JPH064304Y2 - Capacitance type semiconductor pressure sensor - Google Patents
Capacitance type semiconductor pressure sensorInfo
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- JPH064304Y2 JPH064304Y2 JP1987125054U JP12505487U JPH064304Y2 JP H064304 Y2 JPH064304 Y2 JP H064304Y2 JP 1987125054 U JP1987125054 U JP 1987125054U JP 12505487 U JP12505487 U JP 12505487U JP H064304 Y2 JPH064304 Y2 JP H064304Y2
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- type
- layer
- type semiconductor
- epitaxial growth
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Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は静電容量形半導体圧力センサに関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a capacitance type semiconductor pressure sensor.
〈従来の技術〉 第３図は従来より一般に使用されている従来例の構成説
明図である。<Prior Art> FIG. 3 is an explanatory view of a configuration of a conventional example which is generally used in the past.
図において、１は台座、２は台座１に設けられた第一電
極、３は台座１に取付けられたリング状のスペーサであ
る。４はスペーサ３に取付けられたダイアフラムであ
る。５は第一電極２に対向してダイアフラム４に設けら
れた第二電極である。第一電極２と第二電極５とにより
静電容量電極が構成される。６は台座１とスペーサ３と
ダイアフラム４とで構成される室である。７は室６と外
部とを連通する連通孔である。In the figure, 1 is a pedestal, 2 is a first electrode provided on the pedestal 1, and 3 is a ring-shaped spacer attached to the pedestal 1. Reference numeral 4 is a diaphragm attached to the spacer 3. A second electrode 5 is provided on the diaphragm 4 so as to face the first electrode 2. The first electrode 2 and the second electrode 5 form a capacitance electrode. Reference numeral 6 is a chamber composed of the pedestal 1, the spacer 3 and the diaphragm 4. Reference numeral 7 is a communication hole that connects the chamber 6 and the outside.
以上の構成において、室６に測定圧Ｐｍが導入される
と、測定圧Ｐｍに対応して第一電極２と第二電極５との
静電容量が変化することにより、測定圧Ｐｍを電気的に
検出することができる。In the above configuration, when the measurement pressure Pm is introduced into the chamber 6, the capacitance between the first electrode 2 and the second electrode 5 changes corresponding to the measurement pressure Pm, so that the measurement pressure Pm is electrically changed. Can be detected.
〈考案が解決しようとする問題点〉 しかしながら、この様なものにおいては、小型化するに
は、第一電極２と第二電極５との間隔の寸法精度の高い
ものが必要となる。各部品の機械的加工の加工許容精度
が厳しくなる。従って、歩留りも下がり、コスト高とな
る。また、組立て精度も厳しくなり、コスト高となる。<Problems to be Solved by the Invention> However, in order to reduce the size of such a device, a device having a high dimensional accuracy of the distance between the first electrode 2 and the second electrode 5 is required. The machining tolerance of mechanical processing of each part becomes strict. Therefore, the yield is reduced and the cost is increased. Further, the assembling accuracy becomes strict and the cost becomes high.
本考案は、この問題点を、解決するものである。The present invention solves this problem.
本考案の目的は、半導体プロセスを利用して小型で、安
価な、精度のよい静電容量形半導体圧力センサを提供す
るにある。An object of the present invention is to provide a small-sized, inexpensive, highly accurate electrostatic capacitance type semiconductor pressure sensor using a semiconductor process.
〈問題を解決するための手段〉 この目的を達成するために、本考案は、 （１）ｎ形またはｐ形の一方の伝導形からなる導電性の
半導体の基板と、該基板にダイアフラムを形成する凹部
と、該凹部と反対側の前記基板の表面に形成され前記一
方の伝導形からなるエピタキシャル成長層と、該エピタ
キシャル成長層の前記ダイアフラムに対応する部分に設
けられた中空部と、前記エピタキシャル成長層上に形成
された絶縁材からなる絶縁層と、該絶縁層上に形成され
前記基板と静電容量電極を構成し導電体からなる導電層
と、前記中空部と外部とを連通する連通孔とを具備して
なる静電容量形半導体圧力センサ。<Means for Solving the Problem> In order to achieve this object, the present invention provides (1) a conductive semiconductor substrate of one of n-type conductivity and p-type conductivity, and a diaphragm formed on the substrate. A concave portion, an epitaxial growth layer formed on the surface of the substrate on the side opposite to the concave portion and having one conductivity type, a hollow portion provided in a portion of the epitaxial growth layer corresponding to the diaphragm, and on the epitaxial growth layer. An insulating layer formed of an insulating material, a conductive layer formed on the insulating layer and forming a capacitance electrode with the substrate, and a conductive layer, and a communication hole that connects the hollow portion and the outside. An electrostatic capacity type semiconductor pressure sensor provided.
（２）基板としてｎ形半導体を使用し、エピタキシャル
成長層としてｎ形エピタキシャル成長層を使用したこと
を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の静電
容量形半導体圧力センサ。(2) The capacitance type semiconductor pressure sensor according to claim 1, wherein an n-type semiconductor is used as the substrate and an n-type epitaxial growth layer is used as the epitaxial growth layer.
を構成したものである。Is configured.
〈作用〉 以上の構成において、中空部に測定圧が導入されると、
測定圧に対応してダイアフラムと導電層との静電容量が
変化することにより、測定圧を電気的に検出することが
できる。<Operation> In the above configuration, when the measurement pressure is introduced into the hollow portion,
The measurement pressure can be electrically detected by changing the electrostatic capacities of the diaphragm and the conductive layer according to the measurement pressure.
以下、実施例に基づき詳細に説明する。Hereinafter, detailed description will be given based on examples.
〈実施例〉 第１図は本考案の一実施例の要部構成説明図である。<Embodiment> FIG. 1 is an explanatory view of a main part configuration of an embodiment of the present invention.
図において、１１はｎ形の伝導形からなる導電性の半導
体の基板である。１２は基板１１にダイアフラム１３を
形成する凹部である。１４は凹部１２と反対側の基板１
１の表面に形成されたｎ形のエピタキシャル層である。
１５はエピタキシャル層１４のダイアフラム１３に対応
する部分に設けられた中空部である。１６はエピタキシ
ャル層１４上に形成された絶縁材からなる絶縁層であ
る。In the figure, 11 is a conductive semiconductor substrate of n-type conductivity. Reference numeral 12 is a recess for forming the diaphragm 13 on the substrate 11. 14 is the substrate 1 on the side opposite to the recess 12
1 is an n-type epitaxial layer formed on the surface of 1.
Reference numeral 15 is a hollow portion provided in a portion of the epitaxial layer 14 corresponding to the diaphragm 13. Reference numeral 16 is an insulating layer formed on the epitaxial layer 14 and made of an insulating material.
１７は絶縁層１６上に形成され基板１１と静電容量電極
を構成し導電体からなる導電層である。導電層１７とダ
イアフラム１３とで静電容量電極を構成する。１８は中
空部と外部とを連通する連通孔である。Reference numeral 17 denotes a conductive layer which is formed on the insulating layer 16 and constitutes a capacitance electrode with the substrate 11 and which is made of a conductor. The conductive layer 17 and the diaphragm 13 form a capacitance electrode. Reference numeral 18 is a communication hole that communicates the hollow portion with the outside.
以上の構成において、中空部１５に測定圧Ｐｍが導入さ
れると、測定圧Ｐｍに対応してダイアフラム１３と導電
層１７との静電容量が変化することにより、測定圧Ｐｍ
を電気的に検出することができる。In the above configuration, when the measurement pressure Pm is introduced into the hollow portion 15, the electrostatic capacitance between the diaphragm 13 and the conductive layer 17 changes corresponding to the measurement pressure Pm, so that the measurement pressure Pm.
Can be detected electrically.
第２図は第１図の工程説明図である。以下、順次説明す
る。FIG. 2 is a process explanatory diagram of FIG. Hereinafter, they will be sequentially described.
（１）第２図（Ａ）に示すごとく、リンの濃度１０１９
cm-3のシリコンよりなるｎ形半導体基板１１に凹部１２
を設けて、ダイアフラム１３を形成する。基板１１にボ
ロン濃度１０１５cm-3のシリコンにより、ｎ形のエピタ
キシャル層１４を形成する。(1) As shown in FIG. 2 (A), the phosphorus concentration is 10 19
The recess 12 is formed in the n-type semiconductor substrate 11 made of silicon of cm -3.
And the diaphragm 13 is formed. An n-type epitaxial layer 14 is formed on the substrate 11 with silicon having a boron concentration of 10 15 cm −3 .
（２）第２図（Ｂ）に示す如く、エピタキシャル層１４
の中空部１５にボロン濃度１９cm-3のＰ形拡散を行な
う。(2) As shown in FIG. 2 (B), the epitaxial layer 14
P-type diffusion with a boron concentration of 19 cm -3 is performed in the hollow portion 15 of the.
（３）第３図（Ｃ）に示すごとく、エピタキシャル層１
４の上に窒化シリコンの絶縁層１６を形成する。(3) As shown in FIG. 3 (C), the epitaxial layer 1
An insulating layer 16 of silicon nitride is formed on top of the insulating layer 4.
（５）第２図（Ｄ）に示す如く、絶縁層１６の上に、ダ
イアフラム１３に対向して導電層１７を形成する。この
場合は、ポリシリコンが使用されている。(5) As shown in FIG. 2D, a conductive layer 17 is formed on the insulating layer 16 so as to face the diaphragm 13. In this case, polysilicon is used.
（５）第２図（Ｅ）に示す如く、導電層１７の上に絶縁
層１６を形成する。(5) As shown in FIG. 2 (E), the insulating layer 16 is formed on the conductive layer 17.
（６）第２図（Ｆ）に示す如く、中空部１５と外部とを
連通する連通孔１８をエッチングにより設ける。(6) As shown in FIG. 2 (F), a communication hole 18 that connects the hollow portion 15 and the outside is provided by etching.
（７）第２図（Ｇ）に示す如く、エッチング液と基板１
１との間に、例えば、0.6Ｖの電圧を印加して、選択エ
ッチングにより、中空部１５のＰ形シリコンを除去す
る。エッチング液は、この場合は、水酸化カリウムが使
用されている。(7) As shown in FIG. 2 (G), the etching solution and the substrate 1
A voltage of 0.6 V, for example, is applied between 1 and 1, and the P-type silicon in the hollow portion 15 is removed by selective etching. In this case, potassium hydroxide is used as the etching liquid.
この結果、本考案は、半導体プロセス技術を利用できる
構成にしたので、ダイアフラム１３と導電層１７の間隔
を精度良く安価に作ることができる。As a result, the present invention has a configuration in which the semiconductor process technology can be used, so that the distance between the diaphragm 13 and the conductive layer 17 can be accurately manufactured at low cost.
また、半導体製造技術を利用しているので、機械加工技
術を利用した場合のごとく、加工歪みや残留応力が残り
にくいため、経時的に、極めて安定な静電容量形半導体
圧力センサセンサを得ることができる。In addition, since semiconductor manufacturing technology is used, processing strain and residual stress are unlikely to remain as when machining technology is used, so it is possible to obtain a capacitance-type semiconductor pressure sensor sensor that is extremely stable over time. You can
また、ｎ形またはｐ形の一方の伝導形からなる導電性の
半導体の基板１１と、絶縁層１６上に形成され導電体か
らなる導電層１７とで静電容量電極を構成したので、基
板１１に電極を新たに設ける必要はなく、静電容量形半
導体圧力センサセンサを精度良く安価に作ることが出来
る。Further, since the conductive semiconductor substrate 11 having one of n-type and p-type conductivity and the conductive layer 17 made of a conductor and formed on the insulating layer 16 constitute the capacitance electrode, the substrate 11 It is not necessary to newly provide an electrode in the, and the electrostatic capacitance type semiconductor pressure sensor sensor can be accurately manufactured at low cost.
尚、前述の実施例においては、ｎ形半導体の基板１１の
中空部１５にＰ形の拡散を行なうと説明したが、Ｐ形半
導体の基板１１の中空部１５にｎ形の拡散を行なっても
良いことは勿論である。Although in the above-described embodiment, the P-type diffusion is performed in the hollow portion 15 of the n-type semiconductor substrate 11, it is possible to perform the n-type diffusion in the hollow portion 15 of the P-type semiconductor substrate 11. Of course good things.
絶縁層１６は酸化シリコンであっても良いことは勿論で
ある。また、導電層１７はアルミであってもよいことは
勿論である。Of course, the insulating layer 16 may be silicon oxide. Of course, the conductive layer 17 may be aluminum.
〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案は、 （１）ｎ形またはｐ形の一方の伝導形からなる導電性の
半導体の基板と、該基板にダイアフラムを形成する凹部
と、該凹部と反対側の前記基板の表面に形成され前記一
方の伝導形からなるエピタキシャル成長層と、該エピタ
キシャル成長層の前記ダイアフラムに対応する部分に設
けられた中空部と、前記エピタキシャル成長層上に形成
された絶縁材からなる絶縁層と、該絶縁層上に形成され
前記基板と静電容量電極を構成し導電体からなる導電層
と、前記中空部と外部とを連通する連通孔とを具備して
なる静電容量形半導体圧力センサ。<Effects of the Invention> As described above, the present invention provides (1) a conductive semiconductor substrate having one of n-type conductivity and p-type conductivity, a recess for forming a diaphragm on the substrate, and the recess. An epitaxial growth layer formed on the surface of the substrate on the opposite side to the one conductivity type, a hollow portion provided in a portion of the epitaxial growth layer corresponding to the diaphragm, and an insulating material formed on the epitaxial growth layer. An electrostatic layer comprising an insulating layer made of, a conductive layer formed on the insulating layer to form a capacitance electrode with the substrate and made of a conductor, and a communication hole that communicates the hollow portion with the outside. Capacitive semiconductor pressure sensor.
（２）基板としてｎ形半導体を使用し、エピタキシャル
成長層としてｎ形エピタキシャル成長層を使用したこと
を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の静電
容量形半導体圧力センサ。(2) The capacitance type semiconductor pressure sensor according to claim 1, wherein an n-type semiconductor is used as the substrate and an n-type epitaxial growth layer is used as the epitaxial growth layer.
を構成した。Configured.
この結果、ダイアフラムと導電層の間隔を精度良く安価
に作ることができる。また、半導体製造技術を利用して
いるので、機械加工技術を利用した場合のごとく、加工
歪みや残留応力が残りにくいため、経時的に、極めて安
定な静電容量形半導体圧力センサセンサを得ることがで
きる。As a result, the distance between the diaphragm and the conductive layer can be accurately formed at low cost. In addition, since semiconductor manufacturing technology is used, processing strain and residual stress are unlikely to remain as when machining technology is used, so it is possible to obtain a capacitance-type semiconductor pressure sensor sensor that is extremely stable over time. You can
また、ｎ形またはｐ形の一方の伝導形からなる導電性の
半導体の基板と、絶縁層上に形成され導電体からなる導
電層とで静電容量電極を構成したので、基板に電極を新
たに設ける必要はなく、静電容量形半導体圧力センサセ
ンサを精度良く安価に作ることが出来る。In addition, since the capacitance electrode is composed of the conductive semiconductor substrate of one conductivity type of n-type or p-type and the conductive layer formed of the conductor on the insulating layer, the electrode is newly added to the substrate. It is not necessary to provide the same in the electrostatic capacity type semiconductor pressure sensor, and the sensor can be manufactured accurately and at low cost.
従って、本考案によれば、半導体プロセスを利用して小
型で、安価な、精度のよい静電容量形半導体圧力センサ
を実現することができる。Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a small-sized, inexpensive, highly accurate electrostatic capacity type semiconductor pressure sensor by utilizing a semiconductor process.
第１図は本考案の一実施例の要部構成説明図、第２図は
第一図の工程説明図、第３図は従来より一般に使用され
ている従来例の構成説明図である。 １１……基板、１２……凹部、１３……ダイアフラム、
１４……エピタキシアル層、１５……中空部、１６……
絶縁層、１７……導電層、１８……連通孔。FIG. 1 is an explanatory view of the essential parts of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view of the process of FIG. 1, and FIG. 11 ... Substrate, 12 ... Recess, 13 ... Diaphragm,
14 ... Epitaxial layer, 15 ... Hollow part, 16 ...
Insulating layer, 17 ... Conductive layer, 18 ... Communication hole.
フロントページの続き (72)考案者 浅田 龍造 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)考案者 関口 敏夫 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−138434（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−64978（ＪＰ，Ａ)Front page continuation (72) Inventor Ryuzo Asada 2-932 Nakamachi, Musashino City, Tokyo Yokogawa Electric Co., Ltd. (72) Inventor Toshio Sekiguchi 2-932 Nakamachi, Musashino City, Tokyo Yokogawa Electric Co., Ltd. In-house (56) References JP 60-138434 (JP, A) JP 57-64978 (JP, A)
Claims (2)
電性の半導体の基板と、 該基板にダイアフラムを形成する凹部と、 該凹部と反対側の前記基板の表面に形成され前記一方の
伝導形からなるエピタキシャル成長層と、 該エピタキシャル成長層の前記ダイアフラムに対応する
部分に設けられた中空部と、 前記エピタキシャル成長層上に形成された絶縁材からな
る絶縁層と、 該絶縁層上に形成され前記基板と静電容量電極を構成し
導電体からなる導電層と、 前記中空部と外部とを連通する連通孔と を具備してなる静電容量形半導体圧力センサ。1. A substrate of a conductive semiconductor having one of an n-type conductivity and a p-type conductivity, a recess for forming a diaphragm in the substrate, and the one formed on the surface of the substrate opposite to the recess. An epitaxial growth layer having a conductivity type, a hollow portion provided in a portion of the epitaxial growth layer corresponding to the diaphragm, an insulating layer made of an insulating material formed on the epitaxial growth layer, and an insulating layer formed on the insulating layer. An electrostatic capacitance type semiconductor pressure sensor comprising: a conductive layer which constitutes the capacitive electrode and the substrate and which is made of a conductive material; and a communication hole which communicates the hollow portion with the outside.
シャル成長層としてｎ形エピタキシャル成長層を使用し
たことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載
の静電容量形半導体圧力センサ。2. The capacitance type semiconductor pressure sensor according to claim 1, wherein an n-type semiconductor is used as the substrate and an n-type epitaxial growth layer is used as the epitaxial growth layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987125054U JPH064304Y2 (en) | 1987-08-17 | 1987-08-17 | Capacitance type semiconductor pressure sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987125054U JPH064304Y2 (en) | 1987-08-17 | 1987-08-17 | Capacitance type semiconductor pressure sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6430423U JPS6430423U (en) | 1989-02-23 |
| JPH064304Y2 true JPH064304Y2 (en) | 1994-02-02 |
Family
ID=31375319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987125054U Expired - Lifetime JPH064304Y2 (en) | 1987-08-17 | 1987-08-17 | Capacitance type semiconductor pressure sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH064304Y2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4639487B2 (en) * | 2001-02-13 | 2011-02-23 | 株式会社デンソー | Manufacturing method of sensor having thin film portion |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4332000A (en) * | 1980-10-03 | 1982-05-25 | International Business Machines Corporation | Capacitive pressure transducer |
| JPS60138434A (en) * | 1983-12-27 | 1985-07-23 | Fuji Electric Co Ltd | Manufacture of semiconductor electrostatic capacity type pressure sensor |
-
1987
- 1987-08-17 JP JP1987125054U patent/JPH064304Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6430423U (en) | 1989-02-23 |
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