物理量傳感器、高度計(jì)、電子設(shè)備以及移動(dòng)體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及物理量傳感器、高度計(jì)、電子設(shè)備以及移動(dòng)體。
【背景技術(shù)】
[0002]以往,作為壓力傳感器,公知有如下結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)具有:因受壓而撓曲變形的膜片(diaphragm);壓力檢測(cè)用橋電路,其具有配置于膜片的4個(gè)壓電電阻元件;以及溫度檢測(cè)用橋電路,其具有配置于膜片的周圍的4個(gè)壓電電阻元件(例如參照專利文獻(xiàn)I)。根據(jù)這樣的壓力傳感器,能夠根據(jù)來自溫度檢測(cè)用橋電路的輸出,對(duì)來自壓力檢測(cè)用橋電路的輸出進(jìn)行校正,提高壓力的檢測(cè)精度。
[0003]但是,在引用文獻(xiàn)I的壓力傳感器中,不能將壓力檢測(cè)用橋電路具有的壓電電阻元件與溫度檢測(cè)用橋電路具有的壓電電阻元件接近地配置。此外,溫度檢測(cè)用橋電路具有的壓電電阻元件被配置在位于膜片的周圍且厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于膜片的部分,因此,與壓力檢測(cè)用橋電路具有的壓電電阻元件相比,難以傳導(dǎo)來自外部的熱。因此,在溫度檢測(cè)用橋電路中,不能高精度地檢測(cè)出壓力檢測(cè)用橋電路具有的壓電電阻元件的溫度。
[0004]因此,在專利文獻(xiàn)I的壓力傳感器中,存在如下問題:不能高精度地進(jìn)行與來自溫度檢測(cè)用橋電路的輸出對(duì)應(yīng)的來自壓力檢測(cè)用橋電路的輸出的校正,不能發(fā)揮優(yōu)異的壓力檢測(cè)精度。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-271379號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于,提供具有優(yōu)異的檢測(cè)精度的物理量傳感器、具有該物理量傳感器且可靠性高的高度計(jì)、電子設(shè)備以及移動(dòng)體。
[0007]本發(fā)明是為了解決上述的問題的至少一部分而完成的,可以作為以下的應(yīng)用例來實(shí)現(xiàn)。
[0008][應(yīng)用例I]
[0009]本應(yīng)用例的物理量傳感器的特征在于,具有:膜片,其能夠撓曲變形;周圍壁部,其配置在所述膜片的周圍,該周圍壁部的厚度沿遠(yuǎn)離所述膜片的方向而增加;撓曲量檢測(cè)元件,其配置于所述膜片,檢測(cè)所述膜片的撓曲量;以及溫度檢測(cè)元件,其配置于所述周圍壁部。
[0010]由此,能夠減輕因膜片的變形而產(chǎn)生的應(yīng)力傳導(dǎo)到溫度檢測(cè)元件,能夠縮短溫度檢測(cè)元件與撓曲量檢測(cè)元件的間隔距離。因此,得到具有優(yōu)異檢測(cè)精度的物理量傳感器。
[0011][應(yīng)用例2]
[0012]在本應(yīng)用例的物理量傳感器中,優(yōu)選的是,所述周圍壁部的厚度沿遠(yuǎn)離所述膜片的方向而連續(xù)增加。
[0013]由此,能夠減輕膜片發(fā)生撓曲變形時(shí)的應(yīng)力集中。即,能夠有效地使應(yīng)力分散。
[0014][應(yīng)用例3]
[0015]在本應(yīng)用例的物理量傳感器中,優(yōu)選的是,所述溫度檢測(cè)元件沿著所述膜片的周圍進(jìn)行配置。
[0016]由此,能夠進(jìn)一步縮短溫度檢測(cè)元件與撓曲量檢測(cè)元件的間隔距離。此外,能夠?qū)崿F(xiàn)物理量傳感器的小型化。
[0017][應(yīng)用例4]
[0018]在本應(yīng)用例的物理量傳感器中,優(yōu)選的是,在俯視時(shí),所述膜片呈矩形,所述溫度檢測(cè)元件在俯視時(shí)配置在所述膜片的對(duì)角線的延長(zhǎng)線上。
