JPH0689939A - 半導体圧力センサおよびその製造方法 - Google Patents
半導体圧力センサおよびその製造方法Info
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- JPH0689939A JPH0689939A JP4240625A JP24062592A JPH0689939A JP H0689939 A JPH0689939 A JP H0689939A JP 4240625 A JP4240625 A JP 4240625A JP 24062592 A JP24062592 A JP 24062592A JP H0689939 A JPH0689939 A JP H0689939A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、半導体圧力センサにおいて、感圧
抵抗体および配線層と、半導体基板との間の絶縁耐圧を
向上させることを目的とする。 【構成】 本発明では上記目的を達成するため配線層７
の平面位置が隣接するドットシード３の間を通るように
構成する。
抵抗体および配線層と、半導体基板との間の絶縁耐圧を
向上させることを目的とする。 【構成】 本発明では上記目的を達成するため配線層７
の平面位置が隣接するドットシード３の間を通るように
構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体圧力センサお
よびその製造方法に関し、特に、種結晶から絶縁膜上に
横方向に単結晶を成長させることにより形成したＳＯＩ
（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）構造を
有する半導体圧力センサおよびその製造方法に関する。
よびその製造方法に関し、特に、種結晶から絶縁膜上に
横方向に単結晶を成長させることにより形成したＳＯＩ
（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）構造を
有する半導体圧力センサおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、種結晶から絶縁膜上に単結晶を横
方向に成長させることにより単結晶層を形成し、その単
結晶層を用いてピエゾ特性を有する感圧抵抗体を形成し
たＳＯＩ構造を有する半導体圧力センサが知られてい
る。種結晶から絶縁膜上に単結晶を横方向に成長させる
ことにより単結晶層を形成する方法はラテラルシーディ
ング法と呼ばれている。図２５は、従来のＳＯＩ構造を
有する半導体圧力センサを示した平面図であり、図２６
は図２５に示した半導体圧力センサのＸ−Ｘにおける断
面構造図である。図２５および図２６を参照して、従来
の半導体圧力センサは、単結晶シリコン基板１０１と、
単結晶シリコン基板１０１の裏表面の所定領域に形成さ
れたダイヤフラム１０８と、単結晶シリコン基板１０１
の主表面上の所定領域に形成されたシリコン酸化膜１０
２と、単結晶シリコン基板１０１の主表面上のシリコン
酸化膜１０２が形成されない領域に所定の間隔を隔てて
形成された種結晶となるドットシード１０３と、シリコ
ン酸化膜１０２上の所定領域に形成された単結晶シリコ
ンからなるとともにピエゾ特性を有する感圧抵抗体１０
４と、単結晶シリコン基板１０１および感圧抵抗体１０
４を覆うように形成され、感圧抵抗体１０４上の所定領
域にコンタクトホール１０６を有するＣＶＤシリコン酸
化膜からなる層間絶縁膜１０５と、コンタクトホール１
０６を介して感圧抵抗体１０４に電気的に接続されると
ともに層間絶縁膜１０５上に沿って延びるように形成さ
れた配線層１０７と、配線層１０７および層間絶縁膜１
０５を覆うように形成されたプラズマ窒化膜またはシリ
コン酸化膜からなる保護膜１０９とを備えている。
方向に成長させることにより単結晶層を形成し、その単
結晶層を用いてピエゾ特性を有する感圧抵抗体を形成し
たＳＯＩ構造を有する半導体圧力センサが知られてい
る。種結晶から絶縁膜上に単結晶を横方向に成長させる
ことにより単結晶層を形成する方法はラテラルシーディ
ング法と呼ばれている。図２５は、従来のＳＯＩ構造を
有する半導体圧力センサを示した平面図であり、図２６
は図２５に示した半導体圧力センサのＸ−Ｘにおける断
面構造図である。図２５および図２６を参照して、従来
の半導体圧力センサは、単結晶シリコン基板１０１と、
単結晶シリコン基板１０１の裏表面の所定領域に形成さ
れたダイヤフラム１０８と、単結晶シリコン基板１０１
の主表面上の所定領域に形成されたシリコン酸化膜１０
２と、単結晶シリコン基板１０１の主表面上のシリコン
酸化膜１０２が形成されない領域に所定の間隔を隔てて
形成された種結晶となるドットシード１０３と、シリコ
ン酸化膜１０２上の所定領域に形成された単結晶シリコ
ンからなるとともにピエゾ特性を有する感圧抵抗体１０
４と、単結晶シリコン基板１０１および感圧抵抗体１０
４を覆うように形成され、感圧抵抗体１０４上の所定領
域にコンタクトホール１０６を有するＣＶＤシリコン酸
化膜からなる層間絶縁膜１０５と、コンタクトホール１
０６を介して感圧抵抗体１０４に電気的に接続されると
ともに層間絶縁膜１０５上に沿って延びるように形成さ
れた配線層１０７と、配線層１０７および層間絶縁膜１
０５を覆うように形成されたプラズマ窒化膜またはシリ
コン酸化膜からなる保護膜１０９とを備えている。
【０００３】このようなＳＯＩ構造を有する従来の半導
体圧力センサでは、各々の感圧抵抗体１０４間、および
感圧抵抗体１０４と単結晶シリコン基板１０１との間の
電気的な分離にｐｎ接合を用いないため、高温下での動
作が可能である。さらに、図２６に示した構造を有する
半導体圧力センサ装置では、ダイヤフラム１０８を精度
よく薄く形成できることが知られている。これらは、た
とえば、特開昭５６−１６４５８２号公報に開示されて
いる。
体圧力センサでは、各々の感圧抵抗体１０４間、および
感圧抵抗体１０４と単結晶シリコン基板１０１との間の
電気的な分離にｐｎ接合を用いないため、高温下での動
作が可能である。さらに、図２６に示した構造を有する
半導体圧力センサ装置では、ダイヤフラム１０８を精度
よく薄く形成できることが知られている。これらは、た
とえば、特開昭５６−１６４５８２号公報に開示されて
いる。
【０００４】次に、図２５および図２６を参照して従来
の半導体圧力センサの製造方法について説明する。ま
ず、図２６に示したようなＳＯＩ構造の半導体圧力セン
サを形成するためには種々の方法がある。その中で、レ
ーザ再結晶化法は、低いコストで良質のＳＯＩを形成で
きるため、半導体圧力センサのＳＯＩ構造を形成するた
めに有効である。
の半導体圧力センサの製造方法について説明する。ま
ず、図２６に示したようなＳＯＩ構造の半導体圧力セン
サを形成するためには種々の方法がある。その中で、レ
ーザ再結晶化法は、低いコストで良質のＳＯＩを形成で
きるため、半導体圧力センサのＳＯＩ構造を形成するた
めに有効である。
【０００５】ＳＯＩ構造の形成方法としては、まず、た
とえば（１００）の単結晶シリコン基板１０１の主表面
上の所定領域に１μｍ程度の厚みを有するシリコン酸化
膜１０２を熱酸化法によって形成する。そのシリコン酸
化膜１０２の形成によって単結晶シリコン基板１０１の
主表面上に種結晶領域であるドットシード１０３が形成
される。次に、シリコン酸化膜１０２上に０．６μｍ程
度の厚みを有する非単結晶シリコン層（図示せず）を形
成する。その非単結晶シリコン層にレーザ光を照射する
ことによって非単結晶シリコン層を溶融するとともにド
ットシード１０３からシリコン酸化膜１０２上に横方向
に単結晶層を成長させる。成長させた単結晶層（図示せ
ず）をパターニングした後、そのパターニングされた単
結晶層に所定の不純物を導入することによって感圧抵抗
体１０４を形成する。そして、感圧抵抗体１０４および
単結晶シリコン基板１０１を覆うように０．６μｍ程度
の厚みを有するシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜１０
５をＣＶＤ法を用いて形成する。層間絶縁膜１０５のう
ちの感圧抵抗体１０４上に位置する領域にコンタクトホ
ール１０６を形成する。コンタクトホール１０６を介し
て感圧抵抗体１０４と電気的に接続されるとともに層間
絶縁膜１０５に沿って延びるアルミからなる配線層１０
７を形成する。その後、全面を覆うようにプラズマ窒化
膜またはシリコン酸化膜からなる保護膜１０９を形成す
る。その後、単結晶シリコン基板１０１の裏表面側にダ
イヤフラム１０８を形成する。このようにして従来の半
導体圧力センサは形成されていた。
とえば（１００）の単結晶シリコン基板１０１の主表面
上の所定領域に１μｍ程度の厚みを有するシリコン酸化
膜１０２を熱酸化法によって形成する。そのシリコン酸
化膜１０２の形成によって単結晶シリコン基板１０１の
主表面上に種結晶領域であるドットシード１０３が形成
される。次に、シリコン酸化膜１０２上に０．６μｍ程
度の厚みを有する非単結晶シリコン層（図示せず）を形
成する。その非単結晶シリコン層にレーザ光を照射する
ことによって非単結晶シリコン層を溶融するとともにド
ットシード１０３からシリコン酸化膜１０２上に横方向
に単結晶層を成長させる。成長させた単結晶層（図示せ
ず）をパターニングした後、そのパターニングされた単
結晶層に所定の不純物を導入することによって感圧抵抗
体１０４を形成する。そして、感圧抵抗体１０４および
単結晶シリコン基板１０１を覆うように０．６μｍ程度
の厚みを有するシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜１０
５をＣＶＤ法を用いて形成する。層間絶縁膜１０５のう
ちの感圧抵抗体１０４上に位置する領域にコンタクトホ
ール１０６を形成する。コンタクトホール１０６を介し
て感圧抵抗体１０４と電気的に接続されるとともに層間
絶縁膜１０５に沿って延びるアルミからなる配線層１０
７を形成する。その後、全面を覆うようにプラズマ窒化
膜またはシリコン酸化膜からなる保護膜１０９を形成す
る。その後、単結晶シリコン基板１０１の裏表面側にダ
イヤフラム１０８を形成する。このようにして従来の半
導体圧力センサは形成されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
半導体圧力センサでは、ドットシード１０３を種結晶と
してシリコン酸化膜１０２上に単結晶層を形成し、その
