JPH05190872A - 半導体圧力センサおよびその製造方法 - Google Patents
半導体圧力センサおよびその製造方法Info
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- JPH05190872A JPH05190872A JP4005655A JP565592A JPH05190872A JP H05190872 A JPH05190872 A JP H05190872A JP 4005655 A JP4005655 A JP 4005655A JP 565592 A JP565592 A JP 565592A JP H05190872 A JPH05190872 A JP H05190872A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
- B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
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- B81C1/00246—Monolithic integration, i.e. micromechanical structure and electronic processing unit are integrated on the same substrate
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
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-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、2つの半導体基板を貼り合わせて
1つの基板としたものに、感圧抵抗を形成した半導体圧
力センサに関するもので、ダイアフラムの厚さのばらつ
きを低減し、圧力特性のばらつきが少ない半導体圧力セ
ンサを容易に小型化することを目的とするものである。 【構成】 前記目的のために本発明は、2つの半導体基
板11、13を酸化膜12で貼り合わせ、一方の基板1
1側にアイソレーション16aおよび埋め込みリード1
4b、16bを形成し、片方の基板13側にダイアフラ
ム19を前記酸化膜12が露出するように形成し、その
ダイアフラム19の底面の前記一方の基板11側に感圧
抵抗20を前記埋め込みリード14bに接続するように
形成するようにしたものである。
1つの基板としたものに、感圧抵抗を形成した半導体圧
力センサに関するもので、ダイアフラムの厚さのばらつ
きを低減し、圧力特性のばらつきが少ない半導体圧力セ
ンサを容易に小型化することを目的とするものである。 【構成】 前記目的のために本発明は、2つの半導体基
板11、13を酸化膜12で貼り合わせ、一方の基板1
1側にアイソレーション16aおよび埋め込みリード1
4b、16bを形成し、片方の基板13側にダイアフラ
ム19を前記酸化膜12が露出するように形成し、その
ダイアフラム19の底面の前記一方の基板11側に感圧
抵抗20を前記埋め込みリード14bに接続するように
形成するようにしたものである。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体基板に感圧抵
抗を設ける半導体圧力センサとその製造方法に関するも
のである。
抗を設ける半導体圧力センサとその製造方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】単結晶シリコンは種々の半導体装置を作
りこむための半導体材料として優れている他によく知ら
れているように機械的にも歪・応力特性に履歴のないほ
ぼ理想的な高弾性をもち、かつその中にゲージファクタ
の非常に高い歪みゲージ(ピエゾ抵抗素子)を不純物拡
散によって容易に作りこむことができるので小型かつ高
精度の半導体圧力センサを構成することができる。図3
および図4はこのような半導体圧力センサの従来例をそ
れぞれ示すものである。文献例としては特開平2−10
0372号公報に開示されるものがある。
りこむための半導体材料として優れている他によく知ら
れているように機械的にも歪・応力特性に履歴のないほ
ぼ理想的な高弾性をもち、かつその中にゲージファクタ
の非常に高い歪みゲージ(ピエゾ抵抗素子)を不純物拡
散によって容易に作りこむことができるので小型かつ高
精度の半導体圧力センサを構成することができる。図3
および図4はこのような半導体圧力センサの従来例をそ
れぞれ示すものである。文献例としては特開平2−10
0372号公報に開示されるものがある。
【0003】図3の例その1ではn型の単結晶シリコン
基板220の上面からまずp型不純物の拡散により抵抗
層である歪みゲージ207を細長な短冊状パターンで複
数個作りこみ、図示したように酸化膜205の窓を介し
て各歪ゲージ207の両端部にアルミ等の接続膜210
を接続した上で、通例のように全面を窒化膜等の保護膜
211で覆う。図では歪みゲージ207は2個のみが示
されているが、ふつうは4個の歪みゲージが、例えば全
体で方形を形成するような配置で作りこまれ、接続膜2
10を介してブリッジ接続される。このブリッジの各頂
点に、一端部が接続された接続膜210の多端部状の保
護膜211には、図示のように窓が明けられて外部回路
との接続のための接続パッドCPが設けられる。
基板220の上面からまずp型不純物の拡散により抵抗
層である歪みゲージ207を細長な短冊状パターンで複
数個作りこみ、図示したように酸化膜205の窓を介し
て各歪ゲージ207の両端部にアルミ等の接続膜210
を接続した上で、通例のように全面を窒化膜等の保護膜
211で覆う。図では歪みゲージ207は2個のみが示
されているが、ふつうは4個の歪みゲージが、例えば全
体で方形を形成するような配置で作りこまれ、接続膜2
10を介してブリッジ接続される。このブリッジの各頂
点に、一端部が接続された接続膜210の多端部状の保
護膜211には、図示のように窓が明けられて外部回路
との接続のための接続パッドCPが設けられる。
【0004】また、図4に示された従来例その2では、
単結晶シリコン基板330には前述の例と同様にn型で
あるが高不純物濃度の物が用いられ、まずその表面にp
型層331を高不純物濃度で拡散した上でエピタキシャ
ル層332をn型で成長させ、そのなかに歪みゲージ3
07を作りこむとともに、この例ではその検出信号を増
幅するトランジスタ等を含む集積回路308〜309が
作りこまれる。
単結晶シリコン基板330には前述の例と同様にn型で
あるが高不純物濃度の物が用いられ、まずその表面にp
型層331を高不純物濃度で拡散した上でエピタキシャ
ル層332をn型で成長させ、そのなかに歪みゲージ3
07を作りこむとともに、この例ではその検出信号を増
幅するトランジスタ等を含む集積回路308〜309が
作りこまれる。
【0005】このため、n型のエピタキシャル層332
の表面からp型の分離層306を高不純物濃度でp型層
331に達するように深く拡散して、それを複数の半導
体領域のひとつに前述の要領で作りこみ、他の半導体領
域内には電子回路の回路要素を作りこむと同時に歪みゲ
ージ307と接続し、そのブリッジ回路に一定の電圧も
しくは電流を供給するとともに、電子回路で増幅された
前記ブリッジ回路の信号を取り出すことができる。
の表面からp型の分離層306を高不純物濃度でp型層
331に達するように深く拡散して、それを複数の半導
体領域のひとつに前述の要領で作りこみ、他の半導体領
域内には電子回路の回路要素を作りこむと同時に歪みゲ
ージ307と接続し、そのブリッジ回路に一定の電圧も
しくは電流を供給するとともに、電子回路で増幅された
前記ブリッジ回路の信号を取り出すことができる。
【0006】なお、図3、図4とも歪ゲージ207、3
07下部のエッチング部222、334は周知のように
圧力センサにおけるダイアフラムである。
07下部のエッチング部222、334は周知のように
圧力センサにおけるダイアフラムである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前述のいづれの半導体
圧力センサにおいても、単結晶シリコンが持つ高弾性に
より再現性の良い圧力検出値を得ることができ、かつ半
導体歪みゲージが持つ高いゲージファクタにより高感度
で圧力を検出できるが、図3の従来例ではその圧力検出
特性がばらつきやすい欠点がある。
圧力センサにおいても、単結晶シリコンが持つ高弾性に
より再現性の良い圧力検出値を得ることができ、かつ半
導体歪みゲージが持つ高いゲージファクタにより高感度
で圧力を検出できるが、図3の従来例ではその圧力検出
特性がばらつきやすい欠点がある。
【0008】これは、図3の基板220に穴222を異
方性エッチングしたときにエッチングする深さを正確に
管理するのが困難であることから結果としてダイアフラ
ムの厚さにばらつきがでやすい。当然のことながら前記
ばらつきはダイアフラム222が深くなればなるほど大
きくなるので、基板220に薄いものを用いてエッチン
グする深さを小さくすれば、ばらつきをある程度抑える
