JP4710779B2 - 力学量計測装置 - Google Patents
力学量計測装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4710779B2 JP4710779B2 JP2006263721A JP2006263721A JP4710779B2 JP 4710779 B2 JP4710779 B2 JP 4710779B2 JP 2006263721 A JP2006263721 A JP 2006263721A JP 2006263721 A JP2006263721 A JP 2006263721A JP 4710779 B2 JP4710779 B2 JP 4710779B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type impurity
- impurity layer
- bridge circuit
- strain
- sheet resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
- G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
- G01L1/2287—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges constructional details of the strain gauges
- G01L1/2293—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges constructional details of the strain gauges of the semi-conductor type
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Description
4dの抵抗値がn型不純物層4a,4cの抵抗値と異なるものが多いためにブリッジ回路に不均衡が生じ、大きなオフセットが発生する場合が多かった。この出力をアンプで増幅しようとする際に、オフセットのために出力が飽和してしまう等の問題があり、高倍率の増幅ができず、高精度な計測に支障をきたしていた。すなわち、オフセットが大きくなってしまうために、倍率を上げた高精度な測定が難しくなるという問題があった。
4dのp型不純物のシート抵抗を120Ω以上、表面不純物濃度換算で5×1019cm-3以下とすることを特徴とする。
120Ω以上とするとシート抵抗ばらつきの範囲は2割以下となる。このようにシート抵抗を120Ω以上とすることによりシート抵抗バラツキの発生が抑えられるので、オフセットが過大になることを防止することができる。また、シート抵抗の上限値は実施例2で後述する温度依存性の理由から500Ω以下とすることが望ましい。
(望ましくは120〜500Ω)にし、n型不純物層15a,15b,15c,15dのシート抵抗を100Ω以下(望ましくは40〜100Ω)であり、前出の比が満足できるシート抵抗が望ましい。例えば、n型不純物層のシート抵抗を80Ω程度とすると、p型不純物層のシート抵抗は134Ωから400Ω程度が望ましい。シート抵抗がこのような範囲にあるように図10,図11の力学量測定装置を形成することによって、温度が変化した場合でも高精度な多軸ひずみ状態の計測が可能となる。
2 シリコン基板
2a 主面
3 不純物層
4,5 ブリッジ回路
4a,4c,5a,5c,15a〜15d n型不純物層
4b,4d、5b,5d,14a〜14d p型不純物層
6 ダミー拡散抵抗
8 接着面
50 配線
51 コンタクトホール
52 層間絶縁膜
107 パッド
306 ウェル
Claims (9)
- 半導体基板上にひずみ検出部を有し、被測定物に貼り付けもしくは埋め込みを行って該被測定物のひずみの計測を実施する力学量測定装置において、
前記半導体基板上に、n型不純物層で構成されたブリッジ回路と、p型不純物層で構成されたブリッジ回路とを有し、
前記p型不純物層のシート抵抗は前記n型不純物層のシート抵抗の1.67〜5倍であることを特徴とする力学量計測装置。 - 請求項1において、p型不純物層の不純物濃度をn型不純物層の不純物濃度の20から60%にすることを特徴とする力学量計測装置。
- 請求項1において、
n型不純物層のシート抵抗を40〜100Ωであり、
p型不純物層のシート抵抗を120Ω〜500Ωであることを特徴とする力学量計測装置。 - 請求項1において、
前記n型不純物層及び前記p型不純物層は、折り返して形成され、
前記n型不純物層の折り返し数は、前記p型不純物層の折り返し数よりも多いことを特徴とする力学量計測装置。 - 請求項4において、
前記n型不純物層と前記p型不純物層とは、その長さ及び幅が略同一であることを特徴とする力学量計測装置。 - 半導体基板上にひずみ検出部を有し、被測定物に貼り付けもしくは埋め込みを行って該被測定物のひずみの計測を実施する力学量測定装置において、
前記半導体基板上に、p型不純物層とn型不純物層とを有するブリッジ回路を有し、
前記p型不純物層のシート抵抗は120〜500Ωであり、
前記n型不純物層のシート抵抗は40〜100Ωであり、
前記n型不純物層及び前記p型不純物層は、折り返して形成され、
前記n型不純物層の折り返し数は、前記p型不純物層の折り返し数よりも多いことを特徴とする力学量計測装置。 - 請求項6において、
前記n型不純物層と前記p型不純物層とは、その長さ及び幅が略同一であることを特徴とする力学量計測装置。 - 半導体基板上にひずみ検出部を有し、被測定物に貼り付けもしくは埋め込みを行って該被測定物のひずみの計測を実施する力学量測定装置において、
前記半導体基板上に、n型不純物層を有するブリッジ回路を有し、
前記n型不純物層のシート抵抗は40〜100Ωであることを特徴とする力学量計測装置。 - 請求項8において、
前記n型不純物層は、その長手方向が<100>方向を向いていることを特徴とする力学量計測装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006263721A JP4710779B2 (ja) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | 力学量計測装置 |
US11/844,374 US7893810B2 (en) | 2006-09-28 | 2007-08-24 | Strain measuring device |
US13/024,368 US8186228B2 (en) | 2006-09-28 | 2011-02-10 | Strain measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006263721A JP4710779B2 (ja) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | 力学量計測装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008082907A JP2008082907A (ja) | 2008-04-10 |
JP4710779B2 true JP4710779B2 (ja) | 2011-06-29 |
Family
ID=39260544
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006263721A Active JP4710779B2 (ja) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | 力学量計測装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US7893810B2 (ja) |
JP (1) | JP4710779B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4710779B2 (ja) * | 2006-09-28 | 2011-06-29 | 株式会社日立製作所 | 力学量計測装置 |
JP5149081B2 (ja) * | 2008-06-06 | 2013-02-20 | 株式会社日立エンジニアリング・アンド・サービス | ひずみ量測定機能付き締結具 |
EP2202802B1 (en) | 2008-12-24 | 2012-09-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Driver circuit and semiconductor device |
JP5427733B2 (ja) | 2010-08-27 | 2014-02-26 | 株式会社日立製作所 | 力学量測定装置 |
US9670061B1 (en) | 2016-09-12 | 2017-06-06 | International Business Machines Corporation | Flexible electronics for wearable healthcare sensors |
US9822002B1 (en) | 2016-09-12 | 2017-11-21 | International Business Machines Corporation | Flexible electronics for wearable healthcare sensors |
CN115210892A (zh) * | 2020-03-19 | 2022-10-18 | 深圳纽迪瑞科技开发有限公司 | 一种压力感应装置及压力感应设备 |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53109490A (en) * | 1977-03-07 | 1978-09-25 | Hitachi Ltd | Semiconductor strain gauge |
JPS5664472A (en) * | 1979-10-30 | 1981-06-01 | Nec Corp | Detector for strain by semiconductor |
JPS61275605A (ja) * | 1985-05-31 | 1986-12-05 | Ube Ind Ltd | ストレインゲ−ジのパタ−ンの形成法 |
JPH03116787A (ja) * | 1989-09-28 | 1991-05-17 | Komatsu Ltd | 応力変換素子およびその製造方法 |
JPH08261855A (ja) * | 1995-02-27 | 1996-10-11 | Motorola Inc | ピエゾ抵抗センサおよび方法 |
JP2001272293A (ja) * | 1999-09-24 | 2001-10-05 | Denso Corp | 圧力センサ |
JP2001304997A (ja) * | 2000-04-27 | 2001-10-31 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 半導体圧力センサ |
US6318184B1 (en) * | 1997-06-02 | 2001-11-20 | The Penn State Research Foundation | Beam strain gauge |
JP2002521832A (ja) * | 1998-07-28 | 2002-07-16 | ロゼマウント エアロスペイス インコーポレイテッド | フレキシブルシリコンひずみゲージ |
JP2004271315A (ja) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Denso Corp | 半導体圧力センサ |
JP2005114441A (ja) * | 2003-10-06 | 2005-04-28 | Hitachi Ltd | ひずみ量測定機能付きボルト |
JP2006003182A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Hitachi Ltd | 力学量測定装置 |
JP2006220574A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Hitachi Ltd | 回転体力学量測定装置および回転体力学量計測システム |
US20060207339A1 (en) * | 2005-03-18 | 2006-09-21 | Takashi Sumigawa | Mechanical-quantity measuring device |
JP2007263781A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Hitachi Ltd | 力学量測定装置 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3965453A (en) * | 1974-12-27 | 1976-06-22 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Piezoresistor effects in semiconductor resistors |
US4287772A (en) * | 1978-05-18 | 1981-09-08 | Gulton Industries, Inc. | Strain gage transducer and process for fabricating same |
JPS56118374A (en) * | 1980-02-22 | 1981-09-17 | Hitachi Ltd | Semiconductor strain gauge |
US4373399A (en) * | 1981-02-05 | 1983-02-15 | Beloglazov Alexei V | Semiconductor strain gauge transducer |
US4462018A (en) * | 1982-11-05 | 1984-07-24 | Gulton Industries, Inc. | Semiconductor strain gauge with integral compensation resistors |
US4904978A (en) * | 1988-04-29 | 1990-02-27 | Solartron Electronics, Inc. | Mechanical sensor for high temperature environments |
JPH0777266B2 (ja) * | 1988-12-28 | 1995-08-16 | 株式会社豊田中央研究所 | 半導体歪み検出装置 |
DE4404716A1 (de) * | 1994-02-15 | 1995-08-17 | Hottinger Messtechnik Baldwin | Dehnungsmeßstreifen und Verfahren zur Herstellung eines Dehnungsmeßstreifens sowie Meßgrößenaufnehmer |
US6341528B1 (en) * | 1999-11-12 | 2002-01-29 | Measurement Specialties, Incorporated | Strain sensing structure with improved reliability |
US7002227B2 (en) * | 2003-02-28 | 2006-02-21 | Denso Corporation | Pressure detecting device |
JP4329478B2 (ja) | 2003-10-06 | 2009-09-09 | 株式会社日立製作所 | 力学量測定装置 |
EP1560011B1 (de) * | 2004-01-27 | 2010-03-17 | Mettler-Toledo AG | Dehnmessstreifen mit Feuchtigkeitsschutz durch inhomogene anorganische Schicht auf glättender Polymerschicht (ORMOCER) und Schlitzanordnung |
JP4710779B2 (ja) * | 2006-09-28 | 2011-06-29 | 株式会社日立製作所 | 力学量計測装置 |
-
2006
- 2006-09-28 JP JP2006263721A patent/JP4710779B2/ja active Active
-
2007
- 2007-08-24 US US11/844,374 patent/US7893810B2/en active Active
-
2011
- 2011-02-10 US US13/024,368 patent/US8186228B2/en active Active
Patent Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53109490A (en) * | 1977-03-07 | 1978-09-25 | Hitachi Ltd | Semiconductor strain gauge |
JPS5664472A (en) * | 1979-10-30 | 1981-06-01 | Nec Corp | Detector for strain by semiconductor |
JPS61275605A (ja) * | 1985-05-31 | 1986-12-05 | Ube Ind Ltd | ストレインゲ−ジのパタ−ンの形成法 |
JPH03116787A (ja) * | 1989-09-28 | 1991-05-17 | Komatsu Ltd | 応力変換素子およびその製造方法 |
JPH08261855A (ja) * | 1995-02-27 | 1996-10-11 | Motorola Inc | ピエゾ抵抗センサおよび方法 |
US6318184B1 (en) * | 1997-06-02 | 2001-11-20 | The Penn State Research Foundation | Beam strain gauge |
JP2002521832A (ja) * | 1998-07-28 | 2002-07-16 | ロゼマウント エアロスペイス インコーポレイテッド | フレキシブルシリコンひずみゲージ |
JP2001272293A (ja) * | 1999-09-24 | 2001-10-05 | Denso Corp | 圧力センサ |
JP2001304997A (ja) * | 2000-04-27 | 2001-10-31 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 半導体圧力センサ |
JP2004271315A (ja) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Denso Corp | 半導体圧力センサ |
JP2005114441A (ja) * | 2003-10-06 | 2005-04-28 | Hitachi Ltd | ひずみ量測定機能付きボルト |
JP2006003182A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Hitachi Ltd | 力学量測定装置 |
JP2006220574A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Hitachi Ltd | 回転体力学量測定装置および回転体力学量計測システム |
US20060207339A1 (en) * | 2005-03-18 | 2006-09-21 | Takashi Sumigawa | Mechanical-quantity measuring device |
JP2006258674A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Hitachi Ltd | 力学量測定装置 |
JP2007263781A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Hitachi Ltd | 力学量測定装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20110128113A1 (en) | 2011-06-02 |
US20080079531A1 (en) | 2008-04-03 |
JP2008082907A (ja) | 2008-04-10 |
US7893810B2 (en) | 2011-02-22 |
US8186228B2 (en) | 2012-05-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4710779B2 (ja) | 力学量計測装置 | |
JP5915890B2 (ja) | 半導体チップの機械的な応力を検出するための応力センサ及び応力補正ホールセンサ | |
US7992448B2 (en) | Mechanical-quantity measuring device | |
US9702943B2 (en) | Single chip push-pull bridge-type magnetic field sensor | |
US7484422B2 (en) | Mechanical-quantity measuring device | |
US8550707B2 (en) | Device for detecting temperature variations in a chip | |
EP2696209B1 (en) | Single-chip push-pull bridge-type magnetic field sensor | |
US20070018655A1 (en) | Concept for Compensating Piezo-Influences on an Integrated Semiconductor Circuit | |
US8528414B2 (en) | Apparatus for measuring a mechanical quantity | |
CN108428717A (zh) | 用于芯片上机械应力感测的装置及方法 | |
KR20170095218A (ko) | 반도체 압력 센서 | |
EP3534126A2 (en) | Sensing device, in particular load sensing device | |
US11581309B2 (en) | Tracking temperature compensation of an x/y stress independent resistor | |
KR102642649B1 (ko) | 반도체 장치 | |
KR102633304B1 (ko) | 이상 홀 효과를 이용하는 홀 센서 및 이의 제조방법 | |
CN104819789B (zh) | 一种应力传感器及制作方法 | |
US7521993B1 (en) | Substrate stress signal amplifier | |
CN113764381B (zh) | 半导体结构及其形成方法和使用半导体结构检测偏移量的方法 | |
CN113945308A (zh) | 衬底上机械应力感测与补偿 | |
Wang et al. | A high-temperature silicon-on-insulator stress sensor | |
CN114112129B (zh) | 一种基板应力传感器及传感设备 | |
CN213023334U (zh) | 一种多晶硅压阻系数测试结构 | |
EP3715892A1 (en) | Semiconductor device | |
Schreiber-Prillwitz et al. | Development process for MEMS pressure sensors for standarized CMOS read-out circuitry | |
JPS63193572A (ja) | 薄膜圧力センサの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081009 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101124 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110121 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110222 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110307 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4710779 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140401 Year of fee payment: 3 |