JPH09318477A - 圧力センサ及びその製造方法 - Google Patents
圧力センサ及びその製造方法Info
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- JPH09318477A JPH09318477A JP13455696A JP13455696A JPH09318477A JP H09318477 A JPH09318477 A JP H09318477A JP 13455696 A JP13455696 A JP 13455696A JP 13455696 A JP13455696 A JP 13455696A JP H09318477 A JPH09318477 A JP H09318477A
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- lower electrode
- metal substrate
- pressure sensor
- electrode
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高圧力の測定ができ、かつ、容易に製造する
ことのできる圧力センサ及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 ステンレス製の金属基板１上に、絶縁膜
２を介して下部電極３ａを形成した後、犠牲層５を形成
して所定形状にパターニングし、犠牲層５上における下
部電極３ａに略対向する位置に、上部電極３ｂを形成す
る。そして、上部電極３ｂ上を保護膜４により保護した
後、エッチングにより犠牲層５を除去する。この時、犠
牲層５を除去することにより、下部電極３ａと上部電極
３ｂ間に空隙が形成されるとともに、対向配置されてい
るため、コンデンサを形成する。また、上部電極３ｂ
は、保護膜４により支持されている。
ことのできる圧力センサ及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 ステンレス製の金属基板１上に、絶縁膜
２を介して下部電極３ａを形成した後、犠牲層５を形成
して所定形状にパターニングし、犠牲層５上における下
部電極３ａに略対向する位置に、上部電極３ｂを形成す
る。そして、上部電極３ｂ上を保護膜４により保護した
後、エッチングにより犠牲層５を除去する。この時、犠
牲層５を除去することにより、下部電極３ａと上部電極
３ｂ間に空隙が形成されるとともに、対向配置されてい
るため、コンデンサを形成する。また、上部電極３ｂ
は、保護膜４により支持されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電容量型の圧力
センサ及びその製造方法に関するものである。
センサ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、静電容量型の圧力センサは、図３
に示すように、ガラス等の絶縁性基板６ａ上に形成され
た下部電極３ａと絶縁性基板６ｂ上に形成された上部電
極３ｂとが、スペーサ７により所定の間隔を有して対向
するように配置されて、下部電極３ａと上部電極３ｂに
よりコンデンサを形成している。
に示すように、ガラス等の絶縁性基板６ａ上に形成され
た下部電極３ａと絶縁性基板６ｂ上に形成された上部電
極３ｂとが、スペーサ７により所定の間隔を有して対向
するように配置されて、下部電極３ａと上部電極３ｂに
よりコンデンサを形成している。
【０００３】このような圧力センサにおいては、圧力が
絶縁性基板６ａに印加されると、圧力の大きさに応じて
絶縁性基板６ａが変形し、下部電極３ａと上部電極３ｂ
間の距離が小さくなって、コンデンサの静電容量が大き
くなる。この静電容量の変化を電気的に検出することに
より、圧力の大きさを測定することができる。
絶縁性基板６ａに印加されると、圧力の大きさに応じて
絶縁性基板６ａが変形し、下部電極３ａと上部電極３ｂ
間の距離が小さくなって、コンデンサの静電容量が大き
くなる。この静電容量の変化を電気的に検出することに
より、圧力の大きさを測定することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な構成の圧力センサにおいては、絶縁性基板６ａ，６ｂ
としてガラス等が用いられているため、基板の強度が弱
く、高圧力の測定が難しいという問題があった。
な構成の圧力センサにおいては、絶縁性基板６ａ，６ｂ
としてガラス等が用いられているため、基板の強度が弱
く、高圧力の測定が難しいという問題があった。
【０００５】また、基板の強度を強くするために基板の
厚さを厚くすると、圧力に対する基板の変位量が小さく
なり、センサ感度が低下するという問題があった。
厚さを厚くすると、圧力に対する基板の変位量が小さく
なり、センサ感度が低下するという問題があった。
【０００６】更に、絶縁性基板６ａ，６ｂとスペーサ７
とを接着する必要があり、製造工程が複雑になるという
問題があった。
とを接着する必要があり、製造工程が複雑になるという
問題があった。
【０００７】本発明は、上記の点に鑑みて成されたもの
であり、その目的とするところは、高圧力の測定がで
き、かつ、容易に製造することのできる圧力センサ及び
その製造方法を提供することにある。
であり、その目的とするところは、高圧力の測定がで
き、かつ、容易に製造することのできる圧力センサ及び
その製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
金属基板と、該金属基板上に絶縁膜を介して形成された
下部電極と、該下部電極と所定の間隔を有するように略
対向して形成された上部電極と、少なくとも前記上部電
極上に形成された保護膜とから成り、前記上部電極は前
記保護膜により支持されて成ることを特徴とするもので
ある。
金属基板と、該金属基板上に絶縁膜を介して形成された
下部電極と、該下部電極と所定の間隔を有するように略
対向して形成された上部電極と、少なくとも前記上部電
極上に形成された保護膜とから成り、前記上部電極は前
記保護膜により支持されて成ることを特徴とするもので
ある。
【０００９】請求項２記載の発明は、金属基板上に絶縁
膜を形成して、該絶縁膜の所望の位置に下部電極を形成
した後、少なくとも前記下部電極上の所望の位置に犠牲
層を形成し、少なくとも前記犠牲層上で前記下部電極に
略対向する位置に上部電極を形成し、前記金属基板にお
ける前記上部電極が形成された面側の所望の位置に保護
膜を形成した後、エッチングにより前記犠牲層を除去す
ることにより、前記下部電極と前記上部電極とを絶縁し
て略対向するように配置したことを特徴とするものであ
る。
膜を形成して、該絶縁膜の所望の位置に下部電極を形成
した後、少なくとも前記下部電極上の所望の位置に犠牲
層を形成し、少なくとも前記犠牲層上で前記下部電極に
略対向する位置に上部電極を形成し、前記金属基板にお
ける前記上部電極が形成された面側の所望の位置に保護
膜を形成した後、エッチングにより前記犠牲層を除去す
ることにより、前記下部電極と前記上部電極とを絶縁し
て略対向するように配置したことを特徴とするものであ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面に基づき説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係る圧力センサの製造工程を示す略断面図であり、図
２は、本実施形態に係る圧力センサを示す斜視図であ
る。本実施形態に係る圧力センサは、ステンレス製の金
属基板１上に、シリコン酸化膜や窒化シリコン膜等の絶
縁膜２を介してクロム（Ｃｒ）等から成る下部電極３ａ
が形成されている。
て図面に基づき説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係る圧力センサの製造工程を示す略断面図であり、図
２は、本実施形態に係る圧力センサを示す斜視図であ
る。本実施形態に係る圧力センサは、ステンレス製の金
属基板１上に、シリコン酸化膜や窒化シリコン膜等の絶
縁膜２を介してクロム（Ｃｒ）等から成る下部電極３ａ
が形成されている。
【００１１】また、クロム（Ｃｒ）等から成る上部電極
３ｂが、下部電極３ａと所定の間隔を有して略対向する
ように形成され、下部電極３ａと上部電極３ｂによりコ
ンデンサを形成している。
３ｂが、下部電極３ａと所定の間隔を有して略対向する
ように形成され、下部電極３ａと上部電極３ｂによりコ
ンデンサを形成している。
【００１２】そして、上部電極３ｂは、シリコン酸化膜
や窒化シリコン膜等の保護膜４により保護されるととも
に、保護膜４により支持されることにより、静電容量型
の圧力センサを構成している。
や窒化シリコン膜等の保護膜４により保護されるととも
に、保護膜４により支持されることにより、静電容量型
の圧力センサを構成している。
【００１３】以下、容量接合型の圧力センサの製造工程
について、図１に基づいて説明する。本実施形態におい
ては、基板としてステンレス製の金属基板１を用いる。
ここで、金属基板１の厚さが薄い場合、圧力に対する金
属基板１の変位量が大きくなって、高感度な測定が可能
となり、金属基板１の厚さが厚い場合、金属基板１の強
度が高くなるために、高圧下での測定が可能となる。従
って、金属基板１の厚さは、測定する圧力範囲や必要と
される感度によっても異なるが、通常１００μｍ〜１ｍ
ｍ程度が望ましい。
について、図１に基づいて説明する。本実施形態におい
ては、基板としてステンレス製の金属基板１を用いる。
ここで、金属基板１の厚さが薄い場合、圧力に対する金
属基板１の変位量が大きくなって、高感度な測定が可能
となり、金属基板１の厚さが厚い場合、金属基板１の強
度が高くなるために、高圧下での測定が可能となる。従
って、金属基板１の厚さは、測定する圧力範囲や必要と
される感度によっても異なるが、通常１００μｍ〜１ｍ
ｍ程度が望ましい。
【００１４】先ず、金属基板１上に、プラズマＣＶＤ法
等により、シリコン酸化膜や窒化シリコン膜等の絶縁膜
２を形成し（図１（ａ））、絶縁膜２上にスパッタ法や
蒸着法等を用いてクロム（Ｃｒ）等の下部電極３ａを形
成し、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用
いて所定形状にパターニングする（図１（ｂ））。ここ
で、保護膜２の膜厚としては、金属基板１の表面の粗さ
によって異なるが、０．５〜５μｍ程度が望ましく、下
部電極３ａの膜厚としては、５００〜５０００Å程度が
望ましい。
等により、シリコン酸化膜や窒化シリコン膜等の絶縁膜
２を形成し（図１（ａ））、絶縁膜２上にスパッタ法や
蒸着法等を用いてクロム（Ｃｒ）等の下部電極３ａを形
成し、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用
いて所定形状にパターニングする（図１（ｂ））。ここ
で、保護膜２の膜厚としては、金属基板１の表面の粗さ
によって異なるが、０．５〜５μｍ程度が望ましく、下
部電極３ａの膜厚としては、５００〜５０００Å程度が
望ましい。
【００１５】なお、本実施形態においては、フォトリソ
グラフィ技術及びエッチング技術により下部電極３ａの
パターニングを行ったが、これに限定される必要はな
く、メタルマスクを使用する方法等によりパターニング
を行うようにしても良い。
グラフィ技術及びエッチング技術により下部電極３ａの
パターニングを行ったが、これに限定される必要はな
く、メタルマスクを使用する方法等によりパターニング
を行うようにしても良い。
【００１６】続いて、絶縁膜２及び下部電極３ａ上に、
スパッタ法や蒸着法等によりアルミニウム（Ａｌ）等の
犠牲層５を形成し、フォトリソグラフィ技術及びエッチ
ング技術により所定形状にパターニングする（図１
（ｃ））。
スパッタ法や蒸着法等によりアルミニウム（Ａｌ）等の
犠牲層５を形成し、フォトリソグラフィ技術及びエッチ
ング技術により所定形状にパターニングする（図１
（ｃ））。
【００１７】なお、本実施形態においては、フォトリソ
グラフィ技術及びエッチング技術により下部電極３ａ及
び犠牲層５のパターニングを行ったが、これに限定され
る必要はなく、メタルマスクを使用する方法等によりパ
ターニングを行うようにしても良い。
グラフィ技術及びエッチング技術により下部電極３ａ及
び犠牲層５のパターニングを行ったが、これに限定され
る必要はなく、メタルマスクを使用する方法等によりパ
ターニングを行うようにしても良い。
【００１８】次に、絶縁膜２及び犠牲層５上にクロム
（Ｃｒ）等の上部電極３ｂを形成し、フォトリソグラフ
ィ技術及びエッチング技術を用いて所定形状にパターニ
ングする（図１（ｄ））。
（Ｃｒ）等の上部電極３ｂを形成し、フォトリソグラフ
ィ技術及びエッチング技術を用いて所定形状にパターニ
ングする（図１（ｄ））。
【００１９】この時、下部電極３ａと上部電極３ｂとが
少なくとも一部において対向するように上部電極３ｂの
パターニングを行う。
少なくとも一部において対向するように上部電極３ｂの
パターニングを行う。
【００２０】なお、本実施形態においては、フォトリソ
グラフィ技術及びエッチング技術により下部電極３ａ，
上部電極３ｂ及び犠牲層５のパターニングを行ったが、
これに限定される必要はなく、メタルマスクを使用する
方法等によりパターニングを行うようにしても良い。
グラフィ技術及びエッチング技術により下部電極３ａ，
上部電極３ｂ及び犠牲層５のパターニングを行ったが、
これに限定される必要はなく、メタルマスクを使用する
方法等によりパターニングを行うようにしても良い。
【００２１】最後に、下部電極３ａ及び上部電極３ｂの
所望の位置に、プラズマＣＶＤ法等により、シリコン酸
化膜や窒化シリコン膜等の保護膜４を形成した後、ウェ
ットエッチング等によりアルミニウム（Ａｌ）等の犠牲
層５を除去する（図１（ｅ））ことにより、下部電極３
ａと上部電極３ｂとでコンデンサを形成する。なお、下
部電極３ａと上部電極３ｂ間の距離としては、金属基板
１の厚さや、印加される圧力の大きさによっても異なる
が、通常数十μｍ〜１ｍｍ程度が望ましい。
所望の位置に、プラズマＣＶＤ法等により、シリコン酸
化膜や窒化シリコン膜等の保護膜４を形成した後、ウェ
ットエッチング等によりアルミニウム（Ａｌ）等の犠牲
層５を除去する（図１（ｅ））ことにより、下部電極３
ａと上部電極３ｂとでコンデンサを形成する。なお、下
部電極３ａと上部電極３ｂ間の距離としては、金属基板
１の厚さや、印加される圧力の大きさによっても異なる
が、通常数十μｍ〜１ｍｍ程度が望ましい。
【００２２】従って、本実施形態においては、基板とし
てはステンレス製の金属基板１を用いているので、従来
に比べてより高圧力の測定が可能となる。また、上部電
極３ｂが保護膜４により支持される構成であるので、図
３における下部電極３ａと下部電極３ｂ間の空隙を形成
するためのスペーサ７が不要となって、基板とスペーサ
７との接着が不要となって、製造工程を簡略化すること
ができる。
てはステンレス製の金属基板１を用いているので、従来
に比べてより高圧力の測定が可能となる。また、上部電
極３ｂが保護膜４により支持される構成であるので、図
３における下部電極３ａと下部電極３ｂ間の空隙を形成
するためのスペーサ７が不要となって、基板とスペーサ
７との接着が不要となって、製造工程を簡略化すること
ができる。
【００２３】
【発明の効果】請求項１または請求項２記載の発明は、
