JP2002090244A - Semiconductor pressure sensor and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor pressure sensor and manufacturing method thereof

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JP2002090244A
JP2002090244A JP2000279401A JP2000279401A JP2002090244A JP 2002090244 A JP2002090244 A JP 2002090244A JP 2000279401 A JP2000279401 A JP 2000279401A JP 2000279401 A JP2000279401 A JP 2000279401A JP 2002090244 A JP2002090244 A JP 2002090244A
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Japan
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substrate
pressure sensor
diaphragm
main surface
soi substrate
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JP2000279401A
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Japanese (ja)
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Akira Aoki
亮 青木
Hisakazu Miyajima
久和 宮島
Kazuo Eda
和夫 江田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor pressure sensor and a manufacturing method thereof with high accuracy that deterioration of offset temperature characteristics of a piezoresistance caused by thermal stress is not produced. SOLUTION: In the semiconductor pressure sensor, a cut groove 5 which extends to a region where an electrode 3 is formed is formed on the side face of a semiconductor substrate 1, and thermal stress which is produced between the substrate 1 and the electrode 3 is reduced. The semiconductor pressure sensor forms a cut groove 5 that extends to a region, where an electrode 3 is formed, on the side face of a semiconductor substrate 1 to reduce thermal stress produced between the substrate 1 and the electrode 3.

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】本発明は、ピエゾ抵抗の抵抗
値変化により圧力を検出する半導体圧力センサに関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor pressure sensor for detecting a pressure by a change in a piezoresistive value.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の半導体圧力センサの断面図を図6
に示す。尚、図中において、半導体基板1の上側の主表
面を上主表面、下側の主表面を下主表面と称することと
する。半導体基板1の下主表面には、異方性エッチング
により薄肉構造のダイヤフラム4が形成され、このダイ
ヤフラム4の部位の上主表面には、ダイヤフラム4の変
位の歪みにより抵抗値が変化するピエゾ抵抗2が形成さ
れている。
2. Description of the Related Art A sectional view of a conventional semiconductor pressure sensor is shown in FIG.
Shown in In the drawings, the upper main surface of the semiconductor substrate 1 is referred to as an upper main surface, and the lower main surface is referred to as a lower main surface. A diaphragm 4 having a thin structure is formed on the lower main surface of the semiconductor substrate 1 by anisotropic etching. On the upper main surface of the diaphragm 4, a piezoresistor whose resistance value changes due to distortion of the displacement of the diaphragm 4 is formed. 2 are formed.

【0003】圧力を受けるとダイヤフラム4が変位し、
ピエゾ抵抗2の抵抗値が変化し、この変化を電圧変化と
して検知することにより圧力を検出する。複数個の電極
3(アルミニウム電極等)は配線(図6には図示せず)
によりピエゾ抵抗2と接続され、信号出力端子の役割及
び、ピエゾ抵抗2の回路への電圧印可端子の役割をも
つ。
When pressure is applied, the diaphragm 4 is displaced,
The resistance value of the piezo resistor 2 changes, and the pressure is detected by detecting this change as a voltage change. A plurality of electrodes 3 (such as aluminum electrodes) are interconnected (not shown in FIG. 6)
Connected to the piezoresistor 2 and has a role of a signal output terminal and a role of a voltage application terminal to the circuit of the piezoresistor 2.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
基板1(シリコン基板)と電極3(アルミニウム電極
等)の熱膨張係数の差により生じる熱応力が、ピエゾ抵
抗2に影響を及ぼし、ピエゾ抵抗2のオフセット温度特
性が悪化するという問題があった。
However, the thermal stress generated due to the difference in the thermal expansion coefficient between the semiconductor substrate 1 (silicon substrate) and the electrode 3 (aluminum electrode or the like) affects the piezoresistor 2, and the piezoresistor 2 There was a problem that the offset temperature characteristics deteriorated.

【0005】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、半導体基板と電極との間
に生ずる熱応力を低減して、ピエゾ抵抗のオフセット温
度特性の悪化を招くことのない、高精度な半導体圧力セ
ンサ及びその製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to reduce the thermal stress generated between a semiconductor substrate and an electrode, thereby deteriorating the offset temperature characteristic of a piezo resistor. It is an object of the present invention to provide a high-precision semiconductor pressure sensor and a method of manufacturing the same without any problem.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、半導体基板に、圧力により
変位する薄肉構造のダイヤフラムと、該ダイヤフラムに
設けられたピエゾ抵抗と、該ピエゾ抵抗と電気的接続さ
れる電極とを有し、ピエゾ抵抗の抵抗値の変化により圧
力を検出する半導体圧力センサにおいて、前記半導体基
板の側面に、前記電極が形成された部位にわたる切込み
溝を形成したことを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor substrate, comprising: a diaphragm having a thin structure displaced by pressure; a piezoresistor provided on the diaphragm; In a semiconductor pressure sensor having an electrode electrically connected to a piezo resistor and detecting pressure by a change in resistance value of the piezo resistor, a cut groove is formed on a side surface of the semiconductor substrate over a portion where the electrode is formed. It is characterized by having done.

【0007】請求項2記載の発明は、請求項1記載の半
導体圧力センサにおいて、前記半導体基板がシリコン基
板上に酸化膜層を介してシリコン活性層を形成したSO
I基板であり、前記切込み溝を前記SOI基板の酸化膜
層の一部を除去して形成したことを特徴とするものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor pressure sensor according to the first aspect, the semiconductor substrate has a silicon active layer formed on a silicon substrate via an oxide film layer.
An I-substrate, wherein the notch is formed by removing a part of an oxide film layer of the SOI substrate.

【0008】請求項3記載の発明は、請求項2記載の半
導体圧力センサの製造方法において、前記SOI基板の
シリコン活性層側の主表面で、ダイヤフラムを形成しよ
うとする部位の周辺部に開口部を形成し、該開口部から
のエッチングにより前記SOI基板の酸化膜層の一部を
除去して前記切込み溝を形成し、次に前記SOI基板の
シリコン活性層側の主表面に前記ピエゾ抵抗及び前記電
極を形成し、前記SOI基板のシリコン基板側の主表面
をエッチングして前記ダイヤフラムを形成することを特
徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor pressure sensor according to the second aspect, an opening is formed on a main surface of the SOI substrate on the silicon active layer side around a portion where a diaphragm is to be formed. Is formed, and a portion of the oxide film layer of the SOI substrate is removed by etching from the opening to form the cut groove. Next, the piezo resistor and the piezoresistor are formed on the main surface of the SOI substrate on the silicon active layer side. The electrode is formed, and the main surface of the SOI substrate on the silicon substrate side is etched to form the diaphragm.

【0009】請求項4記載の発明は、請求項2記載の半
導体圧力センサの製造方法において、前記SOI基板の
シリコン活性層側の主表面に前記ピエゾ抵抗及び前記電
極を形成し、次に前記SOI基板のシリコン活性層側の
主表面で、ダイヤフラムを形成しようとする部位の周辺
部に開口部を形成し、該開口部からのエッチングにより
前記SOI基板の酸化膜層の一部を除去して前記切込み
溝を形成し、次に前記SOI基板のシリコン基板側の主
表面をエッチングして前記ダイヤフラムを形成すること
を特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a semiconductor pressure sensor according to the second aspect, the piezoresistor and the electrode are formed on a main surface of the SOI substrate on the silicon active layer side, and then the SOI substrate is formed. On the main surface of the substrate on the side of the silicon active layer, an opening is formed in the periphery of a portion where a diaphragm is to be formed, and a part of the oxide film layer of the SOI substrate is removed by etching from the opening. A slit is formed, and then the main surface of the SOI substrate on the silicon substrate side is etched to form the diaphragm.

