DE4030466A1 - Piezo-widerstandsvorrichtung - Google Patents

Piezo-widerstandsvorrichtung

Info

Publication number
DE4030466A1
DE4030466A1 DE4030466A DE4030466A DE4030466A1 DE 4030466 A1 DE4030466 A1 DE 4030466A1 DE 4030466 A DE4030466 A DE 4030466A DE 4030466 A DE4030466 A DE 4030466A DE 4030466 A1 DE4030466 A1 DE 4030466A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piezo resistance
resistance device
piezo
semiconductor substrate
separating
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.)
Granted
Application number
DE4030466A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4030466C2 (de
Inventor
French Patrick James
Toshiro Shinohara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US07/586,774 priority Critical patent/US5172205A/en
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to DE4030466A priority patent/DE4030466C2/de
Publication of DE4030466A1 publication Critical patent/DE4030466A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4030466C2 publication Critical patent/DE4030466C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C10/00Adjustable resistors
    • H01C10/10Adjustable resistors adjustable by mechanical pressure or force
    • H01C10/103Adjustable resistors adjustable by mechanical pressure or force by using means responding to magnetic or electric fields, e.g. by addition of magnetisable or piezoelectric particles to the resistive material, or by an electromagnetic actuator
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/0802Details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/12Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by alteration of electrical resistance
    • G01P15/123Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by alteration of electrical resistance by piezo-resistive elements, e.g. semiconductor strain gauges

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Piezo-Widerstandsvorrichtung, gebildet auf einem Halbleitersubstrat zur Verwendung in einem Beschleunigungsmesser, einem Drucksensor od. dgl.
In neuerer Zeit sind mikrominiaturisierte Piezo-Widerstandsvorrichtungen zur Verwendung bei der Erfassung von Beschleunigungen durch Erfassen einer kleinen Spannungsveränderung oder Widerstandsveränderung infolge des Piezo-Widerstandseffektes eines Halbleiterfilmes, der auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet ist, entwickelt worden. Solch ein Piezo-Widerstandsvorrichtung wird unter Verwendung einer Dünnschicht- oder Dünnfilmtechnologie ausgebildet und hat daher hervorragende Merkmale, dergestalt, daß sie in ihrer Größe extrem klein ausgeführt werden kann, z. B. mit einer Länge von ungefähr 100 µm eines Schwingungsabschnittes, einer Dicke von ungefähr 1 µm und einer Gesamtchip-Größe von ungefähr 1 mm2, wobei außerdem ein derartiges Element in demselben Substrat gemeinsam mit anderen Vorrichtungen in einer integrierten Schaltung ausgebildet werden kann.
In einer Piezo-Widerstandsvorrichtung (piezoresistive Vorrichtung) wird z. B. ein Dünnschicht-Widerstandsmuster einer p⁺-Typ-Diffusionsschicht auf einer Oberfläche eines n-Typ Silizium-Halbleitersubstrates ausgebildet. In dieser Piezo-Widerstandsvorrichtung wird ein Leckstrom durch einen p-n-Übergang bei hohen Temperaturen von mehr als 150°C erzeugt.
Um dieses Problem zu überwinden, sind zwei Lösungen vorgeschlagen worden.
Bei der einen Lösung wird ein Polysilikonfilm als druckempfindlicher Widerstand verwendet, der von einem Substrat durch einen Siliziumoxidfilm getrennt ist. In diesem Fall wird kein Leckstrom zwischen dem Widerstand und dem Substrat selbst bei der hohen Temperatur erzeugt. Bei dieser Anordnung wird jedoch die Empfindlichkeit vermindert. Um dieses Problem zu verbessern, ist eine Laser-Rekristallisationstechnik verwendet worden, um größere Kristallkörner zu erzeugen. In diesem Fall bleibt jedoch der Empfindlichkeitsfaktor unter 45.
In einer anderen Lösung wird die SOI-Technik verwendet (Silizium auf Isolator). Ein Verfahren zum Erzeugen einer Piezo-Widerstandsvorrichtung unter Verwendung der SOI-Technik ist in den Fig. 1a bis 1c gezeigt.
In Fig. 1a wird eine p⁺-Typ-Diffusionsschicht 3 auf der Oberfläche eines zweiten Silizium-Halbleitersubstrates 2 ausgebildet und ein Silizizmoxidfilm 4 wird auf dem Oberflächenbereich des ersten Silizium-Halbleitersubstrates 1, getrennt von dem zweiten Silizium-Halbleitersubstrat 2, ausgebildet.
In Fig. 1b wird das zweite und erste Silizium-Halbleitersubstrat 2 und 1 elektrostatisch miteinander verbunden, so daß die p⁺-Typ- Diffusionsschicht 3 und der Siliziumoxidfilm 4 direkt miteinander in Kontakt sind.
In Fig. 1c wird das zweite Silizium-Halbleitersubstrat 2 durch Ätzen entfernt, um die p⁺-Typ-Diffusionsschicht 3 freizulegen.
In Fig. 1d wird die p⁺-Typ-Diffusionsschicht 3 strukturiert, um Piezo-Widerstände auf dem Siliziumoxidfilm 4 zu bilden und anschließend wird die Oberseite des resultierenden Materiales durch eine Siliziumoxidfilm 5 abgedeckt. Die Strukturierung des Siliziumoxidfilmes 5 wird ausgeführt, um Elektroden 6 an den Piezo-Widerständen auszubilden.
In Fig. 1e wird ein Siliziumoxidfilm 7 auf der Rückseite des ersten Silizium-Halbleitersubstrates 1 ausgebildet und ein Rückoberflächenbereich 8 des ersten Silizium-Halbleitersubstrates 1 wird geätzt, um eine Membran 9 zu bilden.
Bei diesem Verfahren werden gute elektrische Kennwerte und Eigenschaften selbst bei einer hohen Temperatur von ungefähr 250°C sowie ein hoher Empfindlichkeitsfaktor erreicht. Dieses Verfahren verwendet jedoch zwei Silizium-Halbleitersubstrate, von denen eines vollständig durch Ätzen entfernt wird und erfordert ein kompliziertes Herstellungsverfahren bzw. eine komplizierte Verarbeitung, die mit hohen Kosten verbunden ist.
Es ist demzufolge ein Ziel der vorliegenden Erfindung, im Hinblick auf die vorerläuterten Nachteile und Schwierigkeiten des Standes der Technik eine Piezo-Widerstandsvorrichtung zu schaffen, die mit hoher Empfindlichkeit und hohem Empfindlichkeitsfaktor selbst bei hoher Temperatur arbeiten kann, ohne daß sie ein zweite Substrat und eine komplizierte und teuere Herstellungsweise erfordert.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die obige Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Piezo-Widerstandsvorrichtung gelöst, mit einem Halbleitersubstrat, das eine ebene Oberfläche aufweist, mit Trennungs-Nuteinrichtungen, die in einem Oberflächenbereich des Halbleitersubstrates ausgebildet sind, wobei die beabstandenden bzw. trennenden Nuteinrichtungen einen Querschnitt aufweisen, der durch vier Ebenen begrenzt bzw. bestimmt ist und vier Seitenwandungen eines Siliziumoxidfilmes enthält, und mit Piezo-Widerstandseinrichtungen, die in dem Oberflächenbereich des Halbleitersubstrates ausgebildet und durch die Trennungs-Nuteinrichtungen umgeben sind, um die Piezo-Widerstandseinrichtungen von dem Halbleitersubstrat zu trennen, wobei die Piezo-Widerstandseinrichtung einen Querschnitt eines umgekehrten Dreieckes aufweist, gebildet durch eine (obere) Ebene und zwei weitere Ebenen.
Bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
Fig. 1a bis 1e sind Querschnittsdarstellungen, die ein herkömmliches Verfahren zum Erzeugen einer Piezo-Widerstandsvorrichtung zeigen,
Fig. 2a bis 2b zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Piezo-Wider­ standsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2a einen Querschnitt entlang der Linie 2a-2a in Fig. 2b,
Fig. 3a bis 3d Querschnittsdarstellungen, die ein Verfahren zur Herstellung der piezoresestiven Vorrichtung, die in den Fig. 2a und 2b gezeigt ist, darstellen, und
Fig. 4a und 4b weitere Ausführungsbeispiele einer Piezo-Wider­ standsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung.
Bezug nehmend nunmehr auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen die gleichen oder entsprechenden Teile in sämtlichen Darstellungen zeigen, so daß diese dann nicht noch einmal erläutert werden, ist in den Fig. 2a und 2b ein ersten Ausführungsbeispiel einer Piezo-Widerstandsvorrichtung (piezoresistive Vorrichtung) nach der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Wie in den Fig. 2a und 2b gezeigt ist, sind in dem Oberflächenbereich eines Einkristall-p-Typ-Silizium-Halbleiter­ substrates 10, das die Oberfläche entsprechend einer Ebene 100 aufweist, konzentrisch zu einem großen und kleinen Quadrat verlaufende Ring-Trennuten 13a und 13b ausgebildet, von denen jede einen Querschnitt besitzt, welche durch vier geneigte Ebenen oder Planflächen 111 gebildet wird, und die zwei Trennuten 13a und 13b sind durch Seitenwände umgeben, welche aus einem Siliziumoxidfilm 12 bestehen. Die zweite trennenden Nuten 13a, 13b sind mit Polysilizium bzw. Polysilikon 14 gefüllt. Ein quadratischer, ringförmiger p-Typ-Silizium-Inselbereich, der einen Querschnitt eines umgekehrten, auf der Spitze stehenden Dreieckes besitzt, wird durch eine flache Ebene 100 und zwei geneigte Ebenen bzw. Flächen 111 zwischen den beiden Trennuten 13a und 13b über die Siliziumoxidfilme 12 gebildet, um den Inselbereich vollständig einzuschließend und den Inselbereich von dem Substrat 10 zu separieren. In dem Inselbereich sind zwischen den Trennuten 13b und 13a des kleinen und großen Quadrats vier Piezo-Widerstands-Sensorbereiche 11a, 11b, 11c und 11d entlang der vier Seitenwandungen der kleinen quadratischen Ringtrennut 13b und vier p⁺-Typ-Diffusionsbereiche 15 zum Verbinden der Piezo-Widerstandsbereiche 11a, 11b, 11c und 11d in den vier Eckbereichen ausgebildet.
Die vorliegende Erfindung kann als ein einzelner Widerstand oder in Form einer Widerstandsbrücke, wie in Fig. 2b dargestellt, verwendet werden. In beiden Fällen werden die Enden des Widerstandes oder der Widerstände über die p⁺-Typ-Diffusionsbereiche 15 kontaktiert. Die gesamte Brücke der Widerstände ist innerhalb eines einzigen Inselbereiches von quadratischer Ringform enthalten. Alle Widerstände sind über Siliziumoxidfilme durch das Polysilizium bzw. Polysilikon voneinander getrennt, welches in die Trennuten eingefüllt ist und sind präzise parallel bzw. rechtwinklig zu der Richtung 110 angeordnet.
Ein Verfahren zum Herstellen der Piezo-Widerstandsvorrichtung, die in den Fig. 2a und 2b gezeigt ist, wird nunmehr im einzelnen anhand der Fig. 3a bis 3d erläutert.
In Fig. 3a werden ein Siliziumoxidfilm 16, ein Siliziumnitridfilm 17 und ein Siliziumoxidfilm 18 abfolgend auf einem p-Typ-Silizium-Halbleitersubstrat 10 abgelagert, das eine Oberfläche bzw. Oberseite der Ebene 100 aufweist, um einen Dreischichtfilm darauf auszubilden. Anschließend wird der Dreischichtfilm wahlweise unter Verwendung eines photolithographischen Verfahrens geätzt, um die Fenster 19 in dem Dreischichtfilm zu öffnen.
