JP6431505B2 - 半導体圧力センサ - Google Patents
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Description
また、本発明の半導体圧力センサは、前記導電体膜が、対応する前記ピエゾ抵抗を平面視で覆うように前記絶縁膜上に形成されていることを特徴としている。
また、本発明の半導体圧力センサは、前記配線が、前記絶縁膜上に形成された第1配線(51〜54)と、前記ダイヤフラム部表面に形成されており、前記絶縁膜に形成されたコンタクト部(CN)を介して前記第1配線に接続される第2配線(21〜24)とを備えることを特徴としている。
また、本発明の半導体圧力センサは、前記導電体膜が、前記絶縁膜上において、対応する前記ピエゾ抵抗の一端又は他端に接続される前記第1配線に延びるように形成されていることを特徴としている。
また、本発明の半導体圧力センサは、前記ピエゾ抵抗が、一端が互いに接続された第1ピエゾ抵抗(11a、12a、13a、14a)と第2ピエゾ抵抗(11b、12b、13b、14b)とをそれぞれ備えており、前記導電体膜が、前記第1ピエゾ抵抗に対応して形成された第1導電体膜(41a、42a、43a、44a)と、前記第2ピエゾ抵抗に対応して形成された第2導電体膜(41b、42b、43b、44b)とをそれぞれ備えることを特徴としている。
また、本発明の半導体圧力センサは、前記第1ピエゾ抵抗と前記第2ピエゾ抵抗とが、長手方向が同じ方向になるように並べて形成されていることを特徴としている。
また、本発明の半導体圧力センサは、前記導電体膜が、一部が平面視で前記ダイヤフラム部の外側に位置するように前記絶縁膜上に形成されていることを特徴としている。
また、本発明の半導体圧力センサは、前記導電体膜の前記ダイヤフラム部上における平面視形状が、前記ダイヤフラム部の中央部に対して点対称形状であることを特徴としている。
また、導電体膜は、ピエゾ抵抗の各々に対応して設けられており、従来のように全てのピエゾ抵抗を覆うように形成されている訳ではないため、導電体膜とダイヤフラム部との熱膨張係数の差によって生ずる応力を小さくすることができ、これによっても測定誤差を低減することが可能であるという効果がある。
図1は、本発明の第1実施形態による半導体圧力センサの平面透視図である。図2は、図1中の符号Xで指し示されている部分の拡大図である。図3は、図1中のA−A線に沿う断面矢視図である。これら図1〜図3に示す通り、本実施形態の半導体圧力センサ1は、半導体基板10、ピエゾ抵抗11〜14、拡散配線21〜24(第2配線)、絶縁膜30、導電体膜41〜44、及び金属配線51〜54(第1配線)を備える。
図5は、本発明の第2実施形態で構成されるブリッジ回路を示す図である。尚、図5においては、図4に示す構成と同じものには同一の符号を付してある。図5に示す通り、本実施形態で構成されるブリッジ回路BR2は、図4に示すブリッジ回路BR1と同様に、ピエゾ抵抗11(11a,11b)、ピエゾ抵抗12(12a,12b)、ピエゾ抵抗13(13a,13b)、及びピエゾ抵抗14(14a,14b)が環状に接続され、ピエゾ抵抗14,11間に金属配線51が接続され、ピエゾ抵抗11,12間に金属配線52が接続され、ピエゾ抵抗12,13間に金属配線53が接続され、ピエゾ抵抗13,14間に金属配線54が接続された回路である。
図6は、本発明の第3実施形態で構成されるブリッジ回路を示す図である。尚、図6においても、図5と同様に、図4に示す構成と同じものには同一の符号を付してある。上述した第1,第2実施形態の半導体圧力センサは、ピエゾ抵抗11〜14が、一端が互いに接続されて近接配置された一対のピエゾ抵抗をそれぞれ備えおり、導電体膜41〜44が、ピエゾ抵抗11〜14が備える一対のピエゾ抵抗に対応して形成された一対の導電体膜をそれぞれ備えるものであった。これに対し、本実施形態の半導体圧力センサは、ピエゾ抵抗11〜14の各々が1つの素子からなり、これらピエゾ抵抗11〜14に対して導電体膜41〜44がそれぞれ設けられたものである。
