JP5200919B2 - センサチップおよびその製造方法並びに圧力センサ - Google Patents

Description

本発明は、圧力媒体の圧力を検出可能なセンシング部を含む部位が圧力導入通路内に露出するセンサチップおよびその製造方法並びに圧力センサに関するものである。

従来より、圧力媒体の圧力を検出可能なセンシング部を含む部位が圧力導入通路内に露出するセンサチップに関する技術として、例えば、下記特許文献１に示す半導体圧力センサが知られている。この半導体圧力センサのセンサチップは、台座用ガラスの上にシリコン基板を設け、このシリコン基板の被測定媒体（圧力媒体）と接触する部位に、被測定媒体の圧力に応じて変位するダイアフラム部を形成してなるセンシング部を備えている。そして、センサチップのうちセンシング部を含む部位のみが被測定媒体中に露出するように、センサチップとハウジングとの間が低融点ガラスからなる封止部材で気密封着されている。また、センシング部からの信号は、基板面（長手方向に沿う面）に形成されるランドとこのランドに電気的に接続されるボンディングワイヤを介して出力される。
特許第２７９２１１６号公報

ところで、センサチップを低融点ガラス等の封止部材によりケースに支持した後、このセンサチップの長手方向に沿う面に形成されるランド等の電極にボンディングワイヤの一端を電気的に接続する際に、電極と反対側の面に対するセンサチップの支持が不十分である場合には、ワイヤボンディング等の配線作業時にセンサチップの変形や破損が生じてしまう可能性がある。このようなセンサチップの変形や破損を防止するためにセンサチップを補助的に支持しながら配線作業を実施する場合には、配線作業が複雑になるだけでなく、製造コストも増大してしまう。

また、ボンディングワイヤの他端が電気的に接続されるリードの配置によっては、配線作業を実施するためにリードとボンディングワイヤとをセンサチップの長手方向に直交する方向に所定距離だけ離間させる必要があり、このようなセンサチップを採用する圧力センサにおいて当該センサチップの長手方向に直交する方向の寸法が大きくなるという問題がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、配線作業を容易にするとともに当該作業による破損を防止し得るセンサチップおよびその製造方法並びに圧力センサを提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、圧力媒体の圧力を検出可能なセンシング部が長手方向一端側に形成されるセンサチップであって、圧力検出部が形成されてダイアフラムとして機能する薄肉部を有する第１の基板と凹部が形成される第２の基板とを備えており、前記センシング部は、前記薄肉部および前記凹部を近接させるように前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせることで前記薄肉部および前記凹部により密閉されて形成される圧力基準室を備えるとともに、この圧力基準室の基準圧力と前記圧力媒体の圧力との圧力差に基づく前記ダイアフラムの変位に応じた信号が前記圧力検出部から出力されるように構成され、前記センサチップの長手方向他端側であって当該長手方向に交差する前記第２の基板の端面には、前記センシング部からの信号を出力するための電極が形成されることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載のセンサチップにおいて、前記電極が形成される前記端面は、前記長手方向に対して直交するように形成されることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１に記載のセンサチップにおいて、前記電極が形成される前記端面は、前記長手方向に対して所定の傾斜角度を有するようにテーパ状に形成されることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサチップにおいて、前記圧力媒体の温度を検出可能な温度検出部を備えることを特徴とする。

請求項５の発明は、圧力媒体の圧力と密閉される圧力基準室の基準圧力との圧力差に基づくダイアフラムの変位に応じた信号を出力可能な圧力検出部を備えるセンシング部が長手方向一端側に形成されるとともに、前記センシング部からの信号を出力するための電極が長手方向他端側に形成されるセンサチップの製造方法であって、前記圧力検出部とこの圧力検出部から信号を取り出すための第１配線部とを第１の基板の一側面に形成する第１工程と、前記第１の基板のうち少なくとも前記圧力検出部近傍の厚さを薄くすることにより前記ダイアフラムとして機能する薄肉部を形成する第２工程と、凹部を第２の基板の一側面に形成する第３工程と、前記薄肉部と前記凹部とを近接させるように前記第１の基板の前記一側面と前記第２の基板の前記一側面とを貼り合わせることにより前記薄肉部と前記凹部とでもって前記圧力基準室を形成する第４工程と、前記第２の基板において前記凹部から離間する端面を、前記第１配線部の一部を露出させるように除去するとともに前記一側面に対して交差するように傾斜させて形成する第５工程と、前記第１配線部に電気的に接続されるとともに前記端面に配置されて前記電極を構成するための第２配線部を形成する第６工程と、を備えることを特徴とする。

請求項６の発明は、圧力媒体の圧力と密閉される圧力基準室の基準圧力との圧力差に基づくダイアフラムの変位に応じた信号を出力可能な圧力検出部を備えるセンシング部が長手方向一端側に形成されるとともに、前記センシング部からの信号を出力するための電極が長手方向他端側に形成されるセンサチップの製造方法であって、前記圧力検出部とこの圧力検出部から信号を取り出すための第１配線部とを第１の基板の一側面に形成する第１工程と、前記第１の基板の前記一側面に絶縁層を形成するとともにこの絶縁層上に前記第１配線部に導通する第１導通部と前記圧力検出部を囲む環状の第１封止部とを同一の厚さで同質の導電材料にて形成する第２工程と、前記第１の基板のうち少なくとも前記圧力検出部近傍の厚さを薄くすることにより前記ダイアフラムとして機能する薄肉部を形成する第３工程と、凹部と前記圧力検出部からの信号を処理可能な回路部とを第２の基板の一側面に形成するとともに当該一側面に対して交差する端面を前記回路部近傍に形成する第４工程と、前記第２の基板の前記一側面に絶縁層を形成し、この絶縁層上に前記第１導通部を介して前記第１配線部および前記回路部を電気的に接続するための第２導通部と前記凹部の周囲であって前記第１封止部に対向する環状の第２封止部とを同一の厚さで前記第１封止部と同質の導電材料にて形成するとともに、前記回路部に電気的に接続されて前記端面に配置されて前記電極を構成するための第２配線部を形成する第５工程と、前記薄肉部および前記凹部を近接させるように前記第１導通部および前記第２導通部と前記第１封止部および前記第２封止部とをそれぞれ融着させることにより前記圧力検出部と前記回路部とを電気的に接続するとともに前記薄肉部と前記凹部と前記両封止部とでもって前記圧力基準室を形成する第６工程と、を備えることを特徴とする。

請求項７のセンサは、請求項１〜４のいずれか一項に記載のセンサチップ又は請求項５〜６のいずれか一項に記載のセンサチップの製造方法にて製造されるセンサチップと、前記圧力媒体を導入するための圧力導入通路が形成されるケースと、前記センサチップのうち前記センシング部を含む長手方向一端側のみが前記圧力導入通路に露出するように前記センサチップと前記ケースとの間に介在する封止部材と、前記センサチップの長手方向他端側の前記端面に形成される前記電極に配線部材を介して電気的に接続されて当該電極を介して前記センシング部からの信号を取り出すためのリードと、を備えることを特徴とする。

請求項８のセンサは、請求項７に記載の圧力センサにおいて、前記ケースは、前記センサチップの前記長手方向一端側であって前記センシング部から離間する部位に前記封止部材を介して近接するように形成されることを特徴とする。

請求項１の発明では、センサチップの長手方向一端側にはセンシング部が形成されており、このセンシング部は、圧力検出部が形成されてダイアフラムとして機能する薄肉部と凹部を近接させるように第１の基板と第２の基板とを貼り合わせることで薄肉部および凹部により密閉されて形成される圧力基準室を備えるとともに、この圧力基準室の基準圧力と圧力媒体の圧力との圧力差に基づくダイアフラムの変位に応じた信号が圧力検出部から出力されるように構成されている。また、センサチップの長手方向他端側であって当該長手方向に交差する第２の基板の端面には、センシング部からの信号を出力するための電極が形成されている。

これにより、センサチップのうちセンシング部を含む長手方向一端側のみを圧力媒体が導入される圧力導入通路に露出するように、当該センサチップを封止部材等を介してケースにて支持した状態で、長手方向他端側の第２の基板の端面に形成される電極に対してボンディングワイヤ等の配線部材を電気的に接続する配線作業が実施されることとなる。そして、電極が形成される端面は、長手方向他端側にて当該長手方向に交差するように形成されているため、センサチップに対して長手方向に平行な方向から配線作業が実施されるので、当該作業時にセンサチップに生じる曲げ応力等が抑制されて、センサチップの変形や破損を防止することができる。

また、センサチップの長手方向に沿う面に形成される電極に対して配線作業を実施する場合と比較して、センサチップの破損を防止するための補助的な支持部材も不要であり、ケース等のセンサチップを支持する支持部材が配線作業の邪魔になりにくいので、配線作業が容易になる。
したがって、配線作業を容易にするとともに当該作業によるセンサチップの破損を防止することができる。

請求項２の発明では、電極が形成される端面は、長手方向に対して直交するように形成されているため、センサチップに対して配線作業が実施される際に当該センサチップに加わる押圧力が長手方向に平行な方向に作用するので、配線作業時におけるセンサチップに対する曲げ応力等をなくすことができる。

請求項３の発明では、電極が形成される端面は、長手方向に対して所定の傾斜角度を有するようにテーパ状に形成されるため、この傾斜角度を調整することで配線作業時における電極に電気的に接続されるボンディングワイヤ等の配線部材の引き出し方向を所望の方向に設定できるので、配線作業をより容易にすることができる。

請求項４の発明では、圧力媒体の温度を検出可能な温度検出部を備えているため、上述した効果に加えて、１つのセンサチップで圧力媒体の圧力と温度とを同時に検出することができる。

請求項５の発明では、ダイアフラムとして機能する薄肉部と凹部とを近接させるように第１の基板の一側面と第２の基板の一側面とを貼り合わせることにより薄肉部と凹部とでもって圧力基準室を形成する。そして、第２の基板において凹部から離間する端面を、第１配線部の一部を露出させるように除去するとともに一側面に対して交差するように傾斜させて形成する。そして、この端面には、第１配線部に電気的に接続される第２配線部の一部を構成する電極が形成される。

電極は、第２の基板においてその一側面に対して交差する傾斜する端面、すなわち、長手方向に交差する端面に形成されるので、センサチップの電極に対して長手方向に平行な方向から配線作業が実施されると、当該作業時にセンサチップに生じる曲げ応力等が抑制されて、センサチップの変形や破損を防止することができる。

また、センサチップの長手方向に沿う面に形成される電極に対して配線作業を実施する場合と比較して、センサチップの破損を防止するための補助的な支持部材も不要であり、ケース等のセンサチップを支持する支持部材が配線作業の邪魔になりにくいので、配線作業が容易になる。

さらに、端面の傾斜角度を調整することで配線作業時における電極に電気的に接続されるボンディングワイヤ等の配線部材の引き出し方向を所望の方向に設定できるので、配線作業をより容易にすることができる。
したがって、配線作業を容易にするとともに当該作業によるセンサチップの破損を防止することができる。

請求項６の発明では、第１の基板の一側面に絶縁層を形成するとともに、この絶縁層上に、圧力検出部から信号を取り出すための第１配線部に導通する第１導通部と圧力検出部を囲む環状の第１封止部とを、同一の厚さで同質の導電材料にて形成する。そして、凹部と圧力検出部からの信号を処理可能な回路部とを第２の基板の一側面に形成するとともに、当該一側面に対して交差する端面を回路部近傍に形成する。そして、第２の基板の一側面に絶縁層を形成し、この絶縁層上に、第１導通部を介して第１配線部および回路部を電気的に接続するための第２導通部と凹部の周囲であって第１封止部に対向する環状の第２封止部とを、同一の厚さで第１封止部と同質の導電材料にて形成する。そして、回路部に電気的に接続されて端面に配置されて電極を構成するための第２配線部を形成する。そして、薄肉部および凹部を近接させるように第１導通部および第２導通部と第１封止部および第２封止部とをそれぞれ融着させることにより圧力検出部と回路部とを電気的に接続するとともに薄肉部と凹部と両封止部とでもって圧力基準室を形成する。

