JPH05281070A - 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
- Publication number
- JPH05281070A JPH05281070A JP7955592A JP7955592A JPH05281070A JP H05281070 A JPH05281070 A JP H05281070A JP 7955592 A JP7955592 A JP 7955592A JP 7955592 A JP7955592 A JP 7955592A JP H05281070 A JPH05281070 A JP H05281070A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- field effect
- pressure sensor
- semiconductor pressure
- pedestal
- glass
- Prior art date
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- Pending
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 量産性に優れた安価な半導体圧力センサを得
る。 【構成】 薄いガラス基板１１上に薄膜製造プロセスを
用いて電界効果トランジスタを多数形成し、この電界効
果トランジスタの機能チェック後、各電界効果トランジ
スタを個別に分割してガラスチップ３０状とし、これを
台座４０に接着剤４１で接着して半導体圧力センサと
し、ガラスチップ３０の圧力による歪が電界効果トラン
ジスタの相互コンダクタンスの変化となり、圧力検出可
能となる。 【効果】 簡単な工程で安価に量産できる。
る。 【構成】 薄いガラス基板１１上に薄膜製造プロセスを
用いて電界効果トランジスタを多数形成し、この電界効
果トランジスタの機能チェック後、各電界効果トランジ
スタを個別に分割してガラスチップ３０状とし、これを
台座４０に接着剤４１で接着して半導体圧力センサと
し、ガラスチップ３０の圧力による歪が電界効果トラン
ジスタの相互コンダクタンスの変化となり、圧力検出可
能となる。 【効果】 簡単な工程で安価に量産できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関等における
圧力を測定する半導体圧力センサおよびその製造方法に
関するものである。
圧力を測定する半導体圧力センサおよびその製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は例えば特開昭５５−２２１２５号
公報に示された従来の半導体圧力センサを示す断面図で
あり、図４において、１はシリコンチップであり、基板
としては、たとえばＮ形で結晶面が（１００）のシリコ
ン単結晶が用いられる。この基板の上面側は拡散工程に
より４個のゲージ抵抗２が形成され、ホイートストンブ
リッジを構成している。また、各ゲージ抵抗２間はアル
ミニウム等の導電性物質の配線３で接続されている。
公報に示された従来の半導体圧力センサを示す断面図で
あり、図４において、１はシリコンチップであり、基板
としては、たとえばＮ形で結晶面が（１００）のシリコ
ン単結晶が用いられる。この基板の上面側は拡散工程に
より４個のゲージ抵抗２が形成され、ホイートストンブ
リッジを構成している。また、各ゲージ抵抗２間はアル
ミニウム等の導電性物質の配線３で接続されている。
【０００３】４は基板裏面側をエッチングまたは機械加
工することにより製作されたダイヤフラム、５は前記シ
リコンチップ１を支えるためにシリコンチップ１と同じ
材質（シリコン）で製作された台座、６はシリコンチッ
プ１ないし台座５を包含するケースの一部を示す。
工することにより製作されたダイヤフラム、５は前記シ
リコンチップ１を支えるためにシリコンチップ１と同じ
材質（シリコン）で製作された台座、６はシリコンチッ
プ１ないし台座５を包含するケースの一部を示す。
【０００４】次に動作について説明する。被測定流体の
圧力によって励起されたダイヤフラム４上の歪によっ
て、ホイートストンブリッジ構成されたゲージ抵抗２の
バランスが変わり、一定の電圧または電流を印加するこ
とにより、圧力に比例した出力が得られる。
圧力によって励起されたダイヤフラム４上の歪によっ
て、ホイートストンブリッジ構成されたゲージ抵抗２の
バランスが変わり、一定の電圧または電流を印加するこ
とにより、圧力に比例した出力が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体圧力セン
サは以上のように構成されているので、感度を上げるた
めには、ダイヤフラム４を薄くするか面積を大きくしな
ければならなかった。他方、製作上のハンドリング等の
問題により高感度化には限界があった。同時にエッチン
グ等によるダイヤフラム形成工程が必要で、材料を含め
てコスト的にも高くついた。
サは以上のように構成されているので、感度を上げるた
