JPH04127479A - 静電容量形半導体センサ - 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］ 本発明は、圧力、加速度１超音波等の検出用の静電容量
形半導体センサに関する。

〔従来の技術〕

周知のように、静電容量形半導体センサは上述のような
種々の被検出量をダイアフラムやカンナレバー等の弾性
体に受け、その撓みに基づく１対の電極間の静電容量の
変化から被検出量を検出するもので、半導体技術の利用
により弾性体を含めて小形化が容品で、かつ関連する検
出回路を同し半導体チップ内に作り込める利点を有する
。このため、従来から種々な構造が捷案されているが、
いま圧力センサを例にとってその代表例を第５図を参照
して簡単に紹介する。

図において、例えばｎ形のシリコンの基板６１の表面に
ｐ形の高不純物濃度層６２を静電容量の一方の電極用に
拡散した後に全面を酸化膜６３で覆い、その上に多結晶
シリコン等からなるスペーサ層６４を丘状に設けた上で
別の酸化膜６５で覆う０次にこの酸化１１１６５に小孔
６６を多数個明け、それらを介して例えばぶつ酸と硝酸
の混合液でスペーサ７１６４の多結晶シリコンの一部を
エツチング除去することにより空洞６７を形成する。

さらに、この酸化膜６５を覆って多結晶シリコン等の導
電性材料からなる電極膜６日をＣＶＤ法等により成長さ
せ、この際のごく低いふん囲気圧力下で空洞６７を封止
した上で所望のパターンにフォトエツチングすることに
より、この電極膜６８を静電容量の他方の電極とすると
ともに空洞６７内の封止圧を圧力検出上の基準圧とする
。電極膜６８の上にさらに別の酸化１１１６９を付け、
それに明けた窓部内で高不純物濃度層６２と電極ｌｌ６
Ｂにそれぞれ接続するように配線ｌｌ９７０と７１を設
けて静電容量用の１対の端子とする。さらに、これらの
上を図示しない保護膜で覆うのがふつうである。

かかる半導体圧力センサでは、空洞６７の上側の電極膜
６８等が被検出量を受けるべき弾性体としてのダイアフ
ラムを形成し、これが被検出量としての例えば外部圧力
により撓んだ時の高不純物濃度層６２と電極膜６８の間
の静電容量の変化から、この被検出圧力と空洞６７７１
の基準圧との差が検出ないしは測定され、その際の検出
感度はスペーサ層６４と電１１Ｉ９６Ｂの厚みによって
主に決まる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の静電容量形半導体センサでは、弾性体を１１径以
下の小形に形成でき、この弾性体形成用の空洞をウェハ
プロセスで作り込め、しかも圧力検出用の場合の空洞内
基準圧もウェハプロセス内で封止できる利点があるが、
ウェハ上に酸化膜６５を挟んでスペーサ層６４と電極Ｗ
ｉ４６Ｂとを丘状に積み上げる構造なので、それだけ工
程数が多くなり、従って量産コストが高くつき、かつ製
作歩留まりが低下しやすい問題がある。

すなわち、かかる半導体センサは、検出信号の増幅回路
、検出特性の温度補償回路、検出感度の調整抵抗等から
なる関連回路とともに同しチップ内に組み込まれること
が多（、かかる集積回路用の回路要素を作り込むウェハ
プロセスと、上述のスペーサＮ６４．酸化膜６５．電極
Ｍ６８等を作り込む工程に共通性がほとんどないため、
全体の工程数が増えてしまう、また、スペーサ層の多結
晶シリコン等を成長させる際の高温によって集積回路の
特性が変化しやすい問題がある。

本発明の目的はかかる問題点を解決して、製作工程数を
全体的に減少させることができ、とくに関連回路ととも
に集積回路装置に組み込むに有利で、従って量産に適す
る静電容量形半導体センサを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、一方の導電形の第１の半導体領域と、
この第１の半導体領域と表面を共有しかつそれにより取
り囲まれた他方の導電形の第２の半導体領域と、この第
２の半導体領域の表面部に島状に作り込まれた一方の導
電形の第３の半導体領域と、これら半導体領域の表面を
覆う絶縁膜とを設けた上で、第２の半導体領域の表面上
の絶縁膜に明けた開口を介して第２の半導体領域を他方
の導電形に対し選択性を有するエツチング法により除去
して空洞とし、絶縁膜の空洞上部分の少なくとも一部を
弾性体膜としてその撓みを第１および第３の半導体頭載
相互間の静電容量の変化から検出するようにした静電容
量形半導体センサにより上述の目的が達成される。

なお、半導体基板上にエピタキシャル層を成長させたウ
ェハを利用する場合には、第２の半導体領域を半導体基
板上に成長されたエピタキシャル層により、第１の半導
体領域をエピタキシャル層下の埋込層とエピタキシャル
層表面から埋込層に達するまで環状パターンで拡散され
たウオール層によりそれぞれ構成するのがよい、また、
誘電体分離ウェハを利用する場合は、第２の半導体領域
を誘電体膜により誘電体分離された半導体基板により、
第１の半導体領域をこの第２の半導体領域の誘電体膜と
接する部分に拡散された埋込層によりそれぞれ構成する
のがよい。

また、本発明の半導体センサはダイアフラム形とカンチ
レバー形のいずれにも構成できる。前者の場合は、第２
の半導体領域の表面上の絶縁膜に環状に分布して明けた
複数個の小孔を介して第２の半導体領域をエツチング法
により除去して空洞とした後に小孔を保護膜によって゛
塞ぎ、空洞上の絶縁膜と保護膜からなる弾性体膜により
ダイアフラムを構成し、後者の場合は、第２の半導体？
■域の表面上の絶縁膜に明けた部分環状の溝を介して第
２の半導体領域をエツチング法により除去して空洞とし
、絶縁膜の溝なし部分からなる弾性体膜によりカンチレ
バーを構成できる。

上述の構成にいう絶縁膜は、ダイアフラム形の場合は酸
化シリコン膜と燐シリケートガラス膜からなる２層構造
に、カンチレバー形の場合は酸化シリコン膜と窒化シリ
コン膜からなる２層構造にするのがよく、いずれの場合
も第３の半導体領域用の接続膜を眉間に配設できる。

なお、一方の導電形の第１および第３の半導体領域を高
不純物濃度とし、他方の導電形の第２の半導体領域を低
不純物濃度とするのが、空洞形成のための第２の半導体
領域に対するエツチングの選択性を高める上で有利であ
る。

第１および第３の半導体領域がボロンを不純物とするＰ
形の場合は、ｎ形の第２の半導体領域に対して選択性を
もつエツチング液にはＨＮＯ３とＨＦとＩｇＮａＮＯ，
の混合液やエチレンジアミンとピロカテコールの混合水
溶液が好適である。

以上のように構成された本発明による静電容量形半導体
センサは、圧力、加速度、超音波等積々の被検出量の検
出ないし測定に適用できる〔作用〕 本発明は可変静電容量を構成する空洞とそれを挟む１対
の電極をすべてウェハの半導体部分の中に埋め込む構造
とし、かつその可動電極の支承用弾性体膜をウェハの表
面を覆う絶縁膜で構成することによって、半導体センサ
の構造と製作工程を簡易化することに成功したものであ
る。

すなわち、静電容量形半導体センサは被検出量を静電容
量値の変化から検出ないし測定するものである以上、固
定電極と可動電極と両者間の空洞とからなる可変静電容
量が必要であるが、本発明では固定電極用の第１の半導
体領域と、空洞用の第２の半導体領域と、可動電極用の
第３の半導体領域をウェハの半導体部分中にいわば入れ
子式に作り込んでそれらの表面を絶縁膜で覆い、絶縁膜
に明けた開口から第２の半導体領域をエツチングして空
洞化することにより、絶縁膜を可動電極を支承する弾性
体として利用しながら可変静電容量をウェハ内に埋め込
んでしまう。

かかる埋め込み構造の本発明の半導体センサでは、第５
図の従来構造のように可変静電容量用の空洞や可動電極
をウェハ表面から突出させて積み上げるためのスペーサ
層６４と酸化ＰＩＩＩ６５と電極膜６８が不要になるの
で、構造が従来よりずっと簡単になり、かつそれに応し
て製作工程数も減少する。

さらに、本発明の半導体センサを構成する上述の第１〜
第３の半導体領域は集積回路と共通の工程で作り込むこ
とが可能である。

さらに本発明は、第２の半導体領域の導電形を第１と第
３の半導体領域と逆にすることにより、空洞形成のため
のそのエツチングに高い選択性を持たせて可変静電容量
用の空洞を容５かつ正確に形成できるようにしたもので
ある。

〔実施例〕

以下、図を参照しながら本発明の詳細な説明する。第１
図と第２図は半導体基板上にエピタキシャル層を成長さ
せたウェハを５第３図と第４図は誘電体分離ウェハをそ
れぞれ利用する実施例であり、第１図と第３図がダイア
フラム形、第２図と第４図がカンチレバー形の半導体セ
ンサをそれぞれ構成する実施例である。

第１図の半導体センサにおいて、同図（ａ）はその完成
状態の断面図、同図［有］）はこの状態の上面図、同図
（Ｃ）はエツチング工程前の断面図で、同図（ａ）は同
図（ｂ）のＸ−Ｘ矢視断面に相当する。

この実施例の半導体センサを作り込むウェハは集積回路
用のもので、通常のようにｎ形の基板１の表面の所定の
範囲にｐ形の埋込層２を高不純物濃度で拡散した上、ｎ
形のエピタキシャル層３を例えば５〜ｌｏｎの厚みに成
長させたものである。

このウェハの埋込層２に対応する表面からｐ形のウオー
ル層４をバイポーラトランジスタの場合と同様に、ただ
しこの例では第１図（ｂ）に示すように１個所に突出部
を備える環状パターンで埋込層２に達するまで深く高不
純物濃度で拡散する。このウオール層４と上述の埋込層
２とがこの実施例ではｐ形の第１の半導体領域を構成し
、それにより取す囲まれたエピタキシャル層３がｎ形の
第２の半導体領域を形成する０次に、この第２の半導体
領域３の表面部分に第３の半導体領域８をｐ形の高不純
物濃度で島状に拡散する。

なお、上述のウオール層４は集積回路用と共通工程で拡
散することができ、この拡散後の第２の半導体領域３の
埋込層２の上面までの厚みは例えば３〜６μとなる。ま
た、第３の半導体領域８は集積回路内の例えばバイポー
ラトランジスタ用のベース層やエミツタ層と同時拡散で
き、その深さは例えば２〜３Ｉ！ｍ程度とされる。なお
、第１および第３の半導体領域用のｐ形不純物は通例の
ようにボロンを用いることでよい。

次に、ウェハの全面に酸化シリコンｙ４１１を被着し、
これに第１図（ｂ）と（Ｃ）に示すように窓１１ａ、　
ｌｌｂを明けて、これらの窓部内で第１の半導体領域の
ウオール層４と第３の半導体領域８の表面にそれぞれ導
電接触する０、５〜１μ程度の薄いアルミ等の接続Ｍ２
１と２２を例えば同図（ｂ）に示すパターンで設ける。

ついで、第１図（Ｃ）に示すようにウェハの全面に例え
ば燐シリケートガラスＷ４１２を被着した上で、その第
２の半導体領域３の表面上の部分にエツチング用の開口
３１として２〜３μ程度の径の小孔を同図（ロ）に示す
ように複数個明ける。

第２の半導体領域３に対するエツチングは、この第１図
ＦＣ）の状態のウェハを例えばエツチング液に３０分〜
１時間程度浸漬して行なわれる。この際のエツチング液
にはＨＮ（ｈとＨＰとＩｇＮａＮｏｓの混合液やエチレ
ンジアミンとピロカテコールの混合溶液が好適であり、
ボロンを含むｐ形の第１の半導体領域２，４と第３の半
導体領域３をエツチングすることなくｎ形の第２の半導
体領域６のみを選択的にエツチングして、これを同図（
ａ）にハツチングを付して示した空洞ＡＯとする。

この実施例では半導体センサを圧力センサとして用いる
ので、第１図（ａ）に示すように燐シリケートガラス膜
１２の上に窒化シリコンＭ１３をプラズマＣＶＤ法等に
より成長させて保護膜とし、同時に開口３１を閉鎖する
ことにより空洞４０をＣＶＤ時のごく低い圧力で封じ切
って圧力測定上の基準圧とする。なお、半導体センサを
加速度センサ等として用いる場合は燐シリケートガラス
１９１１２のかわりに窒化シリコンＷＡ１３を付け、開
口３１を閉鎖しないままで使用することでよい。

この実施例における絶縁膜１０は酸化シリコン膜１１と
燐シリケートガラス膜１２からなる２層膜で、その空洞
４０上の部分が窒化シリコン膜１３とともに同図（ロ）
にハツチングで示したダイアフラムである弾性体膜５１
を形成して第３の半導体領域８を支承する。この絶縁膜
ｌＯと窒化シリコンＭ１３を合わせた厚みは半導体セン
サを圧力センサに用いる場合はふつう２〜５μとされ、
加速度センサや超音波センサに用いる場合は１μないし
それ以下とされる。なお、弾性体膜５１に良好な弾性係
数と強度を持たせるため、酸化シリコン１１１と燐シリ
ケートガラス膜１２も例えばプラズマＣＶＤ法により成
長させるのが望ましい。

この実施例の半導体センサの可変静電容量は、空洞４０
と、固定電極としての第１の半導体領域の埋込層２と１
弾性体１１１３１によって支承された可動電極としての
第３の半導体領域８とで構成され、その固定、可動画電
極の相互間隔は２〜４Ｉｒｍ程度とされる。かかる半導
体センサは例えば１■−角の小形のもので、ふつう関連
回路とともに集積回路装置内に作り込まれ、もちろんチ
ップに単離された状態で弾性体１ｌＩ５１に受ける被検
出圧力を空洞４０内の基準圧との差圧の形で検出する。

もっとも、基準圧がほぼ真空に近いので、実質的には被
検出圧力そのものを検出するとしてよい。

この半導体センサは接続膜２１と２２を介して同じチッ
プ内の集積回路と接続した状態で使用するのがふつうで
あるが、図示の例では便宜上接続膜２１と２２の先端が
第１図（ロ）のように窒化シリコン膜１３に明けた窓１
３ａ内に露出された接続バンド２１ａと２２ａに形成さ
れている。

第２図の実施例の半導体センサは例えば加速度や超音波
の検出ないし測定用センサに適するもので、同図（ｂ）
に示すようにその弾性体ｗＡ５２がカンチレバーとして
形成される。同図（ａｌはその完成状態の断面図、同図
（ｂ）は同じ状態の上面図、同図（Ｃ）はエツチング前
の状態の断面図であり、第１図との対応部分には同じ符
号が付されている。同図（ａ）は同図（ロ）のＸ−Ｘ矢
視断面に相当する。

第２図（ａ）に示すように、ウェハ内に埋込層２とウオ
ール層４からなる第１の半導体領域と、エピタキシャル
層である第２の半導体ｔ１１域３と、第３の半導体領域
８が作り込まれるのは、それらがほぼ方形のパターンと
されることを除き前実施例と同じであるが、この実施例
ではその表面上の２層構成の絶縁１ｌｌＯが接続膜２１
と２２を間に挟んだ酸化シリコン膜１１と窒化シリコン
Ｉｔ！１３で構成される点が異なる。

この絶縁膜ｌＯの第２の半導体領域３上の部分に明けら
れる開口３２は、同図ら）のように部分環状の溝とされ
る。従って、この開口３２を介して第２の半導体領域３
をエツチングして同図（ａ）の空洞４０を形成すると、
その上の絶縁膜１０からなる同図ら）にハツチングで示
したカンチレバーの弾性体膜５２により第３の半導体領
域８を支承した構造となる。

この半導体センサの可変静電容量用の固定電極が埋込層
２．可動電極が第３の半導体領域８によりそれぞれ構成
されるのは前と同じである。

この第２図の実施例においても、半導体センサを集積回
路装置チップ内にその集積回路部と共通な工程で作り込
むことができる。この実施例による半導体センサを加速
度センサに用いる場合は、その検出感度を上げるために
固定、可動画電極の相互間隔を２ｎ程度に狭くし、かつ
弾性体１１５２用の絶縁膜１０の厚みを２ｐ程度に薄く
形成することができ、かつ弾性体膜５２からなるカンチ
レバーの幅と長さを適宜に選択できるので、ｌ−■角程
度の小チツプ面積内に高感度の加速度センサを作り込む
ことができる。また、第３図の半導体領域８をその周囲
の例えば左右２個所で弾性体膜５２により支承すれば、
大きな加速度に耐え得る頑丈な構造の半導体センサが得
られる。

いままでの第１図や第２図の構造では、半導体センサと
同じチップ内に作り込まれる集積回路の動作時に例えば
固定電極である埋込層２の電位が変動すると、半導体セ
ンサの検出感度がその影響を受けやすいので、第３図と
第４図に示す実施例では誘電体分離されたウェハ内に半
導体センサを作り込むことによりこのおそれをなくす。

第３図の実施例ではこの半導体センサが第１図に相当す
るダイアフラム形とされ、同図（ａ）はその完成状態の
断面図、同図（ロ）は同じ状態の上面図であり、同図（
ａ）は同図（ロ）のＸ−Ｘ矢視断面である。

以下、まず同図（Ｃ）を参照して誘電体分離ウェハの構
造例を簡単に説明する。

第３図（Ｃ）のｎ形の基板１の表面１図では下面に溝１
８を切った上でこの満面を含む表面からｐ形の埋込層５
を高不純物濃度で拡散する０次に、この凹凸表面に同図
（ａ）に示す誘電体膜６として例えば酸化シリコン膜を
１〜２Ｉｆｍの厚みで付け、さらに多結晶シリコンを熱
ＣＶＤ法により充分厚く成長させてウェハの基体７とし
た上で、同図（Ｃ）に示す面Ｇまで基板１を研削しかつ
ラッピング仕上げを施して誘電体分離ウェハとする。

このウェハ内には同図（ｂ）のように誘電体膜６で囲ま
れて基体７から誘電体分離された方形の領域が並んでお
り、各領域内では同図（ａ）に示すように基板１が誘電
体膜６に接する埋込層７により囲まれているので、この
実施例では埋込層５をｐ形の第１の半導体領域、基板１
をｎ形の第２の半導体領域として、後者の表面からｐ形
の第３の半導体領域８を高不純物濃度で島状に拡散する
。

上記以外は第１図の実施例と同様であり、接続Ｗ４２１
と２２を間に挟んだ酸化シリコン１１１１と燐シリケー
トガラス１１９１２からなる絶縁膜１０に開口３１とし
て小孔を明け、それを介して第２の半導体領域１をエツ
チングにより除去して空洞４０とし、小孔３１を窒化シ
リコン膜１３により閉鎖して、絶縁膜ｌＯと窒化シリコ
ン膜１３からなる弾性体膜５１をこの例では方形環状の
ダイアフラムとする。

半導体センサが例えば圧力センサに用いられ、窒化シリ
コン膜１３の成長時に空洞４０内が圧力検出上の基準圧
とされるのも第１図の実施例と同しであるが、この実施
例は半導体センサを誘電体分離ウェハ内に作り込むこと
によりノイズ等に対するサージ耐量を向上し、かつ高耐
圧化できる利点を有する。なお、接続Ｍ２１と２２は誘
電体分離された他の領域に作り込まれる集積回路のトラ
ンジスタ等と適宜に接続される。

第４図の実施例は半導体センサがカンチレバー形とされ
る点が第３図の実施例と異なる。同様に同図（ａ）は完
成状態の断面図、同図（ｂ）は同じ状態の上面図であり
、同図（ａ）は同図（ロ）のＸ−Ｘ矢視断面に相当する
。半導体センサが作り込まれるウェハは第３図と同じ誘
電体分離形である。

この実施例における弾性体１ＦＫ５２からなる同図（ｂ
）のカンチレバーは、第２図の実施例と同じ要領により
酸化シリコンｗＡ１１と窒化シリコンＭ１３からなる絶
縁膜１０の開口３２である部分環状の溝を介して第２の
半導体領域１をエツチングにより除去して空洞４０とす
ることにより形成される。この第４図の実施例による半
導体センサは加速度や超音波等の検出ないし測定に適し
、第３図の場合と同様に高サージ耐量と高耐圧化の利点
を有する。

以上説明した実施例かられかるように、本発明はこれら
実施例に限らず種々の態様で実施をすることができる。

実施例で述べた具体構造、半導体領域の導電形、数値等
はあくまで例示であって、半導体センサの用途や使用態
様に応じて本発明の要旨内で適宜な選択や変形が可能で
ある。なお、誘電体分離ウェハは実施例で説明した構造
のものに限らず、２枚の半導体基板を酸化シリコン膜を
介して相互に接合した構造のものを利用することもでき
る。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり本発明では、半導体センサ用の可変
静電容量を集積回路用チップ内等に作り込むため、一方
の導電形の第１の半導体領域と、それと表面を共有しか
つそれにより取り囲まれた他方の導電形の第２の半導体
領域と、その表面部に島状に作り込まれた一方の導電形
の第３の半導体領域と、これら半導体領域の表面を覆う
絶縁膜とを設け、絶縁膜の第２の半導体領域の表面上部
分に明けた開口を介して第２の半導体領域を他方の導電
形に対し選択性を有するエツチング法により除去して空
洞とし、その上の絶縁膜の少なくとも一部を弾性体膜と
してその撓みを第１と第３の半導体領域相互間の静電容
量の変化から検出することにより、次の効果を得ること
ができる。

（ａ）半導体センサ用の可変静電容量をウェハ内部に埋
め込んで作り込めるので、従来のウェハ面上に積み上げ
る構造の半導体センサと比べてその構成を格段に簡易化
できる。この利点は半導体センサをカンチレバー形に構
成する場合にとくに有利に発揮できる。

（ｂ）構造が簡単化されるだけ製作工程数も減少し、と
（に関連回路とともに集積回路チップ内に組み込む際に
工程のほとんどを集積回路側と共通化できるので、ウェ
ハプロセスに要する時間とコストを従来のほぼ半分に減
少させることができる。

（Ｃ）可変静電容量用の空洞を形成するための第２の半
導体領域に対するエツチングの選択性を第１および第３
の半導体領域との導電形の違いを利用して高めることが
できるので、エツチングを容品にかつ高精度で行なうこ
とができ、半導体センサの検出感度や検出特性のばらつ
きを減少させ、かつ製造歩留まりを従来の約２倍に向上
できる（ｄ）絶縁膜に明ける開口のパターンを切り換え
るだけでダイアフラム形とカンチレバー形の静電容量形
半導体センサを簡単に切り換えて製作することができ、
はぼ同構造の半導体センサを圧力、加速度、超音波等の
検出や測定に広く利用できる。

（ｅ）誘電体分離ウェハを利用する半導体センサは、サ
ージ耐量がとくに高くかつ高耐圧化できる利点があり、
関連回路との動作干渉のおそれがないので高精度の半導
体センサを集積回路装置チップ内に作り込むに適する。

このように本発明は静電容量形半導体センサの構造を簡
素化し、その性能を揃え、製造コストを低減し、歩留ま
りを向上する効果を有し、とくに量産される集積回路装
置内への組み込みに際して著効を奏し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図までが本発明による静電容量形半導体
センサの実施例に関し、第１図（ａｌは通常のウェハに
ダイアフラム形の半導体センサを作り込む実施例の完成
状態の断面図、同図（ｂ）はこの状−形の半導体センサ
を作り込む実施例の完成状態の断面図、同図（ｂ）はこ
の状態の断面図、同図（Ｃ）はそのエツチング工程前の
状態の断面図、第３図（ａ）は誘電体分離ウェハにダイ
アフラム形の半導体センサを作り込む実施例の完成状態
の断面図、同図し）はこの状態の上面図、同図（Ｃ）は
誘電体分離ウェハの調製中の状態の断面図、第４図（ａ
）は誘電体分離ウェハにカンチレバー形の半導体センサ
を作り込む実施例の完成状態の断面図、同図し）はこの
状態の上面図である。第５図は従来の静電容量形半導体
センサの断面図である０図において、１：半導体基板な
いし第２の半導体領域を構成する基板、１ａ：溝、２：
第１の半導体領域を構成する埋込層、３：エピタキシャ
ル層、４：第１の半導体領域を構成するウオール層、５
：第１の半導体領域を構成する埋込層、６：誘電体膜、
７：誘電体分離ウェハの基体ないし多結晶シリコン、８
；第３の半導体領域、１０：絶縁膜、１１：酸化シリコ
ン膜、ｌｌａ、ｌｌｂ　：接続膜用窓、１２：燐シリケ
ートガラス膜、１３：窒化シリコン膜、１３ａ：窒化シ
リコン膜の接続パッド用窓、２１．２２：接続膜、２１
ａ、２２ａ　：接続パッド、３１：エツチング用開口と
しての小孔、３２：エツチング用開口としての部分環状
溝、４０：空洞、５１：ダイアフラム形の弾性体膜、５
２：カンチレバー形の弾性体膜、６１；基板、６２：高
不純物濃度層、６３，６５，６９　：酸化膜、６４ニス
ペ一サ層、６６：エツチング用小孔、６８：電極膜、７
０．７１　：配線膜、Ｇ：誘電体分離ウェハに対する第 図 ５１５早伺」峯頑（ツイアフラム）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）一方の導電形の第１の半導体領域と、この第１の半
   導体領域と表面を共有しかつそれにより取り囲まれた他
   方の導電形の第２の半導体領域と、この第２の半導体領
   域の表面部に島状に作り込まれた一方の導電形の第３の
   半導体領域と、これらの半導体領域の表面を覆う絶縁膜
   とを設け、第２の半導体領域の表面上の絶縁膜に明けた
   開口を介して第２の半導体領域を他方の導電形に対し選
   択性を有するエッチング法により除去して空洞とし、絶
   縁膜の空洞上部分の少なくとも一部を弾性体膜としてそ
   の撓みを第１と第３の半導体領域相互間の静電容量の変
   化から検出するようにしたことを特徴とする静電容量形
   半導体センサ。 ２）請求項１に記載の半導体センサにおいて、第２の半
   導体領域が半導体基板上に成長されたエピタキシャル層
   により、第１の半導体領域がエピタキシャル層下の埋込
   層とエピタキシャル層の表面から埋込層に達するまで環
   状パターンで拡散されたウォール層によりそれぞれ構成
   されることを特徴とする静電容量形半導体センサ。 ３）請求項１に記載の半導体センサにおいて、第２の半
   導体領域が誘電体膜により誘電体分離された半導体基板
   により、第１の半導体領域がこの第２の半導体領域の誘
   電体膜と接する部分に拡散された埋込層によりそれぞれ
   構成されることを特徴とする静電容量形半導体センサ。 ４）請求項１に記載の半導体センサにおいて、第２の半
   導体領域の表面上の絶縁膜に環状に分布して明けた複数
   個の小孔を介して第２の半導体領域をエッチング法によ
   り除去して空洞とした後に小孔を保護膜により塞ぎ、空
   洞上の絶縁膜と保護膜からなる弾性体膜によってダイア
   フラムを構成することを特徴とする静電容量形半導体セ
   ンサ。 ５）請求項１に記載の半導体センサにおいて、第２の半
   導体領域の表面上の絶縁膜に明けた部分環状の溝を介し
   て第２の半導体領域をエッチング法により除去して空洞
   とし、絶縁膜の溝なし部分からなる弾性体膜によりカン
   チレバーを構成することを特徴とする静電容量形半導体
   センサ。