the present invention is not limited to this configuration, and in other examples, the fluid may be a gas.

（８）上記の実施例では、センサチップ１が接着剤６０によって容器２００に固定されていたが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、接着剤６０に代えて、はんだや低融点ガラスが用いられてもよい。 (8) In the above embodiment, the sensor chip 1 is fixed to the container 200 by the adhesive 60, but the present invention is not limited to this configuration. In other embodiments, solder or low melting point glass may be used instead of the adhesive 60.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples illustrated above. The technical elements described herein or in the drawings exhibit their technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the techniques illustrated in the present specification or drawings can achieve a plurality of purposes at the same time, and achieving one of the purposes itself has technical usefulness.

１：センサチップ、１０：ダイヤフラム部、１２：外周端部、１４：受圧面、２０：ピエゾ抵抗部、３０：支持部、３２：固定面、４０：絶縁膜、５０：溝部、５２：底面、６０：接着剤、７０：充填材、２００：容器、２１０：内面 1: Sensor chip, 10: Diaphragm part, 12: Outer peripheral end part, 14: Pressure receiving surface, 20: Piezoresistive part, 30: Support part, 32: Fixed surface, 40: Insulating film, 50: Groove part, 52: Bottom surface, 60: Adhesive, 70: Filler, 200: Container, 210: Inner surface

Claims

A sensor chip made of semiconductors
A diaphragm part having a pressure receiving surface that receives the pressure of the fluid, and
A support portion that supports the outer peripheral end portion of the diaphragm portion, and a support portion that supports the outer peripheral end portion.
A plurality of piezoresistive parts arranged in the diaphragm part, and
An insulating film extending in a direction along the pressure receiving surface on the pressure receiving surface side of the plurality of piezoresistive portions.
A groove extending from a surface opposite to the pressure receiving surface to a position reaching the insulating film around the plurality of piezoresistive portions, and when viewed in a direction orthogonal to the pressure receiving surface, the plurality of piezoresistive portions. A sensor chip including the groove portion that goes around the portion so as to surround the portion.

The sensor chip according to claim 1, wherein the groove portion extends through the insulating film.

The sensor chip according to claim 1 or 2, further comprising an insulating filler filled in the groove.

The sensor chip according to any one of claims 1 to 3, which is fixed to a container or a tube.
A sensor chip in which the pressure receiving surface of the diaphragm portion is fixed to the inner surface of the container or the pipe so as to face the inside of the container or the pipe.