感器的特征在于，具有:固定电极基板；电介质膜，其在下面具有凹部，并覆盖所述固定电极基板的上面；上基板，其设于所述电介质膜之上；可弹性变形的隔膜，其由所述上基板中与所述凹部相对的区域形成，与所述隔膜的下面接合的所述电介质膜的至少一部分具有拉伸应力。
[0024]在本发明的第三静电电容型压力传感器中，由于与隔膜的下面接合的电介质膜的至少一部分具有拉伸应力，所以即使隔膜因压曲或疲劳而变形，也能够通过具有拉伸应力的电介质膜来矫正隔膜的形状。因此，可以将隔膜的形状保持在所希望的形状，可以维持压力传感器的输出特性。
[0025]本发明的第一?第三方面的各静电电容型压力传感器可用于压力检测器或输入
目.ο
[0026]此外，用于解决本发明的所述课题的技术手段具有将以上说明的构成要素适宜组合的特征，本发明可以根据这种构成要素的组合进行多种变化。特别是对于第二及第三静电电容型压力传感器也可以采用与第一静电电容型压力传感器相同的实施方式。
【附图说明】
[0027]图1(A)、图1(B)及图1(C)是表示静电电容型压力传感器上产生的各种模式的压曲变形的概略剖面图；
[0028]图2(A)是表示本发明实施方式I的静电电容型压力传感器的立体图，图2(B)是图2(A)所示的压力传感器的局部分解的立体图；
[0029]图3(A)是图2(A)所示的压力传感器的平面图，图3 (B)是图2(A)所示的压力传感器的剖面图；
[0030]图4是表示对压力传感器施加的负荷的大小和压力传感器上产生的静电电容的关系的图；
[0031]图5是表不隔I旲实际变形时的形状的图；
[0032]图6是表示本发明实施方式I的压力传感器的变形例的平面图；
[0033]图7是表示本发明实施方式I的压力传感器的其它变形例的平面图；
[0034]图8(A)是本发明实施方式2的静电电容型压力传感器的平面图，图8(B)是图8(A)所示的压力传感器的剖面图；
[0035]图9(A)是本发明实施方式3的静电电容型压力传感器的平面图，图9(B)是图9(A)所示的压力传感器的剖面图；
[0036]图10 (A)是表示使RF功率变化并通过等离子TEOS法成膜电介质膜时在电介质膜上产生的应力的测量值的图，图10 (B)是表示RF功率小时的电介质膜33和上基板35的状态的概略图，图10(C)是表示RF功率大时的电介质膜33和上基板35的状态的概略图；
[0037]图1l(A)是表示本发明实施方式4的压力检测器的局部分解的立体图，图1l(B)是图1l(A)所示的压力检测器的剖面图；
[0038]图12是本发明实施方式5的输入装置的概略剖面图。
[0039]符号说明
[0040]31、51、61压力传感器
[0041]32固定电极基板
[0042]33电介质膜
[0043]34 凹槽
[0044]35上基板
[0045]36 隔膜
[0046]38压缩应力膜
[0047]52拉伸应力膜
[0048]62薄膜部分
[0049]71压力检测器
[0050]72压力传感器
【具体实施方式】
[0051]下面，参照【附图说明】本发明的最佳实施方式。但是，本发明不限于以下的实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内可以进行各种设计变更。
[0052](实施方式I)
[0053]以下，参照图2?图4说明本发明实施方式I的静电电容型的压力传感器31的构造。图2(A)是压力传感器31的立体图，图2(B)是压力传感器31的局部分解的立体图。图3(A)是隔膜36的平面图。图3(B)是通过隔膜36的中央的截面的压力传感器31的概略剖面图。图4是表示压力传感器的负荷一静电电容特性的图。
[0054]该压力传感器31由电介质膜33覆盖固定电极基板32的上面。作为固定电极基板32，使用Si基板或玻璃基板。电介质膜33例如由5102或SiN构成。电介质膜33在其上面中央部具有圆板状的凹槽34(凹部)。凹槽34的底面由电介质膜33覆盖。
[0055]在电介质膜33的上面层叠有由导电性材料例如低电阻Si构成的厚度薄的上基板35。上基板35覆盖凹槽34的上面开口。在上基板35中位于凹槽34的外侧的部分(以下将其称作外周部分37。)固定于电介质膜33的上面。上基板35中在凹槽34的上方浮起的圆形的部分成为通过负荷或压力而弹性变形的感压用的隔膜36 (可动电极)。在上基板35的上面设有与隔膜36电导通的电极焊盘39a。电极焊盘39a由金属薄膜形成。
[0056]虽然未图示，但在固定电极基板32上设有固定电极。例如，在固定电极基板32为Si基板的情况下，也可以将固定电极基板32的背面设为固定电极。另外，在固定电极基板32的上面设有由杂质扩散层构成的固定电极，也可以使设于上基板35的上面的电极焊盘39b通过设于电介质膜33上的通孔40与固定电极导通、
[0057]在隔膜36的上面中央部设有压缩应力膜38。压缩应力膜38为圆形的薄膜，其下面整体与隔膜36的上面接合。压缩应力膜38即使在未从压力传感器31的外部施加负荷的状态(初期状态)下，在内部也会产生压缩应力。压缩应力膜38在从垂直于固定电极基板32的上面的方向观察时，以压缩应力膜38的中心和隔膜36(或凹槽34)的中心为一致的方式设置。
[0058]该压力传感器31为触摸模式的静电电容型的压力传感器。图4是示意性表示对压力传感器31的隔膜36施加的负荷W[gF]和在固定电极基板32和隔膜36之间产生的静电电容C[pF]的关系(负荷一静电电容特性)的图。另外，图4显示表示负荷一静电电容特性的曲线上的多个点的隔膜36的变形状态。
[0059]如果对压力传感器31的隔膜36施加负荷W，则隔膜36根据该负荷W而挠曲，并以某负荷Wa与电介质膜33接触。在图4中的负荷从O到Wa的区间(未接触区域)为隔膜36不与电介质膜33接触的状态。负荷从Wa到Wb的区间(开始接触区域)表示隔膜36与电介质膜33接触之后至以某程度的面积可靠地接触的状态。负荷从Wb到Wc的区间(动作区域)为伴随负荷的增加，隔膜36与电介质膜33接触的部分的面积逐渐增加的区间。负荷为Wc以上的区间(饱和区域)为隔膜36的大致整个面与电介质膜33接触，且即使负荷增加接触面积也几乎不增大的区域。
[0060]根据图4的负荷一容量特性，在隔膜36未接触的未接触区域，静电电容C的变化非常小，但如果成为开始接触区域，则静电电容C的变化率(增加速度)逐渐增大。在动作区域，线形性好的静电电容C的变化率逐渐减小，如果成为饱和区域，则静电电容C几乎不增加。特别是如果负荷超过Wd，则静电电容C成为饱和值Cd，没有变化。
[0061]在这种触摸模式的压力传感器31中，如果将隔膜36和电介质膜33的接触面积设为S、将电介质膜33的厚度设为d、将电介质膜33的相对介电常数设为ε r、将真空中的介电常数设为ε O，则隔膜36和电介质膜33之间的静电电容C由下述数学式I表示。
[0062]C = Co+ ε ο.ε r.(S/d)(数学式 I)
[0063]在此，Co为未接触区域的静电电容。
[0064]另外，在该压力传感器31中，在隔膜36的上面形成有压缩应力膜38，在压缩应力膜38上，在初期状态下于内部产生压缩应力。压缩应力膜38在压缩应