JPH0526752A - 圧力センサの製造方法 - Google Patents

圧力センサの製造方法

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JPH0526752A
JPH0526752A JP3201451A JP20145191A JPH0526752A JP H0526752 A JPH0526752 A JP H0526752A JP 3201451 A JP3201451 A JP 3201451A JP 20145191 A JP20145191 A JP 20145191A JP H0526752 A JPH0526752 A JP H0526752A
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JP
Japan
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glass plate
pressure sensor
diaphragm
etching
silicon substrate
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Pending
Application number
JP3201451A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Ishihara
石原  宏
Yoshinori Iwata
吉徳 岩田
Masuhiro Wada
益宏 和田
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Oval Corp
Original Assignee
Oval Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価な構成材料を用いて、製作容易で安定し
た特性を得る。 【構成】 エッチング保護膜3を設けたシリコン基板1
上に厚さ一定のガラス板2を接着し、(図(a))前記
シリコン基板1を異方性エッチングしてエッチング部4
を設け、ガラス板2のダイヤフラム2aを形成する。
(図(b))、ガラス板2上面にシリコン薄膜5を蒸着
する。(図(c))、該シリコン薄膜5にイオン注入し
てピエゾ効果領域7を形成し絶縁膜6で絶縁層を成膜
(図(d))し、ピエゾ効果領域7に電極8を設ける。
(図(e))