金属基板と、金属基板上に絶縁膜を介して形成された下
部電極と、下部電極と所定の間隔を有するように略対向
して形成された上部電極と、少なくとも上部電極上に形
成された保護膜とから成り、上部電極は保護膜により支
持されているので、金属基板を非常に薄くすることによ
り圧力センサの感度を向上させることができ、保護膜に
より上部電極と下部電極間の空隙を保持するようにして
いるため、高圧力の測定ができ、かつ、容易に製造する
ことのできる圧力センサ及びその製造方法を提供するこ
とができた。
金属基板と、金属基板上に絶縁膜を介して形成された下
部電極と、下部電極と所定の間隔を有するように略対向
して形成された上部電極と、少なくとも上部電極上に形
成された保護膜とから成り、上部電極は保護膜により支
持されているので、金属基板を非常に薄くすることによ
り圧力センサの感度を向上させることができ、保護膜に
より上部電極と下部電極間の空隙を保持するようにして
いるため、高圧力の測定ができ、かつ、容易に製造する
ことのできる圧力センサ及びその製造方法を提供するこ
とができた。
【図１】本発明の一実施形態に係る圧力センサの製造工
程を示す略断面図である。
程を示す略断面図である。
【図２】本実施形態に係る圧力センサを示す斜視図であ
る。
る。
【図３】従来例に係る圧力センサを示す略断面図であ
る。
る。
１ 金属基板 ２ 絶縁膜 ３ａ 下部電極 ３ｂ 上部電極 ４ 保護膜 ５ 犠牲層 ６ 絶縁性基板 ７ スペーサ
Claims (2)
- 【請求項１】 金属基板と、該金属基板上に絶縁膜を介
して形成された下部電極と、該下部電極と所定の間隔を
有するように略対向して形成された上部電極と、少なく
とも前記上部電極上に形成された保護膜とから成り、前
記上部電極は前記保護膜により支持されて成ることを特
徴とする圧力センサ。 - 【請求項２】 金属基板上に絶縁膜を形成して、該絶縁
膜の所望の位置に下部電極を形成した後、少なくとも前
記下部電極上の所望の位置に犠牲層を形成し、少なくと
も前記犠牲層上で前記下部電極に略対向する位置に上部
電極を形成し、前記金属基板における前記上部電極が形
成された面側の所望の位置に保護膜を形成した後、エッ
チングにより前記犠牲層を除去することにより、前記下
部電極と前記上部電極とを絶縁して略対向するように配
置したことを特徴とする圧力センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13455696A JPH09318477A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 圧力センサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13455696A JPH09318477A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 圧力センサ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318477A true JPH09318477A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15131093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13455696A Pending JPH09318477A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 圧力センサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09318477A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000214035A (ja) * | 1998-11-16 | 2000-08-04 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 静電容量型圧力センサおよびその製造方法 |
| CN103257005A (zh) * | 2012-02-21 | 2013-08-21 | 苏州敏芯微电子技术有限公司 | 电容式压力传感器及其制造方法 |
-
1996
- 1996-05-29 JP JP13455696A patent/JPH09318477A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000214035A (ja) * | 1998-11-16 | 2000-08-04 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 静電容量型圧力センサおよびその製造方法 |
| CN103257005A (zh) * | 2012-02-21 | 2013-08-21 | 苏州敏芯微电子技术有限公司 | 电容式压力传感器及其制造方法 |
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