【0010】請求項5記載の発明は、請求項3又は請求
項4記載の半導体圧力センサの製造方法において、前記
開口部をドライエッチングにより形成することを特徴と
するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor pressure sensor according to the third or fourth aspect, the opening is formed by dry etching.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
半導体圧力センサ及びその製造方法について図1乃至図
5にもとづき説明する。尚、半導体基板1において、図
における上側の主表面を上主表面、下側の主表面を下主
表面と称することとする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a semiconductor pressure sensor according to an embodiment of the present invention and a method for manufacturing the same will be described with reference to FIGS. In the semiconductor substrate 1, the upper main surface in the figure is referred to as an upper main surface, and the lower main surface is referred to as a lower main surface.

【0012】図1は本発明の第1の実施の形態の半導体
圧力センサの構造を示す断面図である。基本構造は従来
例と同様に、半導体基板1(シリコン基板)には、薄肉
構造のダイヤフラム4が形成され、ダイヤフラム4の凹
部部位の上主表面には、ダイヤフラム4の変位により抵
抗値が変化するピエゾ抵抗2が形成されている。圧力を
受けるとダイヤフラム4が変位し、ピエゾ抵抗2の抵抗
値が変化し、この変化を電圧変化として検知することに
より圧力を検出する。複数個の電極3は、ピエゾ抵抗2
と接続され、信号出力端子の役割と、ピエゾ抵抗2の回
路への電圧印可端子の役割をもつ。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a semiconductor pressure sensor according to a first embodiment of the present invention. The basic structure is the same as that of the conventional example. A thin-walled diaphragm 4 is formed on the semiconductor substrate 1 (silicon substrate), and the resistance value changes on the upper main surface of the concave portion of the diaphragm 4 due to the displacement of the diaphragm 4. A piezoresistor 2 is formed. Upon receiving the pressure, the diaphragm 4 is displaced, and the resistance value of the piezoresistor 2 changes. By detecting this change as a voltage change, the pressure is detected. The plurality of electrodes 3 are piezoresistors 2
And has a role of a signal output terminal and a role of a voltage application terminal to the circuit of the piezoresistor 2.

【0013】ここで、図1に示すように、電極3が形成
された部位にわたる切込み溝5を形成し、ダイヤフラム
4の部位においてくびれ部5aとなるような構造を形成
している。この切込み溝5が、半導体基板1(シリコン
基板)と電極3(アルミニウム電極等)との熱膨張係数
の差によって生ずる熱応力を吸収する応力吸収構造とし
て作用し、ピエゾ抵抗2への熱応力の影響を緩和し、ピ
エゾ抵抗2のオフセット温度特性の悪化を防止すること
ができる。
Here, as shown in FIG. 1, a notch groove 5 is formed over a portion where the electrode 3 is formed, and a structure is formed such that a constricted portion 5a is formed at the portion of the diaphragm 4. The cut groove 5 acts as a stress absorbing structure for absorbing thermal stress caused by a difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor substrate 1 (silicon substrate) and the electrode 3 (aluminum electrode or the like). The influence can be reduced, and deterioration of the offset temperature characteristic of the piezoresistor 2 can be prevented.

【0014】このように、電極3が形成された部位にわ
たる切込み溝5を形成するようにしたので、電極3で生
ずる熱応力を吸収し、ピエゾ抵抗2への熱応力の影響を
緩和して、ピエゾ抵抗2のオフセット温度特性の悪化を
防止することができるという効果を奏する。
As described above, since the cut groove 5 is formed over the portion where the electrode 3 is formed, the thermal stress generated in the electrode 3 is absorbed, and the influence of the thermal stress on the piezoresistor 2 is reduced. There is an effect that deterioration of the offset temperature characteristic of the piezo resistor 2 can be prevented.

【0015】図2は本発明の第2の実施の形態の半導体
圧力センサの構造を示す断面図である。基本構造は、第
1の実施の形態と同様である。本実施の形態では、半導
体基板1として、シリコン基板9上に酸化膜層(絶縁
層)8を介してシリコン活性層7を形成したSOI(Si
licon On Insulator)基板6を用いて、ダイヤフラム
4の部位のくびれ部5aをSOI基板の酸化膜層8で形
成したものである。第1の実施の形態と同様、くびれ部
5a両側の切込み溝5が熱応力を吸収する作用を持つも
のである。特に酸化膜層8を選択してエッチングが可能
であるため、切込み溝5及びくびれ部5aの形成が容易
であるという効果を奏する。また、ダイヤフラム4形成
において、酸化膜層8をエッチストップとして用いるこ
とができるので、オーバーエッチングを防止して製造の
精度を向上させることができる。
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a semiconductor pressure sensor according to a second embodiment of the present invention. The basic structure is the same as in the first embodiment. In the present embodiment, as the semiconductor substrate 1, an SOI (Si) in which a silicon active layer 7 is formed on a silicon substrate 9 via an oxide film layer (insulating layer) 8.
A constricted portion 5a of the diaphragm 4 is formed of an oxide film layer 8 of an SOI substrate using a substrate 6 (icon on insulator). As in the first embodiment, the cut grooves 5 on both sides of the constricted portion 5a have a function of absorbing thermal stress. In particular, since the oxide film layer 8 can be selected and etched, there is an effect that the cut groove 5 and the constricted portion 5a can be easily formed. Further, in forming the diaphragm 4, the oxide film layer 8 can be used as an etch stop, so that over-etching can be prevented and the manufacturing accuracy can be improved.

【0016】図3は、第2の実施の形態の半導体圧力セ
ンサの第1の製造方法を示す工程図である。シリコン基
板9上に酸化膜層(絶縁層)8を介してシリコン活性層
7を形成したSOI基板6に(a)、フォトリソグラフ
ィー工程行い、異方性エッチングにより上主表面(シリ
コン活性層7側)の所定の位置に開口部10を形成する
(b)。次に、開口部10からのエッチングにより酸化
膜層8の一部を除去して、切込み溝5及び、くびれ部5
aとなる部位8aを形成する(c)。尚、この酸化膜層
8のエッチングのためのエッチャントとしては一般にフ
ッ酸を用いる。次にフォトリソグラフィー工程を行った
後、イオン注入工程及び拡散工程によりピエゾ抵抗2を
形成する(d)。そして電極3を形成する(e)。次に
上主表面にエッチングマスクとしてSG(シリケートガ
ラス:Silicate Glass)膜を堆積し、下主表面(シリコ
ン基板9側)にフォトリソグラフィー工程とエッチング
により所定の位置に窓開けを行う。そして、下主表面の
異方性エッチングを行いダイヤフラム4を形成する
(f)。このとき、酸化膜層8がエッチストップとして
作用することになり精度よくダイヤフラム4を形成する
ことができる。最後に図中破線で示した部位において切
断することにより個々の半導体圧力センサ(チップ)を
得る。
FIG. 3 is a process chart showing a first method of manufacturing the semiconductor pressure sensor according to the second embodiment. (A) A photolithography process is performed on the SOI substrate 6 in which a silicon active layer 7 is formed on a silicon substrate 9 via an oxide film layer (insulating layer) 8 and an upper main surface (the silicon active layer 7 side) is anisotropically etched. An opening 10 is formed at a predetermined position of (b). Next, a part of the oxide film layer 8 is removed by etching from the opening 10 to form the cut groove 5 and the constricted portion 5.
A portion 8a to be a is formed (c). Incidentally, hydrofluoric acid is generally used as an etchant for etching the oxide film layer 8. Next, after performing a photolithography process, a piezoresistor 2 is formed by an ion implantation process and a diffusion process (d). Then, an electrode 3 is formed (e). Next, an SG (Silicate Glass) film is deposited as an etching mask on the upper main surface, and a window is opened at a predetermined position on the lower main surface (the silicon substrate 9 side) by a photolithography process and etching. Then, the lower main surface is anisotropically etched to form the diaphragm 4 (f). At this time, the oxide film layer 8 acts as an etch stop, so that the diaphragm 4 can be formed accurately. Finally, individual semiconductor pressure sensors (chips) are obtained by cutting the portions indicated by broken lines in the figure.

【0017】以上の工程により、第2の実施の形態に相
当する半導体圧力センサを製造することができる。
Through the above steps, a semiconductor pressure sensor corresponding to the second embodiment can be manufactured.

【0018】図4は、第2の実施の形態の半導体圧力セ
ンサの第2の製造方法を示す工程図である。SOI基板
6に(a)、フォトリソグラフィー工程行い、ドライエ
ッチングにより上主表面の所定の位置に開口部10を形
成する(b)。次に、開口部10からのエッチングによ
り酸化膜層8の一部を除去して、切込み溝5及び、くび
れ部5aとなる部位8aを形成する(c)。以下ピエゾ
抵抗2及び電極3及びダイヤフラム4の形成過程は第1
の製造方法と同様である((d)〜(f))。特にドラ
イエッチングを用いることにより開口部10を垂直に加
工することができるため、半導体圧力センサのチップの
サイズを、異方性エッチングを用いる場合に比べて小さ
くすることができるという効果を奏する。
FIG. 4 is a process chart showing a second method of manufacturing the semiconductor pressure sensor according to the second embodiment. (A) The photolithography process is performed on the SOI substrate 6, and an opening 10 is formed at a predetermined position on the upper main surface by dry etching (b). Next, a part of the oxide film layer 8 is removed by etching from the opening 10 to form the cut groove 5 and a portion 8a to be the constricted portion 5a (c). Hereinafter, the formation process of the piezoresistor 2, the electrode 3, and the diaphragm 4 is the first.
((D) to (f)). In particular, since the opening 10 can be processed vertically by using dry etching, the size of the semiconductor pressure sensor chip can be reduced as compared with the case where anisotropic etching is used.

【0019】以上の工程により、第2の実施の形態に相
当する半導体圧力センサを製造することができる。
Through the above steps, a semiconductor pressure sensor corresponding to the second embodiment can be manufactured.

【0020】図5は、第2の実施の形態の半導体圧力セ
ンサの第3の製造方法を示す工程図である。SOI基板
6に(a)、フォトリソグラフィー工程を行った後、イ
オン注入工程及び拡散工程によりピエゾ抵抗2を形成す
る(b)。そして電極3を形成する(c)。フォトリソ
グラフィー工程行い、異方性エッチング又はドライエッ
チングにより上主表面の所定の位置に開口部10を形成
する(d)。次に、開口部10からのエッチングにより
酸化膜層8の一部を除去して、切込み溝5及び、くびれ
部5aとなる部位8aを形成する(e)。次に上主表面
にエッチングマスクとしてSG膜を堆積し、下主表面に
フォトリソグラフィー工程とエッチングにより所定の位
置に窓開けを行う。そして、下主表面の異方性エッチン
グを行いダイヤフラム4を形成する(f)。このとき、
酸化膜層8がエッチストップとして作用することになり
精度よくダイヤフラム4を形成することができる。最後
に図中破線で示した部位において切断することにより個
々の半導体圧力センサ(チップ)を得る。
FIG. 5 is a process chart showing a third method of manufacturing the semiconductor pressure sensor according to the second embodiment. After performing a photolithography process on the SOI substrate 6 (a), a piezoresistor 2 is formed by an ion implantation process and a diffusion process (b). Then, the electrode 3 is formed (c). A photolithography process is performed, and an opening 10 is formed at a predetermined position on the upper main surface by anisotropic etching or dry etching (d). Next, a part of the oxide film layer 8 is removed by etching from the opening 10 to form the cut groove 5 and the portion 8a to be the constricted portion 5a (e). Next, an SG film is deposited as an etching mask on the upper main surface, and a window is opened at a predetermined position on the lower main surface by a photolithography process and etching. Then, the lower main surface is anisotropically etched to form the diaphragm 4 (f). At this time,
The oxide film layer 8 acts as an etch stop, and the diaphragm 4 can be formed with high accuracy. Finally, individual semiconductor pressure sensors (chips) are obtained by cutting the portions indicated by broken lines in the figure.

