特開 2024-158230 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】P2024158230

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】センサ

(51)【国際特許分類】

   G01L 9/00 20060101AFI20241031BHJP

   H01L 29/84 20060101ALI20241031BHJP

   B81B 3/00 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

G01L9/00 303A

H01L29/84 B

B81B3/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023073254

(22)【出願日】2023-04-27

(71)【出願人】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】櫻木 正広

【テーマコード（参考）】

2F055

3C081

4M112

【Ｆターム（参考）】

2F055AA40

2F055BB20

2F055CC02

2F055DD05

2F055EE14

2F055FF21

2F055GG11

3C081AA01

3C081AA13

3C081BA04

3C081BA22

3C081BA32

3C081BA45

3C081BA48

3C081CA02

3C081CA14

3C081CA19

3C081CA28

3C081CA29

3C081CA32

3C081CA42

3C081DA03

3C081DA22

3C081DA28

3C081DA43

3C081EA03

4M112AA01

4M112BA01

4M112CA03

4M112CA09

4M112CA12

4M112CA13

4M112CA14

4M112DA03

4M112DA06

4M112DA10

4M112DA11

4M112DA18

4M112EA03

4M112EA06

4M112EA07

(57)【要約】

【課題】キャビティの底面へのメンブレンの接触を抑制可能なセンサを提供する。
【解決手段】センサ（１００）は、基板（１０）を備える。基板の内部には、キャビティ（１３）が形成されている。基板は、キャビティの底面と間隔を空けて対向しているメンブレン（１４）を有する。キャビティの平面視における中央部には、第１凹部（１３ａ）が形成されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を備え、
前記基板の内部には、キャビティが形成されており、
前記基板は、前記キャビティの底面と間隔を空けて対向しているメンブレンを有し、
前記キャビティの平面視における中央部には、第１凹部が形成されている、センサ。

【請求項2】

前記第１凹部は、平面視において矩形である、請求項１に記載のセンサ。

【請求項3】

前記第１凹部は、平面視において円形である、請求項１に記載のセンサ。

【請求項4】

前記第１凹部の側面は、前記第１凹部の底面に近づくにつれて前記第１凹部の幅が小さくなるように傾斜している、請求項１に記載のセンサ。

【請求項5】

前記第１凹部の周囲にある前記キャビティの底面と前記メンブレンとの間の距離は、前記基板の厚さの０．０５倍以下であり、
前記第１凹部の底面と前記メンブレンとの間の距離は、前記基板の厚さの０．０７５倍以上である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のセンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、センサに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特開２０２１－２５９６６号公報（特許文献１）には、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）センサが記載されている。特許文献１に記載のＭＥＭＳセンサは、基板を有している。基板は、第１基板と、第２基板とを有している。第１基板及び第２基板は、単結晶のシリコンで形成されている。第１基板は、第１面と、第２面とを有している。第１面及び第２面は、第１基板の厚さ方向における端面である。第２面には、キャビティが形成されている。キャビティは、第１面に向かって凹んでいる。第２基板は、第２面上に配置されている。このように、キャビティは、基板の内部に形成されている。第１基板及び第２基板は、互いに接合されている。キャビティの底面と間隔を空けて対向している第２基板の部分は、メンブレン（ダイアフラム）を構成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－２５９６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載のＭＥＭＳセンサでは、外部の圧力によりメンブレンが撓むことにより動作する。特許文献１に記載のＭＥＭＳセンサでは、通常の使用状態における圧力によりメンブレンとキャビティの底面とが接触しないように、キャビティの深さが設計されている。しかしながら、例えばブレードを用いたダイシング工程で使用される水の圧力や基板実装時の洗浄、超音波洗浄、ブロー等によりメンブレンがキャビティの底面に接触してしまうことがある。このようなキャビティの底面へのメンブレンの接触は、メンブレンを損傷させる原因となる。

【0005】

本開示は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。より具体的には、本開示は、キャビティの底面へのメンブレンの接触を抑制可能なセンサを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示のセンサは、基板を備える。基板の内部には、キャビティが形成されている。基板は、キャビティの底面と間隔を空けて対向しているメンブレンを有する。キャビティの平面視における中央部には、第１凹部が形成されている。

【発明の効果】

【0007】

本開示のセンサによると、キャビティの底面へのメンブレンの接触を抑制可能である。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】センサ１００の平面図である。

【図2】図１中のＩＩ－ＩＩにおける断面図である。

【図3】図２中のＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面図である。

【図4】変形例１に係るセンサ１００の断面図である。

【図5】変形例２に係るセンサ１００の断面図である。

【図6】変形例３に係るセンサ１００の断面図である。

【図7】変形例４に係るセンサ１００の断面図である。

【図8】センサ１００の製造工程図である。

【図9】ハードマスク形成工程Ｓ２を説明する断面図である。

【図10】レジストパターン形成工程Ｓ３を説明する断面図である。

【図11】第１エッチング工程Ｓ４を説明する断面図である。

【図12】第２エッチング工程Ｓ５を説明する断面図である。

【図13】第３エッチング工程Ｓ６を説明する断面図である。

【図14】基板貼り付け工程Ｓ７を説明する断面図である。

【図15】第１絶縁膜形成工程Ｓ８を説明する断面図である。

【図16】第１イオン注入工程Ｓ９を説明する断面図である。

【図17】第２絶縁膜形成工程Ｓ１０を説明する断面図である。

【図18】コンタクトホール形成工程Ｓ１１を説明する断面図である。

【図19】第２イオン注入工程Ｓ１２を説明する断面図である。

【図20】パッド形成工程Ｓ１３を説明する断面図である。

【図21】保護膜形成工程Ｓ１４を説明する断面図である。

【図22】センサ１００Ａの断面図である。

【図23】センサ１００Ｂの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本開示の実施形態を、図面を参照しながら説明する。以下の図面では、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さないものとする。実施形態に係るセンサを、センサ１００とする。

【0010】

（センサ１００の構成）
以下に、センサ１００の構成を説明する。

【0011】

図１は、センサ１００の平面図である。図１中では、保護膜４０の図示が省略されている。図２は、図１中のＩＩ－ＩＩにおける断面図である。図３は、図２中のＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面図である。図１から図３に示されているように、センサ１００は、基板１０と、絶縁膜２０と、複数のパッド３１と、パッド３２と、保護膜４０とを有している。

【0012】

基板１０は、第１面１０ａと、第２面１０ｂとを有している。第１面１０ａ及び第２面１０ｂは、基板１０の厚さ方向における両端面である。基板１０は、例えば、第１基板１１と、第２基板１２とを有している。第１基板１１及び第２基板１２の構成材料は、例えば、単結晶のシリコンである。第１基板１１の導電型及び第２基板１２の導電型は、第１導電型である。第１導電型は、例えばｎ型である。

【0013】

第１基板１１は、第１面１１ａと、第２面１１ｂとを有している。第１面１１ａ及び第２面１１ｂは、第１基板１１の厚さ方向における両端面である。第１面１１ａは、第１面１０ａを構成している。第２基板１２は、第２面１１ｂ上に配置されている。第１基板１１及び第２基板１２は、互いに接合されている。

【0014】

第２面１１ｂには、キャビティ１３が形成されている。キャビティ１３は、平面視において、矩形である。ここで、「矩形」には、角部が丸まっている場合が含まれる。第２面１１ｂは、キャビティ１３において、第１面１１ａ（第１面１０ａ）に向かって凹んでいる。上記のとおり、第２面１１ｂ上には第２基板１２が配置されているため、キャビティ１３は、基板１０の内部に形成されていることになる。

【0015】

キャビティ１３の底面には、第１凹部１３ａが形成されている。第１凹部１３ａは、平面視において矩形である。キャビティ１３の底面は、第１凹部１３ａにおいて、第１面１１ａ（第１面１０ａ）に向かって凹んでいる。

【0016】

第２基板１２は、メンブレン１４を有している。メンブレン１４は、キャビティ１３の底面と間隔を空けて対向している第２基板１２の部分である。メンブレン１４とキャビティ１３の底面との間の距離は、基板１０の厚さの０．０５倍以下であることが好ましい。メンブレン１４と第１凹部１３ａの底面との間の距離は、基板１０の厚さの０．０７５倍以上であることが好ましい。

【0017】

メンブレン１４には、複数の抵抗１５が形成されている。抵抗１５は、第２面１０ｂに形成されている。抵抗１５は、ドーパントを注入することにより形成されている。抵抗１５の導電型は、第２導電型である。第２導電型は、例えばｐ型である。図１に示されている例では、複数の抵抗１５の数は、４つである。複数の抵抗１５の各々は、平面視において、メンブレン１４の各辺に沿うように、メンブレン１４の外周縁部に配置されている。

【0018】

基板１０には、複数の配線１６がさらに形成されている。配線１６は、第２面１０ｂに形成されている。配線１６は、主としてメンブレン１４以外に配置されている。配線１６は、ドーパントを注入することにより形成されている。配線１６の導電型は、第２導電型である。

【0019】

配線１６は、第１部分１６ａと、２つの第２部分１６ｂとを有している。第１部分１６ａの一方端部は、コンタクト１６ｃに電気的に接続されている。コンタクト１６ｃは、ドーパントを注入することにより形成されている。コンタクト１６ｃの導電型は、第２導電型である。コンタクト１６ｃは、平面視において、パッド３１に重なっている。

【0020】

配線１６は、第１部分１６ａの一方端部において、２つの第２部分１６ｂに分岐している。第２部分１６ｂの１つは複数の抵抗１５のうちの１つに電気的に接続されており、第２部分１６ｂの他の１つは複数の抵抗１５のうちの他の１つに電気的に接続されている。このようにして、複数の抵抗１５は、複数の配線１６で接続することにより、ブリッジ回路を構成している。

【0021】

基板１０には、配線１７がさらに形成されている。配線１７は、第２面１０ｂに形成されている。配線１７は、メンブレン１４以外に配置されている。配線１７は、ドーパントを注入することにより形成されている。配線１７の導電型は、第１導電型である。配線１７は、第１部分１７ａと、第２部分１７ｂとを有している。第１部分１７ａは、平面視において環状に形成されている。第２部分１７ｂの一方端部は、第１部分１７ａに電気的に接続されている。第２部分１７ｂの他方端部は、コンタクト１７ｃに電気的に接続されている。コンタクト１７ｃは、ドーパントを注入することにより形成されている。コンタクト１７ｃの導電型は、第１導電型である。コンタクト１７ｃは、平面視において、パッド３２と重なっている。

【0022】

絶縁膜２０は、第２面１０ｂ上に配置されている。絶縁膜２０は、例えば、第１絶縁膜２１と、第２絶縁膜２２とを有している。第１絶縁膜２１は、第２面１０ｂ上に配置されている。第２絶縁膜２２は、第１絶縁膜２１上に配置されている。第１絶縁膜２１及び第２絶縁膜２２は、例えば、シリコン酸化物で形成されている。絶縁膜２０には、コンタクトホール２０ａが形成されている。図示されていないが、絶縁膜２０には、コンタクトホール２０ｂが形成されている。コンタクトホール２０ａ及びコンタクトホール２０ｂは、絶縁膜２０を厚さ方向に沿って貫通している。コンタクトホール２０ａ及びコンタクトホール２０ｂからは、それぞれ、コンタクト１６ｃ及びコンタクト１７ｃが露出している。

【0023】

パッド３１は、絶縁膜２０上に配置されている。パッド３１は、コンタクトホール２０ａに埋め込まれることにより、コンタクト１６ｃに電気的に接続されている。パッド３２は、絶縁膜２０上に配置されている。パッド３２は、コンタクトホール２０ｂに埋め込まれることにより、コンタクト１７ｃに電気的に接続されている。複数のパッド３１及びパッド３２は、例えば、平面視において１列をなすように並んでいる。

【0024】

抵抗１５に電気的に接続されている一対のパッド３１には、例えば、電源電圧が供給されている。外部の圧力（例えば、気圧）が変化すると、キャビティ１３の内部の圧力との差に起因して、メンブレン１４が撓む。メンブレン１４の撓むと、抵抗１５の電気抵抗値が変化する。抵抗１５の電気抵抗値が変化すると、抵抗１５に電気的に接続されている一対のパッド３１の間の電圧が変化する。センサ１００は、この電圧の変化を検知することで、外部の圧力を検知可能である。すなわち、センサ１００は、例えば気圧センサ等の圧力センサである。基板１０には、パッド３２を介して、例えば基板電位が供給される。

【0025】

保護膜４０は、複数のパッド３１及びパッド３２を覆うように絶縁膜２０上に配置されている。保護膜４０には、複数の開口部４０ａが形成されている。図示されていないが、保護膜４０には、開口部４０ｂが形成されている。開口部４０ａ及び開口部４０ｂは、保護膜４０を厚さ方向に沿って貫通している。複数の開口部４０ａの各々からは、複数のパッド３１の各々が露出している。開口部４０ｂからは、パッド３２が露出している。保護膜４０は、例えばシリコン窒化物により形成されている。

【0026】

（変形例１）
図４は、変形例１に係るセンサ１００の断面図である。図４には、図３に対応する位置における断面が示されている。図４に示されているように、キャビティ１３及び第１凹部１３ａは、平面視において、円形であってもよい。すなわち、キャビティ１３の平面形状及び第１凹部１３ａの平面形状は、特に限定されない。

【0027】

（変形例２及び変形例３）
図５は、変形例２に係るセンサ１００の断面図である。図６は、変形例３に係るセンサ１００の断面図である。図５及び図６には、図２に対応する位置における断面が示されている。図５及び図６に示されているように、第１凹部１３ａの側面は、第１凹部１３ａの底面に近づくにつれて第１凹部１３ａの幅が小さくなるように傾斜していてもよい。図６に示されているように、第１凹部１３ａの側面の上端は、キャビティ１３の側面の下端に連なっていてもよい。

【0028】

（変形例４）
図７は、変形例４に係るセンサ１００の断面図である。図７に示されているように、第１凹部１３ａの底面の平面視における中央部には、第２凹部１３ｂが形成されていてもよい。第１凹部１３ａの底面は、第２凹部１３ｂにおいて、第１面１１ａ（第１面１０ａ）に向かって凹んでいる。上記においては、キャビティ１３の底面に２段の凹部を形成する例を示したが、キャビティ１３の底面に形成される凹部の段数は、これに限定されるものではなく、例えば３段以上であってもよい。

【0029】

（センサ１００の製造方法）
以下に、センサ１００の製造方法を説明する。

【0030】

図８は、センサ１００の製造工程図である。図８に示されているように、センサ１００の製造方法は、準備工程Ｓ１と、ハードマスク形成工程Ｓ２と、レジストパターン形成工程Ｓ３と、第１エッチング工程Ｓ４と、第２エッチング工程Ｓ５と、第３エッチング工程Ｓ６と、基板貼り付け工程Ｓ７と、第１絶縁膜形成工程Ｓ８と、第１イオン注入工程Ｓ９と、第２絶縁膜形成工程Ｓ１０と、コンタクトホール形成工程Ｓ１１と、第２イオン注入工程Ｓ１２と、パッド形成工程Ｓ１３と、保護膜形成工程Ｓ１４と、ダイシング工程Ｓ１５とを有している。

【0031】

準備工程Ｓ１では、第１基板１１が準備される。準備工程Ｓ１の後には、ハードマスク形成工程Ｓ２が行われる。

【0032】

図９は、ハードマスク形成工程Ｓ２を説明する断面図である。図９に示されているように、ハードマスク形成工程Ｓ２では、ハードマスク５０が形成される。ハードマスク５０は、例えば、シリコン酸化物で形成されている。ハードマスク５０は、開口部５０ａを有している。ハードマスク形成工程Ｓ２では、第１に、第２面１１ｂ上にハードマスク５０の構成材料が、例えば熱酸化により成膜される。第２に、成膜されたハードマスク５０の構成材料の上に、レジストパターンが形成される。レジストパターンは、フォトレジストを塗布するとともに、塗布されたフォトレジストを露光及び現像することにより形成される。第３に、レジストパターンをマスクとして、成膜されたハードマスク５０の構成材料がエッチングされる。ハードマスク形成工程Ｓ２の後には、レジストパターン形成工程Ｓ３が行われる。

【0033】

図１０は、レジストパターン形成工程Ｓ３を説明する断面図である。図１０に示されているように、レジストパターン形成工程Ｓ３では、ハードマスク５０上にレジストパターン５１が形成される。レジストパターン５１は、開口部５１ａを有している。開口部５０ａの開口縁は、開口部５１ａの開口縁よりも内側にある。レジストパターン５１は、フォトレジストをハードマスク５０上に塗布するとともに、塗布されたフォトレジストを露光及び現像することにより形成される。レジストパターン形成工程Ｓ３の後には、第１エッチング工程Ｓ４が行われる。

【0034】

図１１は、第１エッチング工程Ｓ４を説明する断面図である。図１１に示されているように、第１エッチング工程Ｓ４では、ハードマスク５０を用いて、第１基板１１に対するエッチングが行われる。エッチングは、例えば、異方性のドライエッチングにより行われる。これにより、第２面１１ｂに凹部１３ｃが形成される。第１エッチング工程Ｓ４の後には、第２エッチング工程Ｓ５が行われる。

【0035】

図１２は、第２エッチング工程Ｓ５を説明する断面図である。図１２に示されているように、第２エッチング工程Ｓ５では、レジストパターン５１を用いて、ハードマスク５０に対するエッチングが行われる。エッチングは、例えば、異方性のドライエッチングにより行なわれる。これにより、開口部５０ａの開口縁が、開口部５１ａの開口縁まで後退する。第２エッチング工程Ｓ５の後には、第３エッチング工程Ｓ６が行われる。

【0036】

図１３は、第３エッチング工程Ｓ６を説明する断面図である。図１３に示されているように、第３エッチング工程Ｓ６では、ハードマスク５０及びレジストパターン５１を用いて、第１基板１１に対するエッチングが行われる。エッチングは、例えば、異方性のドライエッチングにより行われる。これにより、開口部５０ａ（開口部５１ａ）から露出している第２面１１ｂが掘り下げられ、キャビティ１３及び第１凹部１３ａが形成される。第３エッチング工程Ｓ６の後には、ハードマスク５０及びレジストパターン５１が除去される。第３エッチング工程Ｓ６の後には、基板貼り付け工程Ｓ７が行われる。

【0037】

図１４は、基板貼り付け工程Ｓ７を説明する断面図である。図１４に示されているように、基板貼り付け工程Ｓ７では、第２基板１２が第１基板１１（第２面１１ｂ）に貼り付けられる。基板貼り付け工程Ｓ７では、第１に、第２基板１２が第２面１１ｂ上に配置される。第２に、第２基板１２が、第２面１１ｂに向かって加圧されながら加熱される。これにより、第２基板１２が第２面１１ｂに接合される。基板貼り付け工程Ｓ７の後には、第１絶縁膜形成工程Ｓ８が行われる。

【0038】

図１５は、第１絶縁膜形成工程Ｓ８を説明する断面図である。図１５に示されているように、第１絶縁膜形成工程Ｓ８では、例えば基板１０に対する熱酸化が行われることにより、第２面１０ｂ上に第１絶縁膜２１が形成される。第１絶縁膜形成工程Ｓ８の後には、第１イオン注入工程Ｓ９が行われる。

【0039】

図１６は、第１イオン注入工程Ｓ９を説明する断面図である。図１６に示されているように、第１イオン注入工程Ｓ９では、イオン注入により、抵抗１５、配線１６及び配線１７が形成される。第１イオン注入工程Ｓ９の後には、第２絶縁膜形成工程Ｓ１０が行われる。図１７は、第２絶縁膜形成工程Ｓ１０を説明する断面図である。図１７に示されているように、第２絶縁膜形成工程Ｓ１０では、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）により、第２絶縁膜２２が形成される。第２絶縁膜形成工程Ｓ１０の後には、コンタクトホール形成工程Ｓ１１が行われる。

【0040】

図１８は、コンタクトホール形成工程Ｓ１１を説明する断面図である。図１８に示されているように、コンタクトホール形成工程Ｓ１１では、例えば異方性のドライエッチングにより、絶縁膜２０にコンタクトホール２０ａが形成される。図示されていないが、コンタクトホール形成工程Ｓ１１では、例えば異方性のドライエッチングにより、コンタクトホール２０ｂも形成されることになる。コンタクトホール形成工程Ｓ１１の後には、第２イオン注入工程Ｓ１２が行われる。

【0041】

図１９は、第２イオン注入工程Ｓ１２を説明する断面図である。図１９に示されているように、第２イオン注入工程Ｓ１２では、イオン注入により、コンタクト１６ｃが形成される。図示されていないが、第２イオン注入工程Ｓ１２では、イオン注入により、コンタクト１７ｃも形成されることになる。第２イオン注入工程Ｓ１２の後には、パッド形成工程Ｓ１３が行われる。

【0042】

図２０は、パッド形成工程Ｓ１３を説明する断面図である。図２０に示されているように、パッド形成工程Ｓ１３では、絶縁膜２０上にパッド３１が形成される。パッド形成工程Ｓ１３では、第１に、パッド３１の構成材料が、例えばスパッタリングにより、絶縁膜２０上に成膜される。この際、パッド３１の構成材料は、コンタクトホール２０ａにも埋め込まれる。第２に、成膜されたパッド３１の構成材料の上に、レジストパターンが形成される。レジストパターンは、フォトレジストを塗布するとともに、塗布されたフォトレジストを露光及び現像することにより形成される。第３に、レジストパターンを用いて例えば異方性のドライエッチングを行うことにより、成膜されたパッド３１の構成材料がパターンニングされる。図示されていないが、これらの工程により、パッド３２も形成されることになる。パッド形成工程Ｓ１３の後には、保護膜形成工程Ｓ１４が行われる。

【0043】

図２１は、保護膜形成工程Ｓ１４を説明する断面図である。図２１に示されているように、保護膜形成工程Ｓ１４では、保護膜４０が形成される。保護膜形成工程Ｓ１４では、第１に、保護膜４０の構成材料が、例えばＣＶＤによりパッド３１及びパッド３２（図示せず）を覆うように成膜される。第２、成膜された保護膜４０の構成材料の上に、レジストパターンが形成される。レジストパターンは、フォトレジストを塗布するとともに、塗布されたフォトレジストを露光及び現像することにより形成される。第３に、レジストパターンを用いて例えば異方性のドライエッチングを行うことにより、成膜された保護膜４０の構成材料がパターンニングされて開口部４０ａが形成される。図示されていないが、ドライエッチングにより、開口部４０ｂも形成されることになる。保護膜形成工程Ｓ１４の後には、ダイシング工程Ｓ１５が行われる。

【0044】

ダイシング工程Ｓ１５では、基板１０、絶縁膜２０及び保護膜４０が例えばブレードを用いて切断されることにより、複数のセンサ１００に個片化される。ブレードを用いた切断は、例えば水を供給しながら行われる。以上により、図１から図３に示されているセンサ１００の構造が形成される。

【0045】

（センサ１００の効果）
以下に、センサ１００の効果を、比較例１に係るセンサ及び比較例２に係るセンサと対比しながら説明する。比較例１に係るセンサをセンサ１００Ａとし、比較例２に係るセンサをセンサ１００Ｂとする。

【0046】

図２２は、センサ１００Ａの断面図である。図２２には、図２に対応する位置における断面が示されている。図２２に示されているように、センサ１００Ａでは、キャビティ１３の底面に第１凹部１３ａが形成されていない。この点を除いて、センサ１００Ａの構成はセンサ１００の構成と共通している。センサ１００Ａでは、外部の圧力が上昇した際にメンブレン１４が撓むが、通常の使用状態における圧力ではメンブレン１４がキャビティ１３の底面に接触しないようにキャビティ１３の深さが設計されている。しかしながら、例えばダイシング工程Ｓ１５において供給される水により、メンブレン１４に通常の使用状態における圧力以上の圧力が加わることがある。その結果、センサ１００Ａでは、メンブレン１４がキャビティ１３の底面に接触し、メンブレン１４が損傷することがある。

【0047】

他方で、センサ１００では、キャビティ１３の底面に第１凹部１３ａが形成されているため、撓み量が大きくなるメンブレン１４の平面視における中央部においてキャビティ１３の底面との間の距離が部分的に大きくなっている。その結果、センサ１００によると、メンブレン１４がキャビティ１３の底面に接触すること、ひいてはメンブレン１４の損傷が抑制されている。

【0048】

図２３は、センサ１００Ｂの断面図である。図２３には、図２に対応する位置における断面が示されている。図２３に示されているように、センサ１００Ｂでは、キャビティ１３の深さが、センサ１００Ａよりも大きくなっている。この点を除いて、センサ１００Ｂの構成は、センサ１００Ａの構成と共通している。基板１０の側面とキャビティ１３の側面との間の距離をａ、基板１０の厚さをｂ、キャビティ１３の底面とメンブレン１４との間の距離をｃとする（図２１参照）と、横方向の応力に対する応力耐性は、ｋ×ａ×ｂ÷ｃ（ｋは定数）で表せる。

【0049】

センサ１００Ｂでは、キャビティ１３の深さが大きくなっているため、キャビティ１３の底面とメンブレン１４との接触及びそれに起因したメンブレン１４の損傷を抑制可能である。しかしながら、センサ１００Ｂでは、上記のｃの値が大きくなってしまうため、横方向の応力に対する応力耐性が低下してしまう。他方で、センサ１００では、上記のａ、ｂ及びｃの値がセンサ１００Ａと変わらないため、センサ１００Ａと同等の横方向の応力に対する応力耐性を示す。このように、センサ１００によると、横方向の応力に対する応力耐性を維持しつつ、メンブレン１４がキャビティ１３の底面に接触することを抑制可能である。

【0050】

メンブレン１４とキャビティ１３の底面との間の距離が基板１０の厚さの０．０５倍以下であるとともにメンブレン１４と第１凹部１３ａの底面との間の距離が基板１０の厚さの０．０７５倍以上である場合、横方向の応力に対する応力耐性をさらに確保しつつ、メンブレン１４がキャビティ１３の底面に接触することをさらに抑制可能である。第１凹部１３ａの幅が第１凹部１３ａの側面に近づくにつれて小さくなるように第１凹部１３ａの側面が傾斜している場合、第１凹部１３ａの側面と基板１０の側面との間にある基板１０の厚さをさらに確保することができるため、横方向の応力に対する応力耐性をさらに確保することが可能となる。

【0051】

（付記）
上記の実施形態には、以下の構成が含まれている。

【0052】

＜付記１＞
基板を備え、
前記基板の内部には、キャビティが形成されており、
前記基板は、前記キャビティの底面と間隔を空けて対向しているメンブレンを有し、
前記キャビティの平面視における中央部には、第１凹部が形成されている、センサ。

【0053】

＜付記２＞
前記第１凹部は、平面視において矩形である、付記１に記載のセンサ。

【0054】

＜付記３＞
前記第１凹部は、平面視において円形である、付記１に記載のセンサ。

【0055】

＜付記４＞
前記第１凹部の側面は、前記第１凹部の底面に近づくにつれて前記第１凹部の幅が小さくなるように傾斜している、付記１から付記３のいずれか１項に記載のセンサ。

【0056】

＜付記５＞
前記第１凹部の周囲にある前記キャビティの底面と前記メンブレンとの間の距離は、前記基板の厚さの０．０５倍以下であり、
前記第１凹部の底面と前記メンブレンとの間の距離は、前記基板の厚さの０．０７５倍以上である、付記１から付記４のいずれか１項に記載のセンサ。

【0057】

以上のように本開示の実施形態について説明を行ったが、上述の実施形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むことが意図される。

【符号の説明】

【0058】

Ｓ１ 準備工程、Ｓ２ ハードマスク形成工程、Ｓ３ レジストパターン形成工程、Ｓ４ 第１エッチング工程、Ｓ５ 第２エッチング工程、Ｓ６ 第３エッチング工程、Ｓ７ 基板貼り付け付け工程、Ｓ８ 第１絶縁膜形成工程、Ｓ９ 第１イオン注入工程、Ｓ１０ 第２絶縁膜形成工程、Ｓ１１ コンタクトホール形成工程、Ｓ１２ 第２イオン注入工程、Ｓ１３ パッド形成工程、Ｓ１４ 保護膜形成工程、Ｓ１５ ダイシング工程、１０ 基板、１０ａ 第１面、１０ｂ 第２面、１１ 第１基板、１１ａ 第１面、１１ｂ 第２面、１２ 第２基板、１３ キャビティ、１３ａ 第１凹部、１３ｂ 第２凹部、１３ｃ 凹部、１４ メンブレン、１５ 抵抗、１６ 配線、１６ａ 第１部分、１６ｂ 第２部分、１６ｃ コンタクト、１７ 配線、１７ａ 第１部分、１７ｂ 第２部分、１７ｃ コンタクト、２０ 絶縁膜、２０ａ，２０ｂ コンタクトホール、２１ 第１絶縁膜、２２ 第２絶縁膜、３１ パッド、３２ パッド、４０ 保護膜、４０ａ，４０ｂ 開口部、５０ ハードマスク、５０ａ 開口部、５１ レジストパターン、５１ａ 開口部、 １００ センサ、１００Ａ，１００Ｂ センサ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】