JPH08279621A

JPH08279621A - 平衡圧力センサとその方法

Info

Publication number: JPH08279621A
Application number: JP9336196A
Authority: JP
Inventors: Ira E Baskett; イラ・イー・バスケット
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1995-04-03
Filing date: 1996-03-22
Publication date: 1996-10-22
Also published as: EP0736756A1

Abstract

(57)【要約】【課題】同じ基板上の制御検知回路構成と容易に統合
され、直接的なオフセット・トリミングが可能な高感度
平衡圧力センサを提供する。【解決手段】第１対および第２対の圧抵抗素子５６，
５８を採用する平衡圧力センサが、シリコン・ダイヤフ
ラム５０の１辺５４に隣接して配置される。各対の圧抵
抗素子５６，５８は、さらに応力最大点直線３３０の対
向側にあるように配置され、長軸が互いに垂直になるよ
う配向された少なくとも２つの抵抗体によって構成され
る。圧抵抗素子６０，６２，６４，６６は、ダイヤフラ
ム５０の領域をダイヤフラム５０の導電型とは反対の導
電型のドーパントによりドーピングすることによって形
成される。圧抵抗素子６０，６２，６４，６６を第１，
第２，第３および第４アーム１，２，３，４で電気ブリ
ッジ回路５内に電気的に結合する接続領域７０，７１，
７２，７３，７４，７５，７６が各対５６，５８の内部
に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般にシリコン圧力セ
ンサに関し、さらに詳しくは、平衡電気ブリッジ回路を
有するシリコン圧力センサに関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】薄い
シリコン・ダイヤフラムを利用するシリコン圧力センサ
は、周知のものである。通常、シリコン基板の一部分が
エッチングされて、差圧に応答して屈撓するだけの充分
な薄さをもつ領域を形成して、薄いシリコン・ダイヤフ
ラムが形成される。差圧を加えることは、特定の必要性
に応じて作成された複数の物理的構造で実施することが
できる。差圧を加えるために用いられる方法に関わら
ず、ダイヤフラムに差圧が加わると、ダイヤフラムが屈
撓し、その結果ダイヤフラム内に形成されたシリコン抵
抗体の抵抗を変化させる応力が発生する。抵抗の変化
は、ダイヤフラムに作用する圧力に比例する。適切に配
向されたシリコン抵抗体のシリコン結晶の屈撓によるこ
の圧抵抗応答と、このような屈撓が起こす応力とは、圧
力トランスデューサの製造に利用されてきた周知の現象
である。この抵抗変化を検知するための２種類の一般的
な方法は、従来のホイートストン・ブリッジ法（Wheats
tone bridge approach）と４コネクタ抵抗素子（four c
onnector resistive element）である。

【０００３】ホイートストン・ブリッジ法は、数種類の
抵抗体配置法を用いて実行することができる。第１の構
造は、矩形のダイヤフラム内に４辺に隣接して抵抗体を
形成する。別の構造では、４個の抵抗体を互いに等距離
に、円形ダイヤフラムの円周に隣接して形成する。第３
の構造は、矩形のダイヤフラムの長さと幅、または円形
ダイヤフラムの半径と交差する直線内に抵抗体を形成す
る。どの構造が採用されようとも、ダイヤフラム内に抵
抗素子を正確に配置することが、圧力センサが適切に機
能するためにきわめて重要である。これは、ダイヤフラ
ムの異なる部分が別々に屈撓して、応力が可変するため
である。

【０００４】従来のホイートストン法の１つを採用する
圧力トランスデューサの製造は成功収めたが、いくつか
の欠点がある。たとえば、日常的な工程の変動により起
こる４個の抵抗体素子の個々の抵抗値の小さな差が、ブ
リッジのゼロ点を大きくオフセットさせることがある。
このような工程変動は、特定の配置法で必要とされる素
子間の間隔が相対的に大きくなった結果であることが多
い。そのため、４個の素子の相対位置が互いに良好に一
致しなかったり、ダイヤフラムの最大応力点に一致しな
いことがある。これは、たとえば、パターン精細度およ
びアラインメントなどのフォトリソグラフィの許容誤差
による。さらに、ブリッジの抵抗素子の電気的結合が、
ダイヤフラム上の配向のために厄介な問題となることが
多い。このために、ダイヤフラムの外部に長い金属の接
続路ができることが多く、基板上の半導体回路素子の統
合が困難になる。

【０００５】ホイートストン・ブリッジ法の代替の方法
は、４コネクタ抵抗素子である。これは、本発明と同一
の譲受人に譲渡されたGragg Jr. による米国特許４，３
１７，１２６号の主題である。この後者の方法の１つの
実行例は、モトローラ社の商標であるX-ducer^TM として
知られる。４コネクタ抵抗表面またはX-ducer^TM 構造
は、従来のホイートストン・ブリッジ法に伴う問題点を
いくつか解決するが、問題が全くない訳ではない。X-du
cer^TM の問題部分の１つは、２つの信号極性を個々に調
整またはトリミングできないことである。この問題に加
えて、X-ducer^TMは、従来のホイートストン・ブリッジ
に比べて、感度が低く、インピーダンスが非常に低い。
また、X-ducer^TM は、ダイヤフラムの１辺に隣接して配
向され、基板の隣接領域上の回路構成への統合をより容
易にしているが、アラインメントの工程変動には敏感な
ままであり、その単独素子が相対的に大きな寸法である
ために、ダイヤフラム辺と最大応力点に関する位置合わ
せにおける工程変動に対しても敏感である。

【０００６】このため、平衡出力を有する、確実で高感
度の圧力トランスデューサが必要である。また、製造工
程の変動に比較的敏感でない平衡高感度圧力トランスデ
ューサも必要である。さらに、同じ基板上の制御検知回
路構成と容易に統合される高感度平衡出力圧力センサが
必要である。最後に、直接的なオフセット・トリミング
が可能な高感度平衡圧力トランスデューサが必要であ
る。

【０００７】

【実施例】図１は、ホイートストン・ブリッジ圧力セン
サのダイヤフラム５０上の圧抵抗素子（piezoresistive
elements ）６０，６５，７０，７５の配置を示す。ダ
イヤフラム５０の各辺に１つの素子が隣接する従来の圧
抵抗素子のレイアウトが図示される。ダイヤフラム５０
は、通常は均一な薄さをもち、当技術では周知の方法に
より基板５２上に形成されている。４つの圧抵抗素子６
０，６５，７０，７５は、ダイヤフラム５０と反対の導
電型をもつドーパントによりダイヤフラムの領域をドー
ピングすることにより形成される。たとえば、Ｎ型基板
内に形成されたダイヤフラムは、Ｐ型ドーパントでドー
ピングされて、その中に圧抵抗素子が形成される。これ
らのドーピング領域を形成するために用いられる方法
は、半導体技術の熟練者には周知のものであり、拡散お
よび／またはイオン注入過程が含まれる。ダイヤフラム
５０が矩形でない、たとえば円形の場合は、圧抵抗素子
は互いに等距離に、またダイヤフラムの円周に隣接して
配置されるのが普通である。

【０００８】図１に示されるように、各圧抵抗素子６
０，６５，７０，７５は、いくつかの部分から構成され
る。たとえば、圧抵抗素子７０は、ダイヤフラム５０の
隣接辺に実質的に平行に配向される第１矩形部７２と、
第１部分７２に結合されて、ダイヤフラム５０の隣接辺
に実質的に垂直に配向される第２部分７４であって、第
２部分７４の一部がダイヤフラム５０内に、残りの部分
が基板５２内に形成されるよう辺５４と交差する２つの
第２矩形部７４とを有する。第１部分７２は、第２部分
７４よりも抵抗値が高く、素子７０の総合抵抗は、実質
的には第１部分７２の抵抗である。第２部分７４は、第
１部分７２を基板５２上の領域に電気的に結合して、金
属コネクタ（図示せず）をホイートストン・ブリッジ回
路内の素子に電気的に結合させることを可能にし、それ
と共にホイートストン・ブリッジ回路を他の必要な回路
素子に電気的に結合させるよう機能する。このように、
各圧抵抗素子６０，６５，７０，７５を互いに電気的に
結合させ、ダイヤフラム５０および／または基板５２の
外部にある他の回路素子に電気的に結合させるには、ダ
イヤフラム５０を金属コネクタで実質的に囲むことが必
要であることは当業者には周知である。金属によりダイ
ヤフラム５０を囲むことが必要であるために、基板５２
上にあり、圧力検知ダイヤフラム５０上に配置されたホ
イートストン・ブリッジ素子を有する制御および測定回
路構成の統合が困難になる。

【０００９】図２を参照して、応力等高線３１０は、均
一の薄さを有するシリコン・ダイヤフラム３００の１辺
に沿った応力を示す。応力等高線３１０のそれぞれは、
隣接する線３１０とは異なる一定の応力線を表す。当業
者には周知であろうが、シリコン・ダイヤフラム３００
の辺３２０に最も近い応力等高線３１０は、ダイヤフラ
ム３００内の比較的高い応力レベルを表す。この応力レ
ベルは、ダイヤフラム３００の中心に向かうに従って小
さくなり、辺３２０から最も遠い応力等高線３１０はダ
イヤフラム３００内の比較的低い応力レベルを表す。図
２の等高線３１０は、シリコン・ダイヤフラム３００内
の異なる位置における応力の相対的な変動を示すに過ぎ
ない。周知のように、圧抵抗効果は応力に関係する。そ
のため、応力の高い領域にある圧抵抗素子は、応力の低
い領域にある同一の素子よりも大きな抵抗変化を発生す
る。

【００１０】各応力等高線３１０は、辺３２０のほぼ中
点で最大値に達することも、図２からわかる。これらの
最大値を、応力最大点３３０を結ぶ直線を規定するため
に用いることができる。このように応力等高線３１０を
計算することによって、応力最大点直線３３０の位置を
決定することができる。（図２を見るにあたり、応力等
高線３１０と、応力最大点直線３３０は、シリコン・ダ
イヤフラムを見る際に実際には目に見えないものを表し
ているに過ぎないことを理解することが重要である。）
応力最大点直線３３０は、このようにして、辺３２０を
ほぼ中点において２つの鏡像領域に分割する。さらに、
シリコン・ダイヤフラム３００の各辺または任意の辺３
２０を用いて、圧抵抗素子の最適な配置を決定すること
ができる。４辺をもつダイヤフラムは、４組の応力等高
線と、互いに垂直な２本の応力最大点直線とを有するこ
とになる。

【００１１】再び図１を参照して、従来のホイートスト
ン・ブリッジ圧力センサの圧抵抗素子６０，６５，７
０，７５のそれぞれは、ダイヤフラム５０の辺に隣接し
て配置されることがわかる。また、各圧抵抗素子６０，
６５，７０，７５はさらに、それぞれの辺５４の中央線
のできるだけ近くに置かれて、各素子が高応力位置に配
置される。矩形でないシリコン・ダイヤフラムにも最大
応力点があり、矩形でないダイヤフラム圧力センサの性
能の最適化も応力等高線３１０の位置の計算を介して決
定され、それによって製造が容易になることは当業者に
は理解頂けよう。図３を参照して、シリコン・ダイヤフ
ラム上に配置された、モトローラ社製X-ducer^TM と呼ば
れる４コネクタ抵抗素子が図示される。モトローラ社製
X-ducer^TM は、すべての電気結合手段がダイヤフラムの
１辺に集まるので、制御および測定回路構成を共通基板
上に統合することのできる圧力検知手段として効を奏す
ることがわかっている。４コネクタ抵抗素子３０は、そ
の長軸をシリコン結晶の［１００］結晶面に平行になる
よう配向されたシリコン・ダイヤフラム内に形成され
る。前述の圧抵抗素子の場合と同様に、抵抗素子３０
は、ダイヤフラム５０の所望領域をダイヤフラム５０と
反対の導電型をもつドーパントによりドーピングするこ
とによって形成される。さらに、電流接触３２，３４
も、ダイヤフラムの領域をドーピングすることにより形
成され、電圧接触３６，３８も同様である。電流接触３
２，３４および電圧接触３６，３８は、通常は、高濃度
にドーピングされた高導電性領域であり、図３に示され
るように抵抗素子３０からダイヤフラム５０の離れた位
置まで低インピーダンス経路を提供する。電流接触３
２，３４は、抵抗素子３０の対向端において抵抗素子３
０に電気的に結合され、電圧接触３６，３８は、電圧タ
ップ３５，３７を通じて抵抗素子３０に電気的に結合さ
れる。電圧タップ３５，３７は、抵抗素子３０の対向側
において、その長軸のほぼ中央に配置される。

【００１２】図４は、ダイヤフラム５０の一部分の辺５
４に最適な方法で隣接して配置された平衡圧力センサ１
０の好適な実施例を示す。ダイヤフラム５０は、第１導
電型の半導体基板５２内に形成される。センサ１０は、
３つの主要部分、すなわち応力最大点直線３３０の片側
に配置された第１対の圧抵抗素子５６と、応力最大点直
線３３０の対向側に配置された第２対の圧抵抗素子５８
と、ダイヤフラム５０から離れて位置された任意のトリ
ミング可能な抵抗体５７とからなる。図１の従来のホイ
ートストン・ブリッジ圧力センサまたは図３のモトロー
ラ社製X-ducer^TM とは異なり、平衡圧力センサ１０は応
力最大点直線３３０の周囲に圧抵抗素子を平衡状態に配
置することができる。当業者は、申請人の開示から、圧
抵抗素子をこのように平衡に配置することにより各対の
素子から平衡出力が得られることを認識されよう。

【００１３】第１対および第２対の圧抵抗素子、すなわ
ち圧抵抗体（５６，５８）は、第１，第２，第３および
第４アーム（１，２，３，４）を有する電気抵抗ブリッ
ジ回路５を形成するために電気的に結合される。第１ア
ームは抵抗R₁を、第２アームは抵抗R₂を、第３アームは
抵抗R₃を、第４アームは抵抗R₄を有する。第１対５６お
よび第２対５８は、実質的には同様に形成され、配向さ
れるので、第１対５６の形成についてのみ説明する。

【００１４】第１対５６は、直列に電気結合された実質
的に等しい抵抗R₁,R₂ 有する１対の抵抗体と電気的に等
価である。また、第１対５６は、電気ブリッジ回路５の
第１および第２アーム（１，２）と見なすこともでき
る。図４に示されるように、第１アーム１は、抵抗素子
６０により物理的に構成され、第２アーム２は抵抗素子
６２により構成される。抵抗素子６０，６２は、実質的
には矩形であるのが普通である。図示される実施例にお
いては、矩形素子６０の長軸は実質的には、ダイヤフラ
ム５０の辺５４に平行に配向され、各矩形素子６２の長
軸は実質的には辺５４に垂直に配向されるので、素子６
０と素子６２が１対の垂直な抵抗体を構成する。抵抗素
子６２を見ると、２つの実質的に矩形の領域が接続領域
７２により互いに隣接端で結合され、１つの抵抗素子を
形成する。当業者には周知のように、ダイヤフラムの隣
接辺に垂直に配向された抵抗素子は、通常は少なくとも
２つの平行な部分に分割される。応力等高線３３０を参
照して、抵抗素子６２をこのように２つの実質的に矩形
の領域に分割することにより、これらの領域のそれぞれ
が実質的に等しい応力検知環境におかれ、それによって
単独の長い素子が採用された場合に起こるような圧抵抗
応答の変動を最小限に抑えることが容易にわかる。

【００１５】第１対５６は、複数の接続領域７０，７
１，７２によっても構成される。接続領域７０，７１，
７２は、抵抗素子６０，６２を互いに、また第２対５８
の抵抗素子６４，６６と、基板５２上に配置された電気
接触領域９０，９２，９４，９６とに電気的に結合する
役割を果たす。任意で、図４に示されるように、接続領
域７１，７４はトリミング可能抵抗体５７を、各対の圧
抵抗素子５６，５８にも結合させ、信号極性を個別に独
立してトリミングすることを可能にする。

【００１６】第１および第２対の圧抵抗素子５６，５８
は、ダイヤフラム５０の選択された領域を不純物でドー
ピングすることにより形成される。抵抗素子６０，６２
は、これらの選択された領域をダイヤフラム５０と反対
の第２導電型の不純物で第１濃度までドーピングするこ
とにより形成される。接続領域７０〜７２は同様の方法
で形成されるが、第２導電型の不純物により、第１濃度
より高い第２濃度までドーピングされる。さらに、接続
領域７０〜７２を形成する段階には、基板５２内の選択
された領域をドーピングして、接触領域９０，９２との
電気結合を可能にする段階も含まれる。通常、第１濃度
は毎平方あたり１００ないし２０００オームの抵抗率範
囲で抵抗素子の第１抵抗率となり、接続領域の第２濃度
の第２抵抗率は、第１濃度の第１抵抗率より約１０％低
くなる。いずれの場合でも、第２濃度の実際の値は、接
続領域の、結果として得られる第２抵抗率が抵抗ブリッ
ジ回路の動作にあまり干渉しない程度にしなければなら
ない。

【００１７】各対の圧抵抗素子５６，５８の抵抗を互い
に一致させることは、最適な性能を得るために重要なこ
とであり、また各対の中で抵抗素子、たとえば素子６０
と６２の抵抗を一致させることも重要である。そのた
め、このような一致を改善するために任意の一致領域８
０，８２を形成することもある。当業者には認識頂ける
ように、拡散または注入された抵抗体の抵抗は、抵抗率
の級数和と見なされる。たとえば、幅が１で長さが３の
寸法を有し、平方あたり１００オームの抵抗率にドーピ
ングされた抵抗体は、１００＋１００＋１００＝３００
オームの抵抗を有する。抵抗素子６０と抵抗素子６２と
を比較すると、接続領域７２のシミュレーション値を生
成して抵抗領域６０と合算するとより優れた抵抗の一致
が得られることを当業者には理解頂けよう。そのため、
抵抗をこのように一致させることが必要な場合には、一
致領域８０を形成し、抵抗素子６０と電気的に結合させ
て抵抗素子６２内の接続領域７２の直列抵抗効果をシミ
ュレーションすることができる。一致領域８０，８２
は、選択された領域を第２導電型の不純物で第３濃度ま
でドーピングすることにより形成することができる。第
３濃度は、一致領域８０，８２の抵抗が通常の抵抗領
域、たとえば領域７２の抵抗とほぼ等しくなるように選
択される。

【００１８】任意の一致領域８０，８２に加えて、任意
のトリミング可能抵抗体５２を形成することができる。
トリミング可能抵抗体５２は、ニクロムなど当業者には
周知の任意の材料から形成されるトリミング可能領域２
００によって構成される。トリミング可能抵抗体５２
は、各対のトリミングをもう一方の対から独立して行う
ことのできる方法で、第１対および第２対の圧抵抗素子
（５６，５８）に電気的に結合される。これによって、
形成された電気ブリッジ回路のゼロ・オフセットの正確
な調整を行うことができる。通常、第１および第２対の
圧抵抗素子のそれぞれに関する接地（１００）への電気
的結合は、トリミング可能抵抗体５２の別々のトリミン
グ可能領域２００を通じて形成される。

【００１９】次に図５を参照して、完成された圧力感知
ダイヤフラム５０上に配置された平衡圧力センサ１０が
図示される。応力最大点直線３３０上であって辺５４に
おける直線３３０のほぼ中点位置に関するセンサ１０の
相対位置と、平衡圧力センサ１０を配置することができ
る代替位置とが示される。第１対５６は直線３３０の第
１側に置かれ、第２対がその第２側に置かれることがわ
かる。センサ１０の対になった素子をこのように平衡に
配置すると、センサ１０により、ダイヤフラム５０内の
応力に対する応答が一致する。これは他の既知の圧力セ
ンサでは等しくすることができない。この優れた応答一
致性は、応力最大点直線３３０の周囲に圧抵抗素子を平
衡に配置したために得られる。比較すると、従来のホイ
ートストン・ブリッジ回路内の直線３３０の片側に置か
れたすべての圧抵抗素子においてフォトリソグラフィの
位置合わせ誤差をさらに小さくすることができる。この
アラインメント上の利点は、図３に見られるモトローラ
社製X-ducer^TM などの単独の素子センサに関しても重要
である。ここでは、位置合わせに誤りがあると検知手段
全体が特定の方向に動いて、出力を歪める。また、素子
を近接させることで、ドーピングおよびパターン精細度
の変動を最小限に抑える。これらの変動は従来のダイヤ
フラムでは長い距離にわたり変わることが知られてい
る。複数の代替位置４０に平衡圧力センサ１０を形成す
ることにより信号出力が増大できることは明白である。
最後に、素子を平衡に配置することにより、各圧抵抗素
子のダイヤフラム辺に対する熱インピーダンスを平衡状
態にして、その結果、特に検知のためにパルス励起を用
いる場合に等しく加熱することができる。

【００２０】以上、上記の説明および図面から、新規の
平衡圧力センサとその方法が提供されたことは明かであ
る。図５の平衡圧力センサ１０と図１に示される従来の
ホイートストン・ブリッジ圧力センサとを比較すると、
圧抵抗素子を平衡状態に配置することで、図３に見られ
るモトローラ社製のX-ducer^TM のオンチップ回路構成と
の統合という簡便性を犠牲にせずに、ホイートストン・
ブリッジ圧力センサに伴ういくつもの問題点を克服する
ことがわかる。このように、平衡圧力センサの素子を１
つの辺に沿って、応力最大点直線３３０の両側に１対ず
つ配置することにより、従来のホイートストン・ブリッ
ジ構造で必要とされた分離によって起こる処理上の変動
がなくなる。さらに、上記の説明および図面により、抵
抗ブリッジのアームを応力最大点直線の対向側に平衡状
態に配置する手段を提供する実施例の利点が示された。
平衡圧力センサの素子を近接して配置することにより、
ブリッジ素子の平衡配置に関するパターン配置誤差を実
質的に排除する。最後に、上記の説明および図面によ
り、抵抗ブリッジの各対のアームを個別に独立してトリ
ミングする機能と、すべてのセンサ出力を１ケ所に集め
てセンサの半導体回路素子との統合を改善して寸法と価
格の低減を行う機能とを組み合わせるという利点が明ら
かになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ホイートストン・ブリッジ圧力センサの圧抵抗
素子の従来のレイアウトの上面図である。

【図２】シリコン・ダイヤフラムの１辺に隣接する応力
等高線を示す。

【図３】モトローラ社製X-ducer^TM として知られる４コ
ネクタ抵抗表面圧力センサをダイヤフラムの１辺に隣接
して配置した場合の上面図である。

【図４】ダイヤフラムの１辺に隣接して配置された平衡
圧力センサの圧抵抗素子の上面図である。

【図５】ダイヤフラム上の圧抵抗素子の配置に関して好
適な位置を示すシリコン・ダイヤフラムの上面図であ
る。

【符号の説明】

１，２，３，４アーム１０平衡圧力センサ５０ダイヤフラム５２基板５４ダイヤフラムの辺５６，５８圧抵抗素子対５７トリミング可能抵抗体６０，６２，６４，６６圧抵抗素子７０，７１，７２，７３，７４，７５，７６接続領域８０，８２一致領域９０，９２，９４，９６接触領域１００接地２００トリミング可能領域３３０応力最大点直線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つの辺（５４）を有する圧
力感知ダイヤフラム（５０）をその中に有する、第１導
電型の半導体基板（５２）；第１対および第２対の圧抵
抗素子（５６，５８）であって、前記第１対（５６）の
各素子（６０，６２）と、前記第２対（５８）の各素子
（６４，６６）は第２導電型の不純物で第１濃度までド
ーピングされ、さらに第１抵抗率を構成し、前記第１対
（５６）の各素子（６０，６２）は互いに実質的に垂直
に配向され、前記第２対（５８）の各素子（６４，６
６）は互いに実質的に垂直に配向され、前記第１対およ
び前記第２対の圧抵抗素子（５６，５８）は、前記第１
対（５６）が前記の少なくとも１つの辺（５４）のほぼ
中点の第１側に配置され、前記第２対（５８）がその第
２側に配置されるように、前記圧力感知ダイヤフラム
（５０）の前記の少なくとも１つの辺（５４）に隣接し
て配置される第１対および第２対の圧抵抗素子；および
それぞれが第２導電型の不純物で第２濃度までドーピン
グされ、第１抵抗率よりも小さい第２抵抗率をさらに構
成する複数の接続領域（７０，７１，７２，７３，７
４，７５，７６）であって、前記複数の接続領域（７
０，７１，７２，７３，７４，７５，７６）が前記第１
および第２対の圧抵抗素子（５６，５８）を結合して、
電気ブリッジ回路（５）を形成する接続領域；によって
構成されることを特徴とする平衡圧力センサ（１０）。
【請求項２】少なくとも１つの辺（５４）を有する圧
力感知ダイヤフラム（５０）をその中に有する、第１導
電型の半導体基板（５２）；第１対および第２対の圧抵
抗素子（５６，５８）であって、前記第１対（５６）と
前記第２対（５８）の各素子（６０，６２，６４，６
６）は第２導電型の不純物で第１濃度までドーピングさ
れ、さらに第１抵抗率を構成し、前記第１対（５６）の
各素子（６０，６２）は互いに実質的に垂直に配向さ
れ、前記第２対（５８）の各素子（６４，６６）は互い
に実質的に垂直に配向され、前記第１対および前記第２
対の圧抵抗素子（５６，５８）は、前記圧力感知ダイヤ
フラム（５０）の前記の少なくとも１つの辺（５４）に
隣接して配置され、このとき前記第１対（５６）の素子
（６２）が前記辺（５４）に実質的に垂直になるように
前記第１対（５６）が最大応力点直線（３３０）の第１
側に配置され、前記第２対（５８）の素子（６６）が前
記辺（５４）に実質的に垂直になるように、前記第２対
（５８）がその第２側に配置される第１対および第２対
の圧抵抗素子；それぞれが第２導電型の不純物で第２濃
度までドーピングされ、第１抵抗率よりも小さい第２抵
抗率をさらに構成する複数の接続領域（７０，７１，７
２，７３，７４，７５，７６）であって、前記複数の接
続領域（７０，７１，７２，７３，７４，７５，７６）
が前記第１および第２対の圧抵抗素子（５６，５８）を
結合して、電気ブリッジ回路（５）を形成する接続領
域；および前記第１対および前記第２対の圧抵抗素子
（５６、５８）のそれぞれに関する接地（１００）への
電気結合であって、前記圧力感知ダイヤフラム（５０）
の外部に配置されたトリミング可能抵抗体（２００）を
通じて形成される電気結合；によって構成されることを
特徴とする平衡圧力センサ（１０）。
【請求項３】平衡圧抵抗体を有する圧力センサ（１
０）を製造する方法であって：辺（５４）を有する第１
導電型の圧力感知シリコン・ダイヤフラム（５０）を設
ける段階；辺（５４）に実質的に垂直な最大応力点直線
（３３０）を決定する段階；および第２導電型の第１対
および第２対の圧抵抗体（５６，５８）を形成する段階
であって、前記形成段階が、前記第１および前記第２対
の圧抵抗体（５６，５８）をほぼ等しい抵抗値までドー
ピングする段階によってさらに構成され、前記第１およ
び前記第２対の圧抵抗体（５６，５８）が平方当り約１
００ないし２０００オームの範囲の抵抗率を有し、前記
第１対の圧抵抗体（５６）が最大応力点直線（３３０）
の第１側に配置され、前記第２対の圧抵抗体（５８）が
その第２側に配置され、前記第１対の圧抵抗体（５６）
および前記第２対の圧抵抗体（５８）がそれぞれ、前記
辺（５４）に隣接して配置された１対の垂直抵抗体（６
２，６６）によってさらに構成され、前記第１対および
前記第２対の圧抵抗体（５６，５８）が電気的に結合さ
れて抵抗ブリッジ（５）を形成する段階；によって構成
されることを特徴とする方法。