JPH09250962A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH09250962A JPH09250962A JP5957896A JP5957896A JPH09250962A JP H09250962 A JPH09250962 A JP H09250962A JP 5957896 A JP5957896 A JP 5957896A JP 5957896 A JP5957896 A JP 5957896A JP H09250962 A JPH09250962 A JP H09250962A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】無圧時の電気的特性を正確に測定できる半導体
装置を提供する。 【解決手段】半導体シリコン基板１は中央にダイヤフラ
ム２を備えている。圧力検出用抵抗たるピエゾ抵抗素子
３ａ〜３ｄはダイヤフラム２上に形成されている。ダイ
ヤフラム２に圧力が印加されるとダイヤフラム２が撓
み、ピエゾ抵抗素子３ａ〜３ｄの抵抗値はダイヤフラム
２の撓み量に比例して変動する。測定用抵抗４ａ〜４ｄ
は、ピエゾ抵抗素子３ａ〜３ｄと同等のプロセス条件及
び抵抗値で、ダイヤフラム２外の半導体シリコン基板１
上に形成されており、ピエゾ抵抗素子３ａ〜３ｄと測定
用抵抗４ａ〜４ｄの電気的特性は等しくなっている。こ
こで、ダイヤフラム２外の半導体シリコン基板１は撓む
ことがないので、測定用抵抗４ａ〜４ｄの電気的特性を
測定することによって、無圧時に於けるピエゾ抵抗素子
３ａ〜３ｄの電気的特性を正確に把握することができ
る。
装置を提供する。 【解決手段】半導体シリコン基板１は中央にダイヤフラ
ム２を備えている。圧力検出用抵抗たるピエゾ抵抗素子
３ａ〜３ｄはダイヤフラム２上に形成されている。ダイ
ヤフラム２に圧力が印加されるとダイヤフラム２が撓
み、ピエゾ抵抗素子３ａ〜３ｄの抵抗値はダイヤフラム
２の撓み量に比例して変動する。測定用抵抗４ａ〜４ｄ
は、ピエゾ抵抗素子３ａ〜３ｄと同等のプロセス条件及
び抵抗値で、ダイヤフラム２外の半導体シリコン基板１
上に形成されており、ピエゾ抵抗素子３ａ〜３ｄと測定
用抵抗４ａ〜４ｄの電気的特性は等しくなっている。こ
こで、ダイヤフラム２外の半導体シリコン基板１は撓む
ことがないので、測定用抵抗４ａ〜４ｄの電気的特性を
測定することによって、無圧時に於けるピエゾ抵抗素子
３ａ〜３ｄの電気的特性を正確に把握することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイヤフラム構造
を有する圧力検出用の半導体装置に関するものである。
を有する圧力検出用の半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ダイヤフラム構造を有する圧
力検出用の半導体装置としては、ダイヤフラム上に圧力
検出用のピエゾ抵抗素子を形成したものがある。この半
導体装置は、図４に示すように、シリコン単結晶基板１
と、シリコン単結晶基板１の裏面から異方性エッチング
によって形成された凹所９と、凹所９の天井部を構成す
るダイヤフラム２と、ダイヤフラム２上にイオン打ち込
み或いはイオン拡散によって形成された圧力検出用抵抗
としてのピエゾ抵抗素子３とを備えている。例えば、ダ
イヤフラム２上に４個のピエゾ抵抗素子３がホイートス
トンブリッジに接続されており、ホイートストンブリッ
ジに一定電流又は電圧を印加して、圧力を印加すること
によって発生したダイヤフラム２の撓み量に比例したピ
エゾ抵抗素子３の抵抗値の変化量を、電圧値の変化量と
して出力している。
力検出用の半導体装置としては、ダイヤフラム上に圧力
検出用のピエゾ抵抗素子を形成したものがある。この半
導体装置は、図４に示すように、シリコン単結晶基板１
と、シリコン単結晶基板１の裏面から異方性エッチング
によって形成された凹所９と、凹所９の天井部を構成す
るダイヤフラム２と、ダイヤフラム２上にイオン打ち込
み或いはイオン拡散によって形成された圧力検出用抵抗
としてのピエゾ抵抗素子３とを備えている。例えば、ダ
イヤフラム２上に４個のピエゾ抵抗素子３がホイートス
トンブリッジに接続されており、ホイートストンブリッ
ジに一定電流又は電圧を印加して、圧力を印加すること
によって発生したダイヤフラム２の撓み量に比例したピ
エゾ抵抗素子３の抵抗値の変化量を、電圧値の変化量と
して出力している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の半導体装置
では、半導体装置が半導体ウェハ上に形成された状態
で、半導体装置の無圧状態に於ける各特性を測定してお
り、図３に示すように、真空チャック１０を利用して、
凹所９内の圧力を減圧させることによって、半導体ウェ
ハ１１を真空チャック１０に吸着させた状態で各特性を
測定している。したがって、凹所９内の圧力が減圧され
ているので、ダイヤフラム２が下方に撓んで、ピエゾ抵
抗素子３の抵抗値が変化するために、半導体装置の無圧
状態における特性を測定することが難しいという問題点
があった。
では、半導体装置が半導体ウェハ上に形成された状態
で、半導体装置の無圧状態に於ける各特性を測定してお
り、図３に示すように、真空チャック１０を利用して、
凹所９内の圧力を減圧させることによって、半導体ウェ
ハ１１を真空チャック１０に吸着させた状態で各特性を
測定している。したがって、凹所９内の圧力が減圧され
ているので、ダイヤフラム２が下方に撓んで、ピエゾ抵
抗素子３の抵抗値が変化するために、半導体装置の無圧
状態における特性を測定することが難しいという問題点
があった。
【０００４】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
であり、無圧状態における各特性を正確に測定できる半
導体装置を提供することにある。
であり、無圧状態における各特性を正確に測定できる半
導体装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、ダイヤフラム構造を有する半導体シリ
コン基板と、ダイヤフラム上に形成された圧力検出用抵
抗と、圧力検出用抵抗と同等のプロセス条件及び抵抗値
でダイヤフラム外の半導体シリコン基板上に形成された
測定用抵抗とを備えているので、真空チャック等を利用
して半導体シリコン基板を固定しても、ダイヤフラム外
の半導体シリコン基板は撓むことがなく、測定用抵抗の
抵抗値の変動を無くすことができる。
達成するために、ダイヤフラム構造を有する半導体シリ
コン基板と、ダイヤフラム上に形成された圧力検出用抵
抗と、圧力検出用抵抗と同等のプロセス条件及び抵抗値
でダイヤフラム外の半導体シリコン基板上に形成された
測定用抵抗とを備えているので、真空チャック等を利用
して半導体シリコン基板を固定しても、ダイヤフラム外
の半導体シリコン基板は撓むことがなく、測定用抵抗の
抵抗値の変動を無くすことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。本実施形態の半導体装置は、図１に示す
ように、半導体シリコン基板１と、半導体シリコン基板
１の裏面から形成された凹所（図示せず）の天井部を構
成するダイヤフラム２と、ダイヤフラム２上に形成され
た圧力検出用抵抗としてのピエゾ抵抗素子３ａ〜３ｄ
と、ピエゾ抵抗素子３ａ〜３ｄと同等のプロセス条件及
び抵抗値でダイヤフラム２外の半導体シリコン基板１上
に形成された測定用抵抗４ａ〜４ｄと、リード線を接続
するために半導体シリコン基板１上に形成されたボンデ
ィングパッド５ａ〜５ｅと、測定用抵抗４ａ〜４ｄの抵
抗値を測定する際に計測器のプローブニードルを当接さ
せるための測定用パッド６ａ〜６ｅと、各抵抗及びパッ
ド間を接続するパターン配線７とを備えている。
して説明する。本実施形態の半導体装置は、図１に示す
ように、半導体シリコン基板１と、半導体シリコン基板
１の裏面から形成された凹所（図示せず）の天井部を構
成するダイヤフラム２と、ダイヤフラム２上に形成され
た圧力検出用抵抗としてのピエゾ抵抗素子３ａ〜３ｄ
と、ピエゾ抵抗素子３ａ〜３ｄと同等のプロセス条件及
び抵抗値でダイヤフラム２外の半導体シリコン基板１上
に形成された測定用抵抗４ａ〜４ｄと、リード線を接続
するために半導体シリコン基板１上に形成されたボンデ
ィングパッド５ａ〜５ｅと、測定用抵抗４ａ〜４ｄの抵
抗値を測定する際に計測器のプローブニードルを当接さ
せるための測定用パッド６ａ〜６ｅと、各抵抗及びパッ
ド間を接続するパターン配線７とを備えている。
【０００７】ここで、ピエゾ抵抗素子３ａ〜３ｄと測定
用抵抗４ａ〜４ｄとは、同等のプロセス条件及び抵抗値
で同時に形成されているので、両者の電気的特性は等し
くなっている。半導体ウェハ上に形成された半導体装置
の電気的特性を測定する際に、真空チャック等を用いて
半導体ウェハを固定しても、ダイヤフラム２外の半導体
シリコン基板１は撓まないので、ダイヤフラム２外に形
成された測定用抵抗４ａ〜４ｄの抵抗値は変化すること
がなく、測定用パッド６ａ〜６ｅに計測器のプローブニ
ードルを当接させることによって、測定用抵抗４ａ〜４
ｄの無圧状態における各特性を正確に測定することがで
きる。ここで、ピエゾ抵抗素子３ａ〜３ｄと測定用抵抗
４ａ〜４ｄの電気的特性が等しくなるように形成されて
いるので、測定用抵抗４ａ〜４ｄの無圧状態における電
気的特性を測定することによって、ピエゾ抵抗素子３ａ
〜３ｄの無圧状態における電気的特性を把握することが
できる。
用抵抗４ａ〜４ｄとは、同等のプロセス条件及び抵抗値
で同時に形成されているので、両者の電気的特性は等し
くなっている。半導体ウェハ上に形成された半導体装置
の電気的特性を測定する際に、真空チャック等を用いて
半導体ウェハを固定しても、ダイヤフラム２外の半導体
シリコン基板１は撓まないので、ダイヤフラム２外に形
成された測定用抵抗４ａ〜４ｄの抵抗値は変化すること
がなく、測定用パッド６ａ〜６ｅに計測器のプローブニ
ードルを当接させることによって、測定用抵抗４ａ〜４
ｄの無圧状態における各特性を正確に測定することがで
きる。ここで、ピエゾ抵抗素子３ａ〜３ｄと測定用抵抗
４ａ〜４ｄの電気的特性が等しくなるように形成されて
いるので、測定用抵抗４ａ〜４ｄの無圧状態における電
気的特性を測定することによって、ピエゾ抵抗素子３ａ
〜３ｄの無圧状態における電気的特性を把握することが
できる。
【０００８】例えば、図２に示すように、４個の測定用
抵抗４ａ〜４ｄをホイートストンブリッジに接続して、
定電流源９によって測定用抵抗４ａ〜４ｄに一定電流を
印加し、電圧計８を用いて測定用抵抗４ａ〜４ｄのオフ
セット電圧を測定することによって、ピエゾ抵抗素子３
ａ〜３ｄの無圧状態におけいるオフセット電圧を把握す
ることができる。
抵抗４ａ〜４ｄをホイートストンブリッジに接続して、
定電流源９によって測定用抵抗４ａ〜４ｄに一定電流を
印加し、電圧計８を用いて測定用抵抗４ａ〜４ｄのオフ
セット電圧を測定することによって、ピエゾ抵抗素子３
ａ〜３ｄの無圧状態におけいるオフセット電圧を把握す
ることができる。
【０００９】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明は、ダイ
ヤフラム構造を有する半導体シリコン基板と、ダイヤフ
ラム上に形成された圧力検出用抵抗と、圧力検出用抵抗
と同等のプロセス条件及び抵抗値でダイヤフラム外の半
導体シリコン基板上に形成された測定用抵抗とを備えて
おり、真空チャック等を利用して半導体シリコン基板を
固定しても、ダイヤフラム外の半導体シリコン基板は撓
むことがなく、測定用抵抗の抵抗値の変動を無くすこと
ができ、無圧状態における測定用抵抗、即ち、圧力検出
用抵抗の電気的特性を正確に測定できるという効果があ
る。
ヤフラム構造を有する半導体シリコン基板と、ダイヤフ
ラム上に形成された圧力検出用抵抗と、圧力検出用抵抗
と同等のプロセス条件及び抵抗値でダイヤフラム外の半
導体シリコン基板上に形成された測定用抵抗とを備えて
おり、真空チャック等を利用して半導体シリコン基板を
固定しても、ダイヤフラム外の半導体シリコン基板は撓
むことがなく、測定用抵抗の抵抗値の変動を無くすこと
ができ、無圧状態における測定用抵抗、即ち、圧力検出
用抵抗の電気的特性を正確に測定できるという効果があ
る。
【図１】本実施形態の半導体装置を示す上面図である。
【図２】同上の半導体装置のオフセット電圧測定方法を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図３】従来の半導体装置を真空チャック上に配置した
状態を示す説明図である。
状態を示す説明図である。
【図４】同上の半導体装置を示す断面図である。
１ 半導体シリコン基板 ２ ダイヤフラム ３ａ〜３ｄ ピエゾ抵抗素子 ４ａ〜４ｄ 測定用抵抗
Claims (1)
- 【請求項１】ダイヤフラム構造を有する半導体シリコン
基板と、前記ダイヤフラム上に形成された圧力検出用抵
抗と、前記圧力検出用抵抗と同等のプロセス条件及び抵
抗値で前記ダイヤフラム外の前記半導体シリコン基板上
に形成された測定用抵抗とを備えて成ることを特徴とす
る半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5957896A JPH09250962A (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5957896A JPH09250962A (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09250962A true JPH09250962A (ja) | 1997-09-22 |
Family
ID=13117261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5957896A Withdrawn JPH09250962A (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09250962A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2007052335A1 (ja) * | 2005-11-01 | 2009-04-30 | 株式会社日立製作所 | 半導体圧力センサ |
-
1996
- 1996-03-15 JP JP5957896A patent/JPH09250962A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2007052335A1 (ja) * | 2005-11-01 | 2009-04-30 | 株式会社日立製作所 | 半導体圧力センサ |
| US8304847B2 (en) | 2005-11-01 | 2012-11-06 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor pressure sensor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030603 |