このように、圧力検出部を囲む環状の第１封止部と第１導通部とは、同一の厚さで同質の導電材料にて形成されており、第１封止部に対向する環状の第２封止部と第２導通部とは、同一の厚さで第１封止部と同質の導電材料にて形成されている。これにより、第１導通部と第２導通部とを融着させる工程において、同時に第１封止部と第２封止部とを融着させて圧力基準室が形成されるので、製造工程が削減されてセンサチップを製造するための製造コストを低減することができる。

請求項７の発明では、圧力センサは、請求項１〜４のいずれか一項に記載のセンサチップ又は請求項５〜６のいずれか一項に記載のセンサチップの製造方法にて製造されるセンサチップと、圧力媒体を導入するための圧力導入通路が形成されるケースと、センサチップのうちセンシング部を含む長手方向一端側のみが圧力導入通路に露出するようにセンサチップとケースとの間に介在する封止部材と、センサチップの長手方向他端側の上記端面に形成される電極に配線部材を介して電気的に接続されて当該電極を介してセンシング部からの信号を取り出すためのリードとを備えている。

これにより、センサチップのうちセンシング部を含む長手方向一端側のみを圧力媒体が導入される圧力導入通路に露出するように、当該センサチップを封止部材を介してケースにて支持した状態で、長手方向他端側の端面に形成される電極に対してボンディングワイヤ等の配線部材を電気的に接続する配線作業が実施されることとなる。電極が形成される端面は、長手方向他端側にて当該長手方向に交差または直交するように形成されているため、センサチップに対して長手方向に平行な方向から配線作業が実施されるので、当該作業時にセンサチップに生じる曲げ応力等が抑制されて、センサチップの変形や破損を防止することができる。

特に、センサチップの電極に電気的に接続される配線部材は、当該センサチップの長手方向に引き出されるため、この配線部材とリードとをセンサチップの長手方向に直交する方向に離間させる必要がないので、圧力センサにおいて上記長手方向に直交する方向の寸法を小さくすることができる。

請求項８の発明では、ケースは、センサチップの長手方向一端側であってセンシング部から離間する部位に封止部材を介して近接するように形成される。これにより、センサチップが封止部材を介しケースに対して確実に支持されるので、センサチップの電極に対する配線作業をより容易にすることができる。

以下、本発明に係るセンサチップおよびその製造方法並びに圧力センサの各実施形態について図を参照して説明する。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を図を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係るセンサチップ４０を採用する圧力センサ１０の全体概略断面図である。図２は、図１のセンサチップ４０の詳細断面図である。図３（Ａ）は、センサチップ４０の平面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す３Ｂ−３Ｂ線相当の切断面による断面図であり、図３（Ｃ）は、センサチップ４０を長手方向他端側から見た側面図である。なお、図１および図２において、長手方向一端側および長手方向他端側は図中の下側および上側を示し、図３（Ａ），（Ｂ）において、長手方向一端側および長手方向他端側は図中の左側および右側を示す。

圧力センサ１０は、たとえば自動車に搭載され、燃料圧力、エンジンや駆動系の潤滑用オイル圧、あるいはエアコンの冷媒圧、さらには排気ガス圧等の圧力媒体の被測定圧力を検出する圧力センサ等に適用できる。

図１に示すように、圧力センサ１０は、主に、圧力媒体の圧力に応じた電気信号を出力するセンシング部４０ａを有するセンサチップ４０と、このセンシング部４０ａからの信号を取り出すためのリード２４を有するコネクタケース２０と、センサチップ４０のセンシング部４０ａに圧力媒体を導入するための圧力導入通路３１が形成されるハウジング３０と、を備えている。

コネクタケース２０は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂材料により、略環状に成形される下端部２０ａおよび中間部２０ｂとこの中間部２０ｂに着脱可能な上端部２０ｃとを備えている。

下端部２０ａの中央には、センサチップ４０のうちセンシング部４０ａが設けられる長手方向一端側とは反対側の長手方向他端側を収容するための開口部２１が形成されている。

中間部２０ｂの中央には、開口部２２が形成されており、中間部２０ｂの下端側は、その開口部２２にて開口部２１に連通するように下端部２０ａの上端側に係合可能に形成されている。

この中間部２０ｂには、センサチップ４０のセンシング部４０ａと外部の回路等とを電気的に接続するための複数個の金属製棒状のリード２４が設けられており、各リード２４の一側端部は、中間部２０ｂの開口部２２の内部に露出している。これら各リード２４の一側端部は、センサチップ４０の長手方向他端側の端面４１ｅに設けられる各電極４９とボンディングワイヤ２６を介してそれぞれ電気的に接続されており、それによって、センサチップ４０は、各リード２４を介して外部と電気的に接続可能になっている。なお、ボンディングワイヤ２６は、特許請求の範囲に記載の「配線部材」の一例に相当する。

各リード２４は、例えば、黄銅にＮｉメッキ、Ａｕメッキ等のメッキ処理を施した材料よりなり、インサートモールドにより中間部２０ｂと一体に成形されている。

上端部２０ｃには、上端側に開口部２３が形成されており、各リード２４の一側端部がセンサチップ４０の各電極４９に電気的に接続された中間部２０ｂに対して開口部２２を閉塞するように上端部２０ｃを組み付けるとき、各リード２４の他側端部が開口部２３内に突出した形でそれぞれ露出する。

このようにコネクタケース２０の開口部２３に露出する各リード２４の他側端部は、例えば、ワイヤハーネス等の図略の外部配線部材を介して外部回路（車両のＥＣＵ等）に電気的に接続されるようになっている。

次に、ハウジング３０について説明すると、このハウジング３０は、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）などの金属材料をプレスや切削加工により図１中の上下方向に延びる中空筒状に成形されている。

圧力導入通路３１は、ハウジング３０の中空部として構成されたものである。つまり、圧力導入通路３１は、ハウジング３０の一端部側３０ａおよび他端部側３０ｂにそれぞれ開口部３１ａ，３１ｂを有し、ハウジング３０の内部にて両端部側間３０ａ，３０ｂを連通するように設けられたものである。

また、ハウジング３０の一端部側３０ａの外面には、圧力センサ１０を自動車の適所、例えば、エアコンの冷媒配管や自動車の燃料配管などの被検出体の適所に固定するためのネジ部３２が形成されている。

そして、この被検出体から圧力導入通路３１を介して圧力媒体が導入されるようになっている。この圧力媒体は、例えば、上述したエアコンの冷媒、ガソリンなどのエンジンの燃料、エンジンや駆動系の潤滑用オイル、あるいは排気ガスなどである。

そして、コネクタケース２０の下端部２０ａは、ハウジング３０の他端部側３０ｂに連結されている。コネクタケース２０とハウジング３０との連結方法は特に限定するものではないが、溶接、接着、かしめなどが挙げられる。

本第１実施形態では、ハウジング３０の他端部側３０ｂにコネクタケース２０の下端部２０ａが挿入された状態で、ハウジング３０の他端部側３０ｂの一部３３が下端部２０ａにかしめ固定されている。これにより、コネクタケース２０およびハウジング３０は一体に組み付けられ、本第１実施形態のケース１１が構成されている。

また、ハウジング３０の他端部側３０ｂとコネクタケース２０の下端部２０ａとの間には、ハウジング３０とコネクタケース２０の間を気密的に封止するためのＯリング２５が配設されている。このＯリング２５は、例えば、シリコンゴム等の弾性材料よりなる。

次に、センサチップ４０の構造について図２および図３を用いて詳細に説明する。
図２および図３に示すように、センサチップ４０は、第１のシリコン基板４１と第２のシリコン基板４２とを後述するように絶縁層４３を介して常温接合により貼り合せて構成されている。

第１のシリコン基板４１における長手方向一端側の一側面４１ａには、４つの歪みゲージ４４が形成されており、各歪みゲージ４４は、当該各歪みゲージ４４から信号を取り出すために一側面４１ａに形成される５つの第１配線部４５にそれぞれ電気的に接続されている。なお、各歪みゲージ４４と対応する第１配線部４５との間には、歪みゲージ４４からの信号を処理するための公知の回路部が設けられてもよい。また、本第１実施形態では、各歪みゲージ４４から信号を外部にて調整可能とするために５つの第１配線部４５を設けているが、４つの第１配線部４５にて構成されてもよい。なお、歪みゲージ４４は、特許請求の範囲に記載の「圧力検出部」の一例に相当する。

また、第１のシリコン基板４１の他側面４１ｂには、各歪みゲージ４４近傍の厚さを薄くするように他側面４１ｂから一側面４１ａに向けて第１凹部４１ｃが設けられることで、薄肉部４６が形成されている。

第２のシリコン基板４２における長手方向一端側の一側面４２ａには、第２凹部４２ｂが形成されており、この第２凹部４２ｂと薄肉部４６とを近接させるように両シリコン基板４１，４２を貼り合わせることにより、薄肉部４６および第２凹部４２ｂにより密閉されて圧力基準室４７が形成される。これにより、薄肉部４６は、圧力基準室４７の基準圧力と圧力媒体の圧力との圧力差に基づいて変位するダイアフラム４６として機能し、このダイアフラム４６の変位が各歪みゲージ４４により検出されることとなる。ここでは、各歪みゲージ４４によりブリッジ回路が形成されており、ダイアフラム４６の変位による当該ブリッジ回路の抵抗値変化が検出される。

すなわち、圧力基準室４７の基準圧力と圧力媒体の圧力との圧力差に基づくダイアフラム４６の変位に応じた信号が各歪みゲージ４４から出力されるセンシング部４０ａが構成されることとなる。

第１のシリコン基板４１は、第２のシリコン基板４２に対して長手方向他端側に突出するように当該第２のシリコン基板４２に貼り合わされており、この突出する一側面４１ａと、長手方向他端側に形成される段差部４１ｄとには、絶縁層４３に形成されるコンタクトホール４８ａを介して各第１配線部４５に電気的に接続される第２配線部４８が５つ形成されている。各第２配線部４８のうち、段差部４１ｄの表面であって一側面４１ａに直交する端面４１ｅに形成される部位が各電極４９をそれぞれ構成する。

このように構成されるセンサチップ４０は、センシング部４０ａを含む長手方向一端側のみがハウジング３０の圧力導入通路３１内に露出するように、ハウジング３０の開口部３１ｂに低融点ガラスなどよりなる接着剤５０を介して支持されている。そして、センシング部４０ａは、圧力基準室４７の基準圧力と圧力媒体の圧力との圧力差に応じてダイアフラム４６が変位したとき、この変位に応じた信号を圧力検出信号として各電極４９等を介して各リード２４に出力する。なお、接着剤５０は、特許請求の範囲に記載の「封止部材」の一例に相当する。

次に、本第１実施形態に係る圧力センサ１０の製造方法について、その一具体例を述べる。
まず、後述するように形成されるセンサチップ４０を用意し、このセンサチップ４０を、センシング部４０ａを含む長手方向一端側のみが圧力導入通路３１内に露出するように、ハウジング３０の開口部３１ｂに接着剤５０を介して支持する。

次に、各リード２４がインサートモールドされた中間部２０ｂを用意し、この中間部２０ｂの下端側と下端部２０ａの上端側とを係合する。そして、センサチップ４０の長手方向他端側が下端部２０ａの開口部２１内に収容されるように、Ｏリング２５を介して下端部２０ａとハウジング３０の他端部側３０ｂとを連結する。

次に、センサチップ４０の各電極４９と対応するリード２４の一側端部とを各ボンディングワイヤ２６を介してそれぞれ電気的に接続する配線作業を実施する。このとき、各電極４９は、長手方向他端側にて当該長手方向に直交する端面４１ｅに形成されているので、センサチップ４０に対して長手方向に平行な方向から配線作業が実施されることとなる。このため、当該配線作業時にセンサチップ４０に生じる曲げ応力等が抑制されて、センサチップ４０の変形や破損を防止することができる。また、センサチップ４０の長手方向に沿う面に形成される電極に対して配線作業を実施する場合と比較して、センサチップ４０の破損を防止するための補助的な支持部材も不要であり、コネクタケース２０やハウジング３０等が配線作業の邪魔になりにくいので、配線作業が容易になる。

特に、センサチップ４０の各電極４９に電気的に接続される各ボンディングワイヤ２６は、当該センサチップ４０の長手方向に引き出されるため、各ボンディングワイヤ２６と各リード２４とをセンサチップ４０の長手方向に直交する方向に離間させる必要がないので、圧力センサ１０において上記長手方向に直交する方向の寸法を小さくすることができる。

そして、各リード２４の他側端部が開口部２３内に突出させるように、コネクタケース２０の中間部２０ｂと上端部２０ｃを組み付ける。こうして、コネクタケース２０とハウジング３０との組合せ固定がなされ、図１に示す圧力センサ１０が完成する。

次に、上述したセンサチップ４０を製造方法の工程を図４〜図７を用いて詳細に説明する。図４（Ａ）〜（Ｃ）、図５（Ｄ）〜（Ｆ）および図６（Ｇ），（Ｈ）は、第１実施形態におけるセンサチップ４０の製造方法の工程を示す説明図である。図７は、第１実施形態に係る複数のセンサチップ４０が１枚のウエハＷに形成された状態を示す平面図である。なお、図４〜図６および後述する図１３，図１４，図１６，図１７，図２０，図２１，図２３，図２４にて示す工程では、説明の便宜上、複数のセンサチップを同時に製造する工程において、２つのセンサチップを同時に製造する工程を図示している。

まず、図４（Ａ）に示すように、例えば、厚さ３００〜６００ミクロンの（１１０）面方位のｎ型単結晶シリコンからなる第１のシリコン基板４１を用意する。そして、この第１のシリコン基板４１の一側面４１ａに、イオン注入等によりボロンを所定の濃度にて注入しｐ型のピエゾ抵抗である各歪みゲージ４４を形成するとともに、より高濃度のボロンをイオン注入等してｐ+型拡散層配線である各第１配線部４５を長手方向に沿うように形成する。そして、熱酸化等によりＳｉＯ_２膜である絶縁層４３を一側面４１ａ上に形成する。

次に、図４（Ｂ）に示すように、第１のシリコン基板４１の一側面４１ａに対して、トレンチエッチング等を施して各第１配線部４５の近傍であって各歪みゲージ４４から離間する部位に一側面４１ａから他側面４１ｂに向けて深さ１００〜３００ミクロン程度のワイヤボンディングできる領域を確保できるように段差部４１ｄを形成するとともに、この段差部４１ｄ上も含めてさらに絶縁層４３を形成する。そして、各第１配線部４５から信号を取り出すためのコンタクトホール４８ａを絶縁層４３にそれぞれ形成する。

そして、図４（Ｃ）に示すように、第１のシリコン基板４１において、各コンタクトホール４８ａを介して第１配線部４５に電気的に接続されるアルミニウム等の配線層である第２配線部４８を段差部４１ｄの表面に形成する。段差部４１ｄの表面のうち第１配線部４５に近接する端面４１ｅに配置される各第２配線部４８の部位が電極４９をそれぞれ構成する。図４（Ｃ）から判るように、端面４１ｅは、一側面４１ａに直交する面として形成されるため、各電極４９は、長手方向に対して直交するように形成されることとなる。

そして、図５（Ｄ）に示すように、第１のシリコン基板４１において、各歪みゲージ４４近傍の他側面４１ｂにトレンチエッチング等を施して第１凹部４１ｃを設けて各歪みゲージ４４近傍の厚さを薄くすることにより、ダイアフラム４６として機能する薄肉部４６を形成する。

次に、図５（Ｅ）に示すように、例えば、（１１０）面方位のｎ型単結晶シリコンからなる第２のシリコン基板４２を用意する。そして、この第２のシリコン基板４２の一側面４２ａにトレンチエッチング等を施して、第２凹部４２ｂおよび第３凹部４２ｃを形成する。ここで、各第２凹部４２ｂは、第１のシリコン基板４１と第２のシリコン基板４２とを後述するように貼り合わせるとき、各薄肉部４６に近接する位置に形成される。また、各第３凹部４２ｃは、両シリコン基板４１，４２を貼り合わせるとき、各第２配線部４８に対向する位置に形成される。

そして、図５（Ｆ）に示すように、各薄肉部４６と各第２凹部４２ｂとを近接させるように第１のシリコン基板４１の一側面４１ａと第２のシリコン基板４２の一側面４２ａとを絶縁層４３を介した常温接合により貼り合わせることで、薄肉部４６と第２凹部４２ｂとでもって圧力基準室４７を形成する。これにより、圧力基準室４７の基準圧力と圧力媒体の圧力との圧力差に基づくダイアフラム４６の変位に応じた信号が各歪みゲージ４４から出力されるセンシング部４０ａが構成される。ここで、常温接合とは、例えば、接合面に対してアルゴンイオンやアルゴンプラズマ等で表面活性化を行い例えば真空状態で行なう接合をいう。

次に、図６（Ｇ）に示すように、第２のシリコン基板４２の他側面を、研削加工により荒削りした後にＣＭＰ（Chemical Mechanical polishing）等を実施して、各圧力基準室４７の気密を保ちつつ各第２配線部４８が露出するまで平坦化する。

この段階では、図７に例示するように、隣接するセンサチップ４０同士が長手方向一端側同士または長手方向他端側同士を連結させた状態にて、１枚のウエハＷに複数のセンサチップ４０が形成されることとなる。

そして、図６（Ｈ）に示すように、一方のセンサチップ４０の各第２配線部４８と他方のセンサチップ４０の各第２配線部４８との間における段差部４１ｄを、ダイシング等を施して切断することにより、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すセンサチップ４０が複数完成する。

以上説明したように、本第１実施形態に係るセンサチップ４０では、長手方向一端側にはセンシング部４０ａが形成されており、このセンシング部４０ａは、各歪みゲージ４４が形成されてダイアフラム４６として機能する薄肉部４６と第２凹部４２ｂを近接させるように第１のシリコン基板４１と第２のシリコン基板４２とを貼り合わせることで薄肉部４６および第２凹部４２ｂにより密閉されて形成される圧力基準室４７を備えるとともに、この圧力基準室４７の基準圧力と圧力媒体の圧力との圧力差に基づくダイアフラム４６の変位に応じた信号が各歪みゲージ４４から出力されるように構成されている。また、センサチップ４０の長手方向他端側であって当該長手方向に直交する端面４１ｅには、センシング部４０ａからの信号を出力するための各電極４９が形成されている。

これにより、センサチップ４０のうちセンシング部４０ａを含む長手方向一端側のみを圧力媒体が導入される圧力導入通路３１に露出するように、当該センサチップ４０を接着剤５０を介してハウジング３０の開口部３１ｂにて支持した状態で、長手方向他端側の端面４１ｅに形成される各電極４９に対してボンディングワイヤ２６を電気的に接続する配線作業が実施されることとなる。そして、各電極４９が形成される端面４１ｅは、長手方向他端側にて当該長手方向に直交するように形成されているため、センサチップ４０に対して配線作業が実施される際に当該センサチップ４０に加わる押圧力が長手方向に平行な方向に作用するので、配線作業時におけるセンサチップ４０に対する曲げ応力等をなくして、センサチップ４０の変形や破損を防止することができる。

また、センサチップ４０の長手方向に沿う面に形成される電極に対して配線作業を実施する場合と比較して、センサチップ４０の破損を防止するための補助的な支持部材も不要であり、コネクタケース２０やハウジング３０等が配線作業の邪魔になりにくいので、配線作業が容易になる。
したがって、各電極４９に対する配線作業を容易にするとともに当該作業によるセンサチップ４０の破損を防止することができる。

また、本第１実施形態に係るセンサチップ４０の製造方法では、各歪みゲージ４４から長手方向に離間する部位に形成される段差部４１ｄの表面のうち少なくとも第１配線部４５に近接する端面４１ｅには、各第１配線部４５に電気的に接続される第２配線部４８の一部を構成する電極４９がそれぞれ形成される。すなわち、長手方向一端側に形成されるセンシング部４０ａからの信号を出力するために長手方向他端側に形成される各電極４９が、段差部４１ｄの端面４１ｅに形成されることとなる。そして、ダイアフラム４６として機能する薄肉部４６と第２凹部４２ｂとを近接させるように第１のシリコン基板４１の一側面４１ａと第２のシリコン基板４２の一側面４２ａとを貼り合わせることにより薄肉部４６と第２凹部４２ｂとでもって圧力基準室４７を形成する。

これにより、段差部４１ｄの端面４１ｅは、長手方向に直交する面として形成され、この端面４１ｅに各電極４９を形成することができる。すなわち、上述した作用・効果を奏するセンサチップ４０を形成することができる。

特に、本第１実施形態に係る圧力センサ１０では、センサチップ４０の各電極４９にそれぞれ電気的に接続される各ボンディングワイヤ２６は、当該センサチップ４０の長手方向に引き出されるため、各ボンディングワイヤ２６と各リード２４とをセンサチップ４０の長手方向に直交する方向に離間させる必要がないので、圧力センサ１０において上記長手方向に直交する方向の寸法を小さくすることができる。

図８は、第１実施形態の第１の変形例におけるセンサチップ４０ｂを示す説明図であり、図８（Ａ）は、センサチップ４０ｂの平面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示す８Ｂ−８Ｂ線相当の切断面による断面図であり、図８（Ｃ）は、センサチップ４０ｂを長手方向他端側から見た側面図である。
図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、センサチップ４０ｂにおいて、各第２配線部４８は、段差部４１ｄの表面のうち端面４１ｅのみに形成されてもよい。具体的な製造方法として、図４（Ｃ）に示す工程において、各コンタクトホール４８ａを介して第１配線部４５に電気的に接続される各第２配線部４８を段差部４１ｄの表面に形成する際、段差部４１ｄの表面のうち端面４１ｅのみに形成する。

これにより、第２配線部４８を切断することなく端面４１ｅを除く段差部４１ｄをより多く除去することができる。このため、端面４１ｅに形成される各電極４９に対する配線作業を妨げる部位をなくすことができ、各電極４９に対する配線作業をより容易にすることができる。

図９は、第１実施形態の第２の変形例におけるセンサチップ４０ｃを示す断面図である。
図９に示すように、センサチップ４０ｃにおいて、各電極４９が形成される端面４１ｅは、長手方向に対して所定の傾斜角度（Ｘ度）を有するようにテーパ状に形成されてもよい。例えば１〜４５度程度で形成することができる。これにより、この傾斜角度を調整することで配線作業時における各電極４９に電気的に接続されるボンディングワイヤ２６等の配線部材の引き出し方向を所望の方向に設定できるので、配線作業をより容易にすることができる。また、センサチップ４０ｃに対して長手方向に平行な方向から配線作業が実施されるので、当該作業時にセンサチップ４０ｃに生じる曲げ応力等が抑制されて、センサチップ４０ｃの変形や破損を防止することができる。

図１０は、第１実施形態の第３の変形例におけるセンサチップ４０の製造方法を示す説明図であり、図１１は、第１実施形態の第４の変形例におけるセンサチップ４０の製造方法を示す説明図である。
図１０に示すように、隣接するセンサチップ４０同士が長手方向一端側と長手方向他端側とを連結させた状態にて、１枚のウエハＷに複数のセンサチップ４０が形成されてもよい。

また、図１１に示すように、長手方向に直交する方向にて隣接するセンサチップ４０同士が第２のシリコン基板４２の第３凹部４２ｃを連結させた状態にて、１枚のウエハＷに複数のセンサチップ４０が形成されてもよい。すなわち、上述した図５（Ｅ）にて示す第２のシリコン基板４２の一側面４２ａに形成される第３凹部４２ｃは、長手方向に直交する方向にて隣接する他のセンサチップと連通する溝部４２ｄとして形成されてもよい。これにより、ダイシング等の工程が簡素化され製造コストを低減することができる。

図１２は、第１実施形態の第５の変形例における圧力センサ１０を示す断面図である。
図１２に示すように、ハウジング３０の開口部３１ｂの一部は、圧力導入通路３１に沿う方向（長手方向）に長くなるように形成されてもよい。これにより、ハウジング３０において、センサチップ４０との間に介在する接着剤５０と接触する接触面積が増加するため、センサチップ４０の支持が強固となり、上述した各電極４９に対する配線作業が容易になる。

