JPH0534371A - 半導体加速度センサの感度測定装置 - Google Patents
半導体加速度センサの感度測定装置Info
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- JPH0534371A JPH0534371A JP19159791A JP19159791A JPH0534371A JP H0534371 A JPH0534371 A JP H0534371A JP 19159791 A JP19159791 A JP 19159791A JP 19159791 A JP19159791 A JP 19159791A JP H0534371 A JPH0534371 A JP H0534371A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- B81C99/0035—Testing
- B81C99/005—Test apparatus
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウエハ状態の検定チップに所定の流量の空気
を吹き付けたときのセンサ出力から感度を測定する。 【構成】 ウエハ１状態のカンチレバー１１を有する検
定チップ１０に所定の流量の空気を吹き付ける手段３
（31〜34）、検定チップとプローブを介して接続され、
該検定チップの歪ゲージ抵抗体１２の抵抗値変化を電気
的に処理してセンサ出力を得る手段４および該センサ出
力をデータ処理してセンサ感度を求め、このセンサ感度
を評価する手段５とから構成される。センサ感度測定は
マスタチップによる測定結果から検定チップのセンサ出
力が予め設定された許容範囲に入るのに必要な空気流量
を制御してカンチレバーに吹き付ける。このときのカン
チレバーの変形量に応じた抵抗値変化からセンサ出力電
圧を取り出し、この値が予め設定された許容範囲内にあ
るか否かを判断して加速度センサの良否判定を行う。
を吹き付けたときのセンサ出力から感度を測定する。 【構成】 ウエハ１状態のカンチレバー１１を有する検
定チップ１０に所定の流量の空気を吹き付ける手段３
（31〜34）、検定チップとプローブを介して接続され、
該検定チップの歪ゲージ抵抗体１２の抵抗値変化を電気
的に処理してセンサ出力を得る手段４および該センサ出
力をデータ処理してセンサ感度を求め、このセンサ感度
を評価する手段５とから構成される。センサ感度測定は
マスタチップによる測定結果から検定チップのセンサ出
力が予め設定された許容範囲に入るのに必要な空気流量
を制御してカンチレバーに吹き付ける。このときのカン
チレバーの変形量に応じた抵抗値変化からセンサ出力電
圧を取り出し、この値が予め設定された許容範囲内にあ
るか否かを判断して加速度センサの良否判定を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセンサ感度をウエハ状態
で測定する半導体加速度センサの感度測定装置に関す
る。
で測定する半導体加速度センサの感度測定装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体加速度センサは、シリコン単結晶
基板上に拡散形成された歪ゲージ抵抗体および該歪ゲー
ジ抵抗体に機械的応力を加えるダイヤフラムやカンチレ
バーを備えており、該基板に加速度が加わると、歪ゲー
ジ抵抗体の抵抗値が変化し、これに応じたセンサ出力を
得るように構成されている。半導体加速度センサでは各
歪ゲージ抵抗体の抵抗値の不均一やダイヤフラム等の厚
みの不均一によってセンサ特性にバラツキが発生する。
そのため、歪ゲージ抵抗体によるブリッジ回路に調整用
抵抗を接続し、この電気的特性の測定結果から調整用抵
抗の抵抗値を変化させて調整している。また半導体加速
度センサの良否判定は、実際に加速または減速時の加速
度を印加し、そのときに測定されるセンサ出力が許容範
囲内にあるか否かによって行われている。更にウエハ状
態で圧力センサの特性を検定するものとして、特開昭６
２ー３２３３２号に記載されたものが知られている。
基板上に拡散形成された歪ゲージ抵抗体および該歪ゲー
ジ抵抗体に機械的応力を加えるダイヤフラムやカンチレ
バーを備えており、該基板に加速度が加わると、歪ゲー
ジ抵抗体の抵抗値が変化し、これに応じたセンサ出力を
得るように構成されている。半導体加速度センサでは各
歪ゲージ抵抗体の抵抗値の不均一やダイヤフラム等の厚
みの不均一によってセンサ特性にバラツキが発生する。
そのため、歪ゲージ抵抗体によるブリッジ回路に調整用
抵抗を接続し、この電気的特性の測定結果から調整用抵
抗の抵抗値を変化させて調整している。また半導体加速
度センサの良否判定は、実際に加速または減速時の加速
度を印加し、そのときに測定されるセンサ出力が許容範
囲内にあるか否かによって行われている。更にウエハ状
態で圧力センサの特性を検定するものとして、特開昭６
２ー３２３３２号に記載されたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように半導体加速
度センサの検査は、センサチップを組み込んだ状態で行
われているため、加減速の為の装置が大掛かりになると
いう問題があった。本発明の目的は、ウエハ状態の検定
チップに所定の流量の空気を吹き付けたときのセンサ出
力から感度を測定する半導体加速度センサの感度測定装
置を提供することである。
度センサの検査は、センサチップを組み込んだ状態で行
われているため、加減速の為の装置が大掛かりになると
いう問題があった。本発明の目的は、ウエハ状態の検定
チップに所定の流量の空気を吹き付けたときのセンサ出
力から感度を測定する半導体加速度センサの感度測定装
置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の半導体加速度センサの感度測定装置はセ
ンサ感度をウエハ状態で測定する半導体加速度センサの
感度測定装置において、前記ウエハ状態のカンチレバー
を有する検定チップに所定の流量の空気を吹き付ける手
段と、前記検定チップとプローブを介して接続され、該
検定チップの歪ゲージ抵抗体の抵抗値変化を電気的に処
理してセンサ出力を得る手段と、該センサ出力をデータ
処理してセンサ感度を求め、このセンサ感度を評価する
手段とから構成されたものである。
めに、本発明の半導体加速度センサの感度測定装置はセ
ンサ感度をウエハ状態で測定する半導体加速度センサの
感度測定装置において、前記ウエハ状態のカンチレバー
を有する検定チップに所定の流量の空気を吹き付ける手
段と、前記検定チップとプローブを介して接続され、該
検定チップの歪ゲージ抵抗体の抵抗値変化を電気的に処
理してセンサ出力を得る手段と、該センサ出力をデータ
処理してセンサ感度を求め、このセンサ感度を評価する
手段とから構成されたものである。
【０００５】
【作用】マスタチップによる測定結果から検定チップの
センサ出力が予め設定された許容範囲に入るのに必要な
空気流量を決定し、該所定の空気流量を検定チップのカ
ンチレバーに吹き付ける。これによりカンチレバーが変
形し、歪ゲージ抵抗体の抵抗値が変化する。このカンチ
レバーの変形量に応じた抵抗値変化を電気的に処理して
センサ出力を得る。そしてセンサ出力からセンサ感度を
求め、この値が予め設定された許容範囲内に入っている
か否かを判断して半導体加速度センサの良否を判定され
る。
センサ出力が予め設定された許容範囲に入るのに必要な
空気流量を決定し、該所定の空気流量を検定チップのカ
ンチレバーに吹き付ける。これによりカンチレバーが変
形し、歪ゲージ抵抗体の抵抗値が変化する。このカンチ
レバーの変形量に応じた抵抗値変化を電気的に処理して
センサ出力を得る。そしてセンサ出力からセンサ感度を
求め、この値が予め設定された許容範囲内に入っている
か否かを判断して半導体加速度センサの良否を判定され
る。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例を説明する。図１は半導体加
速度センサの感度測定装置の回路構成を示す。図２は半
導体加速度センサの感度測定を説明するための概念図で
ある。なお、本実施例は半導体加速度センサとして、カ
ンチレバーを有する半導体加速度センサにより説明す
る。感度測定装置は、シリコンウエハ１の一つのセンサ
チップ（以下「検定チップ１０」という）および標準と
なるマスタチップ２の各カンチレバー１１，２１に所定
の流量の空気を吹き付けるための制御を行う空気流量制
御装置３と、検定チップ１０およびマスタチップ２の歪
ゲージ抵抗体１２，２２にプローブを接続し、このプロ
ーブを介して取り出される抵抗値変化を電気的に処理
し、マスタチップ２によるセンサ出力および検定チップ
１０によるセンサ出力を得るセンサ出力装置４と、該マ
スタチップ２によるセンサ出力に基づいて上記空気流量
制御装置３が吹き付ける空気流量を調節し、この空気流
量による検定チップ１０のセンサ出力が予め設定された
許容範囲内にあるか否かを判定して検定チップの評価を
行うと共に、その評価データを出力処理するデータ処理
装置５と、該データ処理装置から送られる良否判定の結
果をプリントしたり、表示したりする出力装置６と、良
否判定の基礎データや判定結果データ等の評価データを
保存する記憶装置７とから構成されている。
速度センサの感度測定装置の回路構成を示す。図２は半
導体加速度センサの感度測定を説明するための概念図で
ある。なお、本実施例は半導体加速度センサとして、カ
ンチレバーを有する半導体加速度センサにより説明す
る。感度測定装置は、シリコンウエハ１の一つのセンサ
チップ（以下「検定チップ１０」という）および標準と
なるマスタチップ２の各カンチレバー１１，２１に所定
の流量の空気を吹き付けるための制御を行う空気流量制
御装置３と、検定チップ１０およびマスタチップ２の歪
ゲージ抵抗体１２，２２にプローブを接続し、このプロ
ーブを介して取り出される抵抗値変化を電気的に処理
し、マスタチップ２によるセンサ出力および検定チップ
１０によるセンサ出力を得るセンサ出力装置４と、該マ
スタチップ２によるセンサ出力に基づいて上記空気流量
制御装置３が吹き付ける空気流量を調節し、この空気流
量による検定チップ１０のセンサ出力が予め設定された
許容範囲内にあるか否かを判定して検定チップの評価を
行うと共に、その評価データを出力処理するデータ処理
装置５と、該データ処理装置から送られる良否判定の結
果をプリントしたり、表示したりする出力装置６と、良
否判定の基礎データや判定結果データ等の評価データを
保存する記憶装置７とから構成されている。
【０００７】空気流量制御装置３は、空気源３１により
供給された加圧空気を圧力レギュレータ３２にて一定の
圧力に調節し、この圧力調節された空気を流量制御弁３
３で所定の流量に制御して切換弁３４を介してノズルか
ら検定チップ１０またはマスタチップ２のカンチレバー
１１，２１に吹き付けるための制御を行う。検定チップ
１０に吹き付ける空気流量は、マスタチップ２の歪ゲー
ジ抵抗体２２によって得られるセンサ出力が予め設定さ
れた許容範囲に入るために必要な空気流量から決定され
る。センサ出力装置４は、シリコンウエハ上の複数の検
定チップとプローブにより接続され、このプローブを介
して検定チップをスキャンすることにより得られる各検
定チップからの電気信号を処理してセンサ出力を検出
し、この検出されたセンサ出力をデータ処理装置５に送
る。
供給された加圧空気を圧力レギュレータ３２にて一定の
圧力に調節し、この圧力調節された空気を流量制御弁３
３で所定の流量に制御して切換弁３４を介してノズルか
ら検定チップ１０またはマスタチップ２のカンチレバー
１１，２１に吹き付けるための制御を行う。検定チップ
１０に吹き付ける空気流量は、マスタチップ２の歪ゲー
ジ抵抗体２２によって得られるセンサ出力が予め設定さ
れた許容範囲に入るために必要な空気流量から決定され
る。センサ出力装置４は、シリコンウエハ上の複数の検
定チップとプローブにより接続され、このプローブを介
して検定チップをスキャンすることにより得られる各検
定チップからの電気信号を処理してセンサ出力を検出
し、この検出されたセンサ出力をデータ処理装置５に送
る。
【０００８】シリコンウエハ１は載置台にセットされ、
この載置台に対して三次元方向に可動自在なノズルが配
置されている。したがって、シリコンウエハ１を移動さ
せることなく、任意の検定チップ１０のカンチレバー１
１上にノズルを合わせることができる。またノズルを垂
直方向に移動させることにより検定チップとの距離を変
えることができる。センサチップ１０は、シリコンウエ
ハ１上に半導体製造技術により複数個作製され、その一
つのセンサチップ１０は、図２に示すように、片持構造
