JPH05114744A - Method of manufacturing semiconductor pressure sensor - Google Patents

Method of manufacturing semiconductor pressure sensor

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JPH05114744A
JPH05114744A JP8453391A JP8453391A JPH05114744A JP H05114744 A JPH05114744 A JP H05114744A JP 8453391 A JP8453391 A JP 8453391A JP 8453391 A JP8453391 A JP 8453391A JP H05114744 A JPH05114744 A JP H05114744A
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JP
Japan
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layer
single crystal
main surface
surface side
pressure sensor
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Application number
JP8453391A
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Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Ishikiriyama
衛 石切山
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication of JPH05114744A publication Critical patent/JPH05114744A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a method of manufacturing a semiconductor pressure sensor, which is capable of obtaining the sensor having a superior controllability of the thickness of a diaphragm and a high-accuracy and stable quality. CONSTITUTION:A semiconductor pressure sensor is manufactured by such a method in which a second single crystal silicon substrate 103 formed with a first thermal oxide film 104 is joined to the main surface of a first single crystal silicon substrate 101 formed with a p<-> diffused layer 102, an n-type epitaxial layer 106 is formed on the layer 102, impurities are diffused into this layer 106 to form piezoresistance elements 108 and after that, the substrate 103 is removed by etching until this layer 102 is exposed using the layer 102 as an etching stop layer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はシリコン半導体のもつ
ピエゾ抵抗効果を利用した半導体圧力センサの製造方法
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor pressure sensor utilizing the piezoresistive effect of a silicon semiconductor.

【0002】[0002]

【従来の技術】シリコン圧力センサは小型軽量で高性
能,応答性に優れていることから、自動車,計測,FA
分野等で多用されるようになってきている。
2. Description of the Related Art Silicon pressure sensors are compact, lightweight, have high performance and excellent responsiveness, so
It is becoming more frequently used in the field.

【0003】この種の装置は「集積化容量形圧力セン
サ」{電気学会論文誌C.109巻12月号(820P
P)平成元年}に開示されるものがあり、シリコン基板
の一部を薄くしたシリコンダイヤフラム上に形成したピ
エゾ抵抗素子の圧力による抵抗変化を利用して圧力を検
出する構成が一般的である。
This type of device is called an "integrated capacitive pressure sensor" {The Institute of Electrical Engineers of Japan, C.I. Volume 109 December issue (820P
(P) Heisei 1)}, and it is common to detect the pressure by using the resistance change due to the pressure of the piezoresistive element formed on the silicon diaphragm where a part of the silicon substrate is thinned. ..

【0004】以下、図2(a)〜図2(e)に基づいて
この種の圧力センサの製造方法を説明する。
A method of manufacturing this type of pressure sensor will be described below with reference to FIGS. 2 (a) to 2 (e).

【0005】先ず、図2(a)に示すように、(10
0)結晶方位面を有するP型単結晶シリコン基板201
の一方の主表面側のバイポーラ素子形成領域にN型の高
濃度不純物を含んだN+ 埋込層202を形成する。
First, as shown in FIG.
0) P-type single crystal silicon substrate 201 having a crystal orientation plane
An N + buried layer 202 containing N-type high-concentration impurities is formed in the bipolar element formation region on the one main surface side.

【0006】次いで、このN+ 埋込層202を含む一方
の主表面側のピエゾ抵抗形成領域にP型の高濃度不純物
を含んだP+ 埋込層203を形成する。
Then, a P + buried layer 203 containing a P-type high-concentration impurity is formed in the piezoresistive region on the one main surface side including the N + buried layer 202.

【0007】次に、図2(b)に示すように、N+ 埋込
層202とP+ 埋込層203を含む一方の主表面上にN
型エピタキシャル層204を形成する。
Next, as shown in FIG. 2B, N is formed on one main surface including the N + buried layer 202 and the P + buried layer 203.
A type epitaxial layer 204 is formed.

【0008】次いで、N+ 埋込層202周辺のN型エピ
タキシャル層204の主表面側よりP型の高濃度不純物
を拡散し、N型エピタキシャル層204の主表面からP
型単結晶シリコン基板201まで到達するP+ 分離層2
05を形成する。
Then, a P-type high concentration impurity is diffused from the main surface side of the N-type epitaxial layer 204 around the N + buried layer 202, and P is added from the main surface of the N-type epitaxial layer 204.
Type P + separation layer 2 reaching the single crystal silicon substrate 201
Form 05.

【0009】次に、公知のLSI製造技術を用いて、図
2(c)に示すように、P型の不純物を拡散して形成さ
れたピエゾ抵抗素子206とP型、N型の不純物を順次
拡散して形成された、バイポーラ型トランジスタに代表
される能動素子207を形成する。
Next, using a known LSI manufacturing technique, as shown in FIG. 2C, a piezoresistive element 206 formed by diffusing P-type impurities and P-type and N-type impurities are sequentially formed. An active element 207 represented by a bipolar transistor is formed by diffusion.

【0010】前述の拡散層の形成工程において、ピエゾ
抵抗素子206、能動素子207を含むN型エピタキシ
ャル層204の主表面側およびP型単結晶シリコン基板
201の反対側の主表面側に酸化膜208が形成され
る。
In the step of forming the diffusion layer described above, an oxide film 208 is formed on the main surface side of the N-type epitaxial layer 204 including the piezoresistive element 206 and the active element 207 and the main surface side opposite to the P-type single crystal silicon substrate 201. Is formed.

【0011】次に、図2(d)に示すように、N型エピ
タキシャル層204上の酸化膜208を開孔して、コン
タクト孔209を開孔し、次いで電極配線210、表面
保護膜211、および裏面保護膜212を形成する。
Next, as shown in FIG. 2D, an oxide film 208 on the N-type epitaxial layer 204 is opened to form a contact hole 209, and then an electrode wiring 210, a surface protective film 211, And the back surface protection film 212 is formed.

【0012】次に、図2(e)に示すように、P型単結
晶シリコン基板201の反対の主表面側に形成された裏
面保護膜212と酸化膜208のピエゾ抵抗素子206
形成領域の裏面に該当する領域を開口してから、アルカ
リ異方性エッチング等により、その先端部がP+ 埋込層
203に到達するまでP型単結晶シリコン基板201を
エッチングにより除去し、ダイヤフラム213を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 2E, a piezoresistive element 206 having a back surface protective film 212 and an oxide film 208 formed on the opposite main surface side of the P-type single crystal silicon substrate 201.
After opening a region corresponding to the back surface of the formation region, the P-type single crystal silicon substrate 201 is removed by etching until the tip reaches the P + buried layer 203 by alkaline anisotropic etching or the like, and the diaphragm 213 is formed.

【0013】このとき、ダイヤフラム213の厚さを精
度よく制御するためにP+ 埋込層203を形成してあ
り、このP+ 埋込層203の不純物濃度を約1×1019
atoms/cm3 以上に設定することにより、アルカリ異方性
エッチングが停止するという不純物濃度依存性を利用し
ている。このようにして、ダイヤフラム上にピエゾ抵抗
素子を配した半導体圧力センサが形成される。
At this time, the P + buried layer 203 is formed in order to control the thickness of the diaphragm 213 with high accuracy, and the impurity concentration of the P + buried layer 203 is set to about 1 × 10 19.
The impurity concentration dependency that the alkali anisotropic etching is stopped by setting the atoms / cm 3 or more is used. In this way, a semiconductor pressure sensor in which a piezoresistive element is arranged on the diaphragm is formed.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上述
べた製造方法では、P+ 埋込層203を形成した後、P
+ 分離層205やピエゾ抵抗素子206、バイポーラ型
トランジスタ素子等の能動素子207を拡散技術にて形
成しているため、P+ 埋込層203自身も拡散され不純
物濃度が低下する。
However, in the manufacturing method described above, after the P + buried layer 203 is formed, the P +
Since the + isolation layer 205, the piezoresistive element 206, and the active element 207 such as a bipolar transistor element are formed by the diffusion technique, the P + buried layer 203 itself is also diffused and the impurity concentration is lowered.

【0015】このため、ダイヤフラム213の形成のた
めのエッチング時に、1×1019atoms/cm3 以上の不純
物濃度を保持することが困難であり、エッチング停止層
として充分機能しないことにより、ダイヤフラム213
の厚さがばらつくという問題があった。
Therefore, it is difficult to maintain an impurity concentration of 1 × 10 19 atoms / cm 3 or more during etching for forming the diaphragm 213, and the diaphragm 213 does not function sufficiently as an etching stop layer.
There was a problem that the thickness of the fluctuated.

【0016】また、ダイヤフラム213の厚さはピエゾ
抵抗素子206の抵抗値変化に強く影響を及ぼすため、
従来例に示される方法は上記理由により満足できるもの
ではなく、したがって高精度の半導体圧力センサを得る
ことは難しかった。
Since the thickness of the diaphragm 213 has a strong influence on the change in the resistance value of the piezoresistive element 206,
The method shown in the conventional example is not satisfactory for the above reason, and thus it has been difficult to obtain a highly accurate semiconductor pressure sensor.

【0017】また、P+ 埋込層203をエッチング停止
層として機能させた時の問題点について工程条件を例示
し説明する。例えばN型エピタキシャル層204を厚さ
20μm 形成した場合、P+ 分離層205の拡散におい
て1200℃25時間程度の熱処理が必要となる。
Further, a process condition will be described as an example of a problem when the P + buried layer 203 functions as an etching stop layer. For example, when the N-type epitaxial layer 204 is formed to a thickness of 20 μm, heat treatment at 1200 ° C. for about 25 hours is required for diffusion of the P + separation layer 205.

【0018】この熱処理条件下でP+ 埋込層の不純物濃
度1×1019atoms/cm3 以上を保持するためのP+ 埋込
層形成直後の不純物濃度条件は2×1020atoms/cm3
上である。
Under this heat treatment condition, the impurity concentration condition immediately after the formation of the P + buried layer is 2 × 10 20 atoms / cm 3 in order to maintain the impurity concentration of the P + buried layer of 1 × 10 19 atoms / cm 3 or more. That is all.

【0019】しかし、この不純物濃度条件では、P+
離層形成時の熱処理でP+ 埋込層がN型エピタキシャル
層204の主表面側まで拡散されてしまい、ピエゾ抵抗
素子206が形成出来なくなるという問題があり、圧力
センサと出力信号処理回路とのワンチップ化が困難であ
った。
However, under this impurity concentration condition, the P + buried layer is diffused to the main surface side of the N type epitaxial layer 204 by the heat treatment for forming the P + isolation layer, and the piezoresistive element 206 cannot be formed. There was a problem, and it was difficult to integrate the pressure sensor and the output signal processing circuit into a single chip.

【0020】この発明は前記従来技術が持っている問題
点のうち、P+ 埋込層の不純物濃度低下によるダイヤフ
ラム形成時のエッチング停止性の低下に起因するダイヤ
フラム厚さにばらつきを生じるという問題点について解
決した半導体圧力センサの製造方法を提供するものであ
る。
Among the problems of the above-mentioned prior art, the present invention has a problem that the diaphragm thickness varies due to the deterioration of the etching stopping property at the time of diaphragm formation due to the decrease of the impurity concentration of the P + buried layer. The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor pressure sensor, which has been solved.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】この発明は前記問題点を
解決するために、半導体圧力センサの製造方法におい
て、P型半導体層を含む第1の単結晶半導体基板の主表
面側に酸化膜を表面側に形成した第2の単結晶半導体基
板を張り合わせた後に、第1の単結晶半導体基板の反対
の主表面側よりP型半導体層が露出するまで第1の単結
晶半導体基板を除去する工程と、P型半導体層の露出さ
れた主表面側にN型結晶半導体層を形成して、このN型
単結晶半導体層にピエゾ抵抗素子を形成する工程と、第
2の単結晶半導体基板の反対の主表面の所定位置より酸
化膜が露出するまでこの単結晶半導体基板の一部を除去
する工程とを導入したものである。
In order to solve the above problems, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor pressure sensor, wherein an oxide film is formed on the main surface side of a first single crystal semiconductor substrate including a P-type semiconductor layer. After bonding the second single crystal semiconductor substrate formed on the front surface side, removing the first single crystal semiconductor substrate until the P-type semiconductor layer is exposed from the main surface side opposite to the first single crystal semiconductor substrate And a step of forming an N-type crystal semiconductor layer on the exposed main surface side of the P-type semiconductor layer and forming a piezoresistive element on the N-type single crystal semiconductor layer, and a step opposite to the second single crystal semiconductor substrate. And a step of removing a part of the single crystal semiconductor substrate until the oxide film is exposed from a predetermined position on the main surface.

