JPH06120526A - 半導体圧力センサーの製造方法 - Google Patents
半導体圧力センサーの製造方法Info
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- JPH06120526A JPH06120526A JP26518092A JP26518092A JPH06120526A JP H06120526 A JPH06120526 A JP H06120526A JP 26518092 A JP26518092 A JP 26518092A JP 26518092 A JP26518092 A JP 26518092A JP H06120526 A JPH06120526 A JP H06120526A
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Landscapes
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- Pressure Sensors (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧力センサーの圧力基準室の深さを均一にす
る。 【構成】 シリコン基板上に第１の酸化膜を形成する工
程と、該酸化膜の一部を除去する工程と、前記酸化膜上
に多結晶シリコンを成膜する工程と、前記多結晶シリコ
ン上に第２の酸化膜を成膜し、パターニングする工程
と、第２の酸化膜とエッチングにより現れた部分の第１
の酸化膜を除去する工程からなる。
る。 【構成】 シリコン基板上に第１の酸化膜を形成する工
程と、該酸化膜の一部を除去する工程と、前記酸化膜上
に多結晶シリコンを成膜する工程と、前記多結晶シリコ
ン上に第２の酸化膜を成膜し、パターニングする工程
と、第２の酸化膜とエッチングにより現れた部分の第１
の酸化膜を除去する工程からなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、大気圧を測定する気
圧計や水圧を測定する水圧計に用いる半導体圧力センサ
ーの製造方法に関する。
圧計や水圧を測定する水圧計に用いる半導体圧力センサ
ーの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、圧力センサーの製造方法は図７に
示すように、シリコン基板１上に酸化膜４を形成し、パ
ターニング後、ドライエッチングで圧力基準室５となる
凹部を形成する。次に、前記酸化膜４を除去後、ボロン
拡散によりシリコン側電極６を形成する。次にシリコン
基板１裏側に窒化膜７によりダイヤフラム形成のマスク
を形成する。さらに図８に示すようにシリコン側電極６
上の一部に金属パッド８を形成する。一方、ガラス側電
極１０が形成され、前記金属パッド８とあたる部分に溝
部１１を形成したパイレックスガラス９を前記シリコン
基板１と接合する。次にこれらを水酸化カリウム水溶液
中に浸漬させ、シリコン基板１をエッチングし、ダイヤ
フラム１３を形成する。エッチング終了後、金属パッド
８上部のパイレックスガラス１２をダイシングで除去す
る。
示すように、シリコン基板１上に酸化膜４を形成し、パ
ターニング後、ドライエッチングで圧力基準室５となる
凹部を形成する。次に、前記酸化膜４を除去後、ボロン
拡散によりシリコン側電極６を形成する。次にシリコン
基板１裏側に窒化膜７によりダイヤフラム形成のマスク
を形成する。さらに図８に示すようにシリコン側電極６
上の一部に金属パッド８を形成する。一方、ガラス側電
極１０が形成され、前記金属パッド８とあたる部分に溝
部１１を形成したパイレックスガラス９を前記シリコン
基板１と接合する。次にこれらを水酸化カリウム水溶液
中に浸漬させ、シリコン基板１をエッチングし、ダイヤ
フラム１３を形成する。エッチング終了後、金属パッド
８上部のパイレックスガラス１２をダイシングで除去す
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来ドライエ
ッチングでは、ウェハ面内でのエッチングのばらつきが
でるため、チップ間で圧力基準室の深さが異なり、その