図１３は、１枚のウエハを複数のセンサチップ４０に分断する分断方法の第１の分断変形例を示す断面図であり、図１４は、１枚のウエハを複数のセンサチップ４０に分断する分断方法の第２の分断変形例を示す断面図である。

１枚のウエハを複数のセンサチップ４０に分断する分断方法の第１の分断変形例として、図６（Ｈ）に示す工程に代えて、図１３に示す工程を採用してもよい。
具体的には、図１３に示すように、図６（Ｇ）に示す工程により各第２配線部４８が露出するまで平坦化した後（図１３中の二点鎖線α_１参照）、一方のセンサチップ４０の各第２配線部４８と他方のセンサチップ４０の各第２配線部４８との間における段差部４１ｄを、幅の広いダイシングソーを用いたダイシングを施して切断する（図１３中の二点鎖線α_２参照）。これにより、１度の切断作業にて、第２配線部４８を切断することなく端面４１ｅを除く段差部４１ｄをより多く除去することができる。または幅の狭いダイシングソーでα_２の線に沿って２回で切断することもできる。

また、１枚のウエハを複数のセンサチップ４０に分断する分断方法の第２の分断変形例として、図６（Ｇ）および図６（Ｈ）に示す工程に代えて、図１４に示す工程を採用してもよい。
具体的には、図１４に示すように、各第２配線部４８が露出するように第２のシリコン基板４２の第３凹部４２ｃの長手方向両端側近傍に対応する部位をダイシングを施すことでそれぞれ切断した後（図１４中の二点鎖線β_１参照）、一方のセンサチップ４０の各第２配線部４８と他方のセンサチップ４０の各第２配線部４８との間における段差部４１ｄを、ダイシングを施して切断する（図１４中の二点鎖線β_２参照）。これにより、ダイシング工程のみで、１枚のウエハを複数のセンサチップ４０に分断することができる。特に、幅の広いダイシングソーを用いたダイシングを実施することにより、上述した第１の分断変形例の作用・効果をも奏する。または幅の狭いダイシングソーで２回で切断することもできる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図１５〜図１７を参照して説明する。図１５は、第２実施形態に係るセンサチップ６０の断面図である。図１６（Ａ）〜（Ｃ）および図１７（Ｄ）〜（Ｆ）は、第２実施形態におけるセンサチップ６０の製造方法の工程を示す説明図である。

図１５に示すように、本第２実施形態に係るセンサチップ６０では、第１のシリコン基板４１および第２のシリコン基板４２に代えて第１のシリコン基板６１および第２のシリコン基板６２を採用し、この第１のシリコン基板６１に各歪みゲージ４４からの信号を処理するための回路部６４が形成され、各電極４９が第２のシリコン基板４２に形成される点が、上記第１実施形態にて述べたセンサチップ４０と主に異なる。したがって、第１実施形態のセンサチップ４０と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

図１５に示すように、センサチップ６０は、第１のシリコン基板６１と第２のシリコン基板６２とを後述するように低融点ガラス層６３を介して貼り合せて構成されている。

第１のシリコン基板６１における長手方向一端側の一側面６１ａには、４つの歪みゲージ４４が形成されており、各歪みゲージ４４は、第１配線部４５を介して回路部６４にそれぞれ電気的に接続されている。

また、第１のシリコン基板６１は、その厚さが薄くなるように形成されている。このため、各歪みゲージ４４近傍の部位は、ダイアフラム４６として機能する薄肉部４６として構成される。

第２のシリコン基板６２における長手方向一端側の一側面６２ａには、第２凹部６２ｂが形成されており、この第２凹部６２ｂと薄肉部４６とを近接させるように両シリコン基板６１，６２を低融点ガラス層６３を介して貼り合わせることにより、薄肉部４６および第２凹部６２ｂにより密閉されて圧力基準室４７が形成される。

これにより、圧力基準室４７の基準圧力と圧力媒体の圧力との圧力差に基づくダイアフラム４６の変位に応じた信号が各歪みゲージ４４から出力されるセンシング部６０ａが構成されることとなる。

第１のシリコン基板６１は、第２のシリコン基板６２に対して長手方向他端側に突出するように当該第２のシリコン基板６２に貼り合わされており、この突出する一側面６１ａと、第２のシリコン基板６２の長手方向他端側の端面６２ｄとには、絶縁層４３に形成されるコンタクトホール６５ａおよび第３配線部６５を介して回路部６４に電気的に接続される第２配線部４８が形成されている。端面６２ｄは、一側面６２ａに直交するように形成されており、この端面６２ｄに形成される第２配線部４８の部位が各電極４９を構成する。

次に、上述したセンサチップ６０を製造方法の工程を図１６（Ａ）〜（Ｃ）および図１７（Ｄ）〜（Ｆ）を用いて詳細に説明する。
まず、図１６（Ａ）に示すように、例えば、（１１０）面方位のｎ型単結晶シリコンからなる第１のシリコン基板６１を用意する。そして、この第１のシリコン基板６１の一側面６１ａに、上記第１実施形態と同様に各歪みゲージ４４および各第１配線部４５を形成するとともに、公知の半導体プロセス等により回路部６４を形成する。そして、絶縁層４３に形成されるコンタクトホール６５ａを介して回路部６４からの信号を取り出すための第３配線部６５を一側面６１ａ上に形成する。

次に、図１６（Ｂ）に示すように、ＣＭＰ等を実施して第１のシリコン基板６１の厚さを薄くすることによりダイアフラム４６として機能する薄肉部４６を形成する。

そして、図１６（Ｃ）に示すように、例えば、（１１０）面方位のｎ型単結晶シリコンからなる第２のシリコン基板６２を用意する。そして、この第２のシリコン基板６２の一側面６２ａにトレンチエッチング等を施して、第２凹部６２ｂおよび第３凹部６２ｃを形成した後、絶縁層４３を形成する。ここで、各第２凹部６２ｂは、第１のシリコン基板６１と第２のシリコン基板６２とを後述するように貼り合わせるとき、各薄肉部４６に近接する位置に形成される。また、各第３凹部６２ｃは、両シリコン基板６１，６２を貼り合わせるとき、各第３配線部６５の一部に対向する位置に形成される。なお、第３凹部６２ｃの表面のうち第２凹部６２ｂ側の端面６２ｄは、一側面６２ａに直交するように形成されている。なお、本第２実施形態では第１のシリコン基板６１を薄くしてから第２のシリコン基板と貼り合わせたが、貼り合わせた後、第１のシリコン基板６１を薄くしてもよい。他の実施形態でも同様におこなうことができる。

そして、図１７（Ｄ）に示すように、薄肉部４６と第２凹部６２ｂとを近接させるように第１のシリコン基板６１の一側面６１ａと第２のシリコン基板６２の一側面６２ａとを低融点ガラス層６３を介して貼り合わせることにより、薄肉部４６と第２凹部６２ｂとでもって圧力基準室４７を形成する。これにより、圧力基準室４７の基準圧力と圧力媒体の圧力との圧力差に基づくダイアフラム４６の変位に応じた信号が各歪みゲージ４４から出力されるセンシング部６０ａが構成される。なお、低融点ガラス層６３は、第２凹部６２ｂ（各薄肉部４６）および第３凹部６２ｃを除くように設けられる。

次に、図１７（Ｅ）に示すように、第２のシリコン基板６２の他側面をＣＭＰ等を実施して、各圧力基準室４７の気密を保ちつつ各第３配線部６５の一部が露出するまで平坦化する。

そして、図１７（Ｆ）に示すように、第３配線部６５に電気的に接続されるとともに端面６２ｄに配置されて電極４９を構成するための第２配線部４８をスパッタデポジション等によるアルミニウム層の形成、フォトリソグラフィによるパターン形成、アルミニウム層のエッチングにより形成する。そして、一方のセンサチップ６０の各第３配線部６５と他方のセンサチップ６０の各第３配線部６５との間における第１のシリコン基板６１の部位を、ダイシング等を施して切断することにより、図１５に示すセンサチップ６０が複数完成する。

以上説明したように、本第２実施形態に係るセンサチップ６０の製造方法では、ダイアフラム４６として機能する薄肉部４６と第２凹部６２ｂとを近接させるように第１のシリコン基板６１の一側面６１ａと第２のシリコン基板６２の一側面６２ａとを低融点ガラス層６３を介して貼り合わせることにより薄肉部４６と第２凹部６２ｂとでもって圧力基準室４７を形成する。そして、第２のシリコン基板６２において、第２凹部６２ｂから長手方向に離間させ一側面６２ａに対して直交するように形成される端面６２ｄには、各歪みゲージ４４からの信号を処理するための回路部６４に対して電気的に接続される第２配線部４８の一部を構成する電極４９がそれぞれ形成される。

このようにセンサチップ６０を構成する場合でも、上記第１実施形態と同様に、センサチップ６０の各電極４９に対して長手方向に平行な方向から配線作業が実施されると、当該作業時にセンサチップ６０に生じる曲げ応力等が抑制されて、センサチップ６０の変形や破損を防止することができ、配線作業が容易になる。

図１８は、第２実施形態の第１の変形例におけるセンサチップ６０ｂを示す断面図である。
図１８に示すように、センサチップ６０ｂにおいて、第２のシリコン基板６２の第２凹部６２ｂを廃止してもよい。すなわち、図１６（Ｃ）に示す工程において、第２凹部６２ｂを形成する工程を廃止する。

この場合、薄肉部４６近傍を除くように設けられる低融点ガラス層６３を介して第１のシリコン基板６１の一側面６１ａと第２のシリコン基板６２の一側面６２ａとを貼り合わせることにより、薄肉部４６と第２のシリコン基板６２の一側面６２ａと低融点ガラス層６３とでもって圧力基準室４７が形成される。

これにより、第２のシリコン基板６２に第２凹部６２ｂを形成することなく圧力基準室４７を形成することができるので、製造工程が削減されてセンサチップ６０ｂを製造するための製造コストを低減することができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を図１９〜図２１を参照して説明する。図１９は、第３実施形態に係るセンサチップ７０の断面図である。図２０（Ａ）〜（Ｃ）および図２１（Ｄ）〜（Ｆ）は、第３実施形態におけるセンサチップ７０の製造方法の工程を示す説明図である。

図１９に示すように、本第３実施形態に係るセンサチップ７０では、第２のシリコン基板６２に代えて第２のシリコン基板７２を採用し、この第２のシリコン基板７２の長手方向他端側の端面７２ｄが、一側面７２ａに対して交差するように傾斜して形成され、この端面７２ｄに各電極４９が形成される点が、上記第２実施形態にて述べたセンサチップ６０と主に異なる。したがって、第２実施形態のセンサチップ６０と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

以下、本第３実施形態に係るセンサチップ７０を製造方法の工程を図２０（Ａ）〜（Ｃ）および図２１（Ｄ）〜（Ｆ）を用いて詳細に説明する。
まず、図２０（Ａ）に示すように、上記第２実施形態と同様に、第１のシリコン基板６１を用意し、この第１のシリコン基板６１の一側面６１ａに、各歪みゲージ４４、各第１配線部４５および回路部６４を形成する。そして、絶縁層４３に形成されるコンタクトホール６５ａを介して回路部６４からの信号を取り出すための第３配線部６５を一側面６１ａ上に形成する。

次に、図２０（Ｂ）に示すように、上記第２実施形態と同様に、ＣＭＰ等を実施して第１のシリコン基板６１の厚さを薄くすることによりダイアフラム４６として機能する薄肉部４６を形成する。

そして、図２０（Ｃ）に示すように、例えば、（１１０）面方位のｎ型単結晶シリコンからなる第２のシリコン基板７２を用意する。そして、この第２のシリコン基板７２の一側面７２ａにトレンチエッチング等を施して、第２凹部７２ｂおよび第３凹部７２ｃを形成した後、絶縁層４３を形成する。ここで、各第２凹部７２ｂは、第１のシリコン基板６１と第２のシリコン基板７２とを後述するように貼り合わせるとき、各薄肉部４６に近接する位置に形成される。また、各第３凹部７２ｃは、両シリコン基板６１，７２を貼り合わせるとき、各第３配線部６５の一部に対向する位置に形成される。