【0022】[0022]

【作用】この発明によれば、半導体圧力素子の製造方法
において、以上のような工程を導入したので、第1の単
結晶半導体基板の主表面側にP型拡散層を形成し、主表
面側に酸化膜を形成した第2の単結晶半導体基板をP型
拡散層を含む第1の単結晶半導体基板の主表面側に張り
合わせた後、第1の単結晶半導体基板の反対の主表面側
よりP型拡散層をエッチング停止層としてエッチングに
より除去し、P型拡散層を露出させ、P型拡散層上にN
型エピタキシャル層を形成する。このN型エピタキシャ
ル層内にピエゾ抵抗素子を形成した後に、第2の単結晶
半導体基板の反対の主表面側より酸化膜をエッチング停
止層として、エッチング除去することにより、ダイヤフ
ラムを形成し、したがって、前記問題点を除去できる。
According to the present invention, since the steps described above are introduced in the method for manufacturing a semiconductor pressure element, the P-type diffusion layer is formed on the main surface side of the first single crystal semiconductor substrate, and the main surface side is formed. After adhering the second single crystal semiconductor substrate having an oxide film formed thereon to the main surface side of the first single crystal semiconductor substrate including the P-type diffusion layer, from the opposite main surface side of the first single crystal semiconductor substrate The P-type diffusion layer is removed as an etching stop layer by etching to expose the P-type diffusion layer, and an N-layer is formed on the P-type diffusion layer.
A type epitaxial layer is formed. After forming the piezoresistive element in the N-type epitaxial layer, the diaphragm is formed by etching away the oxide film as the etching stop layer from the opposite main surface side of the second single crystal semiconductor substrate, and thus, The above problems can be eliminated.

【0023】[0023]

【実施例】以下この発明の半導体圧力センサの製造方法
の一実施例について、図面に基づき説明する。図1
(a)ないし図1(g)はその一実施例の工程説明図で
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of a method for manufacturing a semiconductor pressure sensor of the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1
FIGS. 1A to 1G are process explanatory views of one embodiment.

【0024】先ず、図1(a)に示すように、例えば
(100)結晶方位面を有する第1の単結晶半導体基板
として、第1の単結晶シリコン基板101の主表面側に
例えば接合深さ3μm 、不純物濃度5×1019atoms/cm
3 の高濃度のP+ 拡散層102を形成する。
First, as shown in FIG. 1A, as a first single crystal semiconductor substrate having a (100) crystal orientation plane, for example, a junction depth is formed on the main surface side of a first single crystal silicon substrate 101. 3 μm, impurity concentration 5 × 10 19 atoms / cm
3 of a high concentration of P + to form a diffusion layer 102.

【0025】次に、図1(b)に示すように、例えば
(100)結晶方位面を有する第2の単結晶半導体基板
として、第2の単結晶シリコン基板103の表面露出部
に酸化膜として、第1の熱酸化膜104を形成する。
Next, as shown in FIG. 1B, for example, as a second single crystal semiconductor substrate having a (100) crystal orientation plane, an oxide film is formed on the exposed surface of the second single crystal silicon substrate 103. , The first thermal oxide film 104 is formed.

【0026】しかる後に、日経マイクロバデイス198
8、3月号P82〜98「ウエハ張り合わせ技術」に開
示されているような公知のウエハ張り合せ技術にて、第
1の単結晶シリコン基板101の主表面側と第2の単結
晶シリコン基板103の主表面側同志を張り合わせる。
After that, Nikkei Microbody 198
In August and March, P82-98 “Wafer bonding technology”, a known wafer bonding technology is used, and the main surface side of the first single crystal silicon substrate 101 and the second single crystal silicon substrate 103 are processed. Stick together the main surface side comrades.

【0027】ここで、ウエハ張り合わせ条件について詳
細に説明する。先ず、第1の単結晶シリコン基板101
と第2の単結晶シリコン基板103の主表面を例えば過
水硫酸溶液を用いて洗浄し、親水性にする。
Now, the wafer bonding conditions will be described in detail. First, the first single crystal silicon substrate 101
Then, the main surface of the second single crystal silicon substrate 103 is washed with, for example, a perhydrogen sulfuric acid solution to make it hydrophilic.

【0028】次に、清浄な室温雰囲気中にて第1の単結
晶シリコン基板101、第2の単結晶シリコン基板10
3の主表面同志を接触させる。しかる後に、例えば窒素
雰囲気中にて1100℃120分の熱処理を施すことに
より、150Kg/cm2以上の引っ張り強度のウエハ接合が
実現できる。
Next, the first single crystal silicon substrate 101 and the second single crystal silicon substrate 10 in a clean room temperature atmosphere.
The three main surfaces are brought into contact with each other. Thereafter, for example, by performing heat treatment at 1100 ° C. for 120 minutes in a nitrogen atmosphere, wafer bonding with a tensile strength of 150 kg / cm 2 or more can be realized.

【0029】また、第2の単結晶シリコン基板103の
主表面側に形成した第1の熱酸化膜104の膜厚は、そ
の熱酸化膜の応力による後に形成する圧力センサへの影
響を考慮して、3000Å程度に設定する。
Further, the thickness of the first thermal oxide film 104 formed on the main surface side of the second single crystal silicon substrate 103 takes into consideration the influence of the stress of the thermal oxide film on the pressure sensor formed later. Set to about 3000Å.

【0030】次に、図1(c)に示すように、第1の単
結晶シリコン基板101の反対の主表面側より、例えば
KOH,NaOH、ヒドラジンなどのアルカリ異方性エ
ッチング液にてP+ 拡散層102をエッチング停止層と
してエッチングを行ない、このP+ 拡散層102を露出
させる。
Next, as shown in FIG. 1C, P + is applied from the opposite main surface side of the first single crystal silicon substrate 101 with an alkaline anisotropic etching solution such as KOH, NaOH or hydrazine. Etching is performed using the diffusion layer 102 as an etching stop layer to expose the P + diffusion layer 102.

【0031】次に、図1(d)に示すように、P+ 拡散
層102の露出された主表面側の所望の位置に、例えば
バーティカルNPN型トランジスタのコレクタ抵抗低減
のため、高濃度のN+ 埋込層105を形成するととも
に、このN+ 埋込層105を含むP+ 拡散層102の主
表面側にN型単結晶半導体層としてのN型エピタキシャ
ル層106を公知のエピタキシャル技術により、100
0℃程度の生成温度にて、例えば比抵抗2Ω−cm、厚さ
20μm 形成する。
Next, as shown in FIG. 1D, a high concentration N is formed at a desired position on the exposed main surface side of the P + diffusion layer 102, for example, in order to reduce the collector resistance of the vertical NPN transistor. The + buried layer 105 is formed, and an N type epitaxial layer 106 as an N type single crystal semiconductor layer is formed on the main surface side of the P + diffusion layer 102 including the N + buried layer 105 by a known epitaxial technique.
At a generation temperature of about 0 ° C., for example, a specific resistance of 2 Ω-cm and a thickness of 20 μm are formed.

【0032】しかる後に、バイポーラ型トランジスタ等
の能動素子を相互に電気的に分離するため、公知のホト
リソ・エッチング技術を用いて所望の位置に、例えば不
純物濃度1×1020atoms/cm3 以上の高濃度のP型不純
物を、例えば1200℃25時間以上の熱処理を施しN
型エピタキシャル層106の主表面側よりP+ 拡散層1
02に到達するまで拡散することにより、P+ 分離層1
07を形成する。
After that, in order to electrically separate active elements such as bipolar transistors from each other, a well-known photolithography / etching technique is used to form an impurity concentration of 1 × 10 20 atoms / cm 3 or more at a desired position. A high-concentration P-type impurity is subjected to a heat treatment at 1200 ° C. for 25 hours or more to obtain N
P + diffusion layer 1 from the main surface side of the epitaxial layer 106
P + separation layer 1 by diffusing until it reaches 02.
07 is formed.

【0033】次に、公知のLSI製造技術を用いて、図
1(e)に示すように、N型エピタキシャル層106の
所望の位置の主表面側より、P型不純物を拡散して形成
された半導体圧力センサとしてのピエゾ抵抗素子108
およびP型、N型の不純物を順次拡散して形成されたバ
イポーラ型トランジスタに代表される能動素子109を
形成する。
Next, as shown in FIG. 1E, a well-known LSI manufacturing technique is used to diffuse P-type impurities from the main surface side at a desired position of the N-type epitaxial layer 106. Piezoresistive element 108 as semiconductor pressure sensor
Then, an active element 109 typified by a bipolar transistor formed by sequentially diffusing P-type and N-type impurities is formed.

【0034】前述の拡散層の形成工程において、ピエゾ
抵抗素子108ないし能動素子109を含むN型エピタ
キシャル層106の主表面側に第2の熱酸化膜110が
形成される。
In the step of forming the diffusion layer described above, the second thermal oxide film 110 is formed on the main surface side of the N type epitaxial layer 106 including the piezoresistive element 108 or the active element 109.

【0035】次に、図1(f)に示すように、第2の熱
酸化膜を開口してコンタクト孔111を開孔し、次い
で、電極配線112、表面保護膜113、および裏面保
護膜114を順次形成する。
Next, as shown in FIG. 1F, the second thermal oxide film is opened to form the contact hole 111, and then the electrode wiring 112, the front surface protective film 113, and the back surface protective film 114. Are sequentially formed.

【0036】次に、図1(g)に示すように、第2の単
結晶シリコン基板103の反対の主表面側に形成された
裏面保護膜114、および第2の熱酸化膜110のピエ
ゾ抵抗素子108の形成領域の裏面に該当する領域を公
知のホトリソ・エッチング技術により開口する。
Next, as shown in FIG. 1G, the back surface protective film 114 formed on the opposite main surface side of the second single crystal silicon substrate 103 and the piezo resistance of the second thermal oxide film 110. A region corresponding to the back surface of the formation region of the element 108 is opened by a known photolithographic etching technique.

【0037】しかる後に、アルカリ異方性エッチング等
により、その先端部が第1の熱酸化膜104に到達する
まで、第2の単結晶シリコン基板103をエッチング除
去し、ダイヤフラム115を形成する。このようにし
て、ダイヤフラム115上にピエゾ抵抗素子108を配
した半導体圧力センサが形成される。
After that, the second single crystal silicon substrate 103 is etched away by alkali anisotropic etching or the like until the tip reaches the first thermal oxide film 104 to form a diaphragm 115. In this way, a semiconductor pressure sensor in which the piezoresistive element 108 is arranged on the diaphragm 115 is formed.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
よれば、ウエハ張り合わせ技術を用いて、P型拡散層を
含む第1の単結晶半導体基板の主表面側に酸化膜を形成
した第2の単結晶半導体基板を張り合わせた後にP型拡
散層上にN型単結晶半導体層を形成し、このN型単結晶
半導体層にピエゾ抵抗素子を形成した後、酸化膜をダイ
ヤフラム形成時のエッチング停止層として、それが露出
するまで第2の単結晶半導体層をエッチングにより除去
するよにしたので、エッチングによるダイヤフラム厚さ
ばらつきを大幅に低減でき、ダイヤフラムの厚さはN型
単結晶半導体層の成長の厚さ精度のみで決定されるの
で、高精度で安定した品質の半導体圧力センサが製造で
きる。
As described in detail above, according to the present invention, an oxide film is formed on the main surface side of the first single crystal semiconductor substrate including the P type diffusion layer by using the wafer bonding technique. After bonding the two single crystal semiconductor substrates, an N type single crystal semiconductor layer is formed on the P type diffusion layer, a piezoresistive element is formed on this N type single crystal semiconductor layer, and then the oxide film is etched when the diaphragm is formed. As the stop layer, the second single crystal semiconductor layer is removed by etching until it is exposed. Therefore, variations in the diaphragm thickness due to etching can be significantly reduced, and the diaphragm thickness is the same as that of the N-type single crystal semiconductor layer. Since it is determined only by the growth thickness accuracy, it is possible to manufacture a semiconductor pressure sensor with high accuracy and stable quality.

【0039】また、ダイヤフラム形成時のエッチング停
止層として、従来のような高濃度(1×1020atoms/cm
3 以上)のP型拡散層を用いず、ウエハ張り合わせ技術
にて形成した埋込みの酸化膜を用いたので、バイポーラ
型トランジスタ等にて構成された零点補正や温度補償等
の出力信号処理回路形成時の熱処理によるP型拡散層の
ピエゾ抵抗素子領域への上方拡散の問題が除去でき、し
たがって、圧力センサと出力信号処理回路のワンチップ
化が容易に図れるようになる。
Further, as an etching stop layer at the time of forming the diaphragm, a high concentration (1 × 10 20 atoms / cm 2) as in the conventional case is used.
(3 or more) P-type diffusion layer is not used, but an embedded oxide film formed by wafer bonding technology is used. Therefore, when forming an output signal processing circuit such as zero point correction or temperature compensation composed of bipolar transistors, etc. The problem of upward diffusion of the P-type diffusion layer to the piezoresistive element region due to the heat treatment can be eliminated, so that the pressure sensor and the output signal processing circuit can be easily integrated into one chip.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の半導体圧力センサの製造方法の一実
施例の工程説明図。
FIG. 1 is a process explanatory view of an embodiment of a method for manufacturing a semiconductor pressure sensor of the present invention.

【図2】従来の半導体圧力センサの製造方法の工程説明
図。
FIG. 2 is a process explanatory view of a conventional method for manufacturing a semiconductor pressure sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 第1の単結晶シリコン基板 102 P+ 拡散層 103 第2の単結晶シリコン基板 104 第1の熱酸化膜 105 N+ 埋込層 106 N型エピタキシャル層 107 P+ 分離層 108 ピエゾ抵抗素子 109 能動素子 110 第2の熱酸化膜 111 コンタクト孔 112 電極配線 113 表面保護膜 114 裏面保護膜 115 ダイヤフラム101 First Single Crystal Silicon Substrate 102 P + Diffusion Layer 103 Second Single Crystal Silicon Substrate 104 First Thermal Oxide Film 105 N + Buried Layer 106 N-Type Epitaxial Layer 107 P + Separation Layer 108 Piezoresistive Element 109 Active Element 110 Second thermal oxide film 111 Contact hole 112 Electrode wiring 113 Front surface protection film 114 Back surface protection film 115 Diaphragm

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年10月5日[Submission date] October 5, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All drawings

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図1】 [Figure 1]

【図2】 [Fig. 2]

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の単結晶半導体基板の一方の主表面
側に第1導電型の半導体層を形成する工程と、 上記第1導電型の半導体層を含む上記第1の単結晶半導
体基板の主表面側に、酸化膜を表面側に形成した第2の
単結晶半導体基板を張り合わせる工程と、 上記第1の単結晶半導体基板の反対の主表面側より、上
記第1導電型の半導体層が露出するまでこの第1の単結
晶半導体基板を除去する工程と、 上記第1導電型の半導体層の露出された主表面側に、第
2導電型の単結晶半導体層を形成するとともに、この第
2の導電型の単結晶半導体層内に不純物を拡散してピエ
ゾ抵抗素子を形成する工程と、 上記第2の単結晶半導体基板の反対の主表面の所望の位
置より、上記酸化膜が露出するまでこの第2の単結晶半
導体基板の一部を除去する工程と、 よりなる半導体圧力センサの製造方法。
1. A step of forming a semiconductor layer of a first conductivity type on one main surface side of a first single crystal semiconductor substrate, and the first single crystal semiconductor substrate including the semiconductor layer of the first conductivity type. A step of bonding a second single crystal semiconductor substrate having an oxide film formed on the surface side thereof to the main surface side of the first conductivity type semiconductor from the opposite main surface side of the first single crystal semiconductor substrate. Removing the first single crystal semiconductor substrate until the layer is exposed, and forming a second conductivity type single crystal semiconductor layer on the exposed main surface side of the first conductivity type semiconductor layer, The oxide film is removed from a desired position on the opposite main surface of the second single crystal semiconductor substrate by diffusing impurities in the second conductivity type single crystal semiconductor layer to form a piezoresistive element. A process for removing a part of the second single crystal semiconductor substrate until it is exposed. When, a method of manufacturing a semiconductor pressure sensor further comprising.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5946549A (en) * 1996-05-29 1999-08-31 Kabushiki Kaisha Tokai Rika Denki Seisakusho Method for manufacturing sensor using semiconductor

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