JP2905902B2 - 半導体圧力計およびその製造方法 - Google Patents
半導体圧力計およびその製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、エピタキシャル成長の単結晶シリコンで構
成され、精度、感度、過大圧特性が良好で、ダイアフラ
ムの共振を防止し得る半導体圧力計に関するものであ
る。
成され、精度、感度、過大圧特性が良好で、ダイアフラ
ムの共振を防止し得る半導体圧力計に関するものであ
る。
＜従来の技術＞ 第３図は従来より一般に使用されている従来例の要部
構成説明図で、例えば、TRANSDUCERS-85の「MICROMECHA
NICAL THIN−FILM CAVITY STRUCTURE FOR LOW PRESSURE
AND ACOUSTIC TRANSDUCER APPLICATIONS」の180頁に示
されている。
構成説明図で、例えば、TRANSDUCERS-85の「MICROMECHA
NICAL THIN−FILM CAVITY STRUCTURE FOR LOW PRESSURE
AND ACOUSTIC TRANSDUCER APPLICATIONS」の180頁に示
されている。
図において、 １はシリコンウエハー、２はシリコンウエハー１に拡
散により設けられた下側の電極である。
散により設けられた下側の電極である。
３は、シリコンウエハー１と狭い空隙室４を構成する
ポリシリコンよりなるダイアフラムである。
ポリシリコンよりなるダイアフラムである。
ダイアフラム３は、電極２と静電容量電極を構成す
る。
る。
５は、空隙室４と外部とを連通する連通孔である。
この様な半導体圧力計では、狭い空隙室４は、空隙室
４に対応する部分を酸化膜で構成し、連通孔５からの選
択エッチングにより酸化膜を除去して構成する。
４に対応する部分を酸化膜で構成し、連通孔５からの選
択エッチングにより酸化膜を除去して構成する。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、この様な装置においては、 （１）ダイアフラム３がポリシリコンで構成されてお
り、内部応力の存在により、ダイアフラムの剛性が熱処
理によって変化する。
り、内部応力の存在により、ダイアフラムの剛性が熱処
理によって変化する。
（２）歪み検出素子は、ポリシリコンのダイアフラムに
形成しなければならないので、感度が低くなる。
形成しなければならないので、感度が低くなる。
本発明は、この問題点を解決するものである。
本発明の目的は、エピタキシャル成長の単結晶シリコ
ンで構成され、精度、感度、過大圧特性が良好で、ダイ
アフラムの共振を防止し得る半導体圧力計を提供するに
ある。
ンで構成され、精度、感度、過大圧特性が良好で、ダイ
アフラムの共振を防止し得る半導体圧力計を提供するに
ある。
＜課題を解決するための手段＞ この目的を達成するために、本発明は、 （１）半導体基板と、該半導体基板に設けられ該半導体
基板にエビタキシャル成長により形成されたダイアフラ
ムを形成し過大圧に対して該ダイアフラムをバックアッ
プして保護する狭い空隙と、該空隙と外部とを連通する
連通孔と、前記測定ダイアフラムに設けられた歪み検出
センサとを具備してなる半導体圧力計。
基板にエビタキシャル成長により形成されたダイアフラ
ムを形成し過大圧に対して該ダイアフラムをバックアッ
プして保護する狭い空隙と、該空隙と外部とを連通する
連通孔と、前記測定ダイアフラムに設けられた歪み検出
センサとを具備してなる半導体圧力計。
（２）以下の工程を有する事を特徴とする半導体圧力計
の製造方法。
の製造方法。
（ａ）フォトリソグラフィによりSOIウエハの一面側の
シリコンと絶縁膜の所要箇所を残して除去する工程。
シリコンと絶縁膜の所要箇所を残して除去する工程。
（ｂ）前記SOIウエハの一面側にエビタキシャル成長層
を成長させダイアフラムを形成する工程。
を成長させダイアフラムを形成する工程。
（ｃ）前記ダイアフラムに歪み検出素子を形成する工
程。
程。
（ｄ）前記SOIウエハの多面側より前記SOIウエハの絶縁
膜に達する連通孔を形成する工程。
膜に達する連通孔を形成する工程。
（ｅ）前記連通孔より選択エッチングにより前記SOIウ
エハの絶縁膜を除去し過大圧に対して前記ダイアフラム
をバックアップして保護する狭い空隙を形成する工程。
エハの絶縁膜を除去し過大圧に対して前記ダイアフラム
をバックアップして保護する狭い空隙を形成する工程。
＜作用＞ 以上の構成において、フォトリソグラフィによりSOI
ウェハの一面側のシリコンと絶縁膜の所要箇所を残して
除去する。前記SOIウェハの一面側にエピタキシャル成
長層を成長させダイアフラムを形成する。前記ダイアフ
ラムに歪み検出素子を形成する。前記SOIウェハの他面
側より前記SOIウェハの絶縁膜に達する連通孔を形成す
る。前記連通孔より選択エッチングにより前記SOIウェ
ハの絶縁膜を除去する。
ウェハの一面側のシリコンと絶縁膜の所要箇所を残して
除去する。前記SOIウェハの一面側にエピタキシャル成
長層を成長させダイアフラムを形成する。前記ダイアフ
ラムに歪み検出素子を形成する。前記SOIウェハの他面
側より前記SOIウェハの絶縁膜に達する連通孔を形成す
る。前記連通孔より選択エッチングにより前記SOIウェ
ハの絶縁膜を除去する。
以下、実施例に基づき詳細に説明する。
＜実施例＞ 第１図は本発明の一実施例の要部構成説明図、第２図
は第１図の工程説明図である。
は第１図の工程説明図である。
11は、エピタキシャル成長により形成された半導体基
板である。
板である。
12は、半導体基板11に設けられ半導体基板11にダイア
フラム13を形成し過大圧に対してダイアフラム13をバッ
クアップして保護する狭い空隙である。
フラム13を形成し過大圧に対してダイアフラム13をバッ
クアップして保護する狭い空隙である。
14は、空隙12と外部とを連通する連通孔である。
15は、測定ダイアフラム13に設けられた歪み検出セン
サである。
サである。
以上の構成において、本発明装置は第２図に示す如く
して作る。
して作る。
（ａ）第２図（ａ）に示す如く、SOIウェハ101の一面側
にレジスト102を塗付する。
にレジスト102を塗付する。
（ｂ）第２図（ｂ）に示す如く、CF4ガス中で、RIEエッ
チング（リアクティブ イオン エッチング）により、
レジスト102塗付部分以外のSOIウェハ101の一面側のシ
リコン1011をエッチングする。
チング（リアクティブ イオン エッチング）により、
レジスト102塗付部分以外のSOIウェハ101の一面側のシ
リコン1011をエッチングする。
（ｃ）第２図（ｃ）に示す如く、CF4ガスとCHF3ガスの
混合ガス中で、RIEエッチング（リアクティブ イオン
エッチング）により、レジスト102塗付部分以外のSOI
ウェハ101の酸化シリコン1012をエッチングする。
混合ガス中で、RIEエッチング（リアクティブ イオン
エッチング）により、レジスト102塗付部分以外のSOI
ウェハ101の酸化シリコン1012をエッチングする。
（ｄ）第２図（ｄ）に示す如く、レジスト102を除去す
る。
る。
（ｅ）第２図（ｅ）に示す如く、SOIウェハ101の一面側
にエピタキシャル成長層103を成長させダイアフラム104
を形成する。
にエピタキシャル成長層103を成長させダイアフラム104
を形成する。
（ｆ）ダイアフラム104に歪み検出素子105を形成する。
（ｇ）前記SOIウェハの他面側より前記SOIウェハの酸化
膜1012に達する連通孔106を形成する。
膜1012に達する連通孔106を形成する。
（ｈ）連通孔106より選択エッチングによりSOIウェハの
酸化膜1012を除去し、過大圧に対してダイアフラム104
をバックアップして保護する狭い空隙を形成する。
酸化膜1012を除去し、過大圧に対してダイアフラム104
をバックアップして保護する狭い空隙を形成する。
この結果、半導体圧力計を全て単結晶シリコンで構成
出来るために、 （１）安定で高精度のダイアフラム13が構成出来る。
出来るために、 （１）安定で高精度のダイアフラム13が構成出来る。
（２）高感度の歪み検出素子15を作り込む事ができる。
（３）狭い空隙12を構成出来るので、過大圧が外側から
加わっても、ダイアフラム13は、わずかの変位で半導体
基板11に突当たり保護される。また、ダイアフラム13の
共振は測定流体の粘性で減衰され、防止する事が出来
る。
加わっても、ダイアフラム13は、わずかの変位で半導体
基板11に突当たり保護される。また、ダイアフラム13の
共振は測定流体の粘性で減衰され、防止する事が出来
る。
なお、前述の実施例において、空隙12の隙間が小さい
場合は、空隙12の周囲の半導体基板11の酸化、エッチン
グを繰返して、隙間を広げば良い。
場合は、空隙12の周囲の半導体基板11の酸化、エッチン
グを繰返して、隙間を広げば良い。
なお、前述の実施例においては、酸化膜1012について
説明したが、これに限ることはなく、例えば、窒化膜で
もよく、要するに、絶縁膜であれば良い。
説明したが、これに限ることはなく、例えば、窒化膜で
もよく、要するに、絶縁膜であれば良い。
＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明は、 （１）半導体基板と、該半導体基板に設けられ該半導体
基板にエビタキシャル成長により形成されたダイアフラ
ムを形成し過大圧に対して該ダイアフラムをバックアッ
プして保護する狭い空隙と、該空隙と外部とを連通する
連通孔と、前記測定ダイアフラムに設けられた歪み検出
センサとを具備してなる半導体圧力計。
基板にエビタキシャル成長により形成されたダイアフラ
ムを形成し過大圧に対して該ダイアフラムをバックアッ
プして保護する狭い空隙と、該空隙と外部とを連通する
連通孔と、前記測定ダイアフラムに設けられた歪み検出
センサとを具備してなる半導体圧力計。
（２）以下の工程を有する事を特徴とする半導体圧力計
の製造方法。
の製造方法。
（ａ）フォトリソグラフィによりSOIウェハの一面側の
シリコンと絶縁膜の所要箇所を残して除去する工程。
シリコンと絶縁膜の所要箇所を残して除去する工程。
（ｂ）前記SOIウェハの一面側にエビタキシャル成長層
を成長させダイアフラムを形成する工程。
を成長させダイアフラムを形成する工程。
（ｃ）前記ダイアフラムに歪み検出素子を形成する工
程。
程。
（ｄ）前記SOIウェハの他面側より前記SOIウェハの絶縁
膜に達する連通孔を形成する工程。
膜に達する連通孔を形成する工程。
（ｅ）前記連通孔より選択エッチングにより前記SOIウ
ェハの絶縁膜を除去し過大圧に対して前記ダイアフラム
をバックアップして保護する狭い空隙を形成する工程。
ェハの絶縁膜を除去し過大圧に対して前記ダイアフラム
をバックアップして保護する狭い空隙を形成する工程。
この結果、半導体圧力計を全て単結晶シリコンで構成
出来るために、 （１）安定で高精度のダイアフラムが構成出来る。
出来るために、 （１）安定で高精度のダイアフラムが構成出来る。
（２）高感度の歪み検出センサを作り込む事ができる。
（３）狭い空隙を構成出来るので、過大圧が外側から加
わっても、ダイアフラムは、わずかの変位で半導体基板
に突当たり保護される。また、ダイアフラムの共振は狭
い空隙中の測定流体の粘性抵抗により減衰され、ダイア
フラムの共振を防止する事が出来る。
わっても、ダイアフラムは、わずかの変位で半導体基板
に突当たり保護される。また、ダイアフラムの共振は狭
い空隙中の測定流体の粘性抵抗により減衰され、ダイア
フラムの共振を防止する事が出来る。
従って、本発明によれば、エピタキシャル成長の単結
晶シリコンで構成され、精度、感度、過大圧特性が良好
で、ダイアフラムの共振を防止し得る半導体圧力計を実
現することができる。
晶シリコンで構成され、精度、感度、過大圧特性が良好
で、ダイアフラムの共振を防止し得る半導体圧力計を実
現することができる。
第１図は本発明の一実施例の要部構成説明図、第２図は
第１図の製作説明図、第３図は従来より一般に使用され
ている従来例の構成説明図である。 11……半導体基板、12……空隙、13……ダイアフラム、
14……連通孔、15……歪み検出センサ、101……SOIウエ
ハ、1011……シリコン、1012……酸化シリコン、102…
…レジスト、103……エピタキシャル成長層、104……ダ
イアフラム、105……歪み検出素子、106……連通孔。
第１図の製作説明図、第３図は従来より一般に使用され
ている従来例の構成説明図である。 11……半導体基板、12……空隙、13……ダイアフラム、
14……連通孔、15……歪み検出センサ、101……SOIウエ
ハ、1011……シリコン、1012……酸化シリコン、102…
…レジスト、103……エピタキシャル成長層、104……ダ
イアフラム、105……歪み検出素子、106……連通孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚本 秀郎 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横 河電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−170054（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01L 9/04 101 H01L 29/84
Claims (2)
- 【請求項１】半導体基板と、 該半導体基板に設けられ該半導体基板にエビタキシャル
成長により形成されたダイアフラムを形成し過大圧に対
して該ダイアフラムをバックアップして保護する狭い空
隙と、 該空隙と外部とを連通する連通孔と、 前記測定ダイアフラムに設けられた歪み検出センサと を具備してなる半導体圧力計。 - 【請求項２】以下の工程を有する事を特徴とする半導体
圧力計の製造方法。 （ａ）フォトリソグラフィによりSOIウェハの一面側の
シリコンと絶縁膜の所要箇所を残して除去する工程。 （ｂ）前記SOIウェハの一面側にエビタキシャル成長層
を成長させダイアフラムを形成する工程。 （ｃ）前記ダイアフラムに歪み検出素子を形成する工
程。 （ｄ）前記SOIウェハの他面側より前記SOIウェハの絶縁
膜に達する連通孔を形成する工程。 （ｅ）前記連通孔より選択エッチングにより前記SOIウ
ェハの絶縁膜を除去し過大圧に対して前記ダイアフラム
をバックアップして保護する狭い空隙を形成する工程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22271590A JP2905902B2 (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 半導体圧力計およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22271590A JP2905902B2 (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 半導体圧力計およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04104027A JPH04104027A (ja) | 1992-04-06 |
| JP2905902B2 true JP2905902B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=16786773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22271590A Expired - Fee Related JP2905902B2 (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 半導体圧力計およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2905902B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI101018B (sv) * | 1996-12-13 | 1998-03-31 | Balzers And Leybold Instrument | Förfarande och anordning för elektronisk kompensation av missvisning t ill följd av resonans hos en kapacitiv tryckgivare |
| US6059345A (en) * | 1998-06-18 | 2000-05-09 | Tachi-S Co., Ltd. | Slide rail device for vehicle seat |
| IT202000017662A1 (it) * | 2020-07-21 | 2022-01-21 | Favero Electronics S R L | Pedale per biciclette e relativo metodo di realizzazione |
-
1990
- 1990-08-24 JP JP22271590A patent/JP2905902B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04104027A (ja) | 1992-04-06 |
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|---|---|---|---|
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