単結晶層を用いて感圧抵抗体１０４を形成していた。そ
して、その感圧抵抗体１０４に電気的に接続するように
配線層１０７を形成していた。ここで、従来では、ドッ
トシード１０３の平面位置と配線層１０７との平面位置
が重なっていたため、以下のような問題点があった。す
なわち、単結晶シリコン基板１０１と、配線層１０７お
よび感圧抵抗体１０４との間の絶縁耐圧を測定したとこ
ろ、数百Ｖ程度と低い値であった。そして、その絶縁破
壊が起こった領域を調べたところ、ドットシード１０３
と配線層１０７との平面位置が重なった領域であった。
図２７は、図２５に示した半導体圧力センサのＡ部分の
部分拡大図である。図２７を参照して、従来の半導体圧
力センサでは、配線層１０７とドットシード１０３との
平面位置を全く考慮していなかったため、Ｂに示すよう
に配線層１０７とドットシード１０３との平面位置が重
なることが多かった。このような配線層１０７とドット
シード１０３とが重なった領域の断面を見ると、図２６
に示すように、ドットシード１０３と配線層１０７との
間にはＣＶＤシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜１０５
のみが存在する。そして層間絶縁膜１０５の厚み（０．
６μｍ程度）はシリコン酸化膜１０２の厚み（１．０μ
ｍ程度）よりも小さいとともに、層間絶縁膜１０５を構
成するＣＶＤシリコン酸化膜はシリコン酸化膜１０２を
構成する熱酸化膜に比べて絶縁耐圧が低いため、配線層
１０７とドットシード１０３とが重なった領域で絶縁破
壊が起こりやすくなる。このように配線層１０７とドッ
トシード１０３との平面位置が重なった領域で絶縁破壊
が起こりやすくなると、配線層１０７および感圧抵抗体
１０４と単結晶シリコン基板１０１との間の絶縁耐圧特
性を向上させることができないという問題点があった。
半導体圧力センサでは、ドットシード１０３を種結晶と
してシリコン酸化膜１０２上に単結晶層を形成し、その
単結晶層を用いて感圧抵抗体１０４を形成していた。そ
して、その感圧抵抗体１０４に電気的に接続するように
配線層１０７を形成していた。ここで、従来では、ドッ
トシード１０３の平面位置と配線層１０７との平面位置
が重なっていたため、以下のような問題点があった。す
なわち、単結晶シリコン基板１０１と、配線層１０７お
よび感圧抵抗体１０４との間の絶縁耐圧を測定したとこ
ろ、数百Ｖ程度と低い値であった。そして、その絶縁破
壊が起こった領域を調べたところ、ドットシード１０３
と配線層１０７との平面位置が重なった領域であった。
図２７は、図２５に示した半導体圧力センサのＡ部分の
部分拡大図である。図２７を参照して、従来の半導体圧
力センサでは、配線層１０７とドットシード１０３との
平面位置を全く考慮していなかったため、Ｂに示すよう
に配線層１０７とドットシード１０３との平面位置が重
なることが多かった。このような配線層１０７とドット
シード１０３とが重なった領域の断面を見ると、図２６
に示すように、ドットシード１０３と配線層１０７との
間にはＣＶＤシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜１０５
のみが存在する。そして層間絶縁膜１０５の厚み（０．
６μｍ程度）はシリコン酸化膜１０２の厚み（１．０μ
ｍ程度）よりも小さいとともに、層間絶縁膜１０５を構
成するＣＶＤシリコン酸化膜はシリコン酸化膜１０２を
構成する熱酸化膜に比べて絶縁耐圧が低いため、配線層
１０７とドットシード１０３とが重なった領域で絶縁破
壊が起こりやすくなる。このように配線層１０７とドッ
トシード１０３との平面位置が重なった領域で絶縁破壊
が起こりやすくなると、配線層１０７および感圧抵抗体
１０４と単結晶シリコン基板１０１との間の絶縁耐圧特
性を向上させることができないという問題点があった。
【０００７】また、前述したようにＳＯＩ構造を有する
半導体圧力センサでは、ダイヤフラムを精度よく薄く形
成することができる。これは、感圧抵抗体１０４の下に
位置するシリコン酸化膜１０２がダイヤフラム１０８を
形成する際のシリコンのエッチングストッパとして作用
することに起因する。しかし、図２５に示した従来の半
導体圧力センサでは、ドットシード１０３がダイヤフラ
ム１０８の内側上方に形成されているため、ダイヤフラ
ム１０８のエッチング時に図２８に示すようにドットシ
ード１０３の部分のシリコンまでエッチングされてしま
うという不都合が生じていた。この結果、均一な薄いダ
イヤフラムを形成することは困難であるという問題点が
あった。
半導体圧力センサでは、ダイヤフラムを精度よく薄く形
成することができる。これは、感圧抵抗体１０４の下に
位置するシリコン酸化膜１０２がダイヤフラム１０８を
形成する際のシリコンのエッチングストッパとして作用
することに起因する。しかし、図２５に示した従来の半
導体圧力センサでは、ドットシード１０３がダイヤフラ
ム１０８の内側上方に形成されているため、ダイヤフラ
ム１０８のエッチング時に図２８に示すようにドットシ
ード１０３の部分のシリコンまでエッチングされてしま
うという不都合が生じていた。この結果、均一な薄いダ
イヤフラムを形成することは困難であるという問題点が
あった。
【０００８】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、請求項１〜３に記載の発明の目
的は、半導体圧力センサにおいて、半導体基板と感圧抵
抗体および配線層との間の絶縁耐圧を向上させることで
ある。
ためになされたもので、請求項１〜３に記載の発明の目
的は、半導体圧力センサにおいて、半導体基板と感圧抵
抗体および配線層との間の絶縁耐圧を向上させることで
ある。
【０００９】請求項４に記載の発明の目的は、半導体圧
力センサにおいて、均一な薄いダイヤフラムを得ること
である。
力センサにおいて、均一な薄いダイヤフラムを得ること
である。
【００１０】請求項５に記載の発明の目的は、半導体圧
力センサの製造方法において、半導体基板と配線層およ
び感圧抵抗体との間の絶縁耐圧を向上し得る半導体装置
を容易に製造することである。
力センサの製造方法において、半導体基板と配線層およ
び感圧抵抗体との間の絶縁耐圧を向上し得る半導体装置
を容易に製造することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１における半導体
圧力センサは、主表面を有する単結晶半導体基板と、そ
の単結晶半導体基板の主表面上の所定領域に形成された
第１の絶縁層と、単結晶半導体基板の主表面のうち第１
の絶縁層が形成されない領域に形成された複数の種結晶
領域と、種結晶領域から第１の絶縁層上に横方向に単結
晶を成長させることにより形成した単結晶層からなり第
１の絶縁層上の所定領域に形成された感圧抵抗体層と、
感圧抵抗体層および第１の絶縁層を覆うように形成され
感圧抵抗体層上の所定領域に開口を有する第２の絶縁層
と、開口を介して感圧抵抗体層に電気的に接続されると
ともに第２の絶縁層上に形成された配線層とを備えてい
る。そして複数の種結晶領域は感圧抵抗体層を取り囲む
ように所定の間隔を隔てて形成されており、配線層はそ
の平面位置が隣接する種結晶領域の間を通るように形成
されている。
圧力センサは、主表面を有する単結晶半導体基板と、そ
の単結晶半導体基板の主表面上の所定領域に形成された
第１の絶縁層と、単結晶半導体基板の主表面のうち第１
の絶縁層が形成されない領域に形成された複数の種結晶
領域と、種結晶領域から第１の絶縁層上に横方向に単結
晶を成長させることにより形成した単結晶層からなり第
１の絶縁層上の所定領域に形成された感圧抵抗体層と、
感圧抵抗体層および第１の絶縁層を覆うように形成され
感圧抵抗体層上の所定領域に開口を有する第２の絶縁層
と、開口を介して感圧抵抗体層に電気的に接続されると
ともに第２の絶縁層上に形成された配線層とを備えてい
る。そして複数の種結晶領域は感圧抵抗体層を取り囲む
ように所定の間隔を隔てて形成されており、配線層はそ
の平面位置が隣接する種結晶領域の間を通るように形成
されている。
【００１２】請求項２における半導体圧力センサは、主
表面を有する半導体基板と、単結晶半導体基板の主表面
上の所定領域に形成された第１の絶縁層と、単結晶半導
体基板の主表面のうち第１の絶縁層が形成されない領域
に形成された種結晶領域と、種結晶領域から第１の絶縁
層上に横方向に単結晶を成長させることにより形成した
単結晶層からなり第１の絶縁層上の所定領域に形成され
た感圧抵抗体層と、感圧抵抗体層および第１の絶縁層を
覆うように形成され感圧抵抗体層上の所定領域に開口を
有する第２の絶縁層と、開口を介して感圧抵抗体層に電
気的に接続されるとともに第２の絶縁層上に形成された
配線層とを備えている。そして、種結晶領域は感圧抵抗
体層の周囲の所定領域に感圧抵抗体層を取り囲まないよ
うに形成されており、配線層は種結晶領域によって取り
囲まれていない領域に形成されている。
表面を有する半導体基板と、単結晶半導体基板の主表面
上の所定領域に形成された第１の絶縁層と、単結晶半導
体基板の主表面のうち第１の絶縁層が形成されない領域
に形成された種結晶領域と、種結晶領域から第１の絶縁
層上に横方向に単結晶を成長させることにより形成した
単結晶層からなり第１の絶縁層上の所定領域に形成され
た感圧抵抗体層と、感圧抵抗体層および第１の絶縁層を
覆うように形成され感圧抵抗体層上の所定領域に開口を
有する第２の絶縁層と、開口を介して感圧抵抗体層に電
気的に接続されるとともに第２の絶縁層上に形成された
配線層とを備えている。そして、種結晶領域は感圧抵抗
体層の周囲の所定領域に感圧抵抗体層を取り囲まないよ
うに形成されており、配線層は種結晶領域によって取り
囲まれていない領域に形成されている。
【００１３】請求項３における半導体圧力センサは、主
表面を有する単結晶半導体基板と、単結晶半導体基板の
主表面上の所定領域に形成された第１の絶縁層と、単結
晶半導体基板の主表面のうち第１の絶縁層が形成されな
い領域に形成された種結晶領域と、種結晶領域から第１
の絶縁層上に横方向に単結晶を成長させることにより形
成した単結晶層からなり第１の絶縁層上の所定領域に形
成された感圧抵抗体層と、種結晶領域および第１の絶縁
層上に感圧抵抗体層を取り囲むように形成された第２の
絶縁層と、感圧抵抗体層および第２の絶縁層上に形成さ
れ感圧抵抗体層上の所定領域に開口を有する第３の絶縁
層と、開口を介して感圧抵抗体層に電気的に接続される
とともに第３の絶縁層上に形成された配線層とを備えて
いる。
表面を有する単結晶半導体基板と、単結晶半導体基板の
主表面上の所定領域に形成された第１の絶縁層と、単結
晶半導体基板の主表面のうち第１の絶縁層が形成されな
い領域に形成された種結晶領域と、種結晶領域から第１
の絶縁層上に横方向に単結晶を成長させることにより形
成した単結晶層からなり第１の絶縁層上の所定領域に形
成された感圧抵抗体層と、種結晶領域および第１の絶縁
層上に感圧抵抗体層を取り囲むように形成された第２の
絶縁層と、感圧抵抗体層および第２の絶縁層上に形成さ
れ感圧抵抗体層上の所定領域に開口を有する第３の絶縁
層と、開口を介して感圧抵抗体層に電気的に接続される
とともに第３の絶縁層上に形成された配線層とを備えて
いる。
【００１４】請求項４における半導体圧力センサは、お
もて表面とうら表面とを有する単結晶半導体基板と、単
結晶半導体基板のうら表面の所定領域に形成されたダイ
ヤフラムと、単結晶半導体基板のおもて表面上の少なく
ともダイヤフラムが形成される領域上に形成された第１
の絶縁層と、単結晶半導体基板のおもて表面のうち第１
の絶縁層が形成されない領域でかつダイヤフラムが形成
される領域の外側の領域に形成された種結晶領域と、種
結晶領域から第１の絶縁層上に横方向に単結晶を成長さ
せることにより形成した単結晶層からなりダイヤフラム
が形成される領域の上方に位置するように第１の絶縁層
上に形成された感圧抵抗体層と、感圧抵抗体層および第
１の絶縁層を覆うように形成され感圧抵抗体層上の所定
領域に開口を有する第２の絶縁層と、開口を介して感圧
抵抗体層に電気的に接続されるとともに第２の絶縁層上
に形成された配線層とを備えている。
もて表面とうら表面とを有する単結晶半導体基板と、単
結晶半導体基板のうら表面の所定領域に形成されたダイ
ヤフラムと、単結晶半導体基板のおもて表面上の少なく
ともダイヤフラムが形成される領域上に形成された第１
の絶縁層と、単結晶半導体基板のおもて表面のうち第１
の絶縁層が形成されない領域でかつダイヤフラムが形成
される領域の外側の領域に形成された種結晶領域と、種
結晶領域から第１の絶縁層上に横方向に単結晶を成長さ
せることにより形成した単結晶層からなりダイヤフラム
が形成される領域の上方に位置するように第１の絶縁層
上に形成された感圧抵抗体層と、感圧抵抗体層および第
１の絶縁層を覆うように形成され感圧抵抗体層上の所定
領域に開口を有する第２の絶縁層と、開口を介して感圧
抵抗体層に電気的に接続されるとともに第２の絶縁層上
に形成された配線層とを備えている。
【００１５】請求項５における半導体圧力センサの製造
方法は、単結晶半導体基板の主表面上の所定領域に第１
の絶縁層を形成するとともに単結晶半導体基板の主表面
のうち第１の絶縁層が形成されない領域に種結晶領域を
形成する工程と、種結晶領域から第１の絶縁層上に横方
向に単結晶を成長させることにより第１の絶縁層上に単
結晶層を形成する工程と、単結晶層の所定領域を熱酸化
することによって第２の絶縁層を形成する工程と、単結
晶層の所定領域に不純物を導入する工程と、第２の絶縁
層および不純物が導入された単結晶層上に不純物が導入
された単結晶層上の所定領域に開口を有する第３の絶縁
層を形成する工程と、開口内で不純物が導入された単結
晶層に電気的に接続するように第３の絶縁層上に配線層
を形成する工程とを備えている。
方法は、単結晶半導体基板の主表面上の所定領域に第１
の絶縁層を形成するとともに単結晶半導体基板の主表面
のうち第１の絶縁層が形成されない領域に種結晶領域を
形成する工程と、種結晶領域から第１の絶縁層上に横方
向に単結晶を成長させることにより第１の絶縁層上に単
結晶層を形成する工程と、単結晶層の所定領域を熱酸化
することによって第２の絶縁層を形成する工程と、単結
晶層の所定領域に不純物を導入する工程と、第２の絶縁
層および不純物が導入された単結晶層上に不純物が導入
された単結晶層上の所定領域に開口を有する第３の絶縁
層を形成する工程と、開口内で不純物が導入された単結
晶層に電気的に接続するように第３の絶縁層上に配線層
を形成する工程とを備えている。
【００１６】
【作用】請求項１に係る半導体圧力センサでは、感圧抵
抗体層に電気的に接続される配線層の平面位置が隣接す
る種結晶領域の間を通るように形成されているので、種
結晶領域と配線層の平面位置が重なっている場合に比べ
て、配線層と種結晶領域との直線距離が長くなり、絶縁
耐圧が向上される。
抗体層に電気的に接続される配線層の平面位置が隣接す
る種結晶領域の間を通るように形成されているので、種
結晶領域と配線層の平面位置が重なっている場合に比べ
て、配線層と種結晶領域との直線距離が長くなり、絶縁
耐圧が向上される。
【００１７】請求項２に係る半導体圧力センサでは、種
結晶領域が感圧抵抗体層の周囲の所定領域に感圧抵抗体
層を取り囲まないように形成され、配線層がその種結晶
領域によって取り囲まれていない領域に形成されている
ので、種結晶領域と配線層との平面位置が重なることは
ないとともに配線層と種結晶領域との間隔が十分にとら
れる。これにより、配線層と種結晶領域との間の絶縁耐
圧が向上される。
結晶領域が感圧抵抗体層の周囲の所定領域に感圧抵抗体
層を取り囲まないように形成され、配線層がその種結晶
領域によって取り囲まれていない領域に形成されている
ので、種結晶領域と配線層との平面位置が重なることは
ないとともに配線層と種結晶領域との間隔が十分にとら
れる。これにより、配線層と種結晶領域との間の絶縁耐
圧が向上される。
【００１８】請求項３に係る半導体圧力センサでは、第
１の絶縁層上の感圧抵抗体層を取り囲むように第１の絶
縁層上に第２の絶縁層が形成され、その第２の絶縁層お
よび感圧抵抗体層上に第３の絶縁層が形成され、その第
３の絶縁層上に感圧抵抗体層に電気的に接続する配線層
が形成されるので、従来のように配線層と種結晶領域と
の平面位置が重なったとしても、その重なった領域の配
線層と種結晶領域との間には第２の絶縁層と第３の絶縁
層とが介在されているので、第２の絶縁層分だけ従来に
比べて絶縁耐圧が向上される。
１の絶縁層上の感圧抵抗体層を取り囲むように第１の絶
縁層上に第２の絶縁層が形成され、その第２の絶縁層お
よび感圧抵抗体層上に第３の絶縁層が形成され、その第
３の絶縁層上に感圧抵抗体層に電気的に接続する配線層
が形成されるので、従来のように配線層と種結晶領域と
の平面位置が重なったとしても、その重なった領域の配
線層と種結晶領域との間には第２の絶縁層と第３の絶縁
層とが介在されているので、第２の絶縁層分だけ従来に
比べて絶縁耐圧が向上される。
【００１９】請求項４に係る半導体圧力センサでは、種
結晶領域がダイヤフラムが形成される領域の外側の領域
に形成されているので、ダイヤフラムを形成する際のエ
ッチングによって種結晶領域がエッチングされることが
なく、均一な薄い厚みを有するダイヤフラムが形成され
る。
結晶領域がダイヤフラムが形成される領域の外側の領域
に形成されているので、ダイヤフラムを形成する際のエ
ッチングによって種結晶領域がエッチングされることが
なく、均一な薄い厚みを有するダイヤフラムが形成され
る。
【００２０】請求項５に係る半導体圧力センサの製造方
法では、種結晶領域から第１の絶縁層上に横方向に単結
晶を成長させることにより第１の絶縁層上に単結晶層が
形成され、その単結晶層の所定領域を熱酸化することに
よって第２の絶縁層が形成され、単結晶層の所定領域に
不純物が導入され、第２の絶縁層および不純物が導入さ
れた単結晶層上に第３の絶縁層が形成され、その第３の
絶縁層上に不純物が導入された単結晶層上に電気的に接
続される配線層が形成されるので、配線層と種結晶領域
との平面位置が重なった場合にも、その領域での配線層
と単結晶半導体基板との間には第２の絶縁層および第３
の絶縁層が介在されているので、従来に比べて第２の絶
縁層分だけ絶縁耐圧が向上された半導体圧力センサが容
易に形成される。
法では、種結晶領域から第１の絶縁層上に横方向に単結
晶を成長させることにより第１の絶縁層上に単結晶層が
形成され、その単結晶層の所定領域を熱酸化することに
よって第２の絶縁層が形成され、単結晶層の所定領域に
不純物が導入され、第２の絶縁層および不純物が導入さ
れた単結晶層上に第３の絶縁層が形成され、その第３の
絶縁層上に不純物が導入された単結晶層上に電気的に接
続される配線層が形成されるので、配線層と種結晶領域
との平面位置が重なった場合にも、その領域での配線層
と単結晶半導体基板との間には第２の絶縁層および第３
の絶縁層が介在されているので、従来に比べて第２の絶
縁層分だけ絶縁耐圧が向上された半導体圧力センサが容
易に形成される。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００２２】図１は、本発明の一実施例による半導体圧
力センサを示した平面図であり、図２は図１に示した半
導体圧力センサのＣ部分の部分拡大図である。図３は、
図１および図２に示した半導体圧力センサのＸ−Ｘにお
ける断面構造図である。図１〜図３を参照して、この第
１実施例の半導体圧力センサは、単結晶シリコン基板１
と、単結晶シリコン基板１上の所定領域に熱酸化法を用
いて形成された１．０μｍ程度の厚みを有するシリコン
酸化膜２と、単結晶シリコン基板１上のシリコン酸化膜
２が形成されない領域に所定の間隔を隔てて形成された
種結晶となるドットシード３（図１および図２参照）
と、シリコン酸化膜２上の所定領域に０．６μｍ程度の
厚みで形成されたピエゾ特性を有する感圧抵抗体４と、
感圧抵抗体４およびシリコン酸化膜２を覆うように形成
され、感圧抵抗体４上の所定領域にコンタクトホール６
を有する０．６μｍ程度の厚みのシリコン酸化膜からな
る層間絶縁膜５と、コンタクトホール６を介して感圧抵
抗体４に電気的に接続されるとともに層間絶縁膜５上に
沿って延びるように形成された配線層７と、配線層７お
よび層間絶縁膜５を覆うように形成されたシリコン酸化
膜またはプラズマ窒化膜からなる保護膜９と、感圧抵抗
体４が形成される領域の下方に位置する単結晶シリコン
基板１の裏面に形成されるダイヤフラム８とを備えてい
る。
力センサを示した平面図であり、図２は図１に示した半
導体圧力センサのＣ部分の部分拡大図である。図３は、
図１および図２に示した半導体圧力センサのＸ−Ｘにお
ける断面構造図である。図１〜図３を参照して、この第
１実施例の半導体圧力センサは、単結晶シリコン基板１
と、単結晶シリコン基板１上の所定領域に熱酸化法を用
いて形成された１．０μｍ程度の厚みを有するシリコン
酸化膜２と、単結晶シリコン基板１上のシリコン酸化膜
２が形成されない領域に所定の間隔を隔てて形成された
種結晶となるドットシード３（図１および図２参照）
と、シリコン酸化膜２上の所定領域に０．６μｍ程度の
厚みで形成されたピエゾ特性を有する感圧抵抗体４と、
感圧抵抗体４およびシリコン酸化膜２を覆うように形成
され、感圧抵抗体４上の所定領域にコンタクトホール６
を有する０．６μｍ程度の厚みのシリコン酸化膜からな
る層間絶縁膜５と、コンタクトホール６を介して感圧抵
抗体４に電気的に接続されるとともに層間絶縁膜５上に
沿って延びるように形成された配線層７と、配線層７お
よび層間絶縁膜５を覆うように形成されたシリコン酸化
膜またはプラズマ窒化膜からなる保護膜９と、感圧抵抗
体４が形成される領域の下方に位置する単結晶シリコン
基板１の裏面に形成されるダイヤフラム８とを備えてい
る。
【００２３】この第１実施例では、図１および図２に示
すように、配線層７が隣接するドットシード３の間を通
るように配置している。このように構成することによっ
て、図２６および図２７に示した従来の半導体圧力セン
サに比べて、配線層７とそれに最も近いドットシード３
との間の直線距離が増加される。これにより、図２６お
よび図２７に示した従来の半導体圧力センサに比べてド
ットシード３と配線層７との間の絶縁耐圧を向上させる
ことができる。ここで、ドットシード３の寸法は、１．
５μｍ□〜５μｍ□程度であり、その間隔は１５〜３０
μｍ程度である。したがって、配線層７の線幅を細くす
ることによって、容易に隣接するシード３の間を通る配
線層７を形成することができ、シード３と配線層７との
平面的な重なりを避けることが可能となる。
すように、配線層７が隣接するドットシード３の間を通
るように配置している。このように構成することによっ
て、図２６および図２７に示した従来の半導体圧力セン
サに比べて、配線層７とそれに最も近いドットシード３
との間の直線距離が増加される。これにより、図２６お
よび図２７に示した従来の半導体圧力センサに比べてド
ットシード３と配線層７との間の絶縁耐圧を向上させる
ことができる。ここで、ドットシード３の寸法は、１．
５μｍ□〜５μｍ□程度であり、その間隔は１５〜３０
μｍ程度である。したがって、配線層７の線幅を細くす
ることによって、容易に隣接するシード３の間を通る配
線層７を形成することができ、シード３と配線層７との
平面的な重なりを避けることが可能となる。
【００２４】図４は、本発明の第２実施例による半導体
圧力センサを示した概略平面図である。図４を参照し
て、この第２実施例の半導体圧力センサでは、図２に示
した第１実施例と異なり、感圧抵抗体４を取り囲まない
ようにドットシード３を配置する。このようにすること
によって、配線層７とドットシード３との直線距離をさ
らに増加させることができ、配線層７とドットシード３
との間の絶縁耐圧もより向上される。具体的には、ドッ
トシード３を感圧抵抗体４の長辺方向に感圧抵抗体４を
挟むように配置し、配線層７は感圧抵抗体４の短辺方向
から引き出す。
圧力センサを示した概略平面図である。図４を参照し
て、この第２実施例の半導体圧力センサでは、図２に示
した第１実施例と異なり、感圧抵抗体４を取り囲まない
ようにドットシード３を配置する。このようにすること
によって、配線層７とドットシード３との直線距離をさ
らに増加させることができ、配線層７とドットシード３
との間の絶縁耐圧もより向上される。具体的には、ドッ
トシード３を感圧抵抗体４の長辺方向に感圧抵抗体４を
挟むように配置し、配線層７は感圧抵抗体４の短辺方向
から引き出す。
【００２５】図５は、本発明の第３実施例による半導体
圧力センサを示した概略平面図である。図５を参照し
て、この第３実施例の半導体圧力センサでは、ドットシ
ード３を感圧抵抗体４の長辺方向の片側にのみ配置して
いる。このように構成することによっても図４に示した
第２実施例と同様、配線層７とドットシード３との直線
距離を従来に比べて増加させることができる。これによ
り、配線層７とドットシード３との間の絶縁耐圧を従来
に比べて向上させることができる。また、この第３実施
例では、配線層７のパターンの自由度が図４に示した第
２実施例に比べて大きくなるという利点がある。
圧力センサを示した概略平面図である。図５を参照し
て、この第３実施例の半導体圧力センサでは、ドットシ
ード３を感圧抵抗体４の長辺方向の片側にのみ配置して
いる。このように構成することによっても図４に示した
第２実施例と同様、配線層７とドットシード３との直線
距離を従来に比べて増加させることができる。これによ
り、配線層７とドットシード３との間の絶縁耐圧を従来
に比べて向上させることができる。また、この第３実施
例では、配線層７のパターンの自由度が図４に示した第
２実施例に比べて大きくなるという利点がある。
【００２６】図６は、本発明の第４実施例による半導体
圧力センサを示した概略平面図である。図６を参照し
て、この第４実施例の半導体圧力センサでは、ドットシ
ード３を感圧抵抗体４に対してＬ字型に配置する。この
ように構成すれば、ドットシード３を種結晶としてレー
ザ再結晶化を行なう際に、単結晶化する領域の長さを短
くすることができるという利点がある。この点に関して
は後述する。
圧力センサを示した概略平面図である。図６を参照し
て、この第４実施例の半導体圧力センサでは、ドットシ
ード３を感圧抵抗体４に対してＬ字型に配置する。この
ように構成すれば、ドットシード３を種結晶としてレー
ザ再結晶化を行なう際に、単結晶化する領域の長さを短
くすることができるという利点がある。この点に関して
は後述する。
【００２７】次に、上記第１実施例〜第４実施例で説明
したドットシード３を用いてシリコン酸化膜２（図３参
照）上に感圧抵抗体４を形成するための単結晶層を成長
させる方法について説明する。この方法として上記した
第１実施例〜第４実施例ではレーザ再結晶化法を用い
る。レーザ再結晶化法は、非単結晶シリコン層にレーザ
光を照射することによって非単結晶シリコン層を溶融し
種結晶（ドットシード３）から単結晶シリコン層を成長
させる方法である。この単結晶シリコン層を成長させる
ためには、溶融したシリコン中の温度分布を制御する必
要がある。この温度分布を制御する方法の１つとして、
反射防止膜ストライプを用いる方法が知られている。こ
の反射防止膜ストライプを用いる方法は、プロセスの容
易性とレーザ光の位置合せ機構が不要なことから、広く
用いられている。これらは、たとえば、ＵＳＰ４８２２
７５２に詳しく開示されている。
したドットシード３を用いてシリコン酸化膜２（図３参
照）上に感圧抵抗体４を形成するための単結晶層を成長
させる方法について説明する。この方法として上記した
第１実施例〜第４実施例ではレーザ再結晶化法を用い
る。レーザ再結晶化法は、非単結晶シリコン層にレーザ
光を照射することによって非単結晶シリコン層を溶融し
種結晶（ドットシード３）から単結晶シリコン層を成長
させる方法である。この単結晶シリコン層を成長させる
ためには、溶融したシリコン中の温度分布を制御する必
要がある。この温度分布を制御する方法の１つとして、
反射防止膜ストライプを用いる方法が知られている。こ
の反射防止膜ストライプを用いる方法は、プロセスの容
易性とレーザ光の位置合せ機構が不要なことから、広く
用いられている。これらは、たとえば、ＵＳＰ４８２２
７５２に詳しく開示されている。
【００２８】図７は、反射防止膜ストライプを用いたレ
ーザ再結晶化法を説明するための概略図である。図７を
参照して、半導体基板として（１００）単結晶シリコン
基板を用い、その（１００）単結晶シリコン基板をドッ
トシード３として用いる場合について説明する。この場
合に、反射防止膜ストライプ１０を＜１００＞方向に形
成すると、レーザ再結晶化時のラテラルシーディング
（単結晶の横方向成長）が最も長く続く。これにより、
大面積の単結晶シリコンが得られる。レーザ光を照射す
る方法としては、レーザ光を＜１１０＞方向に走査する
とともに＜１１０＞方向にステップさせる。これによ
り、全面をアニールする。この結果、ドットシード３が
存在する反射防止膜ストライプ１０によって囲まれた領
域（図中の斜線部分）に（１００）単結晶シリコン基板
と同じ方位を有する単結晶層が形成される。この単結晶
層は、図７に示すように＜１１０＞方向に対して＜１０
０＞方向に傾いた形状になる。このため、＜１１０＞方
向に長辺を持つ感圧抵抗体４を形成する際には、ドット
シード３を感圧抵抗体４が形成される領域よりも下方に
設ける必要がある。
ーザ再結晶化法を説明するための概略図である。図７を
参照して、半導体基板として（１００）単結晶シリコン
基板を用い、その（１００）単結晶シリコン基板をドッ
トシード３として用いる場合について説明する。この場
合に、反射防止膜ストライプ１０を＜１００＞方向に形
成すると、レーザ再結晶化時のラテラルシーディング
（単結晶の横方向成長）が最も長く続く。これにより、
大面積の単結晶シリコンが得られる。レーザ光を照射す
る方法としては、レーザ光を＜１１０＞方向に走査する
とともに＜１１０＞方向にステップさせる。これによ
り、全面をアニールする。この結果、ドットシード３が
存在する反射防止膜ストライプ１０によって囲まれた領
域（図中の斜線部分）に（１００）単結晶シリコン基板
と同じ方位を有する単結晶層が形成される。この単結晶
層は、図７に示すように＜１１０＞方向に対して＜１０
０＞方向に傾いた形状になる。このため、＜１１０＞方
向に長辺を持つ感圧抵抗体４を形成する際には、ドット
シード３を感圧抵抗体４が形成される領域よりも下方に
設ける必要がある。
【００２９】図８は、図６に示した第４実施例のＬ字状
のドットシードを用いて単結晶層を形成する場合を示し
た概略平面図である。図８を参照してこのようにＬ字状
にドットシード３を配置すれば、図７に示した場合に比
べてレーザ光の送り方向の長さを短縮することができ
る。この結果、レーザ照射時間を短くすることができ工
程の短縮化を図ることができる。
のドットシードを用いて単結晶層を形成する場合を示し
た概略平面図である。図８を参照してこのようにＬ字状
にドットシード３を配置すれば、図７に示した場合に比
べてレーザ光の送り方向の長さを短縮することができ
る。この結果、レーザ照射時間を短くすることができ工
程の短縮化を図ることができる。
【００３０】図９は、ドットシードを＜１００＞方向に
並べた場合のレーザ再結晶化法を説明するための概略平
面図である。ここで、感圧抵抗体４の動作原理は、応力
を受けたときにその抵抗値が変化するというピエゾ抵抗
効果に基づく。そしてそのピエゾ抵抗効果は、その効果
が最大となる結晶方位がｎ型とｐ型とで異なっている。
すなわち、（１００）面を有するシリコンでは、ｎ型シ
リコンの場合には電流方向を＜１００＞にした場合にピ
エゾ抵抗効果が最大になり、ｐ型シリコンの場合には＜
１１０＞に電流方向をしたときにピエゾ抵抗効果は最も
大きく現われる。したがって、感圧抵抗体４の導電型を
考慮して感圧抵抗体４の配置を決定する必要がある。そ
して、その感圧抵抗体４の配置に対応して最も効率よく
単結晶領域を形成するようにドットシード３を配置すれ
ばよい。図９に示した例では＜１００＞方向に感圧抵抗
体４が配置される場合に、それに対応してドットシード
３も＜１００＞方向に配列した場合を示している。
並べた場合のレーザ再結晶化法を説明するための概略平
面図である。ここで、感圧抵抗体４の動作原理は、応力
を受けたときにその抵抗値が変化するというピエゾ抵抗
効果に基づく。そしてそのピエゾ抵抗効果は、その効果
が最大となる結晶方位がｎ型とｐ型とで異なっている。
すなわち、（１００）面を有するシリコンでは、ｎ型シ
リコンの場合には電流方向を＜１００＞にした場合にピ
エゾ抵抗効果が最大になり、ｐ型シリコンの場合には＜
１１０＞に電流方向をしたときにピエゾ抵抗効果は最も
大きく現われる。したがって、感圧抵抗体４の導電型を
考慮して感圧抵抗体４の配置を決定する必要がある。そ
して、その感圧抵抗体４の配置に対応して最も効率よく
単結晶領域を形成するようにドットシード３を配置すれ
ばよい。図９に示した例では＜１００＞方向に感圧抵抗
体４が配置される場合に、それに対応してドットシード
３も＜１００＞方向に配列した場合を示している。
【００３１】図１０は、本発明の第５実施例による半導
体圧力センサを示した概略平面図である。この第５実施
例の半導体圧力センサは、感圧抵抗体４の長辺方向に沿
って２本のライン状シード１３が配置されている。この
ように構成すれば、配線層７とライン状シード１３との
間隔を大きくとることができ、配線層７とライン状シー
ド１３との間の絶縁耐圧を向上させることができる。
体圧力センサを示した概略平面図である。この第５実施
例の半導体圧力センサは、感圧抵抗体４の長辺方向に沿
って２本のライン状シード１３が配置されている。この
ように構成すれば、配線層７とライン状シード１３との
間隔を大きくとることができ、配線層７とライン状シー
ド１３との間の絶縁耐圧を向上させることができる。
【００３２】図１１は、本発明の第６実施例による半導
体圧力センサを示した概略平面図である。図１１を参照
して、この第６実施例の半導体圧力センサでは、感圧抵
抗体４の長辺方向に沿って１本のライン状シード１３を
配置している。図１２は、図１１に示した第６実施例の
半導体圧力センサを示した全体平面図である。図１２を
参照して、このように感圧抵抗体４の長辺の片側にライ
ン状シード１３を設ける場合には、感圧抵抗体４の長辺
に対してすべて同じ側にライン状シード１３を配置する
必要がある。これは、ライン状シード１３を用いてレー
ザ再結晶化を行なう際に、レーザ光の走査方向が一方向
であることに対応させるためである。したがって、この
ように感圧抵抗体４の長辺の片側にのみシードを設けて
いる場合には、図５および図６に示した第３および第４
実施例のドットシード３の場合にも各々の感圧抵抗体４
の同一側にドットシード３を配置する必要がある。
体圧力センサを示した概略平面図である。図１１を参照
して、この第６実施例の半導体圧力センサでは、感圧抵
抗体４の長辺方向に沿って１本のライン状シード１３を
配置している。図１２は、図１１に示した第６実施例の
半導体圧力センサを示した全体平面図である。図１２を
参照して、このように感圧抵抗体４の長辺の片側にライ
ン状シード１３を設ける場合には、感圧抵抗体４の長辺
に対してすべて同じ側にライン状シード１３を配置する
必要がある。これは、ライン状シード１３を用いてレー
ザ再結晶化を行なう際に、レーザ光の走査方向が一方向
であることに対応させるためである。したがって、この
ように感圧抵抗体４の長辺の片側にのみシードを設けて
いる場合には、図５および図６に示した第３および第４
実施例のドットシード３の場合にも各々の感圧抵抗体４
の同一側にドットシード３を配置する必要がある。
【００３３】図１３は、本発明の第７実施例による半導
体圧力センサを示した概略平面図である。図１３を参照
して、この第７実施例では、感圧抵抗体４の長辺および
短辺方向に沿ってＬ字状にライン状シード１３を配置し
ている。このように構成することによって、図６に示し
た第４実施例の半導体圧力センサと同様の効果を得るこ
とができる。すなわち、ライン状シード１３を種結晶と
してレーザ再結晶化を行なう際に、レーザ光を感圧抵抗
体４の長辺方向に沿って送る距離を短くすることができ
る。これにより、レーザ照射時間を短くすることができ
工程の短縮化を図ることができる。なお、この第７実施
例のＬ字状のライン状シード１３を配置する場合にも、
図１１に示した第６実施例と同様に感圧抵抗体４の同一
側に配置する必要がある。
体圧力センサを示した概略平面図である。図１３を参照
して、この第７実施例では、感圧抵抗体４の長辺および
短辺方向に沿ってＬ字状にライン状シード１３を配置し
ている。このように構成することによって、図６に示し
た第４実施例の半導体圧力センサと同様の効果を得るこ
とができる。すなわち、ライン状シード１３を種結晶と
してレーザ再結晶化を行なう際に、レーザ光を感圧抵抗
体４の長辺方向に沿って送る距離を短くすることができ
る。これにより、レーザ照射時間を短くすることができ
工程の短縮化を図ることができる。なお、この第７実施
例のＬ字状のライン状シード１３を配置する場合にも、
図１１に示した第６実施例と同様に感圧抵抗体４の同一
側に配置する必要がある。
【００３４】図１４は、本発明の第８実施例による半導
体圧力センサを示した断面構造図である。図１４を参照
して、この第８実施例の半導体圧力センサは、単結晶シ
リコン基板２１と、単結晶シリコン基板２１の主表面上
の所定領域に形成された１．０μｍ程度の厚みを有する
熱酸化法によって形成したシリコン酸化膜２２と、単結
晶シリコン基板２１の主表面上のシリコン酸化膜２２が
形成されない領域に形成されたシード領域（種結晶領
域）２３と、シリコン酸化膜２２上の所定領域に形成さ
れたピエゾ特性を有する感圧抵抗体２４と、感圧抵抗体
２４を取り囲むようにシード領域２３およびシリコン酸
化膜２２上に形成された１．０μｍ程度の厚みを有する
ＬＯＣＯＳ酸化膜２９と、感圧抵抗体２４およびＬＯＣ
ＯＳ酸化膜２９上に形成され、感圧抵抗体２４上の所定
領域にコンタクトホール２６を有する０．６μｍ程度の
厚みを有するシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜２５
と、コンタクトホール２６を介して感圧抵抗体２４に電
気的に接続されるとともに層間絶縁膜２５上に沿って延
びるように形成された配線層２７と、配線層２７および
層間絶縁膜２５を覆うように形成されたプラズマ窒化膜
またはシリコン酸化膜からなる保護膜３０と、感圧抵抗
体２４の下方に位置する単結晶シリコン基板２１の裏面
側に形成されたダイヤフラム２８とを備えている。
体圧力センサを示した断面構造図である。図１４を参照
して、この第８実施例の半導体圧力センサは、単結晶シ
リコン基板２１と、単結晶シリコン基板２１の主表面上
の所定領域に形成された１．０μｍ程度の厚みを有する
熱酸化法によって形成したシリコン酸化膜２２と、単結
晶シリコン基板２１の主表面上のシリコン酸化膜２２が
形成されない領域に形成されたシード領域（種結晶領
域）２３と、シリコン酸化膜２２上の所定領域に形成さ
れたピエゾ特性を有する感圧抵抗体２４と、感圧抵抗体
２４を取り囲むようにシード領域２３およびシリコン酸
化膜２２上に形成された１．０μｍ程度の厚みを有する
ＬＯＣＯＳ酸化膜２９と、感圧抵抗体２４およびＬＯＣ
ＯＳ酸化膜２９上に形成され、感圧抵抗体２４上の所定
領域にコンタクトホール２６を有する０．６μｍ程度の
厚みを有するシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜２５
と、コンタクトホール２６を介して感圧抵抗体２４に電
気的に接続されるとともに層間絶縁膜２５上に沿って延
びるように形成された配線層２７と、配線層２７および
層間絶縁膜２５を覆うように形成されたプラズマ窒化膜
またはシリコン酸化膜からなる保護膜３０と、感圧抵抗
体２４の下方に位置する単結晶シリコン基板２１の裏面
側に形成されたダイヤフラム２８とを備えている。
【００３５】この第８実施例の半導体圧力センサでは、
シード領域２３と配線層２７との間にＬＯＣＯＳ酸化膜
２９およびシリコン酸化膜２５が介在されているので、
シード領域２３と配線層２７との平面位置が重なった場
合にもシード領域２３と配線層２７との間の距離が従来
に比べてＬＯＣＯＳ酸化膜２９の厚み分（１．０μｍ）
だけ長くなる。これにより、従来に比べてシード領域２
３と配線層２７との間の絶縁耐圧を向上させることがで
きる。また、ＬＯＣＯＳ酸化膜２９は、熱酸化法によっ
て形成されるのでＣＶＤ法によって形成されたシリコン
酸化膜２５に比べて同じ厚みでも絶縁耐圧特性に優れ
る。この結果、ＬＯＣＯＳ酸化膜２９によってシード領
域２３と配線層２７との間の絶縁耐圧を著しく向上させ
ることができる。なお、この第８実施例ではシード領域
２３と配線層２７との平面位置が重なった場合を示した
が、シード領域２３と配線層２７とを前述した第１実施
例〜第７実施例のようにその平面位置が重ならないよう
に構成すれば、さらにシード領域２３と配線層２７との
絶縁耐圧を高めることができる。
シード領域２３と配線層２７との間にＬＯＣＯＳ酸化膜
２９およびシリコン酸化膜２５が介在されているので、
シード領域２３と配線層２７との平面位置が重なった場
合にもシード領域２３と配線層２７との間の距離が従来
に比べてＬＯＣＯＳ酸化膜２９の厚み分（１．０μｍ）
だけ長くなる。これにより、従来に比べてシード領域２
３と配線層２７との間の絶縁耐圧を向上させることがで
きる。また、ＬＯＣＯＳ酸化膜２９は、熱酸化法によっ
て形成されるのでＣＶＤ法によって形成されたシリコン
酸化膜２５に比べて同じ厚みでも絶縁耐圧特性に優れ
る。この結果、ＬＯＣＯＳ酸化膜２９によってシード領
域２３と配線層２７との間の絶縁耐圧を著しく向上させ
ることができる。なお、この第８実施例ではシード領域
２３と配線層２７との平面位置が重なった場合を示した
が、シード領域２３と配線層２７とを前述した第１実施
例〜第７実施例のようにその平面位置が重ならないよう
に構成すれば、さらにシード領域２３と配線層２７との
絶縁耐圧を高めることができる。
【００３６】図１５〜図１９は、図１４に示した第８実
施例の半導体圧力センサの製造プロセスを説明するため
の断面構造図である。図１４〜図１９を参照して、次に
第８実施例の半導体圧力センサの製造方法について説明
する。
施例の半導体圧力センサの製造プロセスを説明するため
の断面構造図である。図１４〜図１９を参照して、次に
第８実施例の半導体圧力センサの製造方法について説明
する。
【００３７】まず、図１５に示すように、単結晶半導体
基板２１の主表面上の所定領域に熱酸化法を用いてシリ
コン酸化膜２２を形成する。このシリコン酸化膜２２の
形成によってレーザ再結晶化時に種結晶となるシード領
域２３も形成される。そして、レーザ再結晶化法を用い
てシード領域２３からシリコン酸化膜２２上に横方向に
単結晶を成長させることによって単結晶シリコン層２４
ａを形成する。
基板２１の主表面上の所定領域に熱酸化法を用いてシリ
コン酸化膜２２を形成する。このシリコン酸化膜２２の
形成によってレーザ再結晶化時に種結晶となるシード領
域２３も形成される。そして、レーザ再結晶化法を用い
てシード領域２３からシリコン酸化膜２２上に横方向に
単結晶を成長させることによって単結晶シリコン層２４
ａを形成する。
【００３８】次に、図１６に示すように、単結晶シリコ
ン層２４ａ上の所定領域にシリコン酸化膜３１およびシ
リコン窒化膜３２を形成する。
ン層２４ａ上の所定領域にシリコン酸化膜３１およびシ
リコン窒化膜３２を形成する。
【００３９】次に、図１７に示すように、シリコン酸化
膜３１およびシリコン窒化膜３２をマスクとしてＬＯＣ
ＯＳ法を用いて単結晶シリコン層２４ａを熱酸化するこ
とによってＬＯＣＯＳ酸化膜２９を形成する。この後、
シリコン窒化膜３２およびシリコン酸化膜３１を除去す
る。
膜３１およびシリコン窒化膜３２をマスクとしてＬＯＣ
ＯＳ法を用いて単結晶シリコン層２４ａを熱酸化するこ
とによってＬＯＣＯＳ酸化膜２９を形成する。この後、
シリコン窒化膜３２およびシリコン酸化膜３１を除去す
る。
【００４０】次に、図１８に示すように、ＬＯＣＯＳ酸
化膜２９によって囲まれた単結晶シリコン層２４ａ（図
１７参照）に不純物を導入することによって感圧抵抗体
層２４を形成する。
化膜２９によって囲まれた単結晶シリコン層２４ａ（図
１７参照）に不純物を導入することによって感圧抵抗体
層２４を形成する。
【００４１】次に、図１９に示すように、感圧抵抗体層
２４およびＬＯＣＯＳ酸化膜２９上にＣＶＤ法を用いて
０．６μｍ程度の厚みを有するシリコン酸化膜からなる
層間絶縁膜２５を形成する。層間絶縁膜２５の感圧抵抗
体層２４上に位置する領域にコンタクトホール２６を形
成する。
２４およびＬＯＣＯＳ酸化膜２９上にＣＶＤ法を用いて
０．６μｍ程度の厚みを有するシリコン酸化膜からなる
層間絶縁膜２５を形成する。層間絶縁膜２５の感圧抵抗
体層２４上に位置する領域にコンタクトホール２６を形
成する。
【００４２】最後に、図１４に示したように、感圧抵抗
体層２４に電気的に接続するとともに層間絶縁膜２５上
に沿って延びる配線層２７を形成する。配線層２７およ
び層間絶縁膜２５を覆うようにプラズマ窒化膜またはシ
リコン酸化膜からなる保護膜３０を形成する。そして、
単結晶シリコン基板１の裏面の所定領域にダイヤフラム
２８を形成する。このように、この第８実施例の半導体
圧力センサの製造方法は、図２６に説明した従来の半導
体圧力センサを製造する工程に、従来知られているＬＯ
ＣＯＳ酸化膜２９を形成する工程を付加するだけである
ので、容易に絶縁耐圧特性に優れた半導体圧力センサを
製造することができる。
体層２４に電気的に接続するとともに層間絶縁膜２５上
に沿って延びる配線層２７を形成する。配線層２７およ
び層間絶縁膜２５を覆うようにプラズマ窒化膜またはシ
リコン酸化膜からなる保護膜３０を形成する。そして、
単結晶シリコン基板１の裏面の所定領域にダイヤフラム
２８を形成する。このように、この第８実施例の半導体
圧力センサの製造方法は、図２６に説明した従来の半導
体圧力センサを製造する工程に、従来知られているＬＯ
ＣＯＳ酸化膜２９を形成する工程を付加するだけである
ので、容易に絶縁耐圧特性に優れた半導体圧力センサを
製造することができる。
【００４３】図２０は、本発明の第９実施例による半導
体圧力センサを示した全体平面図である。図２１は、図
２０に示した半導体圧力センサのＸ−Ｘにおける断面構
造図である。図２０および図２１を参照して、この第９
実施例の半導体圧力センサは、単結晶シリコン基板４１
と、単結晶シリコン基板４１の裏面側に形成されたダイ
ヤフラム４８と、ダイヤフラム４８が形成される領域の
上方に位置する単結晶シリコン基板４１の主表面上に熱
酸化法を用いて形成された１．０μｍ程度の厚みを有す
るシリコン酸化膜４２と、単結晶シリコン基板４１の主
表面上のシリコン酸化膜４２が形成されない領域でかつ
ダイヤフラム４８が形成される領域の外側の領域に形成
されたドットシード４３と、ダイヤフラム４８の上方に
位置するシリコン酸化膜４２上の所定領域に形成された
感圧抵抗体４４と、感圧抵抗体４４を覆うように形成さ
れ、感圧抵抗体４４の上表面上にコンタクトホール４６
を有する０．６μｍ程度の厚みのシリコン酸化膜からな
る層間絶縁膜４５と、コンタクトホール４６内で感圧抵
抗体４４に電気的に接続されるとともに層間絶縁膜４５
上に沿って延びるように形成された配線層４７と、配線
層４７および層間絶縁膜４５を覆うように形成されたシ
リコン酸化膜またはプラズマ窒化膜からなる保護膜４９
とを備えている。
体圧力センサを示した全体平面図である。図２１は、図
２０に示した半導体圧力センサのＸ−Ｘにおける断面構
造図である。図２０および図２１を参照して、この第９
実施例の半導体圧力センサは、単結晶シリコン基板４１
と、単結晶シリコン基板４１の裏面側に形成されたダイ
ヤフラム４８と、ダイヤフラム４８が形成される領域の
上方に位置する単結晶シリコン基板４１の主表面上に熱
酸化法を用いて形成された１．０μｍ程度の厚みを有す
るシリコン酸化膜４２と、単結晶シリコン基板４１の主
表面上のシリコン酸化膜４２が形成されない領域でかつ
ダイヤフラム４８が形成される領域の外側の領域に形成
されたドットシード４３と、ダイヤフラム４８の上方に
位置するシリコン酸化膜４２上の所定領域に形成された
感圧抵抗体４４と、感圧抵抗体４４を覆うように形成さ
れ、感圧抵抗体４４の上表面上にコンタクトホール４６
を有する０．６μｍ程度の厚みのシリコン酸化膜からな
る層間絶縁膜４５と、コンタクトホール４６内で感圧抵
抗体４４に電気的に接続されるとともに層間絶縁膜４５
上に沿って延びるように形成された配線層４７と、配線
層４７および層間絶縁膜４５を覆うように形成されたシ
リコン酸化膜またはプラズマ窒化膜からなる保護膜４９
とを備えている。
【００４４】この第９実施例では、ダイヤフラム４８が
形成される領域の外側の領域にダイヤフラム４８の外周
に沿うようにドットシード４３を配置することによっ
て、ダイヤフラム４８の形成時のエッチングによってド
ットシード４３のシリコンが削られることはない。そし
て、シリコン酸化膜４２をエッチングストッパとしてダ
イヤフラム４８をエッチングすることができるので、均
一な薄膜のダイヤフラム４８を形成することができる。
さらに、この第９実施例のドットシード４３を第１実施
例〜第７実施例と同様にその平面位置が配線層４７と重
ならないように配置することによって第１実施例〜第７
実施例と同様に配線層４７とドットシード４３との絶縁
耐圧を向上させることができる。なお、ドットシード４
３の代わりにライン状シードを用いてもよい。
形成される領域の外側の領域にダイヤフラム４８の外周
に沿うようにドットシード４３を配置することによっ
て、ダイヤフラム４８の形成時のエッチングによってド
ットシード４３のシリコンが削られることはない。そし
て、シリコン酸化膜４２をエッチングストッパとしてダ
イヤフラム４８をエッチングすることができるので、均
一な薄膜のダイヤフラム４８を形成することができる。
さらに、この第９実施例のドットシード４３を第１実施
例〜第７実施例と同様にその平面位置が配線層４７と重
ならないように配置することによって第１実施例〜第７
実施例と同様に配線層４７とドットシード４３との絶縁
耐圧を向上させることができる。なお、ドットシード４
３の代わりにライン状シードを用いてもよい。
【００４５】図２２は、本発明の第１０実施例による半
導体圧力センサ装置を示した全体平面図である。図２２
を参照して、この第１０実施例では、配線層７の外側の
領域にドットシード４３を配置している。このように構
成することによって、図２１に示した第９実施例と同様
にダイヤフラム４８の形成時のエッチングによってドッ
トシード４３のシリコンがエッチングされることがなく
均一な薄膜のダイヤフラム４８を形成することができ
る。それとともに、この第１０実施例では、ドットシー
ド４３と配線層４７とが完全に分離されているため、配
線層４７とドットシード４３との間の絶縁耐圧を向上さ
せることができるという効果も奏する。なお、この第１
０実施例のドットシード４３の代わりにライン状シード
を用いてもよい。
導体圧力センサ装置を示した全体平面図である。図２２
を参照して、この第１０実施例では、配線層７の外側の
領域にドットシード４３を配置している。このように構
成することによって、図２１に示した第９実施例と同様
にダイヤフラム４８の形成時のエッチングによってドッ
トシード４３のシリコンがエッチングされることがなく
均一な薄膜のダイヤフラム４８を形成することができ
る。それとともに、この第１０実施例では、ドットシー
ド４３と配線層４７とが完全に分離されているため、配
線層４７とドットシード４３との間の絶縁耐圧を向上さ
せることができるという効果も奏する。なお、この第１
０実施例のドットシード４３の代わりにライン状シード
を用いてもよい。
【００４６】図２３は、本発明の第１１実施例による半
導体圧力センサを含む半導体ウエハを示した概略平面図
である。図２４は、図２３に示した半導体ウエハのＡ部
分の部分拡大図である。図２３および図２４を参照し
て、この第１１実施例の半導体圧力センサは、半導体ウ
エハ５０上に形成された複数の半導体圧力センサチップ
５１間のダイシングライン５２にドットシード５３を配
置している。このように構成することによって、第９お
よび第１０実施例と同様に、ダイヤフラム形成時にドッ
トシード５３のシリコンがエッチングされることがな
く、均一な薄い厚みのダイヤフラムを形成することがで
きる。さらに、ドットシード５３と配線層（図示せず）
とが完全に分離されているため、配線層とドットシード
５３との絶縁耐圧を向上させることができる。さらに、
最終的に半導体圧力センサチップ５１がダイシングされ
るときに同時にドットシード５３も除去されるという効
果も奏する。なお、この第１１実施例においてもドット
シード５３の代わりにライン状シードを用いてもよい。
導体圧力センサを含む半導体ウエハを示した概略平面図
である。図２４は、図２３に示した半導体ウエハのＡ部
分の部分拡大図である。図２３および図２４を参照し
て、この第１１実施例の半導体圧力センサは、半導体ウ
エハ５０上に形成された複数の半導体圧力センサチップ
５１間のダイシングライン５２にドットシード５３を配
置している。このように構成することによって、第９お
よび第１０実施例と同様に、ダイヤフラム形成時にドッ
トシード５３のシリコンがエッチングされることがな
く、均一な薄い厚みのダイヤフラムを形成することがで
きる。さらに、ドットシード５３と配線層（図示せず）
とが完全に分離されているため、配線層とドットシード
５３との絶縁耐圧を向上させることができる。さらに、
最終的に半導体圧力センサチップ５１がダイシングされ
るときに同時にドットシード５３も除去されるという効
果も奏する。なお、この第１１実施例においてもドット
シード５３の代わりにライン状シードを用いてもよい。
【００４７】なお、上記した第１実施例〜第１１実施例
では、レーザ再結晶化法を用いて形成したＳＯＩ構造の
半導体圧力センサについて説明したが、本発明はこれに
限らず、シード（種結晶）から絶縁層上に単結晶を横方
向に成長させるいわゆるラテラルシーディング法を用い
た手法であれば、ＥＢ（電子ビーム）再結晶化法やラテ
ラルエピタキシー法などを用いて形成されたＳＯＩ構造
の半導体圧力センサにも適用可能である。
では、レーザ再結晶化法を用いて形成したＳＯＩ構造の
半導体圧力センサについて説明したが、本発明はこれに
限らず、シード（種結晶）から絶縁層上に単結晶を横方
向に成長させるいわゆるラテラルシーディング法を用い
た手法であれば、ＥＢ（電子ビーム）再結晶化法やラテ
ラルエピタキシー法などを用いて形成されたＳＯＩ構造
の半導体圧力センサにも適用可能である。
【００４８】
【発明の効果】請求項１に係る半導体圧力センサによれ
ば、種結晶領域が感圧抵抗体層を取り囲むように所定の
間隔を隔てて形成し、配線層の平面位置が隣接する種結
晶領域の間を通るように配線層を形成することにより、
配線層と種結晶領域との平面位置が重なるのが防止され
るので、種結晶領域と配線層との直線距離が従来に比べ
て長くなる。これにより、その長くなった分だけ配線層
と種結晶領域との間の絶縁耐圧を向上させることができ
る。この結果、配線層および感圧抵抗体層と、単結晶半
導体基板との絶縁耐圧を向上させることができる。
ば、種結晶領域が感圧抵抗体層を取り囲むように所定の
間隔を隔てて形成し、配線層の平面位置が隣接する種結
晶領域の間を通るように配線層を形成することにより、
配線層と種結晶領域との平面位置が重なるのが防止され
るので、種結晶領域と配線層との直線距離が従来に比べ
て長くなる。これにより、その長くなった分だけ配線層
と種結晶領域との間の絶縁耐圧を向上させることができ
る。この結果、配線層および感圧抵抗体層と、単結晶半
導体基板との絶縁耐圧を向上させることができる。
【００４９】請求項２に係る半導体圧力センサによれ
ば、種結晶領域を感圧抵抗体層の周囲の所定領域に感圧
抵抗体層を取り囲まないように形成することにより、そ
の取り囲まれていない領域に感圧抵抗体層に電気的に接
続する配線層を配置することによって、種結晶領域と配
線層との平面位置が重なることがないとともに配線層と
種結晶領域との間隔を十分にとることができる。これに
より、種結晶領域と配線層との絶縁耐圧を著しく向上さ
せることができる。この結果、配線層および感圧抵抗体
層と、単結晶半導体基板との絶縁耐圧を向上させること
ができる。請求項３に係る半導体圧力センサによれば、
感圧抵抗体を取り囲むように種結晶領域と第１の絶縁層
との上に第２の絶縁層を形成し、その第２の絶縁層およ
び感圧抵抗体層上に第３の絶縁層を形成し、その第３絶
縁層上に感圧抵抗体層に電気的に接続する配線層を形成
することによって、配線層と種結晶領域との間には第１
の絶縁層および第２の絶縁層が介在されるので、従来と
比べて第２の絶縁層分だけ種結晶領域と配線層との間の
絶縁距離が長くなる。これにより、従来に比べて配線層
と種結晶領域との絶縁耐圧を向上させることができる。
この結果、配線層および感圧抵抗体層と、単結晶半導体
基板との絶縁耐圧を向上させることができる。
ば、種結晶領域を感圧抵抗体層の周囲の所定領域に感圧
抵抗体層を取り囲まないように形成することにより、そ
の取り囲まれていない領域に感圧抵抗体層に電気的に接
続する配線層を配置することによって、種結晶領域と配
線層との平面位置が重なることがないとともに配線層と
種結晶領域との間隔を十分にとることができる。これに
より、種結晶領域と配線層との絶縁耐圧を著しく向上さ
せることができる。この結果、配線層および感圧抵抗体
層と、単結晶半導体基板との絶縁耐圧を向上させること
ができる。請求項３に係る半導体圧力センサによれば、
感圧抵抗体を取り囲むように種結晶領域と第１の絶縁層
との上に第２の絶縁層を形成し、その第２の絶縁層およ
び感圧抵抗体層上に第３の絶縁層を形成し、その第３絶
縁層上に感圧抵抗体層に電気的に接続する配線層を形成
することによって、配線層と種結晶領域との間には第１
の絶縁層および第２の絶縁層が介在されるので、従来と
比べて第２の絶縁層分だけ種結晶領域と配線層との間の
絶縁距離が長くなる。これにより、従来に比べて配線層
と種結晶領域との絶縁耐圧を向上させることができる。
この結果、配線層および感圧抵抗体層と、単結晶半導体
基板との絶縁耐圧を向上させることができる。
【００５０】請求項４に係る半導体圧力センサによれ
ば、単結晶半導体基板のおもて表面のうち第１の絶縁層
が形成されない領域でかつダイヤフラムが形成される領
域の外側の領域に種結晶領域を形成することにより、ダ
イヤフラムを形成するときのエッチングによって種結晶
領域がエッチングされることがないとともに第１の絶縁
層がエッチングストッパになる。これにより、均一な薄
い厚みを有する高品質のダイヤフラムを形成することが
できる。この結果、高精度な半導体圧力センサを得るこ
とができる。
ば、単結晶半導体基板のおもて表面のうち第１の絶縁層
が形成されない領域でかつダイヤフラムが形成される領
域の外側の領域に種結晶領域を形成することにより、ダ
イヤフラムを形成するときのエッチングによって種結晶
領域がエッチングされることがないとともに第１の絶縁
層がエッチングストッパになる。これにより、均一な薄
い厚みを有する高品質のダイヤフラムを形成することが
できる。この結果、高精度な半導体圧力センサを得るこ
とができる。
【００５１】請求項５に係る半導体圧力センサの製造方
法によれば、単結晶半導体基板の主表面上の所定領域に
第１の絶縁層を形成するとともに単結晶半導体基板の主
表面のうち第１の絶縁層が形成されない領域に種結晶領
域を形成し、種結晶領域から第１の絶縁層上に横方向に
単結晶を成長させることにより第１の絶縁層上に単結晶
層を形成し、その単結晶層の所定領域を熱酸化すること
によって第２の絶縁層を形成し、単結晶層の所定領域に
不純物を導入し、その不純物が導入された単結晶層およ
び第２の絶縁層上に第３の絶縁層を形成し、第３の絶縁
層上に配線層を形成することによって、配線層と種結晶
領域との間には第２の絶縁層と第３の絶縁層とが介在さ
れることになり、従来に比べて第２の絶縁層分だけ絶縁
耐圧が向上された半導体圧力センサを容易に製造するこ
とができる。
法によれば、単結晶半導体基板の主表面上の所定領域に
第１の絶縁層を形成するとともに単結晶半導体基板の主
表面のうち第１の絶縁層が形成されない領域に種結晶領
域を形成し、種結晶領域から第１の絶縁層上に横方向に
単結晶を成長させることにより第１の絶縁層上に単結晶
層を形成し、その単結晶層の所定領域を熱酸化すること
によって第２の絶縁層を形成し、単結晶層の所定領域に
不純物を導入し、その不純物が導入された単結晶層およ
び第２の絶縁層上に第３の絶縁層を形成し、第３の絶縁
層上に配線層を形成することによって、配線層と種結晶
領域との間には第２の絶縁層と第３の絶縁層とが介在さ
れることになり、従来に比べて第２の絶縁層分だけ絶縁
耐圧が向上された半導体圧力センサを容易に製造するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例による半導体圧力センサを示
した全体平面図である。
した全体平面図である。
【図２】図１に示した第１実施例の半導体圧力センサの
Ｃ部分の部分拡大図である。
Ｃ部分の部分拡大図である。
【図３】図１および図２に示した半導体圧力センサのＸ
−Ｘに沿った断面構造図である。
−Ｘに沿った断面構造図である。
【図４】本発明の第２実施例による半導体圧力センサを
示した概略平面図である。
示した概略平面図である。
【図５】本発明の第３実施例による半導体圧力センサを
示した概略平面図である。
示した概略平面図である。
【図６】本発明の第４実施例による半導体圧力センサを
示した概略平面図である。
示した概略平面図である。
【図７】本発明に用いる反射防止膜ストライプを用いた
レーザ再結晶化法を説明するための概略平面図である。
レーザ再結晶化法を説明するための概略平面図である。
【図８】図６に示した第４実施例のＬ字状のドットシー
ドを用いてレーザ再結晶化法によって単結晶を成長させ
る場合を示した概略平面図である。
ドを用いてレーザ再結晶化法によって単結晶を成長させ
る場合を示した概略平面図である。
【図９】感圧抵抗体４の長辺方向が＜１００＞方向であ
る場合のレーザ再結晶化法による単結晶の成長プロセス
を説明するための概略平面図である。
る場合のレーザ再結晶化法による単結晶の成長プロセス
を説明するための概略平面図である。
【図１０】本発明の第５実施例による半導体圧力センサ
を示した概略平面図である。
を示した概略平面図である。
【図１１】本発明の第６実施例による半導体圧力センサ
を示した概略平面図である。
