JPH05190873A - Semiconductor pressure sensor and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor pressure sensor and manufacture thereof

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JPH05190873A
JPH05190873A JP565492A JP565492A JPH05190873A JP H05190873 A JPH05190873 A JP H05190873A JP 565492 A JP565492 A JP 565492A JP 565492 A JP565492 A JP 565492A JP H05190873 A JPH05190873 A JP H05190873A
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JP
Japan
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semiconductor substrate
diaphragm
semiconductor
pressure sensor
oxide film
Prior art date
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Application number
JP565492A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Matsumi
康司 松見
Osamu Takano
修 高野
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP565492A priority Critical patent/JPH05190873A/en
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Abstract

PURPOSE:To achieve alignment of a mask pattern easily and make thin a diaphragm without reducing a joint force in a structure where two semiconductor substrates are laminated in general in a semiconductor pressure sensor for providing a piezo resistance element at a semiconductor substrate. CONSTITUTION:A first semiconductor substrate 1 and a second semiconductor substrate 2 are laminated by an oxide film 20, insulation films 31 and 32 are formed on both surfaces, a diaphragm 40 is formed so that the oxide film 20 is exposed to the side of the second semiconductor substrate 2, and at the same time a mating mark 30 is formed, thus forming a piezo element at the side of the first semiconductor substrate 1 on the bottom surface of the diaphragm 40.

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、半導体基板にピエゾ
抵抗素子を設ける半導体圧力センサとその製造方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor pressure sensor provided with a piezoresistive element on a semiconductor substrate and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の半導体圧力センサとして
特開平2−240971号公報に開示されるものがあ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a semiconductor pressure sensor of this type disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-40971.

【0003】以下、図4を用いて従来技術の製造方法及
びその構成について順に説明する。
A conventional manufacturing method and its structure will be described below in order with reference to FIG.

【0004】図4(a):100面方位の第1のn型シ
リコン基板1に、N+ 埋込層3、P+ 埋込層5をそれぞ
れ形成後、P型エピタキシャル層7を成長し、その表面
に酸化膜9を形成する。
FIG. 4 (a): After forming an N + buried layer 3 and a P + buried layer 5 on a first n-type silicon substrate 1 having a 100 plane orientation, a P-type epitaxial layer 7 is grown, An oxide film 9 is formed on the surface.

【0005】図4(b):次に酸化膜19を表面に形成
した第2のn形シリコン基板11を、前記基板1(この
図では逆さに記載してある)の表面に公知のウェハ直接
接合法により、酸化膜9及び19が接するようにして8
00℃〜1100℃の温度で接合する。
FIG. 4 (b): Next, a second n-type silicon substrate 11 having an oxide film 19 formed on the surface thereof is directly formed on the surface of the substrate 1 (inverted in this figure) by a known wafer. By the bonding method, the oxide films 9 and 19 are brought into contact with each other.
Bonding is performed at a temperature of 00 ° C to 1100 ° C.

【0006】図4(c):続いて第1のn型基板1を研
磨して所定の厚さに調整後、表面仕上げして元の基板と
同等の結晶面を得る。この後アイソレーション層20、
続いてピエゾ抵抗素子21や増幅回路を構成するバイポ
ーラトランジスタなどの能働素子23を形成する。さら
に第2のn型基板11の裏面に窒化膜などの絶縁膜12
を選択的に形成して、アルカリエッチング法により酸化
膜9及び19をストッパーとしてシリコンエッチングを
行ない、ダイアフラム50を形成する。
FIG. 4 (c): Subsequently, the first n-type substrate 1 is polished to a predetermined thickness, and then the surface is finished to obtain a crystal plane equivalent to that of the original substrate. After this, the isolation layer 20,
Subsequently, an active element 23 such as a piezoresistive element 21 or a bipolar transistor forming an amplifier circuit is formed. Furthermore, an insulating film 12 such as a nitride film is formed on the back surface of the second n-type substrate 11.
Are selectively formed and silicon etching is performed by the alkali etching method using the oxide films 9 and 19 as stoppers to form the diaphragm 50.

【0007】半導体圧力センサは、印加された圧力によ
ってダイアフラム50が歪み、その歪み応力をピエゾ抵
抗素子21で抵抗変化として検出するものであるから、
圧力感度特性はピエゾ抵抗素子21以外にもダイアフラ
ム50の厚さ、ピエゾ抵抗素子のダイアフラム50に対
する配置などが重要なパラメータである。とくにダイア
フラムの厚さは薄いほど感度がよく、又その厚さ精度は
センサ特性のバラツキを支配している。
In the semiconductor pressure sensor, the diaphragm 50 is distorted by the applied pressure, and the strain stress is detected by the piezoresistive element 21 as a resistance change.
In addition to the piezoresistive element 21, the pressure sensitivity characteristics are important parameters such as the thickness of the diaphragm 50 and the arrangement of the piezoresistive element with respect to the diaphragm 50. In particular, the thinner the diaphragm, the better the sensitivity, and the accuracy of the thickness governs variations in sensor characteristics.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】以上述べた方法では、
ダイアフラム形成時に酸化膜をエッチングストッパーと
して用いるために、エッチングの制御性が優れていると
いう特徴がある反面以下のような問題点がある。
SUMMARY OF THE INVENTION In the method described above,
Since the oxide film is used as an etching stopper at the time of forming the diaphragm, it is characterized by excellent etching controllability, but has the following problems.

【0009】(1)ウェハを接合する前に、パターン形
成を行ないエピタキシャル層(以下エピ層と略す)を形
成するので、基板表面に埋込層などのパターン段差がつ
き、ウェハの直接接合力を低下させる。
(1) Since the epitaxial layer (hereinafter abbreviated as an epi layer) is formed by forming the pattern before the wafer is bonded, a pattern step such as a buried layer is formed on the surface of the substrate, and the direct bonding force of the wafer is increased. Lower.

【0010】(2)ウェハ接合後研磨するため、先に形
成した埋込層パターンの位置が基板表面からは全く判明
できなく、その後のトランジスタ形成のためのマスクパ
ターン位置合わせが困難となる。
(2) Since the wafer is ground and then polished, the position of the buried layer pattern formed previously cannot be found at all from the substrate surface, making it difficult to align the mask pattern for the subsequent transistor formation.

【0011】(3)ダイアフラム形成は貼合わせ基板の
裏面から行なうので、表面のパターンに対して裏面アラ
イナーを使用して位置合わせを行なう。そのため合わせ
精度が低く、ダイアフラムの微細化を妨げている。
(3) Since the diaphragm is formed from the back surface of the bonded substrate, the back surface aligner is used to align the pattern on the front surface. Therefore, the alignment accuracy is low, which hinders miniaturization of the diaphragm.

【0012】この発明は前記問題点を除去するため、ウ
ェハ接合後にすべてのパターン形成を行ない、かつダイ
アフラム形成も含め表面からのみ位置合わせを行なうこ
とにより、ウェハの直接接合力を低下させることなく、
マスクパターンの位置合わせが容易で、ダイアフラムを
薄く形成できる結果、小型化できる新規な構造の圧力セ
ンサ及びその製造方法を提供することを目的とする。
According to the present invention, in order to eliminate the above-mentioned problems, all patterns are formed after wafer bonding, and alignment is performed only from the surface including diaphragm formation.
An object of the present invention is to provide a pressure sensor having a novel structure and a method of manufacturing the same, in which the mask pattern can be easily aligned and the diaphragm can be formed thin, resulting in miniaturization.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記目的のためこの発明
は半導体圧力センサにおいて、半導体基板の表面から形
成したダイアフラム面内にピエゾ抵抗素子を設け、該ピ
エゾ抵抗素子に低抵抗のポリシリコン抵抗体を接続して
半導体基板表面に電極を引出すようにしたものである。
To solve the above problems, the present invention provides a semiconductor pressure sensor, wherein a piezoresistive element is provided in a diaphragm surface formed from the surface of a semiconductor substrate, and the piezoresistive element has a low resistance polysilicon resistor. And the electrodes are drawn out to the surface of the semiconductor substrate.

【0014】またその製造方法は、第1の半導体基板の
表面に第2の半導体基板を貼合わせて、第1の半導体基
板を所定の厚さまで研磨し、続いて第2の半導体基板表
面から貼合わせ界面まで到達するようにダイアフラムを
形成し、そのダイアフラム底面に前記ダイアフラムを形
成したときに設けた合わせマークで位置決めをして、ピ
エゾ抵抗素子を選択形成し、ついでポリシリコンを選択
形成するようにしたものである。
Further, in the manufacturing method, the second semiconductor substrate is attached to the surface of the first semiconductor substrate, the first semiconductor substrate is polished to a predetermined thickness, and then the second semiconductor substrate is attached from the surface. A diaphragm is formed so as to reach the mating interface, and the piezoresistive element is selectively formed on the bottom surface of the diaphragm by the alignment mark provided when the diaphragm is formed, and then polysilicon is selectively formed. It was done.

【0015】[0015]

【作用】前述したようにこの発明によれば、酸化膜を介
して貼り合わせた半導体基板に対し、一方の半導体基板
の表面から形成したダイアフラムの底面でかつダイアフ
ラムに対して正確に位置合わせして、もう一方の半導体
基板にピエゾ抵抗素子を設け、該ピエゾ抵抗素子に低抵
抗のポリシリコン抵抗体を接続して半導体基板表面に電
極を引き出す構造にしたので以下の効果が期待できる。
As described above, according to the present invention, the semiconductor substrate bonded via the oxide film is accurately aligned with the bottom surface of the diaphragm formed from the surface of one semiconductor substrate and with respect to the diaphragm. Since the piezoresistive element is provided on the other semiconductor substrate and the low resistance polysilicon resistor is connected to the piezoresistive element to draw out the electrode on the surface of the semiconductor substrate, the following effects can be expected.

【0016】ウェハ接合後に、バイポーラトランジスタ
などの素子やダイアフラム及びピエゾ抵抗素子の位置合
わせやパターン形成すべてを片面からのみ正確に行なう
ことができる。
After wafer bonding, elements such as bipolar transistors, diaphragms and piezoresistive elements can be accurately aligned and patterned only from one side.

【0017】また、ダイアフラムの厚さはエッチングで
制御されることなく薄く形成でき、ピエゾ抵抗素子を正
確に配置できる。
Further, the thickness of the diaphragm can be formed thin without being controlled by etching, and the piezoresistive element can be accurately arranged.

【0018】[0018]

【実施例】この発明の第1の実施例を図1(a)〜
(e)に示し、以下順に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention is shown in FIGS.
It shows in (e), and demonstrates it in order below.

【0019】図1(a):第1の半導体基板1表面に2
000Å程度の酸化膜21を形成し、ついで第2の半導
体基板2表面にも2000Å程度の酸化膜22を形成し
た後、両基板1,2を酸化膜21,22を内側にして合
せ、1000℃程度の温度で加熱する直接接合法等によ
り貼り合わせ一体化する。この接合により酸化膜21,
22は完全に一体化するため、これ以降両酸化膜を一つ
として扱い酸化膜20と表す。なお、第1の半導体基板
1として例えば(100)n型で比抵抗5Ω−cm、厚さ
150μm程度の両面ミラーウェハを用い、又第2の半
導体基板として(100)P型で比抵抗10Ω−m、厚
さ250μm程度の両面ミラーウェハを用いる。
FIG. 1A: 2 on the surface of the first semiconductor substrate 1
After forming an oxide film 21 of about 000 Å and then forming an oxide film 22 of about 2000 Å on the surface of the second semiconductor substrate 2, both the substrates 1 and 2 are combined with the oxide films 21 and 22 inside, and the temperature is 1000 ° C. They are bonded and integrated by a direct bonding method or the like in which they are heated at about a temperature. By this bonding, the oxide film 21,
Since 22 is completely integrated, both oxide films will be treated as one and will be referred to as oxide film 20 hereinafter. As the first semiconductor substrate 1, for example, a double-sided mirror wafer of (100) n-type with a specific resistance of 5 Ω-cm and a thickness of about 150 μm is used, and as the second semiconductor substrate, a (100) P-type with a specific resistance of 10 Ω-. A double-sided mirror wafer having a thickness of m and a thickness of about 250 μm is used.

【0020】この後第1の半導体基板1を図中で示すA
A′の線まで研磨除去し、単結晶基板の製造と同様の方
法で、通常のシリコン基板と同様な結晶性をもつ単結晶
面に仕上げる。研磨後に残される第1の半導体基板1の
厚さは、圧力センサのダイアフラム面として使用するた
めその厚さを10μm程度まで薄くする。
After this, the first semiconductor substrate 1 is shown in FIG.
The line A ′ is removed by polishing, and a single crystal plane having crystallinity similar to that of a normal silicon substrate is finished by the same method as in the production of a single crystal substrate. The thickness of the first semiconductor substrate 1 left after polishing is reduced to about 10 μm because it is used as the diaphragm surface of the pressure sensor.

【0021】図1(b):前記貼合わせた基板の両面に
厚さ3000Åの窒化膜31,32を、例えば公知のL
PCVD(減圧化学的気相成長)法で形成する。次に第
2の半導体基板2上の窒化膜32を公知のドライエッチ
ング等により選択エッチし、合わせマーク3及びダイア
フラム4のパターンを形成する。続けてそのパターン化
された窒化膜32をマスクに露出している第2の半導体
基板2のシリコン面を、KOHを主成分とするアルカリ
エッチング液で異方性エッチングを行ない、合わせマー
ク30及びダイアフラム40を形成する。このとき、異
方性エッチングにより合わせマーク30内は100面が
消失してエッチングがストップしV溝上の形状に仕上が
る。また、ダイアフラム40内は酸化膜20によりエッ
チングがストップする。
FIG. 1 (b): Nitride films 31 and 32 having a thickness of 3000 Å are formed on both surfaces of the bonded substrates, for example, a known L film.
It is formed by the PCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition) method. Next, the nitride film 32 on the second semiconductor substrate 2 is selectively etched by known dry etching or the like to form a pattern of the alignment mark 3 and the diaphragm 4. Subsequently, the silicon surface of the second semiconductor substrate 2 exposed by using the patterned nitride film 32 as a mask is anisotropically etched with an alkaline etching solution containing KOH as a main component to form the alignment mark 30 and the diaphragm. 40 is formed. At this time, 100 planes disappear within the alignment mark 30 due to anisotropic etching, the etching stops, and the shape on the V groove is finished. Further, the etching in the diaphragm 40 is stopped by the oxide film 20.

【0022】図1(c):次に窒化膜31,32を除去
し、半導体基板全面に3000Å程度の熱酸化膜33,
34を形成する。
FIG. 1C: Next, the nitride films 31 and 32 are removed, and a thermal oxide film 33 of about 3000 Å is formed on the entire surface of the semiconductor substrate.
34 is formed.

【0023】この後、公知のホトリソグラフィーでダイ
アフラム40の底面にレジストパターンを形成し(図示
しない)、そのレジストパターンをマスクに酸化膜20
を選択エッチングした後、公知のインプランテーション
(以下インプラと略す)法で1×1016cm-2程度のボロ
ン(B)を注入し、酸化アニールすることにより、第1
の半導体基板1にピエゾ抵抗素子5を形成する。ダイア
フラム40の底面にピエゾ抵抗素子5のレジストパター
ンを形成するには、例えばステッパー(縮小投影露光
機)を用いる。即ち、第2の半導体基板2上の合わせマ
ーク30で位置決めして、アウトフォーカス機構を使っ
て第2の半導体基板2の厚さ(250μm)だけフォー
カスをずらすことによりダイアフラム40の底面への合
わせが容易にできる。ステッパーを使えば極めて微細な
パターンの形成も可能である。
After that, a resist pattern is formed on the bottom surface of the diaphragm 40 by known photolithography (not shown), and the oxide film 20 is formed using the resist pattern as a mask.
After selective etching, boron (B) of about 1 × 10 16 cm -2 is implanted by a known implantation (hereinafter abbreviated as “implantation”) method, and oxidation annealing is performed.
The piezoresistive element 5 is formed on the semiconductor substrate 1. To form the resist pattern of the piezoresistive element 5 on the bottom surface of the diaphragm 40, for example, a stepper (reduction projection exposure machine) is used. That is, by positioning with the alignment mark 30 on the second semiconductor substrate 2 and using the out-focus mechanism to shift the focus by the thickness (250 μm) of the second semiconductor substrate 2, alignment with the bottom surface of the diaphragm 40 can be achieved. You can easily. It is also possible to form extremely fine patterns by using a stepper.

