物理量传感器、高度计、电子设备以及移动体的制作方法

文档序号:9215345阅读:276来源:国知局
物理量传感器、高度计、电子设备以及移动体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及物理量传感器、高度计、电子设备以及移动体。
【背景技术】
[0002]以往,作为压力传感器,公知有如下结构,该结构具有:因受压而挠曲变形的膜片(diaphragm);压力检测用桥电路,其具有配置于膜片的4个压电电阻元件;以及温度检测用桥电路,其具有配置于膜片的周围的4个压电电阻元件(例如参照专利文献I)。根据这样的压力传感器,能够根据来自温度检测用桥电路的输出,对来自压力检测用桥电路的输出进行校正,提高压力的检测精度。
[0003]但是,在引用文献I的压力传感器中,不能将压力检测用桥电路具有的压电电阻元件与温度检测用桥电路具有的压电电阻元件接近地配置。此外,温度检测用桥电路具有的压电电阻元件被配置在位于膜片的周围且厚度远远大于膜片的部分,因此,与压力检测用桥电路具有的压电电阻元件相比,难以传导来自外部的热。因此,在温度检测用桥电路中,不能高精度地检测出压力检测用桥电路具有的压电电阻元件的温度。
[0004]因此,在专利文献I的压力传感器中,存在如下问题:不能高精度地进行与来自温度检测用桥电路的输出对应的来自压力检测用桥电路的输出的校正,不能发挥优异的压力检测精度。
[0005]专利文献1:日本特开2007-271379号公报

