JPH0413868B2 - - Google Patents
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- JPH0413868B2 JPH0413868B2 JP61257977A JP25797786A JPH0413868B2 JP H0413868 B2 JPH0413868 B2 JP H0413868B2 JP 61257977 A JP61257977 A JP 61257977A JP 25797786 A JP25797786 A JP 25797786A JP H0413868 B2 JPH0413868 B2 JP H0413868B2
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- JP
- Japan
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- pressure sensor
- semiconductor pressure
- diaphragm
- wafer
- semiconductor
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Links
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Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
この発明はウエハプロセスにおける半導体圧力
センサの測定方法に関し、さらに詳細にいえば、
カテーテル先端に取り付けられる医療用の半導体
圧力センサに代表されるダイアフラム形の半導体
圧力センサの圧力感度の測定を可能にする半導体
圧力センサの測定方法に関する。
センサの測定方法に関し、さらに詳細にいえば、
カテーテル先端に取り付けられる医療用の半導体
圧力センサに代表されるダイアフラム形の半導体
圧力センサの圧力感度の測定を可能にする半導体
圧力センサの測定方法に関する。
＜従来の技術＞
半導体圧力センサは、シリコン等の半導体結晶
に機械的応力が加わると、ピエゾ抵抗効果により
大きな抵抗変化をすることに着目して開発された
ものであり、一般的には、シリコン単結晶体の表
面層に歪ゲージ抵抗体を拡散形成し、この歪ゲー
ジ抵抗体４つで、ホイーストンブリツジを組み、
シリコン単結晶体の裏面に凹部を形成し、薄い部
分をダイアフラムとし、表面の適所に電極を配置
したものである。そして、半導体圧力センサに圧
力が加わつた場合に、ダイアフラムが変形し、歪
ゲージ抵抗体の抵抗値がピエゾ抵抗効果により、
大きく変化し、圧力に比例したブリツジ出力を得
ることができる。
に機械的応力が加わると、ピエゾ抵抗効果により
大きな抵抗変化をすることに着目して開発された
ものであり、一般的には、シリコン単結晶体の表
面層に歪ゲージ抵抗体を拡散形成し、この歪ゲー
ジ抵抗体４つで、ホイーストンブリツジを組み、
シリコン単結晶体の裏面に凹部を形成し、薄い部
分をダイアフラムとし、表面の適所に電極を配置
したものである。そして、半導体圧力センサに圧
力が加わつた場合に、ダイアフラムが変形し、歪
ゲージ抵抗体の抵抗値がピエゾ抵抗効果により、
大きく変化し、圧力に比例したブリツジ出力を得
ることができる。
上記の半導体圧力センサは非常に小さく、特に
医療用においては、カテーテルの先端に複数個の
半導体圧力センサを取り付け、体内に挿入するこ
とから、温度補償回路及び圧力感度補償回路等の
周辺回路を組み込んだものでも、１チツプの１辺
が１mm程度以下の小さいものにする必要がある。
医療用においては、カテーテルの先端に複数個の
半導体圧力センサを取り付け、体内に挿入するこ
とから、温度補償回路及び圧力感度補償回路等の
周辺回路を組み込んだものでも、１チツプの１辺
が１mm程度以下の小さいものにする必要がある。
従つて、半導体圧力センサの表面からダイアフ
ラムに圧力を加えるとともに、半導体圧力センサ
の電極と測定プローブを接触させてブリツジ出力
の測定を行うことは、非常に困難である。
ラムに圧力を加えるとともに、半導体圧力センサ
の電極と測定プローブを接触させてブリツジ出力
の測定を行うことは、非常に困難である。
このため、従来において、半導体圧力センサを
