JPH0748565B2 - 半導体圧力センサ - Google Patents
半導体圧力センサInfo
- Publication number
- JPH0748565B2 JPH0748565B2 JP15873288A JP15873288A JPH0748565B2 JP H0748565 B2 JPH0748565 B2 JP H0748565B2 JP 15873288 A JP15873288 A JP 15873288A JP 15873288 A JP15873288 A JP 15873288A JP H0748565 B2 JPH0748565 B2 JP H0748565B2
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- resistance
- diffusion
- gauge
- pressure sensor
- resistance value
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、半導体圧力センサの構成に関し、特にオフ
セットやオフセットの温度特性を改善できる拡散抵抗の
構成に関する。
セットやオフセットの温度特性を改善できる拡散抵抗の
構成に関する。
［従来の技術］ 従来、この種の半導体圧力センサは、第４図に示すよう
にダイアフラム41の周辺部に導伝な物質43で接続された
ゲージ抵抗42がホイートストンブリッジを構成するよう
に４個形成してあった。ここでゲージ抵抗42はシリコン
44に不純物を拡散して形成した拡散抵抗で構成してあ
り、ゲージ抵抗42は第５図にあるように複数本の拡散抵
抗51を直列に接続して構成され、各抵抗間は導電性の金
属52などで接続されていた。この拡散抵抗51の抵抗値
が、被測定流体の圧力によって励起されたダイアフラム
上の歪によって変化することにより、ホイートストンブ
リッジのバランスが変化し、圧力に比例した出力が得ら
れるものとなっていた。55は金属52と拡散抵抗とを接続
するためのコンタクトホールである。
にダイアフラム41の周辺部に導伝な物質43で接続された
ゲージ抵抗42がホイートストンブリッジを構成するよう
に４個形成してあった。ここでゲージ抵抗42はシリコン
44に不純物を拡散して形成した拡散抵抗で構成してあ
り、ゲージ抵抗42は第５図にあるように複数本の拡散抵
抗51を直列に接続して構成され、各抵抗間は導電性の金
属52などで接続されていた。この拡散抵抗51の抵抗値
が、被測定流体の圧力によって励起されたダイアフラム
上の歪によって変化することにより、ホイートストンブ
リッジのバランスが変化し、圧力に比例した出力が得ら
れるものとなっていた。55は金属52と拡散抵抗とを接続
するためのコンタクトホールである。
［発明が解決しようとする問題点］ 上述した従来の半導体圧力センサの構成では、複数本の
拡散抵抗が直列に接続されていたために、シリコン中の
拡散抵抗部とシリコン上の接続部の間に生ずる接触抵抗
値が抵抗の本数に比例して増加していた。この接触抵抗
と実際の拡散抵抗の値の合計がゲージ抵抗値になるわけ
であるが、接触抵抗値がばらつくため４個のゲージ抵抗
により構成されているホイートストンブリッジのオフセ
ット値がデバイスによってばらつくという問題点があっ
た。
拡散抵抗が直列に接続されていたために、シリコン中の
拡散抵抗部とシリコン上の接続部の間に生ずる接触抵抗
値が抵抗の本数に比例して増加していた。この接触抵抗
と実際の拡散抵抗の値の合計がゲージ抵抗値になるわけ
であるが、接触抵抗値がばらつくため４個のゲージ抵抗
により構成されているホイートストンブリッジのオフセ
ット値がデバイスによってばらつくという問題点があっ
た。
また、この接触抵抗と拡散抵抗の各々が持つ抵抗値の温
度係数が異なるために、ホイートストンブリッジのオフ
セットの温度特性のばらつきを招いていた。
度係数が異なるために、ホイートストンブリッジのオフ
セットの温度特性のばらつきを招いていた。
［発明の従来技術に対する相違点］ 上述したように従来のゲージ抵抗は複数本の拡散抵抗が
直列に接続されていたが、本発明では、この複数本の拡
散抵抗を並列に接続するという相違点を有する。
直列に接続されていたが、本発明では、この複数本の拡
散抵抗を並列に接続するという相違点を有する。
［問題点を解決するための手段］ 本願発明の要旨は薄膜ダイアフラム部とと圧力検知素子
からなる半導体圧力センサにおいて、前記圧力検知素子
を構成する拡散抵抗領域を導体および該導体と拡散抵抗
領域間の接触抵抗を介して複数個並列に接続することで
ある。
からなる半導体圧力センサにおいて、前記圧力検知素子
を構成する拡散抵抗領域を導体および該導体と拡散抵抗
領域間の接触抵抗を介して複数個並列に接続することで
ある。
［実施例］ 第１実施例 以下、この発明を実施例を参照して説明する。
第１図は、本発明の第１実施例に係る半導体圧力センサ
を示す斜視図であり、図中ダイアフラム１は被測定流体
の圧力をうけてシリコン７上に歪を誘起する。ダイアフ
ラム１の周辺部にゲージ抵抗2,3,4,5を形成する。この
ゲージ抵抗2,3,4,5は、アルミニウムのような導電性物
質６によって接続され、ホイートストンブリッジを構成
している。第２図は、ゲージ抵抗の構成の一例で拡散抵
抗21,22,23の３本を使用している。拡散抵抗21,22,23は
アルミニウムのような導電性物質24によって接続されて
