JPH0476956A - 半導体加速度センサの製造方法 - Google Patents

半導体加速度センサの製造方法

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JPH0476956A
JPH0476956A JP19129790A JP19129790A JPH0476956A JP H0476956 A JPH0476956 A JP H0476956A JP 19129790 A JP19129790 A JP 19129790A JP 19129790 A JP19129790 A JP 19129790A JP H0476956 A JPH0476956 A JP H0476956A
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silicon substrate
forming
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diffused
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JP19129790A
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Yuji Hase
長谷 裕司
Mikio Bessho
別所 三樹生
Masahiro Tsugai
政広 番
Takashi Sesekura
瀬々倉 孝
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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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】
この発明は半導体加速度センサの製造方法、特に、表面
の抵抗に対応して薄肉部を形成したシリ5コン基板の裏
面一端に台座を設け、例えば車両加速度または制動時に
生ずる加速度により、上記薄肉部でシリコン基板が屈曲
して振れることによる抵抗値変化で、上記加速度を測定
する半導体加速度センサの製造方法に関するものである
【従来の技術】
第6図は例えば特開昭63−156365号公報に示さ
れた従来の半導体圧力センサの製造方法を示す図であり
、この製造方法はこの発明の半導体加速度センサの製造
方法にきわめて共通点が多いものである。第6図におい
て、第1の単結晶シリコン基板1の主表面上の所定領域
に形成したシリコン酸化層2をマスクとしてエツチング
しく第6図a)、凹部3を形成する(第6図b)。 一方、第2の単結晶シリコン基板4の主表面上の所定領
域にシリコン酸化層5を形成しく第6図c)、このシリ
コン酸化層5をマスクとして抵抗層6を形成する。引続
き、シリコン酸化層5を除去した後に第2の単結晶シリ
コン基板4の主表面上の前面にシリコン窒化層7を形成
し、さらにこの上にBPSC,層8を形成する(第6図
d)。 そして、第1の単結晶シリコン基板1の主表面上に、上
下のパターンが設定通り重なるように位置合せを行ない
、第2の単結晶シリコン基板4に形成されたBPSG層
8を配置する(第6図e)。 しかる後、第2の単結晶シリコン基板4をエツチング除
去しく第6図f)、表面保護層9および配線層10を形
成して(第6図gL半導体圧カセンサを構成している。 そして、この半導体圧力センサの単結晶シリコン基板1
の裏面一端に台座(図示せず)を設けることにより、半
導体加速度センサとすることができる。
【発明が解決しようとする課題】
従来の半導体加速度センサの製造方法は、以上のように
して行なわれるので、2枚のシリコン基板を用意し、一
方のシリコン基板上に酸化層を形成し他方のシリコン基
板表面を鏡面状態にした後、これらを陽極接合により張
り合わせるため、必然的にシリコン基板が2枚必要であ
り、出発状態からコスト的な課題があった。 また、シリコン基板表面を鏡面に仕上げる必要があるが
、この仕上げ状態により歩留まりが左右される。しかも
、2枚のシリコン基板貼り合わせ後、表面の研磨が必要
であるが、研磨量が多いため、表面の平坦度の精度を出
すのが困難である等の課題があった。 この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、性能精度が保証された半導体加速度センサを安
価に得ることのできる半導体加速度センサの製造方法を
提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明に係る半導体加速度センサの製造方
法は、シリコン基板の表面に凸状のシード部を形成する
シード部形成工程と、上記シリコン基板の表面に設けた
酸化層上にポリシリコン層。 窒化層を順次に堆積した後、レーザを照射、走査して前
記ポリシリコン層を溶融し再結晶化して単結晶シリコン
層を形成する再結晶化工程と、拡散抵抗となる部分を残
して上記単結晶シリコン層をエツチング除去した後、そ
の残留部分に不純物を注入して拡散抵抗を形成する抵抗
形成工程と、コンタクトとなる部分の上記酸化層を除去
して全面に金属層を形成した後、配線領域を残して上記
金属層を除去する配線形成工程と、上記コンタクト部分
以外の全面に絶縁層を形成して保護層とする保護層形成
工程と、上記拡散抵抗に対応する上記シリコン基板の裏
面を等方性マツチングして薄肉部を形成する薄肉部形成
工程、上記シリコン基板の裏面の一端を台座に固定する
台座固定工程とからなるものである。 請求項2記載の発明は請求項1記載の発明において拡散
抵抗および拡散リードとなる部分を残して上記単結晶シ
リコン層をエツチング除去した後、その残留部分に不純
物を注入して拡散抵抗とするとともに注入不純物量を変
えて拡散リードを形成する拡散抵抗および拡散リード形
成工程を具備したものである。 また、請求項3記載の発明は請求項1記載の発明におい
て、上記コンタクトとなる部分の酸化層を除去し、その
全面に上記シード部に対応する部分を除いて金属層を形
成した後、配線領域を残して上記金属層を除去する配線
形成工程を具備したものである。
【作用】
請求項1記載の発明における半導体加速度センサの製造
方法は、凸状のシード部を形成したシリコン基板上に酸
化層を形成し、この酸化層上に堆積した多結晶シリコン
を上記シード部を通じて単結晶化し、この単結晶シリコ
ン層に不純物を注入して拡散抵抗を複数個形成後、この
拡散抵抗部以外の単結晶シリコン層を除去することによ
り、拡散抵抗は酸化層である絶縁層上に形成され、各拡
散抵抗の相互間は電気的に絶縁される。この結果、高温
雰囲気中でも安定して動作可能であり、性能晴度が保証
された半導体加速度センサを簡単な製法によって安価に
得ることができる。 請求項2記載の発明においては、請求項1記載の発明に
おける拡散抵抗の形成時に同時に注入不純物量を変えて
拡散リードを形成することにより、異種金属の部分が存
在しなくなるため、高温雰囲気中でも熱応力が緩和され
、温度ドリフトを減少させることができる。 また、請求項3記載の発明においては、請求項I記載の
発明におけるシード部に対応する部分に配線領域を設け
ないようにしたことにより、耐電圧性を高く維持するこ
とができ、高温雰囲気中でも安定して動作可能である。
【実施例】
以下、この発明の一実施例を図について説明する。 第1図において、11はN型シリコン基板、12は下敷
酸化層、13は窒化層、14は酸化層、15はポリシリ
コン層、16は窒化層、17は反射防止層、18は高温
酸化層、19は金属層としてのアルミニューム層、20
は保護層としてのガラスコート層である。 次に上記実施例の製造方法について説明する。 N型シリコン(Si)基板ll上に厚さ500人の下敷
酸化層(SiO□)12を形成しく5T−1)、その下
敷酸化層上に厚さ800人の窒化層(SiJn)13を
堆積する(ST−2)。 上記シード部11aに対応する部分を残して、窒化層1
3、下敷酸化層12、N型シリコン基板11を順次にエ
ツチング除去する(ST−3〜5T5)。この場合、N
型シリコン基板11のエツチング量H1は3500人程
度前記る。 次いで、残留している窒化層13上のレジスト21を除
去後(ST−6)、熱酸化によってN型シリコン基板1
上に厚さT=1.1μmの酸化層14を形成後(ST−
7)。残留している窒化N13を除去し、引続き残留し
ている下敷酸化層上2を除去するとともに酸化層14を
0.1μm程度エツチング除去して表面を平坦化する(
ST−8,5T−9)。 しかる後、上記酸化層14上にポリシリコン層15を厚
さ5000人堆積しくST−10) 、その上に窒化層
16を厚さ500人堆積しくST11)、この窒化層1
6をストライプ上に残るようにレジスト22をエツチン
グ除去して反射防止層17を形成する(ST−12,5
T−13)。 次いで、上部より不図示のレーザ(アルゴンレーザ)を
照射、走査し、上記ポリシリコン層15を溶融させた後
、単結晶に再結晶化させる(ST−14)。この後、上
記反射防止層17、窒化層16を除去する(ST〜15
)。 上記再結晶化されたポリシリコン層15を拡散抵抗とな
る部分を残してレジスト23とともにエツチング除去す
る(ST−16,5T−17)。 残留されたポリシリコン層5に不純物(例えばボロン)
を注入して複数の拡散抵抗15a〜15dとする(ST
−18)。これにより、酸化層である絶縁層上に複数の
拡散抵抗を電気的に絶縁分離された状態で形成すること
ができ、この後、その拡散抵抗を覆うように酸化層14
の全面に高温酸化層18を堆積する(ST−19)。 次いで、コンタクトとなる部分の高温酸化層18をレジ
スト層23とともにエツチング除去した後(ST−20
)、レジスト層23をエツチング除去する(ST−21
)。しかる後、全面にアルミニューム層19を形成しく
5T−22) 、配線領域に対応する上記アルミニュー
ム層19を残して、他の部分およびレジスト層24をエ
ツチング除去した後(ST−23,5T−24)、全面
にガラスコートによる保護層20 (ST−25)を施
す。 しかる後、保護層20の一部をエツチング除去して電極
パッド29を形成するとともにN型シリコン基板1の裏
面研磨を行って、所望の厚さにウェハを形成し、裏面に
金(Au) 25を形成する(ST−26)。そして、
薄肉部となる部分の金25およびレジスト26を除去し
く5T−27,5T−28)、残った金25をマスクと
して、N型シリコン基板11の裏面をエツチング除去し
て薄肉部27を形成する(ST−29)。 ここで、上記5T−1−3T−9はシード部形成工程、
5T−10〜5T−15は再結晶化工程、5T−16〜
5T−18は拡散抵抗形成工程、5T−19〜5T−2
5は配線形成工程、5T−26〜5T−29は薄肉部形
成工程をなしている。 そして、最後に台座固定工程によって、シリコン基板1
1の裏面の一端に台座31を固定する。 また、感光を上げるために、シリコン基板1の裏面の他
端側に重り(図示せず)を設ける。 なお、上記5T−3,5T−12,−16,5T−23
,5T−27におけるレジスト層21〜24.26は、
それぞれの前段階でエツチングするためのマスク合わせ
(パターン合わせ)のとき塗布する。これがエツチング
を行うときのマスクとなる。 以上の製造方法によって、半導体シリコン単結晶基板上
に形成した絶縁層上に単結晶シリコンからなる複数の拡
散抵抗を、相互に電気的に絶縁された状態で形成するこ
とができ、高温雰囲気でも安定して動作可能な半導体圧
力センサが得られる。 また、上記製造方法において、単結晶シリコンに不純物
を注入して拡散抵抗を形成するとき該単結晶シリコンに
高濃度の不純物を注入して低抵抗の拡散リード28を第
2図、第3図に示すように形成して配線とすることによ
り、上記複数の拡散抵抗15a〜15dを相互ムこ接続
することができる。29は拡散リード28の一部に形成
したアルミ層よりなる外部リード接続用の電極パッドで
ある。 さらに、上記製造方法において、第4図、第5図に示す
ように、シード部11aに対応する部分の配線領域I9
としての拡散リード28に穴3゜をあけて、シード部1
1aに対応する部分には配線領域を設けないようにする
ことにより、耐電圧性を高く維持することができ、高温
雰囲気中でも安定して動作可能とできる。
【発明の効果】
以上のように、請求項1記載の発明によれば、凸状のシ
ード部を形成したシリコン基板上に酸化層を形成し、こ
の酸化層上に堆積した多結晶シリコンを上記シード部よ
り溶融再結晶化させて単結晶化し、この単結晶シリコン
層に不純物を注入して拡散抵抗を形成するとともにそれ
以外の単結晶シリコン層を除去することにより、酸化層
である絶縁層上にも電気的に絶縁された複数個の拡散抵
抗を形成することができる。この結果、高温雰囲気中で
も安定して動作可能であり、性能精度が保証された半導
体加速度センサを簡単な製法によって安価に得ることが
できる。 また、請求項2記載の発明によれば、絶縁層上に複数の
拡散抵抗を形成すると同時に該拡散抵抗相互間を接続す
る拡散リードを形成することにより、異種金属の部分が
存在しないため、高温雰囲気中でも熱応力が緩和され、
温度ドリフトを滅−少させることができる。 請求項3記載の発明によれば、シード部に対応する部分
に配線領域を設けないようにしたことにより、耐電圧性
を高く維持することができ、高温雰囲気中でも安定して
動作可能である等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は請求項1記載の発明の実施例による半導体加速
度センサの製造方法を示す説明図、第2図は請求項2記
載の発明の実施例による半導体加速度センサの製造方法
を示す要部の平面図、第3図はその断面図、第4図は請
求項3記載の発明の実施例による半導体加速度センサの
製造方法を示す要部の正面図、第5図はその断面図、第
6図は従来の半導体圧力センサの製造方法を説明する説
明図である。 11はシリコン基板、llaはシード部、14は酸化層
、15はポリシリコン層、15a〜15dは拡散抵抗、
19は金属層(配線)、20はガラスコート層(保護層
)、28は拡散リード、30は穴、3工は台座。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 (外2名) 第1図 (¥の1) 第1図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)シリコン基板の表面に凸状のシード部を形成する
    シード部形成工程と、前記シリコン基板の表面に設けた
    酸化層上にポリシリコン層,窒化層を順次に堆積した後
    、レーザを照射,走査して前記ポリシリコン層を溶融し
    再結晶化して単結晶シリコン層を形成する再結晶化工程
    と、拡散抵抗となる部分を残して前記単結晶シリコン層
    をエッチング除去した後、その残留部分に不純物を注入
    して拡散抵抗を形成する拡散抵抗形成工程と、コンタク
    トとなる部分の酸化層を除去して全面に金属層を形成し
    た後、配線領域を残して前記金属層を除去する配線形成
    工程と、前記コンタクト以外の全面に絶縁材よりなる保
    護層を形成する保護形成工程と、前記拡散抵抗に対応す
    るシリコン基板の裏面を等方性エッチングして薄肉部を
    形成する薄肉部形成工程と、前記シリコン基板の裏面の
    一端を台座に固定する台座固定工程とを備えた半導体加
    速度センサの製造方法。
  2. (2)シリコン基板の表面に凸状のシード部を形成する
    シード部形成工程と、前記シリコン基板の表面に設けた
    酸化層上にポリシリコン層,窒化層を順次に堆積した後
    、レーザを照射,走査して前記ポリシリコン層を溶融し
    再結晶化して単結晶シリコン層を形成する再結晶化工程
    と、拡散抵抗および配線としての拡散リードとなる部分
    を残して前記単結晶シリコン層をエッチング除去した後
    、その残留部分に不純物を注入して拡散抵抗とするとと
    もに注入不純物量を変えて拡散リードを形成する拡散抵
    抗および拡散リード形成工程と、コンタクトとなる部分
    の酸化層を除去した後、そのコンタクト以外の全面に絶
    縁材よりなる保護層を形成する保護形成工程と、前記拡
    散抵抗に対応するシリコン基板の裏面を等方性エッチン
    グして薄肉部を形成する薄肉部形成工程と、前記シリコ
    ン基板の裏面の一端を台座に固定する台座固定工程とを
    備えた半導体加速度センサの製造方法。
  3. (3)シリコン基板の表面に凸状のシード部を形成する
    シード部形成工程と、前記シリコン基板の表面に設けた
    酸化層上にポリシリコン層,窒化層を順次に堆積した後
    、レーザを照射,走査して前記ポリシリコン層を溶融し
    再結晶化して単結晶シリコン層を形成する再結晶化工程
    と、拡散抵抗となる部分を残して前記単結晶シリコン層
    をエッチング除去した後、その残留部分に不純物を注入
    して拡散抵抗を形成する拡散抵抗形成工程と、コンタク
    トとなる部分の酸化層を除去し、その全面に前記シード
    部に対応する部分を除いて金属層を形成した後、配線領
    域を残して前記金属層を除去する配線形成工程と、前記
    コンタクト以外の全面に絶縁材よりなる保護層を形成す
    る保護形成工程と、前記拡散抵抗に対応するシリコン基
    板の裏面を等方性エッチングして薄肉部を形成する薄肉
    部形成工程と、前記シリコン基板の裏面の一端を台座に
    固定する台座固定工程とを備えた半導体加速度センサの
    製造方法。
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