JPH10144934A - 半導体圧力センサ及びその製造方法 - Google Patents
半導体圧力センサ及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH10144934A JPH10144934A JP30138396A JP30138396A JPH10144934A JP H10144934 A JPH10144934 A JP H10144934A JP 30138396 A JP30138396 A JP 30138396A JP 30138396 A JP30138396 A JP 30138396A JP H10144934 A JPH10144934 A JP H10144934A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- semiconductor pressure
- pressure sensor
- groove
- etching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 サイズが大きくなることなく、感度を向上さ
せることのできる半導体圧力センサ及びその製造方法を
提供する。 【解決手段】 （１１０）単結晶シリコン基板１の一主
表面に不純物をIon注入及びアニールすることによりピ
エゾ抵抗素子２を形成し、（１１０）単結晶シリコン基
板１の二主表面の略中央部をＫＯＨ水溶液等のアルカリ
系のエッチャントを用いてエッチングを行うことにより
ダイアフラム１ａと支持部１ｂとを形成する。そして、
（１１０）単結晶シリコン基板１の二主表面側のダイア
フラム１ａの略中央部に、開口部７が形成されたシリコ
ン窒化膜６をマスクとしてＫＯＨ水溶液等のアルカリ系
のエッチャントを用いてエッチングを行うことにより溝
部８を形成する。
せることのできる半導体圧力センサ及びその製造方法を
提供する。 【解決手段】 （１１０）単結晶シリコン基板１の一主
表面に不純物をIon注入及びアニールすることによりピ
エゾ抵抗素子２を形成し、（１１０）単結晶シリコン基
板１の二主表面の略中央部をＫＯＨ水溶液等のアルカリ
系のエッチャントを用いてエッチングを行うことにより
ダイアフラム１ａと支持部１ｂとを形成する。そして、
（１１０）単結晶シリコン基板１の二主表面側のダイア
フラム１ａの略中央部に、開口部７が形成されたシリコ
ン窒化膜６をマスクとしてＫＯＨ水溶液等のアルカリ系
のエッチャントを用いてエッチングを行うことにより溝
部８を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体圧力センサ
及びその製造方法に関するものである。
及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図９は、従来例に係る半導体圧力センサ
の製造工程を示す略断面図である。先ず、厚さが約３０
０μｍの単結晶シリコン基板１０の一主表面に、所定形
状にパターニングされたフォトレジスト（図示せず）を
マスクとしてボロン（Ｂ）等の不純物をイオン注入及び
アニールを行うことにより、圧電変換素子としてのピエ
ゾ抵抗素子２を形成し、プラズマアッシング等によりフ
ォトレジストを除去した後、単結晶シリコン基板１０の
両面に、熱酸化等によりシリコン酸化膜３を形成し、シ
リコン酸化膜３上に減圧ＣＶＤ法等によりシリコン窒化
膜４を形成する。
の製造工程を示す略断面図である。先ず、厚さが約３０
０μｍの単結晶シリコン基板１０の一主表面に、所定形
状にパターニングされたフォトレジスト（図示せず）を
マスクとしてボロン（Ｂ）等の不純物をイオン注入及び
アニールを行うことにより、圧電変換素子としてのピエ
ゾ抵抗素子２を形成し、プラズマアッシング等によりフ
ォトレジストを除去した後、単結晶シリコン基板１０の
両面に、熱酸化等によりシリコン酸化膜３を形成し、シ
リコン酸化膜３上に減圧ＣＶＤ法等によりシリコン窒化
膜４を形成する。
【０００３】次に、シリコン窒化膜４上にフォトレジス
ト（図示せず）を塗布し、露光，現像を行うことによ
り、単結晶シリコン基板１０の二主表面に形成されたフ
ォトレジストに開口部（図示せず）を形成し、開口部が
形成されたフォトレジストをマスクとしてシリコン窒化
膜４及びシリコン酸化膜３のエッチングを行うことによ
り開口部５を形成し、プラズマアッシング等によりフォ
トレジストを除去する（図９（ａ））。
ト（図示せず）を塗布し、露光，現像を行うことによ
り、単結晶シリコン基板１０の二主表面に形成されたフ
ォトレジストに開口部（図示せず）を形成し、開口部が
形成されたフォトレジストをマスクとしてシリコン窒化
膜４及びシリコン酸化膜３のエッチングを行うことによ
り開口部５を形成し、プラズマアッシング等によりフォ
トレジストを除去する（図９（ａ））。
【０００４】続いて、開口部５が形成されたシリコン窒
化膜４をマスクとして水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液
等のアルカリ系のエッチャントを用いて単結晶シリコン
基板１０の異方性エッチングを行うことにより、凹部を
形成して厚さが約３０μｍのダイアフラム１ａと支持部
１ｂとを形成し（図９（ｂ））、エッチングにより単結
晶シリコン基板１０の二主表面に形成されたシリコン窒
化膜４及びシリコン酸化膜３を除去する。
化膜４をマスクとして水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液
等のアルカリ系のエッチャントを用いて単結晶シリコン
基板１０の異方性エッチングを行うことにより、凹部を
形成して厚さが約３０μｍのダイアフラム１ａと支持部
１ｂとを形成し（図９（ｂ））、エッチングにより単結
晶シリコン基板１０の二主表面に形成されたシリコン窒
化膜４及びシリコン酸化膜３を除去する。
【０００５】次に、所定形状にパターニングされたフォ
トレジスト（図示せず）をマスクとしてピエゾ抵抗素子
２上のシリコン酸化膜３及び窒化シリコン膜４のエッチ
ングを行うことにより、コンタクトホール１１を形成し
（図９（ｃ））、コンタクトホール１１を埋め込むよう
にアルミニウム（Ａｌ）等から成る配線層１２を形成す
る（図９（ｄ））。
トレジスト（図示せず）をマスクとしてピエゾ抵抗素子
２上のシリコン酸化膜３及び窒化シリコン膜４のエッチ
ングを行うことにより、コンタクトホール１１を形成し
（図９（ｃ））、コンタクトホール１１を埋め込むよう
にアルミニウム（Ａｌ）等から成る配線層１２を形成す
る（図９（ｄ））。
【０００６】最後に、支持部１ｂに中央部に貫通孔１３
ａを有して成る厚みが約１ｍｍのガラス台座１３を接合
して半導体圧力センサを製造する（図９（ｅ））。
ａを有して成る厚みが約１ｍｍのガラス台座１３を接合
して半導体圧力センサを製造する（図９（ｅ））。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な構成の半導体圧力センサにおいては、必要な出力を得
るためにはダイアフラム１ａの厚み（Ｄ）及びサイズ
（Ｌ）を調整する必要があり、低圧を測定（感度を向
上）するためには、ダイアフラム１ａの厚み（Ｄ）を薄
くし、ダイアフラム１ａのサイズ（Ｌ）を大きくする必
要がある。
な構成の半導体圧力センサにおいては、必要な出力を得
るためにはダイアフラム１ａの厚み（Ｄ）及びサイズ
（Ｌ）を調整する必要があり、低圧を測定（感度を向
上）するためには、ダイアフラム１ａの厚み（Ｄ）を薄
くし、ダイアフラム１ａのサイズ（Ｌ）を大きくする必
要がある。
【０００８】また、必要なダイアフラム１ａのサイズを
得るためには、単結晶シリコン基板１０の厚みに応じた
サイドエッチ量（ｌ）を考慮し、さらにパッケージ本体
に実装する際に必要なガラス台座１３との貼りしろ
（Ａ）も確保する必要がある。
得るためには、単結晶シリコン基板１０の厚みに応じた
サイドエッチ量（ｌ）を考慮し、さらにパッケージ本体
に実装する際に必要なガラス台座１３との貼りしろ
（Ａ）も確保する必要がある。
【０００９】更に、パッケージ本体からガラス台座１３
へ、ガラス台座１３からピエゾ抵抗素子２へと影響を及
ぼす熱膨張率の違いによるストレスを緩和するために
は、単結晶シリコン基板１０の厚みができるだけ厚い方
が望ましく、結果的に、感度を向上させるためにはどう
してもチップサイズが大きくなってしまうという問題が
あった。
へ、ガラス台座１３からピエゾ抵抗素子２へと影響を及
ぼす熱膨張率の違いによるストレスを緩和するために
は、単結晶シリコン基板１０の厚みができるだけ厚い方
が望ましく、結果的に、感度を向上させるためにはどう
してもチップサイズが大きくなってしまうという問題が
あった。
【００１０】本発明は、上記の点に鑑みて成されたもの
であり、その目的とするところは、サイズが大きくなる
ことなく、感度を向上させることのできる半導体圧力セ
ンサ及びその製造方法を提供することにある。
であり、その目的とするところは、サイズが大きくなる
ことなく、感度を向上させることのできる半導体圧力セ
ンサ及びその製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
薄肉部より成るダイアフラムと、該ダイアフラムを支持
して成る支持部と、前記ダイアフラム上に形成され、圧
力変化を電気的性質に変換する圧電変換素子とを有して
成る半導体圧力センサにおいて、前記ダイアフラムの略
中央部に溝部を有することを特徴とするものである。
薄肉部より成るダイアフラムと、該ダイアフラムを支持
して成る支持部と、前記ダイアフラム上に形成され、圧
力変化を電気的性質に変換する圧電変換素子とを有して
成る半導体圧力センサにおいて、前記ダイアフラムの略
中央部に溝部を有することを特徴とするものである。
【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の半
導体圧力センサにおいて、前記溝部を複数個設けたこと
を特徴とするものである。
導体圧力センサにおいて、前記溝部を複数個設けたこと
を特徴とするものである。
【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２記載の半導体圧力センサにおいて、前記溝部を前
記圧電変換素子に対して対称となるように配置したこと
を特徴とするものである。
求項２記載の半導体圧力センサにおいて、前記溝部を前
記圧電変換素子に対して対称となるように配置したこと
を特徴とするものである。
【００１４】請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求
項３記載の半導体圧力センサにおいて、前記ダイアフラ
ムにおける前記圧電変換素子を形成した面と異なる面
に、前記溝部を形成したことを特徴とするものである。
項３記載の半導体圧力センサにおいて、前記ダイアフラ
ムにおける前記圧電変換素子を形成した面と異なる面
に、前記溝部を形成したことを特徴とするものである。
【００１５】請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求
項４記載の半導体圧力センサにおいて、前記ダイアフラ
ムにおける前記圧電変換素子を形成した面に、前記溝部
を形成したことを特徴とするものである。
項４記載の半導体圧力センサにおいて、前記ダイアフラ
ムにおける前記圧電変換素子を形成した面に、前記溝部
を形成したことを特徴とするものである。
【００１６】請求項６記載の発明は、単結晶シリコン基
板の一方の面の略中央部をエッチングすることにより薄
肉部より成るダイアフラムと該ダイアフラムを支持して
成る支持部とを形成し、前記ダイアフラム上に圧力変化
を電気的性質に変換する圧電変換素子を形成して成る半
導体圧力センサの製造方法において、前記ダイアフラム
の略中央部にエッチングを行うことにより溝部を形成し
たことを特徴とするものである。
板の一方の面の略中央部をエッチングすることにより薄
肉部より成るダイアフラムと該ダイアフラムを支持して
成る支持部とを形成し、前記ダイアフラム上に圧力変化
を電気的性質に変換する圧電変換素子を形成して成る半
導体圧力センサの製造方法において、前記ダイアフラム
の略中央部にエッチングを行うことにより溝部を形成し
たことを特徴とするものである。
【００１７】請求項７記載の発明は、請求項６記載の半
導体圧力センサの製造方法において、前記ダイアフラム
における前記圧電変換素子を形成した面と異なる面に、
前記ダイアフラムの形成の際に、同時に前記溝部を形成
するようにしたことを特徴とするものである。
導体圧力センサの製造方法において、前記ダイアフラム
における前記圧電変換素子を形成した面と異なる面に、
前記ダイアフラムの形成の際に、同時に前記溝部を形成
するようにしたことを特徴とするものである。
【００１８】請求項８記載の発明は、請求項６または請
求項７記載の半導体圧力センサの製造方法において、前
記溝部を、アルカリ系のエッチャントを用いたウェット
エッチングにより形成するようにしたことを特徴とする
ものである。
求項７記載の半導体圧力センサの製造方法において、前
記溝部を、アルカリ系のエッチャントを用いたウェット
エッチングにより形成するようにしたことを特徴とする
ものである。
【００１９】請求項９記載の発明は、請求項６または請
求項７記載の半導体圧力センサの製造方法において、前
記溝部を、ＲＩＥにより形成するようにしたことを特徴
とするものである。
求項７記載の半導体圧力センサの製造方法において、前
記溝部を、ＲＩＥにより形成するようにしたことを特徴
とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面に基づき説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係る半導体圧力センサの製造工程を示す略断面図であ
り、図２は、本実施形態に係る半導体圧力センサの裏面
から見た状態を示す略平面図である。先ず、厚さが約３
００μｍの（１１０）単結晶シリコン基板１の一主表面
に、所定形状にパターニングされたフォトレジスト（図
示せず）をマスクとしてボロン（Ｂ）等の不純物をイオ
ン注入及びアニールを行うことにより、圧電変換素子と
してのピエゾ抵抗素子２を形成し、プラズマアッシング
等によりフォトレジストを除去した後、（１１０）単結
晶シリコン基板１の両面に、熱酸化等によりシリコン酸
化膜３を形成し、シリコン酸化膜３上に減圧ＣＶＤ法等
によりシリコン窒化膜４を形成する。
て図面に基づき説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係る半導体圧力センサの製造工程を示す略断面図であ
り、図２は、本実施形態に係る半導体圧力センサの裏面
から見た状態を示す略平面図である。先ず、厚さが約３
００μｍの（１１０）単結晶シリコン基板１の一主表面
に、所定形状にパターニングされたフォトレジスト（図
示せず）をマスクとしてボロン（Ｂ）等の不純物をイオ
ン注入及びアニールを行うことにより、圧電変換素子と
してのピエゾ抵抗素子２を形成し、プラズマアッシング
等によりフォトレジストを除去した後、（１１０）単結
晶シリコン基板１の両面に、熱酸化等によりシリコン酸
化膜３を形成し、シリコン酸化膜３上に減圧ＣＶＤ法等
によりシリコン窒化膜４を形成する。
【００２１】次に、シリコン窒化膜４上にフォトレジス
ト（図示せず）を塗布し、露光，現像を行うことによ
り、（１１０）単結晶シリコン基板１の二主表面に形成
されたフォトレジストに開口部（図示せず）を形成し、
開口部が形成されたフォトレジストをマスクとしてシリ
コン窒化膜４及びシリコン酸化膜３のエッチングを行う
ことにより開口部５を形成し、プラズマアッシング等に
よりフォトレジストを除去する（図１（ａ））。
ト（図示せず）を塗布し、露光，現像を行うことによ
り、（１１０）単結晶シリコン基板１の二主表面に形成
されたフォトレジストに開口部（図示せず）を形成し、
開口部が形成されたフォトレジストをマスクとしてシリ
コン窒化膜４及びシリコン酸化膜３のエッチングを行う
ことにより開口部５を形成し、プラズマアッシング等に
よりフォトレジストを除去する（図１（ａ））。
【００２２】なお、シリコン酸化膜３及びシリコン窒化
膜４のエッチング方法の一例としては、四弗化炭素（Ｃ
Ｆ4）のガスプラズマ中でフッ素ラジカルでエッチング
を行う方法がある。
膜４のエッチング方法の一例としては、四弗化炭素（Ｃ
Ｆ4）のガスプラズマ中でフッ素ラジカルでエッチング
を行う方法がある。
【００２３】続いて、開口部５が形成されたシリコン窒
化膜４をマスクとして水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液
等のアルカリ系のエッチャントを用いて（１１０）単結
晶シリコン基板１の異方性エッチングを行うことによ
り、凹部を形成して厚さが約３０μｍのダイアフラム１
ａと支持部１ｂとを形成し（図１（ｂ））、エッチング
により（１１０）単結晶シリコン基板１の二主表面に形
成されたシリコン窒化膜４及びシリコン酸化膜３を除去
する（図１（ｃ））。
化膜４をマスクとして水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液
等のアルカリ系のエッチャントを用いて（１１０）単結
晶シリコン基板１の異方性エッチングを行うことによ
り、凹部を形成して厚さが約３０μｍのダイアフラム１
ａと支持部１ｂとを形成し（図１（ｂ））、エッチング
により（１１０）単結晶シリコン基板１の二主表面に形
成されたシリコン窒化膜４及びシリコン酸化膜３を除去
する（図１（ｃ））。
【００２４】次に、減圧ＣＶＤ法等により（１１０）単
結晶シリコン基板１の二主表面にシリコン窒化膜６を形
成し、シリコン窒化膜６上にフォトレジスト（図示せ
ず）を塗布し、露光，現像を行うことによりフォトレジ
ストに開口部（図示せず）を形成する。
結晶シリコン基板１の二主表面にシリコン窒化膜６を形
成し、シリコン窒化膜６上にフォトレジスト（図示せ
ず）を塗布し、露光，現像を行うことによりフォトレジ
ストに開口部（図示せず）を形成する。
【００２５】そして、開口部が形成されたフォトレジス
トをマスクとしてシリコン窒化膜６のエッチングを行う
ことにより、ダイアフラム１ａの略中央部のシリコン窒
化膜６に開口部７を形成し、プラズマアッシング等によ
りフォトレジストを除去し、開口部７が形成されたシリ
コン窒化膜６をマスクとしてＫＯＨ水溶液等のアルカリ
系のエッチャントを用いて（１１０）単結晶シリコン基
板１の異方性エッチングを行うことにより、ダイアフラ
ム１ａの略中央部に溝部８を形成する（図１（ｄ））。
なお、この時のエッチングは、エッチング孔内が全て
（１１１）面で形成されるようになった時点でストップ
する。
トをマスクとしてシリコン窒化膜６のエッチングを行う
ことにより、ダイアフラム１ａの略中央部のシリコン窒
化膜６に開口部７を形成し、プラズマアッシング等によ
りフォトレジストを除去し、開口部７が形成されたシリ
コン窒化膜６をマスクとしてＫＯＨ水溶液等のアルカリ
系のエッチャントを用いて（１１０）単結晶シリコン基
板１の異方性エッチングを行うことにより、ダイアフラ
ム１ａの略中央部に溝部８を形成する（図１（ｄ））。
なお、この時のエッチングは、エッチング孔内が全て
（１１１）面で形成されるようになった時点でストップ
する。
【００２６】最後に、ピエゾ抵抗素子２上のシリコン酸
化膜３及び窒化シリコン膜４に、エッチングにより開口
部（図示せず）を形成し、前記開口部を埋め込むように
アルミニウム（Ａｌ）等から成る配線層（図示せず）を
形成し、支持部１ｂに厚みが約１ｍｍのガラス台座（図
示せず）を接合する。
化膜３及び窒化シリコン膜４に、エッチングにより開口
部（図示せず）を形成し、前記開口部を埋め込むように
アルミニウム（Ａｌ）等から成る配線層（図示せず）を
形成し、支持部１ｂに厚みが約１ｍｍのガラス台座（図
示せず）を接合する。
【００２７】なお、配線層の形成方法の一例としては、
ターゲットにアルミニウム（Ａｌ）を用いてスパッタリ
ングを行うことによりアルミニウム層を形成し、フォト
リソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて所定形状
にパターニングすることにより形成する方法がある。
ターゲットにアルミニウム（Ａｌ）を用いてスパッタリ
ングを行うことによりアルミニウム層を形成し、フォト
リソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて所定形状
にパターニングすることにより形成する方法がある。
【００２８】従って、本実施形態においては、ダイアフ
ラム１ａの略中央部に溝部８を形成したので、従来に比
べて応力による歪みが大きくなり、ダイアフラム１ａの
厚みを薄くしたり、ダイアフラム１ａのサイズを大きく
したりすることなく、出力感度を向上させることができ
る。
ラム１ａの略中央部に溝部８を形成したので、従来に比
べて応力による歪みが大きくなり、ダイアフラム１ａの
厚みを薄くしたり、ダイアフラム１ａのサイズを大きく
したりすることなく、出力感度を向上させることができ
る。
【００２９】なお、本実施形態においては、ＫＯＨ水溶
液等のアルカリ系のエッチャントを用いて異方性エッチ
ングを行うことにより溝部８を形成するようにしたが、
これに限定される必要はなく、例えば、ＲＩＥ（Reacti
ve Ion Etching）により溝部８を形成するようにして
も良く、この場合、溝部８の深さを所望の値に設定する
ことができる。
液等のアルカリ系のエッチャントを用いて異方性エッチ
ングを行うことにより溝部８を形成するようにしたが、
これに限定される必要はなく、例えば、ＲＩＥ（Reacti
ve Ion Etching）により溝部８を形成するようにして
も良く、この場合、溝部８の深さを所望の値に設定する
ことができる。
【００３０】また、本実施形態においては、（１１０）
単結晶シリコン基板１のピエゾ抵抗素子２を形成した面
と異なる面に溝部８を形成するようにしたが、これに限
定される必要はなく、例えば、図３に示すように、（１
１０）単結晶シリコン基板１のピエゾ抵抗素子２を形成
した面に、ＫＯＨ水溶液等のアルカリ系のエッチャント
を用いて異方性エッチングを行うことにより溝部８を形
成したり、図４に示すように、（１１０）単結晶シリコ
ン基板１のピエゾ抵抗素子２を形成した面に、ＲＩＥに
より溝部８を形成するようにしても良い。図３に示す半
導体圧力センサの場合、ダイアフラム１ａの形成の際の
エッチングと同時に溝部８を形成することができ、工程
数を増やすことなく半導体圧力センサを製造することが
できる。また、ダイヤフラム１ａの両面に溝部８を形成
するようにしても良い。
単結晶シリコン基板１のピエゾ抵抗素子２を形成した面
と異なる面に溝部８を形成するようにしたが、これに限
定される必要はなく、例えば、図３に示すように、（１
１０）単結晶シリコン基板１のピエゾ抵抗素子２を形成
した面に、ＫＯＨ水溶液等のアルカリ系のエッチャント
を用いて異方性エッチングを行うことにより溝部８を形
成したり、図４に示すように、（１１０）単結晶シリコ
ン基板１のピエゾ抵抗素子２を形成した面に、ＲＩＥに
より溝部８を形成するようにしても良い。図３に示す半
導体圧力センサの場合、ダイアフラム１ａの形成の際の
エッチングと同時に溝部８を形成することができ、工程
数を増やすことなく半導体圧力センサを製造することが
できる。また、ダイヤフラム１ａの両面に溝部８を形成
するようにしても良い。
【００３１】また、上述の実施形態においては、基板と
して（１１０）単結晶シリコン基板１を用いたが、これ
に限定される必要はなく、例えば（１００）単結晶シリ
コン基板を用いても良い。このとき、（１１０）単結晶
シリコン基板１を用いた場合には、ピエゾ抵抗素子２は
ダイアフラム１ａと支持部１ｂとの境界部分に２つとダ
イアフラム１ａの略中心部分に２つ形成され、図５に示
すように、（１００）単結晶シリコン基板９を用いた場
合には、ピエゾ抵抗素子２はダイアフラム１ａと支持部
１ｂとの境界部分に２つとダイアフラム１ａの周辺部分
に２つ形成されることになる。
して（１１０）単結晶シリコン基板１を用いたが、これ
に限定される必要はなく、例えば（１００）単結晶シリ
コン基板を用いても良い。このとき、（１１０）単結晶
シリコン基板１を用いた場合には、ピエゾ抵抗素子２は
ダイアフラム１ａと支持部１ｂとの境界部分に２つとダ
イアフラム１ａの略中心部分に２つ形成され、図５に示
すように、（１００）単結晶シリコン基板９を用いた場
合には、ピエゾ抵抗素子２はダイアフラム１ａと支持部
１ｂとの境界部分に２つとダイアフラム１ａの周辺部分
に２つ形成されることになる。
【００３２】また、本実施形態においては、溝部８を１
つ形成する場合について説明したが、これに限定される
必要はなく、２つ以上の溝部８を形成するようにしても
良く、例えば、図６に示すように溝部８を３つ形成した
り、図７に示すように溝部８を４つ形成するようにして
も良く、これによりさらに出力感度を向上させることが
できる。このとき、図６に示す半導体圧力センサでは、
溝部８が直列に並んでいる方向に対する応力を強くする
ことができ、溝部８の配置により、所定方向の応力を強
めることができる。更に、１つの大きな溝部８を形成す
るよりも、複数の小さな溝部８を形成する方が、溝部８
の深さが浅くなり、ダイヤフラム１ａの厚みをあまり薄
くすることなく出力感度を向上させることができる。
つ形成する場合について説明したが、これに限定される
必要はなく、２つ以上の溝部８を形成するようにしても
良く、例えば、図６に示すように溝部８を３つ形成した
り、図７に示すように溝部８を４つ形成するようにして
も良く、これによりさらに出力感度を向上させることが
できる。このとき、図６に示す半導体圧力センサでは、
溝部８が直列に並んでいる方向に対する応力を強くする
ことができ、溝部８の配置により、所定方向の応力を強
めることができる。更に、１つの大きな溝部８を形成す
るよりも、複数の小さな溝部８を形成する方が、溝部８
の深さが浅くなり、ダイヤフラム１ａの厚みをあまり薄
くすることなく出力感度を向上させることができる。
【００３３】更に、図６，図７においては、同一形状の
溝部８を複数形成する場合について示しているが、これ
に限定される必要はなく、例えば図８に示すように、異
なる形状の溝部８を形成するようにしても良い。このと
き、図８においては長方形の溝部８を形成しているの
で、正方形の溝部８よりもさらに浅い溝部８を形成する
ことができる。
溝部８を複数形成する場合について示しているが、これ
に限定される必要はなく、例えば図８に示すように、異
なる形状の溝部８を形成するようにしても良い。このと
き、図８においては長方形の溝部８を形成しているの
で、正方形の溝部８よりもさらに浅い溝部８を形成する
ことができる。
【００３４】
【発明の効果】請求項１または請求項４乃至請求項６記
載の発明は、薄肉部より成るダイアフラムと、ダイアフ
ラムを支持して成る支持部と、ダイアフラム上に形成さ
れ、圧力変化を電気的性質に変換する圧電変換素子とを
有して成る半導体圧力センサにおいて、ダイアフラムの
略中央部に溝部を有するので、応力による歪みが大きく
なり、ダイアフラムの厚みを薄くしたり、ダイアフラム
のサイズを大きくしたりすることなく、出力感度を向上
させることができ、サイズが大きくなることなく、出力
感度を向上させることのできる半導体圧力センサ及びそ
の製造方法を提供することができた。
載の発明は、薄肉部より成るダイアフラムと、ダイアフ
ラムを支持して成る支持部と、ダイアフラム上に形成さ
れ、圧力変化を電気的性質に変換する圧電変換素子とを
有して成る半導体圧力センサにおいて、ダイアフラムの
略中央部に溝部を有するので、応力による歪みが大きく
なり、ダイアフラムの厚みを薄くしたり、ダイアフラム
のサイズを大きくしたりすることなく、出力感度を向上
させることができ、サイズが大きくなることなく、出力
感度を向上させることのできる半導体圧力センサ及びそ
の製造方法を提供することができた。
【００３５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の半
導体圧力センサにおいて、溝部を複数個設けたので、さ
らに出力感度を向上させることができる。
導体圧力センサにおいて、溝部を複数個設けたので、さ
らに出力感度を向上させることができる。
【００３６】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２記載の半導体圧力センサにおいて、溝部を圧電変
換素子に対して対称となるように配置したので、所定方
向の感度を向上させることができる。
求項２記載の半導体圧力センサにおいて、溝部を圧電変
換素子に対して対称となるように配置したので、所定方
向の感度を向上させることができる。
【００３７】請求項７記載の発明は、請求項６記載の半
導体圧力センサの製造方法において、ダイアフラムにお
ける圧電変換素子を形成した面と異なる面に、ダイアフ
ラムの形成の際に、同時に溝部を形成するようにしたの
で、工程数が増加することなく出力感度を向上させるこ
とができる。
導体圧力センサの製造方法において、ダイアフラムにお
ける圧電変換素子を形成した面と異なる面に、ダイアフ
ラムの形成の際に、同時に溝部を形成するようにしたの
で、工程数が増加することなく出力感度を向上させるこ
とができる。
【００３８】請求項８記載の発明は、請求項６または請
求項７記載の半導体圧力センサの製造方法において、溝
部をアルカリ系のエッチャントを用いたウェットエッチ
ングにより形成するようにしたので、安価に溝部８を形
成することができる。
求項７記載の半導体圧力センサの製造方法において、溝
部をアルカリ系のエッチャントを用いたウェットエッチ
ングにより形成するようにしたので、安価に溝部８を形
成することができる。
【００３９】請求項９記載の発明は、請求項６または請
求項７記載の半導体圧力センサの製造方法において、溝
部をＲＩＥにより形成するようにしたので、溝部の深さ
を所望の値に設定することができる。
求項７記載の半導体圧力センサの製造方法において、溝
部をＲＩＥにより形成するようにしたので、溝部の深さ
を所望の値に設定することができる。
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体圧力センサの
製造工程を示す略断面図である。
製造工程を示す略断面図である。
【図２】本実施形態に係る半導体圧力センサの裏面から
見た状態を示す略平面図である。
見た状態を示す略平面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る半導体圧力センサ
を示す略断面図である。
を示す略断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る半導体圧力センサ
を示す略断面図である。
を示す略断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る半導体圧力センサ
の裏面から見た状態を示す略平面図である。
の裏面から見た状態を示す略平面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る半導体圧力センサ
の裏面から見た状態を示す略平面図である。
の裏面から見た状態を示す略平面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る半導体圧力センサ
の裏面から見た状態を示す略平面図である。
の裏面から見た状態を示す略平面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る半導体圧力センサ
の裏面から見た状態を示す略平面図である。
の裏面から見た状態を示す略平面図である。
【図９】従来例に係る半導体圧力センサの製造工程を示
す略断面図である。
す略断面図である。
１ （１１０）単結晶シリコン基板 １ａ ダイアフラム １ｂ 支持部 ２ ピエゾ抵抗素子 ３ シリコン酸化膜 ４ シリコン窒化膜 ５ 開口部 ６ シリコン窒化膜 ７ 開口部 ８ 溝部 ９ （１００）単結晶シリコン基板 １０ 単結晶シリコン基板 １１ コンタクトホール １２ 配線層 １３ ガラス台座 １３ａ 貫通孔
Claims (9)
- 【請求項１】 薄肉部より成るダイアフラムと、該ダイ
アフラムを支持して成る支持部と、前記ダイアフラム上
に形成され、圧力変化を電気的性質に変換する圧電変換
素子とを有して成る半導体圧力センサにおいて、前記ダ
イアフラムの略中央部に溝部を有することを特徴とする
半導体圧力センサ。 - 【請求項２】 前記溝部を複数個設けたことを特徴とす
る請求項１記載の半導体圧力センサ。 - 【請求項３】 前記溝部を前記圧電変換素子に対して対
称となるように配置したことを特徴とする請求項１また
は請求項２記載の半導体圧力センサ。 - 【請求項４】 前記ダイアフラムにおける前記圧電変換
素子を形成した面と異なる面に、前記溝部を形成したこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の半導体圧力
センサ。 - 【請求項５】 前記ダイアフラムにおける前記圧電変換
素子を形成した面に、前記溝部を形成したことを特徴と
する請求項１乃至請求項４記載の半導体圧力センサ。 - 【請求項６】 単結晶シリコン基板の一方の面の略中央
部をエッチングすることにより薄肉部より成るダイアフ
ラムと該ダイアフラムを支持して成る支持部とを形成
し、前記ダイアフラム上に圧力変化を電気的性質に変換
する圧電変換素子を形成して成る半導体圧力センサの製
造方法において、前記ダイアフラムの略中央部にエッチ
ングを行うことにより溝部を形成したことを特徴とする
半導体圧力センサの製造方法。 - 【請求項７】 前記ダイアフラムにおける前記圧電変換
素子を形成した面と異なる面に、前記ダイアフラムの形
成の際に、同時に前記溝部を形成するようにしたことを
特徴とする請求項６記載の半導体圧力センサの製造方
法。 - 【請求項８】 前記溝部を、アルカリ系のエッチャント
を用いたウェットエッチングにより形成するようにした
ことを特徴とする請求項６または請求項７記載の半導体
圧力センサの製造方法。 - 【請求項９】 前記溝部を、ＲＩＥにより形成するよう
にしたことを特徴とする請求項６または請求項７記載の
半導体圧力センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30138396A JPH10144934A (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | 半導体圧力センサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30138396A JPH10144934A (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | 半導体圧力センサ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10144934A true JPH10144934A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=17896218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30138396A Pending JPH10144934A (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | 半導体圧力センサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10144934A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110274712A (zh) * | 2018-03-13 | 2019-09-24 | 阿自倍尓株式会社 | 压阻式传感器 |
-
1996
- 1996-11-13 JP JP30138396A patent/JPH10144934A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110274712A (zh) * | 2018-03-13 | 2019-09-24 | 阿自倍尓株式会社 | 压阻式传感器 |
| US11009417B2 (en) | 2018-03-13 | 2021-05-18 | Azbil Corporation | Piezoresistive sensor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3994531B2 (ja) | 半導体圧力センサの製造方法 | |
| JP2000155030A (ja) | 角速度センサの製造方法 | |
| US7989894B2 (en) | Fusion bonding process and structure for fabricating silicon-on-insulation (SOI) semiconductor devices | |
| JP2013145154A (ja) | 半導体圧力センサおよびその製造方法 | |
| JP2000133817A (ja) | 半導体圧力センサおよびその製造方法 | |
| JPH10144934A (ja) | 半導体圧力センサ及びその製造方法 | |
| JPS63308390A (ja) | 半導体圧力センサの製造方法 | |
| JP2002095093A (ja) | コンデンサマイクロホンおよびその製造方法および音声入力装置 | |
| JP3290047B2 (ja) | 加速度センサ及びその製造方法 | |
| JP2000022168A (ja) | 半導体加速度センサ及びその製造方法 | |
| JP2010281570A (ja) | 半導体圧力センサ | |
| JPWO2003015183A1 (ja) | 薄膜構造体の製造方法 | |
| JP2002350259A (ja) | 半導体圧力センサおよびその製造方法 | |
| JPH06221945A (ja) | 半導体圧力センサおよびその製造方法 | |
| JPS6258541B2 (ja) | ||
| JP3428179B2 (ja) | 半導体ダイヤフラム構造および半導体ダイヤフラム製造方法 | |
| JPH10242480A (ja) | 半導体圧力センサ | |
| JP2002039892A (ja) | 半導体圧力センサとその製造方法 | |
| JP2001066208A (ja) | 半導体圧力測定装置とその製造方法 | |
| JPH10135485A (ja) | 半導体圧力センサの製造方法 | |
| JPH10284737A (ja) | 静電容量型半導体センサの製造方法 | |
| JPH11326086A (ja) | 半導体圧力センサ用台座及びその製造方法 | |
| JPH10107296A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH0636980A (ja) | 薄膜の製造方法 | |
| JPH1074957A (ja) | 半導体圧力センサの製造方法 |