JPH02211674A - 半導体圧力センサの製造方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は半導体圧力センサの製造方法、特に圧力セン
サのダイヤフラム部を形成するダイヤフラムエツチング
方法に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は従来の半導体圧力センサを示す側面断面図であ
る。図において、１は半導体圧力検出素子の表面を被覆
保護するガラスコート、２は酸化膜、３は金属電極、４
はブリッジに組まれている拡散抵抗、５はシリコン基板
、６は裏面に形成された窒化膜、７はダイヤフラム部、
８はダイヤフラムエツジ部を示す。

次に上記半導体圧力検出装置の製造方法について説明す
る。まずシリコン基板５内に上面から見てブリッジを組
む構成となるように拡散抵抗４を形成する。そして酸化
膜２をマスクにして金属電極３を形成し、その上に表面
保護のためのガラスコート１を被覆形成する。このよう
にして半導体基板（シリコン基板５）の主面に圧力検出
素子を形成した後、下記に示すようにシリコン基板５の
裏面をエツチングしてダイヤフラム部を形成するもので
ある。

すなわち、シリコン基板５の主面（圧力検出素子の形成
面）側のブリッジ回路を構成している拡散抵抗４の位置
にあわせて、その裏面側にエツチングマスク用の窒化膜
６を形成する。そしてその窒化膜６をマスクとしてシリ
コン基板５をエツチングしてダイヤフラム部７を形成す
る。

ここでのダイヤフラムエツチングにおいては、制御しや
すい異方性エツチングを採用しているので、ダイヤフラ
ムエツジ部８は角ぼってしまう。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の半導体圧力検出装置の製造方法におけるダイヤフ
ラムエツチングは、シリコン基板５を１００μｍ以上エ
ツチングしなければならず、またダイヤフラム厚のバラ
ツキは圧力に対する感度の２乗に反比例するので、ダイ
ヤフラム厚及びダイヤフラム面積を制御しやすい異方性
エツチングで行われている。

しかし、この異方性エツチングでは、ダイヤフラムエツ
ジ部８は角ぼってしまうため、このエツジ部８に応力が
集中して強度が弱くなってしまう。

この結果、信頼性上問題があり、また圧力測定範囲が限
られてしまう問題があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たものでダイヤフラムエツジ部の強度を上げることがで
き、十分な信頼性を有し、かつ広い測定範囲をもつ半導
体圧力センサの製造方法を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る半導体圧力センサの製造方法は、半導体
基板の主面に圧力検出素子を形成した後、上記半導体基
板の裏面から異方性エツチングを行って上記圧力検出素
子に対応する位置にダイヤフラム部を形成する。そして
、その後上記ダイヤフラム部のエツジ部を等方性エツチ
ングにより丸める工程からなるものである。

〔作用〕

この発明の半導体圧力センサのダイヤフラム部のエツチ
ングは、まず数ｌＯμｍのダイヤフラム厚が達成できる
ように半導体基板を異方性エツチングした後、半導体基
板の主面に形成されたガラスコートや酸化膜等により生
じる応力が上記数１０μｍのダイヤフラム部のダイヤフ
ラムエツジ部に集中することに着目し、かつ応力の集中
しているところはエツチングレートが高くなることを利
用して、等方性エツチングを行いダイヤフラムエツジ部
のみを丸めるものである。

〔実施例〕

この発明に係る半導体圧力センサの製造方法の一実施例
を第１図に基づいて説明する。まず、シリコン基板５の
主面に、上側から見てブリッジ構成となる拡散抵抗４を
形成する。

次に、酸化膜２をマスクにして、上記拡散抵抗４を接続
するための金属電極３を設けて、圧力検出回路を形成す
る。そしてその上面に表面保護のためのガラスコート１
を形成する。

以上のように、半導体基板（シリコン基板５）の主面に
圧力検出素子を形成する工程は従来と同様である。

次に、シリコン基板５の主面（圧力検出素子の形成面）
側のブリッジ回路を構成している拡散抵抗４の位置にあ
わせて、その裏面側にエツチングマスク用の窒化膜６を
形成する。そして、上記窒化膜６をマスクとしてシリコ
ン基板５をエツチングしてダイヤフラム部７を形成する
。

このエツチングにおいては、ダイヤフラム部７の厚さが
圧力の感度に大きく影響を及ぼすので、ダイヤフラム厚
を制御しやすい異方性エツチングが採用される。

そして、上記ダイヤフラム部７を作成した時点では、半
導体基板（シリコン基板５）の主面に形成されたガラス
コー１−１や酸化膜２により装置全体に応力が発生して
いる。そして」−記応力は特に異方性エツチングにより
数ＩＱｚｚｍの厚さに形成したダイヤフラム部７のダイ
ヤフラムエツジ部８に集中している。

ここで、応力の集中しているところは著しくエツチング
レートが大きくなることを利用して、ダイヤフラム部７
のダイヤフラムエツジ部８を等方性エツチングにより角
部を丸めるように処理する。

そして、ダイヤフラムエツジ部８が丸められると、その
部分の強度が上がることになる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、異方性のエツチングに
よりダイヤフラム厚及びダイヤフラム面積を制御した後
、等方性のエツチングによりダイヤフラムエツジ部を丸
めて強度を−Ｊ−げろようにしなので、優れた信頼性及
び広い圧力測定範囲を有する半導体圧力センサが簡単な
方法で得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の製造方法により作製した
半導体圧力センサを示す側面断面図、第２図は従来の半
導体圧力センサを示す側面断面図である。 図中、１はカラスコート、２は酸化膜、３は金属電極、
４は拡散抵抗、５はシリコン基板、６は窒化膜、７はダ
イヤフラム部、８はダイヤフラムエツジ部である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体基板の主面に圧力検出素子を形成した後、上記半
   導体基板の裏面から異方性エッチングを行って上記圧力
   検出素子に対応する位置にダイヤフラム部を形成する第
   １の工程と、上記ダイヤフラム部のエッジ部を等方性エ
   ッチングにより丸める第２の工程とからなる半導体圧力
   センサの製造方法。