知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2024002882
(43)【公開日】2024-01-11
(54)【発明の名称】圧力センサ及び圧力センサの製造方法
(51)【国際特許分類】
G01L 9/00 20060101AFI20231228BHJP
B81B 3/00 20060101ALI20231228BHJP
B81C 1/00 20060101ALI20231228BHJP
H01L 29/84 20060101ALI20231228BHJP
【ＦＩ】
G01L9/00 305A
B81B3/00
B81C1/00
H01L29/84 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022204814
(22)【出願日】2022-12-21
(31)【優先権主張番号】P 2022102076
(32)【優先日】2022-06-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100184343
【弁理士】
【氏名又は名称】川崎 茂雄
(72)【発明者】
【氏名】ヘラー，マーティン ウィルフリード
(72)【発明者】
【氏名】藤田 有真
【テーマコード（参考）】
2F055
3C081
4M112
【Ｆターム（参考）】
2F055AA01
2F055BB03
2F055CC02
2F055DD05
2F055EE25
2F055FF43
2F055GG11
3C081AA01
3C081AA17
3C081BA22
3C081BA29
3C081BA32
3C081BA44
3C081BA45
3C081BA48
3C081BA53
3C081CA02
3C081CA13
3C081CA20
3C081CA23
3C081CA29
3C081CA40
3C081CA42
3C081DA03
3C081DA27
3C081DA29
3C081DA30
3C081EA02
3C081EA03
4M112AA01
4M112AA02
4M112BA07
4M112CA42
4M112CA45
4M112CA51
4M112CA56
4M112DA02
4M112DA07
4M112DA10
4M112EA03
4M112EA06
4M112FA07
(57)【要約】
【課題】製造時におけるメンブレンの破損を抑制しつつ、パッケージ等による保護を不要とする、圧力センサを提供する。
【解決手段】圧力センサ１は、第１主面１０ａと第２主面１０ｂとを有しＺ方向に厚みを有する基板１０と、基板１０に対して第１主面１０ａから－Ｚ方向へ窪んだ第１室５と、基板１０に対して第１主面１０ａから－Ｚ方向へ窪んで第１室５に対してＸ方向に間隔を隔てて隣り合う第２室６と、基板１０に対して第１主面１０ａから－Ｚ方向へ窪んで第１室５を外部に連通させる流体通路７と、基板１０の第１主面１０ａ上に積層されて少なくとも第１室５及び第２室６の第１主面１０ａ上の開口を閉止する閉止層１５と、基板１０のうち第１室５及び第２室６によってこれらの間にＸ方向に区画されてＹ方向とＺ方向とに平行な面内に延びるメンブレン３１とを有している。
【選択図】図２
【解決手段】圧力センサ１は、第１主面１０ａと第２主面１０ｂとを有しＺ方向に厚みを有する基板１０と、基板１０に対して第１主面１０ａから－Ｚ方向へ窪んだ第１室５と、基板１０に対して第１主面１０ａから－Ｚ方向へ窪んで第１室５に対してＸ方向に間隔を隔てて隣り合う第２室６と、基板１０に対して第１主面１０ａから－Ｚ方向へ窪んで第１室５を外部に連通させる流体通路７と、基板１０の第１主面１０ａ上に積層されて少なくとも第１室５及び第２室６の第１主面１０ａ上の開口を閉止する閉止層１５と、基板１０のうち第１室５及び第２室６によってこれらの間にＸ方向に区画されてＹ方向とＺ方向とに平行な面内に延びるメンブレン３１とを有している。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１主面と前記第１主面に対向する第２主面とを有しており、前記第１主面と前記第２主面とが対向する第１方向に厚みを有する、基板と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んだ、第１室と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んでおり、前記第１室に対して前記第１方向に直交する第２方向に間隔を隔てて隣り合う、第２室と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んでおり、前記第１室を外部に連通させる、流体通路と、
前記基板の前記第１主面上に積層されており、少なくとも前記第１室及び前記第２室の前記第１主面上の開口を閉止する、閉止層と、
前記基板のうち前記第１室及び前記第２室によってこれらの間に前記第２方向に区画されており、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向と前記第１方向とに平行な面内に延びる、メンブレンと
を有する圧力センサ。
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んだ、第１室と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んでおり、前記第１室に対して前記第１方向に直交する第２方向に間隔を隔てて隣り合う、第２室と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んでおり、前記第１室を外部に連通させる、流体通路と、
前記基板の前記第１主面上に積層されており、少なくとも前記第１室及び前記第２室の前記第１主面上の開口を閉止する、閉止層と、
前記基板のうち前記第１室及び前記第２室によってこれらの間に前記第２方向に区画されており、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向と前記第１方向とに平行な面内に延びる、メンブレンと
を有する圧力センサ。
【請求項2】
前記基板は、
前記第１主面側に位置する第１基板と、前記第１基板の前記第２主面側に位置する第２基板とを有し、
前記第１基板と前記第２基板とが積層されて、これらの間にｐｎ接合が構成されており、
前記第１基板と前記第２基板との間に逆バイアス電圧が印加されており、
前記メンブレンは、前記第１基板と前記第２基板とにわたって構成されている、
請求項１に記載の圧力センサ。
前記第１主面側に位置する第１基板と、前記第１基板の前記第２主面側に位置する第２基板とを有し、
前記第１基板と前記第２基板とが積層されて、これらの間にｐｎ接合が構成されており、
前記第１基板と前記第２基板との間に逆バイアス電圧が印加されており、
前記メンブレンは、前記第１基板と前記第２基板とにわたって構成されている、
請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項3】
前記基板に対して、前記第１室及び前記第２室によって区画されており、前記メンブレンに導電可能に連結されており、前記メンブレンよりも厚み寸法が拡大されており、前記第１基板と前記第２基板とにわたって構成された、配線接続部
をさらに備えた、請求項２に記載の圧力センサ。
をさらに備えた、請求項２に記載の圧力センサ。
【請求項4】
前記メンブレンは、前記第１方向における深さ寸法が前記第２方向における厚み寸法よりも大きい、
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
【請求項5】
前記メンブレンは、前記第２方向における厚み寸法が１．５μｍ以上３μ未満である、
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
【請求項6】
前記メンブレンは、前記第３方向における幅寸法が前記第１方向における深さ寸法よりも大きい、
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
【請求項7】
前記基板のうち前記第２室によって前記メンブレンとは反対側に区画されて、前記メンブレンに前記第２方向に対向する、固定電極と、
前記メンブレンと前記固定電極とによって構成されるコンデンサと
をさらに備えた、請求項１又は２に記載の圧力センサ。
前記メンブレンと前記固定電極とによって構成されるコンデンサと
をさらに備えた、請求項１又は２に記載の圧力センサ。
【請求項8】
前記第２室は、前記第１室を挟んだ両側に一対に位置しており、
前記メンブレンは、前記第１室と一対の前記第２室それぞれとの間に、一対に位置しており、
前記一対のメンブレンによってコンデンサが構成される、
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
前記メンブレンは、前記第１室と一対の前記第２室それぞれとの間に、一対に位置しており、
前記一対のメンブレンによってコンデンサが構成される、
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
【請求項9】
前記閉止層の前記基板とは反対側の表面には、密閉層がさらに積層されている、
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
【請求項10】
前記閉止層は、モノシリコン又はポリシリコンである、
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
【請求項11】
前記流体通路は、前記基板を該流体通路が位置する部位においてダイシングすることによって外部に連通する、
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
【請求項12】
前記流体通路は、外部に連通する複数の経路を有する、
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
【請求項13】
前記流体通路は、前記第１室に複数箇所で接続されている、
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
【請求項14】
樹脂によって包まれている、
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
【請求項15】
前記第１方向から見たときに、
前記第２室は、前記固定電極を囲むように延びており、
前記メンブレンは、前記第２室を囲むように延びており、
前記第１室は、前記メンブレンを囲むように延びている、
請求項７に記載の圧力センサ。
前記第２室は、前記固定電極を囲むように延びており、
前記メンブレンは、前記第２室を囲むように延びており、
前記第１室は、前記メンブレンを囲むように延びている、
請求項７に記載の圧力センサ。
【請求項16】
前記メンブレンを第１メンブレンとして、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んだ、第３室と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んでおり、前記第３室に対して前記第２方向に間隔を隔てて隣り合う、第４室と、
前記基板のうち前記第３室及び前記第４室によってこれらの間に前記第２方向に区画されており、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向と前記第１方向とに平行な面内に延びており、前記第１基板と前記第２基板とにわたって構成されている、第２メンブレンと
をさらに備え、
前記第３室および前記第４室は、前記第１主面上の開口が前記閉止層によって閉止されており、外部に対して密閉されている、
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んだ、第３室と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んでおり、前記第３室に対して前記第２方向に間隔を隔てて隣り合う、第４室と、
前記基板のうち前記第３室及び前記第４室によってこれらの間に前記第２方向に区画されており、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向と前記第１方向とに平行な面内に延びており、前記第１基板と前記第２基板とにわたって構成されている、第２メンブレンと
をさらに備え、
前記第３室および前記第４室は、前記第１主面上の開口が前記閉止層によって閉止されており、外部に対して密閉されている、
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
【請求項17】
前記基板のうち、前記第４室によって前記第２メンブレンとは反対側に区画されて、前記第２メンブレンに前記第２方向に対向する、第２固定電極と、
前記第２メンブレンと前記第２固定電極とによって構成される、第２コンデンサと
をさらに備えた、
請求項１６に記載の圧力センサ。
前記第２メンブレンと前記第２固定電極とによって構成される、第２コンデンサと
をさらに備えた、
請求項１６に記載の圧力センサ。
【請求項18】
前記第４室は、前記第３室を挟んだ前記第２方向の両側に一対に位置しており、
前記第２メンブレンは、前記第３室と一対の前記第４室それぞれとの間に、一対に位置しており、
前記一対の第２メンブレンによって第２コンデンサが構成される、
請求項１６に記載の圧力センサ。
前記第２メンブレンは、前記第３室と一対の前記第４室それぞれとの間に、一対に位置しており、
前記一対の第２メンブレンによって第２コンデンサが構成される、
請求項１６に記載の圧力センサ。
【請求項19】
第１主面と前記第１主面に対向する第２主面とを有しており前記第１主面と前記第２主面との間を延びる第１方向に厚みを有してする、基板を準備し、
前記基板に対して、前記第１主面から前記第１方向へ窪ませて、第１トレンチを形成し、
前記基板に対して、前記第１主面から前記第１方向へ窪ませて、前記第１トレンチに対して前記第１方向に直交する第２方向に間隔を隔てて隣り合う、第２トレンチを形成し、
前記基板に対して、前記第１主面から前記第１方向へ窪ませて、前記第１トレンチを外部に連通させる、第３トレンチを形成し、
前記基板の前記第１主面上に、少なくとも前記第１トレンチ及び前記第２トレンチの前記第１主面上の開口を閉止する、閉止層を積層し、
前記基板を前記第１トレンチ及び前記第２トレンチによって前記第２方向に区画して、前記第１トレンチと前記第２トレンチとの間を、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向と前記第１方向とに平行な面内を延びる、メンブレンを形成する、
ことを含む圧力センサの製造方法。
前記基板に対して、前記第１主面から前記第１方向へ窪ませて、第１トレンチを形成し、
前記基板に対して、前記第１主面から前記第１方向へ窪ませて、前記第１トレンチに対して前記第１方向に直交する第２方向に間隔を隔てて隣り合う、第２トレンチを形成し、
前記基板に対して、前記第１主面から前記第１方向へ窪ませて、前記第１トレンチを外部に連通させる、第３トレンチを形成し、
前記基板の前記第１主面上に、少なくとも前記第１トレンチ及び前記第２トレンチの前記第１主面上の開口を閉止する、閉止層を積層し、
前記基板を前記第１トレンチ及び前記第２トレンチによって前記第２方向に区画して、前記第１トレンチと前記第２トレンチとの間を、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向と前記第１方向とに平行な面内を延びる、メンブレンを形成する、
ことを含む圧力センサの製造方法。
【請求項20】
前記基板を、前記第２主面側に位置する第２基板と、前記第２基板の前記第１主面側に積層させて構成し、
前記第１トレンチを形成するとき、前記基板を前記第１基板を貫通して前記第２基板に至らせ、
前記第２トレンチを形成するとき、前記基板を前記第１基板を貫通して前記第２基板に至らせる、
請求項１９に記載の圧力センサの製造方法。
前記第１トレンチを形成するとき、前記基板を前記第１基板を貫通して前記第２基板に至らせ、
前記第２トレンチを形成するとき、前記基板を前記第１基板を貫通して前記第２基板に至らせる、
請求項１９に記載の圧力センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、圧力センサ及び圧力センサの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体微細加工技術を用いて製造されるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）センサが知られている。ＭＥＭＳセンサとして、特許文献１には圧力センサが開示されている。特許文献１の圧力センサは、基板に形成されたキャビティと、キャビティを密閉するシリコンダイアフラム（以下、メンブレンと称する）とを有し、キャビティ内の気圧と外部の気圧との差に基づくメンブレンの変形を電気的に検出することによって、外部の気圧を検出可能に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－０２５９６６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の気圧センサでは、メンブレンは、基板に対して、キャビティの開口部を覆うように積層されて接合されている。すなわち、メンブレンは、厚み方向を積層方向に向けた姿勢で基板に接合されている。さらに、メンブレンの外表面には絶縁層が積層されている。ここで、メンブレンは、厚みが薄いため厚み方向の剛性が弱い。このため、メンブレンは、該メンブレンを積層するとき及び／又は絶縁層をさらに積層するとき等に、厚み方向に過度な荷重を受けると破損するおそれがある。
【0005】
また、この気圧センサでは、メンブレンは、絶縁層で覆われた状態で、外表面上に平行に現れている。このため、該気圧センサは、メンブレンを、例えばパッケージ等で空間部を介して外表面側から覆って保護する場合がある。
【0006】
本開示は、製造時におけるメンブレンの破損を抑制しつつ、パッケージ等による保護を不要とする、圧力センサを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一態様は、
第１主面と前記第１主面に対向する第２主面とを有しており、前記第１主面と前記第２主面とが対向する第１方向に厚みを有する、基板と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んだ、第１室と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んでおり、前記第１室に対して前記第１方向に直交する第２方向に間隔を隔てて隣り合う、第２室と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んでおり、前記第１室を外部に連通させる、流体通路と、
前記基板の前記第１主面上に積層されており、少なくとも前記第１室及び前記第２室の前記第１主面上の開口を閉止する、閉止層と、
前記基板のうち前記第１室及び前記第２室によってこれらの間に前記第２方向に区画されており、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向と前記第１方向とに平行な面内に延びる、メンブレンと
を有する圧力センサを提供する。
第１主面と前記第１主面に対向する第２主面とを有しており、前記第１主面と前記第２主面とが対向する第１方向に厚みを有する、基板と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んだ、第１室と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んでおり、前記第１室に対して前記第１方向に直交する第２方向に間隔を隔てて隣り合う、第２室と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んでおり、前記第１室を外部に連通させる、流体通路と、
前記基板の前記第１主面上に積層されており、少なくとも前記第１室及び前記第２室の前記第１主面上の開口を閉止する、閉止層と、
前記基板のうち前記第１室及び前記第２室によってこれらの間に前記第２方向に区画されており、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向と前記第１方向とに平行な面内に延びる、メンブレンと
を有する圧力センサを提供する。
【0008】
本開示に係る圧力センサは、基板に複数層を第１方向に積層することによって構成されており、外部に連通した第１室と外部から密閉された第２室との間に設けられたメンブレンの、第１室と第２室との圧力差に起因した変形を電気的に取り出すことによって、第１室内の圧力を検出できる。
【0009】
ここで、メンブレンはその厚み方向を圧力センサの積層方向に対して直交する方向に向けた姿勢で設けられている。その結果、圧力センサの製造時に基板に対して複数層を積層する際に生じ得る積層方向への荷重が、メンブレンに対して面直方向に作用しない。よって、圧力センサの製造時におけるメンブレンの損傷を抑制しやすい。
【0010】
さらに、圧力センサは、メンブレンが外表面上に直接又は他の層を介して平行に現れないので、圧力センサの外周を樹脂で覆ったとしても、該樹脂によるメンブレンの破損が抑制されると共にメンブレンの作動が妨げられることがない。よって、パッケージで覆って保護することを不要とすることができる。
【発明の効果】
【0011】
本開示に係る圧力センサによれば、製造時におけるメンブレンの破損を抑制しつつ、パッケージ等による保護を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本開示の一実施形態に係る圧力センサを添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。
【0014】
［第１実施形態］
図１は、本開示の第１実施形態に係る圧力センサ１を示す平面図である。本実施形態に係る圧力センサ１は半導体微細加工技術を用いて製造されるＭＥＭＳセンサである。図１のII部において圧力センサ１の内部に構成されたセンサ部２が透過して示されている。図２は図１のII部を拡大して示す拡大図である。図３～図６はそれぞれＭＥＭＳセンサ１の断面図を示している。図１～図６に示されるように、ＭＥＭＳセンサ１は、基板１０と、基板１０内に設けられたセンサ部２と、センサ部２との間で電気信号（電圧）が入出力される電極パッド３とを有している。
図１は、本開示の第１実施形態に係る圧力センサ１を示す平面図である。本実施形態に係る圧力センサ１は半導体微細加工技術を用いて製造されるＭＥＭＳセンサである。図１のII部において圧力センサ１の内部に構成されたセンサ部２が透過して示されている。図２は図１のII部を拡大して示す拡大図である。図３～図６はそれぞれＭＥＭＳセンサ１の断面図を示している。図１～図６に示されるように、ＭＥＭＳセンサ１は、基板１０と、基板１０内に設けられたセンサ部２と、センサ部２との間で電気信号（電圧）が入出力される電極パッド３とを有している。
【0015】
以下の説明では、便宜上、図１及び図２に示す平面視においてＭＥＭＳセンサ１の各辺に沿った方向のうち図１の左右方向をＸ方向、図１の上下方向をＹ方向と称し、図３～図６に示す各断面視においてＭＥＭＳセンサ１の厚み方向（図３～図６における上下方向）をＺ方向とそれぞれ称する。特に、図１及び図２における、右側を＋Ｘ方向、左側を－Ｘ方向、上側を＋Ｙ方向、下型を－Ｙ方向とそれぞれ称する。図３～図６における、上側を＋Ｚ方向、下側を－Ｚ方向と称する。
【0016】
基板１０は、ＭＥＭＳセンサ１の本体を構成している直方体状部材である。基板１０は、＋Ｚ側に位置する第１主面１０ａと－Ｚ側に位置しており第１主面１０ａに対向する第２主面１０ｂ（図３参照）とを有している。第１主面１０ａ及び第２主面１０ｂは、Ｘ方向及びＹ方向に平行に延びている。
【0017】
図２を参照してセンサ部２について詳述する。センサ部２には、基板１０において第１主面１０ａから－Ｚ側に窪んだ溝２０が形成されている。溝２０の溝幅は例えば１．０μｍ以上３．０μｍ以下である。複数の溝２０には、Ｙ方向に延びる複数の第１縦溝２１と、Ｙ方向に延びており第１縦溝２１に対してＸ方向に所定間隔を空けて隣り合う複数の第２縦溝２２と、第１縦溝２１のＹ方向両端部２１ａ，２１ｂからＸ方向に延びる複数の第１横溝２３と、第２縦溝２２のＹ方向両端部２２ａ，２２ｂからＸ方向に延びる複数の第２横溝２４とが、含まれている。
【0018】
第１縦溝２１は、＋Ｙ側端部２１ａが第２縦溝２２の＋Ｙ側端部２２ａよりも＋Ｙ側に位置しており、－Ｙ側端部２１ｂが第２縦溝２２の－Ｙ側端部２２ｂよりも－Ｙ側に位置している。したがって、＋Ｙ側に設けられた＋Ｙ側第１横溝２３Ａは対応する＋Ｙ側第２横溝２４Ａよりも＋Ｙ側に位置しており、－Ｙ側に設けられた－Ｙ側第１横溝２３Ｂは対応する－Ｙ側第２横溝２４Ｂよりも－Ｙ側に位置している。
【0019】
Ｘ方向に隣り合う一対の第１縦溝２１と、これらに接続されておりＹ方向に隣り合う一対の第１横溝２３とによって、四角環状に延びる第１環状溝２５が構成されている。第１環状溝２５の内側には、Ｘ方向に隣り合う一対の第２縦溝２２と、これらに接続されておりＹ方向に隣り合う一対の第２横溝２４とによって、四角環状に延びる第２環状溝２６が構成されている。
【0020】
基板１０は、第１環状溝２５と第２環状溝２６とによって、これらの内側に四角環状に延びる可動電極３０が区画されている。さらに、基板１０は、第２環状溝２６によって、この内側に四角形状の固定電極４０が区画されている。
【0021】
図３は、図２のIII－III線に沿った、各溝２０のＹ方向及びＺ方向に平行な断面図である。図３に示されるように、基板１０は、第１主面１０ａ側に位置する第１基板１１と、第１基板１１の第２主面１０ｂ側に位置する第２基板１２とを有している。本実施形態では、第１基板１１は、第２基板１２の＋Ｚ側表面上に、リンなどのｎ型の不純物が高濃度（例えば１０１８～１０２０／ｃｍ３）にドーピングされたシリコンをエピタキシャル成長させることにより形成されている。第２基板１２は、シリコン基板にボロンなどのｐ型の不純物がドーピングされたｐ型半導体基板である。第１基板１１のＺ方向における厚み寸法Ｄ１１は例えば４０μｍ以上６０μｍ以下である。
【0022】
第１基板１１と第２基板１２との間の接合面１３にはｐｎ接合が構成されている。第１基板１１と第２基板１２との間には電極パッド３（図１参照）を介して逆バイアス電圧が印加されており、第１基板１１と第２基板１２との間に電流は流れない。
【0023】
各溝２０は、第１基板１１をＺ方向に貫通して第２基板１２に至っており、－Ｚ側端部が第２基板１２内で終端している。その結果、溝２０によって区画された可動電極３０及び固定電極４０は、第１基板１１によって構成される第１部分３０ａ，４０ａと、第２基板１２によって構成される第２部分３０ｂ，４０ｂとを、それぞれ有している。
【0024】
図２に示されるように、可動電極３０は、Ｙ方向に延びるＸ方向に一対のメンブレン３１と、一対のメンブレン３１の＋Ｙ側両端部に接続された可動電極配線接続部３２と、一対のメンブレン３１の－Ｙ側両端部をＸ方向に連結する連結部３３とを有している。
【0025】
メンブレン３１は、厚み方向をＸ方向に向けた姿勢で、Ｙ方向及びＺ方向に平行な面内に延びている。図３を併せて参照して、メンブレン３１は、Ｚ方向における深さ寸法Ｄ３１がＸ方向における厚み寸法Ｔ３１よりも大きく、Ｙ方向における幅寸法Ｗ３１が深さ寸法Ｄ３１よりも大きい。よって、メンブレン３１は、Ｘ方向視でＹ方向に長い矩形状に構成されている。
【0026】
本実施形態では、メンブレン３１の厚みＴ３１は１．０μｍ以上３μｍ未満であるが、好ましくは、１．５μｍ以上３．０μｍ未満である。メンブレン３１の厚み寸法Ｔ３１が１．５μｍ未満であると、メンブレン３１を形成するように一対の溝２０を１．５μｍ未満の離間距離で形成するのが容易ではない。メンブレン３１の厚み寸法Ｔ３１が３μ以上であると、メンブレン３１の変形性を確保しにくい。メンブレン３１の深さ寸法Ｄ３１は第１基板１１の厚みＤ１１よりも大きく、例えば４０μｍ以上１００μｍ以下である。メンブレン３１の幅寸法Ｗ１は、例えば２００μｍ以上６００μｍ以下である。メンブレン３１の大きさ及び枚数は、ＭＥＭＳセンサ１に要求される検出感度に応じて適宜設定できる。
【0027】
可動電極配線接続部３２は、Ｚ方向視でＸ方向に長い矩形状に構成されている。図４を合わせて参照して、可動電極配線接続部３２は、可動電極３０に対する電気信号を入出力するための第１コンタクト５１が＋Ｚ側から接続可能な大きさに構成されている。可動電極配線接続部３２のＹ方向における厚み寸法Ｔ３２は、メンブレン３１の厚み寸法Ｔ３１よりも大きい。連結部３３は、Ｘ方向に延びており、Ｙ方向における厚み寸法Ｔ３３は、メンブレン３１の厚み寸法Ｔ３１と略同一である。
【0028】
固定電極４０は、Ｚ方向視でＹ方向に長い矩形状に構成されており、Ｙ１側の端部に固定電極配線接続部４１と、固定電極配線接続部４１の－Ｙ側に－Ｚ側に窪んでおりＸ方向に延びる複数の肉抜き部４２とを有している。
【0029】
固定電極配線接続部４１は、Ｚ方向視でＸ方向に長い矩形状に構成されている。図３を併せて参照して、固定電極配線接続部４１は、固定電極４０に対する電気信号を入出力するための第２コンタクト５２が＋Ｚ側から接続可能な大きさに構成されている。
【0030】
複数の肉抜き部４２は、Ｙ方向に等間隔を空けて設けられている。肉抜き部４２は、固定電極４０の剛性、特に可動電極に対向する対向壁部４３における剛性が低下しない程度の数、大きさで設けられている。
【0031】
本実施形態では、可動電極３０と固定電極４０とによってコンデンサＣが構成されるが、上述したように可動電極３０は、大部分を構成するメンブレン３１及び連結部３３の厚み寸法が薄く構成されており、固定電極４０には肉抜き４２が形成されているため、コンデンサＣの寄生容量が低減が図られている。コンデンサＣの寄生容量の低減によって、コンデンサＣの静電容量の変化を感度よく検出しやすい。
【0032】
また溝２０には、第１環状溝２５と基板の外部とを連通する第３溝２７がさらに含まれている。第３溝２７の溝幅は例えば１．５μｍ以上３．０μｍ以下であるが、エッチング条件によっては下限を１．０μｍ以上としてもよい。第３溝２７は、基板１０から－Ｚ側に窪んでおり、Ｙ方向に延びる複数の第３縦溝２７ａと、複数の第３縦溝２７ａに対して交差してＸ方向に延びる複数の第３横溝２７ｂとを有している。
【0033】
図５は図２のＶ－Ｖ線に沿った第３縦溝２７ａのＸ－Ｚ方向における断面図であり、図６は図２のVI－VI線に沿った第３横溝２７ｂのＹ－Ｚ方向における断面図である。図５及び図６に示されるように、第３溝２７は、第１基板１１をＺ方向に貫通して第２基板１２内において終端している。本実施形態では、第３溝２７の溝深さＤ２７は、第１縦溝２１の溝深さＤ２１と略同一である。第３縦溝２７ａと第３横溝２７ｂとは同じ深さである。
【0034】
図３に示されるように、基板１０には、第１主面１０ａ上に閉止層１５が例えば２μｍ以上５μｍ以下の厚さで積層されている。本実施形態では閉止層１５は酸化シリコンである。閉止層１５によって、各溝２０の第１主面１０ａ上の＋Ｚ方向への開口が閉止されている。第１環状溝２５と閉止層１５とによって第１室５が構成されている。第２環状溝２６と閉止層１５とによって第２室６が構成されている。図６を併せて参照して、第３溝２７と閉止層１５とによって流体通路７が構成されている。第１室５は流体通路７を介して外部に流体連通している。第２室６は外部に対して密閉された空間として構成されている。例えば、第２室６は略真空状態に設定されている。
【0035】
なお、閉止層１５は酸化シリコン製であるため通気性を有し、各溝２０の第１主面１０ａ上の＋Ｚ方向への開口における密閉性を確保し難い。このため、本実施形態では、閉止層１５のＺ１側に密閉層１６がさらに積層されている。密閉層１６によって閉止層１５の密閉性が高められている。密閉層１６としては、酸化アルミニウム、又は酸化アルミニウムと酸化チタンとの複数層を用いることができる。
【0036】
また、密閉層１６は、第１室５、第２室６及び流体通路７の、基板１０の第１主面１０ａ上での密閉性を高めるため、各溝２０に沿ってこれらを囲むように第１主面１０ａ上に直接に積層されている。このため、密閉層１６が直接に積層された部分には、閉止層１５が存在していない。よって、密閉層１６は、第１主面１０ａ上に直接に積層された部分が－Ｚ側に窪むように凹凸状に積層されている。
【0037】
すなわち、可動電極３０及び固定電極４０は、＋Ｚ側において閉止層１５によって互いに電気的に絶縁されており、－Ｚ側において第１基板１１と第２基板１２との間の接合面１３において逆バイアス電圧が印加されたｐｎ接合において互いに電気的に絶縁されている。一方、第１室５及び第２室６は、＋Ｚ側において密閉層１６によって互いに流体が流通しないように密閉されている。
【0038】
凹凸状に積層された密閉層１６の＋Ｚ側を平坦化するため、密閉層１６の＋Ｚ側の表面には保護層１７がさらに積層されている。保護層１７は例えば酸化シリコンである。平坦化された保護層１７上には電極パッド３（図１参照）と、電極パッド３に接続される配線層１８とがさらに積層されている。配線層１８は、閉止層１５、密閉層１６及び保護層１７をＺ方向に貫通する、第１コンタクト５１及び第２コンタクト５２を介して、固定電極配線接続部４１及び可動電極配線接続部３２（図４参照）にそれぞれ電気的に接続されている。
【0039】
電極パッド３及び配線層１８は、例えばアルミニウムと銅との合金であるＡｌＣｕ層であってもよい。第１コンタクト５１及び第２コンタクト５２は、例えばタングステンを用いることができる。電極パッド３、配線層１８、第１コンタクト５１及び第２コンタクト５２を、Ｔｉ層とＴｉＮ層とが積層されたＴｉ／ＴｉＮ層などのバリア層を介して下層上に積層するようにしてもよい。
【0040】
さらに、保護層１７及び配線層１８の＋Ｚ側には、電極パッド３がＺ１側に表出するようにパッシベーション層１９が積層されている。パッシベーション層１９は、例えば酸化シリコン又は窒化シリコンを用いることができる。
【0041】
すなわち、圧力センサ１によれば、流体通路７を介して第１室５に導入された流体の圧力と第２室６内の気圧との差に起因して、メンブレン３１がＸ方向に変形する。その結果、メンブレン３１と固定電極４０との間の距離が変化し、メンブレン３１と固定電極４０との間に構成されるコンデンサＣの静電容量が変化する。該コンデンサＣの静電容量の変化を検出し、該静電容量の変化に基づいて流体通路７から第１室５に導入される流体の圧力を検出することができるように構成される。
【0042】
しかも、メンブレン３１は、厚みをＸ方向に向けて積層方法と平行な面内（Ｙ－Ｚ平面）を延びるように圧力センサ１の内部に設けられており、積層方向（Ｚ方向）に対して面直に延びていない。その結果、閉止層１５、密閉層１６、保護層１７、配線層１８及びパッシベーション層１９を、基板１０に対して順に積層する際に生じ得るＺ方向への積層荷重が、メンブレン３１に対して面内方向に作用するので、メンブレン３１に対して面直方向に作用することが防止される。
【0043】
次に、圧力センサ１の製造方法について、図７Ａ～図７Ｇを参照して説明する。まず、図７Ａを参照して、例えばボロンなどのｐ型の不純物がドーピングされたｐ型シリコン基板である第２基板１２の＋Ｚ側に、リンなどのｎ型の不純物が高濃度にドーピングされたシリコンを例えば４０μｍ以上６０μｍ以下の厚さでエピタキシャル成長させることによりｎ型エピタキシャル成長層である第１基板１１を積層させて、基板１０を形成する。
【0044】
次に、図７Ｂに示されるように、基板１０に対して、第１主面１０ａから－Ｚ方向へ窪んだ溝２０をエッチングにより形成する。エッチングの詳細は省略するが、例えばフォトリソグラフィ及びエッチングにより溝２０に対応する部分が開口したマスクを形成し、該マスクを用いて異方性エッチングにより基板１０を－Ｚ方向に掘り込むことにより溝２０を形成できる。各溝２０のエッチングは、第１基板１１をＺ方向に貫通して第２基板１２に至り、第２基板１２内で終端するように実施される。
【0045】
次に、図７Ｃに示されるように、基板１０に対して、第１主面１０ａ上に酸化シリコンをＰＥＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）により２μｍ以上５μｍ以下の厚さで積層させることによって、閉止層１５を形成する。閉止層１５によって各溝２０の＋Ｚ側の開口が閉止される。
【0046】
次に、図７Ｄに示されるように、閉止層１５の＋Ｚ側に、酸化アルミニウム、又は酸化アルミニウムと酸化チタンとの複数層を積層することによって、密閉層１６を形成する。密閉層１６は、各溝２０に沿ってこれらを囲むように第１主面１０ａ上に直接に積層されている。このため、密閉層１６が直接に積層される部分については、閉止層１５は予め除去さる。
【0047】
次に、図７Ｅに示されるように、密閉層１６の＋Ｚ側に、酸化シリコンを積層することによって、保護層１７を形成する。保護層１７の＋Ｚ側の外表面は、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polish）処理によって平坦化される。
【0048】
次に、図７Ｆに示されるように、閉止層１５、密閉層１６及び保護層１７を貫通して、可動電極３０及び固定電極４０の＋Ｚ側の表面にそれぞれ至るコンタクト孔１４をエッチングによりそれぞれ形成する。次に、コンタクト孔１４に、タングステンを埋め込んで第１コンタクト５１及び第２コンタクト５２を形成する（図７Ｆでは、第２コンタクト５２のみを示している）。次に、ＡｌＣｕ層を、保護層１７の＋Ｚ側にパターニングすることによって、第１コンタクト５１及び第２コンタクト５２に直接又は間接的に接続される配線層１８及び電極パッド３を形成する。なお、第１コンタクト５１、第２コンタクト５２及び配線層１８の形成時に、Ｔｉ層とＴｉＮ層とが積層されたＴｉ／ＴｉＮ層などのバリア層を介して下層上に積層するようにしてもよい。
【0049】
最後に、図７Ｇに示されるように、保護層１７及び配線層１８を＋Ｚ側から覆うように酸化シリコンを積層することによって、パッシベーション層１９を形成する。なお、パッシベーション層１９は、電極パッド３が＋Ｚ側に表出するようにマスクを用いて積層されている。
【0050】
上述した本実施形態に係る圧力センサ１によれば次の効果を奏する。
【0051】
（１）圧力センサ１は、第１主面１０ａと第１主面１０ａに対向する第２主面１０ｂとを有しており第１主面１０ａと第２主面１０ｂとが対向するＺ方向に厚みを有する基板１０と、基板１０に対して第１主面１０ａから－Ｚ側へ窪んだ第１室５と、基板１０に対して第１主面１０ａから－Ｚ側へ窪んでおり第１室５に対してＸ方向に間隔を隔てて隣り合う第２室６と、基板１０に対して第１主面１０ａから－Ｚ側へ窪んでおり第１室５を外部に連通させる流体通路７と、基板１０の第１主面１０ａ上に積層されており少なくとも第１室５及び第２室６の第１主面１０ａ上の開口を閉止する閉止層１５と、基板１０のうち第１室５及び第２室６によってこれらの間にＸ方向に区画されておりＹ方向とＺ方向とに平行な面内に延びるメンブレン３１とを有している。
【0052】
その結果、圧力センサ１は、基板１０に複数層をＺ方向に積層することによって構成されており、外部に連通した第１室５と外部から密閉された第２室６との間に設けられたメンブレン３１の、第１室５と第２室６との圧力差に起因した変形を電気的に取り出すことによって、第１室５内の圧力を検出できる。ここで、メンブレン３１はその厚み方向を圧力センサ１の積層方向に対して直交する方向に向けた姿勢で設けられている。その結果、圧力センサ１の製造時に基板１０に対して複数層を積層する際に生じ得る積層方向（Ｚ方向）への荷重が、メンブレン３１に対して面直方向に作用しない。よって、圧力センサ１の製造時におけるメンブレン３１の損傷を抑制しやすい。
【0053】
（２）基板１０は、第１主面１０ａ側に位置する第１基板１１と、第１基板１１の第２主面１０ｂ側に位置する第２基板１２とを有し、第１基板１１と第２基板１２とが積層されて、これらの間にｐｎ接合が構成されており、第１基板１１と第２基板１２との間に逆バイアス電圧が印加されており、メンブレン３１は、第１基板１１と第２基板１２とにわたって構成されている。
その結果、メンブレン３１を第１基板１１から第２基板１２に延びるように構成しつつ、固定電極４０に対して電気的に絶縁できる。
その結果、メンブレン３１を第１基板１１から第２基板１２に延びるように構成しつつ、固定電極４０に対して電気的に絶縁できる。
【0054】
（３）基板１０に対して、第１室５及び第２室６によって区画されており、メンブレン３１に導電可能に連結されており、メンブレン３１よりも厚み寸法が拡大されており、前記第１基板と前記第２基板とにわたって構成された、可動電極配線接続部３２をさらに備えている。
その結果、一般的に薄膜に構成されておりＺ方向及びＹ方向に平行な面内に延びておりＺ方向視で薄く構成されたメンブレン３１に対して、可動電極配線接続部３２を介してＺ方向に電気信号を入力し又は取り出すことができる。
その結果、一般的に薄膜に構成されておりＺ方向及びＹ方向に平行な面内に延びておりＺ方向視で薄く構成されたメンブレン３１に対して、可動電極配線接続部３２を介してＺ方向に電気信号を入力し又は取り出すことができる。
【0055】
（４）メンブレン３１は、Ｚ方向における深さ寸法Ｄ３１がＸ方向における厚み寸法Ｔ３１よりも大きい。
その結果、圧力センサ１は、メンブレン３１がＺ方向に延びるように構成されるので、Ｘ方向にコンパクト化しやすい。
その結果、圧力センサ１は、メンブレン３１がＺ方向に延びるように構成されるので、Ｘ方向にコンパクト化しやすい。
【0056】
（５）メンブレン３１は、Ｘ方向における厚み寸法Ｔ３１が１．５μｍ以上３μｍ未満である。
その結果、メンブレン３１を、第１室５と第２室６との間の圧力差に起因してＸ方向に変形させやすく、圧力センサ１の検出性を確保しやすい。
その結果、メンブレン３１を、第１室５と第２室６との間の圧力差に起因してＸ方向に変形させやすく、圧力センサ１の検出性を確保しやすい。
【0057】
（６）メンブレン３１は、Ｙ方向における幅寸法Ｗ３１が深さ寸法Ｄ３１よりも大きい。
