JP2013124947A - Semiconductor pressure sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダイヤフラムに印加される圧力を検出する半導体圧力センサに関する。 The present invention relates to a semiconductor pressure sensor that detects a pressure applied to a diaphragm.
単結晶シリコン基板の表面に、不純物拡散を施すことにより形成された4つのゲージ抵抗及び配線からホイートストンブリッジを構成し、ゲージ抵抗のピエゾ効果を用いて圧力を検出する半導体圧力センサが知られている。ゲージ抵抗を用いる半導体圧力センサは、ゲージ抵抗が形成された面と反対の面に、エッチングによってダイヤフラム(薄板部)が形成されている。ダイヤフラムが圧力を受けることで変形して、ゲージ抵抗が変形することで、ブリッジ回路の出力信号が変動し、圧力変動を検知する(特許文献1参照)。 A semiconductor pressure sensor is known in which a Wheatstone bridge is constituted by four gauge resistors and wirings formed by performing impurity diffusion on the surface of a single crystal silicon substrate, and pressure is detected using the piezoelectric effect of the gauge resistor. . A semiconductor pressure sensor using a gauge resistor has a diaphragm (thin plate portion) formed by etching on the surface opposite to the surface on which the gauge resistor is formed. When the diaphragm is deformed by receiving pressure and the gauge resistance is deformed, the output signal of the bridge circuit varies, and pressure variation is detected (see Patent Document 1).
このような半導体圧力センサは、大口径ウェハから製作されるため、一枚のウェハから、数千個のチップが製作される。ウェハサイズが大きいため、ダイヤフラムを形成する際のエッチングおよび初期のウェハ厚さのばらつきによって、ダイヤフラム厚さにばらつきを生じてしまう。このダイヤフラム厚さのばらつきは、圧力感度のばらつきとなるため、センサチップの完成精度に大きく影響を及ぼす。このばらつきによる感度は、信号処理回路において補正がなされ、センサチップ間におけるばらつきが無いように調整される。 Since such a semiconductor pressure sensor is manufactured from a large-diameter wafer, several thousand chips are manufactured from one wafer. Since the wafer size is large, the diaphragm thickness varies due to etching when forming the diaphragm and variations in the initial wafer thickness. This variation in the diaphragm thickness results in a variation in pressure sensitivity, which greatly affects the accuracy of sensor chip completion. Sensitivity due to this variation is corrected in the signal processing circuit and adjusted so that there is no variation between the sensor chips.
しかし、圧力感度のばらつきを調整するためには、光学的手段による厚さの測定や、圧力印加による出力確認を必要とするため、補正係数の算出までには膨大な時間を必要とする。 However, in order to adjust the variation in pressure sensitivity, it is necessary to measure the thickness by optical means and to check the output by applying pressure, and therefore it takes a long time to calculate the correction coefficient.
本発明は、上記問題点を鑑み、ダイヤフラム形成後において、容易にダイヤフラムの厚さを測定できる半導体圧力センサを提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a semiconductor pressure sensor that can easily measure the thickness of the diaphragm after the diaphragm is formed.
上記目的を達成するために、本発明の第1の態様は、半導体からなるダイヤフラムを有し、前記ダイヤフラムに印加される圧力を検出する半導体圧力センサであって、前記ダイヤフラムの上面から下面にかけて形成された抵抗部と、それぞれ前記抵抗部と電気的に接続され、外部に露出した複数の電極とを備える半導体圧力センサであることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a semiconductor pressure sensor having a diaphragm made of a semiconductor and detecting a pressure applied to the diaphragm, which is formed from the upper surface to the lower surface of the diaphragm. And a plurality of electrodes electrically connected to the resistor portions and exposed to the outside. The semiconductor pressure sensor is characterized in that:
また、本発明の第1の態様に係る半導体圧力センサにおいては、前記ダイヤフラムは、半導体基板を選択的にエッチングすることにより、下方に空隙を有するように形成され、上面に4つのゲージ抵抗が形成され、前記4つのゲージ抵抗がホイートストンブリッジを構成することができる。 In the semiconductor pressure sensor according to the first aspect of the present invention, the diaphragm is formed to have a gap below by selectively etching the semiconductor substrate, and four gauge resistors are formed on the upper surface. The four gauge resistors can form a Wheatstone bridge.
