JPH07306107A - 容量型差圧測定圧力センサとその製造方法 - Google Patents
容量型差圧測定圧力センサとその製造方法Info
- Publication number
- JPH07306107A JPH07306107A JP10087894A JP10087894A JPH07306107A JP H07306107 A JPH07306107 A JP H07306107A JP 10087894 A JP10087894 A JP 10087894A JP 10087894 A JP10087894 A JP 10087894A JP H07306107 A JPH07306107 A JP H07306107A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- diaphragm
- glass plate
- silicon substrate
- pressure sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】温度センサと温度補正回路を必要とせず、温度
変化の影響を受けずに圧力の絶対値を測定できるように
する。 【構成】単結晶シリコン基板の一方の面をエッチングし
て薄肉部５と厚肉部６とから成る感圧部を形成し、他方
の面に凹部７を形成してダイアフラム１を作る。この上
に上部ガラス板２を取付ける。上部ガラス板２は感圧部
に対向する電極８と、電極８と感圧部との間に形成され
る空間に通じる通気孔９とを有する。この上に圧力緩衝
部材４を取付ける。圧力緩衝部材４は可撓性膜１０とこ
の可撓性膜１０の周囲を支持する枠状支持体１１とから
成り、ダイアフラム１との間に密閉空間１２を形成す
る。通気孔１３を有する台座ガラス板３をダイアフラム
１の下に取付ける。周囲温度の変化に応じて圧力緩衝部
材４の可撓性膜１０が撓んで密閉空間１２内の圧力Ｐ0
を一定に保つ。
変化の影響を受けずに圧力の絶対値を測定できるように
する。 【構成】単結晶シリコン基板の一方の面をエッチングし
て薄肉部５と厚肉部６とから成る感圧部を形成し、他方
の面に凹部７を形成してダイアフラム１を作る。この上
に上部ガラス板２を取付ける。上部ガラス板２は感圧部
に対向する電極８と、電極８と感圧部との間に形成され
る空間に通じる通気孔９とを有する。この上に圧力緩衝
部材４を取付ける。圧力緩衝部材４は可撓性膜１０とこ
の可撓性膜１０の周囲を支持する枠状支持体１１とから
成り、ダイアフラム１との間に密閉空間１２を形成す
る。通気孔１３を有する台座ガラス板３をダイアフラム
１の下に取付ける。周囲温度の変化に応じて圧力緩衝部
材４の可撓性膜１０が撓んで密閉空間１２内の圧力Ｐ0
を一定に保つ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコン基板を用いた
容量型差圧測定圧力センサとその製造方法に関する。
容量型差圧測定圧力センサとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコンを用いた圧力センサは、シリコ
ン基板の一部をエッチングして感圧ダイアフラムとし、
感圧部に向い合う部分に電極を設けたガラス板を設けて
ダイアフラムと電極との間にコンデンサを形成し、圧力
変化に伴う容量の変化を検出するように構成されてい
る。従来の圧力センサには、相対用圧力センサと絶対用
圧力センサの２種類がある。
ン基板の一部をエッチングして感圧ダイアフラムとし、
感圧部に向い合う部分に電極を設けたガラス板を設けて
ダイアフラムと電極との間にコンデンサを形成し、圧力
変化に伴う容量の変化を検出するように構成されてい
る。従来の圧力センサには、相対用圧力センサと絶対用
圧力センサの２種類がある。
【０００３】図５は従来の相対用容量型差圧測定圧力セ
ンサの一例の断面図である。
ンサの一例の断面図である。
【０００４】この圧力センサのダイアフラム５１は、ｐ
型またはｎ型の不純物を高濃度に含有した高伝導度の単
結晶シリコン基板をエッチングして一面に薄肉部５２，
厚肉部５３を形成し、他面に凹部５４を形成して感圧部
とする構造になっている。
型またはｎ型の不純物を高濃度に含有した高伝導度の単
結晶シリコン基板をエッチングして一面に薄肉部５２，
厚肉部５３を形成し、他面に凹部５４を形成して感圧部
とする構造になっている。
【０００５】上部ガラス板５５にはダイアフラム５１の
感圧部に向い合う領域に電極５６が形成され、また凹部
５４と電極５６との間に形成される空間に連絡する通気
孔５７が形成されている。
感圧部に向い合う領域に電極５６が形成され、また凹部
５４と電極５６との間に形成される空間に連絡する通気
孔５７が形成されている。
【０００６】台座ガラス板５８には、ダイアフラム５１
の感圧部と台座ガラス板５８との間に形成される空間に
連結する通気孔５９とが形成される。台座ガラス板５８
は圧力をダイアフラム５１の感圧部の所まで導入する。
の感圧部と台座ガラス板５８との間に形成される空間に
連結する通気孔５９とが形成される。台座ガラス板５８
は圧力をダイアフラム５１の感圧部の所まで導入する。
【０００７】ダイアフラム５１は、コンデンサの一方の
電極を構成しており、電極５６がコンデンサの他方の電
極を構成している。今、通気孔５７を通ってくる流体の
圧力をＰ0 、通気孔５９を通ってくる流体の圧力をＰ1
とすると、差圧（Ｐ1 −Ｐ0）によりダイアフラム５１
の感圧部が電極５６に近寄ったり離れたりすることによ
り容量が変化する。この容量を信号処理回路（図示せ
ず）で検出し、演算処理して圧力を算出する。圧力Ｐ0
は任意に変えられるから、差圧（Ｐ1 −Ｐ0 ）は圧力Ｐ
0 の設定値に依存する。すなわち、この圧力センサは、
圧力Ｐ0 に対する圧力Ｐ1 の相対値を求める圧力センサ
である。
電極を構成しており、電極５６がコンデンサの他方の電
極を構成している。今、通気孔５７を通ってくる流体の
圧力をＰ0 、通気孔５９を通ってくる流体の圧力をＰ1
とすると、差圧（Ｐ1 −Ｐ0）によりダイアフラム５１
の感圧部が電極５６に近寄ったり離れたりすることによ
り容量が変化する。この容量を信号処理回路（図示せ
ず）で検出し、演算処理して圧力を算出する。圧力Ｐ0
は任意に変えられるから、差圧（Ｐ1 −Ｐ0 ）は圧力Ｐ
0 の設定値に依存する。すなわち、この圧力センサは、
圧力Ｐ0 に対する圧力Ｐ1 の相対値を求める圧力センサ
である。
【０００８】図６は従来の絶対用容量型差圧測定圧力セ
ンサの一例の断面図である。
ンサの一例の断面図である。
【０００９】この圧力センサのダイアフラム５１と台座
ガラス板５８は、図５のダイアフラム５１および台座ガ
ラス板５８と同じであり、上部ガラス板が異なってい
る。上部ガラス板６１は、ダイアフラム５１の感圧部に
向い合う領域に電極６２が形成され、また凹部５４と電
極６２との間に形成される空間６３に連絡する通気孔が
形成されていない。つまり、この空間６３は密閉された
空間である。従って、この空間６３内の圧力Ｐ0 は一定
値（基準値）であり、任意に変えられないから、この圧
力センサは、圧力Ｐ0 を基準値とする圧力Ｐ1 の絶対値
を求める圧力センサとなる。
ガラス板５８は、図５のダイアフラム５１および台座ガ
ラス板５８と同じであり、上部ガラス板が異なってい
る。上部ガラス板６１は、ダイアフラム５１の感圧部に
向い合う領域に電極６２が形成され、また凹部５４と電
極６２との間に形成される空間６３に連絡する通気孔が
形成されていない。つまり、この空間６３は密閉された
空間である。従って、この空間６３内の圧力Ｐ0 は一定
値（基準値）であり、任意に変えられないから、この圧
力センサは、圧力Ｐ0 を基準値とする圧力Ｐ1 の絶対値
を求める圧力センサとなる。
【００１０】図７は図５のダイアフラムの製造方法を説
明するための工程順に示した断面図である。
明するための工程順に示した断面図である。
【００１１】まず、図７（ａ）に示すように、結晶方位
が〔１００〕である主面を有する単結晶でｐ型またはｎ
型の不純物を高濃度に含有するシリコン基板７１の下面
に耐エッチング性の異なるマスク７２，７３を設け、上
面にマスク７４を形成する。耐エッチング性の異なるマ
スク材として、例えばＳｉＯ2 とＳｉ3 Ｎ4 とが挙げら
れる。例えば、マスク７２にＳｉＯ2 を使用し、マスク
７３，７４にＳｉ3 Ｎ 4 を使用する。ホトレジストを用
いるリソグラフィ技術によって感圧部形成領域に対応す
る領域のマスク７３に開口７５を形成する。再びホトレ
ジストを用いて感圧部の厚肉部形成領域に対応する領域
のマスク７２を残すように開口７６を形成する。この
時、マスク７４はホトレジストを被覆して保護してお
く。
が〔１００〕である主面を有する単結晶でｐ型またはｎ
型の不純物を高濃度に含有するシリコン基板７１の下面
に耐エッチング性の異なるマスク７２，７３を設け、上
面にマスク７４を形成する。耐エッチング性の異なるマ
スク材として、例えばＳｉＯ2 とＳｉ3 Ｎ4 とが挙げら
れる。例えば、マスク７２にＳｉＯ2 を使用し、マスク
７３，７４にＳｉ3 Ｎ 4 を使用する。ホトレジストを用
いるリソグラフィ技術によって感圧部形成領域に対応す
る領域のマスク７３に開口７５を形成する。再びホトレ
ジストを用いて感圧部の厚肉部形成領域に対応する領域
のマスク７２を残すように開口７６を形成する。この
時、マスク７４はホトレジストを被覆して保護してお
く。
【００１２】次に、図７（ｂ）に示すように、開口７６
を通してシリコン基板７１をＴＭＡＨ（テトラメチルア
ンモニウムハイドロオキサイド、（ＣＨ3 ）4 ＮＯＨ）
などで異方性エッチングして凹部７７を形成する。凹部
７７の深さは、薄肉部５２と厚肉部５３との厚さの差に
する。
を通してシリコン基板７１をＴＭＡＨ（テトラメチルア
ンモニウムハイドロオキサイド、（ＣＨ3 ）4 ＮＯＨ）
などで異方性エッチングして凹部７７を形成する。凹部
７７の深さは、薄肉部５２と厚肉部５３との厚さの差に
する。
【００１３】次に、図７（ｃ）に示すように、開口７５
内のマスク７２を除去し、シリコン基板７１をエッチン
グする。このエッチングは、薄肉部５２の厚さが所定厚
さになるまで行う。この時、厚肉部５３もエッチングさ
れ、厚肉部５３の下面はシリコン基板７１の下面よりも
引込むことになる。
内のマスク７２を除去し、シリコン基板７１をエッチン
グする。このエッチングは、薄肉部５２の厚さが所定厚
さになるまで行う。この時、厚肉部５３もエッチングさ
れ、厚肉部５３の下面はシリコン基板７１の下面よりも
引込むことになる。
【００１４】次に、図７（ｄ）に示すように、シリコン
基板７１の下面とマスク７２，７３の表面をホトレジス
トなどのマスク７８で覆い、ホトレジストを用いるリソ
グラフィ技術によりマスク７４に開口７９を形成する。
基板７１の下面とマスク７２，７３の表面をホトレジス
トなどのマスク７８で覆い、ホトレジストを用いるリソ
グラフィ技術によりマスク７４に開口７９を形成する。
【００１５】次に、図７（ｅ）に示すように、開口７９
を通してシリコン基板７１をエッチングして浅い凹部５
４を形成する。
を通してシリコン基板７１をエッチングして浅い凹部５
４を形成する。
【００１６】次に、図７（ｆ）に示すように、マスク７
２〜７４，７８を除去し、ダイアフラム５１を得る。
２〜７４，７８を除去し、ダイアフラム５１を得る。
【００１７】図８は図５の上部ガラス板の製造方法を説
明するための工程順に示した断面図である。
明するための工程順に示した断面図である。
【００１８】まず、図８（ａ）図に示すように、ガラス
板８１の両面にホトレジスト等でマスク８２，８３を設
け、マスク８２に通気孔形成用の開口８４を設ける。
板８１の両面にホトレジスト等でマスク８２，８３を設
け、マスク８２に通気孔形成用の開口８４を設ける。
【００１９】次に、図８（ｂ）図に示すように、開口８
４を通してガラス板８１をエッチングして通気孔５７を
形成する。
４を通してガラス板８１をエッチングして通気孔５７を
形成する。
【００２０】次に、図８（ｃ）に示すように、マスク８
２，８３を除去し、ダイアフラム５１の凹部５４に向い
合う面に金属の蒸着、選択エッチングを行って電極５６
を形成する。これにより図５の上部ガラス板５５が得ら
れる。
２，８３を除去し、ダイアフラム５１の凹部５４に向い
合う面に金属の蒸着、選択エッチングを行って電極５６
を形成する。これにより図５の上部ガラス板５５が得ら
れる。
【００２１】台座ガラス板５８は、上部ガラス板と同様
にガラス板の両面にマスクを設け、マスクに通気孔形成
用の開口を設け、エッチングして通気孔５９を形成する
ことにより製造される。
にガラス板の両面にマスクを設け、マスクに通気孔形成
用の開口を設け、エッチングして通気孔５９を形成する
ことにより製造される。
【００２２】このようにして製造されたダイアフラム５
１，上部ガラス板５５，台座ガラス板５８を重ねて位置
合わせして陽極接合法などにより貼合わせることにより
図５に示す相対用容量型差圧測定圧力センサが製造され
る。
１，上部ガラス板５５，台座ガラス板５８を重ねて位置
合わせして陽極接合法などにより貼合わせることにより
図５に示す相対用容量型差圧測定圧力センサが製造され
る。
【００２３】図６に示す絶対用容量型差圧測定圧力セン
サは、通気孔のない上部ガラス板６１を用いればよく、
それ以外は図５に示す相対用容量型差圧測定圧力センサ
の製造方法と全く同じ方法で製造される。
サは、通気孔のない上部ガラス板６１を用いればよく、
それ以外は図５に示す相対用容量型差圧測定圧力センサ
の製造方法と全く同じ方法で製造される。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】図６に示した従来の絶
対用容量型差圧測定圧力センサにおいては、凹部５４と
電極６２との間に形成される空間６３が密閉された空間
であるので、温度の上昇または下降により空間６３内の
空気が膨張または収縮して空間６３内の圧力Ｐ0が上昇
または下降して一定値とならず、圧力Ｐ1 の絶対値測定
が出来ないという欠点がある。この欠点を解消するため
には、温度センサを設け、信号処理回路（図示せず）で
補正する必要があるが、回路が複雑になり、製造工数が
増大し、コストが上昇するという問題がある。
対用容量型差圧測定圧力センサにおいては、凹部５４と
電極６２との間に形成される空間６３が密閉された空間
であるので、温度の上昇または下降により空間６３内の
空気が膨張または収縮して空間６３内の圧力Ｐ0が上昇