その結果、メンブレン３１がＹ方向に細長く構成されるので、第１室５及び第２室６の深さＤ３１が過大となることを抑制しつつも、第１室５と第２室６との間の圧力差に起因してＸ方向に変形させやすく、圧力センサ１の検出性を確保しやすい。
その結果、メンブレン３１がＹ方向に細長く構成されるので、第１室５及び第２室６の深さＤ３１が過大となることを抑制しつつも、第１室５と第２室６との間の圧力差に起因してＸ方向に変形させやすく、圧力センサ１の検出性を確保しやすい。
【0058】
（７）基板１０のうち第２室６によってメンブレン３１とは反対側に区画されて、メンブレン３１にＸ方向に対向する、固定電極４０と、メンブレン３１と固定電極４０とによって構成されるコンデンサＣとをさらに備えている。
その結果、メンブレン３１のＸ方向への変形を、メンブレン３１と固定電極４０とによって構成されるコンデンサＣにおける静電容量の変化として検出できる。
その結果、メンブレン３１のＸ方向への変形を、メンブレン３１と固定電極４０とによって構成されるコンデンサＣにおける静電容量の変化として検出できる。
【0059】
（８）閉止層１５の＋Ｚ側には密閉層１６がさらに積層されている。
その結果、閉止層１５に例えば通気性の大きな酸化シリコンを採用した場合でも、さらに積層された密閉層１６によって、第１室５及び第２室６の第１主面１０ａ側の開口における密閉性を確保しやすい。
その結果、閉止層１５に例えば通気性の大きな酸化シリコンを採用した場合でも、さらに積層された密閉層１６によって、第１室５及び第２室６の第１主面１０ａ側の開口における密閉性を確保しやすい。
【0060】
（９）流体通路７は、外部に連通する複数の経路を有する。
その結果、流体通路７は複数の経路を有しているので、一部の経路が目詰まりしたとしても、他の通路によって第１室５の外部への連通を確保しやすい。
その結果、流体通路７は複数の経路を有しているので、一部の経路が目詰まりしたとしても、他の通路によって第１室５の外部への連通を確保しやすい。
【0061】
（１０）流体通路７は、第１室５に複数箇所で接続されている。
その結果、流体通路７は第１室５に複数箇所で接続されているので、一部の接続部が目詰まりしたとしても、他の接続部を介して第１室５の外部への連通を確保しやすい。
その結果、流体通路７は第１室５に複数箇所で接続されているので、一部の接続部が目詰まりしたとしても、他の接続部を介して第１室５の外部への連通を確保しやすい。
【0062】
（１１）図１に二点鎖線で示すように、圧力センサ１を樹脂９によってさらに包んでもよい。
その結果、樹脂９によって圧力センサ１を容易且つ安価に保護できる。具体的には、圧力センサ１は、メンブレン３１が外表面上に直接又は他層を介しても平行に現れないので、圧力センサ１の外周を樹脂９で覆ったとしても、該樹脂９によるメンブレン３１の破損が抑制されると共にメンブレン３１の作動が妨げられることがなく、さらに圧力センサ１をパッケージで覆う場合に比して低コストで圧力センサ１を保護できる。
その結果、樹脂９によって圧力センサ１を容易且つ安価に保護できる。具体的には、圧力センサ１は、メンブレン３１が外表面上に直接又は他層を介しても平行に現れないので、圧力センサ１の外周を樹脂９で覆ったとしても、該樹脂９によるメンブレン３１の破損が抑制されると共にメンブレン３１の作動が妨げられることがなく、さらに圧力センサ１をパッケージで覆う場合に比して低コストで圧力センサ１を保護できる。
【0063】
（１２）Ｚ方向視で、第２室６は、固定電極４０を囲むように延びており、メンブレン３１は、第２室６を囲むように延びており、第１室５は、メンブレン３１を囲むように延びている。
その結果、メンブレン３１を長大化しやすく、メンブレン３１の変形性を確保しやすい。また、メンブレン３１を含むコンデンサＣの静電容量を増大させやすく、圧力センサ１の検出性を向上させやすい。
その結果、メンブレン３１を長大化しやすく、メンブレン３１の変形性を確保しやすい。また、メンブレン３１を含むコンデンサＣの静電容量を増大させやすく、圧力センサ１の検出性を向上させやすい。
【0064】
上記実施形態では、基板１０が、ｐ型シリコン基板である第２基板１２上にｎ型シリコンエピタキシャル成長層である第１基板１１を積層させてこれらに逆バイアス電圧を印加するように構成したがこれに限らない。例えば、基板１０が、ｎ型シリコン基板である第２基板上にｐ型シリコン基板である第１基板を積層させてこれらに逆バイアス電圧を印加するように構成してもよい。この場合、第２基板上にｐ型シリコンをエピタキシャル成長させることによって第１基板を形成してもよい。
【0065】
（第１変形例）
図８Ａ～図８Ｅは第１実施形態の第１変形例に係る圧力センサ６０の製造方法を示している。第１変形例に係る圧力センサ６０は、圧力センサ１に対して、閉止層１５に換えて閉止層６１を有すると共に、これに関連して密閉層１６を有していない点で異なっており、その他の構成については実質的に共通である。圧力センサ６０を製造するには、図７Ａ及び図７Ｂと同様に、まず基板１０が準備されて、基板１０に各溝２０が形成される。
図８Ａ～図８Ｅは第１実施形態の第１変形例に係る圧力センサ６０の製造方法を示している。第１変形例に係る圧力センサ６０は、圧力センサ１に対して、閉止層１５に換えて閉止層６１を有すると共に、これに関連して密閉層１６を有していない点で異なっており、その他の構成については実質的に共通である。圧力センサ６０を製造するには、図７Ａ及び図７Ｂと同様に、まず基板１０が準備されて、基板１０に各溝２０が形成される。
【0066】
次に、図８Ａに示されるように、基板１０に対して、第１主面１０ａ上にボロンでドーピングされた非結晶ｎ型シリコンを積層させた後、該非結晶ｎ型シリコンを結晶化温度まで昇温させることによって多結晶ｎ型シリコン又は単結晶ｎ型シリコンに変化させることによって、閉止層６１を形成する。閉止層６１によって各溝２０の＋Ｚ側の開口が閉止される。ここで、結晶化されたｎ型シリコンである閉止層６１は緻密であるため、各溝２０を閉止層６１で密閉することができるので、上述したように本変形例では密閉層１６を必要としない。
【0067】
次に、図８Ｂに示されるように、閉止層６１の＋Ｚ側の表面に酸化シリコンを積層して、該酸化シリコンをフォトリソグラフィ及びエッチングすることによって、可動電極配線接続部３２及び固定電極配線接続部４１に対応する位置が開口した保護層６４を形成する。
【0068】
次に、図８Ｃに示されるように、保護層６４をマスクとして用い、閉止層６１に対してリンなどのｎ型の不純物を高濃度に注入することによって、可動電極配線接続部３２及び固定電極配線接続部４１それぞれに電気的に接続される第１コンタクト６２及び第２コンタクト６３を形成する（図８Ｃでは第２コンタクト６３のみ示している）。
【0069】
次に、図８Ｄに示されるように、保護層６４の＋Ｚ側から、ＡｌＣｕ層をパターニングすることによって、配線層６５と電極パッド３とを形成する（図８Ｄでは配線層６５のみ示している）。配線層６５は、第１コンタクト６２及び第２コンタクト６３上に配線層６５上にも積層されている。
【0070】
最後に、図８Ｅに示されるように、保護層６４及び配線層６５を＋Ｚ側から覆うように酸化シリコンを積層することによって、パッシベーション層６６を形成する。なお、パッシベーション層６６は、電極パッド３が＋Ｚ側に表出するようにマスクを用いて積層されている。
【0071】
上述した第１変形例に係る圧力センサ６０によれば、閉止層６１が酸化シリコンに比して緻密な単結晶ｎ型シリコン又は多結晶ｎ型シリコンで構成されているので、更なる密閉層１６なしでも各溝２０の第１主面１０ａ側の開口における密閉性を確保できる。また、閉止層６１と、可動電極３０及び固定電極４０との間に逆バイアス電圧を印加することによって、可動電極３０及び固定電極４０から閉止層６１に電流が流れることを防止できるので、可動電極３０及び固定電極４０を＋Ｚ側において互いに電気的に絶縁できる。
【0072】
（第２変形例）
図９は、第１実施形態の第２変形例に係る圧力センサ７０の基板７１を示している。圧力センサ７０は、圧力センサ１に対して基板７１の構成が異なり、他の構成は実質的に共通であるため共通部分の説明を省略して、基板７１についてのみ説明する。
図９は、第１実施形態の第２変形例に係る圧力センサ７０の基板７１を示している。圧力センサ７０は、圧力センサ１に対して基板７１の構成が異なり、他の構成は実質的に共通であるため共通部分の説明を省略して、基板７１についてのみ説明する。
【0073】
基板７１は、シリコン製のベース基板７２と、ベース基板７２の＋Ｚ側に積層された酸化シリコンである絶縁層７３と、絶縁層７３の＋Ｚ側に積層された酸化アルミニウムである密閉層７４と、密閉層７４の＋Ｚ側に積層された第１基板７５とを有している。第１基板７５は、密閉層７４に対してシリコン基板を接着することによって形成してもよく、多結晶シリコンをエピタキシャル成長させることによって形成してもよい。基板７１では、各溝２０は第１主面７１ａから－Ｚ側に窪んで、第１基板７５をＺ方向に貫通して密閉層７４で終端している。
【0074】
したがって、基板７１によれば、絶縁層７３によって可動電極３０と固定電極４０とを－Ｚ側端部において互いに電気的に絶縁しており、密閉層７４によって各溝２０の－Ｚ側端部における密閉性を確保している。すなわち、上記実施形態のように、第１基板１１と第２基板１２との間のｐｎ接合において、逆バイアス電圧を印加することによって絶縁することを要しない。
【0075】
（第３変形例）
図１０は、第１実施形態の第３変形例に係る圧力センサ８０の基板８１を示している。圧力センサ８０は、圧力センサ１に対して基板８１の構成が異なり、他の構成は実質的に共通であるため共通部分の説明を省略して、基板８１についてのみ説明する。
図１０は、第１実施形態の第３変形例に係る圧力センサ８０の基板８１を示している。圧力センサ８０は、圧力センサ１に対して基板８１の構成が異なり、他の構成は実質的に共通であるため共通部分の説明を省略して、基板８１についてのみ説明する。
【0076】
圧力センサ８０は、圧力センサ１に対して基板８１の構成が異なり、他は同一でありその説明を省略する。基板８１は、シリコン製のベース基板８２と、ベース基板８２の＋Ｚ側に積層された酸化シリコンである絶縁層８３と、絶縁層８３の＋Ｚ側に積層された第１基板８５とを有している。基板８１では、各溝２０は第１主面８１ａから－Ｚ側に窪んで、第１基板８５をＺ方向に貫通して絶縁層８３で終端している。さらに、各溝２０の内表面には、酸化アルミニウムを積層することによって、密閉層８４が構成されている。
【0077】
したがって、基板８１によれば、絶縁層８３によって可動電極３０と固定電極４０とを－Ｚ側端部において互いに電気的に絶縁しており、密閉層８４によって各溝２０の－Ｚ側端部における密閉性を確保している。すなわち、第２変形例と同様に、第１基板１１と第２基板１２との間のｐｎ接合において、逆バイアス電圧を印加することによって絶縁することを要しない。
【0078】
（第４変形例）
図１１は、第１実施形態の第４変形例に係る圧力センサ９０の図５に対応する断面を示している。圧力センサ９０は、上記実施形態とは異なる流体通路９１を有しており、他の構成は実質的に共通であるため共通部分の説明を省略して、流体通路９１についてのみ説明する。
図１１は、第１実施形態の第４変形例に係る圧力センサ９０の図５に対応する断面を示している。圧力センサ９０は、上記実施形態とは異なる流体通路９１を有しており、他の構成は実質的に共通であるため共通部分の説明を省略して、流体通路９１についてのみ説明する。
【0079】
流体通路９１は、第３溝９２の溝壁面を熱酸化することによって、溝壁面に酸化シリコン層９３を形成し、さらに酸化シリコン層９３の表面に多結晶シリコンを積層することによって形成されるシリコン層９４によって、第３溝９２の第１主面１０ａ側の口元を閉塞させて形成されている。なお、酸化シリコン層９３を積層することによって、第３溝９２の口元を閉塞させることができるのであれば、シリコン層９４の積層を省略してもよい。
【0080】
図は省略するが、流体通路９１を形成した後に、流体通路９１の＋Ｙ側の端部を開口させた状態で、流体通路９１に対してＹ方向に連通するように残りの各溝２０を形成すればよい。
【0081】
（第５変形例）
図１２は、第５変形例に係る圧力センサ１００の図６に対応する断面を示している。図１２において、ダイシング前の基板１０１が二点鎖線により示されている。基板１０１をダイシングする前の状態で、基板１０１は、第１主面１０１ａから－Ｚ側に窪んでおりＸ方向に延びるダイシング用の切欠き１０２と、切欠き１０２を超えて－Ｙ側に延びる流体通路１０３とを有している。流体通路１０３は、基板１０１の－Ｙ側の端面と間隔を空けた位置で終端している。
図１２は、第５変形例に係る圧力センサ１００の図６に対応する断面を示している。図１２において、ダイシング前の基板１０１が二点鎖線により示されている。基板１０１をダイシングする前の状態で、基板１０１は、第１主面１０１ａから－Ｚ側に窪んでおりＸ方向に延びるダイシング用の切欠き１０２と、切欠き１０２を超えて－Ｙ側に延びる流体通路１０３とを有している。流体通路１０３は、基板１０１の－Ｙ側の端面と間隔を空けた位置で終端している。
【0082】
基板１０１によれば、ダイシングにより流体通路１０３は外部と連通するように構成されている。すなわち、ダイシング前に流体通路１０３に異物が混入することが抑制されるので、流体通路１０３の目詰まりを抑制しやすく、圧力センサ１００の検出性を確保しやすい。
【0083】
［第２実施形態］
図１３は、第２実施形態に係る圧力センサ１１０のセンサ部１１１を示している。図１３に示されるように、センサ部１１１は、第１実施形態と同様に構成された第１センサ部１１２と、流体通路７に接続されていない第２センサ部１１３とを有している。
図１３は、第２実施形態に係る圧力センサ１１０のセンサ部１１１を示している。図１３に示されるように、センサ部１１１は、第１実施形態と同様に構成された第１センサ部１１２と、流体通路７に接続されていない第２センサ部１１３とを有している。
【0084】
第１センサ部１１２には、四角環状の第１可動電極１１２ａとこの内側に位置する第１固定電極１１２ｂとにより構成される第１コンデンサＣ１と、四角環状の第２可動電極１１２ｃとこの内側に位置する第２固定電極１１２ｄとにより構成される第２コンデンサＣ２とが、含まれている。
【0085】
第２センサ部１１３には、四角環状の第３可動電極１１３ａとこの内側に位置する第３固定電極１１３ｂとにより構成される第３コンデンサＣ３と、四角環状の第４可動電極１１３ｃとこの内側に位置する第４固定電極１１３ｄとにより構成される第４コンデンサＣ４とが、含まれている。
【0086】
第１コンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ２は、流体通路７から第１室５に導入される流体の圧力と第２室６との圧力差に起因したメンブレン３１のＸ方向への変形によって静電容量が変化する。具体的には、第１室５の圧力が第２室６の圧力よりも高いと、第１コンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ２の静電容量は増大する。一方、第３コンデンサＣ３及び第４コンデンサＣ４は、第１室５が流体通路７に接続されていないため、メンブレン３１は変形することがなく静電容量は一定値となる。圧力センサ１１０は、第１～第４コンデンサＣ１～Ｃ４を組み合わせて、第１コンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ２における静電容量の変化を検出するように構成されている。
【0087】
図１４は、第１～第４コンデンサＣ１～Ｃ４がホイーストンブリッジ回路を構成するように組み合わされた回路１１６の等価回路図である。回路１１６では、第１コンデンサＣ１と第４コンデンサＣ４とがこの順で直列に接続された第１回路１１７と、第３コンデンサＣ３と第２コンデンサＣ２とがこの順で直列に接続された第２回路１１８とが並列に接続されている。
【0088】
回路１１６の一端部に駆動電圧Ｖ＋ｉｎ、他端部にＶ－ｉｎを印加したときの、第１回路１１７における第１コンデンサＣ１と第４コンデンサＣ４との間の電位Ｖ－ｏｕｔと、第２回路１１８における第３コンデンサＣ３と第２コンデンサＣ２との間の電位Ｖ＋ｏｕｔとの電位差を検出する。検出された電位差に基づいて、第１センサ部１１２におけるメンブレン３１の変形を算出して、算出されたメンブレン３１の変形に基づいて外部から流体通路７に導入される流体の圧力を算出することができる。
【0089】
［第３実施形態］
図１５は、第３実施形態に係る圧力センサ１２０のセンサ部１２１を示している。図１５に示されるように、センサ部１２１は、第１センサ部１２２と第２センサ部１２３とを有している。第１センサ部１２２は、Ｘ方向に一対の可動電極３０を有しているが、固定電極を有していない点で第１実施形態のセンサ部２とは異なっている。一方、第２センサ部１２３は、第１センサ部１２２に対して、流体通路７に接続されていない点で異なっている。
図１５は、第３実施形態に係る圧力センサ１２０のセンサ部１２１を示している。図１５に示されるように、センサ部１２１は、第１センサ部１２２と第２センサ部１２３とを有している。第１センサ部１２２は、Ｘ方向に一対の可動電極３０を有しているが、固定電極を有していない点で第１実施形態のセンサ部２とは異なっている。一方、第２センサ部１２３は、第１センサ部１２２に対して、流体通路７に接続されていない点で異なっている。
【0090】
第１センサ部１２２では、Ｘ方向に隣り合う一対のメンブレン３１によって第１コンデンサＣ１が構成されている。第２センサ部１２３では、Ｘ方向に隣り合う一対のメンブレン３１によって第２コンデンサＣ２が構成されている。センサ部１２１は、第１センサ部１２２と同様に構成されており第３コンデンサＣ３が構成される第３センサ部１２４と、第２センサ部１２３と同様に構成されており第４コンデンサＣ４が構成される第４センサ部１２５とを有している。
【0091】
第１コンデンサＣ１及び第３コンデンサＣ３は、流体通路７から第１室５に導入される流体の圧力と第２室６との圧力差に起因したメンブレン３１のＸ方向への変形によって静電容量が変化する。具体的には、第１室５の圧力が第２室６の圧力よりも高いと、第１コンデンサＣ１及び第３コンデンサＣ３の静電容量は増大する。一方、第２コンデンサＣ２及び第４コンデンサＣ４は、第１室５が流体通路７に接続されていないため、メンブレン３１は変形することがなく静電容量は一定値となる。圧力センサ１１０は、第１～第４コンデンサＣ１～Ｃ４を組み合わせて、第１コンデンサＣ１及び第３コンデンサＣ３における静電容量の変化を検出するように構成されている。
【0092】
図１６は、第１～第４コンデンサＣ１～Ｃ４がホイーストンブリッジ回路を構成するように組み合わされた回路１２６の等価回路図である。回路１２６では、第１コンデンサＣ１と第２コンデンサＣ２とがこの順で直列に接続された第１回路１２７と、第４コンデンサＣ４と第３コンデンサＣ３とがこの順で直列に接続された第２回路１２８とが並列に接続されている。
【0093】
回路１２６の一端部に駆動電圧Ｖ＋ｉｎ、他端部にＶ－ｉｎを印加したときの、第１回路１２７における第１コンデンサＣ１と第２コンデンサＣ２との間の電位Ｖ＋ｏｕｔと、第２回路１２８における第４コンデンサＣ４と第３コンデンサＣ３との間の電位Ｖ－ｏｕｔとの電位差を検出する。検出された電位差に基づいて、第１センサ部１２２及び第３センサ部１２４におけるメンブレン３１の変形を算出して、算出されたメンブレン３１の変形に基づいて外部から流体通路７に導入される流体の圧力を算出することができる。
【0094】
【0095】
第１センサ部１３２には、四角環状の第１可動電極１３２ａとこの内側に位置する第１固定電極１３２ｂとにより構成される第１コンデンサＣ１と、四角環状であってこの内側に固定電極を有していない第２可動電極１３２ｃと第１可動電極１３２ａとにより構成される第２コンデンサＣ２とが、含まれている。
【0096】
第２センサ部１３３には、四角環状の第３可動電極１３３ａとこの内側に位置する第３固定電極１３３ｂとにより構成される第３コンデンサＣ３と、四角環状であってこの内側に固定電極を有していない第４可動電極１３３ｃと第３可動電極１３３ａとにより構成される第４コンデンサＣ４とが、含まれている。
【0097】
第１コンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ２は、流体通路７から第１室５に導入される流体の圧力と第２室６との圧力差に起因したメンブレン３１のＸ方向への変形によって静電容量が変化する。具体的には、第１室５の圧力が第２室６の圧力よりも高いと、第１コンデンサＣ１の静電容量は増大し、第２コンデンサＣ２の静電容量は減少する。一方、第３コンデンサＣ３及び第４コンデンサＣ４は、第１室５が流体通路７に接続されていないため、メンブレン３１は変形することがなく静電容量は一定値となる。圧力センサ１３０は、第１～第４コンデンサＣ１～Ｃ４を組み合わせて、第１コンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ２における静電容量の変化を検出するように構成されている。
【0098】
図１８は、第１～第４コンデンサＣ１～Ｃ４がホイーストンブリッジ回路を構成するように組み合わされた回路１３６の等価回路図である。回路１３６では、第１コンデンサＣ１と第４コンデンサＣ４とがこの順で直列に接続された第１回路１３７と、第２コンデンサＣ２と第３コンデンサＣ３とがこの順で直列に接続された第２回路１３８とが並列に接続されている。
【0099】
回路１３６の一端部に駆動電圧Ｖ＋ｉｎ、他端部にＶ－ｉｎを印加したときの、第１回路１３７における第１コンデンサＣ１と第４コンデンサＣ４との間の電位Ｖ＋ｏｕｔと、第２回路１３８における第２コンデンサＣ２と第３コンデンサＣ３との間の電位Ｖ－ｏｕｔとの電位差を検出する。検出された電位差に基づいて、第１センサ部１３２におけるメンブレン３１の変形を算出して、算出されたメンブレン３１の変形に基づいて外部から流体通路７に導入される流体の圧力を算出することができる。
【0100】
【0101】
第１センサ部１４２は、第４実施形態に係る圧力センサ１３０の第１センサ部１３２と同様に構成されており、四角環状の第１可動電極１４２ａとこの内側に位置する第１固定電極１４２ｂとにより構成される第１コンデンサＣ１と、四角環状であってこの内側に固定電極を有していない第２可動電極１４２ｃと第１可動電極１４２ａとにより構成される第２コンデンサＣ２とが、含まれている。
【0102】
第２センサ部１４３も、第１センサ部１４２と同様に構成されており、すなわち流体通路７に接続されており、四角環状の第３可動電極１４３ａとこの内側に位置する第３固定電極１４３ｂとにより構成される第３コンデンサＣ３と、四角環状であってこの内側に固定電極を有していない第４可動電極１４３ｃと第３可動電極１４３ａとにより構成される第４コンデンサＣ４とが、含まれている。
【0103】
第１～第４コンデンサＣ４は、流体通路７から第１室５に導入される流体の圧力と第２室６との圧力差に起因したメンブレン３１のＸ方向への変形によって静電容量が変化する。具体的には、第１室５の圧力が第２室６の圧力よりも高いと、第１及び第３コンデンサＣ１，Ｃ３の静電容量は増大し、第２及び第４コンデンサＣ２，Ｃ４の静電容量は減少する。圧力センサ１３０は、第１～第４コンデンサＣ１～Ｃ４を組み合わせて、第１～第４コンデンサＣ１～Ｃ４における静電容量の変化を検出するように構成されている。
【0104】
図２０は、第１～第４コンデンサＣ１～Ｃ４がホイーストンブリッジ回路を構成するように組み合わされた回路１４６の等価回路図である。回路１４６では、第１コンデンサＣ１と第４コンデンサＣ４とがこの順で直列に接続された第１回路１４７と、第２コンデンサＣ２と第３コンデンサＣ３とがこの順で直列に接続された第２回路１４８とが並列に接続されている。
【0105】
回路１４６の一端部に駆動電圧Ｖ＋ｉｎ、他端部にＶ－ｉｎを印加したときの、第１回路１４７における第１コンデンサＣ１と第４コンデンサＣ４との間の電位Ｖ＋ｏｕｔと、第２回路１４８における第２コンデンサＣ２と第３コンデンサＣ３との間の電位Ｖ－ｏｕｔとの電位差を検出する。検出された電位差に基づいて、第１及び第２センサ部１４２，１４３におけるメンブレン３１の変形を算出して、算出されたメンブレン３１の変形に基づいて外部から流体通路７に導入される流体の圧力を算出することができる。
【0106】
［第６実施形態］
圧力センサと加速度センサとを備えたコンボセンサ（例えば、ＴＰＭＳ：Tire Pressure Management System）が知られている。第６実施形態は、縦型のメンブレン３１を有する圧力センサ１と、慣性量（加速度、角速度等）を計測する慣性センサとを一体的に有すしており効率的に形成できるコンボセンサ及びコンボセンサの製造方法を提供するものである。
圧力センサと加速度センサとを備えたコンボセンサ（例えば、ＴＰＭＳ：Tire Pressure Management System）が知られている。第６実施形態は、縦型のメンブレン３１を有する圧力センサ１と、慣性量（加速度、角速度等）を計測する慣性センサとを一体的に有すしており効率的に形成できるコンボセンサ及びコンボセンサの製造方法を提供するものである。
【0107】
図２１は、本開示の第６実施形態に係るコンボセンサ２００を示す平面図である。コンボセンサ２００は、圧力センサ２０１と、加速度センサ２１０とを有している。コンボセンサ２００は、圧力センサ２０１と加速度センサ２１０とが、１つの基板を半導体微細加工技術を用いて同一プロセスで加工することで製造されるＭＥＭＳセンサである。図２１のIII部及びIV部においてコンボセンサ２００の内部に設けられた圧力センサ２０１及び加速度センサ２１０がそれぞれ透過して示されている。コンボセンサ２００は、複数の層が積層された基板１０と、基板１０内に設けられた圧力センサ２０１と、加速度センサ２１０と、圧力センサ２０１及び加速度センサ２１０との間で電気信号（電圧）が入出力される電極パッド３を有している。
【0108】
以下の説明において、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付してその説明を省略する。図２１に示す平面視においてコンボセンサ２００の各辺に沿った方向の図２１の左右方向をＸ方向、図２１の上下方向をＹ方向と称し、図２２の断面図においてコンボセンサ２００の厚み方向（図２２における上下方向）をＺ方向とそれぞれ称する。特に、図２１における、右側を＋Ｘ方向、左側を－Ｘ方向、上側を＋Ｙ方向、下側を－Ｙ方向とそれぞれ称する。図２２における、上側を＋Ｚ方向、下側を－Ｚ方向と称する。
【0109】
図２２は、図２１のＡ－Ａ線に沿ったコンボセンサ２００の断面図である。図２２に示されるように、コンボセンサ２００は、－Ｚ側に位置するデバイス基板２０５と＋Ｚ側に位置するリッド基板２０６とを有している。デバイス基板２０５に、圧力センサ２０１及び加速度センサ２１０が設けられている。圧力センサ２０１は、第１実施形態における圧力センサ１に対して、基板１０の第１主面１０ａに該第１主面１０ａが熱酸化された熱酸化シリコン層２０２を有している点で異なっている。熱酸化シリコン層２０２は第１基板１１と閉止層１５とのＺ方向の間に位置している。
【0110】
すなわち、圧力センサ２０１では、圧力センサ１に対して、閉止層１５、密閉層１６、保護層１７、配線層１８、パッシベーション層１９及び電極パッド３が熱酸化シリコン層２０２の厚み分＋Ｚ側に位置している。コンタクト５１，５２（図２２ではコンタクト５２のみ示す）は、熱酸化シリコン層２０２をＺ方向に貫通して第１基板１１に至っている。さらに、圧力センサ２０１は、圧力センサ１に対して、各溝２０のＺ方向に延びる溝壁面に酸化シリコン層２０３が積層されている点で異なっている。すなわち、圧力センサ２０１は、圧力センサ１と同様に、積層方向Ｚに直交するＸ方向に対向した、メンブレン３１及び固定電極４０を有している。
【0111】
図２１に示されるように、加速度センサ２１０は、基板１０の第１主面１０ａから－Ｚ方向に凹んだキャビティ２１１と、キャビティ２１１の内側に位置する固定電極２２０及び可動電極２３０とを有している。本実施形態では、加速度センサ２１０はＸ方向における加速度を検出可能に構成されている。図２２を併せて参照して、キャビティ２１１の底面２１１ａ（以下キャビティ底面２１１ａとも称する）は第２基板１２に位置している。
【0112】