ことが可能だが、その分基台やシリコンと基台を接続す
るための金属薄膜および半田からの、シリコンとの熱膨
張係数の差による熱応力を受けやすくなるために、圧力
検出特性の温度依存性が大きくなる。
方性エッチングしたときにエッチングする深さを正確に
管理するのが困難であることから結果としてダイアフラ
ムの厚さにばらつきがでやすい。当然のことながら前記
ばらつきはダイアフラム222が深くなればなるほど大
きくなるので、基板220に薄いものを用いてエッチン
グする深さを小さくすれば、ばらつきをある程度抑える
ことが可能だが、その分基台やシリコンと基台を接続す
るための金属薄膜および半田からの、シリコンとの熱膨
張係数の差による熱応力を受けやすくなるために、圧力
検出特性の温度依存性が大きくなる。
【0009】また、図4の従来例においては、基板33
0へのダイアフラム334の異方性エッチングに電解エ
ッチングを利用することにより上述の問題の解決が可能
となる。この電解エッチングに関して言えば、まず水酸
化カリウム溶液を用いる化学エッチングで基板330の
厚みの大部分までエッチングした上で最後に沸酸系水溶
液を用いて電解エッチングすることによってエッチング
を図示のようにp型層331の下面で自動停止させるこ
とができる。つまり、基板330を正に、電解液を負に
それぞれ接続した状態でエッチングすることによりエッ
チングがp型層331の下面に達したときにn型の基板
330との間のpn接合によってp型層に電流が流れな
くなるのでエッチングが停止する。
0へのダイアフラム334の異方性エッチングに電解エ
ッチングを利用することにより上述の問題の解決が可能
となる。この電解エッチングに関して言えば、まず水酸
化カリウム溶液を用いる化学エッチングで基板330の
厚みの大部分までエッチングした上で最後に沸酸系水溶
液を用いて電解エッチングすることによってエッチング
を図示のようにp型層331の下面で自動停止させるこ
とができる。つまり、基板330を正に、電解液を負に
それぞれ接続した状態でエッチングすることによりエッ
チングがp型層331の下面に達したときにn型の基板
330との間のpn接合によってp型層に電流が流れな
くなるのでエッチングが停止する。
【0010】このように図4の従来例では、基板330
に厚いものを用いてもダイアフラム334のエッチング
をp型層331のところで自動停止させてダイアフラム
の厚みを精度良く管理できるが、ダイアフラムの形成の
ために2工程を要し、かつ電解エッチングにかなり時間
がかかるという問題点がある。さらに、高不純物濃度の
p型層331の上に成長させたエピタキシャル層332
内には結晶欠陥が発生しやすく、これに歪みゲージ30
7を形成すると結晶欠陥に基づくリーク電流のために前
記ゲージのゲージファクタが低下しやすいので半導体圧
力センサの歩留まりが低下する問題がある。また、トラ
ンジスタ等の回路を形成する場合も同様であって、結晶
欠陥のためにトランジスタの耐圧値や、電流増幅率が低
下しやすい。
に厚いものを用いてもダイアフラム334のエッチング
をp型層331のところで自動停止させてダイアフラム
の厚みを精度良く管理できるが、ダイアフラムの形成の
ために2工程を要し、かつ電解エッチングにかなり時間
がかかるという問題点がある。さらに、高不純物濃度の
p型層331の上に成長させたエピタキシャル層332
内には結晶欠陥が発生しやすく、これに歪みゲージ30
7を形成すると結晶欠陥に基づくリーク電流のために前
記ゲージのゲージファクタが低下しやすいので半導体圧
力センサの歩留まりが低下する問題がある。また、トラ
ンジスタ等の回路を形成する場合も同様であって、結晶
欠陥のためにトランジスタの耐圧値や、電流増幅率が低
下しやすい。
【0011】近年、図4のような電子回路を搭載した半
導体圧力センサが製作され始めているが、それにともな
い半導体圧力センサ部の小型化が望まれている。しかし
ながら、以上述べたいづれの方法であってもダイアフラ
ムを小型化した場合に歪みゲージをダイアフラム形成前
に形成しているので、ウエハの結晶方向のオフアングル
の誤差等による異方性エッチングの面方向のばらつきや
歪みゲージ307のパターンに合わせてダイアフラムの
パターンを合わせこむアライメントの誤差などの影響を
非常に大きく受けるため、ダイアフラムの形状と歪みゲ
ージのパターンがずれてしまい、なかなか設計中心にこ
ないためダイアフラムを小型化すると圧力特性ばらつき
が大きくなるという問題点がある。
導体圧力センサが製作され始めているが、それにともな
い半導体圧力センサ部の小型化が望まれている。しかし
ながら、以上述べたいづれの方法であってもダイアフラ