【发明内容】

[0006]本发明的目的在于,提供具有优异的检测精度的物理量传感器、具有该物理量传感器且可靠性高的高度计、电子设备以及移动体。
[0007]本发明是为了解决上述的问题的至少一部分而完成的,可以作为以下的应用例来实现。
[0008][应用例I]
[0009]本应用例的物理量传感器的特征在于,具有:膜片,其能够挠曲变形;周围壁部,其配置在所述膜片的周围,该周围壁部的厚度沿远离所述膜片的方向而增加;挠曲量检测元件,其配置于所述膜片,检测所述膜片的挠曲量;以及温度检测元件,其配置于所述周围壁部。
[0010]由此,能够减轻因膜片的变形而产生的应力传导到温度检测元件,能够缩短温度检测元件与挠曲量检测元件的间隔距离。因此,得到具有优异检测精度的物理量传感器。
[0011][应用例2]
[0012]在本应用例的物理量传感器中,优选的是,所述周围壁部的厚度沿远离所述膜片的方向而连续增加。
[0013]由此,能够减轻膜片发生挠曲变形时的应力集中。即,能够有效地使应力分散。
[0014][应用例3]
[0015]在本应用例的物理量传感器中,优选的是,所述温度检测元件沿着所述膜片的周围进行配置。
[0016]由此,能够进一步缩短温度检测元件与挠曲量检测元件的间隔距离。此外,能够实现物理量传感器的小型化。
[0017][应用例4]
[0018]在本应用例的物理量传感器中,优选的是,在俯视时,所述膜片呈矩形,所述温度检测元件在俯视时配置在所述膜片的对角线的延长线上。
[0019]与其它部位相比,这样的部位是刚性高且难以挠曲的部位,因此,温度检测元件难以变形,温度检测元件的温度检测精度提高。
[0020][应用例5]
[0021]在本应用例的物理量传感器中,优选的是,所述温度检测元件具有沿着所述膜片的周围弯曲的部分。
[0022]由此,能够沿着呈矩形的膜片的周围来配置温度检测元件,因此,能够进一步缩短温度检测元件与挠曲量检测元件的间隔距离。此外,能够实现物理量传感器的小型化。
[0023][应用例6]
[0024]在本应用例的物理量传感器中,优选的是,所述温度检测元件配置有多个。
[0025]由此,温度检测精度提高。
[0026][应用例7]
[0027]在本应用例的物理量传感器中,优选的是,在俯视时,所述膜片、所述温度检测元件以及压力基准室重合。
[0028]由此,能够将挠曲量检测元件以及温度检测元件配置在压力基准室中,因此,能够将挠曲量检测元件放置在与温度检测元件大致相同的环境中。因此,温度检测元件的温度检测精度提尚。
[0029][应用例8]
[0030]在本应用例的物理量传感器中,优选的是,在俯视时,所述膜片与压力基准室重合,所述温度检测元件与所述压力基准室错开。
[0031]由此,能够将温度检测元件设置在刚性更高的位置,因此,温度检测元件难以变形,温度检测元件的温度检测精度提高。
[0032][应用例9]
[0033]在本应用例的物理量传感器中,优选的是,所述挠曲量检测元件是压电电阻元件。
[0034]由此,挠曲量检测元件的结构变得简单。
[0035][应用例10]
[0036]在本应用例的物理量传感器中,优选的是,所述温度检测元件是压电电阻元件。
[0037]由此,温度检测元件的结构变得简单。
[0038][应用例11]
[0039]在本应用例的物理量传感器中,优选的是,该物理量传感器是检测压力的压力传感器。
[0040]由此,能够检测膜片受到的压力。
[0041][应用例12]
[0042]本应用例的高度计的特征在于具有上述应用例的物理量传感器。
[0043]由此,得到可靠性高的高度计。
[0044][应用例13]
[0045]本应用例的电子设备的特征在于具有上述应用例的物理量传感器。
[0046]由此,得到可靠性高的电子设备。
[0047][应用例14]
[0048]本应用例的移动体的特征在于具有上述应用例的物理量传感器。
[0049]由此,得到可靠性高的移动体。
【附图说明】
[0050]图1是示出本发明的物理量传感器的第一实施方式的剖视图。
[0051]图2是示出图1所示的物理量传感器具有的挠曲量传感器以及温度传感器的俯视图。
[0052]图3是对包含图2所示的挠曲量传感器的电路进行说明的图。
[0053]图4是对图1所示的物理量传感器的制造方法进行说明的剖视图。
[0054]图5是对图1所示的物理量传感器的制造方法进行说明的剖视图。
[0055]图6是对图1所示的物理量传感器的制造方法进行说明的剖视图。
[0056]图7是对图1所示的物理量传感器的制造方法进行说明的剖视图。
[0057]图8是对图1所示的物理量传感器的制造方法进行说明的剖视图。
[0058]图9是对图1所示的物理量传感器的制造方法进行说明的剖视图。
[0059]图10是对图1所示的物理量传感器的制造方法进行说明的剖视图。
[0060]图11是对图1所示的物理量传感器的制造方法进行说明的剖视图。
[0061]图12是示出本发明的物理量传感器的第二实施方式的俯视图。
[0062]图13是对包含图12所示的温度传感器的电路进行说明的图。
[0063]图14是示出本发明的物理量传感器的第三实施方式的剖视图。
[0064]图15是示出本发明的物理量传感器的第四实施方式的剖视图。
[0065]图16是示出本发明的高度计的一例的立体图。
[0066]图17是不出本发明的电子设备的一例的正面图。
[0067]图18是示出本发明的移动体的一例的立体图。
[0068]标号说明
[0069]I物理量传感器;2基板;21半导体基板;211第一 Si层;212 S1jl ;213第二Si层;22第一绝缘膜;23第二绝缘膜;24膜片;24a受压面;241、242、243、244边;245、246、247、248角部;25凹部;26周围壁部;261第一锥部;262厚度固定部;263第二锥部;27厚壁部;3挠曲量传感器;30桥电路;31、32、33、34压电电阻元件;311、321、331、341压电电阻部;313、323、333、343布线;332、342连接部;4元件周围结构体;41、43层间绝缘膜;42、42a、42b、44、44a、44b布线层;441覆盖层;442细孔;45表面保护膜;46封闭层;49膜;51壁部;52覆盖部;6温度传感器;60桥电路;61、62、63、64压电电阻元件;611、621、631、641压电电阻部;613、623、633、643布线;7空洞部;9半导体电路;91 MOS晶体管;911栅极电极;200高度计;201显示部;300导航系统;301显示部;400移动体;401车体;402车轮;L延长线
【具体实施方式】
[0070]以下,基于附图所示的实施方式,对本发明的物理量传感器、高度计、电子设备以及移动体进行详细说明。
[0071]1.物理量传感器
[0072]<第一实施方式>
[0073]图1是示出本发明的物理量传感器的第一实施方式的剖视图。图2是示出图1所示的物理量传感器具有的挠曲量传感器以及温度传感器的俯视图。图3是对包含图2所示的挠曲量传感器的电路进行说明的图。图4?图11分别是对图1所示的物理量传感器的制造方法进行说明的剖视图。此外,在以下的说明中,将图1中的上侧记作“上”,将下侧记作“下”。
[0074]物理量传感器I是能够检测压力的压力传感器。通过将物理量传感器I作为压力传感器,例如,能够将其安装在各种电子设备中而用于计测高度。
[0075]如图1所示,物理量传感器I具有基板2、挠曲量传感器(压力检测传感器)3、温度传感器6、元件周围结构体4、空洞部7、半导体电路9。以下,依次对这各部分进行说明。
[0076]〈〈基板》
[0077]基板2呈板状,是在由SOI基板(依次层叠第一 Si层21 US1Jl 212、第二 Si层213而成的基板)构成的半导体基板21上依次层叠由氧化硅膜6102膜)构成的第一绝缘膜22和由氮化硅膜(SiN膜)构成的第二绝缘膜23而构成的。不过,半导体基板21不限于SOI基板,例如,也可以使用硅基板。此外,作为第一绝缘膜22以及第二绝缘膜23的材料,只要在制造时能够保护半导体基板21并使半导体基
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