JP2000055758A - Manufacture of semiconductor pressure sensor - Google Patents

Manufacture of semiconductor pressure sensor

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JP2000055758A
JP2000055758A JP10224953A JP22495398A JP2000055758A JP 2000055758 A JP2000055758 A JP 2000055758A JP 10224953 A JP10224953 A JP 10224953A JP 22495398 A JP22495398 A JP 22495398A JP 2000055758 A JP2000055758 A JP 2000055758A
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silicon substrate
etching
diffusion region
trench
oxide film
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Kenichi Yokoyama
賢一 横山
Masakazu Terada
雅一 寺田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid the instability of stress due to a sealing member, by increasing the gap of etching liquid injection ports that is provided in either the <110> direction or <100> direction of a single crystal silicon substrate. SOLUTION: An N well region 5 is arranged on a P-well region 4 where the orientation face is (100) face for penetrating the N well region 5, and at the same time a trench 9 for injecting an etching liquid reaching a specific depth is provided at the lower P well region 4 with a specific gap in either the <110> or <100> direction of a single crystal silicon substrate. Then, a single crystal silicon substrate is etched by injecting an anisotropic etching liquid through the trench 9 for injecting the etching liquid, a cavity 7 where a side wall 7a is constituted by the face (111) whose width becomes narrower in upper and lower directions in a depthwise direction from the widest site is formed, and a through hole 8 and a penetration hole 9 are blocked by a sealing member 10.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は半導体圧力センサ
の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor pressure sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の半導体センサチップの小型化、高
精度化に伴い、センシング部であるダイヤフラムの小型
・薄肉化、高精度化が進んでいる。出願人は、特願平9
−295678号において基準圧力室を内蔵した小型・
薄肉ダイヤフラムを有するセンサの製造方法を提案して
いる。その製造方法は、シリコン基板の表面にX字状ま
たは十字状に配列した微小穴からのシリコン異方性エッ
チングを行い、基準圧力室となる空洞部を形成し、その
後、微小穴を真空封止してセンシング部とするものであ
る。
2. Description of the Related Art Along with the recent miniaturization and high accuracy of a semiconductor sensor chip, a diaphragm serving as a sensing unit has been reduced in size, thickness, and accuracy. The applicant is Japanese Patent Application No. Hei 9
-295678 No.
A method for manufacturing a sensor having a thin diaphragm is proposed. The manufacturing method is to perform silicon anisotropic etching from micro holes arranged in an X-shape or cross on the surface of a silicon substrate to form a cavity serving as a reference pressure chamber, and then vacuum seal the micro holes. Then, the sensing unit is used.

【0003】より詳しくは、図24に示すように、表面
の面方位が(100)面の単結晶シリコン基板50の上
にマスク材51を配置し、マスク材51に形成した多数
の透孔52を通して露出したシリコン基板50に対し異
方性エッチングを行い、空洞53を形成する。このとき
のシリコン異方性エッチングは、次のように進む。
More specifically, as shown in FIG. 24, a mask material 51 is arranged on a single-crystal silicon substrate 50 having a (100) plane orientation, and a large number of through-holes 52 formed in the mask material 51 are formed. The cavity 53 is formed by performing anisotropic etching on the silicon substrate 50 exposed through the through hole. The silicon anisotropic etching at this time proceeds as follows.

【0004】まず、マスク材51の透孔52から露出し
たシリコン基板50がエッチングされて図24において
実線で示す断面V字状の空洞54が形成され、その後、
空洞54の側壁でのポイントP10はエッチングの進行
により一点鎖線で示すようにP11に移動し、断面V字
状の空洞55が形成される。そして、隣り合うV字状の
空洞55における端部同士が重なり、この重なり部P2
0から下方向にエッチングが進行し、最終的に(11
1)面でストップして断面がV字状かつ平面が方形の空
洞53が形成される。
First, the silicon substrate 50 exposed from the through hole 52 of the mask material 51 is etched to form a cavity 54 having a V-shaped cross section indicated by a solid line in FIG.
The point P10 on the side wall of the cavity 54 moves to P11 as indicated by a dashed line due to the progress of etching, and a cavity 55 having a V-shaped cross section is formed. Then, the ends of the adjacent V-shaped cavities 55 overlap with each other, and this overlapping portion P2
The etching proceeds downward from 0, and finally (11
1) A cavity 53 having a V-shaped cross section and a rectangular plane is formed by stopping at the plane.

【0005】このようにポイントP10からP11に向
かう(311)面の角落ち工程と、ポイントP20から
下方向に向かう(311)面の角落ち工程とを有する。
この製造方法において、隣り合うV字状の空洞55にお
ける端部同士が重なり両者が連通する必要があり、その
ため、隣接する透孔52の間隔Wも非常に狭くする必要
があった。そして、この透孔52は封止されるわけであ
るが、真空封止する材料としてはシリコン以外の材料を
用いるので、センシング部であるダイヤフラムには複雑
な応力分布が発生することとなり、封止形状による不安
定要素を持つこととなる。これによりセンサとしての圧
力特性も不安定となりやすい。
[0005] As described above, there is a corner drop process of the (311) plane going from point P10 to point P11 and a corner drop process of the (311) surface going downward from point P20.
In this manufacturing method, the ends of the adjacent V-shaped cavities 55 need to overlap and communicate with each other, so that the interval W between the adjacent through holes 52 also needs to be very small. The through-hole 52 is sealed. However, since a material other than silicon is used as a material for vacuum sealing, a complicated stress distribution is generated in the diaphragm serving as the sensing unit, and the sealing is performed. It has an unstable element due to the shape. As a result, the pressure characteristics of the sensor tend to be unstable.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明の目
的は、単結晶シリコン基板の<110>方向または<1
00>方向に並設されるエッチング液注入口の間隔を広
くして封止部材による応力の不安定性を回避することが
できる半導体圧力センサの製造方法を提供することにあ
る。
Therefore, an object of the present invention is to provide a single crystal silicon substrate in the <110> direction or <1> direction.
It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor pressure sensor capable of avoiding instability of stress caused by a sealing member by widening an interval between etching solution injection ports arranged in parallel in the <00> direction.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の半導体
圧力センサの製造方法によれば、表面の面方位が(10
0)面の単結晶シリコン基板の上に、ダイヤフラム形成
材が配置される。そして、ダイヤフラム形成材を貫通す
るとともにその下の単結晶シリコン基板に所定の深さに
達するエッチング液注入用トレンチが、単結晶シリコン
基板の<110>方向または<100>方向に所定の間
隔をおいて並設される。さらに、エッチング液注入用ト
レンチを通した異方性エッチング液の注入により単結晶
シリコン基板がエッチングされて、側壁を、最も広い部
位から深さ方向において上下方向に向かうほど幅が狭く
なる(111)面にて構成した空洞が形成される。最後
に、ダイヤフラム形成材の貫通孔が封止部材にて塞がれ
る。
According to the method of manufacturing a semiconductor pressure sensor according to the present invention, the plane orientation of the surface is (10).
A diaphragm forming material is arranged on the single crystal silicon substrate on the 0) plane. Etching solution injection trenches penetrating the diaphragm forming material and reaching a predetermined depth in the single crystal silicon substrate thereunder are formed at predetermined intervals in the <110> direction or the <100> direction of the single crystal silicon substrate. And are juxtaposed. Further, the single crystal silicon substrate is etched by the injection of the anisotropic etching solution through the etching solution injection trench, and the width of the side wall becomes narrower in the depth direction from the widest portion to the vertical direction (111). A cavity composed of surfaces is formed. Finally, the through hole of the diaphragm forming material is closed by the sealing member.

【0008】この製造の際のシリコンエッチングに関す
るメカニズムを、図24に代わる図23を用いて説明す
る。シリコン基板50の上にマスク材51を配置し、マ
スク材51に形成した透孔52の下のシリコン基板50
にトレンチ56を形成し、トレンチ56を通した異方性
エッチングを行うと、実線で示すトレンチ56の側壁で
のポイントP1はエッチングの進行により一点鎖線で示
すようにP2に移動し、断面形状として菱形の空洞55
となる。そして、隣り合う菱形の空洞55の先端部同士
が重なり、この重なり部P3からから上下方向にエッチ
ングが進み、断面が菱形で、かつ、平面が方形の空洞5
3が形成される。
[0008] A mechanism relating to silicon etching during this manufacturing will be described with reference to FIG. 23 instead of FIG. 24. A mask material 51 is disposed on a silicon substrate 50, and the silicon substrate 50 under a through-hole 52 formed in the mask material 51.
When a trench 56 is formed in the trench 56 and anisotropic etching is performed through the trench 56, the point P1 on the side wall of the trench 56 shown by a solid line moves to P2 as shown by a one-dot chain line as the etching proceeds, and the cross-sectional shape becomes Diamond-shaped cavity 55
Becomes Then, the tips of the adjacent rhombic cavities 55 overlap with each other, and the etching progresses vertically from this overlapping portion P3, and the cavities 5 each have a rhombic cross section and a square planar shape.
3 is formed.

【0009】ここで、トレンチ56の深さを「D」、透
孔52およびトレンチ56の間隔を「W」、透孔52お
よびトレンチ56の幅を「a」とするときの関係として
は、 W=a+2D を満足させると、図23のように空洞55の先端部同士
を連通させることができることとなる。
Here, when the depth of the trench 56 is "D", the interval between the through hole 52 and the trench 56 is "W", and the width of the through hole 52 and the trench 56 is "a", the relationship is as follows. = A + 2D, the distal ends of the cavities 55 can communicate with each other as shown in FIG.

【0010】つまり、トレンチ56の深さであるD値を
大きくすれば透孔およびトレンチの間隔Wを大きくする
ことができる。よって、図24の比較例ではa値が一定
ならばW値も一義的に決まってしまうが、図23の本方
式ではa値が一定であるときにもトレンチ深さDを大き
くすることによりW値を大きくすることができる。
That is, if the D value which is the depth of the trench 56 is increased, the distance W between the through hole and the trench can be increased. Therefore, in the comparative example of FIG. 24, if the a value is constant, the W value is uniquely determined. However, in the present method of FIG. 23, even when the a value is constant, the W value is increased by increasing the trench depth D. The value can be increased.

【0011】このようにセンシング部となるダイヤフラ
ムの製造方法として、図24の製造方法に対しトレンチ
エッチング工程を追加した図23の製造方法を採用する
ことにより、隣接する透孔の間隔を拡大可能となり、透
孔の封止部位数を削減することができる。その結果、応
力の加わりにくい構造とすることができ、圧力特性の高
精度化を達成できる。
As described above, by adopting the manufacturing method shown in FIG. 23 in which a trench etching step is added to the manufacturing method shown in FIG. 24 as a method for manufacturing a diaphragm serving as a sensing portion, the distance between adjacent through holes can be increased. In addition, the number of sealing portions of the through holes can be reduced. As a result, a structure in which stress is not easily applied can be achieved, and high precision of the pressure characteristics can be achieved.

【0012】以上のように、単結晶シリコン基板の<1
10>方向または<100>方向に並設されるエッチン
グ液注入口の間隔を広くして封止部材による応力の不安
定性を回避することができることとなる。
As described above, the single crystal silicon substrate <1
The instability of the stress due to the sealing member can be avoided by increasing the interval between the etching solution injection ports arranged in parallel in the 10> direction or the <100> direction.

【0013】ここで、請求項2に記載のように、表面の
面方位が(100)面の単結晶シリコン基板の表層部
に、第1の導電型の不純物拡散領域と第2の導電型の不
純物拡散領域とからなる二重拡散領域を形成し、二重拡
散領域での上側の不純物拡散領域を貫通し、かつ、その
下に所定の深さに達するエッチング液注入用トレンチを
形成し、二重拡散領域の第1の導電型の不純物拡散領域
と第2の導電型の不純物拡散領域との間に電位差を生じ
させた状態で異方性エッチングを行いPN接合界面でエ
ッチングをストップさせるようにしたり、請求項3に記
載のように、基板の上に埋込酸化膜を介して配置したシ
リコン基板に対しエッチング液注入用トレンチを形成
し、異方性エッチングを行い埋込酸化膜でエッチングを
ストップさせるようにしたり、あるいは、請求項4に記
載のように、シリコン基板の上に埋込酸化膜を介してシ
リコン基板を貼合わせた貼合基板における上側のシリコ
ン基板および埋込酸化膜を貫通し、下側のシリコン基板
に所定の深さに達するエッチング液注入用トレンチを形
成し、下側のシリコン基板に対し異方性エッチングを行
い埋込酸化膜でエッチングをストップさせるようにす
る。といったようにすると、実用上好ましいものとな
る。
Here, the first conductive type impurity diffusion region and the second conductive type impurity diffusion region are formed on the surface layer of the single crystal silicon substrate having the (100) plane orientation. Forming a double diffusion region composed of an impurity diffusion region and an etching solution injection trench penetrating the impurity diffusion region on the upper side of the double diffusion region and reaching a predetermined depth thereunder; Anisotropic etching is performed in a state where a potential difference is generated between the impurity diffusion region of the first conductivity type and the impurity diffusion region of the second conductivity type of the heavy diffusion region, and the etching is stopped at the PN junction interface. Alternatively, a trench for etching solution injection is formed in a silicon substrate disposed on a substrate with a buried oxide film interposed therebetween, and anisotropic etching is performed to perform etching with the buried oxide film. To stop Or through the upper silicon substrate and the buried oxide film of the bonded substrate obtained by bonding the silicon substrate to the silicon substrate via the buried oxide film as described in claim 4; A trench for injecting an etchant reaching a predetermined depth is formed in the silicon substrate, and anisotropic etching is performed on the lower silicon substrate so that the etching is stopped by the buried oxide film. This is practically preferable.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した実施
の形態を図面に従って説明する。図1は、本実施形態に
おける半導体圧力センサを示すものであり、上側には平
面を、下側にはそのA−A断面を示す。より詳しくは、
ウエハ状態から各チップにダイシングを行った後の状態
を示す。なお、上側の平面図は、説明を分かりやすくす
るためにA−A断面図でのトレンチエッチングマスク6
および封止部材10を削除した状態で示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a semiconductor pressure sensor according to the present embodiment, in which an upper side shows a plane and a lower side shows an A-A cross section thereof. More specifically,
This shows a state after dicing is performed on each chip from a wafer state. In addition, the upper plan view shows the trench etching mask 6 in the AA sectional view for easy understanding.
And a state where the sealing member 10 is removed.

【0015】シリコン基板1の上には、埋込酸化膜(貼
合わせ酸化膜)2を介してN型シリコン基板3が貼り合
わされている。このシリコン基板3は厚さが15μm程
度に薄膜化され、SOI層を構成している。シリコン基
板3として、表面の面方位が(100)面のシリコン基
板を用いている。SOI層3の中央部において、表層部
には深いPウエル領域4と浅いNウエル領域5との二重
拡散領域が形成されている。この二重拡散領域4,5の
平面形状は四角形状をなしている。
On the silicon substrate 1, an N-type silicon substrate 3 is bonded via a buried oxide film (bonding oxide film) 2. This silicon substrate 3 is thinned to a thickness of about 15 μm to form an SOI layer. As the silicon substrate 3, a silicon substrate having a (100) plane orientation is used. In the center of the SOI layer 3, a double diffusion region of a deep P well region 4 and a shallow N well region 5 is formed in the surface layer. The planar shape of the double diffusion regions 4 and 5 is a quadrangle.

【0016】SOI層3の上にはトレンチエッチングマ
スク6が形成され、トレンチエッチングマスク6は多数
の透孔8を有する。SOI層3におけるNウエル領域5
には透孔8と同形同寸法の貫通孔9が形成されている。
SOI層3におけるNウエル領域5と埋込酸化膜2との
間には、空洞7が形成されている。この空洞7は前述の
透孔8および貫通孔9を通してエッチング液を導入する
ことによりシリコンの異方性エッチングにより形成した
ものであり、より詳しくはPウエル領域4とNウエル領
域5との界面でエッチングを停止する、いわゆる電気化
学的なストップエッチングにて形成したものである。透
孔8および貫通孔9の1箇の形状としては、四角形状を
なし、各透孔8および貫通孔9の全体の配置としては、
単結晶シリコン基板3の<110>方向または<100
>方向に所定の間隔をおいて並設されている。
A trench etching mask 6 is formed on SOI layer 3, and trench etching mask 6 has a large number of through holes 8. N-well region 5 in SOI layer 3
Is formed with a through hole 9 having the same shape and the same size as the through hole 8.
Cavity 7 is formed between N well region 5 and buried oxide film 2 in SOI layer 3. The cavity 7 is formed by anisotropic etching of silicon by introducing an etching solution through the through holes 8 and the through holes 9. More specifically, the cavity 7 is formed at the interface between the P well region 4 and the N well region 5. This is formed by so-called electrochemical stop etching for stopping the etching. One shape of the through hole 8 and the through hole 9 is a square shape, and the entire arrangement of each through hole 8 and the through hole 9 is as follows.
<110> direction or <100> of single crystal silicon substrate 3
> Are arranged side by side at predetermined intervals in the direction.

【0017】空洞7は、平面形状として四角形状をな
し、縦断面形状としては、深さ方向における所定位置が
最も幅が広く、その上側と下側は徐々に狭くなってい
る。このように、空洞7は、その上面がPN界面部で形
成され、下面が埋込酸化膜2で形成され、側壁7aが
「く」の字状になっている。
The cavity 7 has a rectangular shape as a plane shape, and has a vertical cross-section having a maximum width at a predetermined position in the depth direction, and gradually narrows at the upper and lower sides. As described above, the cavity 7 has the upper surface formed at the PN interface, the lower surface formed by the buried oxide film 2, and the side wall 7a having the shape of a square.

【0018】空洞7の上のNウエル領域5にてダイヤフ
ラム11が形成されている。また、透孔8および貫通孔
9は封止部材10にて塞がれ、空洞7の内部は真空とな
っている。このようにして、空洞7の内部が真空室とな
り、絶対圧センサにおける基準圧力室となっている。
A diaphragm 11 is formed in the N-well region 5 above the cavity 7. Further, the through hole 8 and the through hole 9 are closed by the sealing member 10, and the inside of the cavity 7 is evacuated. In this way, the inside of the cavity 7 becomes a vacuum chamber and serves as a reference pressure chamber in the absolute pressure sensor.

【0019】ダイヤフラム11を構成するNウエル領域
5には、ゲージ抵抗としての4つのP型不純物拡散領域
(ピエゾ抵抗素子)12a,12b,12c,12dが
形成されている。この4つのゲージ抵抗12a〜12d
にてホイートストーンブリッジが構成されている。
In the N-well region 5 constituting the diaphragm 11, four P-type impurity diffusion regions (piezoresistive elements) 12a, 12b, 12c and 12d are formed as gauge resistors. These four gauge resistors 12a to 12d
A Wheatstone bridge is configured.

