JPH027573A - 半導体圧力センサ - Google Patents
半導体圧力センサInfo
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- JPH027573A JPH027573A JP15873288A JP15873288A JPH027573A JP H027573 A JPH027573 A JP H027573A JP 15873288 A JP15873288 A JP 15873288A JP 15873288 A JP15873288 A JP 15873288A JP H027573 A JPH027573 A JP H027573A
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
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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】
［産業上の利用分野コ
この発明は、半導体圧力センサの構成に関し、特にオフ
セットやオフセットの温度特性を改善できる拡散抵抗の
構成に関する。
セットやオフセットの温度特性を改善できる拡散抵抗の
構成に関する。
［従来の技術］
従来、この種の半導体圧力センサは、第４図に示すよう
にダイアフラム４１の周辺部に導伝な物質４３て接続さ
れたゲージ抵抗４２がホイートストンブリッジを構成す
るように４個形成してあった。ここでゲージ抵抗４２は
シリコン４４に不純物を拡散して形成した拡散抵抗で構
成してあり、ケージ抵抗４２は第５図にあるように複数
本の拡散抵抗５１を直列に接続して構成され、各抵抗間
は導電性の金属５２なとて接続されていた。この拡散抵
抗５１の抵抗値が、被測定流体の圧力によって励起され
たダイアフラム上の歪によって変化することにより、ホ
イートストンブリッジのバランスが変化し、圧力に比例
した出力が得られるものとなっていた。５５は金属５２
と拡散抵抗とを接続するためのコンタクトホールである
。
にダイアフラム４１の周辺部に導伝な物質４３て接続さ
れたゲージ抵抗４２がホイートストンブリッジを構成す
るように４個形成してあった。ここでゲージ抵抗４２は
シリコン４４に不純物を拡散して形成した拡散抵抗で構
成してあり、ケージ抵抗４２は第５図にあるように複数
本の拡散抵抗５１を直列に接続して構成され、各抵抗間
は導電性の金属５２なとて接続されていた。この拡散抵
抗５１の抵抗値が、被測定流体の圧力によって励起され
たダイアフラム上の歪によって変化することにより、ホ
イートストンブリッジのバランスが変化し、圧力に比例
した出力が得られるものとなっていた。５５は金属５２
と拡散抵抗とを接続するためのコンタクトホールである
。
〔発明が解決しようとする問題点］
上述した従来の半導体圧力センサの構成では、複数本の
拡散抵抗が直列に接続されていたために、シリコン中の
拡散抵抗部とシリコン上の接続部の開に生ずる接触抵抗
値が抵抗の本数に比例して増加していた。この接触抵抗
と実際の拡散抵抗の値の合計がゲージ抵抗値になるわけ
であるが、接触抵抗値がばらつくため４個のゲージ抵抗
により構成されているホイートストンブリッジのオフセ
ット値がデバイスによってはらつくという問題点があっ
た。
拡散抵抗が直列に接続されていたために、シリコン中の
拡散抵抗部とシリコン上の接続部の開に生ずる接触抵抗
値が抵抗の本数に比例して増加していた。この接触抵抗
と実際の拡散抵抗の値の合計がゲージ抵抗値になるわけ
であるが、接触抵抗値がばらつくため４個のゲージ抵抗
により構成されているホイートストンブリッジのオフセ
ット値がデバイスによってはらつくという問題点があっ
た。
また、この接触抵抗と拡散抵抗の各々が持つ抵抗値の温
度係数が異なるために、ホイートストンブリッジのオフ
セットの温度特性のばらつきを招いていた。
度係数が異なるために、ホイートストンブリッジのオフ
セットの温度特性のばらつきを招いていた。
［発明の従来技術に対する相違点コ
上述したように従来のゲージ抵抗は複数本の拡散抵抗が
直列に接続されていたが、本発明では、この複数本の拡
散抵抗を並列に接続するという相違点を有する。
直列に接続されていたが、本発明では、この複数本の拡
散抵抗を並列に接続するという相違点を有する。
［問題点を解決するための手段］
本発明は薄膜ダイアフラム部と圧力検知素子からなる半
導体圧力センサにおいて、前記圧力検知素子を構成する
拡散抵抗を複数個並列に接続することを特徴とする。
導体圧力センサにおいて、前記圧力検知素子を構成する
拡散抵抗を複数個並列に接続することを特徴とする。
［実施例コ
策工夫旅団
以下、この発明を実施例を参照して説明する。
第１図は、本発明の第１実施例に係る半導体圧力センサ
を示す斜視図であり、図中ダイアフラム１は被測定流体
の圧力をうけてシリコン７上に歪を誘起する。ダイアフ
ラム１０周辺部にゲージ抵抗２． ３． ４． ５を形
成する。このゲージ抵抗２゜３．４．５は、アルミニウ
ムのような導電性物質６によって接続され、ホイートス
トンブリッジを構成している。第２図は、ゲージ抵抗の
構成の一例で拡散抵抗２１，２２，２３の３本を使用し
ている。拡散抵抗２１，２２．２３はアルミニウムのよ
うな導電性物質２４によって接続されている。
を示す斜視図であり、図中ダイアフラム１は被測定流体
の圧力をうけてシリコン７上に歪を誘起する。ダイアフ
ラム１０周辺部にゲージ抵抗２． ３． ４． ５を形
成する。このゲージ抵抗２゜３．４．５は、アルミニウ
ムのような導電性物質６によって接続され、ホイートス
トンブリッジを構成している。第２図は、ゲージ抵抗の
構成の一例で拡散抵抗２１，２２，２３の３本を使用し
ている。拡散抵抗２１，２２．２３はアルミニウムのよ
うな導電性物質２４によって接続されている。
接触抵抗はコンタクトホール２５における拡散抵抗２１
，２２．２３と導電性物質２４の接触面の抵抗である。
，２２．２３と導電性物質２４の接触面の抵抗である。
拡散抵抗２１，２２．２３の１本あたりの抵抗をＲＸ９
、接触抵抗値をΔＲとしてときのゲージ抵抗の抵抗値Ｇ
Ｒ＋は次のようになる。
、接触抵抗値をΔＲとしてときのゲージ抵抗の抵抗値Ｇ
Ｒ＋は次のようになる。
ＧＲ＋： （ＲＸ９＋△ＲＸ２）／３＝ＲＸ３＋△Ｒ
Ｘ２／３ 一方、従来の半導体圧力センサζこおいては、第５図に
あるように複数本の拡散抵抗を直列に接続してゲージ抵
抗を構成していた。第５図の場合は３本の拡散抵抗を用
いてゲージ抵抗を構成している。並列に拡散抵抗を接続
した場合のゲージ抵抗の抵抗値ＧＲ＋とほぼ同等の抵抗
値を実現するには、拡散抵抗値をＲとすればよい。この
場合のゲージ抵抗値Ｑ Ｒ２は、 ＧＲ２＝（Ｒ十△ＲＸ２）Ｘ３ ＝Ｒ×３＋△ＲＸ６ となる。
Ｘ２／３ 一方、従来の半導体圧力センサζこおいては、第５図に
あるように複数本の拡散抵抗を直列に接続してゲージ抵
抗を構成していた。第５図の場合は３本の拡散抵抗を用
いてゲージ抵抗を構成している。並列に拡散抵抗を接続
した場合のゲージ抵抗の抵抗値ＧＲ＋とほぼ同等の抵抗
値を実現するには、拡散抵抗値をＲとすればよい。この
場合のゲージ抵抗値Ｑ Ｒ２は、 ＧＲ２＝（Ｒ十△ＲＸ２）Ｘ３ ＝Ｒ×３＋△ＲＸ６ となる。
したがって、ゲージ抵抗値ＧＲに占める接触抵抗値は、
拡散抵抗を３本使用する場合、直列接続の場合と並列接
続の場合とでは９倍の差が生じる。
拡散抵抗を３本使用する場合、直列接続の場合と並列接
続の場合とでは９倍の差が生じる。
つまり接触抵抗△Ｒの温度係数により受ける影響が９倍
違うことになる。
違うことになる。
また、拡散抵抗を並列接続することにより接続された拡
散抵抗の平均値がゲージ抵抗値になるので、拡散抵抗の
ばらつきの影響を受けにくくなる。
散抵抗の平均値がゲージ抵抗値になるので、拡散抵抗の
ばらつきの影響を受けにくくなる。
第３」Ｕｔ伝
第３図は第２実施例中のゲージ抵抗の構成を示す平面図
であり、拡散抵抗３１． ３２． ３３． ３４の４本
を使用している。拡散抵抗３１，３２゜３３．３４は、
アルミニウムのような導電性物質３５！こよって接続さ
れている。
であり、拡散抵抗３１． ３２． ３３． ３４の４本
を使用している。拡散抵抗３１，３２゜３３．３４は、
アルミニウムのような導電性物質３５！こよって接続さ
れている。
第１実施例の場合と同様に拡散抵抗３１，３２゜３３．
３４の１本あたりの抵抗をＲＸ１６、接触抵抗値を△Ｒ
としたときのゲージ抵抗の抵抗値ＧＲ３は次のようにな
る。
３４の１本あたりの抵抗をＲＸ１６、接触抵抗値を△Ｒ
としたときのゲージ抵抗の抵抗値ＧＲ３は次のようにな
る。
Ｃ；Ｒ３＝ （ＲＸ １６＋△ＲＸ２）／４＝Ｒ×４＋
△Ｒ／２ 一方、４本の拡散抵抗を直列に配線して、ゲージ抵抗の
抵抗値ＧＲ３とほぼ同等の抵抗値を実現するには、拡散
抵抗値をＲとすればよく、この場合のゲージ抵抗値ＧＲ
４は、 ＧＲ４＝ （Ｒ＋△ＲＸ２）Ｘ４ ＝ＲＸ４＋△ＲＸ８ となる。
△Ｒ／２ 一方、４本の拡散抵抗を直列に配線して、ゲージ抵抗の
抵抗値ＧＲ３とほぼ同等の抵抗値を実現するには、拡散
抵抗値をＲとすればよく、この場合のゲージ抵抗値ＧＲ
４は、 ＧＲ４＝ （Ｒ＋△ＲＸ２）Ｘ４ ＝ＲＸ４＋△ＲＸ８ となる。
したがって拡散抵抗を４本使用した場合、ゲージ抵抗値
ＧＲに占める接触抵抗値は直列接続の場合と並列接続の
場合とては１６倍違うことになる。
ＧＲに占める接触抵抗値は直列接続の場合と並列接続の
場合とては１６倍違うことになる。
このように並列に抵抗を接続すればするほどゲージ抵抗
値ＧＲに占める接触抵抗値の割合は減少していき、接触
抵抗の温度係数による悪影響を受は難くなる。
値ＧＲに占める接触抵抗値の割合は減少していき、接触
抵抗の温度係数による悪影響を受は難くなる。
また、より多くの本数の拡散抵抗値が平均化されるので
、拡散抵抗のばらつきの影響をより一層受は難くなる。
、拡散抵抗のばらつきの影響をより一層受は難くなる。
［発明の効果］
本発明の半導体圧力センサにおいては、ゲージ抵抗を複
数本の拡散抵抗を並列に接続して構成することにより次
のような効果を有する。
数本の拡散抵抗を並列に接続して構成することにより次
のような効果を有する。
（１）接触抵抗の温度係数の影響を軽減できるため、半
導体圧力センサのオフセット温度特性が改善される。
導体圧力センサのオフセット温度特性が改善される。
（２）ゲージ抵抗値を複数本の拡散抵抗値の平均値にで
きるため、ゲージ抵抗値のばらつきが少なくなり、オフ
セットが減少する。
きるため、ゲージ抵抗値のばらつきが少なくなり、オフ
セットが減少する。
第１図は本発明の半導体圧力センサの第１実施例の斜視
図、第２図は第１実施例に係る半導体圧ある。第５図は
従来の半導体圧力センサのゲージ抵抗の構成を示す平面
図である。 １・・・・ダイアフラム、 ２、 ３． ４． ５・・・ゲージ抵抗、６・・・・導
電性物質、 ７・・・・シリコン、 ８・・・・バット、 ２１．２２．２３・・・・拡散抵抗、 ２４・・・・・導電性物質、 ２５・・・・・コンタクトホール、 ３１．３２，３３．３４・・・拡散抵抗、３５ ・ ３６ ・ ４１ ・ ４２ ・ ４３ ・ ４４ ・ ４５ ・ ５１ ・ δ２ ・ ５５ ・ ・導電性物質、 ・コンタクトホール、 ダイアフラム、 ゲージ抵抗、 導電性物質、 シリコン、 パッド、 拡散抵抗、 導電性物質、 コンタクトホール。
図、第２図は第１実施例に係る半導体圧ある。第５図は
従来の半導体圧力センサのゲージ抵抗の構成を示す平面
図である。 １・・・・ダイアフラム、 ２、 ３． ４． ５・・・ゲージ抵抗、６・・・・導
電性物質、 ７・・・・シリコン、 ８・・・・バット、 ２１．２２．２３・・・・拡散抵抗、 ２４・・・・・導電性物質、 ２５・・・・・コンタクトホール、 ３１．３２，３３．３４・・・拡散抵抗、３５ ・ ３６ ・ ４１ ・ ４２ ・ ４３ ・ ４４ ・ ４５ ・ ５１ ・ δ２ ・ ５５ ・ ・導電性物質、 ・コンタクトホール、 ダイアフラム、 ゲージ抵抗、 導電性物質、 シリコン、 パッド、 拡散抵抗、 導電性物質、 コンタクトホール。
Claims (1)
- 薄膜ダイアフラム部と圧力検知素子からなる半導体圧力
センサにおいて、前記圧力検知素子を構成する拡散抵抗
を複数個並列に接続することを特徴とする半導体圧力セ
ンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15873288A JPH0748565B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 半導体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15873288A JPH0748565B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 半導体圧力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH027573A true JPH027573A (ja) | 1990-01-11 |
| JPH0748565B2 JPH0748565B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=15678122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15873288A Expired - Lifetime JPH0748565B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 半導体圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0748565B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60178816A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-12 | Rikagaku Kenkyusho | 制癌剤 |
| US7049930B2 (en) * | 2002-09-19 | 2006-05-23 | Infineon Technologies Ag | Arrangement of several resistors jointly positioned in a well of a semiconductor device, and a semiconductor device including at least one such arrangement |
| JP2009236756A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Dainippon Printing Co Ltd | センサおよびその製造方法 |
| JP2011122997A (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体圧力センサ及びその製造方法 |
| JP2012002646A (ja) * | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Mitsumi Electric Co Ltd | ピエゾ抵抗式圧力センサ |
| JP2015064255A (ja) * | 2013-09-24 | 2015-04-09 | 株式会社東芝 | 圧力センサ、マイクロフォン、血圧センサ、タッチパネル、圧力センサの製造方法、および圧力センサの製造装置 |
| JP2018087827A (ja) * | 2018-02-28 | 2018-06-07 | 株式会社東芝 | 圧力センサ、マイクロフォン、血圧センサ、タッチパネル |
-
1988
- 1988-06-27 JP JP15873288A patent/JPH0748565B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60178816A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-12 | Rikagaku Kenkyusho | 制癌剤 |
| US7049930B2 (en) * | 2002-09-19 | 2006-05-23 | Infineon Technologies Ag | Arrangement of several resistors jointly positioned in a well of a semiconductor device, and a semiconductor device including at least one such arrangement |
| JP2009236756A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Dainippon Printing Co Ltd | センサおよびその製造方法 |
| JP2011122997A (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体圧力センサ及びその製造方法 |
| JP2012002646A (ja) * | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Mitsumi Electric Co Ltd | ピエゾ抵抗式圧力センサ |
| JP2015064255A (ja) * | 2013-09-24 | 2015-04-09 | 株式会社東芝 | 圧力センサ、マイクロフォン、血圧センサ、タッチパネル、圧力センサの製造方法、および圧力センサの製造装置 |
| JP2018087827A (ja) * | 2018-02-28 | 2018-06-07 | 株式会社東芝 | 圧力センサ、マイクロフォン、血圧センサ、タッチパネル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0748565B2 (ja) | 1995-05-24 |
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