[发明专利]传感器及其制造方法、高度计、电子设备和移动体

说明书

技术领域

本发明涉及物理量传感器、物理量传感器的制造方法、压力传感器、高度计、电子设备和移动体。

背景技术

具备通过受压而挠曲变形的膜片的压力传感器被广泛应用。作为这样的压力传感器，已知有如下传感器：在膜片上配置有压电电阻元件，利用传感器元件对膜片的挠曲进行检测，由此检测施加于膜片的压力(例如，参照专利文献1)。

例如，专利文献1所记载的压力传感器具有相互接合的硅晶片和基板，在该基板的硅晶片侧的面形成有凹部，由此在硅晶片和基板之间形成空隙部(压力基准室)，并且，通过使硅晶片薄化，从而硅晶片的与空隙部对应的部分构成了膜片。并且，在膜片的空隙部侧的面上形成有变形感知元件(压电电阻)。

但是，专利文献1所记载的压力传感器在其制造时，在硅晶片上形成了变形感知元件之后，必须将该硅晶片与具有凹部的基板接合，而由于该接合时的错位，膜片与变形感知元件的定位精度降低，其结果是，存在受压灵敏度产生偏差的问题。并且，还存在难以小型化这样的问题。

专利文献1：日本特开2001-332746号公报

发明内容

本发明的目的在于提供能够提高膜片部与变形电阻元件的定位精度并且能够实现小型化的物理量传感器及其制造方法，并且提供具备该物理量传感器的压力传感器、高度计、电子设备和移动体。

这样的目的通过下述的本发明来达成。

[应用例1]

本发明的物理量传感器的特征在于，所述物理量传感器具有：基板，其具有通过受压而挠曲变形的膜片部；元件，其配置于所述膜片部并由于变形而输出信号；以及壁部，其与所述膜片部一起构成压力基准室，所述壁部具有布线层。

根据这样的物理量传感器，由于压力基准室(壁部)使用CMOS工艺来形成，所以能够提高膜片部与变形电阻元件及压力基准室的定位精度，并且能够实现小型化。

[应用例2]

在本发明的物理量传感器中，优选的是，所述物理量传感器具备配置在所述元件和所述压力基准室之间的绝缘膜。

由此，即使壁部的与膜片部对置的部分(顶部)具有导电性，且向内侧挠曲而与膜片部接触，也能够防止变形电阻元件及其布线的短路。

[应用例3]

在本发明的物理量传感器中，优选的是，所述绝缘膜包括氮化硅膜。

氮化硅膜不仅具有绝缘性，而且针对缓冲氢氟酸等具有耐受性。因此，在使用缓冲氢氟酸等对二氧化硅膜进行蚀刻来形成压力基准室时，能够将氮化硅膜作为蚀刻阻挡层来利用。

[应用例4]

在本发明的物理量传感器中，优选的是，所述绝缘膜配置在所述氮化硅膜和变形检测元件之间。

二氧化硅膜具有绝缘性。并且，通过在氮化硅膜和变形检测元件之间配置二氧化硅膜，能够缓和氮化硅膜和变形电阻元件之间的应力。

[应用例5]

在本发明的物理量传感器中，优选的是，所述壁部的下述部分含有导电性材料，在从所述膜片部的厚度方向进行俯视观察时，所述部分与所述元件重叠。

在该情况下，壁部的与膜片部对置的部分(顶部)具有导电性。因此，能够理想地发挥出在变形检测元件和压力基准室之间配置绝缘膜而实现的效果。

[应用例6]

在本发明的物理量传感器中，优选的是，所述物理量传感器具备耐腐蚀膜，所述耐腐蚀膜配置在所述元件和所述压力基准室之间，针对缓冲氢氟酸具有耐腐蚀性。

由此，在使用缓冲氢氟酸等对二氧化硅膜进行蚀刻来形成压力基准室时，能够将该耐腐蚀膜作为蚀刻阻挡层来利用。

[应用例7]

本发明的物理量传感器的制造方法的特征在于，所述物理量传感器的制造方法包括以下工序：在基板的一个面侧形成由于变形而输出信号的元件；在所述基板上，在所述元件的上方形成二氧化硅膜；在所述二氧化硅膜的与所述基板相反一侧形成具有贯通孔的膜体；通过所述贯通孔利用蚀刻去除所述二氧化硅膜的一部分，由此形成压力基准室；将所述贯通孔密封；以及在所述基板的与所述压力基准室相反一侧的面上形成凹部，由此形成配置有所述元件的膜片部。

根据这样的物理量传感器的制造方法，压力基准室使用CMOS工艺来形成，因此，能够提高膜片部与变形电阻元件及压力基准室的定位精度，并且能够实现所得到的物理量传感器的小型化。

[应用例8]

在本发明的物理量传感器的制造方法中，优选的是，包括下述工序：在形成所述二氧化硅膜的工序之前，在所述基板上，在所述元件的上方形成氮化硅膜。