いる。接触抵抗はコンタクトホール25における拡散抵抗
21,22,23と導電性物質24の接触面の抵抗である。拡散抵
抗21,22,23の１本あたりの抵抗をＲ×９、接触抵抗値を
ΔＲとしてときのゲージ抵抗の抵抗値GR1は次のように
なる。
を示す斜視図であり、図中ダイアフラム１は被測定流体
の圧力をうけてシリコン７上に歪を誘起する。ダイアフ
ラム１の周辺部にゲージ抵抗2,3,4,5を形成する。この
ゲージ抵抗2,3,4,5は、アルミニウムのような導電性物
質６によって接続され、ホイートストンブリッジを構成
している。第２図は、ゲージ抵抗の構成の一例で拡散抵
抗21,22,23の３本を使用している。拡散抵抗21,22,23は
アルミニウムのような導電性物質24によって接続されて
いる。接触抵抗はコンタクトホール25における拡散抵抗
21,22,23と導電性物質24の接触面の抵抗である。拡散抵
抗21,22,23の１本あたりの抵抗をＲ×９、接触抵抗値を
ΔＲとしてときのゲージ抵抗の抵抗値GR1は次のように
なる。
GR1＝（Ｒ×９＋ΔＲ×２）/3 ＝Ｒ×３＋ΔＲ×2/3 一方、従来の半導体圧力センサにおいては、第５図にあ
るように複数本の拡散抵抗を直列に接続してゲージ抵抗
を構成していた。第５図の場合は３本の拡散抵抗を用い
てゲージ抵抗を構成している。並列に拡散抵抗を接続し
た場合のゲージ抵抗の抵抗値GR1とほぼ同等の抵抗値を
実現するには、拡散抵抗値をＲとすればよい。この場合
のゲージ抵抗値GR2は、 GR2＝（Ｒ＋ΔＲ×２）×３ ＝Ｒ×３＋ΔＲ×６ となる。
るように複数本の拡散抵抗を直列に接続してゲージ抵抗
を構成していた。第５図の場合は３本の拡散抵抗を用い
てゲージ抵抗を構成している。並列に拡散抵抗を接続し
た場合のゲージ抵抗の抵抗値GR1とほぼ同等の抵抗値を
実現するには、拡散抵抗値をＲとすればよい。この場合
のゲージ抵抗値GR2は、 GR2＝（Ｒ＋ΔＲ×２）×３ ＝Ｒ×３＋ΔＲ×６ となる。
したがって、ゲージ抵抗値GRに占める接触抵抗値は、拡
散抵抗を３本使用する場合、直列接続の場合と並列接続
の場合とでは９倍の差が生じる。つまり接触抵抗ΔＲの
温度係数により受ける影響が９倍違うことになる。
散抵抗を３本使用する場合、直列接続の場合と並列接続
の場合とでは９倍の差が生じる。つまり接触抵抗ΔＲの
温度係数により受ける影響が９倍違うことになる。
また、拡散抵抗を並列接続することにより接続された拡
散抵抗の平均値がゲージ抵抗値になるので、拡散抵抗の
ばらつきの影響を受けにくくなる。
散抵抗の平均値がゲージ抵抗値になるので、拡散抵抗の
ばらつきの影響を受けにくくなる。
第２実施例 第３図は第２実施例中のゲージ抵抗の構成を示す平面図
であり、拡散抵抗31,32,33,34の４本を使用している。
拡散抵抗31,32,33,34は、アルミニウムのような導電性
物質35によって接続されている。
であり、拡散抵抗31,32,33,34の４本を使用している。
拡散抵抗31,32,33,34は、アルミニウムのような導電性
物質35によって接続されている。
第１実施例の場合と同様に拡散抵抗31,32,33,34の１本
たりの抵抗をＲ×16、接触抵抗値をΔＲとしたときのゲ
ージ抵抗の抵抗値GR3は次のようになる。
たりの抵抗をＲ×16、接触抵抗値をΔＲとしたときのゲ
ージ抵抗の抵抗値GR3は次のようになる。
GR3＝（Ｒ×16＋ΔＲ×２）/4 ＝Ｒ×４＋ΔＲ×/2 一方、４本の拡散抵抗を直列に配線して、ゲージ抵抗の
抵抗値GR3とほぼ同等の抵抗値を実現するには、拡散抵
抗値をＲとすればよく、この場合のゲージ抵抗値GR
4は、 GR4＝（Ｒ＋ΔＲ×２）×４ ＝Ｒ×４＋ΔＲ×８ となる。
抵抗値GR3とほぼ同等の抵抗値を実現するには、拡散抵
抗値をＲとすればよく、この場合のゲージ抵抗値GR
4は、 GR4＝（Ｒ＋ΔＲ×２）×４ ＝Ｒ×４＋ΔＲ×８ となる。
したがって拡散抵抗を４本使用した場合、ゲージ抵抗値
GRに占める接触抵抗値は直列接続の場合と並列接続の場
合とでは16倍違うことになる。このように並列に抵抗を
接続すればするほどゲージ抵抗値GRに占める接触抵抗値
の割合は減少していき、接触抵抗の温度係数による悪影
響を受け難くなる。
GRに占める接触抵抗値は直列接続の場合と並列接続の場
合とでは16倍違うことになる。このように並列に抵抗を
接続すればするほどゲージ抵抗値GRに占める接触抵抗値
の割合は減少していき、接触抵抗の温度係数による悪影
響を受け難くなる。
また、より多くの本数の拡散抵抗値が平均化されるの
で、拡散抵抗のばらつきの影響をより一層受け難くな
る。
で、拡散抵抗のばらつきの影響をより一層受け難くな
る。
［発明の効果］ 本発明の半導体圧力センサにおいては、ゲージ抵抗を複
数本の拡散抵抗を並列に接続して構成することにより次
のような効果を有する。
数本の拡散抵抗を並列に接続して構成することにより次
のような効果を有する。
（１）接触抵抗の温度係数の影響を軽減できるため、半
導体圧力センサのオフセット温度特性が改善される。
導体圧力センサのオフセット温度特性が改善される。
（２）ゲージ抵抗値を複数本の拡散抵抗値の平均値にで
きるため、ゲージ抵抗値のばらつきが少なくなり、オフ
セットが減少する。
きるため、ゲージ抵抗値のばらつきが少なくなり、オフ
セットが減少する。
第１図は本発明の半導体圧力センサの第１実施例の斜視
図、第２図は第１実施例に係る半導体圧力センサのゲー
