JPH0134106Y2 - - Google Patents
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- JPH0134106Y2 JPH0134106Y2 JP10838883U JP10838883U JPH0134106Y2 JP H0134106 Y2 JPH0134106 Y2 JP H0134106Y2 JP 10838883 U JP10838883 U JP 10838883U JP 10838883 U JP10838883 U JP 10838883U JP H0134106 Y2 JPH0134106 Y2 JP H0134106Y2
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- semiconductor
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 7
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 3
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- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
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Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、圧力、差圧等の被測定量に応じて固
定電極に対する移動電極が変位し、この変位によ
り電極間の静電容量が変化するのを検出して圧力
等を検出する半導体容量形圧力センサに関するも
のである。
定電極に対する移動電極が変位し、この変位によ
り電極間の静電容量が変化するのを検出して圧力
等を検出する半導体容量形圧力センサに関するも
のである。
容量形圧力センサにおいては、小型化をはかる
と感圧容量の絶対値が、たとえば、5〜5pFと小
さくなる。この場合、センサ部分に発生する浮遊
容量の影響が問題となり、通常においては、感圧
容量より大きくなつてしまう。
と感圧容量の絶対値が、たとえば、5〜5pFと小
さくなる。この場合、センサ部分に発生する浮遊
容量の影響が問題となり、通常においては、感圧
容量より大きくなつてしまう。
これ等の浮遊容量は、温度誤差、直線性の劣下
となつて特性に悪影響を及ぼす。
となつて特性に悪影響を及ぼす。
第1図、第2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、第1図は平面図、第
2図は側断面図である。
いる従来例の構成説明図で、第1図は平面図、第
2図は側断面図である。
図において、1aはp型シリコン単結晶の半導
体基板である。11aは基板1aに設けられ測定
圧力Pnが導入される圧力導入孔である。2aは
基板1aにn型シリコン単結晶膜をエピタキシヤ
ル成長させたエピタキシヤル成長層である。3a
は透明なパイレツクスガラスよりなる絶縁カバー
で、エピタキシヤル成長層2aに陽極接続されて
いる。31aは絶縁キヤツプ3aの圧力導入孔2
aに対向する位置に設けられた凹部である。4a
は凹部31aの表面にアルミ材が蒸着されて形成
された固定電極である。固定電極4aはエピタキ
シヤル成長層2aを移動電極として可変静電容量
Cnを構成する。51a,52aはエピタキシヤ
ル成長層2aより外部に引き出されたリード層で
ある。61a,62aは、それぞれリード層51
a,52aに接続された外部端子である。
体基板である。11aは基板1aに設けられ測定
圧力Pnが導入される圧力導入孔である。2aは
基板1aにn型シリコン単結晶膜をエピタキシヤ
ル成長させたエピタキシヤル成長層である。3a
は透明なパイレツクスガラスよりなる絶縁カバー
で、エピタキシヤル成長層2aに陽極接続されて
いる。31aは絶縁キヤツプ3aの圧力導入孔2
aに対向する位置に設けられた凹部である。4a
は凹部31aの表面にアルミ材が蒸着されて形成
された固定電極である。固定電極4aはエピタキ
シヤル成長層2aを移動電極として可変静電容量
Cnを構成する。51a,52aはエピタキシヤ
ル成長層2aより外部に引き出されたリード層で
ある。61a,62aは、それぞれリード層51
a,52aに接続された外部端子である。
以上の構成において、圧力導入孔11aに導入
された測定圧Pnの変化によつて、エピタキシヤ
ル成長層2aと固定電極4aとの可変静電容量
Cnは変化する。この変化量を外部端子61a,
62aより出力することにより、圧力を検出する
ことができる。
された測定圧Pnの変化によつて、エピタキシヤ
ル成長層2aと固定電極4aとの可変静電容量
Cnは変化する。この変化量を外部端子61a,
62aより出力することにより、圧力を検出する
ことができる。
このようなものにおいては、エピタキシヤル成
長層2aとリード層51a,52aとの間に絶縁
をとらなければならないため、たとえば、エピタ
キシアル成長層2aをn型シリコン層とし、リー
ド層51a,52aをp型シリコン層とすること
によりp−n接合による絶縁をはかつている。
長層2aとリード層51a,52aとの間に絶縁
をとらなければならないため、たとえば、エピタ
キシアル成長層2aをn型シリコン層とし、リー
ド層51a,52aをp型シリコン層とすること
によりp−n接合による絶縁をはかつている。
しかしながら、このようにp−n接合による絶
縁を行つても、リード層51aと52a間に浮遊
容量Csを形成する。この浮遊容量Csは、固定電極
4aとエピタキシヤル成長層2aとで構成される
可変静電容量Cnに並列に入り、かつ周囲温度の
変化によつて変化してしまう為、正確な圧力の測
定ができない。
縁を行つても、リード層51aと52a間に浮遊
容量Csを形成する。この浮遊容量Csは、固定電極
4aとエピタキシヤル成長層2aとで構成される
可変静電容量Cnに並列に入り、かつ周囲温度の
変化によつて変化してしまう為、正確な圧力の測
定ができない。
本考案の目的は、浮遊容量が小さく周囲温度の
変化の影響が少い半導体容量形圧力センサを提供
するにある。
変化の影響が少い半導体容量形圧力センサを提供
するにある。
この目的を達成するために、半導体容量形圧力
センサにおいて、半導体基板にエピタキシヤル成
長又は不純物拡散によつて設けられた接続用リー
ドと、該リードの周囲をシールドするように不純
物が拡散されて形成されたシールド体とを具備し
たことを特徴とする半導体容量形圧力センサを構
成して、センサ内のリード間の浮遊容量を小さく
するようにして周囲温度の変化の影響を少くした
ものである。
センサにおいて、半導体基板にエピタキシヤル成
長又は不純物拡散によつて設けられた接続用リー
ドと、該リードの周囲をシールドするように不純
物が拡散されて形成されたシールド体とを具備し
たことを特徴とする半導体容量形圧力センサを構
成して、センサ内のリード間の浮遊容量を小さく
するようにして周囲温度の変化の影響を少くした
ものである。
以下、本考案の実施例について説明する。
第3図、第4図、第5図は、本考案の一実施例
の構成説明図で、第3図は正面図、第4図は第3
図のA−A断面図、第5図は第3図のB−B断面
図である。
の構成説明図で、第3図は正面図、第4図は第3
図のA−A断面図、第5図は第3図のB−B断面
図である。
図において、1はp型シリコン単結晶の半導体
基板である。11は基板1に設けられ測定圧力
Pnが導入される圧力導入孔である。2は基板1
にn型シリコン単結晶膜をエピタキシヤル成長さ
せたエピタキシヤル成長層で、移動電極層を構成
する。3は透明なパイレツクスガラスよりなる絶
縁カバーで、エピタキシヤル成長層2に陽極接続
されている。21はエピタキシヤル成長層の圧力
導入孔11に対向する位置に設けられ、絶縁カバ
ー3と基準室22を構成し、基準圧力Ppの導入さ
れる凹部である。31は絶縁カバー3の、基準室
22に面する面に設けられた固定電極である。4
3は、エピタキシヤル層2の固定電極31に面す
る面にリング状に不純物が拡散されてp型半導体
として形成された絶縁層で、n型シリコン単結晶
膜よりなる円板状の移動電極41と、移動電極4
1と同心円状に設けられた比較電極42とを囲む
ように形成されている。411,421は、それ
ぞれ、移動電極41、あるいは、比較電極42と
半導体基板1との電気的抵抗を少くするために設
けられた埋込みn+層である。51,52エピタ
キシヤル成長層2に設けられn型半導体で構成さ
れ、それぞれ、移動電極41、比較電極42に一
端が固定されたリードである。511,521
は、第5図に示す如く、不純物が拡散されて形成
され、この場合は、p型半導体よりなるシールド
体である。シールド体511,521は、それぞ
れ、リード51,52の周囲をシールドするよう
に構成されている。53はエピタキシヤル成長層
2に設けられ、p型半導体からなり、リード5
1,52を絶縁する。54はエピタキシヤル成長
層2に設けられ、n型半導体からなるリードで、
アルミニウム材よりなるパツド6を介して固定電
極31に一端が接続されている。55はエピタキ
シヤル成長層2に設けられp型半導体からなり、
リード54をエピタキシヤル成長層2から絶縁す
る絶縁層である。61,62,63,64は、そ
れぞれ、リード51,52,53,54に接続さ
れた外部接続用端子である。71は固定電極31
に対向するエピタキシヤル成長層2に設けられた
誘電体膜で、この場合は、約1000Åの厚さに管理
された酸化シリコン膜(SiO2)が用いられてい
る。72,73,74はエピタキシアル層2の外
気接触部分を保護する保護膜で、この場合は、7
2は酸化シリコン膜(SiO2)73は窒化ケイ素
膜(Si3N4)、74はポリシリコンが用いられて
いる。8は半導体基板1の圧力導入孔11が設け
られている側に取付けられた、この場合はパイレ
ツクスガラスよりなる絶縁カバーである。
基板である。11は基板1に設けられ測定圧力
Pnが導入される圧力導入孔である。2は基板1
にn型シリコン単結晶膜をエピタキシヤル成長さ
せたエピタキシヤル成長層で、移動電極層を構成
する。3は透明なパイレツクスガラスよりなる絶
縁カバーで、エピタキシヤル成長層2に陽極接続
されている。21はエピタキシヤル成長層の圧力
導入孔11に対向する位置に設けられ、絶縁カバ
ー3と基準室22を構成し、基準圧力Ppの導入さ
れる凹部である。31は絶縁カバー3の、基準室
22に面する面に設けられた固定電極である。4
3は、エピタキシヤル層2の固定電極31に面す
る面にリング状に不純物が拡散されてp型半導体
として形成された絶縁層で、n型シリコン単結晶
膜よりなる円板状の移動電極41と、移動電極4
1と同心円状に設けられた比較電極42とを囲む
ように形成されている。411,421は、それ
ぞれ、移動電極41、あるいは、比較電極42と
半導体基板1との電気的抵抗を少くするために設
けられた埋込みn+層である。51,52エピタ
キシヤル成長層2に設けられn型半導体で構成さ
れ、それぞれ、移動電極41、比較電極42に一
端が固定されたリードである。511,521
は、第5図に示す如く、不純物が拡散されて形成
され、この場合は、p型半導体よりなるシールド
体である。シールド体511,521は、それぞ
れ、リード51,52の周囲をシールドするよう
に構成されている。53はエピタキシヤル成長層
2に設けられ、p型半導体からなり、リード5
1,52を絶縁する。54はエピタキシヤル成長
層2に設けられ、n型半導体からなるリードで、
アルミニウム材よりなるパツド6を介して固定電
極31に一端が接続されている。55はエピタキ
シヤル成長層2に設けられp型半導体からなり、
リード54をエピタキシヤル成長層2から絶縁す
る絶縁層である。61,62,63,64は、そ
れぞれ、リード51,52,53,54に接続さ
れた外部接続用端子である。71は固定電極31
に対向するエピタキシヤル成長層2に設けられた
誘電体膜で、この場合は、約1000Åの厚さに管理
された酸化シリコン膜(SiO2)が用いられてい
る。72,73,74はエピタキシアル層2の外
気接触部分を保護する保護膜で、この場合は、7
2は酸化シリコン膜(SiO2)73は窒化ケイ素
膜(Si3N4)、74はポリシリコンが用いられて
いる。8は半導体基板1の圧力導入孔11が設け
られている側に取付けられた、この場合はパイレ
ツクスガラスよりなる絶縁カバーである。
以上の構成において、リード51,52は、シ
ールド体511,521により周囲をシールドさ
れているので、リード51とリード52との間の
浮遊容量Csを零とすることができるので、移動電
極41と比較電極42間の浮遊容量を最小限にす
ることができる。
ールド体511,521により周囲をシールドさ
れているので、リード51とリード52との間の
浮遊容量Csを零とすることができるので、移動電
極41と比較電極42間の浮遊容量を最小限にす
ることができる。
この結果、周囲温度の変化の影響が少い半導体
容量形圧力センサを得ることができる。
容量形圧力センサを得ることができる。
なお、前述の実施例においては、リード51〜
54を、エピタキシヤル成長層2中に構成した
が、半導体基板1に不純物拡散によりシールドさ
れたリードを構成してもよいことは勿論である。
54を、エピタキシヤル成長層2中に構成した
が、半導体基板1に不純物拡散によりシールドさ
れたリードを構成してもよいことは勿論である。
なお、本考案は、ガード電極43を使用した、
いわゆる三端子構造の静電容量検出方式を採用し
たものである。
いわゆる三端子構造の静電容量検出方式を採用し
たものである。
以上説明したように、本考案によれば、周囲温
度の変化の影響が少い半導体容量形圧力センサを
実現することができる。
度の変化の影響が少い半導体容量形圧力センサを
実現することができる。
第1図、第2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、第1図は平面図、第2
図は側断面図、第3図、第4図、第5図は本考案
の一実施例の構成説明図で、第3図は正面図、第
4図は第3図のA−A断面図、第5図は第3図の
B−B断面図である。 1……半導体基板、11……圧力導入孔、2…
…エピタキシヤル成長層、21……凹部、22…
…基準室、3……絶縁カバー、31……固定電
極、41……移動電極、411,421……n+
層、42……比較電極、43……絶縁層、51,
52,53,54……リード、511,521…
…シールド体、55……絶縁層、6……パツド、
61〜64……外部接続用端子、71……誘電体
膜、72……酸化シリコン膜、73,74……保
護膜、8……絶縁カバー、Pn……測定圧、Pp…
…基準圧、Cn……測定静電容量、Cs……浮遊容
量。
る従来例の構成説明図で、第1図は平面図、第2
図は側断面図、第3図、第4図、第5図は本考案
の一実施例の構成説明図で、第3図は正面図、第
4図は第3図のA−A断面図、第5図は第3図の
B−B断面図である。 1……半導体基板、11……圧力導入孔、2…
…エピタキシヤル成長層、21……凹部、22…
…基準室、3……絶縁カバー、31……固定電
極、41……移動電極、411,421……n+
層、42……比較電極、43……絶縁層、51,
52,53,54……リード、511,521…
…シールド体、55……絶縁層、6……パツド、
61〜64……外部接続用端子、71……誘電体
膜、72……酸化シリコン膜、73,74……保
護膜、8……絶縁カバー、Pn……測定圧、Pp…
…基準圧、Cn……測定静電容量、Cs……浮遊容
量。
Claims (1)
- 半導体容量形圧力センサにおいて、半導体基板
にエピタキシヤル成長又は不純物拡散によつて設
けられた接続用リードと、該リードの周囲をシー
ルドするように不純物が拡散されて形成されたシ
ールド体とを具備したことを特徴とする半導体容
量形圧力センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10838883U JPS6015645U (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 半導体容量形圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10838883U JPS6015645U (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 半導体容量形圧力センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6015645U JPS6015645U (ja) | 1985-02-02 |
JPH0134106Y2 true JPH0134106Y2 (ja) | 1989-10-17 |
Family
ID=30252891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10838883U Granted JPS6015645U (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 半導体容量形圧力センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6015645U (ja) |
-
1983
- 1983-07-13 JP JP10838883U patent/JPS6015645U/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6015645U (ja) | 1985-02-02 |
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