1.本发明涉及设置于应变电阻膜之上的层叠电极、带电极的应变电阻膜及具有这些的压力传感器。
背景技术：
2.近年来，作为可应用至检测液体或气体等的压力的压力传感器的传感器材料，应变电阻膜备受关注(参照专利文献1)。在使用了应变电阻膜的压力传感器中，在被称为膜片(membrane)的基材的表面形成有应变电阻膜，当流体压等作用于基材且基材产生变形时，在形成于基材表面的应变电阻膜产生应变，其电阻发生变化。通过将该电阻的变化作为电信号来检测，可以基于该检测值计算施加于基材的压力。
3.但是，为了将上述的电信号取出至外部电路，在应变电阻膜的表面等形成电极。例如，在专利文献1中记载有在应变电阻膜的规定位置形成由au/ni/cr构成的层叠电极的技术。在此，在专利文献1所记载的层叠电极中，由cr构成的层也被称为接触层，由与应变电阻膜的紧贴性优异的材料形成。但是，在高温或高湿环境下，接触层的劣化加剧，电极进而压力传感器的可靠性可能降低。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2018-91848号公报
技术实现要素：
7.发明所要解决的问题
8.本发明是鉴于这种课题而研发的，其目的在于，提供耐热性及耐湿性优异的层叠电极、带电极的应变电阻膜及压力传感器。
9.用于解决问题的技术方案
10.为了实现上述目的，本发明提供一种层叠电极，其中，
11.其设置于应变电阻膜之上，
12.所述应变电阻膜含有cr和al，
13.所述层叠电极具有：重叠于所述应变电阻膜之上的接触层、重叠于所述接触层之上的防扩散层、以及重叠于所述防扩散层之上的安装层，
14.所述防扩散层或所述安装层，以所述接触层不露出的方式，覆盖所述接触层。
15.在本发明的层叠电极中，防扩散层或安装层，以接触层不露出的方式，覆盖接触层。因此，可以利用防扩散层或安装层将接触层与空气等外部环境隔离，能够避免接触层暴露于外部环境。因此，即使在高温或高湿环境下，也能够保护容易劣化的接触层，实现耐热性及耐湿性优异的层叠电极。
16.优选的是，所述安装层或所述防扩散层在比所述接触层的端面更靠外侧的位置与所述应变电阻膜的上表面接触。在该情况下，安装层或防扩散层跨过接触层的端面且延伸
至比接触层的端面更靠外侧的位置。其结果，可以利用安装层或防扩散层覆盖接触层的端面的周边一带，能够将接触层的端面与外部环境有效地隔离，良好地得到上述的效果。
17.优选的是，所述防扩散层及所述安装层中，所述安装层，以所述接触层的端面不露出的方式，覆盖所述接触层。安装层一般多由相对于高温稳定的材质构成，在该情况下，通过设为上述那样的结构，特别是能够在高温环境下有效地防止接触层的劣化。
18.优选的是，所述防扩散层，以所述接触层的端面不露出的方式，覆盖所述接触层，所述安装层，以所述防扩散层的端面不露出的方式，覆盖所述防扩散层。通过设为这种结构，可以通过防扩散层和安装层双层将接触层的端面与外部环境隔离，能够良好地得到上述的效果。另外，通过利用防扩散层覆盖接触层的端面，能够有效地防止接触层或应变电阻膜中所含的元素从接触层的端面向安装层相互扩散。
19.优选的是，重叠于所述防扩散层之上的所述安装层或重叠于所述接触层之上的所述防扩散层朝向位于比所述接触层的端面更靠外侧的所述应变电阻膜的上表面倾斜且延伸。通过设为这种结构，可以将安装层或防扩散层形成至充分离开接触层的端面的位置，充分确保接触层的端面与外部环境之间的距离。由此，能够将接触层的端面与外部环境有效地隔离，并良好地得到上述的效果。
20.优选的是，在所述安装层或所述防扩散层与所述应变电阻膜的界面形成有凹凸。通过设为这种结构，能够将沿着安装层或防扩散层与应变电阻膜的界面的沿面距离延长形成凹凸的量，能够将接触层的端面与外部环境有效地隔离，良好地得到上述的效果。另外，安装层或防扩散层和应变电阻膜之间的接合面积变大，能够提高它们之间的紧贴力(接合强度)。
21.优选的是，接触层含有ti，防扩散层含有铂族元素，安装层含有au。ti容易与其它的金属元素形成合金，因此，通过使接触层含有ti，能够确保膜间及层间的紧贴强度，并有效地防止膜的剥离不良。另外，ti具有相对于含有cr和al的应变电阻膜较难以扩散的性质，因此，通过使接触层含有ti，能够有效地防止向应变电阻膜的相互扩散。另外，ti具有也难以扩散至含有au的安装层的性质，因此，通过使接触层含有ti，难以产生向安装层上表面的析出。
22.另外，铂族元素是化学上稳定的元素，因此，通过使防扩散层含有铂族元素，能够有效地防止接触层或应变电阻膜中所含的元素向安装层相互扩散。另外，对于相互扩散后的元素在安装层界面的反应也能够有效地抑制。
23.另外，安装层经由配线与外部电路连接，但作为这种配线优选使用耐热性优异的au配线。在该情况下，通过使安装层含有au，配线相对于安装层的紧贴性良好。
24.另外，为了实现上述目的，本发明提供一种带电极的应变电阻膜，其具有上述任一项的层叠电极和设置所述层叠电极的应变电阻膜。通过如上述那样将耐热性及耐湿性优异的层叠电极设置于应变电阻膜，能够实现耐热性及耐湿性优异的带电极的应变电阻膜。
25.另外，为了实现上述目的，本发明提供一种压力传感器，其具有上述任一项的层叠电极、设置所述层叠电极的应变电阻膜、以及设置应变电阻膜的膜片。通过如上述那样将耐热性及耐湿性优异的层叠电极设置于应变电阻膜，并进一步将该应变电阻膜设置于膜片，能够实现耐热性及耐湿性优异的压力传感器。
附图说明
26.图1是本发明第一实施方式的压力传感器的概略截面图。
27.图2是以图1的ii表示的部分的放大截面图。
28.图3是表示图1所示的压力传感器中所含的带电极的应变电阻膜的图案排列的一例的概略图。
29.图4a是图2所示的压力传感器中所含的层叠电极的放大截面图。
30.图4b是表示图4a所示的层叠电极的变形例的放大截面图。
31.图4c是表示图4a所示的层叠电极的另一变形例的放大截面图。
32.图4d是表示图4a所示的层叠电极的另一变形例的放大截面图。
33.图5a是本发明第二实施方式的压力传感器中所含的层叠电极的放大截面图。
34.图5b是表示图5a所示的层叠电极的变形例的放大截面图。
35.图5c是表示图5a所示的层叠电极的另一变形例的放大截面图。
36.图5d是表示图5a所示的层叠电极的另一变形例的放大截面图。
37.图6a是本发明第三实施方式的压力传感器中所含的层叠电极的放大截面图。
38.图6b是表示图6a所示的层叠电极的变形例的放大截面图。
具体实施方式
39.以下，基于附图所示的实施方式说明本发明。
40.第一实施方式
41.如图1所示，压力传感器10具有本发明第一实施方式的层叠电极36(参照图2)、设置层叠电极36的带电极的应变电阻膜30、以及设置带电极的应变电阻膜30的膜片22。压力传感器10在高温
·
高压环境下使用。以下，将沿着带电极的应变电阻膜30的表面的方向称为面内方向，将带电极的应变电阻膜30的厚度方向称为法线方向。
42.压力传感器10还具有管座20、连接构件12、按压构件14、以及电路基板16。管座20由例如不锈钢等金属构成，具有中空筒形状。管座20的一端成为被端壁闭塞的闭塞端，管座20的另一端成为开放端。膜片22由形成管座20的一端的端壁构成，构成为可根据压力变形。
43.管座20配置于连接构件12的上表面。形成于管座20的内部的中空部在管座20的另一端与连接部12的流路12b连通。在压力传感器10中，被导入流路12b的流体从管座20的中空部向膜片22的内表面22a引导，对膜片22作用流体压。当流体压作用于膜片22且膜片22产生变形时，在形成于膜片22的表面的应变电阻膜30产生应变，其电阻发生变化。在压力传感器10中，通过将该电阻的变化作为电信号来检测，可以基于该检测值测定施加于膜片22的压力。
44.管座20具有凸缘部21。凸缘部21形成于管座20的开放端的周围，从管座20的轴芯向外方突出。凸缘部21被夹持于连接构件12和按压构件14之间，到达膜片22的内表面22a的流路12b被密封。
45.连接构件12具有螺纹槽12a。压力传感器10经由螺纹槽12a固定于封入有成为测定对象的流体的压力室等。由此，可以将形成于连接构件12的内部的流路12b及管座20中的膜片22的内表面22a与内部存在成为测定对象的流体的压力室气密地连通。
46.电路基板16安装于按压构件14的上表面。电路基板16具有包围管座20的周围的环
状形状，但作为电路基板16的形状，不限定于此。在电路基板16内置有例如传送来自带电极的应变电阻膜30的检测信号的电路等。
47.带电极的应变电阻膜30设置于膜片22的外表面22b。带电极的应变电阻膜30和电路基板16利用引线接合等的中间配线72连接。
48.如图2所示，带电极的应变电阻膜30具有应变电阻膜32和应变电阻膜用层叠电极(以下，层叠电极)36。应变电阻膜32经由基底绝缘层52设置于膜片22的外表面22b。基底绝缘层52被形成为覆盖膜片22的外表面22b的大致整体，由例如氧化硅、氮化硅物、氮氧化硅等构成。基底绝缘层52的厚度优选为10μm以下，进一步优选为1～5μm。基底绝缘层52能够通过例如cvd等蒸镀法形成于膜片22的外表面22b。
49.此外，在膜片22的外表面22b具有绝缘性的情况下，也可以不形成基底绝缘层52，而在膜片22的外表面22b直接形成应变电阻膜32。例如，在膜片22由氧化铝等绝缘材料构成的情况下，也可以将应变电阻膜32直接设置于膜片22的外表面22b。
50.如图3所示，在应变电阻膜32，以规定图案形成有第一电阻体r1、第二电阻体r2、第三电阻体r3及第四电阻体r4。第一电阻体r1～第四电阻体r4产生与膜片22的变形对应的应变，第一电阻体r1～第四电阻体r4的电阻值根据膜片22的变形而变化。第一电阻体r1～第四电阻体r4以利用电气配线34构成惠斯通桥接电路的方式连接。
51.在压力传感器10中，根据由第一电阻体r1～第四电阻体r4形成的惠斯通桥接电路的输出，检测作用于膜片22的流体压。第一电阻体r1～第四电阻体r4设置于图1及图2所示的膜片22由于流体压而变形且应变的位置，构成为电阻值根据该应变量而变化。
52.具有第一电阻体r1～第四电阻体r4的应变电阻膜32例如能够通过构图规定材料的导电性的薄膜而制作。应变电阻膜32含有cr和al，优选含有50～99at％的cr和1～50at％的al，进一步优选含有70～90at％的cr和5～30at％的al。通过应变电阻膜32含有cr和al，高温环境下的tcr(temperature coefficient of resistance，电阻值温度系数)及tcs(temperature coefficient of sensitivity，电阻温度系数)稳定，可以进行精度高的压力检测。另外，通过将cr和al的含量设为规定的范围，能够以更高的水平兼顾高的量规率(gauge rate)和良好的温度稳定性。
53.应变电阻膜32也可以含有cr及al以外的元素，例如，应变电阻膜32也可以含有ο或n。应变电阻膜32中所含的o或n在成膜应变电阻膜32时未从反应室除去而残留，但也可以被引入应变电阻膜32中。另外，应变电阻膜32中所含的o或n也可以在成膜时或退火时作为气氛气体被使用等，有意地导入应变电阻膜32中。
54.另外，应变电阻膜32也可以含有cr及al以外的金属元素。应变电阻膜32微量含有cr及al以外的金属或非金属元素，通过进行退火等热处理，有时量规率及温度特性提高。作为应变电阻膜32中所含的cr及al以外的金属及非金属元素，例如可举出ti、nb、ta、ni、zr、hf、si、ge、c、p、se、te、zn、cu、bi、fe、mo、w、as、sn、sb、pb、b、ge、in、tl、ru、rh、re、os、ir、pt、pd、ag、au、co、be、mg、ca、sr、ba、mn及稀土元素。
55.应变电阻膜32能够通过溅射或蒸镀等薄膜法形成。第一电阻体r1～第四电阻体r4例如能够通过将薄膜构图成弯曲形状而形成。应变电阻膜32的厚度没有特别限定，但优选为10μm以下，进一步优选为0.1～1μm。此外，电气配线34可以如图3所示那样通过构图应变电阻膜32而形成，也可以由与应变电阻膜32不同的导电性的膜或层形成。
56.如图2所示，层叠电极36重叠设置于应变电阻膜32之上。更详细而言，层叠电极36形成于应变电阻膜32之上表面的一部分。
57.如图3所示，层叠电极36分别独立地形成于应变电阻膜32上的4处。在图示的例子中，4个层叠电极36分别配置于与假想的长方形的4个顶点分别对应的位置。另外，在与假想的长方形的4个边分别对应的位置配置有第一电阻体r1～第四电阻体r4中的各个。各层叠电极36经由电气配线34与第一电阻体r1～第四电阻体r4中的任意两个电连接。
58.更详细而言，第一电阻体r1和第二电阻体r2经由第一层叠电极36电连接。第二电阻体r2和第三电阻体r3经由第二层叠电极36电连接。第三电阻体r3和第四电阻体r4经由第三层叠电极36电连接。第四电阻体r4和第一电阻体r1经由第四层叠电极36电连接。
59.详细的图示省略，但图1及图2所示的中间配线72的一方的端部与图3所示的各个层叠电极36连接。即，由第一电阻体r1～第四电阻体r4形成的惠斯通桥接电路的输出经由层叠电极36及中间配线72(参照图1及图2)传送至图1所示的电路基板16。
60.如图4a所示，层叠电极36具有重叠于应变电阻膜32之上的接触层36a、重叠于接触层36a之上的防扩散层36b、以及重叠于防扩散层36b之上的安装层36c。层叠电极36具有由不同的材料形成的3层以上的多层膜结构。但是，作为层叠电极36，不限定于如图4a所示那样的3层结构的电极，层叠电极36也可以具有4层以上的层叠结构。
61.接触层36a位于层叠电极36中最下层，与应变电阻膜32直接接触。接触层36a确保与应变电阻膜32的欧姆连接，提高带电极的应变电阻膜30的电气特性。另外，接触层36a确保应变电阻膜32与层叠电极36的紧贴强度，防止膜及层的剥离不良。
62.接触层36a能够通过溅射或蒸镀等薄膜法形成。接触层36a的厚度没有特别限定，例如为1～50nm，优选为5～20nm。优选接触层36a含有cr、ti、ni、mo中至少任一种。这些元素容易与其它金属制作合金，因此，含有这种元素的接触层36a确保与应变电阻膜32及防扩散层36b的紧贴强度，能够防止膜及层间的剥离不良。
63.另外，特别优选接触层36a含有ti。ti存在难以扩散到含有au等的安装层36c、难以产生向安装层36c的上表面的析出的倾向。因此，就具有含有ti的接触层36a的层叠电极36而言，即使将层叠电极36暴露于高温环境下后，对于中间配线72也发挥适当的紧贴性。
64.进而，ti也难以扩散至cr中，因此，构成接触层36a的ti具有即使在高温环境下，也难以扩散至含有cr及al的应变电阻膜32中的特性。因此，具有含有ti的接触层36a的带电极的应变电阻膜30在高温环境下的使用中也能够防止层叠电极36中的元素向应变电阻膜32中的扩散，能够防止组成变化引起的应变电阻膜32的性能降低。
65.另外，还优选接触层36a含有cr、ti、ni、mo中的多个元素。另外，还优选接触层36a由cr、ti、ni、mo中的至少任一种构成。进而，还特别优选接触层36a由ti构成。另外，还优选接触层36a由cr、ti、ni、mo中的多个元素构成。
66.此外，在接触层36a、防扩散层36b及安装层36c由一个或多个指定的元素构成的情况下，不排除指定的元素以外的其它元素不可避免地或有意地包含于这些层中。在该情况下，其它元素的含有率例如低于10at％，优选低于3at％，进一步优选低于1at％。
67.防扩散层36b在层叠电极36中配置于接触层36a和安装层36c之间，由安装层36c和接触层36a夹持上下方向。防扩散层36b防止配置于应变电阻膜32或接触层36a等比防扩散层36b更靠下的膜及层中所含的元素向配置于比防扩散层36b更靠上的安装层36c扩散，还
防止向安装层36c的上表面析出。此外，在应变电阻膜32或层叠电极36为4层以上的多层结构的情况下，防扩散层36b也优选配置于安装层36c的正下方。
68.防扩散层36b能够通过溅射或蒸镀等薄膜法形成。防扩散层36b的厚度没有特别限定，例如为1～500nm，优选为5～50nm。当防扩散层36b的厚度过薄时，难以形成连续膜，有时减弱防扩散功能，当厚度过厚时，有时产生膜剥落的问题，或产生成膜时间的增加引起的生产力(生产率)降低的问题。
69.从防止应变电阻膜32或接触层36a等中所含的元素向上层的扩散的观点来看，优选防扩散层36b含有属于周期表第5周期或第6周期的过渡元素。具体而言，优选防扩散层36b含有选自y、zr、nb、mo、tc、ru、rh、pd、ag、la、ce、pr、nd、pm、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb、lu、hf、ta、w、re、os、ir、pt、au中的一个或多个元素。
70.另外，进一步优选防扩散层36b含有铂族元素。具体而言，优选防扩散层36b含有选自ru、rh、pd、os、ir、pt中的一个或多个元素。铂族元素的反应性小，在化学上稳定，因此，含有铂族元素的防扩散层36b在高温环境下也发挥特别适合的防扩散效果。此外，在铂族元素中，特别是pt具有在其它的电极领域中也被使用的实际成绩，与其它的铂族元素相比具有技术累积。
71.优选防扩散层36b由属于周期表第5周期或第6周期的过渡元素构成。另外，优选防扩散层36b由铂族元素构成。
72.安装层36c位于层叠电极36中最上层，露出于带电极的应变电阻膜30的上表面。由au或al等细线构成的中间配线72通过引线接合等接合于安装层36c。此外，使用由au或al的细线形成的中间配线72的压力传感器10即使在焊料的熔点以上的高温环境下也可以使用，耐热性良好。另外，与使用由al的细线形成的中间配线72的压力传感器相比，使用由au的细线形成的中间配线72的压力传感器10能够提高耐热性。
73.安装层36c能够通过溅射或蒸镀等薄膜法形成。安装层36c的厚度没有特别限定，例如为10～400nm，优选为100～300nm。当安装层36c的厚度过薄时，难以形成连续膜，与中间配线72的紧贴性可能降低。当安装层36c的厚度过厚时，有时产生膜剥落的问题，或产生成膜时间的增加引起的生产力(生产率)降低的问题。
74.从耐热性及与中间配线72的接合性的观点来看，优选安装层36c含有au、al、ni的至少任一种。另外，从提高耐热性且进一步提高对高温环境的对应性的观点来看，进一步优选安装层36c含有即使在高温环境下也为低电阻且熔点高的au。另外，在使用au的细线作为中间配线72的材料的情况下，通过安装层36c含有au，中间配线72和安装层36c的材料均成为au。由此，中间配线72与安装层36c的接合部分的紧贴性提高。
75.另外，还优选安装层36c由au、al、ni的至少任一种构成，还特别优选由au构成。
76.以下，对防扩散层36b及安装层36c的详细结构进行说明。防扩散层36b具有第一层叠部360b和第一周缘部361b。第一层叠部360b是层叠于接触层36a的上表面的部分，在面内方向上，位于比接触层36a的端面36a1更靠内侧。第一周缘部361b是在面内方向上位于比接触层36a的端面36a1更靠外侧(侧方)的部分，相对于第一层叠部360b与其侧方连续地连接。第一周缘部361b的沿着面内方向的宽度w1没有特别限定，但优选为0.1～10μm。第一周缘部361b的沿着面内方向的宽度w1与防扩散层36b(第一层叠部360b及第一周缘部361b)的沿着面内方向的宽度w2之比w1/w2优选为10-5
～1，进一步优选为10-4
～10-2
。
77.第一周缘部361b的底面与应变电阻膜32的上表面抵接。即，防扩散层36b在面内方向上，在比接触层36a的端面36a1更靠外侧的位置与应变电阻膜32的上表面接触。第一周缘部361b的上表面相对于第一层叠部360b的上表面成大致齐平面，与应变电阻膜32的上表面大致平行。第一周缘部361b的厚度大于第一层叠部360b的厚度，与接触层36a的厚度和第一层叠部360b的厚度之和大致相等。
78.第一周缘部361b在面内方向上与接触层36a的端面36a1抵接(紧贴)，接触层36a的端面36a1被第一周缘部361b的内侧侧面全方位地覆盖而不露出于空气等外部环境。即，在本实施方式中，防扩散层36b覆盖接触层36a，使接触层36a的端面36a1不露出。作为结果，在本实施方式中，利用防扩散层36b覆盖，使包含接触层36a的上表面及端面36a1的整体不露出。
79.安装层36c具有第二层叠部360c和第二周缘部361c。第二层叠部360c是层叠于防扩散层36b(第一层叠部360b及第一周缘部361b)的上表面的部分，位于比防扩散层36b的端面36b1更靠内侧。第二周缘部361c在面内方向上位于比防扩散层36b的端面36b1更靠外侧(侧方)，相对于第二层叠部360c与其侧方连续地连接。第二周缘部361c的沿着面内方向的宽度w3没有特别限定，优选为0.1～10μm。在图示的例子中，第二周缘部361c的沿着面内方向的宽度w3小于第一周缘部361b的沿着面内方向的宽度w1。
80.第二周缘部361c的沿着面内方向的宽度w3和安装层36c(第二层叠部360c及第二周缘部361c)的沿着面内方向的宽度w4之比w3/w4优选为10-5
～1，进一步优选为10-4
～10-2
。另外，第二周缘部361c的沿着面内方向的宽度w3和第一周缘部361b的沿着面内方向的宽度w1之比w3/w1优选为1～80，进一步优选为5～17。
81.第二周缘部361c的底面在比防扩散层36b的第一周缘部361b的底面更靠侧方与应变电阻膜32的上表面抵接。即，安装层36c在面内方向上，在比防扩散层36的端面36b1更靠外侧的位置与应变电阻膜32的上表面接触。第二周缘部361c的上表面相对于第二层叠部360c的上表面成大致齐平面，与应变电阻膜32的上表面大致平行。第二周缘部361c的厚度大于第二层叠部360c的厚度，且大于防扩散层36b的第一周缘部361b的厚度，与第一周缘部361b的厚度和安装层36c的第二层叠部360c的厚度之和大致相等。
82.第二周缘部361c在面内方向上与防扩散层36b的端面36b1抵接(紧贴)，防扩散层36b的端面36b1被第二周缘部361c的内侧侧面全方位地覆盖而不露出于空气等外部环境。即，在本实施方式中，安装层36c覆盖防扩散层36b，使防扩散层36b的端面36b1不露出。作为结果，在本实施方式中，利用安装层36c覆盖，使包含防扩散层36b的上表面及端面36b1的整体不露出，并且利用防扩散层36b及安装层36c双层覆盖，使包含接触层36a的上表面及端面36a1的整体不露出。
83.在层叠电极36的周缘部，沿着应变电阻膜32的上表面，在面内方向上依次配置接触层36a、防扩散层36b的第一周缘部361b、以及安装层36c的第二周缘部361c，而排列有3个层。另外，在接触层36a的端面36a1的侧方，在法线方向上，依次配置防扩散层36b的第二周缘部361c和安装层36c的第二周缘部361c，且排列有两层。
84.防扩散层36b跨过接触层36a的端面36a1且在面内方向上延伸至比接触层36的端面36a1更靠外侧的位置。另外，安装层36c跨过接触层36a的端面36a1及防扩散层36b的端面36b1且在面内方向上延伸至比防扩散层36b的端面36b1更靠外侧的位置。因此，利用安装层
36c及防扩散层36b覆盖接触层36a的端面36a1的周边一带，可以将接触层36a的端面36a1与空气等外部环境隔离。
85.接着，对图1所示的压力传感器10的制造方法进行说明。在制造压力传感器10时，首先，准备管座20。管座20的材质为例如sus316等。接着，如图2所示，在管座20的膜片22的外表面22b形成带电极的应变电阻膜30。
86.为了形成带电极的应变电阻膜30，首先，在膜片22的外表面22b，以覆盖膜片22的方式，以规定厚度通过cvd或溅射等薄膜法形成基底绝缘层52。作为基底绝缘层52，示例氧化硅膜或氮化硅膜等。
87.接着，在基底绝缘层52的表面，形成应变电阻膜32。应变电阻膜32通过例如蒸镀或溅射等薄膜法而成膜。具有第一电阻体r1～第四电阻体r4及电气配线34等的应变电阻膜32的形状通过光刻等进行构图而形成。
88.接着，在应变电阻膜32之上形成层叠电极36。在形成层叠电极36的情况下，在应变电阻膜32之上，按照接触层36a、防扩散层36b、安装层36c的顺序形成导电性的薄膜。层叠电极36的接触层36a、防扩散层36b及安装层36c通过溅射或蒸镀等薄膜法形成。
89.如图4a所示，在形成防扩散层36b时，不仅全方位覆盖接触层36a的上表面部分，还全方位覆盖比接触层36a的端面36a1更靠侧方的区域，使接触层36a的端面36a1不露出。另外，在形成安装层36c时，不仅全方位覆盖防扩散层36b的上表面部分，还全方位覆盖比防扩散层36b的端面36b1更靠侧方的区域，使防扩散层36b的端面36b1不露出。
90.如图3所示，接触层36a，防扩散层36b及安装层36c仅形成于应变电阻膜32上的规定位置。层叠电极36中所含的各层的构图与应变电阻膜32相同，能够通过光刻(剥离)等进行，也可以采用其它的方法。
91.这样，通过在形成于膜片22的外表面22b的基底绝缘层52之上薄膜形成应变电阻膜32及层叠电极36，而形成图3所示的带电极的应变电阻膜30。在带电极的应变电阻膜30的制造中，也可以在形成应变电阻膜32及层叠电极36后，实施退火等热处理(例如350～800℃)。
92.通过在形成应变电阻膜32及层叠电极36后，以适当的温度进行热处理，能够提高应变电阻膜32的量规率等特性。另外，通过在形成层叠电极36后进行热处理，能够提高应变电阻膜32与层叠电极36及层叠电极36内部的各层的接合性。
93.此外，电气配线34也可以使用与层叠电极36或其一部分相同的材质，在形成层叠电极36或层叠电极36中所含的一部分层的同时，在应变电阻膜32之上制作。在该情况下，也可以将电气配线34形成于基底绝缘层52。通过将电气配线34设为与层叠电极36或其一部分相同的材质，与应变电阻膜32的一部分构成电气配线34的情况相比(参照图3)，能够防止电气配线34的电阻值受到应变的影响的问题。另外，与层叠电极36相同的材质及结构的电气配线34相对于应变电阻膜32的结合性良好，能够防止剥离不良等。
94.最后，如图1所示，相对于形成有带电极的应变电阻膜30的管座20固定电路基板16，形成将电路基板16和带电极的应变电阻膜30连接的中间配线72，得到压力传感器10。中间配线72由使用了au的细线的引线接合等形成。
95.以上，在本实施方式中，如图4a所示，防扩散层36b及安装层36c，以接触层36a不露出的方式，覆盖接触层36a。特别是在本实施方式中，防扩散层36b的第一周缘部361b及安装
层36c的第二周缘部361c，以接触层36a的端面36a1不露出的方式，覆盖接触层36a。因此，可以利用第一周缘部361b及第二周缘部361c将接触层36a的端面36a1与空气等外部环境隔离，能够避免接触层36a的端面36a1暴露于外部环境。因此，即使在高温或高湿环境下，也能够保护容易劣化的接触层36a，实现耐热性及耐湿性优异的层叠电极36、带电极的应变电阻膜30及压力传感器10。
96.特别是在本实施方式中，可以利用防扩散层36b的第一周缘部361b和安装层36c的第二周缘部361c双层将接触层36a的端面36a1与外部环境隔离，因此，能够良好地得到上述的效果。
97.另外，在本实施方式中，即使在高温或高湿环境下，也可以充分确保接触层36a与应变电阻膜32之间的紧贴性、及接触层36a与应变电阻膜32之间的欧姆连接，能够防止层叠电极36从应变电阻膜32剥离，并且能够实现具有良好的电气特性的压力传感器10。
98.另外，能够利用覆盖接触层36a的端面36a1的防扩散层36b有效地防止接触层36a或应变电阻膜32中所含的元素从接触层36a的端面36a1向安装层36c相互扩散。
99.第二实施方式
100.图5a所示的本发明第二实施方式的压力传感器除了以下所示的方面之外，具有与第一实施方式的压力传感器10相同的结构，并发挥相同的作用效果。在附图中，对与第一实施方式的压力传感器10的各构件共同的构件标注共同的附图标记，并省略其说明。
101.本实施方式的压力传感器具有层叠电极136。层叠电极136具有防扩散层136b和安装层136c。防扩散层136b在第一周缘部361b的表面(防扩散层136b的端面36b1)形成有具有锥形面的第一倾斜部136b2的方面与第一实施方式的防扩散层36b不同。安装层136c在第二周缘部361c的表面形成有具有锥形面的第二倾斜部136c2的方面与第一实施方式的安装层36c不同。
102.第一倾斜部136b2被形成为在比接触层36a的端面36a1更靠侧方(外侧)的位置，从第一周缘部361b的上表面朝向应变电阻膜32的上表面且向下方倾斜。第二倾斜部136c2被形成为在比接触层36a的端面36a1更靠侧方(外侧)的位置，从第一周缘部361c的上表面朝向应变电阻膜32的上表面且向下方倾斜。此外，第一倾斜部136b2也可以在比接触层36a的端面36a1更靠内侧的位置，从第一层叠部360b的上表面朝向应变电阻膜32的上表面且向下方倾斜。第二倾斜部136c2也相同。
103.第二倾斜部136c2相对于应变电阻膜32的上表面的倾斜角度大于第一倾斜部136b2相对于应变电阻膜32的上表面的倾斜角度，但它们也可以相等，或第二倾斜部136c2的倾斜角度也可以小于第一倾斜部136b2的倾斜角度。另外，也可以在第一倾斜部136b2及第二倾斜部136c2的表面，具备朝向外方鼓出的形状。
104.在以截面观察时，防扩散层136b的表面形状成为大致梯形。即，在本实施方式中，防扩散层136b被形成为在其周缘部361b具有裙边。因此，防扩散层136b的周缘部361b与图4a所示的防扩散层36b的周缘部361b不同，以规定的角度平滑地连接，而不是与应变电阻膜32的上表面直角地连接。
105.同样，以截面观察时，安装层136c的表面形状成为大致梯形。即，在本实施方式中，安装层136c被形成为在其周缘部361c具有裙边。因此，安装层136c的周缘部361c与图4a所示的扩大安装层36c的周缘部361c不同，以规定的角度平滑地连接，而不是与应变电阻膜32
的上表面直角地连接。
106.具有这种第一倾斜部136b2的防扩散层136b例如能够遮蔽具有倾斜状的底切的抗蚀图案并通过剥离法形成。另外，具有第二倾斜部136c2的安装层136c也能够通过相同的方法形成。
107.在本实施方式中，也得到与第一实施方式相同的效果。除此之外，在本实施方式中，重叠于防扩散层136b之上的安装层136c及重叠于接触层36a之上的防扩散层136c朝向位于比接触层36a的端面36a1更靠外侧的应变电阻膜32的上表面倾斜且延伸。因此，可以将安装层136c及防扩散层136b形成至充分离开接触层36a的端面36a1的位置，充分确保接触层36的端面36a1和外部环境之间的距离。由此，能够将接触层36a的端面36a1与外部环境有效地隔离，良好地得到上述的效果。
108.第三实施方式
109.图6a所示的本发明第二实施方式的压力传感器除了以下所示的方面之外，具有与第一实施方式的压力传感器10相同的结构，并发挥相同的作用效果。在附图中，对与第一实施方式的压力传感器10的各构件共同的构件标注共同的附图标记，并省略其说明。
110.本实施方式的压力传感器具有层叠电极236和应变电阻膜232。层叠电极236具有防扩散层236b和安装层236c。在本实施方式中，在防扩散层236b和应变电阻膜232的界面(接合面)形成有凹凸80。同样，在安装层236c和应变电阻膜232的界面(接合面)形成有凹凸80。即，防扩散层236b及安装层236c分别在其底面形成有凹凸80的方面，与第一实施方式的防扩散层36b及安装层36c不同。另外，应变电阻膜232在其上表面形成有凹凸80的方面，与第一实施方式的应变电阻膜32不同。
111.凹凸80在面内方向上形成于比接触层36a的端面36a1更靠侧方。防扩散层236b的形成于第一周缘部361b的凹凸80与安装层236c的形成于第二周缘部361c的凹凸80连续，这些凹凸80的程度成为相同程度。形成于应变电阻膜232的凹凸80的算术平均粗糙度ra优选为1～30nm。
112.凹凸80例如能够通过在应变电阻膜232形成层叠电极236之前，对应变电阻膜232的电极形成预定部分进行逆溅射而形成。更详细而言，对应变电阻膜232的表面中、配置防扩散层236b及安装层236c各自的底面的部分进行逆溅射。其结果，应变电阻膜232的表面中、配置防扩散层236b及安装层236c各自的底面的部分成为比配置接触层36a的底面的部分粗糙的状态。通过这样在表面被粗糙的状态的应变电阻膜232的电极形成预定部分形成层叠电极236，在形成层叠电极236时，防扩散层236b及安装层236c各自的下表面侵入形成于应变电阻膜232的上表面的凹凸80，能够在防扩散层236b及安装层236c各自的下表面形成凹凸80。
113.在本实施方式中也得到与第一实施方式相同的效果。除此之外，在本实施方式中，可以将沿着安装层232c及防扩散层232b和应变电阻膜232的界面的沿面距离延长在安装层236c及防扩散层236b和应变电阻膜232的界面形成凹凸80的量，能够将接触层36a的端面36a1与外部环境有效地隔离，良好地得到第一实施方式的效果。另外，在本实施方式中，安装层232c及防扩散层232b和应变电阻膜232之间的接合面积变大，能够提高它们之间的紧贴力(接合强度)。
114.此外，本发明不限定于上述的实施方式，能够在本发明的范围内进行各种改变。
115.(1)在上述第一实施方式中，如图4a所示，接触层36a的端面36a1被防扩散层36b及安装层36c这两层覆盖，但也可以如图4b所示，仅利用防扩散层36b覆盖。在图示的例子中，安装层36c仅由第二层叠部360c构成，不具备第二周缘部361c。因此，防扩散层36b的端面36b1未被安装层36c覆盖，而露出于外部环境。
116.安装层36c的沿着面内方向的长度与接触层36a的沿着面内方向的长度大致相等，安装层36c的形状除了厚度不同的方面之外，与接触层36a的形状大致相等。但是，安装层36c的沿着面内方向的长度也可以大于接触层36a的沿着面内方向的长度，或也可以小于接触层36a的沿着面内方向的长度。安装层36c未配置于防扩散层36b的第一周缘部361b的上表面，仅配置于防扩散层36b的第一层叠部360b的上表面。即，安装层36c在法线方向上配置于与接触层36a对应的位置(上方)。在本变形例中，也与上述第一实施方式相同，能够防止接触层36a的端面36a1露出于空气等外部环境。
117.(2)在上述变形例(1)中，如图4c所示，也可以将安装层36c的沿着面内方向的长度设为与防扩散层36b(第一层叠部360b及第一周缘部361b)的沿着面内方向的长度大致相等。在图示的例子中，安装层36c被形成为覆盖防扩散层36b的上表面整体。在设为这种结构的情况下，也得到与上述变形例(1)相同的效果。另外，本变形例中的安装层36c比上述变形例(1)的安装层36c更大范围地覆盖防扩散层36b的上表面，因此，能够有效地防止接触层36a或应变电阻膜32中所含的元素从接触层36a的上表面向安装层36c相互扩散。
118.(3)在上述第一实施方式中，如图4d所示，接触层36a的端面36a1也可以仅被安装层36c覆盖。在图示的例子中，安装层36c的第二周缘部361c具有在面内方向上与图4a所示的防扩散层36b的第一周缘部361b相同程度的长度。安装层36c的第二周缘部361c的厚度与接触层36a的厚度、防扩散层36b的厚度、以及安装层36c的第二层叠部360c的厚度之和大致相等。
119.第二周缘部361c在面内方向上与接触层36的端面36a1及防扩散层36b的端面36b1抵接(紧贴)，接触层36a的端面36a1及防扩散层36b的端面36b1被第二周缘部361c的内侧侧面全方位覆盖，而未露出于空气等外部环境。即，在本变形例中，防扩散层36b及安装层36c中，安装层36c，以接触层36a的端面36a1不露出的方式，覆盖接触层36a。安装层36c由au等的相对于高温稳定的材质(不活性的材质)构成，因此，通过设为图示那样的结构，特别是能够在高温环境下有效地防止接触层36a的劣化。
120.另外，安装层36c可以形成为厚度较大。因此，可以利用安装层36c(第二周缘部361c)的较厚的层壁将接触层36a的端面36a1与外部环境隔离，能够良好地得到上述的效果。
121.(4)在上述第二实施方式中，如图5a所示，接触层36a的端面36a1被防扩散层136b及安装层136c这两层覆盖，但也可以如图5b所示，仅被防扩散层136b覆盖。在图示的例子中，安装层36c仅由第二层叠部360c构成，不具备第二周缘部361c。因此，防扩散层136b的端面136b1未被安装层36c覆盖，而露出于外部环境。
122.安装层36c的沿着面内方向的长度大于接触层36a的沿着面内方向的长度，但也可以为该长度以下，或也可以与防扩散层136b的沿着面内方向的长度大致相等。安装部36c被形成为跨过防扩散层36b的第一层叠部360b及第一周缘部361b各自的上表面。在本变形例中，也与上述第二实施方式相同，能够防止接触层36a的端面36a1露出于空气等外部环境。
123.(5)在上述第二实施方式中，如图5c所示，接触层36a的端面36a1也可以仅被安装层136c覆盖。在图示的例子中，在防扩散层36b中不具备图5a所示的第一倾斜部136b2，仅在安装层136c具备第二倾斜部136c2。在比接触层36a的端面36a1更靠侧方，应变电阻膜32的上表面不与防扩散层36b接触，而仅与安装层136c(第二周缘部361c)接触。安装部136c的第二周缘部361c的最大厚度与接触层36a的厚度、防扩散层36b的厚度、以及安装部136c的第二层叠部360c的厚度之和大致相等。
124.第二周缘部361c在面内方向上与接触层36的端面36a1及防扩散层36b的端面36b1抵接(紧贴)，接触层36a的端面36a1及防扩散层36b的端面36b1被第二周缘部361c的内侧侧面全方位覆盖，而未露出于空气等外部环境。即，在本变形例中，防扩散层36b及安装层136c中，安装层136c，以接触层36a的端面36a1不露出的方式，覆盖接触层36a。因此，在本变形例中，也得到与变形例(3)相同的效果。
125.(6)在上述第二实施方式中，如图5d所示，也可以在防扩散层136b的第一周缘部361b设置台阶部136b3，并且在安装层136c的第二周缘部361c设置台阶部136c3。在台阶部136b3中，在第一周缘部361b的表面(外表面)仅设置一个阶梯状的台阶。另外，在台阶部136c3中，在第二周缘部361c的表面(外表面)仅设置一个阶梯状的台阶。但是，也可以在第一周缘部361b及第二周缘部361c各自的表面设置多个台阶。
126.在图示的例子中，第一台阶部136b3的台阶高度小于防扩散层136b的第一层叠部360b的厚度。另外，第一台阶部136b3形成于接触层36a的端面36a1的位置。此外，第一台阶部136b3的位置可以在比接触层36a的端面36a1更靠内侧错位形成，或也可以在比接触层36a的端面36a1更靠外侧错位形成。
127.第二台阶部136c3的位置在防扩散层136的比端面36b1更靠外侧错位形成。此外，第二台阶部136c3也可以在与防扩散层136b的端面36b1相同的位置、或比防扩散层136b的端面136b1更靠内侧错位形成。
128.具有台阶部136b3的防扩散层136b例如能够遮蔽具有台阶状的底切的抗蚀图案并通过剥离法形成。具有台阶部136c3的安装层136c也能够通过相同的方法形成。在本变形例中，也得到与上述第二实施方式相同的效果。此外，可以在图5b所示的防扩散层136b的第一周缘部361b具备第一台阶部136b3，或也可以在图5c所示的安装层136c的第二周缘部361c具备第二台阶部136c3。
129.(7)在上述第三实施方式中，如图6b所示，也可以在接触层236a的底面具备凹凸80。在图6b所示的接触层236a中，在其底面整体形成有凹凸80。凹凸80从接触层236a的底面到防扩散层236b的底面连续地形成。在图示的例子中，形成于接触层236a的底面的凹凸80小于形成于防扩散层236b的第一周缘部361b及安装层236c的第二周缘部361c各自的底面的凹凸80，但也可以是与其同等以上的大小。在本变形例中，可以在层叠电极236的底面遍及大范围地形成凹凸80，能够良好地得到与第三实施方式相同的效果。
130.此外，凹凸80也可以仅形成于接触层236a的底面，或仅形成于防扩散层236b的第一周缘部361b的底面，或仅形成于安装层236c的第二周缘部361c的底面。另外，凹凸80也可以仅形成于接触层236a及防扩散层236b的第一周缘部361b各自的底面，或仅形成于接触层236a及安装层236c的第二周缘部361c各自的底面。
131.(8)在上述各实施方式中，例如，作为压力传感器10，不仅限定于图1那样的具有管
座20的压力传感器，也可以是在平板状的基板形成带电极的应变电阻膜30的压力传感器。作为基板的材质，例如可举出si或氧化铝(al2o3)等。
132.(9)也可以在图4b～4d所示的防扩散层36b或安装层36c具备图5d所示的台阶部136b3或台阶部136c3。另外，也可以在图4b～图4d所示的层叠电极36和应变电阻膜32的界面具备图6a、图6b所示的凹凸80。另外，也可以在图5a～图5d所示的层叠电极136和应变电阻膜32的界面具备图6a、图6b所示的凹凸80。
133.附图标记说明
134.10
…
压力传感器
135.12
…
连接构件
136.12a
…
螺纹槽
137.12b
…
流路
138.14
…
按压构件
139.16
…
电路基板
140.20
…
管座
141.21
…
凸缘部
142.22
…
膜片
143.22a
…
内表面
144.22b
…
外表面
145.30
…
带电极的应变电阻膜
146.32、232
…
应变电阻膜
147.r1
…
第一电阻体
148.r2
…
第二电阻体
149.r3
…
第三电阻体
150.r4
…
第四电阻体
151.34
…
电气配线
152.36、136、236
…
应变电阻膜用层叠电极(层叠电极)
153.36a、236a
…
接触层
154.36b、136b、236b
…
防扩散层
155.360b
…
第一层叠部
156.361b
…
第一周缘部
157.36c、136c、236c
…
安装层
158.360c
…
第二层叠部
159.361c
…
第二周缘部
160.136b2、136c2
…
倾斜部
161.136b3、136c3
…
台阶部
162.52
…
基底绝缘层
163.72
…
中间配线
164.80
…
凹凸。