JPH0554708B2 - - Google Patents

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JPH0554708B2
JPH0554708B2 JP21767285A JP21767285A JPH0554708B2 JP H0554708 B2 JPH0554708 B2 JP H0554708B2 JP 21767285 A JP21767285 A JP 21767285A JP 21767285 A JP21767285 A JP 21767285A JP H0554708 B2 JPH0554708 B2 JP H0554708B2
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JP
Japan
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pressure
diaphragm
strain gauge
etching
film
Prior art date
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JP21767285A
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Japanese (ja)
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JPS6276783A (en
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Susumu Sugyama
Takashi Suzuki
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Toyota Central R&D Labs Inc
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Priority to US06/911,245 priority patent/US4766666A/en
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Priority to US07/154,648 priority patent/US4771638A/en
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は半導体圧力センサ、特に薄膜形成技術
を用い基板表面にダイアフラムを形成することの
可能な改良された半導体圧力センサに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor pressure sensor, and particularly to an improved semiconductor pressure sensor in which a diaphragm can be formed on a substrate surface using thin film formation technology.

[従来の技術] 構 成 第8図には従来の半導体圧力センサの一般的な
構成が示されており、この半導体圧力センサは、
N形シリコン基板10と台座12とを含み、基板
10はその裏面側からエツチングが行われ厚さ20
〜50μm程度のダイアフラム14がその中央部に
形成されている。そして、この基板10は、裏面
の肉厚部にて台座12と接着固定され、両者の間
に圧力基準室16が形成されている。
[Prior Art] Structure FIG. 8 shows the general structure of a conventional semiconductor pressure sensor, and this semiconductor pressure sensor has the following features:
The substrate 10 includes an N-type silicon substrate 10 and a pedestal 12, and the substrate 10 is etched from the back side to a thickness of 20 mm.
A diaphragm 14 of about 50 μm is formed at its center. This substrate 10 is adhesively fixed to a pedestal 12 at the thick portion on the back surface, and a pressure reference chamber 16 is formed between the two.

またこのN形シリコン基板10のダイアフラム
14表面側には、P型抵抗領域からなる歪みゲー
ジ18が拡散あるいはイオン注入によつて形成さ
れており、更にこの基板10の表面には酸化シリ
コン等からなる絶縁膜20及び電極22が形成さ
れている。
Further, on the surface side of the diaphragm 14 of this N-type silicon substrate 10, a strain gauge 18 made of a P-type resistance region is formed by diffusion or ion implantation. An insulating film 20 and an electrode 22 are formed.

以上の構成とすることにより、この半導体圧力
センサによれば、測定圧力に比例してダイアフラ
ム14がたわみ、このたわみをダイアフラム14
上に設けられた歪みゲージ18の抵抗変化として
検出し、圧力測定を行うことができる。
With the above configuration, according to this semiconductor pressure sensor, the diaphragm 14 is deflected in proportion to the measured pressure, and this deflection is absorbed by the diaphragm 14.
The pressure can be measured by detecting the change in resistance of the strain gauge 18 provided above.

なお、この半導体圧力センサを用いてこの絶対
圧力を測定する場合には、基板10と台座12と
の間に設けられた圧力基準室16内を真空に形成
すればよい。
In addition, when measuring this absolute pressure using this semiconductor pressure sensor, what is necessary is just to form the inside of the pressure reference chamber 16 provided between the board|substrate 10 and the pedestal 12 to vacuum.

このようにすることにより、ダイアフラム14
はその表面側に加えられた絶対圧力に比例して撓
み、絶対圧力は歪みゲージ18の抵抗変化となつ
て電気的に測定されることになる。
By doing this, the diaphragm 14
deflects in proportion to the absolute pressure applied to its surface side, and the absolute pressure becomes a change in resistance of the strain gauge 18 and is electrically measured.

また、この半導体圧力センサを用いて差圧を測
定する場合には、台座12に圧力基準室16と連
通する圧力導入口24を設け、ダイアフラム14
がその表面側及び裏面側に印加される圧力の差圧
に応じてたわむよう形成すれば良い。このように
することにより、前記絶対圧タイプのセンサと同
様にして、差圧を測定することができる。
In addition, when measuring differential pressure using this semiconductor pressure sensor, a pressure introduction port 24 communicating with the pressure reference chamber 16 is provided in the pedestal 12, and a diaphragm 14 is provided in the base 12.
It may be formed so that it bends in response to the pressure difference between the front side and the back side. By doing so, differential pressure can be measured in the same manner as the absolute pressure type sensor.

ところで、このような従来の圧力センサでは、
前述したように、シリコン基板10をその裏面側
からエツチングすることによりダイアフラム14
及び圧力基準室16を形成している。このような
基板10のエツチングには水酸化カリウム
(KOH)水溶液等を用いた異方性エツチングが広
く用いられている。
By the way, in such conventional pressure sensors,
As mentioned above, the diaphragm 14 is etched from the back side of the silicon substrate 10.
and a pressure reference chamber 16. For etching the substrate 10, anisotropic etching using an aqueous potassium hydroxide (KOH) solution or the like is widely used.

これは、エツチングの際に(111)面のエツチ
ング速度が極めて遅いため、(100)、(110)面の
シリコン基板を使用して基板10の裏面に窒化シ
リコン(Si3N4)などのエツチングマスクを形成
することにより、横方向へのエツチングが(111)
面で停止するまで、結晶方位で決定される規則正
しい傾斜角θをもつた先細りの形状で縦方向のエ
ツチングが進行し、第8図に示すようなダイアフ
ラム14及び圧力基準室16を形成することがで
きるからである。
This is because the etching speed of the (111) plane is extremely slow during etching, so using silicon substrates with (100) and (110) planes, etching silicon nitride (Si 3 N 4 ) etc. By forming a mask, etching in the lateral direction (111)
The vertical etching progresses in a tapered shape with a regular inclination angle θ determined by the crystal orientation until it stops at the surface, forming the diaphragm 14 and pressure reference chamber 16 as shown in FIG. Because you can.

[発明が解決しようとする問題点] しかし、この従来の半導体圧力センサは以下に
詳述するいくつかの解決すべき問題点を有してお
り、その有効な対策が望まれていた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, this conventional semiconductor pressure sensor has several problems to be solved as detailed below, and effective countermeasures have been desired.

(イ) まず、このような従来の半導体圧力センサ
は、シリコン基板10の表面側及び裏面側の両
面をウエハ処理することが必要であるため、そ
の製造工程が極めて複雑なものとなるという問
題があつた。
(b) First, such a conventional semiconductor pressure sensor requires wafer processing on both the front and back sides of the silicon substrate 10, which makes the manufacturing process extremely complicated. It was hot.

すなわち、この圧力センサは、基板10の表
面側に歪みゲージ18、絶縁膜20及び電極2
2を形成し、また基板10の裏面側にはダイア
フラム形成用にエツチングマスク及び異方性エ
ツチングをほどこす必要がある。
That is, this pressure sensor includes a strain gauge 18, an insulating film 20, and an electrode 2 on the surface side of a substrate 10.
2, and it is also necessary to apply an etching mask and anisotropic etching to the back side of the substrate 10 to form a diaphragm.

このような基板10両面のウエハ処理は、フ
オトエツチング技術を用い各工程毎に位置合せ
しながら行う必要があり、このため各製造工程
は、両面アライメント装置を用いた複雑な工程
となることが避けられない。
Such wafer processing on both sides of the substrate 10 needs to be performed while aligning each step using photoetching technology. Therefore, each manufacturing step can be avoided from becoming a complicated process using a double-sided alignment device. I can't.

また、このように両面アライメント装置を用
いても、歪みゲージ18とダイアフラム14の
周縁部の位置合せにある程度の誤差が発生して
しまい、この誤差がセンサ感度のバラツキの原
因となつていた。
Furthermore, even when such a double-sided alignment device is used, a certain amount of error occurs in the alignment between the strain gauge 18 and the periphery of the diaphragm 14, and this error causes variations in sensor sensitivity.

一般に、このような両面アライメント誤差
は、300μmのシリコン基板を用いたときに5μ
m程度見こまれる。しかもこのアライメント誤
差はシリコン基板の厚さが増大するに従つて大
きくなり、特に厚い大口径シリコンウエハを用
いる場合には、センサの特性が大きくバラつ
き、量産が極めて困難となるという問題があつ
た。
Generally, such double-sided alignment error is 5μ when using a 300μm silicon substrate.
It is expected to be around m. Moreover, this alignment error increases as the thickness of the silicon substrate increases, and especially when using a thick, large-diameter silicon wafer, there is a problem in that sensor characteristics vary widely, making mass production extremely difficult.

(ロ) また、このような従来の半導体圧力センサで
は、ダイアフラム14の膜厚を薄く形成するこ
とが困難であるという問題があつた。
(b) Furthermore, such a conventional semiconductor pressure sensor has a problem in that it is difficult to form the diaphragm 14 thinly.

すなわち、従来の半導体圧力センサでは、所
望の厚さのダイアフラム14を形成するため、
周知のように、シリコン基板10の深さ方向の
エツチング速度に基づいて計算したエツチング
時間でエツチングを停止する方法を用いてい
る。
That is, in the conventional semiconductor pressure sensor, in order to form the diaphragm 14 with a desired thickness,
As is well known, a method is used in which etching is stopped at an etching time calculated based on the etching rate in the depth direction of the silicon substrate 10.

しかし、エツチング速度はウエハの表面状態
やウエハの枚数によつて変化し、更に基板10
の厚さ自体にも一定のバラつき範囲でバラつき
がある。このため、このようなエツチング処理
によつて形成されるダイアフラム14は、その
膜厚に一定の範囲でバラつきが発生することが
避けられない。
However, the etching speed varies depending on the surface condition of the wafer and the number of wafers.
The thickness itself also varies within a certain variation range. Therefore, it is inevitable that the diaphragm 14 formed by such an etching process will have variations in its film thickness within a certain range.

一般に、このような方法で例えば20〜50μm
程度の厚さのダイアフラム14を形成する場合
には、約2μm程度の誤差を見込む必要がある。
Generally, such methods are used to reduce the thickness of e.g.
When forming the diaphragm 14 with a thickness of approximately 2 μm, it is necessary to allow for an error of approximately 2 μm.

ところで、半導体圧力センサの感度は、周知
のようにダイアフラムの厚さの2乗に反比例し
ており、従つて、圧力センサの感度はダイアフ
ラムの厚さの誤差に敏感に反応してバラつく。
By the way, as is well known, the sensitivity of a semiconductor pressure sensor is inversely proportional to the square of the thickness of the diaphragm, and therefore, the sensitivity of the pressure sensor responds sensitively to errors in the thickness of the diaphragm and varies.

このことから、従来の半導体圧力センサで
は、ダイアフラム14の膜厚を5μm程度にし
か薄く形成することができず、高感度のセンサ
を得ることができないという問題があつた。
For this reason, in the conventional semiconductor pressure sensor, the diaphragm 14 could only be formed as thin as about 5 μm, and a highly sensitive sensor could not be obtained.

(ハ) また、この従来の半導体圧力センサでは、ダ
イアフラム14の寸法を小さく形成することが
困難であるという問題があつた。
(c) Furthermore, this conventional semiconductor pressure sensor has a problem in that it is difficult to make the diaphragm 14 small in size.

すなわち、ダイアフラム14の寸法は、シリ
コン基板10の裏面に設けるエツチングマスク
の寸法、シリコン基板10それ自身の厚さ及び
シリコン基板10をエツチングする際の縦方向
のエツチング量等で決定される。
That is, the dimensions of the diaphragm 14 are determined by the dimensions of the etching mask provided on the back surface of the silicon substrate 10, the thickness of the silicon substrate 10 itself, the amount of vertical etching when etching the silicon substrate 10, and the like.

従来のように、ダイアフラム14を異方性エ
ツチングにより形成する場合に、このエツチン
グは、結晶方位で決定される規則正しい傾斜角
θに従いエツチングマスクの開口周縁より内側
に向つて先細りの形状で進行する。そして最終
的には周囲を(111)面で囲まれた円推台形状
とした圧力基準室16を形成することになる。
When the diaphragm 14 is formed by anisotropic etching as in the prior art, this etching progresses in a shape that tapers inward from the periphery of the opening of the etching mask in accordance with a regular tilt angle θ determined by the crystal orientation. Finally, a pressure reference chamber 16 having a trapezoidal shape surrounded by (111) planes is formed.

このようなエツチングの結果形成されたダイ
アフラム14の寸法は、エツチングマスクの開
口寸法とシリコン基板10の縦方向のエツチン
グ量で決定されることとなる。
The dimensions of the diaphragm 14 formed as a result of such etching are determined by the opening dimensions of the etching mask and the amount of vertical etching of the silicon substrate 10.

しかし、エツチング開始時におけるシリコン
基板10の厚さには所定幅のバラつきを見込む
必要があるため、所望の厚さのダイアフラム1
4を作成しようとする場合には、縦方向のエツ
チング量を基板10の厚さのバラつき分だけ増
減補正してやることが必要となる。
However, since it is necessary to allow for a predetermined variation in the thickness of the silicon substrate 10 at the start of etching, the diaphragm 1 of a desired thickness is
4, it is necessary to increase or decrease the amount of etching in the vertical direction by the amount of variation in the thickness of the substrate 10.

このように、従来のセンサでは、基板10の
縦方向のエツチング量が一定の範囲でバラつく
ことが避けられず、その結果形成されるダイア
フラム14の仕上り寸法も縦方向エツチング量
のバラつき分に対応して一定の範囲でバラつき
を持つこととなる。
In this way, in conventional sensors, it is inevitable that the amount of etching in the vertical direction of the substrate 10 varies within a certain range, and as a result, the finished dimensions of the diaphragm 14 formed will also correspond to the variation in the amount of etching in the vertical direction. There will be variations within a certain range.

ここにおいて、シリコン基板10の厚さのバ
ラつきをΔtとすると、ダイアフラム寸法のバ
ラつきは2Δt/tanθで表されることとなる。
Here, if the variation in the thickness of the silicon substrate 10 is Δt, the variation in the diaphragm dimension is expressed as 2Δt/tanθ.

従つて、例えば(100)面のシリコン基板1
0を用い、(110)方向に辺を有する矩形のダイ
アフラムを形成する場合を想定すると、傾斜角
θは約55度となり、また、シリコン基板10の
厚さのバラつき分は一般に10μm程度見込む必
要があることから、最終的に形成されるダイア
フラム14の寸法は約14μm程度のバラつきを
もつこととなる。
Therefore, for example, a (100) plane silicon substrate 1
0 and assuming that a rectangular diaphragm with sides in the (110) direction is formed, the inclination angle θ will be approximately 55 degrees, and it is generally necessary to allow for variations in the thickness of the silicon substrate 10 of approximately 10 μm. For this reason, the dimensions of the diaphragm 14 that are finally formed will vary by about 14 μm.

このように、従来の半導体圧力センサでは、
エツチングにより形成されるダイアフラム14
はその寸法に所定幅のバラつきをもつこととな
り、この結果ダイアフラム14の周縁と歪みゲ
ージ18との相対的な位置が変動して歪みゲー
ジ18に作用する歪み量が変化してしまい、セ
ンサ自体の感度がバラつくという問題があつ
た。
In this way, conventional semiconductor pressure sensors
Diaphragm 14 formed by etching
has a predetermined width variation in its dimensions, and as a result, the relative position between the periphery of the diaphragm 14 and the strain gauge 18 changes, and the amount of strain acting on the strain gauge 18 changes, causing damage to the sensor itself. There was a problem with variations in sensitivity.

特に、このような従来の半導体圧力センサで
は、ダイアフラム14の寸法を小さくすればす
る程その寸法のバラつく割合いが大きくなるた
め、ダイアフラム14の寸法は、直径あるいは
一辺あたりの長さが500μm程度にしか小さく
形成することができず、これ以上小さいダイア
フラム14を有するセンサを形成することはで
きないという問題があつた。
In particular, in such a conventional semiconductor pressure sensor, the smaller the dimensions of the diaphragm 14, the greater the variation in the dimensions. There was a problem in that the diaphragm 14 could only be made smaller, and a sensor having a smaller diaphragm 14 could not be made.

(ニ) さらに、このような従来の半導体圧力センサ
では、圧力基準室16を形成するために、シリ
コン基板10と台座12とを気密状態に接着す
ることが必要となる。
(d) Furthermore, in such a conventional semiconductor pressure sensor, in order to form the pressure reference chamber 16, it is necessary to adhere the silicon substrate 10 and the pedestal 12 in an airtight state.

すなわち、このような従来のセンサを用いて
絶対圧を測定する場合には、基板10と台座1
2とを密着して形成した空洞を圧力基準室16
として用い、この圧力基準室16内を真空に保
つ必要がある。
That is, when measuring absolute pressure using such a conventional sensor, the substrate 10 and the pedestal 1
The cavity formed by bringing 2 into close contact with each other is called the pressure reference chamber 16.
It is necessary to keep the inside of this pressure reference chamber 16 in a vacuum.

しかし、基板10と台座12との接着には、
陽極接合やガラス接合等の高度な気密接着技術
を必要とし、さらにこの気密接着部にたとえわ
ずかでも洩れが存在すると、圧力センサの出力
特性の経時変化となつて現れるという問題があ
つた。
However, for adhesion between the substrate 10 and the pedestal 12,
This requires sophisticated airtight bonding techniques such as anodic bonding and glass bonding, and furthermore, if there is even a small amount of leakage in this airtight bonding, there is a problem in that the output characteristics of the pressure sensor will change over time.

特に、高精度の圧力測定を行うセンサにおい
ては、この気密接着技術が極めて重要なポイン
トとなり、これがセンサを量産化する上での妨
げとなつていた。
In particular, this airtight bonding technology is extremely important for sensors that measure pressure with high precision, and this has been an obstacle to mass production of sensors.

以上説明したように、この従来の半導体圧力セ
ンサは、前記(イ)〜(ニ)の各問題点を有するため、そ
の測定精度の向上及び小形化を図ることができ
ず、しかも、その製造方法が複雑であることか
ら、量産性を図り低価格化を実現することができ
ないという問題があつた。
As explained above, this conventional semiconductor pressure sensor has each of the problems (a) to (d) above, so it is impossible to improve its measurement accuracy and reduce its size, and furthermore, its manufacturing method Due to the complexity of the process, there was a problem in that it was not possible to achieve mass production and lower prices.

この結果、このような従来の半導体圧力センサ
は優れた性能を有するにもかかわらず、広く利用
されるに至つておらず、その有効な対策が望まれ
ていた。
As a result, although such conventional semiconductor pressure sensors have excellent performance, they have not been widely used, and effective countermeasures have been desired.

[発明の目的] 本発明は、このような従来の課題に鑑みなされ
たものであり、その目的は、小形化、量産化が容
易でかつ高精度の半導体圧力センサ及びその製造
方法を提供することにある。
[Object of the Invention] The present invention has been made in view of such conventional problems, and its purpose is to provide a high-precision semiconductor pressure sensor that can be easily miniaturized and mass-produced, and a method for manufacturing the same. It is in.

[問題点を解決するための手段] 半導体圧力センサ 前記目的を達成するため、本発明の半導体圧力
センサは、半導体基板と、 前記半導体基板の主表面に設けられた凹所と、 耐エツチング材料を用いて形成され、前記半導
体基板の主表面上に設けられた絶縁性のダイアフ
ラム膜と、 前記ダイアフラム膜を貫通して設けられ、前記
半導体基板の主表面に前記凹所を設けるためのエ
ツチング液が注入される少なくとも1個のエツチ
ング液注入口と、 前記エツチング液注入口の少なくとも一つを密
封する封止部材と、 前記ダイアフラム膜の受圧領域所定位置に設け
られ、検出した圧力に応じた信号を出力する少な
くとも1個の歪みゲージと、 を含み、前記凹所と前記ダイアフラム膜とによつ
て、圧力検出時の基準圧力が設定される圧力基準
室が形成されていることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] Semiconductor Pressure Sensor To achieve the above object, the semiconductor pressure sensor of the present invention includes: a semiconductor substrate; a recess provided on the main surface of the semiconductor substrate; and an etching-resistant material. an insulating diaphragm film formed using an insulating film and provided on the main surface of the semiconductor substrate; and an etching liquid provided through the diaphragm film for forming the recess on the main surface of the semiconductor substrate. at least one etching liquid inlet to be injected; a sealing member for sealing at least one of the etching liquid inlets; and a sealing member provided at a predetermined position in a pressure receiving area of the diaphragm membrane, and configured to generate a signal according to the detected pressure. At least one strain gauge that outputs an output, and the recess and the diaphragm membrane form a pressure reference chamber in which a reference pressure is set at the time of pressure detection.

以下に本発明の半導体圧力センサを更に具体的
に説明する。
The semiconductor pressure sensor of the present invention will be explained in more detail below.

第1図には、本発明の半導体圧力センサの基本
的な構造を表す平面説明図が示されており、第2
図にはその断面説明図が示されている。
FIG. 1 shows an explanatory plan view showing the basic structure of the semiconductor pressure sensor of the present invention, and FIG.
The figure shows an explanatory cross-sectional view thereof.

本発明の半導体圧力センサは、半導体基板30
の主表面上に耐エツチング性を有する材料からな
る絶縁性のダイアフラム膜32が被覆形成され、
このダイアフラム膜32の受圧領域所定位置に少
なくとも1個の歪みゲージ34が設けられてい
る。
The semiconductor pressure sensor of the present invention has a semiconductor substrate 30
An insulating diaphragm film 32 made of an etching-resistant material is formed to cover the main surface of the
At least one strain gauge 34 is provided at a predetermined position in the pressure receiving area of the diaphragm membrane 32.

本発明においては、このようにダイアフラム膜
32及び歪みゲージ34が設けられた基板30の
主表面を、更に耐エツチング性を有する材料から
なる絶縁性保護膜36によつて被覆形成すること
が好ましい。
In the present invention, it is preferable that the main surface of the substrate 30 on which the diaphragm film 32 and the strain gauge 34 are provided is further coated with an insulating protective film 36 made of a material having etching resistance.

また、受圧領域の所定位置には、前記絶縁性保
護膜36及びダイアフラム膜32を貫通して、半
導体基板30に到達する少なくとも1個のエツチ
ング液注入口40が開口形成されており、このエ
ツチング液注入口40を介して基板30側に所定
のエツチング液が注入され、耐エツチング性の材
料からなるダイアフラム膜32と半導体基板30
の界面の横方向エツチング特性を利用したエツチ
ングが行われ、半導体基板30の一部をエツチン
グ除去して圧力基準室42が形成されている。こ
こにおいて、前記エツチング液注入口40は、必
要に応じてその全部又は一部が封止部材44によ
り封止されている。
Further, at a predetermined position in the pressure receiving area, at least one etching liquid inlet 40 is formed to penetrate the insulating protective film 36 and the diaphragm film 32 and reach the semiconductor substrate 30. A predetermined etching solution is injected into the substrate 30 side through the injection port 40, and the diaphragm film 32 made of an etching-resistant material and the semiconductor substrate 30 are
Etching is performed using the lateral etching characteristics of the interface, and a pressure reference chamber 42 is formed by etching away a portion of the semiconductor substrate 30. Here, the etching liquid inlet 40 is completely or partially sealed by a sealing member 44 as required.

また、本発明の半導体圧力センサにおいて、前
述したように、歪みゲージ34の表面に絶縁性保
護膜36を被覆形成した場合には、その絶縁性保
護膜36の前記ゲージ34両端に接続孔46を形
成し、その接続孔46を介して歪みゲージ34の
両端に接続される複数の電極38を形成すること
が好ましい。
In addition, in the semiconductor pressure sensor of the present invention, when the surface of the strain gauge 34 is coated with the insulating protective film 36 as described above, connection holes 46 are formed at both ends of the gauge 34 in the insulating protective film 36. It is preferable to form a plurality of electrodes 38 connected to both ends of the strain gauge 34 through the connection holes 46.

本発明の半導体圧力センサは以上の構成からな
り、次のこのセンサを用い絶対圧を測定する場合
と差圧を測定する場合を説明する。
The semiconductor pressure sensor of the present invention has the above-mentioned configuration, and the following describes the case of measuring absolute pressure and the case of measuring differential pressure using this sensor.

なお、本発明の半導体圧力センサでは、圧力基
準室42の上面側に位置するダイアフラム膜32
が可動ダイアフラム100として機能し、またこ
のダイアフラム膜32以外に前述したように絶縁
性保護膜36を設けた場合には、このダイアフラ
ム膜32と絶縁性保護膜36からなる積層膜が可
動ダイアフラム100として機能することにな
る。
Note that in the semiconductor pressure sensor of the present invention, the diaphragm membrane 32 located on the upper surface side of the pressure reference chamber 42
functions as the movable diaphragm 100, and if the insulating protective film 36 is provided in addition to the diaphragm film 32 as described above, the laminated film consisting of the diaphragm film 32 and the insulating protective film 36 functions as the movable diaphragm 100. It will work.

ここにおいて、本発明の圧力センサを、絶対圧
測定タイプのセンサとして用いる場合には、圧力
基準室42を真空状態に保つたまま、すべてのエ
ツチング液注入口40を封止部材44により密封
する。このようにすることにより、圧力が印加さ
れると可動ダイアフラム100は印加された絶対
圧力に比例して歪み、この歪みによつて受圧領域
に設けられた歪みゲージ34の抵抗が変化する。
Here, when the pressure sensor of the present invention is used as an absolute pressure measurement type sensor, all etching liquid inlets 40 are sealed with sealing members 44 while maintaining the pressure reference chamber 42 in a vacuum state. By doing so, when pressure is applied, the movable diaphragm 100 is distorted in proportion to the applied absolute pressure, and this distortion changes the resistance of the strain gauge 34 provided in the pressure receiving area.

例えばダイアフラム膜32の受圧領域中央に1
組の歪みゲージ34−2,34−4を配置し、又
受圧領域の周辺に他の1組の歪みゲージ34−
1,34−3を配置すると、これら各組の歪みゲ
ージに加わる歪みは一方が圧縮力、他方が伸長力
となり、この結果1組の歪みゲージの抵抗が増加
する場合には、他方の組の歪みゲージの抵抗が減
少することとなる。
For example, 1 at the center of the pressure receiving area of the diaphragm membrane 32.
A set of strain gauges 34-2 and 34-4 are arranged, and another set of strain gauges 34-2 is arranged around the pressure receiving area.
1 and 34-3, the strain applied to each set of strain gauges becomes a compressive force on one side and an elongated force on the other. As a result, if the resistance of one set of strain gauges increases, the strain applied to each set of strain gauges becomes The resistance of the strain gauge will decrease.

従つて、これら2組の歪みゲージ34−1,3
4−2,34−3,34−4を抵抗変化が加算さ
れるよう電極38−1,38−2,38−3,3
8−4を介してブリツジ接続し、対抗する一対の
電極に電源を接続すれば、他の一対の電極から
は、可動ダイアフラム100に加わる絶対圧力に
比例した電圧を出力することが可能となる。
Therefore, these two sets of strain gauges 34-1, 3
4-2, 34-3, 34-4 are connected to electrodes 38-1, 38-2, 38-3, 3 so that resistance changes are added.
By making a bridge connection through 8-4 and connecting a power source to the opposing pair of electrodes, it becomes possible to output a voltage proportional to the absolute pressure applied to the movable diaphragm 100 from the other pair of electrodes.

このようにして、本発明の半導体圧力センサに
よれば、絶対圧力を正確に測定することが可能と
なる。
In this way, according to the semiconductor pressure sensor of the present invention, it is possible to accurately measure absolute pressure.

また、本発明の半導体圧力センサを、差圧測定
型のセンサとして使用する場合には、エツチング
液注入口40を複数個設け、その一部を封止部材
44を用いて密封し、残りを開口するよう形成す
る。そして、開口されたエツチング液注入口40
に圧力基準室42へ向け比較する圧力を導入する
圧力導入手段を設ければ良い。
Further, when the semiconductor pressure sensor of the present invention is used as a differential pressure measurement type sensor, a plurality of etching liquid inlets 40 are provided, some of which are sealed using a sealing member 44, and the remaining ones are left open. to form. Then, the etching liquid inlet 40 is opened.
It is sufficient to provide a pressure introducing means for introducing the pressure to be compared into the pressure reference chamber 42.

このようにすることにより、可動ダイアフラム
100の表面側及び裏面側に印加される圧力の差
圧を前記絶体圧タイプのセンサと同様に歪みゲー
ジ34の抵抗変化として正確に測定することが可
能となる。
By doing this, it is possible to accurately measure the differential pressure between the pressure applied to the front side and the back side of the movable diaphragm 100 as a change in resistance of the strain gauge 34, similar to the above-mentioned absolute pressure type sensor. Become.

製造方法 次に本発明にかかる半導体圧力センサの製造方
法を説明する。
Manufacturing Method Next, a method for manufacturing the semiconductor pressure sensor according to the present invention will be explained.

本発明の製造方法は、半導体基板の主表面上に
耐エツチング材料からなる絶縁性のダイアフラム
膜を形成するダイアフラム膜形成工程と、 このダイアフラム膜の受圧領域所定位置に少な
くとも1個の歪みゲージを形成する歪みゲージ形
成工程と、 前記歪みゲージ上に耐エツチング材料から成る
絶縁性保護膜を被覆形成する保護膜形成工程と、 受圧領域所定位置に前記絶縁保護膜及びダイア
フラム膜を貫通して半導体基板に到達する少なく
とも1個のエツチング液注入口を形成する注入口
形成工程と、 このエツチング液注入口を介してエツチング液
を注入して半導体基板の一部をエツチング除去し
所定形状可動ダイアフラム及び圧力基準室を形成
する基準室形成工程と、 エツチング液注入口の少なくとも1つを封止部
材を用いて密封する注入口封止工程と、 絶縁性保護膜の歪みゲージ両端位置に複数の接
続孔を形成する接続孔形成工程と、 この接続孔を介して歪みゲージに接続される複
数の電極を形成する電極形成工程と、 を含み、全処理工程を歪みゲージが設けられる半
導体基板の主表面上においてのみ行うことを特徴
とする。
The manufacturing method of the present invention includes a diaphragm film forming step of forming an insulating diaphragm film made of an etching-resistant material on the main surface of a semiconductor substrate, and forming at least one strain gauge at a predetermined position in a pressure receiving area of the diaphragm film. a protective film forming step of forming an insulating protective film made of an etching-resistant material on the strain gauge; and a protective film forming step of forming an insulating protective film made of an etching-resistant material on the strain gauge; an injection port forming step of forming at least one etching solution injection port; and a step of injecting the etching solution through the etching solution injection port to etch away a part of the semiconductor substrate to form a movable diaphragm of a predetermined shape and a pressure reference chamber. an injection port sealing step of sealing at least one of the etching liquid injection ports using a sealing member; and forming a plurality of connection holes at both ends of the strain gauge of the insulating protective film. a connection hole formation step; an electrode formation step of forming a plurality of electrodes connected to the strain gauge through the connection hole; and all processing steps are performed only on the main surface of the semiconductor substrate where the strain gauge is provided. It is characterized by

以下に本発明にかかる半導体圧力センサの製造
方法を更に具体的に説明する。
The method for manufacturing a semiconductor pressure sensor according to the present invention will be explained in more detail below.

本発明の方法によれば、まず半導体基板30の
主表面に耐エツチング製材料からなる絶縁性のダ
イアフラム膜32を被覆形成し、このダイアフラ
ム膜32の受圧領域所定位置に少くとも1個の歪
みゲージ34を設ける。
According to the method of the present invention, first, an insulating diaphragm film 32 made of an etching-resistant material is coated on the main surface of a semiconductor substrate 30, and at least one strain gauge is placed at a predetermined position in a pressure receiving area of the diaphragm film 32. 34 will be provided.

更に、このダイアフラム膜32及び歪みゲージ
34上に絶縁性保護膜36を被覆形成する。
Further, an insulating protective film 36 is formed to cover the diaphragm film 32 and strain gauge 34.

その後、受圧領域所定位置にて、前記絶縁性保
護膜36及びダイアフラム膜32を貫通して半導
体基板30に達するよう少なくとも1個のエツチ
ング液注入口40を形成する。
Thereafter, at least one etching liquid inlet 40 is formed at a predetermined position in the pressure receiving region so as to penetrate through the insulating protective film 36 and the diaphragm film 32 and reach the semiconductor substrate 30.

そして、このエツチング液注入口40を介し
て、所定のエツチング液を基板30へ向け注入す
るとダイアフラム膜32と基板30との界面横方
向エツチング特性を利用したエツチングが進行
し、基板30の一部がエツチング除去され、圧力
基準室42が形成される。
When a predetermined etching solution is injected toward the substrate 30 through the etching solution inlet 40, etching progresses using the lateral etching characteristics of the interface between the diaphragm film 32 and the substrate 30, and a part of the substrate 30 is etched. The pressure reference chamber 42 is then etched away.

このとき、圧力基準室42の上面側に位置する
ダイアフラム膜32は、耐エツチング製の材料を
用いて形成されているため、ほとんどエツチング
されることはない。この結果、このダイアフラム
膜32と絶縁性保護膜36からなる積層膜が、圧
力基準室42に対する可動ダイアフラム100と
して機能することとなる。
At this time, the diaphragm membrane 32 located on the upper surface side of the pressure reference chamber 42 is hardly etched because it is formed using an etching-resistant material. As a result, the laminated film composed of the diaphragm film 32 and the insulating protective film 36 functions as the movable diaphragm 100 for the pressure reference chamber 42.

本発明によればダイアフラム100の厚さは、
ダイアフラム膜32と絶縁性保護膜32との双方
の膜厚を合計した値となるため、周知の膜厚形成
技術を用いることにより、ダイアフラムの膜厚を
予め設定した所定の膜厚に、薄くかつ精度良く形
成することが可能となる。
According to the present invention, the thickness of the diaphragm 100 is
Since the value is the sum of the film thicknesses of both the diaphragm film 32 and the insulating protective film 32, by using a well-known film thickness forming technique, the film thickness of the diaphragm can be made thin and thin to a predetermined film thickness. It becomes possible to form with high precision.

更に。本発明によれば、ダイアフラム100の
大きさを従来のように半導体基板の厚さのバラつ
きに影響されることなくそれと無関係に精度良く
形成することができる。
Furthermore. According to the present invention, the size of the diaphragm 100 can be formed with high precision regardless of variations in the thickness of the semiconductor substrate, unlike the conventional method.

従つて、本発明によれば、ダイアフラム100
の膜厚及び大きさを、予め設定した寸法に従い、
充分に小さくしかも精度よく形成することが可能
となる。
Therefore, according to the invention, the diaphragm 100
The thickness and size of the film are determined according to the preset dimensions.
It becomes possible to form a sufficiently small size and with high precision.

また、本発明によれば、圧力基準室42を形成
した後、つぎにこの圧力基準室42を形成するた
めに設けられたエツチング液注入口40の少くと
も1つを封止部材44を用いて密封する。
Further, according to the present invention, after forming the pressure reference chamber 42, at least one of the etching liquid inlets 40 provided for forming the pressure reference chamber 42 is closed using the sealing member 44. Seal.

このとき、本発明のセンサを絶対圧測定型のセ
ンサとして形成する場合には、圧力基準室42内
を真空に保つたまま、封止部材44を用いてエツ
チング液注入口40全てを密封する。
At this time, when the sensor of the present invention is formed as an absolute pressure measurement type sensor, all the etching liquid inlets 40 are sealed using the sealing member 44 while keeping the inside of the pressure reference chamber 42 in a vacuum.

また、本発明のセンサを、差圧測定型のセンサ
として形成する場合には、前述したように、エツ
チング液注入口40を予め複数個設けており、そ
の一部を封止部材44を用いて密封し、残りを開
口形成する。そして、開口されたエツチング液注
入口40を介して、圧力基準室42へ第2の圧力
を導入する圧力導入手段を設ければ良い。このよ
うにすることにより、ダイアフラム100の表面
側に印加される第1の圧力と裏面側に印加される
第2の圧力との差圧を歪みゲージ34の抵抗変化
として測定することが可能となる。
Furthermore, when the sensor of the present invention is formed as a differential pressure measurement type sensor, as described above, a plurality of etching liquid inlets 40 are provided in advance, and some of them are sealed using the sealing member 44. Seal and leave the rest open. Then, pressure introducing means for introducing the second pressure into the pressure reference chamber 42 through the opened etching liquid inlet 40 may be provided. By doing so, it becomes possible to measure the differential pressure between the first pressure applied to the front side of the diaphragm 100 and the second pressure applied to the back side as a resistance change of the strain gauge 34. .

また、本発明においては、歪みゲージ34の表
面を絶縁性保護膜36により被覆しているため、
この歪みゲージ34から信号を取出す電極を設け
る必要がある。このため、本発明によれば、絶縁
性保護膜36の歪みゲージ34両端位置に複数の
接続孔46を形成し、この接続孔46を介して歪
みゲージ34に接続される複数の電極38を形成
する。このようにすることにより、歪みゲージ3
4の抵抗変化は、電極38介して検出することが
可能となる。
Further, in the present invention, since the surface of the strain gauge 34 is covered with the insulating protective film 36,
It is necessary to provide an electrode for extracting a signal from this strain gauge 34. Therefore, according to the present invention, a plurality of connection holes 46 are formed at both ends of the strain gauge 34 in the insulating protective film 36, and a plurality of electrodes 38 are formed to be connected to the strain gauge 34 through the connection holes 46. do. By doing this, strain gauge 3
The resistance change of 4 can be detected via the electrode 38.

従来例との比較 本発明の半導体圧力センサ及びその製造方法は
以上の構成からなり、次にその特徴を従来例と比
較して具体的に説明する。
Comparison with Conventional Example The semiconductor pressure sensor and the method for manufacturing the same according to the present invention have the above-mentioned configuration, and next, its characteristics will be specifically explained in comparison with the conventional example.

(a) 本発明によれば、製造処理工程の全てを半導
体基板30の主表面側でのみで行う、いわゆる
片面処理によつてセンサを形成することが可能
となる。
(a) According to the present invention, it is possible to form a sensor through so-called single-sided processing in which all of the manufacturing processing steps are performed only on the main surface side of the semiconductor substrate 30.

すなわち、本発明によれば、基板30の主表
面側において、ダイアフラム100を周知の薄
膜形成技術をもつて形成し、また圧力基準室4
2は基板30の主表面側に形成されたエツチン
グ液注入口40からエツチング液を注入するこ
とにより形成し、更に、圧力基準室42の気密
封止は真空蒸着等の集積回路製造技術で行うこ
とがでる。このように、全てのウエハ処理工程
を基板30の主表面側においてのみ行い、いわ
ゆる片面処理でセンサを形成することが可能と
なる。
That is, according to the present invention, the diaphragm 100 is formed on the main surface side of the substrate 30 using a well-known thin film forming technique, and the pressure reference chamber 4 is formed on the main surface side of the substrate 30.
2 is formed by injecting an etching liquid from an etching liquid inlet 40 formed on the main surface side of the substrate 30, and further, the pressure reference chamber 42 is hermetically sealed by an integrated circuit manufacturing technique such as vacuum evaporation. comes out. In this way, all wafer processing steps are performed only on the main surface side of the substrate 30, making it possible to form a sensor by so-called single-sided processing.

この結果、本発明によれば、従来の両面処理
のセンサに比しその製造工程が極めて簡単かつ
安価なものとなる。
As a result, according to the present invention, the manufacturing process is extremely simple and inexpensive compared to conventional double-sided processing sensors.

(b) また、本発明によれば、周知の薄膜形成技術
を用いることにより、ダイアフラム100の膜
圧を予め決定した値に薄くかつ精度良く形成す
ることが可能となる。
(b) Furthermore, according to the present invention, by using a well-known thin film forming technique, it is possible to form the diaphragm 100 thinly and accurately to a predetermined film thickness.

更に、本発明によれば、ダイアフラム100
の大きさを半導体基板30の厚さのバラつきに
無関係に、予め設定した平面寸法で極めて小さ
くかつ精度良く形成することができる。
Further, according to the invention, the diaphragm 100
The size of the semiconductor substrate 30 can be formed extremely small and accurately with preset planar dimensions, regardless of variations in the thickness of the semiconductor substrate 30.

このように、本発明によれば、従来のセンサ
に比し、ダイアフラムをあらかじめ設定した膜
厚、寸法に小さくかつ精度良く形成することが
可能となり、小型でかつ高感度のセンサを得る
ことが可能となる。
As described above, according to the present invention, compared to conventional sensors, it is possible to form a diaphragm small and with high precision to a preset thickness and dimension, and it is possible to obtain a compact and highly sensitive sensor. becomes.

(c) また、本発明によれば、圧力基準室42をダ
イアフラム膜32と基板30との間に形成して
いるため、絶対圧タイプのセンサを形成する
際、圧力基準室42の気密封止を真空蒸着等の
集積回路製造技術により簡単かつ確実に行うこ
とができる。この結果、本発明によれば、従
来、センサを量産化する上でのさまたげとなつ
ていた基板30と台座との気密接着が不要とな
り、センサの製造を大幅に簡素化することが可
能となる。
(c) Also, according to the present invention, since the pressure reference chamber 42 is formed between the diaphragm membrane 32 and the substrate 30, when forming an absolute pressure type sensor, the pressure reference chamber 42 is hermetically sealed. This can be easily and reliably performed using integrated circuit manufacturing techniques such as vacuum evaporation. As a result, according to the present invention, the airtight contact between the substrate 30 and the pedestal, which has conventionally been an obstacle to mass production of sensors, is no longer necessary, and the manufacturing of the sensor can be greatly simplified. .

(d) また、本発明によれば、ダイアフラム膜32
上に設けられた歪みゲージ34を、絶縁性保護
膜36で被覆することにより、歪みゲージ34
を複数個設けた場合には、各歪みゲージ34が
それぞれ分離され、いわゆるP−N接合分離の
ような温度上昇に伴なう洩れ電流が増加するこ
とがなく、高温域まで安定に動作することが可
能となる。
(d) Also, according to the present invention, the diaphragm membrane 32
By covering the strain gauge 34 provided above with an insulating protective film 36, the strain gauge 34
When a plurality of strain gauges 34 are provided, each strain gauge 34 is separated from each other, and the leakage current does not increase due to temperature rise as in the case of so-called P-N junction separation, and stable operation is possible up to a high temperature range. becomes possible.

(e) 更に、本発明によれば、半導体圧力センサ自
体を集積させて製造することが可能となる。
(e) Furthermore, according to the present invention, it becomes possible to manufacture the semiconductor pressure sensor itself in an integrated manner.

すなわち、本発明によれば、前述したように、
全製造処理工程をほぼ片面処理により行うことが
可能であり、しかもダイアフラム100を非常に
薄くかつ小型に形成することができるため、圧力
センサ自体を集積回路を構成する1つの素子要素
として扱い設計することが容易となり、しかも、
センサ自体を集積回路製造技術とほぼ同様の製造
技術を用いて形成することができることから、圧
力センサを所定の信号処理回路、例えば増幅機等
と同一基板上に集積させて形成することが可能と
なる。
That is, according to the present invention, as described above,
Since the entire manufacturing process can be performed almost by single-sided processing, and the diaphragm 100 can be formed very thin and compact, the pressure sensor itself can be treated and designed as one element constituting an integrated circuit. It becomes easy to do, and
Since the sensor itself can be formed using manufacturing technology that is almost the same as integrated circuit manufacturing technology, it is possible to integrate the pressure sensor and a predetermined signal processing circuit, such as an amplifier, on the same substrate. Become.

実験によれば、本発明のダイアフラムは、従来
の半導体圧力センサのダイアフラムに比し、その
寸法を略1/10以下に形成可能であることが確認さ
れている。
According to experiments, it has been confirmed that the diaphragm of the present invention can be formed to have a size approximately 1/10 or less of that of a diaphragm of a conventional semiconductor pressure sensor.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、ダイア
フラムを薄く小さく形成することができるため、
小型かつ高精度の半導体圧力センサを得ることが
可能となり、しかもセンサの製造をいわゆる片面
処理で行うことができることから、量産が極めて
容易でかつ低価格のセンサを得ることが可能であ
る。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the diaphragm can be formed thin and small.
It becomes possible to obtain a small and highly accurate semiconductor pressure sensor, and since the sensor can be manufactured by so-called single-sided processing, it is possible to obtain a sensor that is extremely easy to mass produce and is inexpensive.

[実施例] 次に本発明の好適な実施例を図面に基づき説明
する。
[Example] Next, a preferred example of the present invention will be described based on the drawings.

第1実施例 まず、本発明の好適な第1実施例を第1図及び
第2図に基づき説明する。
First Embodiment First, a preferred first embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 and 2.

本実施例の半導体圧力センサにおいては、半導
体基板30はシリコン基板を用いて形成されてお
り、このシリコン基板30の主表面の全域に渡り
ダイアフラム膜32として窒化シリコン
(Si3N4)膜が減圧CVDを用い膜厚400nmに被覆
形成されている。
In the semiconductor pressure sensor of this embodiment, the semiconductor substrate 30 is formed using a silicon substrate, and a silicon nitride (Si 3 N 4 ) film is used as a diaphragm film 32 over the entire main surface of the silicon substrate 30 to reduce pressure. The coating is formed using CVD to a thickness of 400 nm.

そして、このダイアフラム膜32の表面には、
歪みゲージ34−1,34−2,34−3,34
−4が設けられており、実施例において、この歪
みゲージ34−1,34−2,34−3,34−
4は、ダイアフラム膜32を形成する窒化シリコ
ンの表面に減圧CVDを用い多結晶シリコンを厚
さ100nmに被覆し、更にこの多結晶シリコンに
不純物としてボロンを熱拡散法あるいはイオン注
入法を用いて添加、拡散してP型半導体を形成
し、その後これをフオトエツチングによつて不要
部分を除去することにより形成される。
Then, on the surface of this diaphragm membrane 32,
Strain gauge 34-1, 34-2, 34-3, 34
-4 are provided, and in the embodiment, these strain gauges 34-1, 34-2, 34-3, 34-
4, the surface of the silicon nitride forming the diaphragm film 32 is coated with polycrystalline silicon to a thickness of 100 nm using low-pressure CVD, and further boron is added as an impurity to this polycrystalline silicon using a thermal diffusion method or an ion implantation method. , by diffusing to form a P-type semiconductor, and then removing unnecessary portions by photo-etching.

更に、このようにして形成された歪みゲージ3
4を含む全表面上に、絶縁性保護膜36として窒
化シリコンを減圧CVDを用い100nmの膜厚に被
覆形成する。
Furthermore, the strain gauge 3 formed in this way
4, silicon nitride is coated with a thickness of 100 nm as an insulating protective film 36 using low pressure CVD.

そして、受圧領域の所定位置において、前記絶
縁性保護膜36及びダイアフラム膜32を貫通し
シリコン基板30に到達する直結2μmのエツチ
ング液注入口40を開口形成し、このエツチング
液注入口40を介して基板30へ向け所定のエツ
チング液を注入する。
Then, at a predetermined position in the pressure-receiving area, a 2 μm etching liquid inlet 40 that is directly connected to the silicon substrate 30 by penetrating the insulating protective film 36 and the diaphragm film 32 is formed. A predetermined etching solution is injected toward the substrate 30.

本実施例においては、エツチング液として硝酸
(HNO3)とフツ化水素産(HF)の混合水溶液が
用いられており、前記エツチング液注入口40か
らこのエツチング液を浸漬すると注入口40を中
心としてエツチングが進行する。
In this embodiment, a mixed aqueous solution of nitric acid (HNO 3 ) and hydrogen fluoride (HF) is used as the etching solution. Etching progresses.

すなわち、シリコン基板30の縦方向にエツチ
ングが進むに従つて、シリコン基板30とダイア
フラム膜32の界面横方向にもエツチングが進行
し、圧力基準室42となる空洞が形成される。
That is, as the etching progresses in the vertical direction of the silicon substrate 30, the etching also progresses in the lateral direction at the interface between the silicon substrate 30 and the diaphragm membrane 32, and a cavity that becomes the pressure reference chamber 42 is formed.

このとき、圧力基準室42の上面側に位置する
ダイアフラム膜32及び絶縁性保護膜36は耐エ
ツチング性の材料を用いて形成されているため、
ほとんどエツチングされることはなく、従つてダ
イアフラム膜32と絶縁性保護膜36からなる積
層膜は圧力基準室42に対する可動ダイアフラム
100として機能することになる。
At this time, since the diaphragm film 32 and the insulating protective film 36 located on the upper surface side of the pressure reference chamber 42 are formed using an etching-resistant material,
It is hardly etched, and therefore the laminated film consisting of the diaphragm membrane 32 and the insulating protective film 36 functions as a movable diaphragm 100 for the pressure reference chamber 42.

なお、各歪みゲージ34はダイアフラム膜32
と絶縁性保護膜36によりサンドイツチ状に被覆
されているため、前記エツチング液によりなんら
影響を受けることはない。
Note that each strain gauge 34 is connected to the diaphragm membrane 32.
Since it is covered with an insulating protective film 36 in a sandwich pattern, it is not affected in any way by the etching solution.

このようにして、圧力基準室42が形成された
後、真空蒸着あるいはスパツタリングにより金属
あるいは絶縁物を、絶縁性保護膜36上にエツチ
ング液注入口40を密封封止できる程度の厚さに
堆積させ、その後フオトエツチングで不要部分を
除去し封止部材44を形成する。
After the pressure reference chamber 42 is formed in this manner, a metal or insulator is deposited on the insulating protective film 36 by vacuum deposition or sputtering to a thickness sufficient to hermetically seal the etching solution inlet 40. Then, unnecessary portions are removed by photoetching to form the sealing member 44.

このようにすることにより、圧力基準室42は
その内部が真空状態に保たれたまま密封封止され
ることになる。
By doing so, the pressure reference chamber 42 is hermetically sealed while the inside thereof is maintained in a vacuum state.

その後、絶縁性保護膜36の歪みゲージ34の
両端位置をフオトエツチングにより除去し接続孔
46を形成し、ここにアルミニウム蒸着膜を被覆
しこれをフオトエツチングにより適当な形状とす
ることにより電極38を形成する。
Thereafter, the insulating protective film 36 at both ends of the strain gauge 34 is removed by photo-etching to form a connection hole 46, and an aluminum evaporated film is coated thereon, which is then shaped into an appropriate shape by photo-etching to form the electrode 38. Form.

以上の構成とすることにより、本実施例の半導
体圧力センサ、ダイアフラム100の上側より印
加された絶対圧力を歪みゲージ34の抵抗変化と
して検出し、電極38を介して絶対圧力に比例し
た信号を得ることができる。
With the above configuration, the semiconductor pressure sensor of this embodiment detects the absolute pressure applied from the upper side of the diaphragm 100 as a resistance change of the strain gauge 34, and obtains a signal proportional to the absolute pressure via the electrode 38. be able to.

本実施例においては、ダイアフラム100の直
径を50μmダイアフラムの厚さを約0.5μm程度ま
で小さく形成することができ、しかも100KPaの
圧力に対して2mV/V以上の優れた出力感度を
発揮することが実験により確認された。このこと
から、第1実施例によれば、ダイアフラムの膜厚
及び寸法を充分に小さく形成し、小型かつ高感度
のセンサを実現可能であることが理解できる。
In this example, the diameter of the diaphragm 100 can be made as small as 50 μm, and the thickness of the diaphragm can be reduced to about 0.5 μm, and moreover, it is possible to exhibit an excellent output sensitivity of 2 mV/V or more against a pressure of 100 KPa. Confirmed by experiment. From this, it can be understood that according to the first embodiment, the thickness and dimensions of the diaphragm can be made sufficiently small to realize a compact and highly sensitive sensor.

第2実施例 次に、本発明の好適な第2実施例を、ダイアフ
ラムが矩形形状に形成されたセンサを例にとり説
明する。なお、前記第1実施例と対応する部材に
は同一符号を付し、その説明は省略する。
Second Embodiment Next, a second preferred embodiment of the present invention will be described using a sensor having a rectangular diaphragm as an example. Note that the same reference numerals are given to the members corresponding to those in the first embodiment, and the explanation thereof will be omitted.

第3図には第2実施例のセンサを表す平面説明
図が示されており、第4図にはその断面説明図が
示されている。
FIG. 3 shows a plan view showing the sensor of the second embodiment, and FIG. 4 shows a cross-sectional view thereof.

実施例のセンサにおいて、半導体基板30は、
(100)面を主表面とするシリコン基板を用い形成
されており、この基板30の主表面上に前記第1
実施例と同様にして窒化シリコンからなるダイア
フラム膜32、歪みゲージ34−1,34−2,
34−3,34−4、窒化シリコンからなる絶縁
性保護膜36が形成されている。
In the sensor of the embodiment, the semiconductor substrate 30 is
It is formed using a silicon substrate having a (100) plane as its main surface, and the first
In the same manner as in the embodiment, a diaphragm film 32 made of silicon nitride, strain gauges 34-1, 34-2,
34-3, 34-4, an insulating protective film 36 made of silicon nitride is formed.

本実施例の特徴的事項は、ダイアフラム100
を矩形形状に形成することにあり、このため絶縁
性保護膜36及びダイアフラム膜32からなる積
層膜に、幅2μmの長方形をした第1のエツチン
グ液注入口40−1、第2のエツチング液注入口
40−2をほぼ平行に開口形成する。
The characteristic matter of this embodiment is that the diaphragm 100
For this reason, a first etching solution inlet 40-1 and a second etching solution inlet, each having a rectangular shape with a width of 2 μm, are formed in the laminated film consisting of the insulating protective film 36 and the diaphragm film 32. The inlet 40-2 is formed to be substantially parallel.

そして、その第1及び第2のエツチング液注入
口40から水酸化カリウム(KOH)水溶液から
なるエツチング液を注入し異方性エツチングを行
う。
Then, an etching solution consisting of an aqueous potassium hydroxide (KOH) solution is injected from the first and second etching solution inlets 40 to perform anisotropic etching.

このとき、本実施例においても、前記第1実施
例と同様にシリコン基板30とダイアフラム膜3
2の界面に横方向エツチングが進行し、第4図に
示すごとく、各エツチング注入口40−1,40
−2を中心として断面3角形状をした圧力基準室
42が形成される。
At this time, in this embodiment as well, the silicon substrate 30 and the diaphragm film 3
As shown in FIG.
A pressure reference chamber 42 having a triangular cross section centered at -2 is formed.

この結果、本実施例によれば、圧力基準室42
の上方に位置して(110)方向に辺を有する長方
形状をした可動ダイアフラム100が形成される
こととなる。なお、実施例の歪みゲージ34−
1,34−2,……34−4は長方形状をしたダ
イアフラム100の中央部にその短辺と平行に配
置されている。
As a result, according to this embodiment, the pressure reference chamber 42
A rectangular movable diaphragm 100 having sides in the (110) direction is formed above the movable diaphragm 100 . In addition, the strain gauge 34-
1, 34-2, . . . 34-4 are arranged in the center of the rectangular diaphragm 100 in parallel with its short sides.

また、本実施例においては、絶縁性保護膜36
の表面全域に、減圧あるいはプラズマCVDによ
つて酸化シリコン(SiO2)が第2の絶縁性保護
膜50として被覆形成されており、この第2の絶
縁性保護膜50が封止部材44として機能し、第
1及び第2のエツチング液注入口40を密封して
いる。
Furthermore, in this embodiment, the insulating protective film 36
A second insulating protective film 50 is coated with silicon oxide (SiO 2 ) over the entire surface of the sealing member 44 by reduced pressure or plasma CVD, and this second insulating protective film 50 functions as the sealing member 44. The first and second etching solution inlets 40 are sealed.

そして、実施例においては、各絶縁性保護膜3
6及び50を貫通して歪みゲージ34−1,34
−2,……34−4の両端部に達する接続孔46
がフオトエツチングにより設けられ、この接続孔
46を介して各歪みゲージ34−1,34−2,
34−4の両端に接続される電極38が形成され
ている。
In the embodiment, each insulating protective film 3
Strain gauges 34-1, 34 pass through 6 and 50.
-2,... Connection hole 46 reaching both ends of 34-4
are provided by photoetching, and each strain gauge 34-1, 34-2,
Electrodes 38 connected to both ends of 34-4 are formed.

以上説明したように、この第2の実施例は、矩
形形状をしたダイアフラム100を有するセンサ
を形成する場合に極めて好適である。
As explained above, this second embodiment is extremely suitable for forming a sensor having a rectangular diaphragm 100.

第3実施例 次に本発明の好適な第3実施例を、差圧測定型
のセンサを例にとり説明する。なお、前記第1実
施例と対応する部材には同一符号を付しその説明
は省略する。
Third Embodiment Next, a third preferred embodiment of the present invention will be described using a differential pressure measuring sensor as an example. Incidentally, members corresponding to those in the first embodiment are given the same reference numerals and their explanations will be omitted.

第5図には第3実施例にかかるセンサの平面図
が示されており、第6図にはその断面の概略説明
図が示されている。
FIG. 5 shows a plan view of the sensor according to the third embodiment, and FIG. 6 shows a schematic cross-sectional view thereof.

本実施例のセンサは、シリコン基板30の表面
に前記第1実施例と同様に窒化シリコンを用いて
ダイアフラム膜32を形成し、このダイアフラム
膜32上に歪みゲージ34−1,34−2、34
−4を設けている。
In the sensor of this embodiment, a diaphragm film 32 is formed on the surface of a silicon substrate 30 using silicon nitride in the same manner as in the first embodiment, and strain gauges 34-1, 34-2, 34 are formed on this diaphragm film 32.
-4 is provided.

そして、ダイアフラム膜32の受圧領域所定位
置に、3個のエツチング液注入口40−1,40
−2,40−3を設け、これら各注入口40を用
いて第1実施例と同様にして等方性エツチングを
行い、3つの半球形状をした空洞が接続されてな
る圧力基準室42を形成する。
Then, three etching liquid inlets 40-1, 40 are provided at predetermined positions in the pressure receiving area of the diaphragm membrane 32.
-2 and 40-3 are provided, and isotropic etching is performed using each injection port 40 in the same manner as in the first embodiment to form a pressure reference chamber 42 in which three hemispherical cavities are connected. do.

そして、このようにして圧力基準室42を形成
した後、封止部材44を用いてエツチング液注入
口40の密封封止を行う。
After the pressure reference chamber 42 is thus formed, the etching liquid inlet 40 is hermetically sealed using the sealing member 44.

本実施例の特徴的事項は、3個のエツチング液
注入口40−1,40−2,40−3の内、2個
の注入口40−1,40−2のみを封止部材44
を用いて密封封止し、残りの注入口40はそのま
ま開口状態としたことにある。
The characteristic feature of this embodiment is that only two of the three etching liquid inlets 40-1, 40-2, 40-3 are connected to the sealing member 40-2.
The remaining injection port 40 is left open.

そして、可動ダイアフラム100の外周に、前
記開口状態にあるエツチング液注入口40へ連通
する圧力導入キヤツプ52を設け、この圧力導入
キヤツプ52を介して圧力基準室42内へ第2の
圧力を印加する。
A pressure introduction cap 52 is provided on the outer periphery of the movable diaphragm 100 and communicates with the etching liquid inlet 40 in the open state, and a second pressure is applied into the pressure reference chamber 42 through the pressure introduction cap 52. .

このようにすることにより、本実施例の半導体
圧力センサによれば、ダイアフラム100の表面
側及び裏面側には、それぞれ第1の圧力P1及び
第2の圧力P2が印加され、可動ダイアフラム1
00には両者の差圧に比例した歪みが発生する。
この結果、本実施例のセンサによれば、第1及び
第2の圧力差圧を歪みゲージ34の抵抗変化とし
て正確に検出することが可能となる。
By doing so, according to the semiconductor pressure sensor of this embodiment, the first pressure P 1 and the second pressure P 2 are applied to the front side and the back side of the diaphragm 100, respectively, and the movable diaphragm 1
00, a distortion proportional to the differential pressure between the two occurs.
As a result, according to the sensor of this embodiment, it is possible to accurately detect the first and second pressure differences as changes in the resistance of the strain gauge 34.

なお、第5図及び第6図においては、理解を容
易にするために、絶縁性保護膜36、接続孔46
及び電極38の説明は省略してあるが、これら各
部材は前記第1実施例及び第2実施例と同様に本
実施例においても設けられている。
In addition, in FIGS. 5 and 6, the insulating protective film 36 and the connection hole 46 are shown for ease of understanding.
Although explanations of the electrodes 38 and 38 are omitted, these members are provided in this embodiment as well as in the first and second embodiments.

第4実施例 次に本発明の好適な第4実施例を説明する。Fourth example Next, a fourth preferred embodiment of the present invention will be described.

本実施例の特徴的事項は、半導体圧力センサを
集積回路と一体化して形成し、いわゆる集積化さ
れた半導体圧力センサとして用いたことにある。
The feature of this embodiment is that the semiconductor pressure sensor is formed integrally with an integrated circuit, and is used as a so-called integrated semiconductor pressure sensor.

第7図には、この第4実施例にかかる半導体圧
力センサの外面図が示されており、本実施例にお
いては、シリコン基板30の所定位置に前記第1
実施例及び第2実施例で説明した本発明の半導体
圧力センサ200が形成されており、更に、この
シリコン基板30上に、圧力センサ200からの
出力の増幅や信号処理を行う集積回路300と、
センサ200と集積回路300とを接続するリー
ド及び外部との接続とを行う複数の電極400が
形成されている。
FIG. 7 shows an external view of the semiconductor pressure sensor according to the fourth embodiment, and in this embodiment, the first
The semiconductor pressure sensor 200 of the present invention described in the embodiment and the second embodiment is formed, and further, an integrated circuit 300 that amplifies the output from the pressure sensor 200 and performs signal processing is formed on the silicon substrate 30.
A plurality of electrodes 400 are formed to connect leads between the sensor 200 and the integrated circuit 300 and to connect to the outside.

このように、本発明によれば、半導体圧力セン
サを集積回路の構成素子要素の1つと見なすこと
ができる程度に小型に形成することができ、また
その製造も、片面処理により行うことが可能であ
り、しかも集積回路と同一の製造処理工程を用い
ることができる。
As described above, according to the present invention, a semiconductor pressure sensor can be formed so small that it can be considered as one of the constituent elements of an integrated circuit, and it can also be manufactured by single-sided processing. However, the same manufacturing process as integrated circuits can be used.

従つて、本発明は、この第4実施例で示すごと
く、半導体圧力センサを集積回路と一体化して、
いわゆる集積化センサとして製造する場合に極め
て好適なものであることが理解される。
Therefore, as shown in this fourth embodiment, the present invention integrates a semiconductor pressure sensor with an integrated circuit,
It is understood that this is extremely suitable for manufacturing as a so-called integrated sensor.

他の実施例 なお、前記各実施例においては、窒化シリコン
からなるダイアフラム膜32と絶縁性保護膜36
との積層膜を可動ダイアフラム100として用い
る場合、あるいはこれに所定の酸化膜からなる第
2の絶縁性保護膜を被覆した多層膜を可動ダイア
フラム100として用いる場合を例にとり説明し
たが、本発明はこれに限らず、これ以外にも、例
えば窒化シリコン膜上に多結晶シリコンを堆積し
て可動ダイアフラム100を形成することも可能
であり、厚いダイアフラム100を必要とする場
合に好適なものとなる。
Other Embodiments In each of the above embodiments, the diaphragm film 32 made of silicon nitride and the insulating protective film 36 are
The explanation has been made by taking as an example a case where a laminated film of 100% or more is used as the movable diaphragm 100, or a case where a multilayered film coated with a second insulating protective film made of a predetermined oxide film is used as the movable diaphragm 100. In addition to this, it is also possible to form the movable diaphragm 100 by depositing polycrystalline silicon on a silicon nitride film, which is suitable when a thick diaphragm 100 is required.

更に、前記実施例においては、ダイアフラム膜
32、絶縁性保護膜36として、窒化シリコンを
用いる場合を例にとり説明したが、これ以外に
も、例えばアルミナ(Al2O3)、サフアイヤ
(Al2O3)、フツ化カルシウム(CaF2)等シリコン
基板30上に安定に堆積し、シリコンのエツチン
グ速度よりもそのエツチング速度が極めて遅い絶
縁材料であれば他の材料を用いることも可能であ
る。
Further, in the above embodiment, silicon nitride is used as the diaphragm film 32 and the insulating protective film 36, but silicon nitride may also be used, for example, alumina (Al 2 O 3 ), sapphire (Al 2 O 3 ), etc. 3 ) It is also possible to use other insulating materials, such as calcium fluoride (CaF 2 ), as long as they are insulating materials that can be stably deposited on the silicon substrate 30 and whose etching rate is much slower than that of silicon.

更に、前記各実施例においては、歪みゲージ3
4として、多結晶シリコンを用いた場合を例にと
り説明しているが、これ以外にも、例えば多結晶
シリコンを再結晶化して単結晶化することによ
り、更に感度の向上を図ることが可能であり、ま
た、これ以外の材料でも、ダイアフラム膜上に安
定に堆積することができ、ピエゾ抵抗効果が充分
発揮できるものであれば、他の材料を用いても形
成することが可能である。
Furthermore, in each of the above embodiments, the strain gauge 3
4 is explained using polycrystalline silicon as an example, but it is also possible to further improve the sensitivity by, for example, recrystallizing polycrystalline silicon to form a single crystal. However, other materials can also be used as long as they can be stably deposited on the diaphragm film and can sufficiently exhibit the piezoresistance effect.

このように、本発明の半導体圧力センサは、小
型かつ高精度のものとすることができるため、例
えば気圧計、血圧計、自動車エンジン制御用の圧
力センサ、工業(プラント)用の圧力伝送器にお
けるセンサ及びその他の用途に幅広く用いること
が可能となる。
As described above, the semiconductor pressure sensor of the present invention can be made compact and highly accurate, so it can be used, for example, in barometers, blood pressure monitors, pressure sensors for controlling automobile engines, and pressure transmitters for industrial (plant) use. It becomes possible to use it in a wide range of sensor and other applications.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図は本発明にかかる半導体圧力
センサ及びその製造方法の好適な第1実施例を示
す説明図、第3図及び第4図は本発明の好適な第
2実施例を示す概略説明図、第5及び第6図は本
発明の好適な第3実施例を示す概略説明図、第7
図は本発明の好適な第4実施例を示す説明図、第
8図は従来の半導体圧力センサ及びその製造方法
を示す概略説明図である。 30……基板、32……ダイアフラム膜、34
……歪みゲージ、36……絶縁性保護膜、38…
…電極、40……エツチング液注入口、42……
圧力基準室、44……封止部材、46……接続
孔、52……圧力導入キヤツプ、100……可動
ダイアフラム、200……半導体圧力センサ、3
00……集積回路、400……電極。
1 and 2 are explanatory views showing a preferred first embodiment of a semiconductor pressure sensor and a method for manufacturing the same according to the present invention, and FIGS. 3 and 4 show a second preferred embodiment of the present invention. 5 and 6 are schematic explanatory views showing a third preferred embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is an explanatory view showing a fourth preferred embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a schematic explanatory view showing a conventional semiconductor pressure sensor and its manufacturing method. 30...Substrate, 32...Diaphragm membrane, 34
...Strain gauge, 36...Insulating protective film, 38...
...Electrode, 40...Etching liquid inlet, 42...
Pressure reference chamber, 44... Sealing member, 46... Connection hole, 52... Pressure introduction cap, 100... Movable diaphragm, 200... Semiconductor pressure sensor, 3
00...Integrated circuit, 400...Electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 半導体基板と、 前記半導体基板の主表面に設けられた凹所と、 耐エツチング材料を用いて形成され、前記半導
体基板の主表面上に設けられた絶縁性のダイアフ
ラム膜と、 前記ダイアフラム膜を貫通して設けられ、前記
半導体基板の主表面に前記凹所を設けるためのエ
ツチング液が注入される少なくとも1個のエツチ
ング液注入口と、 前記エツチング液注入口の少なくとも一つを密
封する封止部材と、 前記ダイアフラム膜の受圧領域所定位置に設け
られ、検出した圧力に応じた信号を出力する少な
くとも1個の歪みゲージと、 を含み、前記凹所と前記ダイアフラム膜とによつ
て、圧力検出時の基準圧力が設定される圧力基準
室が形成されていることを特徴とする半導体圧力
センサ。 2 特許請求の範囲1記載のセンサにおいて、 ダイアフラム膜及び歪みゲージが設けられた半
導体基板の主表面は耐エツチング材料から成る絶
縁性保護膜によつて被覆され、 歪みゲージの検出信号は歪みゲージの両端と接
続された複数の電極を介して出力されることを特
徴とする半導体圧力センサ。 3 特許請求の範囲1、2のいずれかに記載のセ
ンサにおいて、 前記ダイアフラム膜は、窒化シリコン膜又は少
なくとも窒化シリコン膜を含む多層膜からなるこ
とを特徴とする半導体圧力センサ。 4 特許請求の範囲1〜3のいずれかに記載のセ
ンサにおいて、 エツチング液注入口は圧力基準室を真空に保つ
た状態で封止部材によつて全て密封され、ダイア
フラム表面側より印加される絶対圧力を測定する
ことを特徴とする半導体圧力センサ。 5 特許請求の範囲1〜3のいずれかに記載のセ
ンサにおいて、 エツチング液注入口は複数個設けられ、その一
部が封止部材を用いて密封され、残りが閉口さ
れ、 閉口されたエツチング液注入口には圧力基準室
へ第2の圧力を導入する圧力導入手段が設けら
れ、ダイアフラム表面側に印加される第1の圧力
と裏面側に印加される第2の圧力との差圧を測定
することを特徴とする半導体圧力センサ。 6 特許請求の範囲1〜5のいずれかに記載のセ
ンサにおいて、 前記半導体基板の主表面には、所定の信号処理
回路と、信号処理回路及び歪みゲージの入出力用
の複数の電極と、これら電極を介して歪みゲージ
と信号処理回路とを接続する複数のリードと、が
設けられてなることを特徴とする半導体圧力セン
サ。 7 半導体基板の主表面上に耐エツチング材料か
らなる絶縁性のダイアフラム膜を形成するダイア
フラム膜形成工程と、 このダイアフラム膜の受圧領域所定位置に少な
くとも1個の歪みゲージを形成する歪みゲージ形
成工程と、 前記歪みゲージ上に耐エツチング材料から成る
絶縁性保護膜を被覆形成する保護膜形成工程と、 受圧領域所定位置に前記絶縁性保護膜及びダイ
アフラム膜を貫通して半導体基板に到達する少な
くとも1個のエツチング液注入口を形成する注入
口形成手段と、 このエツチング液注入口を介してエツチング液
を注入して半導体基板の一部をエツチング除去し
所定形状可動ダイアフラム及び圧力基準室を形成
する基準室形成工程と、 エツチング液注入口の少なくとも1つを封止部
材を用いて密封する注入口封工程と、 絶縁性保護膜の歪みゲージ両端位置に複数の接
続孔を形成する接続孔形成工程と、 この接続孔を介して歪みゲージに接続される複
数の電極を形成する電極形成工程と、 を含み、全処理工程を歪みゲージが設けられる半
導体基板の主表面上においてのみ行うことを特徴
とする半導体圧力センサの製造方法。
[Scope of Claims] 1. A semiconductor substrate, a recess provided on the main surface of the semiconductor substrate, and an insulating diaphragm film formed using an etching-resistant material and provided on the main surface of the semiconductor substrate. and at least one etching liquid injection port that is provided through the diaphragm film and into which an etching liquid is injected for forming the recess on the main surface of the semiconductor substrate, and at least one of the etching liquid injection ports. a sealing member that seals the recess and the diaphragm membrane; and at least one strain gauge that is provided at a predetermined position in the pressure receiving area of the diaphragm membrane and outputs a signal according to the detected pressure, the recess and the diaphragm membrane A semiconductor pressure sensor characterized in that a pressure reference chamber is formed in which a reference pressure at the time of pressure detection is set. 2. In the sensor according to claim 1, the main surface of the semiconductor substrate on which the diaphragm membrane and the strain gauge are provided is covered with an insulating protective film made of an etching-resistant material, and the detection signal of the strain gauge is the same as that of the strain gauge. A semiconductor pressure sensor characterized by outputting through a plurality of electrodes connected to both ends. 3. The semiconductor pressure sensor according to claim 1, wherein the diaphragm film is a silicon nitride film or a multilayer film containing at least a silicon nitride film. 4. In the sensor according to any one of claims 1 to 3, the etching liquid inlet is completely sealed by a sealing member while keeping the pressure reference chamber in a vacuum, and the etching liquid inlet is completely sealed with a sealing member while keeping the pressure reference chamber in a vacuum. A semiconductor pressure sensor that measures pressure. 5. In the sensor according to any one of claims 1 to 3, a plurality of etching liquid inlets are provided, some of which are sealed using a sealing member, and the remaining ones are closed, and the etching liquid inlet is closed. The injection port is provided with a pressure introduction means for introducing a second pressure into the pressure reference chamber, and the pressure difference between the first pressure applied to the front side of the diaphragm and the second pressure applied to the back side is measured. A semiconductor pressure sensor characterized by: 6. The sensor according to any one of claims 1 to 5, wherein the main surface of the semiconductor substrate includes a predetermined signal processing circuit, a plurality of electrodes for inputting and outputting the signal processing circuit and the strain gauge, and a plurality of electrodes for inputting and outputting the signal processing circuit and the strain gauge. A semiconductor pressure sensor characterized by being provided with a plurality of leads that connect a strain gauge and a signal processing circuit via electrodes. 7. A diaphragm film forming step of forming an insulating diaphragm film made of an etching-resistant material on the main surface of a semiconductor substrate, and a strain gauge forming step of forming at least one strain gauge at a predetermined position in a pressure receiving area of this diaphragm film. a protective film forming step of coating the strain gauge with an insulating protective film made of an etching-resistant material; and at least one film penetrating the insulating protective film and the diaphragm film at a predetermined position of the pressure receiving area to reach the semiconductor substrate. an injection port forming means for forming an etching solution injection port; and a reference chamber for injecting the etching solution through the etching solution injection port to etch away a portion of the semiconductor substrate to form a movable diaphragm of a predetermined shape and a pressure reference chamber. a forming step; an injection port sealing step of sealing at least one of the etching liquid injection ports using a sealing member; a connection hole forming step of forming a plurality of connection holes at both ends of the strain gauge of the insulating protective film; an electrode forming step of forming a plurality of electrodes connected to the strain gauge through the connection hole; and a semiconductor characterized in that the entire processing step is performed only on the main surface of the semiconductor substrate on which the strain gauge is provided. A method of manufacturing a pressure sensor.
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