JPH03209778A - 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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- JPH03209778A JPH03209778A JP393590A JP393590A JPH03209778A JP H03209778 A JPH03209778 A JP H03209778A JP 393590 A JP393590 A JP 393590A JP 393590 A JP393590 A JP 393590A JP H03209778 A JPH03209778 A JP H03209778A
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Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
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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、ゲージ抵抗に設けられるダイアフラム部形成
のために、半導体基体にエツチングにより凹加工する半
導体圧力センサの製造方法に関する。
のために、半導体基体にエツチングにより凹加工する半
導体圧力センサの製造方法に関する。
半導体圧力センサは、圧力が加わったことによるダイア
フラム部の変形によって生ずるゲージ抵抗の変化によっ
て圧力を検出するので、ダイアフラム部の厚さが所定の
厚さになるように凹加工をしなければならない、そのた
めには電解エツチングを行い、ｐ層と４層の界面でのエ
ツチング特性の変化を利用する、いわゆるストップエツ
チングが行われる。しかし、凹部全体を電解エツチング
で加工するには時間がかかるためにドライエツチング法
により粗加工をする。この凹加工は１枚のウェハに多数
同時に行い、そのあとで各圧力センサチップに分割する
。
フラム部の変形によって生ずるゲージ抵抗の変化によっ
て圧力を検出するので、ダイアフラム部の厚さが所定の
厚さになるように凹加工をしなければならない、そのた
めには電解エツチングを行い、ｐ層と４層の界面でのエ
ツチング特性の変化を利用する、いわゆるストップエツ
チングが行われる。しかし、凹部全体を電解エツチング
で加工するには時間がかかるためにドライエツチング法
により粗加工をする。この凹加工は１枚のウェハに多数
同時に行い、そのあとで各圧力センサチップに分割する
。
ドライエツチング法で凹形状形成の粗加工をする際、Ｍ
マスクを用いる。第２図はドライエツチング後の状態を
示し、シリコン基板にはｎ０層１の一面側に９層２およ
び８層３が形成されている。
マスクを用いる。第２図はドライエツチング後の状態を
示し、シリコン基板にはｎ０層１の一面側に９層２およ
び８層３が形成されている。
その上を酸化膜４を介して５ｉｓＮａ膜５が被覆し、表
面を保護している。他面側には、Ａｊ蒸着膜からなるマ
スク６が被着しており、このマスクを用いてのドライエ
ツチングにより凹部７１が形成されている。しかし、こ
の場合、図のようにＭマスクのばり６１が基板の側面に
張り出し、１層３に接触することがある。あるいは、図
のように１層３からｎ゛層１つき抜けるような不純物、
あるいは歪２１が存在することがある。このようなばり
６１あるいは欠陥２１が存在すると、次に第３図に示す
ようにＭマスクを除去してレジスト８で保護し、ｎ４層
１にエツチング液に浸漬された陰極に対して正の直流電
圧を印加して電解エツチング液グう際、もれ電流２２が
流れ、電解エツチングで形成される凹部７２がｎ゛層１
ｐ層の界面でとまらないノンストップ現象が生じ、残っ
たダイアフラム部の厚さは所期の値より寸法ｄ、すなわ
ちノンストップエッチ量だけ小さくなってしまう問題が
あワた。
面を保護している。他面側には、Ａｊ蒸着膜からなるマ
スク６が被着しており、このマスクを用いてのドライエ
ツチングにより凹部７１が形成されている。しかし、こ
の場合、図のようにＭマスクのばり６１が基板の側面に
張り出し、１層３に接触することがある。あるいは、図
のように１層３からｎ゛層１つき抜けるような不純物、
あるいは歪２１が存在することがある。このようなばり
６１あるいは欠陥２１が存在すると、次に第３図に示す
ようにＭマスクを除去してレジスト８で保護し、ｎ４層
１にエツチング液に浸漬された陰極に対して正の直流電
圧を印加して電解エツチング液グう際、もれ電流２２が
流れ、電解エツチングで形成される凹部７２がｎ゛層１
ｐ層の界面でとまらないノンストップ現象が生じ、残っ
たダイアフラム部の厚さは所期の値より寸法ｄ、すなわ
ちノンストップエッチ量だけ小さくなってしまう問題が
あワた。
本発明の目的は、上述の問題を解決し、エツチングされ
るべきｎ層と隣接２層との間のもれ電流によりｐｎ界面
で電解エツチングが停止されないことを防止する半導体
圧力センサの製造方法を提供することにある。
るべきｎ層と隣接２層との間のもれ電流によりｐｎ界面
で電解エツチングが停止されないことを防止する半導体
圧力センサの製造方法を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明は、半導体基体の
一面側にあるｎ層の表面から隣接するｐ層との界面まで
電解エツチングして所定の厚さのダイアフラム部を残す
凹部を形成する工程を含む半導体圧力センサの製造方法
において、前記の電解エンチング工程の前にｎ層および
ｐ層に接触する電極を用いて両層の間のｐｎ接合に逆電
圧を印加することにより両層の間のもれ電流を測定し、
そのもれ電流の値が所定の値より小さい場合にのみ電解
エツチングを行うものとする。
一面側にあるｎ層の表面から隣接するｐ層との界面まで
電解エツチングして所定の厚さのダイアフラム部を残す
凹部を形成する工程を含む半導体圧力センサの製造方法
において、前記の電解エンチング工程の前にｎ層および
ｐ層に接触する電極を用いて両層の間のｐｎ接合に逆電
圧を印加することにより両層の間のもれ電流を測定し、
そのもれ電流の値が所定の値より小さい場合にのみ電解
エツチングを行うものとする。
（作用）
電解エツチング工程の前に、エツチングを停止させるべ
きｐｎ接合の逆電圧印加時のもれ電流を測定することに
よりＭマスクのぼりあるいは接合を貫通する欠陥等に基
づくもれ電流の多い半導体基体を除外することができ、
ストップエツチング時のノンストップの発生が阻止され
る。
きｐｎ接合の逆電圧印加時のもれ電流を測定することに
よりＭマスクのぼりあるいは接合を貫通する欠陥等に基
づくもれ電流の多い半導体基体を除外することができ、
ストップエツチング時のノンストップの発生が阻止され
る。
第１図ｆａ）〜（鴫は本発明の一実施例におけるノンス
トップ発生阻止工程を示し、第２図、第３図と共通の部
分には同一の符号が付されている。第１図（ａ）に示す
シリコン基板には、第２図の場合と同様にｎ゛層１９層
２＋ １層３が形成されているが、１層３にはダイア
フラム部に設けられるゲージ抵抗と外周部に集積される
付属回路との分離のためのｐ゛分離拡散層９が存在する
。ｎ４層ｌの表面を覆う３１（ｈｌ１４と露出するｐ゛
層９上にＭ膜１０を蒸着する。このＭ＠１０をレジスト
膜８１を用いてパターニングし、ｐ゛層９上にＭ電極１
１を残す（図ｂ）０次に、５ｌｓＮａ ＩＩ ５を全面
に被着したのち、レジスト［８２を用いてＭ電極１１上
の５ｉｓＮａ膜５を除去する （図ｃ）ｅ一方、反対面
側の５１０８膜４および５ｉＪｉ膜５をレジストｌ！１
Ｉ８３を用いてパターニングを行い、ｎ３層１を露出さ
せる （［ｄ）。
トップ発生阻止工程を示し、第２図、第３図と共通の部
分には同一の符号が付されている。第１図（ａ）に示す
シリコン基板には、第２図の場合と同様にｎ゛層１９層
２＋ １層３が形成されているが、１層３にはダイア
フラム部に設けられるゲージ抵抗と外周部に集積される
付属回路との分離のためのｐ゛分離拡散層９が存在する
。ｎ４層ｌの表面を覆う３１（ｈｌ１４と露出するｐ゛
層９上にＭ膜１０を蒸着する。このＭ＠１０をレジスト
膜８１を用いてパターニングし、ｐ゛層９上にＭ電極１
１を残す（図ｂ）０次に、５ｌｓＮａ ＩＩ ５を全面
に被着したのち、レジスト［８２を用いてＭ電極１１上
の５ｉｓＮａ膜５を除去する （図ｃ）ｅ一方、反対面
側の５１０８膜４および５ｉＪｉ膜５をレジストｌ！１
Ｉ８３を用いてパターニングを行い、ｎ３層１を露出さ
せる （［ｄ）。
次に、ドライエツチングのマスクと電極とのためにこの
面にもＭ膜１０の蒸着を行う （図＠）、ここで。
面にもＭ膜１０の蒸着を行う （図＠）、ここで。
レジスト膜８４を用いてのＭ膜１０のパターニングを行
い、凹部を加工すべき部分のＭ膜は除去するが、ｐ°分
離層９に対向する部分にはＭ電極１２を残しておく （
図ｆ）０次いで、第２図と同様にドライエツチングを行
い、ｎ°層１と９層２との界面付近まで粗加工を行い、
凹部７１を形成する （図ｇ）。このあと、図式的に示
したように、電極比１２を用いてｎ゛層１９層２の間に
逆電圧Ｖｌを力）けてもれ電流！−を測定する。この１
１と、電解エツチングの際、１０層１と９層２の界面を
超えてエツチングされる深さ、すなわち第３図に示した
ノンストップエッチ量ｄとの間には第４図に示すような
関係がある。ダイアプラム部の厚さの許容範囲の規格か
らノンストップエッチ量の許容範囲ｄ・が決まり、それ
に対するもれ電流ｌｅｅを事前に求めることができる。
い、凹部を加工すべき部分のＭ膜は除去するが、ｐ°分
離層９に対向する部分にはＭ電極１２を残しておく （
図ｆ）０次いで、第２図と同様にドライエツチングを行
い、ｎ°層１と９層２との界面付近まで粗加工を行い、
凹部７１を形成する （図ｇ）。このあと、図式的に示
したように、電極比１２を用いてｎ゛層１９層２の間に
逆電圧Ｖｌを力）けてもれ電流！−を測定する。この１
１と、電解エツチングの際、１０層１と９層２の界面を
超えてエツチングされる深さ、すなわち第３図に示した
ノンストップエッチ量ｄとの間には第４図に示すような
関係がある。ダイアプラム部の厚さの許容範囲の規格か
らノンストップエッチ量の許容範囲ｄ・が決まり、それ
に対するもれ電流ｌｅｅを事前に求めることができる。
第１図（幻における測定により得られた１１が、Ａ７！
１のぼりあるいはｐｎ接合を貫通する欠陥のために大き
い場合は、そのシリコン基板は次の工程に進めない、良
品のシリコン基板に次の工程で表面側に保護板１３を当
て、裏面側のＳｉ！Ｎ４膜５を保護膜８５で覆うて電解
エツチングを行えば、はぼｎ゛層ｌ９層２との界面でと
まるストップエツチングを行うことができ、凹部７２が
形成される （図ｈ）。
１のぼりあるいはｐｎ接合を貫通する欠陥のために大き
い場合は、そのシリコン基板は次の工程に進めない、良
品のシリコン基板に次の工程で表面側に保護板１３を当
て、裏面側のＳｉ！Ｎ４膜５を保護膜８５で覆うて電解
エツチングを行えば、はぼｎ゛層ｌ９層２との界面でと
まるストップエツチングを行うことができ、凹部７２が
形成される （図ｈ）。
本発明によれば、電解エツチング前に半導体基体内のｐ
ｎ接合に逆電圧を印加してもれ電流を測定し、もれ電流
の大きい半導体基体には電解エツチングを施さないこと
により、電解エツチングによる圧カセンサダイアフラム
部形成のための凹加工時にもれ電流の影響でエツチング
深さがｐｎ接合を超えることが避けられ、所定の厚さの
ダイアフラム部をもつ圧力センサチップを得るストップ
エツチングが効率よくできる効果が得られた。
ｎ接合に逆電圧を印加してもれ電流を測定し、もれ電流
の大きい半導体基体には電解エツチングを施さないこと
により、電解エツチングによる圧カセンサダイアフラム
部形成のための凹加工時にもれ電流の影響でエツチング
深さがｐｎ接合を超えることが避けられ、所定の厚さの
ダイアフラム部をもつ圧力センサチップを得るストップ
エツチングが効率よくできる効果が得られた。
第１図は本発明の一実施例の凹加工工程を（ａ）〜（鴫
の順に示す断面図、第２図は凹加工のためのドライエツ
チング工程を示す断面図、第３図は従来の凹加工のため
の電解エツチング工程を示す断面図、第４図はｐｎ接合
のもれ電流とノンストップエッチ量との関係線図である
。 １：ｎ゛層、２ａｐ層、９：ｐ゛分離層、１１゜第 図 第 図 第 図
の順に示す断面図、第２図は凹加工のためのドライエツ
チング工程を示す断面図、第３図は従来の凹加工のため
の電解エツチング工程を示す断面図、第４図はｐｎ接合
のもれ電流とノンストップエッチ量との関係線図である
。 １：ｎ゛層、２ａｐ層、９：ｐ゛分離層、１１゜第 図 第 図 第 図
Claims (1)
- （１）半導体基体の一面側にあるｎ層の表面から隣接す
るｐ層との界面まで電解エッチングして所定の厚さのダ
イアフラム部を残す凹部を形成する工程を含む半導体圧
力センサの製造方法において、前記の電解エッチング工
程の前にｎ層およびｐ層に接触する電極を用いて両層の
間のｐｎ接合に逆電圧を印加することにより両層間のも
れ電流を測定し、そのもれ電流の値が所定の値以下の場
合にのみ電解エッチングを行う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 |
|---|---|---|---|
| JP393590A JP2576245B2 (ja) | 1990-01-11 | 1990-01-11 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP393590A JP2576245B2 (ja) | 1990-01-11 | 1990-01-11 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03209778A true JPH03209778A (ja) | 1991-09-12 |
| JP2576245B2 JP2576245B2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=11570995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP393590A Expired - Lifetime JP2576245B2 (ja) | 1990-01-11 | 1990-01-11 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2576245B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5677248A (en) * | 1994-03-30 | 1997-10-14 | Nippondenso Co., Ltd. | Method of etching semiconductor wafers |
| US6020618A (en) * | 1994-03-30 | 2000-02-01 | Denso Corporation | Semiconductor device in which thin silicon portions are formed by electrochemical stop etching method |
-
1990
- 1990-01-11 JP JP393590A patent/JP2576245B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5677248A (en) * | 1994-03-30 | 1997-10-14 | Nippondenso Co., Ltd. | Method of etching semiconductor wafers |
| US6020618A (en) * | 1994-03-30 | 2000-02-01 | Denso Corporation | Semiconductor device in which thin silicon portions are formed by electrochemical stop etching method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2576245B2 (ja) | 1997-01-29 |
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