JP3173905B2 - 半導体圧力センサ - Google Patents
半導体圧力センサInfo
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- JP3173905B2 JP3173905B2 JP33113192A JP33113192A JP3173905B2 JP 3173905 B2 JP3173905 B2 JP 3173905B2 JP 33113192 A JP33113192 A JP 33113192A JP 33113192 A JP33113192 A JP 33113192A JP 3173905 B2 JP3173905 B2 JP 3173905B2
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- semiconductor pressure
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体圧力センサに係
り、特に微圧領域の測定を目的としてダイヤフラムに突
起が形成されたセンサチップを持つ半導体圧力センサに
関する。
り、特に微圧領域の測定を目的としてダイヤフラムに突
起が形成されたセンサチップを持つ半導体圧力センサに
関する。
【０００２】
【従来の技術】微圧領域の測定を目的として、ダイヤフ
ラムに突起（ボス）が形成されたセンサチップを持つ半
導体圧力センサが知られている。この半導体圧力センサ
チップは、台座ガラスに陽極接合等により取り付けられ
るが、ダイヤフラムの突起の動きを妨げることがないよ
うに、通常台座ガラスには窪みが形成される。
ラムに突起（ボス）が形成されたセンサチップを持つ半
導体圧力センサが知られている。この半導体圧力センサ
チップは、台座ガラスに陽極接合等により取り付けられ
るが、ダイヤフラムの突起の動きを妨げることがないよ
うに、通常台座ガラスには窪みが形成される。
【０００３】図２は、その様な従来の半導体圧力センサ
を示している。台座ガラス１はその表面中央部に窪み４
が形成されている。半導体圧力センサチップ２は、周辺
厚肉部２０を有し、この厚肉部２０で囲まれた薄肉のダ
イヤフラム２１を有し、ダイヤフラム２１には、突起２
３が設けられている。この半導体圧力センサチップ２
は、その周辺厚肉部２０が台座ガラス１に陽極接合され
て取り付けられている。窪み４の部分で、ダイヤフラム
２１に形成された突起２３の動きが確保されるようにな
っている。
を示している。台座ガラス１はその表面中央部に窪み４
が形成されている。半導体圧力センサチップ２は、周辺
厚肉部２０を有し、この厚肉部２０で囲まれた薄肉のダ
イヤフラム２１を有し、ダイヤフラム２１には、突起２
３が設けられている。この半導体圧力センサチップ２
は、その周辺厚肉部２０が台座ガラス１に陽極接合され
て取り付けられている。窪み４の部分で、ダイヤフラム
２１に形成された突起２３の動きが確保されるようにな
っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この様な従来の半導体
圧力センサ構造では、台座ガラス１に窪み４を形成する
工程が必要である。窪み４を形成するには、台座ガラス
１を機械的に研削するか、弗酸等により化学的にエッチ
ングするか、いずれかの方法が用いられる。しかし、い
ずれの方法を用いるにしても、窪み４の深さや断面形状
を一定に制御することは容易ではない。また、窪み４が
形成された台座ガラス１に圧力センサチップ２を接合す
る際に、位置合わせが必要となる。従って、製造工程制
御が難しく、その結果として歩留まりや信頼性が低下す
るという問題があった。
圧力センサ構造では、台座ガラス１に窪み４を形成する
工程が必要である。窪み４を形成するには、台座ガラス
１を機械的に研削するか、弗酸等により化学的にエッチ
ングするか、いずれかの方法が用いられる。しかし、い
ずれの方法を用いるにしても、窪み４の深さや断面形状
を一定に制御することは容易ではない。また、窪み４が
形成された台座ガラス１に圧力センサチップ２を接合す
る際に、位置合わせが必要となる。従って、製造工程制
御が難しく、その結果として歩留まりや信頼性が低下す
るという問題があった。
【０００５】本発明は、この様な事情を考慮してなされ
たもので、製造工程制御が容易で、高い歩留まりと信頼
性を得ることができる半導体圧力センサを提供すること
を目的とする。
たもので、製造工程制御が容易で、高い歩留まりと信頼
性を得ることができる半導体圧力センサを提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体圧力
センサは、平坦面を有する台座ガラスを用い、この台座
ガラスの平坦面上に、ダイヤフラムに突起を有する半導
体圧力センサチップの周辺厚肉部がスペーサ膜を介して
陽極接合されていることを特徴とする。
センサは、平坦面を有する台座ガラスを用い、この台座
ガラスの平坦面上に、ダイヤフラムに突起を有する半導
体圧力センサチップの周辺厚肉部がスペーサ膜を介して
陽極接合されていることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明による半導体圧力センサでは、スペーサ
膜の厚みによって、実質的に台座ガラス中央に窪みが形
成され、センサチップ内のダイヤフラムの突起の動きが
確保される。従って台座ガラス表面に窪みを形成する工
程が必要ない。またスペーサ膜を例えばスパッタや蒸着
等による金属膜とすれば、膜厚制御性はよく、しかも窪
みの部分はもともと平坦面であって、深さの均一性は優
れたものとなる。更に、スペーサ膜を予めセンサチップ
の周辺厚肉部に形成して、このセンサチップを台座ガラ
ス上に陽極接合すれば、接合の際に格別の位置合わせは
必要なくなる。
膜の厚みによって、実質的に台座ガラス中央に窪みが形
成され、センサチップ内のダイヤフラムの突起の動きが
確保される。従って台座ガラス表面に窪みを形成する工
程が必要ない。またスペーサ膜を例えばスパッタや蒸着
等による金属膜とすれば、膜厚制御性はよく、しかも窪
みの部分はもともと平坦面であって、深さの均一性は優
れたものとなる。更に、スペーサ膜を予めセンサチップ
の周辺厚肉部に形成して、このセンサチップを台座ガラ
ス上に陽極接合すれば、接合の際に格別の位置合わせは
必要なくなる。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図１は、本発明の一実施例に係る半導体圧力
センサの断面図である。(a) は通常の状態、(b) は過大
圧力がかかった状態を示している。台座ガラス１は、図
示のように平坦面を有し、この平坦面上に半導体圧力セ
ンサチップ２が接合されている。圧力センサチップ２
は、シリコン基板の薄肉ダイヤフラム２１に不純物拡散
層によりゲージ抵抗（図示せず）が形成されている。ダ
イヤフラム２１には、微圧測定を目的として突起２３が
形成されている。周辺厚肉部２０には予めスペーサ膜３
としてアルミニウム（Ａｌ）膜がスパッタまたは蒸着に
より形成されている。スペーサ膜３は例えば、センサチ
ップ２のダイヤフラム２１のエッチング加工に用いられ
るマスク材をそのまま利用すればよく、その厚みは例え
ば、５μm 程度とする。
説明する。図１は、本発明の一実施例に係る半導体圧力
センサの断面図である。(a) は通常の状態、(b) は過大
圧力がかかった状態を示している。台座ガラス１は、図
示のように平坦面を有し、この平坦面上に半導体圧力セ
ンサチップ２が接合されている。圧力センサチップ２
は、シリコン基板の薄肉ダイヤフラム２１に不純物拡散
層によりゲージ抵抗（図示せず）が形成されている。ダ
イヤフラム２１には、微圧測定を目的として突起２３が
形成されている。周辺厚肉部２０には予めスペーサ膜３
としてアルミニウム（Ａｌ）膜がスパッタまたは蒸着に
より形成されている。スペーサ膜３は例えば、センサチ
ップ２のダイヤフラム２１のエッチング加工に用いられ
るマスク材をそのまま利用すればよく、その厚みは例え
ば、５μm 程度とする。
【０００９】このように形成された圧力センサチップ２
は、スペーサ膜３が形成された厚肉部２０で台座ガラス
１の表面に直接陽極接合されている。陽極接合は、具体
的には、真空中で５００℃程度に加熱し、シリコン基板
側を正極，台座ガラス側を負極として約６００Ｖの電圧
を印加するという方法で行われる。Ａｌ膜は、この様な
条件でガラスに直接陽極接合できる金属材料であって、
これにより圧力センサチップ２は台座ガラス１に一体化
され、かつＡｌスペーサ膜３の厚みによって、センサチ
ップ２の突起２３の部分の台座ガラス１との間の距離が
確保される。
は、スペーサ膜３が形成された厚肉部２０で台座ガラス
１の表面に直接陽極接合されている。陽極接合は、具体
的には、真空中で５００℃程度に加熱し、シリコン基板
側を正極，台座ガラス側を負極として約６００Ｖの電圧
を印加するという方法で行われる。Ａｌ膜は、この様な
条件でガラスに直接陽極接合できる金属材料であって、
これにより圧力センサチップ２は台座ガラス１に一体化
され、かつＡｌスペーサ膜３の厚みによって、センサチ
ップ２の突起２３の部分の台座ガラス１との間の距離が
確保される。
【００１０】スペーサ膜３は、上述のように陽極接合に
よって直接ガラスに接合できる材料であればよく、Ａｌ
膜の他に、ニッケル，チタン，タングステン等の金属膜
を用いることができる。これら金属膜の他に、ガラスや
セラミックス等も用いることが可能である。またスペー
サ膜３の厚みは、過大圧力に対するチップ保護機能とし
て必要かつ十分なものとする。即ち過大圧力がかかった
ときに、図１(b) に示すようにセンサチップ２の突起２
３が台座ガラス１の表面に突き当たって、センサチップ
２の破壊が防止されるように、スペーサ膜３の厚みを設
定すればよい。
よって直接ガラスに接合できる材料であればよく、Ａｌ
膜の他に、ニッケル，チタン，タングステン等の金属膜
を用いることができる。これら金属膜の他に、ガラスや
セラミックス等も用いることが可能である。またスペー
サ膜３の厚みは、過大圧力に対するチップ保護機能とし
て必要かつ十分なものとする。即ち過大圧力がかかった
ときに、図１(b) に示すようにセンサチップ２の突起２
３が台座ガラス１の表面に突き当たって、センサチップ
２の破壊が防止されるように、スペーサ膜３の厚みを設
定すればよい。
【００１１】この実施例によれば、従来のように台座ガ
ラスに窪みを加工する工程が必要なく、したがってま
た、圧力センサチップと台座ガラスの位置合わせも必要
なく、圧力センサチップを台座ガラスに取り付けること
ができる。しかも、スペーサ膜の成膜工程は、台座ガラ
スに窪みを加工する工程に比べて制御性に優れており、
その膜厚を最適設定して、微圧測定用の半導体圧力セン
サを歩留まりよく実現することができる。
ラスに窪みを加工する工程が必要なく、したがってま
た、圧力センサチップと台座ガラスの位置合わせも必要
なく、圧力センサチップを台座ガラスに取り付けること
ができる。しかも、スペーサ膜の成膜工程は、台座ガラ
スに窪みを加工する工程に比べて制御性に優れており、
その膜厚を最適設定して、微圧測定用の半導体圧力セン
サを歩留まりよく実現することができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、工
程制御が簡単で歩留まりの高い半導体圧力センサが得ら
れる。
程制御が簡単で歩留まりの高い半導体圧力センサが得ら
れる。
【図１】 本発明の一実施例による半導体圧力センサを
示す図である。
示す図である。
【図２】 従来の半導体圧力センサを示す図である。
１…台座ガラス、２…半導体圧力センサチップ、２０…
周辺厚肉部、２１…ダイヤフラム、２３…突起、３…ス
ペーサ膜。
周辺厚肉部、２１…ダイヤフラム、２３…突起、３…ス
ペーサ膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01L 9/04 H01L 29/84
Claims (1)
- 【請求項１】 平坦面を有する台座ガラスと、 この台座ガラスの平坦面上に周辺厚肉部がスペーサ膜を
介して陽極接合された、ダイヤフラムに突起を有する半
導体圧力センサチップと、を備えたことを特徴とする半
導体圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33113192A JP3173905B2 (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 半導体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33113192A JP3173905B2 (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 半導体圧力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06160219A JPH06160219A (ja) | 1994-06-07 |
| JP3173905B2 true JP3173905B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=18240218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33113192A Expired - Fee Related JP3173905B2 (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 半導体圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3173905B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007516746A (ja) * | 2003-12-11 | 2007-06-28 | プロテウス バイオメディカル インコーポレイテッド | 移植可能な圧力センサ |
| JP2007180201A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Yamaha Corp | 半導体装置 |
-
1992
- 1992-11-17 JP JP33113192A patent/JP3173905B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06160219A (ja) | 1994-06-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |