(57)【要約】【課題】精度や信頼性がより高い、絶対圧測定用の静電容量型圧力センサ及びその真空室の真空度を評価する評価方法を提供する。【解決手段】  ダイヤフラム３の圧力により変位する可動電極６と、該可動電極６に対向して設けられた固定電極５とを真空室内４に備え、該可動電極６と該固定電極５との間の静電容量を計測することにより、ダイヤフラム内の圧力を計測する静電容量型圧力センサにおいて、前記真空室内４に外部に端子が引き出される一対の真空度計測用端子７ｃ、７ｄを設けた。真空度計測用端子７ｃ、７ｄの一方に高電圧を印可し、他方の電極から放電電流を計測することにより、真空室４内の真空度を計測して真空度を評価する。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイヤフラムの圧力により変位する可動電極と、該可動電極に対向して設けられた固定電極とを真空室内に備え、該可動電極と該固定電極との間の静電容量を計測することにより、ダイヤフラム内の圧力を計測する静電容量型圧力センサにおいて、前記真空室内に一対の真空度計測用電極を設け、前記真空室外に同真空度計測用電極に接続された真空度計測用端子を備えたことを特徴とする静電容量型圧力センサ。
【請求項２】
請求項１記載の静電容量型圧力センサにおいて、前記可動電極と前記固定電極は平板状に形成され、前記真空度計測用電極は、一方は前記可動電極の配置された面に、他方は前記固定電極の配置された面に設けたことを特徴とする静電容量型圧力センサ。
【請求項３】
請求項２記載の静電容量型圧力センサにおいて、前記真空度計測用電極は、前記可動電極と前記固定電極に対して電気的に絶縁された状態で、互いに対向するように配置され、前記可動電極と前記固定電極は、それぞれ前記真空度計測用電極に対して対称となるように設けたことを特徴とする静電容量型圧力センサ。
【請求項４】
請求項２記載の静電容量型圧力センサにおいて、前記真空度計測用電極は、前記可動電極と前記固定電極上に一体として設けたことを特徴とする静電容量型圧力センサ。
【請求項５】
請求項４記載の静電容量型圧力センサにおいて、前記真空度計測用電極の少なくとも一方は、鋭角状の先端部を有し、前記可動電極もしくは前記固定電極に設けられた凹部に配置したことを特徴とする静電容量型圧力センサ。
【請求項６】
請求項１ないし５記載の静電容量型圧力センサの前記真空度計測用電極間に電圧を印加し、前記真空室内で放電させて放電電流を計測することにより、真空室内の真空度を評価することを特徴とする静電容量型圧力センサの真空室の真空度評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン基板を用いた静電容量型圧力センサ及びその真空室の真空度評価方法に関し、特に絶対圧測定用の静電容量型圧力セン及びその真空室の真空度評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコンを用いたダイヤフラム式圧力センサは、シリコンの支持基板の一部をエッチングして真空室の一部を形成すると共に感圧ダイヤフラムとしている。このダイヤフラムの感圧部に向い合う部分に電極を有するガラス基板を設けて、ダイヤフラムとガラス基板側の電極との間にコンデンサを形成し、圧力変化に伴う静電容量の変化を検出するものが開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２等）
特許文献１の静電容量型圧力センサでは、シリコンの支持基板とガラス基板が接合されてダイヤフラムの真空室が形成されている。このダイヤフラムは、単結晶シリコンの支持基板を両面からエッチングして、底面が平坦な凹部を形成して薄肉部により形成され、このダイヤフラムの上面側には、可動電極が形成されて構成される。
【０００３】
シリコンの支持基板と接合するガラス基板は、円錐台形の貫通穴部が設けられ、その下面（支持基板側）には、スパッタ等により固定電極が形成されている。チップ外側の貫通穴部は、支持基板の高濃度配線と電気的に接続している。また、チップ中心側の貫通穴部は、前記固定電極と電気的に接続している。
【０００４】
支持基板は、接着剤等で実装基板と接着され、実装基板のダイヤフラムと相対する箇所には、圧力導入孔が設けられている。
【０００５】
特許文献２では、シリコンの支持基板はN型シリコン基板に、高濃度のボロンを拡散したもので、導電性を持たせている。
【０００６】
そして、ガラス基板と支持基板は、接合されて真空室が形成され、支持基板のガラス基板と接合する面に電極を形成し、この上方にガラス基板の貫通穴部を配置する。チップ中心側のガラス貫通穴部は、固定電極の金属薄膜により蓋をされている。円錐状のガラス貫通穴部にボンディングワイヤを挿入し、導電性樹脂で固定して電気的接続を行っている。
【０００７】
放電と気圧の関係については、パッシェンの法則というものがある。この法則は、火花放電で生じる電圧が、気体の圧力Ｐと電極の間隔ｄとの積の関数となるというものである。ここで、温度を一定とし、電極間隔が数１０ｃｍ以下であれば、火花放電電圧Ｖsは、Ｖs＝Ｆ（Ｐ×ｄ）となる。ここでＦは比例定数である。
【特許文献１】特開平８−２４７８７７号公報
【特許文献２】特公平５−８５８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のような絶対圧測定用の静電容量型圧力センサにおいては、ガラス基板とシリコンの支持基板を高真空中で接合し、真空室を形成するが、接合装置のチャンバー内の汚れや、ターボ分子ポンプ等の真空ポンプの状態により、真空度にある程度のばらつきが発生する。また、陽極接合によりガラス基板とシリコンの支持基板を接合する際に、ガラス基板に含まれる成分が印加される高電界により分離し、微量の酸素が発生して真空室内に残り、真空度にばらつきを発生させる。この真空度のばらつきは、静電容量型圧力センサの特性精度を低下させる重大な原因となっている。しかも、真空室の中の真空度は、高真空というだけで、実際の真空度を知ることができなかった。
【０００９】
また、ガラス基板とシリコンの支持基板の接合面に、異物、傷、汚れなどがあった場合、両者を陽極接合すると、その接合界面にボイド（空隙）が発生する。このボイドが外部と貫通していると、真空室内の真空度が低下し、所定の絶対圧を保証できなくなる。また、接合強度が極めて小さい場合、接合が不安定なため、製造組み立て時や製品化された後の市場の環境において、機械的ストレスや熱的ストレスが加わり、接合部分が少しづつ剥離し、その真空室中の真空度を確保することができていない場合があるという問題があった。
【００１０】
本発明は上記の課題を考慮してなされたもので、精度や信頼性がより高い、絶対圧測定ができる静電容量型圧力センサ及びその真空室の真空度を評価する評価方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本願請求項１記載の発明に係る静電容量型圧力センサは、ダイヤフラムの圧力により変位する可動電極と、該可動電極に対向して設けられた固定電極とを真空室内に備え、該可動電極と該固定電極との間の静電容量を計測することにより、ダイヤフラム内の圧力を計測する静電容量型圧力センサにおいて、前記真空室内に一対の真空度計測用電極を設け、前記真空室外に同真空度計測用電極に接続された真空度計測用端子を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本願請求項２記載の発明に係る静電容量型圧力センサは、請求項１記載の発明において、前記可動電極と固定電極は平板状に形成され、前記真空度計測用電極は、一方は可動電極の配置された面に、他方は固定電極の配置された面に設けたことを特徴とする。
【００１３】
本願請求項３記載の発明に係る静電容量型圧力センサは、請求項２記載の発明において、前記真空度計測用電極は、前記可動電極と前記固定電極に対して電気的に絶縁された状態で、互いに対向するように配置され、前記可動電極と前記固定電極は、それぞれ前記真空度計測用電極に対して対称となるように設けたことを特徴とする。
【００１４】
本願請求項４記載の発明に係る静電容量型圧力センサは、請求項２記載の発明において、前記真空度計測用電極は、前記可動電極と前記固定電極上に一体として設けたことを特徴とする。
【００１５】
本願請求項５記載の発明に係る静電容量型圧力センサは、請求項４記載の発明において、前記真空度計測用電極の少なくとも一方は、鋭角状の先端部を有し、前記可動電極もしくは前記固定電極に設けられた凹部に配置したことを特徴とする。
【００１６】
本願請求項６記載の発明に係る静電容量型圧力センサの真空室内真空度の評価方法は、請求項１ないし５記載の発明の静電容量型圧力センサにおける前記真空度計測用電極間に電圧を印加し、放電電流を計測することにより、真空室内の真空度を評価することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本願請求項１記載に係る発明の静電容量型圧力センサによれば、真空室内の外部にボンディングワイヤにより導通される端子が引き出される一対の真空度計測用電極を設けている。このように構成することにより、ボンディングワイヤに高電圧を印加することができ、固定電極と可動電極の間の真空室内で放電をさせることが可能となる。そして、放電したときの放電電圧を計測することにより、真空室内の真空度を知ることができる。
【００１８】
したがって、真空室内の真空度が低い静電容量型圧力センサのチップを選別することができ、所定の特性精度に到達しない、又は完全にリークした不良品を市場に出荷する危険を回避できる。また、真空室内の真空度は、陽極接合のバッチ毎に確認できるため、接合工程の条件を安定化させることができ、静電容量型圧力センサのチップの収率が向上するという効果もある。さらに、市場で静電容量型圧力センサの不良が発生した場合、真空室内の気密性不良かどうかを故障解析することができる。
【００１９】
請求項２記載の発明に係る静電容量型圧力センサは、前記可動電極と固定電極は平板上に形成され、前記真空度計測用電極は、一方が可動電極の配された面に、他方が固定電極の配された面に設けられるようにしている。従って、請求項１記載の静電容量型圧力センサの効果に加えて、容易な半導体プロセスにより形成できる。また、可動電極や固定電極への放電による影響や電流集中による金属薄膜電極へのダメージを小さくすことができる。
【００２０】
請求項３記載の発明に係る静電容量型圧力センサは、請求項２記載の静電容量型圧力センサにおいて、前記真空度計測用電極は、前記可動電極と前記固定電極に対して電気的に絶縁された状態で、互いに対向するように配され、前記可動電極と前記固定電極は、それぞれ前記真空度計測用電極に対して対称となるように設けられている。そのため、各真空度計測用電極から、支持基板の真空室内の壁面へは充分距離があり、放電することがない。また、外部からダイヤフラムに圧力が印加され、ダイヤフラムが撓んだ時も、各真空度計測用電極は、どちらもチップ中央に配置しているから略平行な面に保たれる。したがって、真空室内の真空度評価時にも、真空度計測用電極間で、安定した放電が可能である。
【００２１】
請求項４記載の発明に係る静電容量型圧力センサは、請求項２記載の静電容量型圧力センサにおいて、前記真空度計測用電極は、前記可動電極と固定電極上に一体として設けた。このように構成することにより、真空度計測用電極と可動電極及び固定電極とを共通して用いていることになるので、製造が容易である。
【００２２】
請求項５記載の発明に係る静電容量型圧力センサは、請求項４記載の静電容量型圧力センサにおいて、前記真空度計測用電極の少なくとも一方は、鋭角状の先端部を有し、可動電極もしくは固定電極に設けられた凹部に配されるようにした。このように構成すると、請求項４記載の効果に加えて、より可動電極と固定電極間の静電容量に与える影響がない状態で大きめの真空度計測用電極を設けることができ、放電させても損傷が殆どないことから、可動電極及び固定電極のそのままの対向面に突起して設けることと比較すると、真空度計測が可能な回数を増加させることができる。
【００２３】
請求項６記載の発明に係る真空室内の真空度を評価方法は、請求項１乃至５記載の静電容量型圧力センサを用いて、静電容量型圧力センサの真空度計測用電極間に電圧を印加し、放電電流を計測することにより、真空室内の真空度を評価する。このように評価するので、精度良く真空室内の真空度を評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の静電容量型圧力センサの一実施形態を示す断面図である。
【００２５】
シリコンの支持基板１とガラス基板２が接合されてダイヤフラム３の真空室４が形成され、ガラス基板２に固定電極５が形成され、ダイヤフラム３の上面側には可動電極６が形成されている。また、真空度測定用の電極に導通する真空度計測用端子７ｃ、７ｄと、可動電極６、固定電極５に接続する静電容量計測用端子７ａ、７ｂとが、ガラス基板２に形成されている。本実施形態では、一方の真空度測定用電極２０は固定電極５で兼ねられ、他方の真空度測定用電極２１は可動電極６で兼ねられ、固定電極５及び可動電極６はそれぞれ静電容量計測用及び真空度計測用の各端子７ａ〜７ｄに接続している。
【００２６】
以下、各部について詳細に説明する。支持基板１は、接着剤等で実装基板８と接着され、実装基板８のダイヤフラム３と相対する箇所には、圧力導入孔９が設けられている。支持基板１は単結晶のシリコンからなり、高濃度の不純物拡散層で形成され、両面からエッチングされ、底面が平坦な凹部が形成されて薄肉部が設けられてダイヤフラム３が形成されると共に、真空室４の空間の一部が形成される。真空室４の絶対圧力は、接合工程の真空条件により決まり、通常、１０のマイナス５乗〜１０のマイナス６乗Torrの範囲である。
【００２７】
ガラス基板２は、例えば、パイレックスガラス（コーニング社の登録商標）などが用いられ、その下面（支持基板１側）にはスパッタ等により固定電極５が形成されている。ガラス基板２に円錐台形の所要数の貫通穴部７を設け、各貫通穴部７の周面は導電体の金属メタライズ面１８が形成され、底面は金属メタライズ面１８により蓋のように覆われている。そして、各貫通穴部７の中に電気配線であるボンディングワイヤ１２、又は、ボンディングワイヤ１３が挿入され、導電性の樹脂や半田等１６で電気的に接続されて、各貫通穴部７にそれぞれ各端子７ａ〜７ｄが形成されている。
【００２８】
固定電極５及び可動電極６は電流容量の小さい金属薄膜電極にしたり、金、銅、クロム等が用いられ、融点が低いアルミニウム等の飛散しやすい金属も用いることができる。
【００２９】
貫通穴部７に形成された端子７ａ、７ｄの金属メタライズ面１８は、支持基板１の高濃度配線１０と熱拡散により電気的に接続し、ダイヤフラム中心側（真空室４の上部）の貫通穴部７に形成した端子７ｂ、７cは、固定電極５と電気的に接続している。
【００３０】
そして、支持基板１の高濃度配線１０と電気的に接続した一方の静電容量計測用端子７ａは、ボンディングワイヤ１２により静電容量測定用外部端子１４に電気的に接続している。支持基板１の高濃度配線１０と接続して設けられた他方の真空度計測用端子７ｄは、ボンディングワイヤ１３により真空度測定装置２６の端子１５に接続している。また、固定電極５に接続して設けられた一方の静電容量計測用端子７ｂはボンディングワイヤ１２により静電容量測定用外部端子１４に電気的に接続している。固定電極５に接続して設けられた他方の真空度計測用端子７ｃはボンディングワイヤ１３により真空度測定装置２６の端子１５に接続している。
【００３１】
ボンディングワイヤ１２は静電容量を測定する電流を流すものであるので、金線、銅線、アルミニウム線などの導電性の、例えば直径２０〜５０μｍの細い線でよい。ボンディングワイヤ１３は放電電圧を印加できるように、少なくとも一方はボンディングワイヤ１２よりは太い線を用いる。ボンディングワイヤ１３は数１００Ｖの高電圧を印加し、真空室４内で放電させたとき、数１０〜数１００ｍＡの放電電流が非常に微小な数ｍｓ以下流れるので、それに耐える太さにしている。  ボンディングワイヤ１３により真空度測定装置２６の端子１５に接続している。
【００３２】
真空度測定装置２６は、真空度計測用電極２０、２１に印可する高圧電源２３の電圧を計測する電圧計２５と、放電したときの放電電流を計測する電流計２４とを備えている。ここで、高圧電源２３の極性はどちらでもよく、固定電極５を正極に可動電極６を負極にしてもよいし、その逆でもよい。電流計２４では、真空室４内で放電が起こったとき、その放電電流が計測される。電圧計２５は、高圧電源２３の電圧を計測するものである。高圧電源２３の電圧を変化させ、放電したときの放電電流を、電流計２４で計測すれば、その電圧と電流の関係により、真空室４内の真空度が正確に評価できる。ここでは、放電電流が流れたときの電圧によって、上述のパッシェンの法則により真空度を評価するものである。
【００３３】
本実施形態によれば、固定電極５と真空度測定用電極２０及び可動電極６と真空度測定用電極２１とは共通の電極を用いているので、構造が簡単で低コストで提供できる。
【００３４】
なお、本実施形態においては、固定電極５と真空度測定用電極２０及び可動電極６と真空度測定用電極２１とを共通の電極にするのみでなく、静電容量測定用外部端子１４と真空度測定装置２６の端子１５とに接続する静電容量計測用端子７ａ、７ｂ及び真空度計測用端子７ｃ、７ｄは、それぞれ共通としてもよい。ただし、この場合には、真空度測定装置２６の端子１５に接続する真空度計測用端子７ｃ、７ｄに用いる少なくとも一方のボンディングワイヤ１３は放電電圧を印加できるように、細い方のものに比べて数倍から数１０倍、例えば、５０〜５００μｍとしなければならないことは勿論である。
【００３５】
図２は本発明の静電容量型圧力センサの他の実施形態を示す断面図である。本実施形態の静電容量型圧力センサは、固定電極５と可動電極６は平板上に形成され、固定電極５とは別に真空度計測用電極２０を設け、可動電極６とは別に真空度計測用電極２１を形成している点で上記実施形態と相違している。本実施形態において、上記実施形態と同一の作用をなす部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３６】
本実施形態の静電容量型圧力センサは、ガラス基板２に固定電極５と固定電極５側の真空度計測用電極２０とを設け、支持基板１に可動電極６と可動電極６側の真空度計測用電極２１とを設けている。真空度測定用の電極に導通するための真空度計測用端子７ｃを、固定電極５側の真空度計測用電極２０に導通させて設けている。また、可動電極６側の真空度計測用電極２１に導通させて金属メタライズ配線１１をダイヤフラム３の真空室４から外部に導いて形成して、真空度計測用端子７ｄに導通させている。静電容量計測用端子７ａの金属メタライズ面１８は支持基板１の高濃度配線１０と接続しており、静電容量計測用端子７ｂは固定電極５と電気的に接続している。
【００３７】
この場合、可動電極６及び固定電極５には、放電による影響や高電圧を印加させた時に発生する放電電流の影響などが及び難くなって、電流集中による金属薄膜電極へのダメージを小さくすることができる。したがって、前記可動電極６と固定電極５の金属薄膜電極は、例えば、電流容量が小さい薄い金属薄膜層にしたり、融点が低いアルミ等の飛散しやすい金属を用いたりすることができる。また、製造面でも、前記可動電極６と固定電極５とそれぞれ同一面に前記真空度計測用電極２１、２０を配置する簡単な構成となるため、特に難しい半導体プロセス技術を必要とせずコストを低減できる。
【００３８】
図３は本発明の静電容量型圧力センサのさらに他の実施形態を示す断面図である。本実施形態の静電容量型圧力センサは、固定電極５とは別に固定電極５側の真空度計測用電極２０を設け、可動電極６とは別に可動電極６側の真空度計測用電極２１を形成し、さらに真空度計測用電極２１、２１は固定電極５側と可動電極６側共にそれぞれ固定電極５又は可動電極６と絶縁された状態で、互いに対向するように配置されている点で上記実施形態と相違している。本実施形態において、上記実施形態と同一の作用をなす部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３９】
図３に示すように、可動電極６と固定電極５とは、それぞれ可動電極６側の真空度計測用電極２１と固定電極５側の真空度計測用電極２０とに対して対称となるように設けられている。つまり、固定電極５側の真空度計測用電極２０は周囲を絶縁された状態で固定電極５に囲まれた状態であり、可動電極６側の真空度計測用電極２１は周囲を絶縁された状態で可動電極６に囲まれた状態である。そして、ダイヤフラム３の略中央に位置する可動電極６側の真空度計測用電極２１と、ガラス基板２の固定電極５に周囲を絶縁された状態で囲まれた固定電極５側の真空度計測用電極２０とが、真空室４を挟んで相対する位置に配置されている。
【００４０】
