(57)【要約】【課題】厳環境で用いられることが可能な圧力センサを提供する。【解決手段】圧力センサが、キャップ基材にシリコン溶融結合された底部基材を含んでおり、底部基材とキャップ基材との間にチャンバが配設されている。底部基材及びキャップ基材の各々はシリコンを含んでいる。底部基材は、空洞を画定する壁と、空洞を覆うように配置された隔膜部とを含んでおり、空洞は検知対象の環境に対して開放されている。チャンバは環境から気密封止されている。【選択図】        図１
2009506323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空洞を画定する壁と、前記空洞を覆って配置されている隔膜部とを含む底部基材であって、シリコンを含んでおり、前記空洞は検知対象の環境に対して開放されている、底部基材と、
シリコンを含んでおり、前記底部基材にシリコン溶融結合されているキャップ基材と、
前記底部基材と前記キャップ基材との間に配設されており、前記環境から気密封止されているチャンバと、
前記隔膜部に物理的に連絡して配設されているピエゾ抵抗素子と
を備えた圧力センサ。
【請求項２】
前記キャップ基材は約４００マイクロメートルまでの厚みを含んでいる、請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記厚みは約５０マイクロメートル〜約１５０マイクロメートルである、請求項２に記載の圧力センサ。
【請求項４】
前記チャンバは前記キャップ基材のキャップ空洞により画定される、請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項５】
前記チャンバは前記底部基材の底部空洞により画定され、前記隔膜部は前記空洞と前記底部空洞との間に配設される、請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項６】
前記チャンバは前記キャップ基材のキャップ空洞及び前記底部基材の底部空洞により画定され、前記隔膜部は前記空洞と前記底部空洞の間に配設される、請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項７】
前記底部基材及び前記キャップ基材の各々がシリコン・オン・インシュレータ型ウェーハでない、請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項８】
前記底部基材はｎ型基材であり、前記ピエゾ抵抗素子はｐ型ドープ剤材料を含んでいる、請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項９】
電極及び伝導経路をさらに含んでおり、前記電極は前記伝導経路を介して前記ピエゾ抵抗素子に電気的に連絡し、前記底部基材はｎ型基材であり、前記伝導経路及び前記ピエゾ抵抗素子の各々はｐ型ドープ剤材料を含んでいる、請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項１０】
前記隔膜部の少なくとも前記ピエゾ抵抗素子に物理的に連絡した部分を被覆する酸化物層と、該酸化物層の上に配設された窒化物層とをさらに含んでいる請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項１１】
酸化物層及び該酸化物層の上に配設された窒化物層を含みシリコンを含む底部基材に、ピエゾ抵抗素子及び伝導経路を形成するステップと、
キャップ空洞を含みシリコンを含むキャップ基材を、前記空洞を気密封止してチャンバを形成するように前記底部基材にシリコン溶融結合するステップと、
前記底部基材の壁及び隔膜部により画定される空洞を形成するように前記底部基材の一部をエッチング除去するステップであって、前記ピエゾ抵抗素子は前記隔膜部に物理的に連絡して配設される、エッチング除去するステップと
を備えた圧力センサを製造する方法。
【請求項１２】
前記形成するステップは、前記底部基材にｐ型ドープ剤を注入する又は拡散させるステップを含んでいる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
シリコン溶融結合の前に前記窒化物層に電極窓をエッチングするステップをさらに含んでいる請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記キャップ基材の厚みを減じるために前記キャップ基材をエッチング除去するステップをさらに含んでいる請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
電極を形成するために前記電極窓に電極材料を配設するステップをさらに含んでいる請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記チャンバが環境に開放されて差圧センサを形成するように、前記キャップ基材に第二の空洞をエッチングするステップをさらに含んでいる請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
底部基材に酸化物層及び窒化物層を形成するステップであって、前記底部基材はシリコンを含むｎ型基材であり、前記酸化物層は前記底部基材の上に配設され、前記窒化物層は前記酸化物層の上に配設される、形成するステップと、
前記酸化物層及び前記窒化物層が当該ピエゾ抵抗器及び当該伝導経路の各々を被覆するようにピエゾ抵抗器及び伝導経路の各々を形成するために、前記底部基材にｐ型ドープ剤を注入する又は拡散させるステップであって、前記伝導経路は前記ピエゾ抵抗器に電気的に連絡している、注入する又は拡散させるステップと、
キャップ空洞を含みシリコンを含むキャップ基材を、前記空洞を気密封止してチャンバを形成するように前記底部基材にシリコン溶融結合するステップと、
前記底部基材の当該エッチングにより生成される壁及び隔膜部により画定される底部空洞を形成するように前記底部基材の一部をエッチング除去するステップであって、前記ピエゾ抵抗素子は前記隔膜部に物理的に連絡して配設される、エッチング除去するステップと
を備えた圧力センサを製造する方法。
【請求項１８】
電極窓を形成するために、前記窒化物層の前記酸化物層の上に配設されている部分をエッチング除去するステップと、電極を形成するために、前記電極窓に電極材料を配設するステップとをさらに含んでいる請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記チャンバが環境に対して開放されて差圧センサを形成するように、前記キャップ基材に第二の空洞をエッチングするステップをさらに含んでいる請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記キャップ基材の厚みが約４００マイクロメートルまでになるように前記キャップ基材の厚みを減じるために前記キャップ基材をエッチング除去するステップをさらに含んでいる請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記厚みは約５０マイクロメートル〜約１５０マイクロメートルである、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）に基づく圧力センサが、医療機器、実験機器、工業設備及び車載用サーキットリ等の多様な設備に組み込まれている。圧力センサ装置が厳環境に曝露されるような多数の応用が重要になりつつある。かかる厳環境としては、溶剤混合物（例えば燃料）、水（例えば塩水）、酸及び塩基がある。圧力センサの末端利用者は、標準的な装置がかかる環境で故障することを認めている。
【特許文献１】米国特許第６，６４７，７９４号
【特許文献２】米国特許第６，６２９，４６５号
【特許文献３】米国特許第６，４０６，６３６号
【特許文献４】米国特許第６，０７４，８９１号
【特許文献５】米国特許第６，０３８，９２８号
【特許文献６】米国特許出願公開第２００５／００３７５３４号
【特許文献７】米国特許第５，６００，０７１号
【特許文献８】米国特許第５，５９１，６７９号
【特許文献９】米国特許第５，２７３，２０５号
【特許文献１０】米国特許第５，２３１，３０１号
【特許文献１１】米国特許第５，１５７，９７３号
【特許文献１２】米国特許第４，８０２，９５２号
【特許文献１３】米国特許第４，５２５，７６６号
【特許文献１４】米国特許第４，２９１，２９３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
例えば、一形式の圧力センサは絶対圧力を測定する。絶対圧力センサは、第一のシリコン・ウェーハ内部に空洞を形成し、次いで第二のシリコン・ウェーハを第一のシリコン・ウェーハに取り付け、空洞の上部の第二のウェーハを薄くして、これにより密閉されたチャンバを覆う隔膜を設けることにより製造される。隔膜の上又は隔膜に隣接して形成されたピエゾ抵抗器が、隔膜の前面に作用している圧力が密閉されたチャンバに向かって隔膜をどの程度撓ませるかを検知することにより圧力を測定する。この例では、厳環境への曝露時に、例えばピエゾ抵抗器の相互接続（インターコネクト）において腐食がしばしば発生し、絶対圧力センサの劣化又は故障を引き起こす。
【０００３】
従って、当技術分野では、厳環境で用いられることが可能な圧力センサの必要性が継続的に存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書では、圧力センサ及び圧力センサを製造する方法を開示する。
【０００５】
圧力センサの一実施形態は、キャップ基材にシリコン溶融結合された底部基材を含んでおり、底部基材とキャップ基材との間にチャンバが配設されている。底部基材及びキャップ基材の各々がシリコンを含んでいる。底部基材は、空洞を画定する壁と、空洞を覆うように配置された隔膜部とを含んでおり、空洞は検知対象の環境に対して開放されている。チャンバは環境から気密封止されている。
【０００６】
圧力センサを製造する方法の一実施形態は、底部基材の上に酸化物層及び窒化物層を形成するステップと、酸化物層及び窒化物層がピエゾ抵抗器及び伝導経路の各々を覆うようにピエゾ抵抗器及び伝導経路の各々を形成するために、底部基材にｐ型ドープ剤を注入する又は拡散させるステップと、キャップ空洞を含むキャップ基材を、空洞を気密封止してチャンバを形成するように底部基材にシリコン溶融結合するステップと、底部基材のエッチングによって生成される壁と隔膜部とによって画定される底部空洞を形成するように底部基材の一部をエッチング除去するステップとを含んでいる。底部基材はシリコンを含むｎ型基材であって、酸化物層は底部基材の上に配設され、窒化物層は酸化物層の上に配設される。キャップ基材はシリコンを含んでいる。伝導経路はピエゾ抵抗器に電気的に連絡しており、ピエゾ抵抗器は隔膜部に物理的に連絡して配置されている。
【０００７】
上述の特徴及び他の特徴は、以下の詳細な説明、図面、及び冒頭の特許請求の範囲から当業者に認められ理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
参照する図面は例示的な実施形態であり、類似の要素には類似の参照番号が付されている。
【０００９】
本開示を通してさらに詳細に説明するように、互いにシリコン溶融結合された第一の基材（ウェーハ）及び第二の基材（ウェーハ）を含む背面微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）に基づく圧力センサ（以下では圧力センサと呼ぶ）が、厳環境（例えば溶剤混合物（例えば燃料）、水（例えば塩水）、酸及び塩基）において圧力センサを動作させることを可能にすることが見出された。これらの圧力センサは背面圧力センサであり、ピエゾ抵抗器（ピエゾ抵抗素子とも呼ばれる）が、基材の一つによって形成される隔膜の面であって環境に曝露される隔膜面に対向する面の面上に、面内に又は面に近接して（以下では議論の便宜のため「面に」等とする）配設される。応用に応じて、圧力センサは絶対圧力センサであっても差圧センサであってもよい。
【００１０】
図１を参照すると、参照番号１００で全体的に示す絶対圧力センサの一実施形態が示されている。絶対圧力センサ１００は、底部基材１２、キャップ基材１４、及び間に配置されたチャンバ１６を含んでいる。底部基材１２及びキャップ基材１４は各々、シリコンを含んでいる。一実施形態では、底部基材１２及びキャップ基材１４は各々、多層構造（例えばシリコン・オン・インシュレータ型ウェーハ）である。さらに他の実施形態では、底部基材１２及びキャップ基材１４は各々、単層構造である。単層構造を用いると、多層構造と比較してセンサの経費を低減し得て有利であるものと特記される。
【００１１】
さらに、底部基材１２はｎ型基材である。例えば、底部基材１２のシリコンはｎ型ドープ剤（例えばリン）でドープされている。キャップ基材１４は、ｎ型基材又はｐ型基材のいずれであってもよい。キャップ基材１４がｎ型基材であるときには、キャップ基材１４は底部基材１２に用いられているものと同様のｎ型ドープ剤でドープされていてもよいし、異なるｎ型ドープ剤でドープされていてもよい。さらに、キャップ基材１４がｐ型基材であるときには、キャップ基材はｐ型ドープ剤（例えばホウ素）でドープされる。
【００１２】
底部基材１２は空洞１８を含んでおり、空洞１８は底部基材１２の支持部２０に生成される壁によって画定され、第三の側面を底部基材１２の隔膜部２２によって画定される。換言すると、隔膜部は空洞１８の上部に配設される。さらに、空洞１８は、隔膜部２２の第一の（環境側）面２４を検知対象の環境に曝露している。例えば、動作時に、環境は、隔膜部２２の第一の面２４に対して線Ｐで示すように圧力を加える。隔膜部２２は、環境からの圧力の下で隔膜が撓むのを許すのに十分な厚みを含んでいる。ピエゾ抵抗素子２６が、隔膜部２２の第二の面２８に配設されている。例えば、一実施形態では、ピエゾ抵抗素子２６は、隔膜部２２の撓曲時に最大応力を有する隔膜部２２の領域に配設される。ピエゾ抵抗素子２６は各々、機械的応力と共に変化する抵抗を含んでいる。各々のピエゾ抵抗素子２６の数、形式及び構成は応用に応じて異なる。一実施形態では、ピエゾ抵抗素子２６はホイートストン・ブリッジ回路として構成される。動作時には、ピエゾ抵抗素子２６は、環境からの圧力による隔膜部２２の撓曲を測定する。ピエゾ抵抗素子の適当な材料としては、限定しないがｐ型ドープ剤（例えばホウ素）がある。
【００１３】
伝導経路３０は、相互接続（インターコネクト）とも呼ばれ、ピエゾ抵抗素子２６に電気的に連絡して配設される。伝導経路３０は任意の導電性材料を含んでいる。例えば、伝導経路３０は、ｐ型ドープ剤でドープされている底部基材１２の一部を含み得る。伝導経路３０は、ワイヤ・ボンド・パッド等と呼ばれる電極３２に電気的に連絡して配設される。電極３２の適当な材料としては、金属（例えばアルミニウム、チタン、白金、金、及びこれらの少なくとも一つを含む組み合わせ）、並びに合金等がある。
【００１４】
伝導経路３０は、底部部分１２に物理的に連絡して配設される。第一の酸化物層３４（例えば二酸化ケイ素層）が、伝導経路３０に物理的に連絡して配設される。例えば、第一の酸化物層３４は、伝導経路３０、及び底部基材１２の少なくとも一部（例えば隔膜部２２の第二の面）の上に配置され得る。スルー・ホールが第一の酸化物層３４に配設されて、電極３２と伝導経路３０との間の電気的な連絡を可能にしている。
【００１５】
第一の酸化物層３４に物理的に連絡して、第一の窒化物層３６が配設される。スルー・ホールが、第一の酸化物層３４に配設されているスルー・ホールの位置に対応して第一の窒化物層３６に配設されて、電極３２と伝導経路３０との間の電気的な連絡を可能にしている。理論による制約を俟つまでもなく、第一の酸化物層３４及び第一の窒化物層３６は各々、伝導経路３０及びピエゾ抵抗素子２６の絶縁層及び／又は保護層として作用する。第一の窒化物層３６は、限定しないが窒化ケイ素を含めて窒化物を含んでいる。また、第二の酸化物層３８及び第二の窒化物層４０が、例えば隔膜部２２の第二の面２８に対向する底部基材１２の表面４２にそれぞれ配設される。これらの層は、第一の酸化物層２４及び第一の窒化物層３６に関連して述べたものと同様の材料をそれぞれ含んでいる。さらに、空洞１８の形成時には、第二の酸化物層３８と及び第二の窒化物層４０は各々、保護皮膜として作用する。
【００１６】
底部基材１２は、周囲環境から気密封止されたチャンバ１６が間に形成されるようにキャップ基材１４にシリコン溶融結合される。理論による制約を俟つまでもなく、密閉の気密性は、合衆国軍用規格（ＭＩＬ−ＳＴＤ）−８８３Ｅに準拠した方法によって容易に測定することができる。底部基材１２及びキャップ基材１４は、チャンバ１６が、隔膜部２２が環境に曝露されるときにゼロ圧力基準として作用する真空室となるように真空内で共に結合される。図１に示す実施形態では、チャンバ１６はキャップ基材１４の空洞によって形成される。代替的には、底部基材１２に空洞を配設してチャンバ１６を形成することもできる。チャンバ１６を形成する空洞の長さ及び幅は、少なくとも隔膜部２２の長さ及び幅に対応するように選択される。空洞の幅は、実質的に一様であってもよいし（例えば壁が実質的に真直である）、空洞の壁が隔膜部２２に向かって収束していてもよい（例えば壁にテーパを設ける）。
【００１７】
図２（Ａ）〜図２（Ｊ）は、図１の背面絶対圧力センサの実施形態を製造する例示的な方法をまとめて示す。図２（Ａ）では、ピエゾ抵抗素子２６及び伝導経路３０が底部基材１２の表面に、例えばイオン注入及びイオン拡散等によって形成される。ピエゾ抵抗素子２６及び伝導経路３０の材料としては上で述べたような材料がある。図２（Ｂ）は、結合区域（例えば結合輪）を形成するための窒化物層３６の一部の選択的エッチング除去を示しており、続いて底部基材１２を再度酸化させて、エッチング及び酸化の前の第一の酸化物層３４の厚みよりも厚い第一の酸化物層の酸化物部分を結合区域に形成している。図２（Ｃ）は、電極３２の位置に対応する位置において、酸化物層３４を残しながら窒化物層３６の部分をエッチング除去するステップを示す。図２（Ｄ）は、２段の高さを含むキャップ基材１４を示しており、これらの段の高さは、例えば深堀り反応性イオン・エッチングによってキャップ基材１４に形成される。段の高さはチャンバ１６の所望の寸法に対応しており、底部基材１２の結合区域に対応するように配置されている。
【００１８】
図２（Ｅ）は、キャップ基材１４にシリコン溶融結合された底部基材１２を示しており、このことは絶対圧力センサ１００を製造するときの重要な特徴となる。底部基材１２及びキャップ基材１４は、中間的な結合剤、合金及び接着剤等を一切用いずに結合される。さらに、シリコン溶融結合とは、ケイ素対ケイ素の結合又はケイ素対酸化ケイ素の結合の任意の組み合わせを指す。一実施形態では、シリコン溶融結合は、約１００マイクロメートル〜約１５０マイクロメートルの結合幅を有する。シリコン溶融結合を用いることにより、圧力センサ１００が少なくとも１０年の動作寿命を有することを可能とし、このことは絶対圧力センサ１００を車載応用に用いることを可能にして有利である。
【００１９】
さらに、シリコン溶融結合を用いるので、他の結合技術を用いた他の装置に比べて絶対圧力センサの全体経費を低減することができる。例えば、中間層を用いてもう一つのシリコン基材と結合されるシリコン基材は、シリコン溶融結合と比較して、結合材料に関連する追加経費及び追加の加工経費が掛かる。さらに具体的には、ガラス基材及びシリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）基材の経費は一般に、標準的なシリコン基材の経費よりも高価である。競争市場では、性能を保持し又は増強しつつ少しでも経費を低減することが市場シェアを獲得するのに望ましい。
【００２０】
図２（Ｆ）は、キャップ基材１４の全体の厚みを減じるように、研削及び研磨を用いて薄くしたキャップ基材を示す。キャップ基材１４の全体の厚みは約４００マイクロメートルまでであり、特に約５０マイクロメートル〜約１５０マイクロメートルである。材料の削減は装置の全体経費の削減に対応する。さらに、圧力センサでの寸法の縮小は、圧力センサがさらに広範囲の応用に用いられることを可能にする。
【００２１】
図２（Ｇ）は、第一の酸化物層３６の選択的除去に関連して上で述べたエッチング剤と同様のエッチング剤を用いて第二の酸化物層３８及び第二の窒化物層４０の各々の一部を選択的に除去することにより形成された窓を示す。図２（Ｈ）では、例えばエッチングによってキャップ層が最終的な形状に形成されている。図２（Ｉ）は、第一の酸化物層３４及び第一の窒化物層３６の各々において窓（例えばスルー・ホール）が形成されている区域に金属化によって形成された電極３２を示す。適当な金属化の手法としては、限定しないがスパッタリング及び電子ビーム気相堆積がある。
【００２２】
図２（Ｊ）は、第二の酸化物層３８及び第二の窒化物層４０に形成された窓が例えばエッチングによってさらに開かれて（深堀りされて）、空洞１８及び隔膜部２２を形成しているのを示す。例えば、空洞１８は異方性エッチング剤を用いて形成される。適当な異方性エッチング剤としては、限定しないが水酸化カリウム（ＫＯＨ）、テトラメチル水酸化アンモニウム（ＴＭＡＨ）及びエチレンジアミンピロカテコール（ＥＤＰ）等がある。異方性エッチングは、表面４２から、空洞１８によって形成される隔膜部２２の第一の面２４に向かって全体的に収束する壁を有する空洞１８を底部基材１２に形成する。但し、他の実施形態では、等方性エッチングを用いて空洞１８を形成し得ることが理解されよう。適当な等方性エッチング剤としては当技術分野で公知のもの及びその他が含まれる。
【００２３】
図３を参照すると、参照番号２００で全体的に示す絶対圧力センサの一実施形態が示されている。絶対圧力センサ２００の構成要素の構成は、絶対圧力センサ１００によって示す構成と実質的に同じであるが、本実施形態は、チャンバ１６の形状及び各々の基材（例えばキャップ基材１４）の形状が変化し得ることを強調するために本書に含まれている。さらに、チャンバ１６は底部基材１２とキャップ基材１４との間に配設されるが、チャンバ１６は底部基材１２の空洞、キャップ基材１４の空洞、又はこれらの組み合わせによって形成され得る。この例では、チャンバ１６の形状はキャップ基材１４の形状に対応している。
【００２４】
図４（Ａ）〜図４（Ｈ）は、図３に示す背面絶対圧力センサの実施形態を製造する例示的な方法をまとめて示す。図４（Ａ）は第一の酸化物層３４に開けられた窓を示し、この窓は図４（Ｂ）に示すようにさらにエッチングされる。例えば、異方性エッチング剤（例えばＫＯＨ、ＴＭＡＨ及びＥＤＰ等）を用いてテーパ付きの壁を底部基材１２に有する空洞を形成することができる。図４（Ｃ）に示すように、酸化物がエッチング区域に再度成長させられる。図４（Ｄ）では、ピエゾ抵抗素子２６及び伝導経路３０が、イオン注入及びイオン拡散等によって底部基材１２の表面に形成される。ピエゾ抵抗素子２６及び伝導経路３０の材料としては前述の材料がある。図４（Ｅ）は、キャップ基材１４にシリコン溶融結合された底部基材１２を示す。図４（Ｆ）は、第一の酸化物層３４及びキャップ基材１４の外面を覆って配設された窒化ケイ素を示す。図４（Ｇ）は、伝導経路３０に電気的に連絡するように金属化によって形成された電極３２を示す。適当な金属化手法としては前述のような金属化手法がある。図４（Ｈ）は、第二の酸化物層３８及び第二の窒化物層４０がエッチングされて空洞１８及び隔膜部２２が形成されているのを示す。
【００２５】
図５を参照すると、参照番号３００で全体的に示す差圧センサの一実施形態が示されている。議論を容易にするために、差圧センサ３００は、絶対圧力センサ１００及び２００に関連して述べたものと同様の構成要素の構成を含んでいるが、差圧センサ３００はキャップ基材１４に配設された空洞４４をさらに含む点が異なる。空洞４４は、チャンバ１６を環境に曝露させ、圧力が第一の面２４及び第二の面２８の両方から隔膜部２２に作用することを可能にしている。さらに具体的には、動作時に、隔膜部２２はＰ及びＰ２からの圧力差に比例して撓曲する。ピエゾ抵抗素子２６は、Ｐ及びＰ２からの圧力差による隔膜部２２の撓曲を測定する。簡潔には、絶対圧力センサ１００及び２００は各々、キャップ基材１４に空洞４４をエッチングすることにより差圧センサ３００として形成され得ると特記される。適当なエッチング剤としては、限定しないがＫＯＨ及びＴＭＡＨがある。
【００２６】
得られる差圧センサ３００は、はんだバンプ等によってセラミック基材に固定され得る。図５では、はんだバンプ（楕円形として示されている）が、電極３２、及びセラミック基材に配設されている第二の電極に物理的に連絡して配設されている。差圧センサ３００を形成するこの方法は、潜在的に蓄積して空洞４４を閉塞させ得る破片等が空洞４４に配設されるのを軽減するので有利である。
【００２７】
有利な点として、本書に開示された絶対圧力センサは、底部基材とキャップ基材との間にシリコン溶融結合を含んでいる。さらに、絶対圧力センサは背面絶対圧力センサである。シリコン溶融結合は、他の結合手法（例えば中間ガラス・フリット結合及び接着剤結合等）よりも優れた結合強度を提供し、これにより圧力センサが少なくとも１０年の耐用年数を有することを可能にする。さらに、上で簡潔に述べたように、シリコン溶融結合はまた、圧力センサが現在の幾つかのセンサに比べて低減された経費で構築されることを可能とし、大きな商業的利点を提供し得る。加えて、絶対圧力センサを背面圧力センサとして構築することにより、ピエゾ抵抗素子及び伝導経路が環境から遮蔽されるため、圧力センサを厳環境で用いることができ、有利である。この場合にも、この構築によって圧力センサの耐用年数を現在のセンサに比べて延ばすことができる。
【００２８】
幾つかの実施形態に関して本発明を説明したが、本発明の範囲を逸脱することなく本発明の構成要素に対し様々な変形を施し均等構成を置換し得ることが当業者には理解されよう。加えて、本発明の本質的な範囲を逸脱することなく多くの変更を施して本発明の教示に合わせて特定の状況又は材料を適応構成することができる。従って、本発明は本発明を実施するために想到される最良の態様として開示される特定の実施例に限定されず、特許請求の範囲に含まれる全ての実施例を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】背面絶対圧力センサの一実施形態の断面図である。
【図２（Ａ）】図１に示す背面絶対圧力センサの実施形態を製造する例示的な方法を示す図である。
【図２（Ｂ）】図１に示す背面絶対圧力センサの実施形態を製造する例示的な方法を示す図である。
【図２（Ｃ）】図１に示す背面絶対圧力センサの実施形態を製造する例示的な方法を示す図である。
【図２（Ｄ）】図１に示す背面絶対圧力センサの実施形態を製造する例示的な方法を示す図である。
【図２（Ｅ）】図１に示す背面絶対圧力センサの実施形態を製造する例示的な方法を示す図である。
【図２（Ｆ）】図１に示す背面絶対圧力センサの実施形態を製造する例示的な方法を示す図である。
【図２（Ｇ）】図１に示す背面絶対圧力センサの実施形態を製造する例示的な方法を示す図である。
【図２（Ｈ）】図１に示す背面絶対圧力センサの実施形態を製造する例示的な方法を示す図である。
【図２（Ｉ）】図１に示す背面絶対圧力センサの実施形態を製造する例示的な方法を示す図である。
【図２（Ｊ）】図１に示す背面絶対圧力センサの実施形態を製造する例示的な方法を示す図である。
【図３】背面絶対圧力センサのもう一つの実施形態の断面図である。
【図４（Ａ）】図３に示す背面絶対圧力センサの実施形態を製造する例示的な方法を示す図である。
【図４（Ｂ）】図３に示す背面絶対圧力センサの実施形態を製造する例示的な方法を示す図である。
【図４（Ｃ）】図３に示す背面絶対圧力センサの実施形態を製造する例示的な方法を示す図である。
【図４（Ｄ）】図３に示す背面絶対圧力センサの実施形態を製造する例示的な方法を示す図である。
【図４（Ｅ）】図３に示す背面絶対圧力センサの実施形態を製造する例示的な方法を示す図である。
【図４（Ｆ）】図３に示す背面絶対圧力センサの実施形態を製造する例示的な方法を示す図である。
【図４（Ｇ）】図３に示す背面絶対圧力センサの実施形態を製造する例示的な方法を示す図である。
【図４（Ｈ）】図３に示す背面絶対圧力センサの実施形態を製造する例示的な方法を示す図である。
【図５】差圧センサの一実施形態の図である。
【符号の説明】
【００３０】
１２  底部基材
１４  キャップ基材
１６  チャンバ
１８  空洞
２０  支持部
２２  隔膜部
２４  第一の面
２６  ピエゾ抵抗素子
２８  第二の面
３０  伝導経路
３２  電極
３４  第一の酸化物層
３６  第一の窒化物層
３８  第二の酸化物層
４０  第二の窒化物層
４２  表面
４４  空洞
１００、２００  絶対圧力センサ
３００  差圧センサ
【図１】
2009506323.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
2009506323.tif 000007
【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図２Ｈ】
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【図２Ｉ】
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【図２Ｊ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図４Ｈ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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