ウエハプロセスにおいて測定する方法は、半導体
圧力センサのウエハをウエハステージ台上に載置
し、圧力を加えずに、ウエハの表面に作り込まれ
た電極と測定用のプローブとを接触させて、電気
的にのみ測定を行うというものであつた。
ウエハプロセスにおいて測定する方法は、半導体
圧力センサのウエハをウエハステージ台上に載置
し、圧力を加えずに、ウエハの表面に作り込まれ
た電極と測定用のプローブとを接触させて、電気
的にのみ測定を行うというものであつた。
＜発明が解決しようとする問題点＞
上記の方法では、ダイアフラムに圧力を加えた
状態における測定を行つていない為、イオン打ち
込み、エツチングプロセス等のプロセスにより各
半導体圧力センサに形成されるダイアフラムの厚
さ及び均一性に僅少なバラツキがあり、実際に加
えられる圧力対するダイアフラムの変形する度合
に僅少なバラツキが生じ、精度の高い測定を行え
ないという問題がある。又、このバラツキを防止
するために、ウエハを切り出した後、１チツプ毎
にダイアフラムに圧力を加えて圧力感度の測定を
行うことは、上述のようにチツプサイズが小さい
ので、実際問題として不可能であり、僅少なバラ
ツキを許容した状態で使用せざるをえないという
問題点があつた。さらには、センサチツプをパツ
ケージに実装した後、圧力感度を測定することが
考えられるが、所期の圧力感度を有していないも
のについては、パツケージを含めて廃棄しなけれ
ばならず、多大なコストの無駄に成るという問題
点があつた。
状態における測定を行つていない為、イオン打ち
込み、エツチングプロセス等のプロセスにより各
半導体圧力センサに形成されるダイアフラムの厚
さ及び均一性に僅少なバラツキがあり、実際に加
えられる圧力対するダイアフラムの変形する度合
に僅少なバラツキが生じ、精度の高い測定を行え
ないという問題がある。又、このバラツキを防止
するために、ウエハを切り出した後、１チツプ毎
にダイアフラムに圧力を加えて圧力感度の測定を
行うことは、上述のようにチツプサイズが小さい
ので、実際問題として不可能であり、僅少なバラ
ツキを許容した状態で使用せざるをえないという
問題点があつた。さらには、センサチツプをパツ
ケージに実装した後、圧力感度を測定することが
考えられるが、所期の圧力感度を有していないも
のについては、パツケージを含めて廃棄しなけれ
ばならず、多大なコストの無駄に成るという問題
点があつた。
＜発明の目的＞
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、ウエハプロセスにおいて、半導体圧力
センサの圧力感度の測定を簡単に行うことをチツ
サイズに拘わらず可能にする半導体圧力センサの
測定方法を提供することを目的としている。
のであり、ウエハプロセスにおいて、半導体圧力
センサの圧力感度の測定を簡単に行うことをチツ
サイズに拘わらず可能にする半導体圧力センサの
測定方法を提供することを目的としている。
＜問題点を解決する為の手段＞
上記の目的を達成するための、この発明の半導
体圧力センサの測定方法は、ウエハステージ台に
少なくとも１個の真空吸引用の孔を設け、この孔
を通して上記ダイアフラム形の半導体圧力センサ
の裏面側とウエハステージとの間の空気を真空吸
引して、ダイアフラムを変形させるとともに、半
導体圧力センサの表面側から半導体圧力センサの
圧力感度を測定するものである。
体圧力センサの測定方法は、ウエハステージ台に
少なくとも１個の真空吸引用の孔を設け、この孔
を通して上記ダイアフラム形の半導体圧力センサ
の裏面側とウエハステージとの間の空気を真空吸
引して、ダイアフラムを変形させるとともに、半
導体圧力センサの表面側から半導体圧力センサの
圧力感度を測定するものである。
＜作 用＞
以上の半導体圧力センサの測定方法であれば、
ウエハステージ台上にウエハを載置し、ウエハス
テージ台に設けられた孔を利用して半導体圧力セ
ンサの裏面側からダイアフラムを真空吸引するこ
とにより、ダイアフラムが負圧を受けて変形す
る。そして、この変形した状態における半導体圧
力センサの電気的出力、即ち、半導体圧力センサ
の圧力感度を表面に形成された電極を利用して測
定することができる。
ウエハステージ台上にウエハを載置し、ウエハス
テージ台に設けられた孔を利用して半導体圧力セ