【0024】図1(d):ピエゾ抵抗素子5上の酸化膜
20にコンタクト窓6を開孔し、続いて約3000Å程
度のポリシリコン7をLPCVD法により形成し、1×
1016cm-2程度のボロンを全面インプラ後、ポリシリコ
ン7を選択エッチングして図示するように、第2の半導
体基板2上に電極を引き出す。LPCVD法はカバレー
ジに優れており、ポリシリコン7はダイアフラム40の
テーパ状側面を経由してピエゾ抵抗素子コンタクト窓6
から第2の半導体基板2上まで引出しが可能である。ま
たポリシリコン7のパターンニングは、焦点深度の深い
アライナーを使って公知のホトリソグラフィ・エッチン
グで行なう。ポリシリコン7は電極として引出すことが
目的でパターン精度は必要としない。
FIG. 1 (d): A contact window 6 is opened in the oxide film 20 on the piezoresistive element 5, and then about 3000 Å of polysilicon 7 is formed by the LPCVD method to form 1 ×.
After implanting boron of about 10 16 cm -2 on the entire surface, the polysilicon 7 is selectively etched to draw an electrode on the second semiconductor substrate 2 as shown in the figure. The LPCVD method is excellent in coverage, and the polysilicon 7 passes through the tapered side surface of the diaphragm 40 and the piezoresistive element contact window 6 is formed.
To the second semiconductor substrate 2. Further, the patterning of the polysilicon 7 is performed by known photolithography etching using an aligner having a deep depth of focus. Since the polysilicon 7 is intended to be drawn out as an electrode, pattern accuracy is not required.

【0025】次いで、第2の半導体基板2上に引き出し
たポリシリコン7上にAl電極8を形成する。
Next, an Al electrode 8 is formed on the polysilicon 7 drawn on the second semiconductor substrate 2.

【0026】図1(e):次に表面を保護する目的でパ
ッシベーション膜9を形成し、第1の半導体基板1の酸
化膜33を除去後、電極パッド10を形成し、半導体圧
力センサを完成する。本実施例では裏面が平面であるた
め、圧力印加時にダイアフラム面がたわむようなストロ
ークを設けるため、図1(e)の点線で示すような形状
をもつガラス台座等に公知の静電封着等の技術で貼り付
ける必要がある。このときガラス台座のざぐりを充分大
きくすることにより位置合わせ精度は必要としない。
FIG. 1 (e): Next, a passivation film 9 is formed for the purpose of protecting the surface, the oxide film 33 of the first semiconductor substrate 1 is removed, and then an electrode pad 10 is formed to complete the semiconductor pressure sensor. To do. In this embodiment, since the back surface is a flat surface, a stroke for bending the diaphragm surface when pressure is applied is provided. Therefore, a known electrostatic seal or the like is attached to a glass pedestal having a shape as shown by a dotted line in FIG. It is necessary to paste with the technology of. At this time, by making the counterbore of the glass pedestal sufficiently large, alignment accuracy is not required.

【0027】第2の実施例として、バイポーラ型のアナ
ログ集積回路を搭載できる1チップ集積化圧力センサの
製造方法を図2(a)〜(b)に示し、以下に説明す
る。
As a second embodiment, a method of manufacturing a one-chip integrated pressure sensor capable of mounting a bipolar type analog integrated circuit is shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b) and will be described below.

【0028】図2(a):第1の実施例と同様に、第1
の半導体基板1と第2の半導体基板2を酸化膜20を介
して貼り合わせ一体化する。第1の実施例と同一の構成
要素には同一の番号を付与してある。
FIG. 2 (a): As in the first embodiment, the first
The semiconductor substrate 1 and the second semiconductor substrate 2 are bonded and integrated via the oxide film 20. The same numbers are given to the same components as in the first embodiment.

【0029】次に第2の半導体基板2上に、公知の選択
拡散法でAs 等の不純物によりN+ 埋込層51を形成し
た後、n型のエピタキシャル層50を形成する。この場
合のエピタキシャル層としては、SiH2 Cl2 ソース
の減圧エピタキシャル法により比抵抗5Ω−cm、厚さ6
μm程度とする。
[0029] Then on the second semiconductor substrate 2, after forming a N + buried layer 51 by an impurity such as A s a known selective diffusion method to form an epitaxial layer 50 of n-type. In this case, the epitaxial layer has a resistivity of 5 Ω-cm and a thickness of 6 by a low pressure epitaxial method using a SiH 2 Cl 2 source.
It is about μm.

【0030】次いで、従来例と同様にエピタキシャル層
50上にアイソレーション層52、ベース層53、エミ
ッタ層54、コレクタ引出層55を順に形成し、増幅回
路を構成するバイポーラトランジスタなどの能働素子を
完成する。このときエピタキシャル層50上には酸化膜
56が形成されている。この後図中AA′で示される線
まで研磨除去することは第1の実施例と同じである。
Then, similarly to the conventional example, the isolation layer 52, the base layer 53, the emitter layer 54, and the collector extraction layer 55 are sequentially formed on the epitaxial layer 50 to form an active element such as a bipolar transistor forming an amplifier circuit. Complete. At this time, the oxide film 56 is formed on the epitaxial layer 50. After this, polishing and removal up to the line indicated by AA 'in the figure is the same as in the first embodiment.

【0031】図2(b):前記基板の両面に厚さ300
0Åの窒化膜31,32を例えば公知のLPCVD法で
形成する。次にエピタキシャル層50上の窒化膜32を
公知のドライエッチングにより選択エッチングし、合わ
せマーク3及びダイアフラム4のパターンを形成する。
続けて窒化膜31,32をマスクにして、露出している
酸化膜56をHF系のウェットエッチングで、ついで露
出したエピタキシャル層50及びその下の第2の半導体
基板2をKOHを主成分とするアルカリエッチング液で
異方性エッチングを行なう。これにより第1の実施例と
同様に合わせマーク30及びダイアフラム40を形成す
る。これ以降は第1の実施例と同じ工程になるので省略
する。なお、本実施例でもわかる通り、ダイアフラムを
形成後はその厚さが大変薄くなっており、強度が不足す
るため、必要に応じ図3で示すように、第1の半導体基
板1側に100μm程度のポリシリコン100を成長
し、裏打ちしてもよい。このポリシリコン100は最終
工程で除去すればよい。
FIG. 2 (b): Thickness 300 on both sides of the substrate.
The 0Å nitride films 31 and 32 are formed by, for example, the known LPCVD method. Next, the nitride film 32 on the epitaxial layer 50 is selectively etched by known dry etching to form the pattern of the alignment mark 3 and the diaphragm 4.
Subsequently, using the nitride films 31 and 32 as masks, the exposed oxide film 56 is subjected to HF wet etching, and then the exposed epitaxial layer 50 and the second semiconductor substrate 2 thereunder are mainly composed of KOH. Anisotropic etching is performed with an alkaline etching solution. Thus, the alignment mark 30 and the diaphragm 40 are formed as in the first embodiment. Since the subsequent steps are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted. As can be seen from this example, since the thickness of the diaphragm is very thin after the diaphragm is formed and the strength is insufficient, if necessary, as shown in FIG. Of polysilicon 100 may be grown and lined. This polysilicon 100 may be removed in the final step.

【0032】[0032]

【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、酸化膜を介して貼り合わせた半導体基板に対し、
一方の半導体基板の表面から内部の酸化膜が露出するよ
うに形成したダイアフラムの底面でかつダイアフラムに
対して正確に位置合わせして、もう一方の半導体基板に
ピエゾ抵抗素子を設け、該ピエゾ抵抗素子に低抵抗のポ
リシリコン抵抗体を接続して半導体基板表面に電極を引
き出す構造にしたので以下の効果が期待できる。
As described in detail above, according to the present invention, a semiconductor substrate bonded with an oxide film interposed
A piezoresistive element is provided on the other semiconductor substrate at the bottom surface of the diaphragm formed so that the internal oxide film is exposed from the surface of the one semiconductor substrate and accurately aligned with the diaphragm. Since a low resistance polysilicon resistor is connected to and the electrode is drawn out to the surface of the semiconductor substrate, the following effects can be expected.

【0033】(1)ウェハ接合後に、バイポーラトラン
ジスタなどの素子やダイアフラム及びピエゾ抵抗素子の
位置合わせやパターン形成すべてを片面からのみ正確に
行なうことができる。
(1) After wafer bonding, elements such as bipolar transistors, diaphragms and piezoresistive elements can be accurately aligned and patterned only from one side.

【0034】(2)ダイアフラムのエッチング制御性に
優れ、ウェハの接合力を何ら低下させることがない。
(2) The etching controllability of the diaphragm is excellent, and the bonding force of the wafer is not reduced at all.

【0035】(3)ダイアフラムの厚さはエッチングで
制御されることなく薄く形成でき、ピエゾ抵抗素子を正
確に配置できるので、高感度、高精度、小形化が可能で
ある。
(3) The thickness of the diaphragm can be made thin without being controlled by etching, and the piezoresistive element can be accurately arranged, so that high sensitivity, high accuracy, and miniaturization are possible.

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

【図1】本発明の第1の実施例FIG. 1 is a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例FIG. 2 is a second embodiment of the present invention.

【図3】図2の補足説明図FIG. 3 is a supplementary explanatory diagram of FIG.

【図4】従来例FIG. 4 Conventional example

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の半導体基板 2 第2の半導体基板 5 ピエゾ抵抗素子 7 ポリシリコン 8 電極 20 酸化膜 30 合わせマーク 31,32 窒化膜 40 ダイアフラム 1 First Semiconductor Substrate 2 Second Semiconductor Substrate 5 Piezoresistive Element 7 Polysilicon 8 Electrode 20 Oxide Film 30 Alignment Mark 31, 32 Nitride Film 40 Diaphragm

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の半導体基板と第2の半導体基板と
を絶縁膜を介して貼り合わせた構造の基板に、前記第2
の半導体基板に前記絶縁膜が露出するようにダイアフラ
ムが設けられており、かつ該ダイアフラムの底面の前記
第1の半導体基板側にピエゾ抵抗素子が設けられている
ことを特徴とする半導体圧力センサ。
1. A substrate having a structure in which a first semiconductor substrate and a second semiconductor substrate are bonded together via an insulating film, and the second semiconductor substrate is formed on the substrate.
The semiconductor pressure sensor, wherein a diaphragm is provided on the semiconductor substrate so that the insulating film is exposed, and a piezoresistive element is provided on the bottom surface of the diaphragm on the side of the first semiconductor substrate.
【請求項2】 前記第2の半導体基板の前記ダイアフラ
ム領域以外に、トランジスタなどの回路素子が設けられ
ていることを特徴とする請求項1記載の半導体圧力セン
サ。
2. The semiconductor pressure sensor according to claim 1, wherein a circuit element such as a transistor is provided in a region other than the diaphragm region of the second semiconductor substrate.
【請求項3】 (a)第1の半導体基板と第2の半導体
基板とを第1の絶縁膜を介して貼り合わせ、前記第1の
半導体基板を所定の厚さまで研磨する工程、 (b)前記貼り合わせた基板の両面に第2の絶縁膜を形
成し、前記第2の半導体基板側の前記第2の絶縁膜をパ
ターニングし、そのパターンをマスクにして前記第2の
半導体基板側に、前記第1の絶縁膜が露出するようにダ
イアフラムを形成するとともに合わせマークを形成する
工程、 (c)前記ダイアフラムの底面に、不純物を導入して該
底面の前記第1の半導体基板側にピエゾ抵抗素子を形成
する工程、 以上の工程を含むことを特徴とする半導体圧力センサの
製造方法。
3. (a) A step of laminating a first semiconductor substrate and a second semiconductor substrate via a first insulating film, and polishing the first semiconductor substrate to a predetermined thickness, (b) Second insulating films are formed on both surfaces of the bonded substrates, the second insulating film on the second semiconductor substrate side is patterned, and the pattern is used as a mask on the second semiconductor substrate side. Forming a diaphragm so that the first insulating film is exposed and forming an alignment mark; (c) introducing an impurity into the bottom surface of the diaphragm to form a piezoresistor on the first semiconductor substrate side of the bottom surface. A method of manufacturing a semiconductor pressure sensor, including the steps of forming an element and the steps described above.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009053034A (en) * 2007-08-27 2009-03-12 Mitsumi Electric Co Ltd Semiconductor pressure sensor and manufacturing method thereof
JP2013096747A (en) * 2011-10-28 2013-05-20 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor pressure sensor and method for manufacturing semiconductor pressure sensor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009053034A (en) * 2007-08-27 2009-03-12 Mitsumi Electric Co Ltd Semiconductor pressure sensor and manufacturing method thereof
JP2013096747A (en) * 2011-10-28 2013-05-20 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor pressure sensor and method for manufacturing semiconductor pressure sensor
US8647908B2 (en) 2011-10-28 2014-02-11 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor pressure sensor and method of manufacturing semiconductor pressure sensor

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