JPH05304304A - 半導体圧力センサとその製造方法 - Google Patents
半導体圧力センサとその製造方法Info
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- JPH05304304A JPH05304304A JP13507391A JP13507391A JPH05304304A JP H05304304 A JPH05304304 A JP H05304304A JP 13507391 A JP13507391 A JP 13507391A JP 13507391 A JP13507391 A JP 13507391A JP H05304304 A JPH05304304 A JP H05304304A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、複数個のピエゾ抵抗素子を有する
半導体圧力センサに関するもので、複数のダイアフラム
すべてで感度のよい圧力検出が出来るようにすることを
目的とするものである。 【構成】 前記目的のために本発明では、ダイアフラム
をエッチング形成する際ストッパーとなる埋込層の基板
面からの位置を異ならせ、厚みの異なるダイアフラムを
形成するようにした。
半導体圧力センサに関するもので、複数のダイアフラム
すべてで感度のよい圧力検出が出来るようにすることを
目的とするものである。 【構成】 前記目的のために本発明では、ダイアフラム
をエッチング形成する際ストッパーとなる埋込層の基板
面からの位置を異ならせ、厚みの異なるダイアフラムを
形成するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、複数個のピエゾ抵抗
素子を有す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。
素子を有す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。
【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、計測分野、
ＦＡ分野等で多用されるようになってきている。
能、応答性に優れていることから、自動車、計測分野、
ＦＡ分野等で多用されるようになってきている。
【０００３】この種の圧力センサは、電気学会論文誌、
１０９Ｃ〔１２〕（１９８９）Ｐ．８２０およびＰ．８
５８−８６０で開示されているように、シリコンダイア
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り、基
板としてシリコンを使うことからＬＳＩ等の集積化技術
との一体化も盛んになっている。
１０９Ｃ〔１２〕（１９８９）Ｐ．８２０およびＰ．８
５８−８６０で開示されているように、シリコンダイア
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り、基
板としてシリコンを使うことからＬＳＩ等の集積化技術
との一体化も盛んになっている。
【０００４】従来のこの種の圧力センサの工程断面フロ
ーを図６、７（ａ）〜（ｆ）に示し、以下順に説明す
る。
ーを図６、７（ａ）〜（ｆ）に示し、以下順に説明す
る。
【０００５】図６（ａ） Ｐ型シリコン基板１０１のバ
イポーラ素子形成領域に、拡散技術によりＳｂ（アンチ
モン）を拡散しＮ+ 埋込層１０２を形成する。
イポーラ素子形成領域に、拡散技術によりＳｂ（アンチ
モン）を拡散しＮ+ 埋込層１０２を形成する。
【０００６】図６（ｂ） 次いで、拡散技術によりピエ
ゾ抵抗形成領域にＢ（ボロン）を拡散し、Ｐ+ 埋込層１
０３を形成する。
ゾ抵抗形成領域にＢ（ボロン）を拡散し、Ｐ+ 埋込層１
０３を形成する。
【０００７】図６（ｃ） 次いで、エピタキシャル技術
によりＰ（リン）ドープのＮ型エピタキシャル層１０４
を形成する。
によりＰ（リン）ドープのＮ型エピタキシャル層１０４
を形成する。
【０００８】次いで、拡散技術により、前記Ｎ+ 埋込層
１０２周辺のＮ型エピタキシャル層１０４中に、Ｂを拡
散し、Ｎ型エピタキシャル層１０４表面からＰ型シリコ
ン基板まで到達するＰ+ 分離層１０５を形成する。
１０２周辺のＮ型エピタキシャル層１０４中に、Ｂを拡
散し、Ｎ型エピタキシャル層１０４表面からＰ型シリコ
ン基板まで到達するＰ+ 分離層１０５を形成する。
【０００９】図６（ｄ） 次いで、拡散技術により、バ
イポーラ素子形成領域に、Ｂを拡散し、ＮＰＮトランジ
スタのベース層１０６を形成する。
イポーラ素子形成領域に、Ｂを拡散し、ＮＰＮトランジ
スタのベース層１０６を形成する。
【００１０】次いで拡散技術により、ピエゾ抵抗形成領
域にＢを拡散し、ピエゾ抵抗１０７を形成する。
域にＢを拡散し、ピエゾ抵抗１０７を形成する。
【００１１】図７（ｅ） 次いで、拡散技術により、バ
イポーラ素子形成領域に、Ｐ（リン）を拡散し、エミッ
タ層１０８、コレクタ層１０９を形成する。ここまでの
工程において、拡散層の形成で、酸化膜の形成、選択拡
散領域の酸化膜除去、拡散時の選択拡散領域上への酸化
膜の再形成が行なわれており、表裏面には酸化膜１１０
が形成されている。
イポーラ素子形成領域に、Ｐ（リン）を拡散し、エミッ
タ層１０８、コレクタ層１０９を形成する。ここまでの
工程において、拡散層の形成で、酸化膜の形成、選択拡
散領域の酸化膜除去、拡散時の選択拡散領域上への酸化
膜の再形成が行なわれており、表裏面には酸化膜１１０
が形成されている。
【００１２】次いで窒化膜１１５を表裏面に形成し、表
面の窒化膜１１５を除去し、コンタクト孔１１１の開
孔、Ａｌ配線１１２及び素子を保護するためのパッシベ
ーション膜１１３を形成する。
面の窒化膜１１５を除去し、コンタクト孔１１１の開
孔、Ａｌ配線１１２及び素子を保護するためのパッシベ
ーション膜１１３を形成する。
【００１３】図７（ｆ） 次に、Ｐ型シリコン基板１０
１の裏面を、ピエゾ抵抗１０７の位置に合わせて、アル
カリ性のエッチャント（ＫＯＨなど）でエッチングし、
ダイアフラム１１４を形成する。
１の裏面を、ピエゾ抵抗１０７の位置に合わせて、アル
カリ性のエッチャント（ＫＯＨなど）でエッチングし、
ダイアフラム１１４を形成する。
【００１４】このとき、ダイアフラム１１４の厚さを精
度よく制御するために、Ｐ+ 埋込層１０３を形成してあ
る。このＰ+ 埋込層１０３は、濃度で約１０19／cm3 以
上にしておくことにより、エッチングがストップすると
いった、不純物濃度依存性を利用している。
度よく制御するために、Ｐ+ 埋込層１０３を形成してあ
る。このＰ+ 埋込層１０３は、濃度で約１０19／cm3 以
上にしておくことにより、エッチングがストップすると
いった、不純物濃度依存性を利用している。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】前述の方法では、ダイ
アフラムの歪量をピエゾ抵抗値の変動として検出するた
め、検出する圧力が大きくなってくると、歪が大きくな
りすぎて、基板に結晶欠陥を生じ、正確な値が測定でき
なくなるということが生じる。また、検出する圧力が小
さくなってくると、ダイアフラムの歪量が小さくなり、
ピエゾ抵抗値の変動量も小さくなり、検出の感度がにぶ
くなるということが生じる。そのためダイアフラムの厚
みの設定は、検出する圧力の範囲いかんにより設定され
るものである。
アフラムの歪量をピエゾ抵抗値の変動として検出するた
め、検出する圧力が大きくなってくると、歪が大きくな
りすぎて、基板に結晶欠陥を生じ、正確な値が測定でき
なくなるということが生じる。また、検出する圧力が小
さくなってくると、ダイアフラムの歪量が小さくなり、
ピエゾ抵抗値の変動量も小さくなり、検出の感度がにぶ
くなるということが生じる。そのためダイアフラムの厚
みの設定は、検出する圧力の範囲いかんにより設定され
るものである。
【００１６】しかしながら、上記構成の装置と製造方法
では、同一チップ内に複数個のダイアフラムを形成した
場合、ダイアフラムの厚みは一種類に固定されるため、
それぞれのダイアフラムで異なった範囲の圧力を検出し
ようとした場合、すべてのダイアフラムで結晶欠陥の生
じない厚みに設定するようにするため、すべてのダイア
フラムで感度の良い圧力の検出ができないという問題点
があった。
では、同一チップ内に複数個のダイアフラムを形成した
場合、ダイアフラムの厚みは一種類に固定されるため、
それぞれのダイアフラムで異なった範囲の圧力を検出し
ようとした場合、すべてのダイアフラムで結晶欠陥の生
じない厚みに設定するようにするため、すべてのダイア
フラムで感度の良い圧力の検出ができないという問題点
があった。
【００１７】この発明は、以上述べた同一チップ内に、
複数の異なる範囲の圧力を検出するダイアフラムを形成
すると、すべてのダイアフラムで感度の良い圧力の検出
ができないという問題点を除去するため、同一チップ内
に厚みの異なる複数のダイアフラムを形成することによ
り、すべてのダイアフラムで感度の良い圧力の検出がで
きるようにし、優れた装置を提供することを目的とす
る。
複数の異なる範囲の圧力を検出するダイアフラムを形成
すると、すべてのダイアフラムで感度の良い圧力の検出
ができないという問題点を除去するため、同一チップ内
に厚みの異なる複数のダイアフラムを形成することによ
り、すべてのダイアフラムで感度の良い圧力の検出がで
きるようにし、優れた装置を提供することを目的とす
る。
【００１８】
【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、厚みの異なる複数のダ
イアフラムを形成するようにしたもので、そのために、
第１のＰ+ 埋込層形成後、第１の実施例として、エピタ
キシャル層を形成しそのエピタキシャル層に第２のＰ+
埋込層を形成し後の工程をおこなったものであり、第２
の実施例として、拡散深さが異なる第２のＰ+ 埋込み層
を形成し後の工程をおこなったものである。
は、半導体圧力センサにおいて、厚みの異なる複数のダ
イアフラムを形成するようにしたもので、そのために、
第１のＰ+ 埋込層形成後、第１の実施例として、エピタ
キシャル層を形成しそのエピタキシャル層に第２のＰ+
埋込層を形成し後の工程をおこなったものであり、第２
の実施例として、拡散深さが異なる第２のＰ+ 埋込み層
を形成し後の工程をおこなったものである。
【００１９】また、第３の実施例として、高エネルギー
のイオン打込技術により基板内部に第２のＰ+ 埋込層を
形成し、後の工程をおこなったものである。
のイオン打込技術により基板内部に第２のＰ+ 埋込層を
形成し、後の工程をおこなったものである。
【００２０】
【作用】本発明は、前述のような方法で厚みの異なる複
数のダイアフラムを形成するようにしたため、すべての
ダイアフラムで最適の感度を得ることができる。
数のダイアフラムを形成するようにしたため、すべての
ダイアフラムで最適の感度を得ることができる。
【００２１】
【実施例】図１、図２は本発明の第１の実施例を示す工
程断面フローであり以下順を追って説明する。
程断面フローであり以下順を追って説明する。
【００２２】図１（ａ） 比抵抗２０Ω・cm厚さ４００
μm 程度のＰ型シリコン基板１を公知の酸化技術により
酸化し、３０００Å程度の酸化膜２を形成する。次い
で、第１のピエゾ抵抗形成領域３の酸化膜２を公知のホ
トリソグラフィ・エッチング（以下ホト・エッチングと
省略）技術により開孔し、開孔部を通して、公知の拡散
技術により、Ｂ（ボロン）をＰ型シリコン基板１に拡散
し、表面濃度１×１０21cm3 、ｘj ＝２μm 程度の第１
のＰ+ 埋込層４を形成する。この時第１のＰ+ 埋込層４
上は、拡散時に再酸化され、酸化膜２が形成される。
（この再酸化は以降の拡散でも同様であり、以下の拡散
においては説明を省略する。）図１（ｂ） 次いで酸化
膜２を公知のエッチング技術により除去し、次いで公知
のエピタキシャル技術により１０００℃程度の温度で厚
さ５μm 比抵抗２０Ω・cm程度のＰ型エピタキシャル層
５を形成する。
μm 程度のＰ型シリコン基板１を公知の酸化技術により
酸化し、３０００Å程度の酸化膜２を形成する。次い
で、第１のピエゾ抵抗形成領域３の酸化膜２を公知のホ
トリソグラフィ・エッチング（以下ホト・エッチングと
省略）技術により開孔し、開孔部を通して、公知の拡散
技術により、Ｂ（ボロン）をＰ型シリコン基板１に拡散
し、表面濃度１×１０21cm3 、ｘj ＝２μm 程度の第１
のＰ+ 埋込層４を形成する。この時第１のＰ+ 埋込層４
上は、拡散時に再酸化され、酸化膜２が形成される。
（この再酸化は以降の拡散でも同様であり、以下の拡散
においては説明を省略する。）図１（ｂ） 次いで酸化
膜２を公知のエッチング技術により除去し、次いで公知
のエピタキシャル技術により１０００℃程度の温度で厚
さ５μm 比抵抗２０Ω・cm程度のＰ型エピタキシャル層
５を形成する。
【００２３】次いで、公知の酸化技術により、３０００
Å程度の酸化膜６を形成する。
Å程度の酸化膜６を形成する。
【００２４】次いで、バイポーラ素子形成領域７の酸化
膜６を公知のホトエッチング技術により開孔し、開孔部
を通して公知の拡散技術により、Ｓｂ（アンチモン）を
Ｐ型エピタキシャル層５に拡散し、Ｐs ＝２０Ω／□、
ｘj ＝５μm 程度のＮ+ 埋込層８を形成する。
膜６を公知のホトエッチング技術により開孔し、開孔部
を通して公知の拡散技術により、Ｓｂ（アンチモン）を
Ｐ型エピタキシャル層５に拡散し、Ｐs ＝２０Ω／□、
ｘj ＝５μm 程度のＮ+ 埋込層８を形成する。
【００２５】次いで、公知のホトエッチング技術によ
り、第２のピエゾ抵抗形成領域９の酸化膜６を開孔し、
開孔部を通して、公知の拡散技術により、Ｂ（ボロン）
をＰ型エピタキシャル層５に拡散し、表面濃度１×１０
21／cm3 、ｘj ＝２μm 程度の第２のＰ+ 埋込層１０を
形成する。
り、第２のピエゾ抵抗形成領域９の酸化膜６を開孔し、
開孔部を通して、公知の拡散技術により、Ｂ（ボロン）
をＰ型エピタキシャル層５に拡散し、表面濃度１×１０
21／cm3 、ｘj ＝２μm 程度の第２のＰ+ 埋込層１０を
形成する。
【００２６】図１（ｃ） 次いで、酸化膜６を公知のエ
ッチング技術により除去し、公知のエピタキシャル技術
により１０００℃程度の温度で厚さ２０μm 、比抵抗２
Ω・cm程度のＮ型エピタキシャル層１１を形成する。
ッチング技術により除去し、公知のエピタキシャル技術
により１０００℃程度の温度で厚さ２０μm 、比抵抗２
Ω・cm程度のＮ型エピタキシャル層１１を形成する。
【００２７】次いで公知の酸化技術により、水蒸気中で
１０００℃、４０分程度の酸化を行ない、３０００Å程
度の酸化膜１２を形成する。次いで公知のホトエッチン
グ技術により、Ｎ+ 埋込層８周辺の酸化膜１２を開孔
し、開孔部を通して、Ｎ型エピタキシャル層１１中に公
知の拡散技術によりＢを拡散し、Ｐ+ 分離層１３を形成
する。
１０００℃、４０分程度の酸化を行ない、３０００Å程
度の酸化膜１２を形成する。次いで公知のホトエッチン
グ技術により、Ｎ+ 埋込層８周辺の酸化膜１２を開孔
し、開孔部を通して、Ｎ型エピタキシャル層１１中に公
知の拡散技術によりＢを拡散し、Ｐ+ 分離層１３を形成
する。
【００２８】図１（ｄ） 次いで、公知のホトエッチン
グ技術により、バイポーラ素子形成領域７の酸化膜１２
を開孔し、開孔部を通して、公知の拡散技術によりＢを
拡散し、ＮＰＮトランジスタのベースとなるベース層１
４を形成する。
グ技術により、バイポーラ素子形成領域７の酸化膜１２
を開孔し、開孔部を通して、公知の拡散技術によりＢを
拡散し、ＮＰＮトランジスタのベースとなるベース層１
４を形成する。
【００２９】次いで公知のホトエッチング技術により、
第１のピエゾ抵抗形成領域３と第２のピエゾ抵抗形成領
域９の酸化膜１２を開孔し、開孔部を通して公知の拡散
技術によりＢを拡散し、ピエゾ抵抗１５を形成する。
第１のピエゾ抵抗形成領域３と第２のピエゾ抵抗形成領
域９の酸化膜１２を開孔し、開孔部を通して公知の拡散
技術によりＢを拡散し、ピエゾ抵抗１５を形成する。
【００３０】図２（ｅ） 次いで公知のホトエッチング
技術及び拡散技術を用いて、バイポーラ素子形成領域７
にＰ（リン）を拡散し、エミッタ層１６コレクタ層１７
を形成する。
技術及び拡散技術を用いて、バイポーラ素子形成領域７
にＰ（リン）を拡散し、エミッタ層１６コレクタ層１７
を形成する。
【００３１】次いで公知のホト・エッチング技術によ
り、コンタクト孔１８の開孔を行ない、次いで公知の蒸
着技術、ホトエッチング技術により、Ａｌ配線１９を形
成する。
り、コンタクト孔１８の開孔を行ない、次いで公知の蒸
着技術、ホトエッチング技術により、Ａｌ配線１９を形
成する。
【００３２】次いで公知のＣＶＤ技術、ホトエッチング
技術を用いて、素子を保護するためのパッシベーション
膜２０を形成する。
技術を用いて、素子を保護するためのパッシベーション
膜２０を形成する。
【００３３】図２（ｆ） 次いで、公知のＣＶＤ技術に
より７００℃程度の温度で、２０００Å程度の窒化膜２
１を形成する。
より７００℃程度の温度で、２０００Å程度の窒化膜２
１を形成する。
【００３４】次いで公知のホトエッチグ技術により、第
１のピエゾ抵抗形成領域３と第２のピエゾ抵抗形成領域
９の窒化膜２１を開口する。
１のピエゾ抵抗形成領域３と第２のピエゾ抵抗形成領域
９の窒化膜２１を開口する。
【００３５】図２（ｇ） 次いで、公知のエッチング技
術により、アルカリ系のエッチャント（ＫＯＨ等）で、
Ｐ型シリコン基板１を第１のＰ+ 埋込層４と第２のＰ+
埋込層１０のところまでエッチングし、第１のダイアフ
ラム２２と第２のダイアフラム２３を同時に形成する。
術により、アルカリ系のエッチャント（ＫＯＨ等）で、
Ｐ型シリコン基板１を第１のＰ+ 埋込層４と第２のＰ+
埋込層１０のところまでエッチングし、第１のダイアフ
ラム２２と第２のダイアフラム２３を同時に形成する。
【００３６】このエッチングにおいて、第１のＰ+ 埋込
層４と第２のＰ+ 埋込層１０は高濃度であるためエッチ
ングはこの部分でストップし、第１のダイアフラム２２
の厚みは約２５μm 、第２のダイアフラム２３の厚みは
約２０μm となる。
層４と第２のＰ+ 埋込層１０は高濃度であるためエッチ
ングはこの部分でストップし、第１のダイアフラム２２
の厚みは約２５μm 、第２のダイアフラム２３の厚みは
約２０μm となる。
【００３７】図３は本発明の第２の実施例を示す工程断
面フローであり、以下順を追って説明する。
面フローであり、以下順を追って説明する。
【００３８】図３（ａ） 第１の実施例図１（ａ）と同
様に第１のＰ+ 埋込層４を形成する。
様に第１のＰ+ 埋込層４を形成する。
【００３９】図３（ｂ） 次いで図１（ｂ）と同様のＮ
+ 埋込層８を形成し、次いで第２のピエゾ抵抗形成領域
９の酸化膜２を公知のホト・エッチング技術により開孔
し、その開孔部を通して、公知の拡散技術によりＢ（ボ
ロン）をＰ型シリコン基板１に拡散し、表面濃度１×１
０21／cm3 、ｘj ＝１μm 程度の第２のＰ+ 埋込層２４
を形成する。
+ 埋込層８を形成し、次いで第２のピエゾ抵抗形成領域
９の酸化膜２を公知のホト・エッチング技術により開孔
し、その開孔部を通して、公知の拡散技術によりＢ（ボ
ロン）をＰ型シリコン基板１に拡散し、表面濃度１×１
０21／cm3 、ｘj ＝１μm 程度の第２のＰ+ 埋込層２４
を形成する。
【００４０】図３（ｃ） 次いで第１の実施例の図１
（ｃ）〜（ｆ）と同様にして、Ｎ型エピタキシャル層１
１、Ｐ+ 分離層１３、ベース層１４、ピエゾ抵抗１５、
エミッタ層１６、コレクタ層１７、コンタクト孔１８、
Ａｌ配線１９、パッシベーション膜２０、窒化膜２１を
形成し、窒化膜２１の一部を第１の実施例の図１（ｆ）
と同様にして開口する。
（ｃ）〜（ｆ）と同様にして、Ｎ型エピタキシャル層１
１、Ｐ+ 分離層１３、ベース層１４、ピエゾ抵抗１５、
エミッタ層１６、コレクタ層１７、コンタクト孔１８、
Ａｌ配線１９、パッシベーション膜２０、窒化膜２１を
形成し、窒化膜２１の一部を第１の実施例の図１（ｆ）
と同様にして開口する。
【００４１】図３（ｄ） 次いで、第１の実施例の図１
（ｇ）と同様にして、第１のダイアフラム２５と第２の
ダイアフラム２６を同様に形成する。
（ｇ）と同様にして、第１のダイアフラム２５と第２の
ダイアフラム２６を同様に形成する。
【００４２】このとき、第１のＰ+ 埋込層４と第２のＰ
+ 埋込層２４は拡散深さが１μm 違うため、第１のダイ
アフラム２５と第２のダイアフラム２６の厚みも１μm
違うようになる。
+ 埋込層２４は拡散深さが１μm 違うため、第１のダイ
アフラム２５と第２のダイアフラム２６の厚みも１μm
違うようになる。
【００４３】なお、この実施例では第１の実施例が複数
回のエピタキシャル層の形成が必要であるのに対し、エ
ピタキシャル層形成が一回ですむため、工程数を少なく
することができ、製造コストが低減できる。
回のエピタキシャル層の形成が必要であるのに対し、エ
ピタキシャル層形成が一回ですむため、工程数を少なく
することができ、製造コストが低減できる。
【００４４】図４は本発明の第３の実施例を示す工程断
面フローであり、以下順を追って説明する。
面フローであり、以下順を追って説明する。
【００４５】図４（ａ） 第１の実施例の図１（ａ）と
同様に第１のＰ+ 埋込層４を形成する。
同様に第１のＰ+ 埋込層４を形成する。
【００４６】図４（ｂ） 次いで図１（ｂ）と同様のＮ
+ 埋込層８を形成し、次いで第２のピエゾ抵抗形成領域
９の酸化膜２を公知のホトエッチング技術により、開孔
し、開孔部を通して、公知の高エネルギーイオン打込み
技術によりドーズ量１×１０16cm-2、エネルギー８００
keV で、深さ１．６μm の位置に第２のＰ+ 埋込層２７
を形成する。
+ 埋込層８を形成し、次いで第２のピエゾ抵抗形成領域
９の酸化膜２を公知のホトエッチング技術により、開孔
し、開孔部を通して、公知の高エネルギーイオン打込み
技術によりドーズ量１×１０16cm-2、エネルギー８００
keV で、深さ１．６μm の位置に第２のＰ+ 埋込層２７
を形成する。
【００４７】図４（ｃ） 次いで、第１の実施例の図１
（ｃ）〜（ｆ）と同様にして、Ｎ型エピタキシャル層１
１、Ｐ+ 分離層１３、ベース層１４、ピエゾ抵抗１５、
エミッタ層１６、コレクタ層１７、コンタクト孔１８、
Ａｌ配線１９、パシベーション膜２０、窒化膜２１を形
成し、窒化膜２１の一部を第１の実施例の図１（ｆ）と
同様にして開口する。
（ｃ）〜（ｆ）と同様にして、Ｎ型エピタキシャル層１
１、Ｐ+ 分離層１３、ベース層１４、ピエゾ抵抗１５、
エミッタ層１６、コレクタ層１７、コンタクト孔１８、
Ａｌ配線１９、パシベーション膜２０、窒化膜２１を形
成し、窒化膜２１の一部を第１の実施例の図１（ｆ）と
同様にして開口する。
【００４８】図４（ｄ） 次いで第１の実施例の図１
（ｇ）と同様にして、第１のダイアフラム２８と第２の
ダイアフラム２９を同時に形成する。
（ｇ）と同様にして、第１のダイアフラム２８と第２の
ダイアフラム２９を同時に形成する。
【００４９】このとき、第１のＰ+ 埋込層４と第２のＰ
+ 埋込層２４の深さが１．６μm 違うため第１のダイア
フラム２８と第２のダイアフラム２９の厚みも１．６μ
m 違うようになる。
+ 埋込層２４の深さが１．６μm 違うため第１のダイア
フラム２８と第２のダイアフラム２９の厚みも１．６μ
m 違うようになる。
【００５０】図５に、以上の実施例によって形成された
半導体圧力センサーの実装例を示した。
半導体圧力センサーの実装例を示した。
【００５１】半導体圧力センサ３０はＳｉ台座３１によ
り固定され、図の下方より、圧力Ｐ1 が印加される。
り固定され、図の下方より、圧力Ｐ1 が印加される。
【００５２】真空室３２を持ったダイアフラム３３で
は、圧力Ｐ1 の絶対圧を測定し、ダイアフラム３４では
圧力Ｐ1 と図の上方から印加された圧力Ｐ2 との圧力差
を測定する。
は、圧力Ｐ1 の絶対圧を測定し、ダイアフラム３４では
圧力Ｐ1 と図の上方から印加された圧力Ｐ2 との圧力差
を測定する。
【００５３】
【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、第１のＰ+ 埋込層形成後に、（１） エピタキ
シャル層を形成し、そのエピタキシャル層に第２のＰ+
埋込層を形成する方法、（２） 拡散深さが異なる第２
のＰ+ 埋込層を形成する方法、（３） 高エネルギーの
イオン打込みにより基板内部に第２のＰ+ 埋込層を形成
する方法のいずれかの方法で第２のＰ+ 埋込層を形成
し、その後の工程をおこない、厚みの異なる複数のダイ
アフラムを形成するようにしたため、同一チップ内に複
数の異なる範囲の圧力を検出するダイアフラムを形成し
たときに、すべてのダイアフラムで最適の感度を得るこ
とができる。
よれば、第１のＰ+ 埋込層形成後に、（１） エピタキ
シャル層を形成し、そのエピタキシャル層に第２のＰ+
埋込層を形成する方法、（２） 拡散深さが異なる第２
のＰ+ 埋込層を形成する方法、（３） 高エネルギーの
イオン打込みにより基板内部に第２のＰ+ 埋込層を形成
する方法のいずれかの方法で第２のＰ+ 埋込層を形成
し、その後の工程をおこない、厚みの異なる複数のダイ
アフラムを形成するようにしたため、同一チップ内に複
数の異なる範囲の圧力を検出するダイアフラムを形成し
たときに、すべてのダイアフラムで最適の感度を得るこ
とができる。
【図１】本発明の第１の実施例の工程断面図（その１）
【図２】本発明の第１の実施例の工程断面図（その２）
【図３】本発明の第２の実施例の工程断面図
【図４】本発明の第３の実施例の工程断面図
【図５】本発明の実施例の実装例断面図
【図６】従来例の工程断面図（その１）
【図７】従来例の工程断面図（その２）
１ Ｐ型シリコン基板 ２、６、１２ 酸化膜 ３ 第１のピエゾ抵抗形成領域 ４ 第１のＰ+ 埋込層 ５ Ｐ型エピタキシャル層 ７ バイポーラ素子形成領域 ８ Ｎ+ 埋込層 ９ 第２のピエゾ抵抗形成領域 １０ 第２のＰ+ 埋込層 １１ Ｎ型エピタキシャル層 １３ Ｐ+ 分離層 １４ ベース層 １５ ピエゾ抵抗 ２１ 窒化膜 ２２ 第１のダイアフラム ２３ 第２のダイアフラム
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体基板上にピエゾ抵抗素子を複数個
有する半導体圧力センサにおいて、 ダイアフラム形成におけるエッチング時のストッパーと
なる埋込層が、各ダイアフラムごとに異なる深さの位置
にあることを特徴とする半導体圧力センサ。 - 【請求項２】 半導体基板上にピエゾ抵抗素子を複数個
有する半導体圧力センサの製造方法として、 半導体基板の第１の主平面に第１のダイアフラムのエッ
チング時ストッパーとなる第１の埋込層を形成し、次い
で第１のエピタキシャル層を形成し、その後第２〜ｎの
ダイアフラムのための第２〜ｎの埋込層の形成と第２〜
ｎのエピタキシャル層とを順次交互に行った後、ダイア
フラムを形成するようにしたことを特徴とする半導体圧
力センサの製造方法。 - 【請求項３】 半導体基板上にピエゾ抵抗素子を複数個
有する半導体圧力センサの製造方法として、 半導体基板の第１の主平面に、２種類以上の拡散深さの
ダイアフラムエッチング時のストッパーとなる埋込層を
形成し、その後エピタキシャル層を形成した後ダイアフ
ラムを形成するようにしたことを特徴とする半導体圧力
センサの製造方法。 - 【請求項４】 半導体基板上にピエゾ抵抗素子を複数個
有する半導体圧力センサの製造方法として、 半導体基板の第１の主平面の部分と該主平面より基板内
部に、ダイアフラムのエッチング時のストッパーとなる
埋込層を形成し、その後エピタキシャル層を形成した
後、ダイアフラムを形成するようにしたことを特徴とす
る半導体圧力センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13507391A JPH05304304A (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 半導体圧力センサとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13507391A JPH05304304A (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 半導体圧力センサとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05304304A true JPH05304304A (ja) | 1993-11-16 |
Family
ID=15143218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13507391A Pending JPH05304304A (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 半導体圧力センサとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05304304A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001068686A (ja) * | 1999-07-13 | 2001-03-16 | Robert Bosch Gmbh | ダイアフラムを製造する方法 |
| JP2005260191A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 回路装置 |
| JP2009510421A (ja) * | 2005-09-27 | 2009-03-12 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | モノリシック集積回路を有するセンサユニットを製作するための方法 |
| US9207137B2 (en) | 2013-12-18 | 2015-12-08 | Seiko Epson Corporation | Physical quantity sensor, pressure sensor, altimeter, electronic apparatus, and moving object |
-
1991
- 1991-06-06 JP JP13507391A patent/JPH05304304A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001068686A (ja) * | 1999-07-13 | 2001-03-16 | Robert Bosch Gmbh | ダイアフラムを製造する方法 |
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| JP4553611B2 (ja) * | 2004-03-15 | 2010-09-29 | 三洋電機株式会社 | 回路装置 |
| JP2009510421A (ja) * | 2005-09-27 | 2009-03-12 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | モノリシック集積回路を有するセンサユニットを製作するための方法 |
| US7858424B2 (en) * | 2005-09-27 | 2010-12-28 | Robert Bosch Gmbh | Method for manufacturing a sensor array including a monolithically integrated circuit |
| US9207137B2 (en) | 2013-12-18 | 2015-12-08 | Seiko Epson Corporation | Physical quantity sensor, pressure sensor, altimeter, electronic apparatus, and moving object |
| US9541460B2 (en) | 2013-12-18 | 2017-01-10 | Seiko Epson Corporation | Physical quantity sensor, pressure sensor, altimeter, electronic apparatus, and moving object |
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