In Fig. 3b wird unter Verwendung des Dreischichtfilmes als eine Maske der Oberflächenbereich des Substrates 10 durch ein reaktives bzw. induktives Ionenätzen (RIE) auf eine bestimmte Tiefe geätzt, unter Verwendung eines Chlorgases, um Spalten 20 zu bilden, die Seitenwände in der Ebene 110 haben.
In Fig. 3c wird ein anisotropes Ätzen des resultierenden Substrates 10 ausgeführt, wobei der Dreischichtfilm als Maske verwendet wird, unter Verwendung einer Ätzlösung, die Kaliumhydroxid (KOH) enthält, um Trennuten 13 zu bilden, welche durch die Seitenwände der Fläche bzw. Ebene 110 gebildet werden.
Das Prinzip des anisotropen Ätzens der Vertiefungen bzw. Rillen oder Spalten 20, welche Seitenwände in der Ebene 110 besitzen, wird nunmehr im einzelnen erläutert.
Wie in den Fig. 3b und 3c gezeigt ist, weist das Silizium-Halbleitersubstrat 10 eine Oberfläche in der Ebene 100 auf, die sich in horizontaler Richtung erstreckt, sowie die Spalten 20, die Seitenwände besitzen, welche sich in der Ebene 110 und in vertikaler Richtung erstrecken. Anschließend wird das anisotrope Ätzen des Substrates 10 ausgeführt.
Wenn das anisotrope Ätzen des Substrates ausgeführt wird unter Verwendung der Ätzlösung, die KOH enthält, ist das Verhältnis der Ätzgeschwindigkeit bzw. -rate der Flächen 110 : 100 : 111 ungefähr 600 : 300 : 1. Daher können die Seitenflächen der Vertiefungen 20 äußerst rasch geätzt werden. Der Boden der Spalten 20 wird jeweils mit einer nicht so hohen Geschwindigkeit geätzt, kann jedoch auch geätzt werden, bis die vier Flächen bzw. Ebenen 111 freigelegt sind. Wenn die vier Flächen 111 geschaffen bzw. freigelegt sind, wird das Ätzen nahezu gestoppt oder die Ätzgeschwindigkeit wird sehr klein.
Nimmt man nunmehr an, daß eine Oberflächenbreite einer Siliziuminsel oder eines Abstandes zwischen den beiden Spalten oder Vertiefungen 20 W ist, daß eine Tiefe der Spalten D ist, daß eine Breite eines engen Abschnittes der Siliziuminsel, wenn das Ätzen gestoppt wird, S ist und daß ein Winkel zwischen den Ebenen bzw. Flächen 110 und 111 ⊖ ist (⊖=55,26°), wird die folgende Formel erfüllt:
W=S+D tan⊖.
Entsprechend kann einer der Werte W, D und S leicht bestimmt werden. Somit kann eine präzise und exakte Bearbeitung der Spalten bzw. Vertiefungen 20, ausgebildet in dem Substrat 10, leicht und einfach nur unter Verwendung der Ebene bzw. Fläche 111 als Ätzbeendigungsgröße ausgeführt werden, um eine gute Steuerbarkeit des Prozesses bzw. der Verarbeitung zu erhalten.
In Fig. 3d sind die Wände der Trennuten 13 oxidiert, während die engen Abschnitte der Siliziuminselbereiche 11 ebenfalls oxidiert sind, um Siliziumoxidfilme 12 zu bilden, die die Inselbereiche 11 von im Querschnitt umgekehrt dreieckiger Form zu umgeben, um die Siliziuminselbereiche 11 als Piezo-Widerstandsbereiche von dem Substrat 10 zutrennen. D.h. der umgekehrt dreieckige Inselbereich 11 ist zwischen den Trennuten 13 ausgebildet. Anschließend werden die Trennuten 13 durch das CVD-Verfahren mit Polysilikon bzw. Polysilizium 14 gefüllt. Fenster werden in den Eckbereichen der Dreischichtfilmabschnitte, ausgebildet auf der Oberfläche des Substrates durch das photolithographische Verfahren, geöffnet und eine Verunreinigung, wie z. B. ein Borion bzw. Borionen, wird in die Eckbereiche der Inselbereiche 11 diffundiert, um p⁺-Typ-Diffusionsbereiche 15 in den vier Eckabschnitten zu bilden, um so gute Kontakte der Piezo-Widerstandsbereiche 11a, 11b, 11c und 11d, die eine umgekehrt dreieckige Ausbildung haben, zu sichern. Anschließend werden die Dreischichtfilmabschnitte entfernt.
Anschließend wird die Oberfläche durch den Siliziumoxidfilm abgedeckt und ein Gleitfähigkeitsmuster wird auf der Oberfläche des resultierenden Materiales in herkömmlicher Weise ausgebildet, um eine Piezo-Widerstandsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zu erhalten.
Bei der piezoresistiven Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung sind die Piezo-Widerstandsbereiche 11 (11a, 11b, 11c und 11d) von umgekehrt dreieckiger Gestaltung jeweils durch eine flache Ebene 100 und zwei geneigte Ebenen 110 umgeben. Daher kann, wenn die Piezo-Widerstandsbereiche oder Inselbereiche gebildet werden, das Ätzen mit guter Steuerbarkeit und hoher Genauigkeit ausgeführt werden. Somit kann bei der Piezo-Widerstandsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung durch lediglich richtige Auswahl der Ätzrichtungen das Ätzen mit guter Steuerbarkeit ausgeführt werden und die Genauigkeit bei der Ausbildung der Formen, wie z. B. der Trennuten und der umgekehrt dreieckigen Inselbereiche, kann präzise erreicht werden. Da außerdem der dreieckige Piezo-Widerstandsbereich eine größere mechanische Festigkeit besitzt, kann seine Größe im Vergleich zu einem rechteckgigen Piezo-Widerstandsbereich vermindert werden und die Empfindlichkeit kann erhöht werden.
Da bei der Piezo-Widerstandsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung die Oberfläche durch einen Siliziumoxidfilm abgedeckt ist und keine p-n-Sperrschicht verwendet wird, wird kein Leckstrom zwischen den Piezo-Widerstandsbereichen und dem Substrat erzeugt. In diesem Fall kann die piezoresistive Vorrichtung oder jede Beeinträchtigung selbst bei einer Temperatur von ungefahr 250°C arbeiten, im Vergleich hierzu kann eine herkömmliche Vorrichtung, die einen p-n-Übergang zwischen den Widerstandsbereichen und dem Substrat enthält, lediglich bis zu einer Temperatur von ungefähr höchstens 150°C sicher arbeiten.
Bei der Piezo-Widerstandsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird die Empfindlichkeit bzw. der Empfindlichkeitsfaktor erhöht und auf ungefähr 120 verbessert, im Vergleich mit einem Empfindlichkeitsfaktor von 40 bei der herkömmlichen Vorrichtung, die Polysilikon bzw. Polysilizium verwendet.
In den Fig. 4a und 4b sind weitere Ausführungsformen der Piezo-Widerstandsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. In Fig. 4a ist die Piezo-Widerstandsvorrichtung in einem p-Typ-Diffusionsbereich 22, ausgebildet in einem n-Typ- Silizium-Halbleitersubstrat 21, gebildet und in Fig. 4b ist die piezoresistive Vorrichtung in einer p-Typ-epitaktischen Schicht 23, gewachsen auf einer n-Typ-getragenen Schicht 24 gebildet. Ein elektrochemisches Ätzen wird verwendet, um eine Membran für eine Piezo-Widerstandsvorrichtung, wie z. B. einen Drucksensor, zu bilden, und der p-n-Übergang kann als Ätzstoppglied in dem elektrochemischen Ätzen verwendet werden. Auf diese Weise kann eine Dicke der Membran leicht gesteuert werden.
Wenn bei dem Ätzprozeß ein KOH-Ätzmittel bei einer Temperatur von 70°C gehalten wird, wird eine positive Spannung an die n-Schicht angelegt, das Ätzen der n-Typ-Siliziumschicht 21 oder der n⁺-Typ-bedeckten Schicht 24 wird gestoppt, so daß hierdurch leicht die Dicke der Membran gesteuert werden kann.
Die Erfindung betrifft eine piezoresistive Vorrichtung, in der Trennuten, die einen Querschnitt besitzen, welcher durch vier ebene Flächen 111 bestimmt wird und die Seitenwände aus einem Siliziumoxidfilm enthalten, in einem Oberflächenbereich eines Halbleitersubstrates ausgebildet, der eine Oberfläche mit einer ebenen Fläche 100 besitzt und zumindest ein Piezo-Widerstand mit einem Querschnitt eines umgekehrten Dreieckes wird durch die eine ebene Fläche 100 und die beiden ebenen Flächen 111 in dem Oberflächenbereich des Halbleitersubstrates gebildet und wird durch die Trennuten zum Trennen des Piezo-Widerstandes von dem Halbleitersubstrat umgeben.

Claims (7)

1. Piezo-Widerstandsvorrichtung, gekennzeichnet durch,
ein Halbleitersubstrat (10) mit einer ebenen Oberfläche (110),
einer Trennuteinrichtung (13a, 13b) , die in einem Oberflächenbereich des Halbleitersubstrates (10) ausgebildet ist, wobei die Trennuteinrichtung (13a, 13b) einen Querschnitt besitzt, der durch vier ebene Flächen (111) bestimmt ist und Seitenwände aus einem Siliziumoxidfilm aufweist, und
eine Piezo-Widerstandseinrichtung (11), ausgebildet in dem Oberflächenbereich des Halbleitersubstrates (10) und umgeben durch die Trennuteinrichtung (13a, 13b) zum Abtrennen der Piezo-Widerstandseinrichtung (11) von dem Halbleitersubstrat (10), wobei die Piezo-Widerstandseinrichtung (11) einen Querschnitt in Form eines auf der Spitze stehenden Dreieckes aufweist, begrenzt durch die eine ebene Oberfläche (100) und zwei ebene Flächen (111).
2. Piezo-Widerstandsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitersubstrat (10) eine p-Typ-Siliziumschicht aufweist und daß die Piezo-Widerstandseinrichtung (11) eine p-Typ-Siliziumschicht beinhaltet und parallel sowie rechtwinklig zu einer Richtung der ebenen Fläche (110) ausgerichtet ist.
3. Piezo-Widerstandsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennuteinrichtung (13a, 13b) konzentrisch große und kleine quadratische Ringtrennuten beinhaltet, die einen quadratischen ringförmigen Inselbereich begrenzen, der die Piezo-Widerstandseinrichtung (11) enthält.
4. Piezo-Widerstandsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennuteinrichtung (13a, 13b) mit Polysilikon bzw. Polysilizium ausgefüllt ist.
5. Piezo-Widerstandsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Piezo-Widerstandseinrichtung (11) vier Piezo-Widerstandssensorbereiche (11a bis 11d) aufweist, die entlang der vier Seiten der das kleine Quadrat bildenden ringförmigen Trennut (13b) angeordnet sind.
6. Piezo-Widerstandsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Piezo-Widerstandssensorbereiche (11a bis 11d) untereinander durch p-Typ-Diffusionsbereiche (15) verbunden sind.
7. Piezo-Widerstandsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine n-Typ-Schicht auf einer Rückseite des Halbleitersubstrates (10) ausgebildet ist.
DE4030466A 1990-09-26 1990-09-26 Piezo-Widerstandsvorrichtung Expired - Fee Related DE4030466C2 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/586,774 US5172205A (en) 1990-09-26 1990-09-24 Piezoresistive semiconductor device suitable for use in a pressure sensor
DE4030466A DE4030466C2 (de) 1990-09-26 1990-09-26 Piezo-Widerstandsvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4030466A DE4030466C2 (de) 1990-09-26 1990-09-26 Piezo-Widerstandsvorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4030466A1 true DE4030466A1 (de) 1992-04-02
DE4030466C2 DE4030466C2 (de) 1993-10-14

Family

ID=6415032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4030466A Expired - Fee Related DE4030466C2 (de) 1990-09-26 1990-09-26 Piezo-Widerstandsvorrichtung

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5172205A (de)
DE (1) DE4030466C2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2704949A1 (fr) * 1993-05-06 1994-11-10 Bosch Gmbh Robert Procédé pour la fabrication de capteurs et capteur fabriqué selon ce procédé.
DE102006053021A1 (de) * 2006-11-10 2008-05-15 Hella Kgaa Hueck & Co. Kraftfahrzeugsensor, insbesondere Batteriesensor mit Messwiderstand

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3114453B2 (ja) * 1993-10-05 2000-12-04 株式会社日立製作所 物理量検出センサ及びプロセス状態検出器
US5511428A (en) * 1994-06-10 1996-04-30 Massachusetts Institute Of Technology Backside contact of sensor microstructures
JP3883699B2 (ja) 1997-11-20 2007-02-21 エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 自己検知型spmプローブ及びspm装置
US20020003274A1 (en) * 1998-08-27 2002-01-10 Janusz Bryzek Piezoresistive sensor with epi-pocket isolation
US6006607A (en) * 1998-08-31 1999-12-28 Maxim Integrated Products, Inc. Piezoresistive pressure sensor with sculpted diaphragm
US6346742B1 (en) 1998-11-12 2002-02-12 Maxim Integrated Products, Inc. Chip-scale packaged pressure sensor
US6351996B1 (en) 1998-11-12 2002-03-05 Maxim Integrated Products, Inc. Hermetic packaging for semiconductor pressure sensors
US6229190B1 (en) 1998-12-18 2001-05-08 Maxim Integrated Products, Inc. Compensated semiconductor pressure sensor
US6255728B1 (en) 1999-01-15 2001-07-03 Maxim Integrated Products, Inc. Rigid encapsulation package for semiconductor devices
US6341528B1 (en) * 1999-11-12 2002-01-29 Measurement Specialties, Incorporated Strain sensing structure with improved reliability
FR2827041B1 (fr) * 2001-07-03 2003-12-12 Commissariat Energie Atomique Dispositif piezoresistif et procedes de fabrication de ce dispositif
US7594440B2 (en) * 2006-10-05 2009-09-29 Endevco Corporation Highly sensitive piezoresistive element
CA2623793C (en) * 2008-03-03 2010-11-23 Schlumberger Canada Limited Microfluidic apparatus and method for measuring thermo-physical properties of a reservoir fluid
WO2011013111A2 (en) 2009-07-31 2011-02-03 Schlumberger Canada Limited Pressure measurement of a reservoir fluid in a microfluidic device
US8535967B2 (en) * 2010-10-29 2013-09-17 Honeywell International Inc. Method and system for etching a diaphragm pressure sensor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3918769A1 (de) * 1988-06-08 1989-12-14 Nippon Denso Co Halbleiterdrucksensor und verfahren zu seiner herstellung

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4236137A (en) * 1979-03-19 1980-11-25 Kulite Semiconductor Products, Inc. Semiconductor transducers employing flexure frames
US4506283A (en) * 1981-05-08 1985-03-19 Rockwell International Corporation Small area high value resistor with greatly reduced parasitic capacitance
JPS6142968A (ja) * 1984-08-07 1986-03-01 Nippon Denso Co Ltd 圧力−電気変換装置およびその製造方法