ため、ガラス側電極とダイヤフラム上の電極の間隔が異
なり、センサーの特性がチップごとに異なってしまうと
いう課題があった。
ッチングでは、ウェハ面内でのエッチングのばらつきが
でるため、チップ間で圧力基準室の深さが異なり、その
ため、ガラス側電極とダイヤフラム上の電極の間隔が異
なり、センサーの特性がチップごとに異なってしまうと
いう課題があった。
【０００４】そこで、この発明の目的は、従来のこのよ
うな課題を解決するため、圧力センサーの圧力基準室の
深さをウェハ内のチップ間で均一にすることである。
うな課題を解決するため、圧力センサーの圧力基準室の
深さをウェハ内のチップ間で均一にすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明はシリコン基板上に酸化膜を形成して、該
酸化膜上に多結晶シリコンを成膜し、さらに該多結晶シ
リコン上に酸化膜を成膜してパターニングし、この最上
層の酸化膜をマスクとすることで、ドライエッチングに
よるシリコン基板に対するエッチングのダメージをシリ
コン基板上の酸化膜が抑えて、シリコン基板に与えない
ようにした。
に、この発明はシリコン基板上に酸化膜を形成して、該
酸化膜上に多結晶シリコンを成膜し、さらに該多結晶シ
リコン上に酸化膜を成膜してパターニングし、この最上
層の酸化膜をマスクとすることで、ドライエッチングに
よるシリコン基板に対するエッチングのダメージをシリ
コン基板上の酸化膜が抑えて、シリコン基板に与えない
ようにした。
【０００６】
【作用】上記のように構成されたシリコン基板において
は、ドライエッチングで多結晶シリコンをエッチングし
ていくとシリコン基板上の酸化膜があらわれ、ドライエ
ッチングのエッチング選択性によりエッチングの進行が
遅くなる。このとき、シリコン基板上の酸化膜が、ウェ
ハ内のエッチングのばらつきによるシリコン基板へのエ
ッチングのダメージを抑え、エッチングの進行を抑え
る。次にエッチングであらわれた酸化膜を除去すること
でウェハ面内均一な深さの凹部を形成することができ
る。したがって、このように形成することにより、圧力
特性のばらつきのないセンサーを形成することができ
る。
は、ドライエッチングで多結晶シリコンをエッチングし
ていくとシリコン基板上の酸化膜があらわれ、ドライエ
ッチングのエッチング選択性によりエッチングの進行が
遅くなる。このとき、シリコン基板上の酸化膜が、ウェ
ハ内のエッチングのばらつきによるシリコン基板へのエ
ッチングのダメージを抑え、エッチングの進行を抑え
る。次にエッチングであらわれた酸化膜を除去すること
でウェハ面内均一な深さの凹部を形成することができ
る。したがって、このように形成することにより、圧力
特性のばらつきのないセンサーを形成することができ
る。
【０００７】
【実施例】以下に、この発明の実施例を図に基づいて説
明する。図１（ａ）は、母材となるシリコン基板１を示
している。図１（ｂ）において、結晶面を主平面とする
シリコン基板上１に熱酸化により酸化膜２を成膜する。
明する。図１（ａ）は、母材となるシリコン基板１を示
している。図１（ｂ）において、結晶面を主平面とする
シリコン基板上１に熱酸化により酸化膜２を成膜する。
【０００８】図１（ｃ）において酸化膜２の一部の酸化
膜２ａをパターニングにより除去し、ボロン電極形成時
に、電極が断線することを防止する。図１（ｄ）におい
て前記酸化膜２上に多結晶シリコン３をＣＶＤにより成
膜する。
膜２ａをパターニングにより除去し、ボロン電極形成時
に、電極が断線することを防止する。図１（ｄ）におい
て前記酸化膜２上に多結晶シリコン３をＣＶＤにより成
膜する。
【０００９】図１（ｅ）においては前記多結晶シリコン
３上にさらに酸化膜４をＣＶＤにより成膜し、その後、
前記酸化膜４をパターニングする。次に、図１（ｆ）に
おいて前記酸化膜４をドライエッチングのマスクとして
使用し、多結晶シリコン３をエッチングする。ドライエ
ッチングの条件は、ガスにＣＦ4 とＯ2 を用い、ガス圧
０．８Torr、ガス流量ＣＦ4 １２０sccm、Ｏ2 ６sccm、
Ｐｏｗｅｒ７０Ｗである。多結晶シリコン３のエッチン
グが進行するとシリコン基板１上面に形成した酸化膜２
