JPH0750787B2 - 半導体センサおよびその製造方法 - Google Patents
半導体センサおよびその製造方法Info
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- JPH0750787B2 JPH0750787B2 JP29697688A JP29697688A JPH0750787B2 JP H0750787 B2 JPH0750787 B2 JP H0750787B2 JP 29697688 A JP29697688 A JP 29697688A JP 29697688 A JP29697688 A JP 29697688A JP H0750787 B2 JPH0750787 B2 JP H0750787B2
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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、ピエゾ抵抗効果を利用した半導体センサ及
びその製造方法に関し、特に圧力センサ、加速度センサ
に関するものである。
びその製造方法に関し、特に圧力センサ、加速度センサ
に関するものである。
近年、半導体センサに対する高精度化、高性能化の要求
が増大しており、この要求を満たすべく、従来単結晶シ
リコン基板中に形成していたピエゾ抵抗素子を、絶縁体
上に形成された半導体シリコン膜中に形成するという試
みがなされている。
が増大しており、この要求を満たすべく、従来単結晶シ
リコン基板中に形成していたピエゾ抵抗素子を、絶縁体
上に形成された半導体シリコン膜中に形成するという試
みがなされている。
第６図ａ）は従来の半導体圧力センサを示す平面図であ
り、第６図ｂ）は第６図ａ）のＸ−Ｘ′線上の断面図で
ある。図において、１は単結晶シリコン基板、２は二酸
化シリコン膜（SiO2:以下酸化膜と称す）、31〜34はＰ
型の単結晶シリコン層よりなるピエゾ抵抗、５はアルミ
ニウム配線、61〜64はアルミニウムで形成されたボンデ
ィングパッド、７はダイヤフラムである。
り、第６図ｂ）は第６図ａ）のＸ−Ｘ′線上の断面図で
ある。図において、１は単結晶シリコン基板、２は二酸
化シリコン膜（SiO2:以下酸化膜と称す）、31〜34はＰ
型の単結晶シリコン層よりなるピエゾ抵抗、５はアルミ
ニウム配線、61〜64はアルミニウムで形成されたボンデ
ィングパッド、７はダイヤフラムである。
次にピエゾ抵抗31を拡大した平面図および断面図をそれ
ぞれ第７図ａ）,b）に示す。第７図において、８はピエ
ゾ抵抗31とアルミニウム配線５を接続するためのコンタ
クト、４はアルミニウム配線５とピエゾ抵抗31を分離す
るための酸化膜である。
ぞれ第７図ａ）,b）に示す。第７図において、８はピエ
ゾ抵抗31とアルミニウム配線５を接続するためのコンタ
クト、４はアルミニウム配線５とピエゾ抵抗31を分離す
るための酸化膜である。
次に動作について説明する。第６図に示された半導体圧
力センサをパッケージングして、センサの上面に測定す
べき圧力を、センサの下面のダイヤフラム７に参照用の
圧力（例えば真空、大気圧）を印加する。ダイヤフラム
７の部分の単結晶シリコンは他の部分に比べ薄くなって
いるため、測定圧と参照圧の間に圧力差が生じると、ダ
イヤフラム７が容易に変形する。ダイヤフラム７上に形
成されたピエゾ抵抗はダイヤフラム７の変形によって応
力が加わりその抵抗が変化する。この場合、ピエゾ抵抗
の変化の割合は、ダイヤフラム７の半径方向に配置され
た抵抗32,34で大きく、ダイヤフラム７の円周方向に配
置された抵抗31,33で小さい。このピエゾ抵抗31〜34の
抵抗の変化の割合を、第６図に示されたホイートストン
ブリッジを形成して、すなわちパッド61,63に電圧を印
加して電流を流し、パッド62,64の間に生じた電位差を
