JP2015510594A - ドープ電極を有する圧力センサ - Google Patents
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- G01L9/0072—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance
- G01L9/0073—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance using a semiconductive diaphragm
Abstract
Description
[0001]本開示は、容量性微小電気機械システム(MEMS)圧力センサに関する。
以下に本明細書が開示する形態のいくつかを記載しておく。
[形態1]
バルクシリコン層と、
第1のドーパント型の、前記バルクシリコン層の第1のドープ領域と、
第2のドーパント型の、前記バルクシリコン層の第2のドープ領域であって、前記第1のドーパント型が前記第2のドーパント型と異なるドーパントの型であり、前記第2のドープ領域が前記バルクシリコン層の上面に位置し、かつ前記第1のドープ領域により境界される第1のドープ部分を有する第2のドープ領域と、
前記第2のドープ領域上の第1のキャビティ部分と、
堆積されたキャップ層内に形成され、前記第1のキャビティ部分の上にある上部電極と
を備えるセンサデバイス。
[形態2]
前記堆積されたキャップ層内に形成され、前記上部電極の一部を画成するスペーサをさらに備える形態1に記載のセンサデバイス。
[形態3]
前記堆積されたキャップ層がエピタキシャル処理、CVD処理、LPCVD処理、およびPECVD処理のうちの少なくとも1つによって形成される形態2に記載のセンサデバイス。
[形態4]
前記バルクシリコン層内に形成され、前記第2のドープ領域の一部を前記第1のドープ領域の一部と分離するトレンチをさらに備える形態1に記載のセンサデバイス。
[形態5]
前記トレンチが誘電体材料で充填され、
前記誘電体材料が二酸化シリコン、窒化シリコン、およびALDアルミナのうちの少なくとも1つを含む形態4に記載のセンサデバイス。
[形態6]
前記第1のドープ領域の下に形成される第2のキャビティ部分と、
前記第2のキャビティ部分の下に形成される基板層と
をさらに備える形態4に記載のセンサデバイス。
[形態7]
前記トレンチが前記第1のキャビティ部分から前記第2のキャビティ部分に延在する形態6に記載のセンサデバイス。
[形態8]
基板層と、
前記基板層と前記第1のドープ領域との境界に形成される第2のキャビティ部分と
をさらに備える形態1に記載のセンサデバイス。
[形態9]
前記第1のドープ領域がP型のドープ領域であり、
前記第2のドープ領域がN++型のドープ領域である形態1に記載のセンサデバイス。
[形態10]
バルクシリコン層を準備するステップと、
第1のドープ領域を形成するため、前記バルクシリコン層の第1の領域を第1のドーパント型でドープするステップと、
第2のドープ領域を形成するため、前記第1の領域の一部を第2のドーパント型でドープするステップであって、前記第1のドーパント型が前記第2のドーパント型と異なるドーパントの型である、ステップと、
前記第2のドープ領域の上に第1のキャビティ部分を形成するステップと、
堆積されたキャップ層内で前記第1のキャビティ部分の上に上部電極を形成するステップと
を含むセンサデバイスを形成する方法。
[形態11]
前記堆積されたキャップ層内にスペーサを形成することによって前記上部電極の一部を画成するステップをさらに含む形態10に記載の方法。
[形態12]
前記バルクシリコン層内で、前記第2のドープ領域の一部と前記第1のドープ領域の一部との間にトレンチを形成するステップをさらに含む形態10に記載の方法。
[形態13]
前記第1のドープ領域と基板層部分との間に第2のキャビティ部分を形成するステップをさらに含む形態12に記載の方法。
[形態14]
前記トレンチが前記第1のキャビティ部分から前記第2のキャビティ部分に延在する形態13に記載の方法。
[形態15]
前記トレンチを誘電体材料で少なくとも部分的に充填するステップをさらに含み、
前記誘電体材料が二酸化シリコン、窒化シリコン、およびALDアルミナのうちの少なくとも1つを含む、形態12に記載の方法。
[形態16]
堆積されたキャップ層と、
エピタキシャル層内に形成される第1の電極と、
バルクシリコン層と、
前記堆積されたキャップ層と前記バルクシリコン層との間に形成される第1のキャビティと、
前記第1のキャビティに隣接した前記バルクシリコン層の上面に形成され、第2の電極を画成するドープ領域と
を備えるセンサデバイス。
[形態17]
前記堆積されたキャップ層および前記バルクシリコン層のうちの1つに形成され、前記第1のキャビティと連通する要素をさらに備える形態16に記載のセンサデバイス。
[形態18]
基板と、
前記基板と前記バルクシリコン層との間に形成される第2のキャビティと
をさらに備える形態17に記載のセンサデバイス。
[形態19]
前記要素が前記第1のキャビティから前記第2のキャビティに延在する形態18に記載のセンサデバイス。
[形態20]
前記要素がトレンチ、スペーサ、およびポストのうちの少なくとも1つを含む形態17に記載のセンサデバイス。
Claims (20)
- バルクシリコン層と、
第1のドーパント型の、前記バルクシリコン層の第1のドープ領域と、
第2のドーパント型の、前記バルクシリコン層の第2のドープ領域であって、前記第1のドーパント型が前記第2のドーパント型と異なるドーパントの型であり、前記第2のドープ領域が前記バルクシリコン層の上面に位置し、かつ前記第1のドープ領域により境界される第1のドープ部分を有する第2のドープ領域と、
前記第2のドープ領域上の第1のキャビティ部分と、
堆積されたキャップ層内に形成され、前記第1のキャビティ部分の上にある上部電極と
を備えるセンサデバイス。 - 前記堆積されたキャップ層内に形成され、前記上部電極の一部を画成するスペーサをさらに備える請求項1に記載のセンサデバイス。
- 前記堆積されたキャップ層がエピタキシャル処理、CVD処理、LPCVD処理、およびPECVD処理のうちの少なくとも1つによって形成される請求項2に記載のセンサデバイス。
- 前記バルクシリコン層内に形成され、前記第2のドープ領域の一部を前記第1のドープ領域の一部と分離するトレンチをさらに備える請求項1に記載のセンサデバイス。
- 前記トレンチが誘電体材料で充填され、
前記誘電体材料が二酸化シリコン、窒化シリコン、およびALDアルミナのうちの少なくとも1つを含む請求項4に記載のセンサデバイス。 - 前記第1のドープ領域の下に形成される第2のキャビティ部分と、
前記第2のキャビティ部分の下に形成される基板層と
をさらに備える請求項4に記載のセンサデバイス。 - 前記トレンチが前記第1のキャビティ部分から前記第2のキャビティ部分に延在する請求項6に記載のセンサデバイス。
- 基板層と、
前記基板層と前記第1のドープ領域との境界に形成される第2のキャビティ部分と
をさらに備える請求項1に記載のセンサデバイス。 - 前記第1のドープ領域がP型のドープ領域であり、
前記第2のドープ領域がN++型のドープ領域である請求項1に記載のセンサデバイス。 - バルクシリコン層を準備するステップと、
第1のドープ領域を形成するため、前記バルクシリコン層の第1の領域を第1のドーパント型でドープするステップと、
第2のドープ領域を形成するため、前記第1の領域の一部を第2のドーパント型でドープするステップであって、前記第1のドーパント型が前記第2のドーパント型と異なるドーパントの型である、ステップと、
前記第2のドープ領域の上に第1のキャビティ部分を形成するステップと、
堆積されたキャップ層内で前記第1のキャビティ部分の上に上部電極を形成するステップと
を含むセンサデバイスを形成する方法。 - 前記堆積されたキャップ層内にスペーサを形成することによって前記上部電極の一部を画成するステップをさらに含む請求項10に記載の方法。
- 前記バルクシリコン層内で、前記第2のドープ領域の一部と前記第1のドープ領域の一部との間にトレンチを形成するステップをさらに含む請求項10に記載の方法。
- 前記第1のドープ領域と基板層部分との間に第2のキャビティ部分を形成するステップをさらに含む請求項12に記載の方法。
- 前記トレンチが前記第1のキャビティ部分から前記第2のキャビティ部分に延在する請求項13に記載の方法。
- 前記トレンチを誘電体材料で少なくとも部分的に充填するステップをさらに含み、
前記誘電体材料が二酸化シリコン、窒化シリコン、およびALDアルミナのうちの少なくとも1つを含む、請求項12に記載の方法。 - 堆積されたキャップ層と、
エピタキシャル層内に形成される第1の電極と、
バルクシリコン層と、
前記堆積されたキャップ層と前記バルクシリコン層との間に形成される第1のキャビティと、
前記第1のキャビティに隣接した前記バルクシリコン層の上面に形成され、第2の電極を画成するドープ領域と
を備えるセンサデバイス。 - 前記堆積されたキャップ層および前記バルクシリコン層のうちの1つに形成され、前記第1のキャビティと連通する要素をさらに備える請求項16に記載のセンサデバイス。
- 基板と、
前記基板と前記バルクシリコン層との間に形成される第2のキャビティと
をさらに備える請求項17に記載のセンサデバイス。 - 前記要素が前記第1のキャビティから前記第2のキャビティに延在する請求項18に記載のセンサデバイス。
- 前記要素がトレンチ、スペーサ、およびポストのうちの少なくとも1つを含む請求項17に記載のセンサデバイス。
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