电子装置、物理量传感器、压力传感器以及高度计的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子装置、物理量传感器、压力传感器、高度计、电子设备以及移动体。
【背景技术】
[0002]已知一种电子装置，其具有使用半导体制造工艺而形成的空洞部(例如，参照专利文献I)。作为这种电子装置的一个示例，例如可列举出专利文献I所涉及的MEMS(Micrc)Electro Mechanical System:微机电系统)元件，该MEMS元件具有基板、被形成在基板的主面上的谐振子、被形成在基板的主面上并形成对谐振子进行收纳的空间的空间壁部。此外，专利文献I所涉及的MEMS元件的基板的一部分被形成为薄壁而作为隔膜发挥功能。而且，根据伴随着由受压引起的隔膜的挠曲而产生的谐振子的频率特性的变化，来对压力进行检测。
[0003]但是，在专利文献I所涉及的MEMS元件中，由于空间壁部(侧壁)的内周在俯视观察时对应于隔膜的俯视形状而呈矩形形状，因此在空间壁部的顶部产生了热收缩等时应力会集中在顶部的与侧壁的角部对应的部分处，其结果为，存在会在顶部中产生裂纹等损伤的问题。
[0004]专利文献1:日本特开2014 —115208号公报。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种具有优异的可靠性的电子装置以及物理量传感器，另外提供具备所涉及的电子装置的压力传感器、高度计、电子设备以及移动体。
[0006]这样的目的通过下述的本发明来实现。
[0007]应用例I
[0008]本发明的电子装置的特征在于，具备:基板;功能元件，其被配置在所述基板上;壁部，其以在俯视观察所述基板时包围所述功能元件的方式而被配置在所述基板的一面侧；顶部，其相对于所述壁部而被配置在与所述基板相反的一侧，并同所述基板及所述壁部一起构成内部空间，所述壁部的所述顶部侧的端部的内周缘具有在俯视观察时屈曲或弯曲成钝角的曲部。
[0009]根据这种电子装置，通过实质上消除壁部的与基板相反的一侧的端部的内周缘的在俯视观察时屈曲成直角或锐角的部分(容易使顶部产生应力集中的部分)消除，从而能够在产生了顶部的热收缩等时减少顶部的应力集中。因此，能够减少因顶部的热收缩等而导致的损伤。由此，能够提供一种具有优异的可靠性的电子装置。
[0010]应用例2
[0011]在本发明的电子装置中，优选为，所述曲部的数量在五个以上。
[0012]由此，即使壁部的与基板相反一侧的端部的内周缘具有在俯视观察时屈曲的部分，也能够将该部分的角度全部设为钝角。即，能够将壁部的与基板相反的一侧的端部的内周缘的在俯视观察时屈曲成直角或锐角的部分在整周上全部消除。
[0013]应用例3
[0014]在本发明的电子装置中，优选为，所述曲部的形状在所述俯视观察时沿着圆弧。
[0015]由此，能够在产生了顶部的热收缩等时有效地减少顶部的应力集中。
[0016]应用例4
[0017]在本发明的电子装置中，优选为，所述内周缘的形状在所述俯视观察时为圆形或椭圆形。
[0018]由此，能够在产生了顶部的热收缩等时有效地减少顶部的应力集中。
[0019]应用例5
[0020]在本发明的电子装置中，优选为，所述基板具有隔膜部，所述隔膜部被设置于在俯视观察时至少一部分与所述顶部重叠的位置处，并通过受压而发生挠曲变形。
[0021]由此，能够实现可对压力进行检测的电子装置(物理量传感器)。
[0022]应用例6
[0023]在本发明的电子装置中，优选为，所述功能元件为通过变形而输出电信号的传感器元件。
[0024]由此，能够使压力的检测灵敏度提高。
[0025]应用例7
[0026]在本发明的电子装置中，优选为，在俯视观察时，所述隔膜部的轮廓为矩形。
[0027]由此，能够使压力的检测灵敏度提高。
[0028]应用例8
[0029]在本发明的电子装置中，优选为，所述内周缘在所述俯视观察时为矩形。
[0030]由此，能够减少壁部无意间阻碍在俯视观察时呈矩形的隔膜部的因受压而产生的挠曲变形的情况，并且高效地对壁部进行配置。
[0031]应用例9
[0032]本发明的物理量传感器的特征在于，具备本发明的电子装置，所述功能元件为传感器元件。
[0033]根据这种物理量传感器，通过实质上消除壁部的与基板相反的一侧的端部的内周缘的在俯视观察时屈曲成直角或锐角的部分(容易使顶部产生应力集中的部分)，从而能够在产生了顶部的热收缩等时减少顶部的应力集中。因此，能够减少因顶部的热收缩等而导致的损伤。由此，能够提供具有优异的可靠性的物理量传感器。
[0034]应用例10
[0035]本发明的压力传感器的特征在于，具备本发明的电子装置。
[0036]由此，能够提供具有优异的可靠性的压力传感器。
[0037]应用例11
[0038]本发明的高度计的特征在于，具备本发明的电子装置。
[0039]由此，能够提供具有优异的可靠性的高度计。
[0040]应用例12
[0041]本发明的电子设备的特征在于，具备本发明的电子装置。
[0042]由此，能够提供具有优异的可靠性的电子设备。
[0043]应用例13
[0044]本发明的移动体的特征在于，具备本发明的电子装置。
[0045]由此，能够提供具有优异的可靠性的移动体。
【附图说明】
[0046]图1为表示本发明的第一实施方式所涉及的物理量传感器的剖视图。
[0047]图2为表示图1所示的物理量传感器的压敏电阻元件(传感器元件)以及壁部的配置的俯视图。
[0048]图3为用于对图1所示的物理量传感器的作用进行说明的图，(a)为表示加压状态的剖视图，(b)为表示加压状态的俯视图。
[0049]图4为表示图1所示的物理量传感器的制造工序的图。
[0050]图5为表示图1所示的物理量传感器的制造工序的图。
[0051]图6为表示本发明的第二实施方式所涉及的物理量传感器的压敏电阻元件(传感器元件)及壁部的配置的俯视图。
[0052]图7为表示本发明的第三实施方式所涉及的物理量传感器的压敏电阻元件(传感器元件)及壁部的配置的俯视图。
[0053]图8为表示本发明的第四实施方式所涉及的物理量传感器的压敏电阻元件(传感器元件)及壁部的配置的俯视图。
[0054]图9为表示本发明的压力传感器的一个示例的剖视图。
[0055]图10为表示本发明的高度计的一个示例的立体图。
[0056]图11为表示本发明的电子设备的一个示例的主视图。
[0057]图12为表示本发明的移动体的一个示例的立体图。
【具体实施方式】
[0058]以下，基于附图所示的各实施方式，对本发明的电子装置、物理量传感器、压力传感器、高度计、电子设备以及移动体进行详细说明。
[0059]1.物理量传感器
[0060]第一实施方式
[0061]图1为表示本发明的第一实施方式所涉及的物理量传感器的剖视图，图2为表示图1所示的物理量传感器的压敏电阻元件(传感器元件)以及壁部的配置的俯视图。图3为用于对图1所示的物理量传感器的作用进行说明的图，图3(a)为表示加压状态的剖视图，图3(b)为表示加压状态的俯视图。此外，在下文中，为了便于说明，将图1中的上侧称为“上”，下侧称为“下”。
[0062]图1所示的物理量传感器I具备:具有隔膜部20的基板2;配置于隔膜部20上的作为功能元件的多个压敏电阻元件5(传感器元件)；同基板2—起形成空洞部S(压力基准室)的层叠结构体6;以及配置于基板2与层叠结构体6之间的中间层3。
[0063]以下，依次对构成物理量传感器I的各部进行说明。
[0064]基板
[0065]基板具有:半导体基板21;设置于半导体基板21的一面上的绝缘膜22;以及设置在绝缘膜22的与半导体基板21相反的一侧的面上的绝缘膜23。[ΟΟ??]半导体基板21为，依次层叠有由单晶娃构成的娃层211(处理层(handle layer))、由硅氧化膜构成的氧化硅层212(盒层(BOX layer))、由单晶硅构成的硅层213(装置层(device layer))而形成的SOI (Silicon On Insulator,绝缘体上娃)基板。另外，半导体基板21并不局限于SOI基板，例如，也可以是单晶硅基板等其他半导体基板。
[0067]绝缘膜22例如为硅氧化膜，具有绝缘性。另外，绝缘膜23例如为硅氮化膜，具有绝缘性，并且还具有相对于含有氟酸的蚀刻液的耐性。在此，在半导体基板21(硅层213)与绝缘膜23 (硅氮化膜)之间存在绝缘膜22 (硅氧化膜)，由此能够通过绝缘膜22来缓解绝缘膜23成膜时所产生的应力向半导体基板21传递的现象。另外，绝缘膜22在半导体基板21以及其上方形成半导体电路的情况下，能够作为元件间分离膜来使用。此外，绝缘膜22、23并不局限于前述的构成材料，另外，也可以根据需要而省略绝缘膜22、23中的任一方。
[0068]在这样的基板2的绝缘膜23上配置有被实施了图案形成的中间层3。该中间层3以在俯视观察时包围隔膜部20的周围的方式而被形成，在中间层3的上表面与基板2的上表面之间且在隔膜部20的中心侧(内侧)形成相当于中间层3的厚度量的高低差部。由此，当隔膜部20通过受压而发生了挠曲变形时，能够使应力向隔膜部20的与阶梯部之间的边界部分集中。因此，通过在所涉及的边界部分(或者其附近)配置压敏电阻元件5，从而能够提高检测灵敏度。
[0069]该中间层3例如由单晶硅、多晶硅(polyslicon)或者非晶体硅构成。另外，中间层3例如可以向单晶硅、多晶硅(polyslicon)或者非晶体硅中掺杂(扩散或者注入)磷、硼等杂质来构成。在该情况下，由于中间层3具有导电性，因此例如