が現れる。このガス条件では、シリコンと酸化膜のエッ
チング速度は１５：１と差があるため、酸化膜でエッチ
ングの進行が遅くなる。このとき、ウェハ面内のエッチ
ングのばらつきがあるが、酸化膜２が緩衝膜となり、シ
リコン基板１に対してエッチングのダメージを与えるこ
とはない。ウェハ面内全体でエッチング部分に酸化膜２
が現れたならば、エッチングを終了する。
３上にさらに酸化膜４をＣＶＤにより成膜し、その後、
前記酸化膜４をパターニングする。次に、図１（ｆ）に
おいて前記酸化膜４をドライエッチングのマスクとして
使用し、多結晶シリコン３をエッチングする。ドライエ
ッチングの条件は、ガスにＣＦ4 とＯ2 を用い、ガス圧
０．８Torr、ガス流量ＣＦ4 １２０sccm、Ｏ2 ６sccm、
Ｐｏｗｅｒ７０Ｗである。多結晶シリコン３のエッチン
グが進行するとシリコン基板１上面に形成した酸化膜２
が現れる。このガス条件では、シリコンと酸化膜のエッ
チング速度は１５：１と差があるため、酸化膜でエッチ
ングの進行が遅くなる。このとき、ウェハ面内のエッチ
ングのばらつきがあるが、酸化膜２が緩衝膜となり、シ
リコン基板１に対してエッチングのダメージを与えるこ
とはない。ウェハ面内全体でエッチング部分に酸化膜２
が現れたならば、エッチングを終了する。
【００１０】次に、図２（ｇ）においてエッチンングの
終了したウェハをフッ化アンモニウム：フッ酸＝１０
０：９の溶液に入れ、前記酸化膜２及び４を除去する。
酸化膜２及び４を除去することで目的の圧力基準室５の
深さを形成することができる。図２（ｈ）において目的
の圧力基準室５を形成したウェハにボロン電極６を拡散
形成する。
終了したウェハをフッ化アンモニウム：フッ酸＝１０
０：９の溶液に入れ、前記酸化膜２及び４を除去する。
酸化膜２及び４を除去することで目的の圧力基準室５の
深さを形成することができる。図２（ｈ）において目的
の圧力基準室５を形成したウェハにボロン電極６を拡散
形成する。
【００１１】図２（ｉ）において圧力基準室５を形成し
た面とは反対の面に窒化膜７を形成、これをパターニン
グし、この窒化膜７をダイヤフラム形成時のエッチング
マスクとして使用する。図２（ｊ）においてボロン電極
６上の一部にアルミパッド８を形成し、外部との電気接
点とする。
た面とは反対の面に窒化膜７を形成、これをパターニン
グし、この窒化膜７をダイヤフラム形成時のエッチング
マスクとして使用する。図２（ｊ）においてボロン電極
６上の一部にアルミパッド８を形成し、外部との電気接
点とする。
【００１２】図２（ｋ）においてパイレックスガラス９
上にガラス側金属電極１０を形成した後に、前記アルミ
パッド８と当接するパイレックスガラス９の一部に溝１
１を形成し、パイレックスガラス９と多結晶シリコン
３、ボロン電極６を接合する。これにより圧力基準室５
が形成される。
上にガラス側金属電極１０を形成した後に、前記アルミ
パッド８と当接するパイレックスガラス９の一部に溝１
１を形成し、パイレックスガラス９と多結晶シリコン
３、ボロン電極６を接合する。これにより圧力基準室５
が形成される。
【００１３】次に図３（ｌ）においてパイレックスガラ
ス９を接合したシリコン基板１を水酸化カリウム水溶液
中に浸漬させ、シリコンをエッチングしダイヤフラム１
３を形成する。さらに、図３（ｍ）においてダイヤフラ
ム１３形成後、アルミパッド８上のバイレックスガラス
をダイシングで除去した後、チップ状にダイシングす
る。完成したセンサーはパッケージに固定し、ワイヤ線
をワイヤボンディングすることにより電気接続してい
る。
ス９を接合したシリコン基板１を水酸化カリウム水溶液
中に浸漬させ、シリコンをエッチングしダイヤフラム１
３を形成する。さらに、図３（ｍ）においてダイヤフラ
ム１３形成後、アルミパッド８上のバイレックスガラス
をダイシングで除去した後、チップ状にダイシングす
る。完成したセンサーはパッケージに固定し、ワイヤ線
をワイヤボンディングすることにより電気接続してい
る。
【００１４】又、本発明の他の実施例を図４により説明
する。図４（ａ）は母材となるシリコン基板１を示して
いる。図１と同様に図４（ｂ）においてシリコン基板上
に酸化膜２を形成する。図４（ｃ）において該酸化膜２
上に多結晶シリコン３をＣＶＤにより成膜し、図４
（ｄ）において該多結晶シリコン３上にＣＶＤにより酸
化膜４を成膜し、これをパターニングする。
する。図４（ａ）は母材となるシリコン基板１を示して
いる。図１と同様に図４（ｂ）においてシリコン基板上
に酸化膜２を形成する。図４（ｃ）において該酸化膜２
上に多結晶シリコン３をＣＶＤにより成膜し、図４
（ｄ）において該多結晶シリコン３上にＣＶＤにより酸
化膜４を成膜し、これをパターニングする。
【００１５】図４（ｅ）において前記酸化膜４をマスク
として多結晶シリコン３をドライエッチングでエッチン
グする。次に図５（ｆ）において酸化膜４の一部を電極
配線逃げ４ａとしてパターニングにより除去し、図５
（ｇ）において多結晶シリコン３をシリコン側金属電極
１４の厚み分エッチングする。このエッチングにより、
金属電極１４の厚みによってパイレックスガラス９の接
合時、接合不良をおこすのを防ぐものである。
として多結晶シリコン３をドライエッチングでエッチン
グする。次に図５（ｆ）において酸化膜４の一部を電極
配線逃げ４ａとしてパターニングにより除去し、図５
（ｇ）において多結晶シリコン３をシリコン側金属電極
１４の厚み分エッチングする。このエッチングにより、
金属電極１４の厚みによってパイレックスガラス９の接
合時、接合不良をおこすのを防ぐものである。
【００１６】図５（ｈ）において多結晶シリコン３をエ
ッチングした後に前記酸化膜２及び４を除去する。次に
図５（ｉ）において窒化膜７を形成し、ダイヤフラム形
成時のマスクとする。
ッチングした後に前記酸化膜２及び４を除去する。次に
図５（ｉ）において窒化膜７を形成し、ダイヤフラム形
成時のマスクとする。
【００１７】次に図５（ｊ）において金属電極１４を成
膜し、シリコン側の電極を形成する。後の工程は図１と
同様に図６（ｋ）においてアルミパッド８を形成し、図
６（ｌ）においてパイレックスガラス９上に金属電極１
０と溝部１１を形成した後、シリコン基板１と接合し
て、図６（ｍ）において水酸化カリウム水溶液中に浸漬
させ、ダイヤフラム１３を形成する。ダイヤフラム１３
を形成後、図６（ｎ）においてアルミパッド８上のパイ
レックスガラス１２を除去してチップ状にダイシングす
る。
膜し、シリコン側の電極を形成する。後の工程は図１と
同様に図６（ｋ）においてアルミパッド８を形成し、図
６（ｌ）においてパイレックスガラス９上に金属電極１
０と溝部１１を形成した後、シリコン基板１と接合し
て、図６（ｍ）において水酸化カリウム水溶液中に浸漬
させ、ダイヤフラム１３を形成する。ダイヤフラム１３
を形成後、図６（ｎ）においてアルミパッド８上のパイ
レックスガラス１２を除去してチップ状にダイシングす
る。
【００１８】本実施例によって、ダイヤフラム１３上の
電極側の表面がエッチングによるダメージを受けず、か
つ、ガラス側の金属電極１０とシリコン側の電極６及び
１４の電極間距離がウェハ内のチップ間で均一なため、
特性の安定した圧力センサーを提供することができる。
電極側の表面がエッチングによるダメージを受けず、か
つ、ガラス側の金属電極１０とシリコン側の電極６及び
１４の電極間距離がウェハ内のチップ間で均一なため、
特性の安定した圧力センサーを提供することができる。
【００１９】
【発明の効果】この発明は、以上説明したようにシリコ
ン基板上に酸化膜を形成し、該酸化膜上に多結晶シリコ
ンを形成する構成としたので、多結晶シリコンをエッチ
ングした時、シリコン基板にダメージを与えることはな
く、エッチング深さを均一にすることができるので、ウ
ェハ内でセンサーチップ間の特性のばらつきの少ない圧
力センサーを提供できる効果がある。
ン基板上に酸化膜を形成し、該酸化膜上に多結晶シリコ
ンを形成する構成としたので、多結晶シリコンをエッチ
ングした時、シリコン基板にダメージを与えることはな
く、エッチング深さを均一にすることができるので、ウ
ェハ内でセンサーチップ間の特性のばらつきの少ない圧
力センサーを提供できる効果がある。
【図１】本発明の実施例の圧力センサーのプロセスを示
した説明図である。
した説明図である。
【図２】本発明の実施例の圧力センサーのプロセスを示
した説明図である。
した説明図である。
【図３】本発明の実施例の圧力センサーのプロセスを示
した説明図である。
した説明図である。
【図４】本発明の他の実施例の圧力センサーのプロセス
の説明図である。
の説明図である。
【図５】本発明の他の実施例の圧力センサーのプロセス
の説明図である。
の説明図である。
【図６】本発明の他の実施例の圧力センサーのプロセス
の説明図である。
の説明図である。
【図７】従来の圧力センサーのプロセスの説明図であ
る。
る。
【図８】従来の圧力センサーのプロセスの説明図であ
る。
る。
１ シリコン基板 ２ 酸化膜 ２ａ 酸化膜窓 ３ 多結晶シリコン ４ 酸化膜 ４ａ 金属配線逃げ ５ 圧力基準室 ６ ボロン電極 １４ シリコン側金属電極
Claims (1)
- 【請求項１】 シリコン基板の一部を肉薄にしてダイヤ
フラム構造とし、該ダイヤフラム上に圧力基準室を設け
た半導体圧力センサーの製造方法において、シリコン基
板上に第１の酸化膜を成膜する工程と、前記酸化膜の一
部を除去する工程と、前記酸化膜上に多結晶シリコンを
成膜する工程と、前記多結晶シリコン上に第２の酸化膜
を成膜し、パターニングする工程と、第２の酸化膜をマ
スクとして多結晶シリコンをエッチングする工程と、第
２の酸化膜とエッチングによりあらわれた部分の第１の
酸化膜を除去する工程を有することを特徴とする半導体
圧力センサーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26518092A JPH06120526A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 半導体圧力センサーの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26518092A JPH06120526A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 半導体圧力センサーの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06120526A true JPH06120526A (ja) | 1994-04-28 |
Family
ID=17413689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26518092A Pending JPH06120526A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 半導体圧力センサーの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06120526A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000065662A (ja) * | 1998-08-20 | 2000-03-03 | Unisia Jecs Corp | 圧力センサおよびその製造方法 |
| JP2007292658A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Oki Electric Ind Co Ltd | 圧力センサ及びこの製造方法 |
-
1992
- 1992-10-02 JP JP26518092A patent/JPH06120526A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000065662A (ja) * | 1998-08-20 | 2000-03-03 | Unisia Jecs Corp | 圧力センサおよびその製造方法 |
| JP2007292658A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Oki Electric Ind Co Ltd | 圧力センサ及びこの製造方法 |
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