(57)【要約】【課題】同一基板に設けられた検出部および処理回路を備える検出装置を提供する。【解決手段】基板に設けられた検出部と、基板に設けられた処理回路と、基板の熱伝導率よりも大きな熱伝導率を有し、平面視で、検出部を囲う第１熱伝達部とを備え、第１熱伝達部は、処理回路と検出部との間の少なくとも一部に設けられる検出装置を提供する。第１熱伝達部は、処理回路と電気的に接続されなくてよい。また、検出装置は、処理回路と検出部とを電気的に接続し、基板の上方に設けられた電気配線部を更に備えてよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に設けられた検出部と、
前記基板に設けられた処理回路と、
前記基板の熱伝導率よりも大きな熱伝導率を有し、平面視で、前記検出部を囲う第１熱伝達部と
を備え、
前記第１熱伝達部は、前記処理回路と前記検出部との間の少なくとも一部に設けられる
検出装置。
【請求項２】
前記第１熱伝達部は、前記処理回路と電気的に接続されていない
請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記処理回路と前記検出部とを電気的に接続し、前記基板の上方に設けられた電気配線部を更に備える
請求項１又は２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記第１熱伝達部は、前記基板の上方に設けられ、
前記電気配線部は、前記第１熱伝達部よりも上層に設けられ、平面視で、前記第１熱伝達部と交差する
請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
前記第１熱伝達部は、前記第１熱伝達部の少なくとも一部が分断された分断領域を有し、
前記電気配線部は、前記第１熱伝達部と同層に設けられ、平面視で、前記分断領域において、前記第１熱伝達部と交差する
請求項３に記載の検出装置。
【請求項６】
前記基板において、平面視で、前記検出部を囲んで設けられ、前記第１熱伝達部と前記基板とを接続する基板接続部を更に備え、
前記電気配線部は、前記基板接続部の少なくとも一部が分断された分断領域を通って、前記処理回路と前記検出部とを電気的に接続する
請求項３から５のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項７】
前記基板接続部は、前記基板と同電位に設定され、前記第１熱伝達部と前記基板との間に設けられ、前記基板よりも高い不純物濃度を有する
請求項６に記載の検出装置。
【請求項８】
前記基板接続部は、前記基板と異電位に設定され、前記第１熱伝達部と前記基板との間に設けられ、前記基板と異なる導電型を有する
請求項６に記載の検出装置。
【請求項９】
前記検出部の上方に設けられ、前記第１熱伝達部と電気的に接続された第１シールド層を更に備える
請求項１から８のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記第１シールド層は、前記第１熱伝達部と同層に設けられている
請求項９に記載の検出装置。
【請求項１１】
前記基板の熱伝導率よりも大きな熱伝導率を有し、前記第１熱伝達部を囲んで設けられた第２熱伝達部を更に備える
請求項９又は１０に記載の検出装置。
【請求項１２】
前記検出部の上方に設けられ、前記第２熱伝達部と電気的に接続された第２シールド層を更に備える
請求項１１に記載の検出装置。
【請求項１３】
前記基板において、前記検出部の下方に設けられた埋込絶縁膜を更に備え、
前記埋込絶縁膜は、前記第１熱伝達部と接続され、前記第１熱伝達部と共に前記検出部の側面および底面を覆う
請求項１から１２のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１４】
前記基板のおもて面に形成された溝部に形成され、前記検出部と前記第１熱伝達部との間に設けられた絶縁層を更に備え、
前記絶縁層は、前記埋込絶縁膜に接続されている
請求項１３に記載の検出装置。
【請求項１５】
前記第１熱伝達部は、前記基板のおもて面に形成された溝部の側面および底面に堆積され、
前記溝部の内部において、前記第１熱伝達部の窪みに設けられ、前記第１熱伝達部の熱膨張係数よりも前記基板の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する調整部材を更に備える
請求項１から１４のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１６】
前記第１熱伝達部は、前記基板のおもて面に形成された溝部において、空洞を含む管状の断面形状を有する
請求項１から１５のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１７】
前記基板は、前記検出部の下方に設けられたダイヤフラムを更に備え、
前記第１熱伝達部は、平面視で、前記ダイヤフラムと異なる領域に設けられる
請求項１から１６のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１８】
前記検出部は、ホイートストンブリッジを構成する４つの圧力検知素子を有する
請求項１から１７のいずれか一項に記載の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ピエゾ抵抗部と処理回路とを同一基板上に備える圧力センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１  特開２０１４−０７７７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の圧力センサは、処理回路が生じる熱やノイズによって、ピエゾ抵抗部の検知精度が悪化する場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、基板に設けられた検出部と、基板に設けられた処理回路と、基板の熱伝導率よりも大きな熱伝導率を有し、平面視で、検出部を囲う第１熱伝達部とを備え、第１熱伝達部は、処理回路と検出部との間の少なくとも一部に設けられる検出装置を提供する。
【０００５】
第１熱伝達部は、処理回路と電気的に接続されなくてよい。
【０００６】
検出装置は、処理回路と検出部とを電気的に接続し、基板の上方に設けられた電気配線部を更に備えてよい。
【０００７】
第１熱伝達部は、基板の上方に設けられてよい。電気配線部は、第１熱伝達部よりも上層に設けられ、平面視で、第１熱伝達部と交差してよい。
【０００８】
第１熱伝達部は、第１熱伝達部の少なくとも一部が分断された分断領域を有してよい。電気配線部は、第１熱伝達部と同層に設けられ、平面視で、分断領域において、第１熱伝達部と交差してよい。
【０００９】
検出装置は、基板において、平面視で、検出部を囲んで設けられ、第１熱伝達部と基板とを接続する基板接続部を更に備えてよい。電気配線部は、基板接続部の少なくとも一部が分断された分断領域を通って、処理回路と検出部とを電気的に接続してよい。
【００１０】
基板接続部は、基板と同電位に設定され、第１熱伝達部と基板との間に設けられ、基板よりも高い不純物濃度を有してよい。
【００１１】
基板接続部は、基板と異電位に設定され、第１熱伝達部と基板との間に設けられ、基板と異なる導電型を有してよい。
【００１２】
検出装置は、検出部の上方に設けられ、第１熱伝達部と電気的に接続された第１シールド層を更に備えてよい。
【００１３】
第１シールド層は、第１熱伝達部と同層に設けられてよい。
【００１４】
基板の熱伝導率よりも大きな熱伝導率を有し、第１熱伝達部を囲んで設けられた第２熱伝達部を更に備えてよい。
【００１５】
検出装置は、検出部の上方に設けられ、第２熱伝達部と電気的に接続された第２シールド層を更に備えてよい。
【００１６】
検出装置は、基板において、検出部の下方に設けられた埋込絶縁膜を更に備えてよい。埋込絶縁膜は、第１熱伝達部と接続され、第１熱伝達部と共に検出部の側面および底面を覆ってよい。
【００１７】
検出装置は、基板のおもて面に形成された溝部に形成され、検出部と第１熱伝達部との間に設けられた絶縁層を更に備えてよい。絶縁層は、埋込絶縁膜に接続されてよい。
【００１８】
第１熱伝達部は、基板のおもて面に形成された溝部の側面および底面に堆積されてよい。検出装置は、溝部の内部において、第１熱伝達部の窪みに設けられ、第１熱伝達部の熱膨張係数よりも基板の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する第１部材を更に備えてよい。
【００１９】
第１熱伝達部は、基板のおもて面に形成された溝部において、空洞を含む管状の断面形状を有してよい。
【００２０】
基板は、検出部の下方に設けられたダイヤフラムを更に備えてよい。第１熱伝達部は、平面視で、ダイヤフラムと異なる領域に設けられてよい。
【００２１】
検出部は、ホイートストンブリッジを構成する４つの圧力検知素子を有してよい。
【００２２】
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例１に係る検出装置１００の構成の一例を示す。
【図２Ａ】実施例１−１に係る検出装置１００の平面図の一例を示す。
【図２Ｂ】実施例１−１に係る検出装置１００のａ−ａ'断面を示す。
【図２Ｃ】実施例１−１に係る検出装置１００のｂ−ｂ'断面を示す。
【図３Ａ】実施例１−２に係る検出装置１００の平面図の一例を示す。
【図３Ｂ】実施例１−２に係る検出装置１００のａ−ａ'断面を示す。
【図３Ｃ】実施例１−２に係る検出装置１００のｂ−ｂ'断面を示す。
【図４Ａ】実施例１−３に係る検出装置１００の平面図の一例を示す。
【図４Ｂ】実施例１−３に係る検出装置１００のａ−ａ'断面を示す。
【図４Ｃ】実施例１−３に係る検出装置１００のｂ−ｂ'断面を示す。
【図５Ａ】実施例１−４に係る検出装置１００の平面図の一例を示す。
【図５Ｂ】実施例１−４に係る検出装置１００のａ−ａ'断面を示す。
【図５Ｃ】実施例１−４に係る検出装置１００のｂ−ｂ'断面を示す。
【図６】実施例２に係る検出装置１００の構成の一例を示す。
【図７Ａ】実施例２に係る検出装置１００の平面図の一例を示す。
【図７Ｂ】実施例２に係る検出装置１００のａ−ａ'断面を示す。
【図７Ｃ】実施例２に係る検出装置１００のｂ−ｂ'断面を示す。
【図７Ｄ】実施例２に係る検出装置１００のｃ−ｃ'断面を示す。
【図８】実施例３に係る検出装置１００の構成の一例を示す。
【図９】実施例４に係る検出装置１００の構成の一例を示す。
【図１０】実施例５に係る検出装置１００の構成の一例を示す。
【図１１】実施例５に係る検出装置１００の断面を説明するための模式図である。
【図１２】実施例５に係る検出装置１００の断面を説明するための模式図である。
【図１３】実施例６に係る検出装置１００の構成の一例を示す。
【図１４】実施例７に係る検出装置１００の構成の一例を示す。
【図１５】検出装置１００の断面を説明するための模式図である。
【図１６】検出装置１００の断面を説明するための模式図である。
【図１７】検出装置１００の断面を説明するための模式図である。
【図１８】検出装置１００の断面を説明するための模式図である。
【図１９】検出装置１００の断面を説明するための模式図である。
【図２０】検出装置１００の断面を説明するための模式図である。
【図２１】検出装置１００の断面を説明するための模式図である。
【図２２】検出装置１００の断面を説明するための模式図である。
【図２３】検出装置１００の断面を説明するための模式図である。
【図２４】空洞７６を有する熱伝達部５０の製造方法の一例を示す。
【図２５】空洞７６を有する絶縁膜８０の製造方法の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２５】
［実施例１］
図１は、実施例１に係る検出装置１００の構成の一例を示す。本例の検出装置１００は、基板１０、検出部２０、処理回路３０、電気配線部４０、熱伝達部５０および基板接続部６０を備える。
【００２６】
基板１０は、一例において、ＳｉおよびＳｉＣ等の半導体基板である。本例の基板１０は、Ｎ型の半導体基板である。本明細書において、基板１０のおもて面側を上方と称し、基板１０の裏面側を下方と称する。また、本明細書において、平面視とは、基板１０のおもて面と垂直な方向からの視点を指す。
【００２７】
検出部２０は、予め定められた信号を検出する。本例の検出部２０は、検出装置１００に与えられた圧力を検出する圧力センサである。本例の検出部２０は、圧力検知素子２１、圧力検知素子２２、圧力検知素子２３および圧力検知素子２４の４つの圧力検知素子を有する。検出部２０は、４つの圧力検知素子でホイートストンブリッジを構成する。
【００２８】
圧力検知素子２１〜圧力検知素子２４は、Ｐ型半導体からなるピエゾ抵抗を有する。本例の圧力検知素子２１〜圧力検知素子２４は、Ｎ型の基板１０のおもて面に形成される。但し、圧力検知素子２１〜圧力検知素子２４は、基板１０がＰ型半導体基板で構成される場合、基板１０に形成されたＮ型ウェル内に形成されてよい。
【００２９】
処理回路３０は、検出部２０と電気的に接続され、検出部２０が検出した信号を処理する。処理回路３０は、検出部２０が設けられた基板１０と同一の基板に形成される。一例において、処理回路３０は、検出部２０に予め定められた電圧を印加し、検出部２０の検出した圧力に応じた出力電圧を取り出す。また、処理回路３０は、取り出した電圧をアナログ・デジタル変換し、変換したデジタル信号に基づいて圧力を算出してよい。
【００３０】
電気配線部４０は、検出部２０と処理回路３０とを電気的に接続する。一例において、電気配線部４０は、基板１０の上方に設けられる。電気配線部４０は、検出部２０と直接接続されてもよいし、アルミニウムや銅等の導電性材料を介して検出部２０と電気的に接続されてよい。例えば、電気配線部４０は、アルミニウム、銅、金、銀等の導電性材料からなる。また、電気配線部４０は、基板１０に設けられたＰ型半導体層であってよい。電気配線部４０は、導電性材料と、基板１０に設けられたＰ型半導体層等の組み合わせであってもよい。
【００３１】
熱伝達部５０は、平面視で、検出部２０を囲んで設けられる。熱伝達部５０は、基板１０の熱伝導率よりも大きな熱伝導率を有する。また、熱伝達部５０は、検出部２０と処理回路３０との間の少なくとも一部に設けられる。これにより、熱伝達部５０は、処理回路３０で生じた熱が、検出部２０に与える影響を低減する。例えば、熱伝達部５０は、基板１０がＳｉの場合、Ｓｉよりも熱伝導率が大きなアルミニウム、銅、金、銀の少なくとも１つを有する。また、熱伝達部５０は、基板１０がＳｉＣの場合、ＳｉＣよりも熱伝導率が大きな銅、金、銀等の少なくとも１つを有してよい。本例の熱伝達部５０は、電気配線部４０と同一の材料を有する。
【００３２】
なお、熱伝達部５０は、処理回路３０と電気的に接続されてもよいし、処理回路３０と電気的に接続されなくてもよい。本例の熱伝達部５０は、処理回路３０と電気的に接続されていない。即ち、熱伝達部５０は、処理回路３０と電気的に接続された配線とは別に設けられてよい。熱伝達部５０は、第１熱伝達部の一例である。
【００３３】
ここで、熱伝達部５０が検出部２０を囲んで設けられるとは、検出部２０の全周を囲む場合に加えて、検出部２０の一部を囲む場合も含まれる。即ち、熱伝達部５０の一部が分断された領域を有する場合であっても、検出部２０を囲むといえる。一例において、熱伝達部５０は、検出部２０が平面視で四角形状の平面形状を有する場合、検出部２０の少なくとも３辺又は２辺を囲う。また、熱伝達部５０は、検出部２０の全周の６０％以上を囲ってよく、検出部２０の全周の７５％以上を囲ってよく、より好ましくは検出部２０の全周の９０％以上を囲ってよい。
【００３４】
基板接続部６０は、熱伝達部５０と基板１０とを接続する。基板接続部６０は、平面視で、検出部２０を囲んで設けられる。本例の基板接続部６０は、平面視で、熱伝達部５０に沿って設けられる。一例において、基板接続部６０は、基板１０よりも不純物濃度を高くしたＮ＋型半導体層又はＰ＋型半導体層である。また、基板接続部６０と他の領域との境界には、Ｔｉ又はＴｉＮ等のバリヤ層が形成されてよい。
【００３５】
例えば、基板１０がＮ型半導体であり、検出部２０がＰ型のピエゾ抵抗である場合、基板接続部６０をＮ＋半導体層で形成すれば、熱伝達部５０が基板１０と同じ電位（例えば、高電位）となる。一方、基板接続部６０をＰ＋半導体層で形成すれば、熱伝達部５０を基板１０と異なる電位（例えば、低電位）となる。
【００３６】
また、基板１０がＰ型半導体であり、検出部２０がＮ型ウェルに形成されたＰ型ピエゾ抵抗である場合、基板接続部６０をＮ＋半導体層で形成すれば、熱伝達部５０がＮ型ウェルと同じ電位（例えば、高電位）となる。一方、基板接続部６０をＰ＋半導体層で形成すれば、熱伝達部５０をＮ型ウェルと異なる電位（例えば、低電位）となる。
【００３７】
ここで、検出装置１００は、処理回路３０の動作により発熱する。検出装置１００は、基板１０の上部が熱伝導率の低い絶縁膜等で覆われているので、処理回路３０で生じた熱が基板１０を伝達して検出部２０に向かう。そのため、処理回路３０と検出部２０との距離によっては、４つの圧力検知素子２１〜圧力検知素子２４に温度差が生じる場合がある。
【００３８】
４つの圧力検知素子２１〜圧力検知素子２４は、検出装置１００に同一の圧力が与えられた場合であっても、温度に応じて抵抗値が変動する。例えば、圧力検知素子は、高温側で抵抗が低下し、低温側で抵抗が上昇する。そのため、ホイートストンブリッジを構成する４つの圧力検知素子２１〜圧力検知素子２４に温度差が生じると正確に圧力を検出することが困難になる。また、４つの圧力検知素子２１〜圧力検知素子２４の間に温度差が生じると、温度補正することも困難になる。
【００３９】
本例の検出装置１００は、基板１０よりも熱伝導率の高い材料から成り、検出部２０の周囲を囲い、且つ、発熱源である処理回路３０と検出部２０との間に設けられた熱伝達部５０を備える。これにより、処理回路３０で生じた熱は、熱伝達部５０を介して伝達される。熱伝達部５０は、基板１０よりも熱伝導率が高く、４つの圧力検知素子２１〜圧力検知素子２４に対して均一に熱を伝達する。即ち、本例の検出装置１００は、熱伝達部５０を設けることにより、処理回路３０で生じた熱の伝達を均一化できる。これにより、ホイートストンブリッジを構成する検出部２０の温度差を低減できる。したがって、検出装置１００の圧力検出の精度が向上する。
【００４０】
［実施例１−１］
図２Ａは、実施例１−１に係る検出装置１００の平面図の一例を示す。同図は、図１の領域Ａの拡大図である。電気配線部４０は、平面視で、熱伝達部５０と交差する。また、電気配線部４０は、平面視で、基板接続部６０とも交差する。
【００４１】
図２Ｂは、実施例１−１に係る検出装置１００のａ−ａ'断面を示す。熱伝達部５０は、基板１０の上方に設けられる。電気配線部４０は、熱伝達部５０よりも上層であって、熱伝達部５０の上方に設けられる。絶縁膜８０は、基板１０上に設けられる。絶縁膜８０は、熱伝達部５０と基板接続部６０とを接続するための開口を有する。熱伝達部５０は、絶縁膜８０の開口を通じて基板接続部６０と接触して設けられる。基板接続部６０は、基板１０のおもて面に形成されている。例えば、基板接続部６０は、基板１０にドーパントを注入することにより形成された高不純物濃度層である。
【００４２】
図２Ｃは、実施例１−１に係る検出装置１００のｂ−ｂ'断面を示す。熱伝達部５０および基板接続部６０は、基板１０上において、同一方向に延伸して設けられている。電気配線部４０は、層間絶縁膜等を介して熱伝達部５０の上方に設けられている。また、電気配線部４０は、ワイヤボンディングにより熱伝達部５０の上方に配線されてもよい。
【００４３】
本例の検出装置１００は、電気配線部４０を熱伝達部５０の上方に設けることにより、電気配線部４０と熱伝達部５０が交差する構造を実現している。なお、検出装置１００は、電気配線部４０を熱伝達部５０の下方に設けることにより、電気配線部４０と熱伝達部５０が交差する構造を実現してもよい。このように、電気配線部４０が熱伝達部５０および基板接続部６０と異なる層に設けられることにより、電気配線部４０の配線の自由度が向上する。
【００４４】
［実施例１−２］
図３Ａは、実施例１−２に係る検出装置１００の平面図の一例を示す。同図は、図１の領域Ａの拡大図である。本例の熱伝達部５０および基板接続部６０は、一部が分断された分断領域Ｓを有する。電気配線部４０は、熱伝達部５０および基板接続部６０の分断領域Ｓで、熱伝達部５０および基板接続部６０と交差する。
【００４５】
図３Ｂは、実施例１−２に係る検出装置１００のａ−ａ'断面を示す。電気配線部４０は、絶縁膜８０上に設けられている。電気配線部４０は、絶縁膜８０によって、基板１０と電気的に絶縁されている。
【００４６】
図３Ｃは、実施例１−２に係る検出装置１００のｂ−ｂ'断面を示す。本例の電気配線部４０は、熱伝達部５０と同層に設けられている。同層とは、各層の少なくとも一部が深さ方向に一致していればよく、各層が完全に同一の層である必要はない。一方、基板接続部６０は、熱伝達部５０よりも下層に設けられている。これにより、電気配線部４０は、熱伝達部５０の分断領域Ｓにおいて、熱伝達部５０と交差する。
【００４７】
長さＬ１は、熱伝達部５０の長さを示す。分断長さＬ１ｓは、分断領域Ｓにおいて、熱伝達部５０の分断された長さを示す。ここで、熱伝達部５０が分断されずに、検出部２０の周囲を囲う場合の長さを全周長さＬ１０とすると、Ｌ１０＝Ｌ１＋Ｌ１ｓとなる。長さＬ２は、基板接続部６０の長さを示す。長さＬ２ｓは、熱伝達部５０の端部と基板接続部６０の端部との差分の長さである。
【００４８】
熱伝達部５０が検出部２０を囲う比率は、全周長さＬ１０に対する長さＬ１の比Ｌ１／Ｌ１０で示される。熱伝達部５０が検出部２０を囲う比率Ｌ１／Ｌ１０は、Ｌ１／Ｌ１０≧６０％であることが好ましく、より好ましくは、Ｌ１／Ｌ１０≧７５％である。
【００４９】
ここで、Ｓｉとアルミニウムの熱伝導率ｋは、Ｓｉが１６８Ｗ/ｍＫであり、アルミニウムが２３６Ｗ/ｍＫである。熱抵抗Ｒは、熱伝導率の逆数に比例するので、発熱源である処理回路３０に近い圧力検知素子２１と処理回路３０から遠い圧力検知素子２２との間の熱抵抗Ｒは、近似的にはＬ１０／ｋに比例する。
【００５０】
例えば、処理回路３０と検出部２０との間に熱伝達部５０がなく、基板１０のＳｉだけの場合は、Ｌ１０／１６８＝０．００５９５Ｌ１０となり、熱伝達部５０がアルミニウムの場合は、Ｌ１０／２３６＝０．００４２６Ｌ１０となる。即ち、熱伝達部５０を設けることにより、熱抵抗Ｒは１／１．４に減少する。
【００５１】
なお、実施例１−２のように、熱伝達部５０が分断領域Ｓを有する場合であっても、熱抵抗Ｒが１／１．２まで減少する。したがって、熱伝達部５０が分断領域Ｓを有する場合であっても、熱伝達部５０を設けることにより熱抵抗Ｒが減少する効果が得られる。
【００５２】
また、熱伝達部５０の長さがＬ１で、残りのＬ１ｓ（即ち、Ｌ１０−Ｌ１）がＳｉからなる基板１０の場合、熱抵抗Ｒが１／１．２となる割合を考えると、次式が得られる。
（Ｌ１０−Ｌ１）／１６８＋Ｌ１／２３６＝Ｌ１０／１６８×１／１．２
また、両辺をＬ１０で除すると次の式が得られる。
（１−Ｌ１／Ｌ１０）／１６８＋（Ｌ１／Ｌ１０）／２３６＝１／１６８／１．２
よって、Ｌ１／Ｌ１０＝０．５８（６０％）が得られる。
同様にして、より効果の高い熱抵抗Ｒが１／１．３になる割合を算出すると、
Ｌ１／Ｌ１０＝０．７５（７５％）が得られる。
【００５３】
このように、熱伝達部５０が検出部２０を囲う比率Ｌ１／Ｌ１０は、必要な熱抵抗Ｒの値に応じて算出されてよい。必要な熱抵抗Ｒの値は、検出部２０の材料や検出装置１００の要求される精度に応じて決定されてよい。
【００５４】
電気配線部４０のパターンを微細にすることにより、熱伝達部５０および基板接続部６０の分断領域Ｓが狭くなる。しかしながら、電気配線部４０を形成するための細長パターンを精度良く形成することは困難な場合がある。そのため、電気配線部４０は、正方形のパターン、あるいは細長パターンであるが縦横比が大きくないパターンで形成されることが好ましい。電気配線部４０のパターンを繰り返す場合は、絶縁膜８０が除去される領域（即ち、熱伝達部５０と基板接続部６０との接触領域）と、絶縁膜８０が残される領域の比を、１：１あるいは加工性から１：２とするのが望ましい。
【００５５】
比が１：２の場合には、基板接続部６０が熱伝達部５０の３３％に形成され、
比が１：１の場合には、基板接続部６０が熱伝達部５０の５０％に形成される。
この割合であっても、熱伝達部５０を介して伝達された熱は、基板接続部６０を介して基板１０に伝達される。
【００５６】
［実施例１−３］
図４Ａは、実施例１−３に係る検出装置１００の平面図の一例を示す。同図は、図１の領域Ａの拡大図である。本例の検出装置１００では、分断領域Ｓで熱伝達部５０と交差する電気配線部４０の下方にも基板接続部６０が形成される。言い換えると、熱伝達部５０は、電気配線部４０と交差する領域において、分断されている。一方、基板接続部６０は、電気配線部４０と交差する領域において分断されていない。
【００５７】
図４Ｂは、実施例１−３に係る検出装置１００のａ−ａ'断面を示す。電気配線部４０は、絶縁膜８０により基板１０および絶縁膜８０と絶縁されている。基板接続部６０は、基板１０に設けられている。また、基板接続部６０は、電気配線部４０の下方に設けられる。
【００５８】
図４Ｃは、実施例１−３に係る検出装置１００のｂ−ｂ'断面を示す。電気配線部４０は、熱伝達部５０と同層に設けられる。基板接続部６０は、電気配線部４０および熱伝達部５０の下層に設けられており、電気配線部４０を横切っている。
【００５９】
このように、本例の検出装置１００は、基板接続部６０を電気配線部４０の下層に設ける。これにより、検出装置１００は、基板接続部６０を分断することなく、電気配線部４０と基板接続部６０とを交差できる。本例の検出装置１００は、基板接続部６０を分断する必要がないので、基板接続部６０から基板１０への熱伝達を均一化できる。
【００６０】
［実施例１−４］
図５Ａは、実施例１−４に係る検出装置１００の平面図の一例を示す。同図は、図１の領域Ａの拡大図である。本例の検出装置１００では、電気配線部４０と熱伝達部５０とが交差する領域において、基板接続部６０が分断されている。言い換えると、電気配線部４０は、基板接続部６０の分断領域Ｓにおいて、熱伝達部５０と交差する。本例の電気配線部４０は、基板接続部６０の少なくとも一部が分断された分断領域Ｓを通って、処理回路３０と検出部２０とを電気的に接続する。
【００６１】
図５Ｂは、実施例１−４に係る検出装置１００のａ−ａ'断面を示す。電気配線部４０は、基板１０上に設けられる。本例の電気配線部４０は、基板１０にドーパントを注入することにより形成される。例えば、電気配線部４０は、検出部２０のピエゾ抵抗と同一のＰ型半導体層である。電気配線部４０上には、絶縁膜８０が設けられている。熱伝達部５０は、電気配線部４０の上層に設けられる。また、熱伝達部５０は、絶縁膜８０により、電気配線部４０と絶縁されている。
【００６２】
図５Ｃは、実施例１−４に係る検出装置１００のｂ−ｂ'断面を示す。電気配線部４０は、熱伝達部５０の下方であって、基板接続部６０の分断された領域に設けられる。電気配線部４０は、基板接続部６０と同層に設けられる。熱伝達部５０は、絶縁膜８０により、電気配線部４０と絶縁されているが、絶縁膜８０に設けられた開口によって、基板接続部６０と接続されている。
【００６３】
このように、本例の検出装置１００は、熱伝達部５０を電気配線部４０の上層に設ける。これにより、検出装置１００は、熱伝達部５０を分断することなく、電気配線部４０と熱伝達部５０とを交差できる。本例の検出装置１００は、熱伝達部５０を分断する必要がないので、熱伝達部５０によって熱の伝達を均一化できる。
【００６４】
［実施例２］
図６は、実施例２に係る検出装置１００の構成の一例を示す。本例の検出装置１００は、シールド層を備える点で実施例１に係る検出装置１００と相違する。本例の検出装置１００は、シールド層９１、シールド層９２、シールド層９３およびシールド層９４の４つのシールド層を備える。本例では、実施例１との相違点について特に説明する。
【００６５】
シールド層９１〜シールド層９４は、圧力検知素子２１〜圧力検知素子２４のそれぞれに対応して設けられる。本例のシールド層９１〜シールド層９４は、平面視で、圧力検知素子２１〜圧力検知素子２４のそれぞれを完全に覆う。但し、シールド層９１〜シールド層９４は、平面視で、圧力検知素子２１〜圧力検知素子２４の少なくとも一部を覆って配置されてよい。
【００６６】
また、シールド層９１〜シールド層９４は、熱伝達部５０と電気的に接続されている。一例において、シールド層９１〜シールド層９４は、熱伝達部５０と同一の材料で形成される。シールド層９１〜シールド層９４は、検出部２０の上方に形成されることにより、検出部２０の上方からも処理回路３０で生じた熱を伝達する。これにより、検出装置１００の熱の伝達が均一化される。
【００６７】
図７Ａは、実施例２に係る検出装置１００の平面図の一例を示す。同図は、実施例２に係るシールド層９１および圧力検知素子２１の近傍を拡大した平面図である。シールド層９１は、熱伝達部５０から延伸して、圧力検知素子２１の上方を完全に覆う。本例のシールド層９１は、熱伝達部５０から最短距離で延伸して圧力検知素子２１の上方を覆うが、熱伝達部５０の任意の位置から延伸してよい。なお、本例では、シールド層９１について説明するが、シールド層９２、シールド層９３およびシールド層９４についても同様である。
【００６８】
図７Ｂは、実施例２に係る検出装置１００のａ−ａ'断面を示す。熱伝達部５０およびシールド層９１は、基板１０の上方に形成される。本例のシールド層９１は、熱伝達部５０と同層に形成されている。シールド層９１は、熱伝達部５０と直接接続される。シールド層９１は、熱伝達部５０と同一の材料で形成されてよい。例えば、シールド層９１の材料はポリシリコンである。シールド層９１は、熱伝達部５０と同層に形成される場合、熱伝達部５０と同一の材料を検出部２０の上部に延伸させることにより形成されてよい。この場合、熱伝達部５０およびシールド層９１が同時に形成されてよい。また、シールド層９１は、熱伝達部５０と同層に形成されない場合、接続孔を介して熱伝達部５０に接続されてよい。熱伝達部５０は、絶縁膜８０が有する開口を介して基板接続部６０に接続される。
【００６９】
図７Ｃは、実施例２に係る検出装置１００のｂ−ｂ'断面を示す。電気配線部４０は、基板１０のおもて面に設けられる。また、電気配線部４０は、基板接続部６０と同層に設けられる。電気配線部４０は、基板接続部６０の分断領域Ｓにおいて、熱伝達部５０および基板接続部６０と交差して設けられる。
【００７０】
図７Ｄは、実施例２に係る検出装置１００のｃ−ｃ'断面を示す。電気配線部４０は、熱伝達部５０と交差して設けられている。熱伝達部５０は、絶縁膜８０により電気配線部４０と絶縁されている。
【００７１】
本例の検出装置１００は、シールド層９１〜シールド層９４を備えるので、汚染等による影響を抑制できる。また、シールド層９１〜シールド層９４は、熱伝達部５０に接続されるので、検出部２０の上部側においても、基板１０側と同様に温度の均一化を実現できる。これにより、検出装置１００の検知精度が向上する。シールド層９１〜シールド層９４が熱伝達部５０と同層に形成される場合、製造プロセスが簡略化される。
【００７２】
［実施例３］
図８は、実施例３に係る検出装置１００の構成の一例を示す。本例の検出装置１００は、熱伝達部５１および熱伝達部５２の２重構造を有する点で実施例１に係る検出装置１００と相違する。本例では、実施例１との相違点について特に説明する。
【００７３】
熱伝達部５１は、平面視で、検出部２０を囲んで設けられる。熱伝達部５１は、基板接続部６１に対応して設けられる。熱伝達部５１は、基板接続部６１を介して基板１０に接続される。熱伝達部５１は、基板１０の熱伝導率よりも大きな熱伝導率を有する。熱伝達部５１は、第１熱伝達部の一例である。
【００７４】
熱伝達部５２は、平面視で、検出部２０に加えて、熱伝達部５１を囲んで設けられる。熱伝達部５２は、基板１０の熱伝導率よりも大きな熱伝導率を有する。熱伝達部５２は、熱伝達部５１の熱伝導率と同一の熱伝導率を有してよい。熱伝達部５２は、基板接続部６２に対応して設けられる。熱伝達部５２は、基板接続部６２を介して基板１０に接続される。熱伝達部５２は、第２熱伝達部の一例である。
【００７５】
一例において、検出装置１００は、熱伝達部５１および熱伝達部５２の一方を高電位側に接続し、他方を低電位側に接続する。但し、検出装置１００は、熱伝達部５１および熱伝達部５２の両方を高電位側又は低電位側に接続してよい。
【００７６】
本例の検出装置１００は、熱伝達部５１および熱伝達部５２の２重構造を設けることにより、効率的に熱を伝達できる。これにより、検出装置１００は、１重構造の場合よりも、処理回路３０の発熱による影響を抑制できる。なお、本例の検出装置１００は２重構造を有するが、熱伝達部を３重構造以上としてもよい。また、本例の構成は、他の１重構造の実施例に係る構成と適宜組み合わせて用いられてよい。
【００７７】
［実施例４］
図９は、実施例４に係る検出装置１００の構成の一例を示す。本例の検出装置１００は、４つのシールド層９１〜シールド層９４を有する点で実施例３に係る検出装置１００と相違する。本例では、実施例３との相違点について特に説明する。シールド層９１およびシールド層９２は、第１シールド層の一例であり、シールド層９３およびシールド層９４は、第２シールド層の一例である。
【００７８】
シールド層９１〜シールド層９４は、圧力検知素子２１〜圧力検知素子２４のそれぞれの上方に設けられる。シールド層９１〜シールド層９４は、平面視で、圧力検知素子２１〜圧力検知素子２４を完全に覆う。但し、シールド層９１〜シールド層９４は、平面視で、圧力検知素子２１〜圧力検知素子２４の少なくとも一部を覆って配置されてよい。
【００７９】
シールド層９１およびシールド層９２は、熱伝達部５１に接続されている。また、シールド層９３およびシールド層９４は、熱伝達部５２に接続されている。シールド層９１〜シールド層９４は、熱伝達部５１および熱伝達部５２と同層であってよい。この場合、シールド層９１〜シールド層９４は、熱伝達部５１又は熱伝達部５２を検出部２０の上部に延伸させることにより、容易に形成できる。また、シールド層９１〜シールド層９４は、ポリシリコンで形成され、接続孔を介して、熱伝達部５１又は熱伝達部５２に接続されてよい。
【００８０】
シールド層９１およびシールド層９２は、高電位又は低電位の一方に設定された熱伝達部５１に接続される。また、シールド層９３およびシールド層９４は、高電位又は低電位の他方に設定された熱伝達部５２に接続される。これにより、シールド層９１〜シールド層９４から検出部２０に加えられる電界の差を小さくできるので、検出装置１００の圧力検知精度が向上する。
【００８１】
［実施例５］
図１０は、実施例５に係る検出装置１００の構成の一例を示す。本例の検出装置１００は、基板１０、検出部２０、処理回路３０、電気配線部４０、熱伝達部５０および溝部６５を備える。本例では、実施例１に係る検出装置１００と相違する点について、特に説明する。
【００８２】
溝部６５は、基板１０のおもて面に設けられる。熱伝達部５０は、溝部６５に形成される。溝部６５は、平面視で、検出部２０を囲う。
【００８３】
図１１は、実施例５に係る検出装置１００の断面を説明するための模式図である。本例の検出装置１００は、支持部材８２およびダイヤフラム８５を備える。また、同図では、熱伝達部５０と溝部６５のバリエーションを説明するために様々な形状の熱伝達部５０および溝部６５を図示するが、熱伝達部５０および溝部６５の配置は本例に限定されない。なお、支持部材およびダイヤフラムは、実施例１〜４でも設けてよい。
【００８４】
ダイヤフラム８５は、検出部２０の下方に設けられる。ダイヤフラム８５は、他の領域よりも薄く形成され、検出装置１００に加えられる圧力を検出するために用いられる。本例の熱伝達部５０は、ダイヤフラム８５の外側に配置される。
【００８５】
支持部材８２は、ダイヤフラム８５の外周を支持する。支持部材８２は、基板１０と同一の材料で形成されてもよいし、異なる材料で形成されてもよい。
【００８６】
熱伝達部５０は、平面視で、ダイヤフラム８５と異なる領域に設けられる。即ち、溝部６５は、基板１０において、ダイヤフラム８５が設けられた領域以外の領域に設けられる。これにより、溝部６５は、ダイヤフラム８５の影響を受けずに深さを設定できる。これにより、溝部６５の設計の自由度が増す。
【００８７】
熱伝達部５０は、一例において、基板１０に形成された溝部６５に直接、導電性材料を埋め込むことにより形成される。例えば、熱伝達部５０の材料は、アルミニウムや銅である。また、熱伝達部５０は、バリヤ膜を介して溝部６５に埋め込まれてよい。バリヤ膜を設けることにより、基板１０と熱伝達部５０との接着性が向上する。また、熱伝達部５０が不用意に基板１０に拡散するのが抑制される。例えば、熱伝達部５０がアルミニウムの場合、Ｔｉ、ＴｉＮおよびＴｉＮ／Ｔｉのいずれかのバリヤ膜を用いる。また、熱伝達部５０が銅の場合、Ｔａ等のバリヤ膜を用いてよい。
【００８８】
溝部６５ａ、溝部６５ｂおよび溝部６５ｃは、それぞれ基板１０のおもて面に形成される。但し、溝部６５ａ、溝部６５ｂおよび溝部６５ｃの深さは互いに異なる。溝部６５ａの下端は、検出部２０よりも深く、支持部材８２にまで延伸している。これにより、基板１０の底部からのノイズと熱の回り込みがシールドされる。熱伝達部５０ｂの下端は、検出部２０よりも浅い。この場合、溝部６５ｂの形成および熱伝達部５０ｂの埋め込みの観点から、製造が容易になる。熱伝達部５０ｃの下端は、検出部２０よりも深いが、基板１０の下端よりも浅い。この場合、製造上の観点および、ノイズと熱のシールドの観点から好ましい。
【００８９】
熱伝達部５０ａ、熱伝達部５０ｂおよび熱伝達部５０ｃは、それぞれ溝部６５ａ、溝部６５ｂおよび溝部６５ｃの内部に埋め込まれる。溝部６５ａ、溝部６５ｂおよび溝部６５ｃは、上端が基板１０のおもて面と一致するように埋め込まれている。この場合、基板１０のおもて面における平坦性が向上する。
【００９０】
溝部６５ｄ、溝部６５ｅおよび溝部６５ｆは、それぞれ基板１０のおもて面に形成される。溝部６５ｄ、溝部６５ｅおよび溝部６５ｆは、同一の深さを有する。本例の溝部６５ｄ、溝部６５ｅおよび溝部６５ｆの下端は、検出部２０よりも深い位置に設けられる。
【００９１】
熱伝達部５０ｄ、熱伝達部５０ｅおよび熱伝達部５０ｆは、それぞれ溝部６５ｄ、溝部６５ｅおよび溝部６５ｆに埋め込まれる。但し、熱伝達部５０ｄ、熱伝達部５０ｅおよび熱伝達部５０ｆのそれぞれの上端の位置が異なる。熱伝達部５０ｄの上端は、基板１０のおもて面と一致する。熱伝達部５０ｅの上端は、基板１０のおもて面よりも下方に位置する。この場合、溝部６５ｅにおいて、熱伝達部５０ｅが埋め込まれていない領域には、基板１０と同じ材料若しくは、絶縁膜が埋め込まれてよい。熱伝達部５０ｆの上端は、基板１０のおもて面の上方に位置する。この場合、熱伝達部５０ｆは、基板１０のおもて面から突出するので、電極の取出し部の形成が容易となる。
【００９２】
図１２は、実施例５に係る検出装置１００の断面を説明するための模式図である。本例の検出装置１００は、熱伝達部５１および基板接続部６６を備える。基板接続部６６は、基板接続部６０の一例であり、基板１０にドーパントを注入することにより形成される。即ち、基板接続部６６は、基板１０に設けられる。
【００９３】
熱伝達部５１ａは、基板１０の熱伝導率よりも大きな熱伝導率を有する。熱伝達部５１ａは、溝部６５ａ内に埋め込まれる。熱伝達部５１ａは、基板１０と同電位に接続される。熱伝達部５１ａが基板１０と同電位である場合、熱伝達部５１ａを直接、溝部６５ａに埋め込む、又はバリヤ膜を介して溝部６５ａに埋め込む。この場合、製造工程が少なくなる。
【００９４】
基板接続部６６ａは、熱伝達部５１ａを形成するための溝部６５ａと基板１０との間の基板１０側に、基板１０と同じ導電型で形成される。例えば、基板接続部６６ａは、Ｐ型用のボロンや、Ｎ型用のヒ素、リン、窒素等を基板１０に注入することにより形成される。基板接続部６６ａの不純物濃度は、基板１０の不純物濃度よりも高不純物濃度であってよい。これにより、熱伝達部５１ａと基板１０との接触抵抗が減少するので、ノイズのシールド効果が向上する。
【００９５】
熱伝達部５１ｂは、基板１０の熱伝導率よりも大きな熱伝導率を有する。熱伝達部５１ｂは、溝部６５ｂ内に埋め込まれる。熱伝達部５１ｂは、基板１０と異電位に接続される。熱伝達部５１ｂは、溝部６５ｂに直接埋め込まれるか、又はバリヤ膜を介して溝部６５ｂに埋め込まれる。
【００９６】
基板接続部６６ｂは、熱伝達部５１ｂを形成するための溝部６５ｂと基板１０との間の基板１０側に、基板１０と逆の導電型で形成される。例えば、基板接続部６６ｂは、Ｐ型用のボロンや、Ｎ型用のアルミニウム、インジウム、ガリウム等を基板１０に注入することにより形成される。熱伝達部５１ｂと基板１０との間には、ＰＮ接合が形成されるので、熱伝達部５１ｂを基板１０とは異電位に接続できる。この場合、熱伝達部５１ｂと基板１０との間にＰＮ接合が設けられるので、ノイズのシールド効果が高くなる。なお、本例では説明のため、基板接続部６６ａと基板接続部６６ｂとが異なる導電型を有する場合について説明したが、基板１０には基板接続部６６ａのみが設けられてもよいし、基板接続部６６ｂのみが設けられてもよい。
【００９７】
［実施例６］
図１３は、実施例６に係る検出装置１００の構成の一例を示す。本例の検出装置１００は、基板１０、検出部２０、処理回路３０、電気配線部４０、熱伝達部５１および熱伝達部５２を備える。
【００９８】
熱伝達部５１は、平面視で、検出部２０の周囲を囲う。熱伝達部５１は、溝部６５に埋め込まれる。熱伝達部５２は、平面視で、熱伝達部５１の周囲を囲う。熱伝達部５２は、溝部７５に埋め込まれる。本例の検出装置１００は、熱伝達部５１および熱伝達部５２により、検出部２０を２重構造で囲んでいるので、検出部２０を熱およびノイズからシールドする効果が高い。
【００９９】
また、熱伝達部５１および熱伝達部５２は、一例において、幅および深さの少なくとも一方が等しい。これにより、熱伝達部５１および熱伝達部５２の製造が容易となる。例えば、熱伝達部５１および熱伝達部５２は、同一の幅および深さを有する。この場合、溝部６５および溝部７５を同一のプロセスで形成できる。但し、熱伝達部５１および熱伝達部５２は、互いに異なる幅および深さを有してもよい。熱伝達部５１および熱伝達部５２は、検出装置１００の要求される特性や、検出装置１００の構造に応じて、最適化されてよい。
【０１００】
［実施例７］
図１４は、実施例７に係る検出装置１００の構成の一例を示す。本例の検出装置１００は、基板１０、検出部２０、処理回路３０、電気配線部４０、熱伝達部５１および熱伝達部５２を備える。本例の熱伝達部５１および熱伝達部５２は、複数の分断領域を有する点で実施例６に係る検出装置１００と相違する。
【０１０１】
熱伝達部５１および熱伝達部５２は、少なくとも一方が分断領域を有する。本例の熱伝達部５１および熱伝達部５２は、両方が分断領域を有する。本例の熱伝達部５１は、１つの分断領域を有する。本例の熱伝達部５１は、検出部２０と処理回路３０との間に分断領域を有さない。これにより、熱伝達部５１は、処理回路３０からの熱やノイズによる検出部２０への影響を低減する。一方、熱伝達部５１は、検出部２０と処理回路３０との間の領域以外の領域に分断領域を有する。よって、熱伝達部５１は、分断領域を通じて、電気配線部４０を熱伝達部５１の内部に配線できる。
【０１０２】
熱伝達部５２は、３つの分断領域を有する。本例の熱伝達部５２は、検出部２０と処理回路３０との間に分断領域を有する。これにより、熱伝達部５２は、分断領域を通じて、電気配線部４０を熱伝達部５２の内部に配線できる。また、検出部２０と処理回路３０との間の領域以外の領域においても、熱伝達部５２が分断領域を有することにより、検出部２０と外部との間を電気配線部４０を通じて配線しやすくする。
【０１０３】
検出装置１００は、検出部２０と処理回路３０との間に少なくとも熱伝達部５１又は熱伝達部５２を有する。即ち、検出装置１００は、平面視において、検出部２０と処理回路３０との間の直線的な経路において、熱伝達部５１および熱伝達部５２のいずれかを有する。また、本例では、熱伝達部５１および熱伝達部５２の分断領域に熱伝達部５１および熱伝達部５２と同じ層の配線を設けることができるので配線密度が増加する。このように、本例の検出装置１００は、ノイズや熱のシールド効果を維持しつつ、配線密度を増加できる。
【０１０４】
図１５は、検出装置１００の断面を説明するための模式図である。本例の検出装置１００は、埋込絶縁膜８４を備える。同図は、検出装置１００の断面において、熱伝達部５０の形状等を説明するためのものであり、本例で開示された熱伝達部５０等の配置は実際の検出装置１００の断面構造における配置と異なっていてよい。
【０１０５】
埋込絶縁膜８４は、基板１０において、少なくともダイヤフラム８５が形成された領域に設けられている。本例の埋込絶縁膜８４は、検出部２０の下方を覆う。これにより、埋込絶縁膜８４は、検出部２０の下方からの熱およびノイズを遮断する。埋込絶縁膜８４は、基板１０の全域に形成されてもよい。例えば、埋込絶縁膜８４の材料は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜等の絶縁膜の単層、あるいはこれらの組み合わせからなる。なお、埋込絶縁膜８４は、ダイヤフラム８５をエッチングする場合に、ダイヤフラム８５のエッチングストッパとして用いられてよい。この場合、埋込絶縁膜８４が基板１０の裏面側に露出する。
【０１０６】
熱伝達部５０ａ〜熱伝達部５０ｆは、溝部６５ａ〜溝部６５ｆにそれぞれ埋め込まれる。熱伝達部５０ａ〜熱伝達部５０ｆは、それぞれ異なる深さを有してよい。本例において、熱伝達部５０ａ〜熱伝達部５０ｆの深さは、溝部６５ａ〜溝部６５ｆの下端の深さに一致する。
【０１０７】
溝部６５ａおよび溝部６５ｆの下端は、埋込絶縁膜８４よりも下方に設けられる。溝部６５ｂおよび溝部６５ｅの下端は、埋込絶縁膜８４よりも上方に設けられる。溝部６５ｃおよび溝部６５ｄの下端は、埋込絶縁膜８４と接して設けられる。即ち、埋込絶縁膜８４は、熱伝達部５０ｃおよび熱伝達部５０ｄと接続され、熱伝達部５０ｃおよび熱伝達部５０ｄと共に検出部２０の側面および底面を覆う。このように、本例の検出部２０は、熱伝達部５０と埋込絶縁膜８４により覆われるので、熱とノイズの影響を受けにくい。そのため、検出装置１００の圧力検知精度が向上する。
【０１０８】
図１６は、検出装置１００の断面を説明するための模式図である。本例の検出装置１００は、絶縁層６８および埋込絶縁膜８４を備える。同図は、検出装置１００の断面において、熱伝達部５０の形状等を説明するためのものであり、本例で開示された熱伝達部５０等の配置は実際の検出装置１００の断面構造における配置と異なっていてよい。
【０１０９】
絶縁層６８は、基板１０のおもて面に形成された溝部６５に埋め込まれる。本例の絶縁層６８ａおよび絶縁層６８ｂは、溝部６５ｂおよび溝部６５ｃにそれぞれ形成される。例えば、絶縁層６８は、溝部６５にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜を埋め込むことにより形成される。溝部６５の下方に埋込絶縁膜８４がある場合、溝部６５を形成するためのエッチングストッパとして埋込絶縁膜８４を用いてよい。これにより、安定した深さを有する溝部６５が形成される。
【０１１０】
絶縁層６８ａは、検出部２０と熱伝達部５０ａとの間に設けられる。絶縁層６８ａは、処理回路３０から検出部２０に入力されるノイズをシールドする。絶縁層６８ｂは、検出部２０と熱伝達部５０ｂとの間に設けられる。絶縁層６８ｂは、処理回路３０から検出部２０に入力されるノイズをシールドする。
【０１１１】
絶縁層６８の材料は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜等の絶縁膜の単層、あるいはこれらの組み合わせからなる。基板１０がＳｉの場合、絶縁層６８は、シリコン窒化膜であることが好ましい。シリコン窒化膜は、熱膨張係数がＳｉに近く、熱伝導率がシリコン酸化膜よりも大きい。また、基板１０がＳｉＣの場合も、絶縁層６８は、熱伝導率がシリコン酸化膜よりも大きいシリコン窒化膜が好ましい。絶縁層６８を熱伝導率の高い材料で形成することにより熱のシールド特性が高くなり、絶縁膜であるためノイズのシールド特性にも優れる。
【０１１２】
熱伝達部５０は、溝部６５に埋め込まれて形成される。本例の熱伝達部５０ａおよび熱伝達部５０ｂは、溝部６５ａおよび溝部６５ｄにそれぞれ埋め込まれて形成される。
【０１１３】
一例において、熱伝達部５０および絶縁層６８は、溝部６５ｂおよび溝部６５ｃを形成し、絶縁層６８ａおよび絶縁層６８ｂを埋め込んだ後に、溝部６５ａおよび溝部６５ｄを形成し、熱伝達部５０ａおよび熱伝達部５０ｂを埋め込んで形成される。また、熱伝達部５０および絶縁層６８は、溝部６５ａ〜溝部６５ｄを形成し、絶縁層６８を溝部６５ａ〜溝部６５ｄの全てに埋め込んだ後に、溝部６５ａおよび溝部６５ｄに埋め込まれた絶縁層６８を除去し、熱伝達部５０ａおよび熱伝達部５０ｄを溝部６５ａおよび溝部６５ｄに埋め込んで形成されてもよい。
【０１１４】
埋込絶縁膜８４は、熱伝達部５０ａおよび熱伝達部５０ｂの下端に接続されている。また、埋込絶縁膜８４は、絶縁層６８ａおよび絶縁層６８ｂの下端に接続されている。即ち、本例の検出装置１００は、検出部２０の周囲を絶縁層６８が囲い、検出部２０の下方を埋込絶縁膜８４が覆う。また、検出部２０の側面を熱伝達部５０ａおよび熱伝達部５０ｂが覆う。これにより、処理回路３０からのノイズや熱のシールド効果が高くなる。
【０１１５】
ここで、埋込絶縁膜８４の製造プロセスは特に限定されないが、一例において、イオン注入により埋込絶縁膜８４が形成される。例えば、埋込絶縁膜８４は、基板１０に酸素や窒素を注入し、高温処理することにより、酸素や窒素とＳｉを反応させて形成されたシリコン酸化膜やシリコン窒化膜である。埋込絶縁膜８４は、ダイヤフラム８５の領域に形成する場合、シリコン酸化膜等をマスクにして酸素や窒素を注入して形成されてよい。
【０１１６】
また、埋込絶縁膜８４は、張り合わせ方式により形成されてよい。例えば、シリコン酸化膜を形成した基板１０に、水素を注入することで剥離領域を形成し、支持基板に張り合わせる。その後、剥離領域で不要部分を剥離する。なお、基板１０の膜厚が薄い場合には、エピタキシャル成長法により厚膜化してもよい。
【０１１７】
埋込絶縁膜８４をダイヤフラム８５の領域のみに形成するには、埋込絶縁膜８４の形成領域を開口した窒化シリコン膜をマスクとして熱酸化し、シリコン酸化膜を形成した後にマスクとして使用したシリコン窒化膜を除去する。次に、ＣＭＰ等の平坦化技術で埋込絶縁膜８４以外の基板１０の表面のシリコン酸化膜を除去する。
【０１１８】
なお、本例では、検出部２０と熱伝達部５０との間に絶縁層６８を設けたが、検出部２０と絶縁層６８との間に熱伝達部５０を設けてもよい。この場合であっても、検出装置１００は、検出部２０に入力される熱およびノイズをシールドできる。さらに、検出装置１００は、熱伝達部５０および絶縁層６８を繰返し形成してもよい。
【０１１９】
図１７は、検出装置１００の断面を説明するための模式図である。本例の検出装置１００は、熱伝達部５１および調整部材７３を備える。同図は、検出装置１００の断面において、熱伝達部５１の形状等を説明するためのものであり、本例で開示された熱伝達部５１等の配置は実際の検出装置１００の断面構造における配置と異なっていてよい。
【０１２０】
熱伝達部５１ａは、基板１０のおもて面に形成された溝部６５ａに設けられる。熱伝達部５１ａは、溝部６５ａの側面および底面に堆積され、窪みを有する。熱伝達部５１ａは、基板１０よりも高い熱伝導率を有する。一例において、熱伝達部５１ａは、バリヤ膜を介して溝部６５ａに設けられてよい。バリヤ膜を設けることにより、熱伝達部５１ａと基板１０との間の接着性が向上し、熱伝達部５１ａの基板１０への拡散が抑制される。
【０１２１】
調整部材７３ａは、溝部６５ａの内部において、熱伝達部５１ａの窪みに設けられる。調整部材７３ａの熱膨張係数は、熱伝達部５１ａよりも基板１０の熱膨張係数に近い。即ち、調整部材７３ａを熱伝達部５１ａの窪みに設けることにより、熱伝達部５１ａのみを溝部６５ａに埋め込む場合よりも、温度変化による歪みを抑制しピエゾ抵抗値の変化を小さくできる。例えば、調整部材７３ａは、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の絶縁膜である。
【０１２２】
熱伝達部５１ｂは、基板１０のおもて面に形成された溝部６５ｂに設けられる。熱伝達部５１ｂは、溝部６５ｂの側面および底面に堆積され、窪みを有する。熱伝達部５１ｂは、基板１０よりも高い熱伝導率を有する。一例において、熱伝達部５１ｂは、バリヤ膜を介して溝部６５ｂに設けられてよい。バリヤ膜を設けることにより、熱伝達部５１ｂと基板１０との間の接着性が向上し、熱伝達部５１ｂの基板１０への拡散が抑制される。
【０１２３】
調整部材７３ｂは、溝部６５ｂの内部において、熱伝達部５１ｂの窪みに設けられる。調整部材７３ｂの熱膨張係数は、熱伝達部５１ｂよりも基板１０の熱膨張係数に近い。即ち、調整部材７３ｂを熱伝達部５１ｂの窪みに設けることにより、熱伝達部５１ｂのみを溝部６５ｂに埋め込む場合よりも、温度変化による歪みを抑制しピエゾ抵抗値の変化を小さくできる。例えば、調整部材７３ｂは、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の絶縁膜である。
【０１２４】
本例の熱伝達部５１ａおよび熱伝達部５１ｂは、ダイヤフラム８５の外側であって、支持部材８２の上方に設けられる。これにより、熱伝達部５１ａおよび熱伝達部５１ｂを埋め込む溝部６５ａおよび溝部６５ｂの深さを自由に設定できる。例えば、溝部６５を深くすることにより、ノイズと温度のシールド効果が向上する。一方、溝部６５を浅くすることにより、溝部６５の製造が容易になる。また、溝部６５ａおよび溝部６５ｂの幅も各部材の熱伝導率や熱膨張係数等を考慮して適宜設定されてよい。そして、熱伝達部５１ａおよび熱伝達部５１ｂの上端の位置も基板１０のおもて面の上下で自由に設定できる。
【０１２５】
ここで、センサの温度変化による歪みは、実際の温度変化よりも遅れて生じるヒステリシス特性を有するので、温度補償を実施しても誤差が生じる結果、抵抗値の誤差を解消することが困難な場合がある。一方、本例の検出装置１００は、温度変化による歪みを抑制するので、ピエゾ抵抗値の変化を小さくできる。
【０１２６】
図１８は、検出装置１００の断面を説明するための模式図である。本例の検出装置１００は、基板接続部６６を更に備える点で図１７の検出装置１００と相違する。同図は、検出装置１００の断面において、熱伝達部５１の形状等を説明するためのものであり、本例で開示された熱伝達部５１等の配置は実際の検出装置１００の断面構造における配置と異なっていてよい。本例では、図１７の例と相違する点について特に説明する。
【０１２７】
基板接続部６６ａは、熱伝達部５１ａを同電位の配線電極に接続する場合に、基板１０に設けられる。基板接続部６６ａは、基板１０と同じ導電型の不純物濃度の高い不純物領域を形成し、熱伝達部５１ａと基板１０との間の接触抵抗を低減する。
【０１２８】
基板接続部６６ｂは、熱伝達部５１ｂを異電位の配線電極に接続する場合に、基板１０に設けられる。基板接続部６６ｂは、基板１０と異なる導電型の不純物領域である。これにより、熱伝達部５１ｂと基板１０との間にＰＮ接合が形成され、ノイズのシールド効果が高まる。
【０１２９】
このように、基板接続部６６は、熱伝達部５１が設定される電位に応じた導電型を有する。基板接続部６６は、基板１０と同じ導電型とすることにより接触抵抗を低減し、基板１０と異なる導電型とすることによりノイズのシールド効果を高める。
【０１３０】
図１９は、検出装置１００の断面を説明するための模式図である。本例では、検出装置１００に設けられる熱伝達部５１および調整部材７３の形状のバリエーションについて説明する。熱伝達部５１は、溝部６５の側面および底面に設けられる。同図は、検出装置１００の断面において、熱伝達部５１の形状等を説明するためのものであり、本例で開示された熱伝達部５１等の配置は実際の検出装置１００の断面構造における配置と異なっていてよい。
【０１３１】
熱伝達部５１ａは、溝部６５ａの側面および底面に沿って設けられる。熱伝達部５１ａの上端は、基板１０のおもて面と同一の面に設けられる。例えば、熱伝達部５１ａの上端は、エッチバック法やＣＭＰを用いて基板１０のおもて面と同一の面に形成される。調整部材７３ａは、熱伝達部５１ａの窪みに設けられる。調整部材７３ａの上端は、基板１０のおもて面と同一の面に設けられる。
【０１３２】
熱伝達部５１ｂは、溝部６５ｂの側面および底面に沿って設けられる。また、熱伝達部５１ｂは、基板１０のおもて面上にも設けられる。即ち、熱伝達部５１ｂは、溝部６５ｂの側面から基板１０の上面まで延伸して設けられる。例えば、熱伝達部５１ｂは、溝部６５ｂから突出して形成された材料のみをマスクして、それ以外をエッチングすることにより形成される。調整部材７３ｂは、熱伝達部５１ｂの窪みに設けられる。但し、調整部材７３ｂの上端は、基板１０のおもて面と同一の面に設けられており、熱伝達部５１ｂの上端よりも下方に位置する。
【０１３３】
熱伝達部５１ｃは、溝部６５ｃの側面および底面に沿って設けられる。但し、熱伝達部５１ｃの上端は、基板１０のおもて面よりも下方に設けられる。熱伝達部５１ｃの上端は、エッチバック法を用いて除去されてもよい。本例の熱伝達部５１ｃは、溝部６５ｃに埋め込んで設けられている。調整部材７３ｃは、熱伝達部５１ｃの窪みおよび熱伝達部５１ｃの上部にも設けられる。調整部材７３ｃの上端は、基板１０のおもて面と同一の面に設けられる。
【０１３４】
熱伝達部５１ｄは、溝部６５ｄの側面に沿って設けられる。但し、熱伝達部５１ｄは、溝部６５ｄの底面を完全には覆わない。調整部材７３ｄは、熱伝達部５１ｄの間に設けられる。調整部材７３ｄの下端は、溝部６５ｄの底面と接する。
【０１３５】
熱伝達部５１ｅは、溝部６５ｅの側面に沿って設けられる。但し、熱伝達部５１ｅは、溝部６５ｅの底面を完全には覆わない。また、熱伝達部５１ｅは、基板１０のおもて面上にも設けられる。即ち、熱伝達部５１ｅは、溝部６５ｅの側面から基板１０の上面まで延伸して設けられる。調整部材７３ｅは、熱伝達部５１ｅの間に設けられる。調整部材７３ｅの下端は、溝部６５ｅの底面と接する。
【０１３６】
熱伝達部５１ｆは、溝部６５ｆの側面に沿って設けられる。但し、熱伝達部５１ｆは、溝部６５ｆの底面を完全には覆わない。また、熱伝達部５１ｆの上端は、基板１０のおもて面よりも下方に設けられる。即ち、熱伝達部５１ｆは、溝部６５ｆに埋め込んで設けられている。調整部材７３ｆは、熱伝達部５１ｆの間および熱伝達部５１ｆの上部にも設けられる。調整部材７３ｆの下端は、溝部６５ｆの底面と接する。
【０１３７】
本例の検出装置１００は、少なくとも側面に熱伝達部５１を有するので、側面からの熱を効率的に均一化できる。また、熱伝達部５１および調整部材７３の形状は、熱伝導率および熱膨張係数を考慮して、適宜最適な形状が選択されてよい。
【０１３８】
図２０は、検出装置１００の断面を説明するための模式図である。本例では、検出装置１００に設けられる熱伝達部５１および調整部材７３の形状のバリエーションについて説明する。同図は、検出装置１００の断面において、熱伝達部５１の形状等を説明するためのものであり、本例で開示された熱伝達部５１等の配置は実際の検出装置１００の断面構造における配置と異なっていてよい。
【０１３９】
熱伝達部５１ａは、溝部６５ａの側面および底面に沿って設けられる。熱伝達部５１ａの上端は、基板１０のおもて面よりも上方に設けられる。調整部材７３ａは、熱伝達部５１ａの内部に設けられる。即ち、熱伝達部５１ａは、調整部材７３ａの周囲を覆う。調整部材７３ａの上端は、基板１０のおもて面と同一の面に設けられる。
【０１４０】
熱伝達部５１ｂは、溝部６５ｂの側面および底面に沿って設けられる。また、熱伝達部５１ｂは、基板１０のおもて面の上方にも設けられる。調整部材７３ｂは、熱伝達部５１ｂの内部に設けられる。即ち、熱伝達部５１ｂは、調整部材７３ｂの周囲を覆う。調整部材７３ｂの上端は、基板１０のおもて面と同一の面に設けられる。
【０１４１】
熱伝達部５１ｃは、溝部６５ｃの側面および底面に沿って設けられる。熱伝達部５１ｃは、窪みを有する。調整部材７３ｃは、熱伝達部５１ｃの窪みおよび熱伝達部５１ｃの上部にも設けられる。調整部材７３ｃの上端は、基板１０のおもて面と同一の面に設けられる。そして、熱伝達部５１ｃは、調整部材７３ｃの上部を覆うように設けられる。
【０１４２】
以上の通り、本例の熱伝達部５１ａ〜熱伝達部５１ｃは、調整部材７３ａ〜調整部材７３ｃの側面、底面および上面に設けられる。これにより、処理回路３０で生じた熱の伝達を均一化できる。
【０１４３】
熱伝達部５１ｄは、溝部６５ｄの側面に沿って設けられる。但し、熱伝達部５１ｄは、溝部６５ｄの底面を完全には覆わない。調整部材７３ｄは、熱伝達部５１ｄの間に設けられる。調整部材７３ｄの下端は、溝部６５ｄの底面と接する。また、熱伝達部５１ｄは、調整部材７３ｄの上端を覆う。本例の熱伝達部５１ｄの断面形状は、Ｕ字型である。
【０１４４】
熱伝達部５１ｅは、溝部６５ｅの側面に沿って設けられる。但し、熱伝達部５１ｅは、溝部６５ｅの底面を完全には覆わない。また、熱伝達部５１ｅは、基板１０のおもて面よりも上面にも設けられる。調整部材７３ｅは、熱伝達部５１ｅの下方に設けられる。調整部材７３ｅの下端は、溝部６５ｅの底面と接する。
【０１４５】
熱伝達部５１ｆは、溝部６５ｆの側面に沿って設けられる。但し、熱伝達部５１ｆは、溝部６５ｆの側面および底面を完全には覆わない。調整部材７３ｆは、熱伝達部５１ｆの間および熱伝達部５１ｆの上部にも設けられる。調整部材７３ｆの下端は、溝部６５ｆの底面と接する。熱伝達部５１ｆは、調整部材７３ｆの上面を覆う。本例の調整部材７３ｆは、Ｔ字型の断面形状を有する。
【０１４６】
図２１は、検出装置１００の断面を説明するための模式図である。本例では、検出装置１００に設けられる熱伝達部５１および調整部材７３の形状のバリエーションについて説明する。同図は、検出装置１００の断面において、熱伝達部５１の形状等を説明するためのものであり、本例で開示された熱伝達部５１等の配置は実際の検出装置１００の断面構造における配置と異なっていてよい。
【０１４７】
溝部６５ａは、台形状の断面形状を有する。溝部６５ａの側面は、溝部６５ａの内側に傾いて設けられる。熱伝達部５１ａは、溝部６５ａの側面に沿って形成されることにより、溝部６５ａの内側に傾いた側面を有する。同様に、調整部材７３ａは、熱伝達部５１ａの窪みに形成されることにより、溝部６５ａの内側に傾いた側面を有する。例えば、溝部６５ａは、ＢＯＳＨＥ（ＤｅｅｐＲＩＥ）法によって、台形状の断面が形成される。また、溝部６５ａの面粗さを細かくするために高温水素アニールを追加してもよい。
【０１４８】
溝部６５ｂは、逆台形状の断面形状を有する。溝部６５ｂの側面は、溝部６５ｂの外側に傾いて設けられる。熱伝達部５１ｂは、溝部６５ｂの側面に沿って形成されることにより、溝部６５ｂの外側に傾いた側面を有する。同様に、調整部材７３ｂは、熱伝達部５１ｂの窪みに形成されることにより、溝部６５ｂの外側に傾いた側面を有する。例えば、溝部６５ｂの底面の下部にあたる位置には、ボロン等をイオン注入し、高不純物濃度の不純物層（即ち、エッチングストッパ層）が形成されてよい。これにより、溝部６５ｂの底面を安定して形成できる。逆台形状の断面形状は、結晶異方性ウエットエッチングにより形成される。
【０１４９】
溝部６５ｃは、逆三角形状の断面形状を有する。溝部６５ｃの側面は、溝部６５ｃの外側に傾いて設けられる。熱伝達部５１ｃは、溝部６５ｃの側面に沿って形成されることにより、三角形状の断面を有する。同様に、調整部材７３ｃは、熱伝達部５１ｃの窪みに形成されることにより、三角形状の断面を有する。例えば、溝部６５ｂの底面の下部にあたる位置には、ボロン等をイオン注入し、高不純物濃度の不純物層（即ち、エッチングストッパ層）が形成されてよい。これにより、溝部６５ｂの底面を安定して形成できる。逆三角形状の断面形状は、結晶異方性ウエットエッチングにより形成される。
【０１５０】
図２２は、検出装置１００の断面を説明するための模式図である。本例の検出装置１００は、熱伝達部５１と絶縁膜８６で囲まれた空洞７６を有する。同図は、検出装置１００の断面において、熱伝達部５１の形状等を説明するためのものであり、本例で開示された熱伝達部５１等の配置は実際の検出装置１００の断面構造における配置と異なっていてよい。
【０１５１】
絶縁膜８６ａは、基板１０のおもて面であって、溝部６５ａの上方に形成される。絶縁膜８６ａは、一例において、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜等である。
【０１５２】
熱伝達部５１ａは、窪みを有し、絶縁膜８６ａと管状の断面形状を構成する。熱伝達部５１ａと絶縁膜８６ａとの間は、空洞７６ａとなっている。空洞７６ａは、真空であってもよいし、空気、窒素等のガスが充填されていてもよい。例えば、温度変化により熱伝達部５１ａが変位する場合、熱伝達部５１ａと基板１０とが接する側を起点として、基板１０とは反対側の空洞７６ａ側に膨張する。そのため、熱伝達部５１ａが膨張する場合であっても、基板１０側に応力を及ぼさない。これにより、検出装置１００は、温度変化による歪みを抑制しピエゾ抵抗値の変化を小さくできる。
【０１５３】
熱伝達部５１ａは、同電位の配線電極に接続されている。基板接続部６６ａは、熱伝達部５１ａを形成するための溝部６５ａと基板１０との間の基板１０側に、基板１０と同じ導電型で形成される。なお、熱伝達部５１ａは、バリヤ膜を介して溝部６５ａに埋め込まれてよい。
【０１５４】
絶縁膜８６ｂは、基板１０のおもて面であって、溝部６５ｂの上方に形成される。絶縁膜８６ｂは、一例において、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜等である。
【０１５５】
熱伝達部５１ｂは、窪みを有し、絶縁膜８６ｂと管状の断面形状を構成する。熱伝達部５１ｂと絶縁膜８６ｂとの間は、空洞７６ｂとなっている。空洞７６ｂは、真空であってもよいし、空気、窒素等のガスが充填されていてもよい。例えば、温度変化により熱伝達部５１ｂが変位する場合、熱伝達部５１ｂと基板１０とが接する側を起点として、基板１０とは反対側の空洞７６ｂ側に膨張する。そのため、熱伝達部５１ｂが膨張する場合であっても、基板１０側に応力を及ぼさない。これにより、検出装置１００は、温度変化による歪みを抑制しピエゾ抵抗値の変化を小さくできる。
【０１５６】
熱伝達部５１ｂは、異電位の配線電極に接続されている。基板接続部６６ｂは、熱伝達部５１ｂを形成するための溝部６５ｂと基板１０との間の基板１０側に、基板１０の逆の導電型で形成される。なお、熱伝達部５１ｂは、バリヤ膜を介して溝部６５ｂに埋め込まれてよい。
【０１５７】
本例の熱伝達部５１ａおよび熱伝達部５１ｂは、ダイヤフラム８５の外側に設けられることにより、溝部６５の幅および深さの設計の自由度が増す。溝部６５の深さを深くすることにより、ノイズ又は熱が直接、検出部２０に影響するのを抑制できる。
【０１５８】
溝部６５に形成された凹状の熱伝達部５１は、例えば、次の製造方法により形成される。まず、溝部６５の側面および底面に基板１０と同じ導電型か、基板１０と異なる導電型のドーパントを注入し、基板接続部６６を形成する。角度注入、回転注入を用いてドーパントを注入することにより、溝部６５の側面と底面に不純物領域を安定して形成できる。
【０１５９】
次に、バリヤ膜を形成する場合、スパッタ法等によりバリヤ膜を形成する。熱伝達部５１は、スパッタ法やメッキ法によりアルミニウムや銅を堆積して形成される。熱伝達部５１の不要部分は、エッチバック法により除去されてよい。特に、基板１０のおもて面と同じ位置まで熱伝達部５１を除去する場合は、エッチバック法やＣＭＰ法が用いられてよい。そして、熱伝達部５１を基板１０のおもて面から突出させる場合、突出させる部分のみをマスクし、それ以外の領域をエッチングする。
【０１６０】
図２３は、検出装置１００の断面を説明するための模式図である。本例の検出装置１００は、熱伝達部５１の内部に形成された空洞７６を有する。同図は、検出装置１００の断面において、熱伝達部５１の形状等を説明するためのものであり、本例で開示された熱伝達部５１等の配置は実際の検出装置１００の断面構造における配置と異なっていてよい。
【０１６１】
熱伝達部５１ａは、基板１０のおもて面に形成された溝部６５ａにおいて、空洞７６ａを含む管状の断面形状を有する。熱伝達部５１ａは、同電位の配線電極に接続されている。基板接続部６６ａは、図２２の場合と同様の方法で形成されてよい。
【０１６２】
熱伝達部５１ｂは、基板１０のおもて面に形成された溝部６５ｂにおいて、空洞７６ｂを含む管状の断面形状を有する。熱伝達部５１ｂは、異電位の配線電極に接続されている。基板接続部６６ｂは、図２２の場合と同様の方法で形成されてよい。
【０１６３】
本例の検出装置１００は、熱伝達部５１の内部に形成された空洞７６を有する。したがって、本例の検出装置１００は、熱の伝達を均一化しつつ、温度変化による基板１０の歪みの影響を抑制できる。
【０１６４】
図２４は、空洞７６を有する熱伝達部５０の製造方法の一例を示す。まず、基板１０に凹状の溝部６５を形成する。溝部６５に熱伝達部５０を堆積させる。例えば、熱伝達部５０は、指向性スパッタリングで基板１０の垂線に対して角度を付けて多方向あるいは回転させながら堆積される。一例において、熱伝達部５０は、５度から１５度の角度を付けて堆積される。熱伝達部５０の材料は、アルミニウムや銅であってよい。これにより、熱伝達部５０は、基板１０と溝部６５の角部に堆積する膜が厚く、溝部６５の側面および底面に堆積される膜が薄くなる。これにより、溝部６５の両側の角部に堆積される膜が接続されるまで堆積する。次に、基板１０のおもて面の導電材料をＣＭＰ等により除去することにより、熱伝達部５０に空洞７６を形成する。
【０１６５】
図２５は、空洞７６を有する絶縁膜８０の製造方法の一例を示す。本例の空洞７６は、側面および底面からなる略三角形状の断面形状を有する。まず、基板１０に凹状の溝部６５を形成する。溝部６５に熱伝達部５０を堆積させる。例えば、熱伝達部５０は、指向性スパッタリングで基板１０の垂線に対して角度を付けて多方向あるいは回転させながら堆積される。一例において、熱伝達部５０は、５度から１５度の角度を付けて堆積される。熱伝達部５０の材料は、アルミニウムや銅であってよい。これにより、熱伝達部５０は、基板１０と溝部６５の角部に堆積する膜が厚く、溝部６５の側面および底面に堆積される膜が薄くなる。そして、溝部６５の両側の角部に堆積される膜が接続される前に堆積を中止し、熱伝達部５０の上面を開口する。次に、基板１０のおもて面の導電材料をＣＭＰ等により除去することにより、溝部６５に凹状の熱伝達部５０を残す。
【０１６６】
更に、基板１０のおもて面にＣＶＤ法やスパッタ法により絶縁膜を堆積することで、熱伝達部５０の開口部を覆う絶縁膜８０を形成する。堆積された絶縁膜の一部をＣＭＰ等で平坦化して、絶縁膜８０の膜厚を均一化する。そして、凹状の溝部６５を覆うようにパターニングし、ウエットエッチングあるいはドライエッチングにより絶縁膜８０を選択的に除去する。これにより、空洞７６を有する絶縁膜８０が形成される。
【０１６７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【０１６８】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１６９】
１０・・・基板、２０・・・検出部、２１・・・圧力検知素子、２２・・・圧力検知素子、２３・・・圧力検知素子、２４・・・圧力検知素子、３０・・・処理回路、４０・・・電気配線部、５０・・・熱伝達部、５１・・・熱伝達部、５２・・・熱伝達部、６０・・・基板接続部、６１・・・基板接続部、６２・・・基板接続部、６５・・・溝部、６６・・・基板接続部、６８・・・絶縁層、７３・・・調整部材、７５・・・溝部、７６・・・空洞、８０・・・絶縁膜、８２・・・支持部材、８４・・・埋込絶縁膜、８５・・・ダイヤフラム、８６・・・絶縁膜、９１・・・シールド層、９２・・・シールド層、９３・・・シールド層、９４・・・シールド層、１００・・・検出装置
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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