JPS6037177A - 半導体圧力センサ - Google Patents
半導体圧力センサInfo
- Publication number
- JPS6037177A JPS6037177A JP58145388A JP14538883A JPS6037177A JP S6037177 A JPS6037177 A JP S6037177A JP 58145388 A JP58145388 A JP 58145388A JP 14538883 A JP14538883 A JP 14538883A JP S6037177 A JPS6037177 A JP S6037177A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- film layer
- thin film
- crystal silicon
- silicon thin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D48/00—Individual devices not covered by groups H10D1/00 - H10D44/00
- H10D48/50—Devices controlled by mechanical forces, e.g. pressure
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体圧力センサの構造に関するものである。
従来の半導体圧力センサはシリコン単結晶基板を用い化
学的エツチングにより中心部を周辺部より薄肉化し当該
薄肉部に基板と反対導電性の拡散抵抗を形成し応力によ
る抵抗変化を検出していた。半導体圧力センサの感度は
薄肉部の膜厚の２乗に反比例するが、感度ばらつきを低
減する為に膜厚を正確に制御するのは困難であった。第
１図に従来の半導体圧力センサの断面構造を示す。
学的エツチングにより中心部を周辺部より薄肉化し当該
薄肉部に基板と反対導電性の拡散抵抗を形成し応力によ
る抵抗変化を検出していた。半導体圧力センサの感度は
薄肉部の膜厚の２乗に反比例するが、感度ばらつきを低
減する為に膜厚を正確に制御するのは困難であった。第
１図に従来の半導体圧力センサの断面構造を示す。
単結晶シリコン基板より成る厚肉部１は支持台となり薄
肉部２は起歪体で一体構造となっている。
肉部２は起歪体で一体構造となっている。
例えば（１００）面シリコンウェーハを用いてＫＯＨ。
エチレンジアミン等でエツチングすると、（ＩＪ、１）
面のエツチング速度が遅い為、（１００）面と（１１１
）面との成す角５４７°の傾斜部が形成される。拡散抵
抗３は拡散やイオン注入により形成される。膜厚はエツ
チング速度を制御することにより調節できるがウヱーハ
の厚さがウェーハ間、ウェーハ内で均一でないと正確な
制御はできない。
面のエツチング速度が遅い為、（１００）面と（１１１
）面との成す角５４７°の傾斜部が形成される。拡散抵
抗３は拡散やイオン注入により形成される。膜厚はエツ
チング速度を制御することにより調節できるがウヱーハ
の厚さがウェーハ間、ウェーハ内で均一でないと正確な
制御はできない。
またエツチング速度はエツチング液の疲労により低下す
るので一定に保つのは難しい。
るので一定に保つのは難しい。
本発明の目的は、この様な従来の欠点を除去せしめ容易
に且つ正確に膜厚を制御できる半導体圧力センサを提供
することにある。
に且つ正確に膜厚を制御できる半導体圧力センサを提供
することにある。
本発明によりば、単結晶シリコン基板上に熱酸化膜層と
単結晶化シリコン薄膜層とが積層され、該単結晶化シリ
コン薄膜層に拡散抵抗が形成さねてなり、かつ該拡散抵
抗直下の前記単結晶シリコン基板が除去されていること
を特徴とする半導体圧力センサが得られる。以下本発明
について実施例を示す図面を参照して説明する。
単結晶化シリコン薄膜層とが積層され、該単結晶化シリ
コン薄膜層に拡散抵抗が形成さねてなり、かつ該拡散抵
抗直下の前記単結晶シリコン基板が除去されていること
を特徴とする半導体圧力センサが得られる。以下本発明
について実施例を示す図面を参照して説明する。
第２図は一火施例を示す構造断面図で単結晶シリコン基
板４の上に熱酸化膜層５を成長させ、更に多結晶シリコ
ン薄膜層６を堆枦し、熱処理により単結晶化し、当該単
結晶化シリコン薄膜層に反対導電性の不純物を拡散し、
拡散抵抗７を形成する。単結晶シリコン基板４の導μ；
件はＰ型でもＮ型でも良いし、不純物濃度も特定の値に
限定されることはない。また面方位は従来例ではゲージ
率（抵抗変化率／歪率）を大きく取わる方位を選択して
いたが、本発明では単結晶シリコン基板４は単なる台座
で、面方位の選択は不袋である。熱酸化膜層５は酸素雰
囲気中で単結晶シリコン基板４を熱処理することにより
容易に得らｔする。多結晶シリコンｙｅ ＬＡＡｃ１Ｃ
ＶＤ法等により形成される。
板４の上に熱酸化膜層５を成長させ、更に多結晶シリコ
ン薄膜層６を堆枦し、熱処理により単結晶化し、当該単
結晶化シリコン薄膜層に反対導電性の不純物を拡散し、
拡散抵抗７を形成する。単結晶シリコン基板４の導μ；
件はＰ型でもＮ型でも良いし、不純物濃度も特定の値に
限定されることはない。また面方位は従来例ではゲージ
率（抵抗変化率／歪率）を大きく取わる方位を選択して
