压力传感器、压力传感器模块、电子设备以及移动体的制作方法

本发明涉及一种压力传感器、压力传感器模块、电子设备以及移动体。

背景技术：

一直以来，作为压力传感器，已知有例如专利文献1所记载的结构。专利文献1的压力传感器具有：n型硅基板，其具有通过受压而发生挠曲变形的隔膜；桥接电路，其包含被形成在隔膜上的压电电阻元件，且所述压力传感器被构成为，利用压电电阻元件的电阻值基于隔膜的挠曲而变化的情况，来对压力进行检测。

此外，在专利文献1的压力传感器中，在隔膜的上表面上成膜有由氧化硅膜(sio2膜)构成的绝缘层。通过该氧化硅膜，从而能够使压电电阻元件的界面状态稳定化，并减少检测信号中所产生的噪声。此外，在专利文献1的压力传感器中，在氧化硅膜上成膜有由多晶硅膜(poly-si膜)构成的导电层，通过将导电层与大地连接(接地)，从而实现了传感器特性的稳定化。

然而，在这样的结构中，当氧化硅膜较薄时，将由于因导电层的电位(大地)与被施加在桥接电路上的驱动电压之间的电位差所引起的电场效应，而在n型硅基板的多个压电电阻元件之间形成p型的反型层，并且经由该反型层而使压电电阻元件彼此发生短路。

因此，在专利文献1的压力传感器中，无法减薄氧化硅膜，其结果为，隔膜不易发生挠曲，从而传感器灵敏度降低。

专利文献1：日本特开2001-281085号公报

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种能够减薄绝缘层，并能够提高传感器灵敏度的压力传感器、压力传感器模块、电子设备以及移动体。

这种目的通过下述的本发明而实现。

本发明的压力传感器的特征在于，具有：

半导体基板，其具有通过受压而发生挠曲变形的隔膜；

传感器部，其被设置在所述隔膜上，且被施加有驱动电压；

绝缘层，其被配置于所述隔膜上；

导电层，其被配置于所述绝缘层上；

驱动电路，其以向所述传感器部施加有所述驱动电压的方式而供给预定的电位，

所述导电层被设为与所述预定的电位相同的电位，或者被设为与所述预定的电位相比较大的电位。

由此，能够对在半导体基板上形成有反型层的情况进行抑制，并能够对传感器部的短路进行抑制。因此，能够减薄绝缘层，相对应地，使隔膜变得易于挠曲，从而提高了传感器灵敏度。

