JPH1068666A - 圧力差検出装置及びその製造方法 - Google Patents

圧力差検出装置及びその製造方法

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JPH1068666A
JPH1068666A JP9145545A JP14554597A JPH1068666A JP H1068666 A JPH1068666 A JP H1068666A JP 9145545 A JP9145545 A JP 9145545A JP 14554597 A JP14554597 A JP 14554597A JP H1068666 A JPH1068666 A JP H1068666A
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pressure
diaphragm
substrate
cavity
housing
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JP9145545A
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Clifford D Fung
クリフォード デー ファンゴ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の背面エッチング処理に伴う欠点の多くを
克服し、容易に調整できる圧力差検出装置及びその製造
方法を提供する。 【解決手段】基板２６の上面上に形成された空洞部２８
と、空洞部上方に拡がる変形可能なダイアフラムと３０
と、基板２６上面及び空洞部２８を接続する圧力通路３
６とを有する圧力検出用チップ１４において、ダイアフ
ラム近傍の基板２６上面に加わる第一流体圧力Ｐ１はダ
イアフラム３０の上面に加わる圧力となり、圧力通路３
６近傍の基板２６上面に加わる第二流体圧力Ｐ２はダイ
アフラム３０の底面に作用する圧力となる。この二つの
力によってダイアフラムは歪曲を生じ、この歪曲を検出
素子３８が検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体基板上に形成
された圧力センサに関する。本発明は特に、圧力差を検
出するための片面圧力センサ及び該片面圧力センサの製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体圧力センサの一種としては、ネッ
トらが米国特許第４，７９０，１９２号で開示したよう
な、歪みを起こさない性質の基板に弾性シリコンのダイ
アフラムを積層して形成した二層ウェーファ構造が用い
られている。ダイアフラムの歪みを計測する検出素子
は、一般にコンデンサ又は抵抗器技術を用いて計測を行
うものであり、ダイアフラムに固定される。ダイアフラ
ムの歪みは、そのダイアフラムに加わる圧力のばらつき
によって発生するのであるが、その結果、検出素子の電
気的特性に変化をもたらす。この変化を計測し、その後
の処理に向けて圧力応答電気信号に変換することが可能
である。
【０００３】絶対圧力及び圧力差を計測できる圧力セン
サを構成することが可能である。絶対圧力センサの一型
式として、弾性ダイアフラムを基板内に密封された空洞
部上方に行き渡らせる。このセンサに対して外側の第一
流体圧力が変化すると、このダイアフラムが歪んで検出
素子を作動させる。対応する圧力差検出装置の一型式で
は、第一流体圧力を、基板の空洞部上方に広がったダイ
アフラムの上面に加え、ダイアフラムの底面には第二流
体圧力を加える。ダイアフラムの底面、つまり下面に
は、概ね、基板を貫通する進入口を形成することで圧力
を加える。圧力差検出装置の弾性ダイアフラムは、その
圧力差検出装置の上部に加わる外的圧力と、圧力センサ
の底面に加わる外的圧力との差異に応答して歪む。従っ
て、圧力差検出装置が適しているのは、一般的に言っ
て、センサのダイアフラムの対向する面に二つの異なる
流体圧力が加わることが考えられる場合である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】半導体構造を有する圧
力差検出装置を製造するプロセスは多くの技術的に難し
い段階を含む。特に、基板を貫通してダイアフラムの底
面に至る進入口を形成するのに用いられるエッチングに
は時間及び費用がかかる。このプロセスの一例として
は、まず、基板の最上表面層に凹部を形成し、オキシド
スペーサをこの凹部内に蒸着し、そしてこのオキシドス
ペーサ上方に半導体層を形成する。その後、このオキシ
ドスペーサを基板の裏側、つまり背面からエッチング
し、空洞部上方に浮いた状態のダイアフラム、すなわち
空洞部上方を覆うように広がるダイアフラムを規定す
る。この背面からエッチングするというプロセスは数多
くの処理ステップを要し、またかなり複雑でコストも高
い。更に、要求される公差内にこの処理ステップを維持
することが困難であることから、この半導体圧力センサ
を常時高い歩留まりで製造することも困難である。
【０００５】従って、本発明の目的は、品質のよいセン
サを比較的に高い歩留まりで生むことができ、しかも低
コストで製造できる圧力差検出装置を提供することにあ
る。本発明のもう一つの目的は、単一の半導体層のみを
用い、複数の層の位置合わせを必要としない小型の圧力
差検出装置を生産することである。本発明の更なる目的
は、圧力差検出装置の同じ側面に加わった二つの異なる
流体圧力間の差異を計測することのできる圧力差検出装
置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的及
びその他の目的を、半導体基板の片面のみに形成された
空洞部構造を有する圧力差検出装置によって達成するも
のである。本発明による圧力差検出装置は、半導体基板
に形成されたポリシリコンダイアフラムの上面から下面
に延びる圧力通路を有する。ここで言うポリシリコンと
は多結晶シリコンを言う。
【０００７】本発明による圧力差検出装置は、シリコン
基板と、該シリコン基板上に固定されたポリシリコンの
ダイアフラムと、ダイアフラムの歪みを検出する電気素
子とから形成される。第一圧力進入口が基板に設けられ
ると共に第一軸に平行な第一方向から第一流体圧力を受
け取るよう配置され、また、この該第一圧力進入口から
得られた第一流体圧力を空洞部に加えるべく、圧力通路
がダイアフラムを貫通して延びている。該基板にはまた
第二圧力進入口も設けられ、かつ、該第一方向から第二
流体圧力を受け取るよう配置されている。該第二圧力進
入口が形成されたのは、空洞部上方に広がったダイアフ