【0021】以上の工程により、第2の実施の形態に相
当する半導体圧力センサを製造することができる。
Through the above steps, a semiconductor pressure sensor corresponding to the second embodiment can be manufactured.

【0022】[0022]

【発明の効果】上述の如く、本発明の請求項1記載の発
明によれば、半導体基板に、圧力により変位する薄肉構
造のダイヤフラムと、該ダイヤフラムに設けられたピエ
ゾ抵抗と、該ピエゾ抵抗と電気的接続される電極とを有
し、ピエゾ抵抗の抵抗値の変化により圧力を検出する半
導体圧力センサにおいて、前記半導体基板の側面に、前
記電極が形成された部位にわたる切込み溝を形成するよ
うにしたので、前記半導体基板と前記電極との間に生ず
る熱応力を低減して、前記ピエゾ抵抗のオフセット温度
特性の悪化を招くことのない、高精度な半導体圧力セン
サを提供することができた。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a diaphragm having a thin structure displaced by pressure, a piezoresistor provided on the diaphragm, and a piezoresistor provided on the semiconductor substrate are provided. In a semiconductor pressure sensor having an electrode that is electrically connected and detecting pressure by a change in resistance value of a piezo resistor, a notch groove is formed on a side surface of the semiconductor substrate over a portion where the electrode is formed. As a result, a high-precision semiconductor pressure sensor can be provided in which the thermal stress generated between the semiconductor substrate and the electrode is reduced and the offset temperature characteristic of the piezoresistor is not deteriorated.

【0023】請求項2記載の発明においては、前記半導
体基板がシリコン基板上に酸化膜層を介してシリコン活
性層を形成したSOI基板であり、前記切込み溝を前記
SOI基板の酸化膜層の一部を除去して形成するように
したので、酸化膜層を選択したエッチングにより容易に
切込み溝の形成を行うことができるとともに、ダイヤフ
ラム形成において酸化膜層をエッチストップとして用い
て、オーバーエッチングを防止して製造精度を向上させ
ることができるという効果を奏する。
According to a second aspect of the present invention, the semiconductor substrate is an SOI substrate in which a silicon active layer is formed on a silicon substrate via an oxide film layer, and the cut groove is formed in one of the oxide film layers of the SOI substrate. Since the part is removed, the groove can be easily formed by etching the oxide film layer selectively, and over-etching is prevented by using the oxide film layer as an etch stop in diaphragm formation. As a result, it is possible to improve the manufacturing accuracy.

【0024】請求項3記載の発明においては、請求項2
記載の半導体圧力センサの製造方法として、前記SOI
基板のシリコン活性層側の主表面で、ダイヤフラムを形
成しようとする部位の周辺部に開口部を形成し、該開口
部からのエッチングにより前記SOI基板の酸化膜層の
一部を除去して前記切込み溝を形成し、次に前記SOI
基板のシリコン活性層側の主表面に前記ピエゾ抵抗及び
前記電極を形成し、前記SOI基板のシリコン基板側の
主表面をエッチングして前記ダイヤフラムを形成するよ
うにしたので、前記切込み溝を有する半導体圧力センサ
を容易に形成することができるという効果を奏する。
In the invention according to claim 3, claim 2
The method for manufacturing a semiconductor pressure sensor according to
On the main surface of the substrate on the side of the silicon active layer, an opening is formed in the periphery of a portion where a diaphragm is to be formed, and a part of the oxide film layer of the SOI substrate is removed by etching from the opening. A notch groove is formed, and then the SOI
The piezoresistor and the electrode are formed on the main surface of the substrate on the silicon active layer side, and the diaphragm is formed by etching the main surface of the SOI substrate on the silicon substrate side. There is an effect that the pressure sensor can be easily formed.

【0025】請求項4記載の発明においては、請求項2
記載の半導体圧力センサの製造方法として、前記SOI
基板のシリコン活性層側の主表面に前記ピエゾ抵抗及び
前記電極を形成し、次に前記SOI基板のシリコン活性
層側の主表面で、ダイヤフラムを形成しようとする部位
の周辺部に開口部を形成し、該開口部からのエッチング
により前記SOI基板の酸化膜層の一部を除去して前記
切込み溝を形成し、次に前記SOI基板のシリコン基板
側の主表面をエッチングして前記ダイヤフラムを形成す
るようにしたので、前記切込み溝を有する半導体圧力セ
ンサを容易に形成することができるという効果を奏す
る。
According to the fourth aspect of the present invention, the second aspect is provided.
The method for manufacturing a semiconductor pressure sensor according to
The piezoresistor and the electrode are formed on the main surface of the substrate on the silicon active layer side, and then an opening is formed on the main surface of the SOI substrate on the silicon active layer side at a periphery of a portion where a diaphragm is to be formed. Then, a portion of the oxide film layer of the SOI substrate is removed by etching from the opening to form the cut groove, and then the main surface of the SOI substrate on the silicon substrate side is etched to form the diaphragm. Therefore, there is an effect that the semiconductor pressure sensor having the cut groove can be easily formed.

【0026】請求項5記載の発明においては、請求項3
又は請求項4記載の半導体圧力センサの製造方法で、前
記開口部をドライエッチングにより形成するようにした
ので、前記開口部の垂直加工が可能で、半導体圧力セン
サのチップのサイズを小さくすることができるという効
果を奏する。
According to the fifth aspect of the present invention, the third aspect is provided.
Alternatively, in the method of manufacturing a semiconductor pressure sensor according to claim 4, the opening is formed by dry etching, so that the opening can be processed vertically, and the size of the semiconductor pressure sensor chip can be reduced. It has the effect of being able to.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態を示す半導体圧力セ
ンサの断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor pressure sensor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態を示す半導体圧力セ
ンサの断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a semiconductor pressure sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施の形態の半導体圧力センサ
の第1の製造方法を示す工程図である。
FIG. 3 is a process chart showing a first method of manufacturing a semiconductor pressure sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施の形態の半導体圧力センサ
の第2の製造方法を示す工程図である。
FIG. 4 is a process chart showing a second method of manufacturing the semiconductor pressure sensor according to the second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施の形態の半導体圧力センサ
の第3の製造方法を示す工程図である。
FIG. 5 is a process chart showing a third method of manufacturing the semiconductor pressure sensor according to the second embodiment of the present invention.

【図6】従来の半導体圧力センサの断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a conventional semiconductor pressure sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板(シリコン基板) 2 ピエゾ抵抗 3 電極 4 ダイヤフラム 5 切込み溝 5a くびれ部 6 SOI基板 7 (SOI基板の)シリコン活性層 8 (SOI基板の)酸化膜層 9 (SOI基板の)シリコン基板 10 開口部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor substrate (silicon substrate) 2 Piezoresistance 3 Electrode 4 Diaphragm 5 Cut groove 5a Neck 6 SOI substrate 7 Silicon active layer (of SOI substrate) 8 Oxide film layer (of SOI substrate) 9 Silicon substrate (of SOI substrate) 10 Aperture