在本发明的压力传感器中，优选为，所述半导体基板包含硅。

由此，成为在制造上易于处理并具有优异的加工尺寸精度的半导体基板。

在本发明的压力传感器中，优选为，所述导电层与所述传感器部电连接。

由此，由于除了传感器部以外无需准备向导电层施加电压的电路，因此成为装置结构简单的压力传感器。

在本发明的压力传感器中，优选为，所述导电层包含多晶硅。

由此，成为适于由半导体工艺进行制造的导电层。

在本发明的压力传感器中，优选为，所述导电层的厚度为50nm以下。

由此，能够将导电层减得足够薄。

在本发明的压力传感器中，优选为，所述绝缘层包含氧化硅。

由此，成为适于由半导体工艺进行制造的绝缘层。

在本发明的压力传感器中，优选为，所述绝缘层的厚度为400nm以下。

由此，能够将绝缘层减得足够薄。

在本发明的压力传感器中，优选为，具有压力基准室，所述压力基准室位于所述隔膜的所述导电层侧。

由此，压力基准室内的压力成为压力传感器所检测的压力的基准值。因此，能够更高精度地对隔膜所承受的压力进行检测。

在本发明的压力传感器中，优选为，具有压力基准室，所述压力基准室位于所述隔膜的与所述导电层相反一侧。

由此，压力基准室内的压力成为压力传感器所检测的压力的基准值。因此，能够更高精度地对隔膜所承受的压力进行检测。

本发明的压力传感器模块的特征在于，具有：

本发明的压力传感器；

封装件，其对所述压力传感器进行收纳。

由此，能够享有本发明的压力传感器的效果，并能够获得可靠性较高的压力传感器模块。

本发明的电子设备的特征在于，具有本发明的压力传感器。

由此，能够享有本发明的压力传感器的效果，并能够获得可靠性较高的电子设备。

本发明的移动体的特征在于，具有本发明的压力传感器。

由此，能够享有本发明的压力传感器的效果，并能够获得可靠性较高的移动体。

附图说明

图1为本发明的第一实施方式所涉及的压力传感器的剖视图。

图2为表示图1所示的压力传感器所具有的传感器部的俯视图。

图3为表示包括图2所示的传感器部的桥接电路的图。

图4为图1所示的压力传感器所具有的隔膜的局部放大剖视图。

图5为表示图1所示的压力传感器的制造方法的流程图。

图6为用于对图1所示的压力传感器的制造方法进行说明的剖视图。

图7为用于对图1所示的压力传感器的制造方法进行说明的剖视图。

图8为用于对图1所示的压力传感器的制造方法进行说明的剖视图。

图9为用于对图1所示的压力传感器的制造方法进行说明的剖视图。

图10为用于对图1所示的压力传感器的制造方法进行说明的剖视图。

图11为用于对图1所示的压力传感器的制造方法进行说明的剖视图。

图12为用于对图1所示的压力传感器的制造方法进行说明的剖视图。

图13为用于对图1所示的压力传感器的制造方法进行说明的剖视图。

图14为用于对图1所示的压力传感器的制造方法进行说明的剖视图。

图15为用于对图1所示的压力传感器的制造方法进行说明的剖视图。

图16为本发明的第二实施方式所涉及的压力传感器的剖视图。

图17为本发明的第三实施方式所涉及的压力传感器的剖视图。

图18为本发明的第四实施方式所涉及的压力传感器的剖视图。

图19为本发明的第五实施方式所涉及的压力传感器模块的剖视图。

图20为图19所示的压力传感器模块所具有的支承基板的俯视图。

图21为表示作为本发明的第六实施方式所涉及的电子设备的高度计的立体图。

图22为表示作为本发明的第七实施方式所涉及的电子设备的导航系统的主视图。

图23为表示作为本发明的第八实施方式所涉及的移动体的汽车的立体图。

具体实施方式

以下，根据附图所示的实施方式来对本发明的压力传感器、压力传感器模块、电子设备以及移动体进行详细说明。

第一实施方式

首先，对本发明的第一实施方式所涉及的压力传感器进行说明。

图1为本发明的第一实施方式所涉及的压力传感器的剖视图。图2为表示图1所示的压力传感器所具有的传感器部的俯视图。图3为表示包括图2所示的传感器部的桥接电路的图。图4为图1所示的压力传感器所具有的隔膜的局部放大剖视图。图5为表示图1所示的压力传感器的制造方法的流程图。图6至图15分别为用于对图1所示的压力传感器的制造方法进行说明的剖视图。另外，在以下的说明中，还将图1、图4、图6至图15中的上侧称为“上”，将下侧称为“下”。此外，仅将半导体基板的俯视观察、即从图1中的上下方向进行观察时的俯视观察称为“俯视观察”。

图1所示的压力传感器1具有：半导体基板2，其具有通过受压而发生挠曲变形的隔膜25；绝缘层31及导电层32，其被设置在半导体基板2的上表面上；压力基准室s，其被配置于隔膜25的上表面侧；周围结构体4，其与半导体基板2一起形成压力基准室s；传感器部5，其被配置于隔膜25的上表面侧。

如图1所示，半导体基板2由soi基板构成，所述soi基板具有第一硅层21、被配置于第一硅层21的上侧的第二硅层23、和被配置于第一硅层21与第二硅层23之间的氧化硅层22。即，半导体基板2包含硅。由此，成为了在制造上易于处理、且具有优良的加工尺寸精度的半导体基板2。

另外，在本实施方式中，第一硅层21、第二硅层23分别为n型的硅层。但是，作为半导体基板2，并未被特别限定，例如，作为第一硅层21、第二硅层23也可以使用p型的硅层。此外，作为半导体基板2，并未被限定为soi基板，例如，也能够使用单层的硅基板。此外，半导体基板2也可以采用由硅以外的半导体材料，例如锗、砷化镓，磷砷化镓、氮化镓、碳化硅等构成的基板。

此外，在半导体基板2上，设置有与周围的部分相比为薄壁、且通过受压而发生挠曲变形的隔膜25。在半导体基板2上，形成有向下方开放的有底的凹部24，该凹部24的上侧(由于凹部24而使半导体基板2变薄的部分)成为隔膜25。而且，隔膜25的下表面成为承受压力的受压面。凹部24为用于形成后述的压力基准室s的空间(空洞部)，所述压力基准室s被形成在与隔膜25的受压面相反一侧处。另外，虽然在本实施方式中，隔膜25的俯视观察形状为大致正方形，但作为隔膜25的俯视观察形状并未被特别限定，例如也可以为圆形。

在此，在本实施方式中，凹部24通过使用了硅深蚀刻装置的干蚀刻而被形成。具体而言，通过从半导体基板2的下表面侧反复进行各向同性蚀刻、保护膜成膜以及各向异性蚀刻这一工序来对第一硅层21进行挖掘，从而形成凹部24。反复进行该工序，当蚀刻到达了氧化硅层22时，氧化硅层22成为蚀刻终止层从而结束蚀刻，由此得到了凹部24。根据这样的形成方法，由于凹部24的内壁侧面相对于半导体基板2的主面而成为大致垂直，因此能够减小凹部24的开口面积。因此，能够抑制半导体基板2的机械强度的降低，而且，也能够抑制压力传感器1的大型化。另外，虽然未进行图示，但通过前述的工序的反复进行，从而在凹部24的内壁侧面上于挖掘方向上形成有周期性的凹凸。

但是，作为凹部24的形成方法，并不限定于上述的方法，例如，也可以通过湿蚀刻而形成。此外，虽然在本实施方式中，在隔膜25的下表面侧残留有氧化硅层22，但也可以进一步将该氧化硅层22去除。即，也可以通过第二硅层23的单层来构成隔膜25。由此，能够将隔膜25减得更薄，从而能够得到更易发生挠曲的隔膜25。此外，像本实施方式这样，在由多个层(氧化硅层22和第二硅层23)构成隔膜25的情况下，会产生因各层的热膨胀率的不同所引起的热应力，从而隔膜25有可能会不得已地、即因作为检测对象的压力以外的力而发生挠曲变形。相对于此，由于通过由单层来构成隔膜25，从而不会产生前文所述的热应力，因此能够更高精度地对作为检测对象的压力进行检测。