また、本発明の第1の態様に係る半導体圧力センサにおいては、前記ダイヤフラムの下方に、前記ダイヤフラムとの間に空隙を有するように配置された電極層と、前記電極層の下方に位置し前記電極層を支持する半導体基板とを更に備え、前記ダイヤフラム及び前記電極層の静電容量に基づいて圧力を検出することができる。 In the semiconductor pressure sensor according to the first aspect of the present invention, an electrode layer disposed below the diaphragm so as to have a gap between the diaphragm and the electrode layer positioned below the electrode layer And a semiconductor substrate supporting the electrode layer, and the pressure can be detected based on the capacitance of the diaphragm and the electrode layer.
また、本発明の第1の態様に係る半導体圧力センサにおいては、前記ダイヤフラムの全域に前記抵抗部が形成されることができる。 Further, in the semiconductor pressure sensor according to the first aspect of the present invention, the resistance portion can be formed over the entire area of the diaphragm.
また、本発明の第1の態様に係る半導体圧力センサにおいては、前記半導体基板の下面と接合されることにより、前記空隙を真空に封止する台座を更に備えることができる。 The semiconductor pressure sensor according to the first aspect of the present invention may further include a pedestal that seals the gap to a vacuum by being bonded to the lower surface of the semiconductor substrate.
また、本発明の第1の態様に係る半導体圧力センサにおいては、前記半導体の下面と接合され、貫通孔を有する台座を更に備え、前記貫通孔により、前記空隙が大気圧とされることができる。 In the semiconductor pressure sensor according to the first aspect of the present invention, the semiconductor pressure sensor further includes a pedestal joined to the lower surface of the semiconductor and having a through hole, and the air gap can be set to atmospheric pressure by the through hole. .
また、本発明の第1の態様に係る半導体圧力センサにおいては、前記ダイヤフラムの周囲に、検出信号を増幅する集積回路を備えることができる。 In the semiconductor pressure sensor according to the first aspect of the present invention, an integrated circuit for amplifying a detection signal can be provided around the diaphragm.
また、本発明の第1の態様に係る半導体圧力センサにおいては、前記集積回路は、前記抵抗部の抵抗値に基づいて算出された補正係数を用いて補正された検出信号を出力することができる。 In the semiconductor pressure sensor according to the first aspect of the present invention, the integrated circuit can output a detection signal corrected using a correction coefficient calculated based on a resistance value of the resistance unit. .
本発明によれば、ダイヤフラム形成後において、容易にダイヤフラムの厚さを測定できる半導体圧力センサを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the semiconductor pressure sensor which can measure the thickness of a diaphragm easily after diaphragm formation can be provided.
次に、図面を参照して、本発明の第1及び第2の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、断面図と平面寸法の関係、各層の厚みの比率等は、現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Next, first and second embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the cross-sectional view and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
また、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 Further, the embodiment described below exemplifies an apparatus and a method for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is the material, shape, structure, The layout is not specified as follows. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope described in the claims.
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係る半導体圧力センサは、図1(a)、(b)に示すように、半導体からなるダイヤフラム(薄板部)50を有し、ダイヤフラム50に印加される圧力を検出する半導体素子である。ダイヤフラム50は、シリコン(Si)からなり、矩形平板状の半導体基板10の下面を選択的にエッチングすることにより他所より薄く形成される。
(First embodiment)
The semiconductor pressure sensor according to the first embodiment of the present invention has a diaphragm (thin plate portion) 50 made of a semiconductor and is applied to the
第1の実施の形態に係る半導体圧力センサは、ダイヤフラム50の上面から下面にかけて形成された抵抗部5と、それぞれ抵抗部5と電気的に接続され、外部に露出した4つの電極31,32,33,34とを備える。抵抗部5は、n型半導体からなる。抵抗部5と電極31〜34とは、それぞれ、半導体基板10の上面に、高濃度のp型不純物が選択的に拡散されることにより形成された拡散配線30によって電気的に接続されている。
The semiconductor pressure sensor according to the first embodiment includes a
抵抗部5は、電極31〜34を介して抵抗値を測定されることにより、厚さを測定される。抵抗部5の上面及び下面は、それぞれダイヤフラム50の上面及び下面をなしており、抵抗部5の厚さはダイヤフラム50の厚さと等しい。抵抗部5及び半導体基板10の上面には、抵抗部5及び半導体基板10を保護する保護膜6が形成されている。保護膜6は、電極31〜34、及び入出力端子の箇所を除いて形成される。
The
第1の実施の形態に係る半導体圧力センサは、外部に露出した電極31〜34が、それぞれプローブに接触され、プローブに接続された処理装置により抵抗部5の抵抗値が測定される。処理装置は、抵抗部5の抵抗値から、抵抗部5及びダイヤフラム50の厚さを算出し、圧力検出のための補正係数を算出することができる。補正係数は、予め処理装置に記憶された抵抗部の形状、抵抗値に基づいて算出されることができる。
In the semiconductor pressure sensor according to the first embodiment, the
例えば、予め記憶される抵抗部の形状、抵抗値は、エッチングによるダイヤフラム50の形成完了前のデータとすることができる。処理装置は、ダイヤフラム50の形成完了後の抵抗部5の抵抗値から、予め記憶される抵抗部の形状、抵抗値に基づいて、圧力検出のための補正係数を算出する。処理装置は、予め記憶される抵抗部のデータとして、他の半導体圧力センサの抵抗部5のデータを用いることにより、ダイヤフラム50の厚さを相対的に比較することができる。
For example, the shape and resistance value of the resistance portion stored in advance can be data before completion of the formation of the
ダイヤフラム50は、平面パターンが概略として正方形である。ダイヤフラム50の上面には、ダイヤフラム50の4辺のそれぞれ中点近傍に、4つのゲージ抵抗4a,4b,4c,4dが形成されている。ゲージ抵抗4a〜4dは、半導体基板10の上面において形成された拡散配線20によりそれぞれ接続され、ホイートストンブリッジを構成している。
半導体基板10は、低濃度のn型半導体からなる。4つのゲージ抵抗4a〜4dは、半導体基板10の上面に、p型不純物が選択的に拡散されることより形成される。4つのゲージ抵抗4a〜4dは、ダイヤフラム50に応力が加わっていない場合、それぞれ互いに等しい抵抗値となっている。拡散配線20は、半導体基板10の上面に、高濃度のp型不純物が選択的に拡散されることにより形成される。
The
ゲージ抵抗4aの一端は電源端子21に、他端は出力端子23に接続されている。ゲージ抵抗4bの一端は出力端子23に、他端は接地端子22に接続されている。ゲージ抵抗4cの一端は出力端子24に、他端は電源端子21に接続されている。ゲージ抵抗4dの一端は接地端子22に、他端は出力端子24に接続されている。ゲージ抵抗4a〜4d、電源端子21、接地端子22、出力端子23,24の相互間は、拡散配線20でなく、金属薄膜等により電気的に接続されるようにしてもよい。
One end of the
第1の実施の形態に係る圧力センサに圧力が加わると、ダイヤフラム50が撓み、ゲージ抵抗4a〜4dがひずむことによりゲージ抵抗4a〜4dの抵抗値が変化する。よって、電源端子21、接地端子22間の入力電圧に対する、出力端子23,24間の出力電圧が変化し、出力電圧の変化から圧力が検出される。
When pressure is applied to the pressure sensor according to the first embodiment, the
第1の実施の形態に係る半導体圧力センサによれば、ダイヤフラム形成後において、容易に、抵抗部の抵抗値を測定することにより、ダイヤフラムの厚さを測定でき、ダイヤフラムの厚さのばらつきを考慮した圧力検出のための補正係数を算出できる。 According to the semiconductor pressure sensor according to the first embodiment, after the diaphragm is formed, the thickness of the diaphragm can be easily measured by measuring the resistance value of the resistance portion, and the variation in the thickness of the diaphragm is taken into consideration. The correction coefficient for the detected pressure can be calculated.
−変形例−
以下、第1の実施の形態に係る半導体圧力センサの変形例について説明する。以下の変形例において説明しない構成は、上述の第1の実施の形態と実質的に同様であるので重複する説明を省略する。
-Modification-
Hereinafter, modifications of the semiconductor pressure sensor according to the first embodiment will be described. The configurations not described in the following modification examples are substantially the same as those in the first embodiment described above, and thus redundant description is omitted.