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江田 和夫 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 2F055 AA40 BB20 CC02 DD05 EE14 FF01 FF23 GG01 GG15 4M112 AA01 BA01 CA02 CA11 CA16 DA03 DA04 DA10 EA02 EA06 FA05 FA09  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kazuo Eda 1048 Kazuma Kadoma, Kadoma-shi, Osaka F-term in Matsushita Electric Works, Ltd. DA04 DA10 EA02 EA06 FA05 FA09

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板に、圧力により変位する薄肉
構造のダイヤフラムと、該ダイヤフラムに設けられたピ
エゾ抵抗と、該ピエゾ抵抗と電気的接続される電極とを
有し、ピエゾ抵抗の抵抗値の変化により圧力を検出する
半導体圧力センサにおいて、 前記半導体基板の側面に、前記電極が形成された部位に
わたる切込み溝を形成したことを特徴とする半導体圧力
センサ。
1. A semiconductor substrate comprising: a diaphragm having a thin structure displaced by pressure; a piezo resistor provided on the diaphragm; and an electrode electrically connected to the piezo resistor. A semiconductor pressure sensor for detecting pressure by a change, wherein a cut groove is formed on a side surface of the semiconductor substrate, the cut groove extending over a portion where the electrode is formed.
【請求項2】 前記半導体基板がシリコン基板上に酸化
膜層を介してシリコン活性層を形成したSOI基板であ
り、前記切込み溝を前記SOI基板の酸化膜層の一部を
除去して形成したことを特徴とする請求項1記載の半導
体圧力センサ。
2. The SOI substrate in which the semiconductor substrate has a silicon active layer formed on a silicon substrate via an oxide film layer, and the cut groove is formed by removing a part of the oxide film layer of the SOI substrate. The semiconductor pressure sensor according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記SOI基板のシリコン活性層の主表
面で、ダイヤフラムを形成しようとする部位の周辺部に
開口部を形成し、該開口部からのエッチングにより前記
SOI基板の酸化膜層の一部を除去して前記切込み溝を
形成し、次に前記SOI基板のシリコン活性層側の主表
面に前記ピエゾ抵抗及び前記電極を形成し、前記SOI
基板のシリコン基板側の主表面をエッチングして前記ダ
イヤフラムを形成することを特徴とする請求項2記載の
半導体圧力センサの製造方法。
3. An opening is formed in the main surface of the silicon active layer of the SOI substrate around a portion where a diaphragm is to be formed, and one of the oxide film layers of the SOI substrate is etched by etching from the opening. The piezoresistor and the electrode are formed on the main surface of the SOI substrate on the silicon active layer side, and the SOI substrate is formed.
3. The method according to claim 2, wherein the diaphragm is formed by etching a main surface of the substrate on the silicon substrate side.
【請求項4】 前記SOI基板のシリコン活性層側の主
表面に前記ピエゾ抵抗及び前記電極を形成し、次に前記
SOI基板のシリコン活性層側の主表面で、ダイヤフラ
ムを形成しようとする部位の周辺部に開口部を形成し、
該開口部からのエッチングにより前記SOI基板の酸化
膜層の一部を除去して前記切込み溝を形成し、次に前記
SOI基板のシリコン基板側の主表面をエッチングして
前記ダイヤフラムを形成することを特徴とする請求項2
記載の半導体圧力センサの製造方法。
4. The piezoresistor and the electrode are formed on the main surface of the SOI substrate on the silicon active layer side, and the portion of the SOI substrate on the silicon active layer side where a diaphragm is to be formed is formed. Forming an opening in the periphery,
Removing a part of the oxide film layer of the SOI substrate by etching from the opening to form the cut groove, and then etching the main surface of the SOI substrate on the silicon substrate side to form the diaphragm; 3. The method according to claim 2, wherein
A manufacturing method of the semiconductor pressure sensor according to the above.
【請求項5】 前記開口部をドライエッチングにより形
成することを特徴とする請求項3又は請求項4記載の半
導体圧力センサの製造方法。
5. The method for manufacturing a semiconductor pressure sensor according to claim 3, wherein the opening is formed by dry etching.
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