のカンチレバー１１およびこのカンチレバー１１の振動
によって応力ひずみの発生する部位（カンチレバーの根
元部）に拡散形成された歪ゲージ抵抗体１２を備えてい
る。カンチレバー１１は、異方性エッチングにより形成
されるチップ基板１０ａから延びる薄肉部分１１ａとこ
の薄肉部分１１ａに連続して設けられるおもり部となる
厚肉部分１１ｂを有し、薄肉部分１１ａとチップ基板と
の接続部分であるカンチレバー根元部には歪ゲージ抵抗
体１２が配置されている。歪ゲージ抵抗体１２近傍のチ
ップ基板１０ａには外部処理回路、この場合はセンサ出
力装置４にプローブを介して接続するためのパッド１０
ｂが設けられ、このパッド１０ｂと歪ゲージ抵抗体１２
との間に配線１０ｃが施されている。
この載置台に対して三次元方向に可動自在なノズルが配
置されている。したがって、シリコンウエハ１を移動さ
せることなく、任意の検定チップ１０のカンチレバー１
１上にノズルを合わせることができる。またノズルを垂
直方向に移動させることにより検定チップとの距離を変
えることができる。センサチップ１０は、シリコンウエ
ハ１上に半導体製造技術により複数個作製され、その一
つのセンサチップ１０は、図２に示すように、片持構造
のカンチレバー１１およびこのカンチレバー１１の振動
によって応力ひずみの発生する部位（カンチレバーの根
元部）に拡散形成された歪ゲージ抵抗体１２を備えてい
る。カンチレバー１１は、異方性エッチングにより形成
されるチップ基板１０ａから延びる薄肉部分１１ａとこ
の薄肉部分１１ａに連続して設けられるおもり部となる
厚肉部分１１ｂを有し、薄肉部分１１ａとチップ基板と
の接続部分であるカンチレバー根元部には歪ゲージ抵抗
体１２が配置されている。歪ゲージ抵抗体１２近傍のチ
ップ基板１０ａには外部処理回路、この場合はセンサ出
力装置４にプローブを介して接続するためのパッド１０
ｂが設けられ、このパッド１０ｂと歪ゲージ抵抗体１２
との間に配線１０ｃが施されている。
【０００９】次に上記半導体加速度センサの感度測定に
ついて説明する。図３はマスタチップによるセンサ出力
電圧Ｖout（mV）と吹き付け流量（l/min）の関係を示
す。図４は、感度測定のフローチャートを示す。まず、
マスタチップの測定では所定の流量の空気をマスタチッ
プに吹き付け、マスタチップのカンチレバーを風量に応
じて変形させる。このときのセンサ出力を読み取り、デ
ータ処理装置において処理し、検定チップのセンサ出力
が予め設定された許容範囲に入るのに必要な空気流量を
決定する（Ｓ１）。空気流量制御装置は決定された空気
流量を供給するように流量制御弁を制御する（Ｓ２）。
そして検定チップ上にノズルをセットし（Ｓ３）、検定
チップを測定する（Ｓ４）。このときのセンサ出力は許
容範囲内にあるか否かを判断され、許容範囲内にあれば
合格とし、また許容範囲外であれば不合格にする（Ｓ
５）。このように検定チップの良否判定の結果はプリン
トアウトや表示等の出力処理される（Ｓ６）。また各検
定チップの評価データは保存処理される（Ｓ７）。そし
てＳ３にリターンし、次の検定チップの測定を行う。
ついて説明する。図３はマスタチップによるセンサ出力
電圧Ｖout（mV）と吹き付け流量（l/min）の関係を示
す。図４は、感度測定のフローチャートを示す。まず、
マスタチップの測定では所定の流量の空気をマスタチッ
プに吹き付け、マスタチップのカンチレバーを風量に応
じて変形させる。このときのセンサ出力を読み取り、デ
ータ処理装置において処理し、検定チップのセンサ出力
が予め設定された許容範囲に入るのに必要な空気流量を
決定する（Ｓ１）。空気流量制御装置は決定された空気
流量を供給するように流量制御弁を制御する（Ｓ２）。
そして検定チップ上にノズルをセットし（Ｓ３）、検定
チップを測定する（Ｓ４）。このときのセンサ出力は許
容範囲内にあるか否かを判断され、許容範囲内にあれば
合格とし、また許容範囲外であれば不合格にする（Ｓ
５）。このように検定チップの良否判定の結果はプリン
トアウトや表示等の出力処理される（Ｓ６）。また各検
定チップの評価データは保存処理される（Ｓ７）。そし
てＳ３にリターンし、次の検定チップの測定を行う。
【００１０】
【発明の効果】上述のとおり、本発明によれば、シリコ
ンウエハ状態の検定チップに外力を印加できるので、必
要な出力感度になるように外付けの感度調整用抵抗で機
械的トリミングが可能となる。また検定チップに所定の
流量の空気を吹き付けて外力を作用させているので、流
量制御による外力の調整が容易でき、その装置構成が簡
単である。
ンウエハ状態の検定チップに外力を印加できるので、必
要な出力感度になるように外付けの感度調整用抵抗で機
械的トリミングが可能となる。また検定チップに所定の
流量の空気を吹き付けて外力を作用させているので、流
量制御による外力の調整が容易でき、その装置構成が簡
単である。
【図１】本発明の実施例を示す半導体加速度センサの感
度測定装置の構成図である。
度測定装置の構成図である。
【図２】センサチップの拡大図で、図２Ａは断面図、図
２Ｂは平面図である。
２Ｂは平面図である。
【図３】センサ出力電圧と吹き付け流量の関係を示す図
である。
である。
【図４】半導体加速度センサの感度測定のフローチャー
トである。
トである。
１ シリコンウエハ ２ マスタチップ ３ 空気流量制御装置 ４ センサ出力装置 ５ データ処理装置 ６ 出力装置 ７ 記憶装置 １０ 検定チップ ３１ 空気源 ３２ 圧力レギュレータ ３３ 流量制御弁 ３４ 切換弁
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 センサ感度をウエハ状態で測定する半導
体加速度センサの感度測定装置において、前記ウエハ状
態の検定チップに所定の流量の空気を吹き付ける手段
と、前記検定チップとプローブを介して接続され、該検
定チップの歪ゲージの抵抗値変化を電気的に処理してセ
ンサ出力を得る手段と、該センサ出力をデータ処理して
センサ感度を求め、このセンサ感度を評価する手段とか
ら構成された半導体加速度センサの感度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19159791A JPH0534371A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 半導体加速度センサの感度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19159791A JPH0534371A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 半導体加速度センサの感度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0534371A true JPH0534371A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16277289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19159791A Pending JPH0534371A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 半導体加速度センサの感度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0534371A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2006284552A (ja) * | 2004-06-11 | 2006-10-19 | Okutekku:Kk | 微小構造体の検査装置、微小構造体の検査方法および微小構造体の検査プログラム |
| JP2006284553A (ja) * | 2004-06-11 | 2006-10-19 | Okutekku:Kk | 微小構造体の検査装置、微小構造体の検査方法および微小構造体の検査プログラム |
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-
1991
- 1991-07-31 JP JP19159791A patent/JPH0534371A/ja active Pending
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