ラムの上面に第二流体圧力を作用させるためである。電
気的検出素子は、それぞれダイアフラムの異なる面に作
用した第一流体圧力と第二流体圧力との圧力差の結果生
じたダイアフラムの歪みを検出すると、この圧力差に対
応する信号を出力する。
【０００８】あるいは、本発明に基づく圧力差検出装置
は、基板上に凹設された空洞部及び連絡溝を有する基板
と、前記空洞部上方に広がるポリシリコンダイアフラム
と、ダイアフラムの歪みを検出する電気素子とから形成
してもよい。基板に凹設した連絡溝上に広がるポリシリ
コンダイアフラムによって圧力通路が形成されている。
この圧力通路は、前述のごとく空洞部からダイアフラム
の貫通孔を通って延びているのではなく、空洞部から基
板上を通って延びるものである。第一進入口が基板に付
設され、第一軸に沿って第一方向から第一流体圧力を受
け取るよう配置されており、前記圧力通路が、空洞部に
対して第一流体圧力を加えるべく、凹設された空洞部に
向かって基板を通って延びる。第二進入口が基板に付設
され、第一方向から第二流体圧力を受け取る。この第二
進入口は、ダイアフラムの空洞部上方に広がる部分のダ
イアフラム上面に第二流体圧力を向かわせる。このよう
に、この圧力差検出装置により、圧力差検出装置のそれ
ぞれ一方の側に加わる第一及び第二流体圧力が、圧力差
検出装置のポリシリコンダイアフラムを挟んで異なる態
様で加わるようにすることができる。
【０００９】本発明の別の態様は、基板及びダイアフラ
ム構造を内包したハウジングを提供するものである。こ
の態様によれば、前記ハウジングは概ね、基板及びダイ
アフラム構造を取り囲んだ、選択的に進入口の設けられ
た気密構造を提供する。前記ハウジングは、第一流体圧
力を圧力通路に向かわせ、かつ第二流体圧力は、該圧力
通路から距離をおいた、つまり遠位のダイアフラム部分
に向かわせる構造素子を含んでもよい。
【００１０】前記ハウジングには収容部及び蓋部を含め
ることもできる。この場合、基板及びダイアフラム構造
を含む検出チップを収容部に取り付け、蓋部をこの収容
部に固定することで基板及びダイアフラム構造を包囲し
た封包物を形成する。この蓋部は、第一流体圧力を基板
及びダイアフラム構造上の所定位置に向かわせる第一開
口部を有していてもよい。またこの蓋部は、第二流体圧
力を基板及びダイアフラム構造上の第二の所定位置に差
し向ける第二開口部を有していてもよい。前記ハウジン
グは第一及び第二流体圧力を受容する容量空間を分離す
る分割部材を有していてもよい。特に、前記分割部材
は、ハウジング内部を、蓋部の開口部から選択的に到達
できる選択的に分断された二つの圧力チャンバに仕切る
ものでもよい。その結果、一方の圧力チャンバが、圧力
上、圧力通路と連通し、他方のチャンバは、圧力上、圧
力通路からは事実上絶縁されることとなる。
【００１１】ハウジング内の二つの空間又はチャンバの
間に所定の圧力封止又はバリヤを提供する分離素子を設
ける代わりに、二つの空間の間に比較的に高い気圧的障
害物を設ける構造を提供することもできる。この気圧的
障害物は実際には、ハウジング内の空間を、互いから空
気的に絶縁された関係にある二つのチャンバに分断する
ものである。
【００１２】圧力差検出装置を構成する本発明の一方法
は、半導体基板への空洞部の形成を含む。この空洞部
は、圧力超過制止部として機能するよう所定の深さ及び
形状に形成することができる。空洞部を形成した後、こ
の空洞部に、犠牲層として働くオキシドスペーサを加え
る。その後、ダイアフラムをこのオキシドスペーサ上に
付着させる。このオキシドスペーサを基板の前面を経由
して取り除き、基板のその他の開放部分は密封して真空
の空洞部とする。次に検出素子及び金属接点をダイアフ
ラム上に形成する。圧力センサの前面からダイアフラム
を通って空洞部まで圧力通路をエッチング加工すること
で、基板の前面からダイアフラムの底面又は背面に対し
て圧力を加える道程を作ってもよい。
【００１３】本発明の更なる態様によれば、基板及びダ
イアフラム構造を形成するセンサチップは収容部上に配
置され、該チップ上で一つ又はそれ以上が一組となった
検出素子の接触パッドは、収容部の周辺部に形成された
金属性の電気接触点にワイヤボンディングされている。
該電気接触点は収容部の底面又はその他の外表面のコネ
クタリード線に接続されており、検出素子群に対して他
の電気装置への外部接続手段を提供している。該電気接
触点は収容部の底面又はその他の外表面のコネクタリー
ド線に接続されており、検出素子群に対して他の電気装
置への外部接続手段を提供している。
【００１４】複式の圧力通路を内包する蓋部を収容部に
固定してもよい。この蓋部は、流体圧力を基板及びダイ
アフラム構造上の特定の位置に差し向ける二つの進入口
を含むことができる。例えば、一つの進入口が第一流体
圧力を圧力通路の近傍域に向かわせ、そしてもう一つの
進入口が第二流体圧力を圧力通路から離れた域に向かわ
せると好ましい。
【００１５】本発明による方法の更なる態様は、ハウジ
ング内に比較的高い空気的障害物を当該空気振動数で前
述の二つの域の間に提供することを含む。一実施例で
は、この障害物の提供には、ハウジング内に分割部材を
設置することで、ダイアフラムの各表面に異なる外的圧
力を加えるための個別の圧力チャンバをハウジング内に
少なくとも二つ形成することが含まれる。好ましくは、
分割部材によって形成された第一圧力チャンバは、一方
の圧力進入口を通じて加わる第一圧力をダイアフラムの
上面に加え、第二圧力チャンバは、他方の圧力進入口を
通じて加わる第二圧力をダイアフラムの背面に加えると
よい。このときダイアフラムはダイアフラムに作用する
圧力差により歪曲し、検出素子群がダイアフラムの歪み
を表す電気出力信号を生じる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の上記及びその他の目的、
特徴及び利点は、以下に述べる好適な実施例から明らか
となり、また全体を通じて同じ部材を同様の参照符号で
示した添付の図面によっても明らかとなるであろう。以
下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図面
は必ずしも実寸で示したものではなく、本発明の原理を
図示することに主眼をおいたものであることに留意され
たい。
【００１７】図１は、第一流体圧力Ｐ１と第二流体圧力
Ｐ２との間の圧力差を検出する、本発明に基づく圧力差
検出装置１０を示す。圧力差検出装置１０は、ハウジン
グ１８の内包する半導体によるチップ１４を有する。チ
ップ１４は下記の工程により形成される。ハウジング１
８は収容部２０及び蓋部２２を有し、該収容部２０及び
蓋部２２が組み合わされるとチップ１４を完全に内包す
る。好ましくは接着剤２４によってチップ１４が収容部
２０に取り付けられているとよい。接着剤２４はチップ
１４の底面とハウジング１８との間に位置するが、接着
剤は、チップ及びハウジング間で押されてはみ出し、チ
ップ及びハウジングの周辺部で上方に延びていてもよ
い。蓋部２２はチップ１４に第一及び第二流体圧力Ｐ１
及びＰ２を与えるための第一及び第二の二つの開口部４
４及び４６を有する。図示の圧力差検出装置１０はハウ
ジング１８の同じ側で外的な第一及び第二流体圧力Ｐ１
及びＰ２を受け取ることができる。
【００１８】チップ１４は上面及び底面を有する基板２
６から成る。基板２６はシリコンのような半導体材料で
形成されることが好ましい。基板２６の上面には空洞部
２８が凹設されている。上面３２及び底面３４を有する
ダイアフラム３０は、基板２６の上面に接着されるか固
定され、かつ、このダイアフラム３０が中空の空洞部２
８と圧力上、接続されているよう、空洞部２８上方に広
がっている。好ましくは、ダイアフラムが、基板２６上
に析出されるポリシリコン材料のような多結晶性シリコ
ン材料から形成されているとよい。
【００１９】圧力通路３６がダイアフラム３０をその上
面３２から底面３４まで貫通して延びる。圧力通路３６
は、ダイアフラム３０の上面３２に加えられる第一流体
圧力Ｐ１を圧力上、空洞部２８に伝達する。従って、圧
力通路３６に作用する第一流体圧力Ｐ１は空洞部２８に
連絡し、それにより空洞部２８上に広がるダイアフラム
３０の底面３４に作用する。
【００２０】チップ１４はダイアフラム３０の上面３２
に取り付けられた検出素子３８を有する。図示のチップ
１４は、図示するように、ダイアフラム３０の上面３２
と検出素子３８との間に介在する電気的な絶縁層５２及
び５４を有する。検出素子３８はダイアフラムの歪曲に
応答して、典型的にはダイアフラムの歪曲の程度に比例
した電気的特性の変化を呈するものである。検出素子３
８は一般には、コンデンサ板又は圧電抵抗器を成す導電
性フィルムの一又はそれ以上の部分から形成される。
【００２１】作用時には、当該の二種類の第一及び第二
流体圧力Ｐ１及びＰ２が圧力差検出装置１０上部に加え
られる。第二流体圧力Ｐ２は、圧力通路３６から距離を
おいた圧力差検出装置部分で、しかもこの第二流体圧力
Ｐ２が、空洞部２８上にある部分のダイアフラム３０の
上面３２に作用するような領域に加えられる。第一流体
圧力Ｐ１は、圧力通路３６近傍の圧力差検出装置領域、
従ってこの圧力通路３６を通ってダイアフラム３０の底
面３４に作用するような領域に加えられる。具体的に
は、第一流体圧力Ｐ１は圧力通路３６を通じて空洞部２
８に連絡し、それによって空洞部２８の内部からダイア
フラム３０の底面３４に圧力をかける。この結果、第一
流体圧力Ｐ１と第二流体圧力Ｐ２との差に比例する力
が、ダイアフラム３０を挟むように加えられる。この力
に応答してダイアフラム３０は歪み、検出素子３８はこ
のダイアフラム３０の歪みを検出すると出力信号を生じ
る。
【００２２】図１を更に参照すると、図示の圧力差検出
装置１０はハウジング１８内に、圧力通路３６に対して
遠位のチャンバ４０と、圧力通路３６に対して近位のチ
ャンバ４２を有する。チャンバ４０は、圧力差検出装置
１０内の一空間であり、このチャンバ４０の有する圧力
は、第二流体圧力Ｐ２が加わったときにこの第二流体圧
力Ｐ２によって決定されるため、少なくともこの第二流
体圧力Ｐ２に主に応答するものである。同様に、チャン
バ４２は、圧力差検出装置１０内の一空間であり、この
チャンバ４２の有する圧力は、第一流体圧力Ｐ１が加わ
ったときにこの第一流体圧力Ｐ１によって決定されるた
め、少なくともこの第一流体圧力Ｐ１に主に応答するも
のである。本発明の特徴の一つによれば、様々な構造上
の工夫を行って、センサのハウジング１８内で第一及び
第二流体圧力Ｐ１及びＰ２が事実上混合することを防止
することができる。
【００２３】別の態様によれば、第一流体圧力Ｐ１を、
チャンバ４２ではなく直接圧力通路３６に加える接続管
（図示せず）を設けることもできる。更に本発明によれ
ば、ダイアフラム３０の上面３４は周囲の流体圧力Ｐ２
に向かって開放したままとすることもできる。この構造
を採ることにより、二つの異なる流体圧力を、圧力差検
出装置１０の同じ側からダイアフラム３０を横切って加
えることができる。
【００２４】本発明の好適な一実施例は、図１に示すよ
うに、第一の開口部４４及び第二の開口部４６を穿たれ
た蓋部２２を含む。第一の開口部４４は第一流体圧力Ｐ
１が蓋部２２を通過する際の通路となり、第二の開口部
４６は第二流体圧力Ｐ２が蓋部２２を通過する際の通路
となる。蓋部２２のチップ１４に対する相対的位置は、
第一の開口部４４が圧力通路３６に対して近位、そして
第二の開口部４６が圧力通路３６に対して遠位となるよ
う配される。蓋部２２をこのように配置すると第一及び
第二流体圧力Ｐ１及びＰ２は実質上別個の圧力となり、
ダイアフラム３０を挟んで異なる圧力を加えることにな
る。
【００２５】図１で更に示すように、圧力差検出装置１
０はバリヤ又は分割部材４８を含み、この分割部材４８
は、チャンバ４０及び４２が圧力上、ほぼ相互に絶縁さ
れているよう、蓋部２２とチップ１４との間の間隙を埋
めている。図示の実施例では、分割部材４８はチップ１
４及び蓋部２２とも相まって、蓋部２２及びチップ１４
の間の空間を物理的に二つの別個のチャンバ４０及び４
２に分割している。チャンバ４２は第一の開口部４４と
連絡しているがこの第一の開口部４４を通じて第一流体
圧力Ｐ１が加えられるのであり、チャンバ４０は第二の
開口部４６と連絡しているが、この第二開口部４６を通
じて第二流体圧力Ｐ２が加えられるのである。
【００２６】分割部材４８はチップ１４と蓋部２２との
間に気密の、圧力封止状態を形成してもよい。分割部材
４８は、第一流体圧力Ｐ１の力がダイアフラム３０の底
面３４にのみ加えられ、第二流体圧力Ｐ２の力がダイア
フラム３０の上面３２にのみ加えられるよう働くこと
で、圧力差検出装置１０の精度を高める。分割部材４８
は、シリコンゴムなどのポリマー封止材料から形成し、
センサチップ表面に施してもよい。あるいは、封止材料
は蓋部２２をハウジング２８上に配する前に蓋部２２の
内部に施してもよい。
【００２７】本発明のもう一つの態様によれば、空洞部
２８の底部を成す基板２６の表面は、過度な圧力がダイ
アフラム３０の上側にかかったときに、ダイアフラム３
０の損傷を防ぐべく超過圧力を前衛的に制止する壁面と
して働く。空洞部２８の深さ及び形状により、ダイアフ
ラム３０が基板２６に届いて制止されるまでにどの程度
歪曲が可能かが決定される。加えて、チャンバ４０に超
過圧力が加わったときにダイアフラム３０に当接するこ
とになる空洞部２８の最も内側の表面は、分離物質５０
の層で被膜形成されていることが好ましい。この分離物
質５０は好ましくは二酸化シリコン又は窒化シリコンで
あり、このような圧力超過の場合に圧力制止壁面にダイ
アフラムが粘着することを防止するものであるとよい。
【００２８】図１を参照しながら更に説明すると、ダイ
アフラム３０と検出素子３８との間に多種の誘電材料を
設けて検出素子３８をダイアフラム３０から電気的に絶
縁させてもよい。このような層を用いて、検出素子３８
の異なる部分を相互に絶縁することも可能である。窒化
シリコンなどの、電気的絶縁層を一層又は複数層、検出
素子３８上に形成して、有害な環境因子から、検出素子
３８を電気的に絶縁し、かつ保護することも考えられ
る。例えば、図１は窒化シリコンによる絶縁層５４の下
側に二酸化シリコンによる絶縁層５２を示しているが、
両方の絶縁層５２及５４がダイアフラム３０いっぱいに
延在しているため、検出素子３８のいずれの部分もダイ
アフラム３０からは電気的に絶縁されている。絶縁層５
２及び５４は誘電的特徴を有するが、その誘電的特徴と
は、検出素子３８の各部分を相互に、そしてダイアフラ
ム３０からも絶縁するが、検出素子３８とダイアフラム
３０との高い物質的結合は維持するというものである。
検出素子３８の電気的絶縁により、圧力差検出装置１０
は、摂氏２００度という高温においてもその圧力検出能
力を大きく損なうことなく作動することができる。
【００２９】図２は本発明の別の実施例に基づく圧力差
検出装置１０‘を示す。圧力差検出装置１０’は、ハウ
ジング１８‘の内包するチップ１４’を含む。チップ１
４‘は以下のプロセスによって形成される。収容部２
０’及び蓋部２２‘がチップのハウジング１８’を成
し、蓋部２２‘は第一及び第二流体圧力Ｐ１及びＰ２を
チップ１４’に加えるための二つの開口部４４‘及び４
６’を穿たれている。
【００３０】チップ１４‘は、対向する上面及び底面を
有するシリコン基板２６’から成る。該上面には深さ方
向にえぐられた第一空洞部６０が凹設されており、また
連絡溝６４も凹設されている。連絡溝６４は空洞部６０
から基板２６‘の第一表面６２まで延在する。上面３
２’及び底面３４‘を有するダイアフラム３０’が、基
板２６‘のえぐられていない最上面に固定されている。
ダイアフラム３０’は第一空洞部６０及び連絡溝６４上
に広がっているため、第一空洞部６０を第一表面６２と
圧力関係において相互に接続する圧力通路を形成してい
る。チップ１４‘は、第一表面６２で開放している連絡
溝６４部分が遮られないよう、ハウジング１８’内に配
置かつ取り付けられている。例えば図２では、チップ１
４‘の第一表面６２が収容部２０’の内表面から距離を
おいていることで障害物のない空間を形成していること
が示されている。接着剤２４‘がチップ１４’を収容部
２０‘に固定しているが、この接着剤２４’は、連絡溝
６４及び空洞部６０に連なる第一表面６２の開放部分ま
では至っていない。基板２６‘の第一表面６２と収容部
２０’の壁面との間の空間の大きさは、チップ１４‘を
収容部２０’に取り付ける際に、接着剤２４‘がはみ出
て第一表面６２上をつたって上り、連絡溝６４の障害と
なるというようなことが起きないよう、充分な大きさと
されている。
【００３１】ダイアフラム３０の歪みを検出して電気信
号に変換する検出素子３８‘は、ダイアフラム３０’の
上面に固定されている。検出素子３８‘は一般的には、
例えば一枚又は複数枚の導電性フィルムから形成され
た、電気素子の一部又はそれ以上の部分である。この一
部又はそれ以上の部分が一組となり、一枚又はそれ以上
のコンデンサ板又は好ましくは一つ又はそれ以上の圧抵
抗器として働く。
【００３２】蓋部２２‘を貫通する第一及び第二の開口
部４４’及び４６‘の少なくとも一方が、第一流体圧力
Ｐ１を第一空洞部６０へ向かわせ、そして少なくとも他
方の開口部が、第二流体圧力Ｐ２を、ダイアフラム３
０’の第一空洞部６０上に広がる第一部分へ向かわせ
る。例えば、第一流体圧力Ｐ１がチャンバ４２‘と圧力
関係において連絡し、このときチャンバ４２’を規定す
るものは蓋部２２‘、分割部材４８’、ダイアフラム３
０‘、基板２６’の第一表面６２及び収容部２０であ
る。第一流体圧力Ｐ１はまた、連絡溝６４の成す圧力通
路を通じて第一空洞部６０とも圧力関係において連絡し
ている。従って、第一流体圧力Ｐ１の力は、ダイアフラ
ム３０‘の底面に対して第一空洞部６０内から加えられ
る。その結果、第一流体圧力Ｐ１及び第二流体圧力Ｐ２
間の圧力差により生じた力に応答してダイアフラム３０
が歪曲し、検出素子３８’がこのダイアフラム３０の歪
曲に応答して電気的出力信号を出す。
【００３３】図２を更に参照すると、図示の蓋部２２
‘は第一の開口部４４’及び第二の開口部４６‘を有す
る。第一の開口部４４’は第一流体圧力Ｐ１が蓋部２２
‘を通過する際の通路となり、第二の開口部４６’は第
二流体圧力Ｐ２が蓋部２２‘を通過する際の通路とな
る。圧力差検出装置１０’の一好適な実施例は、図２が
示すようにポリマーによる分割部材４８‘を含み、この
分割部材４８’は、ハウジング１８‘の内表面のうち一
つ又はそれ以上とチップ１４’との間の空間を埋めてい
る。分割部材４８‘は、二つの流体圧力Ｐ１及びＰ２を
ハウジング１８’内で効果的に互いに分離する二つの圧
力用のチャンバ４０‘及び４２’を形成している。具体
的には、図示の分割部材４８‘は、チップ１４’と蓋部
２２‘の間に圧力封止部を成すよう構成されており、こ
の圧力封止部により、第一流体圧力Ｐ１が第二流体圧力
Ｐ２と混合することが阻止される。
【００３４】図３は、図１又は２の示すようなセンサチ
ップ１４又は１４‘を示し、ダイアフラム３０／３０’
の表面上に配置される電気的な検出部３８ｂを有する好
適な検出素子３８／３８‘を示すものであるが、この電
気部３８ｂは圧抵抗器であることが好ましい。検出部３
８ｂはダイアフラム３０／３０’の歪曲に応答するもの
であり、接触点３８ａに電気的に接続されている。図示
の接触点３８ａはチップ１４／１４’の端部近傍に配置
され、金属、好ましくはアルミニウムの導電性材料から
形成されている。作用時には、検出部３８ｂの電気的特
性のうち少なくとも一つが、チップ１４／１４‘のダイ
アフラム３０／３０’の歪曲の程度に応じて変化する。
この圧電抵抗性の電気的な検出部３８ｂにおける変化
は、例えば検出部３８ｂをホイートストンブリッジ型に
接続すれば検出することが可能である。
【００３５】本発明に基づいて圧力差検出装置１０及び
１０‘を組立てる方法を以下に説明するが、まず図１の
圧力差検出装置１０を特に参照する。全体的には、本片
面圧力差検出装置は、基板２６上にダイアフラム材料を
析出させて、犠牲材料で満たされた空洞部２８上に広が
らせることで形成され、この空洞部２８は、基板２６の
上面を凹設したものである。次にこの犠牲材料を取り除
いて空洞部２８の空間上方にダイアフラムの自由な広が
りを作る。一実施例では、ダイアフラム３０を貫通する
圧力通路３６を形成することで、加えられた圧力を空洞
部２８、ひいてはダイアフラム３０の底側に接続してい
るが、別の実施例では、基板に凹設した連絡溝が圧力通
路として働く。本発明の好適な実施例によれば、空洞部
域は、まずオキシドスペーサとして規定し、このオキシ
ドスペーサを基板表面に成長させる。後で析出させるダ
イアフラム層の底面は、空洞部の一部とはならない基板
の上側表面と略共面である。
【００３６】図４を参照すると、本発明の一好適な実施
例においては、基板２６の好適な出発原料は単結晶のシ
リコンウェーファでもよい。４００オングストロームの
厚さの二酸化シリコンによる絶縁層５２をこのウェーフ
ァの上面に熱成長させる。低ストレス及び低圧で化学的
に蒸着させた（ＬＰＣＶＤ）約９００オングストローム
の厚さの窒化シリコンによる第二の絶縁層５４を前記絶
縁層５２上に付着させる。一実施例では、この窒化シリ
コンは、５対１又は６対１の比で混合したジクロロシラ
ンガスとアンモニアとの混合物を含む気相から蒸着させ
ている。代表的な条件として、アンモニアガスを毎分９
ミリリットルのフロー率で提供し、ジクロロシランは毎
分５４ミリリットルのフロー率で提供するが、このとき
の圧力は約１５０ミリトール、そして蒸着温度は摂氏８
００度とする。同様の二酸化シリコンによる底面層５３
及び窒化シリコンによる底面層５５を、上述と同じプロ
セスを用いてウェーファの底面上に形成することができ
る。
【００３７】基板形成用のシリコンウェーファを図４の
ように製作した後、この基板の一番上にフォトレジスト
の層を施す。写真平板の技術を用いて、フォトレジスト
をパターン形成して空洞部２８を形成したい所望の部分
の窒化シリコン第二の絶縁層５４を露出させる。空洞部
２８とは、図１の空洞部２８、及び図２の空洞部６０及
び連絡溝６４を形成するのに必要な部分を表す。つま
り、ここで言う空洞部２８を形成するのに用いるステッ
プは、空洞部６０及び連絡溝６４を形成するのに必要な
ステップと同義である。
【００３８】図５は、露出した窒化物層をＣＦ4／Ｏ2プ
ラズマ中でエッチングして取り除き、酸化物による絶縁
層５２をＨＦエッチングして空洞部の周辺部を規定する
開放域８０を形成した状態を示す。
【００３９】次にこの基板を、例えば摂氏１０５０度
で、湿性酸素のもとで酸化させて、７５００オングスト
ロームの厚さの二酸化シリコンの犠牲層８２を形成する
が、この犠牲層８２は部分的に、図６に示すように空洞
部２８を規定する。次に基板全体をＨＦ溶液に浸漬して
二酸化物の犠牲層８２を取り除き、図７に示すような基
板上面に凹設された凹部８４を形成する。
【００４０】図８に示すように、次に基板を上述と同じ
条件の下で再酸化させて凹部８４内に二酸化シリコンに
よるオキシドスペーサ８６を成長させる。その結果、厚
さ約７５００オングストロームの酸素で満たされた領域
が生じ、この領域の上面は基板の上面と略同じ高さに来
る。窒化物の絶縁層５４は、摂氏１０５０度で毎分１オ
ングストローム未満で酸化する効果的な酸化バリヤであ
る。
【００４１】次にパターン形成したフォトレジストをマ
スキング層として用いて、図９に示すように最上部の窒
化物／酸化物の絶縁層５４及び５２の数カ所の開放部分
をエッチングする。この開放部分では、検出用ダイアフ
ラムをウェーファ材料に固定することになる位置でシリ
コンウェーファが露出する。
【００４２】本プロセスの次の段階は、空洞部２８の形
成の前段階として、オキシドスペーサ８６をエッチング
することを含む。このステップにはパンチスルー法と呼
ばれる方法を用いるのが一般的である。具体的には、ウ
ェーファ最上部に残った酸化物／窒化物の絶縁層５２、
５４をパターン形成して、オキシドスペーサ８６を溶解
させるエッチング剤を受容させるための網目状の溝を形
成するのである。
【００４３】圧力差検出装置１０（図１）のダイアフラ
ム３０を形成するには、図１０が示すように、例えば２
マイクロメータの厚さの、ＬＰＣＶＤ多結晶性シリコン
（又はポリシリコン）層８８を、シリコン基板２６上に
付着させる。このとき、ポリシリコン層の一部分はオキ
シドスペーサ８６上に重ねる。このようなポリシリコン
による２ミクロンの厚さの層は、例えば、摂氏５８０
度、３００ミリトールの圧力を３４０分間加える条件下
で、シランガスから蒸着させることができ、この後、摂
氏１１５０度で１８０分間アニールして残留歪を取り除
く。
【００４４】次のステップは、図１１に示すように、掘
割部７０の形成を含む。掘割部７０は大部分はポリシリ
コン層８８に対する切除部分であり、この切除部分によ
ってエッチング剤が前記網目状の溝に進入してオキシド
スペーサ８６を溶解させ、その結果中空の空洞部２８を
形成することができる。掘割部７０を形成するには、フ
ォトレジスト層（図示せず）をポリシリコン層８８上に
施し、所定のパターンを露出させる。露出したポリシリ
コンは、その下の窒化物／酸化物溝域が露出するまで、
ＣＦ4／Ｏ2プラズマ又はリアクティブイオンエッチング
によってエッチングする。続いて、露出した窒化物の絶
縁層５４及び酸化物の絶縁層５２をＨＦエッチングして
所望の掘割部７０を形成する。
【００４５】次に基板を、図１２が示すように、ＨＦエ
ッチング剤に浸漬してこのエッチング剤を掘割部７０に
進入させ、溝のエッチングを開始させてオキシドスペー
サ８６が取り除かれるまでエッチングを進める。このエ
ッチング処理の典型的な時間は２０時間であるが、ダイ
アフラムの広がる面積にも左右される。その後、この基
板を水で完全にすすぐ。
【００４６】次に図１３に示すように、二酸化シリコン
による酸化物層９０を、多くの場合厚さ５００オングス
トロームになるまで、空洞部内及びダイアフラム上に成
長させた後、ＬＰＣＶＤ窒化シリコンによる窒化物層９
２を、多くの場合厚さ９００オングストロームに成長さ
せる。所望の低ストレスの窒化物層は、アンモニアに対
して高い割合のジクロロシランを用いて得ることができ
る。窒化物層９２は誘電性絶縁体として働き、この上に
検出素子３８が施されることになる。また、二つの酸化
