JPH03224275A - 半導体圧力センサ - Google Patents

半導体圧力センサ

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JPH03224275A
JPH03224275A JP30084690A JP30084690A JPH03224275A JP H03224275 A JPH03224275 A JP H03224275A JP 30084690 A JP30084690 A JP 30084690A JP 30084690 A JP30084690 A JP 30084690A JP H03224275 A JPH03224275 A JP H03224275A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gauge
resistor
oxide film
diaphragm region
resistors
Prior art date
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Pending
Application number
JP30084690A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoyuki Tsuda
津田 直行
Tsuneo Yamaguchi
恒夫 山口
Chukei Kaneko
金子 忠敬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp filed Critical Matsushita Electronics Corp
Priority to JP30084690A priority Critical patent/JPH03224275A/ja
Publication of JPH03224275A publication Critical patent/JPH03224275A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は 各種制御部に使用される半導体圧力センサに
関すム 従来の技術 第3図は従来の半導体圧力センサの平面図であるっ この半導体圧力センサCL  n型シリコン半導体チッ
プの(100)面の中央部に形成された矩形のダイヤフ
ラム領域14と、このダイヤフラム領域14内の一方の
面に配置され ダイヤフラム領域14の各辺の中央部に
形成された四つのゲージ抵抗5〜8と、これらのゲージ
抵抗5〜8間を電気的に接続し、ゲージ抵抗5〜8とと
もにブリッジ回路を構成すム 低抵抗のつなぎ抵抗9〜
13とを有すa つなぎ抵抗9はゲージ抵抗5,6に電気的に接続され 
つなぎ抵抗9の一部分には外部バイアス用のポンディン
グパッド1が形成されていも また ゲージ抵抗7,8
にそれぞれ接続されたつなぎ抵抗11.12にGi  
外部バイアス用のポンディングパッド2が接続されてい
も ゲージ抵抗6゜7を電気的に接続するつなぎ抵抗1
oには引出し抵抗10aが接続され この引出し抵抗1
0aには出力用のポンディングパッド3が接続されてい
a 同様Gニ ゲージ抵抗5,8を電気的に接続するつ
なぎ抵抗13には 引出し抵抗13aが接続され 前記
引出し抵抗13aには出力用のポンディングパッド4が
接続されていも 第4図は 第3図のA−A線に沿った この半導体圧力
センサの製造工程を示す断面図であムこの半導体圧力セ
ンサは以下のようにして製造されム まず、第4図(a)に示すようGQ  n型シリコン半
導体基板2o上に熱酸化によってシリコン酸化膜21が
形成され このシリコン酸化膜21上にレジスト(図示
せず)が堆積されも そして、つなぎ抵抗9〜13が形
成されるべき部分の酸化膜21および前記レジストが 
フォトリソグラフィ法およびエツチング法により除去さ
れも それから、レジストを曇芋≠中キマスクとして、
はう素イオンが高濃度で注入された微 前記レジストが
除去されム 次番へ 第4図(b)に示すように この半導体体基板
20上の全域にさらにレジスト22が形成されゲージ抵
抗5〜8が形成されるべき部分のレジスト22および酸
化膜21力\ フォトリソグラフィ法およびエツチング
法により除去されも それか呟 レジスト22を虐イ傘
中4マスクとして、はう素イオンが低濃度で注入されも
 そして、この半導体基板を加熱することにより、つな
ぎ抵抗9〜13およびゲージ抵抗5〜8におけるほう素
イオンの熱拡散が行われも 次(、、第4図(c)に示すように この半導体基板2
0上の全域に シリコン酸化膜2aがCVD法により堆
積されも さらに フォトリソグラフィ法およびエツチ
ング法により、ポンディングパッド1,2が形成される
部分の酸化膜23が除去されも 次に アルミニウム金
属の膜が半導体基板20上の全域に形成され フォトリ
ソグラフィ法およびエツチング法によって、ポンディン
グパッドl、  2が形成されも さらに この半導体
基板2oがチップに分割され 第3図に示す半導体圧力
センサが得られも 第3図に示した半導体圧力センサで!上 ポンディング
パッド1. 2に一定の外部バイアス電圧が印加される
と、ゲージ抵抗5〜8とつなぎ抵抗9〜13に電流が流
れも ダイヤフラム領域14に圧力が加えられていない
場合には 四つのゲージ抵抗5〜8の抵抗値は互いに等
しし〜 ダイヤフラム領域14に外部から圧力が加えら
れると、ダイヤフラム領域14に応力が発生すム この
応力によるピエゾ抵抗効果により、ブリッジ回路を構成
するゲージ抵抗5〜8の抵抗値が等しくなくなり、ポン
ディングパッド3,4間に ダイヤフラム領域14に加
えられた圧力に相当する出力電圧が発生すム 発明が解決しようとする課題 このような従来の半導体圧力センサでは 第3図に示す
よう(ミ ゲージ抵抗5〜8およびつなぎ抵抗9〜13
が形成されていない残余領域15がダイヤフラム領域1
4に形成されていも この残余領域15番上 ダイヤフ
ラム領域14の中央部に位置し、比較的大きな面積を有
していも また第4図(d)に示すように 残余領域1
5には二層のシリコン酸化膜21.23が厚く形成され
ていもダイヤフラム領域14のシリコン半導体と、シリ
コン酸化膜との熱膨張係数が異なるたぬ 面積が広くて
厚いシリコン酸化膜を有する残余領域15の存在によっ
て、ダイヤフラム領域14に内部応力(残留応力)が発
生すム この内部応力によって、測定すべき外部からの
圧力がない状態でのポンディングパッド3,4間の電圧
 すなわちオフセット電圧がゼロにならず、しかもばら
つきが大きいという問題点があった 本発明はこのような問題点を解決するものであり、本発
明の目的6裏 オフセット電圧の絶対値が小さく、しか
もばらつきが小さい半導体圧力センサを提供することで
あム 課題を解決するための手段 本発明の半導体圧力センサは 半導体チップ土に形成さ
れたダイヤフラム領域と、このダイヤフラム領域の一方
の面にブリッジ回路を構成するように配置された複数の
ゲージ抵抗とを備え このゲージ抵抗以外のダイヤフラ
ム領域の部分に追加パターンが形成され この追加パタ
ーンにおける酸化膜の厚さをゲージ抵抗  °    
こおける酸化膜の厚さより薄くしたものであムまた 本
発明の半導体圧力センサは 半導体チップ上に形成され
たダイヤフラム領域と、このダイヤフラム領域の一方の
面に配置された複数のゲージ抵抗と、これらのゲージ抵
抗間を電気的に接続し、かつこれらゲージ抵抗とともに
ブリッジ回路を構成する低抵抗のつなぎ抵抗とを備え 
ゲージ抵抗およびつなぎ抵抗以外のダイヤフラム領域の
部分に追加パターンが形成され この追加パターンにお
ける酸化膜の厚さを、ゲージ瓶代 つなぎ抵抗および追
加パターン以外の領域に形成された酸化膜の厚さより薄
くしたものであムさらに 本発明の半導体圧力センサは
 半導体チップの中央部に形成された矩形のダイヤフラ
ム領域と、このダイヤフラム領域内の一方の面に配置さ
れ ダイヤフラム領域の各辺の中央部に形成された四つ
のゲージ抵抗と、これらゲージ抵抗間を電気的に接続し
、かつこれらゲージ抵抗とともにブリッジ回路を構成す
る低抵抗のつなぎ抵抗とを備え、ゲージ抵抗およびつな
ぎ抵抗以外のダイヤフラム領域の部分に追加パターンが
形成されこの追加パターンにおける酸化膜の厚さを、ゲ
ージ抵抗および追加パターン以外の領域に形成された酸
化膜の厚さより薄く形成したものであ4作用 このようにすれば ダイヤフラム領域の内部に厚い酸化
膜を有する面積の広い領域が存在しないので、ダイヤフ
ラム領域の内部応力が低減されも実施例 本発明の一実施例について以下に説明すも第1図は本実
施例の平面図であム 本実施例の半導体圧力センサCL  n型シリコン半導
体チップの(l OO)面の中央部に形成された矩形の
ダイヤフラム領域14と、ダイヤフラム領域14内の一
方の面に配置され ダイヤフラム領域14の各辺の中央
部に形成された四つのゲージ抵抗5〜8と、これらのゲ
ージ抵抗5〜8間を電気的に接続し、かつこれらととも
にブリッジ回路を構成する低抵抗のつなぎ抵抗9〜13
とを有す4 半導体チップのダイヤフラム領域14以外
の部分の厚さは290μ瓜 半導体チップの一辺の長さ
は3.5μmであム ダイヤフラム領域14の厚さは7
0μmであa つなぎ抵抗9はゲージ抵抗5.6に電気的に接続され 
つなぎ抵抗9の一部分には外部バイアス用のポンディン
グパッド1が形成されていも また ゲージ抵抗7,8
にそれぞれ接続されたつなぎ抵抗11.12に&よ 外
部バイアス用のポンディングパッド2が接続されていも
 ゲージ抵抗6゜7を電気的に接続するつなぎ抵抗10
にG!  引出し抵抗10aが接続され この引出し抵
抗10aには出力用のポンディングパッド3が接続され
ていも 同様に ゲージ抵抗5,8を電気的に接続する
つなぎ抵抗13には 引出し抵抗13aが接続され こ
の引出し抵抗13aには出力用のポンディングパッド4
が接続されていも 本実施例の半導体圧力センサにおいては ゲージ抵抗5
〜8およびつなぎ抵抗9〜13以外のダイアフラム領域
14の部分に追加パターン16゜17が形成され 追加
パターン16、17におけるシリコン酸化膜の厚さは 
ゲージ抵抗5〜8、つなぎ抵抗9〜13および追加パタ
ーン16,17以外の領域に形成されたシリコン酸化膜
の厚さより薄し〜 第2図は 第1図のP−P線に沿った本実施例の半導体
圧力センサみ 製造工程を示す断面図であム 本実施例の半導体圧力センサは以下のようにして製造さ
れも まず、第2図(a)に示すように n型シリコン半導体
基板20上に 熱酸化法によって、シリコン酸化膜21
が500nmの厚さに形成され このシリコン酸化膜2
1上にレジスト(図示せず)が堆積されも それかぺ 
つなぎ抵抗9〜13が形成されるべき部分の酸化膜21
と前記レジストとが フォトリソグラフィ法およびエツ
チング法により除去されも そして、 レジストをH→
ヤーマスクとしてほう素イオンが高濃度で注入された後
 前記レジストが除去されも 次に 第2図(b)に示すように この半導体基板20
上の全域に さらにレジスト22が形成されゲージ抵抗
5〜8と追加パターン16.17が形成されるべき部分
のレジスト22と酸化膜21と力(フォトリソグラフィ
法およびエツチング法により除去されも それから、レ
ジスト22を;キ≠ウシマスクとして、はう素イオンが
低濃度で注入されも そして、この半導体基板20を加
熱することにより、追加パターン16.1?、つなぎ抵
抗9〜13およびゲージ抵抗5〜8におけるほう素イオ
ンの熱拡散が行われも 次に 第2図(c)に示すように この半導体基板20
上の全域に シリコン酸化膜23がCVD法により40
0nmの厚さに堆積されも さらにフォトリソグラフィ
法とエツチング法により、ポンディングパッド1,2が
形成されるべき部分の酸化膜23が除去されも 次に 
アルミニウム金属の膜が半導体基板20上の全域に形成
さベ フォトリソグラフィ法とエツチング法とによって
、る。
本実施例の半導体圧力センサでCL  前述の第3図に
示した従来例における残余領域15に相当する部分に 
追加パターン16.17が形成されていも 追加パター
ン16.17上には一層のシリコン酸化膜16.23の
みが存在するので、ダイヤフラム領域14には内部応力
が発生しなし\ したがって、測定すべき外部からの圧
力がない状態でのオフセット電圧の絶対値を小さくする
ことができ、しかもばらつきも小さくすることができも
従来の半導体圧力センサのオフセット電圧の平均値x=
−5mV、標準偏差σ=3mVであるのに対し、本実施
例ではx=−1mV、  σ=1mVであった なム 本実施例ではつなぎ抵抗9〜13はダイヤフラム
領域14内に形成されている力\ ダイヤフラム領域1
4の外側の半導体チップ上に形成されていてもよし〜 
その場合には ゲージ抵抗5〜8以外のダイヤフラム領
域14の領域に 第1図に示した追加パターン16.1
7より面積の広い追加パターンが形成されも また 本実施例でC1追加パターン16.17をゲージ
抵抗5〜8の形成方法と同様の方法によって形成したが
 たとえば第4図(d)に示した従来のセンサの残余領
域15上のシリコン酸化膜21゜23をエツチングして
薄くすることにより形成することもできも 発明の効果 本発明の半導体圧力センサで&上 厚い酸化膜を有する
面積の広い領域が存在しないので、ダイヤフラム領域に
内部応力が発生しなし〜 したがって、本発明の半導体
圧力センサでは オフセット電圧を小さくすることがで
きへ
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の半導体圧力センサの一実施例の平面医
 第2図は第1図のP−P線に沿った断面医 第3図は
従来の半導体圧力センサの平面阻第4図は第3図のA−
A線に沿った断面図であal、2・・・外部バイアス用
ポンディングパッド、3.4・・・出力用ポンディング
パッド、 5〜8・・・ゲージ抵拡 9〜13・・・つ
なぎ抵K  14・・・ダイヤフラム 16,17・・
・追加パターン。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体チップ上に形成されたダイヤフラム領域と
    、前記ダイヤフラム領域の一方の面にブリッジ回路を構
    成するように配置された複数のゲージ抵抗とを備え、前
    記ゲージ抵抗以外の前記ダイヤフラム領域の部分に追加
    パターンが形成され、前記追加パターンにおける酸化膜
    の厚さが、前記ゲージ抵抗における酸化膜 の厚さより小さい半導体圧力センサ。
  2. (2)半導体チップ上に形成されたダイヤフラム領域と
    、前記ダイヤフラム領域の一方の面に配置された複数の
    ゲージ抵抗と、前記ゲージ抵抗間を電気的に接続し、前
    記ゲージ抵抗とともにブリッジ回路を構成する低抵抗の
    つなぎ抵抗とを備え、前記ゲージ抵抗および前記つなぎ
    抵抗以外のダイヤフラム領域の部分に追加パターンが形
    成され、前記追加パターンにおける酸化膜の厚さが、前
    記ゲージ抵抗、前記つなぎ抵抗および前記追加パターン
    以外の領域に形成された酸化膜の厚さより小さい半導体
    圧力センサ。
  3. (3)半導体チップの中央部に形成された矩形のダイヤ
    フラム領域と、前記ダイヤフラム領域内の一方の面に配
    置され、前記ダイヤフラム領域の各辺の中央部に形成さ
    れた四つのゲージ抵抗と、前記ゲージ抵抗間を電気的に
    接続し、前記ゲージ抵抗とともにブリッジ回路を構成す
    る低抵抗のつなぎ抵抗とを備え、前記ゲージ抵抗および
    前記つなぎ抵抗以外のダイヤフラム領域の部分に追加パ
    ターンが形成され、前記追加パターンにおける酸化膜の
    厚さが、前記ゲージ抵抗、前記つなぎ抵抗および前記追
    加パターン以外の領域に形成された酸化膜の厚さより小
    さい半導体圧力センサ。
JP30084690A 1989-11-06 1990-11-05 半導体圧力センサ Pending JPH03224275A (ja)

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JP30084690A JPH03224275A (ja) 1989-11-06 1990-11-05 半導体圧力センサ

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JP28742489 1989-11-06
JP1-287424 1989-11-06
JP30084690A JPH03224275A (ja) 1989-11-06 1990-11-05 半導体圧力センサ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210037794A (ko) * 2019-09-27 2021-04-07 한국전자기술연구원 스트레인게이지 소자 및 이의 제조 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6112252B2 (ja) * 1977-06-28 1986-04-07 Intaanashonaru Bijinesu Mashiinzu Corp
JPH0258350B2 (ja) * 1986-06-07 1990-12-07 Kawasaki Steel Co

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6112252B2 (ja) * 1977-06-28 1986-04-07 Intaanashonaru Bijinesu Mashiinzu Corp
JPH0258350B2 (ja) * 1986-06-07 1990-12-07 Kawasaki Steel Co

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210037794A (ko) * 2019-09-27 2021-04-07 한국전자기술연구원 스트레인게이지 소자 및 이의 제조 방법

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