(57)【要約】【課題】優れた検出精度を有す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】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６４と、ダイヤフラム部６４に配置されていてブリッジ回路を構成している複数のピエゾ抵抗素子７と、を備え、ブリッジ回路の出力電圧が０Ｖとなるときのダイヤフラム部６４が受ける圧力が３０ｋＰａ以上である。また、ブリッジ回路の出力電圧が０Ｖとなるときのダイヤフラム部６４が受ける圧力が使用圧力範囲の下限値である。【選択図】図２
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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と、
前記ダイヤフラム部に配置されていてブリッジ回路を構成している複数のピエゾ抵抗素子と、
を備え、
前記ブリッジ回路の出力電圧が０Ｖとなるときの前記ダイヤフラム部が受ける圧力は２ｋＰａ以上であることを特徴とする物理量センサー。
【請求項２】
受圧により撓み変形するダイヤフラム部と、
前記ダイヤフラム部に配置されていてブリッジ回路を構成している複数のピエゾ抵抗素子と、
を備え、
前記ブリッジ回路の出力電圧が０Ｖとなるときの前記ダイヤフラム部が受ける圧力が使用圧力範囲の下限値であることを特徴とする物理量センサー。
【請求項３】
前記ブリッジ回路に電気的に接続されている補正用の抵抗素子を備える請求項１または２に記載の物理量センサー。
【請求項４】
前記ブリッジ回路の出力電圧に基づくアナログ信号が入力されるＡＤ変換回路を備える請求項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ＡＤ変換回路は、前記ダイヤフラム部が受ける圧力が２ｋＰａ以上１３０ｋＰａ以下の範囲内で、前記アナログ信号をデジタル信号に変換する請求項４に記載の物理量センサー。
【請求項６】
前記ＡＤ変換回路は、前記ダイヤフラム部が受ける圧力が８０ｋＰａ以上３０００ｋＰａ以下の範囲内で、前記アナログ信号をデジタル信号に変換する請求項４に記載の物理量センサー。
【請求項７】
前記ダイヤフラム部とともに圧力基準室を構成し、前記ダイヤフラム部とは異なる材料で構成されている壁部を備える請求項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】
前記ダイヤフラム部の数が複数であり、
前記ブリッジ回路は、互いに異なる前記ダイヤフラム部に配置されている複数の前記ピエゾ抵抗素子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備え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備え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備え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備え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として、ダイヤフラム上に配置されたピエゾ抵抗素子の抵抗値変化に基づいて、ダイヤフラムに加わった圧力を検出するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１に係る圧力センサーでは、ダイヤフラムに配置された４つの感圧素子（ピエゾ抵抗素子）がブリッジ回路を構成していて、このブリッジ回路からの出力電圧（中点電位）に基づいて、圧力を検出する。
【０００４】
また、従来では、特許文献１に開示されているように、ブリッジ回路内に補正用の抵抗素子を設け、これにより、ブリッジ回路のオフセット電圧（受圧が０ｋＰａであるときの出力電圧）を０Ｖに調整することが行われている。
【０００５】
しかし、従来では、ブリッジ回路からの出力電圧に基づくアナログ信号をデジタル信号にＡＤ変換する際、使用圧力範囲に対応する電圧の範囲だけでなく、圧力が０ｋＰａから使用圧力範囲の下限値までの間に対応する電圧の範囲にも広範囲に亘ってビット数の割り当てを行わなければならない。そのため、使用圧力範囲に対応する電圧の範囲に割り当てられるビット数が少なくなり（すなわち、分解能が低くなり）、その結果、検出精度が低くなってしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２７６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、優れた検出精度を有す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】
【０００８】
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と、
前記ダイヤフラム部に配置されていてブリッジ回路を構成している複数のピエゾ抵抗素子と、
を備え、
前記ブリッジ回路の出力電圧が０Ｖとなるときの前記ダイヤフラム部が受ける圧力は２ｋＰａ以上であることを特徴とする。
【０００９】
このような物理量センサーによれば、ブリッジ回路の出力電圧に基づくアナログ信号をデジタル信号にＡＤ変換する際に、使用圧力範囲の下限値よりも小さい圧力に対応する電圧の範囲に割り当てるビット数を少なくまたは無くし、使用圧力範囲に対応する電圧の範囲に割り当てるビット数を多くすることができる。そのため、ＡＤ変換の分解能を向上させ、その結果、優れた検出精度を実現することができる。
【００１０】
［適用例２］