そのため、固定電極５側の真空度計測用電極２０及び可動電極６側の真空度計測用電極２１から、支持基板１の真空室４内周壁の斜面１９へは、充分に距離があって放電することがない。また、外部からダイヤフラム３に圧力が印加され、ダイヤフラム３が撓んだ時も、固定電極５側の真空度計測用電極２０と可動電極６側の真空度計測用電極２１とは、どちらもチップ中央に配置しているので略平行な面に保たれる。したがって、真空室４内の真空度評価時にも、真空度計測用電極２０、２１間で安定した放電が可能となる。
【００４１】
図４は本発明の静電容量型圧力センサのさらに他の実施形態を示す断面図である。本実施形態の静電容量型圧力センサは、固定電極５側の真空度計測用電極２０と可動電極６側の真空度計測用電極２１とが、それぞれ固定電極５及び可動電極６上に突起状に設けられている点で上記実施形態と相違している。本実施形態において、上記実施形態と同一の作用をなす部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４２】
本実施形態における固定電極５側の真空度計測用電極２０及び可動電極６側の真空度計測用電極２１は、可動電極６と固定電極５との間の静電容量に影響を与えないようにするため、微小な大きさで且つ高さも低く抑える必要がある。真空室４内の真空度評価時に、両真空度計測用電極２０、２１間に放電させるが、繰り返して放電させると次第にこれらの真空度計測用電極２０、２１が飛散して削れて行く。但し、静電容量型圧力センサを出荷する直前の検査工程においては、放電回数が数回以下と少ない場合には充分適用できる。製造面でも、微細な突起を可動電極６と固定電極５それぞれの表面上部に設けるだけなので、構造が簡単で製作も容易である。
【００４３】
図５は本発明の静電容量型圧力センサのさらに他の実施形態を示す断面図である。本実施形態の静電容量型圧力センサは、固定電極５側の真空度計測用電極２０と可動電極６側の真空度計測用電極２１のうち少なくとも一方（本実施形態では両方）のものは、鋭角状の先端部を有し、可動電極６もしくは固定電極５に設けられた凹部内に配置されるようにしている点で、上記実施形態と相違している。本実施形態において、上記実施形態と同一の作用をなす部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４４】
前記真空度計測用電極２０、２１の鋭角状の先端部を、可動電極６と固定電極５の金属薄膜の高さ以下にしておけば、可動電極６と固定電極５との間の静電容量に殆ど影響を与えることがなく、上記実施形態の効果に加えて、大きめの真空度計測用電極２０、２１を設けることができる。そのため、真空度計測が可能な回数を増加させることができる。
【００４５】
ここで、可動電極６と固定電極５との間の静電容量は、これら電極の面積に比例し、電極間の距離に反比例する。それ故、両真空度計測用電極２０、２１の鋭角上の先端部を、可動電極６と固定電極５の金属薄膜の高さ以下にすることにより、両真空度計測用電極２０、２１の鋭角状の先端部間の距離が、可動電極６と固定電極５との間の距離よりも大きくなるので、静電容量型圧力センサの特性に殆ど影響しなくなる。両真空度計測用電極２０、２１の部分が、僅かに特性に影響を与える可能性があるが、可動電極６と固定電極５の面積より充分に小さければ問題はない。
【００４６】
図６は本発明の静電容量型圧力センサのさらに他の実施形態を示す断面図である。本実施形態の静電容量型圧力センサは、可動電極６を金属薄膜で形成しないで、ボロンなどの不純物を拡散して高電導性層を形成することにより同可動電極６を形成している点で、上記実施形態と相違している。本実施形態において、上記実施形態と同一の作用をなす部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４７】
この実施形態の静電容量型圧力センサでは、貫通穴部７に形成された静電容量計測用端子７ａ及び真空度計測用端子７ｄの金属メタライズ面１８に接触する部分に、それぞれ高濃度配線１１０（１０）を形成している。これにより、ボンディングワイヤ１２及びボンディングワイヤ１３によって、効果的に静電容量測定用外部端子１４及び真空度測定用端子１５にそれぞれ導通することができる。
【００４８】
本発明の静電容量型圧力センサによるに真空室内の真空度を評価する方法を、図１により説明する。図１に示すように、静電容量型圧力センサの真空室の真空度の評価方法は、上記したような本発明に係る静電容量型圧力センサに真空度測定計２６を接続して行う。すなわち、静電容量型圧力センサの真空度計測用電極２０、２１間に電圧を印加し、放電電流を計測することにより、真空室４内の真空度を評価する。
【００４９】
真空度測定装置２６の端子１５に高圧電源２３から高電圧を印加して固定電極５と可動電極６との間（真空度計測用電極２０、２１間）で放電し、そのときの放電電流を電流計２４で計測する。このように計測器を配置構成して、放電電流が流れたときの電圧値から評価するようにしたので、精度良く真空室４内の真空度を評価することができる。ここで、高圧電源２３の極性はどちらでもよく、固定電極５を正極に可動電極６を負極にしても良いし、その逆でも良い。
【００５０】
電流計２４には、真空室４内で放電が起こったとき、その放電電流が計測される。真空室４内が真空でなくて空気が流入し、大気圧とほぼ同圧であれば、数１００Ｖの高電圧を印加しても決して放電は起こらない。
【００５１】
このことは、真空室４の中が高真空（約１０のマイナス５乗〜約１０のマイナス６乗Torr）である場合は、電子の平均自由行程が極めて大きいので、パッシェンの法則は適用できなくなり、いわゆる真空放電が観測できるようになる。高真空中での火花放電は、気体の性質や圧力には関係しなくなり、実用装置における不平等電界の場合は、１mmの電極間隔で３００００〜５００００ｋＶといわれている。したがって、数μm〜約２０μm程度の電極間隔の場合は、数１００Ｖの直流電圧を印加すれば、確実に真空室４内で放電できる。また、平等電界における火花放電Ｖｓと電極間隔ｄとの関係は、Ｖｓ＝k√（d）である。ここでkは定数である。
【００５２】
本発明によれば、真空室内の真空度が低い静電容量型圧力センサのチップは、選別することができ、所定の特性精度に到達しない、又は完全にリーク（気密性がなくなった）した不良品を市場に出荷する危険を回避できる。また、真空室内の真空度は、陽極接合のバッチ毎に確認できるため、接合工程の条件を安定化させることができ、静電容量型圧力センサのチップの収率が向上するという効果もある。さらに、市場で静電容量型圧力センサの不良が発生した場合、真空室内の気密性不良かどうかを故障解析することができる。なお、本発明の静電容量型圧力センサは、基準圧力を真空室の圧力（真空圧）とし、これに対する外部空気の圧力を検出するもので、高度計、気圧計、水圧計、ガス圧計などに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の静電容量型圧力センサにより真空度を評価する方法を実施するための概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の静電容量型圧力センサの他の実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の静電容量型圧力センサのさらに他の実施形態を示す図で、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）はその製造工程の一部での電極の形成状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の静電容量型圧力センサのさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の静電容量型圧力センサのさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明の静電容量型圧力センサのさらに他の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  シリコンの支持基板
２  ガラス基板
３  ダイヤフラム
４  真空室
５  固定電極
６  可動電極
７  貫通穴
７ａ、７ｂ      静電容量計測用端子
７ｃ、７ｄ      真空度計測用端子
８  実装基板
９  圧力導入孔
１０  高濃度配線
１１  金属メタライズ配線
１２，１３  ボンディングワイヤ
２０，２１  真空度計測用電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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