ンサの裏面側からダイアフラムを真空吸引するこ
とにより、ダイアフラムが負圧を受けて変形す
る。そして、この変形した状態における半導体圧
力センサの電気的出力、即ち、半導体圧力センサ
の圧力感度を表面に形成された電極を利用して測
定することができる。
従つて、ダイアフラムに表面から加えた圧力に
相当する負圧を、裏側からダイアフラムを真空吸
引して発生させ、電気的出力を測定することによ
り、ウエハプロセスにおいて半導体圧力センサの
圧力感度の測定を行うことができる。
相当する負圧を、裏側からダイアフラムを真空吸
引して発生させ、電気的出力を測定することによ
り、ウエハプロセスにおいて半導体圧力センサの
圧力感度の測定を行うことができる。
＜実施例＞
以下、実施例を示す添付図面によつて詳細に説
明する。
明する。
第２図は、半導体圧力センサを示し、半導体圧
力センサ１は、全体の厚さは略400μmの非常に小
さいものであり、シリコン単結晶体１１の表面層
に歪ゲージ抵抗体１２１，１２２，１２３，１２
４を拡散形成し、この歪ゲージ抵抗体４つを拡散
リード部１３により直列接続し、拡散リード部１
３と連続させAlパツド１４１，１４２，１４３，
１４４，１４５が形成されている。そして、シリ
コン単結晶体１１の裏面に凹部１５を形成し、薄
い部分（厚みが10〜30μm）をダイアフラム１６
としている。
力センサ１は、全体の厚さは略400μmの非常に小
さいものであり、シリコン単結晶体１１の表面層
に歪ゲージ抵抗体１２１，１２２，１２３，１２
４を拡散形成し、この歪ゲージ抵抗体４つを拡散
リード部１３により直列接続し、拡散リード部１
３と連続させAlパツド１４１，１４２，１４３，
１４４，１４５が形成されている。そして、シリ
コン単結晶体１１の裏面に凹部１５を形成し、薄
い部分（厚みが10〜30μm）をダイアフラム１６
としている。
第１図は、この発明の半導体圧力センサの測定
方法を示す概略断面図であり、ウエハステージ台
２は、ステンレス、合成樹脂等の板材２１上に、
軟質性合成樹脂（具体的には、スチレン、ブダジ
エン、あるいはシリコンゴム等）からなる厚さ
10μmオーダの真空洩れ防止用の封止材２２を有
し、そして、ウエハステージ台２の適所に上記半
導体圧力センサ１の凹部１５を真空吸引するため
の貫通孔３を少なくとも１つ設けている。
方法を示す概略断面図であり、ウエハステージ台
２は、ステンレス、合成樹脂等の板材２１上に、
軟質性合成樹脂（具体的には、スチレン、ブダジ
エン、あるいはシリコンゴム等）からなる厚さ
10μmオーダの真空洩れ防止用の封止材２２を有
し、そして、ウエハステージ台２の適所に上記半
導体圧力センサ１の凹部１５を真空吸引するため
の貫通孔３を少なくとも１つ設けている。
そして、上記貫通孔３の上方に測定用プローブ
４を位置させるとともに、上記貫通孔３の上に半
導体圧力センサ１の凹部１５を位置させ、半導体
圧力センサ１の表面に設けたAlパツド１４１，
１４５とAlパツド１４３（ブリツジ入力端子
間）、及Alパツド１４２とAlパツド１４１（ブリ
ツジ出力端子間）に測定用プローブ４を接触させ
ている。
４を位置させるとともに、上記貫通孔３の上に半
導体圧力センサ１の凹部１５を位置させ、半導体
圧力センサ１の表面に設けたAlパツド１４１，
１４５とAlパツド１４３（ブリツジ入力端子
間）、及Alパツド１４２とAlパツド１４１（ブリ
ツジ出力端子間）に測定用プローブ４を接触させ
ている。
尚、ウエハステージ台２の貫通孔３と測定用プ
ローブ４との間にウエハ５に形成された半導体圧
力センサ１の凹部１５を位置させるには、ウエハ
ステージ台２と測定プローブ４を固定しておい
て、ウエハ５を移動させ、或は、ウエハ５を固定
しておいて、ウエハステージ台２及び測定プロー
ブ４を移動させればよい。
ローブ４との間にウエハ５に形成された半導体圧
力センサ１の凹部１５を位置させるには、ウエハ
ステージ台２と測定プローブ４を固定しておい
て、ウエハ５を移動させ、或は、ウエハ５を固定
しておいて、ウエハステージ台２及び測定プロー
ブ４を移動させればよい。
上記のウエハ５とウエハステージ台２とを相対
的に移動させることにより圧力感度の測定を行う
場合には、ウエハステージ台２には、貫通孔３を
１個だけ形成しておけばよい。また、ウエハ５に
形成された半導体圧力センサ１の個数と同じ個数
の貫通孔３を設けた場合には、測定用プローブ４
の個数も増加させねばならず、測定回路が複雑化
するが、ウエハ５の相対的移動が不要となり、測
定時間を短縮することができる。
的に移動させることにより圧力感度の測定を行う
場合には、ウエハステージ台２には、貫通孔３を
１個だけ形成しておけばよい。また、ウエハ５に
形成された半導体圧力センサ１の個数と同じ個数
の貫通孔３を設けた場合には、測定用プローブ４
の個数も増加させねばならず、測定回路が複雑化
するが、ウエハ５の相対的移動が不要となり、測
定時間を短縮することができる。
従つて、ウエハ５に形成された半導体圧力セン
サ１の個数を越えないように、適宜数個の貫通孔
３をウエハステージ台２に形成することにより、
構成の複雑化、及び測定回数の増加を最適条件と
なるようにすることができる。
サ１の個数を越えないように、適宜数個の貫通孔
３をウエハステージ台２に形成することにより、
構成の複雑化、及び測定回数の増加を最適条件と
なるようにすることができる。
上記の如く、ウエハ５をウエハステージ台２上
に載置し、貫通孔３を利用して半導体圧力センサ
１の裏面に形成された凹部１５を真空吸引すれ
ば、ウエハステージ台２上の封止材２２がシリコ
ン結晶体１１とウエハステージ台(2)との接合部か
らの真空洩れを防止し、半導体圧力センサ１の凹
部１５に表面から圧力を加えた状態に相当する負
圧を発生させるので、ダイアフラム１６が表面側
から圧力を受けた場合と同様に変形し、圧力感度
を測定することができる。
に載置し、貫通孔３を利用して半導体圧力センサ
１の裏面に形成された凹部１５を真空吸引すれ
ば、ウエハステージ台２上の封止材２２がシリコ
ン結晶体１１とウエハステージ台(2)との接合部か
らの真空洩れを防止し、半導体圧力センサ１の凹
部１５に表面から圧力を加えた状態に相当する負
圧を発生させるので、ダイアフラム１６が表面側
から圧力を受けた場合と同様に変形し、圧力感度
を測定することができる。
第３図は、上記ダイアフラム１６が変形した状
態を示し、第４図に示すブリツジ回路を構成する
４つの歪ゲージ抵抗体１２１，１２２，１２３，
１２４の内、ダイアフラム１６の中央部に拡散さ
れた歪ゲージ抵抗体１２１，１２３は、ダイアフ
ラム１６の変形にともなつて圧縮され、ダイアフ
ラム１６の周辺部に拡散された歪ゲージ抵抗体１
２２，１２４は、ダイアフラム１６の変形にとも
なつて伸張される。
態を示し、第４図に示すブリツジ回路を構成する
４つの歪ゲージ抵抗体１２１，１２２，１２３，
１２４の内、ダイアフラム１６の中央部に拡散さ
れた歪ゲージ抵抗体１２１，１２３は、ダイアフ
ラム１６の変形にともなつて圧縮され、ダイアフ
ラム１６の周辺部に拡散された歪ゲージ抵抗体１
２２，１２４は、ダイアフラム１６の変形にとも
なつて伸張される。
上記の歪ゲージ抵抗体として、圧縮応力に比例
して抵抗値が増加するものを利用し、歪ゲージ低
抗体１２１，１２２，１２３，１２４の抵抗値を
それぞれ、R1、R2、R3、R4とすると、ダイア
フラム１６の変形にともなつて、R2、R4は増加
し、R1、R3は減少する。即ち、R2の端子間電位
V1は増加し、R3の端子間電位V2は減少する。
して抵抗値が増加するものを利用し、歪ゲージ低
抗体１２１，１２２，１２３，１２４の抵抗値を
それぞれ、R1、R2、R3、R4とすると、ダイア
フラム１６の変形にともなつて、R2、R4は増加
し、R1、R3は減少する。即ち、R2の端子間電位
V1は増加し、R3の端子間電位V2は減少する。
従つて、ダイアフラム１６の変形に比例してブ
リツジ出力、即ち、V1−V2は増加する。
リツジ出力、即ち、V1−V2は増加する。
上記ブリツジ出力を、半導体圧力センサ１の
Alパツド１４を利用して測定プローブ４により
測定を行うことにより、ウエハ５を１チツプ毎に
切り出す前に半導体圧力センサ１の圧力感度の測
定を、チツプサイズの大きさに拘わらず簡単に行
うことができる。
Alパツド１４を利用して測定プローブ４により
測定を行うことにより、ウエハ５を１チツプ毎に
切り出す前に半導体圧力センサ１の圧力感度の測
定を、チツプサイズの大きさに拘わらず簡単に行
うことができる。
以上要約すれば、電気的測定は半導体圧力セン
サ１の表面側から行い、圧力を加えるのは、半導
体圧力センサ１の裏面側から行うことにより、ウ
エハプロセスにおいて半導体圧力センサ１の圧力
感度の測定を行つている。
サ１の表面側から行い、圧力を加えるのは、半導
体圧力センサ１の裏面側から行うことにより、ウ
エハプロセスにおいて半導体圧力センサ１の圧力
感度の測定を行つている。
＜発明の効果＞
以上のように、この発明の半導体圧力センサの
測定方法によれば、ウエハステージ台の真空吸引
用の孔により、ダイアフラムの表面に加えられる
圧力に対応した負圧をダイアフラムの裏面側に発
生ささせ、半導体圧力センサのダイアフラムを変
形させることができるので、この状態において電
気的出力を測定することにより、ウエハプロセス
において半導体圧力センサの圧力感度の測定を行
うことが可能になり、半導体圧力センサの測定工
程の簡略化及びコストダウンを達成することがで
きるという特有の効果を奏する。
測定方法によれば、ウエハステージ台の真空吸引
用の孔により、ダイアフラムの表面に加えられる
圧力に対応した負圧をダイアフラムの裏面側に発
生ささせ、半導体圧力センサのダイアフラムを変
形させることができるので、この状態において電
気的出力を測定することにより、ウエハプロセス
において半導体圧力センサの圧力感度の測定を行
うことが可能になり、半導体圧力センサの測定工
程の簡略化及びコストダウンを達成することがで
きるという特有の効果を奏する。
第１図は、この発明の半導体圧力センサの測定
方法の実施例を示す概略断面、第２図は、半導体
圧力センサの平面図及び正面断面図。第３図は、
半導体圧力センサに圧力を加えた状態図、第４図
は、半導体圧力センサの電気的構成を示す電気回
路図。 １…半導体圧力センサ、２…ウエハステージ
台、３…貫通孔、４…測定用プローブ、５…ウエ
ハ、１６…ダイアフラム。
方法の実施例を示す概略断面、第２図は、半導体
圧力センサの平面図及び正面断面図。第３図は、
半導体圧力センサに圧力を加えた状態図、第４図
は、半導体圧力センサの電気的構成を示す電気回
路図。 １…半導体圧力センサ、２…ウエハステージ
台、３…貫通孔、４…測定用プローブ、５…ウエ
ハ、１６…ダイアフラム。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ダイアフラム形の半導体圧力センサを形成し
たウエハをウエハステージ台上にセツトして、半
導体圧力センサの特性を測定する方法において、
ウエハステージ台に少なくとも１個の真空吸引用
の孔を設け、この孔を通して上記ダイアフラム形
の半導体圧力センサの裏面側とウエハステージと
の間の空気を真空吸引して、ダイアフラムを変形
させるとともに、半導体圧力センサの表面側から
半導体圧力センサの圧力感度を測定することを特
徴とする半導体圧力センサの測定方法。 ２ ウエハステージ台上でウエハを移動させて、
半導体圧力センサの圧力感度を順次測定する上記
特許請求の範囲第１項記載の半導体圧力センサの
測定方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61257977A JPS63110672A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 半導体圧力センサの測定方法 |
| EP87115355A EP0265816B1 (en) | 1986-10-28 | 1987-10-20 | Method of measuring semiconductor pressure sensor |
| DE8787115355T DE3772514D1 (de) | 1986-10-28 | 1987-10-20 | Messverfahren fuer einen halbleiter-druckmessfuehler. |
| US07/110,863 US4825684A (en) | 1986-10-28 | 1987-10-21 | Method of testing semiconductor pressure sensor |
| KR1019870011773A KR910001249B1 (ko) | 1986-10-28 | 1987-10-23 | 반도체압력센서의 측정방법 |
| AU80186/87A AU595945B2 (en) | 1986-10-28 | 1987-10-27 | Method of testing semiconductor pressure sensor |
| CA000550325A CA1308933C (en) | 1986-10-28 | 1987-10-27 | Method of measuring semiconductor pressure sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61257977A JPS63110672A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 半導体圧力センサの測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63110672A JPS63110672A (ja) | 1988-05-16 |
| JPH0413868B2 true JPH0413868B2 (ja) | 1992-03-11 |
Family
ID=17313833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61257977A Granted JPS63110672A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 半導体圧力センサの測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63110672A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5083534A (en) * | 1989-04-05 | 1992-01-28 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Spiral spring type starter apparatus for an internal combustion engine |
| US7525287B2 (en) | 2004-10-08 | 2009-04-28 | Husqvarna Zenoah Co., Ltd. | Battery pack for driving electric motor of compact engine starting device, engine starting device driven by the battery pack, and manual working machine having the engine starting device |
| CN101375050A (zh) | 2006-02-01 | 2009-02-25 | 富世华智诺株式会社 | 用于具有小型电动机的手工工作机器的发动机起动装置和安装有这种发动机起动装置的手工工作机器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57155742A (en) * | 1981-03-23 | 1982-09-25 | Hitachi Ltd | Wafer prober |
| JPS61149316A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-08 | 株式会社豊田中央研究所 | 圧力センサウエハの切断方法 |
-
1986
- 1986-10-28 JP JP61257977A patent/JPS63110672A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57155742A (en) * | 1981-03-23 | 1982-09-25 | Hitachi Ltd | Wafer prober |
| JPS61149316A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-08 | 株式会社豊田中央研究所 | 圧力センサウエハの切断方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63110672A (ja) | 1988-05-16 |
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