いたが、本発明では単結晶シリコン基板４は単なる台座
で、面方位の選択は不袋である。熱酸化膜層５は酸素雰
囲気中で単結晶シリコン基板４を熱処理することにより
容易に得らｔする。多結晶シリコンｙｅ ＬＡＡｃ１Ｃ
ＶＤ法等により形成される。
例えば１０００℃、シランガス中で堆積させることがで
きる。多結晶シリコン薄膜層６を単結晶化する技術は既
知であって、電子線やレーザ光によるビームアニール法
により実現できる。ビームアニールの領域はウェーハ全
面の必要はなく、後の工程で抵抗となる領域や周辺回路
を集積する領域だけでも良い。拡散抵抗７は単結晶化シ
リコン薄膜層６と反対導電性で拡散あるいは・ｒオン注
入により形成さＪする。拡散抵抗は単一ではなく＆数個
で通常４個をズリッソ゛状に接続する。拡散１１（抗を
形成した後両面とも酸化膜あるいは窒化＃により被Ｏし
、裏面の薄膜領域となる部分だりをＡｍさせる。台座の
単結晶シリコン基板４をエツチングする時、Ｋ ＯＨや
エチレンジアミン等を用いるど異方性エツチングされる
。第２図は単結晶シリコン基板４０面方位が（１００）
面の場合で包斜部は（１ｏｏ）面と５４７°の角を成す
（１１１）面でエツチング速度が（１００）面に比べて
遅く異方性が生じる。一般に熱酸化膜はＫＯＨあるいは
エチレンジアミン等に対して良好なマスクであり、エツ
チングは熱酸化膜１ｔｊ ５１ｃ達した時に停止する。
きる。多結晶シリコン薄膜層６を単結晶化する技術は既
知であって、電子線やレーザ光によるビームアニール法
により実現できる。ビームアニールの領域はウェーハ全
面の必要はなく、後の工程で抵抗となる領域や周辺回路
を集積する領域だけでも良い。拡散抵抗７は単結晶化シ
リコン薄膜層６と反対導電性で拡散あるいは・ｒオン注
入により形成さＪする。拡散抵抗は単一ではなく＆数個
で通常４個をズリッソ゛状に接続する。拡散１１（抗を
形成した後両面とも酸化膜あるいは窒化＃により被Ｏし
、裏面の薄膜領域となる部分だりをＡｍさせる。台座の
単結晶シリコン基板４をエツチングする時、Ｋ ＯＨや
エチレンジアミン等を用いるど異方性エツチングされる
。第２図は単結晶シリコン基板４０面方位が（１００）
面の場合で包斜部は（１ｏｏ）面と５４７°の角を成す
（１１１）面でエツチング速度が（１００）面に比べて
遅く異方性が生じる。一般に熱酸化膜はＫＯＨあるいは
エチレンジアミン等に対して良好なマスクであり、エツ
チングは熱酸化膜１ｔｊ ５１ｃ達した時に停止する。
この後第２図には示していないが酸化、コンタクト形成
、フルミ配綜工程と続く。（１１０）面シリコンをエツ
チングした場合は（１１１）面との成す角度は９０°で
垂直となる。単結晶シリコン基板４はこわらの面忙限定
されるものではなく、エツチングも異方性を有する必要
はなく、等方性エツチングでも良い。単結晶シリコン基
板４の厚さは２インチウェーハの場合２００５ｍ〜５０
０＃ｍで、化学エツチングする前に機械研磨により薄く
することも可能である。
、フルミ配綜工程と続く。（１１０）面シリコンをエツ
チングした場合は（１１１）面との成す角度は９０°で
垂直となる。単結晶シリコン基板４はこわらの面忙限定
されるものではなく、エツチングも異方性を有する必要
はなく、等方性エツチングでも良い。単結晶シリコン基
板４の厚さは２インチウェーハの場合２００５ｍ〜５０
０＃ｍで、化学エツチングする前に機械研磨により薄く
することも可能である。
熱酸化膜層５の厚さは３０分程度のエツチングに耐える
程度であわば良い。また単結晶化シリコン簿膜層６の厚
さは堆積時間により正確に制御でき、膜厚も数十μｍで
あわば均一にすることができる。膜厚は恵用圧力範囲か
ら決まるが１ｋｇ／ｃｄ程度ならば１０μｍ位である。
程度であわば良い。また単結晶化シリコン簿膜層６の厚
さは堆積時間により正確に制御でき、膜厚も数十μｍで
あわば均一にすることができる。膜厚は恵用圧力範囲か
ら決まるが１ｋｇ／ｃｄ程度ならば１０μｍ位である。
膜厚は薄い程高感度となるが弾性限界が小さくなり、非
直線誤差も増大する。従って膜厚は圧力範囲に応じて正
確に制御しなくてはならない。
直線誤差も増大する。従って膜厚は圧力範囲に応じて正
確に制御しなくてはならない。
本発明による半導体圧力センサは単結晶シリコイ基板に
熱酸化Ｍ層と単結晶化シリコン薄膜層とを積層した構造
とし、拡散抵抗の直下を薄膜化する時に熱酸化膜層が露
出したら自動的にエツチングが停止し正確に膜厚が制御
でき、感度ばらつきを低減１・立す。
熱酸化Ｍ層と単結晶化シリコン薄膜層とを積層した構造
とし、拡散抵抗の直下を薄膜化する時に熱酸化膜層が露
出したら自動的にエツチングが停止し正確に膜厚が制御
でき、感度ばらつきを低減１・立す。
第１図は従来の半導体圧力センサの構造断面図である。
第２図は本発明の一実施例を示す半導体圧力センサの構
造断面図である。 １・・・・・・厚肉部 ２・・・・・・薄肉部３・・・
・・・拡散抵抗 ４・・・・・・単結晶シリコン基板５
・・・・・・熱酸化膜層 ６・・・・・・単結晶化シリコン１４ ＰＩＡ層（多結
晶シリ１ン薄膜層） ７・・・・・・拡散抵抗
造断面図である。 １・・・・・・厚肉部 ２・・・・・・薄肉部３・・・
・・・拡散抵抗 ４・・・・・・単結晶シリコン基板５
・・・・・・熱酸化膜層 ６・・・・・・単結晶化シリコン１４ ＰＩＡ層（多結
晶シリ１ン薄膜層） ７・・・・・・拡散抵抗
Claims (1)
- 単結晶シリコン基板上に熱酸化膜層と単結晶化シリコン
薄膜層とが積層され、該単結晶化シリコン薄膜層に拡散
抵抗が形成さねてなり、かつ該拡散抵抗直下の前記単結
晶シリコン基板が除去されていることを特徴とする半導
体圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58145388A JPS6037177A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 半導体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58145388A JPS6037177A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 半導体圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6037177A true JPS6037177A (ja) | 1985-02-26 |
Family
ID=15384091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58145388A Pending JPS6037177A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 半導体圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6037177A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60157264A (ja) * | 1984-01-26 | 1985-08-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 歪センサ |
| JPS6315422A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-22 | Komatsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6376484A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-06 | Komatsu Ltd | 半導体圧力センサの製造方法 |
| JPH02184080A (ja) * | 1989-01-11 | 1990-07-18 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体圧力センサの製造方法 |
| US11940347B2 (en) | 2019-04-26 | 2024-03-26 | Denso Corporation | Pressure sensor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5277686A (en) * | 1975-12-24 | 1977-06-30 | Nippon Denso Co Ltd | Manufacture of semiconductor diaphragm |
-
1983
- 1983-08-09 JP JP58145388A patent/JPS6037177A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5277686A (en) * | 1975-12-24 | 1977-06-30 | Nippon Denso Co Ltd | Manufacture of semiconductor diaphragm |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60157264A (ja) * | 1984-01-26 | 1985-08-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 歪センサ |
| JPS6315422A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-22 | Komatsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6376484A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-06 | Komatsu Ltd | 半導体圧力センサの製造方法 |
| JPH02184080A (ja) * | 1989-01-11 | 1990-07-18 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体圧力センサの製造方法 |
| US11940347B2 (en) | 2019-04-26 | 2024-03-26 | Denso Corporation | Pressure sensor |
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