を示した概略平面図である。
【図１２】図１１に示した第６実施例の半導体圧力セン
サを示した全体平面図である。
サを示した全体平面図である。
【図１３】本発明の第７実施例による半導体圧力センサ
を示した概略平面図である。
を示した概略平面図である。
【図１４】本発明の第８実施例による半導体圧力センサ
を示した断面構造図である。
を示した断面構造図である。
【図１５】図１４に示した第８実施例の半導体圧力セン
サの製造プロセスの第１工程を説明するための断面構造
図である。
サの製造プロセスの第１工程を説明するための断面構造
図である。
【図１６】図１４に示した第８実施例の半導体圧力セン
サの製造プロセスの第２工程を説明するための断面構造
図である。
サの製造プロセスの第２工程を説明するための断面構造
図である。
【図１７】図１４に示した第８実施例の半導体圧力セン
サの製造プロセスの第３工程を説明するための断面構造
図である。
サの製造プロセスの第３工程を説明するための断面構造
図である。
【図１８】図１４に示した第８実施例の半導体圧力セン
サの製造プロセスの第４工程を説明するための断面構造
図である。
サの製造プロセスの第４工程を説明するための断面構造
図である。
【図１９】図１４に示した第８実施例の半導体圧力セン
サの製造プロセスの第５工程を説明するための断面構造
図である。
サの製造プロセスの第５工程を説明するための断面構造
図である。
【図２０】本発明の第９実施例の半導体圧力センサを示
した全体平面図である。
した全体平面図である。
【図２１】図２０に示した第９実施例の半導体圧力セン
サのＸ−Ｘにおける断面構造図である。
サのＸ−Ｘにおける断面構造図である。
【図２２】本発明の第１０実施例による半導体圧力セン
サを示した全体平面図である。
サを示した全体平面図である。
【図２３】本発明の第１１実施例による半導体圧力セン
サチップを含む半導体ウエハを示した平面図である。
サチップを含む半導体ウエハを示した平面図である。
【図２４】図２３に示した第１１実施例の半導体圧力セ
ンサを含む半導体ウエハのＡ部分を示した部分拡大図で
ある。
ンサを含む半導体ウエハのＡ部分を示した部分拡大図で
ある。
【図２５】従来の半導体圧力センサを示した全体平面図
である。
である。
【図２６】図２５に示した従来の半導体圧力センサのＸ
−Ｘにおける断面構造図である。
−Ｘにおける断面構造図である。
【図２７】図２５に示した半導体圧力センサのＡ部分の
部分拡大図である。
部分拡大図である。
【図２８】従来の半導体圧力センサの問題点を説明する
ための断面構造図である。
ための断面構造図である。
１：単結晶シリコン基板 ２：シリコン酸化膜 ３：ドットシード ４：感圧抵抗体 ５：層間絶縁膜（シリコン酸化膜） ６：コンタクトホール ７：配線層 ８：ダイヤフラム ９：保護膜 １０：反射防止膜ストライプ １３：ライン状シード ２３：シード領域 ２７：配線層 ４３：シード領域 ４７：配線層 ５１：半導体圧力センサチップ ５２：ダイシングライン ５３：ドットシード なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (5)
- 【請求項１】 主表面を有する単結晶半導体基板と、 前記単結晶半導体基板の主表面上の所定領域に形成され
た第１の絶縁層と、 前記単結晶半導体基板の主表面のうち前記第１の絶縁層
が形成されない領域に形成された複数の種結晶領域と、 前記種結晶領域から前記第１の絶縁層上に横方向に単結
晶を成長させることにより形成した単結晶層からなり、
前記第１の絶縁層上の所定領域に形成された感圧抵抗体
層と、 前記感圧抵抗体層および前記第１の絶縁層を覆うように
形成され、前記感圧抵抗体層上の所定領域に開口を有す
る第２の絶縁層と、 前記開口を介して前記感圧抵抗体層に電気的に接続され
るとともに前記第２の絶縁層上に形成された配線層とを
備え、 前記複数の種結晶領域は、前記感圧抵抗体層を取り囲む
ように所定の間隔を隔てて形成されており、 前記配線層は、その平面位置が前記隣接する種結晶領域
の間を通るように形成されている、半導体圧力センサ。 - 【請求項２】 主表面を有する単結晶半導体基板と、 前記単結晶半導体基板の主表面上の所定領域に形成され
た第１の絶縁層と、 前記単結晶半導体基板の主表面のうち前記第１の絶縁層
が形成されない領域に形成された種結晶領域と、 前記種結晶領域から前記第１の絶縁層上に横方向に単結
晶を成長させることにより形成した単結晶層からなり、
前記第１の絶縁層上の所定領域に形成された感圧抵抗体
層と、 前記感圧抵抗体層および前記第１の絶縁層を覆うように
形成され、前記感圧抵抗体層上の所定領域に開口を有す
る第２の絶縁層と、 前記開口を介して前記感圧抵抗体層に電気的に接続され
るとともに前記第２の絶縁層上に形成された配線層とを
備え、 前記種結晶領域は、前記感圧抵抗体層の周囲の所定領域
に前記感圧抵抗体層を取り囲まないように形成されてお
り、 前記配線層は、前記種結晶領域によって取り囲まれてい
ない領域に形成されている、半導体圧力センサ。 - 【請求項３】 主表面を有する単結晶半導体基板と、 前記単結晶半導体基板の主表面上の所定領域に形成され
た第１の絶縁層と、 前記単結晶半導体基板の主表面のうち前記第１の絶縁層
が形成されない領域に形成された種結晶領域と、 前記種結晶領域から前記第１の絶縁層上に横方向に単結
晶を成長させることにより形成した単結晶層からなり、
前記第１の絶縁層上の所定領域に形成された感圧抵抗体
層と、 前記種結晶領域および前記第１の絶縁層上に、前記感圧
抵抗体層を取り囲むように形成された第２の絶縁層と、 前記感圧抵抗体層および前記第２の絶縁層上に形成さ
れ、前記感圧抵抗体層上の所定領域に開口を有する第３
の絶縁層と、 前記開口を介して前記感圧抵抗体層に電気的に接続され
るとともに前記第３の絶縁層上に形成された配線層とを
備えた、半導体圧力センサ。 - 【請求項４】 おもて表面とうら表面とを有する単結晶
半導体基板と、 前記単結晶半導体基板のうら表面の所定領域に形成され
たダイヤフラムと、 前記単結晶半導体基板のおもて表面上の、少なくとも前
記ダイヤフラムが形成される領域上に形成された第１の
絶縁層と、 前記単結晶半導体基板のおもて表面のうち前記第１の絶
縁層が形成されない領域で、かつ前記ダイヤフラムが形
成される領域の外側の領域に形成された種結晶領域と、 前記種結晶領域から前記第１の絶縁層上に横方向に単結
晶を成長させることにより形成した単結晶層からなり、
前記ダイヤフラムが形成される領域の上方に位置するよ
うに前記第１の絶縁層上に形成された感圧抵抗体層と、 前記感圧抵抗体層および前記第１の絶縁層を覆うように
形成され、前記感圧抵抗体層上の所定領域に開口を有す
る第２の絶縁層と、 前記開口を介して前記感圧抵抗体層に電気的に接続され
るとともに、前記第２の絶縁層上に形成された配線層と
を備えた、半導体圧力センサ。 - 【請求項５】 単結晶半導体基板の主表面上の所定領域
に第１の絶縁層を形成するとともに、前記単結晶半導体
基板の主表面のうち前記第１の絶縁層が形成されない領
域に種結晶領域を形成する工程と、 前記種結晶領域から前記第１の絶縁層上に横方向に単結
晶を成長させることにより前記第１の絶縁層上に単結晶
層を形成する工程と、 前記単結晶層の所定領域を熱酸化することによって第２
の絶縁層を形成する工程と、 前記単結晶層の所定領域に不純物を導入する工程と、 前記第２の絶縁層および前記不純物が導入された単結晶
層上に、前記不純物が導入された単結晶層上の所定領域
に開口を有する第３の絶縁層を形成する工程と、 前記開口内で前記不純物が導入された単結晶層に電気的
に接続するように、前記第３の絶縁層上に配線層を形成
する工程とを備えた、半導体圧力センサの製造方法。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP4240625A JP2824719B2 (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | 半導体圧力センサおよびその製造方法 |
| US08/051,914 US5336918A (en) | 1992-09-09 | 1993-04-26 | Semiconductor pressure sensor and method of fabricating the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4240625A JP2824719B2 (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | 半導体圧力センサおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0689939A true JPH0689939A (ja) | 1994-03-29 |
| JP2824719B2 JP2824719B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=17062282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4240625A Expired - Lifetime JP2824719B2 (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | 半導体圧力センサおよびその製造方法 |
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| JP (1) | JP2824719B2 (ja) |
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1992
- 1992-09-09 JP JP4240625A patent/JP2824719B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-04-26 US US08/051,914 patent/US5336918A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
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| JP2824719B2 (ja) | 1998-11-18 |
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