(57)【要約】【課題】正確な温度補償を行うことができ、圧力変化の検出を精度良く行うこと。【解決手段】キャビティの内部と外部とを連通する連通開口６が形成されたセンサ本体３と、キャビティの内部と外部との圧力差に応じて撓み変形するカンチレバー４と、ギャップ２０をあけた状態でカンチレバーの周囲を囲むように形成され、連通開口の開口周縁部に沿うように配置された枠部２７と、カンチレバーの撓み変形に応じて抵抗値が変化する変位検出抵抗４６を有し、変位検出抵抗の抵抗値変化に対応した第１出力信号に基づいてカンチレバーの変位を検出する変位検出部と、を備え、変位検出抵抗は、少なくともレバー支持部２６に形成され、枠部には、変位検出抵抗の温度係数に対応した温度係数を有する温度検出抵抗４７が形成され、変位検出部は、温度検出抵抗で検出された抵抗値に基づいて第１出力信号の温度補償を行う圧力センサ１を提供する。【選択図】図４
2019060810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティと、前記キャビティの内部と外部とを連通する連通開口とが形成されたセンサ本体と、
レバー本体と、前記レバー本体と前記センサ本体とを接続すると共に前記レバー本体を片持ち状態で支持するレバー支持部と、を有し、前記連通開口を覆うように配置され、且つ前記キャビティの内部と外部との圧力差に応じて撓み変形するカンチレバーと、
前記カンチレバーとの間にギャップをあけた状態で前記カンチレバーの周囲を囲むように形成され、前記連通開口の開口周縁部に沿うように配置された枠部と、
前記カンチレバーの撓み変形に応じて抵抗値が変化する変位検出抵抗を含む第１ホイートストンブリッジ回路を有し、前記変位検出抵抗の抵抗値変化に対応した前記第１ホイートストンブリッジ回路からの第１出力信号に基づいて前記カンチレバーの変位を検出する変位検出部と、を備え、
前記変位検出抵抗は、少なくとも前記レバー支持部に形成され、
前記枠部には、前記変位検出抵抗の温度係数に対応した温度係数を有する温度検出抵抗が形成され、
前記変位検出部は、前記温度検出抵抗で検出された抵抗値に基づいて前記第１出力信号の温度補償を行う、圧力センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の圧力センサにおいて、
前記カンチレバー及び前記枠部は、同一の半導体層から形成され、
前記枠部は、その一部が前記開口周縁部よりも前記連通開口の内側に向けて張り出した張出部とされ、
前記温度検出抵抗は、前記枠部のうち前記張出部に形成されている、圧力センサ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の圧力センサにおいて、
前記第１ホイートストンブリッジ回路は前記温度検出抵抗をさらに含んだ回路とされ、
前記変位検出部は、前記変位検出抵抗の抵抗値と、前記温度検出抵抗の抵抗値との差分に基づいて前記第１ホイートストンブリッジ回路から前記第１出力信号を出力する、圧力センサ。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の圧力センサにおいて、
前記温度検出抵抗を含む第２ホイートストンブリッジ回路を有し、前記温度検出抵抗の抵抗値に対応した第２出力信号を出力する温度検出回路を備え、
前記変位検出部は、前記第２出力信号と、予め設定された前記変位検出抵抗の温度依存性に関する温度特性情報と、に基づいて前記第１出力信号を補正する、圧力センサ。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の圧力センサにおいて、
前記温度検出抵抗は、互いに電気的に切り離された第１抵抗及び第２抵抗を有し、
前記第１ホイートストンブリッジ回路は、前記第１抵抗をさらに含んだ回路とされ、
前記第２抵抗を含む第２ホイートストンブリッジ回路を有し、前記第２抵抗の抵抗値に対応した第２出力信号を出力する温度検出回路を備え、
前記変位検出部は、前記変位検出抵抗の抵抗値と、前記第１抵抗の抵抗値との差分に基づいて前記第１ホイートストンブリッジ回路から前記第１出力信号を出力すると共に、前記第２出力信号と、予め設定された前記変位検出抵抗の温度依存性に関する温度特性情報と、に基づいて前記第１出力信号を補正する、圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧力差によって生じる薄膜の歪を、ピエゾ抵抗効果を利用して検出することで、圧力変化を検出する圧力センサが知られている。
例えば、センサ基板によって周囲が固定されたダイヤフラム（薄膜）と、センサ基板上に接合部を介して接合されたセンサチップと、センサチップに設けられた４つの歪ゲージと、を備えた圧力センサが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
ダイヤフラムは、平面視でＸ軸方向よりもＹ軸方向に長く形成され、ダイヤフラムを挟んだ上下の圧力差に応じて変形する。センサチップは、半導体材料により形成され、ダイヤフラムにおける中央部分の上方に配置されている。４つの歪ゲージは、ダイヤフラムの変形に伴って抵抗値が変化するピエゾ抵抗ゲージであって、ホイートストンブリッジ回路を構成するように電気接続されている。４つの歪ゲージのうちの２つの歪ゲージは、ダイヤフラムのＸ軸方向に沿うように配置され、残りの２つの歪ゲージは、ダイヤフラムのＹ軸方向に沿うように配置されている。
【０００４】
上記従来の圧力センサによれば、圧力差に応じてダイヤフラムが変形すると、ダイヤフラムの変形に伴って４つの歪ゲージの抵抗が変化するので、ホイートストンブリッジ回路から圧力差に対応した電圧出力を得ることができる。これにより、電圧出力に基づいて圧力変化を検出することが可能となる。また、４つの歪ゲージを利用してホイートストンブリッジ回路を構成しているので、電圧出力の温度補償も行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−３３４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記従来の圧力センサでは、ダイヤフラムの変形に伴う歪（変位）を、４つの歪ゲージのそれぞれの位置において別個に検出する必要があるので、４つの歪ゲージを適度に離間して配置することが必要とされている。
特に、ダイヤフラムのＸ軸方向に沿うように２つの歪ゲージを配置し、且つダイヤフラムのＹ軸方向に沿うように残り２つの歪ゲージを配置する必要があるので、少なくとも歪ゲージを２つずつ、ダイヤフラムのＸ軸方向とＹ軸方向とに分けて配置せざるを得ない。従って、間隔をあけて歪ゲージを配置する必要があり、例えば４つの歪ゲージを互いに近い位置に配置することができない。
【０００７】
そのため、各歪ゲージが位置するそれぞれの場所において温度環境（熱移動の観点から見たときの温度環境、例えば熱の移動速度や移動量等）が異なってしまう。従って、例えばダイヤフラムのＸ軸方向に沿うように配置された歪ゲージよりも、ダイヤフラムのＹ軸方向に沿うように配置された歪ゲージにセンサ外部からの熱が伝わってしまい、温度環境に差が生じてしまうといった不都合が生じ易かった。その結果、正確な温度補償を行うことができない場合があり、改善の余地があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、正確な温度補償を行うことができ、圧力変化の検出を精度良く行うことができる圧力センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明に係る圧力センサは、キャビティと、前記キャビティの内部と外部とを連通する連通開口とが形成されたセンサ本体と、レバー本体と、前記レバー本体と前記センサ本体とを接続すると共に前記レバー本体を片持ち状態で支持するレバー支持部と、を有し、前記連通開口を覆うように配置され、且つ前記キャビティの内部と外部との圧力差に応じて撓み変形するカンチレバーと、前記カンチレバーとの間にギャップをあけた状態で前記カンチレバーの周囲を囲むように形成され、前記連通開口の開口周縁部に沿うように配置された枠部と、前記カンチレバーの撓み変形に応じて抵抗値が変化する変位検出抵抗を含む第１ホイートストンブリッジ回路を有し、前記変位検出抵抗の抵抗値変化に対応した前記第１ホイートストンブリッジ回路からの第１出力信号に基づいて前記カンチレバーの変位を検出する変位検出部と、を備え、前記変位検出抵抗は、少なくとも前記レバー支持部に形成され、前記枠部には、前記変位検出抵抗の温度係数に対応した温度係数を有する温度検出抵抗が形成され、前記変位検出部は、前記温度検出抵抗で検出された抵抗値に基づいて前記第１出力信号の温度補償を行う。
【００１０】
本発明に係る圧力センサによれば、センサ外部の圧力が変化すると、キャビティの内部と外部との間に圧力差が生じ、この圧力差に応じてカンチレバーが撓み変形する。その後、時間の経過と共にカンチレバーと枠部との間のギャップを通じて、圧力伝達媒体がキャビティの外部から内部に流入するので、キャビティの内部と外部との圧力が徐々に均衡した状態となる。これにより、圧力変化に起因してカンチレバーに作用していた外力が徐々に低下するので、カンチレバーの撓みが徐々に小さくなる。従って、変位検出部により、カンチレバーの撓み量（変位量）を検出することで、圧力変化を検出することができる。
【００１１】
特にカンチレバーは、レバー本体を片持ち状態で支持するレバー支持部を中心に撓み変形する。そのため、少なくともレバー支持部に形成された変位検出抵抗は、感度への寄与度（貢献度）が大きい応力検知部位とされ、カンチレバーの撓み量に正確に対応して抵抗値が変化する。そのため、変位検出部は第１ホイートストンブリッジ回路から出力された第１出力信号に基づいて圧力変化の検出を感度良く且つ精度良く行うことができる。
【００１２】
ところで上述した圧力変化の検出時、枠部に形成された温度検出抵抗は、周囲の温度環境に応じて抵抗値が変化する。例えば、センサ外部からの光によって温度検出抵抗に対して直接的に伝わった熱、或いはセンサ本体及び枠部等を通じて温度検出抵抗に間接的に伝わった熱等の影響を受けて、温度検出抵抗は抵抗値が変化する。この温度検出抵抗は、カンチレバーの周囲を囲み、且つ連通開口の開口周縁部に沿うように配置された枠部に形成されているので、温度検出抵抗を変位検出抵抗に対して近接した位置に配置することができる。そのため、温度検出抵抗の温度環境と、変位検出抵抗の温度環境と、を同一の温度環境に近い状態（類似した温度環境）にすることができる。しかも、温度検出抵抗は、変位検出抵抗の温度係数に対応した温度係数を有しており、温度変化に対する抵抗値の変化量を、温度変化に対する変位検出抵抗の抵抗値の変化量に対応させることができる。従って、温度検出抵抗の抵抗値を、変位検出抵抗の温度環境に起因する抵抗値として利用することができる。
【００１３】
従って、変位検出部が温度検出抵抗で検出された抵抗値に基づいて第１出力信号の温度補償を行うことで、変位検出抵抗が周囲の温度環境から受けた影響分をキャンセルすることができ、圧力変化に起因したカンチレバーの変位を検出することができる。その結果、正確な温度補償を行うことができ、圧力変化を高精度に検出することができる。
【００１４】
（２）前記カンチレバー及び前記枠部は、同一の半導体層から形成され、前記枠部は、その一部が前記開口周縁部よりも前記連通開口の内側に向けて張り出した張出部とされ、前記温度検出抵抗は、前記枠部のうち前記張出部に形成されても良い。
【００１５】
この場合には、カンチレバー及び枠部が同一の半導体層から形成されているので、例えばカンチレバーを通じて変位検出抵抗に外部から熱が伝わる場合の熱伝導状況（例えば熱の移動速度や熱の移動量等）と、枠部を通じて温度検出抵抗に外部から熱が伝わる場合の熱伝導状況と、を同じ状況にし易い。さらに、温度検出抵抗は枠部における張出部に形成されているので、カンチレバーと同様に、張出部のうち温度検出抵抗が形成されている面とは反対側の面を、キャビティ側に向けて露出させることができる。
従って、変位検出抵抗の温度環境と温度検出抵抗の温度環境とを、さらに類似した温度環境にすることができ、温度補償をより高精度に行うことができる。
【００１６】
（３）前記第１ホイートストンブリッジ回路は前記温度検出抵抗をさらに含んだ回路とされ、前記変位検出部は、前記変位検出抵抗の抵抗値と、前記温度検出抵抗の抵抗値との差分に基づいて前記第１ホイートストンブリッジ回路から前記第１出力信号を出力しても良い。
【００１７】
この場合には、変位検出抵抗の抵抗値と、温度検出抵抗の抵抗値との差分に基づいて第１出力信号を出力するので、圧力変化の検出中に温度環境の変化があったとしても、その温度環境の変化分をキャンセルした状態で第１出力信号を出力することができる。従って、温度環境の変化に影響されることなく圧力変化を精度良く検出することができ、より高精度な温度補償を行える。
【００１８】
（４）前記温度検出抵抗を含む第２ホイートストンブリッジ回路を有し、前記温度検出抵抗の抵抗値に対応した第２出力信号を出力する温度検出回路を備え、前記変位検出部は、前記第２出力信号と、予め設定された前記変位検出抵抗の温度依存性に関する温度特性情報と、に基づいて前記第１出力信号を補正しても良い。
【００１９】
この場合には、変位検出抵抗の実際の温度を把握したうえで、任意の温度で圧力変化の検出を行ったかのように第１出力信号を補正することができる。従って、見かけ上、常に同一の温度環境で圧力変化の検出を行うことができ、温度環境の変化に影響されることなく、圧力変化を精度良く検出することができる。例えば、実際の温度環境が１０℃或いは３０℃であったとしても、見かけ上、常に一定の２５℃（室温に近い温度環境）で圧力変化の検出を行うことができる。従って、さらに高精度な温度補償を行える。
【００２０】
（５）前記温度検出抵抗は、互いに電気的に切り離された第１抵抗及び第２抵抗を有し、前記第１ホイートストンブリッジ回路は、前記第１抵抗をさらに含んだ回路とされ、前記第２抵抗を含む第２ホイートストンブリッジ回路を有し、前記第２抵抗の抵抗値に対応した第２出力信号を出力する温度検出回路を備え、前記変位検出部は、前記変位検出抵抗の抵抗値と、前記第１抵抗の抵抗値との差分に基づいて前記第１ホイートストンブリッジ回路から前記第１出力信号を出力すると共に、前記第２出力信号と、予め設定された前記変位検出抵抗の温度依存性に関する温度特性情報と、に基づいて前記第１出力信号を補正しても良い。
【００２１】
この場合には、変位検出抵抗の抵抗値と、第１抵抗の抵抗値との差分に基づいて第１出力信号を出力するので、圧力変化の検出中に温度環境の変化があったとしても、その温度環境の変化分をキャンセルした状態で第１出力信号を出力することができる。それに加え、変位検出抵抗の実際の温度を把握したうえで、任意の温度で圧力変化の検出を行ったかのように第１出力信号を補正することができる。従って、見かけ上、常に同一の温度環境で圧力変化の検出を行うことができ、温度環境の変化に影響されることなく、圧力変化を精度良く検出することができる。これらのことから、非常に高精度な温度補償を行える。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、正確な温度補償を行うことができ、圧力変化の検出を感度良く且つ高精度に行うことができる高性能な圧力センサとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る第１実施形態を示す図であって、圧力センサの平面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線に沿った圧力センサの断面図である。
【図３】図１に示すＢ−Ｂ線に沿った圧力センサの断面図である。
【図４】検出抵抗及び参照抵抗を説明するための圧力センサの平面図である。
【図５】図１に示す検出回路の構成図である。
【図６】図１に示す圧力センサの第１出力信号の一例を示す図であり、外気圧と内気圧との関係、及びその関係に対応したセンサ出力を示す図である。
【図７】図１に示す圧力センサの動作の一例を示す図であり、（Ａ）は外気圧と内気圧とが同じ状態における圧力センサの状態を示し、（Ｂ）は外気圧が内気圧よりも上昇したときの圧力センサの状態を示し、（Ｃ）は外気圧と内気圧とが平衡状態になったときの圧力センサの状態を示す図である。
【図８】本発明に係る第２実施形態を示す図であって、圧力センサの平面図である。
【図９】本発明に係る第３実施形態を示す図であって、圧力センサの平面図である。
【図１０】図８に示す検出回路及び温度検出回路の構成図である。
【図１１】第２出力信号と参照抵抗の温度との関係を示す図である。
【図１２】本発明に係る第４実施形態を示す図であって、圧力センサの平面図である。
【図１３】検出抵抗、第１参照抵抗及び第２参照抵抗を説明するための圧力センサの平面図である。
【図１４】図１２に示す検出回路及び温度検出回路の構成図である。
【図１５】本発明に係る圧力センサの変形例を示す図であって、圧力センサの縦断面図である。
【図１６】本発明に係る圧力センサの別の変形例を示す図であって、圧力センサの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る圧力センサの第１実施形態について図面を参照して説明する。
図１〜図３に示すように、本実施形態の圧力センサ１は、所定の周波数帯域の圧力変化を検出するセンサであり、圧力伝達媒体（例えば空気等の気体）が存在する空間等に配置されて使用される。
【００２５】
圧力センサ１は、キャビティ２が形成されたセンサ本体３と、キャビティ２の内部と外部との圧力差に応じて撓み変形可能なカンチレバー４と、カンチレバー４の変位を検出する変位検出部５と、を備えている。
なお、本実施形態では、センサ本体３の厚み方向に沿ったカンチレバー４側を上方、その反対側を下方という。また、センサ本体３の平面視で、互いに直交する２方向のうちの一方の方向を前後方向Ｌ１といい、他方向を左右方向Ｌ２という。
【００２６】
センサ本体３は、底壁部３ａ及び周壁部３ｂを有し、上方に開口する中空の有底筒状に形成されている。センサ本体３の内部空間は、上述したキャビティ（空気室）２として機能し、上方に開口した部分がキャビティ２の内部と外部とを連通する連通開口６として機能する。
【００２７】
センサ本体３は、前後方向Ｌ１に沿った長さが左右方向Ｌ２に沿った長さよりも長い平面視長方形状に形成されている。ただし、この場合に限定されるものではなく、センサ本体３は例えば左右方向Ｌ２に沿った長さが前後方向Ｌ１に沿った長さよりも長い平面視長方形状に形成されていても構わないし、前後方向Ｌ１に沿った長さと左右方向Ｌ２に沿った長さとが同等とされた平面視正方形状に形成されていても良い。
【００２８】
センサ本体３は、第１基板１０と第２基板１１とが一体に組み合わされることで形成されている。
第１基板１０は、例えばシリコン支持層１２、シリコン酸化膜等の絶縁層１３及びシリコン活性層１４を、下方からこの順番で熱的に張り合わせたＳＯＩ基板とされている。第２基板１１は、シリコン支持層１２に対して下方から接合されている。第２基板１１としては、例えばシリコン等の半導体基板が挙げられるが、特に限定されるものではない。
なお、第１基板１０及び第２基板１１の接合方法としては、例えば拡散接合、常温接合や陽極接合等の直接接合方法や、接着層を介した間接接合方法等が挙げられるが、特定の方法に限定されるものではない。
【００２９】
センサ本体３の底壁部３ａは、第２基板１１で形成されている。センサ本体３の周壁部３ｂは、第１基板１０及び第２基板１１で形成されている。また、カンチレバー４は、第１基板１０におけるシリコン活性層１４で形成されている。
【００３０】
詳しく説明する。
第２基板１１の中央部分には、上方に向けて開口し、且つ下方に向けて凹む凹部１１ａが形成されている。これにより、第２基板１１は環状の周壁１１ｂを有する有底筒状に形成されている。
第１基板１０のシリコン支持層１２は、第２基板１１の周壁１１ｂに対応した環状に形成され、周壁１１ｂ上に重なるように配置されている。第１基板１０の絶縁層１３は、シリコン支持層１２に対応した環状に形成され、シリコン支持層１２上に重なるように配置されている。そして、凹部１１ａ、シリコン支持層１２及び絶縁層１３によって形成される空間部分がキャビティ２とされ、絶縁層１３で囲まれる内側部分が連通開口６とされている。
【００３１】
第１基板１０のシリコン活性層１４は、連通開口６を上方から覆うように絶縁層１３上に配置されている。シリコン活性層１４には、平面視で連通開口６の内側に位置する部分に、該シリコン活性層１４を厚さ方向に貫通する平面視Ｃ形状のギャップ２０が形成されている。シリコン活性層１４のうちギャップ２０の内側に位置する部分が、上記カンチレバー４とされている。
なお、キャビティ２は、ギャップ２０を通じて外部に連通する。従って、ギャップ２０を通じて、圧力伝達媒体をキャビティ２の内外に流動させることが可能とされている。
【００３２】
カンチレバー４は、その先端部が自由端とされたレバー本体２５と、センサ本体３における周壁部３ｂに一体的に接続されると共にレバー本体２５を片持ち状態で支持するレバー支持部２６と、を備え、連通開口６を上方から覆うように配置されている。
これにより、カンチレバー４はレバー本体２５の先端部側が自由端とされた片持ち梁構造とされ、レバー支持部２６を中心としてキャビティ２の内部と外部との圧力差（すなわち、ギャップ２０を介してキャビティ２の内部と外部との間を流通可能な圧力伝達媒体による圧力の差）に応じて撓み変形する。
【００３３】
なお、レバー支持部２６は、左右方向Ｌ２に沿った長さ（支持幅）がレバー本体２５の左右方向Ｌ２に沿った長さ（支持幅）よりも短くなるように形成されている。図示の例では、レバー支持部２６の支持幅は、レバー本体２５の支持幅に対して１／４程度とされている。これにより、カンチレバー４は、レバー支持部２６を中心として撓み変形し易い構造とされている。
なお、本実施形態では、前後方向Ｌ１に沿ってレバー本体２５からレバー支持部２６に向かう方向を前方といい、その反対方向を後方という。
【００３４】
上記ギャップ２０は、例えば数百ｎｍ〜数十μｍの微小のギャップ幅を有し、カンチレバー４の外形に沿うように形成されている。
シリコン活性層１４のうち、ギャップ２０の外側に位置する部分には、カンチレバー４との間に上記ギャップ２０をあけた状態でカンチレバー４の周囲を囲むように形成され、且つ連通開口６の開口周縁部に沿うように配置された枠部２７が形成されている。
【００３５】
枠部２７は、ギャップ２０の形状に対応して平面視Ｃ形状に形成されていると共に、内周縁部が連通開口６の開口周縁部よりも連通開口６の内側に向けて突出するように形成されている。これにより、枠部２７における内周縁部（枠部２７の一部）は、連通開口６の内側に向けて庇のように張り出した張出部２８とされ、カンチレバー４と同様に連通開口６を部分的に覆っている。
【００３６】
図１に示すように、シリコン活性層１４には、該シリコン活性層１４を複数の領域に区画する溝部が形成されている。本実施形態では、第１溝部３０、第２溝部３１、第３溝部３２及び第４溝部３３の４つの溝部が、シリコン活性層１４の上面から絶縁層１３に達する深さで形成されている。
これにより、シリコン活性層１４のうちカンチレバー４及び枠部２７を除いた部分は、レバー支持部２６に一体的に接続された連結部３５と、連結部３５に一体的に接続された第１ベース部３６及び第２ベース部３７と、枠部２７に一体的に接続された第３ベース部３８及び第４ベース部３９と、に区画されている。
【００３７】
第１溝部３０は、連結部３５を左右方向Ｌ２に分断するように前後方向Ｌ１に沿って直線状に延びるように形成されている。図示の例では、第１溝部３０は前端部がセンサ本体３の前方側の側面に達し、且つ後端部がレバー支持部２６に達するように形成されている。そのため連結部３５は、第１溝部３０によって左右方向Ｌ２に分断され、第１連結部３５ａと第２連結部３５ｂとに分かれている。
【００３８】
それに加え、第１溝部３０はレバー支持部２６に達するように形成されているので、レバー支持部２６は第１溝部３０によって左右方向Ｌ２に分断され、第１レバー支持部２６ａと第２レバー支持部２６ｂとに分かれている。なお、第１レバー支持部２６ａと第１連結部３５ａとが一体に接続され、且つ第２レバー支持部２６ｂと第２連結部３５ｂとが一体に接続されている。
ただし、第１溝部３０によってレバー支持部２６を左右方向Ｌ２に分断する必要はなく、第１連結部３５ａ及び第２連結部３５ｂがレバー支持部２６に対して一体に接続されていても構わない。
【００３９】
第２溝部３１及び第３溝部３２は、枠部２７よりも前方側に位置し、且つレバー支持部２６よりも左右方向Ｌ２の外側に位置する部分から、左右方向Ｌ２の外側に向けて延びた後、枠部２７に沿って後方に向けて延び、さらに左右方向Ｌ２の外側に向けて延びることで、センサ本体３の左右方向Ｌ２側の側面に達している。
これにより、シリコン活性層１４のうち第２溝部３１よりも前方側に位置する部分が第１連結部３５ａに一体に接続された第１ベース部３６とされ、シリコン活性層１４のうち第３溝部３２よりも前方側に位置する部分が第２連結部３５ｂに一体に接続された第２ベース部３７とされている。
【００４０】
なお、第１ベース部３６と第２ベース部３７とは、第１溝部３０を介して左右方向Ｌ２に互いに離間して配置されている。また、枠部２７と第１連結部３５ａとは第２溝部３１を介して左右方向Ｌ２に互いに離間して配置され、枠部２７と第２連結部３５ｂとは第３溝部３２を介して左右方向Ｌ２に互いに離間して配置されている。
【００４１】
第４溝部３３は、枠部２７よりも後方側に配置され、センサ本体３の後方側の側面に達するように形成されている。図示の例では、第４溝部３３は、前後方向Ｌ１よりも左右方向Ｌ２に長い平面視長方形状に形成されている。
これにより、シリコン活性層１４のうち第１ベース部３６よりも後方側に位置する部分が、枠部２７に一体に接続された第３ベース部３８とされている。また、シリコン活性層１４のうち第２ベース部３７よりも後方側に位置する部分が、枠部２７に一体に接続された第４ベース部３９とされている。
なお、第３ベース部３８及び第４ベース部３９は、第１溝部３０及び第２溝部３１を介して、第１ベース部３６及び第２ベース部３７から離間してそれぞれ配置されている。また、第３ベース部３８と第４ベース部３９とは、第４溝部３３を介して左右方向Ｌ２に互いに離間して配置されている。
【００４２】
上述したカンチレバー４、枠部２７、連結部３５、第１ベース部３６、第２ベース部３７、第３ベース部３８及び第４ベース部３９は、同一の半導体層であるシリコン活性層１４から形成されている。
【００４３】
第１ベース部３６、第２ベース部３７、第３ベース部３８及び第４ベース部３９の上面には、後述するピエゾ抵抗層４５よりも電気抵抗率が小さい導電性材料（例えばＡＵ等）からなる外部電極が各ベース部の形状に対応してそれぞれ形成されている。
具体的には、第１ベース部３６の上面には、全面に亘って第１外部電極４０が形成されている。第２ベース部３７の上面には、全面に亘って第２外部電極４１が形成されている。第３ベース部３８の上面には、全面に亘って第３外部電極４２が形成されている。第４ベース部３９の上面には、全面に亘って第４外部電極４３が形成されている。
【００４４】
なお、第１外部電極４０〜第４外部電極４３の上面に図示しない絶縁膜を保護膜として被膜することで、外部との電気的な接触を防止することが好ましい。また、第１外部電極４０〜第４外部電極４３は、互いに電気的に絶縁されている。
【００４５】
シリコン活性層１４のうちカンチレバー４、枠部２７及び連結部３５とされた部分には、これらの全面に亘ってピエゾ抵抗層４５が形成されている。ピエゾ抵抗層４５は、例えばリン等のドープ剤（不純物）がイオン注入法や拡散法等の各種の方法によりドーピングされることで形成されている。
【００４６】
図４に示すように、ピエゾ抵抗層４５のうち、連結部３５（第１連結部３５ａ及び第２連結部３５ｂ）及びカンチレバー４が形成された部分（レバー支持部２６及びレバー本体２５が形成された部分）は、カンチレバー４の撓み変形に応じて抵抗値が変化する検出抵抗（変位検出抵抗）４６として機能する。
検出抵抗４６は、第１外部電極４０及び第２外部電極４１に対してそれぞれ電気接続されている。これにより、第１外部電極４０及び第２外部電極４１間に電圧が印加されると、この電圧印加に起因する電流は、第１外部電極４０から検出抵抗４６を経由して第２外部電極４１に流れる。
【００４７】
ピエゾ抵抗層４５のうち、張出部２８を含む枠部２７が形成された部分は、検出抵抗４６の温度係数に対応した温度係数を有する参照抵抗（温度検出抵抗）４７として機能する。なお、検出抵抗４６の温度係数に対応した温度係数とは、例えば検出抵抗４６の温度係数と同等の係数（同一或いは近似する係数）や、検出抵抗４６の温度係数に対して予め決まった比率で関係付けられた係数等を含む。これにより、参照抵抗４７は、検出抵抗４６に対応した温度特性を具備している。
参照抵抗４７は、第３外部電極４２及び第４外部電極４３に対してそれぞれ電気接続されている。これにより、第３外部電極４２及び第４外部電極４３間に電圧が印加されると、この電圧印加に起因する電流は、第３外部電極４２から参照抵抗４７を経由して第４外部電極４３に流れる。
【００４８】
変位検出部５は、図５に示す検出抵抗４６を含むブリッジ回路（第１ホイートストンブリッジ回路）５１を有する検出回路５０を備え、検出抵抗４６の抵抗値変化に対応したブリッジ回路５１からの第１出力信号Ｖ１に基づいてカンチレバー４の変位を検出する。その際、変位検出部５は、参照抵抗４７で検出された抵抗値に基づいて第１出力信号Ｖ１の温度補償を行う。
具体的には、ブリッジ回路５１は検出抵抗４６に加え、参照抵抗４７をさらに含んだ回路とされ、変位検出部５は検出抵抗４６の抵抗値と参照抵抗４７の抵抗値との差分に基づいてブリッジ回路５１から第１出力信号Ｖ１を出力することで温度補償を行う。
【００４９】
詳細に説明する。
図５に示すように検出回路５０は、ブリッジ回路５１と、ブリッジ回路５１に対して所定の基準電圧Ｖｃｃを印加する基準電圧発生回路５２と、差動増幅回路５３と、を備えている。ブリッジ回路５１は、検出抵抗４６及び参照抵抗４７が直列接続された枝辺と、第１固定抵抗５４及び第２固定抵抗５５が直列接続された枝辺と、が基準電圧発生回路５２に対して並列に接続されている。
【００５０】
検出抵抗４６は、第１端が基準電圧Ｖｃｃの供給線に接続され、第２端がノードＮ１に接続されている。参照抵抗４７は、第１端がノードＮ１に接続され、第２端が電源線ＧＮＤに接続されている。第１固定抵抗５４は、第１端が基準電圧Ｖｃｃの供給線に接続され、第２端がノードＮ２に接続されている。第２固定抵抗５５は、第１端がノードＮ２に接続され、第２端が電源線ＧＮＤに接続されている。なお、第１固定抵抗５４及び第２固定抵抗５５は、センサ本体３の外部に備え付けられた外付け抵抗とされている。
【００５１】
差動増幅回路５３は、例えば計測アンプであって、ノードＮ１とノードＮ２との間の電位差を所定の増幅率で増幅して第１出力信号Ｖ１として出力する。差動増幅回路５３は、反転入力端子（−端子）がノードＮ１に接続され、非反転入力端子（＋端子）がノードＮ２に接続されている。ノードＮ１は、検出抵抗４６の抵抗値と参照抵抗４７の抵抗値との差分に応じた電圧となる。
【００５２】
なお、第１外部電極４０は検出抵抗４６の第１端として機能し、基準電圧Ｖｃｃの供給線が接続される。第２外部電極４１は検出抵抗４６の第２端として機能し、ノードＮ１を介して差動増幅回路５３の反転入力端子（−端子）が接続される。第３外部電極４２は参照抵抗４７の第１端として機能し、ノードＮ１を介して差動増幅回路５３の反転入力端子（−端子）が接続される。第４外部電極４３は参照抵抗４７の第２端として機能し、電源線ＧＮＤが接続される。
【００５３】
（圧力センサの作用）
次に、上述のように構成された圧力センサ１を利用して、圧力変化を検出する場合について説明する。
【００５４】
図６（Ａ）に示す期間Ａのように、キャビティ２の外部の圧力（以下、外気圧Ｐｏｕｔと称する）と、キャビティ２の内部の圧力（以下、内気圧Ｐｉｎと称する）とが等しく、差圧（△Ｐ）がゼロである場合には、図７（Ａ）に示すように、カンチレバー４は撓み変形しない。これにより、検出回路５０から出力される第１出力信号Ｖ１は所定値（例えばゼロ）である。
【００５５】
そして、図６（Ａ）に示す時刻ｔ１以降の期間Ｂのように、例えば外気圧Ｐｏｕｔがステップ状に上昇すると、内気圧Ｐｉｎは外気圧Ｐｏｕｔの変化に追従するように急激に変化しないので、キャビティ２の外部と内部との間に差圧（△Ｐ）が生じる。これにより、図７（Ｂ）に示すようにカンチレバー４はキャビティ２の内部に向けて撓み変形する。すると、カンチレバー４の撓み変形に応じて検出抵抗４６に応力が作用し、それによって検出抵抗４６の抵抗値が変化するので、図６（Ｂ）に示すように第１出力信号Ｖ１がカンチレバー４の撓み量（変位量）に応じて増大する。
【００５６】
外気圧Ｐｏｕｔの上昇以降、ギャップ２０を介してキャビティ２の外部から内部へと圧力伝達媒体が流動する。そのため、図６（Ａ）に示す時刻ｔ２以降の期間Ｃに示すように、内気圧Ｐｉｎは時間の経過と共に外気圧Ｐｏｕｔよりも遅れながら、且つ外気圧Ｐｏｕｔの変動よりも緩やかな応答で上昇する。これにより、内気圧Ｐｉｎが外気圧Ｐｏｕｔに徐々に近づくので、キャビティ２の外部と内部との圧力が均衡状態になりはじめ、カンチレバー４の撓みが徐々に小さくなる。その結果、図６（Ｂ）に示す期間Ｃのように第１出力信号Ｖ１が徐々に低下する。
【００５７】
そして、図６（Ａ）に示す時刻ｔ３以降の期間Ｄのように、内気圧Ｐｉｎが外気圧Ｐｏｕｔに等しくなると、図７（Ｃ）に示すようにカンチレバー４の撓み変形が解消されて元の状態に復帰する。これにより、図６（Ｂ）に示すように第１出力信号Ｖ１も期間Ａの初期状態と同値に戻る。
【００５８】
上述のように、本実施形態の圧力センサ１によれば、変位検出部５によりカンチレバー４の撓み量（変位量）に基づいた第１出力信号Ｖ１の変化をモニタすることで、圧力変化を検出することができる。
【００５９】
特にカンチレバー４は、レバー本体２５を片持ち状態で支持するレバー支持部２６を中心に撓み変形する。そのため、主にレバー支持部２６に形成された検出抵抗４６は、感度への寄与度（貢献度）が大きい応力検知部位とされ、カンチレバー４の撓み量に正確に対応して抵抗値が変化する。そのため、ブリッジ回路５１から出力された第１出力信号Ｖ１に基づいて、圧力変化の検出を精度良く且つ感度良く行うことができる。
しかも、ＳＯＩ基板である第１基板１０のシリコン活性層１４を利用して半導体プロセス技術によりカンチレバー４を形成できるので、薄型化（例えば数十〜数百ｎｍ）し易い。従って、微小な圧力変化の検出を精度良く行うことができる。
【００６０】
ところで、上述した圧力変化の検出時、枠部２７に形成された参照抵抗４７は、周囲の温度環境に応じて抵抗値が変化する。例えばセンサ外部からの光（可視光、赤外線等）によって参照抵抗４７に対して直接的に伝わった熱、或いはセンサ本体３及び枠部２７等を通じて参照抵抗４７に間接的に伝わった熱等の影響を受けて、参照抵抗４７は抵抗値が変化する。参照抵抗４７は、カンチレバー４を囲み、且つ連通開口６の開口周縁部に沿うように配置された枠部２７（張出部２８を含む）に形成されているので、参照抵抗４７を検出抵抗４６に対して近接した位置に配置することができる。
【００６１】
そのため、参照抵抗４７の温度環境と、検出抵抗４６の温度環境と、を同一の温度環境に近い状態（類似した温度環境）にすることができる。しかも、参照抵抗４７は、検出抵抗４６の温度係数に対応した温度係数を有しており、温度変化に対する抵抗値の変化量を、温度変化に対する検出抵抗４６の抵抗値の変化量に対応させることができる。従って、参照抵抗４７の抵抗値を、検出抵抗４６の温度環境に起因する抵抗値として利用することができる。
【００６２】
従って、変位検出部５が参照抵抗４７で検出された抵抗値に基づいて第１出力信号Ｖ１の温度補償を行うことで、検出抵抗４６が周囲の温度環境から受けた影響分をキャンセルすることができる。
具体的には、図５に示すように、ブリッジ回路５１が検出抵抗４６及び参照抵抗４７を含んだ回路とされ、該回路におけるノードＮ１が検出抵抗４６の抵抗値、及び参照抵抗４７の抵抗値の差分に応じた電圧とされている。そのため、ノードＮ１の変化分が、ノードＮ１とノードＮ２との間の電位差となって現れるので、差動増幅回路５３から出力された第１出力信号Ｖ１に基づいて、温度環境の影響がキャンセルされた外気圧Ｐｏｕｔの変化を精度良く検出することができる。
【００６３】
つまり、ブリッジ回路５１が検出抵抗４６の抵抗値と参照抵抗４７の抵抗値との差分に基づいて第１出力信号Ｖ１を出力するので、圧力変化の検出中に温度環境の変化があったとしても、その温度環境の変化分をキャンセルした状態で第１出力信号Ｖ１を出力することができる。従って、検出抵抗４６の温度環境の変化に影響されることなく、圧力変化を精度良く検出することができる。
【００６４】
以上のことから、本実施形態の圧力センサ１によれば、正確な温度補償を行うことができ、圧力変化の検出を感度良く且つ高精度に行うことができ、高性能なセンサとすることができる。
【００６５】
さらに、カンチレバー４及び枠部２７を同一の半導体層、すなわちシリコン活性層１４から形成しているので、例えばカンチレバー４を通じて検出抵抗４６に外部から熱が伝わる場合の熱伝導状況（例えば熱の移動速度や熱の移動量等）と、枠部２７を通じて参照抵抗４７に外部から熱が伝わる場合の熱伝導状況と、を同じ状況にし易い。
それに加え、図４に示すように、参照抵抗４７はその一部が張出部２８とされた枠部２７に形成されているので、カンチレバー４と同様に、張出部２８のうち参照抵抗４７が形成されている面（上面）とは反対側の面（下面）をキャビティ２側に向けて露出させることができる。従って、検出抵抗４６の温度環境と参照抵抗４７の温度環境とをさらに類似した温度環境にすることができる。従って、温度補償をより高精度に行うことができる。
【００６６】
なお、本実施形態の圧力センサ１は、上述した各作用効果を奏功できるため、例えば以下の各種用途に適用することが可能である。特に、温度補償を行うことができるので、温度環境に影響を受け難い状態で、以下の各種用途に適用することができる。
例えば、自動車用ナビゲーション装置に適用することが可能である。この場合、例えば圧力センサ１を利用して高低差に基づく気圧差を検出できるので、高架道路と高架下道路とを正確に判別してナビゲーション結果に反映させることができる。
また、携帯用ナビゲーション装置に適用することも可能である。この場合、例えば圧力センサ１を利用して高低差に基づく気圧差を検出できるので、ユーザが建物内の何階に位置しているのかを正確に判別してナビゲーション結果に反映させることができる。
さらには、室内の気圧変化を検出することが可能であるので、例えば建物や自動車の防犯装置に適用することも可能である。特に、１Ｈｚ以下の周波数帯域の圧力変動であっても感度良く検出することができるので、ドアや引き戸の開閉等に基づく圧力変動であっても検出することが可能であり、防犯装置等の適用に好適である。
【００６７】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【００６８】
図８に示すように、本実施形態の圧力センサ６０は、第３外部電極４２及び第４外部電極４３の一部が枠部２７よりも前方側に回り込むと共に、枠部２７のうち前方側に位置する部分に対して接続されるように、第２溝部３１、第３溝部３２及び第４溝部３３が形成されている。
これにより、枠部２７に形成されたピエゾ抵抗層４５の全体を参照抵抗４７として利用することができると共に、参照抵抗４７の位置を、カンチレバー４の主にレバー支持部２６に形成された検出抵抗４６に対して、より近接させることができる。
【００６９】
従って、本実施形態の圧力センサ６０によれば、検出抵抗４６の温度環境と参照抵抗４７の温度環境とをさらに類似した温度環境にすることができ、さらに高精度な温度補償を行うことができる。
【００７０】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第３実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第１実施形態では、ブリッジ回路５１に検出抵抗４６及び参照抵抗４７を組み込んだ構成としたが、本実施形態では、検出抵抗４６とは別のブリッジ回路に参照抵抗４７を組み込み、参照抵抗４７をいわゆる温度センサとして機能させている。
【００７１】
図９及び図１０に示すように、本実施形態の圧力センサ７０は、参照抵抗４７を含むブリッジ回路（第２ホイートストンブリッジ回路）７２を有し、参照抵抗４７の抵抗値に対応した第２出力信号Ｖ２を出力する温度検出回路７１をさらに備えている。
【００７２】
本実施形態のブリッジ回路５１は、参照抵抗４７に代えて第３固定抵抗７３を備えている。
すなわち、ブリッジ回路５１は、検出抵抗４６及び第３固定抵抗７３が直列接続された枝辺と、第１固定抵抗５４及び第２固定抵抗５５が直列接続された枝辺と、が基準電圧発生回路５２に対して並列に接続されている。なお、第３固定抵抗７３は、第１固定抵抗５４及び第２固定抵抗５５と同様に、センサ本体３の外部に備え付けられた外付け抵抗とされ、第１端がノードＮ１に接続され、第２端が電源線ＧＮＤに接続されている。
【００７３】
温度検出回路７１は、ブリッジ回路７２と、差動増幅回路７４と、を備えている。ブリッジ回路７２は、参照抵抗４７及び第４固定抵抗７５が直列接続された枝辺と、第５固定抵抗７６及び第６固定抵抗７７が直列接続された枝辺と、が並列に接続されている。
【００７４】
参照抵抗４７は第１端が基準電圧Ｖｃｃの供給線に接続され、第２端がノードＮ３に接続されている。第４固定抵抗７５は第１端がノードＮ３に接続され、第２端が電源線ＧＮＤに接続されている。第５固定抵抗７６は第１端が基準電圧Ｖｃｃの供給線に接続され、第２端がノードＮ４に接続されている。第６固定抵抗７７は第１端がノードＮ４に接続され、第２端が電源線ＧＮＤに接続されている。なお、第４固定抵抗７５、第５固定抵抗７６及び第６固定抵抗７７は、センサ本体３の外部に備え付けられた外付け抵抗とされている。
【００７５】
差動増幅回路７４は、検出回路５０における差動増幅回路５３と同様に、例えば計測アンプであって、ノードＮ３とノードＮ４との間の電位差を所定の増幅率で増幅して第２出力信号Ｖ２として出力する。差動増幅回路７４は、反転入力端子（−端子）がノードＮ３に接続され、非反転入力端子（＋端子）がノードＮ４に接続されている。
【００７６】
なお本実施形態では、第１外部電極４０は検出抵抗４６の第１端として機能し、基準電圧Ｖｃｃの供給線が接続される。第２外部電極４１は、検出抵抗４６の第２端として機能し、ノードＮ１を介して差動増幅回路５３の反転入力端子（−端子）が接続される。第３外部電極４２は、参照抵抗４７の第１端として機能し、基準電圧Ｖｃｃの供給線が接続される。第４外部電極４３は、参照抵抗４７の第２端として機能し、ノードＮ３を介して差動増幅回路７４の反転入力端子（−端子）が接続される。
【００７７】
変位検出部５は、参照抵抗４７の温度依存性に関する温度特性情報を記憶する温度特性記憶部７８を備えている。温度特性記憶部７８には、図１１に示すように、第２出力信号Ｖ２と参照抵抗４７の温度Ｔｔｍｐとの関係を示す上記温度特性情報が記憶されている。そして変位検出部５は、ブリッジ回路７２から出力された第２出力信号Ｖ２と温度特性記憶部７８に予め記憶（設定）された温度特性情報とに基づいて、ブリッジ回路５１から出力された第１出力信号Ｖ１を補正する。
【００７８】
（圧力センサの作用）
上述のように構成された本実施形態の圧力センサ７０によれば、温度検出回路７１を具備しているので、第２出力信号Ｖ２に基づいて、検出抵抗４６の実際の温度を把握することができる。そのうえで、変位検出部５が、第２出力信号Ｖ２と温度特性記憶部７８に予め記憶された温度特性情報とに基づいて、ブリッジ回路５１から出力された第１出力信号Ｖ１を補正するので、任意の温度で圧力変化の検出を行ったかのように第１出力信号Ｖ１を補正することができる。
【００７９】
従って、見かけ上、常に同一の温度環境で圧力変化の検出を行うことができ、温度環境の変化に影響されることなく圧力変化を精度良く検出することができる。例えば、実際の検出抵抗４６の温度環境が１０℃或いは３０℃であったとしても、見かけ上、常に一定の２５℃（室温に使い温度環境）で圧力変化の検出を行うことができる。その結果、さらに高精度な温度補償を行うことができる。
【００８０】
（第４実施形態）
次に、本発明に係る第４実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第４実施形態においては、第１実施形態及び第３実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【００８１】
第１実施形態では、ブリッジ回路５１が検出抵抗４６及び参照抵抗４７を具備した構成としたが、本実施形態では、参照抵抗４７を２つの抵抗（第１参照抵抗８１、第２参照抵抗８２）で構成し、ブリッジ回路５１に検出抵抗４６及び第１参照抵抗８１を組み込み、さらに検出抵抗４６とは別のブリッジ回路７２に第２参照抵抗８２を組み込み、第２参照抵抗８２をいわゆる温度センサとして機能させている。
【００８２】
図１２に示すように、本実施形態の圧力センサ８０は、シリコン活性層１４に、第１溝部３０〜第４溝部３３に加え、さらに第５溝部８３、第６溝部８４及び第７溝部８９がシリコン活性層１４の上面から絶縁層１３に達する深さで形成されている。
第５溝部８３及び第６溝部８４によって、シリコン活性層１４のうちカンチレバー４及び枠部２７を除いた部分に、枠部２７に一体的に接続された第５ベース部８５及び第６ベース部８６がさらに形成されている。
【００８３】
本実施形態の第２溝部３１及び第３溝部３２は、枠部２７よりも前方側に位置し、且つレバー支持部２６よりも左右方向Ｌ２の外側に位置する部分から、左右方向Ｌ２の外側に向けて直線状に延び、センサ本体３の左右方向Ｌ２側の側面に達している。
第５溝部８３及び第６溝部８４は、第３ベース部３８及び第４ベース部３９の前方側に配置され、枠部２７よりも左右方向Ｌ２の外側に位置する部分から、左右方向Ｌ２の外側に向けて直線状に延び、センサ本体３の左右方向Ｌ２側の側面に達している。これにより、シリコン活性層１４のうち第２溝部３１と第５溝部８３との間に位置する部分が枠部２７に一体に接続された第５ベース部８５とされ、シリコン活性層１４のうち第３溝部３２と第６溝部８４との間に位置する部分が枠部２７に一体に接続された第６ベース部８６とされている。
【００８４】
第５ベース部８５及び第６ベース部８６の上面には、全面に亘ってピエゾ抵抗層４５よりも電気抵抗率が低い導電性材料（例えばＡＵ等）からなる第５外部電極８７及び第６外部電極８８がそれぞれ形成されている。
【００８５】
第７溝部８９は、枠部２７のうち後方側に位置する部分を左右方向Ｌ２に分断するように、前後方向Ｌ１に沿って延びるように形成されている。これにより、参照抵抗４７は第７溝部８９によって左右方向Ｌ２に電気的に切り離された状態とされている。
すなわち、図１３に示すように、参照抵抗４７は、第３外部電極４２及び第５外部電極８７側に位置する第１参照抵抗（第１抵抗）８１と、第４外部電極４３及び第６外部電極８８側に位置する第２参照抵抗（第２抵抗）８２と、に分かれている。
【００８６】
第１参照抵抗８１は、第３外部電極４２及び第５外部電極８７に対してそれぞれ電気接続されている。これにより、第３外部電極４２及び第５外部電極８７間に電圧が印加されると、この電圧印加に起因する電流は、第３外部電極４２から第１参照抵抗８１を経由して第５外部電極８７に流れる。
第２参照抵抗８２は、第４外部電極４３及び第６外部電極８８に対してそれぞれ電気接続されている。これにより、第４外部電極４３及び第６外部電極８８間に電圧が印加されると、この電圧印加に起因する電流は、第４外部電極４３から第２参照抵抗８２を経由して第６外部電極８８に流れる。
【００８７】
図１４に示すように、本実施形態のブリッジ回路５１は、検出抵抗４６及び第１参照抵抗８１を含む回路とされ、変位検出部５は検出抵抗４６の抵抗値と第１参照抵抗８１の抵抗値との差分に基づいてブリッジ回路５１から第１出力信号Ｖ１を出力する。
ブリッジ回路５１は、検出抵抗４６及び第１参照抵抗８１が直列接続された枝辺と、第１固定抵抗５４及び第２固定抵抗５５が直列接続された枝辺と、が基準電圧発生回路５２に対して並列に接続されている。
なお、第１参照抵抗８１は、第１端がノードＮ１に接続され、第２端が電源線ＧＮＤに接続されている。
【００８８】
さらに本実施形態のブリッジ回路７２は、第２参照抵抗８２及び第４固定抵抗７５が直列接続された枝辺と、第５固定抵抗７６及び第６固定抵抗７７が直列接続された枝辺と、が並列に接続されている。なお、第２参照抵抗８２は、第１端が基準電圧Ｖｃｃの供給線に接続され、第２端がノードＮ３に接続されている。
【００８９】
本実施形態では、第１外部電極４０は検出抵抗４６の第１端として機能し、基準電圧Ｖｃｃの供給線が接続される。第２外部電極４１は、検出抵抗４６の第２端として機能し、ノードＮ１を介して差動増幅回路５３の反転入力端子（−端子）が接続される。第３外部電極４２は、第１参照抵抗８１の第１端として機能し、ノードＮ１を介して差動増幅回路５３の反転入力端子（−端子）が接続される。第５外部電極８７は、第１参照抵抗８１の第２端として機能し、電源線ＧＮＤが接続される。第４外部電極４３は、第２参照抵抗８２の第１端として機能し、基準電圧Ｖｃｃの供給線が接続される。第６外部電極８８は、第２参照抵抗８２の第２端として機能し、ノードＮ３を介して差動増幅回路７４の反転入力端子（−端子）が接続される。
【００９０】
変位検出部５は、第３実施形態と同様に温度特性記憶部７８を備え、ブリッジ回路７２から出力された第２出力信号Ｖ２と温度特性記憶部７８に予め記憶された温度特性情報とに基づいて、ブリッジ回路５１から出力された第１出力信号Ｖ１を補正する。
【００９１】
（圧力センサの作用）
上述のように構成された本実施形態の圧力センサ８０によれば、第１実施形態と同様に、ブリッジ回路５１が検出抵抗４６の抵抗値と第１参照抵抗８１の抵抗値との差分に基づいて第１出力信号Ｖ１を出力するので、圧力変化の検出中に温度環境の変化があったとしても、その温度環境の変化分をキャンセルした状態で第１出力信号Ｖ１を出力することができる。
【００９２】
それに加え、第３実施形態と同様に、変位検出部５が、第２出力信号Ｖ２と温度特性記憶部７８に予め記憶された温度特性情報とに基づいて、ブリッジ回路５１から出力された第１出力信号Ｖ１を補正するので、任意の温度で圧力変化の検出を行ったかのように第１出力信号Ｖ１を補正することができる。従って、見かけ上、常に同一の温度環境で圧力変化の検出を行うことができ、温度環境の変化に影響されることなく圧力変化を精度良く検出することができる。
これらのことから、本実施形態の圧力センサ８０によれば、非常に高精度な温度補償を行うことができる。
【００９３】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形例には、例えば当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、均等の範囲のものなどが含まれる。
【００９４】
例えば、上記各実施形態では、第１基板１０と第２基板１１とを一体に組み合わせることでセンサ本体３を構成したが、この場合に限定されるものではない。
【００９５】
例えば、図１５に示すように、ＳＯＩ基板である第１基板１０と、回路基板９１と、断熱素材等から形成された有頂筒状の蓋部材９２と、でセンサ本体３を構成した圧力センサ９０として構わない。
第１基板１０は回路基板９１上に接合されている。回路基板９１には、該回路基板９１を厚み方向に貫通すると共に、第１基板１０の連通開口６に連通する貫通孔９１ａが形成されている。蓋部材９２は、第１基板１０を上方から覆うように、例えば回路基板９１上に密に接合されている。これにより、蓋部材９２の内部がキャビティ２として機能する。
このように構成された圧力センサ９０の場合であっても、キャビティ２の内部と外部との圧力差に応じてカンチレバー４を撓み変形させることができるので、上述した各実施形態と同様の作用効果を奏効することができる。
【００９６】
さらに、上記各実施形態では、張出部２８を具備するように枠部２７を形成したが、例えば図１６に示すように、連通開口６の開口周縁部に沿い、且つ連通開口６の内側に突出しない（張り出さない）ように枠部２７を形成した圧力センサ１００としても構わない。
この場合であっても、ピエゾ抵抗層４５のうち枠部２７に形成された部分を参照抵抗４７として利用することができるので、各実施形態と同様に温度補償を行うことができる。
ただし、上述した各実施形態に示すように張出部２８を有するように枠部２７を形成した場合には、張出部２８の下面をキャビティ２側に向けて露出させることができるので、参照抵抗４７の温度環境を、下面側がキャビティ２側に向けて露出したカンチレバー４に形成された検出抵抗４６の温度環境に対して、より類似した環境にすることができる。従って、より高精度な温度補償を行い易く、好ましい。
【符号の説明】
【００９７】
１、６０、７０、８０、９０、１００…圧力センサ
２…キャビティ
３…センサ本体
４…カンチレバー
５…変位検出部
６…連通開口
１４…シリコン活性層（半導体層）
２０…ギャップ
２５…レバー本体
２６…レバー支持部
２７…枠部
２８…張出部
４６…検出抵抗（変位検出抵抗）
４７…参照抵抗（温度検出抵抗）
５１…ブリッジ回路（第１ホイートストンブリッジ回路）
７１…温度検出回路
７２…ブリッジ回路（第２ホイートストンブリッジ回路）
８１…第１参照抵抗（第１抵抗）
８２…第２参照抵抗（第２抵抗）
【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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【図７】
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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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