JP2002162303A - Pressure sensor - Google Patents

Pressure sensor

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JP2002162303A
JP2002162303A JP2000359039A JP2000359039A JP2002162303A JP 2002162303 A JP2002162303 A JP 2002162303A JP 2000359039 A JP2000359039 A JP 2000359039A JP 2000359039 A JP2000359039 A JP 2000359039A JP 2002162303 A JP2002162303 A JP 2002162303A
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JP
Japan
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diffusion layer
gauge
diaphragm
lead
semiconductor substrate
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Application number
JP2000359039A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsuhiko Kanbara
敦彦 蒲原
Tetsuya Watanabe
哲也 渡辺
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressure sensor capable of accurately measuring the pressure with stability so that the resistive value of gauge diffusion layer does not fluctuate nor vary over time. SOLUTION: The pressure sensor includes a diaphragm formed on a semiconductor substrate to be a first conductor type, a gauge diffusion layer to be a second conductor type being formed on the diaphragm and detecting strain generated by a pressure applied to the diaphragm, a lead diffusion layer to be the second conductor type formed on the semiconductor substrate so as to be in contact with the gauge diffusion layer, and a diode diffusion layer to be the first conductor type being formed on the semiconductor substrate so as to be in contact with the lead diffusion layer and forming a protective diode by the junction with the lead diffusion layer. Furthermore, the pressure sensor employs a buried layer to be the first conductor type with high concentration being formed on the lower section of the diaphragm and reducing the resistive value of the semiconductor substrate.

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、半導体のダイアフ
ラム上に圧力が印加されて発生する歪みを検出するゲー
ジ拡散層が形成された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 pressure sensor having a gauge diffusion layer for detecting a strain generated when a pressure is applied to a semiconductor diaphragm.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3(a)は、従来の圧力センサの構成
を示す平面図であり、図3(b)はそのA−A’断面図
である。図3(a),(b)において、圧力センサに
は、第一導電型として例えばN型のシリコン基板1にダ
イアフラム2が形成され、このダイアフラム2上に、第
二導電型としてP型のゲージ拡散層3a,3b,3c,
3dと、高濃度のP型のリード拡散層4a,4b,4
c,4d、とが不純物拡散により形成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 3A is a plan view showing the structure of a conventional pressure sensor, and FIG. 3B is a sectional view taken along line AA '. 3A and 3B, in the pressure sensor, a diaphragm 2 is formed on an N-type silicon substrate 1 as a first conductivity type, and a P-type gauge as a second conductivity type is formed on the diaphragm 2. The diffusion layers 3a, 3b, 3c,
3d and high-concentration P-type lead diffusion layers 4a, 4b, 4
c and 4d are formed by impurity diffusion.

【0003】この場合、リード拡散層4aは、ゲージ拡
散層3aとゲージ拡散層3bとに接し、リード拡散層4
bは、ゲージ拡散層3bとゲージ拡散層3cとに接し、
リード拡散層4cは、ゲージ拡散層3cとゲージ拡散層
3dとに接し、リード拡散層4dは、ゲージ拡散層3d
とゲージ拡散層3aとに接するように形成され、ゲージ
拡散層3a,3b,3c,3dは電気的に接続されてブ
リッジ回路を形成している。
In this case, the lead diffusion layer 4a is in contact with the gauge diffusion layers 3a and 3b,
b is in contact with the gauge diffusion layer 3b and the gauge diffusion layer 3c,
The lead diffusion layer 4c is in contact with the gauge diffusion layer 3c and the gauge diffusion layer 3d, and the lead diffusion layer 4d is
And the gauge diffusion layer 3a, and the gauge diffusion layers 3a, 3b, 3c, 3d are electrically connected to form a bridge circuit.

【0004】そして、シリコン基板1上に積層された絶
縁膜としてのシリコン酸化膜5及びシリコン窒化膜6を
介して、ゲージ拡散層3a,3b,3c,3d上に高濃
度のN型の多結晶シリコン膜7が形成されている。
A high-concentration N-type polycrystal is formed on the gauge diffusion layers 3a, 3b, 3c and 3d via a silicon oxide film 5 and a silicon nitride film 6 as insulating films stacked on the silicon substrate 1. A silicon film 7 is formed.

