JPS6165124A - 温度センサ - Google Patents
温度センサInfo
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- JPS6165124A JPS6165124A JP60190899A JP19089985A JPS6165124A JP S6165124 A JPS6165124 A JP S6165124A JP 60190899 A JP60190899 A JP 60190899A JP 19089985 A JP19089985 A JP 19089985A JP S6165124 A JPS6165124 A JP S6165124A
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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
-
- G—PHYSICS
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- 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
- G01K7/16—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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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、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、（″巳１ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ［：ｏｍｐｏ
ｎｅｎｔｓａｎｄ＾ｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”、 Ｖｏ
ｌ、 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、（″巳１ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ［：ｏｍｐｏ
ｎｅｎｔｓａｎｄ＾ｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”、 Ｖｏ
ｌ、 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、電流法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。
□ 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や個々のセンサの温度
係数の広がりが著しく減少する。
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や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上の電荷を
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。
側面上に酸化珪素層或いは窒化珪素層が通常上の電荷を
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で
ある。
、明瞭とする為に特に厚さ方向の寸法を著しく誇張しで
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。
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。
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型溝電層４が位置し
ている。このＰ型溝電層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型溝電層４が位置し
ている。このＰ型溝電層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、固有抵抗が５Ω・ｃｍで、厚さが２４０μ
ｍ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０．２ μｍの酸化物層を熱的に設け、次
にこの酸化物層内に約１〜８・１０１０１５ａ”のドー
ズ量で表面を経て硼素をイオン注入する。
ｍ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０．２ μｍの酸化物層を熱的に設け、次
にこの酸化物層内に約１〜８・１０１０１５ａ”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
０．８〜１μｍとする。次にこの酸化物層に直径が約３
０μｍの円形の窓を腐食形成し、その後１１００度で１
００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
″逼口電性の表面領域４を形成する。
０．８〜１μｍとする。次にこの酸化物層に直径が約３
０μｍの円形の窓を腐食形成し、その後１１００度で１
００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
″逼口電性の表面領域４を形成する。
次に、接点電極６および７を半導体本体の画面にスパッ
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０．４ μｍのヂタンータングス
テン層および厚さが０．６ μｍ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０．４ μｍのヂタンータングス
テン層および厚さが０．６ μｍ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を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を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４
３０ Ｘ４３０ μｍの縁部長さのエピタキシアル層が
、：＋００ Ｘ５００ Ａｔｍノｔ１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。
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４
３０ Ｘ４３０ μｍの縁部長さのエピタキシアル層が
、：＋００ Ｘ５００ Ａｔｍノｔ１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
ピタキシアル層着層を用い、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。
ピタキシアル層着層を用い、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型溝電層（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型溝電層（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)
- 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温度センサ
。 - 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。 - 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。 - 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 true JPS6165124A (ja) | 1986-04-03 |
| JPH068758B2 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) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| 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 |
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| 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 |
|---|---|
| EP0174686A3 (en) | 1988-03-16 |
| DE3431811A1 (de) | 1986-03-13 |
| US4670731A (en) | 1987-06-02 |
| EP0174686B1 (de) | 1991-03-13 |
| JPH068758B2 (ja) | 1994-02-02 |
| EP0174686A2 (de) | 1986-03-19 |
| DE3582104D1 (de) | 1991-04-18 |
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