压力传感器制造技术

在可动区域(121)的外侧具备限制膜片(102)位移的参考区域(122)。在参考区域(122)中，膜片(102)与基台(101)的间隔不发生变化。在膜片(102)的参考区域(122)中配置有第1参考电极(106)。另外，在面向第1参考电极(106)的位置的基台(101)上形成有第2参考电极(107)。

Pressure transducer

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压力传感器
本专利技术涉及通过检测静电电容的变化来对压力进行测量的压力传感器。
技术介绍
在静电电容式隔膜真空计等压力传感器中，将包含膜片(隔膜)的传感器芯片安装在供测定对象的气体流动的配管等中进行使用。该压力传感器将受到压力的膜片的挠曲量、即位移转换为静电电容值，并根据静电电容值输出压力值。该压力传感器的气体种类依赖性较小，因此被广泛用于以半导体设备为代表的工业用途(参照专利文献1、专利文献2)。如图10所示，上述隔膜真空计等压力传感器的传感器芯片具有膜片302和基台301，该膜片302受到来自测定对象的压力，该基台301具有对膜片302进行支承的支承部301a。在俯视中，基台301中央具有凹部。膜片302与基台301形成电容室303。由支承部301a支承的膜片302中的、与基台301分离的可动区域302a可以向基台301的方向位移。膜片302与基台301例如由蓝宝石等绝缘体构成。另外，压力传感器的传感器芯片具备可动电极304和固定电极305，该可动电极304形成于膜片302的可动区域302a，该固定电极305形成于基台301上并且面向可动电极304。另外，压力传感器的传感器芯片具备可动参考电极306和固定参考电极307，该可动参考电极306在膜片302的可动区域302a中形成于可动电极304的周围，该固定参考电极307形成于基台301上的固定电极305的周围，并且面向可动参考电极306。在像以上那样构成的传感器芯片中，由可动电极304和固定电极305形成电容。如果膜片302从外部受到压力从而中央部向基台301的方向弯曲，可动电极304与固定电极305的间隔就会发生变化，它们之间的电容发生变化。只要检测出该电容变化，就能检测出膜片302受到的压力。另外，在可动参考电极306与固定参考电极307之间也形成电容。只是，可动参考电极306被设置在离支承部301a近的地方，因此由于膜片302的弯曲而产生的位移量比配置于更加中央部的可动电极304小。因此，通过以固定电极305与可动参考电极306之间的电容变化为基准，来捕获固定电极305与可动电极304之间的电容变化，就能抑制偏差地检测出膜片302的位移量。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2006－003234号公报专利文献2：日本专利特开2000－105164号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题可是，在前述那样的半导体装置的制造工序中，半导体芯片的微小化正在进展，对于压力也要求高精度的测量。与此相伴，在以往的压力传感器中，也会产生精度变得不足的情况。例如，提出了通过设为难以受到来自外部的热的热应力的影响的构造，来得到更高的测定精度的技术(参照专利文献1)。另外，提出了在由能够以更低价格入手的R面的蓝宝石构成基台以及膜片的情况下，通过使可动电极形成为在蓝宝石的C轴投影面方向上延伸的长方形，来得到更高测定精度的技术(参照专利文献2)。近年来，在半导体制造工序中，要求在更小的压力下进行更高精度的压力测量。然而，在以往的技术中，由于受压的膜片302的弯曲，可动参考电极306与固定参考电极307之间的电容也会发生变化。像这样，在以往，由于设为基准的电容也会发生变化，因此存在不满足上述更高精度的压力测量的要求这一问题。本专利技术是为消除以上那样的问题而完成的，目的在于即使在更小的压力下也能以更高的精度进行压力测量。用于解决问题的技术手段本专利技术的压力传感器具备：基台；膜片，其具有与基台的表面分离并面向基台的相对面；第1电极，其被设置在膜片的面向基台的相对面中的、膜片能够位移的可动区域的内侧；第2电极，其被设置在基台的表面并且面向第1电极；第1参考电极，其被设置在膜片的相对面中的、可动区域的外侧的、限制膜片位移的参考区域；以及第2参考电极，其被设置在基台的表面并且面向第1参考电极。在上述压力传感器中，也可以具备：第3参考电极，其被设置在膜片的相对面上的第1电极的周围并被连接至第1参考电极；以及第4参考电极，其被设置在基台的表面，被连接至第2参考电极并且面向第3参考电极，第1电极与第3参考电极、以及第2电极与第4参考电极的至少一方被电性绝缘，第3参考电极的至少一部分被配置在膜片的可动区域。在上述压力传感器中，具备压力值输出部，该压力值输出部构成为以第1参考电极与第2参考电极之间的电容为基准，将由于膜片的位移而产生的第1电极与第2电极的电容变化转换为压力值并进行输出。专利技术的效果如以上所说明的，根据本专利技术，由于设置了膜片与基台的间隔不发生变化的参考区域，并在参考区域中设置了参考电极，因此能够得到即使在更小的压力下也能以更高的精度进行压力测量这一优良效果。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式1中的压力传感器的构成的示意性截面图。图2是示出本专利技术的实施方式1中的压力传感器的构成的示意性截面图。图3是示出本专利技术的实施方式1中的压力传感器的局部构成的俯视图。图4是示出本专利技术的实施方式1中的压力传感器的局部构成的俯视图。图5是示出本专利技术的实施方式2中的压力传感器的构成的示意性截面图。图6是示出本专利技术的实施方式2中的压力传感器的构成的示意性截面图。图7是示出本专利技术的实施方式2中的压力传感器的局部构成的俯视图。图8是示出本专利技术的实施方式2中的压力传感器的局部构成的俯视图。图9是局部剖切示出本专利技术的其他实施方式中的压力传感器的其他的局部构成的立体图。图10是局部剖切示出隔膜真空计的检测部的局部构成的立体图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。[实施方式1]首先，参照图1、2、3、4对本专利技术的实施方式1进行说明。图1、图2是示出本专利技术的实施方式1中的压力传感器(传感器芯片)的构成的示意性截面图。另外，图3、图4是示出本专利技术的实施方式1中的压力传感器的局部构成的俯视图。图1示出图3的aa'线的截面。另外，图2示出图3的bb'线的截面。该压力传感器具备基台101、膜片102、可动电极(第1电极)104、以及固定电极(第2电极)105。在实施方式1中，成为受压部的膜片102被设置于膜片基板111的规定区域。另外，膜片102由设置在膜片基板111上的支承部112支承于基台101上。支承部112以包围膜片102的周围的方式配置。另外，膜片102在可动区域121与基台101分离地配置。另外，膜片102具有面向基台101的相对面。例如，基台101、膜片基板111被设为俯视下的正方形。另外，膜片102被设为俯视下的圆形。膜片基板111的支承部112与基台101在可动区域121的外侧的接合区域113接合。膜片102具备面向基台101的相对面中的膜片102能够位移的可动区域121。膜片102在可动区域121中，在基台101的平面的法线方向上能够位移。当膜片102受到来自测定对象的压力时，可动区域121会发生位移。基台101以及膜片基板111例如由蓝宝石、氧化铝陶瓷等绝缘体构成。此外，也可以在基台101上设置支承部。在可动区域121中的膜片102与基台101之间形成电容室103。电容室103例如被设为真空。在膜片102的面向基台101的相对面中的、膜片102能够位移的可动区域121的内侧设置有可动电极104。另外，固定电极105被设置在基台101的表面并且面向可动电极104。此外，可动电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压力传感器，其特征在于，具备：基台；膜片，其具有与所述基台的表面分离并面向所述基台的相对面；第1电极，其被设置在所述膜片的面向所述基台的相对面中的、所述膜片能够位移的可动区域的内侧；第2电极，其被设置在所述基台的表面并面向所述第1电极；第1参考电极，其被设置在所述膜片的所述相对面中的、所述可动区域的外侧的、限制所述膜片位移的参考区域；以及第2参考电极，其被设置在所述基台的表面并面向所述第1参考电极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.17 JP 2017-0056831.一种压力传感器，其特征在于，具备：基台；膜片，其具有与所述基台的表面分离并面向所述基台的相对面；第1电极，其被设置在所述膜片的面向所述基台的相对面中的、所述膜片能够位移的可动区域的内侧；第2电极，其被设置在所述基台的表面并面向所述第1电极；第1参考电极，其被设置在所述膜片的所述相对面中的、所述可动区域的外侧的、限制所述膜片位移的参考区域；以及第2参考电极，其被设置在所述基台的表面并面向所述第1参考电极。2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，具...

【专利技术属性】
技术研发人员：枥木伟伸，石原卓也，添田将，关根正志，
申请(专利权)人：阿自倍尔株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP