JPH04343275A - 圧力センサ素子 - Google Patents
圧力センサ素子Info
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- JPH04343275A JPH04343275A JP11485391A JP11485391A JPH04343275A JP H04343275 A JPH04343275 A JP H04343275A JP 11485391 A JP11485391 A JP 11485391A JP 11485391 A JP11485391 A JP 11485391A JP H04343275 A JPH04343275 A JP H04343275A
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- Pending
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Landscapes
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- Pressure Sensors (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は圧力を電気的に検出して
電気信号として出力する圧力センサ素子に関する。
電気信号として出力する圧力センサ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、特開平２−３６５７４号公報
には図５に示す如く、シリコン単結晶１０のＰ型不純物
濃度を１×１０１５／ｃｍ３ 〜１×１０２１／ｃｍ３
の範囲とし、このシリコン単結晶１０の（１１０）面
に圧力を加えるための台座１１を静電接合する。シリコ
ン単結晶１０の台座１１を中心とする四隅に入力電極１
２，１３と出力電極１４，１５とを設け、入力電極１２
，１３間に電流を流し、台座１１に加わる圧力に応じた
電極１４，１５間のシリコン単結晶１０の抵抗値の変化
を出力電極１４，１５間の電圧として検出する圧力セン
サがある。
には図５に示す如く、シリコン単結晶１０のＰ型不純物
濃度を１×１０１５／ｃｍ３ 〜１×１０２１／ｃｍ３
の範囲とし、このシリコン単結晶１０の（１１０）面
に圧力を加えるための台座１１を静電接合する。シリコ
ン単結晶１０の台座１１を中心とする四隅に入力電極１
２，１３と出力電極１４，１５とを設け、入力電極１２
，１３間に電流を流し、台座１１に加わる圧力に応じた
電極１４，１５間のシリコン単結晶１０の抵抗値の変化
を出力電極１４，１５間の電圧として検出する圧力セン
サがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のシリコン単結晶
１０は図６（Ａ）に示す如く、Ｎ型シリコン基板２０上
にＰ型エピタキシャル層２１を形成して用いるか、又は
図６（Ｂ）に示す如くＮ型シリコン基板２２上にＰ型拡
散層２３を形成して用いるかのいずれかの方法がとられ
ている。
１０は図６（Ａ）に示す如く、Ｎ型シリコン基板２０上
にＰ型エピタキシャル層２１を形成して用いるか、又は
図６（Ｂ）に示す如くＮ型シリコン基板２２上にＰ型拡
散層２３を形成して用いるかのいずれかの方法がとられ
ている。
【０００４】しかし、エピタキシャル成長の場合はウェ
ハをダイシングしたときに図６（Ａ）に示すＮ型基板２
０とＰ型エピタキシャル層２１とのＰＮ接合の界面２４
が露出し、この露出したＰＮ接合の界面２４にゴミ，チ
リ等の異物が付着して漏れ電流が増大し、圧力センサと
しての特性が劣化するという問題がある。
ハをダイシングしたときに図６（Ａ）に示すＮ型基板２
０とＰ型エピタキシャル層２１とのＰＮ接合の界面２４
が露出し、この露出したＰＮ接合の界面２４にゴミ，チ
リ等の異物が付着して漏れ電流が増大し、圧力センサと
しての特性が劣化するという問題がある。
【０００５】また、拡散による場合はダイシングにより
ＰＮ接合面の露出がなく、漏れ電流の心配はないが、拡
散では不純物濃度及び拡散の深さの制御性が悪く、±５
０％程度のバラツキが生じ、圧力センサとしての特性の
バラツキが大きいという問題があった。
ＰＮ接合面の露出がなく、漏れ電流の心配はないが、拡
散では不純物濃度及び拡散の深さの制御性が悪く、±５
０％程度のバラツキが生じ、圧力センサとしての特性の
バラツキが大きいという問題があった。
【０００６】本発明では、上記の点に鑑みなされたもの
で、基板とエピタキシャル層との界面を酸化膜で被覆す
ることにより、界面における漏れ電流がなく、不純物濃
度の制御性が良好なエピタキシャル層を用いることがで
き特性が安定した圧力センサ素子を提供することを目的
とする。
で、基板とエピタキシャル層との界面を酸化膜で被覆す
ることにより、界面における漏れ電流がなく、不純物濃
度の制御性が良好なエピタキシャル層を用いることがで
き特性が安定した圧力センサ素子を提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の圧力センサ素子
は、シリコン半導体の基板上に基板とは逆導電型のエピ
タキシャル層を基板の周縁部を残して形成し、基板上の
周縁部に酸化膜を形成し、エピタキシャル層の圧力変形
による抵抗変化を検出する電極をエピタキシャル層上に
設け、圧力を電気的に検出する。
は、シリコン半導体の基板上に基板とは逆導電型のエピ
タキシャル層を基板の周縁部を残して形成し、基板上の
周縁部に酸化膜を形成し、エピタキシャル層の圧力変形
による抵抗変化を検出する電極をエピタキシャル層上に
設け、圧力を電気的に検出する。
【０００８】
【作用】本発明においては、基板上に周縁部を残してエ
ピタキシャル層を形成し、周縁部に酸化膜を形成してい
るため、基板とエピタキシャル層とのＰＮ接合の界面が
露出することが防止され、界面にゴミ等が付着して漏れ
電流が生じることがなくなる。
ピタキシャル層を形成し、周縁部に酸化膜を形成してい
るため、基板とエピタキシャル層とのＰＮ接合の界面が
露出することが防止され、界面にゴミ等が付着して漏れ
電流が生じることがなくなる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の圧力センサ素子の一実施例の
断面構造図を示す。同図中、３０はＮ型シリコン基板で
あり、その表面にはＰ型エピタキシャル層３１が形成さ
れる。またシリコン基板３１上のエピタキシャル層３１
の周囲にはシリコン酸化膜３２が形成されてシリコン基
板３０とエピタキシャル層３１とのＰＮ接合の界面が露
出するのを防止している。
断面構造図を示す。同図中、３０はＮ型シリコン基板で
あり、その表面にはＰ型エピタキシャル層３１が形成さ
れる。またシリコン基板３１上のエピタキシャル層３１
の周囲にはシリコン酸化膜３２が形成されてシリコン基
板３０とエピタキシャル層３１とのＰＮ接合の界面が露
出するのを防止している。
【００１０】上記のエピタキシャル層３１はＰ型不純物
濃度を１×１０１５／ｃｍ３ 〜１×１０２１／ｃｍ３
として形成され、その結晶の（１１０）面上に図２に
示す如く台座１１を静電結合し、結晶の（００１）方向
より反時計方向に４５度の方向に距離ｂ＝１．２ｍｍを
隔てて一対の出力電極１４，１５を形成し、結晶の（０
０１）方向から時計方向に４５度の方向に幅Ｗ＝０．９
ｍｍの一対の入力電極１２，１３を形成する。
濃度を１×１０１５／ｃｍ３ 〜１×１０２１／ｃｍ３
として形成され、その結晶の（１１０）面上に図２に
示す如く台座１１を静電結合し、結晶の（００１）方向
より反時計方向に４５度の方向に距離ｂ＝１．２ｍｍを
隔てて一対の出力電極１４，１５を形成し、結晶の（０
０１）方向から時計方向に４５度の方向に幅Ｗ＝０．９
ｍｍの一対の入力電極１２，１３を形成する。
【００１１】ここで、図１の圧力センサ素子の第１実施
例の製造工程図を図３（Ａ）〜（Ｅ）に示す。まず酸化
工程でＮ型シリコンのウェハを３０’を酸化して図３（
Ａ）に示す如きウェハ３０’の両面に酸化膜（ＳｉＯ２
）３２，３２’を形成する。
例の製造工程図を図３（Ａ）〜（Ｅ）に示す。まず酸化
工程でＮ型シリコンのウェハを３０’を酸化して図３（
Ａ）に示す如きウェハ３０’の両面に酸化膜（ＳｉＯ２
）３２，３２’を形成する。
【００１２】次にリソグラフィ工程で、フォトエッチン
グ等のリソグラフィ技術を用いてウェハ３０’の表面の
素子形成領域の酸化膜３２を除去し、図３（Ｂ）に示す
如くウェハ３０’の表面を露出させる。このときウェハ
３０’の素子を形成しない面の酸化膜３２’は全て除去
する。
グ等のリソグラフィ技術を用いてウェハ３０’の表面の
素子形成領域の酸化膜３２を除去し、図３（Ｂ）に示す
如くウェハ３０’の表面を露出させる。このときウェハ
３０’の素子を形成しない面の酸化膜３２’は全て除去
する。
【００１３】エピタキシャル成長工程では図３（Ｃ）に
示す如くウェハ３０’上にＰ型エピタキシャル層３１を
成長させ、更に電極形成工程で図３（Ｄ）に示す如くこ
のエピタキシャル層３１上に電極１２，１３（及び１４
，１５）等を形成する。
示す如くウェハ３０’上にＰ型エピタキシャル層３１を
成長させ、更に電極形成工程で図３（Ｄ）に示す如くこ
のエピタキシャル層３１上に電極１２，１３（及び１４
，１５）等を形成する。
【００１４】この後、ダイシング工程でウェハ３０’を
図３（Ｅ）に示す如く酸化膜３２に沿ってダイシングす
ることにより圧力センサ素子のチップが得られる。
図３（Ｅ）に示す如く酸化膜３２に沿ってダイシングす
ることにより圧力センサ素子のチップが得られる。
【００１５】図４（Ａ）〜（Ｄ）は圧力センサ素子の第
２実施例の製造工程図を示す。まず、エピタキシャル成
長工程で図４（Ａ）に示す如くＮ型シリコンのウェハ３
０’表面にＰ型エピタキシャル層３１を成長させる。
２実施例の製造工程図を示す。まず、エピタキシャル成
長工程で図４（Ａ）に示す如くＮ型シリコンのウェハ３
０’表面にＰ型エピタキシャル層３１を成長させる。
【００１６】次に選択酸化工程でＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａ
ｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｌｉｃｏｎ）法
によりエピタキシャル層３１上に熱酸化によってシリコ
ン酸化膜を形成し、更にシリコン窒化膜を気相成長させ
、フォトレジストを用いてシリコン窒化膜をパターン形
成した後厚い酸化膜を形成しシリコン窒化膜及び薄い酸
化膜を除去して素子形成領域のエピタキシャル層３１を
露出させることにより、スクライブライン位置に図４（
Ｂ）に示す如くウェハ３０’に達する酸化膜３２’を形
成する。
ｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｌｉｃｏｎ）法
によりエピタキシャル層３１上に熱酸化によってシリコ
ン酸化膜を形成し、更にシリコン窒化膜を気相成長させ
、フォトレジストを用いてシリコン窒化膜をパターン形
成した後厚い酸化膜を形成しシリコン窒化膜及び薄い酸
化膜を除去して素子形成領域のエピタキシャル層３１を
露出させることにより、スクライブライン位置に図４（
Ｂ）に示す如くウェハ３０’に達する酸化膜３２’を形
成する。
【００１７】更に電極形成工程で、図４（Ｃ）に示す如
く、エピタキシャル層３１上に電極１２，１３（及び１
４，１５）等を形成する。
く、エピタキシャル層３１上に電極１２，１３（及び１
４，１５）等を形成する。
【００１８】この後、ダイシング工程でウェハ３０’を
図４（Ｄ）に示す如く酸化膜３２’に沿ってダイシング
することによって圧力センサ素子のチップが得られる。
図４（Ｄ）に示す如く酸化膜３２’に沿ってダイシング
することによって圧力センサ素子のチップが得られる。
【００１９】このように、基板３０上に周縁部を残して
エピタキシャル層３１が形成され、周縁部に酸化膜３２
又は３２’が形成されているため、基板３０とエピタキ
シャル層３２，３２’とのＰＮ接合の界面が露出するこ
とが防止され、界面にゴミ等が付着して漏れ電流が生じ
ることがなくなる。またエピタキシャル層３２，３２’
は不純物濃度及び深さの制御性が良好であるため、圧力
センサの特性が安定している。
エピタキシャル層３１が形成され、周縁部に酸化膜３２
又は３２’が形成されているため、基板３０とエピタキ
シャル層３２，３２’とのＰＮ接合の界面が露出するこ
とが防止され、界面にゴミ等が付着して漏れ電流が生じ
ることがなくなる。またエピタキシャル層３２，３２’
は不純物濃度及び深さの制御性が良好であるため、圧力
センサの特性が安定している。
【００２０】
【発明の効果】上述の如く、本発明の圧力センサ素子に
よれば、界面における漏れ電流がなく、不純物濃度の制
御性が良好なエピタキシャル層を用いることができ特性
が安定し、実用上きわめて有用である。
よれば、界面における漏れ電流がなく、不純物濃度の制
御性が良好なエピタキシャル層を用いることができ特性
が安定し、実用上きわめて有用である。
【図１】本発明素子の一実施例の断面構造図である。
【図２】本発明素子の一実施例の平面図である。
【図３】本発明素子の第１実施例の製造工程図である。
【図４】本発明素子の第２実施例の製造工程図である。
【図５】従来素子の一例の平面図である。
【図６】従来素子の各例の断面構造図である。
３０ 基板
３０’ウェハ
３１ エピタキシャル層
３２，３２’ 酸化膜
Claims (1)
- 【請求項１】 シリコン半導体の基板上に該基板とは
逆導電型のエピタキシャル層を該基板の周縁部を残して
形成し、該基板上の周縁部に酸化膜を形成し、該エピタ
キシャル層の圧力変形による抵抗変化を検出する電極を
該エピタキシャル層上に設け、圧力を電気的に検出する
ことを特徴とする圧力センサ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11485391A JPH04343275A (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 圧力センサ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11485391A JPH04343275A (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 圧力センサ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04343275A true JPH04343275A (ja) | 1992-11-30 |
Family
ID=14648344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11485391A Pending JPH04343275A (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 圧力センサ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04343275A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002243516A (ja) * | 2001-02-13 | 2002-08-28 | Denso Corp | 薄膜部を有するセンサの製造方法 |
-
1991
- 1991-05-20 JP JP11485391A patent/JPH04343275A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002243516A (ja) * | 2001-02-13 | 2002-08-28 | Denso Corp | 薄膜部を有するセンサの製造方法 |
| JP4639487B2 (ja) * | 2001-02-13 | 2011-02-23 | 株式会社デンソー | 薄膜部を有するセンサの製造方法 |
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