JPH0289375A - 半導体圧力センサの製造方法 - Google Patents
半導体圧力センサの製造方法Info
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- JPH0289375A JPH0289375A JP24201288A JP24201288A JPH0289375A JP H0289375 A JPH0289375 A JP H0289375A JP 24201288 A JP24201288 A JP 24201288A JP 24201288 A JP24201288 A JP 24201288A JP H0289375 A JPH0289375 A JP H0289375A
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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。
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〕
本発明はシリコンの置方性エツチングに依るシリコンダ
イヤフラム部の加工工程を含む半導体圧力センサの製造
方法に関する。
イヤフラム部の加工工程を含む半導体圧力センサの製造
方法に関する。
機械的な力を電気信号に変換して検出する圧力センサと
しては従来ピエゾ抵抗効果を利用したものが知られてお
り、この代表的なものとしてシリコン半導体圧力センサ
がある。
しては従来ピエゾ抵抗効果を利用したものが知られてお
り、この代表的なものとしてシリコン半導体圧力センサ
がある。
半導体圧力センサはゲージ率が大きくて小型化出来、ま
たゲージ率が正と負とのものがあり、これらを用いてブ
リッジ回路を組むことによって温度依存性を小さく出来
、また寸法、比抵抗を変えることで自由なゲージ抵抗値
を得られる等の利点があり、血圧計等民生用として広く
使用されている。
たゲージ率が正と負とのものがあり、これらを用いてブ
リッジ回路を組むことによって温度依存性を小さく出来
、また寸法、比抵抗を変えることで自由なゲージ抵抗値
を得られる等の利点があり、血圧計等民生用として広く
使用されている。
ところでこのようなシリコン半導体圧力センサにおいて
はシリコン半導体基板の中央に起歪体となる極薄のシリ
コンダイヤフラム部を形成する必要があるが、このシリ
コンダイヤフラム部の均一化が品質補償上極めて重要な
要素となっている。
はシリコン半導体基板の中央に起歪体となる極薄のシリ
コンダイヤフラム部を形成する必要があるが、このシリ
コンダイヤフラム部の均一化が品質補償上極めて重要な
要素となっている。
第６図は一般的なシリコンを用いた半導体圧力センサの
断面構造図であり、１１はシリコン半導体基板を示して
いる。このシリコン半導体基板１１はその上面中央部に
下面側から異方性（又は等方性）エツチングによって形
成された厚さ数１０ＩＩＩ１１のシリコンダイヤフラム
部１５を備えており、このシリコンダイヤフラム部１５
の表面側にゲージ抵抗１２を形成し、このゲージ抵抗１
２の一部を除いてゲージ抵抗１２の表面及びシリコン半
導体基板１１の表面にＳｉｎ、膜１３を形成し、このＳ
ｉｎ、膜１３上にゲージ抵抗１２をハーフブリッジ又は
フルブリッジ結合するＡＩ等の金属線１３を前記ゲージ
抵抗１２と接触させて設け、圧力感応素子部１６を形成
して構成しである。１７はシリコンダイヤフラム部１５
をエツチング形成する際に用いたエツチングマスクであ
る。
断面構造図であり、１１はシリコン半導体基板を示して
いる。このシリコン半導体基板１１はその上面中央部に
下面側から異方性（又は等方性）エツチングによって形
成された厚さ数１０ＩＩＩ１１のシリコンダイヤフラム
部１５を備えており、このシリコンダイヤフラム部１５
の表面側にゲージ抵抗１２を形成し、このゲージ抵抗１
２の一部を除いてゲージ抵抗１２の表面及びシリコン半
導体基板１１の表面にＳｉｎ、膜１３を形成し、このＳ
ｉｎ、膜１３上にゲージ抵抗１２をハーフブリッジ又は
フルブリッジ結合するＡＩ等の金属線１３を前記ゲージ
抵抗１２と接触させて設け、圧力感応素子部１６を形成
して構成しである。１７はシリコンダイヤフラム部１５
をエツチング形成する際に用いたエツチングマスクであ
る。
ところでこのような半導体圧力センサの製造は従来衣の
ように行なわれていた。
ように行なわれていた。
即ち、先ずシリコン半導体基板１１の表面中央に拡散法
等によってゲージ抵抗１２を形成した後、このゲージ抵
抗１２の表面を含む表、裏画面にＳｉｎｇ膜１２を被覆
形成し、ダイヤフラム部形成のためシリコン半導体基板
１１の裏面側のＳｉｎｇ膜１２に写真製板技術を用いて
窓を開口してシリコン半導体基板１１の裏面を露出させ
、そのまま８０〜８５℃に保温したＫＯＨ系の異方性エ
ツチング液に浸漬して２００〜３００μｍの深さに異方
性エツチングを施し、厚さ数１０μｍのシリコンダイヤ
