JPH0159721B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0159721B2 JPH0159721B2 JP55151300A JP15130080A JPH0159721B2 JP H0159721 B2 JPH0159721 B2 JP H0159721B2 JP 55151300 A JP55151300 A JP 55151300A JP 15130080 A JP15130080 A JP 15130080A JP H0159721 B2 JPH0159721 B2 JP H0159721B2
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- JP
- Japan
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- temperature sensor
- semiconductor chip
- metal electrode
- metal
- window
- Prior art date
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- Expired
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 39
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
- G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor
- G01K7/223—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor characterised by the shape of the resistive element
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/01—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using semiconducting elements having PN junctions
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体チツプから成り、その一方の
表面に窓を設けられた絶縁層を有し、その窓を通
じて半導体チツプと接触する金属電極が形成され
ており、また前記表面と反対側の表面に金属層が
形成されている温度センサに関する。
表面に窓を設けられた絶縁層を有し、その窓を通
じて半導体チツプと接触する金属電極が形成され
ており、また前記表面と反対側の表面に金属層が
形成されている温度センサに関する。
この種の公知の温度センサ（Josef Schu¨rma−
nn著「自動車エレクトロニクス用センサ」、雑誌
「Funkschau」1978年第14号の別刷を参照）は第
１図に示されているようにシリコン半導体チツプ
１から成り、その一方の表面に窓５を有する二酸
化シリコン層２が形成されており、その窓を通じ
て金属電極３が高濃度ドーピング領域１５を介し
て半導体チツプ１と接触している。絶縁層２と反
対側の表面に半導体チツプ１は金属層１０を形成
されており、この金属層が金属電極３とともに温
度センサに対する両接続端子として用いられてい
る。
nn著「自動車エレクトロニクス用センサ」、雑誌
「Funkschau」1978年第14号の別刷を参照）は第
１図に示されているようにシリコン半導体チツプ
１から成り、その一方の表面に窓５を有する二酸
化シリコン層２が形成されており、その窓を通じ
て金属電極３が高濃度ドーピング領域１５を介し
て半導体チツプ１と接触している。絶縁層２と反
対側の表面に半導体チツプ１は金属層１０を形成
されており、この金属層が金属電極３とともに温
度センサに対する両接続端子として用いられてい
る。
この温度センサは拡がり抵抗の原理で作動し、
良好かつ再現可能な温度計数を有する精密な抵抗
が得られる（J.Schu¨rmannの前記文献を参照）。
良好かつ再現可能な温度計数を有する精密な抵抗
が得られる（J.Schu¨rmannの前記文献を参照）。
しかし、この種の温度センサでは、特定の温度
における温度センサの特定の抵抗値が電流方向に
関係しているので、必然的に電流方向により影響
を受ける。すなわち電流方向（第１図の電流拡が
り線８を参照）に応じて異なつた抵抗値、従つて
また異なつた温度値が示されるので、測定精度が
損なわれる。
における温度センサの特定の抵抗値が電流方向に
関係しているので、必然的に電流方向により影響
を受ける。すなわち電流方向（第１図の電流拡が
り線８を参照）に応じて異なつた抵抗値、従つて
また異なつた温度値が示されるので、測定精度が
損なわれる。
従つて本発明の目的は、冒頭に記載した種類の
温度センサとして、抵抗値が電流方向による影響
を受けないものを提供することである。
温度センサとして、抵抗値が電流方向による影響
を受けないものを提供することである。
この目的は本発明によれば、金属電極と金属層
との間の拡がり抵抗を電流方向に無関係に対称に
するため、少なくとももう１つの窓が設けられて
おり、この窓を通じて少なくとももう１つの金属
電極が半導体チツプと接触していることを特徴と
する温度センサにより達成される。
との間の拡がり抵抗を電流方向に無関係に対称に
するため、少なくとももう１つの窓が設けられて
おり、この窓を通じて少なくとももう１つの金属
電極が半導体チツプと接触していることを特徴と
する温度センサにより達成される。
本発明では、金属層が温度センサに対する接続
端子として用いられていない。１つの追加窓が絶
縁層に設けられており、この窓を通じてもう１つ
の金属電極が半導体チツプと接触している。従つ
て電流拡がり線は一方の金属電極から半導体チツ
プを通つて金属層へ延び、また金属層から逆方向
に半導体チツプを通つて他方の金属電極へ延び
る。すなわち、電流拡がり線が両方向に半導体チ
ツプを通過するので、所望のように電流による影
響を回避することができる。
端子として用いられていない。１つの追加窓が絶
縁層に設けられており、この窓を通じてもう１つ
の金属電極が半導体チツプと接触している。従つ
て電流拡がり線は一方の金属電極から半導体チツ
プを通つて金属層へ延び、また金属層から逆方向
に半導体チツプを通つて他方の金属電極へ延び
る。すなわち、電流拡がり線が両方向に半導体チ
ツプを通過するので、所望のように電流による影
響を回避することができる。
すなわち本発明は、拡がり抵抗の原理で作動
し、かつ電流方向により抵抗値が全く影響されな
い温度センサを可能にする。もしも理想的なオー
ム接触が実現できれば、本発明によらなくても電
流方向による影響は生じないが、その実現は技術
的に困難である。
し、かつ電流方向により抵抗値が全く影響されな
い温度センサを可能にする。もしも理想的なオー
ム接触が実現できれば、本発明によらなくても電
流方向による影響は生じないが、その実現は技術
的に困難である。
本発明による温度センサでは、拡がり抵抗の原
理で作動する温度センサの利点が得られ、同時
に、電流方向に関係する望ましくない非対称性を
完全に除くことができるように、電流拡がり線に
関して完全に対称な構造が得られる。このこと
は、両金属電極を電気的に直列に接続し、両拡が
り抵抗の間の接続導体として金属層を用いること
により達成される。
理で作動する温度センサの利点が得られ、同時
に、電流方向に関係する望ましくない非対称性を
完全に除くことができるように、電流拡がり線に
関して完全に対称な構造が得られる。このこと
は、両金属電極を電気的に直列に接続し、両拡が
り抵抗の間の接続導体として金属層を用いること
により達成される。
両金属電極がほぼ同一の幾何学的形状を有する
ことは有利である。
ことは有利である。
以下、図面により本発明を詳細に説明する。
第２図および第３図には本発明による温度セン
サが示されており、第２図は第３図の線−に
沿う拡大断面図である。絶縁層２にもう１つの窓
６が設けられており、この窓を貫いてもう１つの
金属電極４がシリコンから成る半導体チツプ１と
接触している。絶縁層２と反対側の半導体チツプ
１の面に金属層７が設けられているが、この金属
層は温度センサの接続端子としては用いられてい
ない。接続端子としては、それぞれ多層金属被膜
技術により形成された２つの金属電極３および４
が用いられている。
サが示されており、第２図は第３図の線−に
沿う拡大断面図である。絶縁層２にもう１つの窓
６が設けられており、この窓を貫いてもう１つの
金属電極４がシリコンから成る半導体チツプ１と
接触している。絶縁層２と反対側の半導体チツプ
１の面に金属層７が設けられているが、この金属
層は温度センサの接続端子としては用いられてい
ない。接続端子としては、それぞれ多層金属被膜
技術により形成された２つの金属電極３および４
が用いられている。
第２図に示されているように、電流拡がり線１
１は金属電極３の下側の高濃度ドーピング領域１
５から金属層７へ延びる。さらに電流拡がり線１
２は金属層７から金属電極４の下側の高濃度ドー
ピング領域１５へ延びる。すなわち電流拡がり線
１２は電流拡がり線１１に対して逆向きである。
それにより、意図するように、電流方向による影
響を回避することができる。
１は金属電極３の下側の高濃度ドーピング領域１
５から金属層７へ延びる。さらに電流拡がり線１
２は金属層７から金属電極４の下側の高濃度ドー
ピング領域１５へ延びる。すなわち電流拡がり線
１２は電流拡がり線１１に対して逆向きである。
それにより、意図するように、電流方向による影
響を回避することができる。
半導体チツプ１の厚みｄが窓５および６の中心
間隔１よりもはるかに小さいことは有利である。
これらの窓５および６は金属電極３および４の表
面輪郭に対して非対称に配置されていてよい（第
３図参照）。しかし、金属電極３および４ならび
にそれらの窓５および６に対する配置はそれぞれ
同一である。
間隔１よりもはるかに小さいことは有利である。
これらの窓５および６は金属電極３および４の表
面輪郭に対して非対称に配置されていてよい（第
３図参照）。しかし、金属電極３および４ならび
にそれらの窓５および６に対する配置はそれぞれ
同一である。
第４図には、25℃のケース温度における測定電
流と非対称性との関係が示されている。横軸には
測定電流が、縦軸には百分率で表わした非対称性
がとられている。曲線２０は公知の温度センサに
対する測定結果を示し、また曲線２１は本発明に
よる温度センサに対する測定結果を示している。
流と非対称性との関係が示されている。横軸には
測定電流が、縦軸には百分率で表わした非対称性
がとられている。曲線２０は公知の温度センサに
対する測定結果を示し、また曲線２１は本発明に
よる温度センサに対する測定結果を示している。
さらに第５図には、1mAの測定電流における
ケース温度と非対称性との関係が示されている。
横軸にはケース温度が、縦軸には百分率で表わし
た非対称性がとられている。曲線２２は公知の温
度センサにおける非対称性を示し、また曲線２３
は本発明による温度センサで得られる測定結果を
示している。
ケース温度と非対称性との関係が示されている。
横軸にはケース温度が、縦軸には百分率で表わし
た非対称性がとられている。曲線２２は公知の温
度センサにおける非対称性を示し、また曲線２３
は本発明による温度センサで得られる測定結果を
示している。
第４図および第５図に示されているように、本
発明によれば、基本的に電流方向によつて影響さ
れず、非常に正確な測定結果を与える温度センサ
が得られる。
発明によれば、基本的に電流方向によつて影響さ
れず、非常に正確な測定結果を与える温度センサ
が得られる。
第１図は公知の温度センサを示す図、第２図お
よび第３図は本発明による温度センサを示す図、
第４図および第５図は公知の温度センサおよび本
発明による温度センサで得られる測定結果のグラ
フである。 １……半導体チツプ、２……絶縁層、３，４…
…金属電極、５，６……窓、７……金属層、８，
１１，１２……電流拡がり線、１５……高濃度ド
ーピング領域。
よび第３図は本発明による温度センサを示す図、
第４図および第５図は公知の温度センサおよび本
発明による温度センサで得られる測定結果のグラ
フである。 １……半導体チツプ、２……絶縁層、３，４…
…金属電極、５，６……窓、７……金属層、８，
１１，１２……電流拡がり線、１５……高濃度ド
ーピング領域。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体チツプから成り、その一方の表面に窓
を設けられた絶縁層を有し、その窓を通じて半導
体チツプと接触する金属電極が形成されており、
また前記表面と反対側の表面に金属層が形成され
ている温度センサにおいて、金属電極３と金属層
７との間の拡がり抵抗を電流方向に無関係に対称
にするため、少なくとももう１つの窓６が設けら
れており、この窓を通じて少なくとももう１つの
金属電極４が半導体チツプと接触していることを
特徴とする温度センサ。 ２ もう１つの金属電極４が形成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の温度セ
ンサ。 ３ 金属電極が多層金属被膜技術により形成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
たは第２項記載の温度センサ。 ４ 半導体チツプ１がシリコンから成つているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３
項のいずれかに記載の温度センサ。 ５ 絶縁層が二酸化シリコンから成つていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項
のいずれかに記載の温度センサ。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2944015A DE2944015C2 (de) | 1979-10-31 | 1979-10-31 | Temperatursensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5679485A JPS5679485A (en) | 1981-06-30 |
| JPH0159721B2 true JPH0159721B2 (ja) | 1989-12-19 |
Family
ID=6084847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15130080A Granted JPS5679485A (en) | 1979-10-31 | 1980-10-28 | Temperature sensor |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0028387B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5679485A (ja) |
| DE (1) | DE2944015C2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0060427B1 (de) * | 1981-03-16 | 1987-08-12 | Hanno Prof. Dr.-Ing. Schaumburg | Sensor zur Messung physikalischer Grössen sowie Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung |
| DE3139556A1 (de) * | 1981-10-05 | 1983-04-21 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Schaltungsanordnung zur messung von temperaturen |
| DE3146909A1 (de) * | 1981-11-26 | 1983-06-01 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | "temperatursensor" |
| DE3212026A1 (de) * | 1982-03-31 | 1983-10-06 | Siemens Ag | Temperatursensor |
| DE3245178C2 (de) * | 1982-12-07 | 1986-12-11 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Symmetrischer Temperatursensor |
| EP0264564B1 (de) * | 1986-09-30 | 1992-11-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Silizium-Temperatursensor |
| DE10136005C1 (de) * | 2001-06-06 | 2002-11-28 | Infineon Technologies Ag | Halbleiter-Temperatursensor vom Ausbreitungswiderstands-Typ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3440883A (en) * | 1966-12-01 | 1969-04-29 | Monsanto Co | Electronic semiconductor thermometer |
| US3566690A (en) * | 1969-08-20 | 1971-03-02 | Northern Electric Co | Thermal delay semiconductor thermometer |
| FR2123179B1 (ja) * | 1971-01-28 | 1974-02-15 | Commissariat Energie Atomique |
-
1979
- 1979-10-31 DE DE2944015A patent/DE2944015C2/de not_active Expired
-
1980
- 1980-10-28 JP JP15130080A patent/JPS5679485A/ja active Granted
- 1980-10-28 EP EP80106607A patent/EP0028387B1/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2944015A1 (de) | 1981-05-14 |
| DE2944015C2 (de) | 1985-01-10 |
| EP0028387A1 (de) | 1981-05-13 |
| EP0028387B1 (de) | 1984-03-28 |
| JPS5679485A (en) | 1981-06-30 |
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