JPH10267774A - 半導体圧力センサのウエハ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 逆方向電圧−電流特性測定用のｐ型抵抗及び
電極パッドを形成しながらも、小型化を可能とした半導
体圧力センサを提供する。 【解決手段】 半導体圧力センサ１を形成することので
きる素子形成部５と素子形成部５の周辺部の素子非形成
部６とを有してなる半導体圧力センサ１のウエハ４にお
いて、素子形成部５には受圧部となるダイアフラム１２
が形成され、ダイアフラム１２の表面側にゲージ抵抗１
４ａ〜１４ｄ及び電極パッド１３ａ〜１３ｄを形成して
なる半導体圧力センサ１を複数形成してなる半導体圧力
センサのウエハ４において、ウエハ４上に、ゲージ抵抗
１４ａ〜１４ｄとダイアフラム１２とのｐ−ｎ接合の逆
方向特性測定用の抵抗及び電極パッド３を1 組形成し、
前記複数の半導体圧力センサ１のｐ−ｎ接合の逆方向特
性測定に際し、電極パッド３を共用するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイアフラムの表
面側にゲージ抵抗及び電極パッドを形成してなる半導体
圧力センサを複数形成してなる半導体圧力センサのウエ
ハに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体圧力センサは、検知したい圧力を
シリコン薄膜で構成されたダイアフラムのシリコン薄膜
に歪みとして伝え、ダイアフラム上に形成されたゲージ
抵抗の抵抗値を変化させ、この変化を電気信号として検
出することにより、圧力を検出するものである。

【０００３】この種の半導体圧力センサは、ｎ型のシリ
コン基板に形成されたダイアフラム上に、珪素等のｐ型
不純物を拡散もしくはイオン注入することで４個のゲー
ジ抵抗を形成し、これらのゲージ抵抗をブリッジ接続す
ることによりブリッジ回路を形成し、ブリッジ回路の出
力として被測定圧力に対応する検出電圧を得ることがで
きる。

【０００４】このような半導体圧力センサにおいて、ブ
リッジ回路に印加された電流は通常ゲージ抵抗を流れる
が、ゲージ抵抗とダイアフラム間のリーク電流（ｐ−ｎ
接合の逆方向電流）があると、圧力の測定値に誤差が生
じる。従って、半導体圧力センサの製造工程において、
前記ｐ−ｎ接合の逆方向電圧−電流特性をチェックする
ことが重要になり、この逆方向電圧−電流特性により半
導体圧力センサの良否判定がなされる。

【０００５】この逆方向電圧−電流特性のチェック方法
の具体例が特開昭６１−７３３号公報に開示されてい
る。つまり、図４に示すように、シリコン基板（シリコ
ンウエハ）に複数形成される半導体圧力センサ１の内の
１個の半導体圧力センサ１は、ｎ型のシリコン基板（シ
リコンウエハ）１１にダイアフラム１２が形成され、ダ
イアフラム１２に４つのｐ型のゲージ抵抗（図示せず）
が各々拡散もしくはイオン注入により形成される。各ゲ
ージ抵抗はブリッジ接続されブリッジ回路が形成され
る。各ゲージ抵抗上には、Ａｌ電極からなる外部電気測
定用のボンディングパッド（電極パッド）１３ａ〜１３
ｄが蒸着等により形成される。さらに、シリコン基板１
１上で半導体圧力センサ１の有効エリア内におけるダイ
アフラム１２の外側には、前記ゲージ抵抗と同様の方法
でｐ型抵抗（図示せず）及びこのＰ型抵抗上にＡｌ電極
からなる測定用のボンディングパッド（電極パッド）１
３ｅが形成され、このｐ型抵抗及びボンディングパッド
１３ｅを用いてｐ−ｎ接合の逆方向電圧−電流特性測定
が行われる。ｐ型抵抗は前記ブリッジ回路とは独立して
おり浮島状となっている。

【０００６】このようにして形成された半導体圧力セン
サ１において、図５に示すように、ゲージ抵抗１４ａ〜
１４d の各々とｐ型抵抗１４ｅに対して、Ａｌ電極から
なる外部電気接続用のボンディングパッド１３ａ〜１３
ｄ及び測定用のボンディングパッド１３ｅを介して、測
定装置２から直流電流を印加し、リーク電流を測定する
ことにより、ｐ−ｎ接合の逆方向電圧−電流特性測定を
行うのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような半導体圧力センサ１にあっては、逆方向電圧−電
流特性測定用のｐ型抵抗１４ｅのボンディングパッド１
３ｅの半導体圧力センサ１に占める占有面積が大きいの
で、半導体圧力センサ１自体が大きくなり、半導体圧力
センサ１の小型化が困難であるという問題があった。

【０００８】本発明は、上記の点に鑑みてなしたもので
あり、その目的とするところは、逆方向電圧−電流特性
測定用のｐ型抵抗及び電極パッドを形成しながらも、半
導体圧力センサの小型化を可能にした半導体圧力センサ
のウエハを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の半導体圧
力センサのウエハは、半導体圧力センサを形成すること
のできる素子形成部と該素子形成部の周辺部の素子非形
成部とを有してなる半導体圧力センサのウエハにおい
て、前記素子形成部には受圧部となるダイアフラムが形
成され、該ダイアフラムの表面側にゲージ抵抗及び電極
パッドを形成してなる半導体圧力センサを複数形成して
なる半導体圧力センサのウエハにおいて、前記ウエハ上
に、前記ゲージ抵抗とダイアフラムとのｐ−ｎ接合の逆
方向特性測定用の抵抗及び電極パッドを1 組形成し、前
記複数の半導体圧力センサのｐ−ｎ接合の逆方向特性測
定に際し、前記電極パッドを共用するようにしたことを
特徴とするものである。

【００１０】請求項２記載の半導体圧力センサのウエハ
は、請求項１記載の発明において、前記逆方向特性測定
用の電極パッドを、前記素子形成部内に形成したことを
特徴とするものである。

【００１１】請求項３記載の半導体圧力センサのウエハ
は、請求項１記載の発明において、前記逆方向特性測定
用の電極パッドを、前記素子非形成部に形成したことを
特徴とするものである。

【００１２】請求項４記載の半導体圧力センサのウエハ
は、請求項１記載の発明において、前記逆方向特性測定
用の電極パッドを、前記ウエハの側面部に形成したこと
を特徴とするものである。

【００１３】請求項５記載の半導体圧力センサのウエハ
は、請求項１記載の発明において、前記逆方向特性測定
用の電極パッドを、前記ウエハの裏面で前記素子非形成
部に対応する部分に形成したことを特徴とするものであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図面に基づき説明する。図１は本発明の実施の形態の
一例に係る半導体圧力センサのウエハの平面状態を示す
模式図である。４はシリコンウエハであり、素子形成部
５と素子非形成部６とからなる。素子形成部５は、半導
体圧力センサを形成できる領域であり、図２に示すよう
に、ダイシングレーン７を介して複数の半導体圧力セン
サ１が形成されるようになっている。素子非形成部６は
素子形成部５の外周部の領域であり、半導体圧力センサ
１は形成されない。

【００１５】本実施形態の半導体圧力センサ自体の基本
的構成は従来の技術として説明したものと同等であるの
で、同一個所には同一符号を付して説明を省略する。本
実施形態の特徴は、逆方向電圧−電流特性測定用のｐ型
抵抗及びボンディングパッド（電極パッド）の１組みを
半導体圧力センサ１の素子形成部５内に形成し、この１
組のｐ型抵抗及びボンディングパッドを用いて複数の半
導体圧力センサ１の逆方向電圧−電流特性測定を行うよ
うにしたことにある。つまり、図１に示すように、シリ
コンウエハ４に複数の半導体圧力センサ１が形成され、
隣接する半導体圧力センサ１間にはダイシングレーン７
が形成されている。シリコンウエハ４に形成された各半
導体圧力センサ１はダイシングレーン４に沿ってダイシ
ングすることにより切り離されるようになっている。こ
こで、素子形成部５内の半導体圧力センサの１個分に、
逆方向電圧−電流特性測定用のｐ型抵抗（図示せず）及
びボンディングパッド３（電極パッド）が形成される。
このｐ型抵抗及びボンディングパッド３は、ゲージ抵抗
１３〜１６及びボンディングパッド２３〜２６と同様の
方法で形成される。逆方向電圧−電流特性測定用のｐ型
抵抗（図示せず）及びボンディングパッド３を設けた部
分にはダイアフラムの彫り込みは形成されない。なお、
本実施形態では、１個分の半導体圧力センサ１の領域に
逆方向電圧−電流特性測定用のｐ型抵抗及びボンディン
グパッド３を形成したが、これ以上の領域に形成しても
かまわない。

【００１６】このシリコンウエハ４の全ての半導体圧力
センサ１に対して、共用として設けられた逆方向電圧−
電流特性測定用のｐ型抵抗及びボンディングパッド3 を
用いて、図５に示したのと同じ方法で逆方向電圧−電流
特性測定を行うのである。測定終了後、ダイシングレー
ン４に沿ってダイシングすることにより各半導体圧力セ
ンサ１を切り離せば良い。

【００１７】以上のように、本実施形態によれば、シリ
コンウエハ４内の複数の半導体圧力センサ１の逆方向電
圧−電流特性測定を行うための共用の逆方向電圧−電流
特性測定用のｐ型抵抗及びボンディングパッド３をシリ
コンウエハ４の素子形成部５内の半導体圧力センサ形成
領域に形成しているので、従来のように、各半導体圧力
センサ１毎に逆方向電圧−電流特性測定用のｐ型抵抗及
びボンディングパッドを形成する必要がなくなり、従来
と同様の方法で逆方向電圧−電流特性測定が行えるとと
もに、半導体圧力センサ１のチップサイズを小さくで
き、１枚のシリコンウエハ４から取れる半導体圧力セン
サ１の個数が増加できる。

【００１８】また、他の実施形態としては、シリコンウ
エハ４内の半導体圧力センサ１の逆方向電圧−電流特性
測定を行うための共用の逆方向電圧−電流特性測定用の
ｐ型抵抗及びボンディングパッド３を、図３に示すよう
に、シリコンウエハ４の素子非形成部６に形成しても良
い。本実施形態では、ボンディングパッド３が素子非形
成部６に形成されるので、このボンディングパッド3 の
近傍には半導体圧力センサ１のチップが存在せず、逆方
向電圧−電流特性測定の際の測定ピンのプロービング時
のトラブル、例えば、シリコンウエハ４の位置ずれ等に
よる測定ピンによる引っ掻き傷や測定ピンの位置の誤り
による半導体圧力センサ１のチップの破損の恐れがなく
なり、検査の歩留が向上する。

【００１９】また、さらに他の実施形態としては、ボン
ディングパッド３をシリコンウエハ４の側面に形成する
ようにしても良い。この場合には、シリコンウエハ４の
側面の近傍にｐ型抵抗を形成し、このｐ型抵抗の上にＡ
ｌを蒸着しｐ型抵抗とのコンタクトをとる。このＡｌを
シリコンウエハ４の側面に引き伸ばし、側面に形成され
たボンディングパッド３と接続する。逆方向電圧−電流
特性測定の際には、シリコンウエハ４の側面に形成され
たボンディングパッド３にウエハガイドを接触させて測
定を行う。

【００２０】本実施形態によれば、逆方向電圧−電流特
性測定のための電極としてのボンディングパッド３がシ
リコンウエハ４の側面に形成されているので、シリコン
ウエハ４の素子形成部５の領域を最大限に有効活用でき
るとともに、特性測定の際に、測定用のピンを測定用の
電極に接触させる必要がなく、ボンディングパッド３に
ウエハガイドを接触させるだけで簡単に行える。

【００２１】さらに他の実施形態としては、逆方向電圧
−電流特性測定のためのｐ型抵抗と電極としてのボンデ
ィングパッド３とを、シリコンウエハ４の裏面で表面の
素子非形成部６に対応した部分に形成する。このｐ型抵
抗とボンディングパッド３は、シリコンウエハ４表面の
ゲージ抵抗１３〜１６及びボンディングパッド２３〜２
６と同様の製法で形成すれば良い。

【００２２】本実施形態によれば、シリコンウエハ４の
裏面に測定用の電極としてのボンディングパッド３が形
成されているので、シリコンウエハ４を搭載する台（ス
テージ）を特性測定用のプローブとして使用すれば、測
定用のピンや測定用のガイドが不要となり、シリコンウ
エハ４を前記ステージに搭載するだけで測定用の電極と
してのボンディングパッド３とプローブとしてのステー
ジの接続が行え、測定の作業の簡易化が図れる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、請求項１及び請求項２記
載の発明によれば、半導体圧力センサを形成することの
できる素子形成部と該素子形成部の周辺部の素子非形成
部とを有してなる半導体圧力センサのウエハにおいて、
前記素子形成部には受圧部となるダイアフラムが形成さ
れ、該ダイアフラムの表面側にゲージ抵抗及び電極パッ
ドを形成してなる半導体圧力センサを複数形成してなる
半導体圧力センサのウエハにおいて、前記ウエハ上に、
前記ゲージ抵抗とダイアフラムとのｐ−ｎ接合の逆方向
特性測定用の抵抗及び電極パッドを1 組形成し、前記複
数の半導体圧力センサのｐ−ｎ接合の逆方向特性測定に
際し、前記電極パッドを共用するようにしたので、逆方
向特性測定用の電極パッドをウエハ上の複数の半導体圧
力センサの各々に対して設けることがなくなり、逆方向
電圧−電流特性測定用のｐ型抵抗及び電極パッドを形成
しながらも、半導体圧力センサの小型化を可能にした半
導体圧力センサのウエハが提供できた。

【００２４】請求項３記載の発明によれば、請求項１記
載の発明において、前記逆方向特性測定用の電極パッド
を、前記素子非形成部に形成すれば、電極パッドの近傍
には半導体圧力センサのチップが存在せず、逆方向電圧
−電流特性測定の際の測定ピンのプロービング時のトラ
ブル、例えば、ウエハの位置ずれ等による測定ピンによ
る引っ掻き傷や測定ピンの位置の誤りによる半導体圧力
センサのチップの破損の恐れがなくなり、検査の歩留が
向上するのである。

【００２５】請求項４記載の発明によれば、請求項１記
載の発明において、前記逆方向特性測定用の電極パッド
を、前記ウエハの側面部に形成すれば、ウエハの素子形
成部の領域を最大限に有効活用できるとともに、特性測
定の際に、測定用のピンを測定用の電極に接触させる必
要がなく、電極パッドにウエハガイドを接触させるだけ
で簡単に行えるのである。

【００２６】請求項５記載の発明によれば、請求項１記
載の発明において、前記逆方向特性測定用の電極パッド
を、前記ウエハの裏面で前記素子非形成部に対応する部
分に形成すれば、ウエハを搭載する台（ステージ）を特
性測定用のプローブとして使用すれば、測定用のピンや
測定用のガイドが不要となり、ウエハを前記ステージに
搭載するだけで測定用の電極パッドとプローブとしての
ステージの接続が行え、測定の作業の簡易化が図れるの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る半導体圧力センサの
ウエハを示す模式図である。

【図２】同上に係る拡大図である。

【図３】本発明の他の実施形態に係る半導体圧力センサ
のウエハを示す模式図である。

【図４】従来例に係るウエハ内の１個の半導体圧力セン
サを示す模式図である。

【図５】半導体圧力センサの逆方向電圧−電流特性測定
状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 半導体圧力センサ ２ 測定装置 ３ ボンディングパッド（電極パッド） ４ ウエハ ５ 素子形成部 ６ 素子非形成部 ７ ダイシングレーン １１ シリコン基板 １２ ダイアフラム １３ａ〜１３ｄ ボンディングパッド（電極パッド） １３ｅ ボンディングパッド（電極パッド） １４ａ〜１４ｄ ゲージ抵抗 １４ｅ ｐ型抵抗

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体圧力センサを形成することのでき
   る素子形成部と該素子形成部の周辺部の素子非形成部と
   を有してなる半導体圧力センサのウエハにおいて、前記
   素子形成部には受圧部となるダイアフラムが形成され、
   該ダイアフラムの表面側にゲージ抵抗及び電極パッドを
   形成してなる半導体圧力センサを複数形成してなる半導
   体圧力センサのウエハにおいて、前記ウエハ上に、前記
   ゲージ抵抗とダイアフラムとのｐ−ｎ接合の逆方向特性
   測定用の抵抗及び電極パッドを1 組形成し、前記複数の
   半導体圧力センサのｐ−ｎ接合の逆方向特性測定に際
   し、前記電極パッドを共用するようにしたことを特徴と
   する半導体圧力センサのウエハ。
2. 【請求項２】 前記逆方向特性測定用の電極パッドを、
   前記素子形成部内に形成したことを特徴とする請求項１
   記載の半導体圧力センサのウエハ。
3. 【請求項３】 前記逆方向特性測定用の電極パッドを、
   前記素子非形成部に形成したことを特徴とする請求項１
   記載の半導体圧力センサのウエハ。
4. 【請求項４】 前記逆方向特性測定用の電極パッドを、
   前記ウエハの側面部に形成したことを特徴とする請求項
   １記載の半導体圧力センサのウエハ。
5. 【請求項５】 前記逆方向特性測定用の電極パッドを、
   前記ウエハの裏面で前記素子非形成部に対応する部分に
   形成したことを特徴とする請求項１記載の半導体圧力セ
   ンサのウエハ。