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、ピエゾ効果を利用した圧力セン
サに関し、より詳細にはガラス板を受圧部として、該ガ
ラス板上にピエゾ効果(抵抗性)を有する半導体領域を
形成したダイヤフラム圧力センサに関する。
【0002】
【従来技術】シリコンダイヤフラムを受圧部とし、該シ
リコンダイヤフラムにピエゾ抵抗素子を形成したダイヤ
フラム形の圧力センサは小形で高感度であることから、
近年、自動車エレクトロニクス、工業計測、医料および
家庭電器等の分野で利用されている。特にマイクロコン
ピュータと接続されることにより機能は大幅に向上して
応用面も拡大し、これに伴って高精度で、信頼性が高
く、安価な圧力センサが要求されている。シリコンダイ
ヤフラム形の圧力センサとして、基本的には面方位(1
00)のn型シリコン基板の中央を異方性エッチングに
より薄膜化した正方形ダイヤフラム上の四辺に、長手方
向がいずれも<110>結晶軸と平行なP型ピエゾ抵抗
素子をボロン等のイオン注入により形成した方式のもの
が多く市販されている。
【0003】上述の如く形成された半導体ダイヤフラム
型圧力センサの感度は、シリコンの結晶軸で決まるピエ
ゾ効果係数とダイヤフラムの辺の長さと厚さとの比の2
乗に比例して変化する。この中で、ピエゾ効果係数は結
晶軸が定まれば定数であるから、圧力センサの感度は、
ダイヤフラムの寸法形状、特に厚さおよび厚さの均一性
により定められる。従って、感度が均一で直線比の優れ
た半導体ダイヤフラム型圧力センサを得るためには、ダ
イヤフラムの厚さを均一にする事が技術的課題であっ
た。しかし、従来、エッチング面の平担性にばらつきが
生じ易く歩留りが悪いため、歩留り良く生産するために
多くの提案がなされてきた。
【0004】本発明に関連した公知の文献として特開昭
59−172778号公報における「圧力センサの製造
方法」がある。該「圧力センサの製造方法」の工程を図
3に基づいて説明する。図3(a)〜(e)は、従来の
圧力センサの製造工程を説明するための図で、図中、1
1はシリコン基板、12は酸化物単結晶薄膜、13はシ
リコン単結晶薄膜、14は抵抗領域、15はエッチング
保護膜、16は絶縁膜、17は電極である。
【0005】図3(a)は、シリコン基板11の上に酸
化物単結晶薄膜12およびシリコン単結晶薄膜13を順
にエピタキシャル成長させる工程、図3(b)は、シリ
コン単結晶薄膜13に抵抗領域14を拡散或いはイオン
注入により形成する工程、図3(c)の工程では、基板
の両面に窒化シリコン(Si34)などのエッチング保
護膜15をダイヤフラムを形成する部分を除いて形成す
る。図3(d)の工程では、シリコン基板11部分のエ
ッチングを行なう。この時、酸化物単結晶薄膜12はエ
ッチング液でエッチングされないものであるから、シリ
コン基板11はエッチングされるが酸化物単結晶薄膜1
2に達したところで停止する。図3(e)は最終工程で
あり、絶縁膜16と電極17を形成することによりシリ
コンダイヤフラム型圧力センサが得られる。
【0006】上述の工程により製造されたシリコンダイ
ヤフラム型圧力センサは、図3(a)の工程に図示する
ように、エッチングストップするための酸化物単結晶薄
膜12上にシリコン単結晶薄膜13を形成する方法が極
めて高価なものとなる。上述の方法では、シリコン単結
晶薄膜13をCVD(ChemicalVapor Desition)法又は
スパッタ法により堆積するが、該シリコン単結晶薄膜1
3はダイヤフラムとなるものであり、必要な厚さとする
ためには長時間を要する。また、2枚の酸化物薄膜12
を形成したシリコン単結晶基板11を酸化物薄膜12が
当面するように接合した後、一方のシリコン単結晶基板
11を研磨して所定の厚さにする方法がある。しかし、
研磨工程は非能率であり、研磨製品は高価となる。
【0007】
【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、簡易で安価なダイヤフラム型の圧力センサを提
供することを目的としてなされたものである。
【0008】
【構成】本発明は、上記目的を達成するために、(1)
厚さ一様の平板状のシリコン基板と、厚さ一様の平板状
のガラス板とを接着する工程と、前記シリコン基板の一
部をエッチングし前記ガラス板の受圧面を形成する工程
と、該ガラス板の受圧面にピエゾ効果領域を形成する工
程と、該ピエゾ効果領域に端子を形成する工程とからな
ること、或いは、(2)厚さ一様で透孔を有する平板状
の金属板と、厚さ一様の平板状のガラスとを接着する工
程と、前記金属板の透孔部分内におけるガラスを受圧部
して、該受圧部面にピエゾ効果領域を形成する工程と、
該ピエゾ効果領域に端子を形成する工程とからなること
を特徴とするものである。以下、本発明の実施例に基い
て説明する。
【0009】図1(a)〜(e)は、本発明の圧力セン
サの製造方法の一実施例を説明するための図で、図1
(a)はシリコン基板と、ガラス板とを接着する工程、
図1(b)はシリコン基板の一部をエッチングしガラス
板の受圧面を形成する工程、図1(c)は受圧面にシリ
コン薄膜を形成する工程、図1(d)はシリコン薄膜に
ピエゾ効果領域を形成する工程、図1(e)はピエゾ効
果領域に端子を形成する工程で、図中、1はシリコン基
板、2はガラス板、2aはダイヤフラム、3はエッチン
グ保護膜、4はエッチング部、5はシリコン薄膜、6は
絶縁膜、7はピエゾ効果領域、8は電極である。
【0010】図1(a)のシリコン基板1は例えば面方
向(100)のn型シリコンの厚さ一様な平板であり、
該シリコン基板の非エッチング面に窒化シリコン(Si
34)などのエッチング保護膜3が形成されている。ガ
ラス板2は前記シリコン基板1と熱膨張係数が略々等し
いパイレックス等の厚さ一様なガラス板である。該ガラ
ス板2とシリコン基板1とは、例えば、静電接着法によ
り接着する。静電接着法によると、10-3Torr以下の
真空中で、ガラス板2とシリコン基板1とを重ね合わせ
て350℃に加熱したヒータステージ上に載置する。こ
の状態でガラス板2とシリコン基板1との間に500ボ
ルトの直流電圧を印加して接着する。
【0011】図1(b)において、シリコン基板1のガ
ラス板2との非接着側において、異方性エッチングによ
りエッチング保護膜3の部分を除いてエッチングしダイ
ヤフラム2aを形成する。エッチング液はKOH(水酸
化カリウム)溶液であり、異方性エッチングはシリコン
基板1を浸したときシリコンの結晶面の方位により異な
るエッチング速度となることを利用したものでエッチン
グ角度は54.7°の一定な角度となる。エッチングが
進行するとガラス板2はエッチングストッパとなりダイ
ヤフラム2aが形成される。
【0012】図1(c)の工程ではガラス板2の表面に
CVD又はスパッタ等によりシリコン薄膜5を成膜し、
図1(d)の工程において該シリコン薄膜5に対してボ
ロン等のイオンを注入することによりP型の半導体であ
るピエゾ効果素子群からなるピエゾ効果領域7を形成し
て、更にSiO2の絶縁膜6を成膜しピエゾ効果領域7
の絶縁処理を行う。該ピエゾ効果領域7には、アルミニ
ウム等の電極8が接続され(図1(e))て、ガラス板
2を受圧ダイヤフラム2aとする圧力センサが完成す
る。
【0013】図2は、本発明の圧力センサの製造方法の
他の実施例を説明するための図で、図中、9は金属板、
9aは透孔であり、図1と同じ作用をする部分には等し
い符号を付している。
【0014】図示において、金属板9はガラス板2と膨
張係数の等しい金属板であり、予め透孔9が設けられて
いる。該透孔9に対応するガラス板2の部分はダイヤフ
ラム2aとなる部分であり、金属板9とガラス板2とは
静電接着方法により接着される。なお、ダイヤフラム2
aの面にピエゾ効果領域を形成する工程および該ピエゾ
効果領域に端子を形成する工程は、図1(c)、図1
(d),図1(e)と等しい工程で行われるので、これ
らの工程の説明は省く。
【0015】上述においては、圧力センサは、ダイヤフ
ラム2aの領域内にダイヤフラム2aの歪を電気変換す
るためのピエゾ効果領域を構成することを説明したが、
前記信号を演算処理する回路を同一の基板内に設けるこ
とにより外部雑音の影響を受けないハイレベルの信号に
変換し、インテリジェント化することができる。
【0016】
【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、下記に示す効果がある。 (1)請求項1に対応する効果;シリコン基板上に該シ
リコン基板と熱膨張係数がほぼ等しい安価なパイレック
スのガラス板を接着して、該パイレックスのガラス板の
受圧部ダイヤフラムのみを残して異方性エッチングす
る。ダイヤフラムの厚さは一様に定められているので等
しい感度のダイヤフラム型の圧力センサを安価に提供で
きる。 (2)請求項2に対応する効果;ダイヤフラムを形成す
るガラス板の基板となる部分を予め透孔を有する金属板
としたので、基板に特別エッチングを施す工程を必要と
せず、前項(1)に示す効果と同様に安定したダイヤフ
ラム型の圧力センサをより安価に提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の圧力センサの製造方法の一実施例を
説明するための図である。
【図2】 本発明の圧力センサの製造方法の他の実施例
を説明するための図である。
【図3】 従来の圧力センサの製造工程を説明するため
の図である。
【符号の説明】
1…シリコン基板、2…ガラス板、2a…ダイヤフラ
ム、3…エッチング保護膜、4…エッチング部、5…シ
リコン薄膜、6…絶縁膜、7…ピエゾ効果領域、8…電
極、9…金属板、9a…透孔。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 厚さ一様の平板状のシリコン基板と、厚
    さ一様の平板状のガラス板とを接着する工程と、前記シ
    リコン基板の一部をエッチングし前記ガラス板の受圧面
    を形成する工程と、該ガラス板の受圧面にピエゾ効果領
    域を形成する工程と、該ピエゾ効果領域に端子を形成す
    る工程とからなることを特徴とする圧力センサの製造方
    法。
  2. 【請求項2】 厚さ一様で透孔を有する平板状の金属板
    と、厚さ一様の平板状のガラスとを接着する工程と、前
    記金属板の透孔部分内におけるガラスを受圧部として、
    該受圧部面にピエゾ効果領域を形成する工程と、該ピエ
    ゾ効果領域に端子を形成する工程とからなることを特徴
    とする圧力センサの製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010008134A (ja) * 2008-06-25 2010-01-14 Panasonic Electric Works Co Ltd 半導体物理量センサ

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002093152A1 (en) * 2001-05-16 2002-11-21 Therasense, Inc. Method for the determination of glycated hemoglobin
JP2005073660A (ja) * 2003-09-03 2005-03-24 Kanazawa Univ Tlo Inc 組換え型ビリルビン酸化酵素及びその製造方法
JP2009158480A (ja) * 2007-12-04 2009-07-16 Sony Corp 燃料電池用電極への酵素固定化方法
JP2010183857A (ja) * 2009-02-10 2010-08-26 Kanazawa Univ 電極触媒、酵素電極、燃料電池及びバイオセンサ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002093152A1 (en) * 2001-05-16 2002-11-21 Therasense, Inc. Method for the determination of glycated hemoglobin
JP2005073660A (ja) * 2003-09-03 2005-03-24 Kanazawa Univ Tlo Inc 組換え型ビリルビン酸化酵素及びその製造方法
JP2009158480A (ja) * 2007-12-04 2009-07-16 Sony Corp 燃料電池用電極への酵素固定化方法
JP2010183857A (ja) * 2009-02-10 2010-08-26 Kanazawa Univ 電極触媒、酵素電極、燃料電池及びバイオセンサ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6016006648; 'UniProt' ACCESSION: A4QV27 [GI: 5048986], DEFINITION: Putative uncharacterized protein" , UniProt Sequence [retrieved on 26 Jan 2016] *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010008134A (ja) * 2008-06-25 2010-01-14 Panasonic Electric Works Co Ltd 半導体物理量センサ

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