壓力傳感器及其制造方法、高度計、電子設備及移動體與流程
本發明涉及一種壓力傳感器、壓力傳感器的制造方法、高度計、電子設備以及移動體。
背景技術：
一直以來，作為壓力傳感器而已知有一種專利文獻1及專利文獻2所記載的結構。專利文獻1及專利文獻2的壓力傳感器具有：基板，其具有隔膜；周圍結構體，其被配置于基板上，并且在兩者之間形成有壓力基準室。
在這種結構的壓力傳感器中，根據壓力基準室的大小(寬度及高度)、壓力基準室的頂部或者蓋部(隔著壓力基準室而與隔膜對置的部分)的機械強度等，可能存在如下情況，即，頂部(蓋部)撓曲而與隔膜接觸、或者發生頂部(蓋部)就此附著在隔膜上而不返回的“粘附”的情況。當產生這種現象時，隔膜將變得無法正常地進行撓曲變形，從而使壓力的檢測精度降低。
專利文獻1：日本特開2015-184222號公報
專利文獻2：國際公開wo2009/041463號
技術實現要素：
本發明的目的在于，提供一種能夠減少頂部(蓋部)與隔膜的接觸、或粘附的發生的壓力傳感器、該壓力傳感器的制造方法、具備該壓力傳感器的可靠性較高的高度計、電子設備以及移動體。
這樣的目的通過下述的本發明來達成。
本發明的壓力傳感器的特征在于，具有：基板，其具有隔膜；壓力基準室，其位于所述隔膜的一側；頂部，其以隔著所述壓力基準室而與所述隔膜對置的方式而配置，所述基板的面向所述壓力基準室的表面以及所述頂部的面向所述壓力基準室的表面中的至少一方被形成有凹凸。
由此，可得到能夠減少粘附的發生的壓力傳感器。
在本發明的壓力傳感器中，優選為，所述基板的面向所述壓力基準室的表面被形成有所述凹凸。
由此，變得易于形成凹凸。
在本發明的壓力傳感器中，優選為，所述凹凸具有多個凹部，所述多個凹部在所述基板的面向所述壓力基準室的表面上開放。
由此，變得易于形成凹凸。
在本發明的壓力傳感器中，優選為，所述頂部具有覆蓋層和密封層，所述覆蓋層對所述壓力基準室進行覆蓋并且具有貫穿孔，所述密封層被配置于所述覆蓋層上且對所述貫穿孔進行密封，并且所述凹凸在俯視觀察所述基板時對應于所述貫穿孔的配置而被形成。
由此，變得易于形成凹凸。
在本發明的壓力傳感器中，優選為，在所述隔膜上配置有壓力電阻元件。
由此，能夠容易地對壓力進行檢測。
在本發明的壓力傳感器中，優選為，所述基板的面向所述壓力基準室的表面具有形成有所述凹凸的第一區域、和以與所述第一區域相比較低的密度而形成有所述凹凸的第二區域，并且跨及所述第一區域與所述第二區域的邊界部而配置有所述壓力電阻。
由此，變得易于向壓力電阻元件施加應力，從而提高了壓力檢測精度。
在本發明的壓力傳感器中，優選為，所述基板的面向所述壓力基準室的表面具有形成有所述凹凸的第一區域、和未形成所述凹凸的第二區域，跨及所述第一區域與所述第二區域的邊界部而配置有所述壓力電阻。
由此，變得易于向壓力電阻元件施加應力，從而提高了壓力檢測精度。
本發明的壓力傳感器的制造方法的特征在于，具有：在基板上配置犧牲層的工序；在所述犧牲層上配置具有貫穿孔的覆蓋層的工序；通過利用蝕刻且經由所述貫穿孔而將所述犧牲層去除，從而形成壓力基準室并且在所述基板的面向所述壓力基準室的表面上形成凹凸的工序；在所述覆蓋層上配置密封層并對所述貫穿孔進行密封的工序。
由此，可得到能夠減少粘附的發生的壓力傳感器。
本發明的高度計的特征在于，具備本發明的壓力傳感器。
由此，可得到可靠性較高的高度計。
本發明的電子設備的特征在于，具備本發明的壓力傳感器。
由此，可得到可靠性較高的電子設備。
本發明的移動體的特征在于，具備本發明的壓力傳感器。
由此，可得到可靠性較高的移動體。
此外，上述的目的也通過下述的本發明來達成。
本發明的壓力傳感器的特征在于，具有：基板，其具有通過受壓而撓曲變形的隔膜；壓力基準室，其被配置在所述隔膜的一面側上；蓋部，其以在該蓋部與所述基板之間隔著所述壓力基準室的方式而被配置，所述蓋部具有以朝向與所述壓力基準室相反的一側成為凸起的方式而彎曲的部分。
由此，可得到能夠減少蓋部與隔膜的接觸的可能性的壓力傳感器。
在本發明的壓力傳感器中，優選為，所述蓋部含有硅。
由此，變得易于通過半導體處理而形成蓋部。
在本發明的壓力傳感器中，優選為，所述蓋部具有向所述隔膜側突出的突出部。
由此，即使蓋部與隔膜發生了接觸，但由于能夠減小其接觸面積，因此能夠減少粘附。
在本發明的壓力傳感器中，優選為，所述蓋部具有將所述壓力基準室的內外連通的蓋部貫穿孔，在所述蓋部的與所述壓力基準室相反的一面側上，配置有對所述蓋部貫穿孔進行密封的密封層。
由此，能夠較簡單地對蓋部貫穿孔進行密封。
在本發明的壓力傳感器中，優選為，所述密封層具有基部和密封部，所述基部具有與所述蓋部貫穿孔連通的密封層貫穿孔，所述密封部對所述密封層貫穿孔進行密封。
由此，密封層的結構成為較為簡單的結構。
在本發明的壓力傳感器中，優選為，所述基部含有硅，所述密封部含有氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的至少一種。
由此，變得易于通過半導體處理而形成密封層。
本發明的壓力傳感器的制造方法的特征在于，準備具有隔膜形成區域的基板的工序；在所述基板的一面側上，以俯視觀察時與所述隔膜形成區域重疊的方式而配置第一犧牲層的工序；在所述第一犧牲層的與所述基板相反的一面側上配置具有面向所述第一犧牲層的貫穿孔的第二犧牲層的工序；經由所述貫穿孔而將所述第一犧牲層去除的工序；在所述第二犧牲層的與所述基板相反的一面側上配置蓋部的工序，所述蓋部以朝向與所述基板相反的一側成為凸起的方式而彎曲，并具有與所述貫穿孔連通的蓋部貫穿孔；經由所述蓋部貫穿孔而將所述第二犧牲層去除的工序；在所述蓋部的與所述基板相反的一面側上配置對所述蓋部貫穿孔進行密封的密封層的工序；在所述基板的所述隔膜形成區域中形成通過受壓而撓曲變形的隔膜的工序。
由此，能夠容易地形成可減少蓋部與隔膜的接觸的壓力傳感器。
在本發明的壓力傳感器的制造方法中，優選為，所述蓋部的熱膨脹率小于所述第二犧牲層的熱膨脹率。
由此，能夠更可靠地使蓋部以朝向與基板相反的一側成為凸起的方式而彎曲。
在本發明的壓力傳感器的制造方法中，優選為，所述蓋部具有拉伸應力。
由此，能夠更可靠地使蓋部以朝向與基板相反的一側成為凸起的方式而彎曲。
本發明的高度計的特征在于，具備本發明的壓力傳感器。
由此，可得到可靠性較高的高度計。
本發明的電子設備的特征在于，具備本發明的壓力傳感器。
由此，可得到可靠性較高的電子設備。
本發明的移動體的特征在于，具備本發明的壓力傳感器。
由此，可得到可靠性較高的移動體。
附圖說明
圖1為本發明的第一實施方式所涉及的壓力傳感器的剖視圖。
圖2為圖1所示的壓力傳感器的局部放大剖視圖。
圖3為表示圖1所示的壓力傳感器所具有的壓力傳感器部的俯視圖。
圖4為表示包括圖3所示的壓力傳感器部在內的橋接電路的圖。
圖5為用于對現有的壓力傳感器的問題點進行說明的局部放大剖視圖。
圖6為用于對圖1所示的壓力傳感器的效果進行說明的局部放大剖視圖。
圖7為圖1所示的壓力傳感器的制造方法的流程圖。
圖8為用于對圖1所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。
圖9為用于對圖1所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。
圖10為用于對圖1所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。
圖11為用于對圖1所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。
圖12為用于對圖1所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。
圖13為用于對圖1所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。
圖14為用于對圖1所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。
圖15為本發明的第二實施方式所涉及的壓力傳感器的局部放大剖視圖。
圖16為本發明的第三實施方式所涉及的壓力傳感器的局部放大剖視圖。
圖17為本發明的第四實施方式所涉及的壓力傳感器的局部放大剖視圖。
圖18為本發明的第五實施方式所涉及的壓力傳感器的剖視圖。
圖19為本發明的第六實施方式所涉及的壓力傳感器的剖視圖。
圖20為表示圖19所示的壓力傳感器所具有的壓力傳感器部的俯視圖。
圖21為表示包括圖20所示的壓力傳感器部在內的橋接電路的圖。
圖22為表示圖19所示的壓力傳感器的制造方法的流程圖。
圖23為用于對圖19所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。
圖24為用于對圖19所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。
圖25為用于對圖19所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。
圖26為用于對圖19所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。
圖27為用于對圖19所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。
圖28為用于對圖19所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。
圖29為用于對圖19所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。
圖30為用于對圖19所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。
圖31為用于對圖19所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。
圖32為用于對圖19所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。
圖33為本發明的第七實施方式所涉及的壓力傳感器的剖視圖。
圖34為圖33所示的壓力傳感器的局部放大剖視圖。
圖35為用于對圖33所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。
圖36為用于對圖33所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。
圖37為表示本發明的第八實施方式所涉及的高度計的一個示例的立體圖。
圖38為表示本發明的第九實施方式所涉及的電子設備的一個示例的主視圖。
圖39為表示本發明的第十實施方式所涉及的移動體的一個示例的立體圖。
具體實施方式
以下，根據附圖所示的實施方式對本發明的壓力傳感器、壓力傳感器的制造方法、高度計、電子設備以及移動體進行詳細說明。
第一實施方式
首先，對本發明的第一實施方式所涉及的壓力傳感器進行說明。
圖1為本發明的第一實施方式所涉及的壓力傳感器的剖視圖。圖2為圖1所示的壓力傳感器的局部放大剖視圖。圖3為表示圖1所示的壓力傳感器所具有的壓力傳感器部的俯視圖。圖4為表示包括圖3所示的壓力傳感器部在內的橋接電路的圖。圖5為用于對現有的壓力傳感器的問題點的進行說明的局部放大剖視圖。圖6為用于對圖1所示的壓力傳感器的效果進行說明的局部放大剖視圖。圖7為圖1所示的壓力傳感器的制造方法的流程圖。圖8至圖14分別為用于對圖1所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。另外，在以下的說明中，也將圖1中的上側稱為“上”，將下側稱為“下”。
圖1所示的壓力傳感器1具有基板2、壓力傳感器部3、周圍結構體4和空洞部s。以下，依次對所述各部進行說明。
基板
如圖1所示，基板2通過在作為soi(silicononinsulator：絕緣體上硅)基板(第一硅層211、氧化硅層212、第二硅層213的層壓基板)的半導體基板21上將第一絕緣膜22、第二絕緣膜23、多晶硅膜24依次進行層壓(成膜)而構成，其中，所述第一絕緣膜22由硅氧化膜(sio2膜)構成，所述第二絕緣膜23由硅氮化膜(sin膜)構成。但是，作為半導體基板21，并不限定于soi基板，例如也能夠使用硅基板。此外，對于第一絕緣膜22或第二絕緣膜23，只要能夠發揮耐蝕刻性和絕緣性，則材料并不被特別限定。此外，第一絕緣膜22、第二絕緣膜23、多晶硅膜24根據需要來設置即可，也可以省略。
此外，在半導體基板21上設置有與周圍的部分相比為薄壁并通過受壓而撓曲變形的隔膜25。該隔膜25通過設置向半導體基板21的下表面開放的有底的凹部26而被形成在凹部26的底部，并且隔膜25的下表面(凹部26的底面)成為受壓面251。
此外，在半導體基板21上及其上方組裝有與壓力傳感器部3電連接的未圖示的半導體電路(電路)。在該半導體電路中含有根據需要而形成的mos晶體管等有源元件、電容器、電感器、電阻、二極管以及配線等電路要素。但是，也可以省略這種半導體電路。
如圖2所示，在這種基板2的上表面且面向空洞部s的區域內，形成有微小的凹凸27。通過設置這種凹凸27，從而如后文所述，能夠減少周圍結構體4的頂部49的粘附。另外，本實施方式的凹凸27具有多個凹部271，所述多個凹部271被設置于第二絕緣膜23上并且向第二絕緣膜23的上表面開放。以此方式，通過將凹凸27設置在基板2的上表面上，并且由多個凹部271來構成凹凸27，從而使凹凸27的結構變得簡單，并且易于形成凹凸27。
此外，凹凸27以對應于形成在后述的覆蓋層444上的多個貫穿孔445的方式而被形成。具體而言，在基板2的俯視觀察時，在與貫穿孔445重疊的位置處形成有凹部271。通過在這種位置上配置凹部271，從而如后述的制造方法中所說明的那樣，凹部271的形成變得更容易。
另外，雖然作為凹部271的深度并未被特別限定，但是優選為例如0.01μm以上、0.3μm以下左右。通過采用這樣的深度，從而能夠更有效地減少頂部49的粘附。
此外，作為凹凸27的結構并未被特別限定，例如，也可以采用如下方式，即，凹部271跨及第二絕緣膜23和第一絕緣膜22而形成。此外也可以采用如下方式，即，凹凸27具有被設置在第二絕緣膜23的表面上的多個凸部(突起)。
壓力傳感器部
如圖3所示，壓力傳感器部3具有設置于隔膜25上的四個壓力電阻元件31、32、33、34。此外，壓力電阻元件31、32、33、34經由配線等而相互電連接，并構成圖4所示的橋接電路30(惠斯通橋接電路)且與半導體電路連接。
在橋接電路30上連接有供給驅動電壓avdc驅動電路(未圖示)。而且，橋接電路30輸出與基于隔膜25的撓曲而產生的壓力電阻元件31、32、33、34的電阻值變化相對應的信號(電壓)。因此，能夠基于該被輸出的信號而對隔膜25所承受的壓力進行檢測。
壓力電阻元件31、32、33、34分別通過例如向半導體基板21中摻雜(擴散或注入)磷、硼等雜質而構成。此外，連接這些壓力電阻元件31～34的配線，例如通過向半導體基板21中摻雜(擴散或注入)與壓力電阻元件31～34相比高濃度的磷、硼等雜質而構成。
空洞部
如圖1所示，空洞部s通過被基板2和周圍結構體4包圍而被劃分而成。這樣的空洞部s為被密閉了的空間，并作為壓力基準室而發揮功能，該壓力基準室成為壓力傳感器1所檢測的壓力的基準值。此外，空洞部s位于隔膜25的與受壓面251相反的一側，并且以在俯視觀察時與隔膜25重疊的方式而被配置。另外，空洞部s優選為真空狀態(例如，10pa以下左右)。由此，能夠將壓力傳感器1作為以真空為基準而對壓力進行檢測的所謂“絕對壓傳感器”來使用，從而成為便利性較高的壓力傳感器1。但是，只要空洞部s保持固定的壓力，則也可以不是真空狀態。
周圍結構體
如圖1所示，與基板2一起劃分出空洞部s的周圍結構體4具有層壓絕緣膜41、被配置在層壓絕緣膜41上的配線層42、被配置在配線層42以及層壓絕緣膜41上的層壓絕緣膜43、被配置在層壓絕緣膜43上的配線層44、被配置在配線層44以及層壓絕緣膜43上的表面保護膜45、被配置在配線層44以及表面保護膜45上的密封層46。
配線層42具有以包圍空洞部s的方式而被配置的框狀的配線部421、和構成所述半導體電路的配線的電路用配線部429。同樣地，配線層44具有以包圍空洞部s的方式而被配置的框狀的配線部441、和構成所述半導體電路的配線的電路用配線部449。而且，所述半導體電路通過電路用配線部429、449而被引出至周圍結構體4的上表面。
此外，如圖1所示，配線層44具有位于空洞部s的頂部的覆蓋層444。而且，在覆蓋層444上設置有使空洞部s的內外連通的多個貫穿孔(細孔)445。這樣的覆蓋層444以從配線部441起朝向空洞部s的頂部而延伸的方式設置，并以隔著空洞部s而與隔膜25對置的方式而配置。如在后述的制造方法是所說明的那樣，多個貫穿孔445為使蝕刻液浸入空洞部s的釋放蝕刻用的孔。此外，在覆蓋層444上配置有密封層46，并通過該密封層46而使貫穿孔445被密封。另外，在下文中，也將覆蓋層444以及密封層46的層壓體稱為“頂部49”。
在此，頂部49有可能根據空洞部s的大小(平面面積)、頂部49的厚度(機械強度)、周圍的壓力等而臨時性地撓曲，并與基板2(被設置于隔膜25之上的第二絕緣膜23)接觸。此外，如圖5所示，在現有的壓力傳感器1z中，由于處于基板2的上表面的第二絕緣膜23z是平坦的，因此當頂部49與基板2接觸時，其接觸面積的大小也可能成為一個原因而發生粘附，從而頂部49原封不動地貼附在基板2上。如此，當發生粘附時，由于隔膜25根據所承受的壓力而變得無法正常地撓曲變形，因此壓力檢測精度將顯著地下降。
針對這樣的問題，在本實施方式的壓力傳感器1中，由于在基板2的上表面上設置凹凸27，因此如圖6所示，即使頂部49與基板2發生了接觸，也能夠將與基板2的接觸面積抑制為較小。因此，能夠減少頂部49的粘附，從而能夠降低壓力檢測精度的下降。另外，雖然在本實施方式中凹凸27以跨及基板2的上表面(面向空洞部s的區域)的整個區域的方式而配置，但凹凸27的配置并不限定于此。也可以采用如下方式，例如，凹凸27僅配置在俯視觀察時與隔膜25重疊的中央部處。這是由于頂部49的中央部最容易與基板2接觸的緣故。
表面保護膜45具有保護周圍結構體4以免受水分、灰塵、損傷等的影響的功能。這樣的表面保護膜以不堵塞覆蓋層444的貫穿孔445的方式而被配置在層壓絕緣膜43以及配線層44上。
作為這樣的周圍結構體4之中的、層壓絕緣膜41、43，例如能夠使用硅氧化膜(sio2膜)等絕緣膜。此外，作為配線層42、44，例如能夠使用鋁膜等金屬膜。此外，作為密封層46，例如能夠使用al、cu、w、ti、tin等金屬膜、硅氧化膜等。此外，作為表面保護膜45，能夠使用例如硅氧化膜、硅氮化膜、聚酰亞胺膜、環氧樹脂膜等。
接下來，對壓力傳感器1的制造方法進行說明。如圖7所示，壓力傳感器1的制造方法具有：在基板2上配置犧牲層48的犧牲層配置工序；在犧牲層48上配置覆蓋層444的覆蓋層配置工序；通過利用蝕刻且經由貫穿孔445而將犧牲層48去除，從而形成空洞部s并且形成凹凸27的凹凸形成工序；在覆蓋層444上配置密封層46并對貫穿孔445進行密封的密封工序。
犧牲層配置工序、覆蓋層配置工序
首先，如圖8所示，準備作為soi基板的半導體基板21，并通過向半導體基板21的上表面注入磷、硼等雜質，從而形成壓力傳感器部3。接下來，如圖9所示，使用濺射法、cvd(chemicalvapordeposition，化學氣相沉積)法等而在半導體基板21上將第一絕緣膜22、第二絕緣膜23、多晶硅膜24成膜。
接下來，如圖10所示，使用濺射法、cvd法等而在半導體基板21上依次形成層壓絕緣膜41、配線層42、層壓絕緣膜43以及配線層44、表面保護膜45。由此，而形成有由基板2以及配線部421、441所包圍的犧牲層48、和從上方覆蓋犧牲層48的覆蓋層444。
凹凸形成工序
接下來，如圖11所示，在通過未圖示的抗蝕劑掩膜對表面保護膜45進行保護的基礎上，使基板2浸泡在例如氫氟酸等蝕刻液中。由此，經由貫穿孔445而對犧牲層48進行釋放蝕刻，從而形成空洞部s。此外，將犧牲層48去除并使面向空洞部s的基板2的上表面通過與蝕刻液接觸而被蝕刻，從而形成凹凸27。
如對凹凸27的形成進行詳細說明，則根據濕式蝕刻(各向同性蝕刻)，如圖12所示，由于位于犧牲層48的貫穿孔445的正下方的部分48a與其他部分相比而先被去除，因此相應地位于基板2的上表面的貫穿孔445的正下方的部分2a與其他的部分2b相比而較長時間地浸泡在蝕刻液中。因此，部分2a與部分2b相比而較深地被蝕刻，由此而形成與貫穿孔44的配置相對應的多個凹部271，從而得到凹凸27(參照圖2)。根據這種方法，易于形成凹凸27。此外，由于能夠在犧牲層48的去除的同時形成凹凸27，因此能夠減少壓力傳感器1的制造工序。此外，由于能夠在貫穿孔445的正下方形成凹部271，因此能夠通過貫穿孔445的配置而簡單地對凹凸27的形狀(凹部271的位置)進行控制。
在此，在濕式蝕刻結束且通過干燥等而將空洞部s內的蝕刻液去除時，容易發生覆蓋層444向基板2的粘附。這是由于，覆蓋層444上未被層壓有密封層46而使覆蓋層444處于比較容易撓曲的狀態，并且通過殘留在空洞部s內的蝕刻液的表面張力而使覆蓋層444被吸向基板2側，而且幾乎在蝕刻液通過乾燥而蒸發的同時，覆蓋層444貼附在基板2上。因此，如本實施方式所示，在將為了形成空洞部s而使用的蝕刻液從空洞部s中去除之前，通過預先形成凹凸27，從而能夠有效地減少本工序內的粘附的發生。
密封工序
接下來，如圖13所示，將空洞部s設為真空狀態，并利用密封層46而對空洞部s進行密封。接下來，如圖14所示，通過干式蝕刻(硅深蝕刻)而在半導體基板21的下表面上形成凹部26并形成隔膜25。但是，凹部26也可以通過濕式蝕刻而形成。根據以上內容，可得到壓力傳感器1。
第二實施方式
接下來，對本發明的第二實施方式所涉及的壓力傳感器進行說明。
圖15為本發明的第二實施方式所涉及的壓力傳感器的局部放大剖視圖。
以下，關于第二實施方式的壓力傳感器，以與前述的實施方式的不同點為中心來進行說明，并對相同的事項、結構標注相同符號而省略其說明。
本發明的第二實施方式所涉及的壓力傳感器除了凹凸的結構不同以外，均與前述的第一實施方式相同。
如圖15所示，在本實施方式的壓力傳感器1a中，在覆蓋層444a的下表面(面向空洞部s的表面)上形成有凹凸47。此外，凹凸47具有從覆蓋層444a的下表面朝向下方突出的多個凸部471。這樣的凸部471與覆蓋層444a一體形成。
根據這樣的第二實施方式，也能夠發揮與前述的第一實施方式相同的效果。
第三實施方式
接下來，對本發明的第三實施方式所涉及的壓力傳感器進行說明。
圖16為本發明的第三實施方式所涉及的壓力傳感器的局部放大剖視圖。
以下，關于第三實施方式的壓力傳感器，以與前述的實施方式的不同點為中心來進行說明，并對相同的事項、結構標注相同符號而省略其說明。
本發明的第三實施方式所涉及的壓力傳感器除了凹凸的結構不同以外，均與前述的第一實施方式相同。
如圖16所示，在本實施方式的壓力傳感器1b中，基板2的上表面的面向空洞部s的表面具有第一區域s1和第二區域s2，所述第一區域s1形成有凹凸27(凹部271)，所述第二區域s2以與第一區域s1相比較低的密度而形成有凹凸27(凹部271)。換言之，覆蓋層444b具有第一區域s1和第二區域s2，所述第一區域s1形成有貫穿孔445，所述第二區域s2以與第一區域s1相比較低的密度而形成有貫穿孔445。
而且，跨及第一區域s1與第二區域s2的邊界部而配置有壓力電阻元件31～34。第一區域s1與第二區域s2相比凹凸27的形成密度較高，從而相應地基板2的實質上的厚度變薄，進而與第二區域s2相比而容易變形。如此，由于在隔膜25進行撓曲時應力易于集中在變形的容易度不同的區域s1、s2的邊界部，因此通過在該部分配置壓力電阻元件31～34，從而能夠進一步增大從橋接電路30被輸出的信號。因此，能夠進一步提高壓力檢測精度。
另外，雖然作為第二區域s2的凹部271的形成密度并未被特別限定，但是優選為例如第一區域s1的凹部271的形成密度的10％以上、70％以下左右，并且更優選為30％以上、50％以下左右。由此，在隔膜25進行撓曲時應力變得更易于集中在區域s1、s2的邊界部。而且，由于在第二區域s2上也能夠較多地配置貫穿孔445，因此能夠以更短的時間而實施由濕式蝕刻所實現的犧牲層48的去除。
根據這樣的第三實施方式，也能夠發揮與前述的第一實施方式相同的效果。
第四實施方式
接下來，對本發明的第四實施方式所涉及的壓力傳感器進行說明。
圖17為本發明的第四實施方式所涉及的壓力傳感器的局部放大剖視圖。
以下，關于第四實施方式的壓力傳感器，以與前述的實施方式的不同點為中心來進行說明，并對相同的事項、結構標注相同符號而省略其說明。
本發明的第四實施方式所涉及的壓力傳感器除了凹凸的結構不同以外，均與前述的第一實施方式相同。
如圖17所示，在本實施方式的壓力傳感器1c中，基板2的上表面的面向空洞部s表面具有形成有凹凸27(凹部271)的第一區域s1、和未形成有凹凸27(凹部271)的第二區域s2c。換言之，覆蓋層444c具有形成有貫穿孔445的第一區域s1、和未形成有貫穿孔445的第二區域s2c。
而且，跨及第一區域s1與第二區域s2的邊界部而配置有壓力電阻元件31～34。如前述的第三實施方式所表述的那樣，由于應力集中在第一區域s1、s2c的邊界部，因此通過在該部分配置壓力電阻元件31～34，從而能夠進一步增大從橋接電路30被輸出的信號。因此，能夠進一步提高壓力檢測精度。
尤其優選為，如本實施方式所示，將第一區域s1配置在隔膜25的中央部處，并在其周圍配置第二區域s2c。如前文所述，由于頂部49的中央部最容易與基板2接觸，因此通過預先在隔膜25的中央部處配置第一區域s1，從而能夠在有效地減少頂部49的粘附的同時，發揮上述的效果。
根據這樣的第四實施方式，也能夠發揮與前述的第一實施方式相同的效果。
第五實施方式
接下來，對本發明的第五實施方式所涉及的壓力傳感器進行說明。
圖18為本發明的第五實施方式所涉及的壓力傳感器的剖視圖。
以下，關于第五實施方式的壓力傳感器，以與前述的實施方式的不同點為中心來進行說明，并對相同的事項、結構標注相同符號而省略其說明。
如圖18所示，在本實施方式的壓力傳感器1d中，代替省略了在前述的實施方式中所具有的周圍結構體4，而在基板2的下表面上接合有板狀的蓋部5，并且在基板2與蓋部5之間形成空洞部(壓力基準室)sd。在這種結構的壓力傳感器1d中，基板2的上表面的與空洞部sd重疊的區域成為受壓面251d。另外，蓋部5例如能夠由硅基板而構成。
在這種壓力傳感器1d中，在隔膜25的下表面(面向空洞部sd的表面)上形成有凹凸27。另外，在隔膜25的下表面上殘留有soi基板的氧化硅層212d，并且通過蝕刻等而在該氧化硅層212d上形成凹凸27。此外，這樣的凹凸27具有向氧化硅層212d的下表面開放的多個凹部271。如此，通過在隔膜25的下表面上配置凹凸27，從而能夠容易地形成凹凸27，而且減少隔膜25向蓋部5的粘附(或者，蓋部5向隔膜25的粘附)。但是，作為凹凸的配置，并不限定于此，也可以在蓋部5的上表面的面向空洞部sd的部分上形成凹凸。
根據這樣的第五實施方式，也能夠發揮與前述的第一實施方式相同的效果。
第六實施方式
接下來，對本發明的第六實施方式所涉及的壓力傳感器進行說明。
圖19為本發明的第六實施方式所涉及的壓力傳感器的剖視圖。圖20為表示圖19所示的壓力傳感器所具有的壓力傳感器部的俯視圖。圖21為表示包括圖20所示的壓力傳感器部在內的橋接電路的圖。圖22為表示圖19所示的壓力傳感器的制造方法的流程圖。圖23至圖32分別為用于對圖19所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。另外，在以下的說明中，也將圖19中的上側稱為“上”，將下側稱為“下”。此外，也將基板的俯視觀察時、即從圖19中的上下方向進行觀察的俯視觀察時簡稱為“俯視觀察時”。
圖19所示的壓力傳感器1e具有：基板7，其具有通過受壓而撓曲變形的隔膜75；空洞部s，其作為被配置在隔膜75的上表面(一面)側的壓力基準室；周圍結構體9，其與基板7一起形成空洞部s；壓力傳感器部8，其具備被配置在隔膜75的上表面上的壓力電阻元件81、82、83、84。此外，周圍結構體9具有以在俯視觀察時包圍空洞部s的方式而被配置的框狀的側壁部9a、和以在與基板7之間隔著空洞部s的方式而被配置的蓋部9b，蓋部9b具有以朝向與空洞部s相反的一側成為凸起的方式而彎曲的部分。
具體而言，蓋部9b的隔著空洞部s而與隔膜75對置的部分(蓋部9b的面向空洞部s的部分)以朝向與空洞部s相反的一側成為凸起的方式而彎曲。根據這樣的壓力傳感器1e，即使采用相同的側壁部9a的高度，由于蓋部9b所彎曲的部分也能夠確保蓋部9b與隔膜75的間隔距離d較大，因此能夠減少蓋部9b與隔膜75接觸的概率。此外，由于蓋部9b為以朝向與空洞部s相反的一側成為凸起的方式而彎曲的形狀，因此與平坦的形狀相比強度增加，從而減少了由向空洞部s側施加的按壓力所導致的變形。因此，成為壓力檢測精度較優異且可靠性較高的壓力傳感器1e。以下，依次對壓力傳感器1e的各個部分進行詳細說明。
基板
如圖19所示，基板7由soi基板構成，所述soi基部具有第一硅層71、被配置在第一硅層71的上側的第二硅層73、和被配置在第一硅層71與第二硅層73之間的氧化硅層72。但是，作為基板7，并不限定于soi基板，例如也能夠使用單層的硅基板。
此外，在基板7上，設置有與周圍的部分相比為薄壁且通過受壓而撓曲變形的隔膜75。該隔膜75通過設置向其下表面開放的有底的凹部76，從而作為凹部76的底部而被形成。而且，隔膜75的下表面成為受壓面751。雖然作為這種隔膜75的厚度并未被特別限定，但是優選為例如1.5μm以上、2.0μm以下。由此，在充分地確保機械強度的同時，成為較薄且易于撓曲的隔膜75。
在此，雖然在本實施方式中，隔膜75由氧化硅層72以及第二硅層73的層壓體而構成，但作為隔膜的結構并未被特別限定，也能夠采用例如僅由第二硅層73而構成的單層結構的隔膜。
以上，對基板7進行了說明。另外，也可以在這樣的基板7的上表面上組裝與壓力傳感器部8電連接的半導體電路。
在這樣的基板7的上表面上依次層壓有由硅氧化膜(sio2膜)構成的第一絕緣膜51、由硅氮化膜(sin膜)構成的第二絕緣膜52、由多晶硅構成的第三絕緣膜53。這三種絕緣膜51、52、53不覆蓋隔膜75的上表面，而以包圍隔膜的25的外邊緣的方式而被配置為框狀。但是也可以采用如下方式，例如，第一、第二絕緣膜51、52被配置在覆蓋隔膜75的上表面。此外，所述這三種絕緣膜51、52、53根據需要來設置即可，例如，也可以省略至少一個絕緣膜。此外，作為三種絕緣膜51、52、53的構成材料也分別未被特別限定。
壓力傳感器部
如圖20所示，壓力傳感器部8具有被配置在隔膜75的上表面上的四個壓力電阻元件81、82、83、84。而且，壓力電阻元件81、82、83、84經由配線85等而相互電連接，并構成圖21所示的橋接電路80(惠斯通橋接電路)。
在橋接電路80上連接有供給驅動電壓avdc的驅動電路(未圖示)。而且，橋接電路80輸出與基于隔膜75的撓曲而發生的壓力電阻元件81、82、83、84的電阻值變化相對應的信號(電壓)。因此，能夠基于該被輸出的信號而對隔膜75所承受的壓力進行檢測。
這樣的壓力電阻元件81、82、83、84分別通過例如向第二硅層73中摻雜(擴散或注入)磷、硼等雜質而構成。此外，配線85例如通過向第二硅層73中摻雜(擴散或注入)與壓力電阻元件81、82、83、84相比高濃度的磷、硼等雜質而構成。
空洞部
如圖19所示，空洞部s位于隔膜75的上側，并通過被基板7和周圍結構體9包圍而形成。這樣的空洞部s為被密閉了的空間，并作為壓力基準室而發揮功能，該壓力基準室成為壓力傳感器1e所檢測的壓力的基準值。這樣的空洞部s優選為真空狀態(例如，10pa以下)。由此，能夠將壓力傳感器1e作為以真空為基準而對壓力進行檢測的所謂“絕對壓傳感器”來使用，從而成為便利性較高的壓力傳感器1e。但是，只要空洞部s保持固定的壓力，則也可以不是真空狀態。
周圍結構體
如圖19所示，周圍結構體9具有：以在基板7的俯視觀察時包圍空洞部s的方式而被配置在基板7的上表面側的框狀的側壁部9a、和以覆蓋側壁部9a的開口的方式而被配置的蓋部9b。這樣的周圍結構體9具有被配置在基板7上的層壓絕緣膜91、被配置在層壓絕緣膜91上的配線層92、被配置在配線層92以及層壓絕緣膜91上的層壓絕緣膜93、被配置在層壓絕緣膜93上的配線層94、被配置在配線層94以及層壓絕緣膜93上的表面保護膜95、被配置在表面保護膜95上的覆蓋層96、被配置在覆蓋層96上的密封層97。而且，主要是通過層壓絕緣膜91、93而構成側壁部9a，并且通過覆蓋層96而構成蓋部9b。
層壓絕緣膜91、93以在俯視觀察時包圍空洞部s的周圍的方式而被配置為框狀，從而如前文所述構成了側壁部9a。作為這樣的層壓絕緣膜91、93，例如能夠使用硅氧化膜(sio2膜)等絕緣膜。
配線層92、94貫穿層壓絕緣膜91、93而被配置，并與壓力傳感器部8的配線85電連接。因此，配線85經由配線層92、94而被引出至周圍結構體9的上表面。作為這樣的配線層92、94，例如能夠使用鋁膜等金屬膜。
覆蓋層96以覆蓋側壁部9a的上側開口的方式而被配置。而且，在覆蓋層96的與基板7之間隔著空洞部s而被配置的部分，換言之，空洞部s的頂部分成為蓋部9b。這樣的蓋部9b(覆蓋層96)具有將空洞部s的內外連通的多個貫穿孔961(蓋部貫穿孔)。這些貫穿孔961也如后述的制造方法所說明的那樣而為用于將填埋空洞部s的犧牲層去除的釋放蝕刻用的孔。
此外，蓋部9b(覆蓋層96)具有從其下表面起向隔膜75側突出的多個突出部962。這些突出部962與蓋部9b一體形成。此外，突出部962分別呈環狀(筒狀)，并且一個突出部96以2包圍一個貫穿孔961的下側開口的周圍的方式而被配置。換言之，環狀的突出部962從各個貫穿孔961的下側開口的端面起突出。由于具有這樣的突出部962，因而即使蓋部9b向下方撓曲且與隔膜75發生了接觸，該接觸也會成為突出部962與隔膜75的接觸，因此能夠減小接觸時的接觸面積。因此，能夠有效地減少粘附。另外，通過將突出部962設為本實施方式這樣的結構，從而如后述的制造方法所說明的那樣，易于形成突出部962。
此外，蓋部9b以朝向上側(與空洞部s相反的一側)成為凸起的方式而整體進行彎曲。以此方式，通過使蓋部9b向上側彎曲，從而即使采用相同的側壁部9a的高度，也能夠確保蓋部9b與隔膜75的間隔距離d大出蓋部9b向上側彎曲的量，因此，不會伴隨有壓力傳感器1e的大型化，就能夠減少蓋部9b與隔膜75的接觸。因此，成為小型且壓力檢測精度較優異，并且可靠性較高的壓力傳感器1e。
這樣的蓋部9b以含有硅的方式而構成，尤其在本實施方式中由硅而構成。以此方式，通過使蓋部9b包含硅，從而如后述的制造方法所說明的那樣，能夠通過半導體處理而容易地形成蓋部9b。
以上，對蓋部9b(覆蓋層96)進行了說明。在這樣的蓋部9b的上側(與空洞部s相反的一面側)配置有密封層97，通過該密封層97而使貫穿孔961被密封。通過配置這樣的密封層97，從而能夠較簡單地對貫穿孔961進行密封。
此外，密封層97具有被配置在覆蓋層96的上表面上的第一密封層97a、和被配置在第一密封層97a的上表面上的第二密封層97b。以此方式，通過將密封層97設為層壓結構，從而能夠更可靠地對貫穿孔961進行密封。此外，第一密封層97a以及第二密封層97b分別以含有硅的方式被構成，尤其在本實施方式中第一密封層97a由硅而構成，第二密封層97b由氧化硅而構成。以此方式，通過使第一密封層97a以及第二密封層97b含有硅，從而如后述的制造方法所說明的那樣，能夠通過半導體處理而容易地形成第一密封層97a以及第二密封層97b。
但是，作為密封層97的結構并未被特別限定，例如也可以省略第二密封層97b。此外，作為第二密封層97b的構成材料，并不限定于硅系材料，例如也能夠使用al、cu、w、ti、tin等各種金屬材料。
表面保護膜95具有保護周圍結構體9以免受水分、灰塵、損傷等的影響的功能。雖然作為這樣的表面保護膜95并未被特別限定，而例如能夠使用硅氧化膜、硅氮化膜、聚酰亞胺膜、環氧樹脂膜等，但在本實施方式中使用了硅氮化膜。
以上，對壓力傳感器1e的結構進行了詳細說明。由于在這樣的壓力傳感器1e中，如前文所述，被配置在周圍結構體9的空洞部s的周圍的側壁部9a、蓋部9b以及密封層97分別由硅系材料而構成，因此能夠有效地減少溫度遲滯現象(即使承受相同的壓力，測量值也會根據環境溫度而不同的現象)，從而能夠發揮較高的壓力檢測精度。具體而言，若將周圍結構體9設為本實施方式這樣的結構，則由于能夠減小基板7與周圍結構體9的熱膨脹率之差，因此隔膜75的內部應力無關乎環境溫度而幾乎不發生變化。因此，無關乎環境溫度而從壓力傳感器部8得到相對于預定壓力的預定大小的信號，從而能夠有效地減少前述的溫度遲滯特性。
接下來，對壓力傳感器1e的制造方法進行說明。如圖22所示，壓力傳感器1e的制造方法包括：準備具有隔膜形成區域750的基板7的準備工序；在基板7上形成壓力傳感器部的壓力傳感器部形成工序；在基板7的一面側上，以俯視觀察時與隔膜形成區域750重疊的方式而配置第一犧牲層61的第一犧牲層配置工序；在第一犧牲層61的與基板7相反的一面側上配置具有面向第一犧牲層61的貫穿孔621的第二犧牲層62的第二犧牲層配置工序；經由貫穿孔621而將第一犧牲層61去除的第一犧牲層去除工序；在第二犧牲層62的與基板7相反的一面側上配置蓋部9b的蓋部配置工序，所述蓋部9b以朝向與基板7相反的一側成為凸起的方式而彎曲，并具有與貫穿孔621連通的貫穿孔961(蓋部貫穿孔)；經由貫穿孔961而將第二犧牲層62去除的第二犧牲層去除工序；在蓋部9b的與基板7相反的一面側上配置對貫穿孔961進行密封的密封層97的密封工序；在基板7的隔膜形成區域750中形成通過受壓而撓曲變形的隔膜75的隔膜形成工序。
準備工序
首先，如圖23所示，準備由soi基板而構成的基板7，所述soi基板由第一硅層71、氧化硅層72以及第二硅層73層壓而成。另外也可以采用如下方式，即，在該階段中，不在基板7的隔膜形成區域750中形成隔膜75。
壓力傳感器部形成工序
接下來，如圖24所示，通過向基板7的上表面注入磷、硼等雜質，從而形成壓力傳感器部8。而且，如圖25所示，使用濺射法、cvd法等而在基板7上依次將第一絕緣膜51、第二絕緣膜52以及第三絕緣膜53成膜。另外，在本工序中，也可以夠將第一絕緣膜51配置在隔膜形成區域750上(參照圖23)。
第一犧牲層配置工序以及第二犧牲層配置工序
接下來，如圖26所示，使用濺射法、cvd法等而在基板7上依次形成層壓絕緣膜91、配線層92、層壓絕緣膜93及配線層94以及表面保護膜95。另外，在本實施方式中，由氧化硅來構成層壓絕緣膜91、93，由鋁來構成配線層92、94。
根據本工序，從而可得到側壁部9a，并且可得到以在俯視觀察時與隔膜形成區域750重疊的方式而被配置，且位于之后成為空洞部s的空洞部形成區域s’內的第一犧牲層61以及第二犧牲層62。第一犧牲層61由層壓絕緣膜91、93而形成，第二犧牲層62由配線層92、94而形成。
在此，第二犧牲層62沿著空洞部形成區域s’的輪廓而配置，并包圍第一犧牲層61。而且，配線層92具有在俯視觀察時沿著空洞部形成區域s’的輪廓而配置的框狀的配線部921、和與配線85(參照圖24)電連接的配線部929。另一方面，配線層94具有在俯視觀察時沿著空洞部形成區域s’的輪廓而配置，并與配線部921連接的框狀的配線部941、以覆蓋第一犧牲層61的上表面的方式而配置，并與配線部941一體形成的頂部942、與配線85電連接的配線部949。由這樣的配線部921、941以及頂部942而構成前述的第二犧牲層62。
此外，在頂部942上形成面向第一犧牲層61的貫穿孔621。雖然作為這樣的頂部942的厚度并未被特別限定，但優選為例如0.5μm以上、2.0μm以下。此外，雖然作為貫穿孔621的直徑并未被特別限定，但能夠設為例如1.0μm以上、2.0μm以下。
第一犧牲層去除工序
接下來，將基板7浸泡在例如氫氟酸等蝕刻液中。由此，如圖27所示，經由貫穿孔621將第一犧牲層61去除。此時，由鋁構成的第二犧牲層62作為蝕刻擋板而發揮功能。
蓋部配置工序
接下來，如圖28所示，使用濺射法、cvd法等而在第二犧牲層62(頂部942)的上表面上形成覆蓋層96。另外，在本實施方式中，由硅來構成覆蓋層96。在此，在本工序中，覆蓋層96以進入貫穿孔621的內周面的方式而成膜，并通過該部分而形成突出部962。此外，覆蓋層96以不完全堵塞貫穿孔621的方式而成膜，由此可得到具有與貫穿孔621連通的貫穿孔961的覆蓋層96。
在此，如前文所述，由于通過將貫穿孔621的直徑設為1.0μm以上、2.0μm以下，從而能夠使覆蓋層96容易進入到貫穿孔621內，并且能夠將所進入的部分設為較厚的厚壁，因此能夠更可靠地形成突出部962，并且能夠提高其機械強度。而且，由于貫穿孔621因覆蓋層96而不易堵塞，因此能夠更可靠地在覆蓋層96上形成貫穿孔961。此外，如前文所述，通過將頂部942的厚度設為0.5μm以上、2.0μm，從而能夠使突出部962充分地突出。
雖然作為這樣的覆蓋層96的厚度并未被特別限定，但優選為0.3μm以上、2.0μm以下。由此，能夠使覆蓋層96保持充分的機械強度，并且防止覆蓋層96的過度的厚壁化。此外，由于當將覆蓋層96設為過增厚時，有可能會造成貫穿孔961被堵塞，因此為了形成不被堵塞的貫穿孔961而優選為上述的厚度。
另外，雖然根據成膜裝置、成膜條件、貫穿孔621的直徑而存在覆蓋層96上未形成有貫穿孔961的情況，但在該情況下，只需在形成了覆蓋層96之后，例如使用蝕刻法而形成貫穿孔961即可。
接下來，通過加熱而使頂部942及覆蓋層96熱膨脹。在此，構成頂部942(第二犧牲層62)的鋁的熱膨脹率は23ppm/k，構成覆蓋層96的硅的熱膨脹率為2.6ppm/k。即，覆蓋層96的熱膨脹率小于頂部942(第二犧牲層62)的熱膨脹率。因此，起因于這兩個材料的熱膨脹率之差，而使頂部942及覆蓋層96因所述熱膨脹而以向上側成為凸起的方式而彎曲變形。由此，如圖29所示，得到以向上側成為凸起的方式而彎曲的蓋部9b。另外，這樣的變形狀態即使降溫也將被維持。
在此，通過對濺射法或cvd法的成膜條件進行研究，從而優選為對具有拉伸應力的蓋部9b(覆蓋層96)進行成膜。以此方式，由于蓋部9b具有拉伸應力，因此在所述加熱時，通過與熱膨脹的協同效應，從而能夠更可靠地使頂部942及覆蓋層96以向上側成為凸起的方式而彎曲變形。
第二犧牲層去除工序
接下來，將基板7浸泡在例如磷酸、乙酸以及硝酸的混酸等蝕刻液中。由此，經由貫穿孔961而將第二犧牲層62(即，配線部921、941以及頂部942)去除。由此，如圖30所示，形成空洞部s。另外，即使將第二犧牲層62去除，蓋部9b的彎曲形狀也被維持。
密封工序
接下來，如圖31所示，將空洞部s設為真空狀態，并使用濺射法、cvd法等而在覆蓋層96上將第一密封層97a以及第二密封層97b成膜以形成密封層97，從而對貫穿孔961進行密封。由此，可得到以真空狀態而被密封了的空洞部s。
另外，雖然作為第一密封層97a的厚度并未被特別限定，但是優選為例如0.5μm以上、2.0μm以下。此外，雖然作為第二密封層97b的厚度并未被特別限定，但優選為0.1μm以上、1.0μm以下。通過將第一密封層97a及第二密封層97b設為這樣的厚度，從而能夠更可靠地對貫穿孔961進行密封，并且能夠防止密封層97的過度的厚壁化。此外，能夠充分地加固蓋部9b，從而能夠減少蓋部9b的撓曲。
隔膜形成工序
接下來，如圖32所示，例如，使用干式蝕刻(尤其是硅深蝕刻)法而對第一硅層71進行蝕刻，并在隔膜形成區域750中形成向下表面開放的凹部76，從而得到隔膜75。
根據以上內容，可得到壓力傳感器1e。根據這樣的制造方法，能夠容易地形成可減少蓋部9b與隔膜75接觸的壓力傳感器1e。
此外，由于如前文所述被配置在周圍結構體9的空洞部s的周圍的側壁部9a、蓋部9b及密封層97分別由硅系材料構成，因此能夠有效地減少溫度遲滯現象，從而能夠發揮較高的壓力檢測精度。在此，雖然在最終得到的壓力傳感器1e中，在空洞部s的周圍未配置有與鋁等的硅系材料相比熱膨脹率具有較大差異的材料，但在壓力傳感器1e的制造過程中，例如在形成第二犧牲層62時等大多使用鋁。因此，例如，容易在壓力傳感器1e內同時組裝所述半導體電路(晶體管、電阻等)，并且使內置半導體電路的壓力傳感器1e的制造也變得容易。
另外，雖然在本實施方式的制造方法中最后實施隔膜形成工序，但隔膜形成工序的順序并未被特別限定，例如也可以接著準備工序而實施。
第七實施方式
接下來，對本發明的第七實施方式所涉及的壓力傳感器進行說明。
圖33為本發明的第七實施方式所涉及的壓力傳感器的剖視圖。圖34為圖33所示的壓力傳感器的局部放大剖視圖。圖35及圖36分別為用于對圖33所示的壓力傳感器的制造方法進行說明的剖視圖。
在本實施方式所涉及的壓力傳感器中，主要除了密封層的結構不同以外，均與前述的第六實施方式的壓力傳感器相同。
以下，關于第七實施方式的壓力傳感器，以與前述的實施方式的不同點為中心來進行說明，并對相同的事項、結構標注相同符號而省略其說明。
如圖33及圖34所示，在本實施方式的壓力傳感器1f中形成有密封層97f。密封層97f具有：基部971，其具有與貫穿孔961(蓋部貫穿孔)連通的貫穿孔972(密封層貫穿孔)；密封部973，其被配置在貫穿孔972內，并對貫穿孔972進行密封。通過采用這種結構，從而使密封層97f的結構成為較為簡單的結構。
此外，基部971含有硅，尤其在本實施方式中由硅而構成。此外，密封部973含有氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的至少一個，尤其在本實施方式中由氧化硅而構成。由此，通過半導體處理而變得易于形成密封層97f。尤其，當由氧化硅構成密封部973時，通過使基部971氧化從而能夠容易地形成密封部973。
雖然貫穿孔972的形狀并未被特別限定，但優選為圓形。雖然作為這樣的貫穿孔972的直徑(寬度)而未被特別限定，但優選為例如
另外，與本實施方式不同，在由氮化硅來構成密封部973的情況下，例如能夠更可靠地保護空洞部s免受水分的影響，并且在由氮氧化硅構成密封部973的情況下，能夠同時發揮由上述的氧化硅所獲得的效果以及由氮化硅所獲得的效果。
接下來，對壓力傳感器1f的制造方法進行說明。壓力傳感器1f的制造方法與前述的第六實施方式同樣，包括準備工序、壓力傳感器部形成工序、第一犧牲層配置工序、第二犧牲層配置工序、第一犧牲層去除工序、蓋部配置工序、第二犧牲層去除工序、密封工序和隔膜形成工序。另外，由于除了密封工序以外均與前述的第六實施方式的制造方法相同，因此在下文中，僅對密封工序進行說明。
密封工序
首先，如圖35所示，使用濺射法、cvd法等而在覆蓋層96上對基部971進行成膜。此時，通過基部971而無法完全地填埋蓋部9b的貫穿孔961，并且在基部971上形成與貫穿孔961連通的貫穿孔972。在此，雖然根據成膜裝置或成膜條件而不同，但如果預先將貫穿孔961的直徑設為0.5μm左右，則得到具有
另外，雖然根據成膜裝置或成膜條件、貫穿孔961的直徑或基部971的厚度而存在基部971上未形成有貫穿孔972的情況，但在該情況下，只需在形成了基部971之后，例如使用蝕刻法而形成貫穿孔972即可。
接下來，在將空洞部s設為真空的狀態下對基部971進行氧化。由此，如圖36所示，在貫穿孔972的內周面上形成由氧化硅構成的密封部973，并通過該密封部973而使貫穿孔972被密封。此外，與此同時，在隔膜75的上表面上形成氧化硅的膜54，由此，能夠使壓力電阻元件81、82、83、84的界面順位穩定化。另外，雖然作為氧化方法并未被特別限定，但尤其優選為使用臭氧氧化法。根據臭氧化法，由于能夠將加熱溫度抑制在500℃左右，因此能夠降低熱履歷。此外，由于能夠防止鋁的熔融等，因此適合于壓力傳感器1e的制造。
根據以上內容，可得到密封層97f，由此，可得到在真空狀態下被密封了的空洞部s。根據這樣的制造方法，能夠容易地形成壓力傳感器1f，所述壓力傳感器1f能夠減少蓋部9b與隔膜75的接觸。
根據這樣的第七實施方式，也能夠發揮與前述的第六實施方式相同的效果。
第八實施方式
接下來，對本發明的第八實施方式所涉及的高度計進行說明。
圖37為表示本發明的高度計的一個示例的立體圖。
圖37所示的高度計200能夠如手表那樣佩戴于手腕上。此外，在高度計200的內部搭載有壓力傳感器1，并且能夠在顯示部201上顯示當前位置的海拔高度或者當前位置的氣壓等。另外，除此之外還能夠在該顯示部201上顯示當前時刻、使用者的心率、天氣等各種各樣的信息。
由于這樣的高度計200具備檢測精度較優異的壓力傳感器1，因此能夠發揮較高的可靠性。另外，雖然在本實施方式中對使用具備第一實施方式的壓力傳感器1的結構進行了說明，但即使是具備其他的實施方式的壓力傳感器1a～1f中的任意一個的高度計，也同樣能夠發揮較高的可靠性。
第九實施方式
接下來，對本發明的第九實施方式所涉及的電子設備進行說明。
圖38為表示本發明的電子設備的一個示例的主視圖。
圖38所示的電子設備為具備壓力傳感器1的導航系統300。導航系統300具備：未圖示的地圖信息；來自gps(全球定位系統：globalpositioningsystem)的位置信息取得單元；基于陀螺儀傳感器以及加速度傳感器和車速數據的自主導航單元；壓力傳感器1；對預定的位置信息或者行進道路信息進行顯示的顯示部301。
根據該導航系統300，除了所取得的位置信息以外，還能夠通過壓力傳感器1而取得高度信息。
例如，在行駛于位置信息上表示與一般道路大致相同的位置的高架道路的情況下，在不具有高度信息的導航系統中，無法判斷出是在一般道路上行駛還是在高架道路上行駛，并且存在將一般道路的信息作為優先信息而提供給使用者的情況。
因此，通過在導航系統300中搭載壓力傳感器1，并利用壓力傳感器1來取得高度信息，從而能夠對由從一般道路進入高架道路(或者與此相反)而產生的高度變化進行檢測。導航系統300通過對高度變化進行檢測，從而能夠判斷出是在一般道路上行駛還是在高架道路上行駛，由此即使在高架道路的走行中也能夠將實際的行駛狀態下的導航信息提供給使用者。
由于這樣的導航系統300具備檢測精度較優異的壓力傳感器1，因此能夠發揮較高的可靠性。另外，雖然在本實施方式中對使用具備第一實施方式的壓力傳感器1的結構進行了說明，但即使是具備其他的實施方式的壓力傳感器1a～1f中的任意一個的電子設備，也同樣能夠發揮較高的可靠性。
另外，具備本發明的壓力傳感器的電子設備并不限定于上述的導航系統，例如能夠應用于個人計算機、移動電話、智能手機、平板電腦終端、時鐘(包括智能手表)、醫療設備(例如電子體溫計、血壓計、血糖儀、心電圖計測裝置、超聲波診斷裝置、電子內窺鏡)、各種測量設備、計量儀器類(例如，車輛、航空器、船舶的計量儀器類)、飛行模擬器等。
第十實施方式
接下來，對本發明的第十實施方式所涉及的移動體進行說明。
圖39為表示本發明的移動體的一個示例的立體圖。
圖39所示的移動體為具備導航系統300的汽車400。汽車400具有車身401、和四個車輪402，并以通過被設置于車身401上的未圖示的動力源(發動機)而使車輪402旋轉的方式被構成。
由于這樣的汽車400具備內置了檢測精度較優異的壓力傳感器1的導航系統300，因此能夠發揮較高的可靠性。另外，雖然在本實施方式中對使用具備第一實施方式的壓力傳感器1(導航系統300)的結構進行了說明，但即使是具備其他的實施方式的壓力傳感器1a～1f中的任意一個的移動體，也同樣能夠發揮較高的可靠性。
以上，雖然根據圖示的各實施方式而對本發明的壓力傳感器、壓力傳感器的制造方法、高度計、電子設備以及移動體進行了說明，但本發明并不限定于此，各部分的結構能夠置換為具有相同的功能的任意的結構。此外，也可以附加其他的任意的結構物或工序。此外，也可以將各實施方式適當地進行組合。
此外，雖然在前述的實施方式中對使用了壓力電阻元件以作為壓力傳感器部的情況進行了說明，但作為壓力傳感器而并不限定于此，例如也能夠使用利用了立翼型(flaptype)的振子的結構、或梳齒電極等其他的mems振子、水晶振子等振動元件。
此外，雖然在前述的實施方式中對周圍結構體具有2級的配線層的結構進行了說明，但配線層的數量也可以為3級以上。另外，在該情況下，例如只需通過最上層的配線層來形成覆蓋層即可。
符號說明
1、1a…壓力傳感器；2…基板；2a、2b…部分；21…半導體基板；211…第一硅層；212…氧化硅層；213…第二硅層；22…第一絕緣膜；23…第二絕緣膜；24…多晶硅膜；25…隔膜；251…受壓面；26…凹部；27…凹凸；271…凹部；3…壓力傳感器部；30…橋接電路；31、32、33、34…壓力電阻元件；4…周圍結構體；41…層壓絕緣膜；42…配線層；421…配線部；429…電路用配線部；43…層壓絕緣膜；44…配線層；441…配線部；444…覆蓋層；445…貫穿孔；449…電路用配線部；45…表面保護膜；46…密封層；47…凹凸；471…凸部；48…犧牲層；48a、48b…部分；49…頂部；5…蓋部；200…高度計；201…顯示部；300…導航系統；301…顯示部；400…汽車；401…車身；402…車輪；s…空洞部；s1…第一區域；s2…第二區域。
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