または下降して一定値とならず、圧力Ｐ1 の絶対値測定
が出来ないという欠点がある。この欠点を解消するため
には、温度センサを設け、信号処理回路（図示せず）で
補正する必要があるが、回路が複雑になり、製造工数が
増大し、コストが上昇するという問題がある。
【００２５】また、図５および図６に示す圧力センサ
は、それぞれ相対圧力と絶対圧力とを測定するものであ
り、一つの圧力センサで相対圧力と絶対圧力の双方を測
定する構成になっていない。従って、相対圧力と絶対圧
力の双方を測定したいときには二つの圧力センサが必要
となり、コストと設置場所とが２倍かかるという問題が
ある。
は、それぞれ相対圧力と絶対圧力とを測定するものであ
り、一つの圧力センサで相対圧力と絶対圧力の双方を測
定する構成になっていない。従って、相対圧力と絶対圧
力の双方を測定したいときには二つの圧力センサが必要
となり、コストと設置場所とが２倍かかるという問題が
ある。
【００２６】本発明の目的は、温度センサと温度補正回
路とを設ける必要がなく、圧力の絶対値を温度変化の影
響を受けずに測定できる容量型差圧測定圧力センサとそ
の製造方法を提供することにある。
路とを設ける必要がなく、圧力の絶対値を温度変化の影
響を受けずに測定できる容量型差圧測定圧力センサとそ
の製造方法を提供することにある。
【００２７】本発明の他の目的は、温度センサと温度補
正回路とを設ける必要がなく、温度変化の影響を受けず
に圧力の絶対値と相対値の双方を測定できる容量型差圧
測定圧力センサとその製造方法を提供することにある。
正回路とを設ける必要がなく、温度変化の影響を受けず
に圧力の絶対値と相対値の双方を測定できる容量型差圧
測定圧力センサとその製造方法を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】本発明の容量型差圧測定
圧力センサは、（Ａ）シリコン基板に設けられた薄肉部
により構成され、圧力を受けて変位する感圧部を有する
ダイアフラムと、（Ｂ）前記感圧部に間隔をおいて対向
する電極と、前記感圧部と前記電極との間に形成される
空間に通じる通気孔とを有し、前記ダイアフラムの上面
に取付けられる上部ガラス板と、（Ｃ）可撓性膜とこの
可撓性膜の周囲を支持する枠状支持体とから成り、この
枠状支持体が前記上部ガラス板の上面に取付けられ前記
ダイアフラムとの間に密閉された空間を形成する圧力緩
衝部材と、を備えたことを特徴とする。
圧力センサは、（Ａ）シリコン基板に設けられた薄肉部
により構成され、圧力を受けて変位する感圧部を有する
ダイアフラムと、（Ｂ）前記感圧部に間隔をおいて対向
する電極と、前記感圧部と前記電極との間に形成される
空間に通じる通気孔とを有し、前記ダイアフラムの上面
に取付けられる上部ガラス板と、（Ｃ）可撓性膜とこの
可撓性膜の周囲を支持する枠状支持体とから成り、この
枠状支持体が前記上部ガラス板の上面に取付けられ前記
ダイアフラムとの間に密閉された空間を形成する圧力緩
衝部材と、を備えたことを特徴とする。
【００２９】本発明は、前記圧力緩衝部材の前記可撓性
膜が波形に作られていることを特徴とする。
膜が波形に作られていることを特徴とする。
【００３０】本発明は、前記圧力緩衝部材の前記可撓性
膜の波形が同心円に作られていることを特徴とする。
膜の波形が同心円に作られていることを特徴とする。
【００３１】本発明は、前記圧力緩衝部材がシリコンで
作られていることを特徴とする。
作られていることを特徴とする。
【００３２】本発明は、前記シリコン基板にダイアフラ
ムが二つ設けられ、かつシリコン基板の一部で形成され
る壁で仕切られていることを特徴とする。
ムが二つ設けられ、かつシリコン基板の一部で形成され
る壁で仕切られていることを特徴とする。
【００３３】本発明は、前記ダイアフラムの下面に取付
けられ、前記感圧部との間に形成される空間に通じる通
気孔を有する台座ガラス板を備えたことを特徴とする。
けられ、前記感圧部との間に形成される空間に通じる通
気孔を有する台座ガラス板を備えたことを特徴とする。
【００３４】本発明は、前記二つのダイアフラムと前記
台座ガラス板との間に形成される空間が前記壁と前記台
座ガラス板とによってダイアフラム毎に仕切られ、仕切
られた空間の各々に通じる通気孔が設けられていること
を特徴とする。
台座ガラス板との間に形成される空間が前記壁と前記台
座ガラス板とによってダイアフラム毎に仕切られ、仕切
られた空間の各々に通じる通気孔が設けられていること
を特徴とする。
【００３５】本発明は、前記ダイアフラムの薄肉部の中
央部分に厚肉部が設けられていることを特徴とする。
央部分に厚肉部が設けられていることを特徴とする。
【００３６】本発明の容量型差圧測定圧力センサの製造
方法は、（Ａ）シリコン基板をエッチングして少なくと
も薄肉部を有する感圧部を形成するダイアフラム工程、
（Ｂ）前記ダイアフラムの前記感圧部に向い合う領域に
電極を形成する工程と、前記感圧部と前記電極との間に
形成される空間に通じる通気孔を形成する工程とを備え
た上部ガラス板形成工程、（Ｃ）一導電型のシリコン基
板の一表面に第１のマスクを形成し、波形の谷になる領
域に開口を形成する工程と、この開口を通して前記シリ
コン基板をエッチングして波形の溝を掘る工程と、前記
第１のマスクを除去する工程と、前記シリコン基板の表
面に反対導電型の不純物を導入して反対導電型領域を形
成する工程と、前記シリコン基板の裏面の前記波形の溝
の周囲に対応する領域に第２のマスクを設ける工程と、
前記シリコン基板を前記裏面側からエッチングして反対
導電型領域を残して波形の可撓性膜とこの可撓性膜の周
囲に枠状支持体を形成する工程と、前記第２のマスクを
除去する工程とを備えた圧力緩衝部材形成工程、（Ｄ）
前記ダイアフラムの上面に前記上部ガラス板を前記感圧
部と前記電極とが向い合うように位置合わせして貼合わ
せる工程と、前記上部ガラス板の上面に前記圧力緩衝部
材を貼合わせる工程を備えたことを特徴とする。
方法は、（Ａ）シリコン基板をエッチングして少なくと
も薄肉部を有する感圧部を形成するダイアフラム工程、
（Ｂ）前記ダイアフラムの前記感圧部に向い合う領域に
電極を形成する工程と、前記感圧部と前記電極との間に
形成される空間に通じる通気孔を形成する工程とを備え
た上部ガラス板形成工程、（Ｃ）一導電型のシリコン基
板の一表面に第１のマスクを形成し、波形の谷になる領
域に開口を形成する工程と、この開口を通して前記シリ
コン基板をエッチングして波形の溝を掘る工程と、前記
第１のマスクを除去する工程と、前記シリコン基板の表
面に反対導電型の不純物を導入して反対導電型領域を形
成する工程と、前記シリコン基板の裏面の前記波形の溝
の周囲に対応する領域に第２のマスクを設ける工程と、
前記シリコン基板を前記裏面側からエッチングして反対
導電型領域を残して波形の可撓性膜とこの可撓性膜の周
囲に枠状支持体を形成する工程と、前記第２のマスクを
除去する工程とを備えた圧力緩衝部材形成工程、（Ｄ）
前記ダイアフラムの上面に前記上部ガラス板を前記感圧
部と前記電極とが向い合うように位置合わせして貼合わ
せる工程と、前記上部ガラス板の上面に前記圧力緩衝部
材を貼合わせる工程を備えたことを特徴とする。
【００３７】本発明は、前記溝３４を掘るエッチングが