ジ抵抗の構成図の一例を示す平面図、第３図は第２実施
例の平面図、第４図は従来の半導体圧力センサの斜視図
である。第５図は従来の半導体圧力センサのゲージ抵抗
の構成を示す平面図である。 １……ダイアフラム、 2,3,4,5……ゲージ抵抗、 ６……導電性物質、 ７……シリコン、 ８……パッド、 21,22,23……拡散抵抗、 24……導電性物質、 25……コンタクトホール、 31,32,33,34……拡散抵抗、 35……導電性物質、 36……コンタクトホール、 41……ダイアフラム、 42……ゲージ抵抗、 43……導電性物質、 44……シリコン、 45……パッド、 51……拡散抵抗、 52……導電性物質、 55……コンタクトホール。
図、第２図は第１実施例に係る半導体圧力センサのゲー
ジ抵抗の構成図の一例を示す平面図、第３図は第２実施
例の平面図、第４図は従来の半導体圧力センサの斜視図
である。第５図は従来の半導体圧力センサのゲージ抵抗
の構成を示す平面図である。 １……ダイアフラム、 2,3,4,5……ゲージ抵抗、 ６……導電性物質、 ７……シリコン、 ８……パッド、 21,22,23……拡散抵抗、 24……導電性物質、 25……コンタクトホール、 31,32,33,34……拡散抵抗、 35……導電性物質、 36……コンタクトホール、 41……ダイアフラム、 42……ゲージ抵抗、 43……導電性物質、 44……シリコン、 45……パッド、 51……拡散抵抗、 52……導電性物質、 55……コンタクトホール。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 27/04
Claims (1)
- 【請求項１】薄膜ダイアフラム部と圧力検知素子からな
る半導体圧力センサにおいて、前記圧力検知素子を構成
する拡散抵抗領域を導体および該導体と拡散抵抗領域間
の接触抵抗を介して複数個並列に接続することを特徴と
する半導体圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15873288A JPH0748565B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 半導体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15873288A JPH0748565B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 半導体圧力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH027573A JPH027573A (ja) | 1990-01-11 |
| JPH0748565B2 true JPH0748565B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=15678122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15873288A Expired - Lifetime JPH0748565B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 半導体圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0748565B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0720860B2 (ja) * | 1984-02-24 | 1995-03-08 | 理化学研究所 | 制癌剤 |
| DE10243604B4 (de) * | 2002-09-19 | 2006-07-27 | Infineon Technologies Ag | Anordnung von mehreren Widerständen eines Halbleiter-Bauelements |
| JP5401820B2 (ja) * | 2008-03-27 | 2014-01-29 | 大日本印刷株式会社 | センサ |
| JP5299254B2 (ja) * | 2009-12-14 | 2013-09-25 | 三菱電機株式会社 | 半導体圧力センサ及びその製造方法 |
| JP5630088B2 (ja) * | 2010-06-16 | 2014-11-26 | ミツミ電機株式会社 | ピエゾ抵抗式圧力センサ |
| JP6304989B2 (ja) * | 2013-09-24 | 2018-04-04 | 株式会社東芝 | 圧力センサ、マイクロフォン、血圧センサ、タッチパネル、圧力センサの製造方法、および圧力センサの製造装置 |
| JP6510100B2 (ja) * | 2018-02-28 | 2019-05-08 | 株式会社東芝 | 圧力センサ、マイクロフォン、血圧センサ、タッチパネル |
-
1988
- 1988-06-27 JP JP15873288A patent/JPH0748565B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH027573A (ja) | 1990-01-11 |
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