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と、
前記ダイヤフラム部に配置されていてブリッジ回路を構成している複数のピエゾ抵抗素子と、
を備え、
前記ブリッジ回路の出力電圧が０Ｖとなるときの前記ダイヤフラム部が受ける圧力が使用圧力範囲の下限値であることを特徴とする。
【００１１】
このような物理量センサーによれば、ブリッジ回路の出力電圧に基づくアナログ信号をデジタル信号にＡＤ変換する際に、使用圧力範囲の下限値よりも小さい圧力に対応する電圧の範囲に割り当てるビット数を実質的に無くし、使用圧力範囲に対応する電圧の範囲に割り当てるビット数を可能な限り多くすることができる。そのため、ＡＤ変換の分解能を向上させ、その結果、優れた検出精度を実現することができる。
【００１２】
［適用例３］
本発明の物理量センサーでは、前記ブリッジ回路に電気的に接続されている補正用の抵抗素子を備えることが好ましい。
【００１３】
これにより、比較的簡単な構成で、ブリッジ回路の出力電圧のオフセット量を調整することができる。
【００１４】
［適用例４］
本発明の物理量センサーでは、前記ブリッジ回路の出力電圧に基づくアナログ信号が入力されるＡＤ変換回路を備えることが好ましい。
【００１５】
これにより、ダイヤフラム部が受けた圧力に応じたデジタル信号をＡＤ変換回路から出力することができる。
【００１６】
［適用例５］
本発明の物理量センサーでは、前記ＡＤ変換回路は、前記ダイヤフラム部が受ける圧力が２ｋＰａ以上１３０ｋＰａ以下の範囲内で、前記アナログ信号をデジタル信号に変換することが好ましい。
【００１７】
これにより、本発明の物理量センサーを用いて、高精度な気圧センサーを実現することができる。
【００１８】
［適用例６］
本発明の物理量センサーでは、前記ＡＤ変換回路は、前記ダイヤフラム部が受ける圧力が８０ｋＰａ以上３０００ｋＰａ以下の範囲内で、前記アナログ信号をデジタル信号に変換することが好ましい。
【００１９】
これにより、本発明の物理量センサーを用いて、高精度な水圧センサーを実現することができる。
【００２０】
［適用例７］
本発明の物理量センサーでは、前記ダイヤフラム部とともに圧力基準室を構成し、前記ダイヤフラム部とは異なる材料で構成されている壁部を備えることが好ましい。
【００２１】
これにより、比較的簡単な構成で、ブリッジ回路の出力電圧のオフセット量を調整することができる。
【００２２】
［適用例８］
本発明の物理量センサーでは、前記ダイヤフラム部の数が複数であり、
前記ブリッジ回路は、互いに異なる前記ダイヤフラム部に配置されている複数の前記ピエゾ抵抗素子を含んで構成されていることが好ましい。
【００２３】
これにより、互いに異なるダイヤフラム部に配置されている複数のピエゾ抵抗素子の合計により面積を増やすことができる。そのため、１／ｆノイズを低減しつつ、受圧感度を高めることができる。
【００２４】
［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備えることを特徴とする。
これにより、優れた検出精度を有する圧力センサーを提供することができる。
【００２５】
［適用例１０］
本発明の高度計は、本発明の物理量センサーを備えることを特徴とする。
これにより、優れた検出精度を有する高度計を提供することができる。
【００２６】
［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備えることを特徴とする。
【００２７】
これにより、優れた検出精度を有する物理量センサーを備える電子機器を提供することができる。
【００２８】
［適用例１２］
本発明の移動体は、本発明の物理量センサーを備えることを特徴とする。
【００２９】
これにより、優れた検出精度を有する物理量センサーを備える移動体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。
【図２】図１に示す物理量センサーのピエゾ抵抗素子の配置を示す平面図である。
【図３】図１に示す物理量センサーのピエゾ抵抗素子を含む回路を示す図である。
【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）は加圧状態を示す断面図、（ｂ）は加圧状態を示す平面図である。
【図５】（ａ）は、ダイヤフラム部が受ける圧力とピエゾ抵抗素子の抵抗値との関係を示すグラフ、（ｂ）は、ダイヤフラム部が受ける圧力とブリッジ回路の出力電圧（中点電位）との関係を示すグラフである。
【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】本発明の第２実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。
【図１０】図９に示す物理量センサーのピエゾ抵抗素子の配置を示す平面図である。
【図１１】図９に示す物理量センサーのピエゾ抵抗素子を含むブリッジ回路を示す図である。
【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】
【００３１】
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。
【００３２】
＜第１実施形態＞
１．物理量センサー
図１は、本発明の第１実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。図２は、図１に示す物理量センサーのピエゾ抵抗素子の配置を示す平面図、図３は、図１に示す物理量センサーのピエゾ抵抗素子を含む回路を示す図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」という。
