压力传感器技术领域
本发明涉及压力传感器，特别是涉及具有隔膜(diaphragm)的压
力传感器。
背景技术
利用半导体的压阻效应的压力传感器，由于小型、轻量、高灵敏度
而广泛应用于工业测量、医疗等领域。在这样的压力传感器中，在半导
体基板上形成有隔膜。进而，在隔膜上形成有应变片。利用对隔膜施加
的压力，使应变片发生变形。检测由压阻效应引起的应变片的电阻变化，
从而测定压力。
并且，公开了一种为了减少串扰(cross talk)而将静压检测用的测
定元件设置在最佳位置的压力传感器(专利文献1)。在专利文献1的压
力传感器中，在传感器芯片与基座之间的接合部的外侧设置静压检测用
测定元件。具体而言，在传感器芯片的中央形成有正方形的差压用隔膜。
进而，在差压用隔膜的周缘部或者中心部设置有差压检测用测定元件。
在差压用隔膜的外侧设置有静压检测用测定元件。
进一步，公开了在半导体基板上设置有静压检测用的隔膜的压力传
感器(专利文献2)。在专利文献2的压力传感器中，在圆形的差压用隔
膜的外周形成有圆环状的静压用隔膜。进而，在静压用隔膜形成有4个
静压用测定元件。在周方向等间隔地配置有4个静压用测定元件。即，
两个静压用测定元件以夹着差压用隔膜对置的方式配置。通过形成静压
用隔膜，能够提高静压的灵敏度。
如上所述，由应变而引起电阻变化的压阻元件作为测定元件使用。
即，根据由压力产生的半导体基板的应变，压阻元件的电阻发生变化。
利用电桥电路检测电阻的变化量，从而能够测定压力。
【专利文献1】日本特开2002-277337号公报
【专利文献2】日本特开平6-213746号公报
但是，作为测定元件使用的压阻元件会受到测定气氛温度的影响。
例如，由于半导体基板和玻璃基座等的热膨胀系数的不同而产生热应
力。由于该热应力，半导体基板上的测定元件产生应变。因此，在测定
气氛温度不同的情况下，成为测定误差的原因。
并且，在压力传感器中，为了实现小型化，需要缩小隔膜。但是，
如果缩小隔膜，则测定灵敏度下降。例如，如果使静压检测用隔膜的长
宽比(长度和厚度的比)恒定，则应力的峰值恒定。但是，即便使长宽
比恒定，如果缩小隔膜，则应力的峰宽变小。因此，难以充分取得灵敏
度。换言之，如果为了增高测定灵敏度而增大隔膜，则难以实现压力传
感器的小型化。
这样，存在难以实现小型且高性能的压力传感器这样的问题点。
发明内容
本发明是为了解决这样的问题点而完成的，其目的在于提供一种小
型且高性能的压力传感器。
本发明所涉及的第1压力传感器，具备：基板；差压用隔膜，该压
差用隔膜设置于该基板的中央部；压差用测定元件，该差压用测定元件设
置于该差压用隔膜；两个静压用隔膜，这两个静压用隔膜设置于差压用隔
膜的外周部；第1静压用测定元件，该第1静压用测定元件形成在两个静
压用隔膜中的第1静压用隔膜的端部；以及第2静压用测定元件，该第2
静压用测定元件形成在两个静压用隔膜中的第2静压用隔膜的中央部。在
此，能够使连结差压用隔膜的中心和第1静压用隔膜的中心的直线，与
连结差压用隔膜的中心和第2静压用隔膜的中心的直线正交。
并且，本发明所涉及的第2压力传感器，具备：基板；差压用隔膜，
该差压用隔膜设置于该基板的中央部；差压用测定元件，该差压用测定元
件设置于该差压用隔膜；一个静压用隔膜，该静压用隔膜设置于差压用隔
膜的外周部；第1静压用测定元件，该第1静压用测定元件形成于静压用
隔膜的端部；以及第2静压用测定元件，该第2静压用测定元件形成于静
压用隔膜的中央部。在此，能够在静压用隔膜的基板中心侧的端部或者
基板端侧的端部形成第1静压用测定元件。
如果采用这样的结构，则即便在压力传感器小型化的情况下也能够
抑制测定灵敏度的下降。即，在本发明所涉及的压力传感器中，将第1
静压用测定元件形成于静压用隔膜的端部，将第2静压用测定元件形成
于静压用隔膜的中央部，因此，由施加压力产生的应变所引起的电阻变
动在这两个静压用测定元件的一方中为正，在另一方中为负。因此，能
够抑制相对于静压的测定灵敏度的下降。进而，这两个静压用测定元件
能够配置在一个静压用隔膜的端部和中央部，至多具有两个静压用隔膜
就足够了，因此能够将静压用隔膜的个数减少至一个或者两个。因此，
能够实现压力传感器的小型化。
并且，如果采用这样的结构，则也能够抑制由温度变化引起的测定
误差。即，在本发明所涉及的压力传感器中，将第1静压用测定元件形
成于静压用隔膜的端部，将第2静压用测定元件形成于静压用隔膜的中
央部，因此，由温度变化时产生的应力所引起的电阻变动在这两个静压
用测定元件的双方中为相同的方向。因此，能够抑制由于温度变化而引
起的输出变动。
结果，能够得到小型且高性能的压力传感器。
在本发明所涉及的压力传感器中，能够使静压用隔膜的短边方向沿
着相对于差压用隔膜的中心的径向配置，并且沿着与静压用隔膜的短边
方向垂直的方向形成第1及第2静压用测定元件。
并且，在本发明所涉及的压力传感器中，优选将静压用隔膜形成为
长方形状。
并且，在本发明所涉及的压力传感器中，也能够将静压用隔膜形成
为包围差压用隔膜的圆环状。在这种情况下，能够将静压用隔膜形成为
圆形状或者多边形状，进一步，也可以将圆环状的静压用隔膜和圆形状
或者多边形状的差压用隔膜配置成同心圆状。
并且，在本发明所涉及的压力传感器中，能够将基板形成为圆形状
或者多边形状。
根据本发明，能够提供一种小型且高性能的压力传感器。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的压力传感器的结构的俯
视图。
图2是图1的II-II剖视图。
图3是图1的III-III剖视图。
图4是表示由静压用测定元件构成的电桥电路和对该电桥电路施加
压力时的电阻变动的示意图。
图5是施加压力时距离传感器芯片中心的应力分布图。
图6是表示由静压用测定元件构成的电桥电路和对该电桥电路施加
压力时的电阻变动的示意图。
图7是施加温度时距离传感器芯片中心的应力分布图。
图8是表示本发明的第1实施方式所涉及的压力传感器的其他结构
例的俯视图。
图9是表示压力传感器的制造工序的图。
图10是表示压力传感器的制造工序的工序剖视图。
图11是表示压力传感器的其他制造工序的图。
图12是表示压力传感器的其他制造工序的工序剖视图。
图13是表示本发明的第2实施方式所涉及的压力传感器的结构的俯
视图。
图14是表示本发明的第3实施方式所涉及的压力传感器的结构的俯
视图。
图15是表示本发明的第3实施方式所涉及的压力传感器的其他结构
的俯视图。
图16是表示本发明的第3实施方式所涉及的压力传感器的其他结构
的俯视图。
符号说明
1...第1半导体层；2...绝缘层；3...第2半导体层；4...差压用隔膜；
5(5a·5c)差压用测定元件；9·19...抗蚀剂；10...传感器芯片；15b·
15f...静压用测定元件(第2静压用测定元件)；16d·16h…静压用测定
元件(第1静压用测定元件)；17(17b·17d)...静压用隔膜。
具体实施方式
以下，参照附图对应用了本发明的具体的实施方式进行详细说明。
<第1实施方式>
首先，对本发明的第1实施方式所涉及的压力传感器进行说明。图
1是表示本实施方式所涉及的压力传感器所使用的传感器芯片的结构的
俯视图。图2是图1的II-II剖视图，图3是III-III剖视图。本实施
方式所涉及的压力传感器，是利用半导体的压阻效应的半导体压力传感
器。
压力传感器具有由半导体基板构成的传感器芯片10。传感器芯片
10形成为正方形状。如图1所示，将正方形状的传感器芯片10的各顶
点设为A、B、C、D，将左上角设为角A，将右下角设为角B，将右上
角设为角C，将左下角设为角D。进而，将连结角A和角B的对角线
设为对角线AB，将连结角C和角D的对角线设为对角线CD。由于传
感器芯片10是正方形，所以对角线AB和对角线CD正交。
如图2所示，传感器芯片10形成为作为基台的第1半导体层1、绝
缘层2及第2半导体层3的3层构造。例如，作为传感器芯片10能够
使用SOI(Silicon On Insulator，绝缘体上硅)基板，该SOI基板由第
1半导体层1、0.5μm左右厚度的绝缘层2、以及第2半导体层3构成。
第1半导体层1及第2半导体层3例如由n型单晶硅层构成。绝缘层2
例如由SiO2层构成。在第1半导体层1上形成有绝缘层2。并且，在绝
缘层2上形成有第2半导体层3。因而，在第1半导体层1和第2半导
体层3之间配设有绝缘层2。当对第1半导体层1进行蚀刻时，绝缘层
2作为蚀刻停止层(etching stopper)发挥功能。第2半导体层3构成
差压用隔膜4。如图1及图2所示，差压用隔膜4配设于芯片的中央部
分。
在传感器芯片10的中央部设置有用于检测差压的差压用隔膜4。如
图2所示，通过除去第1半导体层1而形成差压用隔膜4。即，在差压
用隔膜4处，传感器芯片10变薄。在此，如图1所示，差压用隔膜4
形成为正方形状。并且，差压用隔膜4的中心与传感器芯片10的中心
一致。即，传感器芯片10的中心点位于对角线AB和对角线CD的交
点上。进而，差压用隔膜4相对于正方形状的传感器芯片10倾斜45°
配置。因而，对角线AB垂直地通过差压用隔膜4的对置的2边的中心。
并且，对角线CD垂直地通过差压用隔膜4的对置的其他2边的中心。
在差压用隔膜4的表面设置有差压用测定元件5a·5c。将这两个差
压用测定元件5a·5c统称为差压用测定元件5。差压用测定元件5设置
在差压用隔膜4的端部。即，差压用测定元件5形成在差压用隔膜4的
周缘部上。在此，在正方形的差压用隔膜4的2边设置有差压用测定元
件5。差压用测定元件5设置在差压用隔膜4的2边的中央。在差压用
隔膜4的中心与角A之间配置有差压用测定元件5a，在差压用隔膜4
的中心与角C之间配置有差压用测定元件5c。
差压用测定元件5是具有压阻效应的应变片。因而，当传感器芯片
10产生应变时，各差压用测定元件5a·5c的电阻发生变化。另外，在
传感器芯片的上表面形成有与各差压用测定元件5a·5c连接的配线(未
图示)。例如，在各差压用测定元件5a·5c的两端连接有配线。两个差
压用测定元件5利用该配线与电桥电路接线。借助由差压用隔膜4隔开
的空间的压力差，差压用隔膜4变形。对于差压用测定元件5，根据差
压用隔膜4的变形量而电阻发生变化。通过检测该电阻变化，能够测定
压力。如图2及图3所示，差压用测定元件5形成在传感器芯片10的
表面。
两个差压用测定元件5a·5c相互平行地配置。即，两个差压用测定
元件5a·5c的长边方向沿着对角线CD设置。进而，在差压用测定元
件5a·5c的长边方向的两端连接有配线(未图示)。差压用测定元件5
形成为，与传感器芯片10的晶面方位(100)中的压阻系数最大的<110
>晶向平行。
进一步，在传感器芯片10设置有两个静压用隔膜17b·17d。将这
两个静压用隔膜17b·17d统称为静压用隔膜17。如图2及图3所示，
通过除去第1半导体层1而形成静压用隔膜17。即，在静压用隔膜17
处，传感器芯片10变薄。对于静压用隔膜17，在差压用隔膜4的外周
部(即差压用隔膜4的外侧)配置静压用隔膜17。
如图1所示，静压用隔膜17b位于对角线AB上、且配置在传感器
芯片10的中心点(对角线AB和对角线CD的交点)与角B之间。即，
静压用隔膜17b隔着传感器芯片10的中心点配置在与差压用测定元件
5a相反侧。另一方面，如图1所示，静压用隔膜17d位于对角线CD上、
且配置在传感器10的中心点与角D之间。即，静压用隔膜17d隔着传
感器芯片10的中心点配置在差压用测定元件5c相反侧。静压用隔膜
17b·17d形成为相同的大小、形状。
静压用隔膜17形成为长方形状。因此，静压用隔膜17的长边和短
边正交。即，在静压用隔膜17存在长边方向和短边方向。在此，将从
传感器芯片10的中心点朝向外侧延伸的方向称作径向(r方向)。即，
从传感器芯片10的中心点朝向传感器芯片10的端部的方向成为径向。
由于传感器芯片10的中心和差压用隔膜4的中心一致，所以该径向成
为相对于差压用隔膜4的中心的径向。进而，将与径向正交的方向称作
周方向(θ方向)。周方向与以传感器芯片10的中心点为中心的圆的切
线方向对应。静压用隔膜17的短边与径向平行。静压用隔膜17b的短
边与对角线AB平行，静压用隔膜17d的短边与对角线CD平行。因而，
这两个静压用隔膜17b·17d的短边方向垂直。并且，在对角线AB及
对角线CD上，静压用隔膜17的长边方向和周方向平行。
在静压用隔膜17b上形成有静压用测定元件15b，在静压用隔膜17d
上形成有静压用测定元件16d。静压用测定元件15b·16d是与差压用
测定元件5同样的应变片。因而，当传感器芯片10产生应变时，由于
压阻效应，各静压用测定元件15b·16d的电阻发生变化。静压用测定
元件15b·16d和差压用测定元件5同样地与电桥电路连接。由此，能
够测定静压。另外，如图2及图3所示，静压用测定元件15b·16d形
成在传感器芯片10的表面。在静压用测定元件15b·16d的长边方向的
两端连接有配线(未图示)。并且，与差压用测定元件5同样，静压用
测定元件15b·16d与电桥电路接线。
静压用测定元件15b形成在对角线AB上，静压用测定元件16d形
成在对角线CD上。静压用测定元件15b相当于本发明中的第2静压用
测定元件，配置在静压用隔膜17b的中央部。另一方面，静压用测定元
件16d相当于本发明中的第1静压用测定元件，配置在静压用隔膜17d
的端部。在此，静压用测定元件16d形成在静压用隔膜17d的传感器芯
片端侧的周缘上(角D侧的长边上)。
从传感器芯片10的中心点到静压用测定元件15b的距离，形成得
比从传感器芯片10的中心到静压用测定元件16d的距离短。另外，也
可以将静压用测定元件16d配置在靠传感器芯片10的中心侧的长边上。
并且，在本实施方式中，将静压用测定元件16d形成在静压用隔膜17d
的长边上，但并不限定于形成在长边上，只要形成在静压用隔膜17d的
芯片中心侧或者芯片端侧的端部附近的产生最大应力的部位即可。
这样，在静压用测定元件15b和静压用测定元件16d中，改变静压
用隔膜17上的静压用测定元件的配置位置。即，将静压用测定元件15b
配置在静压用隔膜17b的中央部，将静压用测定元件16d配置在静压用
隔膜17d的端部。通过这样构成，即便在传感器芯片10小型化的情况
下，也能够防止测定灵敏度的下降。进一步，能够抑制由测定环境的温
度变化而引起的测定误差。即，能够提高压力传感器的温度特性。根据
上述结构，能够实现小型且高性能的压力传感器。
首先，参照图4及图5对能够防止测定灵敏度的下降的理由进行说
明。图4是表示由静压用测定元件15b·16d构成的电桥电路及其电阻
变动的示意图。如图4所示，两个静压用测定元件15b·16d和两个外
部固定电阻成为电阻元件，例如构成惠斯登电桥电路。图5是表示施加
3.5MPa的压力时的距离传感器芯片10的中心点的应力分布图。另外，
图5表示对角线CD上的应力的模拟结果。对于基于模拟的解析，使用
有限元法(Finite Element Method：FEM)。在图5中，横轴表示距离
传感器芯片10的中心的距离，纵轴表示应力。在图5中，左侧的箭头
与静压用隔膜17的中央的位置对应，右侧的箭头与静压用隔膜17的外
侧的边缘对应。
在静压用隔膜17的中央部和端部处，施加压力时所产生的应力的
朝向相反。例如，如图5所示，当施加3.5MPa的压力时，在静压用隔
膜17的中央部(左侧箭头)应力为负，在端部(右侧箭头)应力为正。
即，在静压用隔膜17的中央部，形成有应力为负的峰，在端部，形成
有应力为正的峰。
在此，如图4所示，使规定压力下的静压用测定元件15b·16d的
电阻值设为与外部固定电阻的电阻值相同的值R。将由通过施加压力而
产生的应变所引起的静压用测定元件16d的电阻变动的绝对值设为Δ
R1，将静压用测定元件15b的电阻变动的绝对值设为ΔR2。于是，在
配置于静压用隔膜17的端部的静压用测定元件16d中，电阻值为R-
ΔR1。另一方面，在配置于静压用隔膜17的中央部的静压用测定元件
15b中，电阻值为R+ΔR2。另外，ΔR1及ΔR2分别为正值。即，当
施加压力时，在相当于第1静压用测定元件的静压用测定元件16d中电
阻值下降，在相当于第2静压用测定元件的静压用测定元件15b中电阻
值上升。
这样，当从规定的压力发生变化时，电桥电路的电阻平衡崩溃，在
静压用测定元件15b及静压用测定元件16d中，电阻变动值的符号相反。
即，在两个静压用测定元件15b·16d的一方中电阻变动为正，在另一
方中电阻变动为负。由此，电桥输出变大，能够提高相对于静压的测定
灵敏度。进一步，静压用测定元件15b·16d沿着静压用隔膜17的长边
形成。如图5所示，在静压用隔膜17的边缘及中央处，所产生的应力
为峰。进而，在其边缘或者中央形成有沿着静压用隔膜17的长边方向
的静压用测定元件15b·16d。由电桥电路检测出的电阻值变化成为沿
着该长边方向进行积分的值。因而，能够有效地将所产生的应力转换成
电阻值变化。因此，能够提高测定灵敏度。
接着，使用图6及图7对能够抑制由测定环境的温度变化而引起的
测定误差的理由进行说明。与图4同样，图6是表示由静压用测定元件
15b·16d构成的电桥电路及其电阻变动的示意图。图7是表示施加-
40℃的温度时的距离传感器芯片10的中心点的应力分布图。另外，图7
表示对角线CD上的应力的模拟结果。对于基于模拟的解析，使用FEM
(Finite Element Method)。在图7中，横轴表示距离传感器芯片10的
中心点的距离，纵轴表示应力。在图7中，左侧的箭头与静压用隔膜17
的中央的位置对应，右侧的箭头与静压用隔膜17的外侧的边缘对应。
由温度变化时产生的应力所引起的电阻值变化朝向相同的方向。
即，如图7所示，在静压用隔膜17的边缘和中央处，沿着相同的方向
产生应力。例如，在由于温度变化而在静压用隔膜17的边缘产生了压
缩应力的情况下，在静压用隔膜17的中央也产生压缩应力。在由于温
度变化而在静压用隔膜17的边缘产生了拉伸应力的情况下，在静压用
隔膜17的中央也产生拉伸应力。因而，静压用测定元件16d的电阻值
为R+ΔR1，静压用测定元件15b的电阻值为R+ΔR2。另外，ΔR1
和ΔR2为正数。因而，即便在温度发生了变化的情况下，也能够缩小
电桥输出。即，能够抑制由于温度变化而引起的输出的变动。因此，能
够抑制由于温度变化而引起的测定误差。由此，能够提高温度特性。
通过将静压用测定元件15b·16d及静压用隔膜17按照上述方式配
置，能够实现小型且高性能的压力传感器。并且，在上述说明中，将静
压用隔膜17形成为长方形而进行说明，但静压用隔膜17的形状并不限
定于长方形。例如，也可以将静压用隔膜形成为椭圆形等。进一步，在
上述说明中，将静压用隔膜17设置在传感器芯片10的两个角的附近(与
静压用测定元件15b·16d对应的部位)，但是也可以以在周方向上连续
的方式形成为圆环状、多边形状等。
例如，如图8(a)所示，能够将静压用隔膜17形成为四边形的画
框状。并且，如图8(b)所示，也能够将差压用隔膜4形成为圆形，
将静压用隔膜17形成为圆环状，静压用隔膜17设置成包围差压用隔膜
4的周围。即，也能够形成包围差压用隔膜14的槽而将该槽设为静压用
隔膜17。换言之，只要静压用隔膜17是具有长边方向和短边方向的形
状即可。进而，只要将与长边方向正交的短边方向沿着径向配置即可。
将静压用测定元件15b·16d的长边方向沿着静压用隔膜的长边方向配
置。即，静压用测定元件15b·16d的长边方向沿着周方向配置。
并且，在上述说明中，将基板及差压用隔膜4形成为正方形，但并
不限定于此，也可以形成为圆形等。并且，在上述说明中，以连结差压
用隔膜4的中心(传感器芯片10的中心)和静压用隔膜17b的中心的
直线、与连结差压用隔膜4的中心和静压用隔膜17d的中心的直线正交
的方式配置静压用隔膜17，但并不限定于此。例如，也可以按照如下方
式配置：夹着差压用隔膜4使静压用隔膜17b和静压用隔膜17d对置，
使静压用隔膜17b的中心、差压用隔膜4的中心、以及差压用隔膜17d
的中心位于同一直线上。
接着，使用图9及图10对压力传感器的制造方法进行说明。图9
是表示压力传感器的制造方法的图，表示从上方观察传感器芯片10的
结构。图10是表示压力传感器的制造方法的工序剖视图，表示图9的
X-X截面的结构。
首先，准备SOI(Silicon On Insulator)晶片，该SOI晶片由第1
半导体层1、0.5μm左右厚度的绝缘层2、以及第2半导体层3构成。
为了制作该SOI晶片，可以使用朝Si基板中注入氧而形成SiO2层的
SIMOX(Separation by IMplanted Oxygen，注氧隔离)技术，可以使
用将两个Si基板粘贴在一起的SDB(Silicon Direct Bonding，硅直接键
合)技术，也可以使用其他方法。另外，也可以使第2半导体层3平坦
化及薄膜化。例如，能够利用被称作CCP(Computer Controlled
Polishing，数控抛光)的研磨法等将第2半导体层3研磨至预定厚度。
在第2半导体层3的上表面，利用杂质扩散或者离子注入法形成由
p型Si构成的差压用测定元件5a·5c、静压用测定元件15b·16d。由
此，成为图9(a)及图10(a)所示的结构。如图1等所示，各测定元
件形成在成为各隔膜的部位的预定的位置。另外，也可以在下述的隔膜
的形成工序之后形成差压用测定元件5a·5c及静压用测定元件15b·16d。
当然，也可以使差压用测定元件5具有与静压用测定元件15b·16d不
同的特性。
在以这种方式形成的SOI晶片的下表面形成抗蚀剂9。通过公知的
光刻工序在第1半导体层1上形成抗蚀剂9的图案。即，通过涂敷感光
性树脂膜并进行曝光、显影，来形成抗蚀剂9的图案。抗蚀剂9在与压
敏区域(形成隔膜的区域)相当的部分具有开口部。即，在形成隔膜的
部分处，第1半导体层1露出。由此，成为图10(b)所示的结构。
进而，将抗蚀剂9作为掩膜，对第1半导体层1进行蚀刻。由此，
成为图9(b)及图10(c)所示的结构。例如，能够使用公知的ICP蚀
刻等干法蚀刻对第1半导体层1进行蚀刻。当然也可以利用使用KOH
或TMAH等溶液的湿法蚀刻对第1半导体层1进行蚀刻。在对第1半
导体层1进行蚀刻后形成差压用隔膜4及静压用隔膜17。在此，绝缘层
2作为蚀刻停止层发挥功能。因而，绝缘层2从抗蚀剂9的开口部露出。
进而，在除去抗蚀剂9后，成为图10(d)所示的结构。之后，蒸
镀用于与静压用测定元件15b·16d及差压用测定元件5获得电连接的
配线(未图示)。由此，完成传感器芯片10。另外，也可以在图10(d)
之前进行形成配线的工序。例如，可以在图10(a)之前制作配线，也
可以在图10(a)～图10(c)之间制作配线。并且，如上所述，可以
在图10(d)之后进行静压用测定元件15b·16d及差压用测定元件5
的形成，也可以在图10(a)～图10(d)之间进行静压用测定元件15b·
16d及差压用测定元件5的形成。即，配线的形成工序、和应变片的形
成工序的顺序并没有特别的限定。
将该传感器芯片10与基座接合。由此，基座由派热克斯(注册商
标)玻璃或陶瓷形成。例如，利用阳极接合将基座接合于传感器芯片10
的第1半导体层1。在基座的中心形成有到达差压用隔膜4的贯通孔。
贯通孔与差压用隔膜4连通。并且，在基座的中央部形成凸部，在基座
的外周部形成凹部，以便形成有静压用隔膜17的部位为非接合部。因
而，基座的凸部和凹部的边界配置在差压用隔膜4和静压用隔膜17之
间。这样压力传感器的制作结束。以这种方式制作的压力传感器小型且
具有高性能。
另外，在上述说明中，同时进行静压用隔膜17和差压用隔膜4的
形成，但也可以分开进行静压用隔膜17和差压用隔膜4的形成。即，
也可以利用不同的蚀刻工序形成差压用隔膜4和静压用隔膜17。使用图
11及图12对该制造工序进行说明。
图11是表示压力传感器的其他制造方法的图，表示从上方观察传感
器芯片10的结构。图12是表示压力传感器的其他制造方法的工序剖视
图，表示图11的XII-XII截面的结构。另外，对于与使用图9及图10
说明了的内容同样的内容，省略说明。
如图11(a)及图12(a)所示，准备成为传感器芯片的晶片。该晶
片与图9(a)的晶片同样。进而，在第1半导体层1上形成抗蚀剂9
的图案。由此，成为图12(b)所示的结构。在此，抗蚀剂9具有开口
部，以便形成差压用隔膜4的部分露出。即，形成静压用隔膜17的部
位由抗蚀剂9覆盖。
进而，以抗蚀剂9作为掩膜，对第1半导体层1进行蚀刻。由此，
成为图12(c)所示的结构。在此，如上所述，绝缘层2成为蚀刻停止
层。进而，在除去抗蚀剂9后，成为图12(d)及图11(b)所示的结
构。在此，形成有差压用隔膜4。另外，在该阶段，成为静压用隔膜17
的部位由抗蚀剂9覆盖。因而，并未形成静压用隔膜17。进而，在除去
抗蚀剂9后，成为图11(b)及图12(d)所示的结构。
接着，在第1半导体层1上形成抗蚀剂19的图案。由此，成为图
12(e)所示的结构。该抗蚀剂19在成为静压用隔膜17的部位具有开
口部。即，在形成静压用隔膜17的区域中，第1半导体层1露出。另
一方面，在形成有差压用隔膜4的区域中，绝缘层2由抗蚀剂19覆盖。
将该抗蚀剂19作为掩膜，对第1半导体层1进行蚀刻。由此，形成静
压用隔膜17，成为图12(f)所示的结构。在此，绝缘层2作为蚀刻停
止层使用。
进而，在除去抗蚀剂19后，成为图11(c)及图12(g)所示的结
构。由此，完成传感器芯片10。
这样，也可以利用分开的蚀刻工序形成静压用隔膜17和差压用隔
膜4。由此，能够改变静压用隔膜17的厚度和差压用隔膜4的厚度。即，
能够容易地对静压用隔膜17的厚度和差压用隔膜4的厚度进行控制。
例如，能够分别使差压用隔膜4和静压用隔膜17的厚度最佳化。因此，
能够用心制作各个隔膜的厚度最佳化的压力传感器。即，能够制作差压
用隔膜4处的厚度和静压用隔膜17处的厚度不同的压力传感器。在该
情况下，在至少一方的蚀刻工序中，在绝缘层2露出之前结束蚀刻。
<第2实施方式>
接着，使用图13对本发明的第2实施方式所涉及的压力传感器的结
构进行说明。图13是在本实施方式所涉及的压力传感器中所使用的传
感器芯片10的俯视图。在本实施方式中，如图13(a)所示，静压用测
定元件为2点配置。即，在传感器芯片10的角D的附近配置有两个静
压用测定元件。另外，对于除此之外的结构，由于与第1实施方式同样，
所以省略说明。
如图13(a)所示，静压用测定元件15b·16d形成于一个静压用隔
膜17d。进而，静压用测定元件15b配置在静压用隔膜17d的中央部，
静压用测定元件16d配置在静压用隔膜17d的端部。在图13(a)所示
的结构中，由于不需要静压用隔膜17b，所以能够实现传感器芯片10
(进而压力传感器)的进一步的小型化。即便是这样的结构，也能够得
到与第1实施方式同样的效果。
并且，如图13(b)所示，也可以将静压用隔膜17形成为圆环状。
另外，在图13(b)中，具有图8(b)的差压用隔膜4形成为正方形状
的结构。对于除此之外的结构，由于与第1实施方式同样，所以省略说
明。
在本实施方式中，在径向上，静压用测定元件16d配置在静压用隔
膜17的端部，静压用测定元件15b配置在静压用隔膜17的中央部。因
而，从静压用测定元件16d到传感器芯片的中心的距离比从静压用测定
元件15b到传感器芯片的中心的距离长。即便是这样的结构，也能够得
到与第1实施方式同样的效果。
<第3实施方式>
接着，使用图14对本发明的第3实施方式所涉及的压力传感器的结
构进行说明。图14是压力传感器所使用的传感器芯片10的俯视图。另
外，本实施方式所涉及的压力传感器与第1实施方式所示的压力传感器
的传感器芯片形状及隔膜形状不同。具体而言，将传感器芯片10及差
压用隔膜4形成为圆形状，将静压用隔膜17形成为圆环状。另外，除
此之外的基本结构与第1实施方式所示的传感器芯片10相同，所以省
略说明。即，没有特别说明的部位都与第1实施方式同样。并且，制造
工序也与第1实施方式同样，因此省略说明。
在本实施方式中，传感器芯片10形成为圆形。将通过圆形的传感
器芯片10的中心的直线设为线EF及线GH。该线EF及线GH相互正
交。线EF及线GH与第1实施方式所示的对角线AB及对角线CD对
应。进而，在该传感器芯片10的中央部形成有差压用隔膜4。
差压用隔膜4形成为圆形。差压用隔膜4与传感器芯片10形成为
同心圆。因而，差压用隔膜4的中心与线EF和线GH的交点一致。与
第1实施方式同样，在差压用隔膜4的周缘形成有差压用测定元件5。
进而，在差压用隔膜4的外周部设置有静压用隔膜17。在本实施方
式中，圆环状的静压用隔膜17仅设置有一个。即，代替第1实施方式
所示的两个静压用隔膜17，仅设置一个环状的静压用隔膜17。通过在
传感器芯片10设置圆环状的槽，形成静压用隔膜17。静压用隔膜17
以包围差压用隔膜4的方式配置。圆环状的静压用隔膜17与传感器芯
片10及差压用隔膜4形成为同心圆状。即，静压用隔膜17的外缘及内
缘形成为圆形，该圆的中心与线EF和线GH的交点一致。
进而，在静压用隔膜17设置有静压用测定元件15f及静压用测定元
件16h。静压用测定元件15f配置在线EF上，静压用测定元件16h配
置在线GH上。静压用测定元件15f形成在静压用隔膜17的中央部。
静压用测定元件16h形成在静压用隔膜17的中央部。在此，静压用测
定元件16h形成在静压用隔膜17的外缘上。进而，沿着与圆环的宽度
方向垂直的方向形成静压用测定元件15f·16h。即，静压用测定元件
15f·16h的长边方向与周方向一致，静压用测定元件15f·16h的长边
与静压用隔膜17的径向垂直。
通过形成为这样的结构，能够得到与第1实施方式同样的效果。即，
如第1实施方式所说明的那样，当施加压力时，在静压用测定元件15f
及静压用测定元件16h中，电阻变动值的符号相反。即，在静压用测定
元件15f及静压用测定元件16h的一方中电阻变动为正，在另一方中电
阻变动为负。由此，电桥输出变大，能够提高相对于静压的测定灵敏度。
另外，在本实施方式中，将静压用测定元件15f配置在线EF上，将静
压用测定元件16h配置在线GH上，但并不限定于这样的配置，只要将
静压用测定元件15f和静压用测定元件16h分别形成在圆环状的静压用
隔膜17的边缘上或者中心上就能够得到同样的效果。
并且，由温度变化时产生的应力所引起的电阻值变化朝向相同的方
向。即，在静压用隔膜17的边缘和中央处，在相同的方向产生应力，
电阻值朝正方向变化。因而，即便在温度发生了变化的情况下，也能够
缩小电桥输出。因此，能够抑制由于温度变化而引起的测定误差。由此，
能够提高温度特性。
通过按照上述方式配置静压用测定元件15f、静压用测定元件16h
及静压用隔膜17，能够实现小型且高性能的压力传感器。
另外，在图14中，将差压用隔膜4及静压用隔膜17的外缘·内缘
形成为圆形状，但也可以形成为多边形状。在该情况下，优选形成为接
近圆形的正多边形。将正多边形的角的数量设为偶数，进而优选设为2n
(n为3以上的自然数)。具体而言，优选设为正8边形以上的正多边
形。进而，更优选设为正16边形以上的正多边形。例如，也可以像正
16边形、正32边形、正64边形等那样增加角的数量。在多边形的所有
的角中，距离传感器芯片10的中心的距离相等。当然也可以将差压用
隔膜4和静压用隔膜17的一方形成为多边形状，将另一方形成为圆形
状。
例如，如图15所示，也可以将差压用隔膜4形成为正8边形状，
将静压用隔膜17形成为圆形状。即，将静压用隔膜17的内缘及外缘形
成为圆形。相反地，也可以将差压用隔膜4形成为圆形状，将静压用隔
膜17形成为正多边形状。
进一步，如图16所示，也可以将差压用隔膜4及静压用隔膜17的
双方都形成为正多边形状。在图16中，将差压用隔膜4及静压用隔膜
17的双方都形成为正16边形状。因而，静压用隔膜17的内缘及外缘为
正16边形。即便以这种方式将隔膜形成为多边形状，也能够得到大致
同样的效果。并且，也可以将传感器芯片10与差压用隔膜4、静压用隔
膜17同样形成为正多边形状。另外，也可以适当组合各个实施方式。