JPH02132866A - 高温環境のための機械的センサ - Google Patents

高温環境のための機械的センサ

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JPH02132866A
JPH02132866A JP1107952A JP10795289A JPH02132866A JP H02132866 A JPH02132866 A JP H02132866A JP 1107952 A JP1107952 A JP 1107952A JP 10795289 A JP10795289 A JP 10795289A JP H02132866 A JPH02132866 A JP H02132866A
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JP
Japan
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layer
wafer
silicon
forming
substrate
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JP1107952A
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Phillip W Barth
フィリップ　ダブリュー．バース
Kurt E Petersen
カート　イー．ピーターセン
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Atos Origin IT Services Inc
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0051—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance
    • G01L9/0052—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements
    • G01L9/0055—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements bonded on a diaphragm
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0042—Constructional details associated with semiconductive diaphragm sensors, e.g. etching, or constructional details of non-semiconductive diaphragms

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 〔発明の分野〕 この発明は、圧力センサにかかり、特に、例えば、２５
０゜Ｃから３００゜Ｃの範囲の高温環境下において使わ
れるに適した圧力センサに関する。
〔従来技術の説明〕
多くの微細機械装置が現在よく知られている。
係る装置は、あらゆるタイプのセンサを含み、例えば、
力、圧力、加速、化学的濃度等を検出するためのセンサ
を含む。これらの装置はその寸法が小さく数ミリメート
ル平方のオーダであるので′“微細機械”と呼ばれる。
小さなサイズは集積回路の形成において用いられるもの
と同様の、写真活版技術を使うことによって達成するこ
とができる。この技術によると、マイクロエレクトロニ
クス回路と同程度に小さく、多くの係る装置は、単一の
ウェハー又は他の基板上にーかたまりとなって形成され
これにおいて多くの個別装置の中でそのウェハーを処理
するための費用を分散する。その結果として生ずる低費
用と素晴らしい機能によって、係る装置への応用を著し
く増加する。これに加えて、シリコンウェハーのような
半導体基板上に係る装置を形成することによって、関連
した制御及び／あるいは、検出回路がその同じプロセス
の間に同じ基板上に形成され、これによって濃度を増加
し、コストを低減する。
少なくとも２種類のシリコン微細機械センサが知られて
いる。例えば、シリコン容量及びピエゾ圧力センサは“
シリコン微細ディバイス゜“ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＡｍ
ｅｒｉｃａｎ　．（Ａｐｒｉｌ　１９８３）　２４８（
４）：４４　−５５　、アンジェル、テリー及びパース
によって記述されており、その発明者の一人はここに関
係している。容量性シリコン電圧センサにおいては、薄
い可撓性ダイアフラムが可変空気ギャップキャパシタの
１つの板として動作する。ピエゾ抵抗センサにおいては
、電気抵抗がセンサの可撓性ダイアフラム上あるいはそ
の近辺に設けられ、そのダイアフラムが撓う時抵抗を変
化する。従来例においては、ピエゾ抵抗圧センサの抵抗
は、ダイアフラムの領域をドーピングすることによって