【００３３】
図１に示す物理量センサー１は、基板６と、基板６の上面上に設けられている積層構造体８と、を備えている。ここで、基板６は、ダイヤフラム部６４を有しており、ダイヤフラム部６４には、複数のピエゾ抵抗素子７が形成されている。また、積層構造体８は、ダイヤフラム部６４に対応する部分が基板６に対して離間しており、これにより、かかる部分と基板６との間には、空洞部Ｓ（圧力基準室）が形成されている。
【００３４】
以下、物理量センサー１を構成する各部を順次説明する。
−基板６−
基板６は、単結晶シリコンで構成されているシリコン層６１（ハンドル層）と、シリコン酸化膜で構成されている酸化シリコン層６２（ボックス層）と、単結晶シリコンで構成されているシリコン層６３（デバイス層）とがこの順で積層されたＳＯＩ基板である。なお、基板６は、ＳＯＩ基板に限定されず、例えば、単結晶シリコン基板等の他の半導体基板であってもよい。
【００３５】
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。本実施形態では、図２に示すように、ダイヤフラム部６４は、略正方形の平面視形状である。
【００３６】
本実施形態の基板６では、凹部６５がシリコン層６１を貫通しており、ダイヤフラム部６４が酸化シリコン層６２およびシリコン層６３の２層で構成されている。ここで、酸化シリコン層６２は、後述するように、物理量センサー１の製造工程において凹部６５をエッチングにより形成する際に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６４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。
【００３７】
なお、凹部６５がシリコン層６１を貫通せず、ダイヤフラム部６４がシリコン層６１の薄肉部、酸化シリコン層６２およびシリコン層６３の３層で構成されていてもよい。
【００３８】
−ピエゾ抵抗素子７−
複数のピエゾ抵抗素子７は、図１示すように、それぞれ、ダイヤフラム部６４の空洞部Ｓ側の面に形成されている。ここで、図示しないが、ピエゾ抵抗素子７上には、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜がこの順で積層されている。このシリコン酸化膜およびシリコン窒化膜は、それぞれ、絶縁膜として機能する。また、シリコン窒化膜は、後述する物理量センサー１の製造工程において空洞部Ｓを形成する際に用いるエッチングのストップ層としても機能する。なお、このシリコン酸化膜およびシリコン窒化膜は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。
【００３９】
図２に示すように、複数のピエゾ抵抗素子７は、複数のピエゾ抵抗素子７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄで構成されている。
【００４０】
平面視で略四角形をなすダイヤフラム部６４の４つの辺にそれぞれ対応して、ピエゾ抵抗素子７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄが配置されている。
【００４１】
ピエゾ抵抗素子７１ａは、ダイヤフラム部６４の外周部に１対配置され、それぞれ、ダイヤフラム部６４の対応する辺に対して平行な方向に沿って延びている。そして、１対のピエゾ抵抗素子７１ａは、配線９２ａにより直列に電気的に接続され、１対の配線９１ａにより外側に引き出されている。この１対の配線９１ａは、一方の配線９１ａが電極８４ｂ１に電気的に接続され、他方の配線９１ａが電極８４ｂ２に電気的に接続されている。
【００４２】
同様に、ピエゾ抵抗素子７１ｂは、ダイヤフラム部６４の外周部に１対配置され、それぞれ、ダイヤフラム部６４の対応する辺に対して平行な方向に沿って延びている。そして、１対のピエゾ抵抗素子７１ｂは、配線９２ｂにより直列に電気的に接続され、１対の配線９１ｂにより外側に引き出されている。この１対の配線９１ｂは、一方の配線９１ｂが電極８４ｂ３に電気的に接続され、他方の配線９１ｂが電極８４ｂ４に電気的に接続されている。
【００４３】
一方、ピエゾ抵抗素子７１ｃは、ダイヤフラム部６４の外周部に１対配置され、それぞれ、ダイヤフラム部６４の対応する辺に対して垂直な方向に沿って延びている。そして、１対のピエゾ抵抗素子７１ｃは、配線９２ｃにより直列に電気的に接続され、１対の配線９１ｃにより外側に引き出されている。この１対の配線９１ｃは、一方の配線９１ｃが補正用の抵抗素子２ａを介して電極８４ｂ１に電気的に接続され、他方の配線９１ｃが補正用の抵抗素子２ａを介して電極８４ｂ３に電気的に接続されている。
【００４４】
同様に、ピエゾ抵抗素子７１ｄは、ダイヤフラム部６４の外周部に１対配置され、それぞれ、ダイヤフラム部６４の対応する辺に対して垂直な方向に沿って延びている。そして、１対のピエゾ抵抗素子７１ｄは、配線９２ｄにより直列に電気的に接続され、１対の配線９１ｄにより外側に引き出されている。この１対の配線９１ｄは、一方の配線９１ｄが補正用の抵抗素子２ｂを介して電極８４ｂ２に電気的に接続され、他方の配線９１ｄが補正用の抵抗素子２ｂを介して電極８４ｂ４に電気的に接続されている。
【００４５】
ここで、抵抗素子２ａ、２ｂは、それぞれ、ダイヤフラム部６４の撓み変形に伴う基板６の応力変化の影響を受けないように、基板６のダイヤフラム部６４の外周縁よりも外側に配置されている。
【００４６】
なお、以下では、前述した１対のピエゾ抵抗素子７１ａをまとめて「ピエゾ抵抗素子７ａ」、１対のピエゾ抵抗素子７１ｂをまとめて「ピエゾ抵抗素子７ｂ」、１対のピエゾ抵抗素子７１ｃをまとめて「ピエゾ抵抗素子７ｃ」、１対のピエゾ抵抗素子７１ｄをまとめて「ピエゾ抵抗素子７ｄ」という。また、配線９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ、９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄをまとめて「配線９」という。
【００４７】
このような抵抗素子２ａ、２ｂ、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄおよび配線９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）したシリコン（単結晶シリコン）で構成されている。ここで、配線９における不純物のドープ濃度は、抵抗素子２ａ、２ｂおよびピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにおける不純物のドープ濃度よりも高い。なお、配線９は、金属で構成されていてもよい。
【００４８】
以上説明したようなピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄおよび抵抗素子２ａ、２ｂは、図３に示すように、ブリッジ回路７０（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７０には、１対の電極８４ｂ１、８４ｂ４間に駆動電圧ＡＶＤＣ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７０では、１対の電極８４ｂ２、８４ｂ３間の電位差（中点電位）がピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの抵抗値変化に応じた信号（出力電圧Ｖｏｕｔ）として出力される。
【００４９】
このようなブリッジ回路７０には、増幅回路３１を介して、ＡＤ変換回路３２が電気的に接続されている。増幅回路３１は、ブリッジ回路７０からの出力電圧Ｖｏｕｔを増幅して、出力電圧Ｖｏｕｔに基づくアナログ信号を出力する機能を有する。ＡＤ変換回路３２は、増幅回路３１から出力されたアナログ信号が入力され、そのアナログ信号をデジタル信号にＡＤ変換して出力する機能を有する。これにより、ダイヤフラム部６４が受けた圧力に応じたデジタル信号をＡＤ変換回路３２から出力することができる。
【００５０】
−積層構造体８−
積層構造体８は、ピエゾ抵抗素子７が配置されている空洞部Ｓを画成するように形成されている。ここで、積層構造体８は、シリコン層６１の一方の面側に配置されていてダイヤフラム部６４とともに空洞部Ｓを形成している「壁部」を構成している。
【００５１】
この積層構造体８は、基板６上にピエゾ抵抗素子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。
【００５２】
ここで、配線層８２は、空洞部Ｓを囲むように形成されている配線層８２ａを含んでいる。また、配線層８４は、空洞部Ｓを囲むように形成されている配線層８４ａと、前述した電極８４ｂ１〜８４ｂ４とを含んでいる。
【００５３】
このような積層構造体８は、ＣＭＯＳプロセスのような半導体プロセスを用いて形成することができる。なお、シリコン層６１上およびその上方には、半導体回路が作り込まれていてもよい。この半導体回路は、ＭＯＳトランジスタ等の能動素子、その他必要に応じて形成されたコンデンサ、インダクタ、抵抗、ダイオード、配線（ピエゾ抵抗素子７に接続されている配線を含む）等の回路要素を有している。
【００５４】
−空洞部Ｓ−
基板６と積層構造体８とによって画成された空洞部Ｓは、密閉された空間である。この空洞部Ｓ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Ｓが真空状態（３００Ｐａ以下）となっている。空洞部Ｓ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。
【００５５】
ただし、空洞部Ｓ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Ｓ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。
【００５６】
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）は加圧状態を示す断面図、図４（ｂ）は加圧状態を示す平面図である。
【００５７】
物理量センサー１は、図４（ａ）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Ｐに応じて、ダイヤフラム部６４が変形し、これにより、図４（ｂ）に示すように、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが歪み、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの抵抗値が変化する。それに伴って、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを含むブリッジ回路７０（図３参照）の出力電圧Ｖｏｕｔが変化し、その出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて、受圧面６４１で受けた圧力Ｐの大きさを求めることができる。
【００５８】
より具体的に説明すると、前述したようなダイヤフラム部６４の変形が生じたとき、図４（ｂ）に示すように、ピエゾ抵抗素子７１ａ、７１ｂにその幅方向に沿った圧縮歪みおよび長手方向に沿った引張歪みが生じるとともに、ピエゾ抵抗素子７１ｃ、７１ｄにその幅手方向に沿った引張歪みおよびその長手方向に沿った圧縮歪みが生じる。したがって、前述したようなダイヤフラム部６４の変形が生じたとき、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂの抵抗値とピエゾ抵抗素子７ｃ、７ｄの抵抗値とのうち、一方の抵抗値が増加し、他方の抵抗値が減少する。
【００５９】
このようなピエゾ抵抗素子７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄの歪みに応じた出力電圧Ｖｏｕｔ（電位差）がブリッジ回路７０から出力される。このブリッジ回路７０からの出力電圧Ｖｏｕｔ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。なお、補正用の抵抗素子２ａ、２ｂの抵抗値は、ダイヤフラム部６４の変形によって変化しない。
【００６０】
図５（ａ）は、ダイヤフラム部が受ける圧力とピエゾ抵抗素子の抵抗値との関係を示すグラフ、図５（ｂ）は、ダイヤフラム部が受ける圧力とブリッジ回路の出力電圧（中点電位）との関係を示すグラフである。
【００６１】
図５（ａ）に示すように、ダイヤフラム部６４が受ける圧力（以下、単に「圧力」ともいう）が大きくなるにしたがって、ピエゾ抵抗素子７ａとピエゾ抵抗素子７ｂとの合計の抵抗値が大きくなる一方、ピエゾ抵抗素子７ｃとピエゾ抵抗素子７ｄとの合計の抵抗値が小さくなる。
【００６２】
ここで、圧力が０ｋＰａであるときに、ピエゾ抵抗素子７ａとピエゾ抵抗素子７ｂとの合計の抵抗値と、ピエゾ抵抗素子７ｃとピエゾ抵抗素子７ｄとの合計の抵抗値との差ΔＲ０が生じる場合がある。この差ΔＲ０は、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの寸法誤差や初期応力等に起因するものであり、通常、比較的小さい。
【００６３】
前述したように、ピエゾ抵抗素子７ｃ、７ｄには、補正用の抵抗素子２ａ、２ｂが電気的に接続されており、この抵抗素子２ａ、２ｂの抵抗値を調整することにより、差ΔＲ０を調整することができる。
【００６４】
従来では、この差ΔＲ０がゼロとなるように、補正用の抵抗素子の抵抗値を調整していた。これにより、従来では、図５（ｂ）に示すように、圧力が０ｋＰａであるときの出力電圧Ｖｏｕｔ（以下、「オフセット電圧」ともいう）が０Ｖとなるように調整される。そして、従来では、ＡＤ変換回路において出力電圧Ｖｏｕｔに基づくアナログ信号をデジタル信号にＡＤ変換する際、圧力が０ｋｐａから使用圧力範囲の上限値Ｐ２までの範囲に対応する出力電圧Ｖｏｕｔの範囲（図５中のｂで示す０〜Ｖ２［Ｖ］の範囲）にビット数を割り当てる。ここで、「使用圧力範囲」とは、物理量センサー１が検出可能な圧力の範囲（測定圧力範囲）である。
【００６５】
しかし、従来では、ＡＤ変換の際、圧力が使用圧力範囲の下限値Ｐ１よりも小さい範囲に対応する出力電圧Ｖｏｕｔの範囲にも、ビット数を割り当てているため、使用圧力範囲に割り当てるビット数が少なくなり、その結果、検出精度の低下を招くという問題があった。
【００６６】
そこで、本発明では、図５（ａ）に示すように、ピエゾ抵抗素子７ｃ、７ｄの抵抗値と補正用の抵抗素子２ａ、２ｂの抵抗値との合計が、使用圧力範囲の下限値Ｐ１付近で、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂの抵抗値と等しくなるように、抵抗素子２ａ、２ｂの抵抗値が調整されている。ここで、圧力が０ｋＰａであるときに、ピエゾ抵抗素子７ｃ、７ｄの抵抗値と補正用の抵抗素子２ａ、２ｂの抵抗値との合計は、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂの抵抗値よりも大きい。また、圧力が０ｋＰａであるときに、ピエゾ抵抗素子７ｃ、７ｄの抵抗値と補正用の抵抗素子２ａ、２ｂの抵抗値との合計と、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂの抵抗値との差ΔＲは、差ΔＲ０よりも大きい。
【００６７】
このように抵抗素子２ａ、２ｂの抵抗値を調整することにより、本発明では、図５（ｂ）に示すように、出力電圧Ｖｏｕｔが使用圧力範囲の下限値Ｐ１付近で０Ｖとなるように、オフセット電圧が調整されている。ここで、オフセット電圧は、負側にずれている。
【００６８】
使用圧力範囲の下限値Ｐ１は、通常、２ｋＰａ以上（好ましくは３０ｋＰａ以上）に設定される。したがって、ブリッジ回路７０の出力電圧Ｖｏｕｔが０Ｖとなるときのダイヤフラム部６４が受ける圧力が２ｋＰａ以上（好ましくは３０ｋＰａ以上）である。これにより、ＡＤ変換回路３２において、ブリッジ回路７０の出力電圧Ｖｏｕｔに基づくアナログ信号をデジタル信号にＡＤ変換する際に、使用圧力範囲の下限値Ｐ１よりも小さい圧力に対応する電圧の範囲に割り当てるビット数を少なくまたは無くし、使用圧力範囲に対応する電圧の範囲（図５（ｂ）に示すａの０〜Ｖ１［Ｖ］の範囲）に割り当てるビット数を多くすることができる。
【００６９】
特に、ブリッジ回路７０の出力電圧Ｖｏｕｔが０Ｖとなるときのダイヤフラム部６４が受ける圧力が使用圧力範囲の下限値Ｐ１であるため、使用圧力範囲の下限値Ｐ１よりも小さい圧力に対応する電圧の範囲に割り当てるビット数を実質的に無くし、使用圧力範囲に対応する電圧の範囲に割り当てるビット数を可能な限り多くすることができる。なお、「ブリッジ回路７０の出力電圧Ｖｏｕｔが０Ｖとなるときのダイヤフラム部６４が受ける圧力が使用圧力範囲の下限値Ｐ１である」とは、ブリッジ回路７０の出力電圧Ｖｏｕｔが０Ｖとなるときのダイヤフラム部６４が受ける圧力が使用圧力範囲の下限値Ｐ１に等しい場合のみならず、ブリッジ回路７０の出力電圧Ｖｏｕｔが０Ｖとなるときのダイヤフラム部６４が受ける圧力が使用圧力範囲の下限値Ｐ１に対して０．８倍以上１．０倍以下の範囲（好ましくは０．９倍以上１．０倍以下）にある場合（実質的に等しい場合）も含む。
【００７０】
このようにして使用圧力範囲に対応する電圧の範囲に割り当てるビット数を多くすることにより、ＡＤ変換の分解能を向上させ、その結果、優れた検出精度を実現することができる。
【００７１】
ここで、ＡＤ変換回路３２は、使用圧力範囲において、ブリッジ回路７０の出力電圧Ｖｏｕｔに基づくアナログ信号をデジタル信号に変換するが、物理量センサー１を気圧センサーとして用いる場合、使用圧力範囲の下限値Ｐ１が２ｋＰａ以上であり、かつ、上限値Ｐ２が１３０ｋＰａ以下であることが好ましく、この場合、ＡＤ変換回路３２は、ダイヤフラム部６４が受ける圧力が２ｋＰａ以上１３０ｋＰａ以下の範囲で、ブリッジ回路７０の出力電圧Ｖｏｕｔに基づくアナログ信号をデジタル信号に変換する。これにより、物理量センサー１を用いて、高精度な気圧センサーを実現することができる。また、より好ましくは、ＡＤ変換回路３２がＡＤ変換を行う範囲が３０ｋＰａ以上１２０ｋＰａ以下の範囲であれば、より高精度な気圧センサーを実現することができる。
【００７２】
また、物理量センサー１を水圧センサーとして用いる場合、使用圧力範囲の下限値Ｐ１が８０ｋＰａ以上であり、かつ、上限値Ｐ２が３０００ｋＰａ以下であることが好ましく、この場合、ＡＤ変換回路３２は、ダイヤフラム部６４が受ける圧力が８０ｋＰａ以上３０００ｋＰａ以下の範囲で、ブリッジ回路７０の出力電圧Ｖｏｕｔに基づくアナログ信号をデジタル信号に変換する。これにより、物理量センサー１を用いて、高精度な水圧センサーを実現することができる。
【００７３】
以上のようなブリッジ回路７０の出力電圧Ｖｏｕｔのオフセット量の調整は、ブリッジ回路７０に電気的に接続されている補正用の抵抗素子２ａ、２ｂを用いることにより、比較的簡単な構成で行うことができる。
【００７４】
また、ダイヤフラム部６４とともに空洞部Ｓを構成している積層構造体８の配線層８２、８４および封止層８６（壁部）がダイヤフラム部６４と異なる材料（より具体的には線膨張係数が大きい材料）で構成されていることによっても、比較的簡単な構成で、ブリッジ回路７０の出力電圧のオフセット量を調整することができる。かかる調整は、抵抗素子２ａ、２ｂに代えて、または、抵抗素子２ａ、２ｂとともに行うことができる。なお、この点については、後述する製造方法の説明とともに、詳述する。
【００７５】
次に、物理量センサー１の製造方法を簡単に説明する。
図６〜図８は、図１に示す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。
【００７６】
［センサー素子形成工程］
まず、図６（ａ）に示すように、ＳＯＩ基板である基板６Ｘを用意する。この基板６Ｘは、単結晶シリコンで構成されているシリコン層６１Ｘ（ハンドル層）と、シリコン酸化膜で構成されている酸化シリコン層６２（ボックス層）と、単結晶シリコンで構成されているシリコン層６３Ｘとがこの順で積層されてなる。ここで、シリコン層６１Ｘは、後の工程において、必要に応じて研磨等により薄肉化された後に、凹部６５が形成されてシリコン層６１となる。
【００７７】
次に、シリコン層６３Ｘにリン、ボロン等の不純物をドープ（イオン注入）することにより、図６（ｂ）に示すように、ピエゾ抵抗素子７を形成する。このとき、図示しないが、抵抗素子２ａ、２ｂおよび配線９もシリコン層６３Ｘに形成する。これにより、ピエゾ抵抗素子７等が形成されたシリコン層６３を得る。
【００７８】
このイオン注入では、配線９への不純物のドープ量がピエゾ抵抗素子７および抵抗素子２ａ、２ｂよりも多くなるようにイオン注入条件等を調整する。
【００７９】
例えば、ボロンを１７ｋｅＶでイオン注入を行う場合、ピエゾ抵抗素子７および抵抗素子２ａ、２ｂへのイオン注入濃度を１×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上１×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下程度とし、配線９へのイオン注入濃度を１×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上５×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下程度とする。
【００８０】
［層間絶縁膜・配線層形成工程］
次に、図６（ｃ）に示すように、シリコン層６３上に、層間絶縁膜８１Ｘ、８３Ｘ、配線層８２、８４および表面保護膜８５を形成する。
【００８１】
層間絶縁膜８１Ｘ、８３Ｘの形成は、シリコン酸化膜をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成し、そのシリコン酸化膜をエッチングによりパターンニングすることにより行う。
【００８２】
ここで、層間絶縁膜８１Ｘ、８３Ｘのそれぞれの厚さは、特に限定されないが、例えば、１５００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下程度とされる。
【００８３】
また、配線層８２、８４の形成は、層間絶縁膜８１Ｘ、８３Ｘ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行う。
【００８４】
ここで、配線層８２、８４のそれぞれの厚さは、特に限定されないが、例えば、３００ｎｍ以上９００ｎｍ以下程度とされる。
【００８５】
このような層間絶縁膜８１Ｘ、８３Ｘと配線層８２、８４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。
【００８６】
このような層間絶縁膜８１Ｘ、８３Ｘおよび配線層８２、８４の形成後、スパッタリング法、ＣＶＤ法等により表面保護膜８５を形成する。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。
【００８７】
ここで、表面保護膜８５の厚さは、特に限定されないが、例えば、５００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下程度とされる。
【００８８】
［空洞部形成工程］
次に、図７（ａ）に示すように、エッチングにより空洞部Ｓを形成する。これにより、層間絶縁膜８１Ｘ、８３Ｘの一部が除去されて、層間絶縁膜８１、８３が形成される。
【００８９】
空洞部Ｓの形成は、被覆層８４１に形成された複数の細孔８４２を通じたエッチングにより、層間絶縁膜８１Ｘ、８３Ｘの一部を除去することにより行う。ここで、かかるエッチングとしてウェットエッチングを用いる場合、複数の細孔８４２からフッ酸、緩衝フッ酸等のエッチング液を供給し、ドライエッチングを用いる場合、複数の細孔８４２からフッ化水素酸ガス等のエッチングガスを供給する。
【００９０】
［封止工程］
次に、図７（ｂ）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。これより、空洞部Ｓが封止層８６により封止され、積層構造体８を得る。
【００９１】
ここで、封止層８６の厚さは、特に限定されないが、例えば、１０００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下程度とされる。
【００９２】
［ダイヤフラム形成工程］
次に、シリコン層６１Ｘの下面を必要に応じて研削した後、シリコン層６１Ｘの下面の一部をエッチングにより除去することにより、図８に示すように、凹部６５を形成する。これにより、周囲よりも薄肉なダイヤフラム部６４が形成される。
【００９３】
ここで、シリコン層６１Ｘの下面の一部を除去する際、酸化シリコン層６２がエッチングストップ層として機能する。これにより、ダイヤフラム部６４の厚さを高精度に規定することができる。
【００９４】
なお、シリコン層６１Ｘの下面の一部を除去する方法としては、ドライエッチングであっても、ウェットエッチング等であってもよい。
【００９５】
このようにして得られた物理量センサー１では、基板６が主にシリコンで構成されているが、封止層８６がシリコンよりも線膨張係数の大きい金属材料で構成されているため、成膜後の封止層８６には、図８中の矢印で示す方向に収縮しようとする力が生じており、その力に反発する引張応力が残留している。また、この封止層８６が収縮しようとする力は、ダイヤフラム部６４が図８中の破線で示すように撓み変形（初期変形）するように、ダイヤフラム部６４にも作用し、これにより、ピエゾ抵抗素子７には、初期応力が生じている。この初期応力は、オフセット電圧を負側にずらすのに寄与する。よって、前述したように、かかる初期応力を用いて、ブリッジ回路７０の出力電圧のオフセット量を調整することができる。
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。
【００９６】
＜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。
【００９７】
図９は、本発明の第２実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。図１０は、図９に示す物理量センサーのピエゾ抵抗素子の配置を示す平面図、図１１は、図９に示す物理量センサーのピエゾ抵抗素子を含むブリッジ回路を示す図である。
【００９８】
以下、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。なお、図９〜図１１において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００９９】
第２実施形態は、同一基板上に複数のダイヤフラム部を設けた以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【０１００】
図９に示す物理量センサー１Ａは、同一の基板６に複数のダイヤフラム部６４が設けられている。本実施形態では、図１０に示すように、４つのダイヤフラム部６４が行列状に配置されており、各ダイヤフラム部６４には、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが配置されている。このような物理量センサー１Ａは、ダイヤフラム部６４ごとの４つのユニット１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備えているといえる。
【０１０１】
このような４つのユニット１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、図１１に示すようなブリッジ回路７０Ａ（ホイートストンブリッジ回路）を構成している。
【０１０２】
具体的に説明すると、図１０に示すように、ユニット１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのピエゾ抵抗素子７ａは、１対の電極８４ｂ１、８４ｂ２に対して、直列に電気的に接続されている。また、ユニット１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのピエゾ抵抗素子７ｂは、１対の電極８４ｂ３、８４ｂ４に対して、直列に電気的に接続されている。また、ユニット１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのピエゾ抵抗素子７ｃおよび抵抗素子２ａは、１対の電極８４ｂ１、８４ｂ３に対して、直列に電気的に接続されている。また、ユニット１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのピエゾ抵抗素子７ｄおよび抵抗素子２ｂは、１対の電極８４ｂ２、８４ｂ４に対して、直列に電気的に接続されている。