ムを小型化した場合に歪みゲージをダイアフラム形成前
に形成しているので、ウエハの結晶方向のオフアングル
の誤差等による異方性エッチングの面方向のばらつきや
歪みゲージ307のパターンに合わせてダイアフラムの
パターンを合わせこむアライメントの誤差などの影響を
非常に大きく受けるため、ダイアフラムの形状と歪みゲ
ージのパターンがずれてしまい、なかなか設計中心にこ
ないためダイアフラムを小型化すると圧力特性ばらつき
が大きくなるという問題点がある。
【0012】本発明は以上述べた従来ダイアフラムを歪
ゲージである感圧抵抗を形成した後で形成していたため
に、アライメントや結晶方位のずれの影響でダイアフラ
ムと歪ゲージがずれることによって、特にダイアフラム
が小型になった時に圧力特性ばらつきが非常に大きくな
るといった問題点と異方性エッチングのエッチングレー
トのばらつきによるダイアフラムの厚さばらつきが大き
くなり、圧力特性ばらつきが非常に大きくなるといった
問題点を除去するために、二酸化シリコン膜を異方性エ
ッチングの停止層として使用して、ダイアフラムの厚さ
ばらつきを低減し、さらにダイアフラムを形成してから
歪ゲージとなる感圧抵抗パターンを形成するようにし、
容易に小型で圧力特性ばらつきの小さい半導体圧力セン
サを提供することを目的とする。
ゲージである感圧抵抗を形成した後で形成していたため
に、アライメントや結晶方位のずれの影響でダイアフラ
ムと歪ゲージがずれることによって、特にダイアフラム
が小型になった時に圧力特性ばらつきが非常に大きくな
るといった問題点と異方性エッチングのエッチングレー
トのばらつきによるダイアフラムの厚さばらつきが大き
くなり、圧力特性ばらつきが非常に大きくなるといった
問題点を除去するために、二酸化シリコン膜を異方性エ
ッチングの停止層として使用して、ダイアフラムの厚さ
ばらつきを低減し、さらにダイアフラムを形成してから
歪ゲージとなる感圧抵抗パターンを形成するようにし、
容易に小型で圧力特性ばらつきの小さい半導体圧力セン
サを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】前述した目的のため、こ
の発明は半導体圧力センサにおいて、ダイアフラムを二
酸化シリコン等の異方性エッチング停止層で物理的にエ
ッチングを停止させることで形成し、そこで形成された
ダイアフラムに合わせて停止層側に感圧抵抗パターン
を、あらかじめ設けてあったアイソレーション工程と同
時に形成された埋め込みリードと接続するように形成す
るようにしたものである。
の発明は半導体圧力センサにおいて、ダイアフラムを二
酸化シリコン等の異方性エッチング停止層で物理的にエ
ッチングを停止させることで形成し、そこで形成された
ダイアフラムに合わせて停止層側に感圧抵抗パターン
を、あらかじめ設けてあったアイソレーション工程と同
時に形成された埋め込みリードと接続するように形成す
るようにしたものである。
【0014】
【作用】前述したように本発明は、酸化膜を異方性エッ
チングのストッパにすることで厚さばらつきを抑えたダ
イアフラムを先ず形成し、異方性エッチングした面にそ
のダイアフラムの形状に合わせて感圧抵抗を形成し、I
Cの基本プロセスであるアイソレーションプロセスと同
時に感圧抵抗と電気的接続を行なうようにしたので、ダ
イアフラムを小型化、薄膜化できると同時に圧力特性の
ばらつきの小さい半導体圧力センサの製造が可能とな
る。
チングのストッパにすることで厚さばらつきを抑えたダ
イアフラムを先ず形成し、異方性エッチングした面にそ
のダイアフラムの形状に合わせて感圧抵抗を形成し、I
Cの基本プロセスであるアイソレーションプロセスと同
時に感圧抵抗と電気的接続を行なうようにしたので、ダ
イアフラムを小型化、薄膜化できると同時に圧力特性の
ばらつきの小さい半導体圧力センサの製造が可能とな
る。
【0015】
【実施例】図1ないし図2は本発明の実施例の工程断面
図であり、以下順に説明する。
図であり、以下順に説明する。
【0016】まず、図1(a)のように、(100)ま
たは(110)面方位のn型またはp型の単結晶シリコ
ン基板13と(100)または(110)面方位のn型
の単結晶シリコン基板11をそれぞれの表面に形成した
二酸化シリコン膜12を溶融させて接合した基板をn型
半導体基板13が所定の厚さになるまで光学研磨する。
また、この接合された基板は二酸化シリコン膜12上に
n型単結晶シリコンをエピタキシャル成長させたSOI
基板でも良い。
たは(110)面方位のn型またはp型の単結晶シリコ
ン基板13と(100)または(110)面方位のn型
の単結晶シリコン基板11をそれぞれの表面に形成した
二酸化シリコン膜12を溶融させて接合した基板をn型
半導体基板13が所定の厚さになるまで光学研磨する。
また、この接合された基板は二酸化シリコン膜12上に
n型単結晶シリコンをエピタキシャル成長させたSOI
基板でも良い。
【0017】この基板を図1(b)のようにn型シリコ
ン11に後に形成するトランジスタを電気的に分離する
ためのアイソレーション層14aと感圧抵抗パターンを
電気的に接続するための埋込リード層14bであるボロ
ンを高濃度に拡散させたP+ 層を形成する。
ン11に後に形成するトランジスタを電気的に分離する
ためのアイソレーション層14aと感圧抵抗パターンを
電気的に接続するための埋込リード層14bであるボロ
ンを高濃度に拡散させたP+ 層を形成する。
【0018】次に図1(c)のように前記P+ 層を形
成した面にn型の単結晶シリコンをエピタキシャル成長
させて、エピタキシャル層15を形成する。このときn
型シリコン層11とエピタキシャル成長させたn型シリ
コン層15の厚さの合計Aがダイアフラムの実質的な厚
さとなるようにする。次にエピタキシャル成長させたシ
リコンの表面に、イオンインプランテーションまたは熱
拡散等の手法を用いてボロンを拡散させ、分離層14
a、埋込リード14bと基板表面との電気的接続を行な
うために縦型のP+ 層16a、16bをそれぞれ形成す
る。
成した面にn型の単結晶シリコンをエピタキシャル成長
させて、エピタキシャル層15を形成する。このときn
型シリコン層11とエピタキシャル成長させたn型シリ
コン層15の厚さの合計Aがダイアフラムの実質的な厚
さとなるようにする。次にエピタキシャル成長させたシ
リコンの表面に、イオンインプランテーションまたは熱
拡散等の手法を用いてボロンを拡散させ、分離層14
a、埋込リード14bと基板表面との電気的接続を行な
うために縦型のP+ 層16a、16bをそれぞれ形成す
る。
【0019】ここで図1(d)に示すように、後工程で
ダイアフラムを形成したときにその薄肉部が、以降の工
程で加わる応力で変形したり破壊しないようにある程度
の強度を持たせるために、エピタキシャル成長させた単
結晶シリコンの表面にポリシリコン層17aを100μ
m程度あらかじめ設けておく。その直後に異方性エッチ
ングのマスクとなる窒化シリコン膜18をCVD(化学
的気相成長)法にて2000Å程度の厚さに形成しダイ
アフラムの大きさを考慮して異方性エッチングをする部
分の窒化シリコン膜18を除去し、水酸化カリウム水溶
液等のアルカリ系のエッチャントを用いて異方性エッチ
ングを行なう。このとき、異方性エッチングは二酸化シ
リコン膜12の部分で空隙19を形成して停止し、空隙
19で二酸化シリコン膜が露出した部分がダイアフラム
19となる。
ダイアフラムを形成したときにその薄肉部が、以降の工
程で加わる応力で変形したり破壊しないようにある程度
の強度を持たせるために、エピタキシャル成長させた単
結晶シリコンの表面にポリシリコン層17aを100μ
m程度あらかじめ設けておく。その直後に異方性エッチ
ングのマスクとなる窒化シリコン膜18をCVD(化学
的気相成長)法にて2000Å程度の厚さに形成しダイ
アフラムの大きさを考慮して異方性エッチングをする部
分の窒化シリコン膜18を除去し、水酸化カリウム水溶
液等のアルカリ系のエッチャントを用いて異方性エッチ
ングを行なう。このとき、異方性エッチングは二酸化シ
リコン膜12の部分で空隙19を形成して停止し、空隙
19で二酸化シリコン膜が露出した部分がダイアフラム
19となる。
【0020】次に図2(e)のように異方性エッチング
によって露出した部分の二酸化シリコン膜12に歪みゲ
ージである感圧抵抗パターンの形状に前記二酸化シリコ
ン膜をホトリソグラフィ、エッチングを行ない前記形状
に露出したn型シリコン層11にボロンを高濃度に拡散
して感圧抵抗を形成する。このとき形成した感圧抵抗2
0のボロンの拡散深さと図1(b)で形成した埋込リー
ド14bのボロンの拡散深さの合計をn型シリコン層1
1の厚さよりも大きくすると感圧抵抗20と埋込リード
14bは(e)図に図示したように電気的に接続され
る。そのあとn型エピタキシャル層15にトランジスタ
を設けるために図1(d)で説明したように形成したダ
イアフラムの変形と破壊を防ぐ目的で、空隙19を二酸
化シリコン膜21を介してポリシリコン17bで埋めた
後で、n型エピタキシャル層15上に形成したポリシリ
コン層17aを除去する。
によって露出した部分の二酸化シリコン膜12に歪みゲ
ージである感圧抵抗パターンの形状に前記二酸化シリコ
ン膜をホトリソグラフィ、エッチングを行ない前記形状
に露出したn型シリコン層11にボロンを高濃度に拡散
して感圧抵抗を形成する。このとき形成した感圧抵抗2
0のボロンの拡散深さと図1(b)で形成した埋込リー
ド14bのボロンの拡散深さの合計をn型シリコン層1
1の厚さよりも大きくすると感圧抵抗20と埋込リード
14bは(e)図に図示したように電気的に接続され
る。そのあとn型エピタキシャル層15にトランジスタ
を設けるために図1(d)で説明したように形成したダ
イアフラムの変形と破壊を防ぐ目的で、空隙19を二酸
化シリコン膜21を介してポリシリコン17bで埋めた
後で、n型エピタキシャル層15上に形成したポリシリ
コン層17aを除去する。
【0021】図2(f)は本実施例の最終形態で前述の
ように、n型エピタキシャル層15上に形成したポリシ
リコン層17aを除去したあとに、公知の半導体プロセ
スによりトランジスタ等で構成された電気回路を形成し
てから、アルミ配線24を設けたのちにパッシベーショ
ン膜25aを形成する。一方、空隙19を埋めていたポ
リシリコン17bを除去してから感圧抵抗20の保護と
前記電気回路の保護のためのパッシベーション膜25a
によるダイアフラムへの応力を緩和することを兼ねて異
方性エッチングした面にもプラズマCVDによりパッシ
ベーション膜25bを設ける。
ように、n型エピタキシャル層15上に形成したポリシ
リコン層17aを除去したあとに、公知の半導体プロセ
スによりトランジスタ等で構成された電気回路を形成し
てから、アルミ配線24を設けたのちにパッシベーショ
ン膜25aを形成する。一方、空隙19を埋めていたポ
リシリコン17bを除去してから感圧抵抗20の保護と
前記電気回路の保護のためのパッシベーション膜25a
によるダイアフラムへの応力を緩和することを兼ねて異
方性エッチングした面にもプラズマCVDによりパッシ
ベーション膜25bを設ける。
【0022】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、(1)酸化膜を異方性エッチングのストッパにする
ことで厚さばらつきを抑えたダイアフラムを先ず形成
し、(2)異方性エッチングした面にそのダイアフラム
の形状に合わせて感圧抵抗を形成し、(3)ICの基本
プロセスであるアイソレーションプロセスと同時に感圧
抵抗と電気的接続を行なうようにしたので、ダイアフラ
ムを小型化、薄膜化できると同時に圧力特性のばらつき
の小さい半導体圧力センサの製造が可能となる。
ば、(1)酸化膜を異方性エッチングのストッパにする
ことで厚さばらつきを抑えたダイアフラムを先ず形成
し、(2)異方性エッチングした面にそのダイアフラム
の形状に合わせて感圧抵抗を形成し、(3)ICの基本
プロセスであるアイソレーションプロセスと同時に感圧
抵抗と電気的接続を行なうようにしたので、ダイアフラ
ムを小型化、薄膜化できると同時に圧力特性のばらつき
の小さい半導体圧力センサの製造が可能となる。
【図1】本発明の実施例(その1)。
【図2】本発明の実施例(その2)。
【図3】従来例その1。
【図4】従来例その2。
11、13 半導体基板 12 二酸化シリコン膜 14a、16a アイソレーション 14b、16b 埋め込みリード 18 窒化シリコン 19 ダイアフラム 20 感圧抵抗
Claims (2)
- 【請求項1】 第1の半導体基板と第2の半導体基板と
を酸化膜を介して接合した1つの基板の、前記第1の半
導体基板側に前記酸化膜が露出するように設けられたダ
イアフラムと、該ダイアフラムの底面の前記第2の半導
体基板側に設けられた感圧抵抗と、該感圧抵抗が前記第
2の半導体基板に設けられた埋め込みリードと電気的に
接続されていることを特徴とする半導体圧力センサ。 - 【請求項2】 (a)第1の半導体基板と第2の半導体
基板とを酸化膜を介して接合して1つの基板とし、前記
第2の半導体基板に、少なくともトランジスタなどを電
気的に分離するためのアイソレーション層、および後工
程で形成する感圧抵抗と電気的接続をするための埋め込
みリードとを形成する工程、 (b)前記第2の半導体基板に、前記酸化膜が露出する
ようにダイアフラムを形成する工程、 (c)前記ダイアフラムの底面の前記第2の半導体基板
側に、前記埋め込みリードと接続するように感圧抵抗を
形成する工程、 以上の工程を含むことを特徴とする半導体圧力センサの
製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4005655A JPH05190872A (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 半導体圧力センサおよびその製造方法 |
| US08/000,680 US5296730A (en) | 1992-01-16 | 1993-01-05 | Semiconductor pressure sensor for sensing pressure applied thereto |
| US08/460,762 US5552347A (en) | 1992-01-16 | 1995-06-02 | Fabrication process for a semiconductor pressure sensor for sensing pressure applied thereto |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4005655A JPH05190872A (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 半導体圧力センサおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05190872A true JPH05190872A (ja) | 1993-07-30 |
Family
ID=11617141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4005655A Pending JPH05190872A (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 半導体圧力センサおよびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5296730A (ja) |
| JP (1) | JPH05190872A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010093502A3 (en) * | 2009-02-10 | 2010-12-16 | Freescale Semiconductor Inc. | Exposed pad backside pressure sensor package |
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| DE4309207C2 (de) * | 1993-03-22 | 1996-07-11 | Texas Instruments Deutschland | Halbleitervorrichtung mit einem piezoresistiven Drucksensor |
| US5949118A (en) | 1994-03-14 | 1999-09-07 | Nippondenso Co., Ltd. | Etching method for silicon substrates and semiconductor sensor |
| DE4415984A1 (de) * | 1994-05-06 | 1995-11-09 | Bosch Gmbh Robert | Halbleitersensor mit Schutzschicht |
| DE4418163B4 (de) * | 1994-05-25 | 2007-04-05 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung von mikromechanischen Strukturen |
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1992
- 1992-01-16 JP JP4005655A patent/JPH05190872A/ja active Pending
-
1993
- 1993-01-05 US US08/000,680 patent/US5296730A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-06-02 US US08/460,762 patent/US5552347A/en not_active Expired - Lifetime
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| US5552347A (en) | 1996-09-03 |
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