形成され、そして電気的接続をドープされた領域に対し
て行うことによって形成される。そのダ准アフラムが曲
がる時、抵抗の機械的なストレスはその電気的抵抗を変
化する。この４つの抵抗をフィートストーンブリッジ構
成に配置することによって、ダイアフラムの曲がりは、
２つの抵抗の抵抗値を増し２つの抵抗の抵抗値を減少さ
せ、これによってそれが単一の抵抗によって作られた場
合よりも、そのブリッジを圧の変化に対してより敏感に
する。
係る従来のシリコンに基づ《圧力センサにおける抵抗は
、通常は、適当な不純物をダイアフラムの表面に拡散し
、あるいはイオンインプランチィングすることによって
形成される。例えば、Ｐ型不純物をＮ型ダイアフラムに
インプランティングすることによって、その抵抗は電気
的にその結果として生ずるＰＮ接合によってお互いから
絶線されてしまう。残念なことには、ＰＮ接合の有効性
はセンサの温度が増加するにつれて減少してしまう。１
２５゜Ｃから１７５゜Ｃ以上ではその接合面は極めて非
効率的に絶線されてしまい、これは抵抗値の信頼すべき
測定を行うことが難しいという接合漏洩効果のためであ
り、これによってこれらの抵抗値の変化に信幀を置いて
いる圧力測定の信頼性をも破壊してしまう。拡散された
抵抗は又その抵抗を変えることのできるＰＮ接合ディプ
レッション頷域を変化させる抵抗の変化値に依存してい
る。
拡散された抵抗はそれらの抵抗値を変化させるところの
ＰＮ接合ディプレッション領域において変化するという
不利益をこうむる。
シリコン圧力センサの温度能力を増加するために、各種
の抵抗分離技術が使われてきた。１つのアプローチとし
ては、拡散抵抗を使うよりむしろデポジットされたポリ
クリスタラインシリコン抵抗が用いられる。残念なこと
にポリクリスタラインシリコンは単一のクリスタルシリ
コンと同じビエゾ係数の高い値を有さないので、圧力測
定の厳密さを失ってしまう。これに加えて、モノクリス
タラインシリコン抵抗が望ましいのは、ポリクリスタラ
イン抵抗は全方向について同様には感じやすくはなく、
結晶粒界は高温度において圧力問題に対して感じやすい
。
他のアプローチは、例えば、有機結合剤を使ってガラス
層の上にもうけられるか或いは基板へ化学的に結合され
た、単一のシリコン抵抗を用いるものである。残念なこ
とにガラスと最も有機的な物質であって比較的低温度で
軟化されるものと有機結合を行う手順とは時間がかかり
、費用もかかるのであって、ダイアフラムの表面に高く
突出する抵抗を有するものである。高い抵抗はダイアフ
ラムからの圧力を有効に抵抗に結合することをより困難
にする。さらにガラスあるいは有機接着剤は同一のグイ
上に形成された他の回路を損傷する汚染物質を含む。
他の従来例によれば、誘電体による絶縁処理を用いて単
一の結晶シリコン抵抗をポリクリスタラインシリコン基
板に埋め込んできた。残念なことに、この技術はストレ
ス伝達膜は単一の結晶シリコンではなく従ってポリクリ
スタラインシリコンの望ましくない機械的特性を有して
しまうことを意味する。
更に他の手段として、サファイア基板上にエピタキシャ
ルシリコン抵抗が形成されてきた。残念なことにサファ
イアは固体圧力センサにとって必要とされる複雑な形状
寸法へ加工することが難しい高価な物質である。
上述を代表するものが他の手段とともに以下の開示の中
に含まれる。
発明の要約 この発明による圧力センサは低いプロファイルパターン
て絶縁物に溶融する単結晶シリコン抵抗を有する絶縁物
で被覆された単結晶シリコンダイアフラムを提供する。
単結晶シリコン抵抗はお互いからほぼ完全に電気的に絶
縁されており、その下に設けられたシリコン基板からも
完全に電気的に絶縁されている。高温に耐える金属接続
によって抵抗に対する接続がおこなわれる。
望ましい実施例においては、電圧センサはその中に開口
部を有する基板と、その基板に一体的に固定され開口部
に配置されたダイアフラムとダイアプラム上に配置され
たシリコン二酸化物層とからなる。各単結晶シリコン抵
抗領域ダイアフラム上に配設され第１の電極位置から遠
い位置へのび、そしてその電極位置から離れたダイアフ
ラム２の電極位置へと戻る。分離した電気接続は各電極
位置の各々において抵抗領域に対して設けられる。
圧力センサは、第１のＮ型シリコンウェハーの表面に近
接して深くドープされたＰ型抵抗を設けることによって
構成される。第１のウェハーの表面はその後第２のウェ
ハー上に形成された二酸化シリコン層に溶融される。次
に、全ての第１のウエハーはＰ型抵抗領域を除いて除去
され、第２のウエハー上の二酸化シリコン絶縁層上に単
結晶シリコン抵抗を形成することになる。その抵抗は酸
化され開口電極が形成され、次に対高温多層金属構造が
電気的相互接続を提供するために設けられる。
望ましい実施例によれば、圧力センサを構成する方法は
ダイアフラム上に二酸化シリコンを形成しウェハーの上
側表面に近接してドープされた領域を形成し、ウェハー
の上側表面を二酸化シリコン層に結合してダイアフラム
をウエハーに接合することからなる。次に全てのうエハ
一部分は、抵抗を形成するために、ドープされた領域を
除いて除去される。このプロセスの次にはドープされた
領域に対高温電気接続を形成する。
望ましい実施例の詳細な説明 第１図は所望の厚さと結晶方位を有する第１の単結晶シ
リコンウェハー１０の一部の断面図である。所望の表面
１２にわたって、二酸化シリコン層１５が、７約５００
から３０００オングトロームの厚さに二酸化シリコン層
を形成するために周知の方法によって酸化雰囲気中でウ
ェハーを加熱することにより、形成される。二酸化シリ
コン１５上にフォトレジスト層１８が形成され開口部２
０は周知のフォトリソグラフ技術を使ってその内部に形
成される。第１図における断面図に示された開口部２０
は単結晶シリコン抵抗の望ましい平面図と形成されるべ
き圧力センサの電極パッドとに対応した構成を有する。
望ましくは少なくとも４個の抵抗がウェハー内の各圧力
センサに対して設けられる。多くの力、圧力、センサは
通常数１００個にのぼるのであるが、これらはウェハー
のグイから形成される。次に、周知の技術を使って、ボ
ロンや他の望ましいＰ型不純物がウェハー１０内に導入
されて抵抗と電極バソド２１を形成する。第１図に示さ
れた構成においては、イオン注入技術が、１立方センチ
ートル当たり１乃至２Ｘ１０”の不純物濃度を持つＰ型
領域を形成するために用いられる。別の技術として、フ
ォトレジスト１８内の開口部２０は抵抗２ｌの拡散を行
うために二酸化シリコン１５内６こ別の開口をさらに形
成するために用いられる。
Ｐ型抵抗に対するドーピングレベルは重要ではなく後の
工程においてシリコンエッチングを止めるものとして動
作するＰ型領域にとって必要なポロンの量とともに所望
の抵抗制限を受ける。抵抗２ｌを形成したあとでフォト
レジスト１８と二酸化シリコン１５は周知の技術を使っ
て除去されて第２図に示すような構成となる。
第３図はＮ型導電体エピタキシャル層２５が形成される
Ｐ型導電型基板２４を有する第２のウェハーの断面図で
ある。エピタキシャル層２５の形成は周知の半導体製造
技術を使うて行われる。エピタキシャル層の厚さは圧力
センサのダイアフラムの厚さに対応しこの実施例におい
ては５乃至２ＧＯミクロンである。その厚さは圧力セン
サの用途と必要な恣度とによる。約５００から１０，０
００オングストロームの厚さを有する二酸化シリコン層
２６はエピタキシャル層２５の表面上に形成される。以
下に説明されるように他の実施例においては、エピタキ
シャル層２５は取り除かれるかあるいは基板と同一導電
性不純物でドープされる。
次に第４図に示されるように、２個のウェハーは二酸化
シリコンで正常化されそして二酸化シリコン層２６上に
直接設けられた抵抗領域２１と溶融される。溶融結合は
２個のウェハーに共に圧力を加えて、その組み合わせ物
を酸化雰囲気中で高温度例えば７００゜Ｃの程度あるい
はそれより高い温度で加熱し、それらを約６０分間その
温度に保持することによって達成される。このシリコン
ーシリコン二酸化物結合は周知の技術例えばジエービー
．ラスキー（Ｊ．Ｂ．　Ｌａｓｋｙ）等、結合とエッチ
バンクによるシリコン上の絶縁物（ＳＯ■）、国際電子
デハイス会議１９８５、ＣＩ１２２５２−５／８５／０
０００−０６８４ＩＥＥＥ，　ｐｐ．６８４−６８７に
開示された技術によって達成される。その結果として第
４図に示されるような一体化された組成物となる。
次に第５図に示されるように、全てのウェハーＩは、ド
ープされた抵抗と電極パ・どドを除いて除去される。こ
の望ましい実施例においては、Ｐ型領域２１を除いて全
ての基板を除去するために、表面研にとエッチングの組
み合わせによって上記のことが行われる。研磨工程は従
来の商業的に入手可能な装置によって実行される。ウエ
ハーＩのバルクがひとたび除去されると、最終的なエッ
チング工程はエチレンディアミン、ビロカテコール及び
水のようなシリコンエッチング液を用いる。
この混合物はボロンが深くドープされたシリコンを攻撃
しないので抵抗領域を除いて第１のウエハーを完全に除
去することができる。ウェハーＩを除去したあとの構成
の外観図は第５図に示される。
抵抗の上方表面の丸みをつけられた形状はそれが改良さ
れた金属被覆体を提供するので有効である。
次にその組成物はシリコン二酸化物２７を抵抗領域２１
上に広げて形成するために再度酸化される。周知のフォ
トリソグラフィ技術を使って電極孔が形成されてこの新
しい酸化物２７を介してＰ型抵抗領域中の電極パッドま
でジンクされる。例えば、第６図は第１の金属層３０を
設けたあとで、その層をパターニングする前のウェハー
を示す。
多くの金属化構造が低温度で動作する圧力センサのため
に使用され、この実施例においては圧力センサを非常な
高温度にさらすことができる特殊な金属構造を用いる。
好ましい実施例においては、第１の金属層３０はタング
ステンとチタニウムが約５００乃至２，５００オングス
トロームの厚さに共にスパッタリングされた層からなる
。タングステン／チタニウム混合体は抵抗電極２１に対
する優れた接着と電気的接触とを提供する。
次に第７図に示されたように、タングステン／チタニウ
ム層３０の表面には、タングステン／チタニウムニトラ
イド層が配設される，層３２はスパッタリング動作が行
われる真空室の中へとニトロジェンを注入することによ
って達成される。ニトロジェンはチタニウムとタングス
テンと反応して、チタニウムタングステンニトライドを
形成する。望ましい実施例においては、ニトライド層３
２は約１０００乃至２０００オングトロームの厚さであ
る。
チタニウムとタングステンのニトライドの層３２はニト
ライドの上方表面上に約３００乃至１０，０００オング
トロームの厚さの薄い金属層３５を設けるための拡散障
壁として動作する。このニトライドは、接着が失われ、
金とシリコンが合金化し望ましくない結果となるような
金属化を介して金が下方に拡散することを防止する。こ
の金属化構造は、優れた導電性と良好な接着性と拡散障
壁とを提供するという点で有効である。もちろんセンサ
に必要とされる動作温度によっては他の構成が使用され
てもよい。
金属構造性が完成した後には、再び周知のフォトリソグ
ラフィを用いて、金属が第８図に示すような望ましい電
掻パターンに形成される。その図は、１組の電極パッド
がその上に設けられた領域２１に広がっている上方金属
層３５を示す。曲がった抵抗４０が電極パッド間に広が
る。センサが作られるための用途に応じて、抵抗と電極
パッドがダイアフラムと抵抗とその両者上に配設される
。
金属接続線を形成した後で再び周知のフォ｝　ＩＪソグ
ラフィ技術を使って空洞４２がウェハーの後方部からエ
ッチングによって形成されて基板２４をダイアフラム２
５から所望の領域だけ除去する。
もしエピタキシャル層がＮ導電型であり、基｛反がＰ導
電型であるならば、この空洞部は公表されている電子化
学シリコンエッチング方法を使ってエッチングされる。
そのエピタキシャル層が除去されたならば、あるいはそ
の基｛反にマッチするためにドープされたならば、所望
の厚さのダイアフラムを生ずるために所望の時間のエッ
チング手順がとられる。ウェハーの前面はいくつかの方
法で例えば二酸化シリコンあるいはシリコンニトライド
の積層された層を使って、その表面をワックスで被覆し
、ガラス表面をワックスまたはエボクシまたはシリコン
ゴムを使ってその表面へと止着し、その表面部をエッチ
ング液から阻止するために、機械的なクランプあるいは
弾性的な封止リングを使ってエッチング液から保護され
る。
空洞部４２の寸法は特定の用途と圧力の範囲によって、
いくつかの所望の形状をとることができる。望ましい実
施例においては、正方形あるいは矩形の空洞部が第９図
に示されるように使われてもよい。ここに示されるよう
に、ダイアフラム２５は４個の抵抗４０．４３，４４．
４５を有しそのそれぞれはダイアフラムのそれぞれの側
上に設けられる。一連の金属層接続体３５は各抵抗にま
で広がっている。
第９図に示された抵抗と金属領域の構成は単に例示的な
ものである。この用途によって又圧力センサの形は他の
所望の形状であってもよい。
上述の説明は我ｈの発明の力と圧力のトランスデューサ
とそれを構成する技術の望ましい実施例の説明であった
。望ましい実施例は圧力とカセンサであるが、基板層２
０上に形成された空洞の寸法的形状及び可撓性層２５の
ダイアコラムは加速度や速度や、触覚入力や変形や他の
ものを通当な力に変換して機械的変数に対する変換機を
形成するためのセンサ構造を達成するために変形されて
もよいということが理解されるべきである。多故の詳細
な事項が説明の明瞭さと例示のためにこの明細書の中に
含まれていることが理解されるべきである。
以上本発明の具体的実施の対応について詳細に説明した
が、本発明はこれらの具体例にのみ限定されるべきもの
ではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに趣
旨の変形は可能であることはもちろんである。
なお本発明はその実施上、以下の構成の１つまたはそれ
以上をとり得るものである。
■．開口部を有する基板と、その基板から形成されそれ
に接続されかつその開口部上に配設された可撓性層と、
ダイアフラム上に形成された第１の絶縁層と、第１の層
と接触して可撓性層に積層された単結晶シリコン抵抗領
域と、第１及び第２の電極位置の各々に設けられた抵抗
領域に対する電気的接続部とからなるセンサ。
２．上記第１項において基板と可撓性層のそれぞれは単
結晶シリコンからなるセンサ。
３．上記第２項においてさらに抵抗領域上に設けられた
電気絶縁物質の第２の層を有するセンサ。
４．第２の層は二酸化シリコンからなる上記第３項記載
のセンサ。
５．それぞれの分離された電気接続体は金属からなる上
記第１項記載のセンサ。
６．上記第５項において前記金属はチタニウムとタング
ステンの混合物からなるセンサ。
７６電気的接続体の各々はさらに前記混合物の上に設け
られたチタニウムとニトライドとタングステンニトライ
ドの層からなる上記第６項記載のセンサ。
８．電気的接続体の各々はさらにニトライド上に設けら
れた金層からなる上記第７項記載のセンサ。
９．前記抵抗領域は少なくとも１このループ形状をした
領域からなる上記第１項記載のセンサ。
１０．前記ループ形状の領域はＰｇ電型不純物でドープ
された上記第９項記載のセンサ。
１１．高温度で用いられるセンサであって、開口部を有
する単結晶シリコン基板と、前記開口部と基板上に配設
され圧力検知ダイアフラムまたは可撓性層を提供するエ
ピタキシャルシリコン層と、エピタキシャル層上に設け
られた二酸化シリコンからなる第１の層と、開口部上の
第１の層上に設けられ、前記基板上の第１及び第２の電
極領域にまで広がる単結晶シリコン抵抗と、電極領域を
除いて全ての抵抗上に設けられた第２の二酸化シリコン
層と、前記第１層上に設けられ各第１及び第２電極領域
に広がり、前記抵抗への電気的接続を提供する第１及び
第２の金属電極からなるセンサ。
１２．第１及び第２の電極はチタニウムとタングステン
の混合物からなる下方領域と前記下方領域上に設けられ
たチタニウムニトライドの障壁層と前記障壁層上に設け
られた金層とからなる上記第１１項記載のセンサ。
１３，圧力センサを構成する方法であって、可撓層上に
電気的に絶縁される物質からなる第１の層を形成するこ
とと、ウェハーの表面層に隣接してドープされた領域を
形成することと、可撓層をウェハーに結合するために前
記上方表面層を第１層に結合することと、ドープされた
領域を除いて全てのウエハーを除くことと、電気的な接
続をドープされた領域に対して形成することからなる方
法。
１４．電気的接続を行う工程は１組の電極領域を除いて
全てのドープされた領域上に第２のＸ色縁物質層を形成
し、チタニウムとタングステンの混合物を少なくとも電
極領域上に形成することからなる上記第１３項記載の方
法。
１５．電気接続を形成する方法は、チタニウムとタング
ステンニトライドからなる層を前記混合物上に配設し金
層をニトライド上に設けることからなる上記第１３項記
載の方法。
１６．前記結合方法は前記第１の層を組み合わせ体を形
成するために上方表面層へ接しその組み合わせ体を加熱
することからなる上記第１３項記載の方法。
１７．加熱工程は、酸化雰囲気中において少なくとも７
００゜Ｃまで加熱することからなる上記第１６項記載の
方法。
１８．第１層を形成する工程はダイアフラムを酸化する
ことからなる第１３項記載の方法。
１９．前記除去工程はウェハーを、ドープされる領域で
優先的に攻撃するためのエソチング液に対して、該ウエ
ハーを適用することからなる上記第１３項記載の方法。
２０．ウェハーをエッチング溶液に適用する工程に先立
って、ウェハーがその一部分を除去するために研磨され
る上記第１３項記載の方法。
２１．第１層を形成する工程に先立って可撓性層が下方
半導体基板上に配設される上記第１３項記載の方法。
２２．半導体基板と可撓性層は反対導電型不純物がドー
プされる上記第２１項記載の方法。
２３．前記方法は、前記開口部を前記半導体基板を介し
て前記可撓性層までエッチングする工程をさらに有する
上記第２２項記載の方法。
２４．圧力センサを形成する方法であって、Ｐ型単結晶
第１シリコンウェハー上にＮ型エピタキシャルシリコン
層を形成することと、前記エピタキシャル層上に二酸化
シリコン層を形成することと他のＮ導電型第２のシリコ
ンウヱハーの表面に隣接してＰドープ領域を形成するこ
とと、第１のシリコンウェハー上に形成された二酸化シ
リコン層を第２のシリコンウェハーの表面に結合するこ
とと、ドーブされた領域を除いて第２のシリコンウェハ
一の全てを除去することと、ドープされた領域上に二酸
化シリコン絶縁層を形成し、この層は電気的接続をドー
プされた領域に対して行うための開口部を有するように
形成すること、電気的接続をＰ型領域に対して行うこと
とからなる方法。
【図面の簡単な説明】
第１図、は抵抗領域が形成された第１のウェハーの断面
図、 第２図は、マスク用の酸化物層を除去したあとの断面図
、 第３図は、エピタキシャル層と二酸化シリコン層を有す
る第２のウ．エハーの断面図、第４図は、溶融された後
の第２図及び第３図のウエハーの断面図、 第５図は、抵抗領域を除いて第１のウエハーの全ての部
分を除去した後の断面図、 第６図は、電極開口部を形成し第１の金属層を配置した
後の断面図、 第７図は、さらに他の層を積層した後の断面図、第８図
は、構成された構造体を示す斜視図、第９図は、完成さ
れた構造体の上方平面図であ１０：ウェハー １５：酸化シリコン層 ２０：開口部 ２１：抵抗領域 ２４：Ｐ型導電型基板 ２５：Ｎ型導電体エピタキシャル層 ２６：二酸化シリコン層 ３０．３５：金属層 ４２：空洞部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）開口部を有する基板と、その基板から形成されそ
    れに接続されかつその開口部上に配設された可撓性層と
    、ダイアフラム上に形成された第１の絶縁層と、第１の
    層と接触して可撓性層に積層された単結晶シリコン抵抗
    領域と、第１及び第２の電極位置の各々に設けられた抵
    抗領域に対する電気的接続部とからなるセンサ。
  2. （２）高温度で用いられるセンサであって、開口部を有
    する単結晶シリコン基板と、前記開口部と基板上に配設
    され圧力検知ダイアフラムまたは可撓性層を提供するエ
    ピタキシャルシリコン層と、エピタキシャル層上に設け
    られた二酸化シリコンからなる第１の層と、開口部上の
    第１の層上に設けられ、前記基板上の第１及び第２の電
    極領域にまで広がる単結晶シリコン抵抗と、電極領域を
    除いて全ての抵抗上に設けられた第２の二酸化シリコン
    層と、前記第１層上に設けられ各第１及び第２電極領域
    に広がり、前記抵抗への電気的接続を提供する第１及び
    第２の金属電極からなるセンサ。
  3. （３）圧力センサを構成する方法であって、可撓層上に
    電気的に絶縁される物質からなる第１の層を形成するこ
    とと、ウェハーの表面層に隣接してドープされた領域を
    形成することと、可撓層をウェハーに結合するために前
    記上方表面層を第１層に結合することと、ドープされた
    領域を除いて全てのウェハーを除くことと、電気的な接
    続をドープされた領域に対して形成することからなる方
    法。
  4. （４）圧力センサを形成する方法であって、Ｐ型単結晶
    第１シリコンウェハー上にＮ型エピタキシャルシリコン
    層を形成することと、前記エピタキシャル層上に二酸化
    シリコン層を形成することと他のＮ導電型第２のシリコ
    ンウェハーの表面に隣接してＰドープ領域を形成するこ
    とと、第１のシリコンウェハー上に形成された二酸化シ
    リコン層を第２のシリコンウェハーの表面に結合するこ
    とと、ドープされた領域を除いて第２のシリコンウェハ
    ーの全てを除去することと、ドープされた領域上に二酸
    化シリコン絶縁層を形成し、この層は電気的接続をドー
    プされた領域に対して行うための開口部を有するように
    形成すること、電気的接続をＰ型領域に対して行うこと
    とからなる方法。
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5177661A (en) * 1989-01-13 1993-01-05 Kopin Corporation SOI diaphgram sensor
US5490034A (en) * 1989-01-13 1996-02-06 Kopin Corporation SOI actuators and microsensors
US6140143A (en) * 1992-02-10 2000-10-31 Lucas Novasensor Inc. Method of producing a buried boss diaphragm structure in silicon
US5610431A (en) * 1995-05-12 1997-03-11 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Covers for micromechanical sensors and other semiconductor devices
AU4801297A (en) 1996-10-07 1998-05-05 Lucas Novasensor Silicon at least 5 micron high acute cavity with channel by oxidizing fusion bonding and stop etching
US5812047A (en) * 1997-02-18 1998-09-22 Exar Corporation Offset-free resistor geometry for use in piezo-resistive pressure sensor
US6494079B1 (en) * 2001-03-07 2002-12-17 Symyx Technologies, Inc. Method and apparatus for characterizing materials by using a mechanical resonator
US6433401B1 (en) 1999-04-06 2002-08-13 Analog Devices Imi, Inc. Microfabricated structures with trench-isolation using bonded-substrates and cavities
US6341528B1 (en) 1999-11-12 2002-01-29 Measurement Specialties, Incorporated Strain sensing structure with improved reliability
US6528340B2 (en) * 2001-01-03 2003-03-04 Honeywell International Inc. Pressure transducer with composite diaphragm
WO2002061383A1 (en) * 2001-01-31 2002-08-08 Silicon Valley Sensors, Inc. Triangular chip strain sensing structure and corner,edge on a diaphragm
US7302830B2 (en) * 2001-06-06 2007-12-04 Symyx Technologies, Inc. Flow detectors having mechanical oscillators, and use thereof in flow characterization systems
US20030048036A1 (en) * 2001-08-31 2003-03-13 Lemkin Mark Alan MEMS comb-finger actuator
US7043969B2 (en) * 2002-10-18 2006-05-16 Symyx Technologies, Inc. Machine fluid sensor and method
AU2003282936A1 (en) 2002-10-18 2004-05-04 Symyx Technologies, Inc. Environmental control system fluid sensing system and method comprising a sesnsor with a mechanical resonator
WO2004086027A2 (en) * 2003-03-21 2004-10-07 Symyx Technologies, Inc. Mechanical resonator
ATE546720T1 (de) * 2003-03-21 2012-03-15 MEAS France Resonator-sensor-einheit
US7721590B2 (en) * 2003-03-21 2010-05-25 MEAS France Resonator sensor assembly
US7000298B2 (en) * 2004-04-20 2006-02-21 Honeywell International Inc. Method a quartz sensor
US7037746B1 (en) * 2004-12-27 2006-05-02 General Electric Company Capacitive micromachined ultrasound transducer fabricated with epitaxial silicon membrane
US7884432B2 (en) * 2005-03-22 2011-02-08 Ametek, Inc. Apparatus and methods for shielding integrated circuitry
US20060276008A1 (en) * 2005-06-02 2006-12-07 Vesa-Pekka Lempinen Thinning
DE102005052087A1 (de) * 2005-10-28 2007-05-03 Kmw Kaufbeurer Mikrosysteme Wiedemann Gmbh Sensor
JP2007165492A (ja) * 2005-12-13 2007-06-28 Seiko Instruments Inc 半導体集積回路装置
JP4710779B2 (ja) * 2006-09-28 2011-06-29 株式会社日立製作所 力学量計測装置
GB2457096A (en) * 2008-02-04 2009-08-05 Univ Newcastle Strain gauge having support structure formed integrally with flexible substrate and method of manufacture thereof
WO2013057689A1 (en) * 2011-10-21 2013-04-25 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) SiC HIGH TEMPERATURE PRESSURE TRANSDUCER
CN102818516B (zh) * 2012-08-30 2015-03-11 无锡永阳电子科技有限公司 耐高温硅应变计传感器芯片及其制作方法
JP6212000B2 (ja) * 2014-07-02 2017-10-11 株式会社東芝 圧力センサ、並びに圧力センサを用いたマイクロフォン、血圧センサ、及びタッチパネル
US9748106B2 (en) * 2016-01-21 2017-08-29 Micron Technology, Inc. Method for fabricating semiconductor package

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1231033B (de) * 1963-09-13 1966-12-22 Siemens Ag Druckempfindliches Halbleiterbauelement mit drei Zonen abwechselnd entgegengesetztenLeitungstyps und einem Stempel auf einer Zone
DE1295237B (de) * 1964-10-22 1969-05-14 Siemens Ag Druckempfindliche Halbleiteranordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung
NL162254B (nl) * 1968-11-29 1979-11-15 Philips Nv Halfgeleiderinrichting voor het omzetten van mechanische spanningen in elektrische signalen en werkwijze voor het vervaardigen daarvan.
US3800264A (en) * 1972-03-14 1974-03-26 Kulite Semiconductor Products High temperature transducers and housing including fabrication methods
US3930823A (en) * 1972-03-14 1976-01-06 Kulite Semiconductor Products, Inc. High temperature transducers and housing including fabrication methods
US4523964A (en) * 1981-02-12 1985-06-18 Becton, Dickinson And Company High temperature layered silicon structures
US4400869A (en) * 1981-02-12 1983-08-30 Becton Dickinson And Company Process for producing high temperature pressure transducers and semiconductors
US4406992A (en) * 1981-04-20 1983-09-27 Kulite Semiconductor Products, Inc. Semiconductor pressure transducer or other product employing layers of single crystal silicon
US4510671A (en) * 1981-08-31 1985-04-16 Kulite Semiconductor Products, Inc. Dielectrically isolated transducer employing single crystal strain gages
US4456901A (en) * 1981-08-31 1984-06-26 Kulite Semiconductor Products, Inc. Dielectrically isolated transducer employing single crystal strain gages
US4605919A (en) * 1982-10-04 1986-08-12 Becton, Dickinson And Company Piezoresistive transducer
US4658279A (en) * 1983-09-08 1987-04-14 Wisconsin Alumini Research Foundation Velocity saturated strain sensitive semiconductor devices
US4649627A (en) * 1984-06-28 1987-03-17 International Business Machines Corporation Method of fabricating silicon-on-insulator transistors with a shared element
US4592238A (en) * 1985-04-15 1986-06-03 Gould Inc. Laser-recrystallized diaphragm pressure sensor and method of making

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Publication number Publication date
BR8902046A (pt) 1989-12-05
CA1330714C (en) 1994-07-19
US4904978A (en) 1990-02-27
EP0340022A1 (en) 1989-11-02

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