[0019]與其它部位相比,這樣的部位是剛性高且難以撓曲的部位,因此,溫度檢測(cè)元件難以變形,溫度檢測(cè)元件的溫度檢測(cè)精度提高。
[0020][應(yīng)用例5]
[0021]在本應(yīng)用例的物理量傳感器中,優(yōu)選的是,所述溫度檢測(cè)元件具有沿著所述膜片的周圍彎曲的部分。
[0022]由此,能夠沿著呈矩形的膜片的周圍來配置溫度檢測(cè)元件,因此,能夠進(jìn)一步縮短溫度檢測(cè)元件與撓曲量檢測(cè)元件的間隔距離。此外,能夠?qū)崿F(xiàn)物理量傳感器的小型化。
[0023][應(yīng)用例6]
[0024]在本應(yīng)用例的物理量傳感器中,優(yōu)選的是,所述溫度檢測(cè)元件配置有多個(gè)。
[0025]由此,溫度檢測(cè)精度提高。
[0026][應(yīng)用例7]
[0027]在本應(yīng)用例的物理量傳感器中,優(yōu)選的是,在俯視時(shí),所述膜片、所述溫度檢測(cè)元件以及壓力基準(zhǔn)室重合。
[0028]由此,能夠?qū)锨繖z測(cè)元件以及溫度檢測(cè)元件配置在壓力基準(zhǔn)室中,因此,能夠?qū)锨繖z測(cè)元件放置在與溫度檢測(cè)元件大致相同的環(huán)境中。因此,溫度檢測(cè)元件的溫度檢測(cè)精度提尚。
[0029][應(yīng)用例8]
[0030]在本應(yīng)用例的物理量傳感器中,優(yōu)選的是,在俯視時(shí),所述膜片與壓力基準(zhǔn)室重合,所述溫度檢測(cè)元件與所述壓力基準(zhǔn)室錯(cuò)開。
[0031]由此,能夠?qū)囟葯z測(cè)元件設(shè)置在剛性更高的位置,因此,溫度檢測(cè)元件難以變形,溫度檢測(cè)元件的溫度檢測(cè)精度提高。
[0032][應(yīng)用例9]
[0033]在本應(yīng)用例的物理量傳感器中,優(yōu)選的是,所述撓曲量檢測(cè)元件是壓電電阻元件。
[0034]由此,撓曲量檢測(cè)元件的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單。
[0035][應(yīng)用例10]
[0036]在本應(yīng)用例的物理量傳感器中,優(yōu)選的是,所述溫度檢測(cè)元件是壓電電阻元件。
[0037]由此,溫度檢測(cè)元件的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單。
[0038][應(yīng)用例11]
[0039]在本應(yīng)用例的物理量傳感器中,優(yōu)選的是,該物理量傳感器是檢測(cè)壓力的壓力傳感器。
[0040]由此,能夠檢測(cè)膜片受到的壓力。
[0041][應(yīng)用例12]
[0042]本應(yīng)用例的高度計(jì)的特征在于具有上述應(yīng)用例的物理量傳感器。
[0043]由此,得到可靠性高的高度計(jì)。
[0044][應(yīng)用例13]
[0045]本應(yīng)用例的電子設(shè)備的特征在于具有上述應(yīng)用例的物理量傳感器。
[0046]由此,得到可靠性高的電子設(shè)備。
[0047][應(yīng)用例14]
[0048]本應(yīng)用例的移動(dòng)體的特征在于具有上述應(yīng)用例的物理量傳感器。
[0049]由此,得到可靠性高的移動(dòng)體。
【附圖說明】
[0050]圖1是示出本發(fā)明的物理量傳感器的第一實(shí)施方式的剖視圖。
[0051]圖2是示出圖1所示的物理量傳感器具有的撓曲量傳感器以及溫度傳感器的俯視圖。
[0052]圖3是對(duì)包含圖2所示的撓曲量傳感器的電路進(jìn)行說明的圖。
[0053]圖4是對(duì)圖1所示的物理量傳感器的制造方法進(jìn)行說明的剖視圖。
[0054]圖5是對(duì)圖1所示的物理量傳感器的制造方法進(jìn)行說明的剖視圖。
[0055]圖6是對(duì)圖1所示的物理量傳感器的制造方法進(jìn)行說明的剖視圖。
[0056]圖7是對(duì)圖1所示的物理量傳感器的制造方法進(jìn)行說明的剖視圖。
[0057]圖8是對(duì)圖1所示的物理量傳感器的制造方法進(jìn)行說明的剖視圖。
[0058]圖9是對(duì)圖1所示的物理量傳感器的制造方法進(jìn)行說明的剖視圖。
[0059]圖10是對(duì)圖1所示的物理量傳感器的制造方法進(jìn)行說明的剖視圖。
[0060]圖11是對(duì)圖1所示的物理量傳感器的制造方法進(jìn)行說明的剖視圖。
[0061]圖12是示出本發(fā)明的物理量傳感器的第二實(shí)施方式的俯視圖。
[0062]圖13是對(duì)包含圖12所示的溫度傳感器的電路進(jìn)行說明的圖。
[0063]圖14是示出本發(fā)明的物理量傳感器的第三實(shí)施方式的剖視圖。
[0064]圖15是示出本發(fā)明的物理量傳感器的第四實(shí)施方式的剖視圖。
[0065]圖16是示出本發(fā)明的高度計(jì)的一例的立體圖。
[0066]圖17是不出本發(fā)明的電子設(shè)備的一例的正面圖。
[0067]圖18是示出本發(fā)明的移動(dòng)體的一例的立體圖。
[0068]標(biāo)號(hào)說明
[0069]I物理量傳感器;2基板;21半導(dǎo)體基板;211第一 Si層;212 S1jl ;213第二Si層;22第一絕緣膜;23第二絕緣膜;24膜片;24a受壓面;241、242、243、244邊;245、246、247、248角部;25凹部;26周圍壁部;261第一錐部;262厚度固定部;263第二錐部;27厚壁部;3撓曲量傳感器;30橋電路;31、32、33、34壓電電阻元件;311、321、331、341壓電電阻部;313、323、333、343布線;332、342連接部;4元件周圍結(jié)構(gòu)體;41、43層間絕緣膜;42、42a、42b、44、44a、44b布線層;441覆蓋層;442細(xì)孔;45表面保護(hù)膜;46封閉層;49膜;51壁部;52覆蓋部;6溫度傳感器;60橋電路;61、62、63、64壓電電阻元件;611、621、631、641壓電電阻部;613、623、633、643布線;7空洞部;9半導(dǎo)體電路;91 MOS晶體管;911柵極電極;200高度計(jì);201顯示部;300導(dǎo)航系統(tǒng);301顯示部;400移動(dòng)體;401車體;402車輪;L延長(zhǎng)線
【具體實(shí)施方式】
[0070]以下,基于附圖所示的實(shí)施方式,對(duì)本發(fā)明的物理量傳感器、高度計(jì)、電子設(shè)備以及移動(dòng)體進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0071]1.物理量傳感器
[0072]<第一實(shí)施方式>
[0073]圖1是示出本發(fā)明的物理量傳感器的第一實(shí)施方式的剖視圖。圖2是示出圖1所示的物理量傳感器具有的撓曲量傳感器以及溫度傳感器的俯視圖。圖3是對(duì)包含圖2所示的撓曲量傳感器的電路進(jìn)行說明的圖。圖4?圖11分別是對(duì)圖1所示的物理量傳感器的制造方法進(jìn)行說明的剖視圖。此外,在以下的說明中,將圖1中的上側(cè)記作“上”,將下側(cè)記作“下”。
[0074]物理量傳感器I是能夠檢測(cè)壓力的壓力傳感器。通過將物理量傳感器I作為壓力傳感器,例如,能夠?qū)⑵浒惭b在各種電子設(shè)備中而用于計(jì)測(cè)高度。
[0075]如圖1所示,物理量傳感器I具有基板2、撓曲量傳感器(壓力檢測(cè)傳感器)3、溫度傳感器6、元件周圍結(jié)構(gòu)體4、空洞部7、半導(dǎo)體電路9。以下,依次對(duì)這各部分進(jìn)行說明。
[0076]〈〈基板》
[0077]基板2呈板狀,是在由SOI基板(依次層疊第一 Si層21 US1Jl 212、第二 Si層213而成的基板)構(gòu)成的半導(dǎo)體基板21上依次層疊由氧化硅膜6102膜)構(gòu)成的第一絕緣膜22和由氮化硅膜(SiN膜)構(gòu)成的第二絕緣膜23而構(gòu)成的。不過,半導(dǎo)體基板21不限于SOI基板,例如,也可以使用硅基板。此外,作為第一絕緣膜22以及第二絕緣膜23的材料,只要在制造時(shí)能夠保護(hù)半導(dǎo)體基板21并使半導(dǎo)體基