作为隔膜25的厚度，并未被特别限定，虽然根据隔膜25的大小等而有所不同，但是例如在隔膜25的宽度为100μm以上且150μm以下的情况下，优选为1μm以上且10μm以下，更优选为1μm以上且3μm以下。通过设为这样的厚度，从而能够获得充分地保证了机械强度，并且足够薄、且通过受压而易于发生挠曲变形的隔膜25。

在隔膜25上，设置有能够对作用于隔膜25上的压力进行检测的传感器部5。此外，如后文所述那样，传感器部5通过驱动电压avdc的施加而进行驱动。如图2所示，这种传感器部5具有被设置在隔膜25上的四个压电电阻元件51、52、53、54。此外，压电电阻元件51、52、53、54经由配线55而被相互电连接，从而构成了图3所示的桥接电路50(惠斯登桥接电路)。在桥接电路50上连接有供给(施加)驱动电压avdc的驱动电路59。而且，桥接电路50输出与基于隔膜25的挠曲的压电电阻元件51、52、53、54的电阻值变化相对应的检测信号(电压)。因此，能够根据该被输出的检测信号而对隔膜25所承受的压力进行检测。

尤其是，压电电阻元件51、52、53、54被配置于隔膜25的外缘部处。当隔膜25通过受压而发生挠曲变形时，由于在隔膜25之中尤其是其外缘部处被施加有较大的应力，因此通过在外缘部处配置压电电阻元件51、52、53、54，从而能够增大前文所述的检测信号，进而提高了压力检测的灵敏度。另外，压电电阻元件51、52、53、54的配置并未被特别限定，例如，也可以采用跨及隔膜25的外缘的方式来配置压电电阻元件51、52、53、54。

压电电阻元件51、52、53、54分别例如通过向半导体基板2的第二硅层23中掺杂(扩散或者注入)磷、硼等的杂质而被构成。此外，配线55例如通过向半导体基板2的第二硅层23中掺杂(扩散或者注入)与压电电阻元件51、52、53、54相比为高浓度的磷、硼等的杂质而被构成。

另外，作为传感器部5的结构，只要能够对隔膜25所承受的压力进行检测即可，并未被特别限定。例如，也可以采用如下结构，即，将不构成桥接电路50的至少一个的压电电阻元件配置在隔膜25上的结构。

如图1所示，在半导体基板2的上表面上成膜有绝缘层31和导电层32。更具体而言，在半导体基板2的上表面上成膜(配置)有绝缘层31，在绝缘层31的上表面上成膜(配置)有导电层32。此外，绝缘层31以及导电层32在半导体基板2的俯视观察时，以与隔膜25的整个区域重叠的方式而被配置。

绝缘层31由氧化硅膜(sio2膜)构成。即，绝缘层31包含氧化硅。以此方式，通过由氧化硅膜来构成绝缘层31，从而能够降低传感器部5所具有的后文所述的压电电阻元件51、52、53、54的界面状态(interfacestates)而抑制噪声的产生。此外，通过由氧化硅膜来构成绝缘层31，从而能够成为适于由半导体工艺进行制造、即形成较为容易而且给予之后的制造工艺的限制(尤其是热限制)较少的绝缘层31。

导电层32由多晶硅膜(poiy-si膜)构成。即，导电层32包含多晶硅。以此方式，通过由多晶硅膜来构成导电层32，从而能够成为适于由半导体工艺进行制造、即形成较为容易而且给予之后的制造工艺的限制(尤其是热限制)较少的导电层32。

此外，如图1及图3所示，导电层32经由配线层42而与向桥接电路50供给驱动电压avdc的驱动电路59电连接。即，导电层32被设为与施加于桥接电路50(传感器部5)上的驱动电压相同的电位。由此，能够发挥以下的效果。

如图4所示，像以往(前文所述的专利文献1)这样，在将导电层32与大地进行连接(接地)的情况下，当绝缘层31较薄时，将由于因导电层32的电位(大地电位)与被施加于桥接电路50上的驱动电压avdc之间的电位差所引起的电场效应，而在第二硅层23(n型硅层)上形成p型的反型层231，并经由该反型层231而使传感器部5发生短路。因此，以往是无法减薄绝缘层31的。

相对于此，如前文所述，在本实施方式中，导电层32被设为与施加于桥接电路50上的驱动电压相同的电位。因此，不会形成以往这样的p型的反型层231，也不会发生经由反型层231的传感器部5的短路。因此，能够使绝缘层31与以往相比而减薄。因此，能够将绝缘层31减得足够薄，从而能够通过绝缘层31而减少隔膜25不易发生挠曲的情况。