そして、図２１（Ｄ）に示すように、薄肉部４６と第２凹部７２ｂとを近接させるように第１のシリコン基板６１の一側面６１ａと第２のシリコン基板７２の一側面７２ａとを低融点ガラス層６３を介して貼り合わせることにより薄肉部４６と第２凹部７２ｂとでもって圧力基準室４７を形成する。これにより、圧力基準室４７の基準圧力と圧力媒体の圧力との圧力差に基づくダイアフラム４６の変位に応じた信号が各歪みゲージ４４から出力されるセンシング部７０ａが構成される。なお、低融点ガラス層６３は、第２凹部７２ｂ（各薄肉部４６）および第３凹部７２ｃを除くように設けられる。

次に、図２１（Ｅ）に示すように、第２のシリコン基板７２において、第２凹部７２ｂから離間する第３凹部７２ｃの部位に対して他側面からアルカリエッチング等を実施することにより、第３配線部６５の一部を露出させるように除去するとともに一側面７２ａに対して交差する端面７２ｄを傾斜させて形成する。そして、露出する第３配線部６５と端面７２ｄ等に絶縁層４３を形成し、この絶縁層４３に第３配線部６５を介する信号を取り出すためのコンタクトホール６５ｂを形成する。

そして、図２１（Ｆ）に示すように、第３配線部６５に電気的に接続されるとともに端面７２ｄに配置されて電極４９を構成するための第２配線部４８を形成する。そして、一方のセンサチップ７０の各第２配線部４８と他方のセンサチップ７０の各第２配線部４８との間における第１のシリコン基板６１の部位を、ダイシング等を施して切断することにより、図１９に示すセンサチップ７０が複数完成する。

なお、図２０（Ａ）に示す工程は、特許請求の範囲の請求項５に記載の「第１工程」の一例に相当し、図２０（Ｂ）に示す工程は、特許請求の範囲の請求項５に記載の「第２工程」の一例に相当し、図２０（Ｃ）に示す工程は、特許請求の範囲の請求項５に記載の「第３工程」の一例に相当し、図２１（Ｄ）に示す工程は、特許請求の範囲の請求項５に記載の「第４工程」の一例に相当し、図２１（Ｅ）に示す工程は、特許請求の範囲の請求項５に記載の「第５工程」の一例に相当し、図２１（Ｆ）に示す工程は、特許請求の範囲の請求項５に記載の「第６工程」の一例に相当する。

以上説明したように、本第３実施形態に係るセンサチップ７０の製造方法では、ダイアフラム４６として機能する薄肉部４６と第２凹部７２ｂとを近接させるように第１のシリコン基板６１の一側面６１ａと第２のシリコン基板７２の一側面７２ａとを貼り合わせることにより薄肉部４６と第２凹部７２ｂとでもって圧力基準室４７を形成する。そして、第２のシリコン基板７２において第２凹部７２ｂから離間する端面７２ｄを、第１配線部４５に電気的に接続される第３配線部６５の一部を露出させるように除去するとともに一側面７２ａに対して交差するように傾斜させて形成する。そして、この端面７２ｄには、第３配線部６５等を介して第１配線部４５に電気的に接続される第２配線部４８の一部を構成する各電極４９が形成される。

このようにセンサチップ７０を構成する場合でも、上記第２実施形態と同様に、センサチップ７０の各電極４９に対して長手方向に平行な方向から配線作業が実施されると、当該作業時にセンサチップ７０に生じる曲げ応力等が抑制されて、センサチップ７０の変形や破損を防止することができ、配線作業が容易になる。

さらに、端面７２ｄの傾斜角度を調整することで配線作業時における各電極４９に電気的に接続されるボンディングワイヤ２６等の配線部材の引き出し方向を所望の方向に設定できるので、配線作業をより容易にすることができる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態を図２２〜図２５を参照して説明する。図２２は、第４実施形態に係るセンサチップ８０の断面図である。図２３（Ａ）〜（Ｄ）および図２４（Ｅ）〜（Ｇ）は、第４実施形態におけるセンサチップ８０の製造方法の工程を示す説明図である。図２５は、第２封止部８７と第２支持部８８との配置関係を説明するための概念図である。

図２２に示すように、本第４実施形態に係るセンサチップ８０では、第１のシリコン基板６１および第２のシリコン基板６２に代えて第１のシリコン基板８１および第２のシリコン基板８２を採用し、圧力基準室４７が第１封止部８４および第２封止部８７を用いて形成されるとともに、第２のシリコン基板８２に各歪みゲージ４４からの信号を処理するための回路部６４が設けられる点が、上記第１実施形態にて述べたセンサチップ４０と主に異なる。したがって、第１実施形態のセンサチップ４０と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。なお、第１封止部８４と第２封止部８７とは、圧力基準室４７（歪みゲージ４４）に対して対称に配置されている。

以下、本第４実施形態に係るセンサチップ８０を製造方法の工程を図２３（Ａ）〜（Ｄ）および図２４（Ｅ）〜（Ｇ）を用いて詳細に説明する。
まず、図２３（Ａ）に示すように、例えば、（１１０）面方位のｎ型単結晶シリコンからなる第１のシリコン基板８１を用意する。そして、この第１のシリコン基板８１の一側面８１ａに各歪みゲージ４４および各第１配線部４５を形成する。

次に、図２３（Ｂ）に示すように、第１のシリコン基板８１の一側面８１ａに絶縁層４３を形成し、この絶縁層４３に形成される各コンタクトホール８３ａを介して各第１配線部４５に導通する第１導通部８３と、各歪みゲージ４４を囲む環状の第１封止部８４と、この第１封止部８４に連結する第１支持部８５とを同一の厚さで同一の導電材料、例えばアルミニウムにて形成する。

そして、図２３（Ｃ）に示すように、ＣＭＰ等を実施して第１のシリコン基板８１の厚さを薄くすることによりダイアフラム４６として機能する薄肉部４６を形成する。

そして、図２３（Ｄ）に示すように、例えば、（１１０）面方位のｎ型単結晶シリコンからなる第２のシリコン基板８２を用意する。そして、この第２のシリコン基板８２の一側面８２ａにトレンチエッチング等を施して、第２凹部８２ｂおよび第３凹部８２ｃを形成するとともに、公知の半導体プロセス等により回路部６４を形成する。なお、第３凹部８２ｃの表面のうち第２凹部８２ｂ側の端面８２ｄは、一側面８２ａに直交するように形成されている。次に第２のシリコン基板８２において、一側面８２ａにＳｉＯ２膜等の絶縁層４３を形成する。

次に、図２４（Ｅ）に示すように、絶縁層４３上に、第１導通部８３を介して各第１配線部４５および回路部６４を電気的に接続するための第２導通部８６と、第２凹部８２ｂの周囲であって第１封止部８４に対向する環状の第２封止部８７と、第１支持部８５に対向する第２支持部８８とを同一の厚さで第１封止部８４と同一の導電材料にて形成する。

このとき、図２５に示すように、第２封止部８７は、第２凹部８２ｂを囲むように形成され、第２支持部８８は、Ｕ字状に形成されて両端部が第２封止部８７に連結するように形成される。第２封止部８７および第２支持部８８がそれぞれ対向する第１封止部８４および第１支持部８５も同様の形状に形成されている。

そして、回路部６４に電気的に接続されて端面８２ｄに配置されて各電極４９を構成するための第２配線部４８を形成する。

そして、図２４（Ｆ）に示すように、薄肉部４６および第２凹部８２ｂを近接させるように第１導通部８３および第２導通部８６と、第１封止部８４および第２封止部８７と、第１支持部８５および第２支持部８８とを、上述した常温接合を実施してそれぞれ融着させる。これにより、薄肉部４６と第２凹部８２ｂと両封止部８４，８７とでもって圧力基準室４７が密閉されて形成されるとともに、各歪みゲージ４４と回路部６４とが両導通部８３，８６を介して電気的に接続される。これにより、圧力基準室４７の基準圧力と圧力媒体の圧力との圧力差に基づくダイアフラム４６の変位に応じた信号が各歪みゲージ４４から出力されるセンシング部８０ａが構成される。このとき、両封止部８４，８７とともに両支持部８５，８８が融着するので、第１のシリコン基板８１と第２のシリコン基板８２とを均一な隙間を介するように貼り合わせることができる。このようにして環状の封止部の下を通って圧力センサの信号等を外部に取り出すことができる。

そして、図２４（Ｇ）に示すように、第２のシリコン基板８２の他側面に対してＣＭＰ等を実施して各電極４９が露出するまで平坦化する。そして、第１のシリコン基板８１の長手方向他端側の端面と第２のシリコン基板８２の端面８２ｄとが近接するように、第１のシリコン基板８２の長手方向他端側を、ダイシング等を施して切断する。
これにより、図２２に示すセンサチップ８０が複数完成する。

なお、図２３（Ａ）に示す工程は、特許請求の範囲の請求項６に記載の「第１工程」の一例に相当し、図２３（Ｂ）に示す工程は、特許請求の範囲の請求項６に記載の「第２工程」の一例に相当し、図２３（Ｃ）に示す工程は、特許請求の範囲の請求項６に記載の「第３工程」の一例に相当し、図２３（Ｄ）に示す工程は、特許請求の範囲の請求項６に記載の「第４工程」の一例に相当し、図２４（Ｅ）に示す工程は、特許請求の範囲の請求項６に記載の「第５工程」の一例に相当し、図２４（Ｆ）に示す工程は、特許請求の範囲の請求項６に記載の「第６工程」の一例に相当する。

以上説明したように、本第４実施形態に係るセンサチップ８０の製造方法では、第１のシリコン基板８１の一側面８１ａに絶縁層４３を形成するとともに、この絶縁層４３上に、各歪みゲージ４４から信号を取り出すための第１配線部４５に導通する第１導通部８３と各歪みゲージ４４を囲む環状の第１封止部８４とを、同一の厚さで同一の導電材料にて形成する。そして、第２凹部８２ｂと回路部６４とを第２のシリコン基板８２の一側面８２ａに形成するとともに、当該一側面８２ａに対して直交する端面８２ｄを回路部６４近傍に形成する。そして、第２のシリコン基板８２の一側面８２ａに絶縁層４３を形成し、この絶縁層４３上に、第１導通部８３を介して第１配線部４５におよび回路部６４を電気的に接続するための第２導通部８６と第２凹部８２ｂの周囲であって第１封止部８４に対向する環状の第２封止部８７とを、同一の厚さで第１封止部８４と同一の導電材料にて形成する。そして、回路部６４に電気的に接続されて端面８２ｄに配置されて各電極４９を構成するための第２配線部４８を形成する。そして、薄肉部４６および第２凹部８２ｂを近接させるように第１導通部８３および第２導通部８６と第１封止部８４および第２封止部８７とをそれぞれ融着させることにより各歪みゲージ４４と回路部６４とを電気的に接続するとともに薄肉部４６と第２凹部８２ｂと両封止部８４，８７とでもって圧力基準室４７を形成する。

このように、各歪みゲージ４４を囲む環状の第１封止部８４と第１導通部８３とは、同一の厚さで同一の導電材料にて形成されており、第１封止部８４に対向する環状の第２封止部８７と第２導通部８６とは、同一の厚さで第１封止部８４と同一の導電材料にて形成されている。これにより、第１導通部８３と第２導通部８６とを融着させる工程において、同時に第１封止部８４と第２封止部８７とを融着させて圧力基準室４７が形成されるので、製造工程が削減されてセンサチップ８０を製造するための製造コストを低減することができる。

図２６は、第４実施形態の第１の変形例における要部を示す概念図である。なお、図２６では、第２のシリコン基板８２における第２封止部８７と第２支持部８８との配置関係を概念的に示している。
上述した第４実施形態において、第１支持部８５および第２支持部８８は、第１封止部８４および第２封止部８７を囲むように環状に形成されてもよい（図２６参照）。これにより、圧力基準室４７の気密性をより高めることができる。

また、第１導通部８３および第２導通部８６と、第１封止部８４および第２封止部８７と、第１支持部８５および第２支持部８８とは、同じ材料で形成されることに限らず、上述した融着時に同じ特性を示す同質の導電材料であってもよい。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態を図２７を参照して説明する。図２７は、第５実施形態に係るセンサチップ９０を示す説明図であり、図２７（Ａ）は、センサチップ９０の平面図であり、図２７（Ｂ）は、図２７（Ａ）に示す２７Ｂ−２７Ｂ線相当の切断面による断面図であり、図２７（Ｃ）は、センサチップ９０を長手方向他端側から見た側面図である。

図２７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本第５実施形態に係るセンサチップ９０では、第１のシリコン基板４１および第２のシリコン基板４２に代えて第１のシリコン基板９１および第２のシリコン基板９２を採用する点が、上記第１実施形態にて述べたセンサチップ４０と主に異なる。したがって、第１実施形態のセンサチップ４０と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

第１のシリコン基板９１は、例えば、（１１０）または（１００）面方位のｐ型単結晶シリコン基板９３に対して、一側面にｎ型エピタキシャル層９４が形成され、このｎ型エピタキシャル層９４に各歪みゲージ４４、各第１配線部４５や各第２配線部４８等が形成される。また、第２のシリコン基板９２は、例えば、（１１０）または（１００）面方位のｐ型単結晶シリコン基板よりなる。

ｎ型エピタキシャル層９４には、ｐ型のイオン注入がなされて熱拡散によるｐ型アイソレーション層９５が形成される。そして、ｐ型アイソレーション層９５とｐ型単結晶シリコン基板９３とは、例えば、０Ｖ（グランド電位）にされ、ｎ型エピタキシャル層９４は、＋電位（電源電位等）にされる。なお、図２７にて、符号９６，９７は、ｎ＋型拡散層（ｎ型エピタキシャル層）の電圧印加用のパッドと、このパッド９６に電気的に接続される配線層とを示す。符号９８，９９はｐ型アイソレーション層９５の電圧印加用コンタクト９８と、このパッドに電気的に接続される配線層とを示す。

これにより、センサチップ９０が外部からの電位的干渉を受けた場合でもｐ型層でシールドされるため、安定した圧力の測定が可能となる。

なお、第２のシリコン基板９２は、ｐ型単結晶シリコン基板に限らず、ｎ型単結晶シリコン基板により構成されてもよい。

［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態を図２８を参照して説明する。図２８は、第６実施形態に係るセンサチップ１００を示す説明図であり、図２８（Ａ）は、センサチップ１００の平面図であり、図２８（Ｂ）は、図２８（Ａ）に示す２８Ｂ−２８Ｂ線相当の切断面による断面図であり、図２８（Ｃ）は、図２８（Ａ）に示す２８Ｃ−２８Ｃ線相当の切断面による断面図であり、図２８（Ｄ）は、センサチップ１００を長手方向他端側から見た側面図である。

図２８（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、本第６実施形態に係るセンサチップ１００では、第１のシリコン基板４１に代えて第１のシリコン基板１０１を採用する点が、上記第１実施形態にて述べたセンサチップ４０と主に異なる。したがって、第１実施形態のセンサチップ４０と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

第１のシリコン基板１０１は、第１のシリコン基板４１に対して上記第５実施形態にて述べた、ｎ＋型拡散層（ｎ型エピタキシャル層）の電圧印加用のパッド９６と、このパッド９６に電気的に接続される配線層９７とが、新たに形成されている。

このようにしても、センサチップ１００が外部からの電位的干渉を受けた場合でも、安定した圧力の測定が可能となる。

［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態を図２９〜図３２を参照して説明する。図２９は、本第７実施形態に係るセンサチップ１１０を採用する圧力センサ１０ａの全体概略断面図である。図３０は、第７実施形態に係るセンサチップ１１０の概念図である。図３１は、図２９のセンサチップ１１０の詳細断面図である。図３２は、第７実施形態に係る複数のセンサチップ１１０が１枚のウエハに形成された状態を示す平面図である。

図２９に示すように、本第７実施形態に係る圧力センサ１０ａは、上記第２実施形態におけるハウジング３０およびセンサチップ６０に代えて、ハウジング３４と温度検出部１１２を有するセンサチップ１１０とを採用している点が、上記第２実施形態にて述べた圧力センサ１０と主に異なる。したがって、第２実施形態の圧力センサ１０と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

ハウジング３４は、圧力導入通路３１に沿う方向（長手方向）の長さが短くなるように形成されている。このため、ネジ部３２を上記被検出体に締結して圧力センサ１０ａを被検出体の適所に固定する際、ハウジング３４の開口部３１ｂに接着剤５０を介して支持されるセンサチップ１１０を被検出体に近づけることができる。ハウジング３４の底面３０ａがセンサチップ１１０の先端部にほぼ同一になるような構成にしてもよい。

図３０にて概念的に示すように、センサチップ１１０は、圧力媒体の圧力を検出可能なセンシング部６０ａに加えて、圧力媒体の温度を検出可能な温度検出部１１２を備えており、センシング部６０ａからの信号と温度検出部１１２からの信号とを回路部６４により処理して出力するように構成されている。ここで、温度検出部１１２は、例えば、抵抗体温度センサやダイオード温度センサ等である。

本第７実施形態に係るセンサチップ１１０の一例を図３１を用いて詳細に説明する。
図３１に示すように、センサチップ１１０は、上述した第２のシリコン基板６２と第１のシリコン基板１１１とを低融点ガラス層６３を介して貼り合せて構成されている。第１のシリコン基板１１１は、上述した各歪みゲージ４４、各第１配線部４５や回路部６４が形成されるとともに、長手方向一端側に圧力媒体の温度を検出可能な温度検出部１１２が公知の半導体プロセスにより形成されている。この温度検出部１１２は、配線部１１３等を介して回路部６４に電気的に接続されている。

本第７実施形態に係るセンサチップ１１０では、温度検出部１１２に対向する第２のシリコン基板６２の部位が除去されている。これにより、温度検出部１１２の応答性を高くすることができる。

また、センサチップ１１０は、図３２に例示するように、隣接するセンサチップ１１０同士が長手方向一端側と長手方向他端側とを連結するような状態にて１枚のウエハＷに複数形成され、ダイシング等を施して切断することにより、図３１に示すセンサチップ１１０が複数完成する。

このように構成されるセンサチップ１１０は、センシング部６０ａおよび温度検出部１１２が圧力導入通路３１に露出するように、ハウジング３４の開口部３１ｂに接着剤５０を介して支持される。そして、長手方向他端側の端面６２ｄに形成される各電極４９に対してボンディングワイヤ２６を電気的に接続する配線作業が実施される。

以上説明したように、本第７実施形態に係るセンサチップ１１０では、センシング部６０ａと温度検出部１１２とが設けられているので、各電極４９に対する配線作業を容易にするとともに当該作業によるセンサチップ１１０の破損を防止する効果に加えて、１つのセンサチップ１１０で圧力媒体の圧力と温度とを同時に検出する効果を奏する。

また、本第７実施形態に係る圧力センサ１０ａでは、ハウジング３４は、圧力導入通路３１に沿う方向（長手方向）の長さが短くなるように形成されているので、センサチップ１１０の長手方向一端側に形成される温度検出部１１２を被検出体に近づけることができるので、圧力媒体の温度を遅延無く正確に検出することができる。また温度検出部１１２、センシング部６０ａ、回路部６４、パッド部（電極４９）が一直線に構成されるのでセンサチップ１１０を細長い形状にすることができ、パッケージ径を小さくすることに貢献できる。また上記実施形態ではピエゾ抵抗のセンシング部６０ａをもって説明したが、このような圧力センシング部をピエゾ抵抗にかえて容量検出型のダイアフラム構造の圧力センシング部で構成（図示せず）してもよい。さらにウエハ状態での電気的検査をおこなうため端面部のみにパッドを形成するだけでなくチップ表面上にパッドを配線の途中等に設けることもできる。

図３３は、第７実施形態の第１の変形例におけるセンサチップ１１０ａを示す断面図である。
図３３に示すように、センサチップ１１０ａにおいて、温度検出部１１２を保護するように第２のシリコン基板６２と第１のシリコン基板１１１とを貼り合わせてもよい。これにより、温度検出部１１２が形成される第１のシリコン基板１１１の部位の強度を向上させることができる。

［第８実施形態］
次に、本発明の第８実施形態を図３４〜図３５を参照して説明する。図３４は、第８実施形態に係るセンサチップ１１０の概念図である。
上記第１実施形態において、薄肉部４６および歪みゲージ４４が同一の基板（第１のシリコン基板１０１）に形成されていた。しかし、図３４に示すように、本第８実施形態に係るセンサチップ１１０は、歪みゲージ４４がＳＯＩ層２００に形成されている点で、第１実施形態と異なる。また、本第８実施形態では、ＳＯＩ層２００に、互いが絶縁体分離トレンチで区画された複数の素子形成領域が設けられており、各素子形成領域にはトランジスタなどの回路が形成されている点で、前述の各実施形態と異なる。したがって、前述の各実施形態と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

図３４に示すように、第１のシリコン基板１０１上には、埋込絶縁層（埋込酸化膜）２０１が設けられ、さらに埋込絶縁層２０１の上には単結晶シリコンよりなるＳＯＩ層２００が設けられている。このＳＯＩ層２００は、ＳＯＩ層２００の表面から埋込絶縁層２０１に到達するまでの深さで設けられた絶縁体分離トレンチ２０２が設けられている。そして、この絶縁体分離トレンチ２０２を周形状に複数設けることにより多数の素子形成領域が区画形成されている。なお、絶縁体分離トレンチ２０２に関して、トレンチの側面にはシリコン酸化膜が形成されるとともに、シリコン酸化膜の内方にはポリシリコンが充填されている。または、シリコン酸化膜だけで形成してもよい。

絶縁体分離トレンチ２０２により形成された素子形成領域のうちセンサチップ１１０の先端（電極４９が配置されない側）の素子形成領域には、前述の温度検出部１１２が形成されている。

温度検出部１１２が形成された素子形成領域よりも電極４９寄りの素子形成領域には、歪みゲージ４４と第１配線部４５とからなる圧力検出素子が作りこまれる。また、第２のシリコン基板４２において、歪みゲージ４４が形成される素子形成領域に対応する場所には、凹部が形成されている。そして、ＳＯＩ層２００と第２のシリコン基板４２とが接合されることで、この凹部が気密封止され圧力基準室４７となる。他方、第１のシリコン基板１０１において、歪みゲージ４４が形成される素子形成領域に対応する場所にも、凹部が形成されており、この第１のシリコン基板１０１の凹部から圧力が印加される。なお、第１のシリコン基板１０１の凹部の底部には埋込絶縁層２０１が露出している。この露出している埋込絶縁層２０１は、第１のシリコン基板１０１に凹部をエッチングで形成する際に、エッチングストッパーとして用いられたものである。

歪みゲージ４４が形成された素子形成領域よりも電極４９寄りの素子形成領域には、緩衝部２０４が形成されている。この緩衝部２０４とは、特段に回路などが形成されていない領域であり、後述するハーメチックシールに起因するセンサチップ１１０への応力を緩和することを目的として設けられた領域である。

緩衝部２０４が形成された素子形成領域よりも電極４９寄りの素子形成領域には、回路部６４が形成されている。

本実施形態のセンサチップ１１０も、前述の図２のように、センサチップ１１０とハウジング３０との間に接着剤５０を配置することで、ハーメチックシールを行っている。すなわち、圧力導入通路３１と、開口部２１とは、ハーメチックシールにより分離されている。そこで、本実施形態では、第２のシリコン基板４２においてハーメチックシールがなされる領域には、絶縁層４３（シリコン酸化膜）が配置されている。また、第１シリコン基板１０１においてもハーメチックシールがなされる領域には、絶縁層４３（シリコン酸化膜）が配置されている。なお、第１シリコン基板１０１及び第２のシリコン基板４２において、ハーメチックシールがなされない場所であって、温度検出部１１２や歪みゲージ４４や回路部６４が形成される領域には、絶縁層４３（シリコン酸化膜）が配置されていないことが望ましい。

ここで、ハーメチックシールがなされる領域とは、前述の緩衝部２０４に対応する領域である。すなわち、緩衝部２０４に対応する領域には、第１のシリコン基板１０１及び第２のシリコン基板４２の表面に絶縁層４３（シリコン酸化膜）が配置され、両絶縁層４３の上に接着剤５０が配置されている。

次に、上述したセンサチップ１１０の製造方法を図３５（Ａ）（Ｂ）を用いて詳細に説明する。
まず、図３５（Ａ）に示すように、第１のシリコン基板１０１とＳＯＩ層２００との間に絶縁層４３が配置された所謂ＳＯＩ基板を準備する。そして、このＳＯＩ基板のＳＯＩ層２００に絶縁体分離トレンチ２０２を形成し、さらに区画された素子形成領域に歪みゲージ４４、温度検出部１１２、回路部６４を不純物拡散などにより形成する。そして、素子形成領域の上面に絶縁層４３を形成した後、該当箇所にコンタクトホール６５ａ等を開け、配線部１１３、第３配線部６５、第２配線部４８、電極４９を形成することで、歪みゲージ４４や温度検出部１１２を回路部６４と導通させるとともに、回路部６４を電極４９と導通させる。その後、素子形成領域上の絶縁層４３及び配線部１１３、第３配線部６５、第２配線部４８の上にパッシベーション層２０３を形成する。

また、第１のシリコン基板１０１の表面に、絶縁層４３を形成した後、歪みゲージ４４に対応する箇所、すなわちセンシング部４０ａとなる箇所の絶縁層４３を除去し、第１のシリコン基板１０１をエッチングストップ層となる埋込絶縁層２０１が露出するまでエッチングする。これにより、第１のシリコン基板１０１に凹部が形成される。

次に、図３５（Ｂ）の工程について説明する。図３５（Ｂ）の工程は、図３５（Ａ）の工程の後に行われる工程である。まず、図３５（Ａ）で形成したパッシベーション層２０３をＣＭＰなどの方法で平坦化する。また、第２のシリコン基板４２を準備した後に凹部を形成し、ハーメチックシールがなされる領域に絶縁層４３が残るようパターニングとエッチングとを行う。その後、第１のシリコン基板１０１と第２のシリコン基板４２の貼り合せ界面を活性化させ、両基板を常温で直接接合する。これにより図３４のセンサチップ１１０を形成することができる。

以下、本実施形態におけるセンサチップ１１０の効果について説明する。第１の効果は、絶縁体分離トレンチ２０２により複数の素子形成領域を形成することで、歪みゲージ４４や温度検出部１１２といった異なる素子を同一基板（ＳＯＩ層２００）に形成することができる点である。また、絶縁体分離トレンチ２０２で温度検出部１１２、歪みゲージ４４、ガラスハーメチックシール部、回路部６４を絶縁体で互いに電気的に分離することにより安定した動作を得ることができる。

第２の効果は、素子形成領域のうちハーメチックシールに該当する場所の素子形成領域を何も素子が形成されない緩衝部２０４とすることで、ハーメチックシールに起因する熱応力によって、歪みゲージ４４が歪んだり、素子の特性が変動することを防止した点である。また、緩衝部２０４は絶縁体分離トレンチ２０２により囲まれている為、ハーメチックシールに起因する応力を、他の素子形成領域に伝達させにくくしている。

第３の効果は、ハーメチックシールに該当する場所にのみ絶縁層４３を形成しておくことで、接着剤５０を塗布する際にハーメチックシールに該当する場所には濡れ性良く配置することができる。他方、ハーメチックシールに該当しない場所には、絶縁層４３が配置されていないため接着剤５０が流れ込みにくくなる。その結果、ハーメチックシールに起因する応力を、歪みゲージ４４などの実際に素子が形成されている領域に印加されにくくすることができる。

図３６は、第８実施形態の第１の変形例におけるセンサチップ１１０を示す断面図である。この図３６に示すように、第１のシリコン基板１０１の凹部を埋込絶縁層２０１が露出するまで掘らず、第１のシリコン基板１０１の一部を薄肉部４６としている点が図３４と異なる。

図３６に示すようにセンシング部４０ａに該当する凹部の底面にシリコンを残しておくことで、接着剤５０が、凹部すなわちセンシング部４０ａに流入しにくくなる。これにより、センシング部４０ａに接着剤５０が流入することで、歪みゲージ４４に接着剤５０に起因する応力が印加されることを抑制することができる。

［第９実施形態］
次に、本発明の第９実施形態を図３７〜図３８を参照して説明する。図３７は、第９実施形態に係るセンサチップ１１０の概念図である。
前述第２実施形態の図１５に示した第１のシリコン基板６１が、本実施形態９ではＳＯＩ層２００となっている点で第２実施形態と異なる。したがって、前述の各実施形態と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

図３７に示すように、ＳＯＩ層２００は、低融点ガラス層６３を介して、第２のシリコン基板６２と貼り合わされている。そして、ＳＯＩ層２００のうち貼り合される側の面には、前述の第８実施形態で記載した絶縁体分離トレンチ２０２により各々区画された素子形成領域を配線する配線部６５、１１３などが形成されている。一方、ＳＯＩ層２００のうち貼り合される側とは反対側の面には、絶縁層、具体的には埋込絶縁層２０１が形成されている。前述の第８実施形態では第１のシリコン基板とＳＯＩ層２００との間に配置されていたこの埋込絶縁層２０１を表面側に配置するための方法については、図３８を用いて後述する。

埋込絶縁層２０１のうち、緩衝部２０４に対応する場所の一部には、埋込絶縁層２０１がライン状に除かれ、ＳＯＩ層２００を露出されるスリット２０５が設けられる。なお、温度検出部１１２および歪みゲージ４４および回路部６４が形成される素子形成領域には埋込絶縁層２０１が配置されている。

次に、上述したセンサチップ１１０の製造方法について、図３８を用いて詳細に説明する。
まず、図３８（Ａ）に示すように、埋込絶縁層２０１を介して支持基板２０６とＳＯＩ層２００とが接合されたＳＯＩ基板を準備する。そして、このＳＯＩ基板のＳＯＩ層２００に絶縁体分離トレンチ２０２を形成し、さらに区画された素子形成領域に歪みゲージ４４、温度検出部１１２、回路部６４を不純物拡散などにより形成する。そして、素子形成領域の上面に絶縁層４３を形成した後、該当箇所にコンタクトホールを開け、配線部１１３および第３配線部６５等を形成することで、歪みゲージ４４や温度検出部１１２等を回路部６４と導通させる。さらに、歪みゲージ４４が配置されている領域を除いて、回路部６４や配線を覆うように、低融点ガラス６３を塗布する。

次に、図３８（Ｂ）に示す工程を説明する。前述の図１６（Ｃ）の工程により第２凹部６２ｂが形成された状態の第１のシリコン基板６２を準備し、そのうち第２凹部６２ｂが形成されない側の面であって、ＳＯＩ層２００との接合後に緩衝部２０４と対応する場所に絶縁層４３を形成する。そして、ＳＯＩ層２００上に配置された低融点ガラス６３（低融点ガラス層６３）を介して、第１のシリコン基板６２とＳＯＩ層２００とを接合する。このとき、圧力基準室４７が形成される。さらに、接合の後、第１のシリコン基板６２の側面に電極４９を形成する。

続いて、図３８（Ｃ）に示すように、支持基板２０６を研削、ＣＭＰ、エッチングなどの手法により除去する。すなわち、ＳＯＩ基板の埋込絶縁層２０１が露出する。

最後に、埋込絶縁層２０１を部分的にエッチングしてスリット２０５を設ける。以上の工程により図３７に示したセンサチップ１１０を製造することができる。

本実施形態のセンサチップ１１０の効果について説明する。第１の効果は、埋込絶縁層２０１にスリット２０５を設けることで、スリット２０５に挟まれた埋込絶縁層２０１は接着剤５０への濡れ性が良好となり、またスリット２０５によりシリコンが露出する部分には接着剤５０が流れ込みにくい。すなわち接着剤５０を容易に精度良く塗布することができ、回路部６４へのひずみの影響を低減することができる。

また、温度検出部１１２および歪みゲージ４４および回路部６４が形成される素子形成領域には埋込絶縁層２０１を残しておくことで、リーク電流の発生を抑制することができるという第２の効果を奏することができる。

なお、図３８（Ａ）（Ｂ）では、ＳＯＩ層２００側に低融点ガラス６３を配置した後に、第２のシリコン基板６２とＳＯＩ層２００とを接合した例を示した。しかしながら、第２のシリコン基板６２側に低融点ガラス６３を配置した後に、ＳＯＩ層２００と接合しても良い。

図３９（Ａ）（Ｂ）は、第９実施形態の変形例におけるセンサチップ１１０を示す断面図である。図３９（Ａ）は、図３９（Ｂ）に示す３９Ａ−３９Ａ線相当の切断面による断面図である。図３９（Ｂ）は、図３９（Ａ）に示す３９Ｂ−３９Ｂ線相当の切断面による断面図である。この図３９（Ａ）（Ｂ）に示すように、第１のシリコン基板６２に低融点ガラス６３を溜めるためのガラス溜まり２０８と、第１のシリコン基板６２とＳＯＩ層２００とを接合した際に溢れた低融点ガラス６３を導出するガラス逃げ通路２０７とを有する点が、図３７と異なる。

図３９（Ａ）（Ｂ）に示すように、ガラス溜まり２０８は、第１のシリコン基板６２の接合側の面に凹部形状に設けられている。そして、このガラス溜まり２０８は、接合後に圧力基準室４７となる領域との間に、第１のシリコン基板６２の残し部２０９を介して、区画されている。すなわち、圧力基準室４７となる領域は、第１のシリコン基板６２の残し部２０９に囲まれ、第１のシリコン基板６２の残し部２０９はガラス溜まり２０８に囲まれている。さらに、ガラス溜まり２０８は、第１のシリコン基板６２の外周部２１０に囲まれている。

さらに、図３９（Ａ）（Ｂ）に示すように、外周部２１０には、ガラス溜まり２０８や圧力基準室４７と同様の深さで掘り込まれたガラス逃げ通路２０７が２箇所設けられている。このガラス逃げ通路２０７は、ガラス溜まり２０８と第１のシリコン基板６２の端面とを連通するものである。

次に、上述したセンサチップ１１０の製造方法について、図４０を用いて詳細に説明する。
まず、図４０（Ａ）に示すように、前述した図３８（Ａ）の工程と同等の工程を行い、ＳＯＩ層２００に温度検出部１１２、歪みゲージ４４、回路部６４、配線を形成する。その後、図３８（Ａ）の工程とは異なり、温度検出部１１２、歪みゲージ４４、回路部６４、配線の上に、パッシベーション層２０３を形成する。そして、パッシベーション層２０３をＣＭＰなどの方法で平坦化する。

次に図４０（Ｂ）に示すように、第１のシリコン基板６２に、圧力基準室４７、ガラス溜まり２０８、ガラス逃げ通路２０７となる凹部をエッチングにより形成する。その後、凹部が形成された第１のシリコン基板６２の表面上に、熱酸化、ＣＶＤなどの手法を用いて、酸化膜（ＳｉＯ２層）を形成する。

さらに図４０（Ｃ）に示すように、ガラス溜まり２０８にスクリーン印刷、インクジェット法などの手法を用いて、低融点ガラス６３を外周部２１０の高さ（ガラス溜まり２０８の深さよりも高く）よりも高く形成する。このとき、圧力基準室４７となる領域およびガラス逃げ通路２０７には低融点ガラス６３は塗布されない。その後、第１のシリコン基板６２の低融点ガラス６３を塗布した側と、ＳＯＩ層２００のパッシベーション層２０３を形成した側とを接合する。接合時、第１のシリコン基板６２とＳＯＩ層２００とに挟まれ、低融点ガラス６３がガラス逃げ通路２０７に流入する。このようにガラス逃げ通路２０７を設けるため、低融点ガラス６３が圧力基準室４７に流入することは無い。

このように、ガラス溜まり２０８とガラス逃げ通路２０７とを設けることで、第９実施形態よりも、低融点ガラス６３を精度良く塗布することができる。特に、圧力基準室４７に低融点ガラス６３が流入しないため、圧力基準室４７に低融点ガラス６３が流れ込み室の体積がばらつく、もしくは、歪みゲージ４４に影響を及ぼすことが無い。

なお、上記各実施形態において、接着剤５０として低融点ガラスを使う場合には、シリコン基板同士の接着に使う低融点ガラス６３（低融点ガラス層６３）よりも、軟化点温度を高くしておくと良い。

第１実施形態に係るセンサチップを採用する圧力センサの全体概略断面図である。 図１のセンサチップの詳細断面図である。 図３（Ａ）は、センサチップの平面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す３Ｂ−３Ｂ線相当の切断面による断面図であり、図３（Ｃ）は、センサチップを長手方向他端側から見た側面図である。 図４（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施形態におけるセンサチップの製造方法の工程の一部を示す説明図である。 図５（Ｄ）〜（Ｆ）は、第１実施形態におけるセンサチップの製造方法の工程の一部を示す説明図である。 図６（Ｇ），（Ｈ）は、第１実施形態におけるセンサチップの製造方法の工程の一部を示す説明図である。 第１実施形態に係る複数のセンサチップが１枚のウエハに形成された状態を示す平面図である。 第１実施形態の第１の変形例におけるセンサチップを示す説明図であり、図８（Ａ）は、センサチップの平面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示す８Ｂ−８Ｂ線相当の切断面による断面図であり、図８（Ｃ）は、センサチップを長手方向他端側から見た側面図である。 第１実施形態の第２の変形例におけるセンサチップを示す断面図である。 第１実施形態の第３の変形例におけるセンサチップの製造方法を示す説明図である。 第１実施形態の第４の変形例におけるセンサチップの製造方法を示す説明図である。 第１実施形態の第５の変形例における圧力センサを示す断面図である。 １枚のウエハを複数のセンサチップに分断する分断方法の第１の分断変形例を示す断面図である。 １枚のウエハを複数のセンサチップに分断する分断方法の第２の分断変形例を示す断面図である。 第２実施形態に係るセンサチップの断面図である。 図１６（Ａ）〜（Ｃ）は、第２実施形態におけるセンサチップの製造方法の工程の一部を示す説明図である。 図１７（Ｄ）〜（Ｆ）は、第２実施形態におけるセンサチップの製造方法の工程の一部を示す説明図である。 第２実施形態の第１の変形例におけるセンサチップを示す断面図である。 第３実施形態に係るセンサチップの断面図である。 図２０（Ａ）〜（Ｃ）は、第３実施形態におけるセンサチップの製造方法の工程の一部を示す説明図である。 図２１（Ｄ）〜（Ｆ）は、第３実施形態におけるセンサチップの製造方法の工程の一部を示す説明図である。 第４実施形態に係るセンサチップの断面図である。 図２３（Ａ）〜（Ｄ）は、第４実施形態におけるセンサチップの製造方法の工程の一部を示す説明図である。 図２４（Ｅ）〜（Ｇ）は、第４実施形態におけるセンサチップの製造方法の工程の一部を示す説明図である。 第２封止部と第２支持部との配置関係を説明するための概念図である。 第４実施形態の第１の変形例における要部を示す概念図である。 第５実施形態に係るセンサチップを示す説明図であり、図２７（Ａ）は、センサチップの平面図であり、図２７（Ｂ）は、図２７（Ａ）に示す２７Ｂ−２７Ｂ線相当の切断面による断面図であり、図２７（Ｃ）は、センサチップを長手方向他端側から見た側面図である。 第６実施形態に係るセンサチップを示す説明図であり、図２８（Ａ）は、センサチップの平面図であり、図２８（Ｂ）は、図２８（Ａ）に示す２８Ｂ−２８Ｂ線相当の切断面による断面図であり、図２８（Ｃ）は、図２８（Ａ）に示す２８Ｃ−２８Ｃ線相当の切断面による断面図であり、図２８（Ｄ）は、センサチップを長手方向他端側から見た側面図である。 第７実施形態に係るセンサチップを採用する圧力センサの全体概略断面図である。 第７実施形態に係るセンサチップの概念図である。 図２９のセンサチップの詳細断面図である。 第７実施形態に係る複数のセンサチップが１枚のウエハに形成された状態を示す平面図である。 第７実施形態の第１の変形例におけるセンサチップを示す断面図である。 第８実施形態に係るセンサチップの断面図である。 図３５（Ａ）（Ｂ）は、第８実施形態におけるセンサチップの製造方法の工程の一部を示す説明図である。 第８実施形態の第１の変形例におけるセンサチップを示す断面図である。 第９実施形態に係るセンサチップの断面図である。 図３８（Ａ）〜（Ｃ）は、第９実施形態におけるセンサチップの製造方法の工程の一部を示す説明図である。 第１０実施形態に係るセンサチップを示す説明図であり、図３９（Ａ）はセンサチップの平面図であり、図３９（Ｂ）は、図３９（Ａ）に示す３９Ｂ−３９Ｂ線相当の切断面による断面図である。 図４０（Ａ）〜（Ｃ）は、第１０実施形態におけるセンサチップの製造方法の工程の一部を示す説明図である。

符号の説明

１０…圧力センサ
１１…ケース
２０…コネクタケース
２４…リード
２６…ボンディングワイヤ（配線部材）
３０…ハウジング
３１…圧力導入通路
４０，４０ｂ，４０ｃ，６０，６０ｂ，７０，８０…センサチップ
４０ａ，６０ａ，７０ａ，８０ａ…センシング部
４１，６１，８１…第１のシリコン基板（第１の基板）
４１ａ，６１ａ，８１ａ…一側面
４１ｂ…他側面
４１ｃ…第１凹部
４１ｄ…段差部
４１ｅ，６２ｄ，７２ｄ，８２ｄ…端面
４２，６２，７２，８２…第２のシリコン基板（第２の基板）
４２ａ，６２ａ，７２ａ，８２ａ…一側面
４２ｂ，６２ｂ，７２ｂ，８２ｂ…第２凹部
４２ｃ，６２ｃ，７２ｃ，８２ｃ…第３凹部
４３…絶縁層
４４…歪みゲージ（圧力検出部）
４５…第１配線部
４６…薄肉部，ダイアフラム
４７…圧力基準室
４８…第２配線部
４９…電極
５０…接着剤（封止部材）
６３…低融点ガラス層，低融点ガラス
６４…回路部
８３，８６…導通部
８４，８７…封止部
８５，８８…支持部
１１２…温度検出部
２００…ＳＯＩ層
２０１…埋込絶縁層
２０２…絶縁体分離トレンチ
２０３…パッシベーション層
２０４…緩衝部
２０５…スリット
２０６…支持基板
２０７…ガラス逃げ通路
２０８…ガラス溜まり
２０９…残し部
２１０…外周部

Claims (8)

1. 圧力媒体の圧力を検出可能なセンシング部が長手方向一端側に形成されるセンサチップであって、
   圧力検出部が形成されてダイアフラムとして機能する薄肉部を有する第１の基板と凹部が形成される第２の基板とを備えており、
   前記センシング部は、前記薄肉部および前記凹部を近接させるように前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせることで前記薄肉部および前記凹部により密閉されて形成される圧力基準室を備えるとともに、この圧力基準室の基準圧力と前記圧力媒体の圧力との圧力差に基づく前記ダイアフラムの変位に応じた信号が前記圧力検出部から出力されるように構成され、
   前記センサチップの長手方向他端側であって当該長手方向に交差する前記第２の基板の端面には、前記センシング部からの信号を出力するための電極が形成されることを特徴とするセンサチップ。
2. 前記電極が形成される前記端面は、前記長手方向に対して直交するように形成されることを特徴とする請求項１に記載のセンサチップ。
3. 前記電極が形成される前記端面は、前記長手方向に対して所定の傾斜角度を有するようにテーパ状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のセンサチップ。
4. 前記圧力媒体の温度を検出可能な温度検出部を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサチップ。
5. 圧力媒体の圧力と密閉される圧力基準室の基準圧力との圧力差に基づくダイアフラムの変位に応じた信号を出力可能な圧力検出部を備えるセンシング部が長手方向一端側に形成されるとともに、前記センシング部からの信号を出力するための電極が長手方向他端側に形成されるセンサチップの製造方法であって、
   圧力検出部とこの圧力検出部から信号を取り出すための第１配線部とを第１の基板の一側面に形成する第１工程と、
   前記第１の基板のうち少なくとも前記圧力検出部近傍の厚さを薄くすることにより前記ダイアフラムとして機能する薄肉部を形成する第２工程と、
   凹部を第２の基板の一側面に形成する第３工程と、
   前記薄肉部と前記凹部とを近接させるように前記第１の基板の前記一側面と前記第２の基板の前記一側面とを貼り合わせることにより前記薄肉部と前記凹部とでもって前記圧力基準室を形成する第４工程と、
   前記第２の基板において前記凹部から離間する端面を、前記第１配線部の一部を露出させるように除去するとともに前記一側面に対して交差するように傾斜させて形成する第５工程と、
   前記第１配線部に電気的に接続されるとともに前記端面に配置されて前記電極を構成するための第２配線部を形成する第６工程と、
   を備えることを特徴とするセンサチップの製造方法。
6. 圧力媒体の圧力と密閉される圧力基準室の基準圧力との圧力差に基づくダイアフラムの変位に応じた信号を出力可能な圧力検出部を備えるセンシング部が長手方向一端側に形成されるとともに、前記センシング部からの信号を出力するための電極が長手方向他端側に形成されるセンサチップの製造方法であって、
   前記圧力検出部とこの圧力検出部から信号を取り出すための第１配線部とを第１の基板の一側面に形成する第１工程と、
   前記第１の基板の前記一側面に絶縁層を形成するとともにこの絶縁層上に前記第１配線部に導通する第１導通部と前記圧力検出部を囲む環状の第１封止部とを同一の厚さで同質の導電材料にて形成する第２工程と、
   前記第１の基板のうち少なくとも前記圧力検出部近傍の厚さを薄くすることにより前記ダイアフラムとして機能する薄肉部を形成する第３工程と、
   凹部と前記圧力検出部からの信号を処理可能な回路部とを第２の基板の一側面に形成するとともに当該一側面に対して交差する端面を前記回路部近傍に形成する第４工程と、
   前記第２の基板の前記一側面に絶縁層を形成し、この絶縁層上に前記第１導通部を介して前記第１配線部および前記回路部を電気的に接続するための第２導通部と前記凹部の周囲であって前記第１封止部に対向する環状の第２封止部とを同一の厚さで前記第１封止部と同質の導電材料にて形成するとともに、前記回路部に電気的に接続されて前記端面に配置されて前記電極を構成するための第２配線部を形成する第５工程と、
   前記薄肉部および前記凹部を近接させるように前記第１導通部および前記第２導通部と前記第１封止部および前記第２封止部とをそれぞれ融着させることにより前記圧力検出部と前記回路部とを電気的に接続するとともに前記薄肉部と前記凹部と前記両封止部とでもって前記圧力基準室を形成する第６工程と、
   を備えることを特徴とするセンサチップの製造方法。
7. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のセンサチップ又は請求項５〜６のいずれか一項に記載のセンサチップの製造方法にて製造されるセンサチップと、
   前記圧力媒体を導入するための圧力導入通路が形成されるケースと、
   前記センサチップのうち前記センシング部を含む長手方向一端側のみが前記圧力導入通路に露出するように前記センサチップと前記ケースとの間に介在する封止部材と、
   前記センサチップの長手方向他端側の前記端面に形成される前記電極に配線部材を介して電気的に接続されて当該電極を介して前記センシング部からの信号を取り出すためのリードと、
   を備えることを特徴とする圧力センサ。
8. 前記ケースは、前記センサチップの前記長手方向一端側であって前記センシング部から離間する部位に前記封止部材を介して近接するように形成されることを特徴とする請求項７に記載の圧力センサ。

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