測定することによって検出する。このようにして半導体
圧力センサは圧力差を電圧に変換する。
力センサをパッケージングして、センサの上面に測定す
べき圧力を、センサの下面のダイヤフラム７に参照用の
圧力（例えば真空、大気圧）を印加する。ダイヤフラム
７の部分の単結晶シリコンは他の部分に比べ薄くなって
いるため、測定圧と参照圧の間に圧力差が生じると、ダ
イヤフラム７が容易に変形する。ダイヤフラム７上に形
成されたピエゾ抵抗はダイヤフラム７の変形によって応
力が加わりその抵抗が変化する。この場合、ピエゾ抵抗
の変化の割合は、ダイヤフラム７の半径方向に配置され
た抵抗32,34で大きく、ダイヤフラム７の円周方向に配
置された抵抗31,33で小さい。このピエゾ抵抗31〜34の
抵抗の変化の割合を、第６図に示されたホイートストン
ブリッジを形成して、すなわちパッド61,63に電圧を印
加して電流を流し、パッド62,64の間に生じた電位差を
測定することによって検出する。このようにして半導体
圧力センサは圧力差を電圧に変換する。
ピエゾ抵抗31〜34を酸化膜２上に形成する目的は、 ダイヤフラム７を酸化膜２のところまで薄くするこ
とが容易に出来、そのためセンサの感度が向上する ピエゾ抵抗は酸化膜２上に作られているため高温動
作が可能になる の２点である。
とが容易に出来、そのためセンサの感度が向上する ピエゾ抵抗は酸化膜２上に作られているため高温動
作が可能になる の２点である。
さて、ピエゾ抵抗を酸化膜（絶縁膜）上に形成する方法
としては、コストの点からレーザ再結晶化法が最も有利
である。このレーザ再結晶化法は、第８図に示すよう
に、酸化膜２上に堆積された多結晶シリコン3a上に直径
100μｍ程度に絞られた出力10〜20Wのアルゴンレーザ光
９を図中矢印の方向に走査速度25cm/sで走査しながら照
射する。レーザ光９が照射された多結晶シリコン3aは溶
融シリコン3bになり、アルゴンレーザ光９の照射が終了
すると固化再結晶化し、単結晶シリコン3cになる。レー
ザ光の照射終了後、単結晶シリコン3cにボロンを導入し
てＰ型にし、写真製版技術、エッチング技術等によって
第７図のようにピエゾ抵抗配線31を形成する。
としては、コストの点からレーザ再結晶化法が最も有利
である。このレーザ再結晶化法は、第８図に示すよう
に、酸化膜２上に堆積された多結晶シリコン3a上に直径
100μｍ程度に絞られた出力10〜20Wのアルゴンレーザ光
９を図中矢印の方向に走査速度25cm/sで走査しながら照
射する。レーザ光９が照射された多結晶シリコン3aは溶
融シリコン3bになり、アルゴンレーザ光９の照射が終了
すると固化再結晶化し、単結晶シリコン3cになる。レー
ザ光の照射終了後、単結晶シリコン3cにボロンを導入し
てＰ型にし、写真製版技術、エッチング技術等によって
第７図のようにピエゾ抵抗配線31を形成する。
このように従来の半導体圧力センサはレーザ再結晶化技
術によって形成されていた。そのためピエゾ抵抗は、こ
のプロセスにおいてシリコンの融点である1420℃まで加
熱されることになる。すなわちレーザ再結晶化時に酸化
膜２上の単結晶化シリコン3cは酸化膜２上で1420℃で固
化し、室温まで冷やされる。ところがシリコンは酸化膜
に比べてその熱膨脹率が10倍をあるため酸化膜とシリコ
ンの間の熱膨脹率の差によって単結晶シリコン3cには約
５×109dyne/cm２もの応力（歪）がかかる。シリコンの
降伏応力は約1010dyne/cm２であるため、この再結晶化
法によって作成された半導体圧力センサの測定圧力のダ
イナミックレンジが減少するという問題点があった。
術によって形成されていた。そのためピエゾ抵抗は、こ
のプロセスにおいてシリコンの融点である1420℃まで加
熱されることになる。すなわちレーザ再結晶化時に酸化
膜２上の単結晶化シリコン3cは酸化膜２上で1420℃で固
化し、室温まで冷やされる。ところがシリコンは酸化膜
に比べてその熱膨脹率が10倍をあるため酸化膜とシリコ
ンの間の熱膨脹率の差によって単結晶シリコン3cには約
５×109dyne/cm２もの応力（歪）がかかる。シリコンの
降伏応力は約1010dyne/cm２であるため、この再結晶化
法によって作成された半導体圧力センサの測定圧力のダ
イナミックレンジが減少するという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、形成時の歪の少ないピエゾ抵抗を有する半導
体センサおよびその製造方法を得ることを目的とする。
たもので、形成時の歪の少ないピエゾ抵抗を有する半導
体センサおよびその製造方法を得ることを目的とする。
この発明に係る半導体センサは、 絶縁膜中にピエゾ抵抗と同じ導電型の不純物を含む
酸化膜を含む、または、 ピエゾ抵抗内に規則的に結晶欠陥を含む、 ようにしたものである。
酸化膜を含む、または、 ピエゾ抵抗内に規則的に結晶欠陥を含む、 ようにしたものである。
この発明にかかる半導体センサの製造方法は、第１の絶
縁体中に（001）面またはこれと等価な面を主面とする
半導体単結晶基板に達する開口部を設ける工程、該開口
部を含む第１の絶縁体上に非単結晶の半導体層を形成す
る工程、該非単結晶の半導体層上に第２の絶縁体層スト
ライプを、各ストライプ間に前記開口部の一部分が位置
するように、かつ該半導体単結晶基板の〈100〉方向か
ら±10度の範囲の方向に設ける工程、レーザ光を該半導
体単結晶基板の〈１０〉方向から±10度の範囲の方向
に走査しながら照射する工程、該レーザが照射された該
非単結晶の半導体層を用いて〈110〉方向に電流を流す
ピエゾ抵抗素子を形成する工程を含むことにより、素子
に周期的に結晶欠陥を導入したピエゾ抵抗素子を得るよ
うにしたものである。
縁体中に（001）面またはこれと等価な面を主面とする
半導体単結晶基板に達する開口部を設ける工程、該開口
部を含む第１の絶縁体上に非単結晶の半導体層を形成す
る工程、該非単結晶の半導体層上に第２の絶縁体層スト
ライプを、各ストライプ間に前記開口部の一部分が位置
するように、かつ該半導体単結晶基板の〈100〉方向か
ら±10度の範囲の方向に設ける工程、レーザ光を該半導
体単結晶基板の〈１０〉方向から±10度の範囲の方向
に走査しながら照射する工程、該レーザが照射された該
非単結晶の半導体層を用いて〈110〉方向に電流を流す
ピエゾ抵抗素子を形成する工程を含むことにより、素子
に周期的に結晶欠陥を導入したピエゾ抵抗素子を得るよ
うにしたものである。
この発明においては、 ピエゾ抵抗と同じ導電型の不純物を含む酸化膜、あ
るいは、 ピエゾ抵抗内に規則的に導入された結晶欠陥 は、絶縁膜上のピエゾ抵抗内の残留応力を減少させる。
るいは、 ピエゾ抵抗内に規則的に導入された結晶欠陥 は、絶縁膜上のピエゾ抵抗内の残留応力を減少させる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による半導体センサを示し、
図において、1,31,4,5,8は従来の半導体センサと全く同
一のものであるのでその説明を省略する。
図において、1,31,4,5,8は従来の半導体センサと全く同
一のものであるのでその説明を省略する。
21はボロンの含有量4.0Weight％の酸化膜（以下BSG（Bo
ron Silicate Glass）膜と称す）で、膜厚は１μｍであ
る。ピエゾ抵抗31の配置等は従来の半導体センサと同様
に第６図のように構成されており、ホイートストーンブ
リッジの形成、圧力の検出方法等の、本実施例による半
導体圧力センサの動作は従来の半導体圧力センサと同一
である。
ron Silicate Glass）膜と称す）で、膜厚は１μｍであ
る。ピエゾ抵抗31の配置等は従来の半導体センサと同様
に第６図のように構成されており、ホイートストーンブ
リッジの形成、圧力の検出方法等の、本実施例による半
導体圧力センサの動作は従来の半導体圧力センサと同一
である。
ここで、本実施例による半導体圧力センサはピエゾ抵抗
31の下にBSG膜21を使用しており、そのガラス転移温度
は650℃である。レーザ再結晶化工程によって、このBSG
膜21の上のシリコン膜が溶融し、1420℃で固化し、室温
まで冷却される際、BSG膜21は650℃までは粘度が低く、
シリコンとBSG膜の熱膨脹率の差による応力を吸収す
る。従ってBSG膜21を使用した場合のピエゾ抵抗31の残
留応力は650℃から室温までの熱膨脹のみにより生ず
る。従来の半導体圧力センサに使用されていた酸化膜２
はガラス転移温度が1150℃であるので、BSG膜を使用し
た場合は酸化膜を使用した場合に比べて、ピエゾ抵抗の
残留応力は約1/2（（650−20）／（1150−20）：室温を
20℃と仮定して）まで減少する。従ってこの発明による
半導体圧力センサの圧力測定のダイナミックレンジは大
きく増大することとなる。
31の下にBSG膜21を使用しており、そのガラス転移温度
は650℃である。レーザ再結晶化工程によって、このBSG
膜21の上のシリコン膜が溶融し、1420℃で固化し、室温
まで冷却される際、BSG膜21は650℃までは粘度が低く、
シリコンとBSG膜の熱膨脹率の差による応力を吸収す
る。従ってBSG膜21を使用した場合のピエゾ抵抗31の残
留応力は650℃から室温までの熱膨脹のみにより生ず
る。従来の半導体圧力センサに使用されていた酸化膜２
はガラス転移温度が1150℃であるので、BSG膜を使用し
た場合は酸化膜を使用した場合に比べて、ピエゾ抵抗の
残留応力は約1/2（（650−20）／（1150−20）：室温を
20℃と仮定して）まで減少する。従ってこの発明による
半導体圧力センサの圧力測定のダイナミックレンジは大
きく増大することとなる。
ここで、上記実施例においてピエゾ抵抗の下の絶縁膜に
BSGを使用したのは、レーザ再結晶化時に、BSG膜中の不
純物（ボロン）がシリコン中に混入してもピエゾ抵抗の
導電型をＰ型のまま変えないようにするためであって、
導電型がＮ型のピエゾ抵抗を使用する場合は、ピエゾ抵
抗下にリン（Ｐ）を８モル％含むPSG膜（Phospho Silic
ate Glass膜，ガラス転移温度750℃）を使用すれば、上
記と同様の効果を得ることができる。
BSGを使用したのは、レーザ再結晶化時に、BSG膜中の不
純物（ボロン）がシリコン中に混入してもピエゾ抵抗の
導電型をＰ型のまま変えないようにするためであって、
導電型がＮ型のピエゾ抵抗を使用する場合は、ピエゾ抵
抗下にリン（Ｐ）を８モル％含むPSG膜（Phospho Silic
ate Glass膜，ガラス転移温度750℃）を使用すれば、上
記と同様の効果を得ることができる。
なお、上記実施例ではピエゾ抵抗の下の絶縁膜をすべて
BSG膜としたが、絶縁膜を多層構造とし、その１つをBSG
膜としてもよいし、ピエゾ抵抗の下にのみBSG膜を使用
してもよい。
BSG膜としたが、絶縁膜を多層構造とし、その１つをBSG
膜としてもよいし、ピエゾ抵抗の下にのみBSG膜を使用
してもよい。
次にこの発明の第２の実施例を図について説明する。第
２図ａ）,b）はそれぞれ本第２の実施例のピエゾ抵抗の
部分の平面図、断面図であり、1,2,31,5,8は従来の半導
体圧力センサと全く同一のものであるため説明を省略す
る。35は単結晶シリコン31中に21.2μｍ間隔でピエゾ抵
抗31の長辺方向に対し45゜の方向に入った結晶欠陥（結
晶亜粒界）である。ピエゾ抵抗31の配置等は従来の半導
体圧力センサと同様に第６図のように構成されており、
ホイートストーンブリッジの形成、圧力の検出方法等の
動作は従来の半導体圧力センサと同一である。
２図ａ）,b）はそれぞれ本第２の実施例のピエゾ抵抗の
部分の平面図、断面図であり、1,2,31,5,8は従来の半導
体圧力センサと全く同一のものであるため説明を省略す
る。35は単結晶シリコン31中に21.2μｍ間隔でピエゾ抵
抗31の長辺方向に対し45゜の方向に入った結晶欠陥（結
晶亜粒界）である。ピエゾ抵抗31の配置等は従来の半導
体圧力センサと同様に第６図のように構成されており、
ホイートストーンブリッジの形成、圧力の検出方法等の
動作は従来の半導体圧力センサと同一である。
この第２の実施例による半導体圧力センサにおいては、
ピエゾ抵抗31の中に規則的に結晶欠陥35が入っている。
結晶欠陥（結果粒界，結晶亜粒界を含む）は結晶格子の
並びが乱れたものであり、双晶を除いてはその周辺で、
結晶歪を解放する作用がある。従ってピエゾ抵抗31の残
留応力は従来の半導体圧力センサのピエゾ抵抗に比べて
小さくなる。そのためこの第２の実施例の半導体圧力セ
ンサにおいても圧力測定のダイナミックレンジが増大す
る。
ピエゾ抵抗31の中に規則的に結晶欠陥35が入っている。
結晶欠陥（結果粒界，結晶亜粒界を含む）は結晶格子の
並びが乱れたものであり、双晶を除いてはその周辺で、
結晶歪を解放する作用がある。従ってピエゾ抵抗31の残
留応力は従来の半導体圧力センサのピエゾ抵抗に比べて
小さくなる。そのためこの第２の実施例の半導体圧力セ
ンサにおいても圧力測定のダイナミックレンジが増大す
る。
さて、通常のレーザ光を酸化膜上の多結晶シリコンに照
射すると、再結晶化シリコン中には多数の結晶欠陥が発
生する。この場合でもピエゾ抵抗の残留応力は減少する
が、結晶欠陥がピエゾ抵抗中にランダムに発生するため
個々のピエゾ抵抗の低抗値がばらつき、ホイートストー
ンブリッジを構成したときの発生電位差が個々の半導体
圧力センサによって違ってくる。そのため個々の半導体
圧力センサの特性を１つづつ調整しなければならず、莫
大なコストがかかる。従って、結晶欠陥は周期的に（規
則的に）導入する必要がある。
射すると、再結晶化シリコン中には多数の結晶欠陥が発
生する。この場合でもピエゾ抵抗の残留応力は減少する
が、結晶欠陥がピエゾ抵抗中にランダムに発生するため
個々のピエゾ抵抗の低抗値がばらつき、ホイートストー
ンブリッジを構成したときの発生電位差が個々の半導体
圧力センサによって違ってくる。そのため個々の半導体
圧力センサの特性を１つづつ調整しなければならず、莫
大なコストがかかる。従って、結晶欠陥は周期的に（規
則的に）導入する必要がある。
次に、ピエゾ抵抗内に周期的に結晶欠陥を導入する方法
の一例を記述する。第３図〜第５図は、周期的に結晶欠
陥を導入する方法を工程別に示したもので、それぞれ
ａ）は平面図、ｂ）はａ）のＩ−Ｉ′線上の断面図、
ｃ）はａ）のII−II′線上の断面図である。
の一例を記述する。第３図〜第５図は、周期的に結晶欠
陥を導入する方法を工程別に示したもので、それぞれ
ａ）は平面図、ｂ）はａ）のＩ−Ｉ′線上の断面図、
ｃ）はａ）のII−II′線上の断面図である。
まず（001）面を主面とする単結晶シリコン基板１上に
リセスを用いたLOCOS法（Local Oxidation of Silico
n）で開口部22と厚さ１μｍの熱酸化膜２を形成し、そ
の上に全面に多結晶シリコン3aをCVD法（化学的気相成
長法）により厚さ5000Å堆積する。その上に厚さ500Å
のシリコン窒化膜41をCVD法により堆積した後、単結晶
シリコン基板１の〈100〉方向にストライプ状に幅５μ
ｍ、間隔10μｍでパターニングする。なお、開口部22の
大きさは１辺２μｍの正方形であり、シリコン窒化膜41
のストライプの間に１つずつ設ける。この状態の図が第
３図である。
リセスを用いたLOCOS法（Local Oxidation of Silico
n）で開口部22と厚さ１μｍの熱酸化膜２を形成し、そ
の上に全面に多結晶シリコン3aをCVD法（化学的気相成
長法）により厚さ5000Å堆積する。その上に厚さ500Å
のシリコン窒化膜41をCVD法により堆積した後、単結晶
シリコン基板１の〈100〉方向にストライプ状に幅５μ
ｍ、間隔10μｍでパターニングする。なお、開口部22の
大きさは１辺２μｍの正方形であり、シリコン窒化膜41
のストライプの間に１つずつ設ける。この状態の図が第
３図である。
この上から直径100μｍに絞ったアルゴンレーザ光（図
示せず）を図中〈１０〉方向に走査速度25cm/sで照射
する。一回の走査が終わった後はレーザ光を〈110〉方
向（図面中上方）に30μｍずらして次の走査を行なう。
全ての走査が完了し、シリコン窒化膜41を除去した後の
状態を第４図に示す。第４図において35は結晶亜粒界で
あり、単結晶シリコン31中に15μｍ毎（〈110〉方向へ
は 毎）に入っている。
示せず）を図中〈１０〉方向に走査速度25cm/sで照射
する。一回の走査が終わった後はレーザ光を〈110〉方
向（図面中上方）に30μｍずらして次の走査を行なう。
全ての走査が完了し、シリコン窒化膜41を除去した後の
状態を第４図に示す。第４図において35は結晶亜粒界で
あり、単結晶シリコン31中に15μｍ毎（〈110〉方向へ
は 毎）に入っている。
ここで再結晶化の機構について説明する。第３図におい
て、シリコン窒化膜41はレーザ光の反射防止膜として作
用する。従って、固化再結晶化はまず開口部22から起こ
り、シリコン窒化膜41の無い多結晶シリコン3aへ続き、
最終的には温度の高いシリコン窒化膜41の下の多結晶シ
リコン3aで終端する。従って、シリコン窒化膜41の中央
下の多結晶シリコン3aではその両側のシリコン窒化膜41
の無いところからの固化（結晶成長）が対面することに
なる。これを第３図ａ）中に矢印で示してある。
て、シリコン窒化膜41はレーザ光の反射防止膜として作
用する。従って、固化再結晶化はまず開口部22から起こ
り、シリコン窒化膜41の無い多結晶シリコン3aへ続き、
最終的には温度の高いシリコン窒化膜41の下の多結晶シ
リコン3aで終端する。従って、シリコン窒化膜41の中央
下の多結晶シリコン3aではその両側のシリコン窒化膜41
の無いところからの固化（結晶成長）が対面することに
なる。これを第３図ａ）中に矢印で示してある。
再結晶化後のシリコン結晶31は固化がいずれも同一の単
結晶基板１から開口部22を介して行われているので全く
同一の結晶軸を持つはずであるが、レーザパワーのゆら
ぎ，酸化膜２との界面に発生する歪等のため結晶軸は多
少ずれ、その結果シリコン窒化膜41の中央下に一本の結
晶亜粒界35（この左右で結晶軸は約２゜程ずれているこ
とがわかっている）が発生する。このように、この方法
によればシリコン窒化膜41の下に一本ずつ結晶亜粒界を
発生させることが可能である。この後、単結晶化シリコ
ン膜31中にボロンを加速電圧50kVで５×1014/cm２イオ
ン注入し、950℃,2時間のアニールによってＰ型の単結
晶シリコンにする。次に写真製版，エッチング技術によ
ってピエゾ抵抗として使用する部分36を残して、他の単
結晶化シリコンを除去したのが、第５図である。あとは
通常のプロセスにより厚さ4000Åの酸化膜４をCVD法に
より堆積し、写真製版，エッチング技術によりコンタク
ト８を開口し、アルミニウム配線（厚さ１μｍ）５を行
えば第２図に示したような構造が完成する。
結晶基板１から開口部22を介して行われているので全く
同一の結晶軸を持つはずであるが、レーザパワーのゆら
ぎ，酸化膜２との界面に発生する歪等のため結晶軸は多
少ずれ、その結果シリコン窒化膜41の中央下に一本の結
晶亜粒界35（この左右で結晶軸は約２゜程ずれているこ
とがわかっている）が発生する。このように、この方法
によればシリコン窒化膜41の下に一本ずつ結晶亜粒界を
発生させることが可能である。この後、単結晶化シリコ
ン膜31中にボロンを加速電圧50kVで５×1014/cm２イオ
ン注入し、950℃,2時間のアニールによってＰ型の単結
晶シリコンにする。次に写真製版，エッチング技術によ
ってピエゾ抵抗として使用する部分36を残して、他の単
結晶化シリコンを除去したのが、第５図である。あとは
通常のプロセスにより厚さ4000Åの酸化膜４をCVD法に
より堆積し、写真製版，エッチング技術によりコンタク
ト８を開口し、アルミニウム配線（厚さ１μｍ）５を行
えば第２図に示したような構造が完成する。
なお上記実施例では結晶亜粒界を21.2μｍ毎に設けた
が、これは他の欠陥（双晶は除く）であってもよく、ま
たその間隔も21.2μｍに限定されない。さらにここでは
すべて圧力センサについて述べたが、ピエゾ抵抗をカン
チレバーに取り付けた加速度センサにも適用できことは
言うまでもない。
が、これは他の欠陥（双晶は除く）であってもよく、ま
たその間隔も21.2μｍに限定されない。さらにここでは
すべて圧力センサについて述べたが、ピエゾ抵抗をカン
チレバーに取り付けた加速度センサにも適用できことは
言うまでもない。
以上のように、この発明にかかる半導体センサおよびそ
の製造方法によれば、 ピエゾ抵抗の下の絶縁膜にピ
エゾ抵抗と同じ導電型の不純物を含む酸化膜を含ませる
か、 ピエゾ抵抗中に周期的に結晶欠陥を導入、する
ようにしたので、ダイナミックレンジの高い半導体セン
サが得られる効果がある。
の製造方法によれば、 ピエゾ抵抗の下の絶縁膜にピ
エゾ抵抗と同じ導電型の不純物を含む酸化膜を含ませる
か、 ピエゾ抵抗中に周期的に結晶欠陥を導入、する
ようにしたので、ダイナミックレンジの高い半導体セン
サが得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による半導体センサのピエ
ゾ抵抗を示す平面図及び断面図、第２図はこの発明の他
の実施例による半導体センサのピエゾ抵抗を示す平面図
及び断面図、第３図ないし第５図はこの発明の他の実施
例による半導体センサのピエゾ抵抗の製造方法を示すた
めの工程別平面図及び断面図、第６図は従来の半導体セ
ンサを示す平面図及び断面図、第７図は従来の半導体セ
ンサのピエゾ抵抗を示す平面図及び断面図、第８図は従
来の半導体センサのピエゾ抵抗の製造方法を示すための
断面図である。 １は単結晶シリコン基板、21はBSG膜、31は単結晶シリ
コン膜、４は酸化膜、５は配線、８はコンタクト、35は
結晶亜粒界、3aは多結晶シリコン、41はシリコン窒化
膜、22は開口部、２は酸化膜、36は単結晶シリコン膜。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
ゾ抵抗を示す平面図及び断面図、第２図はこの発明の他
の実施例による半導体センサのピエゾ抵抗を示す平面図
及び断面図、第３図ないし第５図はこの発明の他の実施
例による半導体センサのピエゾ抵抗の製造方法を示すた
めの工程別平面図及び断面図、第６図は従来の半導体セ
ンサを示す平面図及び断面図、第７図は従来の半導体セ
ンサのピエゾ抵抗を示す平面図及び断面図、第８図は従
来の半導体センサのピエゾ抵抗の製造方法を示すための
断面図である。 １は単結晶シリコン基板、21はBSG膜、31は単結晶シリ
コン膜、４は酸化膜、５は配線、８はコンタクト、35は
結晶亜粒界、3aは多結晶シリコン、41はシリコン窒化
膜、22は開口部、２は酸化膜、36は単結晶シリコン膜。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (3)
- 【請求項１】絶縁体上にレーザ再結晶化法などの溶融再
結晶化法によって形成されるピエゾ抵抗素子よりなる半
導体センサにおいて、 上記絶縁体はピエゾ抵抗素子と同じ導電型の不純物を含
む二酸化シリコン膜を含むことを特徴とする半導体セン
サ。 - 【請求項２】絶縁体上にレーザ再結晶化法などの溶融再
結晶化法によって形成されるピエゾ抵抗素子よりなる半
導体センサにおいて、 上記ピエゾ抵抗素子に周期的に結晶欠陥を含ませたこと
を特徴とする半導体センサ。 - 【請求項３】第１の絶縁体中に（001）面またはこれと
等価な面を主面とする半導体単結晶基板に達する開口部
を設ける工程と、 該開口部を含む第１の絶縁体上に非単結晶の半導体層を
形成する工程と、 該非単結晶の半導体層上に第２の絶縁体層ストライプ
を、各ストライプ間に前記開口部の一部分が位置するよ
うに、かつ該半導体単結晶基板の＜100＞方向から±10
度の範囲の方向に設ける工程と、 レーザ光を該半導体単結晶基板の〈１０〉方向から±
10度の範囲の方向に走査しながら照射する工程と、 該レーザが照射された該非単結晶の半導体層を用いて
〈110〉方向に電流を流すピエゾ抵抗素子を形成する工
程とを含むことを特徴とする半導体センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29697688A JPH0750787B2 (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 半導体センサおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29697688A JPH0750787B2 (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 半導体センサおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02143465A JPH02143465A (ja) | 1990-06-01 |
| JPH0750787B2 true JPH0750787B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=17840639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29697688A Expired - Fee Related JPH0750787B2 (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 半導体センサおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0750787B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04121758U (ja) * | 1991-04-22 | 1992-10-30 | 横河電機株式会社 | 単結晶素子 |
| JP2824719B2 (ja) * | 1992-09-09 | 1998-11-18 | 三菱電機株式会社 | 半導体圧力センサおよびその製造方法 |
| JP2769661B2 (ja) * | 1992-09-29 | 1998-06-25 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| CN114383763A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-04-22 | 林赛思尔(厦门)传感技术有限公司 | 全桥式电阻应变式压力传感器及其制备方法 |
-
1988
- 1988-11-24 JP JP29697688A patent/JPH0750787B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02143465A (ja) | 1990-06-01 |
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