上文这样的导电层32与传感器部5电连接。由此，由于从传感器部5用的驱动电路59也能够向导电层32施加驱动电压avdc，因此能够以简单的结构而将导电层32连接于与驱动电压avdc相同的电位。此外，由于除了传感器部5用的驱动电路59以外，无需设置用于向导电层32施加电压的电路，因此装置结构成为简单的结构。尤其是，在本实施方式中，如后文所述那样，导电层32在周围结构体4内与传感器部5电连接。由此，能够更简单地将导电层32与传感器部5电连接。

另外，作为绝缘层31的厚度，并未被特别限定，虽然根据隔膜25的厚度而有所不同，但是例如在隔膜25的厚度为1μm以上且10μm以下的情况下，优选为400nm以下，更优选为300nm以下。由此，能够相对于隔膜25而将绝缘层31减得足够薄，并能够通过绝缘层31而减少隔膜25不易发生挠曲的情况。另外，虽然作为绝缘层31的厚度的最小值并未被特别限定，但是例如优选为50nm，更优选为100nm。由此，能够更可靠地发挥前文所述的效果(降低压电电阻元件51、52、53、54的界面状态这一效果)。

此外，作为导电层32的厚度，并未被特别限定，虽然根据隔膜25的厚度而有所不同，但是例如在隔膜25的厚度为1μm以上且10μm以下的情况下，优选为50nm以下，更优选为30nm以下。由此，能够相对于隔膜25而将导电层32减得足够薄，并能够通过导电层32而减少隔膜25不易发生挠曲的情况。另外，虽然作为导电层32的厚度的最小值并未被特别限定，但是例如优选为5nm，更优选为10nm。由此，能够对导电层32的损坏进行抑制。此外，能够对导电层32的电阻值的过度的上升进行抑制，例如，能够对导电层32的过度的升温进行抑制。因此，能够对由热应力(因隔膜25与导电层32的热膨胀率的不同所引起的应力)所造成的隔膜25的不得已的挠曲变形进行抑制，从而能够更高精度地对所承受的压力进行检测。

此外，虽然作为绝缘层31以及导电层32的厚度的总和(总厚度)并未被特别限定，但是优选为隔膜25的厚度的1/10以下，更优选为1/100以下。由此，能够将绝缘层31以及导电层32的层叠体减得足够薄。

以此方式，通过减薄绝缘层31以及导电层32，从而能够减少前文所述这样的隔膜25不易发生挠曲的情况，并且也能够发挥如下的效果。在本实施方式中，由于在隔膜25上层叠有绝缘层31以及导电层32，因此也可以说，隔膜25、绝缘层31以及导电层32的层叠体作为通过受压而发生挠曲变形的“隔膜”而发挥作用。关于该隔膜，如果在其厚度方向上进行探讨，则在通过受压而发生挠曲变形时所产生的应力是从隔膜的厚度方向中央部起朝向表面(上表面及下表面)而变大的。因此，通过将压电电阻元件51、52、53、54配置在更靠近隔膜的上表面或下表面的位置处，从而即使在承受了相同的压力的情况下，也能够得到更大的检测信号。鉴于这一点，如前文所述，由于通过减薄绝缘层31以及导电层32，从而能够将压电电阻元件51、52、53、54配置在更靠近隔膜的上表面的位置处，因此能够获得更大的检测信号，从而进一步提高了压力检测精度。

以上，对绝缘层31以及导电层32进行了说明。虽然在本实施方式中，绝缘层31由氧化硅膜构成，但是作为绝缘层31的结构，只要具有绝缘性即可，并未被限定于此，例如，也可以使用氮化硅膜(sinx膜)、氮氧化硅膜(sion膜)等。此外，绝缘层31也可以通过由不同的材料构成的多个层的层叠体而被构成。此外，虽然在本实施方式中，导电层32由多晶硅膜构成，但作为导电层32的结构，只要具有导电性即可，并未被限定于此，例如，也可以使用铝等的金属材料。此外，虽然在本实施方式中，在绝缘层31上层叠有导电层32，但也可以在它们之间夹有至少一个不同的层。

如图1所示，在隔膜25的上侧处设置有压力基准室s。即，压力传感器1具有位于隔膜25的导电层32侧的压力基准室s。压力基准室s是通过被半导体基板2和周围结构体4包围而形成的。这种压力基准室s为被密封的空间，且压力基准室s内的压力成为压力传感器1所检测的压力的基准值。因此，能够更高精度地对隔膜25所承受的压力进行检测。

尤其是，优选为，压力基准室s为真空状态(例如，10pa以下)。由此，能够将压力传感器1作为以真空为基准而对压力进行检测的“绝对压力传感器”来使用，从而成为便利性较高的压力传感器1。但是，压力基准室s只要被保持为固定的压力即可，也可以不是真空状态。

如图1所示，周围结构体4具有在半导体基板2的上表面侧处，于半导体基板2的俯视观察时包围压力基准室s的框状的侧壁部4a、和堵塞侧壁部4a的开口的盖部4b。这种周围结构体4具有：层间绝缘膜41，其被配置在半导体基板2上；配线层42，其被配置在层间绝缘膜41上；层间绝缘膜43，其被配置在配线层42以及层间绝缘膜41上；配线层44，其被配置在层间绝缘膜43上；表面保护膜45，其被配置在配线层44以及层间绝缘膜43上；被覆层46，其被配置在表面保护膜45上；密封层47，其被配置在被覆层46上。

层间绝缘膜41、43以在俯视观察时包围压力基准室s的周围的方式被配置为框状。作为层间绝缘膜41、43而能够使用例如氧化硅膜(sio2膜)等的绝缘膜。

配线层42、44被设置在层间绝缘膜41、43上，并通过贯穿层间绝缘膜41、43而与传感器部5的配线55电连接。并且，配线55经由配线层42、44从而被引出至周围结构体4的上表面上。作为这样的配线层42、44而能够使用例如铝膜等的金属膜。

在此，如前文所述，通过配线层42，从而将传感器部5和导电层32电连接在一起。由此，能够在周围结构体4内将导电层32与传感器部5电连接，从而使这些电连接变得更简单。

表面保护膜45具有从水分、灰尘、损伤等中保护周围结构体4的功能。作为这种表面保护膜45并未被特别限定，例如，能够使用氧化硅膜、氮化硅膜、聚酰亚胺膜、环氧树脂膜等。但是，在本实施方式中，使用氧化硅膜和氮化硅膜的层叠体。

被覆层46以覆盖侧壁部4a的上侧开口的方式被配置。并且，被覆层46的压力基准室s的顶部部分成为盖部4b。此外，被覆层46具有将压力基准室s的内外连通的多个贯穿孔461。亦如在后文所述的制造方法中所说明的那样，这些贯穿孔461为，用于去除填埋了压力基准室s的牺牲层的脱模蚀刻用的孔。虽然这种被覆层46未被特别限定，但是例如能够由硅构成。

密封层47被配置在被覆层46的上表面上，通过密封层47从而使贯穿孔461被密封。虽然这种密封层47未被特别限定，但是例如能够由硅构成。此外，被覆层46也可以由层叠了多层的层叠体而构成。

以上，对压力传感器1的结构进行了说明。如前文所述，这种压力传感器1具有：半导体基板2，其具有通过受压而发生挠曲变形的隔膜25；传感器部5，其被设置在隔膜25上，且被施加有驱动电压avdc；绝缘层31，其被配置在隔膜25上；导电层32，其被配置在绝缘层31上。此外，导电层32被设为与施加于传感器部5上的驱动电压avdc相同的电位。由此，如前文所述，能够对在半导体基板2上形成反型层的情况进行抑制，从而能够对传感器部5的短路进行抑制。因此，能够减薄绝缘层31，相对应地，使隔膜25变得易于挠曲，从而提高了传感器灵敏度。此外，由于导电层32的电位被固定，因此能够减少传感器部5所受到的干扰的影响，从而能够更高精度地对压力进行检测。

另外，虽然在本实施方式中，对导电层32与传感器部5电连接、且向导电层32施加有驱动电压avdc的结构进行了说明，但作为压力传感器1的结构并未被限定于此。例如，也可以被构成为，具有被配置在压力传感器1内、且对驱动电压avdc进行放大的放大电路(未图示)，并且向导电层32施加有与驱动电压avdc相比较大的电压。即，导电层32也可以被设为，与被施加于传感器部5上的驱动电压avdc相比较大的电位。通过这种结构，也能够发挥与前文所述的本实施方式的压力传感器1相同的效果。

接下来，对压力传感器1的制造方法进行说明。如图5所示，压力传感器1的制造方法包括：准备半导体基板2的准备工序；在半导体基板2上形成传感器部5的传感器部形成工序；在半导体基板2的上表面上形成导电层32的导电层形成工序；在半导体基板2的上侧形成压力基准室s的压力基准室形成工序；在半导体基板2上形成隔膜25的隔膜形成工序。

准备工序

首先，如图6所示，准备由第一硅层21、氧化硅层22以及第二硅层23层叠而成的n型的soi基板所构成的半导体基板2。接下来，如图7所示，对第二硅层23的表面进行热氧化，从而形成由氧化硅膜构成的绝缘层31。

传感器部形成工序

接下来，如图8所示，通过向第二硅层23的表面注入磷、硼等的杂质，从而形成传感器部5。

导电层形成工序

接下来，如图9所示，利用溅射法、cvd(chemicalvapordeposition：化学气相沉积)法等来形成由多晶硅膜构成的导电层32。

压力基准室形成工序

接下来，如图10所示，在半导体基板2上，利用溅射法、cvd法等而依次形成层间绝缘膜41、配线层42、层间绝缘膜43、配线层44以及表面保护膜45。另外，在本实施方式中，由氧化硅膜构成层间绝缘膜41、43，由铝膜构成配线层42、44。此外，配线层42具有在俯视观察时包围之后成为隔膜25的区域25a的框状的保护环429。此外，配线层44具有在俯视观察时呈包围区域25a的框状且与保护环429连接的保护环449、和与区域25a对置且覆盖保护环449的开口的顶部447，并且在顶部447上形成有多个贯穿孔448。

接下来，将半导体基板2放置于例如氢氟酸缓冲液等的蚀刻液中。由此，如图11所示，经由贯穿孔448而将层间绝缘膜41、43的一部分(被保护环429、449包围的部分)去除。此时，由铝膜构成的保护环429、449作为蚀刻终止层而发挥作用。

接下来，如图12所示，在配线层44以及表面保护膜45的上表面上，利用溅射法、cvd法等而形成被覆层46。另外，在本实施方式中，由硅膜构成被覆层46。在本工序中，以不将顶部447的贯穿孔448完全堵塞的方式来使被覆层46成膜，由此，能够获得具备了与贯穿孔448连通的贯穿孔461的被覆层46。

接下来，将半导体基板2放置于例如磷酸、醋酸以及硝酸的混合酸等的蚀刻液中。由此，经由贯穿孔461而去除了配线层42、44(保护环429、449及顶部447)。由此，如图13所示，形成了压力基准室s。

接下来，如图14所示，将压力基准室s设为真空状态，并在被覆层46上利用溅射法、cvd法而使密封层47成膜，从而将贯穿孔461密封。由此，能够获得在真空状态下被密封的压力基准室s。

隔膜形成工序

接下来，如图15所示，例如，利用干蚀刻(尤其是，硅深蚀刻)法来对第一硅层21进行蚀刻而形成向半导体基板2的下表面开放的凹部24从而得到隔膜25。另外，隔膜形成工序的顺序并未被特别限定，例如，也可以接着准备工序而实施。

通过以上方式，从而能够获得压力传感器1。根据这种制造方法，能够很容易地形成压力传感器1。

第二实施方式

接下来，对本发明的第二实施方式所涉及的压力传感器进行说明。

图16为本发明的第二实施方式所涉及的压力传感器的剖视图。

在本实施方式所涉及的压力传感器1中，除了传感器部5与导电层32未被电连接以外，其余均与前文所述的第一实施方式的压力传感器相同。

以下，关于第二实施方式的压力传感器，以与前文所述的第一实施方式的不同点为中心来进行说明，关于相同的事项，省略其说明。另外，对于与前文所述的实施方式相同的结构标注相同符号。

如图16所示，在本实施方式的压力传感器1中，传感器部5与导电层32并未经由配线层42、44而被连接。而且，传感器部5与驱动电路59电连接，导电层32与未图示的电源电路电连接。此外，从电源电路向导电层32施加有从驱动电路59被施加于传感器部5上的驱动电压avdc以上的电压。

在此，虽然作为电源电路的结构并未被特别限定，但是例如也可以采用如下方式，即，具有对来自驱动电路59的驱动电压avdc进行放大的放大电路，并将放大后的电压施加于导电层32上。

根据以上的说明，本实施方式的压力传感器1具有：半导体基板2，其具有通过受压而发生挠曲变形的隔膜25；传感器部5，其被设置在隔膜25上，且被施加有驱动电压avdc；绝缘层31，其被配置在隔膜25上；导电层32，其被配置在绝缘层31上。此外，导电层32被设为与施加于传感器部5上的驱动电压avdc相同的电位，或者，被设为与驱动电压avdc相比较大的电位。由此，如前文所述，能够对在半导体基板2上形成有反型层的情况进行抑制，并能够对传感器部5的短路进行抑制。因此，能够减薄绝缘层31，相对应地，隔膜25变得易于挠曲，从而提高了传感器灵敏度。

通过这样的第二实施方式，也能够发挥与前文所述的第一实施方式相同的效果。

第三实施方式

接下来，对本发明的第三实施方式所涉及的压力传感器进行说明。

图17为本发明的第三实施方式所涉及的压力传感器的剖视图。

在本实施方式所涉及的压力传感器中，除了压力基准室s的配置有所不同以外，其余均与前文所述的第一实施方式的压力传感器相同。

以下，关于第三实施方式的压力传感器，以与前文所述的第一实施方式的不同点为中心来进行说明，关于相同的事项，省略其说明。另外，对于与前文所述的实施方式相同的结构标注相同符号。

如图17所示，本实施方式的压力传感器1相对于前文所述的第一实施方式而省略了周围结构体4的一部分，取而代之，具有被接合在半导体基板2的下表面上、且对凹部24进行气密密封的底基板6。在这种结构的压力传感器1中，在隔膜25与底基板6之间配置有压力基准室s。即，本实施方式的压力传感器1具有位于隔膜25的与导电层32相反一侧的压力基准室s。压力基准室s为被密闭了的空间，且压力基准室s内的压力成为压力传感器1所检测的压力的基准值。因此，能够更高精度地对隔膜25所承受的压力进行检测。

作为底基板6，能够使用例如硅基板、玻璃基板、陶瓷基板等。另外，底基板6相对于隔膜25而足够厚，以免隔着压力基准室s而与隔膜25对置的部分因差压(压力基准室s的压力与环境压力之差)而发生变形。

通过这样的第三实施方式，也能够发挥与前文所述的第一实施方式相同的效果。

第四实施方式

接下来，对本发明的第四实施方式所涉及的压力传感器进行说明。

图18为本发明的第四实施方式所涉及的压力传感器的剖视图。

以下，关于第四实施方式的压力传感器，以与前文所述的第一实施方式的不同点为中心来进行说明，关于相同的事项，省略其说明。

本发明的第四实施方式所涉及的压力传感器，除了没有压力基准室s以外，其余与前文所述的第三实施方式大致相同。另外，对于与前文所述的实施方式相同的结构标注相同符号。

如图18所示，在本实施方式的压力传感器1中，在底基板6上形成有与凹部24连通的贯穿孔61。并且，本实施方式的压力传感器1被配置为，隔膜25的上表面和下表面位于互不相同的空间内。具体而言，隔膜25的上表面位于空间s2中，隔膜25的下表面位于空间s3中。根据该结构，通过压力传感器1，从而能够对空间s2与空间s3的压力差进行检测。即，能够将压力传感器1作为差压传感器来使用。

通过这样的第四实施方式，也能够发挥与前文所述的第一实施方式相同的效果。

第五实施方式

接下来，对本发明的第五实施方式所涉及的压力传感器模块进行说明。

图19为本发明的第五实施方式所涉及的压力传感器模块的剖视图。图20为图19所示的压力传感器模块所具有的支承基板的俯视图。

以下，关于第五实施方式的压力传感器模块，以与前文所述的实施方式的不同点为中心来进行说明，关于相同的事项，省略其说明。

如图19所示，压力传感器模块100具有：封装件110，其具有内部空间s1；支承基板120，其以从内部空间s1内被引出至封装件110的外侧的方式而被配置；电路元件130及压力传感器1，其在内部空间s1内被支承在支承基板120上；填充部140，其被配置在内部空间s1内。根据这样的压力传感器模块100，通过封装件110及填充部140从而能够对压力传感器1进行保护。另外，作为压力传感器1例如能够使用前文所述的第一实施方式、第二实施方式、第三实施方式中的任意一个方式的压力传感器。

封装件110具有基座111和外壳112，基座111和外壳112以夹着支承基板120的方式相互经由粘合层而被接合在一起。以此方式被形成的封装件110具有被形成在其上端部的开口110a、和与开口110a连通的内部空间s1。

作为这些基座111和外壳112的构成材料并未被特别限定，例如可列举出氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆等氧化物陶瓷、氮化硅、氮化铝、氮化钛等氮化物陶瓷这样的各种陶瓷、或聚乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、丙烯酸类树脂、abs树脂、环氧树脂这样的各种树脂材料等绝缘性材料，并且能够将所述材料中的一种或者两种以上组合使用。在这些材料之中，尤其优选为，使用各种陶瓷。

以上，虽然对封装件110进行了说明，但是作为封装件110的结构，只要能够发挥其功能即可，并未被特别限定。

支承基板120被夹在基座111和外壳112之间，并且以从内部空间s1内被引出至封装件110的外侧的方式而被配置。此外，支承基板120对电路元件130及压力传感器1进行支承，并且对电路元件130及压力传感器1进行电连接。如图20所示，这种支承基板120具备：具有可挠性的基材121、和被配置在基材121上的多个配线129。

基材121具备：具有开口122a的框状的基部122、和从基部122延伸的带状的带体123。而且，带体123在基部122的外缘部处被基座111和外壳112夹持并向封装件110的外侧延伸。作为这种基材121，例如能够使用一般情况下所使用的柔性印刷基板。另外，虽然在本实施方式中基材121具有可挠性，但基材121的全部或者一部分也可以是硬质。

在基材121的俯视观察时，电路元件130及压力传感器1位于开口122a的内侧，且以并排的方式被配置。此外，电路元件130及压力传感器1分别经由接合线bw而被悬吊在基材121上，并以从支承基板120悬浮的状态而被支承基板120所支承。此外，电路元件130及压力传感器1分别经由接合线bw以及配线129而被电连接。以此方式，通过以相对于支承基板120而悬浮的状态来对电路元件130及压力传感器1进行支承，从而不易使应力从支承基板120向电路元件130及压力传感器1传递，由此提高了压力传感器1的压力检测精度。

电路元件130具有用于向桥接电路50供给电压的驱动电路、用于对来自桥接电路50的输出进行温度补偿的温度补偿电路、根据来自温度补偿电路的输出而求出所承受的压力的压力检测电路、将来自压力检测电路的输出转换为预定的输出形式(cmos、lv-pecl、lvds等)而进行输出的输出电路等。

填充部140以覆盖电路元件130及压力传感器1的方式而被配置在内部空间s1中。通过这种填充部140，从而在对电路元件130及压力传感器1进行保护(防尘以及防水)的同时，使作用于压力传感器1上的外部应力(例如，下落冲击)变得不易传递至电路元件130及压力传感器1。

此外，填充部140能够由液状或者凝胶状的填充材料构成，在能够对电路元件130及压力传感器1的过度的位移进行抑制的这点上，尤其优选为，由凝胶状的填充材料构成。根据这种填充部140，能够从水分中有效地对电路元件130及压力传感器1进行保护，并且能够将压力高效地向压力传感器1进行传递。作为构成这种填充部140的填充材料并未被特别限定，例如能够使用硅油、氟系油、硅凝胶等。

以上，对压力传感器模块100进行了说明。这样的压力传感器模块100具有压力传感器1、和对压力传感器1进行收纳的封装件110。因此，通过封装件110，从而能够对压力传感器1进行保护。此外，能够享有前文所述的压力传感器1的效果，并能够发挥优异的可靠性。

另外，作为压力传感器模块100的结构并未被限定于前述的结构，例如，也可以省略填充部140。此外，虽然在本实施方式中，压力传感器1及电路元件130通过接合线bw而以被悬吊在支承基板120上的状态而被支承，但是例如也可以将压力传感器1及电路元件130直接配置在支承基板120上。此外，虽然在本实施方式中，压力传感器1以及电路元件130以横向并排的方式被配置，但是例如也可以将压力传感器1及电路元件130以在高度方向上并排的方式被配置。

第六实施方式

接下来，对本发明的第六实施方式所涉及的电子设备进行说明。

图21为表示作为本发明的第六实施方式所涉及的电子设备的高度计的立体图。

如图21所示，作为电子设备的高度计200能够像手表那样佩戴在手腕上。此外，在高度计200的内部搭载有压力传感器1(压力传感器模块100)，并且能够在显示部201上显示当前位置的海拔高度、或者当前位置的气压等。另外，在该显示部201上，还能够显示当前时刻、使用者的心率、天气等各种各样的信息。

作为这种电子设备的一个示例的高度计200具有压力传感器1。因此，高度计200能够享有前文所述的压力传感器1的效果，并能够发挥较高的可靠性。

第七实施方式

接下来，对本发明的第七实施方式所涉及的电子设备进行说明。

图22为表示作为本发明的第七实施方式所涉及的电子设备的导航系统的主视图。

如图22所示，作为电子设备的导航系统300具备：未图示的地图信息、来自gps(全球定位系统：globalpositioningsystem)的位置信息取得单元、由陀螺仪传感器以及加速度传感器和车速数据所实现的自主导航单元、压力传感器1(压力传感器模块100)、和显示预定的位置信息或者行进道路信息的显示部301。

根据该导航系统300，除了所取得的位置信息以外，还能够取得高度信息。例如，当行驶于位置信息上表示与一般道路基本相同的位置的高架道路上时，在不具有高度信息的情况下，在导航系统中将无法判断出是行驶在一般道路上，还是行驶在高架道路上，并且会将一般道路的信息作为优先信息而提供给使用者。因此，通过在导航系统300中搭载压力传感器1，并利用压力传感器1来取得高度信息，从而能够对由从一般道路进入高架道路所产生的高度变化进行检测，进而能够将高架道路的行驶状态下的导航信息提供给使用者。

作为这种电子设备的一个示例的导航系统300具有压力传感器1。因此，导航系统300能够享有前文所述的压力传感器1的效果，并能够发挥较高的可靠性。

另外，本发明的电子设备并不限定于前述的高度计及导航系统，例如能够应用于个人计算机、数码照相机、移动电话、智能手机、平板电脑终端、时钟(包括智能手表)、无人机、医疗设备(例如，电子体温计、血压计、血糖仪、心电图计测装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、各种测量设备、计量仪器类(例如，车辆、航空器、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器等。

第八实施方式

接下来，对本发明的第八实施方式所涉及的移动体进行说明。

图23为表示作为本发明的第八实施方式所涉及的移动体的汽车的立体图。

如图23所示，作为移动体的汽车400具有车身401和四个车轮402(轮胎)，并且被够成为，通过被设置于车身401上的未图示的动力源(发动机)而使车轮402旋转。此外，汽车400具有被搭载于车身401上的电子控制单元(ecu：electroniccontrolunit)403，并且在该电子控制单元403中内置有压力传感器1。电子控制单元403通过压力传感器1对车身401的加速度或倾斜等进行检测，从而能够掌握移动状态或姿态等，进而能够准确地实施车轮402等的控制。由此，汽车400能够安全且稳定地进行移动。另外，压力传感器1也可以被搭载于汽车400所具备的导航系统等中。

作为这样的移动体的一个示例的汽车400具有压力传感器1。因此，汽车400能够享有前文所述的压力传感器1的效果，并能够发挥较高的可靠性。

以上，虽然基于图示的各个实施方式而对本发明的压力传感器、压力传感器模块、电子设备以及移动体进行了说明，但本发明并不限定于此，各部的结构能够置换为具有相同的功能的任意的结构。此外，也可以附加有其他的任意的结构物或工序。此外，也可以对各个实施方式进行适当组合。

符号说明

1…压力传感器；2…半导体基板；21…第一硅层；22…氧化硅层；23…第二硅层；231…反型层；24…凹部；25…隔膜；25a…区域；31…绝缘层；32…导电层；4…周围结构体；4a…侧壁部；4b…盖部；41…层间绝缘膜；42…配线层；429…保护环；43…层间绝缘膜；44…配线层；447…顶部；448…贯穿孔；449…保护环；45…表面保护膜；46…被覆层；461…贯穿孔；47…密封层；5…传感器部；50…桥接电路；51、52、53、54…压电电阻元件；55…配线；59…驱动电路；6…底基板；61…贯穿孔；100…压力传感器模块；110…封装件；110a…开口；111…基座；112…外壳；120…支承基板；121…基材；122…基部；122a…开口；123…带体；129…配线；130…电路元件；140…填充部；200…高度计；201…显示部；300…导航系统；301…显示部；400…汽车；401…车身；402…车轮；403…电子控制单元；avdc…驱动电压；bw…接合线；s…压力基准室；s1…内部空间；s2、s3…空间。