JP2012198196A - 半導体装置、歪ゲージ、圧力センサおよび半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置、歪ゲージ、圧力センサおよび半導体装置の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】半導体材料に外力が作用したときの抵抗値の変化を利用するピエゾ抵抗体である。半導体材料として、表面の終端の少なくとも一部が水素終端とされたp型半導体特性を持つダイヤモンドを用いることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
この半導体装置によれば、半導体として機能する水素終端化されたダイヤモンドの表面を備えるので、温度依存性を抑制できるとともに、製造工程を単純化できる。
この歪ゲージによれば、半導体として機能する水素終端化されたダイヤモンドの表面を備えるので、温度依存性を抑制できるとともに、製造工程を単純化できる。
この圧力センサによれば、半導体として機能する水素終端化されたダイヤモンドの表面を備えるので、温度依存性を抑制できるとともに、製造工程を単純化できる。
次に、ピエゾ抵抗体を有する半導体装置の製造プロセスの一例について、その詳細を説明する。
図10〜図11は、ピエゾ抵抗体を有する半導体装置の製造プロセスを示す図であり、各工程(ステップ1〜20)における製造物の断面(図2(b)に示される部位の断面に相当)を示している。以下、図10〜図11を参照しつつ各ステップについて説明する。
次に、水素終端ダイヤモンドピエゾFETの製造プロセスの一例について、その詳細を説明する。
図12〜図14は、水素終端ダイヤモンドピエゾFETの製造プロセスを示す図であり、各工程(ステップ1〜25)における製造物の断面(図6(a)のXII-XII線における断面に相当)を示している。以下、図12〜図14を参照しつつ各ステップについて説明する。
12,22a,22b ピエゾ抵抗体
4 サーミスタ(温度センサ)
5 保護層
Claims (8)
- 外力の作用により半導体の抵抗値が変化するピエゾ抵抗体を有する半導体装置において、
前記半導体として機能する水素終端化されたダイヤモンドの表面を備えることを特徴とする半導体装置。 - 前記ダイヤモンドが絶縁性ダイヤモンドで形成され、前記ダイヤモンドの表面の一部が水素終端化されることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 外力の作用により半導体の抵抗値が変化するピエゾ抵抗体を用いた歪ゲージにおいて、
前記半導体として機能する水素終端化されたダイヤモンドの表面を備えることを特徴とする歪ゲージ。 - 前記ピエゾ抵抗体の一端にソース電極が、前記ピエゾ抵抗体の他端にドレイン電極が、前記ピエゾ抵抗体の前記一端および前記他端の間にゲート電極が、それぞれ配置された電界効果トランジスタが構成されることを特徴とする請求項3に記載の歪ゲージ。
- 前記ダイヤモンド表面の外側に形成された保護層と、
ドープ・ダイヤモンドにより形成され、前記ピエゾ抵抗体の温度を検出する温度センサと、
を備え、
前記ゲート電極は前記半導体のホールの量を制御することを特徴とする請求項4に記載の歪ゲージ。 - 圧力を受けて変形するダイアフラムと、前記ダイアフラムの変形量に基づいて半導体の抵抗値が変化するピエゾ抵抗体を用いた歪ゲージと、を備える圧力センサにおいて、
前記半導体として機能する水素終端化されたダイヤモンドの表面を備えることを特徴とする圧力センサ。 - 外力の作用により半導体の抵抗値が変化するピエゾ抵抗体を有する半導体装置の製造方法において、
水素プラズマによりダイヤモンド表面の少なくとも一部を水素終端化するステップと、
前記水素終端化するステップにより水素終端化されたダイヤモンド表面を抵抗体として形成するステップと、
金属膜により前記抵抗体に対して電気的接続を獲得するステップと、
前記抵抗体の表面の水素終端構造を保護するための保護層を形成するステップと、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 外力の作用により半導体の抵抗値が変化するピエゾ抵抗体を有する半導体装置の製造方法において、
水素プラズマによりダイヤモンド表面の少なくとも一部を水素終端化するステップと、
前記水素終端化するステップにより水素終端化されたダイヤモンド表面を電界効果トランジスタのホールチャンネルとして機能するピエゾ抵抗体を形成するステップと、
金属膜により前記抵抗体に対して電気的接続を獲得するステップと、
前記ホールチャンネル上にホール量を制御するためのゲート電極を形成するステップと、
前記抵抗体の表面の水素終端構造を保護するための保護層を形成するステップと、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
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