JPH06307954A - 圧力スイッチ、その圧力スイッチの製造方法及びその製造に用いるパターニングマスク - Google Patents
圧力スイッチ、その圧力スイッチの製造方法及びその製造に用いるパターニングマスクInfo
- Publication number
- JPH06307954A JPH06307954A JP5101587A JP10158793A JPH06307954A JP H06307954 A JPH06307954 A JP H06307954A JP 5101587 A JP5101587 A JP 5101587A JP 10158793 A JP10158793 A JP 10158793A JP H06307954 A JPH06307954 A JP H06307954A
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- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧力スイッチ製作において特性のばらつきを
抑え、歩留まりを向上させる 【構成】 圧力基準室４内に、接点電極６を形成すると
きに圧力基準室を形成するパターンと、接点電極を形成
するパターンを同一のパターニングマスクに設け、この
マスクを用いて圧力基準室のパターンと接点電極のパタ
ーンを同時に形成する。 【効果】 圧力基準室と接点電極の位置ズレがなくな
り、歩留まりの向上が実現できる。
抑え、歩留まりを向上させる 【構成】 圧力基準室４内に、接点電極６を形成すると
きに圧力基準室を形成するパターンと、接点電極を形成
するパターンを同一のパターニングマスクに設け、この
マスクを用いて圧力基準室のパターンと接点電極のパタ
ーンを同時に形成する。 【効果】 圧力基準室と接点電極の位置ズレがなくな
り、歩留まりの向上が実現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ダイアフラム構造を
有し、かつ圧力基準室を持ち、気圧や水圧の設定圧力を
感知する圧力スイッチに関する。
有し、かつ圧力基準室を持ち、気圧や水圧の設定圧力を
感知する圧力スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、代表的な圧力スイッチの断面図
である。ダイアフラム２は、シリコン基板１の厚さを部
分的に薄く加工して作る。ガラス基板３は、陽極接合な
どによりシリコン基板１に固定する。圧力基準室４は、
ガラス基板３とシリコン基板１との間に設ける。ガラス
側電極５は、圧力基準室４のガラス基板３側に形成す
る。接点電極６は、圧力基準室４のシリコン基板１側に
形成する。ガラス側電極５は、シリコン基板１上に形成
された拡散抵抗（図示しない）によってパッド（図示し
ない）と電気的に接続する。接点電極６は、シリコン基
板１上に形成された拡散抵抗７によってパッド８と電気
的に接続する。
である。ダイアフラム２は、シリコン基板１の厚さを部
分的に薄く加工して作る。ガラス基板３は、陽極接合な
どによりシリコン基板１に固定する。圧力基準室４は、
ガラス基板３とシリコン基板１との間に設ける。ガラス
側電極５は、圧力基準室４のガラス基板３側に形成す
る。接点電極６は、圧力基準室４のシリコン基板１側に
形成する。ガラス側電極５は、シリコン基板１上に形成
された拡散抵抗（図示しない）によってパッド（図示し
ない）と電気的に接続する。接点電極６は、シリコン基
板１上に形成された拡散抵抗７によってパッド８と電気
的に接続する。
【０００３】前記ダイアフラム２は、圧力が加わると圧
力の大きさに応じてたわむ。接点電極６は設定した圧力
でガラス側電極５に接触する。この２つの電極の接触
は、スイッチとして機能する。ダイアフラム２の圧力基
準室４側の面１１は、反対側の面１２より小さな面積に
する。たわむ面積は、圧力基準室４形成時にできる面１
１の面積で決まる。２つの電極の接触する圧力は、ダイ
アフラム２の圧力によってたわむ面積で決まる。
力の大きさに応じてたわむ。接点電極６は設定した圧力
でガラス側電極５に接触する。この２つの電極の接触
は、スイッチとして機能する。ダイアフラム２の圧力基
準室４側の面１１は、反対側の面１２より小さな面積に
する。たわむ面積は、圧力基準室４形成時にできる面１
１の面積で決まる。２つの電極の接触する圧力は、ダイ
アフラム２の圧力によってたわむ面積で決まる。
【０００４】次に、従来の圧力スイッチの代表的な製造
方法の概略を図４（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。ま
ず、図４（ａ）に示すように単結晶シリコン基板１を用
意する。前記シリコン基板の表面を酸化し、次に図４
（ｂ）に示すように、酸化膜９を圧力基準室形成用のパ
ターニングマスクを用いてパターニングした後、この酸
化膜９をマスクとしてシリコン基板１をドライエッチン
グ法によりエッチングする。
方法の概略を図４（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。ま
ず、図４（ａ）に示すように単結晶シリコン基板１を用
