(57)【要約】【課題】検出特性の製造ばらつきを低減することができる物理量センサーを提供すること、また、この物理量センサーを備える信頼性に優れた圧力センサー、高度計、電子機器および移動体を提供すること。【解決手段】物理量センサー１は、受圧により撓み変形するダイヤフラム部６４を含んでいる基板６と、ダイヤフラム部６４に配置されているセンサー素子７と、基板６に対してセンサー素子７側に配置されていてセンサー素子７を収納している空洞部５を形成している素子周囲構造体８と、を備え、基板６のセンサー素子７とは反対側の面には、凹部６５が設けられ、素子周囲構造体８の内壁面８７の基板６側の端部が凹部６５の底面の縁部６５２よりもダイヤフラム部６４の中心側に位置している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受圧により撓み変形するダイヤフラム部を有する基板と、
前記ダイヤフラム部に配置されているセンサー素子と、
前記基板に対して前記センサー素子側に配置されていて、前記センサー素子を収納している空洞部を構成している壁部と、
前記基板の前記センサー素子側とは反対の面側にある凹部と、を備え、
前記壁部の内壁面の前記基板側の端部が前記凹部の底面の縁部よりも前記ダイヤフラム部の中心側に位置していることを特徴とする物理量センサー。
【請求項２】
前記凹部の底面の一部が前記ダイヤフラム部の受圧面を構成している請求項１に記載の物理量センサー。
【請求項３】
前記空洞部が封止されている請求項１または２に記載の物理量センサー。
【請求項４】
前記センサー素子は、ピエゾ抵抗素子を有している請求項１ないし３のいずれか１項に記載の物理量センサー。
【請求項５】
前記センサー素子は、前記ダイヤフラム部に設けられている固定電極と、前記固定電極と離間して対向配置されている可動部を有する可動電極と、を有している請求項１ないし３のいずれか１項に記載の物理量センサー。
【請求項６】
前記壁部は、成膜により形成されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の物理量センサー。
【請求項７】
前記基板の前記センサー素子側の面上に積層されている複数の層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜を貫通している配線層と、を有しており、
前記壁部の内壁面は、前記配線層と同一材料で構成されている請求項１ないし６のいずれか１項に記載の物理量センサー。
【請求項８】
前記壁部の内壁面は、金属を含んで構成されている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の物理量センサー。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の物理量センサーを有することを特徴とする圧力センサー。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の物理量センサーを有することを特徴とする高度計。
【請求項１１】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の物理量センサーを有することを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の物理量センサーを有することを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量センサー、圧力センサー、高度計、電子機器および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
受圧により撓み変形するダイヤフラムを備えた圧力センサーが広く用いられている。このような圧力センサーでは、ダイヤフラム上に例えばピエゾ抵抗素子、振動素子等のセンサー素子が配置されており、ダイヤフラムの撓みをセンサー素子で検出することにより、ダイヤフラムに加わった圧力を検出することができる。
例えば、特許文献１に記載の圧力センサーでは、基板の一方の面に凹部が形成されており、その基板の凹部により薄肉化された部分がダイヤフラムとなり、その基板の他方の面側にてダイヤフラム上にピエゾ抵抗素子が配置されている。
【０００３】
しかし、特許文献１に記載の圧力センサーでは、基板の凹部により薄肉化された部分全体がダイヤフラムとなるため、基板に形成された凹部の位置、形状および大きさに応じてダイヤフラムの位置、形状および大きさが決まってしまう。そして、凹部およびピエゾ抵抗素子は互いに基板の反対の面側に形成されるため、凹部とピエゾ抵抗素子との位置合わせが難しく、その結果、ダイヤフラムとピエゾ抵抗素子との間の位置ずれが生じやすい。ダイヤフラムは部位によって撓み量が異なるため、ダイヤフラムとピエゾ抵抗素子との間の位置ずれが生じると、所望の検出特性を得ることができない。そのため、検出特性の製造ばらつきが生じてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−７５４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、検出特性の製造ばらつきを低減することができる物理量センサーを提供すること、また、この物理量センサーを備える信頼性に優れた圧力センサー、高度計、電子機器および移動体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
［適用例１］
本発明の物理量センサーは、受圧により撓み変形するダイヤフラム部を有する基板と、
前記ダイヤフラム部に配置されているセンサー素子と、
前記基板に対して前記センサー素子側に配置されていて、前記センサー素子を収納している空洞部を構成している壁部と、
前記基板の前記センサー素子側とは反対の面側にある凹部と、を備え、
前記壁部の内壁面の前記基板側の端部が前記凹部の底面の縁部よりも前記ダイヤフラム部の中心側に位置していることを特徴とする。
【０００７】
このような物理量センサーによれば、壁部の内壁面の基板側の端部が凹部の底面の縁部よりもダイヤフラム部の中心側に位置しているため、基板に凹部を形成する際にその凹部の位置、大きさおよび形状に多少のずれが生じたとしても、壁部の内壁面の基板側の端部の位置、大きさおよび形状に応じた位置、大きさおよび形状のダイヤフラム部を形成することができる。また、センサー素子が基板に対して壁部と同じ面側に設けられているため、センサー素子および壁部を形成する際にこれらの位置ずれを低減し、ひいては、センサー素子とダイヤフラム部との位置ずれを低減することができる。その結果、物理量センサーの検出特性の製造ばらつきを低減することができる。
【０００８】
［適用例２］
本発明の物理量センサーでは、前記凹部の底面の一部が前記ダイヤフラム部の受圧面を構成していることが好ましい。
これにより、空洞部を封止することができる。
［適用例３］
本発明の物理量センサーでは、前記空洞部が封止されていることが好ましい。
これにより、センサー素子を外部から保護し、センサー素子の劣化や特性変動を低減することができる。また、空洞部を圧力基準室として用いることができ、特に、空洞部を真空状態とすることにより、物理量センサーを用いて絶対圧センサーを実現することができる。
【０００９】
［適用例４］
本発明の物理量センサーでは、前記センサー素子は、ピエゾ抵抗素子を有していることが好ましい。
ピエゾ抵抗素子は、ＣＭＯＳプロセスを用いて壁部と一括して形成することができる。また、ピエゾ抵抗素子は、ダイヤフラム部の厚さが極めて薄い場合においても、振動素子のような振動漏れに起因するＱ値の低下の問題がない。そのため、ダイヤフラム部の厚さを極めて薄くして、物理量センサーの感度を極めて高くすることができる。
【００１０】
［適用例５］
本発明の物理量センサーでは、前記センサー素子は、前記ダイヤフラム部に設けられている固定電極と、前記固定電極と離間して対向配置されている可動部を有する可動電極と、を有していることが好ましい。
このようないわゆるレゾナント型のセンサー素子は、ＣＭＯＳプロセスを用いて壁部と一括して形成することができる。
【００１１】
［適用例６］
本発明の物理量センサーでは、前記壁部は、成膜により形成されていることが好ましい。
このような壁部は、ＣＭＯＳプロセスを用いて形成することができる。
［適用例７］
本発明の物理量センサーでは、前記基板の前記センサー素子側の面上に積層されている複数の層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜を貫通している配線層と、を有しており、
前記壁部の内壁面は、前記配線層と同一材料で構成されていることが好ましい。
これにより、ＣＭＯＳプロセスで形成した層間絶縁膜の一部をエッチングにより除去して空洞部を形成する際、壁部（配線層と同一材料で構成された部分）をエッチングストップ層として利用することができる。また、基板のセンサー素子と同一面上に集積回路をセンサー素子と一括して形成することができる。
【００１２】
［適用例８］
本発明の物理量センサーでは、前記壁部の内壁面は、金属を含んで構成されていることが好ましい。
これにより、ＣＭＯＳプロセスで形成した層間絶縁膜の一部をエッチングにより除去して空洞部を形成する際、壁部をエッチングストップ層として利用することができる。
［適用例９］
本発明の圧力センサーは、本発明の物理量センサーを有することを特徴とする。
これにより、優れた信頼性を有する圧力センサーを提供することができる。
【００１３】
［適用例１０］
本発明の高度計は、本発明の物理量センサーを有することを特徴とする。
これにより、優れた信頼性を有する高度計を提供することができる。
［適用例１１］
本発明の電子機器は、本発明の物理量センサーを有することを特徴とする。
これにより、優れた信頼性を有する電子機器を提供することができる。
［適用例１２］
本発明の移動体は、本発明の物理量センサーを有することを特徴とする。
これにより、優れた信頼性を有する移動体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の物理量センサーの第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図１中の一点鎖線で囲まれた領域［Ａ］の拡大断面図である。
【図３】図１に示す物理量センサーのダイヤフラム部およびセンサー素子を説明するための平面図（図２中の矢印Ｂ方向から見た図）である。
【図４】図１に示す物理量センサーの作用を説明するための図であって、（ａ）は自然状態を示す図、（ｂ）は加圧状態を示す図である。
【図５】図１に示す物理量センサーの製造工程を示す図である。
【図６】図１に示す物理量センサーの製造工程を示す図である。
【図７】図１に示す物理量センサーの製造工程を示す図である。
【図８】図１に示す物理量センサーの製造工程を示す図である。
【図９】図１に示す物理量センサーの壁部の変形例を説明するための平面図である。
【図１０】本発明の物理量センサーの第２実施形態を示す断面図である。
【図１１】図１０に示す物理量センサーのダイヤフラム部およびセンサー素子を説明するための平面図である。
【図１２】本発明の圧力センサーの一例を示す断面図である。
【図１３】本発明の高度計の一例を示す斜視図である。
【図１４】本発明の電子機器の一例を示す正面図である。
【図１５】本発明の移動体の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の物理量センサー、圧力センサー、高度計、電子機器および移動体を添付図面に示す各実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
１．物理量センサー
図１は、本発明の物理量センサーの第１実施形態を示す断面図、図２は、図１中の一点鎖線で囲まれた領域［Ａ］の拡大断面図である。また、図３は、図１に示す物理量センサーのダイヤフラム部およびセンサー素子を説明するための平面図（図２中の矢印Ｂ方向から見た図）である。また、図４は、図１に示す物理量センサーの作用を説明するための図であって、図４（ａ）は自然状態を示す図、図４（ｂ）は加圧状態を示す図である。なお、図２および図４では、説明の便宜上、固定電極および可動電極の配線部の図示を省略している。
図１に示す物理量センサー１は、基板６と、センサー素子７と、素子周囲構造体８（壁部）と、空洞部５と、半導体回路（図示せず）とを有している。以下これらの各部について順次説明する。
【００１６】
−基板６−
基板６は、板状をなしており、シリコン等の半導体で構成された半導体基板６１と、半導体基板６１の一方の面に設けられたシリコン酸化膜６２と、シリコン酸化膜６２上に設けられたシリコン窒化膜６３とで構成されている。このような基板６の平面視形状は、特に限定されず、例えば略正方形または略長方形等の矩形や、円形とすることができる。ここで、シリコン酸化膜６２およびシリコン窒化膜６３は、いずれも、絶縁膜として用いることができる。なお、これらの絶縁膜のうちの一方は、素子周囲構造体８の形成方法等によっては省略することができる。
【００１７】
また、基板６には、周囲の部分よりも薄肉であり、受圧によって撓み変形するダイヤフラム部６４が設けられている。ダイヤフラム部６４は、基板６の下面に有底の凹部６５を設けることで形成された薄肉な部分の一部で構成されている。このようなダイヤフラム部６４は、その下面が受圧面６４１となっている。図３では、ダイヤフラム部６４は、略長方形の平面視形状である。
本実施形態の基板６では、凹部６５が半導体基板６１を貫通しておらず、ダイヤフラム部６４が半導体基板６１の薄肉部分、シリコン酸化膜６２およびシリコン窒化膜６３の３層で構成されている。
【００１８】
−センサー素子７−
センサー素子７は、図２に示すように、基板６のダイヤフラム部６４上に設けられている固定電極７１と、可動電極７２とを有している。また、図３に示すように、固定電極７１は、電極部７１１と、電極部７１１から引き出された配線部７１２とを有し、これらが基板６上に設けられている。また、図２に示すように、可動電極７２は、基板６上に設けられている支持部７２１（配線部）と、固定電極７１と空隙を隔てて対向配置された可動部７２２と、支持部７２１と可動部７２２とを連結する弾性変形可能な連結部７２３とを有している。
また、固定電極７１の膜厚は、特に限定されないが、例えば、０．１μｍ以上、１．０μｍ以下とすることができる。また、可動電極７２の膜厚は、特に限定されないが、例えば、０．１μｍ以上、１．０μｍ以下とすることができる。
【００１９】
−素子周囲構造体８−
図１に示すように、素子周囲構造体８は、センサー素子７が配置されている空洞部５を画成するように形成されている。この素子周囲構造体８は、基板６上にセンサー素子７を取り囲むように形成された層間絶縁膜８１と、層間絶縁膜８１上に形成された配線層８２と、配線層８２および層間絶縁膜８１上に形成された層間絶縁膜８３と、層間絶縁膜８３上に形成され、複数の細孔（開孔）を備えた被覆層８４１を有する配線層８４と、配線層８４および層間絶縁膜８３上に形成された表面保護膜８５と、被覆層８４１上に設けられた封止層８６とを有している。ここで、素子周囲構造体８が空洞部５を形成している「壁部」を構成している。なお、配線層８２、８４が「壁部」を構成しているということもできる。
半導体基板６１上およびその上方には、図示しない半導体回路が作り込まれている。この半導体回路は、必要に応じて形成されたＭＯＳトランジスタ等の能動素子、コンデンサ、インダクタ、抵抗、ダイオード、配線（固定電極７１に接続されている配線や可動電極７２に接続されている配線、配線層８２、８４を含む）等の回路要素を有している。
【００２０】
−空洞部５−
基板６と素子周囲構造体８とによって画成された空洞部５は、センサー素子７を収容する収容部（キャビティ）として機能している。また、空洞部５は、密閉された空間である。この空洞部５は、物理量センサー１が検出する圧力の基準値となる圧力基準室として機能する。本実施形態では、空洞部５が真空状態（３００Ｐａ以下）となっている。空洞部５を真空状態とすることによって、物理量センサー１を、真空状態を基準として圧力を検出する「絶対圧センサー」として用いることができ、その利便性が向上する。
ただし、空洞部５は、真空状態でなくてもよく、大気圧であってもよいし、大気圧よりも気圧が低い減圧状態であってもよいし、大気圧よりも気圧が高い加圧状態であってもよい。また、空洞部５には、窒素ガス、希ガス等の不活性ガスが封入されていてもよい。
以上、物理量センサー１の構成について簡単に説明した。
【００２１】
このような構成の物理量センサー１は、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、ダイヤフラム部６４の受圧面６４１が受ける圧力に応じて、ダイヤフラム部６４が変形し、これにより、可動電極７２の可動部７２２と固定電極７１とのギャップ（離間距離）Ｇが変化する。ここで、物理量センサー１は、受圧面６４１に圧力Ｐが加わると、ダイヤフラム部６４が、空洞部５側に撓み変形する。なお、図４（ａ）では、ダイヤフラム部６４と厚肉部６６とが一直線状をなしているが、前述したように、空洞部５が真空状態となっているため、大気圧中では、ダイヤフラム部６４は、空洞部５側（図４中上側）に突出するように若干撓むこととなる。
【００２２】
ギャップＧが変化すると、固定電極７１および可動電極７２で構成される振動系の共振周波数が変化するため、この共振周波数の変化から、受圧面６４１で受けた圧力の大きさ（絶対圧）を求めることができる。
物理量センサー１では、前述したように、基板６の下面に凹部６５が形成されており、その基板６の凹部６５により薄肉化された部分の一部がダイヤフラム部６４となっている。以下、この点を詳述する。
【００２３】
ダイヤフラム部６４を含んでいる基板６のセンサー素子７とは反対側の面には、凹部６５が設けられ、素子周囲構造体８の内壁面８７の基板６側の端部（以下、単に「内壁面８７の端部」ともいう）が凹部６５の底面の縁部６５２よりもダイヤフラム部６４の中心側に位置している。言い換えると、基板６の厚さ方向から見た平面視（以下、単に「平面視」ともいう）において、素子周囲構造体８の内壁面８７の基板６側の端部が凹部６５の底面の縁部６５２の内側に包含されている。
【００２４】
ここで、素子周囲構造体８の内壁面８７の基板６側の端部は、配線層８２の内周面８２１の基板６側の端部である。また、凹部６５の底面の縁部６５２は、凹部６５の底面と側面との接続部である。なお、本実施形態では、凹部６５の開口縁部６５１は、縁部６５２よりも外側（ダイヤフラム部６４の中心とは反対側）に位置しているが、縁部６５２との位置関係は、前述したような内壁面８７の端部と縁部６５２との位置関係を有していれば、これに限定されず、例えば、平面視で縁部６５２と一致する部分を有していてもよいし、縁部６５２に対して内側となる部分を有していてもよい。
【００２５】
このような内壁面８７の端部と縁部６５２との位置関係により、基板６の凹部６５により薄肉化された部分のうち、素子周囲構造体８の内壁面８７の基板６側の端部よりも外側に部分は、素子周囲構造体８により補強され、撓み変形が実質的に不可能であり、素子周囲構造体８の内壁面８７の基板６側の端部よりも内側の部分が撓み変形可能なダイヤフラム部６４となる。すなわち、基板６の凹部６５により薄肉化された部分のうち、素子周囲構造体８の内壁面８７の基板６側の端部よりも外側に部分の撓み変形が素子周囲構造体８により規制または制限され、平面視にて凹部６５と空洞部５とが重なる領域に対応する部分がダイヤフラム部６４となる。
【００２６】
このように、素子周囲構造体８の内壁面８７の基板６側の端部が凹部６５の底面の縁部６５２よりもダイヤフラム部６４の中心側に位置している限り、凹部６５の位置、大きさおよび形状に関係なく、素子周囲構造体８の内壁面８７の基板６側の端部の位置、大きさおよび形状に応じてダイヤフラム部６４を形成することができる。したがって、基板６に凹部６５を形成する際にその凹部６５の位置、大きさおよび形状に多少のずれが生じたとしても、素子周囲構造体８の内壁面８７の基板６側の端部の位置、大きさおよび形状に応じた位置、大きさおよび形状のダイヤフラム部６４を形成することができる。
【００２７】
また、センサー素子７が基板６に対して素子周囲構造体８と同じ面側に設けられているため、後に詳述するようにセンサー素子７および素子周囲構造体８を形成する際にこれらの位置ずれを低減し、ひいては、センサー素子７とダイヤフラム部６４との位置ずれを低減することができる。その結果、物理量センサー１の検出特性の製造ばらつきを低減することができる。
【００２８】
