[发明专利]微机电系统元件、电子装置、高度计、电子设备及移动体

说明书

技术领域

本发明涉及一种微机电系统元件、电子装置、高度计、电子设备以及移动体。

背景技术

一直以来，作为对压力进行检测的装置，已知有一种如专利文献1所示的半导体压力传感器。专利文献1所示的半导体压力传感器为一种如下的传感器，即，通过在硅晶片上形成应变敏感元件，并对硅晶片的与应变敏感元件形成面相反侧的面进行研磨使其薄壁化从而形成隔膜部，并且通过应变敏感元件来对在因压力而发生位移的隔膜部上所产生的应变进行检测，并将该检测结果转换为压力的传感器。

但是，在具备专利文献1所示的应变敏感元件的压力传感器中，存在如下情况，即，需要将硅晶片薄壁化从而难以与成为对来自压力传感器的信号进行处理的运算部的半导体装置（IC）一体化。

另一方面，通过半导体装置的制造方法、装置来制造微型机械系统的、所谓MEMS（Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统）元件备受关注。通过使用MEMS元件，能够获得极小型的各种传感器、或者振荡器等。这些元件为，通过MEMS技术将微小的振动元件形成于基板上，并利用振动元件的振动特性来实施加速度的检测、基准信号的生成等的元件。

通过使用该MEMS技术形成振动元件并构成根据MEMS振动元件的振动频率的变动而对压力进行检测的压力传感器，从而能够实现与IC一体化的压力传感器。但是，由于除应当进行检测的压力以外，MEMS元件还会因振动、冲击这类的外部因素而产生振动频率的变动，因此存在如下课题，即，特别容易产生相对于微小的压力变动的误差。

因此，通过对由外部因素引起的振动频率的变动量进行检测，并根据检测出的压力检测值而对由外部因素引起的振动频率的变动量进行补正，从而能够获得一种如下的MEMS元件，所述MEMS元件能够构成可对准确的微小压力进行测量的压力传感器。

专利文献1：日本特开2001-332746号公报

发明内容

本发明是为了解决上述的课题中的至少一部分而完成的发明，并能够作为以下方式或应用例来实现。

应用例1

本应用例的MEMS元件的特征在于，具备：基板；多个谐振子，其被形成在所述基板的第一面上，在所述基板上具备至少一个可挠部和至少一个非可挠部，所述多个谐振子包括与所述可挠部对应的所述谐振子、和与所述非可挠部对应的所述谐振子。

根据本应用例的MEMS元件，由于外部压力会被施加在可挠部上从而使可挠部产生挠曲，由此将给谐振子的振动特性、即谐振频率带来变化。通过导出该外部压力与谐振子的频率特性的变化之间的关系，从而能够将MEMS元件利用作为根据谐振子的频率特性的变化而对外部压力进行检测的传感器。

另一方面，在非可挠部中，不会发生由外部压力引起的挠曲。但是，当外部压力以外的干扰，例如冲击力、加速度等被施加在MEMS元件上时，被配置于可挠部以及非可挠部上的谐振子均将产生由干扰引起的谐振频率的变化。此时，由于在被配置于非可挠部上的谐振子中仅产生由干扰引起的谐振频率的变化，因此通过从被配置于由外部压力和干扰引起变化的可挠部上的谐振子的谐振频率中，减去被配置于非可挠部上的谐振子的谐振频率的变化量，从而能够获得仅由被配置于可挠部上的谐振子的外部压力引起的谐振频率的变化。因此，即使在存在冲击或加速度这类的干扰的环境下，也能够获得作为对正确的压力值进行检测的压力传感器的MEMS元件。

应用例2

在上述的应用例中，其特征在于，具备被形成在所述基板的第一面上并被密封的空间部，所述多个谐振子被配置于所述空间部内。

根据上述应用例，通过将多个谐振子收纳于相同的空间部的内部，从而能够抑制谐振子的相对于空间部的气密性的变化的谐振频率的变化量在多个谐振子之间产生差异的情况。因此，能够获得可靠性较高的MEMS元件。

应用例3

在上述应用例中，其特征在于，所述可挠部为，被形成在所述基板的与所述第一面处于表背关系的第二面侧的凹部的底部。

根据上述应用例，通过基板的凹部的有无从而能够很容易地形成可挠部和非可挠部。此外，由于凹部的底部成为薄壁部，因此通过调节凹部的深度，从而能够很容易地对薄壁部的壁厚进行调节，由此能够简便地获得与所检测出的外部压力的高低相对应的MEMS元件。

应用例4

在上述应用例中，其特征在于，包括半导体装置。