【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力センサに関し、特に微細な形状を検知するセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、個々を識別する装置として指紋センサが用いられており、この指紋センサには簡単で且つ精度良く指紋を検知することが要求されている。この種の指紋センサとしては指紋を光学的に検知するものや電気的に検知するものなど、様々なタイプのものが研究、開発されている。例えば特開平９−１２６９１８号公報や特開平１０−３００６１０号公報には、電極を有するマイクロセンサ部をマトリクス状に配置し、指からの圧力を電気信号に変換して指紋を検知するものが記載されている。このマイクロセンサ部は、２枚の電極の間に空洞を介在させた状態で対向配置している。
【０００３】
図２０には製造途中におけるマイクロセンサ部の断面図を示す。シリコン基板１０１上にはエッチングバリア層１０２が積層され、その上に所定のパターンでＡｕ又はＴｉによる第一金属層１０３が形成される。この第一金属層１０３は可変コンデンサの第一電極、若しくは、マイクロコンタクタの第一端子として使用される。第一金属層１０３に対応して多結晶シリコン又はＡｌからなる隔膜１０４を形成し、隔膜１０４上にＡｕ又はＴｉからなる第二金属層１０５を形成する。そして基板１０１の表面全体を窒化シリコンからなる絶縁膜１０６で覆う。マイクロセンサ部の表面には第二金属膜１０５及び絶縁膜１０６に隔膜１０４まで達する開口１０７が形成され、開口１０７の部分で隔膜が外部に露出する。なお図２０ではこの状態を示している。この後で基板１０１にウェットエッチングを行うが、このとき溶液が多結晶シリコン又はＡｌからなる隔膜１０４をエッチングし、隔膜１０４が取除かれて空洞が形成される。エッチング終了後に開口１０７を窒化シリコンなどで塞ぎ、空洞を密閉する。そしてマイクロセンサに指からの圧力が加わると、その圧力に応じて絶縁膜１０６及び第二金属層１０５が第一金属層１０３側へ湾曲し、その状態に応じた電気信号を出力して、指紋の形状を検知する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１２６９１８号公報
【特許文献２】
特開平１０−３００６１０号公報に
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
マイクロセンサの上方電極になる第二金属層１０５には、指からの圧力に応じて第一金属層１０３側に湾曲する柔軟性と、圧力がなくなったときに元の状態に戻る復元力が要求される。それに対して絶縁膜１０６は金属に比べて硬いため、従来のように第二金属層１０５を絶縁膜１０６で覆った場合は、第二金属層１０５と絶縁層１０６との柔軟性や弾力性の差が大きくなり、使用している間に第二金属層１０５などが破損する可能性が高かった。特に第二金属層１０５上には絶縁性を保つために膜厚の厚い絶縁膜が複数形成されるため、絶縁膜１０６と第二金属層１０５との柔軟性に大きな差が生じやすく、破損しやすかった。
【０００６】
また柔軟性を有する第二金属層１０５は強度が弱いため、マイクロセンサの使用回数が多くなると第二金属層１０５が破損しやすくなり、精度や耐久性が低下する。また、従来の第二金属層１０５は全体が平坦に形成されるため、材質や膜厚によって柔軟性や復元力を設定することになる。しかし柔軟性を得るために膜厚を薄くすると復元力が弱くなり、復元力を補うために膜厚を厚くすると柔軟性がなくなるため、従来のものでは十分な柔軟性と復元力を備えた第二金属層１０５を得ることが困難であった。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みなされたもので、センサ部の故障が少なく、適正な感度の圧力センサを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の圧力センサは、複数のセンサ部をマトリクス状に配置し、各センサ部は、センサ部内に配置された第一電極と、第一電極を覆う第一絶縁膜と、第一絶縁膜に形成されると共に第一電極の一部分を露出させるセンサ孔と、少なくとも露出した第一電極の上方に位置する空洞部と、空洞部を挟んで第一電極に対向配置すると共に第一電極側に湾曲可能な第二電極とを有することを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、複数のセンサ部を配置した圧力センサの製造方法において、センサ部内に第一電極を形成する工程と、第一電極上に中間層を形成する工程と、中間層上に第二電極を形成する工程と、第二電極上にオーバーコート膜を形成する工程と、オーバーコート膜上に絶縁膜を形成する工程と、中間層を取除いて空洞部を形成する工程と、センサ部の中央部分に存在する絶縁膜を取除いて開口部を形成する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面を参照して説明する。なお、この実施例では複数のセンサ部を並べて微細な形状を検出する圧力センサを説明するが、本発明は微細な形状を検知する圧力センサに限定するものではない。例えば、センサ部を１つにして圧力を検知する圧力センサでもよく、また若干大きめのセンサ部を複数並べて押圧の有無を検知するタッチパネルでもよい。さらに、この実施例ではセンサ部として一対の電極の接触の有無により検知状態を識別するものを説明するが、本発明は、センサ部に一対の電極の間隔に応じた検知信号を出力する静電気式にも有効である。
【００１１】
まず第一の実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明の圧力センサの概略を示す全体図である。１は透明なガラス基板であり、ガラス基板１上には行方向に存在する複数の第一配線２と列方向に存在する複数の第二配線３がマトリクス状に形成されている。この実施例では基板としてガラス基板１を用いたが、ガラス基板に限定するものではなく、プラスティックフィルムなどでもよい。４は第一配線２と第二配線３の交差部付近に設けられたセンサ部、５は第二配線３上に設けられた通気口部である。複数のセンサ部４をマトリクス状に並べた領域が、微細な形状を検知する圧力検知領域に該当し、通気口部５は圧力検知領域外に設けられている。なお、センサ部４を組み込んだ圧力センサ装置には形状を検知するための領域が設けられているが、ここでいう圧力検知領域とはこの圧力センサ装置の形状を検知するための領域ではなく、センサ部４が存在する領域のことを意味する。通気口部５はセンサ部４が並ぶ列方向の延長線上に存在し、この列方向に並ぶセンサ部群の両端に隣接して配置されている。なお、通気口部５をこのセンサ部群の一方の端部にだけ隣接配置してもよい。６は第一配線２に走査信号を供給する走査回路、７は第二配線３に流れる信号を検知する感知回路である。
【００１２】
センサ部４の詳細な構成は後述するが、センサ部４では第一配線２に接続する第一電極と第二配線３に接続する第二電極が空洞部を介して対向配置している。第二電極は検体からの圧力に応じて第一電極側に湾曲し、所定以上の圧力が加わると第一電極に接触する。そして検体を圧力検知領域に押し付けたとき、検体の凸部に対応するセンサ部４では両電極が接触し、検体の凹部に対応するセンサ部４では両電極が離れたままである。このとき走査回路６から１つの第一配線２に走査信号を供給すると、両電極が接触しているセンサ部４では両電極を介して第二配線３に信号が流れ、両電極が接触していないセンサ部４では第二配線３に信号が流れない。そして感知回路７で第二配線３を流れる信号の有無を検知すれば、各センサ部４に加わる圧力を検知できる。走査回路６から各第一配線２に順次走査信号を供給し、圧力検知領域を一通り走査して形状を検知する。
【００１３】
図２はセンサ部４及び通気口部５の平面図を示し、図３は図２のＡ−Ａに沿った断面であるセンサ部４の断面図、図４は図２のＢ−Ｂに沿った断面である通気口部５の断面図、図５は図２のＣ−Ｃに沿った断面図である。
【００１４】
まずセンサ部４の構造について説明する。ガラス基板１上には全面にＳｉＮｘによる下層絶縁膜１１が積層されている。下層絶縁膜１１上には複数の第一配線２がそれぞれ平行に配置され、センサ部４に第一電極８が形成される。この第一配線２と第一電極８は共に下層絶縁膜１１上に積層された金属層をパターニングして形成される。この金属層としては例えばＡｌとＭｏによる積層構造が用いられる。第一電極８は、センサ部４の中央部に位置し中央電極部に相当する円状部８ａと、センサ部４の周囲に位置する環状部８ｂと、円状部８ａと環状部８ｂを接続する接続部８ｃとを備えている。この実施例では１つの環状部８ｂを設け、この環状部８ｂはセンサ部４の中央を中心とした環状である。
【００１５】
１２は第一配線２と第一電極８を電気的に接続する細長状のコンタクト層であり、アモルファスシリコン層や多結晶層、金属層により形成されている。このコンタクト層１２は第一配線２や第一電極８の金属よりも高抵抗な部材で形成する。ここでコンタクト層１２の抵抗をＲ、第一配線２に供給される走査信号の電圧をＥ、第二配線３を流れる電流をＩとすると、Ｅ＝ＩＲの関係が成り立つ。従って１つのセンサ部４を介して第二配線３に流れる信号は、電流値がＩになる。しかし、第二配線３を流れる信号が、例えばセンサ部４、走査されていない第一配線２、他の列のセンサ部４、他の列の第二配線３と流れた場合、走査信号は始めの第一配線２から見て最終的に３つのコンタクト層１２を通過することになる。そして、この他の列の第二配線３を流れる電流をＩ’とすると、Ｅ＝３ＲＩ’となり、Ｉ’＝Ｉ／３となる。従って第二配線３を流れる電流値を見ることで他のセンサ部４を経由していないかを見分けることができ、センサ自体の精度を向上させることができる。
【００１６】
このコンタクト層１２には膜厚均等に成膜でき、光学的手段を用いてパターン形成可能なものがよく、ここでは多結晶シリコンや導電性不純物を混入したアモルファスシリコン層からなるが、スイッチング素子や整流素子（ダイオードなど）で構成しても良い。
【００１７】
コンタクト層１２の抵抗は感知回路７で検出できる最小の電流値を基にして決める。また、高抵抗のコンタクト層１２を用いる場合は、配線抵抗を小さくする必要がある。抵抗は距離に比例するため、走査回路６から離れるほど走査回路６までの抵抗も高くなる。そのため走査回路６から遠いところに位置するセンサ部４までの配線抵抗がコンタクト層１２と同程度の抵抗になった場合、感知回路７の検出結果から適正な値かどうかの見分けがつかなくなる。よって第一配線２には抵抗の小さいＡｌ等を含むようにした方がよい。
【００１８】
１３はＳｉＮｘまたはＳｉＯ２などによる第一絶縁膜であり、下層絶縁膜１１や第一配線２などを覆っている。第一絶縁膜１３はセンサ部４にも存在するが、センサ部４の中央付近には円形状のセンサ孔１４が形成され、第一電極の円状部８ａの中央部分を露出させている。このセンサ孔１４の大きさや厚さ（センサ孔１４周縁の第一絶縁膜１３の厚さ）はセンサの感度に影響する。
【００１９】
第一電極の円状部８ａの周囲を第一絶縁膜１３で覆っているため、第二電極９が第一電極８と大きな範囲で密着することがなく、第二電極９が第一電極８に接触した後に第一絶縁膜１３付近から第二電極９が第一電極８と離れる。そして第一絶縁膜１３が厚くなるほど、第二電極９の弾力性が弱くても元の状態に戻りやすくなるが、第二電極９が第一電極８に接触する可能性も低くなる。
【００２０】
また、センサ孔１４が大きいときは第一電極８の露出部分が多くなり、第二電極９と接触する可能性が増える。従ってセンサ部４に掛かる小さな圧力の検知が可能になるが、それだけ過度の検知にもなりやすい。それに対してセンサ孔１４が小さくなると第一電極８の露出部分が少なくなり、第二電極９と接触する可能性が少なくなるため、その分だけ圧力に対して鈍感なセンサになる。
【００２１】
よって、第一絶縁膜１３の厚さやセンサ孔１４の大きさは圧力センサに求められる感度によって適宜設定される。そして、第一絶縁膜１３の厚さは約５００Å〜約１００００Å、センサ孔１４の直径は約５μｍ〜約４０μｍであれば、精度よく形状を検知できる圧力センサになる。第一絶縁膜１３の厚さは約２０００〜約５０００Åであればより好ましい。なおセンサ孔１４を多角形状にしてもよく、そのときセンサ孔１４の大きさは一辺が約５μｍ〜約４０μｍの正方形の範囲内にするとよい。
【００２２】
第一絶縁膜１３から露出した第一電極８は空洞部１０を介在させて第二電極９と対向配置する。空洞部１０の形成方法は後述するが、センサ部４を平面方向から見たとき、空洞部１０は第一電極の環状部８ｂまで広がっている。また、センサ部４の４隅にはリリース口１５が設けられ、空洞部１０はこのリリース口１５にまで延在している。
【００２３】
第二電極９は金属層により形成され、例えばＭｏが用いられる。センサ部４内では、第二電極９は５０μｍ×５０μｍの正方形状にパターニングされ、４隈にリリース口１５が開口している。列方向に並ぶセンサ部４では、それぞれ隣接するセンサ部４との間に互いの第二電極９を電気的に連結する連結部３０が形成され、第二電極９や連結部３０が第二配線３を兼ねている。連結部３０は第二電極９よりも幅が狭く、第一配線２に第一絶縁膜１３を介して直交方向に重なっている。第二電極９と連結部３０の製造工程は後述するが、第二電極９と連結部３０は同一の金属層をパターニングして形成されている。
【００２４】
第二電極９が第二配線３を兼ねることで、特別に第二配線用の専用配線を設ける必要がなくなる。したがって、圧力検知領域内に占めるセンサ部４の面積を増やすことができ、それだけ圧力検知領域のスペースを有効に使える。
【００２５】
第二電極９はほぼ均一な膜厚を有しているが、後述する中間層２５の表面が第一電極８の形状に応じて凹凸になるため、第二電極９も凹凸形状になる。つまり大まかに見て円状部８ａや環状部８ｂに対向する部分が凸状になり、第一電極８に対向しない部分が凹状になる。こうして第二電極９が全体的に凹凸部分を有するため、第二電極９が補強され復元力が増加する。また第二電極９に強い圧力が掛かったときでも、第二電極９の全体に応力が働くため強度が増し、第二電極９が破損する可能性が低減し、耐久性が向上する。
【００２６】
１６は第二絶縁膜、１７は保護膜であり、第一絶縁膜１３や第二配線２上に積層される。この実施例では共にＳｉＮｘで形成されている。なお、これらの膜１６、１７はＳｉＮｘに限定するものではなく、ＳｉＯ２でもよく、ポリイミドやポリアクリレートなどの有機絶縁膜でもよい。詳細は後述するが、第二絶縁膜１６と保護膜１７は別工程で形成される。第二絶縁膜１６にはリリース口１５が形成され、リリース口１５を形成した後で第二絶縁膜１６上に保護膜１７を形成するため、リリース口１５は保護膜１７で塞がれる。そして、リリース口１５を塞ぐ保護膜１７と第二絶縁膜１６上に積層される保護膜１７は同時形成されるが、膜としては連続せずに分かれている。このリリース口１５を塞ぐ保護膜１７が閉塞部に相当する。なお、この保護膜１７の膜厚をリリース口１５部分の深さより厚くしていけば、リリース口１５内の保護膜１７と第二絶縁膜１６上の保護膜１７がつながる。
【００２７】
センサ部４では、第二電極９上の第二絶縁膜１６と保護膜１７が円形状に取除かれ、第二電極９が露出している。第二電極９は第二絶縁膜１６が被覆されている境界部分を支点にして湾曲するため、第二絶縁膜１６が取除かれている範囲の大きさによって第二電極９の柔軟性が変わる。第二絶縁膜１６を大きく取除くと第二電極９が湾曲しやすくなり、検体の凸部が第二電極９に当たったときに第二電極９が湾曲して第一電極８と接触するため、圧力に対して敏感なセンサ部４になる。それに対して、第二電極９上に第二絶縁膜１６や保護膜１７を広めに残した場合、その分だけ第二電極９が湾曲し難くなるため、圧力に対して鈍感なセンサ部４になる。第二電極９の湾曲のしやすさはセンサ部４の感度に影響し、圧力に対して敏感になるほど圧力の検知のし過ぎにより検体の形状が不明瞭になり、圧力に対して鈍感になるほど微細な形状を検知できない部分が存在するため検体の形状が不鮮明になる。したがって敏感になりすぎても、鈍感になりすぎても誤検知の可能性が増大するため、第二電極９の湾曲のし易さが適正になるように設計する必要がある。そして第二絶縁膜１６が取除かれている部分の境界が第一電極８の最も外側の環状部８ｂよりも内側に位置するように設定すると、第二電極９の柔軟性と復元力が適切な範囲内になる。
【００２８】
薄膜の第二絶縁膜１６や保護膜１７が第二電極９上に存在すると第二電極９の補強及び保護の役割を果すため、それだけ第二電極９の破損は少なくなる。この実施例では第二絶縁膜１６と保護膜１７を除去しているが、これらの条件を考慮して、除去せずに第二電極９上の第二絶縁膜１６や保護膜１７の厚み方向の一部を取除き、中央部分を薄くしてもよい。このとき薄くした部分はセンサ部４を中心として円形状にするとよい。なお、この実施例では第二絶縁膜１６を円形状に取除いたが、第二絶縁膜を四角形状に取除いてもよい。
【００２９】
第二電極９上の第二絶縁膜１６を取除いた部分または第二絶縁膜１６を薄くした部分の大きさは、円形状の場合、直径約５μｍ〜約４０μｍが適している。より好ましくは約２４〜約２８μｍが適している。なお四角形状の場合、その大きさは一辺が約５μｍ〜約４０μｍの正方形の範囲内がよい。
【００３０】
次に通気口部５について説明する。２０は通気口部５の中央付近に位置し、下層絶縁膜１１上に形成されたダミー電極である。ダミー電極２０は中心に開口を有するドーナツ状の金属層であり、第一配線２や第一電極８と同一工程で形成される。従って、例えば下層絶縁膜１１の全面にＭｏとＡｌの積層構造からなる金属層を積層し、この金属層をパターニングしてダミー電極２０、第一配線２、第一電極８を同時形成する。そしてダミー電極２０は第一配線２と電気的な接続がなく、孤立して設けられている。第一絶縁膜１３は下層絶縁膜１１やダミー電極２０を覆うように積層され、通気口部５の中央付近では第一絶縁膜１３を取除いて下層絶縁膜１１やダミー電極２０の一部を露出している。
【００３１】
２１は通気口部５に位置する補助電極であり、センサ部４の第二電極９と同様にＭｏ等からなる金属層を５０μｍ×５０μｍの正方形状にパターニングし、４隈にリリース口１５を形成している。通気口部５の補助電極２１はその形状がセンサ部４の第二電極９と類似しているが、形状を検知する機能はなく、第二配線３の一部として存在する。補助電極２１と第一絶縁膜１３の間には第二空洞部２２が設けられ、この第二空洞部２２はセンサ部４の空洞部１０と空間的に連通し、両空洞部１０、２２間を通気可能にしている。補助電極２１上には第二絶縁膜１６が積層され、補助電極２１と同様にリリース口１５が設けられている。
【００３２】
通気口部５の中央には補助電極２１及び第二絶縁膜１６を貫通する通気口２３が形成されている。そして通気口２３に対応する位置にはダミー電極２０、第一絶縁膜１３が存在しない。第二絶縁膜１６上に保護膜１７を積層するとき、リリース口１５はこの保護膜１７の一部によって塞がれて第二空洞部２２との連通状態を絶たれるが、通気口２３では保護膜１７が下層絶縁膜１１上に積層されるため第二空洞部２２との連通状態を維持する。通気口部５では補助電極２１上の第二絶縁膜１６、保護膜１７は取除かれず、そのまま残っている。従って第二絶縁膜１６、保護膜１７により補助電極２１の湾曲が規制され、通気口２３の周辺が補強されることになり、製造中や使用中でも通気口２３は第二空洞部２２と連通している。
【００３３】
２４は中空状でその内部を空気が行き来できる通路部であり、通気口部５とセンサ部４の間や隣接するセンサ部４間に位置し、センサ部４の空洞部１０同士やセンサ部４の空洞部１０と通気口部５の第二空洞部２２をつないでいる。通路部２４は、その底面を第一絶縁膜１３で、側面や上面を第二配線３の金属層である補助電極２１で構成している。通路部２４により各センサ部４の空洞部１０と通気口部５の第二空洞部２２が空間的に連通状態になり、通気口２３を介して外気の行き来が可能になる。また通路部２４の横幅は空洞部１０の横幅よりも狭くなっているため、通気口２３から入ってきた塵埃が通路部２４を介して空洞部１０に侵入することを防止できる。
【００３４】
このような構造により、保護膜１７により各リリース口１５を塞いだ後でも、センサ部４の空洞部１０内をほぼ外気圧と同じ気圧に保つことができる。そのため真空引きを行う工程中にセンサ部４の第二電極９には大きな負荷がかからず、破損することを防止できる。さらにセンサ部４とは別に通気口部５を設けているため、センサ部４の空洞部１０内に塵埃が侵入することを防止でき、故障の少ない圧力センサを得ることができる。なお、圧力センサの使用時に通気口部５から塵埃が入り込まないように、この通気口２３を最終的に塞いでも良い。
【００３５】
次にセンサ部４と通気口部５の製造工程を図面に基づいて説明する。図６はセンサ部４の製造工程を示す断面図（図３の断面図に相当）、図７はセンサ部４の製造工程を示す平面図、図８は通気口部５の製造工程を示す断面図（図４の断面図に相当）、図９は通気口部５の製造工程を示す平面図である。
【００３６】
ガラス基板１上にＳｉＮｘからなる下層絶縁膜１１を積層し、下層絶縁膜１１上にＳｉ層を積層する。Ｓｉ層をアニール処理によって多結晶化し、その後でフォトリソグラフィ法によりコンタクト層１２に相当する部分だけＳｉ層を残す。その後、ＭｏとＡｌの積層構造をした金属層をスパッタ法等により下層絶縁膜１１上に形成し、フォトリソグラフィ法により図６（ａ）、図７（ａ）、図８（ａ）に示すような第一配線２、第一電極８、ダミー電極２０を形成する。このときダミー電極２０は中央に開口がない円板状に形成される。
【００３７】
次に、下層絶縁膜１１や第一配線２上にＳｉＮｘを積層して第一絶縁膜１３を形成する。そしてエッチング工程によって、第一絶縁膜１３は円状部８ａとダミー電極２０に対応する部分が取除かれている。センサ部４では図６（ｂ）、図７（ｂ）に示すように、円状部８ａ上の第一絶縁膜１３を円形状に取除き、センサ孔１４を形成している。こうして円状部８ａの中央部分を露出させ、円状部８ａの周縁部分を第一絶縁膜１１で被覆している。また通気口部５では図８（ｂ）、図９（ａ）に示すように、ダミー電極２０上の第一絶縁膜１３を円形状に取除いている。そしてダミー電極２０の中央部分を露出させながら、ダミー電極２０の周縁部分は第一絶縁膜１３で被覆されている。ダミー電極２０上の第一絶縁膜１３のエッチング部分は、通気口２３よりも大きくなっている。円状部８ａ上に存在する第一絶縁膜１３の割合は圧力センサの感度に影響し、ダミー電極２０上に存在する第一絶縁膜１３の割合は通気口２３の大きさに影響する。
【００３８】
次に、第一絶縁膜１３や露出した第一電極８、ダミー電極２０上にＡｌからなる金属層を積層する。その後、フォトリソグラフィー法などでこの金属層を所定形状にパターニングし、中間層２５を形成する。この中間層２５は最終的には取除かれるが、中間層２５の存在した部分が空洞部１０や通路部２４になる。従って、センサ部４では図６（ｃ）、図７（ｃ）に示す形状の中間層２５になり、通気口部５では図８（ｃ）、図９（ｂ）に示す形状の中間層２５になる。センサ部４の中間層２５は、第一電極８の円状部８ａから環状部８ｂまでを覆うほぼ円形状の部分とそこから突出して４箇所のリリース口１５まで延在する部分とを備えている。通気口部５の中間層２５もセンサ部４の中間層２５とほぼ同じ形状をしている。通気口部５のダミー電極２０は中央付近にのみ存在するため、通気口部５には第一電極８の環状部８ｂのような金属層は存在しないが、中間層２５はダミー電極２０を含む通気口部５の大部分を覆う円形状の部分とそこから突出してリリース口１５まで延在する部分とを備えている。そして、隣接するセンサ部４同士の間やセンサ部４と通気口部５との間には、通路部２４に相当する細長状の中間層２５が存在する。従って、列方向に並ぶ各センサ部４と通気口部５では、その部分に存在する中間層２５が分割することなく連なって形成されている。なお、各中間層２５の形状や厚み等の大きさは、希望する空洞部１０や通路部２４の形状、サイズに合わせて設計される。
【００３９】
次に、中間層２５や第一絶縁膜１３上に金属層をスパッタ法により積層する。この金属層はＭｏとＡｌの積層構造になる。センサ部４の中間層２５は第一電極８の形状に応じて表面が凹凸状になる。この金属層上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法による露光、現像、エッチング処理を施して第二電極９や連結部３０を含む第二配線３を形成する。このとき中間層２５は第二配線３の金属層で完全に覆われた状態になる。図６（ｄ）、図７（ｄ）に示すように、センサ部４では中間層２５を完全に覆うほぼ四角形状の第二電極９がほぼ均一な膜厚で形成され、中間層２５の表面の凹凸に応じて第二電極９も凹凸状になる。このとき、まだ第二電極９にはリリース口１５を形成しない。また図８（ｄ）、図９（ｃ）に示すように、通気口部５にも中間層２５を完全に覆うほぼ四角形状の補助電極２１が形成され、この工程のときには補助電極２１にもリリース口１５と通気口２３を形成しない。通路部２４に相当する中間層２５は連結部３０で覆われ、この連結部３０により隣接するセンサ部４の第二電極９を電気的に連結する。
【００４０】
次に、第二電極９や第一絶縁膜１３上にＳｉＮｘを積層し、第二絶縁膜１６を形成する。そしてセンサ部４では図６（ｅ）、図７（ｅ）に示すようにリリース口１５に該当する部分のＳｉＮｘを取除き、また通気口部５では図８（ｅ）に示すようにリリース口１５と通気口２３に該当する部分のＳｉＮｘを取除く。この第二絶縁膜１６が取除かれた部分は、それぞれ第二電極９、補助電極２１の一部分が露出する。
【００４１】
次に、ＭｏとＡｌの両方の材質を除去するエッチング処理をする。このエッチング処理により第二絶縁膜１６から露出している部分の金属層が除去される。エッチング方法としては、ドライエッチングとウェットエッチングの両方が利用できる。例えば、エッチング液にリン酸、硝酸、酢酸の混合液を用いれば、ＭｏとＡｌの両方がエッチングできる。このエッチング処理により、センサ部４では図６（ｆ）に示すようにリリース口１５に対応する部分の第二電極９と中間層２５が取除かれる。また、通気口部５では図８（ｆ）に示すように、リリース口１５に対応する部分の補助電極２１と中間層２５、通気口２３に対応する部分の補助電極２１、中間層２５、ダミー電極２０が取除かれる。
【００４２】
次に、中間層２５だけを除去するエッチング処理を行う。このときウェットエッチングを行い、エッチング液に塩酸、リン酸、水の混合液を用いる。エッチング液はリリース口１５を通じて中間層２５に達し、中間層２５の端部から順にエッチングする。混合比が塩酸：リン酸：水＝１：５：１のエッチング液を使用した場合、中間層２５のＡｌと第二配線３などを構成するＭｏとの間に電池効果が生じ、Ａｌが短時間でエッチングされる。電池効果によりＡｌを積極的にエッチングされる場合、エッチング液としては特にリン酸が塩酸の５倍以上含まれていればその効果が得られるが、塩酸：リン酸＝１：５のエッチング液のときには同時に多量の泡が発生する。そこで実験によりさらに研究を重ねた結果、塩酸：リン酸：水＝１：１０：１のエッチング液を用いたときに、泡の発生が少なく且つＡｌが短時間で積極的にエッチングできた。このエッチング処理により中間層２５を確実に取除くことができ、各空洞部１０、２２や通路部２４が形成される（図８（ｇ）、図９（ｄ））。
【００４３】
その後、第二絶縁膜１６上にＳｉＮｘを積層し、保護膜１７を形成する。このＳｉＮｘは例えばＣＶＤで形成され、ほぼ同じ厚みの膜がガラス基板１上の全面に積層される。このときリリース口１５や通気口２３では第二絶縁膜１６などが存在しないため、リリース口１５では第一絶縁膜１３上に、通気口２３では下層絶縁膜１１上にそれぞれ保護膜１７が積層される。この保護膜１７は、センサ部４のリリース口１５を塞ぐと同時に通気口部５の通気口２３は塞がない程度の厚さに設定されている。
【００４４】
空洞部１０は中間層２５により形成されるため、中間層２５の厚さが空洞部１０の厚さとなり、空洞部１０内の厚さはほぼ均一になる。そして空洞部１０の厚さが、リリース口１５の下方の空間の底面からリリース口１５までの距離に相当する。従って、空洞部１０の厚さをｄ１、リリース口を塞ぐ保護膜１７（閉塞部）の厚さをｄとしたとき、ｄ１≦ｄであればリリース口１５を確実に塞ぐことができる。それに対して、通気口２３の周囲部分には第一絶縁膜１３とダミー電極２０が存在し、通気口２３部分には第一絶縁膜１３とダミー電極２０が取除かれているため、通気口２３部分の底面はリリース口１５部分の底面よりも下がった所に位置する。従って、通気口２３の下方の空間の底面から通気口２３までの距離をｄ２、第一絶縁膜１３の厚さをｄ３、ダミー電極２０の厚さをｄ４としたとき、ｄ２＝ｄ１＋ｄ３＋ｄ４になり、ｄ＜ｄ２であれば保護膜１７を積層しても通気口２３が塞がることはない。この条件を満たす保護膜１７を積層することで、センサ部４では図６（ｇ）に示すようにリリース口１５が塞がれ、リリース口１５から空洞部１０内に塵埃が侵入することを防止できる。また通気口部５では図８（ｈ）に示すように通気口２３が第二空洞部２２と連通するため、各センサ部４の空洞部１０の圧力を外気とほぼ同じにすることができる。
【００４５】
その後、図６（ｈ）、図７（ｆ）に示すようにセンサ部４の第二電極９上の第二絶縁膜１６と保護膜１７を取除く。この第二絶縁膜１６と保護膜１７は第一電極８の円状部８ａから環状部８ｂ付近までの領域が取除かれ、この領域の第二電極９が湾曲しやすくなる。これで圧力に対して敏感なセンサ部４を形成することができる。
【００４６】
このようにセンサ部４に空洞部１０を形成し、その形成に用いたリリース口１５を塞いだとしても、製造工程中に空洞部１０が完全に外気と遮断される状態が存在しない。従って、例えこの後の製造工程でセンサ部を真空引きした空間に置いたとしても、空洞部１０の内外で大きな気圧差が生じることを防止でき、第二電極９には大きな負荷がかからない。よって、センサ部４の破損を防ぐことができ、歩留まりが向上する。
【００４７】
次に第一電極８の第二実施例を図１０に基づいて説明する。図１０はセンサ部４内の第一電極８の平面図である。ここでは第一電極８の形状が異なるが、その他の構成は第一実施例と同じであり、説明を省略する。第二実施例の第一電極８はセンサ部４の中央に位置する円状部８ａと、円状部８ａを囲む２つの環状部８ｂと、円状部８ａと環状部８ｂを連結する細長状の接続部８ｃを有している。この実施例の環状部８ｂは、センサ部４の中央を中心とした同心円状であって、それぞれ直径の大きさが異なる二重の環で構成されている。そして最も外側に位置する環状部８ｂは第一実施例の環状部８ｂとほぼ同じ大きさであり、その直径はセンサ部４の一辺よりも若干短く設定されている。
【００４８】