異方性エッチングまたは等方性エッチングであり、前記
溝がＶの字形またはＵの字形に作られることを特徴とす
る。
異方性エッチングまたは等方性エッチングであり、前記
溝がＶの字形またはＵの字形に作られることを特徴とす
る。
【００３８】本発明は、前記圧力緩衝部材を形成するエ
ッチングが電解エッチングであることを特徴とする。
ッチングが電解エッチングであることを特徴とする。
【００３９】
【作用】本発明では、可撓性膜を有する圧力緩衝部材を
上部ガラス板の上面に取付け、ダイアフラムとの間に密
閉された空間を形成し、温度変化に応じて圧力緩衝部材
の可撓性膜が撓んで密閉された空間内の空気の圧力を一
定にするようにしたので、温度補正を行う必要がなく、
温度補正のための特別のセンサや回路を設ける必要がな
く、圧力の絶対値を温度変化の影響を受けずに測定でき
る容量型差圧測定圧力センサとその製造方法を得ること
ができる。
上部ガラス板の上面に取付け、ダイアフラムとの間に密
閉された空間を形成し、温度変化に応じて圧力緩衝部材
の可撓性膜が撓んで密閉された空間内の空気の圧力を一
定にするようにしたので、温度補正を行う必要がなく、
温度補正のための特別のセンサや回路を設ける必要がな
く、圧力の絶対値を温度変化の影響を受けずに測定でき
る容量型差圧測定圧力センサとその製造方法を得ること
ができる。
【００４０】前記圧力緩衝部材の温度変化に対する応答
性を良くするためには、可撓性膜を波形に作り、撓み易
くするのが良い。
性を良くするためには、可撓性膜を波形に作り、撓み易
くするのが良い。
【００４１】前記圧力緩衝部材の可撓性膜を撓み易くす
るために、波形を同心円にするのが良い。同心円にする
と均等に撓むからである。
るために、波形を同心円にするのが良い。同心円にする
と均等に撓むからである。
【００４２】このような構造の圧力緩衝部材を作るには
シリコンを用いると良い。シリコンは、波形の可撓性膜
を作るのに適した加工性を有し、かつ弾性と強度を有し
ているからである。
シリコンを用いると良い。シリコンは、波形の可撓性膜
を作るのに適した加工性を有し、かつ弾性と強度を有し
ているからである。
【００４３】シリコン基板にダイアフラムを二つ設け、
二つのダイアフラムに共通な圧力緩衝部材を設けること
により、一つの圧力センサで絶対値と相対値との双方を
測定できる容量型差圧測定圧力センサを得ることができ
る。二つのダイアフラムは、シリコン基板の一部で形成
される壁で仕切られる。ダイアフラムと圧力緩衝部材と
の間の空間の圧力をＰ0 、二つのダイアフラムの外側か
ら印加される圧力をそれぞれＰ1 、Ｐ2 とするとき、差
圧（Ｐ1 −Ｐ0 ）、差圧（Ｐ2 −Ｐ0 ）および圧力Ｐ1
とＰ2 との差圧（Ｐ2 −Ｐ1 ）を測定することができる
からである。
二つのダイアフラムに共通な圧力緩衝部材を設けること
により、一つの圧力センサで絶対値と相対値との双方を
測定できる容量型差圧測定圧力センサを得ることができ
る。二つのダイアフラムは、シリコン基板の一部で形成
される壁で仕切られる。ダイアフラムと圧力緩衝部材と
の間の空間の圧力をＰ0 、二つのダイアフラムの外側か
ら印加される圧力をそれぞれＰ1 、Ｐ2 とするとき、差
圧（Ｐ1 −Ｐ0 ）、差圧（Ｐ2 −Ｐ0 ）および圧力Ｐ1
とＰ2 との差圧（Ｐ2 −Ｐ1 ）を測定することができる
からである。
【００４４】通気孔を有する台座ガラス板は、大気圧の
測定などには必ずしも必要ではないが、ある特定のもの
の圧力測定のためダイアフラムの所まで圧力を導入する
ような場合には必要である。特にダイアフラムが二つあ
って、二つの圧力を測定する場合には必要である。ま
た、台座ガラス板は、ダイアフラムを機械的破壊から守
る作用もしているので、台座ガラス板は取付けた方が良
い。
測定などには必ずしも必要ではないが、ある特定のもの
の圧力測定のためダイアフラムの所まで圧力を導入する
ような場合には必要である。特にダイアフラムが二つあ
って、二つの圧力を測定する場合には必要である。ま
た、台座ガラス板は、ダイアフラムを機械的破壊から守
る作用もしているので、台座ガラス板は取付けた方が良
い。
【００４５】この場合、前記二つのダイアフラムと前記
台座ガラス板との間に形成される空間が前記壁と台座ガ
ラス板とによって仕切られ、仕切られた空間の各々に通
じる通気孔が設けられる。
台座ガラス板との間に形成される空間が前記壁と台座ガ
ラス板とによって仕切られ、仕切られた空間の各々に通
じる通気孔が設けられる。
【００４６】前記ダイアフラムの薄肉部の中央に厚肉部
が設けておくと、圧力がかかったとき、薄肉部が円弧状
に撓むことがなく、ダイアフラムとこれに対向する電極
との間の平行度が保たれ、圧力変化と容量変化とが比例
して正確な測定ができるという効果が得られる。
が設けておくと、圧力がかかったとき、薄肉部が円弧状
に撓むことがなく、ダイアフラムとこれに対向する電極
との間の平行度が保たれ、圧力変化と容量変化とが比例
して正確な測定ができるという効果が得られる。
【００４７】本発明の製造方法によれば、圧力緩衝部材
は、一導電型のシリコン基板の一表面をエッチングして
波形の溝を掘り、その表面に反対導電型の不純物を導入
して反対導電型領域を形成しておき、この反対導電型領
域を残すようにシリコン基板をエッチングするという簡
単な工程で製造することができる。
は、一導電型のシリコン基板の一表面をエッチングして
波形の溝を掘り、その表面に反対導電型の不純物を導入
して反対導電型領域を形成しておき、この反対導電型領
域を残すようにシリコン基板をエッチングするという簡
単な工程で製造することができる。
【００４８】結晶方位が〔１００〕である単結晶シリコ
ン基板を異方性エッチングすればＶの字形の溝が得ら
れ、単結晶シリコン基板を等方性エッチングすればＵの
字形の溝が得られる。
ン基板を異方性エッチングすればＶの字形の溝が得ら
れ、単結晶シリコン基板を等方性エッチングすればＵの
字形の溝が得られる。
【００４９】上記エッチングにおいて、電解エッチング
を使用するとシリコン基板と反対導電型領域との間に形
成されるｐ−ｎ接合の所でエッチングが自動的に停止す
るので便利である。
を使用するとシリコン基板と反対導電型領域との間に形
成されるｐ−ｎ接合の所でエッチングが自動的に停止す
るので便利である。
【００５０】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例の断面図であ
る。
る。
【００５１】第１の実施例の容量型差圧測定圧力センサ
は、絶対圧力を周囲の温度変化の影響を受けずに正確に
測定しようとするものである。
は、絶対圧力を周囲の温度変化の影響を受けずに正確に
測定しようとするものである。
【００５２】ダイアフラム１は、結晶方位が〔１００〕
である主面を有する単結晶シリコン基板をエッチングし
て一方の面に薄肉部５と厚肉部６とを形成し、他方の面
に凹部７を形成することにより作られる。薄肉部５と厚
肉部６とは圧力を受けて変位する感圧部を構成してい
る。
である主面を有する単結晶シリコン基板をエッチングし
て一方の面に薄肉部５と厚肉部６とを形成し、他方の面
に凹部７を形成することにより作られる。薄肉部５と厚
肉部６とは圧力を受けて変位する感圧部を構成してい
る。
【００５３】上部ガラス板２は、ガラス板に薄肉部５と
厚肉部６とから成る感圧部に向い合う領域に電極８を設
け、この電極８と感圧部との間に形成される空間に通じ
る通気孔９を形成することにより作られる。上部ガラス
板２はダイアフラム１の上に取付られる。
厚肉部６とから成る感圧部に向い合う領域に電極８を設
け、この電極８と感圧部との間に形成される空間に通じ
る通気孔９を形成することにより作られる。上部ガラス
板２はダイアフラム１の上に取付られる。
【００５４】圧力緩衝部材４は、可撓性膜１０とこの可
撓性膜１０の周囲を支持する枠状支持体１１とから成
り、この枠状支持体１１が上部ガラス板２の上面に取付
けられダイアフラム１との間に密閉された空間１２を形
成する。
撓性膜１０の周囲を支持する枠状支持体１１とから成
り、この枠状支持体１１が上部ガラス板２の上面に取付
けられダイアフラム１との間に密閉された空間１２を形
成する。
【００５５】台座ガラス板３は、ガラス板とダイアフラ
ム１との間に形成される空間１４に通じる通気孔１３を
ガラス板に形成することにより作られる。台座ガラス板
３はダイアフラム１の下に取付られる。
ム１との間に形成される空間１４に通じる通気孔１３を
ガラス板に形成することにより作られる。台座ガラス板
３はダイアフラム１の下に取付られる。
【００５６】ダイアフラム１と上部ガラス板２と圧力緩
衝部材４と台座ガラス板３は、位置合わせした後、陽極
接合法で気密に接合される。それ故、空間１２は密閉さ
れた空間となる。従って、この容量型差圧測定圧力セン
サは、絶対用容量型差圧測定圧力センサとなる。
衝部材４と台座ガラス板３は、位置合わせした後、陽極
接合法で気密に接合される。それ故、空間１２は密閉さ
れた空間となる。従って、この容量型差圧測定圧力セン
サは、絶対用容量型差圧測定圧力センサとなる。
【００５７】今、空間１２の圧力（基準圧力）がＰ0 、
通気孔１３を通して加えられる圧力がＰ1 であるとす
る。圧力差（Ｐ1 −Ｐ0 ）に対応してダイアフラム１の
感圧部（薄肉部５と厚肉部６とから成る）が変位し、感
圧部と電極８とで構成されるコンデンサの容量が変化す
る。この変化量を信号処理回路部（図示せず）で検出
し、信号処理してダイアフラム１に作用する圧力Ｐ1 を
算出する。
通気孔１３を通して加えられる圧力がＰ1 であるとす
る。圧力差（Ｐ1 −Ｐ0 ）に対応してダイアフラム１の
感圧部（薄肉部５と厚肉部６とから成る）が変位し、感
圧部と電極８とで構成されるコンデンサの容量が変化す
る。この変化量を信号処理回路部（図示せず）で検出
し、信号処理してダイアフラム１に作用する圧力Ｐ1 を
算出する。
【００５８】この容量型差圧測定圧力センサの周囲温度
が変化し、空間１２内の空気が膨張または収縮したと
き、圧力緩衝部材４の可撓性膜１０が上方または下方に
変位して膨張または収縮による空間１２内の空気圧力の
変化を吸収し、空間１２の圧力を常に一定値Ｐ0 に保
つ。従って、圧力の絶対値Ｐ1 が常に正しく測定される
ことになる。
が変化し、空間１２内の空気が膨張または収縮したと
き、圧力緩衝部材４の可撓性膜１０が上方または下方に
変位して膨張または収縮による空間１２内の空気圧力の
変化を吸収し、空間１２の圧力を常に一定値Ｐ0 に保
つ。従って、圧力の絶対値Ｐ1 が常に正しく測定される
ことになる。
【００５９】図２は本発明の第２の実施例の断面図であ
る。
る。
【００６０】第１の実施例の容量型差圧測定圧力センサ
が絶対圧力を測定するものであるのに対して、第１の実
施例の容量型差圧測定圧力センサは絶対圧力と相対圧力
の両方を測定するものである。
が絶対圧力を測定するものであるのに対して、第１の実
施例の容量型差圧測定圧力センサは絶対圧力と相対圧力
の両方を測定するものである。
【００６１】ダイアフラム２１は、感圧部を二つ有して
いる。すなわち、薄肉部５ａ，５ｂと厚肉部６ａ，６ｂ
とを有している。感圧部を二つ設けたことに伴い、感圧
部と台座ガラス板との間に形成される空間を二つに仕切
るための壁２８を設ける。凹部２７は一つ設けるだけで
よい。それ以外は第１の実施例と同じである。
いる。すなわち、薄肉部５ａ，５ｂと厚肉部６ａ，６ｂ
とを有している。感圧部を二つ設けたことに伴い、感圧
部と台座ガラス板との間に形成される空間を二つに仕切
るための壁２８を設ける。凹部２７は一つ設けるだけで
よい。それ以外は第１の実施例と同じである。
【００６２】上部ガラス板２２は、ダイアフラム２１に
感圧部を二つ設けたことに対応して二つの感圧部に向い
合う領域にそれぞれ電極８ａ，８ｂを設ける。これらの
電極８ａ，８ｂと二つの感圧部との間に形成される空間
１２に通じる通気孔２９を形成する。通気孔２９は、一
つ設けるだけでよい。それ以外は第１の実施例と同じで
ある。
感圧部を二つ設けたことに対応して二つの感圧部に向い
合う領域にそれぞれ電極８ａ，８ｂを設ける。これらの
電極８ａ，８ｂと二つの感圧部との間に形成される空間
１２に通じる通気孔２９を形成する。通気孔２９は、一
つ設けるだけでよい。それ以外は第１の実施例と同じで
ある。
【００６３】圧力緩衝部材４は、第１の実施例と同じで
ある。圧力緩衝部材４とダイアフラム２１との間に密閉
された空間１２が形成されることも第１の実施例と同じ
である。
ある。圧力緩衝部材４とダイアフラム２１との間に密閉
された空間１２が形成されることも第１の実施例と同じ
である。
【００６４】台座ガラス板２４は、ダイアフラム２１に
感圧部を二つ設けたことに対応して台座ガラス板２４と
ダイアフラム２１との間に形成される空間を二つ、すな
わち空間１４ａ，１４ｂを設け、各々の空間１４ａ，１
４ｂ通気孔を二つ、すなわち通気孔１３ａ，１３ｂを設
ける。それ以外は第１の実施例と同じである。
感圧部を二つ設けたことに対応して台座ガラス板２４と
ダイアフラム２１との間に形成される空間を二つ、すな
わち空間１４ａ，１４ｂを設け、各々の空間１４ａ，１
４ｂ通気孔を二つ、すなわち通気孔１３ａ，１３ｂを設
ける。それ以外は第１の実施例と同じである。
【００６５】この容量型差圧測定圧力センサもまた、絶
対用容量型差圧測定圧力センサとなる。今、空間１２の
圧力がＰ0 、通気孔１３ａを通して加えられる圧力がＰ
1 、通気孔１３ｂを通して加えられる圧力がＰ2 （薄肉
部５と厚肉部６）であるとする。圧力差（Ｐ1 −Ｐ0 ）
に対応して薄肉部５ａと厚肉部６ａとから成る感圧部
（薄肉部５と厚肉部６）が変位し、圧力差（Ｐ2 −
Ｐ0 ）に対応して薄肉部５ｂと厚肉部６ｂとから成る感
圧部変位し、これらの感圧部と電極８ａ，８ｂとでそれ
ぞれ構成されるコンデンサの容量が変化する。この変化
量を信号処理回路部（図示せず）で検出し、信号処理し
て絶対圧力Ｐ1 ，Ｐ2 および相対圧力（差圧）（Ｐ2 −
Ｐ1 ）を算出する。この容量型差圧測定圧力センサは、
絶対圧力Ｐ1 ，Ｐ2 と、Ｐ2 とＰ1 との相対圧力（差
圧）の両方を同時に測定することができる。
対用容量型差圧測定圧力センサとなる。今、空間１２の
圧力がＰ0 、通気孔１３ａを通して加えられる圧力がＰ
1 、通気孔１３ｂを通して加えられる圧力がＰ2 （薄肉
部５と厚肉部６）であるとする。圧力差（Ｐ1 −Ｐ0 ）
に対応して薄肉部５ａと厚肉部６ａとから成る感圧部
（薄肉部５と厚肉部６）が変位し、圧力差（Ｐ2 −
Ｐ0 ）に対応して薄肉部５ｂと厚肉部６ｂとから成る感
圧部変位し、これらの感圧部と電極８ａ，８ｂとでそれ
ぞれ構成されるコンデンサの容量が変化する。この変化
量を信号処理回路部（図示せず）で検出し、信号処理し
て絶対圧力Ｐ1 ，Ｐ2 および相対圧力（差圧）（Ｐ2 −
Ｐ1 ）を算出する。この容量型差圧測定圧力センサは、
絶対圧力Ｐ1 ，Ｐ2 と、Ｐ2 とＰ1 との相対圧力（差
圧）の両方を同時に測定することができる。
【００６６】この容量型差圧測定圧力センサの周囲温度
が変化し、空間１２内の空気が膨張または収縮したと
き、圧力緩衝部材４の可撓性膜１０が上方または下方に
変位して膨張または収縮による空間１２内の空気圧力の
変化を吸収し、空間１２の圧力を常に一定値Ｐ0 に保
つ。従って、絶対圧力Ｐ1 ，Ｐ2 および相対圧力（Ｐ2
−Ｐ1 ）の値が常に正しく測定されることになる。
が変化し、空間１２内の空気が膨張または収縮したと
き、圧力緩衝部材４の可撓性膜１０が上方または下方に
変位して膨張または収縮による空間１２内の空気圧力の
変化を吸収し、空間１２の圧力を常に一定値Ｐ0 に保
つ。従って、絶対圧力Ｐ1 ，Ｐ2 および相対圧力（Ｐ2
−Ｐ1 ）の値が常に正しく測定されることになる。
【００６７】図３は図１の圧力緩衝部材の製造方法を説
明するための工程順に示した断面図、図４は図１の圧力
緩衝部材の製造に使用する電解エッチング装置の正面図
および電解電流の変化を説明する特性図である。
明するための工程順に示した断面図、図４は図１の圧力
緩衝部材の製造に使用する電解エッチング装置の正面図
および電解電流の変化を説明する特性図である。
【００６８】まず、図３（ａ）に示すように、結晶方位
が〔１００〕である主面を有する単結晶のシリコン基板
３１の一面にマスク３２を設け、圧力緩衝部材の波形の
谷形成位置に開口３３（３３ａ〜３３ｃ）をあける。マ
スクとしてホトレジスト、ＳｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 等を任
意に選択して使用することができる。開口３３（３３ａ
〜３３ｃ）は、同心円に形成する。すなわち、開口３３
ａは円形に、開口３３ｂ，３３ｃはリング形に形成す
る。
が〔１００〕である主面を有する単結晶のシリコン基板
３１の一面にマスク３２を設け、圧力緩衝部材の波形の
谷形成位置に開口３３（３３ａ〜３３ｃ）をあける。マ
スクとしてホトレジスト、ＳｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 等を任
意に選択して使用することができる。開口３３（３３ａ
〜３３ｃ）は、同心円に形成する。すなわち、開口３３
ａは円形に、開口３３ｂ，３３ｃはリング形に形成す
る。
【００６９】次に、図３（ｂ）に示すように、ＴＭＡＨ
（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、（Ｃ
Ｈ3 ）4 ＮＯＨ）などで異方性エッチングを行い、溝３
４を形成する。溝３４は同心円に形成される。シリコン
基板３１の主面の結晶方位が〔１００〕である場合、溝
３４の水平面に対する傾斜角が５４．７°のＶの字形溝
となる。溝３４をＵの字形にすることもできる。その場
合は、ＨＦ−ＨＮＯ3系のエッチング液を用いるウェッ
ト・エッチングまたは等方性のプラズマ・エッチングを
行う。
（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、（Ｃ
Ｈ3 ）4 ＮＯＨ）などで異方性エッチングを行い、溝３
４を形成する。溝３４は同心円に形成される。シリコン
基板３１の主面の結晶方位が〔１００〕である場合、溝
３４の水平面に対する傾斜角が５４．７°のＶの字形溝
となる。溝３４をＵの字形にすることもできる。その場
合は、ＨＦ−ＨＮＯ3系のエッチング液を用いるウェッ
ト・エッチングまたは等方性のプラズマ・エッチングを
行う。
【００７０】次に、図３（ｃ）に示すように、マスク３
２を除去し、裏面に拡散防止膜３５を設け、シリコン基
板３１と逆導電型の不純物を拡散し、拡散層３６を形成
する。
２を除去し、裏面に拡散防止膜３５を設け、シリコン基
板３１と逆導電型の不純物を拡散し、拡散層３６を形成
する。
【００７１】次に、図３（ｄ）に示すように、圧力緩衝
部材の枠状支持体１１形成場所以外のマスク３５を除去
し、電解エッチングにより裏面からエッチングして拡散
層３６と枠状支持体１１を残して他を除去して波形の可
撓性膜１０と枠状支持体１１を形成する。そして、拡散
防止膜３５の残りの部分を除去する。可撓性膜１０の波
形もまた同心円に形成される。
部材の枠状支持体１１形成場所以外のマスク３５を除去
し、電解エッチングにより裏面からエッチングして拡散
層３６と枠状支持体１１を残して他を除去して波形の可
撓性膜１０と枠状支持体１１を形成する。そして、拡散
防止膜３５の残りの部分を除去する。可撓性膜１０の波
形もまた同心円に形成される。
【００７２】電解エッチングは、図４（ａ）に示すよう
に、電解エッチング槽４１の中にＫＯＨあるいはＴＭＡ
Ｈ等の電解液４２を入れ、Ｐｔ等の陰極４３とシリコン
基板３１とを浸漬し、シリコン基板３１に正電圧、陰極
４３に負電圧を印加して行う。
に、電解エッチング槽４１の中にＫＯＨあるいはＴＭＡ
Ｈ等の電解液４２を入れ、Ｐｔ等の陰極４３とシリコン
基板３１とを浸漬し、シリコン基板３１に正電圧、陰極
４３に負電圧を印加して行う。
【００７３】まず、図４（ｂ）に示すように、電流は時
間の経過と共に段々上昇していくが、拡散層３６とシリ
コン基板３１とのｐ−ｎ接合部までエッチングされる
と、そこでエッチングが停止し、電流は急激に低下す
る。従って、電流計４５を見ていればエッチング終了が
直ちに分かる。このようにして、図３（ｄ）に示す圧力
緩衝部材４を得ることができる。
間の経過と共に段々上昇していくが、拡散層３６とシリ
コン基板３１とのｐ−ｎ接合部までエッチングされる
と、そこでエッチングが停止し、電流は急激に低下す
る。従って、電流計４５を見ていればエッチング終了が
直ちに分かる。このようにして、図３（ｄ）に示す圧力
緩衝部材４を得ることができる。
【００７４】以上のようにして得られた圧力緩衝部材４
を上部ガラス板２、ダイアフラム１、台座ガラス板３と
重ね合わせ、位置合わせして陽極接合することにより本
発明の容量型差圧測定圧力センサが製造される。
を上部ガラス板２、ダイアフラム１、台座ガラス板３と
重ね合わせ、位置合わせして陽極接合することにより本
発明の容量型差圧測定圧力センサが製造される。
【００７５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、可撓
性膜を有する圧力緩衝部材を上部ガラス板の上面に取付
け、ダイアフラムとの間に密閉された空間を形成し、温
度変化に応じて圧力緩衝部材の可撓性膜が撓んで密閉さ
れた空間内の空気の圧力を一定にするようにしたので、
温度補正を行う必要がなく、温度補正のための特別のセ
ンサや回路を設ける必要がなく、圧力の絶対値を温度変
化の影響を受けずに測定できる容量型差圧測定圧力セン
サとその製造方法を得ることができる。
性膜を有する圧力緩衝部材を上部ガラス板の上面に取付
け、ダイアフラムとの間に密閉された空間を形成し、温
度変化に応じて圧力緩衝部材の可撓性膜が撓んで密閉さ
れた空間内の空気の圧力を一定にするようにしたので、
温度補正を行う必要がなく、温度補正のための特別のセ
ンサや回路を設ける必要がなく、圧力の絶対値を温度変
化の影響を受けずに測定できる容量型差圧測定圧力セン
サとその製造方法を得ることができる。
【００７６】また、一つの圧力センサに感圧ダイアフラ
ムを二つ設け、二つの感圧ダイアフラムに共通な圧力緩
衝部材を設けたので、温度変化の影響を受けずに圧力の
絶対値と相対値との双方を測定できる容量型差圧測定圧
力センサとその製造方法を得ることができる。
ムを二つ設け、二つの感圧ダイアフラムに共通な圧力緩
衝部材を設けたので、温度変化の影響を受けずに圧力の
絶対値と相対値との双方を測定できる容量型差圧測定圧
力センサとその製造方法を得ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例の断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例の断面図である。
【図３】図１の圧力緩衝部材の製造方法を説明するため
の工程順に示した断面図である。
の工程順に示した断面図である。
【図４】図１の圧力緩衝部材の製造に使用する電解エッ
チング装置の正面図および電解電流の変化を説明する特
性図である。
チング装置の正面図および電解電流の変化を説明する特
性図である。
【図５】従来の静電容量型圧力センサの一例の断面図で
ある。
ある。
【図６】従来の静電容量型圧力センサの一例の断面図で
ある。
ある。
【図７】図５のダイアフラムの製造方法を説明するため
の工程順に示した断面図である。
の工程順に示した断面図である。
【図８】図５の上部ガラスの製造方法を説明するための
工程順に示した断面図である。
工程順に示した断面図である。
１ ダイアフラム ２ 上部ガラス板 ３ 台座ガラス板 ４ 圧力緩衝部材 ５ 薄肉部 ６ 厚肉部 ７ 凹部 ８ 電極 ９ 通気孔 １０ 可撓性膜 １１ 枠状支持体 １２ 空間 １３ 通気孔 １４ 空間
Claims (11)
- 【請求項１】 （Ａ）シリコン基板に設けられた薄肉部
により構成され、圧力を受けて変位する感圧部を有する
ダイアフラムと、 （Ｂ）前記感圧部に間隔をおいて対向する電極と、前記
感圧部と前記電極との間に形成される空間に通じる通気
孔とを有し、前記ダイアフラムの上面に取付けられる上
部ガラス板と、 （Ｃ）可撓性膜とこの可撓性膜の周囲を支持する枠状支
持体とから成り、この枠状支持体が前記上部ガラス板の
上面に取付けられ前記ダイアフラムとの間に密閉された
空間を形成する圧力緩衝部材と、を備えたことを特徴と
する容量型差圧測定圧力センサ。 - 【請求項２】 前記圧力緩衝部材の前記可撓性膜が波形
に作られていることを特徴とする請求項１記載の容量型
差圧測定圧力センサ。 - 【請求項３】 前記圧力緩衝部材の前記可撓性膜の波形
が同心円に作られていることを特徴とする請求項１また
は請求項２記載の容量型差圧測定圧力センサ。 - 【請求項４】 前記圧力緩衝部材がシリコンで作られて
いることを特徴とする請求項１または請求項２または請
求項３記載の容量型差圧測定圧力センサ。 - 【請求項５】 前記シリコン基板にダイアフラムが二つ
設けられ、かつシリコン基板の壁で仕切られていること
を特徴とする請求項１記載の容量型差圧測定圧力セン
サ。 - 【請求項６】 前記ダイアフラムの下面に取付けられ、
前記感圧部との間に形成される空間に通じる通気孔を有
する台座ガラス板を備えたことを特徴とする請求項１ま
たは請求項４記載の容量型差圧測定圧力センサ。 - 【請求項７】 前記二つのダイアフラムと前記台座ガラ
ス板との間に形成される空間が前記シリコン基板の一部
で形成される壁と前記台座ガラス板とによってダイアフ
ラム毎に仕切られ、仕切られた空間の各々に通じる通気
孔が設けられていることを特徴とする請求項１または請
求項４または請求項５記載の容量型差圧測定圧力セン
サ。 - 【請求項８】 前記ダイアフラムの薄肉部の中央部分に
厚肉部が設けられていることを特徴とする請求項１また
は請求項５記載の容量型差圧測定圧力センサ。 - 【請求項９】 （Ａ）シリコン基板をエッチングして少
なくとも薄肉部を有する感圧部を形成するダイアフラム
工程、 （Ｂ）前記ダイアフラムの前記感圧部に向い合う領域に
電極を形成する工程と、前記感圧部と前記電極との間に
形成される空間に通じる通気孔を形成する工程とを備え
た上部ガラス板形成工程、 （Ｃ）一導電型のシリコン基板の一表面に第１のマスク
を形成し、波形の谷になる領域に開口を形成する工程
と、この開口を通して前記シリコン基板をエッチングし
て波形の溝を掘る工程と、前記第１のマスクを除去する
工程と、前記シリコン基板の表面に反対導電型の不純物
を導入して反対導電型領域を形成する工程と、前記シリ
コン基板の裏面の前記波形の溝の周囲に対応する領域に
第２のマスクを設ける工程と、前記シリコン基板を前記
裏面側からエッチングして反対導電型領域を残して波形
の可撓性膜とこの可撓性膜の周囲に枠状支持体を形成す
る工程と、前記第２のマスクを除去する工程とを備えた
圧力緩衝部材形成工程、 （Ｄ）前記ダイアフラムの上面に前記上部ガラス板を前
記感圧部と前記電極とが向い合うように位置合わせして
貼合わせる工程と、前記上部ガラス板の上面に前記圧力
緩衝部材４を貼合わせる工程を備えたことを特徴とする
容量型差圧測定圧力センサの製造方法。 - 【請求項１０】 前記溝を掘るエッチングが異方性エッ
チングまたは等方性エッチングであり、前記溝がＶの字
形またはＵの字形に作られることを特徴とする請求項９
記載の容量型差圧測定圧力センサの製造方法。 - 【請求項１１】 前記圧力緩衝部材を形成するエッチン
グが電解エッチングであることを特徴とする請求項９記
載の容量型差圧測定圧力センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10087894A JPH07306107A (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | 容量型差圧測定圧力センサとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10087894A JPH07306107A (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | 容量型差圧測定圧力センサとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07306107A true JPH07306107A (ja) | 1995-11-21 |
Family
ID=14285591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10087894A Withdrawn JPH07306107A (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | 容量型差圧測定圧力センサとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07306107A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09285453A (ja) * | 1996-04-23 | 1997-11-04 | Citizen Watch Co Ltd | 腕時計型血圧計 |
| JP2003004568A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-01-08 | Anelva Corp | 静電容量型圧力センサ |
| WO2004048914A1 (en) * | 2002-11-26 | 2004-06-10 | Harry Louis Platt | Sealed capacitive pressure sensor for non-invasive blood pressure monitor |
| US6843132B2 (en) | 2003-05-21 | 2005-01-18 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Pressure sensor |
| JP2007017277A (ja) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Matsushita Electric Works Ltd | 水素圧センサ |
| JP2014032186A (ja) * | 2012-07-12 | 2014-02-20 | Nippon Dengi Kk | 微差圧発信器及び空調システム |
| CN109974926A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-07-05 | 深圳市湃科集成技术有限公司 | 多档位输出压差传感器 |
-
1994
- 1994-05-16 JP JP10087894A patent/JPH07306107A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09285453A (ja) * | 1996-04-23 | 1997-11-04 | Citizen Watch Co Ltd | 腕時計型血圧計 |
| JP2003004568A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-01-08 | Anelva Corp | 静電容量型圧力センサ |
| WO2004048914A1 (en) * | 2002-11-26 | 2004-06-10 | Harry Louis Platt | Sealed capacitive pressure sensor for non-invasive blood pressure monitor |
| US6843132B2 (en) | 2003-05-21 | 2005-01-18 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Pressure sensor |
| JP2007017277A (ja) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Matsushita Electric Works Ltd | 水素圧センサ |
| JP2014032186A (ja) * | 2012-07-12 | 2014-02-20 | Nippon Dengi Kk | 微差圧発信器及び空調システム |
| CN109974926A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-07-05 | 深圳市湃科集成技术有限公司 | 多档位输出压差传感器 |
| CN109974926B (zh) * | 2019-05-06 | 2024-03-01 | 深圳市湃科集成技术有限公司 | 多档位输出压差传感器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3114570B2 (ja) | 静電容量型圧力センサ | |
| US5209118A (en) | Semiconductor transducer or actuator utilizing corrugated supports | |
| CN105628288B (zh) | 压阻式压力传感器设备 | |
| US6588281B2 (en) | Double stop structure for a pressure transducer | |
| KR0137931B1 (ko) | 평면운동을 위한 힌지된 격막을 가진 용량성 반도체 감지기 | |
| KR0137965B1 (ko) | 최소의 유전 표류를 가지는 용량성 감지기 | |
| US7114397B2 (en) | Microelectromechanical system pressure sensor and method for making and using | |
| US9651441B2 (en) | Pressure sensor device with high sensitivity and high accuracy | |
| CN101248339B (zh) | 基于表面声波的压力传感器 | |
| GB2276979A (en) | Capacitive surface micromachined absolute pressure sensor | |
| EP0164413A1 (en) | PRESSURE CONVERTER. | |
| JP2001255225A (ja) | 静電容量型真空センサ | |
| CN103983395A (zh) | 一种微压力传感器及其制备与检测方法 | |
| CN109141728A (zh) | 一种感压膜中间固定式电容压力传感器及制作方法 | |
| KR20010032103A (ko) | 마이크로-기계적 차압 감응 장치 | |
| JPH07306107A (ja) | 容量型差圧測定圧力センサとその製造方法 | |
| KR101540177B1 (ko) | 압력센서 및 그 제조방법 | |
| JPH0629821B2 (ja) | 複合機能形差圧センサ | |
| JP2000124465A (ja) | 半導体力学量センサの製造方法 | |
| JPH07174652A (ja) | 半導体圧力センサ及びその製造方法並びに圧力検出方法 | |
| Park et al. | A capacitive absolute-pressure sensor with external pick-off electrodes | |
| JP4549085B2 (ja) | 静電容量型圧力センサ及びその製造方法 | |
| JPH05509397A (ja) | ミクロ機械加工構成素子及びその製造方法 | |
| JPH0412436Y2 (ja) | ||
| JPH06102128A (ja) | 半導体複合機能センサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010731 |