JPH068758B2 - 温度センサ - Google Patents
温度センサInfo
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- JPH068758B2 JPH068758B2 JP60190899A JP19089985A JPH068758B2 JP H068758 B2 JPH068758 B2 JP H068758B2 JP 60190899 A JP60190899 A JP 60190899A JP 19089985 A JP19089985 A JP 19089985A JP H068758 B2 JPH068758 B2 JP H068758B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/01—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using semiconducting elements having PN junctions
-
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- G01—MEASURING; TESTING
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- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
- G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor
- G01K7/223—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor characterised by the shape of the resistive element
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- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、電流広がり原理により動作する温度依存半導
体抵抗の形態の温度センサであって、該温度センサは１
導電型の珪素より成る半導体本体を有し、該半導体本体
にはその下側面で良導電性の層が設けられ、酸化珪素層
或いは窒化珪素層で被覆されたこの半導体本体の上側面
には１導電型の少なくとも１つの接点領域が設けられて
いる温度センサに関するものである。
体抵抗の形態の温度センサであって、該温度センサは１
導電型の珪素より成る半導体本体を有し、該半導体本体
にはその下側面で良導電性の層が設けられ、酸化珪素層
或いは窒化珪素層で被覆されたこの半導体本体の上側面
には１導電型の少なくとも１つの接点領域が設けられて
いる温度センサに関するものである。
この種類の半導体温度センサは既知であり、例えば文献
「電子素子およびその応用」第５巻（1983年９月）、第
４号（“Electronics Components and Applications”,
Vol.5(September 1983),No.4）の第206および207頁に記
載されている。
「電子素子およびその応用」第５巻（1983年９月）、第
４号（“Electronics Components and Applications”,
Vol.5(September 1983),No.4）の第206および207頁に記
載されている。
温度センサには一般に、これらの抵抗値が寿命期間に亘
って所定の温度で出来るだけ最小の範囲しか変化せず、
従ってこれら温度センサがほんのわずかしか老化（エー
ジング）しないという条件が課せられている。
って所定の温度で出来るだけ最小の範囲しか変化せず、
従ってこれら温度センサがほんのわずかしか老化（エー
ジング）しないという条件が課せられている。
更に、個々のセンサの温度係数の広がりはほんのわずか
しか生じないようにするのが望ましい。
しか生じないようにするのが望ましい。
既知の半導体温度センサにおいては、前記の特性（エー
ジングおよび温度係数の広がり）は必ずしも満足なもの
ではない。
ジングおよび温度係数の広がり）は必ずしも満足なもの
ではない。
本発明の目的は、所定の抵抗値が一層正確に維持され、
温度係数の広がりがほんのわずかしか生じないように前
述した種類の温度センサを構成することにある。
温度係数の広がりがほんのわずかしか生じないように前
述した種類の温度センサを構成することにある。
本発明は、電流広がり原理により動作する温度依存半導
体抵抗の形態の温度センサであって、該温度センサは１
導電型の珪素より成る半導体本体を有し、該半導体本体
にはその下側面で良導電性の層が設けられ、酸化珪素層
或いは窒化珪素層で被覆されたこの半導体本体の上側面
には１導電型の少なくとも１つの接点領域が設けられて
いる温度センサにおいて、前記の半導体本体には前記の
酸化珪素層或いは窒化珪素層に隣接する表面で反対導電
型の表面領域が設けられていることを特徴とする。
体抵抗の形態の温度センサであって、該温度センサは１
導電型の珪素より成る半導体本体を有し、該半導体本体
にはその下側面で良導電性の層が設けられ、酸化珪素層
或いは窒化珪素層で被覆されたこの半導体本体の上側面
には１導電型の少なくとも１つの接点領域が設けられて
いる温度センサにおいて、前記の半導体本体には前記の
酸化珪素層或いは窒化珪素層に隣接する表面で反対導電
型の表面領域が設けられていることを特徴とする。
本発明により構成した温度センサにおいては、エージン
グによって影響される抵抗値変化が個々のセンサの温度
係数の広がりが著しく減少する。この抵抗値変化や温度
係数の広がりは、半導体本体の上側面上に酸化珪素層或
いは窒化珪素層が通常正の電荷を有し、この正の電荷の
個数および移動度は再現しうるものではないという事実
によるものである。これらの電荷の影響の下で半導体本
体の表面に電子が多量に存在し、これにより固有抵抗や
温度係数にも影響を及ぼす。
グによって影響される抵抗値変化が個々のセンサの温度
係数の広がりが著しく減少する。この抵抗値変化や温度
係数の広がりは、半導体本体の上側面上に酸化珪素層或
いは窒化珪素層が通常正の電荷を有し、この正の電荷の
個数および移動度は再現しうるものではないという事実
によるものである。これらの電荷の影響の下で半導体本
体の表面に電子が多量に存在し、これにより固有抵抗や
温度係数にも影響を及ぼす。
酸化物層或いは窒化物層におけるこれらの必然的な電荷
による影響は本発明により設けた反対導電型の表面領域
により可成り減少する。更に、製造に際してのセンサの
抵抗値の調整が前記の表面電荷によって妨害されないよ
うになる。
による影響は本発明により設けた反対導電型の表面領域
により可成り減少する。更に、製造に際してのセンサの
抵抗値の調整が前記の表面電荷によって妨害されないよ
うになる。
図面につき本発明を説明する。
第１および２図は実際のものに正比例して描いておら
ず、明瞭とする為に特に厚さ方向の寸法を著しく誇張し
てある。
ず、明瞭とする為に特に厚さ方向の寸法を著しく誇張し
てある。
第１図は本発明による温度センサの断面図であり、この
温度センサは珪素の半導体本体１を有し、この半導体本
体１はその上側で、拡散されたＮ＋導電性の接点領域
（点状）２と、またその下側では表面全体に亘って延在
しており、同様に拡散されたＮ＋導電性の接点領域３と
それぞれ接触している。これら接点領域２おび３には接
点電極６および７がそれぞれ設けられている。
温度センサは珪素の半導体本体１を有し、この半導体本
体１はその上側で、拡散されたＮ＋導電性の接点領域
（点状）２と、またその下側では表面全体に亘って延在
しており、同様に拡散されたＮ＋導電性の接点領域３と
それぞれ接触している。これら接点領域２おび３には接
点電極６および７がそれぞれ設けられている。
点状接点領域２を有する半導体本体の上側は酸化珪素層
５で被覆されているも、この酸化珪素層５の下側には半
導体本体１の表面内に導入されたＰ型導電層４が位置し
ている。このＰ型導電層４は反対導電型の表面領域を構
成し、酸化珪素層５内の必然的な変化が温度センサの特
性に悪影響を及ぼすのを防止する。
５で被覆されているも、この酸化珪素層５の下側には半
導体本体１の表面内に導入されたＰ型導電層４が位置し
ている。このＰ型導電層４は反対導電型の表面領域を構
成し、酸化珪素層５内の必然的な変化が温度センサの特
性に悪影響を及ぼすのを防止する。
このような構成の温度センサは以下のようにして製造し
うる。
うる。
出発材料は、固有抵抗５Ω・cmで、厚さが240μｍのｎ
型導電性の珪素ウェファとする。次にこのウェファに厚
さが約０．２μｍの酸化物層を熱的に設け、次にこの酸
化物層嚢に約１〜８・1015cm-2のドーズ量で表面を経て
硼素をイオン注入する。次に熱分解酸化物を被着し、酸
化物層の全体の厚さを約約０．８〜１μｍとする。次に
この酸化物層に直径が約30μｍの円形の窓を腐食形成
し、その後1100度で100分間ウェファ内に燐を拡散し、
これらの燐が上側でＮ＋導電性の接点領域２を、下側で
同様にＮ＋導電性の接点領域３を形成するようにする。
これら双方の接点領域の厚さは約４μmとする。イオン
注入された硼素は燐の拡散と同時に半導体本体の上面内
に拡散し、従ってＰ＋型導電性の表面領域４を形成す
る。
型導電性の珪素ウェファとする。次にこのウェファに厚
さが約０．２μｍの酸化物層を熱的に設け、次にこの酸
化物層嚢に約１〜８・1015cm-2のドーズ量で表面を経て
硼素をイオン注入する。次に熱分解酸化物を被着し、酸
化物層の全体の厚さを約約０．８〜１μｍとする。次に
この酸化物層に直径が約30μｍの円形の窓を腐食形成
し、その後1100度で100分間ウェファ内に燐を拡散し、
これらの燐が上側でＮ＋導電性の接点領域２を、下側で
同様にＮ＋導電性の接点領域３を形成するようにする。
これら双方の接点領域の厚さは約４μmとする。イオン
注入された硼素は燐の拡散と同時に半導体本体の上面内
に拡散し、従ってＰ＋型導電性の表面領域４を形成す
る。
次に、接点電極６および７を半導体本体の両面にスパッ
タリングにより被着し、これらの接点電極６および７は
それぞれ例えば厚さが０．４μｍのチタン−タングステ
ン層および厚さが０．６μｍの金層を以って構成する。
タリングにより被着し、これらの接点電極６および７は
それぞれ例えば厚さが０．４μｍのチタン−タングステ
ン層および厚さが０．６μｍの金層を以って構成する。
次に半導体ウェファを個々の素子に細分し、これらの素
子を適当な外匣（ハウジング）内に装着する。
子を適当な外匣（ハウジング）内に装着する。
第２図は本発明による温度センサの他の実施例の断面図
を示し、この温度センサにはその上側に２つの接点領域
21および22が設けられており、この場合反対導電型の表
面領域41は半導体本体１の表面に被着されたＰ＋導電型
のエピタキシアル層に以って構成されている。前記の２
つの接点領域21および22には接点電極61および62がそれ
ぞれ設けられている。
を示し、この温度センサにはその上側に２つの接点領域
21および22が設けられており、この場合反対導電型の表
面領域41は半導体本体１の表面に被着されたＰ＋導電型
のエピタキシアル層に以って構成されている。前記の２
つの接点領域21および22には接点電極61および62がそれ
ぞれ設けられている。
このような２孔式温度センサの製造方法は表面領域41の
被着方法を除いて第１図につき前述した方法に一致す
る。エピタキシアル層41の寸法は、同時に半導体ウェフ
ァ上のスクライブラインを露出する作用をもする腐食処
理により、後にウェファを細分した後にそれぞれ約430
×430μｍの縁部長さのエピタキシアル層が500×500μ
ｍの縁部長の半導体本体上に存在するようになる程度ま
で減少させる。同様に第１図の実施例における拡散表面
領域４もそれが半導体本体の縁部まで延在しないように
除去せしめることもできる。
被着方法を除いて第１図につき前述した方法に一致す
る。エピタキシアル層41の寸法は、同時に半導体ウェフ
ァ上のスクライブラインを露出する作用をもする腐食処
理により、後にウェファを細分した後にそれぞれ約430
×430μｍの縁部長さのエピタキシアル層が500×500μ
ｍの縁部長の半導体本体上に存在するようになる程度ま
で減少させる。同様に第１図の実施例における拡散表面
領域４もそれが半導体本体の縁部まで延在しないように
除去せしめることもできる。
第１図に示す１孔式センサにおいても表面領域としてエ
ピタキシアル被着層を用い、第２図に示す２孔式センサ
においても拡散表面領域を用いるようにすることができ
ること勿論である。半導体本体の表面上の絶縁層は酸化
珪素の代りに窒化珪素を以って構成することができる。
ピタキシアル被着層を用い、第２図に示す２孔式センサ
においても拡散表面領域を用いるようにすることができ
ること勿論である。半導体本体の表面上の絶縁層は酸化
珪素の代りに窒化珪素を以って構成することができる。
第１図は、半導体本体中に拡散により形成した表面領域
を有する本発明による１孔式温度センサを示す断面図、 第２図は、エピタキシアル層の形態の表面領域を有する
２孔式温度センサを示す断面図である。 １…半導体本体 2,3,21,22…接点領域 ４…Ｐ型導電層（表面領域） ５…酸化珪素層 6,7,61,62…接点電極 41…表面領域
を有する本発明による１孔式温度センサを示す断面図、 第２図は、エピタキシアル層の形態の表面領域を有する
２孔式温度センサを示す断面図である。 １…半導体本体 2,3,21,22…接点領域 ４…Ｐ型導電層（表面領域） ５…酸化珪素層 6,7,61,62…接点電極 41…表面領域
Claims (4)
- 【請求項１】電流広がり原理により動作する温度依存半
導体抵抗の形態の温度センサであって、該温度センサは
１導電型の珪素より成る半導体本体を有し、該半導体本
体にはその下側面で良導電性の層が設けられ、酸化珪素
層或いは窒化珪素層で被覆されたこの半導体本体の上側
面には１導電型の少なくとも１つの接点領域が設けられ
ている温度センサにおいて、前記の半導体本体には前記
の酸化珪素或いは窒化珪素層に隣接する表面で反対導電
型の表面領域が設けられていることを特徴とする温度セ
ンサ。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の温度センサ
において、前記の表面領域(4)は半導体本体(1)内への拡
散により形成されていることを特徴とする温度センサ。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項に記載の温度センサ
において、前記の表面領域(41)は半導体本体(1)にエピ
タキシャアル的に被着された層を以って構成されている
ことを特徴とする温度センサ。 - 【請求項４】特許請求の範囲第２或いは第３項に記載の
温度センサにおいて、前記の表面領域(41)は半導体本体
(1)の縁部まで延在していないことを特徴とする温度セ
ンサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3431811.9 | 1984-08-30 | ||
| DE19843431811 DE3431811A1 (de) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | Halbleiter-temperatursensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6165124A JPS6165124A (ja) | 1986-04-03 |
| JPH068758B2 true JPH068758B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=6244217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60190899A Expired - Lifetime JPH068758B2 (ja) | 1984-08-30 | 1985-08-29 | 温度センサ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4670731A (ja) |
| EP (1) | EP0174686B1 (ja) |
| JP (1) | JPH068758B2 (ja) |
| DE (2) | DE3431811A1 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3776836D1 (de) * | 1986-08-18 | 1992-04-02 | Siliconix Ltd | Temperaturfuehlvorrichtung. |
| US5355123A (en) * | 1990-07-17 | 1994-10-11 | Fuji Electric Co., Ltd. | Overheating detection circuit for detecting overheating of a power device |
| GB9115694D0 (en) * | 1991-07-19 | 1991-09-04 | Philips Electronic Associated | A temperature sensing device and a temperature sensing circuit using such a device |
| DE69132345T2 (de) * | 1990-11-26 | 2001-03-29 | Fuji Electric Co., Ltd. | Überhitzungsdetektionsschaltung zum Detektieren eines Überhitzens einer Leistungsschaltung |
| DE4202733C2 (de) * | 1992-01-31 | 1995-06-08 | Bosch Gmbh Robert | Temperatursensor |
| DE4328791C2 (de) * | 1993-08-26 | 1997-07-17 | Siemens Matsushita Components | Hybrid-Thermistortemperaturfühler |
| CA2150502A1 (en) * | 1994-08-05 | 1996-02-06 | Michael F. Mattes | Method and apparatus for measuring temperature |
| DE19810826B4 (de) * | 1998-03-12 | 2012-06-21 | Infineon Technologies Ag | Meßvorrichtung zum digitalen Erfassen analoger Meßgrößen |
| US7577859B2 (en) * | 2004-02-20 | 2009-08-18 | International Business Machines Corporation | System and method of controlling power consumption in an electronic system by applying a uniquely determined minimum operating voltage to an integrated circuit rather than a predetermined nominal voltage selected for a family of integrated circuits |
| DE102004048607A1 (de) * | 2004-10-06 | 2006-04-13 | Robert Bosch Gmbh | Halbleiterbauelement |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3881181A (en) * | 1973-02-22 | 1975-04-29 | Rca Corp | Semiconductor temperature sensor |
| US3936789A (en) * | 1974-06-03 | 1976-02-03 | Texas Instruments Incorporated | Spreading resistance thermistor |
| US4691435A (en) * | 1981-05-13 | 1987-09-08 | International Business Machines Corporation | Method for making Schottky diode having limited area self-aligned guard ring |
| US4463336A (en) * | 1981-12-28 | 1984-07-31 | United Technologies Corporation | Ultra-thin microelectronic pressure sensors |
| DE3219888A1 (de) * | 1982-05-27 | 1983-12-01 | Deutsche Itt Industries Gmbh, 7800 Freiburg | Planares halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung |
-
1984
- 1984-08-30 DE DE19843431811 patent/DE3431811A1/de not_active Withdrawn
-
1985
- 1985-08-16 US US06/766,178 patent/US4670731A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-08-28 DE DE8585201359T patent/DE3582104D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-08-28 EP EP85201359A patent/EP0174686B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-08-29 JP JP60190899A patent/JPH068758B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6165124A (ja) | 1986-04-03 |
| EP0174686A3 (en) | 1988-03-16 |
| DE3431811A1 (de) | 1986-03-13 |
| US4670731A (en) | 1987-06-02 |
| EP0174686B1 (de) | 1991-03-13 |
| EP0174686A2 (de) | 1986-03-19 |
| DE3582104D1 (de) | 1991-04-18 |
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