意する。前記シリコン基板の表面を酸化し、次に図４
（ｂ）に示すように、酸化膜９を圧力基準室形成用のパ
ターニングマスクを用いてパターニングした後、この酸
化膜９をマスクとしてシリコン基板１をドライエッチン
グ法によりエッチングする。
【０００５】その後、図４（ｃ）のようにシリコン基板
上の接点電極と、信号の外部取り出しのためのパッドを
電気的に接続するためにイオン注入などにより拡散抵抗
７による配線を形成する。次に図４（ｄ）のように、シ
リコン基板上にＡｌなどの金属を堆積した後、接点電極
形成用のパターニングマスクを使用することにより、こ
の金属をパターニングし、接点電極６を形成する。そし
て図４（ｅ）に示すように、外部信号取り出しのための
パッド８を形成した後、ガラス側電極５を形成したガラ
ス基板３を陽極接合法などによりシリコン基板１と接着
する。最後にシリコン基板１の裏面の窒化膜１０をパタ
ーニングし、この窒化膜１０をマスクとしてシリコンを
ＫＯＨなどで異方性エッチングすることにより、圧力に
よって変形するシリコンの薄膜部であるダイアフラム２
を形成する。
上の接点電極と、信号の外部取り出しのためのパッドを
電気的に接続するためにイオン注入などにより拡散抵抗
７による配線を形成する。次に図４（ｄ）のように、シ
リコン基板上にＡｌなどの金属を堆積した後、接点電極
形成用のパターニングマスクを使用することにより、こ
の金属をパターニングし、接点電極６を形成する。そし
て図４（ｅ）に示すように、外部信号取り出しのための
パッド８を形成した後、ガラス側電極５を形成したガラ
ス基板３を陽極接合法などによりシリコン基板１と接着
する。最後にシリコン基板１の裏面の窒化膜１０をパタ
ーニングし、この窒化膜１０をマスクとしてシリコンを
ＫＯＨなどで異方性エッチングすることにより、圧力に
よって変形するシリコンの薄膜部であるダイアフラム２
を形成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図４に示した
ような圧力スイッチの製造方法では、ダイアフラム２の
厚さがシリコンウェハーの面内で均一であるとすると、
圧力スイッチの動作する圧力は接点電極６と圧力基準室
４の相対的な位置ズレに影響される。そのため、ウェハ
ー面内あるいはウェハー間での動作圧力のばらつきが生
じていた。
ような圧力スイッチの製造方法では、ダイアフラム２の
厚さがシリコンウェハーの面内で均一であるとすると、
圧力スイッチの動作する圧力は接点電極６と圧力基準室
４の相対的な位置ズレに影響される。そのため、ウェハ
ー面内あるいはウェハー間での動作圧力のばらつきが生
じていた。
【０００７】特に図３のように、圧力基準室４内に多数
の接点電極６を有するタイプの圧力スイッチにおいて
は、圧力基準室内における接点電極の相対的な位置に変
化が特性に大きな影響を及ぼすので、接点電極と圧力基
準室の位置ズレを極力小さくなければならない。しかし
この様な位置ズレは、圧力基準室を形成するためのパタ
ーニングマスクと、接点電極を形成するためのパターニ
ングマスクが別々に存在するため、二つのパターニング
マスクのアライメント精度以上に小さくすることはでき
ないという課題があった。
の接点電極６を有するタイプの圧力スイッチにおいて
は、圧力基準室内における接点電極の相対的な位置に変
化が特性に大きな影響を及ぼすので、接点電極と圧力基
準室の位置ズレを極力小さくなければならない。しかし
この様な位置ズレは、圧力基準室を形成するためのパタ
ーニングマスクと、接点電極を形成するためのパターニ
ングマスクが別々に存在するため、二つのパターニング
マスクのアライメント精度以上に小さくすることはでき
ないという課題があった。
【０００８】そこで、この発明の目的は、従来のこのよ
うな課題を解決するため、圧力基準室と接点電極の相対
的な位置ズレをアライメント精度以下に抑えることであ
る。
うな課題を解決するため、圧力基準室と接点電極の相対
的な位置ズレをアライメント精度以下に抑えることであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は前記圧力スイッチの製造方法において、
圧力基準室を形成するパターンと、接点電極を形成する
パターンとを同一のパターニングマスクに設けることに
より同時にパターニングすることとした。
に、この発明は前記圧力スイッチの製造方法において、
圧力基準室を形成するパターンと、接点電極を形成する
パターンとを同一のパターニングマスクに設けることに
より同時にパターニングすることとした。
【００１０】
【作用】上記のような方法で作製される圧力スイッチに
おいては、圧力基準室のパターンと接点電極のパターン
を同一パターニングマスク上に配置するため、二つのパ
ターンの位置ズレはパターニングマスクの作製精度に依
存することになり、大幅に小さくなる。また、同一のパ
ターニングマスクを用いるのでウェハー内の面内あるい
はウェハー間の位置ずれのばらつきがなくなり、個々の
圧力スイッチにおいて、特性を均一にでき、歩留まりを
向上させることが可能となる。
おいては、圧力基準室のパターンと接点電極のパターン
を同一パターニングマスク上に配置するため、二つのパ
ターンの位置ズレはパターニングマスクの作製精度に依
存することになり、大幅に小さくなる。また、同一のパ
ターニングマスクを用いるのでウェハー内の面内あるい
はウェハー間の位置ずれのばらつきがなくなり、個々の
圧力スイッチにおいて、特性を均一にでき、歩留まりを
向上させることが可能となる。
【００１１】
【実施例】以下に、この発明の実施例を図に基づいて説
明する。図１（ａ）〜（ｆ）は、本発明による圧力スイ
ッチの製造工程の概略である。図１（ａ）は単結晶シリ
コン基板１を表している。このシリコン基板１を酸化
し、酸化膜９を形成する。本発明の特徴である圧力基準
室と接点電極のパターンを同一マスク上に形成したパタ
ーニングマスクを用いて、図１（ｂ）のようにこの酸化
膜９をパターニングする。図１（ｃ）のように、この酸
化膜９をマスクとしてシリコン基板１をドライエッチン
グ法によりエッチングする。
明する。図１（ａ）〜（ｆ）は、本発明による圧力スイ
ッチの製造工程の概略である。図１（ａ）は単結晶シリ
コン基板１を表している。このシリコン基板１を酸化
し、酸化膜９を形成する。本発明の特徴である圧力基準
室と接点電極のパターンを同一マスク上に形成したパタ
ーニングマスクを用いて、図１（ｂ）のようにこの酸化
膜９をパターニングする。図１（ｃ）のように、この酸
化膜９をマスクとしてシリコン基板１をドライエッチン
グ法によりエッチングする。
【００１２】接点電極６のパターンより十分大きく圧力
基準室４のパターンより小さいパターンをもつパターニ
ングマスクを用意し、図１（ｄ）のようにこのマスクを
用いて接点電極６上の酸化膜を除去する。図１（ｅ）の
ように、さらにドライエッチング法によりシリコン基板
１をエッチングし、接点電極６の高さを圧力基準室４の
外側のシリコン基板１の高さより低くする。
基準室４のパターンより小さいパターンをもつパターニ
ングマスクを用意し、図１（ｄ）のようにこのマスクを
用いて接点電極６上の酸化膜を除去する。図１（ｅ）の
ように、さらにドライエッチング法によりシリコン基板
１をエッチングし、接点電極６の高さを圧力基準室４の
外側のシリコン基板１の高さより低くする。
【００１３】その後は従来行われている方法に従い、図
１（ｆ）のように、接点電極６と外部信号取り出しのた
めのパッド８を導通するための配線として、イオン注入
法などにより拡散抵抗７を形成する。この拡散抵抗７を
用いて、接点電極６をスイッチの接点とすることができ
るが、スイッチのＯＮ抵抗を低くするために、図１
（ｇ）のように金属を接点電極６上に形成しても良い。
１（ｆ）のように、接点電極６と外部信号取り出しのた
めのパッド８を導通するための配線として、イオン注入
法などにより拡散抵抗７を形成する。この拡散抵抗７を
用いて、接点電極６をスイッチの接点とすることができ
るが、スイッチのＯＮ抵抗を低くするために、図１
（ｇ）のように金属を接点電極６上に形成しても良い。
【００１４】その後図１（ｈ）に示すように、外部信号
取り出しのためのパッド８を形成し、ガラス側電極５を
形成したガラス基板３を陽極接合法などによりシリコン
基板１に接着する。シリコン基板１の裏面に窒化膜１０
を形成する。シリコン基板１の裏面の窒化膜１０をパタ
ーニングする。この窒化膜１０をマスクとしてシリコン
をＫＯＨなどで異方性エッチングすることにより、圧力
によって変形するシリコンの薄膜部であるダイアフラム
２を形成する。
取り出しのためのパッド８を形成し、ガラス側電極５を
形成したガラス基板３を陽極接合法などによりシリコン
基板１に接着する。シリコン基板１の裏面に窒化膜１０
を形成する。シリコン基板１の裏面の窒化膜１０をパタ
ーニングする。この窒化膜１０をマスクとしてシリコン
をＫＯＨなどで異方性エッチングすることにより、圧力
によって変形するシリコンの薄膜部であるダイアフラム
２を形成する。
【００１５】ここでは、パターニングマスクをもちいて
同時にパターニングする工程について説明したが、同時
にパターニングを行うのであればマスクを使用する工程
に限ったものではない。また、シリコン基板とガラス基
板とをもちいて作製する実施例について説明したが、基
板の種類と組み合わせはシリコン基板とガラス基板に限
った物ではない。
同時にパターニングする工程について説明したが、同時
にパターニングを行うのであればマスクを使用する工程
に限ったものではない。また、シリコン基板とガラス基
板とをもちいて作製する実施例について説明したが、基
板の種類と組み合わせはシリコン基板とガラス基板に限
った物ではない。
【００１６】以上のような工程により、圧力基準室４と
接点電極６の相対的な位置関係がそろった圧力スイッチ
の製造が実現可能となる。
接点電極６の相対的な位置関係がそろった圧力スイッチ
の製造が実現可能となる。
【００１７】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように圧力ス
イッチにおいて、圧力基準室を形成するためのパターニ
ングマスクと、接点電極を形成するためのパターニング
マスクを同一とすることにより圧力基準室と接点電極の
位置ズレを少なくし、ウェハー面内あるいは、ウェハー
間の個々のスイッチの特性のばらつきを小さくでき、歩