図7は、本発明の第4実施形態で構成されるブリッジ回路を示す図である。尚、図7においても、図5,図6と同様に、図4に示す構成と同じものには同一の符号を付してある。上述した第1〜第3実施形態の半導体圧力センサは何れも、1つのピエゾ抵抗に対応して1つの導電体膜が形成されているものであった。これに対し、本実施形態の半導体圧力センサは、1つのピエゾ抵抗に対応して複数の導電体膜が形成されているものである。
図8は、本発明の第5実施形態で構成されるブリッジ回路を示す図である。尚、図8においても、図5〜図7と同様に、図4に示す構成と同じものには同一の符号を付してある。本実施形態の半導体圧力センサは、ピエゾ抵抗11〜14の各々に設けられるピエゾ抵抗の数、及び導電体膜41〜44の各々に設けられる導電体膜の数を、第1,第2実施形態よりも増加させたものである。具体的に、本実施形態の半導体圧力センサは、ピエゾ抵抗11〜14の各々に4つのピエゾ抵抗が設けられており、導電体膜41〜44の各々に4つの導電体膜が設けられている。
Claims (7)
- ダイヤフラム部を有する半導体基板と、前記ダイヤフラム部表面に形成された複数のピエゾ抵抗と、前記複数のピエゾ抵抗を接続してブリッジ回路を構成する配線とを備える半導体圧力センサにおいて、
前記ピエゾ抵抗の表面を含む前記半導体基板の表面を覆うように形成された絶縁膜と、
前記複数のピエゾ抵抗の各々に対応して前記絶縁膜上に個別に形成され、対応する前記ピエゾ抵抗の一端又は他端に接続される半導体からなる複数の導電体膜と
を備え、
前記配線は、前記絶縁膜上であって、平面視で前記ダイヤフラム部の外側に形成された金属配線である第1配線と、前記ダイヤフラム部表面に形成されており、前記絶縁膜に形成されたコンタクト部を介して前記第1配線に接続される拡散配線である第2配線とを備え、
前記導電体膜は、前記絶縁膜上において、対応する前記ピエゾ抵抗の一端又は他端に接続される前記第1配線に延びて前記第1配線を突き抜けるように形成されている
ことを特徴とする半導体圧力センサ。 - 前記導電体膜は、前記コンタクト部と接触しないことを特徴とする請求項1記載の半導体圧力センサ。
- 前記導電体膜は、対応する前記ピエゾ抵抗を平面視で覆うように前記絶縁膜上に形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の半導体圧力センサ。
- 前記ピエゾ抵抗は、1つのピエゾ抵抗体をそれぞれ備えており、
前記導電体膜は、前記1つのピエゾ抵抗体に対して複数設けられている、
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の半導体圧力センサ。 - 前記ピエゾ抵抗は、一端が互いに接続された第1ピエゾ抵抗体と第2ピエゾ抵抗体とをそれぞれ備えており、
前記導電体膜は、前記第1ピエゾ抵抗体に対応して形成された第1導電体膜と、前記第2ピエゾ抵抗体に対応して形成された第2導電体膜とをそれぞれ備える
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の半導体圧力センサ。 - 前記ピエゾ抵抗は、第1ピエゾ抵抗体と、一端が前記第1ピエゾ抵抗体の一端に接続された第2ピエゾ抵抗体と、他端が前記第2ピエゾ抵抗体の他端に接続された第3ピエゾ抵抗体と、一端が前記第3ピエゾ抵抗体の一端に接続された第4ピエゾ抵抗体とをぞれぞれ備えており、
前記導電体膜は、前記第1ピエゾ抵抗体に対応して形成された第1導電体膜と、前記第2ピエゾ抵抗体に対応して形成された第2導電体膜と、前記第3ピエゾ抵抗体に対応して形成されて前記第2導電体膜に接続される第3導電体膜と、前記第4ピエゾ抵抗体に対応して形成された第4導電体膜とをそれぞれ備える
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の半導体圧力センサ。 - 前記絶縁膜上であって、平面視で前記ダイヤフラム部の外側に形成され、前記第2ピエゾ抵抗体と前記第3ピエゾ抵抗体との他端を互いに接続するとともに、前記前記第2導電体膜及び前記第3導電体膜が接続される金属配線である第3配線を備えることを特徴とする請求項6記載の半導体圧力センサ。
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