JPS63241969A - 半導体圧力センサ - Google Patents
半導体圧力センサInfo
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- JPS63241969A JPS63241969A JP7659287A JP7659287A JPS63241969A JP S63241969 A JPS63241969 A JP S63241969A JP 7659287 A JP7659287 A JP 7659287A JP 7659287 A JP7659287 A JP 7659287A JP S63241969 A JPS63241969 A JP S63241969A
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- JP
- Japan
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- resistor
- semiconductor substrate
- resistors
- pressure sensor
- polysilicon
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- 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
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体圧力センサに関するもので特に出力回路
を集積化したセンサにおいて、出力調整の容易なセンサ
を提供するものである。従来この種の集積化圧力センサ
はシリコン基体の一部にダイヤフラム部を設け、該ダイ
ヤフラム部上にとニジ抵抗素子をブリッジ状に形成する
と共に他の基体上に該抵抗素子の抵抗変化を電圧及び周
波数変換して出力するための電気的出力回路をバイポー
ラＩＣ等により形成し一体に構成されている。この電気
的出力回路には温度補償回路、増巾器、等の信号処理回
路を有している。所で係る信号処理においてはセンサの
製作袋オフセット調整、出力直線性の補正或いは利得等
の出力修正を伴う。この出力修正は従来回路部品中抵抗
の調整により行われており、該抵抗はＩＣ化チップと独
立し外部で調整していた。この方法によればレーザ、及
びサンドブラスト法による厚膜抵抗トリミングが使用で
き出力精度を向上できる利点がある。しかし乍らこの方
法は該抵抗を外部に設けるため配線ロス、ノイズ損が生
じ、又製作工程を複雑化する欠点がある。本発明は該調
整用抵抗を半導体基体に一体そ形成することにより上記
の欠点を解消する１文 もので半導体基体の一部にダイヤフラム部を設け、該ダ
イヤプラム部上にピエゾ抵抗体を形成すると共に、該半
導体基体の他の部分に前記ピエゾ抵抗体の変化を出力す
る電気的回路素子を一体に集積の部分に多結晶シリコン
抵抗体を設けて他の電気的回路素子と配線したことを特
徴とする。
を集積化したセンサにおいて、出力調整の容易なセンサ
を提供するものである。従来この種の集積化圧力センサ
はシリコン基体の一部にダイヤフラム部を設け、該ダイ
ヤフラム部上にとニジ抵抗素子をブリッジ状に形成する
と共に他の基体上に該抵抗素子の抵抗変化を電圧及び周
波数変換して出力するための電気的出力回路をバイポー
ラＩＣ等により形成し一体に構成されている。この電気
的出力回路には温度補償回路、増巾器、等の信号処理回
路を有している。所で係る信号処理においてはセンサの
製作袋オフセット調整、出力直線性の補正或いは利得等
の出力修正を伴う。この出力修正は従来回路部品中抵抗
の調整により行われており、該抵抗はＩＣ化チップと独
立し外部で調整していた。この方法によればレーザ、及
びサンドブラスト法による厚膜抵抗トリミングが使用で
き出力精度を向上できる利点がある。しかし乍らこの方
法は該抵抗を外部に設けるため配線ロス、ノイズ損が生
じ、又製作工程を複雑化する欠点がある。本発明は該調
整用抵抗を半導体基体に一体そ形成することにより上記
の欠点を解消する１文 もので半導体基体の一部にダイヤフラム部を設け、該ダ
イヤプラム部上にピエゾ抵抗体を形成すると共に、該半
導体基体の他の部分に前記ピエゾ抵抗体の変化を出力す
る電気的回路素子を一体に集積の部分に多結晶シリコン
抵抗体を設けて他の電気的回路素子と配線したことを特
徴とする。
以下図面を参照して説明する。第１図は本発明に適用す
る半導体圧力センサの電気的等価回路図、第２図（ａ）
（ｂ）は本発明の実施例構造を示す要部断面図及び平面
（パターン）図である。
る半導体圧力センサの電気的等価回路図、第２図（ａ）
（ｂ）は本発明の実施例構造を示す要部断面図及び平面
（パターン）図である。
先ず第１図において、Ｒ１−Ｒ４はブリッジを形成する
ピエゾ抵抗、Ｒ５−Ｒ１８は出力調整用抵抗、八１〜Δ
４は増巾器であり、この回路機能は圧力による抵抗Ｒ１
〜Ｒ４の変化を電気的出力として端子Ｈ，Ｌより利（ｑ
用増中器Ａ２ 、Ａ３に入力すると共にオフセット調整
及び温度調整用増巾器Ａ１を介して出力用増巾器Ａ４を
通して電圧及び周波数出力を送出するものである。そし
てこの出力調整は抵抗Ｒ５〜Ｒ８及びＲ１７、Ｒ１８の
トリミングにより実施する。
ピエゾ抵抗、Ｒ５−Ｒ１８は出力調整用抵抗、八１〜Δ
４は増巾器であり、この回路機能は圧力による抵抗Ｒ１
〜Ｒ４の変化を電気的出力として端子Ｈ，Ｌより利（ｑ
用増中器Ａ２ 、Ａ３に入力すると共にオフセット調整
及び温度調整用増巾器Ａ１を介して出力用増巾器Ａ４を
通して電圧及び周波数出力を送出するものである。そし
てこの出力調整は抵抗Ｒ５〜Ｒ８及びＲ１７、Ｒ１８の
トリミングにより実施する。
次に第２図において、１はＰ型シリコン半導体基体、２
はその一部に設けたダイヤフラム部でその上部にはＮ型
分離糟３曽囲まれたＰ型溝電層４によりピエゾ抵抗Ｒ１
〜Ｒ４を形成している。５は半導体基体の他の部分上に
形成されるアンプ等いはＮ型溝電層ｐＳｎを設けてトラ
ンジスタ、或いはダイオード等が形成されている。次に
５１０２は酸化膜等の絶縁膜、６はアルミニウム等の回
路配線用導体、７は金属簿膜抵抗層で、第１図中抵抗Ｒ
ＩＯ，Ｒ１５、Ｒ１６に相応する。８は本発明の要部を
構成する多結晶シリコン層で絶縁膜ＳｉＯ２を介して所
要部に設けることにより抵抗Ｒ５〜Ｒ８及びＲ１γ、Ｒ
１８を形成する。係る構成を有する本発明の圧力センサ
は半導体基体のダイヤフラム部を除いた所要表面に絶縁
層を介してポリシリコン抵抗 抗を容易に一体化でき、しかも、ポリシリコン抵抗は周
知のように従来のレーザやサンプラと異なることによっ
て調整するのでなくて電気的に（ＩＸ電流密度の制御で
）抵抗値を容易に修正し得る。
はその一部に設けたダイヤフラム部でその上部にはＮ型
分離糟３曽囲まれたＰ型溝電層４によりピエゾ抵抗Ｒ１
〜Ｒ４を形成している。５は半導体基体の他の部分上に
形成されるアンプ等いはＮ型溝電層ｐＳｎを設けてトラ
ンジスタ、或いはダイオード等が形成されている。次に
５１０２は酸化膜等の絶縁膜、６はアルミニウム等の回
路配線用導体、７は金属簿膜抵抗層で、第１図中抵抗Ｒ
ＩＯ，Ｒ１５、Ｒ１６に相応する。８は本発明の要部を
構成する多結晶シリコン層で絶縁膜ＳｉＯ２を介して所
要部に設けることにより抵抗Ｒ５〜Ｒ８及びＲ１γ、Ｒ
１８を形成する。係る構成を有する本発明の圧力センサ
は半導体基体のダイヤフラム部を除いた所要表面に絶縁
層を介してポリシリコン抵抗 抗を容易に一体化でき、しかも、ポリシリコン抵抗は周
知のように従来のレーザやサンプラと異なることによっ
て調整するのでなくて電気的に（ＩＸ電流密度の制御で
）抵抗値を容易に修正し得る。
しかもポリシリコン抵抗が他の拡散抵抗或いは金属ａ膜
抵抗と一体に形成できるので夫々抵抗を組合せることに
より広範囲の機能調整が可能である。
抵抗と一体に形成できるので夫々抵抗を組合せることに
より広範囲の機能調整が可能である。
因みに第１図中抵抗Ｒ７，Ｒ８が主たる調整抵抗である
が、これをポリシリコン抵抗により形成することにより
温度補償機能を有する増巾器Ａ１の入力部の電位（基準
）が安定し又、温度係数の小さい金属抵抗Ｒｈｏとの組
合せ即ち該抵抗Ｒ７、Ｒ８の温度特性と今比較してその
結合が容易となり極めて安定した温度補償回路が構成で
きる。又抵抗Ｒ１７とＲ１８で利得を調整している点に
調整抵抗が使われているがこの抵抗Ｒ＋８を小さくする
ことで増巾器Ａ４の利（ηが上る。これが抵抗Ｒ１８を
抵抗分割して利Ｉｌｌ整を精密にしている。
が、これをポリシリコン抵抗により形成することにより
温度補償機能を有する増巾器Ａ１の入力部の電位（基準
）が安定し又、温度係数の小さい金属抵抗Ｒｈｏとの組
合せ即ち該抵抗Ｒ７、Ｒ８の温度特性と今比較してその
結合が容易となり極めて安定した温度補償回路が構成で
きる。又抵抗Ｒ１７とＲ１８で利得を調整している点に
調整抵抗が使われているがこの抵抗Ｒ＋８を小さくする
ことで増巾器Ａ４の利（ηが上る。これが抵抗Ｒ１８を
抵抗分割して利Ｉｌｌ整を精密にしている。
更に抵抗ＲＩ Ｒ２Ｒ３Ｒ４のピエゾ抵抗ブリッジの一
方の出力Ｒ３、Ｒ４にＲ５Ｒ６の調整抵抗を入れ機械的
トリミングでなく電気的にトリミングにして他の回路を
接続して測定する機能トリミングの方法に非常に適した
構成がとれる。
方の出力Ｒ３、Ｒ４にＲ５Ｒ６の調整抵抗を入れ機械的
トリミングでなく電気的にトリミングにして他の回路を
接続して測定する機能トリミングの方法に非常に適した
構成がとれる。
以上の説明から明らかなように本発明によれば圧力セン
サ素子の中に金属１ｆｌｌ抵抗と抵抗値修正させ一体化
のセンサ素°子とすることができるので
サ素子の中に金属１ｆｌｌ抵抗と抵抗値修正させ一体化
のセンサ素°子とすることができるので
第１図は電気的等価回路図、第２図（ａ）（ｂ）は本発
明の一実施例構造を示す要部断面図及び平面（パターン
）図である。 図において、１はシリコン基体、２はダイヤフラム部、
３は分計Ｌ４、ｐ、ｎは拡散層、３ｉ０２は絶縁層、５
はＩＣ部、６は導体、７は金属薄膜抵抗、８は多結晶シ
リコン層、Ｒ１−Ｒ４はピエゾ抵抗体、Ｒ５−Ｒ１８は
調整中（抗はＡ１〜Ａ４は増巾器である。 特許出願人 新電元工業株式会社第−り因
明の一実施例構造を示す要部断面図及び平面（パターン
）図である。 図において、１はシリコン基体、２はダイヤフラム部、
３は分計Ｌ４、ｐ、ｎは拡散層、３ｉ０２は絶縁層、５
はＩＣ部、６は導体、７は金属薄膜抵抗、８は多結晶シ
リコン層、Ｒ１−Ｒ４はピエゾ抵抗体、Ｒ５−Ｒ１８は
調整中（抗はＡ１〜Ａ４は増巾器である。 特許出願人 新電元工業株式会社第−り因
Claims (1)
- 半導体基体の一部にダイヤフラム部を設け、該ダイヤフ
ラム部上にピエゾ抵抗体を形成すると共に、該半導体基
体の他の部分に前記ピエゾ抵抗体の変化を出力する電気
的回路素子を一体に集積した半導体圧力センサにおいて
前記半導体基体の他の部分に多結晶シリコン抵抗体を設
けて他の電気的回路素子と配線した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 |
|---|---|---|---|
| JP7659287A JPS63241969A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 半導体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7659287A JPS63241969A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 半導体圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63241969A true JPS63241969A (ja) | 1988-10-07 |
Family
ID=13609578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7659287A Pending JPS63241969A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 半導体圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63241969A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01150832A (ja) * | 1987-12-08 | 1989-06-13 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体圧力センサ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5498266A (en) * | 1978-01-20 | 1979-08-03 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Semiconductor strain converter |
| JPS6220378A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-01-28 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 集積圧力センサ素子 |
| JPS6220379A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-01-28 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 集積圧力センサ素子 |
-
1987
- 1987-03-30 JP JP7659287A patent/JPS63241969A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5498266A (en) * | 1978-01-20 | 1979-08-03 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Semiconductor strain converter |
| JPS6220378A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-01-28 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 集積圧力センサ素子 |
| JPS6220379A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-01-28 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 集積圧力センサ素子 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01150832A (ja) * | 1987-12-08 | 1989-06-13 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体圧力センサ |
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