フラム部１５を形成する。
等によってゲージ抵抗１２を形成した後、このゲージ抵
抗１２の表面を含む表、裏画面にＳｉｎｇ膜１２を被覆
形成し、ダイヤフラム部形成のためシリコン半導体基板
１１の裏面側のＳｉｎｇ膜１２に写真製板技術を用いて
窓を開口してシリコン半導体基板１１の裏面を露出させ
、そのまま８０〜８５℃に保温したＫＯＨ系の異方性エ
ツチング液に浸漬して２００〜３００μｍの深さに異方
性エツチングを施し、厚さ数１０μｍのシリコンダイヤ
フラム部１５を形成する。
異方性エツチング液としてはＫＯＨ系の外に水−アミン
系があるが、後者はエツチングレートが遅く、しかも１
００℃以上の高温でのエツチングとなり、更にエツチン
グ中エツチング液の組成変動が起こり易く再現性が低い
等の難点がある。
系があるが、後者はエツチングレートが遅く、しかも１
００℃以上の高温でのエツチングとなり、更にエツチン
グ中エツチング液の組成変動が起こり易く再現性が低い
等の難点がある。
次にシリコン半導体基板１１の表面側の５ｉ０２膜１２
にコンタクト窓を開口してゲージ抵抗１２の一部を露出
させ、ゲージ抵抗１２と接触させた金属線１４を形成す
る。
にコンタクト窓を開口してゲージ抵抗１２の一部を露出
させ、ゲージ抵抗１２と接触させた金属線１４を形成す
る。
なおシリコンダイヤフラム部１５の形成のためのエツチ
ングには等方性エツチング、異方性エツチングがあるが
、異方性エツチングはエツチングマスク材として適切な
酸化膜（ＳｉＯｘ膜）、窒化膜（Ｓｉ３Ｎ４膜）がある
こと、また結晶面（１００）、又は（１１０）のシリコ
ン半導体基板面に対しエツチングが平行に進行し、平坦
なダイヤフラム面が得られ、且つ制御も容易あることか
ら異方性エツチングが一般的である。
ングには等方性エツチング、異方性エツチングがあるが
、異方性エツチングはエツチングマスク材として適切な
酸化膜（ＳｉＯｘ膜）、窒化膜（Ｓｉ３Ｎ４膜）がある
こと、また結晶面（１００）、又は（１１０）のシリコ
ン半導体基板面に対しエツチングが平行に進行し、平坦
なダイヤフラム面が得られ、且つ制御も容易あることか
ら異方性エツチングが一般的である。
ところで上述した如き従来方法にあっては、シリコンダ
イヤフラム部１５を形成した後、このダイヤプラム部１
５上のゲート抵抗１２に接触させるＡＩ等の金属線１４
を形成するためにＡ１の蒸着作業中にシリコンダイヤフ
ラム部１５が破壊され、或いはその後の写真製版中にお
いてシリコン半導体基板１１を真空吸着保持する際、シ
リコンダイヤプラム部１５に歪を生せしめる等の弊害が
生じ、品質にばらつきが生じる等の問題があった。
イヤフラム部１５を形成した後、このダイヤプラム部１
５上のゲート抵抗１２に接触させるＡＩ等の金属線１４
を形成するためにＡ１の蒸着作業中にシリコンダイヤフ
ラム部１５が破壊され、或いはその後の写真製版中にお
いてシリコン半導体基板１１を真空吸着保持する際、シ
リコンダイヤプラム部１５に歪を生せしめる等の弊害が
生じ、品質にばらつきが生じる等の問題があった。
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは圧力感応素子部に対しシリコンダイ
ヤフラムの形成が何らの影響も与えることのないように
した半導体圧力センサの製造方法を提供するにある。
目的とするところは圧力感応素子部に対しシリコンダイ
ヤフラムの形成が何らの影響も与えることのないように
した半導体圧力センサの製造方法を提供するにある。
本発明に係る半導体圧力センサの製造方法は、シリコン
半導体基板に形成したシリコンダイヤフラム部の表面に
圧力感応素子部を形成した半導体圧力センサを製造する
方法において、シリコン半導体基板の一面に圧力感応素
子部を形成し、他面側に前記圧力感応素子部と対応する
部分が露出するようエツチングマスクを施した後、前記
シリコン半導体基板を前記露出部分を除いて他の部分を
覆う容器内に収容して容器と共にエツチング液中に浸漬
し、前記露出部分にエツチングを施し、シリコン半導体
基板における前記圧力感応素子部に対応する部分にシリ
コンダイヤフラム部を形成する。
半導体基板に形成したシリコンダイヤフラム部の表面に
圧力感応素子部を形成した半導体圧力センサを製造する
方法において、シリコン半導体基板の一面に圧力感応素
子部を形成し、他面側に前記圧力感応素子部と対応する
部分が露出するようエツチングマスクを施した後、前記
シリコン半導体基板を前記露出部分を除いて他の部分を
覆う容器内に収容して容器と共にエツチング液中に浸漬
し、前記露出部分にエツチングを施し、シリコン半導体
基板における前記圧力感応素子部に対応する部分にシリ
コンダイヤフラム部を形成する。
本発明にあってはこれによって、圧力感応素子部に何ら
の影響も与えることなくシリコンダイヤフラム部の形成
が可能となる。
の影響も与えることなくシリコンダイヤフラム部の形成
が可能となる。
以下本発明を図面に基づき具体的に説明する。
第１図〜第５図は本発明方法の主要工程を示す工程図で
ある。先ず第１図に示す如く結晶軸が＜１００ ＞＜１
１０ ＞のシリコン半導体基板１１の表面中央部にＩＣ
製造技術を利用してゲージ抵抗１２を形成し、その表面
及びシリコン半導体基板１１の表面にＳｉＯ□膜１３膜
形３し、この５ｉＯｚ膜１３に前記ゲージ抵抗１２を露
出させるコンタクト窓を形成し、このコンタクト窓を通
じてゲージ抵抗１２に接続するＡｌ製の金属＆ｉ１４を
形成して圧力感応素子部１６を形成する。
ある。先ず第１図に示す如く結晶軸が＜１００ ＞＜１
１０ ＞のシリコン半導体基板１１の表面中央部にＩＣ
製造技術を利用してゲージ抵抗１２を形成し、その表面
及びシリコン半導体基板１１の表面にＳｉＯ□膜１３膜
形３し、この５ｉＯｚ膜１３に前記ゲージ抵抗１２を露
出させるコンタクト窓を形成し、このコンタクト窓を通
じてゲージ抵抗１２に接続するＡｌ製の金属＆ｉ１４を
形成して圧力感応素子部１６を形成する。
またシリコン半導体基板１１の裏面には前記圧力感応素
子部１６と対応する部分を除いてエツチングマスクであ
る５ｉＯｚ膜１７を形成する。
子部１６と対応する部分を除いてエツチングマスクであ
る５ｉＯｚ膜１７を形成する。
次に第２図に示す如くステンレス鋼板２１上にワックス
２２を塗着してこの上に圧力感応素子部１６をステンレ
ス鋼板２１側にしてシリコン半導体基板１１をワックス
２２上に重ね合せると共に、このシリコン半導体基板１
１の周囲壁にもワックス２２を塗着する。
２２を塗着してこの上に圧力感応素子部１６をステンレ
ス鋼板２１側にしてシリコン半導体基板１１をワックス
２２上に重ね合せると共に、このシリコン半導体基板１
１の周囲壁にもワックス２２を塗着する。
次にこのような被加工物２０を第３図に示す如き容器３
０に収納する。容器３０は本体部分３１と蓋部分３２と
からなり、本体部分３１は中央部に凹所３１ａを、また
その周囲に緩衝用０リング３３用のｍ ３１ ｂを備え
、また周囲壁外周には螺条３１ｃを備えており、−労苦
部分３２は同じく断面逆門形に形成され、中央部にはシ
リコン半導体基板１１の直径よりも若干小さい直径の窓
３２ａを開口すると共に、窓３２ａの周囲にシール用０
リング３４の凹溝３２ｂを形成し、更に周囲壁内周面に
は螺条３２ｃを形成して構成しである。
０に収納する。容器３０は本体部分３１と蓋部分３２と
からなり、本体部分３１は中央部に凹所３１ａを、また
その周囲に緩衝用０リング３３用のｍ ３１ ｂを備え
、また周囲壁外周には螺条３１ｃを備えており、−労苦
部分３２は同じく断面逆門形に形成され、中央部にはシ
リコン半導体基板１１の直径よりも若干小さい直径の窓
３２ａを開口すると共に、窓３２ａの周囲にシール用０
リング３４の凹溝３２ｂを形成し、更に周囲壁内周面に
は螺条３２ｃを形成して構成しである。
被加工物２０はそのステンレス鋼板２１の下面を本体部
分３１の緩衝用０リング３３上に載置した状態で上側か
ら蓋部分３２を被せてこれを本体部分３１に螺合緊締し
、シール用０リング３４をエツチングマスクであるＳｉ
Ｏ□膜１３膜形３部表面に弾接せしめてシールする。
分３１の緩衝用０リング３３上に載置した状態で上側か
ら蓋部分３２を被せてこれを本体部分３１に螺合緊締し
、シール用０リング３４をエツチングマスクであるＳｉ
Ｏ□膜１３膜形３部表面に弾接せしめてシールする。
そしてこのような容器３０と共に被加工物２ｏを第４図
に示す如＜ ＫＯＨ等のエツチング液４１を満した槽４
２内に浸漬し、露出させたシリコン半導体基板１１の裏
面、即ち（１００）又は（１１０）の結晶面に対する異
方性エツチングを施し、所要厚さのシリコンダイヤフラ
ム部１５を得る。
に示す如＜ ＫＯＨ等のエツチング液４１を満した槽４
２内に浸漬し、露出させたシリコン半導体基板１１の裏
面、即ち（１００）又は（１１０）の結晶面に対する異
方性エツチングを施し、所要厚さのシリコンダイヤフラ
ム部１５を得る。
槽４１から容器３０を取り出し、ＫＯＨ系エツチング液
４１を水洗除去した後、第５図に示す如（容器３０から
被加工物２０を取り出し、ステンレス鋼板２１を加熱し
、ワックス２２を溶かし、シリコン半導体基板１１をス
テンレス鋼板２１から取り外し、更に有機溶剤を用いて
ワックス２２を除去し、半導体圧力センサを得る。
４１を水洗除去した後、第５図に示す如（容器３０から
被加工物２０を取り出し、ステンレス鋼板２１を加熱し
、ワックス２２を溶かし、シリコン半導体基板１１をス
テンレス鋼板２１から取り外し、更に有機溶剤を用いて
ワックス２２を除去し、半導体圧力センサを得る。
なおエツチングマスクである５ｉｎ２膜１７を除去する
必要があるときは第５図の状態で弗酸中に浸し５ｉＯｚ
膜１７、その他のエツチング用マスクである酸化膜、窒
化膜を除去する。
必要があるときは第５図の状態で弗酸中に浸し５ｉＯｚ
膜１７、その他のエツチング用マスクである酸化膜、窒
化膜を除去する。
以上の如く本発明方法にあっては一面に圧力感応素子部
を形成したシリコン半導体基板の他面側を露出するよう
容器内に収容して容器と共にエツチング液中に浸漬して
エツチングを行うから、ダイヤフラム部が破壊され、或
いはこれに歪等を生じることがないことは勿論、製造プ
ロセス上の制約を大幅に緩和し得る等本発明は優れた効
果を奏するものである。
を形成したシリコン半導体基板の他面側を露出するよう
容器内に収容して容器と共にエツチング液中に浸漬して
エツチングを行うから、ダイヤフラム部が破壊され、或
いはこれに歪等を生じることがないことは勿論、製造プ
ロセス上の制約を大幅に緩和し得る等本発明は優れた効
果を奏するものである。
程図、第６図は一般的な半導体圧力センサの断面構造図
である。
である。
１１・・・シリコン半導体基板 １２・・・ゲート抵抗
１３・・・５ｉ０２膜 １４・・・金属線 １５・・・
シリコンダイヤフラム部 １６・・・圧力感応素子部 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
１３・・・５ｉ０２膜 １４・・・金属線 １５・・・
シリコンダイヤフラム部 １６・・・圧力感応素子部 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、シリコン半導体基板に形成したシリコンダイヤフラ
ム部の表面に圧力感応素子部を形成した半導体圧力セン
サを製造する方法において、 シリコン半導体基板の一面に圧力感応素子 部を形成し、他面側に前記圧力感応素子部と対応する部
分が露出するようエッチングマスクを施した後、前記シ
リコン半導体基板を前記露出部分を除いて他の部分を覆
う容器内に収容して容器と共にエッチング液中に浸漬し
、前記露出部分にエッチングを施し、シリコン半導体基
板における前記圧力感応素子部に対応する部分にシリコ
ンダイヤフラム部を形成することを特徴とする半導体圧
力センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24201288A JPH0289375A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24201288A JPH0289375A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0289375A true JPH0289375A (ja) | 1990-03-29 |
Family
ID=17082949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24201288A Pending JPH0289375A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0289375A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6579408B1 (en) * | 2002-04-22 | 2003-06-17 | Industrial Technology Research Institute | Apparatus and method for etching wafer backside |
| US20160365178A1 (en) * | 2015-06-09 | 2016-12-15 | Komax Holding Ag | Cable processing equipment for processing cable cores of a multi-core cable |
-
1988
- 1988-09-26 JP JP24201288A patent/JPH0289375A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6579408B1 (en) * | 2002-04-22 | 2003-06-17 | Industrial Technology Research Institute | Apparatus and method for etching wafer backside |
| US20160365178A1 (en) * | 2015-06-09 | 2016-12-15 | Komax Holding Ag | Cable processing equipment for processing cable cores of a multi-core cable |
| US10475558B2 (en) | 2015-06-09 | 2019-11-12 | Komax Holding Ag | Cable processing equipment for processing cable cores of a multi-core cable |
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