特開 2022-157019 歪抵抗膜および圧力センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022157019

(43)【公開日】2022-10-14

(54)【発明の名称】歪抵抗膜および圧力センサ

(51)【国際特許分類】

   G01L 9/04 20060101AFI20221006BHJP

   H01C 7/00 20060101ALI20221006BHJP

   C23C 14/06 20060101ALI20221006BHJP

【ＦＩ】

G01L9/04

H01C7/00 230

C23C14/06 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021061014

(22)【出願日】2021-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001494

【氏名又は名称】前田・鈴木国際特許弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】縄岡 孝平

(72)【発明者】

【氏名】海野 健

(72)【発明者】

【氏名】笹原 哲也

(72)【発明者】

【氏名】小林 正典

【テーマコード（参考）】

2F055

4K029

5E033

【Ｆターム（参考）】

2F055AA40

2F055BB20

2F055CC02

2F055DD01

2F055DD05

2F055EE11

2F055FF01

2F055FF11

2F055GG49

4K029AA06

4K029AA24

4K029BA58

4K029BC00

4K029DC34

4K029EA01

5E033AA05

5E033BA03

5E033BB05

5E033BC01

5E033BD01

(57)【要約】

【課題】組成変化に伴う特性変化を低減し得る歪抵抗膜およびこれを用いた圧力センサを提供する。
【解決手段】一般式Ｃｒ_{１００－ｘ－ｙ}Ａｌ_ｘＮ_ｙで表され、ｘ、ｙのそれぞれの組成領域が２５＜ｘ≦５０、０．１＜ｙ≦２０である歪抵抗膜。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一般式Ｃｒ_{１００－ｘ－ｙ}Ａｌ_ｘＮ_ｙで表され、ｘ、ｙのそれぞれの組成領域が２５＜ｘ≦５０、０．１＜ｙ≦２０である歪抵抗膜。

【請求項2】

－５０℃以上４５０℃以下の温度範囲において、抵抗温度係数（ＴＣＲ）の絶対値が、２０００ｐｐｍ／℃以下である請求項１に記載の歪抵抗膜。

【請求項3】

－５０℃以上４５０℃以下の温度範囲において、感度温度係数（ＴＣＳ）の絶対値が、２０００ｐｐｍ／℃以下である請求項１または請求項２に記載の歪抵抗膜。

【請求項4】

Оを、Ｃｒ、Ａｌ、Ｎ、Ｏの総量に対して１０ａｔ％以下の量で含む請求項１から請求項３のいずれかに記載の歪抵抗膜。

【請求項5】

低温領域で抵抗値の温度校正をかけた場合の、抵抗値の温度校正直線と、歪抵抗膜の抵抗温度直線との関係が決定係数R²において０．８以上である請求項１から請求項４のいずれかに記載の歪抵抗膜。

【請求項6】

請求項１～請求項５のいずれかに記載の歪抵抗膜と、
前記歪抵抗膜に電気的に接続する電極部と、を有する圧力センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、歪に応じて抵抗値が変化する歪抵抗膜およびこれを用いる圧力センサに関する。

【背景技術】

【0002】

Ｃｒ、Ａｌ、Ｎを含む材料が、比較的高温の領域を含む－５０℃から３００℃において高いゲージ率を奏し、歪抵抗膜として有望であることが報告されている。特に、特許文献１では、Ａｌの組成範囲が、４ａｔ％以上２５ａｔ％以下であることにより、このような歪抵抗膜は、ゲージ率だけでなく、感度温度係数（ＴＣＳ）についても好ましい特性が得られるとの報告がある。

【0003】

一方、Ｃｒ、Ａｌ、Ｎを含む歪抵抗膜は、薄膜法等によって作製することができるが、このような歪抵抗膜における組成ばらつきを低減することは容易ではない。言い換えると、ある程度の組成ばらつきを許容できる適切な組成範囲を見出すことができれば、良好な生産性を有する歪抵抗膜を実現することができる。また同時に、歪抵抗膜が温度と抵抗値の関係性において高い直線性を持つ場合、歪抵抗膜の温度特性を校正する際に、低温領域で校正ができるため、構成時間の短縮による生産性を向上することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－９１８４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

かかる状況において、本発明の発明者らは、Ｃｒ、Ａｌ、Ｎを含む材料において、組成変化に伴う特性変化を低減できる歪抵抗膜を見出し、本発明を完成するに至った。

【0006】

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、組成変化に伴う特性変化を低減し得る歪抵抗膜およびこれを用いた圧力センサを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る歪抵抗膜は、
一般式Ｃｒ_{１００－ｘ－ｙ}Ａｌ_ｘＮ_ｙで表され、ｘ、ｙのそれぞれの組成領域が２５＜ｘ≦５０、０．１＜ｙ≦２０である。

【0008】

本発明に係る歪抵抗膜は、一般式Ｃｒ_{１００－ｘ－ｙ}Ａｌ_ｘＮ_ｙで表される歪抵抗膜において、２５＜ｘ≦５０、０．１＜ｙ≦２０とすることにより、組成変化に伴う特性変化を低減できることと同時に、温度に対する抵抗値の関係性が非常に良い直線性を持つことを見出した。特に、Ａｌの含有量を、従来の歪抵抗膜より増やすことにより、組成変化に伴う特性変化を、従来の歪抵抗膜より低減することができる。また、このような歪抵抗膜は、製造時の組成ばらつきを適切な範囲で許容でき、良好な生産性を有する。さらに後者の直線性の良さにより、歪抵抗膜の温度抵抗特性の迅速な校正が低温領域で可能であるため、校正時間の短縮による生産性の向上が同時に得られる。

【0009】

また、たとえば、本発明に係る歪抵抗膜は、－５０℃以上４５０℃以下の温度範囲において、抵抗温度係数（ＴＣＲ）の絶対値が、２０００ｐｐｍ／℃以下であってもよい。

【0010】

このような歪抵抗膜は、単位温度変化あたりの抵抗値変化が所定範囲内であるため、たとえば圧力センサとして用いた場合における温度補正誤差を低減することができる。

【0011】

また、たとえば、本発明に係る歪抵抗膜は、－５０℃以上４５０℃以下の温度範囲において、感度温度係数（ＴＣＳ）の絶対値が、２０００ｐｐｍ／℃以下であってもよい。

【0012】

このような歪抵抗膜は、単位温度変化あたりの感度変化が所定範囲内であるため、たとえば圧力センサとして用いた場合における温度補正誤差を低減することができる。

【0013】

また、たとえば、本発明に係る歪抵抗膜は、Оを、Ｃｒ、Ａｌ、Ｎ、Ｏの総量に対して１０ａｔ％以下の量で含んでいてもよい。

【0014】

Ｏが１０ａｔ％以下であることにより、たとえば－５０℃以上４５０℃以下の温度範囲において、ゲージ率を高めることができる。

【0015】

本発明に係る圧力センサは、上記した歪抵抗膜のうちいずれかの歪抵抗膜と、前記歪抵抗膜に電気的に接続する電極部と、を有する。

【0016】

また、たとえば、低温領域で抵抗値の温度校正をかけた場合の、抵抗値の温度校正直線と、歪抵抗膜の抵抗温度直線との関係が決定係数R²において0.8以上であってもよい。

【0017】

このような歪抵抗膜は、温度に対する抵抗値の関係性が特に良好な直線性を持つため、温度抵抗特性の校正を、精度良く迅速に行うことができる。

【0018】

本発明に係る圧力センサは、組成変化に伴う特性変化を、従来の歪抵抗膜より低減した歪抵抗膜を有するため、良好な生産性を有する。また、歪抵抗膜の特性ばらつきが抑えられていることにより、従来より精度の良い圧力検出値を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る圧力センサの概略断面図である。

【図2】図２は、図１のIIで示す部分の拡大断面図である。

【図3】図３は、実施例に係る歪抵抗膜を説明した概念図である。

【図4】図４は、Ａｌ含有量とＴＣＲの関係を表すグラフである。

【図5】図５は、Ａｌ含有量とゲージ率の関係を表すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。

【0021】

図１は、本発明の一実施形態に係る歪抵抗膜３２を用いる圧力センサ１０の概略断面図である。図１に示すように、圧力センサ１０は、圧力に応じた変形を生じるメンブレン２２を有する。メンブレン２２は、図１では、中空筒状のステム２０の一端に形成してある端壁で構成してあるが、実施例のような平板状のＳｉ基板１２２（図３参照）で構成することもできる。ステム２０の他端は中空部の開放端となっており、ステム２０の中空部は、接続部材１２の流路１２ｂに連通してある。

【0022】

圧力センサ１０では、流路１２ｂに導入される流体が、ステム２０の中空部からメンブレン２２の内面２２ａに導かれて、流体圧をメンブレン２２に作用するようになっている。ステム２０は、たとえばステンレスなどの金属で構成される。ただし、ステム２０に相当する形状は、シリコン基板をエッチングにより加工したり、平板状のシリコン基板を他部材に接合したりすることで、構成されていてもよい。

【0023】

ステム２０の開放端の周囲には、フランジ部２１がステム２０の軸芯から外方に突出するように形成してある。フランジ部２１は、接続部材１２と抑え部材１４との間に挟まれ、メンブレン２２の内面２２ａへと至る流路１２ｂが密封されるようになっている。

【0024】

接続部材１２は、圧力センサ１０を固定するためのねじ溝１２ａを有する。圧力センサ１０は、測定対象となる流体が封入してある圧力室などに対して、ねじ溝１２ａを介して固定されている。これにより、接続部材１２の内部に形成されている流路１２ｂおよびステム２０におけるメンブレン２２の内面２２ａは、測定対象となる流体が内部に存在する圧力室に対して、気密に連通する。

【0025】

抑え部材１４の上面には、回路基板１６が取り付けてある。回路基板１６は、ステム２０の周囲を囲むリング状の形状を有しているが、回路基板１６の形状としてはこれに限定されない。回路基板１６には、たとえば、歪抵抗膜３２からの検出信号が伝えられる回路などが内蔵してある。

【0026】

図１に示すように、メンブレン２２の外面２２ｂには、歪抵抗膜３２等が設けられている。歪抵抗膜３２と回路基板１６とは、ワイヤボンディングなどによる中間配線７２などを介して電気的に接続してある。

【0027】

図２は、図１に示す圧力センサ１０に含まれる歪抵抗膜３２の一部およびその周辺部分を拡大して表示した模式断面図である。

【0028】

図２に示すように、歪抵抗膜３２は、メンブレン２２の外面２２ｂに、下地絶縁層５２を介して設けられている。

【0029】

下地絶縁層５２は、メンブレン２２の外面２２ｂのほぼ全体を覆うように形成してあり、たとえばSｉＯ_２などのシリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物などで構成される。下地絶縁層５２の厚みは、好ましくは１０μｍ以下、さらに好ましくは１～５μｍである。下地絶縁層５２は、たとえばＣＶＤなどの蒸着法によりメンブレン２２の外面２２ｂに形成することができる。

【0030】

なお、メンブレン２２の外面２２ｂが絶縁性を有する場合には、下地絶縁層５２は、形成することなく、メンブレン２２の外面２２ｂに直接に歪抵抗膜３２を成膜してもよい。たとえば、メンブレン２２がアルミナなどの絶縁材料からなる場合には、歪抵抗膜３２がメンブレン２２に直接設けられてもよい。

【0031】

図２に示すように、電極部３６は、歪抵抗膜３２の上に設けられる。図示は省略しているが、歪抵抗膜３２には、たとえば、ホイートストーンブリッジ回路を構成する抵抗体が、所定パターンで形成されている。歪抵抗膜３２に形成される抵抗体は、メンブレン２２の変形に応じて抵抗値が変化するため、ホイートストーンブリッジ回路の出力から、メンブレン２２に生じる歪およびメンブレン２２に作用する流体圧を検出する。抵抗体を有する歪抵抗膜３２は、所定の厚みに成膜された薄膜を、微細加工（パターニング）することにより作製することができる。

【0032】

ここで、歪抵抗膜３２は、一般式Ｃｒ_{１００－ｘ－ｙ}Ａｌ_ｘＮ_ｙで表され、ｘ、ｙのそれぞれの組成領域が２５＜ｘ≦５０、０．１＜ｙ≦２０である。歪抵抗膜３２をこのような組成とすることにより、組成変化に伴う特性変化を低減できることを見出した。特に、Nの含有量を所定の範囲にしたうえで、Ａｌの含有量を原子比率で２５％より大きくすることにより、組成変化に伴う特性変化を、従来の歪抵抗膜より低減することができる（図４参照）。したがって、このような歪抵抗膜３２は、製造時の組成ばらつきを適切な範囲で許容でき、良好な生産性を有する。

【0033】

また、歪抵抗膜３２は、Nの含有量を所定の範囲にしたうえで、Aｌの含有量を原子比率で５０％以下とすることにより、適切なゲージ率を確保することができる（図５参照）。

【0034】

また、歪抵抗膜３２は、－５０℃以上４５０℃以下の温度範囲において、抵抗温度係数（ＴＣＲ：Temperature coefficient of Resistance）の絶対値が、２０００ｐｐｍ／℃以下であってもよい。このような歪抵抗膜３２は、低温領域から高温領域までの広い範囲で、温度変化に伴う抵抗値変化の割合が小さいため、広い温度範囲で使用される圧力センサ１０の歪抵抗膜３２として好適に用いられ、温度補正誤差を低減し、精度の高い検出を行うことができる。

【0035】

また、歪抵抗膜３２は、－５０℃以上４５０℃以下の温度範囲において、感度温度係数（ＴＣＳ：Temperature coefficient of sensitivity）の絶対値が、２０００ｐｐｍ／℃以下であってもよい。このような歪抵抗膜３２は、低温領域から高温領域までの広い範囲で、温度変化に伴う感度変化の割合が小さいため、広い温度範囲で使用される圧力センサ１０の歪抵抗膜３２として好適に用いられ、温度補正誤差を低減し、精度の高い検出を行うことができる。

【0036】

また、歪抵抗膜３２は、不可避不純物としてのОを、Ｃｒ、Ａｌ、Ｎ、Ｏの総量に対して１０ａｔ％以下の量で含んでいてもよい。不可避不純物としてのＯが１０ａｔ％以下であることにより、歪抵抗膜３２は、たとえば－５０℃以上４５０℃以下の温度範囲において、ゲージ率を高めることができる。

【0037】

歪抵抗膜３２は、DCスパッタ装置やRFスパッタ装置によるスパッタリングや蒸着などの薄膜法により形成することができる。歪抵抗膜３２の厚みは、特に限定されないが、たとえば１ｎｍ～１０００ｎｍとすることができ、５０ｎｍ～５００ｎｍ程度とすることが好ましい。歪抵抗膜３２に含まれるＯやＮは、歪抵抗膜３２を成膜する際に反応室から除去しきれずに残留したものが、歪抵抗膜３２に取り込まれたものであってもよい。また、歪抵抗膜３２に含まれるＯやＮは、成膜時またはアニール時に雰囲気ガスとして使用されるなどして、意図的に導入量を制御しつつ、歪抵抗膜３２に導入されたものであってもよい。

【0038】

歪抵抗膜３２は、ＣｒおよびＡｌ以外の金属や非金属元素を微量に含んでいてもよい。歪抵抗膜３２に含まれるＣｒおよびＡｌ以外の金属および非金属元素としては、たとえば、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｓ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｂ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｏ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｍｎおよび希土類元素が挙げられる。なお、歪抵抗膜３２は、これらの微量元素の有無や、アニールなどの熱処理条件により、ゲージ率、感度温度係数および抵抗温度係数などの特性が変化する場合がある。

【0039】

歪抵抗膜３２の製造時における熱処理温度としては特に限定されないが、たとえば５０℃～５５０℃とすることができ、３５０℃～５５０℃とすることが好ましい。

【0040】

図２に示すように、電極部３６は、歪抵抗膜３２の上に重ねて設けられ、歪抵抗膜３２に電気的に接続する。図２に示すように、電極部３６は、歪抵抗膜３２の上表面の一部に形成されている。歪抵抗膜３２が有するホイートストーンブリッジ回路の出力は、電極部３６および中間配線７２を介して、図１に示す回路基板１６へ伝えられる。電極部３６の材質は、導電性の金属または合金等が挙げられ、より具体的には、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｍｏ、白金族元素、などが挙げられる。また、電極部３６は、材質の異なる多層構造であってもよい。

【0041】

図２に示す下地絶縁層５２および電極部３６も、歪抵抗膜３２と同様に、スパッタリングや蒸着などの薄膜法により形成することができる。ただし、下地絶縁層５２および電極部３６は、薄膜法以外の方法で形成されてもよく、たとえばSｉO_２膜からなる下地絶縁層５２は、Sｉ基板表面を加熱して熱酸化膜を形成することにより、Sｉ基板表面に設けられたものであってもよい。

【0042】

以下、実施例を示しつつ、本発明に係る歪抵抗膜および圧力センサをさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみには限定されない。

【0043】

実施例１
実施例１として、一般式Ｃｒ_{１００－ｘ－ｙ}Ａｌ_ｘＮ_ｙで表される歪抵抗膜について、Aｌ（ｘの値）が異なる８試料（試料１～試料８）を作製した。作製した各試料について、組成分析、抵抗温度係数（ＴＣＲ）の測定および感度温度係数（ＴＣＳ）の測定を行った。

【0044】

試料作製
図３は、実施例１で作製した試料（試料１～試料８）の構造を示す模式図である。実施例１では、Ｓｉ基板１２２を加熱してＳｉ基板１２２表面に熱酸化膜であるＳｉО_２膜１５２を形成したのち、ＤＣスパッタ装置を用いて、ＳｉО_２膜１５２の表面に歪抵抗膜１３２を成膜した。さらに、成膜後の歪抵抗膜１３２を３５０℃でアニール（熱処理）したのち、微細加工により歪抵抗膜１３２にホイートストーンブリッジ回路を構成する抵抗体を形成した。最後に、歪抵抗膜１３２表面に電子蒸着で電極層を形成し、抵抗温度係数（ＴＣＲ）および感度温度係数（ＴＣＳ）測定用の試料を得た。

【0045】

各試料における歪抵抗膜１３２の成膜では、ＤＣスパッタ装置に用いるＣｒターゲットとＡｌターゲットの数および各ターゲットの電位を変更することにより、Aｌの含有量（ｘの値）が異なる８試料を作製した。スパッタリングは、Ａｒガスと微量のＮガスの雰囲気中で行った。また、歪抵抗膜１３２の膜厚は、３００ｎｍとした。

【0046】

組成分析
試料１～試料８について、歪抵抗膜１３２の組成を、XRF(蛍光X線)法により分析した。

【0047】

抗温度係数（ＴＣＲ）の測定
各試料（試料１～試料８）について、－５０℃から４５０℃まで環境温度を変化させながら抵抗値を測定し、それぞれの試料についての抵抗値と温度の関係を最小二乗法により直線近似して傾きを求め、その傾きからＴＣＲ（ｐｐｍ／℃）を算出した。算出したＴＣＲの基準温度は、２５℃である。

【0048】

直線性の定量評価
各試料（試料１～試料８）について、－５０℃から４５０℃まで環境温度を変化させながら抵抗値を測定し、２５℃と１００℃の低温領域における２点で抵抗値の温度校正直線（R_Cal）を算出し、歪抵抗膜の抵抗温度直線（R_Meas）との関係を示す決定係数R²を以下の式（１）により算出した。

【数1】

【0049】

抗温度係数（ＴＣＳ）の測定
各試料（試料１～試料８）について、－５０℃から４５０℃まで環境温度を変化させながらゲージ率（ｋ－ｆａｃｔｏｒ）を測定し、それぞれの試料についてのゲージ率と温度の関係を最小二乗法により直線近似して傾きを求め、その傾きからＴＣＳ（ｐｐｍ／℃）を算出した。算出したＴＣＳの基準温度は、２５℃である。

【0050】

各試料の組成分析結果、決定係数R²、抵抗温度係数（ＴＣＲ）および感度温度係数（ＴＣＳ）の測定結果を表１に示す。

【表1】

【0051】

表１に示すように、試料１から試料８までの全てについて、不可避不純物としてのОを、Ｃｒ、Ａｌ、Ｎ、Ｏの総量に対して１０ａｔ％以下の量で含んでおり、一般式Ｃｒ_{１００－ｘ－ｙ}Ａｌ_ｘＮ_ｙで表され、０．１＜ｙ≦２０である歪抵抗膜１３２が得られた。

【0052】

試料１～試料４は、相対的に歪抵抗膜１３２中のAｌの含有量が少なく、０≦ｘ≦２５である。これに対して、試料５～試料８は、相対的に歪抵抗膜１３２中のAｌの含有量が多く、２５＜ｘ≦５０である。

【0053】

図４は、表１に示すＴＣＲを縦軸とし、Aｌの含有量を横軸として、表１に示す各試料をプロットしたグラフである。図４に示されるように、０≦ｘ≦２５でありAｌの含有量が相対的に少ない試料１～試料４では、Aｌの単位組成変化（横軸）に伴うＴＣＲの傾きが大きく、各プロットを最小二乗法により直線近似して算出した傾きの絶対値は１０５である（表１参照）。これに対して、２５＜ｘ≦５０でありAｌの含有量が相対的に多い試料５～試料８では、Aｌの単位組成変化（横軸）に伴うＴＣＲの傾きが小さく、各プロットを最小二乗法により直線近似して算出した傾きの絶対値は１６である（表１参照）。

【0054】

このように、２５＜ｘ≦５０である歪抵抗膜１３２では、Aｌの単位組成変化に伴うＴＣＲの変化であるＴＣＲの傾きの絶対値が、０≦ｘ≦２５である歪抵抗膜１３２に対して６分の１を下回る結果となり、組成変化に伴う特性変化を大幅に抑制できることが確認された。なお、ＴＣＲの値自体については、試料１から試料８までの全てについて、絶対値が、２０００ｐｐｍ／℃以下であった。一方、表１に示すように、０≦ｘ≦２５である歪抵抗膜１３２の中には、試料２のようにＴＣＳの絶対値が２０００ｐｐｍ／℃を上回るものがあったが、２５＜ｘ≦５０である試料５～試料８に係る歪抵抗膜１３２は、全てＴＣＳの絶対値が２０００ｐｐｍ／℃以下であった。

【0055】

また、－５０℃から４５０℃の温度範囲で算出された決定係数R²の値は、Aｌの含有量が相対的に少ない試料１～試料４（０≦ｘ≦２５）の中には、試料２のように値が小さい（温度と抵抗値の直線性が悪い）ものがみられた。しかしAｌの含有量が相対的に多い試料５～試料８（２５＜ｘ≦５０）では、各試料において０．８以上であり、各試料に係る歪抵抗膜が、温度と抵抗値の関係性において高い直線性を持つことが確認された。

【0056】

実施例２
実施例２では、実施例１と同様にして、一般式Ｃｒ_{１００－ｘ－ｙ}Ａｌ_ｘＮ_ｙで表される歪抵抗膜１３２について、Aｌ（ｘの値）が異なる９試料を作製し、歪抵抗膜１３２の組成（Ａｌの含有量）と、２５℃でのゲージ率（ｋ－ｆａｃｔｏｒ）を測定した。図５は、各試料の測定結果、ゲージ率を縦軸とし、Aｌの含有量を横軸としてプロットしたグラフである。

【0057】

図５に示されるように、ｘ≦５０の試料については、一般的な金属の値である２．６に対して十分に大きな値のゲージ率を有しており、歪抵抗膜１３２として好適に用いることができることが確認された。一方、Ａｌの含有量が５０aｔ％を超えると、ゲージ率が３を下回り、歪抵抗膜１３２の感度が下がることが分かる。

【0058】

以上、実施形態および実施例を挙げて本発明に係る圧力センサ１０、歪抵抗膜３２、１３２を説明したが、本発明はこれらの実施形態や実施例のみに限定されるものではない。本発明は、上述した実施形態および実施例のほかに、他の実施形態および変形例を多く含むことは言うまでもない。たとえば、圧力センサ１０としては、図１のようなステム２０を有するもののみには限定されず、基板をエッチング加工して作製したものや、平板状の基板に歪抵抗膜３２、１３２を形成したものを他部材に接合して作製したものであってもよい。基板の材質としては、金属、半導体、絶縁体のいずれであってもよく、具体的には、実施例で挙げたＳｉの他に、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）なども挙げられる。

【符号の説明】

【0059】

１０…圧力センサ
１２…接続部材
１２ａ…ねじ溝
１２ｂ…流路
１４…抑え部材
１６…回路基板
２０…ステム
２１…フランジ部
２２…メンブレン
２２ａ…内面
２２ｂ…外面
３２、１３２…歪抵抗膜
３６…電極部
５２…下地絶縁層
７２…中間配線
１５２…ＳｉО２膜
１２２…Ｓｉ基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】