EP0195232B1 (de) * 1985-03-20 1991-12-11 Hitachi, Ltd. Piezoresistiver Belastungsfühler
US4793194A (en) * 1985-03-26 1988-12-27 Endevco Corporation Piezoresistive transducer
US4737473A (en) * 1985-03-26 1988-04-12 Endevco Corporation Piezoresistive transducer
JPS62124777A (ja) * 1985-11-25 1987-06-06 Nissan Motor Co Ltd 半導体力学量センサ
US4706100A (en) * 1986-08-01 1987-11-10 Honeywell Inc. High temperature hetero-epitaxial pressure sensor
JPS6340379A (ja) * 1986-08-05 1988-02-20 Fujitsu Ltd 加速度センサ
JPS63292051A (ja) * 1987-05-26 1988-11-29 Tdk Corp 気体検知素子
US4874500A (en) * 1987-07-15 1989-10-17 Sri International Microelectrochemical sensor and sensor array
JP2610294B2 (ja) * 1988-03-31 1997-05-14 株式会社東芝 化学センサ
JP2685819B2 (ja) * 1988-03-31 1997-12-03 株式会社東芝 誘電体分離半導体基板とその製造方法
JPH0234973A (ja) * 1988-07-25 1990-02-05 Yokogawa Electric Corp 半導体圧力センサ
US5006487A (en) * 1989-07-27 1991-04-09 Honeywell Inc. Method of making an electrostatic silicon accelerometer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3918769A1 (de) * 1988-06-08 1989-12-14 Nippon Denso Co Halbleiterdrucksensor und verfahren zu seiner herstellung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US-Z.: Electronics, 6.11.1980, S. 113-122 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2704949A1 (fr) * 1993-05-06 1994-11-10 Bosch Gmbh Robert Procédé pour la fabrication de capteurs et capteur fabriqué selon ce procédé.
DE102006053021A1 (de) * 2006-11-10 2008-05-15 Hella Kgaa Hueck & Co. Kraftfahrzeugsensor, insbesondere Batteriesensor mit Messwiderstand

Also Published As

Publication number Publication date
US5172205A (en) 1992-12-15
DE4030466C2 (de) 1993-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4019821C2 (de) Halbleiterbeschleunigungsmesser und Verfahren zu dessen Herstellung
DE4030466C2 (de) Piezo-Widerstandsvorrichtung
DE69729941T2 (de) Beschleunigungsmesselement sowie verfahren zu seiner herstellung
DE4000903C1 (de)
DE19921241B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersensors für eine dynamische Größe
DE19537814B4 (de) Sensor und Verfahren zur Herstellung eines Sensors
DE4315012B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Sensoren und Sensor
DE19906046B4 (de) Halbleitersensoren für eine physikalische Größe mit einem Stoppabschnitt
DE10065013B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines mikromechanischen Bauelements
DE4331798B4 (de) Verfahren zur Herstellung von mikromechanischen Bauelementen
DE3335772A1 (de) Piezowiderstands-messgroessen-umformer
DE4309207C2 (de) Halbleitervorrichtung mit einem piezoresistiven Drucksensor
DE19906067A1 (de) Halbleitersensor für physikalische Größen und dessen Herstellungsverfahren
DE19719601A1 (de) Beschleunigungssensor
DE2429894B2 (de) Polykristalliner monolithischer druckfuehler und verfahren zu seiner herstellung
DE4016471A1 (de) Mikromechanischer neigungssensor
DE4309206C1 (de) Halbleitervorrichtung mit einem Kraft- und/oder Beschleunigungssensor
DE2705068A1 (de) Feststoffenergiewandler und verfahren zu dessen herstellung
DE4130044A1 (de) Halbleiter-drucksensor
DE4318466B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Sensors
DE19503236A1 (de) Sensor aus einem mehrschichtigen Substrat
DE4016472C2 (de)
DE4132105C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterstruktur mit einer konkaven Krümmung
EP0979992B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Mikromechanischen Sensors
DE4203833A1 (de) Verfahren zur herstellung von siliziumhalbleiter-beschleunigungsmesser-bauelementen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee