JPH0268967A - 圧力センサ - Google Patents
圧力センサInfo
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- JPH0268967A JPH0268967A JP63220898A JP22089888A JPH0268967A JP H0268967 A JPH0268967 A JP H0268967A JP 63220898 A JP63220898 A JP 63220898A JP 22089888 A JP22089888 A JP 22089888A JP H0268967 A JPH0268967 A JP H0268967A
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Landscapes
- Pressure Sensors (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は圧力センサーに関する。
従来の圧力センサーの一例として、シリコン単結晶の抵
抗が応力により変化するピエゾ抵抗効果を利用したもの
がある。
抗が応力により変化するピエゾ抵抗効果を利用したもの
がある。
第３図に示すように、薄肉部（以下ダイヤフラムと記す
）１２を形成したシリコン基板１３上に拡散抵抗１１が
形成されている。拡散抵抗１１は第４図のようなホイー
ストンブリッジを構成しており、圧力の印加で生じたダ
イヤフラム１２の歪による拡散抵抗１１の変化を前記ホ
イーストンブリッジの電圧変化として出力する。
）１２を形成したシリコン基板１３上に拡散抵抗１１が
形成されている。拡散抵抗１１は第４図のようなホイー
ストンブリッジを構成しており、圧力の印加で生じたダ
イヤフラム１２の歪による拡散抵抗１１の変化を前記ホ
イーストンブリッジの電圧変化として出力する。
上述した従来の圧力センサーは、圧力感知部がピエゾ抵
抗効果による抵抗変化をホイーストンブリッジにより検
出するようになっているので、この圧力感知部を複数並
べて一次元又は二次元の圧力センサを集積した場合、−
個の圧力感知部に一組のブリッジ配線が必要であり、集
積度を高めるのがむづかしいという問題点がある。
抗効果による抵抗変化をホイーストンブリッジにより検
出するようになっているので、この圧力感知部を複数並
べて一次元又は二次元の圧力センサを集積した場合、−
個の圧力感知部に一組のブリッジ配線が必要であり、集
積度を高めるのがむづかしいという問題点がある。
本発明の圧力センサーは、−導電型半導体基板の表面に
設けた逆導電型の拡散領域と、前記拡散領域を含む表面
に設けた絶縁膜と、前記絶縁膜上に前記拡散領域と対向
させて設けた電極と、前記拡散領域を素子の一部とし前
記絶縁膜に受けた圧力により生じた分極で前記拡散領域
に発生した電荷を取り出すためのゲート素子とを有する
。
設けた逆導電型の拡散領域と、前記拡散領域を含む表面
に設けた絶縁膜と、前記絶縁膜上に前記拡散領域と対向
させて設けた電極と、前記拡散領域を素子の一部とし前
記絶縁膜に受けた圧力により生じた分極で前記拡散領域
に発生した電荷を取り出すためのゲート素子とを有する
。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図（ａ＞、（ｂ）は本発明の第１の実施例を説明す
るための半導体チップの断面図及び部分拡大断面図であ
る。
るための半導体チップの断面図及び部分拡大断面図であ
る。
第１図（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｐ型シリコン基板
１の上に設けたゲート絶縁膜２の上に選択的にゲート電
極３を設け、ゲート電極３に整合してＰ型シリコン基板
１内に選択的にＮ型拡散領域４．５を設ける。次に、ゲ
ート電極３を含む表面に酸化シリコン膜６を設けてＮ型
拡散領域５のコンタクト用開孔部を設ける。次に、前記
開孔部を含む表面にアルミニウム層を堆積して選択的に
エツチングし、Ｎ型拡散領域４に対向させた電極７と前
記開孔部のＮ型拡散領域５に接続する電極８をそれぞれ
設ける。次に、電ｆ！７．８を含む表面に弾力性があり
復元の速い例えばエチレンプロピレンゴム等の保護膜９
を設けて圧力センサを構成する。
１の上に設けたゲート絶縁膜２の上に選択的にゲート電
極３を設け、ゲート電極３に整合してＰ型シリコン基板
１内に選択的にＮ型拡散領域４．５を設ける。次に、ゲ
ート電極３を含む表面に酸化シリコン膜６を設けてＮ型
拡散領域５のコンタクト用開孔部を設ける。次に、前記
開孔部を含む表面にアルミニウム層を堆積して選択的に
エツチングし、Ｎ型拡散領域４に対向させた電極７と前
記開孔部のＮ型拡散領域５に接続する電極８をそれぞれ
設ける。次に、電ｆ！７．８を含む表面に弾力性があり
復元の速い例えばエチレンプロピレンゴム等の保護膜９
を設けて圧力センサを構成する。
ここで、保護膜９の上に試料１０を載せて圧力を加える
と、圧力が保護膜９を介して酸化シリコン膜６に加わり
、酸化シリコン膜６は加えられた圧力に比例して分極し
、電極７とＮ型拡散領域４との間に電荷を発生する。電
極７を接地し、ゲート電極３に電圧を印加してＮ型拡散
領域４の電荷をＮ型拡散領域５に転送し、電極８より出
力する。
と、圧力が保護膜９を介して酸化シリコン膜６に加わり
、酸化シリコン膜６は加えられた圧力に比例して分極し
、電極７とＮ型拡散領域４との間に電荷を発生する。電
極７を接地し、ゲート電極３に電圧を印加してＮ型拡散
領域４の電荷をＮ型拡散領域５に転送し、電極８より出
力する。
第２図（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施例を説明す
るための半導体チップの断面図及び部分拡大断面図であ
る。
るための半導体チップの断面図及び部分拡大断面図であ
る。
第２図（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｐ型シリコン基板
１の上に設けたゲート絶縁膜２の上に選択的に転送ゲー
ト電極１１を設け、転送ゲート電極１１にほぼ整合して
Ｐ型シリコン基板１内に選択的にＮ型拡散領域４を設け
る。次に転送ゲート電極１１を含む表面に酸化シリコン
膜６を設け、酸化シリコン膜６の上にＮ型拡散領域４に
対向させて電極６を選択的に設ける。次に、電極６を含
む表面に弾力性のある保護膜９を設けて圧力センサを構
成する。
１の上に設けたゲート絶縁膜２の上に選択的に転送ゲー
ト電極１１を設け、転送ゲート電極１１にほぼ整合して
Ｐ型シリコン基板１内に選択的にＮ型拡散領域４を設け
る。次に転送ゲート電極１１を含む表面に酸化シリコン
膜６を設け、酸化シリコン膜６の上にＮ型拡散領域４に
対向させて電極６を選択的に設ける。次に、電極６を含
む表面に弾力性のある保護膜９を設けて圧力センサを構
成する。
第２の実施例では、第１の実施例と同様に試料１０によ
り加えられた圧力に比例して発生したＮ型拡散領域４の
電荷を、転送ゲート電極１１に電圧を加えることにより
作られた転送チャネル１２に移し、ＣＣＤ機構を利用し
てシリアルな出力を得るため、雑音レベルが小さく、感
度゛が高いという利点がある。
り加えられた圧力に比例して発生したＮ型拡散領域４の
電荷を、転送ゲート電極１１に電圧を加えることにより
作られた転送チャネル１２に移し、ＣＣＤ機構を利用し
てシリアルな出力を得るため、雑音レベルが小さく、感
度゛が高いという利点がある。
以上説明したように本発明は、拡散領域と、拡散領域上
に設けた絶縁膜と、絶縁膜上に設けた電極との組合せに
よる圧力感知部の拡散領域に発生した電荷を拡散領域を
素子の一部とするゲート素子部により読み出す構成によ
り、圧力センサの高集積化を実現できるという効果を有
する。
に設けた絶縁膜と、絶縁膜上に設けた電極との組合せに
よる圧力感知部の拡散領域に発生した電荷を拡散領域を
素子の一部とするゲート素子部により読み出す構成によ
り、圧力センサの高集積化を実現できるという効果を有
する。
本発明の圧力センサを例えばロボット等の圧力感知部に
実装すれば、各種の物体の様々な接触に対する微妙な違
いを２次元的に感じ分けることが可能となる。
実装すれば、各種の物体の様々な接触に対する微妙な違
いを２次元的に感じ分けることが可能となる。
第１図（ａ＞、（ｂ）及び第２図（ａ＞、（ｂ）は本発
明の第１及び第２の実施例を説明するための半導体チッ
プの断面図及び部分拡大断面図、第３図は従来の圧力セ
ンサを説明するための半導体チップの一部切欠斜視図、
第４図は従来の圧力センサを説明するための等価回路図
である。 １・・・Ｐ型シリコン基板、２・・・ゲート絶縁膜、３
・・・ゲート電極、４，５・・・Ｎ型拡散領域、６・・
・酸化シリコン膜、７．８・・・電極、９・・・保護膜
、１０・・・試料、１１・・・拡散抵抗、１２・・・ダ
イアフラム、１３・・・シリコン基板、１４・・・アル
ミニウム配線。 代理人 弁理士 内 原 晋 茅 図
明の第１及び第２の実施例を説明するための半導体チッ
プの断面図及び部分拡大断面図、第３図は従来の圧力セ
ンサを説明するための半導体チップの一部切欠斜視図、
第４図は従来の圧力センサを説明するための等価回路図
である。 １・・・Ｐ型シリコン基板、２・・・ゲート絶縁膜、３
・・・ゲート電極、４，５・・・Ｎ型拡散領域、６・・
・酸化シリコン膜、７．８・・・電極、９・・・保護膜
、１０・・・試料、１１・・・拡散抵抗、１２・・・ダ
イアフラム、１３・・・シリコン基板、１４・・・アル
ミニウム配線。 代理人 弁理士 内 原 晋 茅 図
Claims (1)
- 一導電型半導体基板の表面に設けた逆導電型の拡散領
域と、前記拡散領域を含む表面に設けた絶縁膜と、前記
絶縁膜上に前記拡散領域と対向させて設けた電極と、前
記拡散領域を素子の一部とし前記絶縁膜に受けた圧力に
より生じた分極で前記拡散領域に発生した電荷を取り出
すためのゲート素子とを有することを特徴とする圧力セ
ンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63220898A JP2901253B2 (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63220898A JP2901253B2 (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 圧力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0268967A true JPH0268967A (ja) | 1990-03-08 |
| JP2901253B2 JP2901253B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=16758261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63220898A Expired - Fee Related JP2901253B2 (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2901253B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008075390A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 移動式観客席 |
| JP2015219044A (ja) * | 2014-05-14 | 2015-12-07 | キヤノン株式会社 | 力覚センサおよび把持装置 |
| CN111504540A (zh) * | 2019-01-30 | 2020-08-07 | 美蓓亚三美株式会社 | 传感器装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011013179A (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Yamatake Corp | 圧力センサ及び圧力センサの製造方法 |
-
1988
- 1988-09-02 JP JP63220898A patent/JP2901253B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008075390A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 移動式観客席 |
| JP2015219044A (ja) * | 2014-05-14 | 2015-12-07 | キヤノン株式会社 | 力覚センサおよび把持装置 |
| US10126190B2 (en) | 2014-05-14 | 2018-11-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Capacitive force sensor and grasping device |
| CN111504540A (zh) * | 2019-01-30 | 2020-08-07 | 美蓓亚三美株式会社 | 传感器装置 |
| CN111504540B (zh) * | 2019-01-30 | 2023-10-03 | 美蓓亚三美株式会社 | 传感器装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2901253B2 (ja) | 1999-06-07 |
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Legal Events
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990216 |
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