【０１０３】
以上のようにしてユニット１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄおよび抵抗素子２ａ、２ｂが図１１に示すブリッジ回路７０Ａを構成している。このブリッジ回路７０Ａには、１対の電極８４ｂ１、８４ｂ４間に駆動電圧ＡＶＤＣ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７０Ａでは、１対の電極８４ｂ２、８４ｂ３間の電位差（出力電圧Ｖｏｕｔ）がピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの抵抗値変化に応じた信号（電圧）として出力される。
【０１０４】
なお、空洞部Ｓは、図示の場合、ダイヤフラム毎に配置されているが、これに限定されず、例えば、複数のダイヤフラムに一つの空洞部Ｓが対応していてもよい。
【０１０５】
以上のような物理量センサー１Ａでは、複数のピエゾ抵抗素子７が互いに異なるダイヤフラム部６４に配置されていて直列に電気的に接続されているので、小型化に伴ってピエゾ抵抗素子７の１つあたりの面積が小さくなっても、直列に接続された複数のピエゾ抵抗素子７の合計により面積を増やすことができる。そのため、１／ｆノイズを低減しつつ、受圧感度を高めることができる。したがって、小型化を図っても、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。
【０１０６】
以上説明したような物理量センサー１Ａによっても、優れた検出精度を発揮することができる。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
また、前述した実施形態では、１つのダイヤフラム部に設けられるピエゾ抵抗素子の数は、前述した実施形態に限定されず、１つ以上３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよい。また、ピエゾ抵抗素子の配置や形状等も前述した実施形態に限定されず、例えば、前述した実施形態において、ダイヤフラム部の中央部にピエゾ抵抗素子を配置してもよい。
【０１２３】
また、前述した実施形態では、ダイヤフラム部１つあたりの補正用の抵抗素子の数が４つである場合を例に説明したが、これに限定されず、１つ以上３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよい。また、第２実施形態において、ダイヤフラム部ごとに補正用の抵抗素子の数が異なっていてもよい。
【０１２４】
また、前述した実施形態では、物理量センサーに配置されるダイヤフラムの数は、前述の実施形態に限定されず、例えば、２つまたは３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。
【符号の説明】
【０１２５】
１‥‥物理量センサー
１Ａ‥‥物理量センサー
１ａ‥‥ユニット
１ｂ‥‥ユニット
１ｃ‥‥ユニット
１ｄ‥‥ユニット
２ａ‥‥抵抗素子
２ｂ‥‥抵抗素子
６‥‥基板
６Ｘ‥‥基板
７‥‥ピエゾ抵抗素子
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‥‥積層構造体
９‥‥配線
３１‥‥増幅回路
３２‥‥ＡＤ変換回路
６１‥‥シリコン層
６１Ｘ‥‥シリコン層
６２‥‥酸化シリコン層
６３‥‥シリコン層
６３Ｘ‥‥シリコン層
６４‥‥ダイヤフラム部
６５‥‥凹部
７０‥‥ブリッジ回路
７０Ａ‥‥ブリッジ回路
７１ａ‥‥ピエゾ抵抗素子
７１ｂ‥‥ピエゾ抵抗素子
７１ｃ‥‥ピエゾ抵抗素子
７１ｄ‥‥ピエゾ抵抗素子
８１‥‥層間絶縁膜
８１Ｘ‥‥層間絶縁膜
８２‥‥配線層
８２ａ‥‥配線層
８３‥‥層間絶縁膜
８３Ｘ‥‥層間絶縁膜
８４‥‥配線層
８４ａ‥‥配線層
８４ｂ１‥‥電極
８４ｂ２‥‥電極
８４ｂ３‥‥電極
８４ｂ４‥‥電極
８５‥‥表面保護膜
８６‥‥封止層
９１ａ‥‥配線
９１ｂ‥‥配線
９１ｃ‥‥配線
９１ｄ‥‥配線
９２ａ‥‥配線
９２ｂ‥‥配線
９２ｃ‥‥配線
９２ｄ‥‥配線
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
８４１‥‥被覆層
８４２‥‥細孔
Ｐ１‥‥下限値
Ｐ２‥‥上限値
Ｓ‥‥空洞部
Ｖｏｕｔ‥‥出力電圧
ΔＲ‥‥差
ΔＲ０‥‥差
【図１】
2016008953.tif 000003
【図２】
2016008953.tif 000004
【図３】
2016008953.tif 000005
【図４】
2016008953.tif 000006
【図５】
2016008953.tif 000007
【図６】
2016008953.tif 000008
【図７】
2016008953.tif 000009
【図８】
2016008953.tif 000010
【図９】
2016008953.tif 000011
【図１０】
2016008953.tif 000012
【図１１】
2016008953.tif 000013
【図１２】
2016008953.tif 000014
【図１３】
2016008953.tif 000015
【図１４】
2016008953.tif 000016
【図１５】
2016008953.tif 000017