留まりを向上させることができるという効果がある。
イッチにおいて、圧力基準室を形成するためのパターニ
ングマスクと、接点電極を形成するためのパターニング
マスクを同一とすることにより圧力基準室と接点電極の
位置ズレを少なくし、ウェハー面内あるいは、ウェハー
間の個々のスイッチの特性のばらつきを小さくでき、歩
留まりを向上させることができるという効果がある。
【図１】本発明の圧力スイッチの代表的な製造方法の一
例を示した説明図である。
例を示した説明図である。
【図２】代表的な圧力スイッチの断面図である。
【図３】複数の接点を有する圧力スイッチの断面図であ
る。
る。
【図４】従来の圧力スイッチの製造方法を示した説明図
である。
である。
１ シリコン基板 ２ ダイアフラム ３ ガラス基板 ４ 圧力基準室 ５ ガラス側電極 ６ 接点電極 ７ 拡散抵抗 ８ パッド ９ 酸化膜 １０ 窒化膜 １１ ダイアフラムにおけるガラス基板側の面 １２ ダイアフラムにおける１１と反対側の面
Claims (4)
- 【請求項１】 基板の一部分を肉薄にしたダイアフラム
構造を有する第一の基板と、該ダイアフラムに対向する
第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板とで形
成される圧力基準室と、前記圧力基準室を形成する第一
の基板に設けられた少なくとも一つの電気的接点と、前
記圧力基準室を形成する第二の基板に設けられた少なく
とも一つの電気的接点から構成される圧力スイッチにお
いて、前記圧力基準室に設ける電気的接点のうち少なく
とも一方は基板の一部を突起させて形成することを特徴
とする圧力スイッチ。 - 【請求項２】 基板の一部を突起させて形成した接点の
上に金属薄膜を形成することを特徴とする特許請求の範
囲第一項記載の圧力スイッチ - 【請求項３】 基板の一部分を肉薄にしたダイアフラム
構造を有する第一の基板と、該ダイアフラムに対向する
第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板とで形
成される圧力基準室と、前記圧力基準室を形成する第一
の基板に設けられた少なくとも一つの電気的接点と、前
記圧力基準室を形成する第二の基板に設けられた少なく
とも一つの電気的接点から構成される圧力スイッチの製
造方法において、前記圧力基準室を形成するためのパタ
ーニングと、前記圧力基準室に設ける電気的接点のうち
少なくとも一方を形成するためのパターニングとを同時
に行うことを特徴とする圧力スイッチの製造方法。 - 【請求項４】 基板の一部分を肉薄にしたダイアフラム
構造を有する第一の基板と、該ダイアフラムに対向する
第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板とで形
成される圧力基準室と、前記圧力基準室を形成する第一
の基板に設けられた少なくとも一つの電気的接点と、前
記圧力基準室を形成する第二の基板に設けられた少なく
とも一つの電気的接点から構成される圧力スイッチ製造
に用いるパターニングマスクにおいて、前記圧力基準室
を形成するためのパターンと、前記圧力基準室に設ける
電気的接点のうち少なくとも一方を形成するためのパタ
ーンとが同一のパターニングマスクにあることを特徴と
する圧力スイッチの製造に用いるパターニングマスク
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5101587A JPH06307954A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 圧力スイッチ、その圧力スイッチの製造方法及びその製造に用いるパターニングマスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5101587A JPH06307954A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 圧力スイッチ、その圧力スイッチの製造方法及びその製造に用いるパターニングマスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06307954A true JPH06307954A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14304525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5101587A Pending JPH06307954A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 圧力スイッチ、その圧力スイッチの製造方法及びその製造に用いるパターニングマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06307954A (ja) |
-
1993
- 1993-04-27 JP JP5101587A patent/JPH06307954A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |