JP2002357497A - Pressure sensor - Google Patents

Pressure sensor

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JP2002357497A
JP2002357497A JP2001165515A JP2001165515A JP2002357497A JP 2002357497 A JP2002357497 A JP 2002357497A JP 2001165515 A JP2001165515 A JP 2001165515A JP 2001165515 A JP2001165515 A JP 2001165515A JP 2002357497 A JP2002357497 A JP 2002357497A
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JP
Japan
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metal film
wiring
diffusion layer
layer wiring
film wiring
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Application number
JP2001165515A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadayuki Inobe
忠徹 伊野部
Tadao Kachi
忠雄 加地
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressure sensor of high reliability and durability capable of outputting a signal from a deflection detecting element even when metal film wiring is damaged. SOLUTION: A recessed groove 4 is provided in a base plate 1 to form a diaphragm part 4. On the diaphragm part 4, a piezo-resistance element 5 is formed, and metal film wiring 7 connected to the piezo-resistance element 5 is formed. In addition, on the diaphragm part 4, diffusion layer wiring 8 extended along the metal film wiring 7 in contact with it along the whole length of it is formed. Even when metal fatigue or the like is generated in the metal film wiring 7 due to deflection deformation of the diaphragm part 4, a signal from the piezo-resistance element 5 can be transmitted thought the diffusion layer wiring 8.

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、半導体材料をエッ
チング加工等を施すことによって形成され、ダイヤフラ
ム部の撓み変形を利用して圧力を検出するのに好適な圧
力センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure sensor formed by subjecting a semiconductor material to etching or the like, and suitable for detecting a pressure by utilizing a bending deformation of a diaphragm.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、圧力センサとしては、図6およ
び図7に示すように表面101Aが酸化膜102によっ
て覆われた半導体材料からなる基板101と、該基板1
01の裏面101Bに凹陥溝103を形成することによ
り該基板101の表面101A側に設けられたダイヤフ
ラム部104と、該ダイヤフラム部104に設けられ圧
力によって前記ダイヤフラム部104が変形するときの
撓みを検出するピエゾ抵抗素子105と、該ピエゾ抵抗
素子105に接続されて前記ダイヤフラム部104から
基板101上を延びる金属膜配線106とによって構成
されたものが知られている(例えば、特開平11−68
121号公報等)。
2. Description of the Related Art Generally, as a pressure sensor, as shown in FIGS. 6 and 7, a substrate 101 made of a semiconductor material having a surface 101A covered with an oxide film 102,
By forming a concave groove 103 in the back surface 101B of the substrate 101, a diaphragm portion 104 provided on the front surface 101A side of the substrate 101 and a deflection when the diaphragm portion 104 is deformed by pressure provided in the diaphragm portion 104 are detected. A piezoresistive element 105 and a metal film wiring 106 connected to the piezoresistive element 105 and extending from the diaphragm 104 over the substrate 101 are known (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-68).
No. 121, etc.).

【0003】そして、このような従来技術による圧力セ
ンサは、流体圧等がダイヤフラム部104に作用する
と、この圧力に応じてダイヤフラム部104が撓み変形
し、ピエゾ抵抗素子105はダイヤフラム部104の歪
に応じた信号を出力する。これにより、圧力センサは、
ピエゾ抵抗素子105からの信号を金属膜配線106、
電極107を通じて外部に出力し、ダイヤフラム部10
4に加わる圧力を検出するものである。
In such a conventional pressure sensor, when a fluid pressure or the like acts on the diaphragm portion 104, the diaphragm portion 104 bends and deforms in response to the pressure, and the piezoresistive element 105 is distorted by the diaphragm portion 104. Outputs the corresponding signal. This allows the pressure sensor to:
A signal from the piezoresistive element 105 is transmitted to a metal film wiring 106,
Output to the outside through the electrode 107,
4 is to detect the pressure applied to the pressure.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、金属膜配線106はピエゾ抵抗素子105
と電極107との間を接続し、または複数のピエゾ抵抗
素子105を相互に接続するから、ピエゾ抵抗素子10
5と同様にダイヤフラム部104に形成されている。一
方、ダイヤフラム部104は圧力によって撓み変形する
から、この撓み変形に伴って金属膜配線106にも応力
が作用し、特に図6中のA部のようにダイヤフラム部1
04の外周縁近傍ではその応力が大きくなる傾向があ
る。この結果、金属膜配線106には徐々に金属疲労が
生じ、クラックの発生や断線等の損傷を引き起こす虞が
あり、信頼性、耐久性が低下し易いという問題がある。
However, in the above-mentioned prior art, the metal film wiring 106 is not connected to the piezoresistive element 105.
And the electrodes 107 or the plurality of piezoresistive elements 105 are connected to each other.
5, is formed on the diaphragm portion 104. On the other hand, since the diaphragm portion 104 is flexed and deformed by the pressure, a stress also acts on the metal film wiring 106 in accordance with the flexing deformation, and in particular, as shown in portion A in FIG.
In the vicinity of the outer peripheral edge of No. 04, the stress tends to increase. As a result, metal fatigue occurs gradually in the metal film wiring 106, which may cause damage such as generation of cracks or disconnection, and there is a problem that reliability and durability are likely to be reduced.

【0005】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は金属膜配線が損傷した場合であ
っても撓み検出素子からの信号を外部に出力でき、信頼
性、耐久性が高い圧力センサを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and the present invention can output a signal from a flexure detecting element to the outside even when a metal film wiring is damaged, thereby improving reliability and durability. To provide a high pressure sensor.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、半導体材料からなる基板と、該基板
の裏面側に凹陥溝を形成することにより該基板の表面側
に設けられたダイヤフラム部と、該ダイヤフラム部に設
けられ圧力によって該ダイヤフラム部が変形するときの
撓みを検出する撓み検出素子と、該撓み検出素子に接続
されて前記ダイヤフラム部から前記基板上を延びる金属
膜配線とからなる圧力センサに適用される。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a substrate made of a semiconductor material and a recess provided on the back surface of the substrate to form a groove on the front surface of the substrate. A diaphragm portion, a flexure detecting element provided in the diaphragm portion for detecting flexure when the diaphragm portion is deformed by pressure, and a metal film wiring connected to the flexure detector and extending from the diaphragm portion on the substrate. This is applied to a pressure sensor consisting of

【0007】そして、請求項1の発明が採用する構成の
特徴は、ダイヤフラム部には不純物を拡散して形成され
金属膜配線に並列に接続された拡散層配線を設けたこと
にある。
A feature of the structure adopted in the first aspect of the invention is that a diffusion layer wiring formed by diffusing an impurity and connected in parallel with a metal film wiring is provided in the diaphragm portion.

【0008】このように構成したことにより、金属膜配
線に断線が生じたときであっても、金属膜配線に並列接
続された拡散層配線を通じて撓み検出素子による信号を
外部等に出力、伝達することができる。
With this configuration, even when a break occurs in the metal film wiring, a signal from the flexure detecting element is output and transmitted to the outside through the diffusion layer wiring connected in parallel with the metal film wiring. be able to.

【0009】請求項2の発明では、拡散層配線は、金属
膜配線と略平行に延び、その全長に亘って金属膜配線と
接触する構成としている。
According to the second aspect of the present invention, the diffusion layer wiring extends substantially parallel to the metal film wiring, and is in contact with the metal film wiring over its entire length.

【0010】これにより、金属膜配線と拡散層配線とを
全長に亘って接触させるから、金属膜配線に損傷が生じ
た箇所だけ金属膜配線よりも抵抗値の大きな拡散層配線
を通じて信号を伝達することができ、信号の劣化を防ぐ
ことができる。
Thus, since the metal film wiring and the diffusion layer wiring are brought into contact over the entire length, a signal is transmitted through the diffusion layer wiring having a larger resistance value than the metal film wiring only at the portion where the metal film wiring is damaged. This can prevent signal deterioration.