【0005】この多結晶シリコン膜7の一部は、電位を
固定するシールド効果によってゲージ拡散層3a,3
b,3c,3dの抵抗値を安定化させる目的で、シリコ
ン基板1に接触して電気的に接続されている。
A part of this polycrystalline silicon film 7 is formed by gauge diffusion layers 3a, 3a due to a shield effect of fixing a potential.
For the purpose of stabilizing the resistance values of b, 3c and 3d, they are in contact with and electrically connected to the silicon substrate 1.

【0006】そして、リード拡散層4a,4b,4c,
4dにそれぞれ接触するように、電極8a,8b,電極
8c,電極8dが形成されている。また、シリコン基板
1上には高濃度のN型の拡散層9が形成され、この拡散
層9に接触してシリコン基板1に電気的に接続される基
板電極10が形成されている。
Then, the lead diffusion layers 4a, 4b, 4c,
The electrodes 8a, 8b, 8c, and 8d are formed so as to be in contact with 4d, respectively. A high concentration N-type diffusion layer 9 is formed on the silicon substrate 1, and a substrate electrode 10 which is in contact with the diffusion layer 9 and is electrically connected to the silicon substrate 1 is formed.

【0007】そして、ダイアフラム2に圧力が印加され
るとゲージ拡散層3a,3b,3c,3dの抵抗値がピ
エゾ抵抗効果により変化するので、例えばブリッジ回路
の電極8dと電極8bとの間に電圧を入力し、電極8a
と電極8bとの間に発生する不平衡電圧に基づいて、圧
力が検出される。
When pressure is applied to the diaphragm 2, the resistance values of the gauge diffusion layers 3a, 3b, 3c, 3d change due to the piezoresistance effect, and for example, a voltage is applied between the electrodes 8d and 8b of the bridge circuit. Input to the electrode 8a
The pressure is detected based on the unbalanced voltage generated between the electrode and the electrode 8b.

【0008】また、シリコン基板1上のリード拡散層4
a,4b,4c,4dのそれぞれと電極8a,8b,8
c,8dとが接触する位置の近傍には高濃度のN型のダ
イオード拡散層11が、リード拡散層4a,4b,4
c,4dにそれぞれ接触するように形成されており、リ
ード拡散層4a,4b,4c,4dとダイオード拡散層
11とのPN接合により保護ダイオードを形成してい
る。
The lead diffusion layer 4 on the silicon substrate 1
a, 4b, 4c, 4d and the electrodes 8a, 8b, 8
A high-concentration N-type diode diffusion layer 11 is provided in the vicinity of the position where it contacts with the first and second lead diffusion layers 4a, 4b, and 4d.
The protective diodes are formed so as to be in contact with c and 4d, respectively, and a protection diode is formed by a PN junction between the lead diffusion layers 4a, 4b, 4c and 4d and the diode diffusion layer 11.

【0009】そして、電極8a,8b,8c,8dとシ
リコン基板1(基板電極10)の間に静電気やサージ等
の過大電圧が印加された場合に、保護ダイオードを先に
降伏させて電流を流すことにより、ゲージ拡散層3a,
3b,3c,3dとシリコン基板1との接合、またはリ
ード拡散層4a,4b,4c,4dとシリコン基板1と
の接合が破壊されることを防止している。
When an excessive voltage such as static electricity or surge is applied between the electrodes 8a, 8b, 8c, 8d and the silicon substrate 1 (substrate electrode 10), the protection diode is first broken down and a current flows. Thus, the gauge diffusion layers 3a,
The bonding between the silicon substrates 1 or 3b, 3c and 3d or the bonding between the lead diffusion layers 4a, 4b, 4c and 4d and the silicon substrate 1 is prevented from being broken.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図3に示した
圧力センサにおいては、次のような問題点があった。例
えば、電極8d(マイナス)と基板電極10(プラス)
との間に静電気モデルとして約200Vの過大電圧が瞬
間的にまたはパルス的に印加され、リード拡散層4dと
ダイオード拡散層11とで形成されるPN接合による保
護ダイオードが例えば約10Vで降伏した場合、電流は
保護ダイオード11のPN接合に多く流れるが、その一
部は全体として高抵抗のN型のシリコン基板1に流れ
る。
However, the pressure sensor shown in FIG. 3 has the following problems. For example, the electrode 8d (minus) and the substrate electrode 10 (plus)
When an excessive voltage of about 200 V is instantaneously or pulsed applied as an electrostatic model between the above and the protection diode by the PN junction formed by the lead diffusion layer 4 d and the diode diffusion layer 11 breaks down at about 10 V, for example. Although a large amount of current flows through the PN junction of the protection diode 11, part of the current flows through the high-resistance N-type silicon substrate 1 as a whole.

【0011】従って、シリコン基板1は全体として高抵
抗であるので電流による電圧降下の値が大きくなり、ゲ
ージ拡散層3aとシリコン基板1とで形成されるPN接
合の間の電位差は、保護ダイオード11の降伏電圧10
Vよりも大きな値となり、シリコン基板1に電気的に接
続された多結晶シリコン膜7とゲージ拡散層3aの間の
電位差、即ち、シリコン酸化膜5及びシリコン窒化膜6
に印加される電圧も10Vよりも大きな値となる。
Therefore, since the silicon substrate 1 has a high resistance as a whole, the value of the voltage drop due to the current increases, and the potential difference between the PN junction formed between the gauge diffusion layer 3a and the silicon substrate 1 is reduced by the protection diode 11 Breakdown voltage of 10
V, the potential difference between the polycrystalline silicon film 7 electrically connected to the silicon substrate 1 and the gauge diffusion layer 3a, that is, the silicon oxide film 5 and the silicon nitride film 6
Also becomes a value larger than 10V.

【0012】そして、シリコン酸化膜5及びシリコン窒
化膜6に一定以上の電圧が印加された場合、シリコン酸
化膜5を電子が通過する電子なだれ(アバランシェ)の
現象が発生し、その結果、シリコン酸化膜5とシリコン
窒化膜6との界面に電荷が蓄積される。
When a voltage exceeding a certain level is applied to the silicon oxide film 5 and the silicon nitride film 6, an avalanche phenomenon occurs in which electrons pass through the silicon oxide film 5, and as a result, the silicon oxide film Electric charges are accumulated at the interface between the film 5 and the silicon nitride film 6.

【0013】そして、この電荷の蓄積によりゲージ拡散
層3aの電荷が移動してその空乏層の幅の変化が大きく
なり、その結果としてゲージ拡散層3aの抵抗値が変化
するので、この抵抗値の変動によりブリッジ回路の不平
衡電圧にオフセットが発生し、正確な圧力の検出が困難
となる。
The accumulation of the electric charge causes the electric charge of the gauge diffusion layer 3a to move, thereby increasing the change in the width of the depletion layer. As a result, the resistance value of the gauge diffusion layer 3a changes. The fluctuation causes an offset in the unbalanced voltage of the bridge circuit, making it difficult to accurately detect the pressure.

【0014】また、時間の経過とともに、蓄積された電
荷が徐々に漏れ出してもとに戻ることにより、ゲージ拡
散層3aの抵抗値が経時変化することとなり、安定した
圧力検出が困難になる。
Further, as the accumulated electric charge gradually leaks out with the passage of time and returns to the original state, the resistance value of the gauge diffusion layer 3a changes with time, and stable pressure detection becomes difficult.

【0015】本発明は上述した問題点を解決するために
なされたものであり、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜
との界面に蓄積される電荷の量を軽減し、ゲージ拡散層
の抵抗値が変動することなく、またその抵抗値が経時変
化することなく安定して正確な圧力測定を可能とした圧
力センサを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and reduces the amount of electric charge accumulated at the interface between a silicon oxide film and a silicon nitride film, thereby changing the resistance value of the gauge diffusion layer. It is an object of the present invention to provide a pressure sensor capable of stably and accurately measuring a pressure without causing the resistance value to change with time.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1におい
ては、第一導電型の半導体基板に形成されたダイアフラ
ムと、このダイアフラム上に形成され、前記ダイアフラ
ムに圧力が印加されて発生する歪みを検出する第二導電
型のゲージ拡散層と、このゲージ拡散層に接触するよう
に前記半導体基板上に形成される第二導電型のリード拡
散層と、前記リード拡散層に接触するように前記半導体
基板に形成され、前記リード拡散層との接合により保護
ダイオードを形成する第一導電型のダイオード拡散層、
とを有する圧力センサにおいて、前記ダイアフラムの下
部に形成され、前記半導体基板の抵抗を低下させる高濃
度の第一導電型の埋込層を設けたことを特徴とする圧力
センサである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a diaphragm formed on a semiconductor substrate of a first conductivity type, and a strain formed on the diaphragm and generated by applying pressure to the diaphragm. The second conductivity type gauge diffusion layer for detecting the, the second conductivity type lead diffusion layer formed on the semiconductor substrate so as to contact the gauge diffusion layer, the said so as to contact the lead diffusion layer A first conductivity type diode diffusion layer formed on a semiconductor substrate and forming a protection diode by bonding with the lead diffusion layer;
And a high-concentration buried layer of the first conductivity type formed below the diaphragm and lowering the resistance of the semiconductor substrate.

【0017】本発明の請求項2においては、第一導電型
のシリコン基板に形成されたダイアフラムと、このダイ
アフラム上に形成され、前記ダイアフラムに圧力が印加
されて発生する歪みを検出する第二導電型のゲージ拡散
層と、このゲージ拡散層に接触するように前記シリコン
基板上に形成される第二導電型のリード拡散層、とを有
する圧力センサにおいて、前記ゲージ拡散層の近傍で前
記リード拡散層に接触するように前記半導体基板に形成
され、前記リード拡散層との接合により保護ダイオード
を形成する第一導電型のダイオード拡散層と、前記ゲー
ジ拡散層上に絶縁膜を介して形成され、前記ダイオード
拡散層に電気的に接続される多結晶シリコン膜、とを設
けたことを特徴とする圧力センサである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a diaphragm formed on a silicon substrate of the first conductivity type, and a second conductive film formed on the diaphragm and detecting a strain generated when a pressure is applied to the diaphragm. A pressure diffusion layer having a gauge diffusion layer of a mold type and a lead diffusion layer of a second conductivity type formed on the silicon substrate so as to be in contact with the gauge diffusion layer, wherein the lead diffusion is performed in the vicinity of the gauge diffusion layer. A first conductivity type diode diffusion layer formed on the semiconductor substrate so as to be in contact with a layer and forming a protection diode by bonding with the lead diffusion layer, and formed via an insulating film on the gauge diffusion layer; A polycrystalline silicon film electrically connected to the diode diffusion layer.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を用いて説明する。尚、以下の図面において、図3と
重複する部分は同一番号を付してその説明は適宜に省略
する。図1(a)は、本発明の第一実施例の構成を示す
平面図であり、図1(b)はそのA−A’断面図であ
る。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted. FIG. 1A is a plan view showing the configuration of the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA ′.

【0019】図1(a),(b)において、ダイアフラ
ム2の下部に高濃度のN型の埋込層12が形成されてい
る。この埋込層12は、ダイアフラム2の下部に例えば
N型の不純物としてAs(砒素)が拡散されること、ま
たはAsが高濃度に注入されたシリコン層がエピタキシ
ャル成長されること等により形成される。
1 (a) and 1 (b), a high concentration N-type buried layer 12 is formed below the diaphragm 2. As shown in FIG. The buried layer 12 is formed by, for example, diffusing As (arsenic) as an N-type impurity under the diaphragm 2 or epitaxially growing a silicon layer into which As is implanted at a high concentration.

【0020】この場合、埋込層12は不純物濃度が高い
ためにシリコン基板1の抵抗は低くなり、圧力センサ全
体の抵抗を下げることとなり、電流の時定数が小さくな
る。従って、シリコン酸化膜5及びシリコン窒化膜6に
一定以上の電圧が印加されて電子なだれの現象が発生し
た場合も、時定数が小さいために電圧が印加される時間
が短くなり、シリコン酸化膜5とシリコン窒化膜6との
界面に蓄積される電荷量は少なくなり、結果として、ゲ
ージ拡散層3a(3b,3c,3d)の抵抗値の変動を
抑制することができる。
In this case, since the buried layer 12 has a high impurity concentration, the resistance of the silicon substrate 1 is reduced, and the resistance of the entire pressure sensor is reduced, and the time constant of the current is reduced. Therefore, even when a voltage higher than a certain level is applied to the silicon oxide film 5 and the silicon nitride film 6 and an avalanche phenomenon occurs, the time during which the voltage is applied becomes shorter because the time constant is small, and the silicon oxide film 5 The amount of charge accumulated at the interface between the silicon nitride film 6 and the silicon nitride film 6 is reduced, and as a result, the fluctuation of the resistance value of the gauge diffusion layers 3a (3b, 3c, 3d) can be suppressed.

【0021】。従って、ブリッジ回路の不平衡電圧のオ
フセットが小さくなるので、正確な圧力の検出が可能と
なり、また、蓄積される電荷の量が少ないので、時間の
経過とともに、蓄積された電荷が徐々に漏れ出してもと
に戻ることによるゲージ拡散層3a(3b,3c,3
d)の抵抗値の経時変化も小さくすることができ、安定
した圧力検出が可能となる。
[0021] Therefore, since the offset of the unbalanced voltage of the bridge circuit becomes small, accurate pressure detection becomes possible, and since the amount of accumulated electric charge is small, the accumulated electric charge gradually leaks over time. The gauge diffusion layer 3a (3b, 3c, 3)
The change with time in the resistance value d) can be reduced, and stable pressure detection can be performed.

【0022】図2(a)は、本発明の第二実施例の構成
を示す平面図であり、図2(b)はそのA−A’断面図
である。図2(a),(b)において、シリコン基板1
上のゲージ拡散層3aの近傍には高濃度のN型のダイオ
ード拡散層13aが、その両端がそれぞれリード拡散層
4a及び4dに接触するように形成されており、リード
拡散層4a及び4dとダイオード拡散層13aとのPN
接合によりそれぞれ保護ダイオードを形成している。
FIG. 2A is a plan view showing the structure of the second embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a sectional view taken along the line AA '. 2A and 2B, the silicon substrate 1
A high-concentration N-type diode diffusion layer 13a is formed near the upper gauge diffusion layer 3a so that both ends thereof are in contact with the lead diffusion layers 4a and 4d, respectively. PN with diffusion layer 13a
The protection diodes are respectively formed by the junctions.

【0023】同様に、ゲージ拡散層3bの近傍には高濃
度のN型のダイオード拡散層13bが、その両端がそれ
ぞれリード拡散層4a及び4bに接触するように形成さ
れており、リード拡散層4a及び4bとダイオード拡散
層13bとのPN接合によりそれぞれ保護ダイオードを
形成している。
Similarly, a high-concentration N-type diode diffusion layer 13b is formed near the gauge diffusion layer 3b so that both ends thereof are in contact with the lead diffusion layers 4a and 4b, respectively. And 4b and the PN junction of the diode diffusion layer 13b form a protection diode.

【0024】同様に、ゲージ拡散層3cの近傍には高濃
度のN型のダイオード拡散層13cが、その両端がそれ
ぞれリード拡散層4b及び4cに接触するように形成さ
れており、リード拡散層4b及び4cとダイオード拡散
層13cとのPN接合によりそれぞれ保護ダイオードを
形成している。
Similarly, a high-concentration N-type diode diffusion layer 13c is formed near the gauge diffusion layer 3c so that both ends thereof are in contact with the lead diffusion layers 4b and 4c, respectively. And 4c and the PN junction of the diode diffusion layer 13c form a protection diode.

【0025】同様に、ゲージ拡散層3dの近傍には高濃
度のN型のダイオード拡散層13dが、その両端がそれ
ぞれリード拡散層4c及び4dに接触するように形成さ
れており、リード拡散層4c及び4dとダイオード拡散
層13dとのPN接合によりそれぞれ保護ダイオードを
形成している。
Similarly, a high-concentration N-type diode diffusion layer 13d is formed near the gauge diffusion layer 3d so that both ends thereof are in contact with the lead diffusion layers 4c and 4d, respectively. And 4d and the PN junction of the diode diffusion layer 13d form a protection diode.

【0026】そして、シリコン基板1上に積層された絶
縁膜としてのシリコン酸化膜5及びシリコン窒化膜6を
介して、ゲージ拡散層3a,3b,3c,3d上に高濃
度のN型の多結晶シリコン膜7が形成され,この多結晶
シリコン膜7は、ダイオード拡散層13a,13b,1
3c,13dに接触して電気的に接続されている。
Then, a high-concentration N-type polycrystal is formed on the gauge diffusion layers 3a, 3b, 3c and 3d through a silicon oxide film 5 and a silicon nitride film 6 as insulating films stacked on the silicon substrate 1. A silicon film 7 is formed, and this polycrystalline silicon film 7 is formed on diode diffusion layers 13a, 13b, 1
3c and 13d and are electrically connected.

【0027】この場合、多結晶シリコン膜7とゲージ拡
散層3a,3b,3c,3dの間の電位、即ちシリコン
酸化膜5とシリコン窒化膜6に印加される電位は、リー
ド拡散層4a,4b,4c,4dとダイオード拡散層1
3a,13b,13c,13dとのPN接合により形成
される保護ダイオードの降伏電位に固定される。
In this case, the potential between the polycrystalline silicon film 7 and the gauge diffusion layers 3a, 3b, 3c, 3d, that is, the potential applied to the silicon oxide film 5 and the silicon nitride film 6 is the same as that of the lead diffusion layers 4a, 4b. , 4c, 4d and diode diffusion layer 1
It is fixed to the breakdown potential of the protection diode formed by the PN junction with 3a, 13b, 13c and 13d.

【0028】従って、電子なだれの現象が発生すること
はなく、シリコン酸化膜5とシリコン窒化膜6との界面
への電荷の蓄積を防止することができるので、ゲージ拡
散層3a,3b,3c,3dの抵抗値の変化が変化する
ことはなく、結果としてブリッジ回路の不平衡電圧にオ
フセットが発生することを防止することができ、正確な
圧力の検出が可能となる。
Therefore, the avalanche phenomenon does not occur, and the accumulation of electric charges at the interface between the silicon oxide film 5 and the silicon nitride film 6 can be prevented, so that the gauge diffusion layers 3a, 3b, 3c, The change in the resistance value of 3d does not change, and as a result, an offset can be prevented from occurring in the unbalanced voltage of the bridge circuit, and accurate pressure detection can be performed.

【0029】また、時間の経過とともに、蓄積された電
荷が徐々に漏れ出してもとに戻ることもないため、ゲー
ジ拡散層3a,3b,3c,3dの抵抗値が経時変化す
ることもなく、安定した圧力検出が可能となる。
Further, since the accumulated electric charge gradually leaks with the passage of time and does not return to the original state, the resistance values of the gauge diffusion layers 3a, 3b, 3c and 3d do not change with time. Stable pressure detection becomes possible.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ダイアフラムの下部に半導体基板の抵抗を低下させる高
濃度の埋込層を設けたので、シリコン酸化膜とシリコン
窒化膜との界面に蓄積される電荷の量を軽減し、ゲージ
拡散層の抵抗値が変動することなく、またその抵抗値が
経時変化することなく安定して正確な圧力測定を可能と
した圧力センサを提供することができる。
As described above, according to the present invention,
Since a high-concentration buried layer that lowers the resistance of the semiconductor substrate is provided under the diaphragm, the amount of charge accumulated at the interface between the silicon oxide film and the silicon nitride film is reduced, and the resistance value of the gauge diffusion layer is reduced. It is possible to provide a pressure sensor capable of performing stable and accurate pressure measurement without fluctuating and its resistance value does not change with time.

【0031】また、本発明によれば、ダイオード拡散層
に多結晶シリコン層を電気的に接続してシリコン酸化膜
とシリコン窒化膜に印加される電位が保護ダイオードの
降伏電圧に固定されるようにしたので、シリコン酸化膜
とシリコン窒化膜との界面に電荷が蓄積されず、ゲージ
拡散層の抵抗値が変動することなく、またその抵抗値が
経時変化することなく安定して正確な圧力測定を可能と
した圧力センサを提供することができる。
Further, according to the present invention, the polysilicon layer is electrically connected to the diode diffusion layer so that the potential applied to the silicon oxide film and the silicon nitride film is fixed to the breakdown voltage of the protection diode. As a result, no charge is accumulated at the interface between the silicon oxide film and the silicon nitride film, and the resistance value of the gauge diffusion layer does not fluctuate, and the resistance value does not change with time. An enabled pressure sensor can be provided.

【0032】[0032]

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

【図1】本発明の第一実施例の構成を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第二実施例の構成を示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of a second embodiment of the present invention.

【図3】従来の圧力センサの構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional pressure sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン基板 2 ダイアフラム 3a,3b,3c,3d ゲージ拡散層 4a,4b,4c,4d リード拡散層 5 シリコン酸化膜 6 シリコン窒化膜 7 多結晶シリコン膜 11 ダイオード拡散層 12 埋込層 13a,13b,13c,13d ダイオード拡散層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon substrate 2 Diaphragm 3a, 3b, 3c, 3d Gauge diffusion layer 4a, 4b, 4c, 4d Lead diffusion layer 5 Silicon oxide film 6 Silicon nitride film 7 Polycrystalline silicon film 11 Diode diffusion layer 12 Buried layer 13a, 13b, 13c, 13d Diode diffusion layer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第一導電型の半導体基板に形成されたダ
イアフラムと、 このダイアフラム上に形成され、前記ダイアフラムに圧
力が印加されて発生する歪みを検出する第二導電型のゲ
ージ拡散層と、 このゲージ拡散層に接触するように前記半導体基板上に
形成される第二導電型のリード拡散層と、 前記リード拡散層に接触するように前記半導体基板に形
成され、前記リード拡散層との接合により保護ダイオー
ドを形成する第一導電型のダイオード拡散層、とを有す
る圧力センサにおいて、 前記ダイアフラムの下部に形成され、前記半導体基板の
抵抗を低下させる高濃度の第一導電型の埋込層を設けた
ことを特徴とする圧力センサ。
A diaphragm formed on a semiconductor substrate of a first conductivity type, a gauge diffusion layer of a second conductivity type formed on the diaphragm and detecting a strain generated by applying a pressure to the diaphragm; A second conductive type lead diffusion layer formed on the semiconductor substrate so as to be in contact with the gauge diffusion layer; and a junction with the lead diffusion layer formed on the semiconductor substrate so as to be in contact with the lead diffusion layer. A first conductivity type diode diffusion layer that forms a protection diode by: a high-concentration first conductivity type buried layer formed below the diaphragm and lowering the resistance of the semiconductor substrate. A pressure sensor characterized by being provided.
【請求項2】 第一導電型のシリコン基板に形成された
ダイアフラムと、 このダイアフラム上に形成され、前記ダイアフラムに圧
力が印加されて発生する歪みを検出する第二導電型のゲ
ージ拡散層と、 このゲージ拡散層に接触するように前記シリコン基板上
に形成される第二導電型のリード拡散層、とを有する圧
力センサにおいて、 前記ゲージ拡散層の近傍で前記リード拡散層に接触する
ように前記半導体基板に形成され、前記リード拡散層と
の接合により保護ダイオードを形成する第一導電型のダ
イオード拡散層と、 前記ゲージ拡散層上に絶縁膜を介して形成され、前記ダ
イオード拡散層に電気的に接続される多結晶シリコン
膜、とを設けたことを特徴とする圧力センサ。
2. A diaphragm formed on a silicon substrate of a first conductivity type, a gauge diffusion layer of a second conductivity type formed on the diaphragm and detecting a strain generated when a pressure is applied to the diaphragm, A second conductive type lead diffusion layer formed on the silicon substrate so as to be in contact with the gauge diffusion layer; and wherein the pressure sensor is in contact with the lead diffusion layer in the vicinity of the gauge diffusion layer. A first-conductivity-type diode diffusion layer formed on a semiconductor substrate and forming a protection diode by bonding with the lead diffusion layer; formed on the gauge diffusion layer via an insulating film, and electrically connected to the diode diffusion layer. And a polycrystalline silicon film connected to the pressure sensor.
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