本実施形態では、前述したように、凹部６５の底面の一部がダイヤフラム部６４の受圧面を構成しており、空洞部５が封止されている。これにより、センサー素子７を外部から保護し、センサー素子７の劣化や特性変動を低減することができる。また、空洞部５を圧力基準室として用いることができ、特に、空洞部５を真空状態とすることにより、物理量センサー１を用いて絶対圧センサーを実現することができる。
【００２９】
また、センサー素子７が前述したように固定電極７１および可動電極７２を有する。このようないわゆるレゾナント型のセンサー素子７（振動素子）は、ＣＭＯＳプロセスを用いて素子周囲構造体８と一括して形成することができる。
また、素子周囲構造体８は、成膜により形成されており、ＣＭＯＳプロセスを用いて形成することができる。
【００３０】
また、前述したように、基板６のセンサー素子７側の面上に、配線層８２、８４が貫通している複数の層間絶縁膜８１、８３が積層されており、素子周囲構造体８の内壁面８７は、配線層８２、８４の内周面である。そのため、素子周囲構造体８の内壁面８７は、配線層８２、８４と同一材料で構成されている。具体的には、素子周囲構造体８内壁面８７は、金属を含んで構成されている。一般に、層間絶縁膜８１、８３はシリコン酸化膜で構成されるため、内壁面８７は、アルカリエッチング液に対するエッチングレートが層間絶縁膜８１、８３よりも低い。したがって、後述するようにＣＭＯＳプロセスで形成した層間絶縁膜８１、８３の一部をエッチングにより除去して空洞部５を形成する際、配線層８２、８４をエッチングストップ層として利用することができる。また、基板６のセンサー素子７と同一面上に半導体回路（集積回路）をセンサー素子７と一括して形成することができる。
【００３１】
内壁面８７を構成する金属は、ＣＭＯＳプロセスとの親和性の観点から、アルミニウム、銅等の配線材料を用いることが好ましい。また、基板６との熱膨張係数差を小さくする観点から、内壁面８７を構成する材料として、コバール等のＦｅ−Ｎｉ系合金、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｎ系合金、Ｗ、Ｐｔ、または珪酸ガラス等のガラス材料を用いることもできる。
また、平面視にて縁部６５２が配線層８２の基板６側の端面に重なることが好ましい。これにより、配線層８２の熱膨張係数と基板６の熱膨張係数との差が大きくても、これらの熱膨張差に起因するダイヤフラム部６４の変形を低減することができる。
【００３２】
また、平面視における内壁面８７の端部と縁部６５２との間の距離Ｄは、基板６の厚肉部６６やダイヤフラム部６４の厚さ等に応じて決められるものであり、特に限定されないが、１ｎｍ以上３００μｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましく、１００ｎｍ以上５０μｍ以下であることがさらに好ましい。これにより、基板６に凹部６５を形成する際にその凹部６５の位置、大きさおよび形状に多少のずれが生じたとしても、平面視にて内壁面８７の端部を縁部６５２の内側に配置することができる。
【００３３】
また、基板６の厚肉部６６の厚さは、特に限定されないが、例えば、１００μ以上１０００μｍ以下程度とされる。
また、ダイヤフラム部６４の厚さＴは、特に限定されないが、本実施形態では、センサー素子７が振動素子であるため、例えば、５μｍ以上１００μｍ以下程度とされる。
また、本実施形態では、ダイヤフラム部６４の平面視形状は、長方形である。また、固定電極７１および可動部７２２の平面視形状は、それぞれ、ダイヤフラム部６４の長手方向に沿って延在している長方形である。可動部７２２は、平面視において、その先端部（自由端部）が固定電極７１に内包されている。固定電極７１の短手方向、および可動部７２２の短手方向は、ダイヤフラム部６４の短手方向と平行になっている。そのため、固定電極７１の長手方向、および可動部７２２の長手方向は、当然、ダイヤフラム部６４の長手方向と平行になっている。
【００３４】
前述したように、支持部７２１の端７２５が中心Ｏ上に設けられており、固定電極７１が支持部７２１よりも厚肉部６６側に設けられているため、ダイヤフラム部６４が撓むと、ギャップＧは増大する。
また、前述したように、固定電極７１と支持部７２１とは、ダイヤフラム部６４の短手方向に沿って並んで設置されているため、ダイヤフラム部６４が撓んだときの支持部７２１と固定電極７１との変位量の差を、より大きくすることができる。これは、ダイヤフラム部６４が撓み変形した際に、ダイヤフラム部６４の長手方向よりも、ダイヤフラム部６４の短手方向の方が、基板６に対して急峻な角度で変位するためである。
【００３５】
特に、固定電極７１の短手方向、および支持部７２１の短手方向と、ダイヤフラム部６４の短手方向とが平行である。すなわち、固定電極７１の短手方向とダイヤフラム部６４の短手方向とが、同じ方向であるため、上述した効果が顕著に発揮される。
また、ダイヤフラム部６４の中央部、特に中心Ｏは、圧力が加わることで大きく撓む部分である。このため、ダイヤフラム部６４の中央部にセンサー素子７を配置することで、支持部７２１をより大きく変位させることができるため、ギャップ変動量（離間距離Ｇの変動量）をより大きくすることができる。
【００３６】
また、ダイヤフラム部６４の中央部、特に中心Ｏは、ダイヤフラム部６４の長手方向の長さＬ１が、短手方向の長さＬ２に対して長くなるほど、より大きく撓む傾向がある。したがって、長さＬ２に対して長さＬ１をより長くすることで、ギャップ変動量をより大きくすることができ、よって、特に感度のよい物理量センサー１を得ることができる。
ダイヤフラム部６４の短手方向の長さＬ２と、長手方向の長さＬ１との関係は、特に限定されないが、Ｌ１／Ｌ２は、１．２以上、３．０以下であることが好ましく、１．７以上、２．８以下であることがより好ましく、１．８以上、２．５以下であることがさらに好ましい。これにより、ギャップ変動量を特に大きくすることができ、物理量センサー１の小型化と高感度化の両立を図ることができる。なお、本実施形態では、Ｌ１／Ｌ２は、略２．０となっている。
【００３７】
また、ダイヤフラム部６４の長手方向の長さＬ１としては、５０μｍ以上、２００ｍ以下であることが好ましく、ダイヤフラム部６４の短手方向の長さＬ２としては、特に限定されないが、１０μｍ以上、１６０μｍ以下であることが好ましい。
また、本実施形態では、このようなダイヤフラム部６４の平面視形状、すなわち内壁面８７の端部の平面視形状に対応して、凹部６５の底面の縁部６５２の平面視形状も長方形（相似形）である。これにより、凹部６５の無駄な部分を小さくし、物理量センサー１の必要な機械的強度を確保したり、物理量センサー１の大型化を防止したりすることができる。なお、縁部６５２の平面視形状は、ダイヤフラム部６４の平面視形状と異なる形状であってもよい。
【００３８】
このような観点から、平面視における縁部６５２の短手方向の長さＬ４と、長手方向の長さＬ３との関係は、特に限定されないが、Ｌ３／Ｌ４は、１．２以上、３．０以下であることが好ましく、１．７以上、２．８以下であることがより好ましく、１．８以上、２．５以下であることがさらに好ましい。
同様に、平面視における開口縁部６５１の短手方向の長さＬ６と、長手方向の長さＬ５との関係は、特に限定されないが、Ｌ５／Ｌ６は、１．２以上、３．０以下であることが好ましく、１．７以上、２．８以下であることがより好ましく、１．８以上、２．５以下であることがさらに好ましい。
【００３９】
次に、物理量センサー１の製造方法を簡単に説明する。
図５〜図８は、物理量センサーの製造工程を示す図である。以下、これらの図に基づいて説明する。
［機能素子形成工程］
まず、図５（ａ）に示すように、シリコン基板等の半導体基板６１を用意する。次に、用意した半導体基板６１の上面を熱酸化することによりシリコン酸化膜（絶縁膜）６２を形成し、さらに、シリコン酸化膜６２上にシリコン窒化膜６３をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成する。
【００４０】
シリコン酸化膜６２は、半導体基板６１およびその上方に半導体回路を形成する際の素子間分離膜として機能する。また、シリコン窒化膜６３は、後に行われるリリース工程において実施されるエッチングに対する耐久性を有しており、いわゆるエッチングストップ層として機能する。なお、シリコン窒化膜６３は、パターニング処理によって、センサー素子７を形成する平面範囲を含む範囲と半導体回路内の一部の素子(コンデンサ)などの範囲に限定して形成する。これにより、半導体基板６１およびその上方に半導体回路を形成する際の障害となることがなくなる。
【００４１】
次に、図５（ｂ）に示すように、シリコン窒化膜６３上に、固定電極７１を形成するための多結晶（またはアモルファス）シリコン膜２０をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成し、この多結晶（またはアモルファス）シリコン膜２０にリンイオン等の不純物イオンをドープして導電性を付与する。そして、多結晶（またはアモルファス）シリコン膜２０上からフォトレジストを塗布し、固定電極７１の形状（平面視形状）にパターニングしフォトレジスト膜２１を形成する。
【００４２】
次に、図５（ｃ）に示すように、パターニングしたフォトレジスト膜２１をマスクとして多結晶（またはアモルファス）シリコン膜２０をエッチングした後、フォトレジスト膜２１を除去する。これにより、固定電極７１が形成される。
次に、図５（ｄ）に示すように、固定電極７１を覆うようにシリコン酸化膜やＰＳＧ（リンドープガラス）等からなる犠牲層２２を、熱酸化法、スパッタリング法またはＣＶＤ法等により形成する。
【００４３】
次に、図５（ｅ）に示すように、シリコン窒化膜６３および犠牲層２２上に、可動電極７２を形成するための多結晶（またはアモルファス）シリコン膜２３をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成し、形成した多結晶（またはアモルファス）シリコン膜２３にリンイオン等の不純物イオンをドープして導電性を付与する。そして、多結晶（またはアモルファス）シリコン膜２３上からフォトレジストを塗布し、可動電極７２の形状（平面視形状）にパターニングしフォトレジスト膜２４を形成する。
次いで、図５（ｆ）に示すように、フォトレジスト膜２４をマスクとして多結晶（またはアモルファス）シリコン膜２３をエッチングした後、フォトレジスト膜２４を除去する。これにより、可動電極７２が形成され、固定電極７１と可動電極７２とを有するセンサー素子７が形成される。
【００４４】
［絶縁膜形成工程］
まず、図６（ａ）に示すように、シリコン窒化膜６３およびセンサー素子７上に、シリコン酸化膜からなる層間絶縁膜８１をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成する。また、層間絶縁膜８１に、半導体基板６１の平面視にてセンサー素子７を取り巻く環状の開口部３０をパターニング処理等により形成する。なお、図６では、層間絶縁膜８１の形成により層間絶縁膜８１と一体化している犠牲層２２の一部の図示を省略している。
【００４５】
次に、図６（ｂ）に示すように、層間絶縁膜８１上に、例えばアルミニウムよりなる層をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成した後、パターニング処理することにより配線層８２を形成する。配線層８２は、開口部３０に対応するように、半導体基板６１の平面視にて環状をなしている。また、配線層８２の一部は、開口部３０を通して半導体基板６１上およびその上方に形成された配線（例えば、図示しない半導体回路の一部を構成する配線）に電気的に接続される。なお、配線層８２は、シリコン窒化膜６３およびセンサー素子７を取り巻く部分にのみ存在するように形成されているが、一般的には、図示しない半導体回路の一部を構成する配線層の一部が、配線層８２を構成している。
【００４６】
次に、図６（ｃ）に示すように、層間絶縁膜８１および配線層８２上に、シリコン酸化膜等からなる層間絶縁膜８３をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成する。また、層間絶縁膜８１に、半導体基板６１の平面視にてシリコン窒化膜６３およびセンサー素子７を取り巻く環状の開口部３２をパターニング処理等により形成する。なお、開口部３２は、開口部３０と同様に、半導体基板６１の平面視にて、環状をなしてなくてもよく、その一部が欠損していてもよい。
このような層間絶縁膜と配線層との積層構造は、通常のＣＭＯＳプロセスにより形成され、その積層数は、必要に応じて適宜に設定される。すなわち、必要に応じてさらに多くの配線層が層間絶縁膜を介して積層される場合もある。
【００４７】
［被覆層形成工程］
まず、図７（ａ）に示すように、層間絶縁膜８３上に、例えばアルミニウムよりなる層をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成した後、パターニング処理することにより配線層８４を形成する。この配線層８４の一部は、開口部３２を通して配線層８２に電気的に接続される。また、配線層８４の一部は、シリコン窒化膜６３およびセンサー素子７の上方に位置し、複数の細孔８４２が形成された被覆層８４１を構成している。このような配線層８４も、前述した配線層８２と同様に、一般的には、図示しない半導体回路の一部を構成する配線層の一部で構成されている。
【００４８】
次に、図７（ｂ）に示すように、配線層８４および層間絶縁膜８３上に、例えばシリコン窒化膜、レジストその他の樹脂材料よりなる表面保護膜８５をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成する。また、この表面保護膜８５は、一種類以上の材料を含む複数の膜層で構成され、被覆層８４１の細孔８４２を封止してしまわないように形成する。なお、表面保護膜８５の構成材料としては、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ポリイミド膜、エポキシ樹脂膜など、素子を水分、ゴミ、傷などから保護するための耐性を有するもので形成される。
【００４９】
［リリース工程］
まず、図７（ｃ）に示すように、リリースエッチング用のフォトレジストなどの保護膜形成工程を行なった後に、被覆層８４１に形成された複数の細孔８４２を通して、センサー素子７上にある層間絶縁膜８１、８３を除去するとともに、固定電極７１と可動部７２２との間にある犠牲層２２を除去する。これにより、センサー素子７が配置された空洞部５が形成されるとともに、固定電極７１と可動部７２２とが離間し、センサー素子７が駆動し得る状態となる。
【００５０】
このとき、配線層８２、８４がエッチングストップ層として機能する。そのため、配線層８２、８４の内側に空洞部５が形成される。よって、内壁面８７の基板６側の端部とセンサー素子７との位置ずれを低減することができる。
層間絶縁膜８１、８３および犠牲層２２の除去は、例えば、複数の細孔８４２からエッチング液としてのフッ酸、緩衝フッ酸等を供給するウェットエッチングや、複数の細孔８４２からエッチングガスとしてフッ化水素酸ガス等を供給するドライエッチングにより行うことができる。
【００５１】
［封止工程］
次に、図８（ａ）に示すように、被覆層８４１上に、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ＡＬ、Ｃｕ、Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ等の金属膜等からなる封止層８６をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成し、各細孔８４２を封止する。
［ダイヤフラム形成工程］
最後に、図８（ｂ）に示すように、半導体基板６１の空洞部５と反対側の面から、例えば、ドライエッチングを行い、半導体基板６１の一部を除去する。これにより、ダイヤフラム部６４が形成される。
なお、半導体基板６１の一部を除去する方法としては、ドライエッチングに限らず、ウェットエッチング等であってもよい。
【００５２】
以上のような工程により、物理量センサー１を製造することができる。なお、物理量センサー１が有する半導体回路が有するＭＯＳトランジスタ等の能動素子、コンデンサ、インダクタ、抵抗、ダイオード、配線等の回路要素は、上述した適宜の工程中（例えば、機能素子形成工程、絶縁膜形成工程、被覆層形成工程、封止層形成工程）途中において作り込んでおくことができる。例えば、シリコン酸化膜６２とともに回路素子間分離膜を形成したり、固定電極７１や可動電極７２とともにゲート電極、容量電極、配線等を形成したり、犠牲層２２、層間絶縁膜８１、８３とともにゲート絶縁膜、容量誘電体層、層間絶縁膜を形成したり、配線層８２、８４とともに回路内配線を形成したりすることができる。
以上本発明の物理量センサー１の第１実施形態を説明したが、空洞部５の平面視形状は、前述したような長方形に限らず、例えば、正方形、円形、長円形等であってもよい。
【００５３】
図９に示すダイヤフラム部６４の平面視形状は、長円形である。
ここで、図９に示す例では、内壁面８７の端部の平面視形状が長円形であり、凹部６５の底面の縁部６５２の平面視形状が長方形である。このような場合であっても、内壁面８７の端部が凹部６５の底面の縁部６５２よりもダイヤフラム部６４の中心側に位置していることにより、前述したのと同様の効果を奏することができる。
【００５４】
＜第２実施形態＞
次に本発明の物理量センサーの第２実施形態について説明する。
図１０は、本発明の物理量センサーの第２実施形態を示す断面図、図１１は、図１０に示す物理量センサーのダイヤフラム部およびセンサー素子を説明するための平面図である。
以下、この図を参照して本発明の物理量センサーの第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００５５】
第２実施形態では、センサー素子の種類およびダイヤフラム部の構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
図１０に示す物理量センサー１Ａでは、シリコン酸化膜６２およびシリコン窒化膜６３の２層で構成されているダイヤフラム部６４Ａと、ダイヤフラム部６４Ａ上に配置されているセンサー素子７Ａと、を有している。
【００５６】
ダイヤフラム部６４Ａは、基板６に半導体基板６１を貫通する凹部６５Ａを設けることにより形成された薄肉な部分の一部で構成されている。このようなダイヤフラム部６４Ａは、極めて薄くすることができる。そのため、物理量センサー１Ａの感度が極めて高くなる。また、これらの膜は、物理量センサー１Ａを製造する際に用いるエッチングのエッチングストップ層として利用することができ、ダイヤフラム部６４Ａの厚さの製品ごとのバラツキを少なくすることができる。本実施形態では、シリコン酸化膜６２の下面が受圧面６４１Ａとなる。
【００５７】
また、ダイヤフラム部６４Ａの厚さは、特に限定されないが、本実施形態では、センサー素子７Ａがピエゾ抵抗素子を用いているため、例えば、１μｍ以上２０μｍ以下程度とされる。なお、前述した第１実施形態のようにダイヤフラム部６４Ａを半導体基板６１の薄肉部分、シリコン酸化膜６２およびシリコン窒化膜６３の３層で構成する場合、ダイヤフラム部６４Ａの厚さは、例えば、１μｍ以上１００μｍ以下程度とされる。
センサー素子７Ａは、図１１に示すように、ダイヤフラム部６４Ａ上に設けられている複数（本実施形態では４つ）のピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄで構成されている。
【００５８】
ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂは、平面視で四角形をなすダイヤフラム部６４の互いに対向する（図１１にて左右方向に並んでいる）１対の辺（以下、「第１の辺」ともいう）に対応して設けられ、ピエゾ抵抗素子７ｃ、７ｄは、平面視で四角形をなすダイヤフラム部６４の他の互いに対向する（図１１にて上下方向に並んでいる）１対の辺（以下、「第２の辺」ともいう）に対応して設けられている。
【００５９】
ピエゾ抵抗素子７ａは、ダイヤフラム部６４Ａの外周部近傍（より具体的には図１１にて右側の第１の辺近傍）に設けられたピエゾ抵抗部７１ａを有している。ピエゾ抵抗部７１ａは、第１の辺に平行な方向に沿って延びている長手形状をなしている。このピエゾ抵抗部７１ａの両端部には、それぞれ、配線４１ａが接続されている。
同様に、ピエゾ抵抗素子７ｂは、ダイヤフラム部６４の外周部近傍（より具体的には図１１にて左側の第１の辺近傍）に設けられたピエゾ抵抗部７１ｂを有している。このピエゾ抵抗部７１ｂの両端部には、それぞれ、配線４１ｂが接続されている。
【００６０】
一方、ピエゾ抵抗素子７ｃは、ダイヤフラム部６４の外周部近傍（より具体的には図１１にて上側の第２の辺近傍）に設けられた１対のピエゾ抵抗部７１ｃと、１対のピエゾ抵抗部７１ｃ同士を接続している接続部７３ｃと、を有している。この１対のピエゾ抵抗部７１ｃは、互いに平行であり、かつ、第２の辺に対して垂直な方向（すなわち第１の辺に平行な方向）に沿って延びている長手形状をなしている。この１対のピエゾ抵抗部７１ｃの一端部（ダイヤフラム部６４の中心側の端部）同士は、接続部７３ｃを介して接続されており、１対のピエゾ抵抗部７１ｃの他端部（ダイヤフラム部６４の外周側の端部）には、それぞれ、配線４１ｃが接続されている。
【００６１】
同様に、ピエゾ抵抗素子７ｄは、ダイヤフラム部６４の外周部近傍（より具体的には図１１にて下側の第２の辺近傍）に設けられた１対のピエゾ抵抗部７１ｄと、１対のピエゾ抵抗部７１ｄ同士を接続している接続部７３ｄと、を有している。この１対のピエゾ抵抗部７１ｄの一端部（ダイヤフラム部６４の中心側の端部）同士は、接続部７３ｄを介して接続されており、１対のピエゾ抵抗部７１ｄの他端部（ダイヤフラム部６４の外周側の端部）には、それぞれ、配線４１ｄが接続されている。
【００６２】
このようなピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄのピエゾ抵抗部７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄは、それぞれ、例えば、リン、ボロン等の不純物をドープ（拡散または注入）したポリシリコン（多結晶シリコン）で構成されている。また、ピエゾ抵抗素子７ｃ、７ｄの接続部７３ｃ、７３ｄおよび配線４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４ｄは、それぞれ、例えば、ピエゾ抵抗部７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄよりも高濃度でリン、ボロン等の不純物をドープ（拡散または注入）したポリシリコン（多結晶シリコン）で構成されている。なお、接続部７３ｃ、７３ｄおよび配線４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４ｄは、それぞれ、金属で構成されていてもよい。
【００６３】
また、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、自然状態における抵抗値が互いに等しくなるように構成されている。そして、これらのピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、配線４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ等を介して、互いに電気的に接続され、図示しないブリッジ回路（ホイートストンブリッジ回路）を構成している。このブリッジ回路には、駆動電圧を供給する駆動回路（図示せず）が接続されている。そして、ブリッジ回路は、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの抵抗値に応じた信号（電圧）を出力する。
このようなピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、抵抗値が互いに等しいため、受圧によるダイヤフラム部６４Ａの変形が生じる前の自然状態では、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂの抵抗値の積とピエゾ抵抗素子７ｃ、７ｄの抵抗値の積とが等しく、ブリッジ回路の出力（電位差）はゼロとなる。
【００６４】
一方、受圧によりダイヤフラム部６４Ａの変形が生じると、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂのピエゾ抵抗部７１ａ、７１ｂにその長手方向に沿って引張歪みが生じるとともに、ピエゾ抵抗素子７ｃ、７ｄのピエゾ抵抗部７１ｃ、７１ｄにその長手方向に沿って圧縮歪みが生じる。
ここで、ピエゾ抵抗部７１ａ、７１ｂは、その幅方向の圧縮力を受けるが、ピエゾ抵抗部７１ａ、７１ｂのポアソン比に応じて、ピエゾ抵抗部７１ａ、７１ｂにその長手方向に沿って引張歪みが、およびその幅方向に沿って圧縮歪みが生じることとなる。また、前述したダイヤフラム部６４の変形により、ピエゾ抵抗部７１ｃ、７１ｄは、その長手方向の圧縮力を受け、その圧縮力に応じて、ピエゾ抵抗部７１ｃ、７１ｄにその長手方向に沿って圧縮歪みが、およびその幅方向に沿って引張歪みが生じることとなる。
【００６５】
このようなピエゾ抵抗部７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄの歪みにより、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂの抵抗値の積とピエゾ抵抗素子７ｃ、７ｄの抵抗値の積との差が生じ、その差に応じた出力（電位差）がブリッジ回路から出力される。このブリッジ回路からの出力に基づいて、受圧面６４１で受けた圧力の大きさ（絶対圧）を求めることができる。
ここで、受圧によりダイヤフラム部６４Ａの変形が生じたとき、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂの抵抗値は増加し、ピエゾ抵抗素子７ｃ、７ｄの抵抗値は減少するため、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂの抵抗値の積とピエゾ抵抗素子７ｃ、７ｄの抵抗値の積との差の変化を大きくすることができ、それに伴って、ブリッジ回路からの出力を大きくすることができる。その結果、圧力の検出感度を高めることができる。また、ブリッジ回路を構成するピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄのすべて温度条件がほぼ同一であるため、外部の温度変化に対する特性変化を低減することもできる。
【００６６】
また、このようなセンサー素子７（ピエゾ抵抗素子）は、ＣＭＯＳプロセスを用いて素子周囲構造体８と一括して形成することができる。また、ピエゾ抵抗素子は、ダイヤフラム部６４Ａの厚さが極めて薄い場合においても、振動素子のような振動漏れに起因するＱ値の低下の問題がない。そのため、ダイヤフラム部６４Ａの厚さを極めて薄くして、物理量センサー１Ａの感度を極めて高くすることができる。
【００６７】
このような物理量センサー１Ａにおいても、素子周囲構造体８の内壁面８７の基板６側の端部が凹部６５Ａの底面の縁部６５２Ａよりもダイヤフラム部６４Ａの中心側に位置している。なお、本実施形態では、凹部６５Ａの開口縁部６５１Ａは、縁部６５２Ａよりも外側（ダイヤフラム部６４Ａの中心とは反対側）に位置しているが、縁部６５２Ａとの位置関係はこれに限定されず、例えば、平面視で縁部６５２Ａと一致する部分を有していてもよいし、縁部６５２Ａに対して内側となる部分を有していてもよい。
以上説明したような第２実施形態によっても、検出特性の製造ばらつきを低減することができる。
【００６８】
２．圧力センサー
次に、本発明の物理量センサーを備える圧力センサー（本発明の圧力センサー）ついて説明する。図１２は、本発明の圧力センサーの一例を示す断面図である。
図１２に示すように、本発明の圧力センサー１００は、物理量センサー１と、物理量センサー１を収納する筐体１０１と、物理量センサー１から得た信号を圧力データに演算する演算部１０２とを備えている。物理量センサー１は、配線１０３を介して演算部１０２と電気的に接続されている。
【００６９】
物理量センサー１は、筐体１０１の内側に、図示しない固定手段により固定されている。また、筐体１０１には、物理量センサー１のダイヤフラム部６４が、例えば大気（筐体１０１の外側）と連通するための貫通孔１０４を有している。
このような圧力センサー１００によれば、貫通孔１０４を介してダイヤフラム部６４が圧力を受ける。この受圧した信号を配線１０３を介して演算部に送信し、圧力データに演算する。この演算された圧力データは、図示しない表示部（例えば、パーソナルコンピューターのモニター等）を介して表示することができる。
【００７０】
３．高度計
次に、本発明の物理量センサーを備える高度計（本発明の高度計）の一例について説明する。図１３は、本発明の高度計の一例を示す斜視図である。
高度計２００は、腕時計のように、手首に装着することができる。また、高度計２００の内部には、物理量センサー１（圧力センサー１００）が搭載されており、表示部２０１に現在地の海抜からの高度、または、現在地の気圧等を表示することができる。
なお、この表示部２０１には、現在時刻、使用者の心拍数、天候等、様々な情報を表示することができる。
【００７１】
４．電子機器
次に、本発明の物理量センサーを備える電子機器を適用したナビゲーションシステムについて説明する。図１４は、本発明の電子機器の一例を示す正面図である。
ナビゲーションシステム３００には、図示しない地図情報と、ＧＰＳ（全地球測位システム：Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）からの位置情報取得手段と、ジャイロセンサーおよび加速度センサーと車速データとによる自立航法手段と、物理量センサー１と、所定の位置情報または進路情報を表示する表示部３０１とを備えている。
【００７２】
このナビゲーションシステムによれば、取得した位置情報に加えて高度情報を取得することができる。高度情報を得ることにより、例えば、一般道路と位置情報上は略同一の位置を示す高架道路を走行する場合、高度情報を持たない場合には、一般道路を走行しているのか高架道路を走行しているのかナビゲーションシステムでは判断できず、優先情報として一般道路の情報を使用者に提供してしまっていた。そこで、本実施形態に係るナビゲーションシステム３００では、高度情報を物理量センサー１によって取得することができ、一般道路から高架道路へ進入することによる高度変化を検出し、高架道路の走行状態におけるナビゲーション情報を使用者に提供することができる。
【００７３】
なお、表示部３０１は、例えば液晶パネルディスプレイや、有機ＥＬ（Organic Electro-Luminescence）ディスプレイなど、小型かつ薄型化が可能な構成となっている。
なお、本発明の物理量センサーを備える電子機器は、上記のものに限定されず、例えば、パーソナルコンピューター、携帯電話、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレーター等に適用することができる。
【００７４】
５．移動体
次いで、本発明の物理量センサーを適用した移動体（本発明の移動体）について説明する。図１５は、本発明の移動体の一例を示す斜視図である。
図１５に示すように、移動体４００は、車体４０１と、４つの車輪４０２とを有しており、車体４０１に設けられた図示しない動力源（エンジン）によって車輪４０２を回転させるように構成されている。このような移動体４００には、ナビゲーションシステム３００（物理量センサー１）が内蔵されている。
【００７５】
以上、本発明の物理量センサー、圧力センサー、高度計、電子機器および移動体を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。
また、センサー素子の数、位置、大きさおよび形状等は、前述した実施形態のものに限定されない。
また、前述した実施形態では、センサー素子としてフラップ型の振動子、ピエゾ抵抗素子を用いた場合を例に説明したが、本発明は、これに限定されず、例えば、櫛歯電極等の他のＭＥＭＳ振動子や、水晶振動子等の振動素子を用いることもできる。
【符号の説明】
【００７６】
１‥‥物理量センサー  １Ａ‥‥物理量センサー  ５‥‥空洞部  ６‥‥基板  ７‥‥センサー素子  ７Ａ‥‥センサー素子  ７ａ‥‥ピエゾ抵抗素子  ７ｂ‥‥ピエゾ抵抗素子  ７ｃ‥‥ピエゾ抵抗素子  ７ｄ‥‥ピエゾ抵抗素子  ８‥‥素子周囲構造体  ２０‥‥シリコン膜  ２１‥‥フォトレジスト膜  ２２‥‥犠牲層  ２３‥‥シリコン膜  ２４‥‥フォトレジスト膜  ３０‥‥開口部  ３２‥‥開口部  ４１ａ‥‥配線  ４１ｂ‥‥配線  ４１ｃ‥‥配線  ４１ｄ‥‥配線  ６１‥‥半導体基板  ６２‥‥シリコン酸化膜
６３‥‥シリコン窒化膜  ６４‥‥ダイヤフラム部  ６４Ａ‥‥ダイヤフラム部  ６５‥‥凹部  ６５Ａ‥‥凹部  ６６‥‥厚肉部  ７１‥‥固定電極  ７１ａ‥‥ピエゾ抵抗部  ７１ｂ‥‥ピエゾ抵抗部  ７１ｃ‥‥ピエゾ抵抗部  ７１ｄ‥‥ピエゾ抵抗部  ７２‥‥可動電極  ７３ｃ‥‥接続部  ７３ｄ‥‥接続部  ８１‥‥層間絶縁膜  ８２‥‥配線層  ８３‥‥層間絶縁膜  ８４‥‥配線層  ８５‥‥表面保護膜  ８６‥‥封止層  ８７‥‥内壁面  １００‥‥圧力センサー  １０１‥‥筐体  １０２‥‥演算部  １０３‥‥配線  １０４‥‥貫通孔  ２００‥‥高度計  ２０１‥‥表示部  ３００‥‥ナビゲーションシステム  ３０１‥‥表示部  ４００‥‥移動体  ４０１‥‥車体  ４０２‥‥車輪  ６４１‥‥受圧面  ６４１Ａ‥‥受圧面  ６５１‥‥開口縁部  ６５１Ａ‥‥開口縁部  ６５２‥‥縁部  ６５２Ａ‥‥縁部  ７１１‥‥電極部  ７１２‥‥配線部  ７２１‥‥支持部  ７２２‥‥可動部  ７２３‥‥連結部  ７２５‥‥端  ８２１‥‥内周面  ８４１‥‥被覆層  ８４２‥‥細孔  Ｄ‥‥距離  Ｇ‥‥ギャップ  Ｏ‥‥中心  Ｐ‥‥圧力  Ｌ１‥‥長さ  Ｌ２‥‥長さ  Ｌ３‥‥長さ  Ｌ４‥‥長さ  Ｌ５‥‥長さ  Ｌ６‥‥長さ
【図１】
2015118017.tif 000003
【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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