【0011】請求項3の発明は、拡散層配線の表面には
複数の貫通孔を有する絶縁膜を設け、金属膜配線は該絶
縁膜の表面に位置して前記拡散層配線に沿って延び前記
貫通孔を埋めて前記拡散層配線に接触する構成としたこ
とにある。
According to a third aspect of the present invention, an insulating film having a plurality of through holes is provided on the surface of the diffusion layer wiring, and the metal film wiring is located on the surface of the insulating film and extends along the diffusion layer wiring. The structure is such that the through-hole is filled to be in contact with the diffusion layer wiring.

【0012】これにより、拡散層配線を絶縁膜によって
保護することができる。また、金属膜配線に損傷が生じ
た場合でも、貫通孔と拡散層配線とを通じて撓み検出素
子からの信号を外部等に伝達することができる。
Thus, the diffusion layer wiring can be protected by the insulating film. Further, even when the metal film wiring is damaged, a signal from the deflection detecting element can be transmitted to the outside through the through hole and the diffusion layer wiring.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
圧力センサを図1ないし図5に従って詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a pressure sensor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

【0014】まず、図1および図2は第1の実施の形態
を示し、図において、1は例えばシリコン単結晶等の半
導体材料によって形成された四角形状の基板で、該基板
1の表面1Aには、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜等
からなる絶縁膜2が形成されている。また、絶縁膜2は
基板1のうち後述のダイヤフラム部4を除いた外周側に
位置して略四角形の枠状に形成され、その内側には基板
1の表面1Aが露出した略四角形の開口部2Aが形成さ
れている。
First, FIGS. 1 and 2 show a first embodiment. In the figures, reference numeral 1 denotes a square substrate formed of a semiconductor material such as silicon single crystal, for example. Is formed with an insulating film 2 made of a silicon nitride film, a silicon oxide film or the like. The insulating film 2 is formed in a substantially quadrangular frame shape on the outer peripheral side of the substrate 1 excluding a diaphragm portion 4 to be described later, and has a substantially rectangular opening inside which the surface 1A of the substrate 1 is exposed. 2A is formed.

【0015】3は圧力センサに対して内部が基準圧力と
なる圧力室を画成するための凹陥溝で、該凹陥溝3は、
基板1の中央に位置して裏面1B側に略四角形状に凹設
されている。そして、凹陥溝3は、基板1の裏面1B側
から異方性のエッチング処理を施すことによって形成さ
れ、基板1の裏面1Bから表面1Aに向けて漸次縮小し
たテーパ状の有底穴をなすものである。
Reference numeral 3 denotes a concave groove for defining a pressure chamber in which the inside becomes a reference pressure with respect to the pressure sensor.
It is located in the center of the substrate 1 and is recessed in a substantially square shape on the back surface 1B side. The concave groove 3 is formed by performing anisotropic etching from the back surface 1B side of the substrate 1 and forms a tapered bottomed hole that is gradually reduced from the back surface 1B of the substrate 1 toward the front surface 1A. It is.

【0016】4は凹陥溝3によって基板1の表面1A側
に設けられた薄肉状のダイヤフラム部で、該ダイヤフラ
ム部4は凹陥溝3に対応して略四角形状をなしている。
そして、ダイヤフラム部4、凹陥溝3内の圧力と外部の
圧力との差圧に応じて撓み変形するものである。
Reference numeral 4 denotes a thin diaphragm portion provided on the surface 1A side of the substrate 1 by the concave groove 3. The diaphragm portion 4 has a substantially square shape corresponding to the concave groove 3.
The diaphragm 4 is deformed in accordance with the pressure difference between the pressure inside the concave groove 3 and the external pressure.

【0017】5,5,…はダイヤフラム部4に例えば4
個設けられた撓み検出素子としてのピエゾ抵抗素子で、
該各ピエゾ抵抗素子5は、狭幅の細線状をなし、ホウ素
等の不純物を基板1の表面1A側に注入、拡散してピエ
ゾ抵抗化することによって形成されている。また、各ピ
エゾ抵抗素子5には後述する金属膜配線7と拡散層配線
8とが接続され、これらの金属膜配線と拡散層配線を通
じてピエゾ抵抗素子5は後述の電極6に接続されてい
る。そして、ピエゾ抵抗素子5は、ダイヤフラム部4の
撓み変形に応じてその抵抗値が変化するものである。
5, 5,... Are, for example, 4
A piezoresistive element as a deflection detection element provided,
Each of the piezoresistive elements 5 has a narrow narrow line shape, and is formed by injecting and diffusing an impurity such as boron into the surface 1A side of the substrate 1 to form a piezoresistance. Further, a metal film wiring 7 and a diffusion layer wiring 8 described later are connected to each piezoresistive element 5, and the piezoresistive element 5 is connected to an electrode 6 described later through the metal film wiring and the diffusion layer wiring. The resistance value of the piezoresistive element 5 changes according to the bending deformation of the diaphragm portion 4.

【0018】6,6,…は基板1の表面1A側に位置し
て絶縁膜2上に合計5個形成された電極で、該電極6
は、アルミニウム等の導電性金属材料を用いた薄膜によ
って略四角形の島状に形成されると共に、後述の金属膜
配線7、拡散層配線8を通じてピエゾ抵抗素子5に接続
されている。そして、電極6は、金属ワイヤ等をボンデ
ィングすることによって外部の配線等に接続されるもの
である。
Are electrodes formed on the insulating film 2 on the surface 1A side of the substrate 1, and a total of five electrodes 6, 6,.
Are formed in a substantially rectangular island shape by a thin film using a conductive metal material such as aluminum, and are connected to the piezoresistive element 5 through a metal film wiring 7 and a diffusion layer wiring 8 described later. The electrode 6 is connected to an external wiring or the like by bonding a metal wire or the like.

【0019】7,7,…はピエゾ抵抗素子5と電極6と
の間を接続し、または2つのピエゾ抵抗素子5の間を接
続する金属膜配線で、該金属膜配線7は、例えば電極6
と同様にアルミニウム等の導電性金属材料を用いた薄膜
によって略帯状に形成されている。そして、金属膜配線
7は絶縁膜2の開口部2A内に位置して基板1のダイヤ
フラム部4上に形成されている。
7, 7,... Are metal film wirings for connecting between the piezoresistive element 5 and the electrode 6 or for connecting between the two piezoresistive elements 5, and the metal film wiring 7 is, for example, an electrode 6
Similarly to the above, it is formed in a substantially band shape by a thin film using a conductive metal material such as aluminum. The metal film wiring 7 is formed on the diaphragm 4 of the substrate 1 so as to be located in the opening 2A of the insulating film 2.

【0020】8,8,…はダイヤフラム部4から厚肉と
なった基板1の外周側に亘って延伸して形成され、金属
膜配線7に並列接続された拡散層配線で、該拡散層配線
8は、ピエゾ抵抗素子5と同様に例えばホウ素等の不純
物を基板1の表面1A側に注入、拡散することによって
形成されている。また、拡散層配線8は、その不純物濃
度がピエゾ抵抗素子5よりも高い値に設定されると共
に、拡散時間を長くすることによって不純物の拡散深さ
がピエゾ抵抗素子5よりも大きい値に設定されている。
これにより、拡散層配線8の抵抗値は、ピエゾ抵抗素子
5に比べて非常に小さい値に設定されている。
Are diffusion layer wirings extending from the diaphragm portion 4 to the outer peripheral side of the thickened substrate 1 and connected in parallel with the metal film wiring 7. 8 is formed by injecting and diffusing an impurity such as boron into the surface 1A side of the substrate 1 similarly to the piezoresistive element 5. The diffusion layer wiring 8 has its impurity concentration set to a value higher than that of the piezoresistive element 5, and the diffusion depth of the impurity is set to a value larger than that of the piezoresistive element 5 by lengthening the diffusion time. ing.
As a result, the resistance value of the diffusion layer wiring 8 is set to a value much smaller than that of the piezoresistive element 5.

【0021】また、拡散層配線8は、金属膜配線7と略
等しい幅寸法または大きな幅寸法をもって基板1の表面
1A側に形成され、金属膜配線7と略平行に延びると共
に、その全長に亘って金属膜配線7に接触している。
The diffusion layer wiring 8 is formed on the surface 1A side of the substrate 1 with a width substantially equal to or larger than the metal film wiring 7, extends substantially parallel to the metal film wiring 7, and extends over the entire length thereof. And is in contact with the metal film wiring 7.

【0022】本実施の形態による圧力センサは、上述の
ような構成を有するもので、次にその作動について説明
する。
The pressure sensor according to the present embodiment has the above-described configuration, and its operation will be described next.

【0023】まず、圧力センサの凹陥溝3内を密閉する
と共に、基板1の表面1Aに流体圧等を作用させる。こ
れにより、凹陥溝3内と外部(表面1A側)との間に差
圧が発生するから、この差圧よってダイヤフラム部4が
撓み変形すると共に、ピエゾ抵抗素子5の抵抗値がダイ
ヤフラム部4に生じる撓み(歪み)に応じて変化する。
このため、金属膜配線7、拡散層配線8を通じてピエゾ
抵抗素子5の抵抗値を検出することによって、ダイヤフ
ラム部4に作用した圧力を検出することができる。
First, the inside of the concave groove 3 of the pressure sensor is sealed, and a fluid pressure or the like is applied to the surface 1A of the substrate 1. As a result, a pressure difference is generated between the inside of the recessed groove 3 and the outside (the surface 1A side). It changes according to the bending (strain) that occurs.
Therefore, by detecting the resistance value of the piezoresistive element 5 through the metal film wiring 7 and the diffusion layer wiring 8, the pressure applied to the diaphragm unit 4 can be detected.

【0024】然るに、金属膜配線7はダイヤフラム部4
に設けられているから、ダイヤフラム部4の撓み変形に
伴って、金属疲労が蓄積し、破損、断線等が生じる可能
性がある。しかし、このように金属膜配線7に破損等が
生じたときでも、金属膜配線7には拡散層配線8がその
全長に亘って接触し、並列接続されているから、破損等
によって抵抗値が増大した箇所は拡散層配線8によって
接続されることになる。即ち、ピエゾ抵抗素子5からの
信号は、通常は抵抗値の低い金属膜配線7を通過するも
のの、金属膜配線7に破損等が生じた場合には、その破
損箇所の周囲で拡散層配線8を迂回して通過する。この
結果、金属膜配線7に破損等が生じてもピエゾ抵抗素子
5からの信号を電極6等に確実に伝達することができ
る。
However, the metal film wiring 7 is connected to the diaphragm 4
, Metal fatigue accumulates as the diaphragm portion 4 is flexed and deformed, which may cause breakage, disconnection, and the like. However, even when the metal film wiring 7 is damaged in this way, the diffusion layer wiring 8 is in contact with the metal film wiring 7 over its entire length and is connected in parallel. The increased portion is connected by the diffusion layer wiring 8. That is, although the signal from the piezoresistive element 5 normally passes through the metal film wiring 7 having a low resistance value, if the metal film wiring 7 is damaged, the diffusion layer wiring 8 is formed around the damaged portion. Bypass around. As a result, even if the metal film wiring 7 is damaged or the like, a signal from the piezoresistive element 5 can be reliably transmitted to the electrode 6 or the like.

【0025】かくして、本実施の形態では、ダイヤフラ
ム部4には金属膜配線7に並列接続された拡散層配線8
を設けたから、金属膜配線7に破損等が生じても、その
破損箇所では拡散層配線8を通じて信号を伝達すること
ができ、圧力センサの信頼性、耐久性を高めることがで
きる。
Thus, in this embodiment, the diffusion layer wiring 8 connected in parallel with the metal film wiring 7 is provided in the diaphragm portion 4.
Is provided, even if the metal film wiring 7 is damaged or the like, a signal can be transmitted through the diffusion layer wiring 8 at the damaged portion, and the reliability and durability of the pressure sensor can be improved.

【0026】また、金属膜配線7には全長に亘って拡散
層配線8を接触させる構成としたから、金属膜配線7に
破損が生じたときに拡散層配線8を通過する距離を短く
することができ、金属膜配線7等を通過する信号が劣化
するのを防止することができる。
Further, since the diffusion layer wiring 8 is configured to be in contact with the metal film wiring 7 over the entire length, the distance that the metal film wiring 7 passes through the diffusion layer wiring 8 when the metal film wiring 7 is damaged is reduced. Therefore, it is possible to prevent the signal passing through the metal film wiring 7 or the like from deteriorating.

【0027】次に、図3ないし図5は第2の実施の形態
を示し、本実施の形態の特徴は、拡散層配線の表面には
複数の貫通孔を有する絶縁膜を設け、該絶縁膜の表面に
は拡散層配線に沿って延びると共に、前記貫通孔を埋め
て拡散層配線に接続された金属膜配線を設ける構成とし
たことにある。なお、本実施の形態では、前記第1の実
施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説
明を省略するものとする。
Next, FIGS. 3 to 5 show a second embodiment. The feature of this embodiment is that an insulating film having a plurality of through holes is provided on the surface of the diffusion layer wiring, And a metal film wiring connected to the diffusion layer wiring by filling the through hole and extending on the surface of the diffusion layer wiring. Note that, in the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0028】21は基板1の表面1Aに形成された絶縁
膜で、該絶縁膜21は、第1の実施の形態による絶縁膜
2と同様に例えばシリコン窒化膜、シリコン酸化膜等に
よって形成されている。また、絶縁膜21は基板1を略
全面に亘って覆うものの、絶縁膜21には後述の金属膜
配線22(拡散層配線8)に沿って複数の貫通孔21A
が貫通して設けられている。
Reference numeral 21 denotes an insulating film formed on the surface 1A of the substrate 1. The insulating film 21 is formed of, for example, a silicon nitride film, a silicon oxide film or the like, like the insulating film 2 according to the first embodiment. I have. Although the insulating film 21 covers the substrate 1 over substantially the entire surface, the insulating film 21 has a plurality of through holes 21A along a metal film wiring 22 (diffusion layer wiring 8) described later.
Are provided to penetrate.

【0029】22,22,…はピエゾ抵抗素子5と電極
6との間を接続し、または2つのピエゾ抵抗素子5の間
を接続する金属膜配線で、該金属膜配線22は、第1の
実施の形態による金属膜配線7と同様に例えばアルミニ
ウム等の導電性金属材料を用いた薄膜によって略帯状に
形成されている。また、金属膜配線22は、ダイヤフラ
ム部4に位置して拡散層配線8に沿って延びている。そ
して、金属膜配線22は、貫通孔21Aを介して拡散層
配線8に対して複数箇所で接触し、拡散層配線8に並列
接続されている。
Are metal film wirings that connect between the piezoresistive element 5 and the electrode 6 or connect between the two piezoresistive elements 5, and the metal film wiring 22 is a first film wiring. Like the metal film wiring 7 according to the embodiment, it is formed in a substantially band shape by a thin film using a conductive metal material such as aluminum. Further, the metal film wiring 22 extends along the diffusion layer wiring 8 at the diaphragm portion 4. The metal film wiring 22 contacts the diffusion layer wiring 8 at a plurality of locations via the through holes 21A, and is connected to the diffusion layer wiring 8 in parallel.

【0030】かくして、本実施の形態でも前記第1の実
施の形態と同様の作用効果を得ることができる。しか
し、本実施の形態では、拡散層配線8と金属膜配線22
との間には複数の貫通孔21Aを有する絶縁膜21を設
け、金属膜配線22を用いて貫通孔21Aを埋めること
によって拡散層配線8と金属膜配線22とを複数箇所で
接触させる構成としたから、金属膜配線22に損傷等が
生じても貫通孔21A、拡散層配線8を通じて信号を伝
達することができる。また、絶縁膜21によって基板1
を全面に亘って覆うことができ、ピエゾ抵抗素子5、拡
散層配線8を保護することができる。
Thus, in the present embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained. However, in the present embodiment, the diffusion layer wiring 8 and the metal film wiring 22
An insulating film 21 having a plurality of through holes 21A is provided between them, and the through hole 21A is filled with the metal film wiring 22 so that the diffusion layer wiring 8 and the metal film wiring 22 are contacted at a plurality of locations. Therefore, even if the metal film wiring 22 is damaged or the like, a signal can be transmitted through the through hole 21A and the diffusion layer wiring 8. Further, the substrate 1 is formed by the insulating film 21.
Can be covered over the entire surface, and the piezoresistive element 5 and the diffusion layer wiring 8 can be protected.

【0031】なお、前記各実施の形態では、基板1は単
結晶シリコンによって形成するものとしたが、例えばS
OI(Silicon on Insulator)基板によって形成するも
のとしてもよい。
In each of the above embodiments, the substrate 1 is formed of single crystal silicon.
It may be formed by an OI (Silicon on Insulator) substrate.

【0032】また、前記各実施の形態では、凹陥溝3を
閉塞して内部が基準圧力となる圧力室を画成するものと
したが、例えば特開平11−118642号公報等に記
載されているように、基板1の表面1Aには枠状に突出
した枠状突部を設け、該枠状突部をガラス板等によって
閉塞することによって基準圧力となる圧力室を画成し、
凹陥溝3内に流体圧を作用させる構成としてもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, the recessed groove 3 is closed to define a pressure chamber in which the inside becomes a reference pressure. For example, this is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-118642. As described above, a frame-shaped projection is provided on the surface 1A of the substrate 1 so as to project in a frame shape, and a pressure chamber which becomes a reference pressure by closing the frame-shaped projection with a glass plate or the like is defined.
A configuration in which fluid pressure is applied to the inside of the concave groove 3 may be adopted.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項1の発明によ
れば、ダイヤフラム部には金属膜配線に並列接続された
拡散層配線を設けたから、金属膜配線に破損等が生じて
も、その破損箇所では拡散層配線を通じて信号を伝達す
ることができ、圧力センサの信頼性、耐久性を高めるこ
とができる。
As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, since the diaphragm portion is provided with the diffusion layer wiring connected in parallel to the metal film wiring, even if the metal film wiring is damaged, etc. A signal can be transmitted through the diffusion layer wiring at the damaged portion, and the reliability and durability of the pressure sensor can be improved.

【0034】また、請求項2の発明によれば、金属膜配
線には全長に亘って拡散層配線を接触させる構成とした
から、金属膜配線に破損が生じたときに拡散層配線を通
過する距離を短くすることができ、金属膜配線等を通過
する信号が劣化するのを防止することができる。
According to the second aspect of the present invention, since the metal film wiring is configured to contact the diffusion layer wiring over the entire length, when the metal film wiring is damaged, the metal film wiring passes through the diffusion layer wiring. The distance can be shortened, and deterioration of a signal passing through a metal film wiring or the like can be prevented.

【0035】請求項3の発明によれば、拡散層配線の表
面には複数の貫通孔を有する絶縁膜を設け、金属膜配線
は該絶縁膜の表面に位置して前記拡散層配線に沿って延
び前記貫通孔を埋めて前記拡散層配線に接触する構成と
したから、金属膜配線に損傷等が生じても貫通孔、拡散
層配線を通じて信号を伝達することができる。また、絶
縁膜によって基板を全面に亘って覆うことができ、撓み
検出素子、拡散層配線を保護することができる。
According to the third aspect of the present invention, an insulating film having a plurality of through holes is provided on the surface of the diffusion layer wiring, and the metal film wiring is located on the surface of the insulating film along the diffusion layer wiring. Since the extended through hole is filled to be in contact with the diffusion layer wiring, a signal can be transmitted through the through hole and the diffusion layer wiring even if the metal film wiring is damaged. Further, the substrate can be covered over the entire surface by the insulating film, and the deflection detecting element and the diffusion layer wiring can be protected.

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

【図1】第1の実施の形態による圧力センサを示す平面
図である。
FIG. 1 is a plan view showing a pressure sensor according to a first embodiment.

【図2】圧力センサを図1中の矢示II−II方向からみた
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of the pressure sensor as seen from the direction of arrows II-II in FIG.

【図3】第2の実施の形態による圧力センサを示す平面
図である。
FIG. 3 is a plan view showing a pressure sensor according to a second embodiment.

【図4】圧力センサを図3中の矢示IV−IV方向からみた
断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the pressure sensor as viewed from a direction indicated by arrows IV-IV in FIG. 3;

【図5】図4中の圧力センサのうち貫通孔等を拡大して
示す拡大断面図である。
5 is an enlarged cross-sectional view showing a through-hole and the like of the pressure sensor in FIG. 4 in an enlarged manner.

【図6】従来技術による圧力センサを示す平面図であ
る。
FIG. 6 is a plan view showing a conventional pressure sensor.

【図7】圧力センサを図6中の矢示VII−VII方向からみ
た断面図である。
7 is a cross-sectional view of the pressure sensor as seen from the direction of arrows VII-VII in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2,21 絶縁膜 3 凹陥溝 4 ダイヤフラム部 5 ピエゾ抵抗素子(撓み検出素子) 6 電極 7,22 金属膜配線 8 拡散層配線 21A 貫通孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2, 21 Insulating film 3 Depressed groove 4 Diaphragm part 5 Piezoresistive element (bending detection element) 6 Electrode 7, 22 Metal film wiring 8 Diffusion layer wiring 21A Through hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F055 AA40 BB20 CC02 DD05 EE14 FF49 GG01 GG15 4M112 AA01 BA01 CA03 CA04 CA05 CA08 CA09 CA11 CA13 DA12 EA03 EA06 EA07 EA11 FA06 FA10  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F055 AA40 BB20 CC02 DD05 EE14 FF49 GG01 GG15 4M112 AA01 BA01 CA03 CA04 CA05 CA08 CA09 CA11 CA13 DA12 EA03 EA06 EA07 EA11 FA06 FA10

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体材料からなる基板と、該基板の裏
面側に凹陥溝を形成することにより該基板の表面側に設
けられたダイヤフラム部と、該ダイヤフラム部に設けら
れ圧力によって該ダイヤフラム部が変形するときの撓み
を検出する撓み検出素子と、該撓み検出素子に接続され
て前記ダイヤフラム部から前記基板上を延びる金属膜配
線とからなる圧力センサにおいて、前記ダイヤフラム部
には不純物を拡散して形成され前記金属膜配線に並列に
接続された拡散層配線を設けたことを特徴とする圧力セ
ンサ。
1. A substrate made of a semiconductor material, a diaphragm provided on a front surface of the substrate by forming a concave groove on a back surface of the substrate, and a diaphragm provided on the diaphragm by pressure. In a pressure sensor comprising a deflection detection element for detecting deflection when deformed and a metal film wiring connected to the deflection detection element and extending on the substrate from the diaphragm portion, impurities are diffused into the diaphragm portion. A pressure sensor having a diffusion layer wiring formed and connected in parallel to the metal film wiring.
【請求項2】 前記拡散層配線は、前記金属膜配線と略
平行に延び、その全長に亘って前記金属膜配線と接触す
る構成としてなる請求項1に記載の圧力センサ。
2. The pressure sensor according to claim 1, wherein the diffusion layer wiring extends substantially in parallel with the metal film wiring, and is configured to contact the metal film wiring over the entire length.
【請求項3】 前記拡散層配線の表面には複数の貫通孔
を有する絶縁膜を設け、該金属膜配線は前記絶縁膜の表
面に位置して前記拡散層配線に沿って延び前記貫通孔を
埋めて前記拡散層配線に接触する構成としてなる請求項
1に記載の圧力センサ。
3. An insulating film having a plurality of through holes is provided on the surface of the diffusion layer wiring, and the metal film wiring is located on the surface of the insulating film and extends along the diffusion layer wiring to form the through hole. The pressure sensor according to claim 1, wherein the pressure sensor is configured to be buried and contact the diffusion layer wiring.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009243916A (en) * 2008-03-28 2009-10-22 Dainippon Printing Co Ltd Acceleration sensor
JP2015143713A (en) * 2015-04-27 2015-08-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 semiconductor pressure sensor

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