第二電極９は第一電極８の形状に沿って凹凸形状を有し、第一電極８の円状部８ａと２つの環状部８ｂと接続部８ｃに対応する部分が凸状になり、第一電極８が存在しない部分が凹状になる。この実施例では第一実施例と比べて環状部８ｂが１つ多い分だけ第二電極９の凹凸も増え、第二電極９の強度も増し、復元力が増加する。このとき第一電極８上に第一絶縁膜１３を設けなければ、円状部８ａだけでなく環状部８ｂも第二電極９と電気的な接触が可能となり、感度も向上する。第二実施例でも第二絶縁膜１６が第二電極９の中央部分を除いて被覆しているが、この第二絶縁膜１６により被覆されている部分の境界は２つの環状部８ｂの間に位置する。第一電極８に環状部８ｂが３つ以上あるときは、第二絶縁膜１６により被覆された部分の境界は最も外側の環状部８ｂと次に外側の環状部８ｂとの間に位置する。
【００４９】
次に第一電極８の第三実施例を図１１に基づいて説明する。第三実施例は第一実施例と第一電極８の形状が異なるが、その他の構成は同じである。そして第三実施例は第二実施例の第一電極８と類似しており、２つの環状部８ｂが円状部８ａと分割されている。この円状部８ａには接続部８ｃを介して第一配線２の走査信号が供給されるが、環状部８ｂは電気的に分断されているため走査信号は供給されず、第二電極９を凹凸形状にするために用いられる。この第一電極８では環状部８ｂが形状の検知に関与しないため、感度は低下する。しかし、僅かな圧力では第一電極８と第二電極９が電気的な接触をしないため、誤検知の可能性も低下する。
【００５０】
なお本発明の第一電極８は実施例に限定するものでなく、第一電極８を凹凸にする他の形状も適用できる。そして、その凹凸に沿って第二電極９も凹凸形状になり、復元力が向上する。
【００５１】
次に本発明の第四の実施例を図面を参照して説明する。図１２はセンサ部４の断面図であり、図２のＡ−Ａに沿った断面に対応する。なお、この実施例は第二電極上にオーバーコート膜を設けたものであり、センサ部４等の主な構成は第一の実施例と同じである。従って共通する構成については、説明を省略する。
【００５２】
２９はオーバーコート膜であり、第二電極９を覆っている。１６は第二絶縁膜、１７は保護膜であり、オーバーコート膜２９上に積層される。オーバーコート膜２９はポリイミドなどの有機膜で形成され、第二絶縁膜１６と保護膜１７はＳｉＮｘで形成されている。なお、第二絶縁膜１６と保護膜１７は絶縁膜であればＳｉＮｘに限定するものではなく、ＳｉＯ２でもよく、ポリイミドやポリアクリレートなどの有機膜でもよい。また、オーバーコート膜２９はポリイミドに限定するものではなく、ノボラック樹脂などの有機絶縁膜、ＳｉＮｘやＳｉＯ２の無機絶縁膜、ａ−Ｓｉなどの半導体膜、ＩＴＯやＩＺＯの導電性膜でもよい。第二電極９上では第二絶縁膜１６に開口を形成するがオーバーコート膜２９には開口を形成しないため、オーバーコート膜２９は第二絶縁膜１６とは異なる材質にするのがよい。またオーバーコート膜２９に導電性膜を用いるときは各センサ部４に独立したオーバーコート膜２９を形成する。オーバーコート膜２９はセンサ部４の中央付近に第二電極９と一緒に残るため、第二電極９と同様の柔軟性や弾力性がある方がよい。従ってオーバーコート膜２９は比較的薄く形成される。なお、この実施例ではオーバーコート膜２９を１層で形成したが、薄い２層の膜により形成してもよい。
【００５３】
このオーバーコート膜２９は次のように形成される。第二電極９上にオーバーコート膜２９となる感光性を有するポリイミドを基板１上に塗布し、スピンナーにより均一な膜にする。そしてリリース口１５や通気口２３を除いた部分の有機膜を露光処理で硬化し、現像処理によりリリース口１５や通気口２３に対応する有機膜を取除く。このオーバーコート膜２９は第二電極９以外の部分にも形成されるが、第二電極９上のみに形成してもよい。
【００５４】
センサ部４では、第二電極９上の第二絶縁膜１６と保護膜１７を円形状に取除いて開口部２６を形成する。この開口部２６では第二電極９とオーバーコート膜２９が存在する。そのため第二電極９が湾曲しやすくなり、検体の凸部が第二電極９に当たったときに第二電極９が湾曲して第一電極８と接触するため、圧力に対して敏感なセンサ部４になる。それに対して、第二電極９上に第二絶縁膜１６や保護膜１７を残した場合、その分だけ第二電極９が湾曲し難くなるため、圧力に対して鈍感なセンサ部４になる。第二電極９の湾曲のしやすさはセンサ部４の感度に影響し、圧力に対して敏感になるほど圧力を過度に検知するため検体の輪郭が不明瞭になり、圧力に対して鈍感になるほど検体を検知できない部分が存在するため検体が不鮮明になる。したがって敏感になりすぎても、鈍感になりすぎても誤検知の可能性が増大するため、第二電極９の湾曲のし易さが適正になるように、開口部２６の大きさを設計する必要がある。なお、この実施例では開口部２６を円形状にしたが、四角形状などの他の形状でもよい。
【００５５】
１８はポリイミドなどの有機絶縁膜からなるシール材であり、保護膜１７上に積層されている。このシール材１８は通気口部５の通気口２３を最終的に塞ぐものであり、開口部２６では取除いてある。なお、シール材１８としてはＳｉＮｘ、ＳｉＯ２を用いてもよい。
【００５６】
次に本発明の第五の実施例を図面を参照して説明する。図１３は図１の中で２×２の４つのセンサ部４の平面図、図１４は図１３のＡ−Ａ断面図（センサ部１個分に相当）である。ガラス基板１、下層絶縁膜１１及び第一配線２の構成は第一実施例と共通であり、説明を省略する。
【００５７】
８は、基板１の上に配置された第一電極で、中心が接点部となる円盤状のランドを有する。この第一電極８は、例えばＡｌとＭｏの積層構造からなり、行方向の第一配線２にコンタクト層１２を介して接続されている。コンタクト層１２の構成は第一実施例と共通であり、説明を省略する。
【００５８】
９は、第一電極８に空洞部１０を介して対向して設けられた第二電極で、列方向の第二配線３を兼ねている。この第一電極８と第二電極９の間の空洞部１０は各々のセンサ部４で列方向に各々２本の連通部３１で連通され、列の先端に配置された通気口部５で開口されている。この第二電極９は例えばＭｏからなり、各センサ部毎に見たときに、第一電極８の外輪（エッジ）から充分離れた位置から立ち上がる略四角形をなし、四隅にリリース口１５を有している。この図の例では、第二電極９は実質的にセンサ部４の大きさを決めるものであり、例えば一接点センサあたり５０μｍ×５０μｍの大きさである。なお、この実施例では、第二電極９と一体に形成され、隣接するセンサ部４との間に存在する金属層も第二電極９と同じ幅を有している。この隣接するセンサ部４間に存在する金属層は、連通部３１を覆うと共に隣接するセンサ部４の第二電極９同士を電気的に接続する役割を果し、これにより第二電極９が第二配線３として作用する。そして第二電極９も含めて第二配線３として見たとき、全体的な形状が細長状の電極となる。
【００５９】
リリース口１５は、一つのセンサ部に対して複数個、さらには各センサ部ごとに設けられるのが好ましい。本発明にあっては、上面から平面的に見たときに、このリリース口１５から第一電極８の輪郭部分が覗くような配置、即ち少なくとも第一電極８に対向する部分を有する様に第二電極９に設けられている。ただし、最終的にこのリリース口１５は保護膜１７などによって塞がれるのが望ましいので、センサ部４の動作状態でリリース口１５から第一電極８が観察できるわけではない。リリース口１５は接点領域２７に近いので、これを開放しておくと塵埃や液体が空洞１０に入り込み、接点不良など支障が出る可能性があるからである。
【００６０】
なお、本実施例においては、リリース口１５は第一実施例に比べセンサ部４の中心寄りに形成されている。中間層２５を除去するエッチング処理を行う際、エッチング液はリリース口１５を通じて中間層２５に達し、中間層２５の端部から順にエッチングするため、リリース口１５の位置がセンサ部４の内側にあるほど中間層２５の除去効率が向上するが、センサ部４の中央部は第一電極８が第一絶縁膜１３で被覆されていないため、リリース口１５を形成する際第一電極８もエッチングされてしまうおそれがある。したがってリリース口１５の内側の端部は第一絶縁膜１３で被覆された第一電極８の外周縁上にあることが好ましい。
【００６１】
この実施例ではリリース口１５が連通部３１に重なるように形成されている。連通部３１は細長い通路になるため、リリース口１５を連通部３１上に設けることで、製造中に連通部３１内に存在する中間層を確実に取除くことができる。
【００６２】
１３は、第一電極８に積層された第一絶縁膜で、同心円状に配置された２つのリング状をなしている。この第一絶縁膜１３は、例えばＳｉＮｘまたはＳｉＯ２などであり、下地層１１や第一電極８の要部を覆うもので、本実施例にあっては、特に第二電極９及びその上に密着して設けられた被膜の形状を特定するものでもある。そして、第一電極８の中央部分は、接点として機能させる接点領域２７であるので、第一絶縁膜１３で覆われず電極が露出しているが、第一絶縁膜１３の凹部２８においては第一電極８を露出させる必要はないので、薄く覆っていても良い。この場合、第一絶縁膜１３の断面図はまさしく略凹字状になる。なお、この実施例では凹部２８で第一電極８を露出させている。凹部２８で第一電極８を露出させる場合、凹部２８も接点として機能するため、それだけ敏感なセンサになる。また、凹部２８での段差が大きくなるため、後述する第二電極９の凹凸が大きくなり、第二電極９の強度が向上する。
【００６３】
２９はオーバーコート膜であり、第二電極９を覆っている。１６は第二絶縁膜、１７は保護膜であり、オーバーコート膜２９上に積層される。オーバーコート膜２９、第二絶縁膜１６、及び保護膜１７の材質や構成は第四実施例と共通するため、説明を省略する。
【００６４】
第二電極９そのものは略均一な膜厚をしているが、第一絶縁膜１３の形状に従って、中間層２５の表面が第一絶縁膜１３の形状に応じて凹凸になるため、第二電極９も波打ったような凹凸形状となる。つまり第一絶縁膜１３の存在する個所が上に浮き、凹部２８の場所で沈み、これが同心円状であれば水面に石を投げ込んだときの様な波紋状となる。このようにして第二電極９が全体的に凹凸部分を有するため、第二電極９が柔軟となり、且つ復元力が増す。また第二電極９又はそれに積層された保護膜１７に強い圧力が加わったときでも、第二電極９や保護膜１７全体に応力が働くため、強度が増し、第二電極９が破損することは極めて稀となる。
【００６５】
次に図１５に基づきセンサ部の製造工程を説明する。まず、基板１上に下層絶縁膜１１を積層した後、ＭｏとＡｌの積層構造をした金属層をスパッタ法等により形成し、フォトリソグラフィ法により第１配線２と第一電極８を形成する。次に、ＳｉＮｘを積層して第一絶縁膜１３を形成しエッチング工程によって所望のパターンに形成する図１５（ａ）。
【００６６】
次に、Ａｌからなる金属層を積層し、フォトリソグラフィ法などでこの金属層を所定形状にパターニングして図１５（ｂ）に示すように中間層２５を形成する。この中間層２５は最終的には取除かれるが、中間層２５の存在した部分が空洞部１０や連通部３１になる。一つのセンサ部４の中間層２５は、第一電極８を覆うほぼ円形状の部分とそこから突出して４箇所のリリース口１５予定箇所まで延在する部分と更に延長して、隣接するセンサ部４の空洞部２５からリリース口１５まで延在してきた部分と結合する部分を有し、この延在部分が連通部３１を形成することになる。そして、隣接するセンサ部４部分同士の間やセンサ部４部分と通気口５部分との間には、２本ずつの連通部３１に相当する細長状の中間層が存在する。各中間層２５の形状や厚み等の大きさは、希望する空洞部１０や連通部３１の形状、サイズに合わせて設計される。
【００６７】
次に、中間層２５や第一絶縁膜１３上に金属層をスパッタ法により積層する。この金属層はＭｏで形成される。中間層２５やこの金属層は第一絶縁膜１３の形状に応じて表面が凹凸状になる。この金属層上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法による露光、現像、エッチング処理を施して第二電極９や連結部形成のための覆部を含む第二配線３を形成する。このときセンサ部４に相当する箇所では、中間層２５を完全に覆うほぼ四角形状の第２の電極３０がほぼ均一な膜厚で形成され、中間層２５の表面の凹凸に応じて第二電極９も凹凸状になる。このとき、まだ第二電極９にはリリース口１５を形成しない。
【００６８】
次に、第二電極９上にオーバーコート膜２９を形成する。オーバーコート膜２９となる感光性を有するポリイミドを第二電極９上に塗布し、スピンナーにより均一な膜にする。そしてリリース口１５以外の部分の有機膜を露光処理で硬化し、現像処理によりリリース口１５に対応する有機膜を取除く。そしてオーバーコート膜２９は図１５（ｃ）のようになる。この実施例ではオーバーコート膜２９が第二電極９以外の部分にも形成されているが、オーバーコート膜は後述する開口部内にあればよく、第二電極９上のみに形成してもよい。
【００６９】
次に、オーバーコート膜２９上にＳｉＮｘを積層し、第二絶縁膜１６を形成する。そして図１５（ｄ）に示すようにリリース口１５に該当する部分のＳｉＮｘを取除くことで第二電極９の一部分が露出する。リリース口１５はできるだけセンサー部４の中心部分に近い方が、中間層２５のエッチングとエッチング中のガスの排気が効率良く行える。第一電極８の輪郭部分は第一絶縁膜１３で覆われているが、リリース口１５の端部は平面的に見たときに第一電極８の端部と第一絶縁膜１３の端部との間に位置する。つまり、第一電極８と第一絶縁膜１３が重なっている部分の上方に、少なくともリリース口１５の一部が存在することになる。
【００７０】
そして、ＭｏとＡｌの両方の材質を除去するエッチング処理をする。このエッチング処理によりリリース口１５に位置する金属層が除去される。エッチング方法としては、ドライエッチングとウェットエッチングの両方が利用できる。例えば、エッチング液にリン酸、硝酸、酢酸の混合液を用いれば、ＭｏとＡｌの両方がエッチングできる。このエッチング処理により、センサ部４ではリリース口１５に対応する部分の第二電極９と中間層２５が取除かれる。本発明においては、このとき第二電極９は第一電極８の輪郭部に位置する部分が除去されることになり、第一電極８の段差がそのまま第二電極９の形状となって傾斜を構成しているので、平面で開口しないで傾斜して開口されたリリース口１５となる。また、リリース口１５が第一絶縁膜１３で覆われている第一電極８の上方に位置するため、リリース口１５の下方に位置する第一電極８が保護され、この金属層が除去されることを防止できる。
【００７１】
次に、中間層２５だけを除去するエッチング処理を行う。このときウェットエッチングを行い、エッチング液に塩酸、リン酸、水の混合液を用いる。エッチング液はリリース口１５を通じて中間層２５に達し、中間層２５の端部から順にエッチングする。混合比が塩酸：リン酸：水＝１：５：１のエッチング液を使用した場合、中間層２５のＡｌと第二配線３などを構成するＭｏとの間に電池効果が生じ、Ａｌが短時間でエッチングされる。このエッチング処理により図１５（ｅ）に示すように中間層２５を確実に取除くことができ、空洞部１０や連通部３１を形成できる。
【００７２】
本発明では、リリース口１５が第一電極８の輪郭部に位置するため、平面で開口しないで傾斜して開口していることになり、少なくなったとはいえ発生する気泡が、極めて効率よく抜け出ることとなり、エッチングのムラやエッチング残渣が残りにくい。また、リリース口１５を第一電極８と第一絶縁膜１３が重なった部分の上方に配置することで、空洞部１０内で発生したガスが第一電極８の輪郭部付近に達した時点でリリース口１５から外部に排気することができる。これは、例えば、リリース口１５が第一電極８よりも外側に位置した場合、空洞部１０内のガスは第一電極８の輪郭部に達しても、それからまだリリース口１５まで移動する必要がある。しかし、第一電極８の輪郭部とリリース口１５の間の空隙に第一電極８の厚み分だけ段差が生じるため、空洞部１０内のガスはこの段差を乗り越えなければリリース口１５まで達することができない。従って、平面的に見て第一電極８と重なるようにリリース口１５を配置することで、空洞部１０内のガスを効率良く排気することができる。
【００７３】
その後、第二絶縁膜１６上にＳｉＮｘを積層し、保護膜１７を形成する。このＳｉＮｘは例えばＣＶＤで形成され、ほぼ同じ厚みの膜が基板１上の全面に積層される。このときリリース口１５ではオーバーコート膜２９や第二絶縁膜１６などが存在しないため、図１５（ｆ）に示すように保護膜１７でリリース口１５を塞ぐ。これによりリリース口１５から空洞部１０内に塵埃が侵入することを防止できる。
【００７４】
保護膜１７を積層してリリース口１５を塞いだ後、センサ部４の中央部分の第二絶縁膜１６、保護膜１７を取除き、開口部を形成する。このとき開口部からはオーバーコート膜２９が露出する。センサ部４として動作させる場合、センサ部に相当する第二電極８上の第二絶縁膜１６、保護膜１７を取除いた方が第二電極８の弾力性が最適になる。そして第二絶縁膜１６、保護膜１７の取除く大きさによって第二電極３０の弾力性も変化するため、第二電極８の形状や要求される感度に応じて第二絶縁膜１６、保護膜１７の取除かれる範囲が設定される。
【００７５】
次に本発明の第六の実施例を図面を参照して説明する。図１６は図１の中で２×２の４つのセンサ部４の平面図、図１７は図１６のＡ−Ａ断面図（センサ部１個分に相当）である。ガラス基板１、下層絶縁膜１１、第一配線２、第一電極８の構成は第五実施例と共通であり、説明を省略する。
【００７６】
１３はＳｉＮｘ又はＳｉＯ２による第一絶縁膜であり、下層絶縁膜１１や第一配線２を覆っている。また第一絶縁膜１３は第一電極８の外周部分も覆い、それによって窪みを持った円形状のセンサ孔１４を形成している。第一絶縁膜１３で第一電極８の外周を覆う形状にすることにより、空洞部１０上に第一電極８と対向配置される第二電極９の形状も窪みを持つことになり、第一電極８と第二電極９は接触時に点接触でなく、面接触になる。
【００７７】
第一絶縁膜１３を形成するもう一つの目的として、第一電極８の外周部分を覆う構造をなすことにより、空洞部１０上に対向される第二電極９に凹凸をつけることが挙げられる。つまり第二電極９を形成する場合、まず第一電極８や第一絶縁膜１３上に膜厚がほぼ均一な中間層を積層し、その中間層上に第二電極９を積層し、その後で中間層を取除く。従って、第二電極９は第一電極８や第一絶縁膜１３の表面形状に沿った形状になる。この実施例では第二電極９の凹凸部分を第一電極８の周辺付近だけに設け、第一電極８の中央付近には設けていない。しかし第一電極８の周辺部分に第二電極９の折れ曲がり部分があるだけでも、第二電極９の復元力が向上する。
【００７８】
本発明では第一電極８の外周部分上に設けられた第一絶縁膜１３の端縁の断面を図１８（ａ）に示すように傾斜角度θで傾斜させている。この傾斜角度θは、実験、研究を重ねた結果、約３０度〜６０度が適している。より好ましくは、約４０〜５０度である。
【００７９】
この第二電極９の折り曲げ部分の傾斜角度について、図１８に基づいて詳細に説明する。図１８（ａ）は本実施例の第二電極を示し、図１８（ｂ）は従来の第二電極を示す。図１８（ｂ）のように、第一絶縁膜１３の断面傾斜角度を直角にすると、それに倣って形成される第二電極９の折れ曲がり部分も直角になり、第一電極８と第二電極９の接触時に第二電極９の直角部分にじかに圧力がかかるため、破損しやすくなる。
【００８０】
また、第一絶縁膜１３の断面傾斜角度は、第二電極９の折れ曲がり部分の膜厚にも影響を及ぼす。つまり第一絶縁膜１３上に中間層２５、第二電極９を順次積層することで、第二電極９が第一絶縁膜８の形状に倣った形状になるが、第一絶縁膜１３の端縁の断面傾斜角度が直角の場合、第一絶縁膜１３の端縁付近の中間層２５や第二電極９の膜厚が他の部分の膜厚より薄くなる。そのため第二電極９の折れ曲がり部分が破損しやすくなり、また空洞部１０の間隔も不均一になるのでセンサ部４の精度も不均一になる。
【００８１】
一方、第一絶縁膜１３の断面傾斜角度を鋭角にしすぎた場合も問題が生じる。つまり傾斜角度を鋭角（第一絶縁膜１３端縁が第一電極８上で傾斜をなす角度が３０度以下）にすると、それに倣って形成される第二電極９の折れ曲がり部分も鋭角になり、第一電極８と第二電極９の接触時に第二電極９の折れ曲がり部分にかかる圧力は分散されるため、破損は起きにくくなるが、復元性が悪くなってしまう。
【００８２】
第二電極９の折れ曲がり部分の破損を防ぎながら最適な復元力を有する傾斜角度θを実験により研究した結果、第一絶縁膜１３の断面傾斜角度θが約３０〜６０度のときが良好な結果が得られた。より好ましくは約４０〜５０度のときである。このように第一絶縁膜１３の断面傾斜角度θを約３０〜６０度にすれば、第二電極９の折れ曲がり部分の傾斜角度も約３０〜６０度になり、破損が少なく復元力がある第二電極９を実現できる。
【００８３】
なお、ここでは第一電極８の周縁部分に第一絶縁膜１３の端縁が位置するものを説明したが、第一電極８の中央部分にも第一絶縁膜１３が一部存在する場合にも有効である。例えば第五実施例のときでも第一絶縁膜１３の端縁を傾斜させるとよい。
【００８４】
第二電極９上にはオーバーコート膜２９が形成される。オーバーコート膜２９となる感光性を有するポリイミドを基板１上に塗布し、スピンナーにより均一な膜にする。そしてリリース口１５や通気口２３を除いた部分の有機膜を露光処理して約２５０℃近辺（約２５０〜約３００℃でも可）でポストベーク（焼成）して硬化させ、現像処理によりリリース口１５や通気口２３に対応する有機膜を取除く。オーバーコート膜２９のポストベーク温度を２００℃で行った場合、焼成不足となり硬化が不十分なうえに、オーバーコート膜２９上に積層させる第二絶縁膜１６との密着性が悪くなり、絶縁膜の剥離が生じやすくなる。前述のようにポストベーク温度が２５０℃より低いと硬化が不十分となるので、外部からの水の浸入に対する耐水性が悪くなる。
【００８５】
次に、２５０℃以上のポストベーク温度での水滴滴下による不良発生率を図１９に示す。図１９はリークポイントテスト結果の代表的な数値を示す。リークポイントとは、複数のセンサ部４が並んだ１ユニットの微細な形状を検知する圧力センサにおける、不良のセンサ部４が占める割合を示している。そしてリークポイント（ｂｅｆｏｒｅ）は水滴を滴下する前の不良率であり、リークポイント（ａｆｔｅｒ）は水滴を滴下して１０分程度放置した後の不良率を示している。
【００８６】
ポストベーク温度が２５０℃のとき、水滴滴下前後におけるリークポイントの不良率の変化は、ポストベーク温度が２５０℃のときは０．０４、３００℃のときは０．０７で、共に０．１以下であり、滴下後も耐水性が変わらず不良の発生が僅かであった。それに対して、ポストベーク温度が３５０℃になるとリークポイント（ｂｅｆｏｒｅ）からリークポイント（ａｆｔｅｒ）の数値が急激に増加し、変化割合も３以上となり、耐水性が悪くなっていることを示している。このように、ポストベーク温度が約２５０℃〜約３００℃であればセンサ部４の耐水性が良好になり、センサ部４の歩留まりが格段に向上する。
【００８７】
第四実施例では第二電極９に複数の凹凸を形成し、その第二電極９上にオーバーコート膜を積層している。そしてこのときのオーバーコート膜のポストベーク温度は２００℃でよい。このとき第二電極を凹凸形状にすることで、第二電極とオーバーコート膜の積層膜に最適な柔軟性と復元力を与えることができた。しかし、オーバーコート膜のポストベーク温度を上げると、それに伴い、オーバーコート膜自体の柔軟性が失われてしまう。そのため、複数の凹凸を有する第二電極上に２５０℃で処理されたオーバーコート膜を積層すると、オーバーコート膜が硬くなり過ぎるため、第二電極とオーバーコート膜の積層体の柔軟性がなくなり、第一電極と第二電極の接触が不均一になってセンサ部の感度が悪くなったり、第二電極に凹凸部分で亀裂が発生して耐水性が低下するなどの不具合が生じる。そのため、オーバーコート膜２９を約２５０℃以上でポストベークする場合、第二電極９のセンサ領域に対応する部分を凹凸形状のない平板形状にすることにより、第二電極９とオーバーコート膜２９の積層体に最適な柔軟性と復元力を与えることができ、センサ部４として均一な感度を保つことができる。
【００８８】
また、オーバーコート膜２９は、ポストベークした後に膜厚が均一であり凹凸のない平滑面とすることにより、オーバーコート膜２９の下層に位置する第二電極９に圧力がかかった時のセンサ検知感度を均一なものとすることができる。オーバーコート膜２９は第二絶縁膜１６と異なる材質にする方がよく、また、オーバーコート膜２９は第二電極９と同様の柔軟性や弾力性がある方がよい。なお、この実施形態ではオーバーコート膜２９が第二電極９となる金属層上に全面にわたって形成されているが、センサ部４において第二絶縁膜１６が取除かれた開口２６に相当する部分にだけオーバーコート膜２９を形成してもよい。
【００８９】
本実施形態では、第二絶縁膜１６と保護膜１７は同一材料であるが、別工程で形成される。第二絶縁膜１６、空洞部１０及び保護膜１７を形成する工程は第一実施例と共通であるため説明は省略する。
【００９０】
センサ部４が完成した後、シール材１８となる感光性を有するポリイミドを保護膜１７上に塗布し、スピンナーにより均一な膜にする。そしてセンサ孔１４とほぼ同面積の開口部２６に対応する部分を除いて有機膜を露光処理で硬化させ、現像処理で開口部２６の有機膜を取除く。したがってセンサ部４では開口部２６を有する膜となる。更に、センサ部４の第二電極９上の第二絶縁膜１６と保護膜１７を取除いて開口部２６を形成する。
【００９１】
なお、開口部２６の大きさを第一絶縁膜の開口の大きさより小さくすれば、第二電極の折れ曲がり部分に第二絶縁膜や保護膜が残ることになり、折れ曲がり部分の強度が向上する。また開口部２６の直径を約２４〜２８μｍ程度にすれば、第二電極とオーバーコート膜の積層体に適切な柔軟性と復元力を与えることができる。このときＳｉＮｘを除去するエッチング液により開口部２６を形成するが、オーバーコート膜２９が第二電極９上に存在しない場合は、このエッチング液が第二電極９を浸透して空洞部１０内へ入り込んでしまう。この空洞部１０へ入り込んだエッチング液は空洞部１０が密閉状態になっているため除去できず、空洞部１０内へ溜まる。そしてこのエッチング液が原因でセンサ部４が有効に作動せず、信頼性に影響があった。そこで第二電極９上にオーバーコート膜２９を形成することにより、オーバーコート膜２９がエッチング液の浸透を防ぎ、空洞部１０にエッチング液が侵入しないようにしている。
【００９２】
したがって、オーバーコート膜２９には、そのすぐ上に積層された第二絶縁膜１６と異なる材質のものを用い、開口部２６を形成するときのエッチング液には第二絶縁膜１６はエッチングできるがオーバーコート膜２９はエッチングされないものを用いる。
【００９３】
上述の実施例では、第二電極上の全絶縁膜を取除くか、薄いオーバーコート膜だけを残してきた。このようにすれば第二電極に最適な柔軟性と復元力を与えることができるが、この復元力と柔軟性を損なわない範囲で第二電極にその他の膜を積層しても良い。例えば、センサ部の中央部分に厚みのある絶縁膜やセンサ部の中央部分だけに別体の絶縁膜を設けてもよい。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、製造中にセンサ部の破損が少なく、使用中の故障も少ない圧力センサを得ることができる。また、適正な感度を簡単な構成で得ることができ、精度の高い圧力センサを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例である圧力センサの概略を示す全体図である。
【図２】圧力センサのセンサ部及び通気口部の平面図である。
【図３】センサ部の断面概略図である。
【図４】通気口部の断面概略図である。
【図５】センサ部と通気口部を含む断面概略図である。
【図６】センサ部の製造工程を説明する断面図である。
【図７】センサ部の製造工程を説明する平面図である。
【図８】通気口部の製造工程を説明する断面図である。
【図９】通気口部の製造工程を説明する平面図である。
【図１０】本発明の第二実施例である第一電極の平面図である。
【図１１】本発明の第三実施例である第一電極の平面図である。
【図１２】本発明の第四実施例であるセンサ部の断面図である。
【図１３】本発明の第五実施例であるセンサ部の平面図である。
【図１４】センサ部の断面概略図である。
【図１５】センサ部の製造工程を説明する断面図である。
【図１６】本発明の第六実施例であるセンサ部の平面図である。
【図１７】センサ部の断面概略図である。
【図１８】第一絶縁膜の端部を説明するための概略図である。
【図１９】ポストベーク温度での水滴滴下による不良発生率を説明するための図である。
【図２０】従来の圧力センサの製造途中の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
２ 第一配線
３ 第二配線
４ センサ部
８ 第一電極
９ 第二電極
１０ 空洞部
１３ 第一絶縁膜
１４ センサ孔
１６ 第二絶縁膜
２５ 中間層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressure sensor, and more particularly, to a sensor that detects a minute shape.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a fingerprint sensor has been used as a device for identifying an individual, and the fingerprint sensor is required to detect a fingerprint simply and accurately. Various types of fingerprint sensors, such as those that optically detect fingerprints and those that electrically detect fingerprints, have been researched and developed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 9-126918 and Hei 10-36010 disclose a technique in which microsensor units having electrodes are arranged in a matrix, and pressure from a finger is converted into an electric signal to detect a fingerprint. Have been. The microsensor units are arranged to face each other with a cavity interposed between two electrodes.