【0020】図1に示すセンサチップにおいて、ダイヤ
フラム11よりも外周側には集積回路部13が形成さ
れ、集積回路部13において前記ホイートストーンブリ
ッジの出力信号の増幅等が行われる。また、センサチッ
プの周辺部には多数のボンディングパッド14が設けら
れ、このパッド14により所定の電位の印加や信号の取
り出し等が行われる。
In the sensor chip shown in FIG. 1, an integrated circuit portion 13 is formed on the outer peripheral side of the diaphragm 11, and the output signal of the Wheatstone bridge is amplified in the integrated circuit portion 13. Further, a large number of bonding pads 14 are provided in the peripheral portion of the sensor chip, and application of a predetermined potential, extraction of signals, and the like are performed by the pads 14.

【0021】次に、このように構成した半導体圧力セン
サの製造方法を、図2〜図6を用いて説明する。図2に
示すように、シリコン基板1の上に、埋込酸化膜(貼合
わせ酸化膜)2を介して表面の面方位が(100)面の
N型単結晶シリコン基板3を貼り合わせる。さらに、シ
リコン基板3を研磨等により15μm程度に薄膜化す
る。このSOIウエハのSOI層3に対し、Pウエル領
域4とNウエル領域5との二重拡散領域を形成する。P
ウエル領域4とNウエル領域5は、一般的な半導体製造
方法であるホトリソグラフィー、イオン打ち込み、拡散
等を用いて形成する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor pressure sensor thus configured will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, an N-type single crystal silicon substrate 3 having a (100) plane orientation is bonded on a silicon substrate 1 via a buried oxide film (bonding oxide film) 2. Further, the silicon substrate 3 is thinned to about 15 μm by polishing or the like. In the SOI layer 3 of this SOI wafer, a double diffusion region of a P well region 4 and an N well region 5 is formed. P
The well region 4 and the N well region 5 are formed by using a general semiconductor manufacturing method such as photolithography, ion implantation, or diffusion.

【0022】そして、SOIウエハのSOI層3に対
し、ゲージ抵抗12a〜12dおよび集積回路部13
(図1参照)を一般的な半導体製造方法にて形成する引
き続き、図3に示すように、SOI層3の上にトレンチ
エッチングマスク6を成膜する。このマスク材6はトレ
ンチエッチング(シリコンのドライエッチング)時にマ
スクと成り得る材料、例えばSiN系膜やSiO2 系膜
を用いる。さらに、この膜6に対し、図7に示すよう
に、パターニングを行い、四角形状の透孔8をX字状
(あるいは十字状)に並べる。つまり、透孔8を、単結
晶シリコン基板の<110>方向または<100>方向
に所定の間隔をおいて並設する。
The gauge resistors 12a to 12d and the integrated circuit section 13 are applied to the SOI layer 3 of the SOI wafer.
(FIG. 1) is formed by a general semiconductor manufacturing method. Subsequently, as shown in FIG. 3, a trench etching mask 6 is formed on the SOI layer 3. The mask material 6 is made of a material that can serve as a mask at the time of trench etching (dry etching of silicon), for example, a SiN-based film or a SiO 2 -based film. Further, as shown in FIG. 7, the film 6 is patterned to arrange square through holes 8 in an X shape (or cross shape). That is, the through holes 8 are arranged side by side at predetermined intervals in the <110> direction or the <100> direction of the single crystal silicon substrate.

【0023】さらに、図4に示すように、SOI層3に
対しトレンチエッチングを行い、埋込酸化膜2に達する
トレンチ9を形成する。エッチング方法は一般的なシリ
コンのドライエッチングを用いる。例えば、図8にて実
線で示すように基板表面に対し側壁の角度がほぼ垂直と
なるRIE(reactive ion etching)を用いる。
Further, as shown in FIG. 4, trench etching is performed on SOI layer 3 to form trench 9 reaching buried oxide film 2. As the etching method, dry etching of general silicon is used. For example, as shown by a solid line in FIG. 8, RIE (reactive ion etching) in which the angle of the side wall is substantially perpendicular to the substrate surface is used.

【0024】なお、図8にて一点鎖で示すように、トレ
ンチ側壁が順テーパとなるエッチング等を行ってもよ
い。また、トレンチ9は必ずしも埋込酸化膜2まで到達
させなくてもよい。
As shown by a chain line in FIG. 8, etching or the like may be performed so that the trench side wall has a forward taper. The trench 9 does not necessarily have to reach the buried oxide film 2.

【0025】そして、図5に示すように、ウェットエッ
チング液に浸漬して透孔8およびトレンチ9を通してS
OI層3をエッチングし、空洞7を形成する。このエッ
チングを行うに際し、電気化学的なストップエッチング
を用いる。つまり、Nウエル領域5にプラスの電位を与
えておき、Pウエル領域4に任意の電位を与える(もし
くはフローティングとしておく)。これにより、PN接
合部近傍までエッチングが進むと、陽極酸化膜が生成し
出し、エッチングがストップする。この電気化学的なス
トップエッチングを用いてNウエル領域5の界面近傍で
エッチングがストップし、これにより、Nウエル領域5
よりなるダイヤフラム11が形成される。
Then, as shown in FIG. 5, by immersing in a wet etching solution,
The OI layer 3 is etched to form a cavity 7. In performing this etching, electrochemical stop etching is used. That is, a positive potential is applied to the N well region 5 and an arbitrary potential is applied to the P well region 4 (or floating). Thus, when the etching proceeds to the vicinity of the PN junction, an anodic oxide film is generated, and the etching is stopped. Using this electrochemical stop etching, the etching is stopped near the interface of the N-well region 5, whereby the N-well region 5
The diaphragm 11 is formed.

【0026】ここで、Nウエル領域5の界面近傍と記述
したのは、前記電気化学的なストップエッチングによる
方法では、Nウエル領域5とPウエル領域4のPN接合
部で両ウエル領域4,5にそれぞれ空乏層が拡がりエッ
チングストップさせるため、Pウエル領域4の空乏層が
拡がった部分が残るからである。残り量はウエル濃度や
電圧印加条件によって異なるが、0.2〜0.3μm程
度である。
Here, the reason that the vicinity of the interface between the N well regions 5 is described is that, in the method by the electrochemical stop etching, the two well regions 4 and 5 are formed at the PN junction between the N well region 5 and the P well region 4. This is because the depletion layer is expanded and the etching is stopped, so that the portion of the P well region 4 where the depletion layer is expanded remains. The remaining amount varies depending on the well concentration and the voltage application condition, but is about 0.2 to 0.3 μm.

【0027】空洞7の側壁7aについてはシリコンの異
方性エッチング特性により(111)面でストップし
て、「く」の字状に形成される。また、空洞7の底面は
埋込酸化膜2があるので、酸化膜2でエッチングがスト
ップして形成される。
The side wall 7a of the cavity 7 is stopped at the (111) plane due to the anisotropic etching characteristics of silicon, and is formed in a "<" shape. In addition, since the bottom surface of the cavity 7 has the buried oxide film 2, the etching is stopped at the oxide film 2 and formed.

【0028】エッチング液は前記マスク材6との選択性
を持つアルカリ系エッチング液を用いる。具体的には、
例えばKOHを用いたり、あるいは、表面回路や製造装
置の汚染を懸念する場合はTMAH(水酸化テトラメチ
ルアンモニウム)等を用いる。
As an etching solution, an alkaline etching solution having selectivity with respect to the mask material 6 is used. In particular,
For example, KOH is used, or TMAH (tetramethylammonium hydroxide) or the like is used when there is a concern about contamination of a surface circuit or a manufacturing apparatus.

【0029】引き続き、図6に示すように、封止部材1
0となる膜を成膜して透孔8および貫通孔(トレンチ)
9を塞ぎ、空洞7を真空封止して基準圧力室とする。具
体的には、プラズマCVD法や減圧CVD法等を用いて
成膜し、パターンニングを施す。このようにして、図1
に示すセンサが製造される。
Subsequently, as shown in FIG.
The film which becomes 0 is formed, and the through hole 8 and the through hole (trench) are formed.
9 is closed, and the cavity 7 is vacuum-sealed to form a reference pressure chamber. Specifically, a film is formed using a plasma CVD method, a low pressure CVD method, or the like, and patterning is performed. Thus, FIG.
Are manufactured.

【0030】次に、図9,10に示す本実施形態での製
造方法と、図11,12に示す比較例での製造方法とを
比較して、本実施形態の優位性について述べる。ここ
で、図9,10の図面スケールと図11,12の図面ス
ケールは等しくなっている。
Next, the superiority of the present embodiment will be described by comparing the manufacturing method in the present embodiment shown in FIGS. 9 and 10 with the manufacturing method in the comparative example shown in FIGS. Here, the drawing scales of FIGS. 9 and 10 and the drawing scales of FIGS. 11 and 12 are equal.

【0031】比較例である図11においてSOI層(貼
り合わせ基板)3の上にパターン化したマスク6を配置
し、図12に示すようにSOI層3をエッチングする。
このとき、マスク6での透孔8の間隔Wは所定の値とす
る。この場合には、(111)面よりなる逆四角錐17
が形成された状態でエッチングが停止してしまう。即
ち、透孔8の間隔Wについては、単純にマスクパターン
(本実施形態ではダイヤフラムのNウエル領域5がエッ
チングマスクを兼ねる)のみの場合は角形の透孔8の角
にて形成される菱形での対角線の長さa’よりもW値が
小さくないと、隣接する逆四角錐17がつながらずエッ
チングが進行しない。
In FIG. 11, which is a comparative example, a patterned mask 6 is arranged on an SOI layer (bonded substrate) 3, and the SOI layer 3 is etched as shown in FIG.
At this time, the interval W between the through holes 8 in the mask 6 is set to a predetermined value. In this case, the inverted quadrangular pyramid 17 having the (111) plane is used.
Etching is stopped in a state where is formed. In other words, the interval W between the through holes 8 is simply a diamond pattern formed by the corners of the square through holes 8 when only the mask pattern (in this embodiment, the N well region 5 of the diaphragm also serves as an etching mask). If the W value is not smaller than the length a ′ of the diagonal line, the adjacent inverted quadrangular pyramid 17 does not connect and the etching does not proceed.

【0032】これに対し、図9においてSOI層3の上
にパターン化したマスク6を配置し、SOI層3に対し
ドライエッチングを行ってトレンチ9を形成する。この
とき、マスク6での透孔8の間隔Wは、図12の場合と
等しい値とする。この状態から、図10に示すようにシ
リコンの異方性エッチングを行う。このエッチングの進
行に伴い断面形状として菱形の空洞16が形成され、隣
接する菱形の空洞16同士が所定の深さにおいて先端面
同士が連通する(繋がる)。以後、エッチングが継続し
て行われ、基準圧力室となる空洞7を形成することがで
きる。
On the other hand, a patterned mask 6 is arranged on the SOI layer 3 in FIG. 9, and the SOI layer 3 is dry-etched to form a trench 9. At this time, the interval W between the through holes 8 in the mask 6 is set to the same value as in the case of FIG. From this state, anisotropic etching of silicon is performed as shown in FIG. As the etching progresses, a rhombic cavity 16 is formed as a cross-sectional shape, and the end surfaces of adjacent rhombic cavities 16 communicate with each other at a predetermined depth (connect). Thereafter, the etching is continuously performed, and the cavity 7 serving as the reference pressure chamber can be formed.

【0033】この場合、図9のトレンチ9の深さ、トレ
ンチ9の径および間隔について言及すると、トレンチ9
の径を「a」とし、トレンチ9の間隔(ピッチ)を
「W」とし、トレンチ9の深さを「D」とすると、W=
a+2Dを満足させると、図10のように、菱形の空洞
16の先端部同士を連通させることができることとな
る。例えば、D=10μmとし、a=5μmならば、W
=25μmとすればよい。
In this case, referring to the depth of the trench 9, the diameter and the interval of the trench 9 in FIG.
Is "a", the interval (pitch) between the trenches 9 is "W", and the depth of the trench 9 is "D".
When a + 2D is satisfied, the distal ends of the rhombic cavities 16 can communicate with each other as shown in FIG. For example, if D = 10 μm and a = 5 μm, W
= 25 μm.

【0034】換言すれば、図13に示す本方式と図14
に示す比較例から分かるように、シリコンエッチングの
初期において図12の逆四角錐17同士が連通する、ま
た、図10の空洞16同士が連通するようにマスク6の
透孔8の位置を決めると、比較例では透孔8のピッチW
を狭くする必要があり、同じ面積の基準圧力室を製作す
るための透孔8の個数は多くなってしまう。これに対
し、本実施形態のように図9のトレンチ形成工程を追加
することにより、同じ面積の基準圧力室を製作するため
のマスク6の透孔8の個数を少なくできる。
In other words, the method shown in FIG.
As can be seen from the comparative example shown in FIG. 1, when the positions of the through holes 8 of the mask 6 are determined so that the inverted quadrangular pyramids 17 of FIG. 12 communicate with each other in the initial stage of the silicon etching, and the cavities 16 of FIG. In the comparative example, the pitch W of the through holes 8
Must be narrowed, and the number of through holes 8 for manufacturing a reference pressure chamber having the same area increases. On the other hand, by adding the trench forming step of FIG. 9 as in the present embodiment, the number of the through holes 8 of the mask 6 for manufacturing the reference pressure chamber having the same area can be reduced.

【0035】また、トレンチ加工を埋込酸化膜2まで到
達させたことでトレンチの間隔をより広くすることがで
き、そして、図10の如く空洞16の先端部同士が連通
した後において、図13に示すように、(311)面の
角落ちが進み、最終的にはエッチングストップして前述
した空洞(基準圧力室)7が形成される。
Further, since the trench processing reaches the buried oxide film 2, the interval between the trenches can be made wider, and after the ends of the cavities 16 communicate with each other as shown in FIG. As shown in (1), the corner drop of the (311) plane progresses, and the etching is finally stopped to form the above-described cavity (reference pressure chamber) 7.

【0036】このように半導体圧力センサを製造すれ
ば、隣接する透孔8の間隔を広く取ることが可能とな
り、課題であったセンシング特性に悪影響を及ぼす封止
部材10を削減できる。その結果、封止形状の不安定要
素も減少してセンシング特性をより向上させることが可
能となる。
When the semiconductor pressure sensor is manufactured in this manner, the distance between the adjacent through holes 8 can be increased, and the sealing member 10 which adversely affects the sensing characteristics can be reduced. As a result, unstable elements of the sealing shape are reduced, and the sensing characteristics can be further improved.

【0037】このように本実施の形態は、下記の特徴を
有する。 (イ)図2に示すように、表面の面方位が(100)面
の単結晶シリコン基板としてのPウエル領域4の上に、
ダイヤフラム形成材としてのNウエル領域5を配置し、
図4に示すように、Nウエル領域5を貫通するとともに
その下のPウエル領域4に所定の深さに達するエッチン
グ液注入用トレンチ9を、単結晶シリコン基板の<11
0>方向または<100>方向に所定の間隔をおいて並
設する。そして、図5に示すように、エッチング液注入
用トレンチ9を通した異方性エッチング液の注入により
単結晶シリコン基板3をエッチングして、側壁7aを、
最も広い部位から深さ方向において上下方向に向かうほ
ど幅が狭くなる(111)面にて構成した空洞7を形成
し、図6に示すように、ダイヤフラム形成材の貫通孔9
を封止部材10で塞ぐようにした。よって、トレンチの
間隔を広くでき、封止部材10の設置箇所も少なくで
き、応力の加わりにくい構造とすることができる。その
結果、単結晶シリコン基板の<110>方向または<1
00>方向に並設されるエッチング液注入口の間隔を広
くして封止部材10による応力の不安定性を回避するこ
とができることとなる。 (ロ)より具体的には、図2に示すように、表面の面方
位が(100)面の単結晶シリコン基板3の表層部に、
P型の不純物拡散領域4とN型の不純物拡散領域5とか
らなる二重拡散領域を形成し、図4に示すように、二重
拡散領域での上側のN型不純物拡散領域5を貫通し、か
つ、その下に所定の深さに達するエッチング液注入用ト
レンチ9を形成し、図5に示すように、P型の不純物拡
散領域4とN型の不純物拡散領域5との間に電位差を生
じさせた状態で異方性エッチングを行いPN接合界面で
エッチングをストップさせるようにしたので、実用上好
ましいものとなる。 (ハ)また、図4に示すように、基板1の上に埋込酸化
膜2を介して配置したシリコン基板3に対しエッチング
液注入用トレンチ9を形成し、図5に示すように、異方
性エッチングを行い埋込酸化膜2でエッチングをストッ
プさせるようにしたので、実用上好ましいものとなる。 (第2の実施の形態)次に、第2の実施の形態を、第1
の実施の形態との相違点を中心に説明する。
As described above, this embodiment has the following features. (A) As shown in FIG. 2, on a P-well region 4 as a single crystal silicon substrate having a (100) plane orientation,
An N-well region 5 as a diaphragm forming material is arranged,
As shown in FIG. 4, a trench 9 for injecting an etchant penetrating the N-well region 5 and reaching a predetermined depth in the P-well region 4 therebelow is formed in the <11 of the single-crystal silicon substrate.
They are arranged side by side at predetermined intervals in the 0> direction or the <100> direction. Then, as shown in FIG. 5, the single crystal silicon substrate 3 is etched by injecting an anisotropic etching solution through the etching solution injecting trench 9, and the side wall 7a is removed.
A cavity 7 composed of a (111) plane whose width decreases in the vertical direction in the depth direction from the widest portion is formed, and as shown in FIG. 6, the through hole 9 of the diaphragm forming material is formed.
Is closed by the sealing member 10. Therefore, the interval between the trenches can be widened, the location of the sealing member 10 can be reduced, and a structure in which stress is hardly applied can be obtained. As a result, the <110> direction or <1>
The instability of the stress caused by the sealing member 10 can be avoided by increasing the interval between the etching solution injection ports arranged in parallel in the <00> direction. (B) More specifically, as shown in FIG. 2, the surface layer of the single crystal silicon substrate 3 having the (100) plane orientation is
A double diffusion region comprising a P-type impurity diffusion region 4 and an N-type impurity diffusion region 5 is formed, and penetrates the upper N-type impurity diffusion region 5 in the double diffusion region as shown in FIG. In addition, an etching solution injection trench 9 reaching a predetermined depth is formed thereunder, and a potential difference between the P-type impurity diffusion region 4 and the N-type impurity diffusion region 5 is formed as shown in FIG. Since the anisotropic etching is performed in this state and the etching is stopped at the PN junction interface, it is practically preferable. (C) Further, as shown in FIG. 4, an etching solution injection trench 9 is formed in the silicon substrate 3 disposed on the substrate 1 with the buried oxide film 2 interposed therebetween, and as shown in FIG. Since the isotropic etching is performed to stop the etching at the buried oxide film 2, this is practically preferable. (Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described with reference to the first embodiment.
The following description focuses on the differences from this embodiment.

【0038】図15〜図22には、本実施形態における
半導体圧力センサの製造工程を示す。本例では、図22
に示すように、貼り合わせ基板におけるシリコン基板1
に空洞(基準圧力室)24が形成されるとともに、その
上のシリコン層3にてダイヤフラムが形成されている。
また、空洞(基準圧力室)24を形成するためのエッチ
ングの際に、電気化学的なストップエッチングは用いず
に、時間管理的なエッチングにて一定時間エッチングす
る。このとき、ダイヤフラムのエッチングマスクとして
埋込酸化膜(貼合わせ酸化膜)2を用いている。
FIGS. 15 to 22 show the steps of manufacturing the semiconductor pressure sensor according to the present embodiment. In this example, FIG.
As shown in FIG.
A cavity (reference pressure chamber) 24 is formed, and a diaphragm is formed by the silicon layer 3 thereon.
Further, at the time of etching for forming the cavity (reference pressure chamber) 24, etching is performed for a predetermined time by time-controlled etching without using electrochemical stop etching. At this time, a buried oxide film (bonded oxide film) 2 is used as an etching mask for the diaphragm.

【0039】以下、詳しく説明する。まず、図15に示
すように、表面の面方位が(100)面の単結晶シリコ
ン基板1の上に酸化膜2を介してシリコン基板3を接合
し、シリコン基板3を研削・研磨して薄膜化する。そし
て、この貼り合わせ基板(SOI基板)のSOI層3に
ゲージ抵抗12a〜12dおよび集積回路部13を形成
し、図16に示すように、マスク材6をデポするととも
にパターニングを行う。そして、図17に示すように、
SOI層3のトレンチエッチングを行い、埋込酸化膜2
に達するトレンチ20を形成し、図18に示すように、
トレンチ20の側壁に酸化膜21を形成する。さらに、
図19に示すように、トレンチ20の底面の埋込酸化膜
2をエッチング除去して透孔22を形成する。
The details will be described below. First, as shown in FIG. 15, a silicon substrate 3 is bonded via an oxide film 2 on a single crystal silicon substrate 1 having a (100) plane orientation, and the silicon substrate 3 is ground and polished to form a thin film. Become Then, the gauge resistors 12a to 12d and the integrated circuit section 13 are formed on the SOI layer 3 of the bonded substrate (SOI substrate), and the mask material 6 is deposited and patterned as shown in FIG. And, as shown in FIG.
The trench etching of the SOI layer 3 is performed, and the buried oxide film 2 is formed.
Is formed, and as shown in FIG.
An oxide film 21 is formed on the side wall of the trench 20. further,
As shown in FIG. 19, the buried oxide film 2 on the bottom surface of the trench 20 is removed by etching to form a through hole 22.

【0040】そして、図20に示すように、シリコン基
板1のトレンチエッチングを行い、所定の深さのトレン
チ23を形成する。トレンチ23は、単結晶シリコン基
板の<110>方向または<100>方向に所定の間隔
をおいて並設される。そして、図21に示すように、シ
リコン基板1に対し異方性エッチングを行い空洞24を
形成する。この時、時間管理にてエッチングを終了させ
る。この際、トレンチ20の側壁は酸化膜21にてエッ
チング液から保護される。最後に、図22に示すよう
に、透孔8,22とトレンチ20を封止部材25で塞
ぐ。
Then, as shown in FIG. 20, the silicon substrate 1 is subjected to trench etching to form a trench 23 having a predetermined depth. The trenches 23 are juxtaposed at predetermined intervals in the <110> direction or the <100> direction of the single crystal silicon substrate. Then, as shown in FIG. 21, a cavity 24 is formed by performing anisotropic etching on the silicon substrate 1. At this time, the etching is completed by time management. At this time, the side wall of the trench 20 is protected from the etchant by the oxide film 21. Finally, as shown in FIG. 22, the through holes 8, 22 and the trench 20 are closed with a sealing member 25.

【0041】このように本実施の形態は、下記の特徴を
有する。 (イ)図20に示すように、シリコン基板1の上に埋込
酸化膜2を介してシリコン基板3を貼合わせた貼合基板
における上側のシリコン基板3および埋込酸化膜2を貫
通し、下側のシリコン基板1に所定の深さに達するエッ
チング液注入用トレンチ(20,22,23)を形成
し、下側のシリコン基板1に対し異方性エッチングを行
い埋込酸化膜2でエッチングをストップさせるようにし
たので、実用上好ましいものとなる。
As described above, this embodiment has the following features. (A) As shown in FIG. 20, the upper silicon substrate 3 and the buried oxide film 2 of the bonded substrate in which the silicon substrate 3 is bonded to the silicon substrate 1 via the buried oxide film 2 are penetrated, Etching solution injection trenches (20, 22, 23) reaching a predetermined depth are formed in lower silicon substrate 1, and anisotropic etching is performed on lower silicon substrate 1 to etch with buried oxide film 2. Is stopped, which is practically preferable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施の形態における半導体圧力センサを示す
図。
FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor pressure sensor according to an embodiment.

【図2】 半導体圧力センサの製造工程を説明するため
の断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor pressure sensor.

【図3】 半導体圧力センサの製造工程を説明するため
の断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor pressure sensor.

【図4】 半導体圧力センサの製造工程を説明するため
の断面図。
FIG. 4 is a sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor pressure sensor.

【図5】 半導体圧力センサの製造工程を説明するため
の断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor pressure sensor.

【図6】 半導体圧力センサの製造工程を説明するため
の断面図。
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor pressure sensor.

【図7】 マスクパターンを示す平面図。FIG. 7 is a plan view showing a mask pattern.

【図8】 半導体圧力センサを製造工程を説明するため
の断面図。
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor pressure sensor.

【図9】 製造工程を説明するための断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process.

【図10】 製造工程を説明するための説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a manufacturing process.

【図11】 比較例での製造工程を説明するための断面
図。
FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process in a comparative example.

【図12】 比較例での製造工程を説明するための説明
図。
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining a manufacturing process in a comparative example.

【図13】 製造工程を説明するための説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining a manufacturing process.

【図14】 比較例での製造工程を説明するための説明
図。
FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining a manufacturing process in a comparative example.

【図15】 第2の実施形態での半導体圧力センサの製
造工程を説明するための断面図。
FIG. 15 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor pressure sensor according to the second embodiment.

