JPH0413866B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0413866B2 JPH0413866B2 JP22833985A JP22833985A JPH0413866B2 JP H0413866 B2 JPH0413866 B2 JP H0413866B2 JP 22833985 A JP22833985 A JP 22833985A JP 22833985 A JP22833985 A JP 22833985A JP H0413866 B2 JPH0413866 B2 JP H0413866B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wiring
- semiconductor substrate
- semiconductor
- layer
- substrate
- Prior art date
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- Expired
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Description
本発明は、一導電形半導体基板の肉薄部に形成
された異なる導電形のゲージ抵抗がブリツジ接続
され、肉薄部に加えられた力によりゲージ抵抗が
変化することにより出力電圧が得られる半導体圧
力センサに関する。
された異なる導電形のゲージ抵抗がブリツジ接続
され、肉薄部に加えられた力によりゲージ抵抗が
変化することにより出力電圧が得られる半導体圧
力センサに関する。
第２図は従来の半導体圧力センサを平面図の
ａ，ａのＢ−B′線断面図のｂによつて示し、ｎ
形シリコン基板１のダイヤフラム部２に設けられ
たｐ形領域からなるゲージ抵抗３，４は、基板１
と絶縁膜７によつて絶縁された配線層５によつて
ブリツジ接続され、ダイヤフラム部２に圧力が加
わつたときに生ずるゲージ抵抗３，４の抵抗値の
不均衝に基づく出力電圧によつて圧力値を検出す
る。配線層５にはAlを用いたものがあるが、半
導体基板１とAl配線層５の熱膨張係数の差が大
きく、温度変化に対し圧縮力や引張力を受けるた
めセンサの温度精度が悪くなることが知られてい
る。またこの解決策として、半導体基板と熱膨張
係数の近いMo、Ｗあるいはそのけい化物を配線
に用い、温度特性を改善する方法がとられてい
る。ところが、このようなセンサでは外部端子へ
の接続のために配線層５の端部に設けられるパツ
ド部６には、Al線やAu線とボンデイング可能な
AlやAuを膜付けする必要があり、配線材料の
Mo、Ｗあるいはそのけい化物とパツド材料の
Al、Auの積層構造において層間剥離が起こりや
すく、信頼性の低下を招く欠点があつた。
ａ，ａのＢ−B′線断面図のｂによつて示し、ｎ
形シリコン基板１のダイヤフラム部２に設けられ
たｐ形領域からなるゲージ抵抗３，４は、基板１
と絶縁膜７によつて絶縁された配線層５によつて
ブリツジ接続され、ダイヤフラム部２に圧力が加
わつたときに生ずるゲージ抵抗３，４の抵抗値の
不均衝に基づく出力電圧によつて圧力値を検出す
る。配線層５にはAlを用いたものがあるが、半
導体基板１とAl配線層５の熱膨張係数の差が大
きく、温度変化に対し圧縮力や引張力を受けるた
めセンサの温度精度が悪くなることが知られてい
る。またこの解決策として、半導体基板と熱膨張
係数の近いMo、Ｗあるいはそのけい化物を配線
に用い、温度特性を改善する方法がとられてい
る。ところが、このようなセンサでは外部端子へ
の接続のために配線層５の端部に設けられるパツ
ド部６には、Al線やAu線とボンデイング可能な
AlやAuを膜付けする必要があり、配線材料の
Mo、Ｗあるいはそのけい化物とパツド材料の
Al、Auの積層構造において層間剥離が起こりや
すく、信頼性の低下を招く欠点があつた。
本発明は、半導体基板と熱膨張係数の近似した
材料からなる配線によつてゲージ抵抗が接続さ
れ、導線とのボンデイングが容易な端子パツド部
を有し、しかも配線とパツド部の積層構造に基づ
く層間剥離のない、温度精度が高く、信頼性の高
い半導体圧力センサを提供することを目的とす
る。
材料からなる配線によつてゲージ抵抗が接続さ
れ、導線とのボンデイングが容易な端子パツド部
を有し、しかも配線とパツド部の積層構造に基づ
く層間剥離のない、温度精度が高く、信頼性の高
い半導体圧力センサを提供することを目的とす
る。
本発明による半導体圧力センサは、半導体基板
上にその半導体材料と熱膨張係数の近似した材料
からなる配線とその配線の端部と間隔を置いた導
線とのボンデイング容易な材料からなる端子パツ
ド部とを備え、配線の端部とパツド部とを基板表
面から形成された異なる導電形の低抵抗の拡散層
によつて電気的に接続することによつて、積層構
造をなくし、上記の目的を達成する。
上にその半導体材料と熱膨張係数の近似した材料
からなる配線とその配線の端部と間隔を置いた導
線とのボンデイング容易な材料からなる端子パツ
ド部とを備え、配線の端部とパツド部とを基板表
面から形成された異なる導電形の低抵抗の拡散層
によつて電気的に接続することによつて、積層構
造をなくし、上記の目的を達成する。
第１図は本発明の一実施例を示し、ａは基板の
平面図、ｂはａのＡ−A′線断面図で、第２図と
共通の部分には同一の符号が付されている。ｎ形
Si基板１のダイヤフラム部２に設けられたｐ形ゲ
ージ抵抗３，４のブリツジ接続にはSi基板と熱膨
張係数の近いMo、Ｗあるいはそのけい化物の配
線層５を用いる。また、パツド部金属層６には
Alあるいはその合金またはAuを膜付けし、Al線
やAu線で外部端子への接続をする。配線５とパ
ツド部金属層６の間には数μmの幅のギヤツプ９
を設け、高濃度の不純物を拡散したｐ形低抵抗層
８を介して配線層５とパツド部金属層６を接続す
ることにより所望の内部配線を得る。この配線層
５とパツド部金属層６の間のギヤツプ９により生
じる抵抗はゲージ抵抗の１／1000以下であれば実
用上圧力センサの精度への影響を無視できること
を確認している。そして、この抵抗を得るに必要
な低抵抗層８の形成およびギヤツプ部９を形成す
るフオトリソグラフイは従来のプロセス技術で十
分可能である。このような構成によつて、配線と
パツド部の積層構造がなく、層間剥離のない利点
が得られかつ温度変化に際し配線５からゲージ抵
抗３，４に加わる応力が小さい利点が得られる。 第３図は別の実施例を示すもので、第１図と相
違する点は、配線層５およびパツド部金属層６の
下に低抵抗拡散層８を延在せしめたもので、第３
図ｂから分かるように電流の流れる方向に絶縁膜
７による段差がなく配線層５、パツド部金属層６
が低抵抗拡散層８上の平面に設けられているた
め、内部配線の断線が起こらない利点を有する。
平面図、ｂはａのＡ−A′線断面図で、第２図と
共通の部分には同一の符号が付されている。ｎ形
Si基板１のダイヤフラム部２に設けられたｐ形ゲ
ージ抵抗３，４のブリツジ接続にはSi基板と熱膨
張係数の近いMo、Ｗあるいはそのけい化物の配
線層５を用いる。また、パツド部金属層６には
Alあるいはその合金またはAuを膜付けし、Al線
やAu線で外部端子への接続をする。配線５とパ
ツド部金属層６の間には数μmの幅のギヤツプ９
を設け、高濃度の不純物を拡散したｐ形低抵抗層
８を介して配線層５とパツド部金属層６を接続す
ることにより所望の内部配線を得る。この配線層
５とパツド部金属層６の間のギヤツプ９により生
じる抵抗はゲージ抵抗の１／1000以下であれば実
用上圧力センサの精度への影響を無視できること
を確認している。そして、この抵抗を得るに必要
な低抵抗層８の形成およびギヤツプ部９を形成す
るフオトリソグラフイは従来のプロセス技術で十
分可能である。このような構成によつて、配線と
パツド部の積層構造がなく、層間剥離のない利点
が得られかつ温度変化に際し配線５からゲージ抵
抗３，４に加わる応力が小さい利点が得られる。 第３図は別の実施例を示すもので、第１図と相
違する点は、配線層５およびパツド部金属層６の
下に低抵抗拡散層８を延在せしめたもので、第３
図ｂから分かるように電流の流れる方向に絶縁膜
７による段差がなく配線層５、パツド部金属層６
が低抵抗拡散層８上の平面に設けられているた
め、内部配線の断線が起こらない利点を有する。
本発明によれば、半導体基板の肉薄部に形成さ
れたゲージ抵抗相互および端子との接続に基板材
料と熱膨張係数の近似した材料を用いることによ
り温度変化に起因するゲージ抵抗の応力が低減さ
れた温度精度が高く、また導線のボンデイングの
容易な金属からなるパツド部を配線とは離して形
成し、基板内の低抵抗拡散層で接続することによ
り積層構造を省き、層間剥離のない信頼性の高い
半導体圧力センサを得ることができる。
れたゲージ抵抗相互および端子との接続に基板材
料と熱膨張係数の近似した材料を用いることによ
り温度変化に起因するゲージ抵抗の応力が低減さ
れた温度精度が高く、また導線のボンデイングの
容易な金属からなるパツド部を配線とは離して形
成し、基板内の低抵抗拡散層で接続することによ
り積層構造を省き、層間剥離のない信頼性の高い
半導体圧力センサを得ることができる。
第１図は本発明の一実施例の半導体基板を示
し、ａが平面図、ｂがａのＡ−A′線断面図、第
２図は従来の半導体圧力センサの半導体基板を示
し、ａが平面図、ｂはａのＢ−B′線断面図、第
３図は本発明の別の実施例の半導体基板を示し、
ａが平面図、ｂがａのＣ−C′線断面図である。 １：Si基板、２：ダイヤフラム部、３，４：ゲ
ージ抵抗、５：配線層、６：パツド部金属層、
８：低抵抗拡散層、９：ギヤツプ。
し、ａが平面図、ｂがａのＡ−A′線断面図、第
２図は従来の半導体圧力センサの半導体基板を示
し、ａが平面図、ｂはａのＢ−B′線断面図、第
３図は本発明の別の実施例の半導体基板を示し、
ａが平面図、ｂがａのＣ−C′線断面図である。 １：Si基板、２：ダイヤフラム部、３，４：ゲ
ージ抵抗、５：配線層、６：パツド部金属層、
８：低抵抗拡散層、９：ギヤツプ。
Claims (1)
- １ 一導電形半導体基板の肉薄部に形成された異
なる導電形のゲージ抵抗が相互間および端子と配
線によつて接続されるものにおいて、半導体基板
上に該半導体材料と熱膨張係数の近似した材料か
らなる配線と、該配線の端部と間隔を置いた導線
のボンデイング容易な材料からなる端子パツド部
とを備え、配線の端部とパツド部が基板表面から
形成された異なる導電形の低抵抗の拡散層によつ
て電気的に接続された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 |
|---|---|---|---|
| JP22833985A JPS6286871A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 半導体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22833985A JPS6286871A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 半導体圧力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6286871A JPS6286871A (ja) | 1987-04-21 |
| JPH0413866B2 true JPH0413866B2 (ja) | 1992-03-11 |
Family
ID=16874908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22833985A Granted JPS6286871A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 半導体圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6286871A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0476960A (ja) * | 1990-07-19 | 1992-03-11 | Mitsubishi Electric Corp | 圧力検出装置 |
| JPH0476957A (ja) * | 1990-07-19 | 1992-03-11 | Mitsubishi Electric Corp | 加速度検出装置 |
| JP2762748B2 (ja) * | 1991-01-28 | 1998-06-04 | 日本電気株式会社 | センサチップ及びその製造方法 |
-
1985
- 1985-10-14 JP JP22833985A patent/JPS6286871A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6286871A (ja) | 1987-04-21 |
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