固定電極２２０は、－Ｘ側に位置しておりＹ方向に一対の第１固定電極２２１と、＋Ｘ側に位置しておりＹ方向に一対の第２固定電極２２２とを有している。第１固定電極２２１は、Ｙ方向に延びる第１固定電極子２２１ａを含んでいる。第２固定電極２２２は、Ｙ方向に延びる第２固定電極子２２２ａを含んでいる。第１及び第２固定電極子２２１ａ，２２２ａは、Ｙ方向の外側端部が固定電極アンカー部２２３を介してキャビティ底面２１１ａに支持されている。
【0113】
図２２を併せて参照して、第１及び第２固定電極子２２１ａ，２２２ａは、キャビティ底面２１１ａに対して＋Ｚ側に離間しており、第１基板１１によって形成されている。固定電極アンカー部２２３は、キャビティ底面２１１ａから＋Ｚ側に延びており、第１基板１１及び第２基板１２にわたって形成されている。
【0114】
可動電極２３０は、Ｘ方向に延びるプルーフマス２３３と、プルーフマス２３３からＹ方向の両側に延びる可動電極子２３１とを有している。プルーフマス２３３のＸ方向両端部には、スプリング部２３４がそれぞれ接続されている。スプリング部２３４のＸ方向両端部は、可動電極アンカー部２３５を介してキャビティ底面２１ｌａに支持されている。
【0115】
図２２を併せて参照して、可動電極子２３１、プルーフマス２３３及びスプリング部２３４は、キャビティ底面２１１ａに対して＋Ｚ側に離間しており、第１基板１１によって形成されている。可動電極アンカー部２３５は、キャビティ底面２１１ａから＋Ｚ側に延びており、第１基板１１及び第２基板１２にわたって形成されている。
【0116】
なお、第１基板１１と第２基板１２との間にはｐｎ接合が構成されているので、固定電極アンカー部２２３及び可動電極アンカー部２３５は、＋Ｚ側に位置する第１基板１１によって形成される部分が－Ｚ側に位置する第２基板１２によって形成される部分に対してｐｎ接合を介して機械的に連結される一方で電気的に絶縁されている。
【0117】
可動電極子２３１は、第１固定電極子２２１ａに対して＋Ｘ側から対向する第１可動電極子２３１ａと、第２固定電極子２２２ａに対して－Ｘ側から対向する第２可動電極子２３１ｂとを有している。第１固定電極子２２１ａとこれに対向する第１可動電極子２３１ａとによって第１コンデンサ２１２が構成されている。第２固定電極子２２２ａとこれに対向する第２可動電極子２３１ｂとによって第２コンデンサ２１３が構成されている。第１及び第２コンデンサ２１２，２１３は、各電極間の間隔Ｗ０は等しく、例えば１μｍ以上３μｍ未満であり、圧力センサ２０１における各溝２０の溝幅と略同一である。
【0118】
第１コンデンサ２１２の＋Ｘ側（第１可動電極子２３１ａが位置する側）には第１空間部２１４が構成されている。第１空間部２１４は、Ｘ方向における幅Ｗ１が第１コンデンサ２１２における各電極間の間隔Ｗ０よりも幅広である。第２コンデンサ２１３の－Ｘ側（第２可動電極子２３１ｂが位置する側）には第２空間部２１５が構成されている。第２空間部２１５は、Ｘ方向における幅Ｗ２が第２コンデンサ２１３における各電極間の間隔Ｗ０よりも幅広である。
【0119】
詳細は省略するが、固定電極アンカー部２２３及び可動電極アンカー部２３５の＋Ｚ側には、絶縁層と、絶縁層を貫通するコンタクト２１７が形成されている。コンタクト２１７は不図示の配線層を介して電極パッド３に接続されている。
【0120】
コンボセンサ２００によれば、圧力センサ２０１によって圧力センサ１と同様に周囲の圧力を計測できる。さらに、コンボセンサ２００では、加速度センサ２１０における第１コンデンサ２１２及び第２コンデンサ２１３における静電容量の変化を電極パッド３を介して検出することによって、Ｘ方向に作用する加速度を計測できる。すなわち、１つのコンボセンサ２００によって、圧力と加速度とを計測できる。
【0121】
次に、コンボセンサ２００の製造方法を図２３Ａ～図２３Ｐを参照して説明する。
まず、第１実施形態と同様に例えばボロンなどのｐ型の不純物がドーピングされたｐ型シリコン基板である第２基板１２の＋Ｚ側に、リンなどのｎ型の不純物が高濃度にドーピングされたシリコンを例えば４０μｍ以上６０μｍ以下の厚さでエピタキシャル成長させることによりｎ型エピタキシャル成長層である第１基板１１を積層させて、基板１０を形成する。
まず、第１実施形態と同様に例えばボロンなどのｐ型の不純物がドーピングされたｐ型シリコン基板である第２基板１２の＋Ｚ側に、リンなどのｎ型の不純物が高濃度にドーピングされたシリコンを例えば４０μｍ以上６０μｍ以下の厚さでエピタキシャル成長させることによりｎ型エピタキシャル成長層である第１基板１１を積層させて、基板１０を形成する。
【0122】
次に、図２３Ａに示されるように、第１基板１０を＋Ｚ側から熱酸化させることによって、第１主面１０ａ上に熱酸化シリコン層２０２を形成する。熱酸化シリコン層２０２は、後述するトレンチ２４０（図２３Ｃ参照）を形成する際及び加速度センサ２１０の各電極２２０，２３０をキャビティ底面２１１ａからリリースさせる際のハードマスクとして使用される。
【0123】
次に、図２３Ｂに示されるように、熱酸化シリコン層２０２の＋Ｚ側表面にレジストをパターニングし、該レジストを利用して熱酸化シリコン層２０２を部分的に除去して、基板１０の第１主面１０ａのうちトレンチ２４０を形成する部分を表出させる。
【0124】
次に、図２３Ｃに示されるように、熱酸化シリコン層２０２をハードマスクとして、基板１０を異方性エッチングにより－Ｚ側に掘り込むことによってトレンチ２４０を形成する。トレンチ２４０のエッチングは、第１基板１１を貫通して第２基板１２内に至り、第２基板１２内で終端するように実施される。
【0125】
図２３Ｄは図２３ＣのＢ－Ｂ線に沿った断面図である。図２３Ｄを併せて参照して、トレンチ２４０には、基板１０から圧力センサ２０１の各要素（例えばメンブレン３１及び固定電極４０）を区画する圧力センサ用トレンチ２４１と、基板１０から加速度センサ２１０の各要素（例えば固定電極２２０及び可動電極２３０）を区画する加速度センサ用トレンチ２４６とが含まれている。本実施形態では、トレンチ２４０の幅は１μｍ以上３μｍ未満である。
【0126】
加速度センサ用トレンチ２４６は、Ｘ方向に隣り合う第１コンデンサ２１２間に第１空間部２１４が形成されるように、隣り合う第１コンデンサ２１２間の一方のみを区画するように設けられている。換言すれば、隣り合う第１コンデンサ２１２それぞれを区画する加速度センサ用トレンチ２４６は個別に設けられている。この結果、隣り合う第１コンデンサ２１２の間に、第１コンデンサ２１２を構成しないダミーパターン部２１６が区画されることになる。
【0127】
同様に、加速度センサ用トレンチ２４６は、Ｘ方向に隣り合う第２コンデンサ２１３間に第２空間部２１５が形成されるように、隣り合う第２コンデンサ２１３間の一方のみを区画するように設けられている。換言すれば、隣り合う第２コンデンサ２１３それぞれを区画する加速度センサ用トレンチ２４６は個別に設けられている。この結果、隣り合う第２コンデンサ２１３の間に、第２コンデンサ２１３を構成しないダミーパターン部２１６が区画されることになる。
【0128】
なお、ダミーパターン部２１６のＸ方向における幅寸法が加速度センサ２１０を構成する各電極２２０，２３０と略同一になるように、ダミーパターン部２１６をさらに区画するように加速度センサ用トレンチ２４６を形成してもよい。
【0129】
次に、図２３Ｅに示されるように、＋Ｚ側のレジストを除去した後、＋Ｚ側から酸化シリコン層２０３を積層する。酸化シリコン層２０３は、例えばＣＶＤにより、熱酸化シリコン層２０２の＋Ｚ側表面上と各トレンチ２４０の内壁面上（溝の縦壁及び底壁）とに積層される。
【0130】
次に、図２３Ｆに示されるように、酸化シリコン層２０３をターゲットとして、＋Ｚ側から異方性エッチングを実施する。その結果、熱酸化シリコン層２０２の＋Ｚ側に積層された酸化シリコン層２０３の少なくとも一部と、各トレンチ２４０の底壁に積層された酸化シリコン層２０３の全てとが除去されて、トレンチ２４０の底壁に第２基板１２が表出する。
【0131】
次に、図２３Ｇに示されるように、基板１０に対して、＋Ｚ側から酸化シリコンをＰＥＣＶＤにより２μｍ以上５μｍ以下の厚さで積層させることによって、閉止層１５を形成する。閉止層１５によって各トレンチ２４０の＋Ｚ側の開口が閉止される。なお、Ｘ方向に幅広とされた第１空間部２１４及び第２空間部に対応する部分の基板１０には、該部位全体にわたる幅広のトレンチが形成されていないので、トレンチ２４０に対して閉止層１５を形成できる。
【0132】
次に、図２３Ｈに示されるように、閉止層１５の＋Ｚ側に、酸化アルミニウム、又は酸化アルミニウムと酸化チタンとの複数層を積層することによって、密閉層１６を形成する。密閉層１６は、圧力センサ用トレンチ２４１に沿ってこれらを囲むように第１主面１０ａ上に直接に積層されている。このため、密閉層１６が直接に積層される部分については、閉止層１５及び熱酸化シリコン層２０２は予め除去される。
【0133】
次に、図２３Ｉに示されるように、密閉層１６の＋Ｚ側に、酸化シリコンを積層することによって、保護層１７を形成する。保護層１７の＋Ｚ側の外表面は、ＣＭＰ処理によって平坦化される。
【0134】
次に、図２３Ｊに示されるように、熱酸化シリコン層２０２、閉止層１５、密閉層１６及び保護層１７を貫通して、圧力センサ２０１における可動電極３０及び固定電極４０の＋Ｚ側の表面にそれぞれ至るコンタクト孔１４をエッチングによりそれぞれ形成する。図示は省略するが、加速度センサ２１０においても同様に、固定電極２２０及び可動電極２３０の＋Ｚ側の表面にそれぞれ至るコンタクト孔をエッチングによりそれぞれ形成する。
【0135】
次に、図２３Ｋに示されるように、圧力センサ２０１において、コンタクト孔１４に、アルミニウム系金属（例えば、Ｐｕｒｅ Ａｌ、ＡｌＣｕおよびＡｌＳｉＣｕ等）を埋め込んで第１コンタクト５１及び第２コンタクト５２（図２３Ｋでは第２コンタクト５２のみが示されている）を形成する。このとき保護層１７の＋Ｚ側に上記アルミニウム系金属を同時にパターニングすることによって、第１コンタクト５１及び第２コンタクト５２に直接又は間接的に接続される配線層１８及び電極パッド３を形成する。なお、コンタクト孔１４にタングステンを埋め込んで第１コンタクト５１、第２コンタクト５２を形成してもよい。この場合には、配線層１８の形成時に、上記タングステンに対してＴｉ層とＴｉＮ層とが積層されたＴｉ／ＴｉＮ層などのバリア層を介して積層する。同様に、加速度センサ２１０においても、コンタクト孔にコンタクト２１７を形成すると共に、コンタクト２１７と電極パッド３とを接続する配線層１８を形成する。
【0136】
次に、図２３Ｌに示されるように、保護層１７及び配線層１８を＋Ｚ側から覆うように酸化シリコンを積層することによって、パッシベーション層１９を形成する。なお、パッシベーション層１９は、電極パッド３が＋Ｚ側に表出するようにマスクを用いて積層されている。
【0137】
次に、図２３Ｍに示されるように、加速度センサ２１０の＋Ｚ側に対応する領域において、まずパッシベーション層１９及び保護層１７をエッチングにより除去し、次いで密閉層１６をエッチングにより除去する。すなわち、加速度センサ２１０の＋Ｚ側に対応する位置において、熱酸化シリコン層２０２が表出する。
【0138】
次に、図２３Ｎに示されるように、加速度センサ２１０の＋Ｚ側に対応する領域において、固定電極２２０及び可動電極２３０を除く部位、すなわち加速度センサ用トレンチ２４６及びダミーパターン部２１６上の熱酸化シリコン層２０２及び閉止層１５がエッチングにより除去される。
【0139】
次に、図２３Ｏに示されるように、加速度センサ２１０に対応する領域を、例えばＳＦ６／ＸｅＦ２ガスを使用して等方性エッチングにより除去する。その結果、基板１０は、加速度センサ用トレンチ２４６の底部から掘り込まれて、Ｘ方向に隣り合う加速度センサ用トレンチ２４６同士が底部において接続されてキャビティ２１１が形成されると共に、固定電極２２０及び可動電極２３０がキャビティ底面２１１ａからリリースされて＋Ｚ側に離間する。
【0140】
一方、第１空間部２１４及び第２空間部２１５に対応する位置において、ダミーパターン部２１６上の熱酸化シリコン層２０２が除去されているので、ダミーパターン部２１６は＋Ｚ側及び－Ｚ側からエッチングされて除去される。図２３Ｐは、図２３ＯのＣ－Ｃ線に沿った断面図である。図２３Ｏに示されるように、ダミーパターン部２１６の消失した結果、第１空間部２１４及び第２空間部２１５に対応する領域には、ダミーパターン部２１６の側壁に積層されていた酸化シリコン層２０３が残留することになる。
【0141】
最後に、異方性エッチングにより、加速度センサ２１０において、固定電極２２０及び可動電極２３０の＋Ｚ側に形成された熱酸化シリコン層２０２を除去すると共に、該電極２２０，２３０の縦壁に形成された酸化シリコン層２０３と第１空間部２１４及び第２空間部２１５に残留する酸化シリコン層２０３とを例えば気相フッ酸エッチング（HF Vapor Phase Etching）により除去する。これによって、圧力センサ２０１及び加速度センサ２１０が、１つの基板１０（デバイス基板２０５）上において同一の加工プロセスにより並行して形成される。
【0142】
すなわち、コンボセンサ２００は、
第１基板１１及び第２基板１２を有しこれらが積層方向Ｚに積層された基板１０を備え、
基板１０は、
積層方向Ｚに直交するＸ方向に対向したメンブレン３１及び固定電極４０を含む圧力センサ２０１と、
積層方向Ｚに直交するＸ方向に対向した固定電極２２０及び可動電極２３０を含む加速度センサ２１０と
を有している。
第１基板１１及び第２基板１２を有しこれらが積層方向Ｚに積層された基板１０を備え、
基板１０は、
積層方向Ｚに直交するＸ方向に対向したメンブレン３１及び固定電極４０を含む圧力センサ２０１と、
積層方向Ｚに直交するＸ方向に対向した固定電極２２０及び可動電極２３０を含む加速度センサ２１０と
を有している。
【0143】
その結果、コンボセンサ２００は、基板１０に圧力センサ２０１と加速度センサ２１０とが含まれているので、１つのコンボセンサによって、圧力と加速度を計測できる。圧力センサ２０１及び加速度センサ２１０をそれぞれ構成する各電極は、積層方向Ｚに直交するＸ方向に向いているので、基板１０に対してトレンチ２４０をＺ方向に形成することによって共通のプロセスにより並行して形成できる。すなわち、圧力センサ２０１と加速度センサ２１０とを別々に形成してこれらを組み合わせることを要せず、両センサを一体的に有するコンボセンサ２００を効率的に形成できる。
【0144】
また、基板１０には、積層方向Ｚに延びる複数のトレンチ２４０が形成されており、
複数のトレンチ２４０には、
圧力センサ２０１のメンブレン３１及び固定電極４０を区画する圧力センサ用トレンチ２４１と、
加速度センサ２１０の各電極２２０，２３０を区画する加速度センサ用トレンチ２４６とが含まれている。
複数のトレンチ２４０には、
圧力センサ２０１のメンブレン３１及び固定電極４０を区画する圧力センサ用トレンチ２４１と、
加速度センサ２１０の各電極２２０，２３０を区画する加速度センサ用トレンチ２４６とが含まれている。
【0145】
その結果、圧力センサ用トレンチ２４１及び加速度センサ用トレンチ２４６を、基板１０に対してＺ方向に同一プロセスで掘り込むことができ、圧力センサ２０１のメンブレン３１及び固定電極４０と、加速度センサ２１０の各電極２２０，２３０とを同時に並行して形成できる。
【0146】
また、基板１０は、
積層方向Ｚに窪んでおり、内側に加速度センサ２１０の各電極２２０，２３０が配置された、キャビティ２１１と、
キャビティ底面２１１ａから積層方向Ｚに突出しており、加速度センサ２１０の各電極２２０，２３０をキャビティ底面２１１ａに対して支持する、固定電極アンカー部２２３及び可動電極アンカー部２３５と
をさらに備え、
固定電極アンカー部２２３及び可動電極アンカー部２３５は、ｐｎ接合を介して積層方向Ｚに積層された第１基板１１と第２基板１２とによって構成されている。
積層方向Ｚに窪んでおり、内側に加速度センサ２１０の各電極２２０，２３０が配置された、キャビティ２１１と、
キャビティ底面２１１ａから積層方向Ｚに突出しており、加速度センサ２１０の各電極２２０，２３０をキャビティ底面２１１ａに対して支持する、固定電極アンカー部２２３及び可動電極アンカー部２３５と
をさらに備え、
固定電極アンカー部２２３及び可動電極アンカー部２３５は、ｐｎ接合を介して積層方向Ｚに積層された第１基板１１と第２基板１２とによって構成されている。
【0147】
その結果、固定電極アンカー部２２３及び可動電極アンカー部２３５を、キャビティ底面２１１ａに対して機械的に連結しつつ、＋Ｚ側に位置する第１基板１１をｐｎ接合を介して－Ｚ側に位置する第２基板１２に対して電気的に絶縁できる。
【0148】
また、コンボセンサ２００を製造する方法は、
基板１０を積層方向Ｚに除去加工することによって圧力センサ用トレンチ２４１および加速度センサ用トレンチ２４６を同時に形成する、ことを含んでいる。
基板１０を積層方向Ｚに除去加工することによって圧力センサ用トレンチ２４１および加速度センサ用トレンチ２４６を同時に形成する、ことを含んでいる。
【0149】
その結果、圧力センサ２０１のメンブレン３１及び固定電極４０と、加速度センサ２１０の各電極２２０，２３０とを同時に形成できる。
【0150】
また、コンボセンサ２００を製造する方法において、
加速度センサ用トレンチ２４６を、加速度を計測する方向に隣り合う第１コンデンサ２１２又は隣り合う第２コンデンサ２１３それぞれを個別に区画するように設けて、
基板１０に、加速度センサ用トレンチ２４６によって隣り合う第１コンデンサ２１２間又は隣り合う第２コンデンサ２１３間に、ダミーパターン部２１６を区画し、
ダミーパターン部２１６を除去することによって、隣り合う第１コンデンサ２１２間又は隣り合う第２コンデンサ２１３間に、第１空間部２１４又は第２空間部２１５を形成する。
加速度センサ用トレンチ２４６を、加速度を計測する方向に隣り合う第１コンデンサ２１２又は隣り合う第２コンデンサ２１３それぞれを個別に区画するように設けて、
基板１０に、加速度センサ用トレンチ２４６によって隣り合う第１コンデンサ２１２間又は隣り合う第２コンデンサ２１３間に、ダミーパターン部２１６を区画し、
ダミーパターン部２１６を除去することによって、隣り合う第１コンデンサ２１２間又は隣り合う第２コンデンサ２１３間に、第１空間部２１４又は第２空間部２１５を形成する。
【0151】
その結果、最終的に空間部２１４，２１５を形成しつつも、該領域には途中のプロセスではダミーパターン部２１６が形成されているので、基板１０の表面にわたって閉止層１５を積層させやすい。これにより、以降のプロセスで、閉止層１５の＋Ｚ側に全体的に、密閉層１６、保護層１７、配線層１８、パッシベーション層１９を積層しやすい。これに対して、ダミーパターン部２１６を形成せずに、最初から第１空間部２１４又は第２空間部２１５に相当する幅で加速度センサ用トレンチ２４６を形成すると、第１空間部２１４又は第２空間部２１５に閉止層１５を閉じるように積層するのが困難となり、以下のプロセスにおける各層の積層がより困難となる。
【0152】
また、ダミーパターン部２１６の除去は、加速度センサ２１０の各電極２２０，２３０をキャビティ底面２１１ａからリリースさせるときに同時に実施される。
【0153】
その結果、ダミーパターン部２１６の除去と加速度センサ２１０の各電極２２０，２３０の除去とを同時に実施できるので、個別で実施する場合に比して、加速度センサ２１０の各電極２２０，２３０及び空間部２１４，２１５を効率的に形成できる。
【0154】
コンボセンサ２００は、加速度センサ２１０に換えて角速度を検出するジャイロセンサを採用してもよい。この場合でも、ジャイロセンサを構成する各電極を積層方向Ｚに直交するＸ方向又はＹ方向に延びるトレンチによって区画するよう構成すれば、圧力センサの各電極と同一プロセスで形成することができる。すなわち、コンボセンサ２００は、圧力センサと慣性センサとを有するように構成してもよい。
【0155】
上記実施形態では、加速度センサ２１０の各電極２２０，２３０及び圧力センサ２０１のメンブレン３１及び固定電極４０をＸ方向に延びるように構成してが、積層方向Ｚに直交する方向に形成すればよく、両方ともＹ方向に延びるように構成してもよく、一方をＸ方向に延びるように構成し他方をＹ方向に延びるように構成してもよく、さらにそれぞれの各電極をＸ方向及びＹ方向に傾斜した方向に延びるように構成してもよい。
【0156】
［付記］
本開示に係る圧力センサおよび圧力センサの製造方法は以下の態様を提供する。
本開示に係る圧力センサおよび圧力センサの製造方法は以下の態様を提供する。
【0157】
［態様１］
第１主面と前記第１主面に対向する第２主面とを有しており、前記第１主面と前記第２主面とが対向する第１方向に厚みを有する、基板と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んだ、第１室と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んでおり、前記第１室に対して前記第１方向に直交する第２方向に間隔を隔てて隣り合う、第２室と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んでおり、前記第１室を外部に連通させる、流体通路と、
前記基板の前記第１主面上に積層されており、少なくとも前記第１室及び前記第２室の前記第１主面上の開口を閉止する、閉止層と、
前記基板のうち前記第１室及び前記第２室によってこれらの間に前記第２方向に区画されており、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向と前記第１方向とに平行な面内に延びる、メンブレンと
を有する圧力センサを提供する。
第１主面と前記第１主面に対向する第２主面とを有しており、前記第１主面と前記第２主面とが対向する第１方向に厚みを有する、基板と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んだ、第１室と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んでおり、前記第１室に対して前記第１方向に直交する第２方向に間隔を隔てて隣り合う、第２室と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んでおり、前記第１室を外部に連通させる、流体通路と、
前記基板の前記第１主面上に積層されており、少なくとも前記第１室及び前記第２室の前記第１主面上の開口を閉止する、閉止層と、
前記基板のうち前記第１室及び前記第２室によってこれらの間に前記第２方向に区画されており、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向と前記第１方向とに平行な面内に延びる、メンブレンと
を有する圧力センサを提供する。
【0158】
［態様２］
前記基板は、
前記第１主面側に位置する第１基板と、前記第１基板の前記第２主面側に位置する第２基板とを有し、
前記第１基板と前記第２基板とが積層されて、これらの間にｐｎ接合が構成されており、
前記第１基板と前記第２基板との間に逆バイアス電圧が印加されており、
前記メンブレンは、前記第１基板と前記第２基板とにわたって構成されている、
態様１に記載の圧力センサを提供する。
前記基板は、
前記第１主面側に位置する第１基板と、前記第１基板の前記第２主面側に位置する第２基板とを有し、
前記第１基板と前記第２基板とが積層されて、これらの間にｐｎ接合が構成されており、
前記第１基板と前記第２基板との間に逆バイアス電圧が印加されており、
前記メンブレンは、前記第１基板と前記第２基板とにわたって構成されている、
態様１に記載の圧力センサを提供する。
【0159】
［態様３］
前記基板に対して、前記第１室及び前記第２室によって区画されており、前記メンブレンに導電可能に連結されており、前記メンブレンよりも厚み寸法が拡大されており、前記第１基板と前記第２基板とにわたって構成された、配線接続部
をさらに備えた、態様１又は２に記載の圧力センサを提供する。
前記基板に対して、前記第１室及び前記第２室によって区画されており、前記メンブレンに導電可能に連結されており、前記メンブレンよりも厚み寸法が拡大されており、前記第１基板と前記第２基板とにわたって構成された、配線接続部
をさらに備えた、態様１又は２に記載の圧力センサを提供する。
【0160】
［態様４］
前記メンブレンは、前記第１方向における深さ寸法が前記第２方向における厚み寸法よりも大きい、
態様１～３のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
前記メンブレンは、前記第１方向における深さ寸法が前記第２方向における厚み寸法よりも大きい、
態様１～３のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
【0161】
［態様５］
前記メンブレンは、前記第２方向における厚み寸法が１．５μｍ以上３．０μｍ未満である、
態様１～４のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
前記メンブレンは、前記第２方向における厚み寸法が１．５μｍ以上３．０μｍ未満である、
態様１～４のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
【0162】
［態様６］
前記メンブレンは、前記第３方向における幅寸法が前記第１方向における深さ寸法よりも大きい、
態様１～５のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
前記メンブレンは、前記第３方向における幅寸法が前記第１方向における深さ寸法よりも大きい、
態様１～５のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
【0163】
［態様７］
前記基板のうち前記第２室によって前記メンブレンとは反対側に区画されて、前記メンブレンに前記第２方向に対向する、固定電極と、
前記メンブレンと前記固定電極とによって構成されるコンデンサと
をさらに備えた、態様１～６のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
前記基板のうち前記第２室によって前記メンブレンとは反対側に区画されて、前記メンブレンに前記第２方向に対向する、固定電極と、
前記メンブレンと前記固定電極とによって構成されるコンデンサと
をさらに備えた、態様１～６のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
【0164】
［態様８］
前記第２室は、前記第１室を挟んだ両側に一対に位置しており、
前記メンブレンは、前記第１室と一対の前記第２室それぞれとの間に、一対に位置しており、
前記一対のメンブレンによってコンデンサが構成される、
態様１～７のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
前記第２室は、前記第１室を挟んだ両側に一対に位置しており、
前記メンブレンは、前記第１室と一対の前記第２室それぞれとの間に、一対に位置しており、
前記一対のメンブレンによってコンデンサが構成される、
態様１～７のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
【0165】
［態様９］
前記閉止層の前記基板とは反対側の表面には、密閉層がさらに積層されている、
態様１～８のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
前記閉止層の前記基板とは反対側の表面には、密閉層がさらに積層されている、
態様１～８のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
【0166】
［態様１０］
前記閉止層は、モノシリコン又はポリシリコンである、
態様１～９のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
前記閉止層は、モノシリコン又はポリシリコンである、
態様１～９のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
【0167】
［態様１１］
前記流体通路は、前記基板を該流体通路が位置する部位においてダイシングすることによって外部に連通する、
態様１～１０のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
前記流体通路は、前記基板を該流体通路が位置する部位においてダイシングすることによって外部に連通する、
態様１～１０のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
【0168】
［態様１２］
前記流体通路は、外部に連通する複数の経路を有する、
態様１～１１のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
前記流体通路は、外部に連通する複数の経路を有する、
態様１～１１のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
【0169】
［態様１３］
前記流体通路は、前記第１室に複数箇所で接続されている、
態様１～１１のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
前記流体通路は、前記第１室に複数箇所で接続されている、
態様１～１１のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
【0170】
［態様１４］
樹脂によって包まれている、
態様１～１３のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
樹脂によって包まれている、
態様１～１３のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
【0171】
［態様１５］
前記第１方向から見たときに、
前記第２室は、前記固定電極を囲むように延びており、
前記メンブレンは、前記第２室を囲むように延びており、
前記第１室は、前記メンブレンを囲むように延びている、
態様７に記載の圧力センサを提供する。
前記第１方向から見たときに、
前記第２室は、前記固定電極を囲むように延びており、
前記メンブレンは、前記第２室を囲むように延びており、
前記第１室は、前記メンブレンを囲むように延びている、
態様７に記載の圧力センサを提供する。
【0172】
［態様１６］
前記メンブレンを第１メンブレンとして、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んだ、第３室と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んでおり、前記第３室に対して前記第２方向に間隔を隔てて隣り合う、第４室と、
前記基板のうち前記第３室及び前記第４室によってこれらの間に前記第２方向に区画されており、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向と前記第１方向とに平行な面内に延びており、前記第１基板と前記第２基板とにわたって構成されている、第２メンブレンと
をさらに備え、
前記第３室および前記第４室は、前記第１主面上の開口が前記閉止層によって閉止されており、外部に対して密閉されている、
態様１～１５のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
前記メンブレンを第１メンブレンとして、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んだ、第３室と、
前記基板に対して前記第１主面から前記第１方向へ窪んでおり、前記第３室に対して前記第２方向に間隔を隔てて隣り合う、第４室と、
前記基板のうち前記第３室及び前記第４室によってこれらの間に前記第２方向に区画されており、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向と前記第１方向とに平行な面内に延びており、前記第１基板と前記第２基板とにわたって構成されている、第２メンブレンと
をさらに備え、
前記第３室および前記第４室は、前記第１主面上の開口が前記閉止層によって閉止されており、外部に対して密閉されている、
態様１～１５のいずれか１つに記載の圧力センサを提供する。
【0173】
［態様１７］
前記基板のうち、前記第４室によって前記第２メンブレンとは反対側に区画されて、前記第２メンブレンに前記第２方向に対向する、第２固定電極と、
前記第２メンブレンと前記第２固定電極とによって構成される、第２コンデンサと
をさらに備えた、
態様１６に記載の圧力センサを提供する。
前記基板のうち、前記第４室によって前記第２メンブレンとは反対側に区画されて、前記第２メンブレンに前記第２方向に対向する、第２固定電極と、
前記第２メンブレンと前記第２固定電極とによって構成される、第２コンデンサと
をさらに備えた、
態様１６に記載の圧力センサを提供する。
【0174】
［態様１８］
前記第４室は、前記第３室を挟んだ前記第２方向の両側に一対に位置しており、
前記第２メンブレンは、前記第３室と一対の前記第４室それぞれとの間に、一対に位置しており、
前記一対の第２メンブレンによって第２コンデンサが構成される、
態様１６に記載の圧力センサを提供する。
前記第４室は、前記第３室を挟んだ前記第２方向の両側に一対に位置しており、
前記第２メンブレンは、前記第３室と一対の前記第４室それぞれとの間に、一対に位置しており、
前記一対の第２メンブレンによって第２コンデンサが構成される、
態様１６に記載の圧力センサを提供する。
【0175】
［態様１９］
第１主面と前記第１主面に対向する第２主面とを有しており前記第１主面と前記第２主面との間を延びる第１方向に厚みを有してする、基板を準備し、
前記基板に対して、前記第１主面から前記第１方向へ窪ませて、第１トレンチを形成し、
前記基板に対して、前記第１主面から前記第１方向へ窪ませて、前記第１トレンチに対して前記第１方向に直交する第２方向に間隔を隔てて隣り合う、第２トレンチを形成し、
前記基板に対して、前記第１主面から前記第１方向へ窪ませて、前記第１トレンチを外部に連通させる、第３トレンチを形成し、
前記基板の前記第１主面上に、少なくとも前記第１トレンチ及び前記第２トレンチの前記第１主面上の開口を閉止する、閉止層を積層し、
前記基板を前記第１トレンチ及び前記第２トレンチによって前記第２方向に区画して、前記第１トレンチと前記第２トレンチとの間を、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向と前記第１方向とに平行な面内を延びる、メンブレンを形成する、
ことを含む圧力センサの製造方法を提供する。
第１主面と前記第１主面に対向する第２主面とを有しており前記第１主面と前記第２主面との間を延びる第１方向に厚みを有してする、基板を準備し、
前記基板に対して、前記第１主面から前記第１方向へ窪ませて、第１トレンチを形成し、
前記基板に対して、前記第１主面から前記第１方向へ窪ませて、前記第１トレンチに対して前記第１方向に直交する第２方向に間隔を隔てて隣り合う、第２トレンチを形成し、
前記基板に対して、前記第１主面から前記第１方向へ窪ませて、前記第１トレンチを外部に連通させる、第３トレンチを形成し、
前記基板の前記第１主面上に、少なくとも前記第１トレンチ及び前記第２トレンチの前記第１主面上の開口を閉止する、閉止層を積層し、
前記基板を前記第１トレンチ及び前記第２トレンチによって前記第２方向に区画して、前記第１トレンチと前記第２トレンチとの間を、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向と前記第１方向とに平行な面内を延びる、メンブレンを形成する、
ことを含む圧力センサの製造方法を提供する。
【0176】
［態様２０］
前記基板を、前記第２主面側に位置する第２基板と、前記第２基板の前記第１主面側に積層させて構成し、
前記第１トレンチを形成するとき、前記基板を前記第１基板を貫通して前記第２基板に至らせ、
前記第２トレンチを形成するとき、前記基板を前記第１基板を貫通して前記第２基板に至らせる、
態様１９に記載の圧力センサの製造方法を提供する。
前記基板を、前記第２主面側に位置する第２基板と、前記第２基板の前記第１主面側に積層させて構成し、
前記第１トレンチを形成するとき、前記基板を前記第１基板を貫通して前記第２基板に至らせ、
前記第２トレンチを形成するとき、前記基板を前記第１基板を貫通して前記第２基板に至らせる、
態様１９に記載の圧力センサの製造方法を提供する。
【0177】
［態様２１］
複数の層を有し、該複数の層が積層方向に積層された、基板を備え、
前記基板は、
前記積層方向に直交する方向に対向したメンブレン及び固定電極を含む、圧力センサと、
前記積層方向に直交する方向に対向した可動電極及び固定電極を含む、慣性センサと
を有する、コンボセンサ。
複数の層を有し、該複数の層が積層方向に積層された、基板を備え、
前記基板は、
前記積層方向に直交する方向に対向したメンブレン及び固定電極を含む、圧力センサと、
前記積層方向に直交する方向に対向した可動電極及び固定電極を含む、慣性センサと
を有する、コンボセンサ。
【0178】
［態様２２］
前記基板には、前記積層方向に延びる複数のトレンチが形成されており、
前記複数のトレンチには、
前記圧力センサの各電極を区画する圧力センサ用トレンチと、
前記慣性センサの各電極を区画する慣性センサ用トレンチと
が含まれている、
態様２１に記載のコンボセンサ。
前記基板には、前記積層方向に延びる複数のトレンチが形成されており、
前記複数のトレンチには、
前記圧力センサの各電極を区画する圧力センサ用トレンチと、
前記慣性センサの各電極を区画する慣性センサ用トレンチと
が含まれている、
態様２１に記載のコンボセンサ。
【0179】
［態様２３］
前記基板は、
積層方向に窪んでおり、内側に前記慣性センサの各電極が配置された、キャビティと、
前記キャビティの底面から前記積層方向に突出しており、前記慣性センサの各電極を前記キャビティの底面に対して支持する、アンカーと
をさらに備え、
前記アンカーは、ＰＮ接合を介して前記積層方向に積層された第１基板と第２基板とによって構成されている、
態様２２に記載のコンボセンサ。
前記基板は、
積層方向に窪んでおり、内側に前記慣性センサの各電極が配置された、キャビティと、
前記キャビティの底面から前記積層方向に突出しており、前記慣性センサの各電極を前記キャビティの底面に対して支持する、アンカーと
をさらに備え、
前記アンカーは、ＰＮ接合を介して前記積層方向に積層された第１基板と第２基板とによって構成されている、
態様２２に記載のコンボセンサ。
【0180】
［態様２４］
態様２３に記載のコンボセンサを製造する方法であって、
前記基板を前記積層方向に除去加工することによって前記圧力センサ用トレンチおよび前記慣性センサ用トレンチを同時に形成する、
コンボセンサの製造方法。
態様２３に記載のコンボセンサを製造する方法であって、
前記基板を前記積層方向に除去加工することによって前記圧力センサ用トレンチおよび前記慣性センサ用トレンチを同時に形成する、
コンボセンサの製造方法。
【0181】
［態様２５］
前記加速度センサ用トレンチを、加速度を計測する方向に隣り合うコンデンサそれぞれを個別に区画するように設けて、
前記基板における前記隣り合うコンデンサ間に前記加速度センサ用トレンチによってダミーパターン部を区画し、
前記ダミーパターン部を除去することによって前記隣り合うコンデンサ間に空間部を形成する、
態様２４に記載のコンボセンサの製造方法。
前記加速度センサ用トレンチを、加速度を計測する方向に隣り合うコンデンサそれぞれを個別に区画するように設けて、
前記基板における前記隣り合うコンデンサ間に前記加速度センサ用トレンチによってダミーパターン部を区画し、
前記ダミーパターン部を除去することによって前記隣り合うコンデンサ間に空間部を形成する、
態様２４に記載のコンボセンサの製造方法。
【0182】
［態様２６］
前記ダミーパターン部の除去は、前記慣性センサの各電極を前記キャビティの底面からリリースさせるときに同時に実施される、
態様２５に記載のコンボセンサの製造方法。
前記ダミーパターン部の除去は、前記慣性センサの各電極を前記キャビティの底面からリリースさせるときに同時に実施される、
態様２５に記載のコンボセンサの製造方法。
【符号の説明】
【0183】
１ 圧力センサ
２ センサ部
３ 電極パッド
５ 第１室
６ 第２室
７ 流体通路
１０ 基板
１０ａ 第１主面
１０ｂ 第２主面
１１ 第１基板
１２ 第２基板
１３ 接合面
１５ 閉止層
１６ 密閉層
１７ 保護層
１８ 配線層
１９ パッシベーション層
２０ 溝
２１ 第１縦溝
２２ 第２縦溝
２３ 第１横溝
２４ 第２横溝
２５ 第１環状溝
２６ 第２環状溝
２７ 第３溝
３０ 可動電極
３１ メンブレン
３２ 可動電極配線接続部
３３ 連結部
４０ 固定電極
４１ 固定電極配線接続部
４２ 肉抜き部
５１ 第１コンタクト
５２ 第２コンタクト
Ｃ コンデンサ
Ｃ１～Ｃ４ 第１～第４コンデンサ
２ センサ部
３ 電極パッド
５ 第１室
６ 第２室
７ 流体通路
１０ 基板
１０ａ 第１主面
１０ｂ 第２主面
１１ 第１基板
１２ 第２基板
１３ 接合面
１５ 閉止層
１６ 密閉層
１７ 保護層
１８ 配線層
１９ パッシベーション層
２０ 溝
２１ 第１縦溝
２２ 第２縦溝
２３ 第１横溝
２４ 第２横溝
２５ 第１環状溝
２６ 第２環状溝
２７ 第３溝
３０ 可動電極
３１ メンブレン
３２ 可動電極配線接続部
３３ 連結部
４０ 固定電極
４１ 固定電極配線接続部
４２ 肉抜き部
５１ 第１コンタクト
５２ 第２コンタクト
Ｃ コンデンサ
Ｃ１～Ｃ４ 第１～第４コンデンサ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図7E】
【図7F】
【図7G】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図8E】
【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23A】
【図23B】
【図23C】
【図23D】
【図23E】
【図23F】
【図23G】
【図23H】
【図23I】
【図23J】
【図23K】
【図23L】
【図23M】
【図23N】
【図23O】
【図23P】