【図16】 半導体圧力センサの製造工程を説明するた
めの断面図。
FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor pressure sensor.

【図17】 半導体圧力センサの製造工程を説明するた
めの断面図。
FIG. 17 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor pressure sensor.

【図18】 半導体圧力センサの製造工程を説明するた
めの断面図。
FIG. 18 is a sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor pressure sensor.

【図19】 半導体圧力センサの製造工程を説明するた
めの断面図。
FIG. 19 is a sectional view for explaining the manufacturing process of the semiconductor pressure sensor.

【図20】 半導体圧力センサの製造工程を説明するた
めの断面図。
FIG. 20 is a sectional view for explaining the manufacturing process of the semiconductor pressure sensor.

【図21】 半導体圧力センサの製造工程を説明するた
めの断面図。
FIG. 21 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor pressure sensor.

【図22】 半導体圧力センサの製造工程を説明するた
めの断面図。
FIG. 22 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor pressure sensor.

【図23】 本発明のプロセス説明のための平面および
断面を示す図。
FIG. 23 is a diagram showing a plane and a cross section for explaining a process of the present invention.

【図24】 先行技術のプロセス説明のための平面およ
び断面を示す図。
FIG. 24 is a diagram showing a plane and a cross section for explaining a process of the prior art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…シリコン基板、2…埋込酸化膜、3…SOI層、4
…Pウエル領域、5…Nウエル領域、7…空洞、7a…
側壁、9…貫通孔、10…封止部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Silicon substrate, 2 ... Buried oxide film, 3 ... SOI layer, 4
... P-well region, 5 ... N-well region, 7 ... hollow, 7a ...
Side wall, 9: through hole, 10: sealing member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F055 AA40 BB20 CC02 DD05 EE14 FF15 FF23 GG01 GG11 4M112 AA01 BA01 CA03 CA05 CA16 DA04 DA12 EA03 5F043 AA02 BB02 DD14 DD15 DD30 FF01 FF10 GG06 GG10  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F055 AA40 BB20 CC02 DD05 EE14 FF15 FF23 GG01 GG11 4M112 AA01 BA01 CA03 CA05 CA16 DA04 DA12 EA03 5F043 AA02 BB02 DD14 DD15 DD30 FF01 FF10 GG06 GG10

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面の面方位が(100)面の単結晶シ
リコン基板の上に、ダイヤフラム形成材を配置する工程
と、 前記ダイヤフラム形成材を貫通するとともにその下の単
結晶シリコン基板に所定の深さに達するエッチング液注
入用トレンチを、単結晶シリコン基板の<110>方向
または<100>方向に所定の間隔をおいて並設する工
程と、 前記エッチング液注入用トレンチを通した異方性エッチ
ング液の注入により前記単結晶シリコン基板をエッチン
グして、側壁を、最も広い部位から深さ方向において上
下方向に向かうほど幅が狭くなる(111)面にて構成
した空洞を形成する工程と、 前記ダイヤフラム形成材の貫通孔を封止部材にて塞ぐ工
程と、を備えたことを特徴とする半導体圧力センサの製
造方法。
A step of arranging a diaphragm forming material on a single crystal silicon substrate having a (100) plane orientation on a surface; and a step of penetrating the diaphragm forming material and applying a predetermined amount to a single crystal silicon substrate thereunder. Arranging trenches for injecting an etchant reaching the depth at predetermined intervals in the <110> direction or <100> direction of the single crystal silicon substrate; Etching the single-crystal silicon substrate by injecting an etchant to form a cavity having a (111) plane in which a side wall is narrower in a vertical direction in a depth direction from a widest part; Closing the through hole of the diaphragm forming material with a sealing member.
【請求項2】 表面の面方位が(100)面の単結晶シ
リコン基板の表層部に、第1の導電型の不純物拡散領域
と第2の導電型の不純物拡散領域とからなる二重拡散領
域を形成し、二重拡散領域での上側の不純物拡散領域を
貫通し、かつ、その下に所定の深さに達するエッチング
液注入用トレンチを形成し、二重拡散領域の第1の導電
型の不純物拡散領域と第2の導電型の不純物拡散領域と
の間に電位差を生じさせた状態で異方性エッチングを行
いPN接合界面でエッチングをストップさせるようにし
た請求項1に記載の半導体圧力センサの製造方法。
2. A double diffusion region comprising a first conductivity type impurity diffusion region and a second conductivity type impurity diffusion region in a surface layer portion of a single crystal silicon substrate having a surface orientation of a (100) plane. Is formed, penetrating the impurity diffusion region on the upper side of the double diffusion region, and forming a trench for injecting an etchant reaching a predetermined depth below the impurity diffusion region, and forming a first conductivity type of the double diffusion region. 2. The semiconductor pressure sensor according to claim 1, wherein anisotropic etching is performed in a state where a potential difference is generated between the impurity diffusion region and the second conductivity type impurity diffusion region, and the etching is stopped at a PN junction interface. Manufacturing method.
【請求項3】 基板の上に埋込酸化膜を介して配置した
シリコン基板に対しエッチング液注入用トレンチを形成
し、異方性エッチングを行い埋込酸化膜でエッチングを
ストップさせるようにした請求項1に記載の半導体圧力
センサの製造方法。
3. A method according to claim 1, wherein a trench for injecting an etching solution is formed in a silicon substrate disposed on the substrate via a buried oxide film, and anisotropic etching is performed to stop the etching at the buried oxide film. Item 2. A method for manufacturing a semiconductor pressure sensor according to Item 1.
【請求項4】 シリコン基板の上に埋込酸化膜を介して
シリコン基板を貼合わせた貼合基板における上側のシリ
コン基板および埋込酸化膜を貫通し、下側のシリコン基
板に所定の深さに達するエッチング液注入用トレンチを
形成し、下側のシリコン基板に対し異方性エッチングを
行い埋込酸化膜でエッチングをストップさせるようにし
た請求項1に記載の半導体圧力センサの製造方法。
4. A bonded substrate, in which a silicon substrate is bonded via a buried oxide film on a silicon substrate, penetrates an upper silicon substrate and a buried oxide film, and has a predetermined depth in a lower silicon substrate. 2. The method for manufacturing a semiconductor pressure sensor according to claim 1, wherein a trench for injecting an etching solution is formed to reach an upper limit, and anisotropic etching is performed on the lower silicon substrate to stop the etching at the buried oxide film.
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