物層及び窒化物層９０及び９２は掘割部７０の位置では
塞がっている空洞部２８を密封するが、これは、高さが
典型的には１４００オングストロームである開放した連
絡路が酸化物層及び窒化物層９０、９２が成長すること
で完全に塞がれるからである。空洞部２８内に閉じ込め
られた残存反応ガスは、事実上、空洞部内に真空部が取
り残されるまで反応を続ける。更に、空洞部内に形成さ
れたこの酸化物／窒化物の被膜は、ダイアフラム３０
が、超過圧力によって歪曲が生じたときに空洞部２８の
表面域に粘着することを防止する。
【００４７】図１３のような空洞部、並びに酸化物層９
０及び窒化物層９２の形成が終了した段階で、一組の検
出部３８ｂ（図３）及び関連する電気接触パッドである
接触点３８ａを有する検出素子３８を、図１４のように
形成することができる。この検出素子３８は、一例とし
ては、図１の層５４を成す窒化シリコンによる窒化物層
９２上に、多くの場合ＬＰＣＶＤポリシリコンの蒸着シ
ステムを用いて圧抵抗性材料の層を蒸着することで形成
することができる。ある好適な実施例では、図３に示さ
れているが、高い圧力感応性と共に、ダイアフラム対ダ
イアフラム、つまりあるチップ１４のもう一つのチップ
に対する抵抗器間の最適な整合性が得られるように、四
つの蛇絞石様の抵抗部がダイアフラム上に線対称に配置
され、かつ直列に電気接続されている。この他の抵抗器
の形状を用いることも可能である。検出素子３８の検出
部３８ｂ及びこれらの対応するパッドである接触点３８
ａについては、この他の好適な形成方法が、ここに参考
として編入された発明者ファングによる米国特許第５，
２２０，８３８号に詳述されている。
【００４８】図１４にも示すように、検出部３８ｂ及び
接触パッドである接触点３８ａから成る検出素子３８の
形成後に、図１の保護層５６を形成する窒化シリコン層
９３が基板上に形成されるが、この形成は、窒化シリコ
ンによる窒化物層９２に関して上述した方法で行われ
る。
【００４９】図１５及び１６は圧力差検出装置１０の圧
力通路３６を形成するステップを示す。フォトレジスト
のマスク層９４を保護層である窒化シリコン層９３上に
施し、圧力通路３６の所望の位置を示すパターン状に露
出させる。プラズマ又はリアクティブイオンエッチング
法を用いて、この窒化物層９２及び窒化シリコン層９３
並びに酸化物層９０並びにポリシリコン層８８を、この
露出したマスク層９４によって規定された領域から順に
エッチングして取り除く。このエッチング処理は、所望
の圧力通路３６が規定されるまで続けられる。図１６
は、フォトレジストの層９４を、典型的な酸素プラズマ
を用いて除去した状態を示す。この結果得られる構造
が、図１の所望の基板及びダイアフラム構造を備える検
出用のチップ１４である。
【００５０】図２の圧力差検出装置１０‘の圧力通路を
形成するステップは、図１５及び１６で説明したステッ
プとは異なる。チップ１４’はダイアフラムを貫通する
圧力通路を含んでおらず、図２の示す圧力通路は基板の
第一表面６２上で開口する連絡溝６４から成る。連絡溝
６４は図４乃至９で述べた方法を用いて製作される。
【００５１】一般的には、数多くの圧力検出用チップを
まず大型のシリコンウェーファで大量生産し、このウェ
ーファを個々の圧力検出用チップに升の目に裁断してい
る。従って、図２に示す圧力通路は、大型のシリコンウ
ェーファを個々の検出用チップに裁断する際にチップ１
４‘の連絡溝６４に沿って切断することで形成すること
ができる。あるいは、この圧力通路は、図４乃至１４に
示した半導体製造過程において全体を形成することがで
きる。具体的には、空洞部６０からチップの第一表面６
２まで延びるよう、連絡溝を、圧力検出用チップにエッ
チング処理により形成することができる。
【００５２】図１７及び１８は、ハウジング１８内への
完成した圧力検出用チップ１４の取付けを示す。ハウジ
ング１８の収容部２０はハウジング空間１００を含み、
このハウジング空間１００はチップ１４を受容して整列
させる構造となっている。収容部２０及び蓋部２２は好
ましくは、半導体集積回路の製造に従来用いられている
セラミック材料、例えばアルミナから形成されるとよ
い。一例が、テネシー州、チャッタヌーンガのクアーズ
エレクトロニクス パッケージ カンパニー社製のも
のを入手可能であり、指定を受けた９２％アルミナセラ
ミックである。あるいは、収容部２０及び蓋部２２は、
酸化マグネシウム、耐熱性セラミック、シリカ、そして
プラスチック、熱可塑性プラスチック、及びレジンを含
むポリマー等のほぼ電気的に不活性な材料から形成する
ことができる。
【００５３】ハウジング１８内の圧力センサ用のチップ
１４の組立方法もまた、図１７及び１８に示されてい
る。接着剤２４を、図１に示すようにハウジング空間１
００を形成する壁面又はチップ１４の底面に施す。この
接着剤２４の量は、チップ１４をハウジング空間１００
内に取り付けたときに接着剤２４がチップ１４の底面と
収容部２０との間からはみ出てチップ１４の側面を上方
に向かって広がるのに充分な量とする。この接着剤２４
には、チップ１４の上面と同じ高さになるまでチップ１
４の側面をつたいながら上方に広がるよう、力が加えら
れてもよい。現在の設計によれば、チップ１４の上面か
ら余分な接着剤がはみ出ていても何ら損傷又は作動上の
不都合は生じないことが分かっている。
【００５４】分割部材４８は一般的には、チップ１４を
接着剤２４を用いて収容部２０に取り付けた後に形成す
る。分割部材４８はセンサのチップ１４表面上又は蓋部
２２上に施した粘性材料のビーズである。この粘性材料
のビーズはチップ１４を横切って延在することで、ハウ
ジング空間１００を、チップ１４の上面上方に位置する
二つの別々のチャンバ４０及び４２に分割する。チップ
１４を収容部２０内に配置し、例えば接着剤２４を用い
て定位置で固定した後、以下に述べるように電気的接続
を行う。その後蓋部２２を収容部２０に取り付ける。好
ましくは、蓋部２２と収容部２０の当接面に接着剤を配
して気密封止を行うとよい。
【００５５】収容部２０の開放上面は、上面１０４から
後退した、図１７に示す横桟１０２を含むことができ
る。図示の横桟１０２は収容部２０の各壁面に連なるよ
う形成されているため、上面１０４の周辺部にも連な
る。電気パッド１０６が横桟１０２上に配置されてい
る。この電気パッド１０６は導電性材料、好ましくは金
などの金属から形成されているとよい。収容部２０内に
は、導電路１０８が、電気パッド１０６と、収容部２０
から外向きに突出した外部接触ピン１０９との間に延び
る。導電路１０８は収容部２０を貫通する金属通路とし
て形成しても、あるいは収容部２０内に延びる導電性の
リード線によって形成してもよい。電気パッド１０６及
び各導電路１０８並びに外部接触ピン１０９により、ワ
イヤボンド部１１２（図１８）を経由した、収容部２０
内に密封されたチップ１４上の接触点３８ａに対する電
気的接続が得られる。横桟１０２は、蓋部２２が収容部
２０の上面１０４に装着可能であるよう収容部２０の上
面１０４から充分低く、かつ、センサのチップ１４上の
接触点３８ａと電気パッド１０６との間に接着されたワ
イヤボンド部１１２に干渉しないように配置される。
【００５６】図１７を更に参照すると、図示の蓋部２２
は進入口１１０ａ及び１１０ｂを含み、この進入口１１
０ａ及び１１０ｂは外的圧力がチップ１４に加えられる
ための通路となる。進入口１１０ａ及び１１０ｂはそれ
ぞれ、円錐台状又は管状を含む様々な形状に形成しても
よく、また一般的にはポリマー、プラスチック又はレジ
ンなどのほぼ気体に対して不透過性の材料から形成され
る。進入口１１０ａ、１１０ｂはそれぞれ、蓋部２２の
第一開口部４４及び第二回後部４６に対して直接上方に
配置される。この形状では、進入口１１０ａに加わった
第一流体圧力Ｐ１は圧力通路３６に対して近位のチップ
１４部分に向かい、進入口１１０ｂに加わった第二流体
圧力Ｐ２は圧力通路３６に対して遠位の位置に向かう。
【００５７】図１８は、ハウジング１８内の二つの圧力
チャンバ４０及び４２間に封止された分割部材４８を示
す。分割部材４８を形成すべく粘性の封止材料を加える
と、この材料は収容部２０及び蓋部２２並びにチップ１
４の内側輪郭に適合しようとする傾向がある。輪郭に適
合しようとする構造を有することで、分割部材４８はチ
ップ４８及び収容部２０、並びに蓋部２２に対して実質
上気密性を成すことができる。このような気密性を設け
ることで、分割部材４８は二つのチャンバ４０及び４２
を相互から分離する。
【００５８】本発明に基づく圧力検出用チップの上述の
製造方法は集積回路のバッチ加工技術を用いているが、
この技術は、幅広い圧力検出ができるよう、各々単一の
差異圧力セル、又は、各々が複数の差異圧力セルのアレ
イを有するセンサを製造する際にも応用することができ
る。このようなセンサアレイを単一のウェーファを用い
て製造することで、製造コストを大幅に削減することが
可能である。ウェーファ製造プロセスのより詳細な説明
は、１９９３年６月２２日にクリフォード ファングら
に発行された米国特許第５，２２０，８３８号に見るこ
とができ、この文献の開示をここに参考として編入す
る。
【００５９】以上、本発明の好適な実施例を詳述した
が、上述の説明は本発明を例示したものであり、当業者
が、本発明の教示に対して、上述のセンサ構造及び製造
方法の用途に応じて必要となる変更を行えるようにした
ものである。従って、本開示の具体的細部は、従来技術
から見て必然的な場合を除いて、本発明の範囲に必要な
限定としては意図されていない。
【００６０】
【発明の効果】圧力差を計測するための従来の半導体圧
力センサは、センサチップの各面に少なくとも一つの圧
力進入口を有する両面構造であるが、本発明は、対照的
に、センサチップの片面のみに圧力進入口を有する圧力
差検出装置を提供する。この片面圧力検出構造により、
チップの製造及びセンサのパッケージングの両方が容易
となる。従って、本発明により、例えば、加熱システ
ム、換気システム及び空気調整システム、並びに医療用
のモニタや装置に用いることのできる圧力差検出装置を
低コストで生産することが可能である。
【００６１】また上述の本製造方法は、従来の背面エッ
チング処理に伴う欠点の多くを克服する。また従来の製
造方法とは対照的に、本発明に基づく製造方法は容易に
調整できる製造方法であり、この方法によれば品質のよ
い圧力差検出装置を高い歩留まりで生産することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく半導体圧力差検出装置の一部断
面図である。
【図２】本発明に基づく別の半導体圧力差検出装置の図
１と同様な断面図である。
【図３】図１又は２に示したセンサチップの透視図であ
る。
【図４】図３の切断線４−１４で切断したときの横断面
図であり、図１のセンサを形成する連続処理ステップを
示す。
【図５】図３の切断線４−１４で切断したときの横断面
図であり、図１のセンサを形成する連続処理ステップを
示す。
【図６】図３の切断線４−１４で切断したときの横断面
図であり、図１のセンサを形成する連続処理ステップを
示す。
【図７】図３の切断線４−１４で切断したときの横断面
図であり、図１のセンサを形成する連続処理ステップを
示す。
【図８】図３の切断線４−１４で切断したときの横断面
図であり、図１のセンサを形成する連続処理ステップを
示す。
【図９】図３の切断線４−１４で切断したときの横断面
図であり、図１のセンサを形成する連続処理ステップを
示す。
【図１０】図３の切断線４−１４で切断したときの横断
面図であり、図１のセンサを形成する連続処理ステップ
を示す。
【図１１】図３の切断線４−１４で切断したときの横断
面図であり、図１のセンサを形成する連続処理ステップ
を示す。
【図１２】図３の切断線４−１４で切断したときの横断
面図であり、図１のセンサを形成する連続処理ステップ
を示す。
【図１３】図３の切断線４−１４で切断したときの横断
面図であり、図１のセンサを形成する連続処理ステップ
を示す。
【図１４】図３の切断線４−１４で切断したときの横断
面図であり、図１のセンサを形成する連続処理ステップ
を示す。
【図１５】図３の切断線１５−１６で切断したときの横
断面図であり、図１のセンサの圧力通路を形成する連続
処理ステップを示す。
【図１６】図３の切断線１５−１６で切断したときの横
断面図であり、図１のセンサの圧力通路を形成する連続
処理ステップを示す。
【図１７】図２のチップを含む圧力差検出装置の一部を
分解した分解図である。
【図１８】図１７の圧力差検出装置を完全に組立てた状
態の、一部断面とした、部分的に点線で示した透視図で
ある。
【符号の説明】
１０・・圧力差検出装置、１４・・チップ、１８・・ハ
ウジング、２０・・収容部、２２・・蓋部、２４・・接
着剤、２６・・基板、２８・・空洞部、３０・・ダイア
フラム、３２・・上面、３４・・底面、３６・・圧力通
路、３８・・検出素子、３８ａ・・接触点、３８ｂ・・
検出部、４０・・チャンバ、４２・・チャンバ、４４・
・開口部、４６・・開口部、４８・・分割部材、５０・
・分離物質、５２、５４・・絶縁層、５３、５５・・底
面層、５６・・保護層、６０・・第一空洞部、６２・・
第一表面、６４・・連絡溝、７０・・掘割部、８０・・
開放域、８２・・犠牲層、８４・・凹部、８６・・オキ
シドスペーサ、８８・・ポリシリコン層、９０・・酸化
物層、９２・・窒化物層、９３・・窒化シリコン層、９
４・・マスク層、１００・・ハウジング空間、１０２・
・横桟、１０４・・上面、１０６・・電気パッド、１０
８・・導電路、１０９・・外部接触ピン、１１０ａ、１
１０ｂ・・進入口、１１２・・ワイヤボンド部、Ｐ１・
・第一流体圧力、Ｐ２・・第二流体圧力。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体構造を有し、 上面と、前記上面上に凹設された空洞部とを有するシリ
    コン基板と、 前記基板に固定されると共に前記空洞部上に拡がる、対
    向する上面及び底面を有するポリシリコンダイアフラム
    と、 前記基板に取り付けられると共に、第一軸に沿って第一
    方向から第一流体圧力を受け取るよう配置された第一圧
    力進入口と、 前記第一流体圧力進入口から加えられた第一流体圧力を
    前記空洞部に伝達するための圧力通路形成手段と、 前記基板に取り付けられると共に、第一方向から第二流
    体圧力を受け取るよう配置され、かつ、前記空洞部上に
    拡がる部分の前記ダイアフラムの上面に該第二流体圧力
    を加えるよう構成された第二圧力進入口と、 該第一及び第二流体圧力によって前記ダイアフラムを挟
    むように加えられる圧力の差によって生じる前記ダイア
    フラムの歪曲を検出する電気的検出手段とを含む圧力差
    検出装置であって、 前記第一及び第二流体圧力が前記圧力差検出装置の同じ
    側に加えられ、前記ダイアフラムの、ほぼ互いに異なる
    面のみに作用する圧力差検出装置。
  2. 【請求項２】前記圧力通路形成手段が更に、前記基板に
    形成されると共に前記ダイアフラムがその上方に広がる
    連絡溝を含み、前記連絡溝が前記空洞部と前記第一圧力
    進入口との間で圧力を伝達する、請求項１に記載の圧力
    差検出装置。
  3. 【請求項３】前記圧力進入口及び前記基板を載置するハ
    ウジング手段であって、該第一流体圧力を該圧力通路に
    対して近位のダイアフラム第一部分に、そして該第二流
    体圧力を該圧力通路に対して遠位のダイアフラム第二部
    分に向かわせるハウジング手段を更に含む、請求項１に
    記載の圧力差検出装置。
  4. 【請求項４】前記ハウジング手段が、 前記基板を載置する収容部と、 前記収容部に組み付けられ、前記第一及び第二圧力進入
    口を載置する蓋部とを含む、請求項３に記載の圧力差検
    出装置。
  5. 【請求項５】前記圧力通路に対して近位の第一チャンバ
    と、前記圧力通路に対して遠位の第二チャンバとを形成
    する手段を更に含む、請求項３に記載の圧力差検出装
    置。
  6. 【請求項６】前記チャンバを形成する手段が、前記第一
    チャンバ及び前記第二チャンバ内の異なる圧力を維持す
    るよう圧力封止を形成する手段を含む、請求項５に記載
    の圧力差検出装置。
  7. 【請求項７】前記圧力通路形成手段が、前記空洞部と前
    記ポリシリコンダイアフラムの上面との間で圧力を伝達
    するための、ダイアフラムを貫通する開口部を更に含
    む、請求項１に記載の圧力差検出装置。
  8. 【請求項８】半導体基板の上面に凹設された空洞部を形
    成するステップと、 前記基板に固定されると共に前記空洞部上方に拡がるポ
    リシリコンダイアフラムを設けるステップと、 前記第一圧力進入口で受け取った第一流体圧力を前記空
    洞部に伝達する圧力通路を設けるステップと、 前記ダイアフラム上面の、前記空洞部上方に拡がる部分
    に前記第二流体圧力を伝達する手段を設けるステップで
    あって、このとき、前記空洞部においては前記第一及び
    第二圧力は第一軸に対して同じ方向から受け取られるス
    テップとを含む半導体圧力差検出装置を製造する方法で
    あって、 前記第一及び第二流体圧力は該圧力差検出装置の同じ側
    で受け取られ、前記ダイアフラムのほぼ互いに異なる面
    のみに伝達される方法。
  9. 【請求項９】前記圧力通路を設ける前記ステップが、前
    記ダイアフラムの上面と底面の間を貫通する開口部をエ
    ッチングにより設けるステップを含む、請求項８に記載
    の方法。
  10. 【請求項１０】前記圧力通路を設ける前記ステップが、
    前記基板の上面に凹設した連絡溝を設けるステップを含
    み、前記連絡溝が前記空洞部から前記基板の一表面まで
    延在する、請求項８に記載の方法。
  11. 【請求項１１】前記ダイアフラムを設けるステップが、 前記空洞部を犠牲スペーサ材料で満たすステップと、 前記犠牲スペーサ材料及び前記基板の上面上に変形可能
    なダイアフラム材料の層を付着させるステップと、 前記空洞部から該犠牲スペーサ材料を取り除くステップ
    とを含む、請求項８に記載の方法。
  12. 【請求項１２】前記犠牲スペーサ材料を取り除くステッ
    プが、 該犠牲材料に届くように前記ダイアフラムに掘割部を形
    成するステップと、 該掘割部を通じてエッチング剤を加えることで該犠牲材
    料を取り除くステップとを更に含む、請求項１１に記載
    の方法。
  13. 【請求項１３】該犠牲材料が溶解した後、前記掘割部を
    封止するステップを更に含む、請求項１２に記載の方
    法。
  14. 【請求項１４】第一流体圧力を圧力通路に対して近位の
    前記ダイアフラムの第一部分に向かわせ、そして第二流
    体圧力を圧力通路に対して遠位の前記ダイアフラムの第
    二部分に向かわせる第一及び第二圧力進入口を有するハ
    ウジングを形成するステップと、 前記形成されたハウジングに前記基板を取り付けるステ
    ップとを更に含む請求項８に記載の方法。
  15. 【請求項１５】前記圧力通路に対して近位の第一チャン
    バを形成するステップと、前記圧力通路に対して遠位の
    第二チャンバを形成するステップとを更に含む、請求項
    １４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】前記第一及び第二チャンバ内の異なる圧
    力を維持するために圧力封止を行うステップを更に含
    む、請求項１４に記載の方法。
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