第1の実施の形態の第1変形例に係る半導体圧力センサは、図2(a)、(b)に示すように、圧力検出に用いる補正係数算出のための抵抗部が半導体基板11の全域に形成される。第1の実施の形態の第1変形例に係る半導体圧力センサは、ダイヤフラム50が、n型不純物がドーピングされた半導体基板11を選択的にエッチングすることにより形成されているので、ダイヤフラム50の全域に抵抗部が形成されていることになる。電極31〜34は、直接的にダイヤフラム50と電気的に接続されており拡散配線を必要としない。ダイヤフラム50は、電極31〜34を介して抵抗値を測定されることにより、厚さを測定される。
In the semiconductor pressure sensor according to the first modification of the first embodiment, as shown in FIGS. 2A and 2B, the resistance portion for calculating the correction coefficient used for pressure detection is the entire area of the
4つのゲージ抵抗4a〜4dは、半導体基板11の上面に高濃度のn型不純物が拡散されることにより形成された拡散領域42a〜42dの上部に、それぞれ形成される。4つの拡散領域42a〜42dは、4つのゲージ抵抗4a〜4d及び拡散配線20と、それぞれpn接合をなしている。
The four
第1の実施の形態の第2変形例に係る半導体圧力センサは、図3(a)、(b)に示すように、抵抗部51がダイヤフラム50の全域に形成される。半導体基板10のダイヤフラム50の全域は、p型不純物がドーピングされることにより、抵抗部51が形成されている。抵抗部51と電極31〜34とは、それぞれ、拡散配線30によって電気的に接続されている。
In the semiconductor pressure sensor according to the second modification of the first embodiment, the
4つのゲージ抵抗4a〜4dは、半導体基板10の上面に高濃度のn型不純物が拡散されることにより形成された拡散領域41a〜41dの上部に、それぞれ形成される。4つの拡散領域41a〜41dは、4つのゲージ抵抗4a〜4d及び拡散配線20と、それぞれpn接合をなしている。
The four
第1の実施の形態の第3変形例に係る半導体圧力センサは、図4(a)、(b)に示すように、半導体基板11の下面に接合された台座15を備えることにより、ダイヤフラム50の下方の空隙が真空に封止されている。台座15は、例えばガラス基板からなる。第1の実施の形態の第3変形例に係る半導体圧力センサによれば、絶対真空を参照圧とした絶対圧を検出することができる。第1の実施の形態の第3変形例に係る半導体圧力センサの他の構成は、第1変形例と同様である。
The semiconductor pressure sensor according to the third modification of the first embodiment includes a
第1の実施の形態の第4変形例に係る半導体圧力センサは、図5に示すように、半導体基板の下面に接合され、貫通孔150を有する台座151を備える。台座151は、例えばガラス基板からなる。台座151が貫通孔を有することにより、ダイヤフラム50の下方の空隙は大気圧となっている。第1の実施の形態の第4変形例に係る半導体圧力センサによれば、センサチップの剛性が高まり、センサチップ全体に印加される応力の影響を低減することができる。
As shown in FIG. 5, the semiconductor pressure sensor according to the fourth modification of the first embodiment includes a
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態に係る半導体圧力センサは、図6(a)、(b)に示すように、SOI基板100と、SOI基板100の上面に形成された絶縁膜61と、絶縁膜61との間に間隙を有するように配置されたダイヤフラム(薄板部)12とを備える。第2の実施の形態に係る半導体圧力センサは、静電容量型であり、ダイヤフラム12に印加される圧力を検出する。
(Second Embodiment)
As shown in FIGS. 6A and 6B, the semiconductor pressure sensor according to the second embodiment of the present invention includes an
SOI基板100は、上層から順に、SOI層(電極層)101と、絶縁層102と、支持基板(半導体基板)103とを備える。SOI基板100は、支持基板103及び絶縁層102が、平面パターンが円形となるように除去されることにより空隙を有している。SOI層101は、支持基板103及び絶縁層102が除去されているパターンである円の円心部において、上面から下面に貫通する貫通孔を有する。
The
SOI層101の上面に形成され絶縁膜61は、上面に、支持基板103及び絶縁層102が除去されているパターンである円周に沿って、凸部が形成されている。ダイヤフラム12は、絶縁膜61の凸部により、平面パターンが円形に、SOI層101及び絶縁膜61と所定の間隙を有して配置されている。支持基板103は、ダイヤフラム12、SOI層等を支持する。
The insulating
ダイヤフラム12は、シリコン(Si)からなる。ダイヤフラム12は、SOI層101及び絶縁膜61との間隙を有するパターンである円の中央部に、上面から下面にかけて抵抗部52が形成されている。抵抗部52は、n型不純物が拡散されることにより形成される。
The
第2の実施の形態に係る半導体圧力センサは、それぞれ抵抗部52と電気的に接続され、外部に露出した4つの電極31,32,33,34とを備える。電極31〜34は、それぞれ、ダイヤフラムの周囲に設けられ、ダイヤフラム12の上面に、高濃度のp型不純物が選択的に拡散されることにより形成された拡散配線30によって抵抗部52と電気的に接続されている。
The semiconductor pressure sensor according to the second embodiment includes four
抵抗部52は、電極31〜34を介して抵抗値を測定されることにより、厚さを測定される。抵抗部52の上面及び下面は、それぞれダイヤフラム12の上面及び下面をなしており、抵抗部52の厚さはダイヤフラム12の厚さと等しい。
The
第2の実施の形態に係る半導体圧力センサは、外部に露出した電極31〜34が、それぞれプローブに接触され、プローブに接続された処理装置により抵抗部52の抵抗値が測定される。処理装置は、抵抗部52の抵抗値から、抵抗部52及びダイヤフラム12の厚さを算出し、圧力検出のための補正係数を算出することができる。補正係数は、予め処理装置に記憶された抵抗部の形状、抵抗値に基づいて算出されることができる。
In the semiconductor pressure sensor according to the second embodiment, the
処理装置は、ダイヤフラム12の形成完了後の抵抗部52の抵抗値から、予め記憶される抵抗部の形状、抵抗値に基づいて、圧力検出のための補正係数を算出する。処理装置は、予め記憶される抵抗部のデータとして、他の半導体圧力センサの抵抗部52のデータを用いることにより、ダイヤフラム12の厚さを相対的に比較することができる。
The processing device calculates a correction coefficient for pressure detection from the resistance value of the
第2の実施の形態に係る半導体圧力センサは、ダイヤフラム12の周囲に、電極パッド25,26を備える。電極パッド25はダイヤフラム12と、電極パッド26はSOI層101と、それぞれ電気的に接続されている。
The semiconductor pressure sensor according to the second embodiment includes
第2の実施の形態に係る圧力センサに圧力が加わると、ダイヤフラム12が撓み、ダイヤフラム12とSOI層101との距離が変化することにより、ダイヤフラム12及びSOI層101の静電容量が変化する。このように、第2の実施の形態に係る圧力センサは、電極パッド25,26を介して、静電容量の変化に基づいて圧力が検出される。
When pressure is applied to the pressure sensor according to the second embodiment, the
第2の実施の形態に係る半導体圧力センサによれば、ダイヤフラム形成後において、容易に、抵抗部の抵抗値を測定することにより、ダイヤフラムの厚さを測定でき、ダイヤフラムの厚さのばらつきを考慮した圧力検出のための補正係数を算出できる。 According to the semiconductor pressure sensor according to the second embodiment, after the diaphragm is formed, the thickness of the diaphragm can be easily measured by measuring the resistance value of the resistance portion, and the variation in the thickness of the diaphragm is taken into consideration. The correction coefficient for the detected pressure can be calculated.
−変形例−
以下、第2の実施の形態に係る半導体圧力センサの変形例について説明する。以下の変形例において説明しない構成は、上述の第2の実施の形態と実質的に同様であるので重複する説明を省略する。
-Modification-
Hereinafter, modifications of the semiconductor pressure sensor according to the second embodiment will be described. The configurations not described in the following modification examples are substantially the same as those in the second embodiment described above, and thus redundant description is omitted.
第2の実施の形態の第1変形例に係る半導体圧力センサは、図7(a)、(b)に示すように、抵抗部53がダイヤフラム12の全域に形成される。
In the semiconductor pressure sensor according to the first modification of the second embodiment, the
第2の実施の形態の第2変形例に係る半導体圧力センサは、図8(a)、(b)に示すように、ダイヤフラム13が、n型不純物がドーピングされたシリコン基板からなるので、ダイヤフラム13の全域に抵抗部が形成されていることになる。
In the semiconductor pressure sensor according to the second modification of the second embodiment, as shown in FIGS. 8A and 8B, the
第2の実施の形態の第3変形例に係る半導体圧力センサは、図9(a)、(b)に示すように、支持基板103の下面に接合された台座16を備えることにより、ダイヤフラム12の下方の空隙が真空に封止されている。台座16は、例えばガラス基板からなる。第2の実施の形態の第3変形例に係る半導体圧力センサによれば、絶対真空を参照圧とした絶対圧を検出することができる。第2の実施の形態の第3変形例に係る半導体圧力センサの他の構成は、第1変形例と同様である。
As shown in FIGS. 9A and 9B, the semiconductor pressure sensor according to the third modification of the second embodiment includes a
第2の実施の形態の第4変形例に係る半導体圧力センサは、図10に示すように、支持基板103の下面に接合され、貫通孔160を有する台座161を備える。台座161は、例えばガラス基板からなる。台座161が貫通孔を有することにより、ダイヤフラム12の下方の空隙は大気圧となっている。第2の実施の形態の第4変形例に係る半導体圧力センサによれば、センサチップの剛性が高まり、センサチップ全体に印加される応力の影響を低減することができる。
As shown in FIG. 10, the semiconductor pressure sensor according to the fourth modification of the second embodiment includes a
(その他の実施の形態)
上記のように、本発明を第1及び第2の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described according to the first and second embodiments. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
第1及び第2の実施の形態においては、半導体圧力センサのダイヤフラムの周囲に、半導体圧力センサの検出信号を増幅する集積回路を備えるようにしてもよい。例えば、本発明の他の実施の形態に係る半導体圧力センサにおいては、図11に示すように、ダイヤフラム50の周囲に検出信号を増幅する集積回路8を備える。電極71〜74は、抵抗部5とそれぞれ電気的に接続される。端子75〜79は、半導体圧力センサの入出力に用いられる。集積回路8は、抵抗部5の抵抗値と、所定の抵抗部の形状及び抵抗値とに基づいて算出された補正係数を記憶し、補正係数を用いて補正された検出信号を出力するようにしてもよい。
In the first and second embodiments, an integrated circuit that amplifies the detection signal of the semiconductor pressure sensor may be provided around the diaphragm of the semiconductor pressure sensor. For example, a semiconductor pressure sensor according to another embodiment of the present invention includes an
上記の他、第1及び第2の実施の形態を応用した構成等、本発 明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。 In addition to the above, the present invention naturally includes various embodiments not described here, such as configurations applying the first and second embodiments. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.
4a,4b,4c,4d…ゲージ抵抗
5、51,52,53…抵抗部
8…集積回路
10,11…半導体基板
12,13,50…ダイヤフラム
15,16,151,161…台座
31〜34,71〜74…電極
101…SOI層(電極層)
103…支持基板(半導体基板)
150,160…貫通孔
4a, 4b, 4c, 4d ...
103 ... Support substrate (semiconductor substrate)
150, 160 ... through hole
Claims (8)
前記ダイヤフラムの上面から下面にかけて形成された抵抗部と、
それぞれ前記抵抗部と電気的に接続され、外部に露出した複数の電極と
を備えることを特徴とする半導体圧力センサ。 A semiconductor pressure sensor having a diaphragm made of a semiconductor and detecting a pressure applied to the diaphragm,
A resistance portion formed from the upper surface to the lower surface of the diaphragm;
A semiconductor pressure sensor, comprising: a plurality of electrodes electrically connected to the resistance portion and exposed to the outside.
前記4つのゲージ抵抗がホイートストンブリッジを構成することを特徴とする請求項1に記載の半導体圧力センサ。 The diaphragm is formed to have a gap below by selectively etching the semiconductor substrate, and four gauge resistors are formed on the upper surface,
The semiconductor pressure sensor according to claim 1, wherein the four gauge resistors constitute a Wheatstone bridge.
前記電極層の下方に位置し前記電極層を支持する半導体基板とを更に備え、
前記ダイヤフラム及び前記電極層の静電容量に基づいて圧力を検出することを特徴とする請求項1に記載の半導体圧力センサ。 An electrode layer disposed below the diaphragm so as to have a gap between the diaphragm and the diaphragm;
A semiconductor substrate that is positioned below the electrode layer and supports the electrode layer;
The semiconductor pressure sensor according to claim 1, wherein the pressure is detected based on capacitance of the diaphragm and the electrode layer.
前記貫通孔により、前記空隙が大気圧とされることを特徴とする請求項2または3に記載の半導体圧力センサ。 A pedestal joined to the lower surface of the semiconductor and having a through hole;
The semiconductor pressure sensor according to claim 2, wherein the air gap is set to atmospheric pressure by the through hole.
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