めには、ダイヤフラム４を薄くするか面積を大きくしな
ければならなかった。他方、製作上のハンドリング等の
問題により高感度化には限界があった。同時にエッチン
グ等によるダイヤフラム形成工程が必要で、材料を含め
てコスト的にも高くついた。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ダイヤフラムの微少変位を高感
度に検出できる電界効果トランジスタを用いて安価に製
作できる半導体圧力センサを得ることを目的としてお
り、さらにこの半導体圧力センサに適し、製造工程の簡
略化と製造コストの低減を可能とする半導体圧力センサ
の製造方法を提供することを目的とする。
ためになされたもので、ダイヤフラムの微少変位を高感
度に検出できる電界効果トランジスタを用いて安価に製
作できる半導体圧力センサを得ることを目的としてお
り、さらにこの半導体圧力センサに適し、製造工程の簡
略化と製造コストの低減を可能とする半導体圧力センサ
の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明による半導体圧
力センサは、薄い絶縁基板上に薄膜プロセスを用いて形
成された多数の電界効果トランジスタを設けて個別に分
割して台座に接着するか、あるいは絶縁基板と同形状の
台座上に上記電界効果トランジスタを接続して分割した
チップとを設けたものである。
力センサは、薄い絶縁基板上に薄膜プロセスを用いて形
成された多数の電界効果トランジスタを設けて個別に分
割して台座に接着するか、あるいは絶縁基板と同形状の
台座上に上記電界効果トランジスタを接続して分割した
チップとを設けたものである。
【０００８】さらに、この発明に係る半導体圧力センサ
の製造方法は、薄い絶縁基板の上にマトリックス状に多
数の薄膜の電界効果トランジスタを一度に形成する工程
と、この電界効果トランジスタを分割してガラスチップ
を形成する工程と、このガラスチップを台座に接着する
工程とを導入したものである。
の製造方法は、薄い絶縁基板の上にマトリックス状に多
数の薄膜の電界効果トランジスタを一度に形成する工程
と、この電界効果トランジスタを分割してガラスチップ
を形成する工程と、このガラスチップを台座に接着する
工程とを導入したものである。
【０００９】
【作用】この発明における半導体圧力センサは電界効果
トランジスタのゲート電極とソースおよびドレイン電極
間の相互コンダクタンスｇm 等の圧力による変化を圧力
検出用に利用する。
トランジスタのゲート電極とソースおよびドレイン電極
間の相互コンダクタンスｇm 等の圧力による変化を圧力
検出用に利用する。
【００１０】また、この発明の半導体圧力センサの製造
方法では、絶縁基板上に同時にマトリックス状に多数の
薄膜の電界効果トランジスタを形成できるとともに、エ
ッチング等によるダイヤフラム形成工程を不要とする。
方法では、絶縁基板上に同時にマトリックス状に多数の
薄膜の電界効果トランジスタを形成できるとともに、エ
ッチング等によるダイヤフラム形成工程を不要とする。
【００１１】
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の半導体圧力センサの断面図であ
り、図２はその斜視図である。この図１，図２におい
て、１１は薄い絶縁基板としてのたとえば薄いガラス等
のガラス基板、１２はこのガラス基板１１の上面側にア
ルミニウム等の導電性物質によって形成され、外部のゲ
ート用パッド１３にゲート用内部配線１４により接続さ
れているゲート電極、１５は例えば窒化シリコン（Ｓｉ
Ｎ）で形成されたゲート絶縁膜、１６はこのゲート絶縁
膜１５の上に形成された非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）で
ある。
する。図１はこの発明の半導体圧力センサの断面図であ
り、図２はその斜視図である。この図１，図２におい
て、１１は薄い絶縁基板としてのたとえば薄いガラス等
のガラス基板、１２はこのガラス基板１１の上面側にア
ルミニウム等の導電性物質によって形成され、外部のゲ
ート用パッド１３にゲート用内部配線１４により接続さ
れているゲート電極、１５は例えば窒化シリコン（Ｓｉ
Ｎ）で形成されたゲート絶縁膜、１６はこのゲート絶縁
膜１５の上に形成された非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）で
ある。
【００１２】１７は例えばＰ型電界効果トランジスタの
場合、電源のプラス側に接続されるソース電極でソース
用パッド１８へソース用内部配線１９で接続されてい
る。２０はＰ型の場合電源のマイナス側へ接続されるド
レイン電極であり、ドレイン用パッド２１へドレイン用
内部配線２２で接続されている。以上により構成された
チップ、すなわち、絶縁基板としてガラス基板１１を使
用した場合にはガラスチップ３０となる。
場合、電源のプラス側に接続されるソース電極でソース
用パッド１８へソース用内部配線１９で接続されてい
る。２０はＰ型の場合電源のマイナス側へ接続されるド
レイン電極であり、ドレイン用パッド２１へドレイン用
内部配線２２で接続されている。以上により構成された
チップ、すなわち、絶縁基板としてガラス基板１１を使
用した場合にはガラスチップ３０となる。
【００１３】このガラスチップ３０は例えばガラスで製
作された台座４０と接着剤４１で結合され、前記ガラス
チップ３０本体はダイヤフラム状となっている。
作された台座４０と接着剤４１で結合され、前記ガラス
チップ３０本体はダイヤフラム状となっている。
【００１４】図１および図２が半導体圧力センサ１個に
ついて述べたのに対し図３はその製造過程を示すもの
で、図３は前記ガラスチップ３０の集合体を示してい
る。この図３において、前記薄いガラス基板１１の上に
薄膜プロセスを用いて形成された数百から数千に及び電
界効果トランジスタ（以下、ＴＦＴという）はゲート用
ブスライン５１に前記ゲート用パッド１３からゲート用
外部配線５２により接続されており、同様にソース用ブ
スライン５３にも前記ソース用パッド１８からソース用
外部配線５４により接続されている。
ついて述べたのに対し図３はその製造過程を示すもの
で、図３は前記ガラスチップ３０の集合体を示してい
る。この図３において、前記薄いガラス基板１１の上に
薄膜プロセスを用いて形成された数百から数千に及び電
界効果トランジスタ（以下、ＴＦＴという）はゲート用
ブスライン５１に前記ゲート用パッド１３からゲート用
外部配線５２により接続されており、同様にソース用ブ
スライン５３にも前記ソース用パッド１８からソース用
外部配線５４により接続されている。
【００１５】前記ゲート用ブスライン５１の端には、ゲ
ートチックランド５５を設け、前記ソース用ブスライン
５３の端にはソースチックランド５６を設けている。
ートチックランド５５を設け、前記ソース用ブスライン
５３の端にはソースチックランド５６を設けている。
【００１６】次に動作について説明する。被測定圧は図
１の矢印Ｐのように印加され、充分薄いガラス基板１１
上に構成されたガラスチップ３０が歪む。これにより、
ゲート電極１２とソース電極１７およびドレイン電極２
０との間の距離が変わる。
１の矢印Ｐのように印加され、充分薄いガラス基板１１
上に構成されたガラスチップ３０が歪む。これにより、
ゲート電極１２とソース電極１７およびドレイン電極２
０との間の距離が変わる。
【００１７】この距離の変化はガラスチップ３０上に形
成された電界効果トラックの相互コンダクタンスｇm を
変えることになる。すなわち、トランジスタのゲート電
圧の変化となり最終的にドレイン電流（ソース電流）の
変化となって圧力が計測される。
成された電界効果トラックの相互コンダクタンスｇm を
変えることになる。すなわち、トランジスタのゲート電
圧の変化となり最終的にドレイン電流（ソース電流）の
変化となって圧力が計測される。
【００１８】次に、この半導体圧力センサの製造方法に
ついて述べる。対象測定圧力により充分歪む薄いガラス
基板１１の上に蒸着薄膜プロセスを用いて多数の電界効
果トランジスタを形成する。各電界効果トランジスタ機
能チェックはたとえばソースチックランド５６とゲート
チックランド５５に電圧を印加しておくことにより、各
ドレイン用パッド２１を流れる電流を測定することで、
容易に実施できる。
ついて述べる。対象測定圧力により充分歪む薄いガラス
基板１１の上に蒸着薄膜プロセスを用いて多数の電界効
果トランジスタを形成する。各電界効果トランジスタ機
能チェックはたとえばソースチックランド５６とゲート
チックランド５５に電圧を印加しておくことにより、各
ドレイン用パッド２１を流れる電流を測定することで、
容易に実施できる。
【００１９】この電界効果トランジスタの機能チェック
後、テスト合格となったガラス基板１１はゲート用ブス
ライン５１、ソース用ブスライン５３で分割することに
より、ガラスチップ３０となる。このガラスチップ３０
は台座４０と接着剤４１で接着することにより、半導体
圧力センサの基本部分が完成する。
後、テスト合格となったガラス基板１１はゲート用ブス
ライン５１、ソース用ブスライン５３で分割することに
より、ガラスチップ３０となる。このガラスチップ３０
は台座４０と接着剤４１で接着することにより、半導体
圧力センサの基本部分が完成する。
【００２０】実施例２．なお上記実施例では、ガラスチ
ップ製作後台座４０と接着したが、ガラス基板１１の分
割前にガラス基板１１と同形状の台座を作って接着し、
その後ガラス基板上に、電界効果トランジスタを個別に
分割してガラスチップを形成してもよい。
ップ製作後台座４０と接着したが、ガラス基板１１の分
割前にガラス基板１１と同形状の台座を作って接着し、
その後ガラス基板上に、電界効果トランジスタを個別に
分割してガラスチップを形成してもよい。
【００２１】また、ガラスチップ上における電界効果ト
ランジスタの位置は特に中央に制約するものではなく、
最大の感度のかせげる点を設定すればよい。
ランジスタの位置は特に中央に制約するものではなく、
最大の感度のかせげる点を設定すればよい。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、この発明の半導体圧力セ
ンサによれば、薄い絶縁基板上に薄膜プロセスで電界効
果トランジスタを多数形成し、その後、これを分割して
ガラスチップを台座上に接着するか、あるいは絶縁基板
にそれと同形状の台座を作って接着しておき、絶縁基板
上の電界効果トランジスタを個別に分割して、圧力セン
サとなるように構成したので、ダイヤフラムの微少変位
を高感度に検出できる効果がある。
ンサによれば、薄い絶縁基板上に薄膜プロセスで電界効
果トランジスタを多数形成し、その後、これを分割して
ガラスチップを台座上に接着するか、あるいは絶縁基板
にそれと同形状の台座を作って接着しておき、絶縁基板
上の電界効果トランジスタを個別に分割して、圧力セン
サとなるように構成したので、ダイヤフラムの微少変位
を高感度に検出できる効果がある。
【００２３】また、この発明の半導体圧力センサの製造
方法によれば、絶縁基板上にマトリックス状に多数の薄
膜の電界効果トランジスタを一度に形成後、分割してガ
ラスチップとし、それを台座に接着するか、あるいは絶
縁基板に台座を接着して絶縁基板上に薄膜の電界効果ト
ランジスタを多数一度に形成するようにしたので、エッ
チングなどによるダイヤフラム形成工程を省略でき、半
導体圧力センサを安価にできるという効果がある。
方法によれば、絶縁基板上にマトリックス状に多数の薄
膜の電界効果トランジスタを一度に形成後、分割してガ
ラスチップとし、それを台座に接着するか、あるいは絶
縁基板に台座を接着して絶縁基板上に薄膜の電界効果ト
ランジスタを多数一度に形成するようにしたので、エッ
チングなどによるダイヤフラム形成工程を省略でき、半
導体圧力センサを安価にできるという効果がある。
【図１】この発明の一実施例による半導体圧力センサの
詳細断面図である。
詳細断面図である。
【図２】同上半導体圧力センサの斜視図である。
【図３】この発明の半導体圧力センサの製造方法を説明
するための集合体図である。
するための集合体図である。
【図４】従来の半導体圧力センサの断面図である。
１１ ガラス基板 １２ ゲート電極 １３ ゲート用パッド １４ ゲート用内部配線 １５ ゲート絶縁膜 １６ 非晶質シリコン １７ ソース電極 １８ ソース用パッド １９ ソース用内部配線 ２０ ドレイン電極 ２１ ドレイン電極用パッド ２２ ドレイン用内部配線 ３０ ガラスチップ ４０ 台座 ４１ 接着剤 ５１ ゲート用ブスライン ５２ ゲートチックランド ５３ ソース用ブスライン ５４ ソース用外部配線 ５５ ゲートチックランド ５６ ソースチックランド
Claims (2)
- 【請求項１】 薄い絶縁基板上に薄膜製造プロセスによ
り電界効果トランジスタを多数形成後、この電界効果ト
ランジスタを個別に分割したガラスチップを台座に接着
するかあるいは上記台座を接着した上記絶縁基板上に上
記電界効果トランジスタを形成後、この電界効果トラン
ジスタを個別に分割することを特徴とする半導体圧力セ
ンサ。 - 【請求項２】 薄い絶縁基板あるいは台座を接着したこ
の絶縁基板上に薄膜プロセスにより同時にマトリックス
状に多数の薄膜の電界効果トランジスタを形成する工程
と、上記電界効果トランジスタの形成後、この電界効果
トランジスタを個別に分割する工程とよりなる半導体圧
力センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7955592A JPH05281070A (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 半導体圧力センサおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7955592A JPH05281070A (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 半導体圧力センサおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05281070A true JPH05281070A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=13693257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7955592A Pending JPH05281070A (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 半導体圧力センサおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05281070A (ja) |
-
1992
- 1992-04-01 JP JP7955592A patent/JPH05281070A/ja active Pending
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