[0003]
FIG. 20 is a cross-sectional view of the microsensor part during the manufacturing. An etching barrier layer 102 is stacked on a silicon substrate 101, and a first metal layer 103 of Au or Ti is formed thereon in a predetermined pattern. The first metal layer 103 is used as a first electrode of a variable capacitor or a first terminal of a micro contactor. A diaphragm 104 made of polycrystalline silicon or Al is formed corresponding to the first metal layer 103, and a second metal layer 105 made of Au or Ti is formed on the diaphragm 104. Then, the entire surface of the substrate 101 is covered with an insulating film 106 made of silicon nitride. An opening 107 is formed on the surface of the microsensor portion so as to reach the second metal film 105 and the insulating film 106 up to the diaphragm 104, and the diaphragm is exposed to the outside at the portion of the opening 107. FIG. 20 shows this state. Thereafter, wet etching is performed on the substrate 101. At this time, the solution etches the diaphragm 104 made of polycrystalline silicon or Al, and the diaphragm 104 is removed to form a cavity. After the etching is completed, the opening 107 is closed with silicon nitride or the like, and the cavity is closed. When pressure from a finger is applied to the microsensor, the insulating film 106 and the second metal layer 105 bend toward the first metal layer 103 in accordance with the pressure, and output an electric signal in accordance with the state, thereby obtaining a fingerprint. Detect the shape of.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-9-126918
[Patent Document 2]
JP-A-10-36010
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The second metal layer 105 serving as the upper electrode of the microsensor needs to have the flexibility to bend toward the first metal layer 103 in response to the pressure from the finger and the restoring force to return to the original state when the pressure is released. Is done. On the other hand, since the insulating film 106 is harder than a metal, when the second metal layer 105 is covered with the insulating film 106 as in the related art, the flexibility and elasticity of the second metal layer 105 and the insulating layer 106 are increased. The difference became large, and the possibility that the second metal layer 105 or the like was damaged during use was high. In particular, since a plurality of thick insulating films are formed on the second metal layer 105 to maintain insulating properties, a large difference in flexibility between the insulating film 106 and the second metal layer 105 is likely to occur, resulting in breakage. It was easy.
[0006]
Further, since the second metal layer 105 having flexibility has low strength, if the number of times of using the microsensor is increased, the second metal layer 105 is easily damaged, and accuracy and durability are reduced. In addition, since the conventional second metal layer 105 is formed entirely flat, flexibility and restoring force are set according to the material and the film thickness. However, when the film thickness is reduced to obtain flexibility, the restoring force is weakened, and when the film thickness is increased to supplement the restoring force, the flexibility is lost. It was difficult to obtain the bimetal layer 105.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and has as its object to provide a pressure sensor with less failure of a sensor unit and appropriate sensitivity.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a pressure sensor according to the present invention has a plurality of sensor units arranged in a matrix, and each sensor unit has a first electrode disposed in the sensor unit and a first insulating film covering the first electrode. And a sensor hole formed in the first insulating film and exposing a part of the first electrode, a cavity positioned at least above the exposed first electrode, and disposed to face the first electrode with the cavity interposed therebetween. And a second electrode that is bendable on the first electrode side.
[0009]
The present invention also provides a method of manufacturing a pressure sensor having a plurality of sensor sections, wherein a step of forming a first electrode in the sensor section, a step of forming an intermediate layer on the first electrode, and a step of forming a second layer on the intermediate layer. A step of forming an electrode, a step of forming an overcoat film on the second electrode, a step of forming an insulating film on the overcoat film, a step of removing a middle layer to form a cavity, Forming an opening by removing the insulating film present in the central portion of the substrate.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a pressure sensor that detects a fine shape by arranging a plurality of sensor units will be described. However, the present invention is not limited to a pressure sensor that detects a fine shape. For example, a pressure sensor that detects pressure by using a single sensor unit may be used, or a touch panel that detects the presence or absence of pressing by arranging a plurality of slightly larger sensor units may be used. Furthermore, in this embodiment, a sensor unit that detects a detection state based on the presence or absence of contact between a pair of electrodes will be described. However, the present invention provides an electrostatic type that outputs a detection signal corresponding to the interval between the pair of electrodes to the sensor unit. It is also effective.
[0011]
First, a first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall view schematically showing a pressure sensor of the present invention. Reference numeral 1 denotes a transparent glass substrate on which a plurality of first wirings 2 existing in a row direction and a plurality of second wirings 3 existing in a column direction are formed in a matrix. Although the glass substrate 1 is used as the substrate in this embodiment, the present invention is not limited to the glass substrate, but may be a plastic film or the like. Reference numeral 4 denotes a sensor provided near the intersection of the first wiring 2 and the second wiring 3, and reference numeral 5 denotes a vent provided on the second wiring 3. A region in which the plurality of sensor units 4 are arranged in a matrix corresponds to a pressure detection region for detecting a fine shape, and the vent 5 is provided outside the pressure detection region. Note that the pressure sensor device incorporating the sensor unit 4 is provided with a region for detecting the shape, but the pressure detection region here is not a region for detecting the shape of the pressure sensor device. It means an area where the sensor unit 4 exists. The ventilation holes 5 are present on an extension in the column direction in which the sensor units 4 are arranged, and are disposed adjacent to both ends of the sensor unit group arranged in the column direction. The vent 5 may be arranged adjacent only to one end of the sensor group. Reference numeral 6 denotes a scanning circuit that supplies a scanning signal to the first wiring 2, and 7 denotes a sensing circuit that detects a signal flowing through the second wiring 3.
[0012]
Although a detailed configuration of the sensor unit 4 will be described later, in the sensor unit 4, a first electrode connected to the first wiring 2 and a second electrode connected to the second wiring 3 are arranged to face each other via a cavity. The second electrode bends toward the first electrode in response to the pressure from the sample, and contacts the first electrode when a predetermined pressure or more is applied. When the sample is pressed against the pressure detection region, both electrodes are in contact with each other in the sensor unit 4 corresponding to the convex portion of the sample, and both electrodes are kept apart in the sensor unit 4 corresponding to the concave portion of the sample. At this time, when a scanning signal is supplied from the scanning circuit 6 to one first wiring 2, a signal flows to the second wiring 3 via both electrodes in the sensor unit 4 where both electrodes are in contact, and both electrodes are in contact. A signal does not flow through the second wiring 3 in the sensor section 4 which is not provided. When the presence or absence of a signal flowing through the second wiring 3 is detected by the sensing circuit 7, the pressure applied to each sensor unit 4 can be detected. A scanning signal is sequentially supplied from the scanning circuit 6 to each of the first wirings 2, and the shape is detected by scanning the pressure detection area once.
[0013]
FIG. 2 is a plan view of the sensor unit 4 and the ventilation port 5, FIG. 3 is a cross-sectional view of the sensor unit 4 taken along a line AA in FIG. 2, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 2.
[0014]
First, the structure of the sensor unit 4 will be described. On the entire surface of the glass substrate 1, a lower insulating film 11 made of SiNx is laminated. A plurality of first wirings 2 are respectively arranged in parallel on the lower insulating film 11, and a first electrode 8 is formed on the sensor unit 4. The first wiring 2 and the first electrode 8 are both formed by patterning a metal layer laminated on the lower insulating film 11. As this metal layer, for example, a laminated structure of Al and Mo is used. The first electrode 8 connects a circular portion 8a located at the center of the sensor portion 4 and corresponding to the central electrode portion, an annular portion 8b located around the sensor portion 4, and connects the circular portion 8a and the annular portion 8b. And a connection portion 8c for performing the connection. In this embodiment, one annular portion 8b is provided, and the annular portion 8b is annular around the center of the sensor unit 4.
[0015]
Reference numeral 12 denotes an elongated contact layer for electrically connecting the first wiring 2 and the first electrode 8, and is formed of an amorphous silicon layer, a polycrystalline layer, or a metal layer. The contact layer 12 is formed of a member having higher resistance than the metal of the first wiring 2 and the first electrode 8. Here, if the resistance of the contact layer 12 is R, the voltage of the scanning signal supplied to the first wiring 2 is E, and the current flowing through the second wiring 3 is I, the relationship of E = IR is established. Accordingly, a signal flowing through the second wiring 3 via one sensor unit 4 has a current value I. However, when a signal flowing through the second wiring 3 flows through, for example, the sensor unit 4, the first wiring 2 that is not scanned, the sensor unit 4 in another column, and the second wiring 3 in another column, the scanning signal starts at the beginning. Finally, when viewed from the first wiring 2, the light passes through the three contact layers 12. If the current flowing through the second wirings 3 in the other columns is I ', then E = 3RI' and I '= I / 3. Therefore, by checking the value of the current flowing through the second wiring 3, it can be determined whether or not the current passes through another sensor unit 4, and the accuracy of the sensor itself can be improved.
[0016]
The contact layer 12 is preferably formed of a uniform film thickness and capable of forming a pattern using optical means. In this case, the contact layer 12 is made of polycrystalline silicon or an amorphous silicon layer mixed with conductive impurities. A rectifier (such as a diode) may be used.
[0017]
The resistance of the contact layer 12 is determined based on the minimum current value that can be detected by the sensing circuit 7. In the case where the high-resistance contact layer 12 is used, it is necessary to reduce the wiring resistance. Since the resistance is proportional to the distance, the resistance to the scanning circuit 6 increases as the distance from the scanning circuit 6 increases. Therefore, when the wiring resistance to the sensor unit 4 located far from the scanning circuit 6 becomes substantially equal to the resistance of the contact layer 12, it is difficult to determine whether or not the detection result of the sensing circuit 7 is an appropriate value. Therefore, it is better that the first wiring 2 contains Al or the like having a small resistance.
[0018]
13 is SiNx or SiO 2 And the like, and covers the lower insulating film 11, the first wiring 2, and the like. Although the first insulating film 13 is also present in the sensor part 4, a circular sensor hole 14 is formed near the center of the sensor part 4, exposing the central part of the circular part 8a of the first electrode. The size and thickness of the sensor hole 14 (thickness of the first insulating film 13 at the periphery of the sensor hole 14) affect the sensitivity of the sensor.
[0019]
Since the circumference of the circular portion 8a of the first electrode is covered with the first insulating film 13, the second electrode 9 does not adhere to the first electrode 8 in a large area, and the second electrode 9 The second electrode 9 is separated from the first electrode 8 from near the first insulating film 13 after contact with the first electrode 8. The thicker the first insulating film 13 is, the easier it is to return to the original state even if the elasticity of the second electrode 9 is weak, but the lower the possibility that the second electrode 9 contacts the first electrode 8.
[0020]
When the sensor hole 14 is large, the exposed portion of the first electrode 8 increases, and the possibility of contact with the second electrode 9 increases. Therefore, it is possible to detect a small pressure applied to the sensor unit 4, but it is also easy to detect excessive pressure. On the other hand, when the sensor hole 14 is reduced, the exposed portion of the first electrode 8 is reduced, and the possibility of contact with the second electrode 9 is reduced, so that the sensor is less sensitive to pressure.
[0021]
Therefore, the thickness of the first insulating film 13 and the size of the sensor hole 14 are appropriately set according to the sensitivity required for the pressure sensor. If the thickness of the first insulating film 13 is about 500 ° to about 10000 ° and the diameter of the sensor hole 14 is about 5 μm to about 40 μm, the pressure sensor can accurately detect the shape. More preferably, the thickness of the first insulating film 13 is about 2000 to about 5000 °. Note that the sensor hole 14 may be formed in a polygonal shape, and the size of the sensor hole 14 may be in a range of a square having a side of about 5 μm to about 40 μm.
[0022]
The first electrode 8 exposed from the first insulating film 13 is opposed to the second electrode 9 with the cavity 10 interposed. Although a method of forming the cavity 10 will be described later, when the sensor unit 4 is viewed from the plane, the cavity 10 extends to the annular portion 8b of the first electrode. Further, release ports 15 are provided at four corners of the sensor section 4, and the hollow section 10 extends to the release ports 15.
[0023]
The second electrode 9 is formed of a metal layer, for example, Mo. In the sensor section 4, the second electrode 9 is patterned in a square shape of 50 μm × 50 μm, and release openings 15 are opened in four corners. In the sensor units 4 arranged in the column direction, a connecting part 30 for electrically connecting the second electrodes 9 to each other is formed between the sensor parts 4 adjacent to each other. Also serves as 3. The connecting portion 30 is narrower than the second electrode 9 and overlaps the first wiring 2 in the orthogonal direction via the first insulating film 13. Although the manufacturing process of the second electrode 9 and the connecting portion 30 will be described later, the second electrode 9 and the connecting portion 30 are formed by patterning the same metal layer.
[0024]
Since the second electrode 9 also serves as the second wiring 3, it is not necessary to provide a dedicated wiring for the second wiring. Therefore, the area of the sensor section 4 occupying the pressure detection area can be increased, and the space in the pressure detection area can be used effectively.
[0025]
Although the second electrode 9 has a substantially uniform film thickness, since the surface of the intermediate layer 25 described later becomes uneven according to the shape of the first electrode 8, the second electrode 9 also has an uneven shape. That is, when viewed roughly, a portion facing the circular portion 8a or the annular portion 8b has a convex shape, and a portion not facing the first electrode 8 has a concave shape. Thus, since the second electrode 9 has an uneven portion as a whole, the second electrode 9 is reinforced and the restoring force increases. Further, even when a strong pressure is applied to the second electrode 9, stress is applied to the entire second electrode 9, so that the strength is increased, the possibility of the second electrode 9 being damaged is reduced, and the durability is improved.
[0026]
16 is a second insulating film, 17 is a protective film, and is laminated on the first insulating film 13 and the second wiring 2. In this embodiment, both are formed of SiNx. Note that these films 16 and 17 are not limited to SiNx, 2 Alternatively, an organic insulating film such as polyimide or polyacrylate may be used. Although details will be described later, the second insulating film 16 and the protective film 17 are formed in separate steps. A release port 15 is formed in the second insulating film 16, and a protective film 17 is formed on the second insulating film 16 after the release port 15 is formed. The protective film 17 that covers the release port 15 and the protective film 17 that is laminated on the second insulating film 16 are formed at the same time, but are separated as films without being continuous. The protective film 17 for closing the release port 15 corresponds to a closing portion. If the thickness of the protective film 17 is made larger than the depth of the release port 15, the protective film 17 in the release port 15 and the protective film 17 on the second insulating film 16 are connected.
[0027]
In the sensor section 4, the second insulating film 16 and the protective film 17 on the second electrode 9 are removed in a circular shape, and the second electrode 9 is exposed. Since the second electrode 9 is curved with the boundary portion covered with the second insulating film 16 as a fulcrum, the flexibility of the second electrode 9 changes depending on the size of the area where the second insulating film 16 is removed. . If the second insulating film 16 is largely removed, the second electrode 9 is likely to bend, and when the convex portion of the sample hits the second electrode 9, the second electrode 9 is bent and comes into contact with the first electrode 8. , The sensor unit 4 is sensitive to pressure. On the other hand, if the second insulating film 16 and the protective film 17 are left wider on the second electrode 9, the second electrode 9 is less likely to bend by that much, so that the sensor unit 4 is insensitive to pressure. Become. The ease with which the second electrode 9 bends affects the sensitivity of the sensor unit 4. As the pressure becomes more sensitive, the shape of the sample becomes unclear due to excessive detection of the pressure, and as the pressure becomes less sensitive to the pressure. Since there is a part where a fine shape cannot be detected, the shape of the specimen becomes unclear. Therefore, the possibility of erroneous detection increases even if the sensitivity becomes too sensitive or too insensitive, so that it is necessary to design the second electrode 9 so that it is easy to bend easily. When the boundary of the portion from which the second insulating film 16 is removed is set to be located inside the outermost annular portion 8b of the first electrode 8, the flexibility and the restoring force of the second electrode 9 are appropriately adjusted. Within the range.
[0028]
When the thin second insulating film 16 and the protective film 17 exist on the second electrode 9, the second electrode 9 plays a role of reinforcing and protecting, so that the damage of the second electrode 9 is reduced accordingly. In this embodiment, the second insulating film 16 and the protective film 17 are removed. However, in consideration of these conditions, without removing the second insulating film 16 and the protective film 17 on the second electrode 9 in the thickness direction. May be removed and the central portion may be thinner. At this time, the thinned portion may be formed in a circular shape with the sensor unit 4 as a center. Although the second insulating film 16 is removed in a circular shape in this embodiment, the second insulating film may be removed in a square shape.
[0029]
When the second insulating film 16 is removed from the second electrode 9 or the second insulating film 16 is thinned, the diameter of the circular portion is preferably about 5 μm to about 40 μm. More preferably, about 24 to about 28 μm is suitable. In the case of a square shape, the size is preferably in the range of a square having a side of about 5 μm to about 40 μm.
[0030]
Next, the vent 5 will be described. Reference numeral 20 denotes a dummy electrode which is located near the center of the vent 5 and is formed on the lower insulating film 11. The dummy electrode 20 is a donut-shaped metal layer having an opening at the center, and is formed in the same step as the first wiring 2 and the first electrode 8. Therefore, for example, a metal layer having a laminated structure of Mo and Al is laminated on the entire surface of the lower insulating film 11, and the dummy electrode 20, the first wiring 2, and the first electrode 8 are simultaneously formed by patterning the metal layer. The dummy electrode 20 has no electrical connection with the first wiring 2 and is provided in isolation. The first insulating film 13 is laminated so as to cover the lower insulating film 11 and the dummy electrode 20. Near the center of the ventilation hole 5, the first insulating film 13 is removed to remove a part of the lower insulating film 11 and the dummy electrode 20. It is exposed.
[0031]
Reference numeral 21 denotes an auxiliary electrode located in the ventilation port 5, and similarly to the second electrode 9 of the sensor section 4, a metal layer made of Mo or the like is patterned into a square shape of 50 μm × 50 μm, and release ports 15 are formed in four corners. are doing. The auxiliary electrode 21 of the vent 5 has a shape similar to that of the second electrode 9 of the sensor unit 4, but has no function of detecting the shape, and exists as a part of the second wiring 3. A second cavity 22 is provided between the auxiliary electrode 21 and the first insulating film 13. The second cavity 22 spatially communicates with the cavity 10 of the sensor unit 4, and Is made breathable. The second insulating film 16 is laminated on the auxiliary electrode 21, and the release port 15 is provided similarly to the auxiliary electrode 21.
[0032]
A vent 23 penetrating the auxiliary electrode 21 and the second insulating film 16 is formed at the center of the vent 5. The dummy electrode 20 and the first insulating film 13 do not exist at the position corresponding to the ventilation port 23. When the protective film 17 is laminated on the second insulating film 16, the release port 15 is closed by a part of the protective film 17 and the communication with the second cavity 22 is cut off. Since the film 17 is laminated on the lower insulating film 11, the state of communication with the second cavity 22 is maintained. In the ventilation port 5, the second insulating film 16 and the protective film 17 on the auxiliary electrode 21 are not removed and remain as they are. Therefore, the curvature of the auxiliary electrode 21 is regulated by the second insulating film 16 and the protective film 17, and the periphery of the vent 23 is reinforced, and the vent 23 communicates with the second hollow part 22 during manufacturing and use. ing.
[0033]
Reference numeral 24 denotes a hollow passage through which air can flow. The passage 24 is located between the vent 5 and the sensor 4 or between the adjacent sensor units 4. Is connected to the second hollow portion 22 of the vent hole 5. The passage portion 24 has a bottom surface formed of the first insulating film 13 and a side surface and a top surface formed of the auxiliary electrode 21 which is a metal layer of the second wiring 3. The passage 24 allows the cavity 10 of each sensor unit 4 and the second cavity 22 of the vent 5 to be in spatial communication with each other, so that outside air can flow through the vent 23. Further, since the lateral width of the passage portion 24 is smaller than the lateral width of the hollow portion 10, it is possible to prevent dust entering from the vent 23 from entering the hollow portion 10 through the passage portion 24.
[0034]
With such a structure, even after each release port 15 is closed by the protective film 17, the inside of the cavity 10 of the sensor unit 4 can be maintained at substantially the same atmospheric pressure as the outside air pressure. Therefore, a large load is not applied to the second electrode 9 of the sensor unit 4 during the process of performing the evacuation, and it is possible to prevent the second electrode 9 from being damaged. Furthermore, since the ventilation port 5 is provided separately from the sensor section 4, dust can be prevented from entering the hollow section 10 of the sensor section 4, and a pressure sensor with less failure can be obtained. The vent 23 may be finally closed so that dust does not enter from the vent 5 when the pressure sensor is used.
[0035]
Next, a manufacturing process of the sensor unit 4 and the ventilation port 5 will be described with reference to the drawings. 6 is a cross-sectional view (corresponding to the cross-sectional view of FIG. 3) showing the manufacturing process of the sensor unit 4, FIG. 7 is a plan view showing the manufacturing process of the sensor unit 4, and FIG. FIG. 9 (corresponding to the cross-sectional view of FIG. 4) and FIG. 9 are plan views showing the steps of manufacturing the vent 5.
[0036]
A lower insulating film 11 made of SiNx is stacked on the glass substrate 1, and a Si layer is stacked on the lower insulating film 11. The Si layer is polycrystallized by an annealing process, and thereafter, only a portion corresponding to the contact layer 12 is left by a photolithography method. Thereafter, a metal layer having a laminated structure of Mo and Al is formed on the lower insulating film 11 by a sputtering method or the like, and as shown in FIGS. 6A, 7A, and 8A by a photolithography method. The first wiring 2, the first electrode 8, and the dummy electrode 20 are formed. At this time, the dummy electrode 20 is formed in a disk shape having no opening at the center.
[0037]
Next, the first insulating film 13 is formed by laminating SiNx on the lower insulating film 11 and the first wiring 2. By the etching step, the portion corresponding to the circular portion 8a and the dummy electrode 20 is removed from the first insulating film 13. In the sensor section 4, as shown in FIGS. 6B and 7B, the first insulating film 13 on the circular section 8a is removed in a circular shape, and a sensor hole 14 is formed. Thus, the central portion of the circular portion 8a is exposed, and the peripheral portion of the circular portion 8a is covered with the first insulating film 11. 8B and FIG. 9A, the first insulating film 13 on the dummy electrode 20 is removed in a circular shape from the vent hole portion 5. As shown in FIG. The periphery of the dummy electrode 20 is covered with the first insulating film 13 while exposing the central portion of the dummy electrode 20. The etched portion of the first insulating film 13 on the dummy electrode 20 is larger than the vent 23. The ratio of the first insulating film 13 existing on the circular portion 8 a affects the sensitivity of the pressure sensor, and the ratio of the first insulating film 13 existing on the dummy electrode 20 affects the size of the ventilation hole 23.
[0038]
Next, a metal layer made of Al is stacked on the first insulating film 13, the exposed first electrode 8, and the dummy electrode 20. After that, the metal layer is patterned into a predetermined shape by a photolithography method or the like, and the intermediate layer 25 is formed. The intermediate layer 25 is finally removed, but the portion where the intermediate layer 25 exists becomes the cavity 10 and the passage 24. Accordingly, the sensor section 4 has an intermediate layer 25 having the shape shown in FIGS. 6C and 7C, and the vent section 5 has an intermediate layer 25 having the shape shown in FIGS. 8C and 9B. become. The intermediate layer 25 of the sensor portion 4 includes a substantially circular portion covering the circular portion 8a to the annular portion 8b of the first electrode 8 and a portion projecting therefrom and extending to four release ports 15. I have. The intermediate layer 25 of the vent 5 has substantially the same shape as the intermediate layer 25 of the sensor unit 4. Since the dummy electrode 20 of the ventilation hole 5 exists only near the center, the ventilation hole 5 does not have a metal layer such as the annular portion 8b of the first electrode 8, but the intermediate layer 25 includes the dummy electrode 20. It has a circular portion that covers most of the vent 5 and a portion that protrudes therefrom and extends to the release port 15. An elongated intermediate layer 25 corresponding to the passage portion 24 exists between the adjacent sensor portions 4 and between the sensor portion 4 and the ventilation port portion 5. Therefore, in each sensor part 4 and the vent part 5 which are arranged in the row direction, the intermediate layer 25 existing in that part is formed continuously without being divided. The shape and thickness of each intermediate layer 25 are designed according to the desired shape and size of the cavity 10 and the passage 24.
[0039]
Next, a metal layer is laminated on the intermediate layer 25 and the first insulating film 13 by a sputtering method. This metal layer has a laminated structure of Mo and Al. The surface of the intermediate layer 25 of the sensor section 4 becomes uneven according to the shape of the first electrode 8. A resist is applied on the metal layer and exposed, developed and etched by a photolithography method to form the second electrode 3 including the second electrode 9 and the connecting portion 30. At this time, the intermediate layer 25 is completely covered with the metal layer of the second wiring 3. As shown in FIGS. 6D and 7D, in the sensor section 4, a substantially square second electrode 9 that completely covers the intermediate layer 25 is formed with a substantially uniform film thickness. The second electrode 9 also becomes uneven according to the unevenness. At this time, the release port 15 is not yet formed in the second electrode 9. As shown in FIGS. 8D and 9C, a substantially square auxiliary electrode 21 that completely covers the intermediate layer 25 is also formed in the vent portion 5. In this process, the auxiliary electrode 21 is also formed. The release port 15 and the ventilation port 23 are not formed. The intermediate layer 25 corresponding to the passage portion 24 is covered with the connecting portion 30, and the connecting portion 30 electrically connects the second electrodes 9 of the adjacent sensor portions 4.
[0040]
Next, SiNx is stacked on the second electrode 9 and the first insulating film 13 to form the second insulating film 16. 6 (e) and FIG. 7 (e), the sensor section 4 removes the SiNx in the portion corresponding to the release port 15, and the vent section 5 releases the release port as shown in FIG. 8 (e). 15 and the part corresponding to the vent 23 are removed. In the portion where the second insulating film 16 is removed, a part of the second electrode 9 and a part of the auxiliary electrode 21 are exposed.
[0041]
Next, an etching process for removing both materials of Mo and Al is performed. The portion of the metal layer exposed from the second insulating film 16 is removed by this etching process. As an etching method, both dry etching and wet etching can be used. For example, if a mixture of phosphoric acid, nitric acid, and acetic acid is used as an etching solution, both Mo and Al can be etched. By this etching process, the second electrode 9 and the intermediate layer 25 at the portion corresponding to the release port 15 are removed from the sensor section 4 as shown in FIG. 8 (f), the auxiliary electrode 21 and the intermediate layer 25 at the portion corresponding to the release port 15, the auxiliary electrode 21, the intermediate layer 25 at the portion corresponding to the vent 23, and the dummy. Electrode 20 is removed.
[0042]
Next, an etching process for removing only the intermediate layer 25 is performed. At this time, wet etching is performed, and a mixed solution of hydrochloric acid, phosphoric acid, and water is used as an etching solution. The etchant reaches the intermediate layer 25 through the release port 15 and etches from the end of the intermediate layer 25 in order. When an etching solution having a mixing ratio of hydrochloric acid: phosphoric acid: water = 1: 5: 1 is used, a battery effect occurs between Al of the intermediate layer 25 and Mo constituting the second wiring 3 and the like, and Al is short. Etched in time. When Al is positively etched by the battery effect, the effect can be obtained as long as phosphoric acid is contained at least 5 times that of hydrochloric acid as an etching solution. Sometimes a large amount of foam is generated at the same time. Therefore, as a result of further study through experiments, as a result, when an etching solution of hydrochloric acid: phosphoric acid: water = 1: 10: 1 was used, generation of bubbles was small and Al could be positively etched in a short time. By this etching process, the intermediate layer 25 can be surely removed, and the cavities 10 and 22 and the passage 24 are formed (FIGS. 8G and 9D).
[0043]
After that, SiNx is stacked on the second insulating film 16 to form the protective film 17. This SiNx is formed, for example, by CVD, and a film having substantially the same thickness is laminated on the entire surface of the glass substrate 1. At this time, since the second insulating film 16 does not exist in the release port 15 and the vent port 23, the protective film 17 is laminated on the first insulating film 13 in the release port 15 and on the lower insulating film 11 in the vent port 23, respectively. You. The thickness of the protective film 17 is set so that the release port 15 of the sensor section 4 is closed and the ventilation port 23 of the ventilation section 5 is not blocked at the same time.
[0044]
Since the cavity 10 is formed by the intermediate layer 25, the thickness of the intermediate layer 25 becomes the thickness of the cavity 10, and the thickness in the cavity 10 becomes substantially uniform. The thickness of the cavity 10 corresponds to the distance from the bottom surface of the space below the release port 15 to the release port 15. Therefore, assuming that the thickness of the cavity 10 is d1 and the thickness of the protective film 17 (closing portion) that closes the release port is d, the release port 15 can be reliably closed if d1 ≦ d. On the other hand, the first insulating film 13 and the dummy electrode 20 are present around the vent 23, and the first insulating film 13 and the dummy electrode 20 are removed from the vent 23. The bottom surface of the 23 portion is located lower than the bottom surface of the release port 15 portion. Accordingly, when the distance from the bottom surface of the space below the vent 23 to the vent 23 is d2, the thickness of the first insulating film 13 is d3, and the thickness of the dummy electrode 20 is d4, d2 = d1 + d3 + d4, If d <d2, the ventilation hole 23 will not be blocked even if the protective film 17 is laminated. By laminating the protective film 17 that satisfies this condition, the release port 15 is closed in the sensor unit 4 as shown in FIG. 6G, and dust is prevented from entering the cavity 10 from the release port 15. it can. In addition, since the vent 23 communicates with the second cavity 22 in the vent 5 as shown in FIG. 8 (h), the pressure in the cavity 10 of each sensor 4 can be made substantially the same as the outside air.
[0045]
After that, as shown in FIGS. 6H and 7F, the second insulating film 16 and the protective film 17 on the second electrode 9 of the sensor section 4 are removed. In the second insulating film 16 and the protective film 17, a region from the circular portion 8a of the first electrode 8 to the vicinity of the annular portion 8b is removed, and the second electrode 9 in this region is easily curved. Thus, the sensor section 4 sensitive to pressure can be formed.
[0046]
Even if the cavity 10 is formed in the sensor unit 4 and the release port 15 used for the formation is closed as described above, there is no state in which the cavity 10 is completely shut off from the outside air during the manufacturing process. Therefore, even if the sensor unit is placed in a evacuated space in the subsequent manufacturing process, it is possible to prevent a large pressure difference between the inside and outside of the cavity 10 from occurring, and a large load is not applied to the second electrode 9. Therefore, damage to the sensor unit 4 can be prevented, and the yield is improved.
[0047]
Next, a second embodiment of the first electrode 8 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a plan view of the first electrode 8 in the sensor unit 4. Here, the shape of the first electrode 8 is different, but the other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted. The first electrode 8 of the second embodiment has a circular portion 8a located at the center of the sensor portion 4, two annular portions 8b surrounding the circular portion 8a, and an elongated shape connecting the circular portion 8a and the annular portion 8b. Has a connection portion 8c. The annular portion 8b of this embodiment has a concentric shape centered on the center of the sensor portion 4 and is formed of a double ring having different diameters. The outermost annular portion 8b is substantially the same size as the annular portion 8b of the first embodiment, and its diameter is set slightly shorter than one side of the sensor portion 4.
[0048]
The second electrode 9 has an uneven shape along the shape of the first electrode 8, and portions corresponding to the circular portion 8a, the two annular portions 8b, and the connection portions 8c of the first electrode 8 are convex, The portion where one electrode 8 does not exist becomes concave. In this embodiment, as compared with the first embodiment, the irregularities of the second electrode 9 are increased by the amount of one annular portion 8b, the strength of the second electrode 9 is increased, and the restoring force is increased. At this time, if the first insulating film 13 is not provided on the first electrode 8, not only the circular portion 8a but also the annular portion 8b can be in electrical contact with the second electrode 9, thereby improving the sensitivity. In the second embodiment as well, the second insulating film 16 covers except for the central portion of the second electrode 9, but the boundary of the portion covered by the second insulating film 16 is between the two annular portions 8b. To position. When the first electrode 8 has three or more annular portions 8b, the boundary of the portion covered by the second insulating film 16 is located between the outermost annular portion 8b and the next outermost annular portion 8b.
[0049]
Next, a third embodiment of the first electrode 8 will be described with reference to FIG. The third embodiment is different from the first embodiment in the shape of the first electrode 8, but the other configurations are the same. The third embodiment is similar to the first electrode 8 of the second embodiment, in which two annular portions 8b are divided into circular portions 8a. The scan signal of the first wiring 2 is supplied to the circular portion 8a via the connection portion 8c, but the scan signal is not supplied because the annular portion 8b is electrically separated, and the second electrode 9 is not supplied. It is used to make an uneven shape. In the first electrode 8, since the annular portion 8b does not participate in the detection of the shape, the sensitivity is reduced. However, since the first electrode 8 and the second electrode 9 do not make electrical contact with each other with a slight pressure, the possibility of erroneous detection is reduced.
[0050]
Note that the first electrode 8 of the present invention is not limited to the embodiment, and other shapes that make the first electrode 8 uneven may be applied. Then, the second electrode 9 also has an uneven shape along the unevenness, and the restoring force is improved.
[0051]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a cross-sectional view of the sensor unit 4 and corresponds to a cross section along AA in FIG. In this embodiment, an overcoat film is provided on the second electrode, and the main configuration of the sensor unit 4 and the like is the same as that of the first embodiment. Therefore, the description of the common configuration is omitted.
[0052]
Reference numeral 29 denotes an overcoat film, which covers the second electrode 9. 16 is a second insulating film, 17 is a protective film, and is laminated on the overcoat film 29. The overcoat film 29 is formed of an organic film such as polyimide, and the second insulating film 16 and the protective film 17 are formed of SiNx. The second insulating film 16 and the protective film 17 are not limited to SiNx as long as they are insulating films. 2 Alternatively, an organic film such as polyimide or polyacrylate may be used. The overcoat film 29 is not limited to polyimide, but may be an organic insulating film such as a novolak resin, SiNx or SiO2. 2 Inorganic insulating film, a semiconductor film such as a-Si, or a conductive film of ITO or IZO. On the second electrode 9, an opening is formed in the second insulating film 16, but no opening is formed in the overcoat film 29, so that the overcoat film 29 is preferably made of a material different from that of the second insulating film 16. When a conductive film is used as the overcoat film 29, an independent overcoat film 29 is formed in each sensor unit 4. Since the overcoat film 29 remains near the center of the sensor unit 4 together with the second electrode 9, it is preferable that the overcoat film 29 has the same flexibility and elasticity as the second electrode 9. Therefore, the overcoat film 29 is formed relatively thin. In this embodiment, the overcoat film 29 is formed of one layer, but may be formed of a thin two-layer film.
[0053]
This overcoat film 29 is formed as follows. A photosensitive polyimide serving as an overcoat film 29 is applied onto the substrate 1 on the second electrode 9 and is made uniform by a spinner. Then, the organic film except for the release port 15 and the ventilation port 23 is cured by exposure processing, and the organic film corresponding to the release port 15 and the ventilation port 23 is removed by development processing. The overcoat film 29 is formed on a portion other than the second electrode 9, but may be formed only on the second electrode 9.
[0054]
In the sensor section 4, the opening 26 is formed by removing the second insulating film 16 and the protective film 17 on the second electrode 9 in a circular shape. In this opening 26, the second electrode 9 and the overcoat film 29 are present. Therefore, the second electrode 9 is likely to bend, and when the convex portion of the sample hits the second electrode 9, the second electrode 9 is bent and comes into contact with the first electrode 8. It becomes 4. On the other hand, when the second insulating film 16 and the protective film 17 are left on the second electrode 9, the second electrode 9 is less likely to bend by that amount, so that the sensor unit 4 is insensitive to pressure. The ease with which the second electrode 9 bends affects the sensitivity of the sensor unit 4. The more the pressure is sensitive, the more the pressure is excessively detected. The sample becomes unclear because there is a portion where the sample cannot be detected. Therefore, the possibility of erroneous detection increases even if the sensitivity becomes too sensitive or too insensitive, so that the size of the opening 26 is designed so that the bending of the second electrode 9 becomes appropriate. There is a need. In this embodiment, the opening 26 has a circular shape, but may have another shape such as a square shape.
[0055]
Reference numeral 18 denotes a sealing material made of an organic insulating film such as polyimide, which is laminated on the protective film 17. The sealing material 18 finally closes the vent 23 of the vent 5 and is removed at the opening 26. In addition, SiNx, SiO 2 May be used.
[0056]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 13 is a plan view of four 2 × 2 sensor units 4 in FIG. 1, and FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 13 (corresponding to one sensor unit). The configurations of the glass substrate 1, the lower insulating film 11, and the first wiring 2 are common to those of the first embodiment, and the description is omitted.
[0057]
Reference numeral 8 denotes a first electrode arranged on the substrate 1 and has a disc-shaped land whose center is a contact portion. The first electrode 8 has a laminated structure of, for example, Al and Mo, and is connected to the first wiring 2 in the row direction via a contact layer 12. The configuration of the contact layer 12 is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.
[0058]
Reference numeral 9 denotes a second electrode provided to face the first electrode 8 with the cavity 10 interposed therebetween, and also serves as the second wiring 3 in the column direction. The cavity 10 between the first electrode 8 and the second electrode 9 is communicated with each sensor unit 4 in the column direction by two communication units 31, and is opened by the ventilation port 5 arranged at the end of the column. Have been. The second electrode 9 is made of, for example, Mo, and has a substantially rectangular shape rising from a position sufficiently away from the outer ring (edge) of the first electrode 8 when viewed from each sensor unit, and has release ports 15 at four corners. ing. In the example of this figure, the size of the second electrode 9 substantially determines the size of the sensor unit 4, and is, for example, 50 μm × 50 μm per one contact sensor. In this embodiment, the metal layer formed integrally with the second electrode 9 and present between the adjacent sensor unit 4 also has the same width as the second electrode 9. The metal layer existing between the adjacent sensor portions 4 covers the communication portion 31 and serves to electrically connect the second electrodes 9 of the adjacent sensor portions 4, whereby the second electrode 9 is connected to the second electrode 9. It functions as two wirings 3. When viewed as the second wiring 3 including the second electrode 9, the overall shape is an elongated electrode.
[0059]
It is preferable that a plurality of release ports 15 are provided for one sensor unit, and further, that the release port 15 is provided for each sensor unit. In the present invention, when viewed in a plan view from the upper surface, the first electrode 8 is arranged so that the contour of the first electrode 8 can be seen from the release port 15, that is, at least a portion facing the first electrode 8 is provided. The two electrodes 9 are provided. However, since it is desirable that the release port 15 is finally closed by the protective film 17 or the like, the first electrode 8 cannot be observed from the release port 15 in the operating state of the sensor unit 4. Because the release port 15 is close to the contact area 27, if the release port 15 is left open, dust and liquid may enter the cavity 10 and may cause problems such as poor contact.
[0060]
In this embodiment, the release port 15 is formed closer to the center of the sensor unit 4 than in the first embodiment. When performing an etching process for removing the intermediate layer 25, the etchant reaches the intermediate layer 25 through the release port 15 and is sequentially etched from the end of the intermediate layer 25, so that the position of the release port 15 is inside the sensor unit 4. Although the removal efficiency of the intermediate layer 25 is improved, the first electrode 8 is not covered with the first insulating film 13 in the central portion of the sensor unit 4, so that the first electrode 8 is also etched when forming the release port 15. There is a risk that it will. Therefore, the inner end of the release port 15 is preferably on the outer peripheral edge of the first electrode 8 covered with the first insulating film 13.
[0061]
In this embodiment, the release port 15 is formed so as to overlap the communication portion 31. Since the communication portion 31 is an elongated passage, providing the release port 15 on the communication portion 31 allows the intermediate layer existing in the communication portion 31 to be reliably removed during manufacturing.
[0062]
Reference numeral 13 denotes a first insulating film laminated on the first electrode 8 and has two ring shapes arranged concentrically. The first insulating film 13 is made of, for example, SiNx or SiO 2 And the like, which covers the underlying layer 11 and the main part of the first electrode 8, and in this embodiment, in particular, specifies the shape of the second electrode 9 and the film provided in close contact therewith. But also. Since the central portion of the first electrode 8 is a contact region 27 functioning as a contact, the electrode is not covered by the first insulating film 13 and the electrode is exposed. Since it is not necessary to expose the one electrode 8, it may be covered thinly. In this case, the cross-sectional view of the first insulating film 13 has a substantially concave shape. In this embodiment, the first electrode 8 is exposed by the concave portion 28. When the first electrode 8 is exposed in the concave portion 28, the concave portion 28 also functions as a contact, so that the sensor becomes more sensitive. In addition, since the step in the concave portion 28 is increased, the unevenness of the second electrode 9 described later is increased, and the strength of the second electrode 9 is improved.
[0063]
Reference numeral 29 denotes an overcoat film, which covers the second electrode 9. 16 is a second insulating film, 17 is a protective film, and is laminated on the overcoat film 29. Since the materials and configurations of the overcoat film 29, the second insulating film 16, and the protective film 17 are common to those of the fourth embodiment, the description is omitted.
[0064]
Although the second electrode 9 itself has a substantially uniform thickness, the surface of the intermediate layer 25 becomes uneven according to the shape of the first insulating film 13 according to the shape of the first insulating film 13. 9 also has a wavy uneven shape. In other words, the place where the first insulating film 13 is present floats up, sinks at the place of the concave portion 28, and if it is concentric, it has a rippled shape as if a stone was thrown into the water surface. As described above, since the second electrode 9 has the uneven portion as a whole, the second electrode 9 becomes flexible and the restoring force increases. Further, even when a strong pressure is applied to the second electrode 9 or the protective film 17 laminated thereon, stress acts on the entire second electrode 9 and the protective film 17, so that the strength increases and the second electrode 9 is not damaged. Extremely rare.
[0065]
Next, a manufacturing process of the sensor unit will be described with reference to FIG. First, after laminating the lower insulating film 11 on the substrate 1, a metal layer having a laminated structure of Mo and Al is formed by sputtering or the like, and the first wiring 2 and the first electrode 8 are formed by photolithography. Next, a first insulating film 13 is formed by laminating SiNx and formed into a desired pattern by an etching process, as shown in FIG. 15A.
[0066]
Next, a metal layer made of Al is laminated, and this metal layer is patterned into a predetermined shape by a photolithography method or the like, and an intermediate layer 25 is formed as shown in FIG. The intermediate layer 25 is finally removed, but the portion where the intermediate layer 25 exists becomes the cavity 10 and the communication portion 31. The intermediate layer 25 of one sensor unit 4 further extends from a substantially circular portion that covers the first electrode 8 and a portion that protrudes therefrom and extends to four release ports 15 at predetermined locations, thereby forming an adjacent sensor unit. 4 has a portion to be connected to a portion extending from the hollow portion 25 to the release port 15, and this extended portion forms the communication portion 31. An elongated intermediate layer corresponding to two communicating portions 31 exists between the adjacent sensor portions 4 and between the sensor portion 4 and the ventilation hole 5. The size, such as the shape and thickness of each intermediate layer 25 is designed in accordance with the desired shape and size of the hollow portion 10 and the communication portion 31.
[0067]
Next, a metal layer is laminated on the intermediate layer 25 and the first insulating film 13 by a sputtering method. This metal layer is formed of Mo. The surface of the intermediate layer 25 or this metal layer becomes uneven according to the shape of the first insulating film 13. A resist is applied on the metal layer and exposed, developed and etched by photolithography to form the second electrode 9 and the second wiring 3 including the cover for forming the connecting portion. At this time, in a portion corresponding to the sensor section 4, a substantially square second electrode 30 that completely covers the intermediate layer 25 is formed with a substantially uniform film thickness. 9 also becomes uneven. At this time, the release port 15 is not yet formed in the second electrode 9.
[0068]
Next, an overcoat film 29 is formed on the second electrode 9. Polyimide having photosensitivity to be the overcoat film 29 is applied on the second electrode 9 and made uniform by a spinner. Then, the organic film in a portion other than the release port 15 is cured by exposure processing, and the organic film corresponding to the release port 15 is removed by development processing. Then, the overcoat film 29 becomes as shown in FIG. In this embodiment, the overcoat film 29 is formed in a portion other than the second electrode 9, but the overcoat film may be formed in an opening described later, or may be formed only on the second electrode 9.
[0069]
Next, SiNx is stacked on the overcoat film 29 to form the second insulating film 16. Then, as shown in FIG. 15D, a portion of the second electrode 9 is exposed by removing the portion of the SiNx corresponding to the release port 15. When the release port 15 is as close to the center of the sensor section 4 as possible, the etching of the intermediate layer 25 and the exhaust of gas during the etching can be performed efficiently. Although the contour of the first electrode 8 is covered with the first insulating film 13, the end of the release port 15 is, when viewed in plan, the end of the first electrode 8 and the end of the first insulating film 13. Located between. That is, at least a part of the release port 15 exists above a portion where the first electrode 8 and the first insulating film 13 overlap.
[0070]
Then, an etching process for removing both materials of Mo and Al is performed. The metal layer located at the release port 15 is removed by this etching process. As an etching method, both dry etching and wet etching can be used. For example, if a mixture of phosphoric acid, nitric acid, and acetic acid is used as an etching solution, both Mo and Al can be etched. By this etching process, the second electrode 9 and the intermediate layer 25 in the portion corresponding to the release port 15 in the sensor unit 4 are removed. In the present invention, at this time, the portion of the second electrode 9 located at the contour of the first electrode 8 is removed, and the step of the first electrode 8 becomes the shape of the second electrode 9 as it is and the inclination is reduced. Since it is configured, the release port 15 is opened in an inclined manner without opening in a plane. Further, since the release port 15 is located above the first electrode 8 covered with the first insulating film 13, the first electrode 8 located below the release port 15 is protected, and this metal layer is removed. Can be prevented.
[0071]
Next, an etching process for removing only the intermediate layer 25 is performed. At this time, wet etching is performed, and a mixed solution of hydrochloric acid, phosphoric acid, and water is used as an etching solution. The etchant reaches the intermediate layer 25 through the release port 15 and etches from the end of the intermediate layer 25 in order. When an etching solution having a mixing ratio of hydrochloric acid: phosphoric acid: water = 1: 5: 1 is used, a battery effect occurs between Al of the intermediate layer 25 and Mo constituting the second wiring 3 and the like, and Al is short. Etched in time. By this etching process, the intermediate layer 25 can be reliably removed as shown in FIG. 15E, and the hollow portion 10 and the communication portion 31 can be formed.
[0072]
In the present invention, since the release port 15 is located at the contour of the first electrode 8, the release port 15 does not open in a plane, but opens in an inclined manner. That is, etching unevenness and etching residue hardly remain. Further, by disposing the release port 15 above the portion where the first electrode 8 and the first insulating film 13 overlap, when the gas generated in the cavity 10 reaches the vicinity of the contour of the first electrode 8, Air can be exhausted from the release port 15 to the outside. This means that, for example, when the release port 15 is located outside the first electrode 8, even if the gas in the cavity 10 reaches the contour of the first electrode 8, it still needs to move to the release port 15. is there. However, since a step is formed in the gap between the contour of the first electrode 8 and the release port 15 by the thickness of the first electrode 8, the gas in the hollow section 10 reaches the release port 15 unless it gets over this step. Can not. Therefore, by arranging the release port 15 so as to overlap with the first electrode 8 in a plan view, the gas in the cavity 10 can be efficiently exhausted.
[0073]
After that, SiNx is stacked on the second insulating film 16 to form the protective film 17. This SiNx is formed by, for example, CVD, and a film having substantially the same thickness is laminated on the entire surface of the substrate 1. At this time, since the overcoat film 29 and the second insulating film 16 do not exist in the release port 15, the release port 15 is closed with the protective film 17 as shown in FIG. Thereby, it is possible to prevent dust from entering the cavity 10 from the release port 15.
[0074]
After the protective film 17 is laminated and the release port 15 is closed, the second insulating film 16 and the protective film 17 at the central portion of the sensor section 4 are removed to form an opening. At this time, the overcoat film 29 is exposed from the opening. When operating as the sensor unit 4, the elasticity of the second electrode 8 is optimized when the second insulating film 16 and the protective film 17 on the second electrode 8 corresponding to the sensor unit are removed. The elasticity of the second electrode 30 also changes depending on the size of the second insulating film 16 and the protective film 17 to be removed. A range for removing 17 is set.
[0075]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 16 is a plan view of four 2 × 2 sensor units 4 in FIG. 1, and FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 16 (corresponding to one sensor unit). The configurations of the glass substrate 1, the lower insulating film 11, the first wiring 2, and the first electrode 8 are the same as those of the fifth embodiment, and the description is omitted.
[0076]
13 is SiNx or SiO 2 , And covers the lower insulating film 11 and the first wiring 2. Further, the first insulating film 13 also covers the outer peripheral portion of the first electrode 8, thereby forming a circular sensor hole 14 having a depression. By forming the first insulating film 13 so as to cover the outer periphery of the first electrode 8, the shape of the second electrode 9 disposed opposite to the first electrode 8 on the hollow portion 10 also has a depression. The electrode 8 and the second electrode 9 are not point-contact but surface-contact at the time of contact.
[0077]
Another purpose of forming the first insulating film 13 is to form a structure that covers the outer peripheral portion of the first electrode 8 so that the second electrode 9 facing the cavity 10 has irregularities. That is, when forming the second electrode 9, first, an intermediate layer having a substantially uniform thickness is stacked on the first electrode 8 or the first insulating film 13, and the second electrode 9 is stacked on the intermediate layer. Remove the middle layer. Therefore, the second electrode 9 has a shape along the surface shape of the first electrode 8 and the first insulating film 13. In this embodiment, the concave and convex portions of the second electrode 9 are provided only near the periphery of the first electrode 8, and are not provided near the center of the first electrode 8. However, the restoring force of the second electrode 9 is improved even if only the bent portion of the second electrode 9 is present around the first electrode 8.
[0078]
In the present invention, the cross section of the edge of the first insulating film 13 provided on the outer peripheral portion of the first electrode 8 is inclined at an inclination angle θ as shown in FIG. As a result of repeated experiments and studies, the inclination angle θ is preferably about 30 to 60 degrees. More preferably, it is about 40 to 50 degrees.
[0079]
The inclination angle of the bent portion of the second electrode 9 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 18A shows a second electrode of this embodiment, and FIG. 18B shows a conventional second electrode. As shown in FIG. 18B, when the cross-sectional inclination angle of the first insulating film 13 is set to be a right angle, the bent portion of the second electrode 9 formed following the angle is also made a right angle, and the first electrode 8 and the second electrode 9 are formed. Since the pressure is directly applied to the right-angled portion of the second electrode 9 at the time of contact, the second electrode 9 is easily damaged.
[0080]
Further, the cross-sectional inclination angle of the first insulating film 13 also affects the thickness of the bent portion of the second electrode 9. That is, by sequentially laminating the intermediate layer 25 and the second electrode 9 on the first insulating film 13, the second electrode 9 has a shape following the shape of the first insulating film 8. When the cross-sectional inclination angle of the edge is a right angle, the film thickness of the intermediate layer 25 and the second electrode 9 near the edge of the first insulating film 13 is smaller than the film thickness of other portions. Therefore, the bent portion of the second electrode 9 is easily damaged, and the interval between the cavities 10 is also uneven, so that the accuracy of the sensor unit 4 is also uneven.
[0081]
On the other hand, a problem also arises when the cross-sectional inclination angle of the first insulating film 13 is made too acute. That is, when the inclination angle is set to an acute angle (the angle at which the edge of the first insulating film 13 forms an inclination on the first electrode 8 is 30 degrees or less), the bent portion of the second electrode 9 formed along the inclination also becomes an acute angle, Since the pressure applied to the bent portion of the second electrode 9 at the time of contact between the first electrode 8 and the second electrode 9 is dispersed, breakage is less likely to occur, but the resilience deteriorates.
[0082]
As a result of experimentally studying the inclination angle θ having the optimum restoring force while preventing the bent portion of the second electrode 9 from being damaged, a favorable result is obtained when the sectional inclination angle θ of the first insulating film 13 is about 30 to 60 degrees. was gotten. More preferably, it is at about 40 to 50 degrees. When the cross-sectional inclination angle θ of the first insulating film 13 is set to about 30 to 60 degrees as described above, the inclination angle of the bent portion of the second electrode 9 is also set to about 30 to 60 degrees, and the second electrode 9 is less damaged and has a restoring force. Two electrodes 9 can be realized.
[0083]
Although the case where the edge of the first insulating film 13 is located at the peripheral portion of the first electrode 8 has been described here, the case where the first insulating film 13 is partially present also at the central portion of the first electrode 8 is described. Is also effective. For example, even in the fifth embodiment, the edge of the first insulating film 13 may be inclined.
[0084]
An overcoat film 29 is formed on the second electrode 9. A photosensitive polyimide serving as the overcoat film 29 is applied on the substrate 1 and is made uniform by a spinner. Then, the organic film except for the release port 15 and the vent port 23 is exposed to light, post-baked (fired) at about 250 ° C. (or about 250 ° C. to about 300 ° C.), and cured. 15 and the organic film corresponding to the vent 23 are removed. When the post-baking temperature of the overcoat film 29 is set at 200 ° C., the baking is insufficient, the curing is insufficient, and the adhesion to the second insulating film 16 to be laminated on the overcoat film 29 is deteriorated. Peeling easily occurs. As described above, if the post-baking temperature is lower than 250 ° C., the curing becomes insufficient, and the water resistance against intrusion of water from the outside deteriorates.
[0085]
Next, FIG. 19 shows a defect occurrence rate due to dropping of water droplets at a post-bake temperature of 250 ° C. or higher. FIG. 19 shows typical numerical values of the leak point test results. The leak point indicates a ratio occupied by a defective sensor unit 4 in a pressure sensor that detects a fine shape of one unit in which a plurality of sensor units 4 are arranged. The leak point (before) is the defect rate before the water droplet is dropped, and the leak point (after) is the defect rate after the water drop is dropped and left for about 10 minutes.
[0086]
When the post-baking temperature is 250 ° C., the change in the defect rate of the leak point before and after the drop of water drops is 0.04 when the post-baking temperature is 250 ° C. and 0.07 when the post-baking temperature is 300 ° C., and both are 0.1 or less. After the dropping, the water resistance did not change and the occurrence of defects was slight. On the other hand, when the post-baking temperature reaches 350 ° C., the value of the leak point (after) rapidly increases from the leak point (before), and the rate of change becomes 3 or more, indicating that the water resistance is poor. . As described above, when the post-baking temperature is about 250 ° C. to about 300 ° C., the water resistance of the sensor unit 4 is improved, and the yield of the sensor unit 4 is significantly improved.
[0087]
In the fourth embodiment, a plurality of irregularities are formed on the second electrode 9, and an overcoat film is laminated on the second electrode 9. The post-bake temperature of the overcoat film at this time may be 200 ° C. At this time, by making the second electrode uneven, it was possible to give optimal flexibility and restoring force to the laminated film of the second electrode and the overcoat film. However, when the post-baking temperature of the overcoat film is increased, the flexibility of the overcoat film itself is lost. Therefore, when the overcoat film treated at 250 ° C. is laminated on the second electrode having a plurality of irregularities, the overcoat film becomes too hard, and the laminate of the second electrode and the overcoat film loses flexibility. Problems such as non-uniform contact between the first electrode and the second electrode, resulting in poor sensitivity of the sensor portion, and cracking of the second electrode at uneven portions to reduce water resistance occur. Therefore, when the overcoat film 29 is post-baked at about 250 ° C. or more, the portion of the second electrode 9 corresponding to the sensor region is formed into a flat plate shape without unevenness, so that the second electrode 9 and the overcoat film 29 are formed. Optimal flexibility and restoring force can be given to the laminated body, and uniform sensitivity can be maintained as the sensor unit 4.
[0088]
The overcoat film 29 has a uniform thickness after post-baking and has a smooth surface without unevenness, so that the sensor detection when pressure is applied to the second electrode 9 located below the overcoat film 29 is performed. Sensitivity can be made uniform. The overcoat film 29 is preferably made of a material different from that of the second insulating film 16, and the overcoat film 29 preferably has the same flexibility and elasticity as the second electrode 9. In this embodiment, the overcoat film 29 is formed over the entire surface of the metal layer serving as the second electrode 9. However, in the sensor section 4, the overcoat film 29 is formed in a portion corresponding to the opening 26 from which the second insulating film 16 has been removed. Only the overcoat film 29 may be formed.
[0089]
In the present embodiment, the second insulating film 16 and the protective film 17 are made of the same material, but are formed in different steps. The steps of forming the second insulating film 16, the cavity 10, and the protective film 17 are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0090]
After the sensor unit 4 is completed, a photosensitive polyimide serving as a sealing material 18 is applied on the protective film 17 and is made uniform by a spinner. Then, the organic film is cured by an exposure process except for a portion corresponding to the opening 26 having substantially the same area as the sensor hole 14, and the organic film in the opening 26 is removed by a developing process. Therefore, the sensor section 4 becomes a film having the opening 26. Further, the opening 26 is formed by removing the second insulating film 16 and the protective film 17 on the second electrode 9 of the sensor section 4.
[0091]
If the size of the opening 26 is smaller than the size of the opening of the first insulating film, the second insulating film and the protective film remain at the bent portion of the second electrode, and the strength of the bent portion is improved. If the diameter of the opening 26 is about 24 to 28 μm, appropriate flexibility and restoring force can be given to the laminate of the second electrode and the overcoat film. At this time, the opening 26 is formed by an etchant for removing SiNx. If the overcoat film 29 does not exist on the second electrode 9, the etchant penetrates the second electrode 9 and enters the cavity 10. Get into it. The etchant that has entered the cavity 10 cannot be removed because the cavity 10 is in a closed state and accumulates in the cavity 10. The sensor 4 did not operate effectively due to the etching solution, and the reliability was affected. Therefore, by forming the overcoat film 29 on the second electrode 9, the overcoat film 29 prevents the penetration of the etchant and prevents the etchant from entering the cavity 10.
[0092]
Therefore, the overcoat film 29 is made of a material different from that of the second insulating film 16 laminated thereon, and the second insulating film 16 can be etched by an etching solution for forming the opening 26. The overcoat film 29 is not etched.
[0093]
In the above embodiment, the entire insulating film on the second electrode is removed or only the thin overcoat film is left. This makes it possible to provide the second electrode with optimal flexibility and restoring force. However, other films may be laminated on the second electrode as long as the restoring force and flexibility are not impaired. For example, a thick insulating film may be provided at the central portion of the sensor portion, or a separate insulating film may be provided only at the central portion of the sensor portion.
[0094]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a pressure sensor that causes less damage to the sensor unit during manufacture and has less trouble during use. In addition, appropriate sensitivity can be obtained with a simple configuration, and a highly accurate pressure sensor can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view schematically showing a pressure sensor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a sensor section and a vent section of the pressure sensor.
FIG. 3 is a schematic sectional view of a sensor unit.
FIG. 4 is a schematic sectional view of a vent.
FIG. 5 is a schematic sectional view including a sensor unit and a vent.
FIG. 6 is a sectional view illustrating a manufacturing process of the sensor unit.
FIG. 7 is a plan view illustrating a manufacturing process of the sensor unit.
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a vent.
FIG. 9 is a plan view for explaining a manufacturing process of a vent.
FIG. 10 is a plan view of a first electrode according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a plan view of a first electrode according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a sectional view of a sensor section according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a plan view of a sensor section according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic sectional view of a sensor unit.
FIG. 15 is a sectional view illustrating a manufacturing process of the sensor unit.
FIG. 16 is a plan view of a sensor section according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a schematic sectional view of a sensor unit.
FIG. 18 is a schematic diagram for explaining an end portion of the first insulating film.
FIG. 19 is a diagram for explaining a failure occurrence rate due to dropping of water droplets at a post-baking temperature.
FIG. 20 is a cross-sectional view showing a state in which a conventional pressure sensor is being manufactured.
[Explanation of symbols]
2 First wiring
3 Second wiring
4 Sensor section
8 First electrode
9 Second electrode
10 cavity
13 First insulating film
14 Sensor hole
16 Second insulating film
25 Middle class
