JPH085570Y2 - Pressure sensor - Google Patents
Pressure sensorInfo
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- JPH085570Y2 JPH085570Y2 JP1990066890U JP6689090U JPH085570Y2 JP H085570 Y2 JPH085570 Y2 JP H085570Y2 JP 1990066890 U JP1990066890 U JP 1990066890U JP 6689090 U JP6689090 U JP 6689090U JP H085570 Y2 JPH085570 Y2 JP H085570Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、シリコンダイヤフラムを用いた圧力セン
サに係り、特にオフセット電圧調整を不要にするのに好
適なシリコンダイヤフラム型圧力センサに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to a pressure sensor using a silicon diaphragm, and more particularly to a silicon diaphragm type pressure sensor suitable for eliminating the need for offset voltage adjustment.
シリコンダイヤフラム型圧力センサは、第3図に示す
ように、シリコンダイヤフラムの起歪部1表面にボロン
等の不純物を拡散プレーナ法により拡散させて歪一電気
変換素子となる拡散ゲージ3を一列に配置し、この拡散
ゲージをブリッジ回路に形成している。In the silicon diaphragm type pressure sensor, as shown in FIG. 3, diffusion gauges 3 serving as strain-to-electricity conversion elements are arranged in a line by diffusing impurities such as boron on the surface of the strain-generating portion 1 of the silicon diaphragm by a diffusion planar method. However, this diffusion gauge is formed in a bridge circuit.
第4図に示すブリッジを形成する場合、個々の抵抗値
の精度が重要となり、抵抗値がばらつくと、無加圧下で
のオフセット電圧Voffがゼロより変化した値となる。When forming the bridge shown in FIG. 4, the accuracy of the individual resistance values becomes important, and if the resistance values vary, the offset voltage Voff under non-pressurized value will change from zero.
特に、第3図に示す一列配置においては、フォトリ
ソ、拡散の影響を周辺の拡散ゲージ,が大きく受
け、一方中央の拡散ゲージ,は殆ど受けない。この
ように、フォトリソなどの影響を受ける度合が各拡散ゲ
ージによって異なると、形成される拡散ゲージの抵抗値
にバラツキが生じ、無加圧下におけるオフセット電圧が
ゼロよりずれるという問題がある。In particular, in the one-row arrangement shown in FIG. 3, the peripheral diffusion gauge is greatly affected by photolithography and diffusion, while the central diffusion gauge is hardly affected. As described above, when the degree of influence of photolithography or the like varies depending on each diffusion gauge, there is a problem in that the resistance value of the formed diffusion gauge varies, and the offset voltage under no pressure shifts from zero.
この考案の目的は一列配置された拡散ゲージの抵抗値
を揃えたシリコンダイヤフラム型圧力センサを提供する
にある。An object of the present invention is to provide a silicon diaphragm type pressure sensor in which the resistance values of diffusion gauges arranged in a line are uniform.
[課題を解決するための手段] 上述の目的を達成するため、請求項1の本考案に係る
圧力センサはシリコンダイヤフラムの起歪領域の中央部
に近接して設けられた、一対の中央拡散ゲージと、該中
央拡散ゲージを中心とした対象位置の起歪領域周縁部に
設けられた外方拡散ゲージと、該外方拡散ゲージ外側の
非起歪領域で、外方拡散ゲージに近接して設けられた疑
似拡散ゲージとを備え、各拡散ゲージを一列配置し、か
つ一対の中央拡散ゲージの組と外方拡散ゲージ、疑似拡
散ゲージの組を同じ配列にして、前記外方拡散ゲージと
中央拡散ゲージを同じ抵抗値に形成するとともに、該外
方拡散ゲージと中央拡散ゲージをブリッジ接続した構成
にある。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the pressure sensor according to the present invention of claim 1 is provided with a pair of central diffusion gauges provided in the vicinity of the central portion of the strain region of the silicon diaphragm. And an outer diffusion gauge provided at a peripheral portion of the strain-generating region at a target position centered on the central diffusion gauge, and a non-strain region outside the outer diffusion gauge, which are provided close to the outer diffusion gauge. Each of the diffusion gauges is arranged in a row, and the pair of central diffusion gauges and the pair of outer diffusion gauges and the pair of pseudo diffusion gauges are arranged in the same arrangement, and the outer diffusion gauges and the central diffusion gauges are arranged. The gauge is formed to have the same resistance value, and the outer diffusion gauge and the central diffusion gauge are bridge-connected.
また請求項2の考案に係る圧力センサはシリコンダイ
ヤフラムの起歪領域の中央部に近接して設けられた、一
対の中央拡散ゲージと、該中央拡散ゲージを中心とした
対象位置の起歪領域周縁部に設けられた外方拡散ゲージ
と、それぞれの拡散ゲージの周囲に設けられた、ゲージ
領域より十分広い面積の疑似拡散層とを備え、各拡散ゲ
ージを一列配置して、外方拡散ゲージと中央拡散ゲージ
を同じ抵抗値に形成するとともに、該外方拡散ゲージと
中央拡散ゲージをブリッジ接続した構成にある。A pressure sensor according to a second aspect of the present invention includes a pair of central diffusion gauges provided near a central portion of the strained area of a silicon diaphragm, and a peripheral edge of the strained area at a target position centered on the central diffusion gauge. The outer diffusion gauge provided in the section, and a pseudo diffusion layer provided around the respective diffusion gauges and having an area sufficiently larger than the gauge area, and each diffusion gauge is arranged in a row to form an outer diffusion gauge. The central diffusion gauge is formed to have the same resistance value, and the outer diffusion gauge and the central diffusion gauge are bridge-connected.
疑似拡散層または疑似拡散ゲージを設けることによ
り、同じ抵抗値の拡散ゲージを形成することができるか
ら、ブリッジ回路を構成した場合、無加圧下でのオフセ
ット電圧をゼロにすることができる。Since the diffusion gauge having the same resistance value can be formed by providing the pseudo diffusion layer or the pseudo diffusion gauge, when the bridge circuit is configured, the offset voltage under no pressure can be made zero.
以下、本考案の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
第1図は本考案の第1実施例を示すシリコンダイヤフ
ラムの平面図である。シリコンダイヤフラムは、非起歪
領域2の肉厚より薄い矩形状の起歪領域1(鎖線内側)
が設けられ、この起歪領域に拡散ゲージ3が形成されて
いる。この拡散ゲージ3は中央部に一対の中央拡散ゲー
ジ3Aおよび周縁部に中央拡散ゲージを中心とした対象位
置に外方拡散ゲージ3Bが設けられている。非起歪領域2
には、中央拡散ゲージ3Aと同じ配列となるように、外方
拡散ゲージ3Bに並列の疑似拡散ゲージ4が設けられてい
る。また対をなす中央および両外方拡散ゲージは、一列
に配置される。FIG. 1 is a plan view of a silicon diaphragm showing a first embodiment of the present invention. The silicon diaphragm has a rectangular strain-generating region 1 (inside the chain line) that is thinner than the thickness of the non-strain-generating region 2.
Is provided, and the diffusion gauge 3 is formed in this strain generation region. The diffusion gauge 3 is provided with a pair of central diffusion gauges 3A in the central portion and an outer diffusion gauge 3B in the peripheral portion at a target position around the central diffusion gauge. Non-strain area 2
Is provided with a pseudo diffusion gauge 4 in parallel with the outer diffusion gauge 3B so as to have the same arrangement as the central diffusion gauge 3A. Also, the pair of central and both outward diffusion gauges are arranged in a line.
このように、外方拡散ゲージに並列に疑似拡散ゲージ
4を形成することにより、フォトリソ工程において、隣
接する拡散ゲージ部を透過して反射する光の影響を中央
拡散ゲージ部と同じにできる。したがって、外方拡散ゲ
ージ部のパターニングが中央拡散ゲージ部と同一条件で
行われ、各拡散ゲージ部を同じ形状に加工することがで
きる。また不純物(ボロン)の拡散工程において新しい
拡散源では各拡散ゲージに対応したマスクの開口面積が
異なっていても飛んでくるボロンの数が多いために、そ
の影響が小さい。しかし、拡散源からのボロンの放出が
少なくなると、開口面積が大きい中央拡散ゲージ部が多
く、一方開口面積が小さい外方拡散ゲージ部が少なくな
る傾向となり、抵抗値の異なった拡散ゲージが形成され
てしまう。In this way, by forming the pseudo diffusion gauge 4 in parallel with the outer diffusion gauge, in the photolithography process, the influence of the light transmitted through the adjacent diffusion gauge portion and reflected can be made the same as that of the central diffusion gauge portion. Therefore, the outer diffusion gauge portion is patterned under the same conditions as the central diffusion gauge portion, and each diffusion gauge portion can be processed into the same shape. Further, in the impurity (boron) diffusion process, even if the opening area of the mask corresponding to each diffusion gauge is different in the new diffusion source, the number of flying boron is large, so that the influence is small. However, when the emission of boron from the diffusion source decreases, the central diffusion gauge part with a large opening area tends to be large, while the outward diffusion gauge part with a small opening area tends to decrease, forming diffusion gauges with different resistance values. Will end up.
そこで、疑似拡散ゲージ部を形成することにより、外
方拡散ゲージ部と中央拡散ゲージ部のマスクの開口面積
を等しくすることができるため拡散源から出されるボロ
ンの数の多少に影響されることなく、均一な拡散を行う
ことができる。Therefore, by forming the pseudo diffusion gauge portion, the opening areas of the masks of the outer diffusion gauge portion and the central diffusion gauge portion can be made equal, so that it is not affected by the number of boron emitted from the diffusion source. Therefore, uniform diffusion can be performed.
本実施例では、疑似拡散ゲージを設けたことにより、
上述の2工程における抵抗値のバラツキの要因が解消さ
れる。In this embodiment, by providing the pseudo diffusion gauge,
The cause of the variation in the resistance value in the above two steps is eliminated.
次に、本考案の第2実施例を第2図を参照して説明す
る。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
拡散ゲージ3の周囲には、ゲージ領域より十分広い面
積の疑似拡散層5が形成されている。このように構成す
ることにより、上述のフォトリソや拡散の影響を少なく
することができ、外方および中央の拡散ゲージの抵抗値
を揃えることができる。Around the diffusion gauge 3, a pseudo diffusion layer 5 having an area sufficiently larger than the gauge area is formed. With this configuration, it is possible to reduce the effects of photolithography and diffusion described above, and it is possible to make the resistance values of the outer and central diffusion gauges uniform.
上述のとおり、本考案によれば、ブリッジ回路を形成
する拡散ゲージの抵抗値を同一にすることができるた
め、オフセット電圧が零となり、オフセット電圧調整を
不要にできる。As described above, according to the present invention, since the resistance values of the diffusion gauges forming the bridge circuit can be the same, the offset voltage becomes zero, and the offset voltage adjustment can be omitted.
また、疑似拡散ゲージまたは疑似拡散層は、中央およ
び外方拡散ゲージと同一工程で形成することができるた
め、製造コストを上昇させることはない。Further, since the pseudo diffusion gauge or the pseudo diffusion layer can be formed in the same process as the central and outer diffusion gauges, the manufacturing cost is not increased.
第1図は本考案の圧力センサを構成するシリコンダイヤ
フラムの平面図、第2図は他の実施例を示す平面図、第
3図は従来シリコンダイヤフラムの平面図、第4図はブ
リッジ回路図である。 1……シリコンダイヤフラムの起歪領域 2……同非起歪領域、3……拡散ゲージ、4……疑似拡
散ゲージ、5……疑似拡散層FIG. 1 is a plan view of a silicon diaphragm constituting the pressure sensor of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing another embodiment, FIG. 3 is a plan view of a conventional silicon diaphragm, and FIG. 4 is a bridge circuit diagram. is there. 1 ... Silicon diaphragm diaphragm strain region 2 ... Same non-strain region, 3 ... Diffusion gauge, 4 ... Pseudo diffusion gauge, 5 ... Pseudo diffusion layer
Claims (2)
に近接して設けられた、一対の中央拡散ゲージと、該中
央拡散ゲージを中心とした対象位置の前記起歪領域周縁
部に設けられた外方拡散ゲージと、該外方拡散ゲージ外
側の非起歪領域で、前記外方拡散ゲージに近接して設け
られた疑似拡散ゲージとを備え、前記各拡散ゲージを一
列配置し、かつ一対の中央拡散ゲージの組と外方拡散ゲ
ージ、疑似拡散ゲージの組を同じ形状配列にして、前記
外方拡散ゲージと中央拡散ゲージを同じ抵抗値に形成す
るとともに、該外方拡散ゲージと中央拡散ゲージをブリ
ッジ接続することを特徴とする圧力センサ。1. A pair of central diffusion gauges provided in the vicinity of a central portion of a strain generating area of a silicon diaphragm, and a peripheral portion of the strain generating area at a target position centered on the central diffusion gauge. An outer diffusion gauge, a non-strain area outside the outer diffusion gauge, and a pseudo diffusion gauge provided in proximity to the outer diffusion gauge, each diffusion gauge is arranged in a row, and a pair of The set of the central diffusion gauge, the outer diffusion gauge, and the set of the pseudo diffusion gauge are arranged in the same shape so that the outer diffusion gauge and the central diffusion gauge have the same resistance value, and the outer diffusion gauge and the central diffusion gauge are also formed. A pressure sensor characterized in that a bridge connection is made.
に近接して設けられた、一対の中央拡散ゲージと、該中
央拡散ゲージを中心とした対象位置の前記起歪領域周縁
部に設けられた外方拡散ゲージと、前記それぞれの拡散
ゲージの周囲に設けられた、ゲージ領域より十分広い面
積の疑似拡散層とを備え、前記各拡散ゲージを一列配置
して、前記外方拡散ゲージと中央拡散ゲージを同じ抵抗
値に形成するとともに、該外方拡散ゲージと中央拡散ゲ
ージをブリッジ接続することを特徴とする圧力センサ。2. A pair of central diffusion gauges provided close to the central portion of the strain generating area of the silicon diaphragm, and a peripheral portion of the strain generating area at a target position centered on the central diffusion gauge. An outer diffusion gauge and a pseudo diffusion layer provided around the respective diffusion gauges and having an area sufficiently larger than the gauge area are provided, and the respective diffusion gauges are arranged in a row, and the outer diffusion gauge and the central diffusion layer are arranged. A pressure sensor characterized in that the gauge is formed to have the same resistance value, and the outer diffusion gauge and the central diffusion gauge are bridge-connected.
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JP1990066890U JPH085570Y2 (en) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | Pressure sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1990066890U JPH085570Y2 (en) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | Pressure sensor |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0425256U JPH0425256U (en) | 1992-02-28 |
JPH085570Y2 true JPH085570Y2 (en) | 1996-02-14 |
Family
ID=31599986
Family Applications (1)
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JP1990066890U Expired - Fee Related JPH085570Y2 (en) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | Pressure sensor |
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JPS5710271A (en) * | 1980-06-23 | 1982-01-19 | Fuji Electric Co Ltd | Semiconductor pressure converter |
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- 1990-06-25 JP JP1990066890U patent/JPH085570Y2/en not_active Expired - Fee Related
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