JPH11148879A - 半導体圧力測定装置とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価で且つ精度、感度、過大圧特性が良好
で、作製プロセスが安定で特性のばらつきが少ない、半
導体圧力測定装置とその製造方法を提供する。 【解決手段】 ダイアフラムの一面側に空隙室が設けら
れこのダイアフラムの他面側に測定圧が印加される半導
体圧力測定装置において、第１の単結晶シリコン基板の
一面に半導体導体プロセスにより形成されたポリシリコ
ン層と、ポリシリコン層の他面に一面が接して設けられ
ポリシリコン層と共にダイアフラムを構成する第２の単
結晶シリコン基板と、第１の単結晶シリコン基板の一面
側に設けられポリシリコン層と空隙室を形成する凹部
と、ダイアフラムに設けられた歪検出センサと、第１の
単結晶シリコン基板の他面あるいは第２の単結晶シリコ
ン基板の他面から空隙室に連通されこの空隙室と外部と
を連通する導圧孔とを具備したことを特徴とする半導体
圧力測定装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、安価で且つ精度、
感度、過大圧特性が良好で、作製プロセスが安定で特性
のばらつきが少ない、半導体圧力測定装置とその製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来例の要部構成説明図で、例え
ば、特開平９−１１３３９０号公報、発明の名称「半導
体圧力測定装置及びその製造方法」に示されている。図
６は図５の製作工程説明図である。

【０００３】図５において、第１の単結晶シリコン基板
１は、単結晶からなるシリコン基板である。ポリシリコ
ン層２は、第１の単結晶シリコン基板１の一面に、半導
体導体プロセスにより形成されている。

【０００４】空隙室３は、ポリシリコン層２に設けられ
ている。第２の単結晶シリコン基板４は、ポリシリコン
層２の他面に、一面が接して設けられ、ポリシリコン層
２の空隙室３が設けられている部分と共に、ダイアフラ
ム５を形成する。

【０００５】歪検出素子６は、第２の単結晶シリコン基
板４の他面側に設けられている。この場合は、ピエゾ抵
抗ストレンゲージや両端固定梁の振動式ストレンゲージ
などが使用されている。

【０００６】導圧孔７は、第１の単結晶シリコン基板１
の他面から空隙室３に連通され、空隙室３と外部とを連
通する。

【０００７】この様な装置は、図６に示す如く、以下の
如くして製作される。 （１）図６（ａ）に示す如く、フォトリソグラフィによ
り、第１の単結晶シリコン基板１０１の一面の、酸化シ
リコン薄膜１０２の所要箇所を残して除去する。

【０００８】（２）図６（ｂ）に示す如く、第１の単結
晶シリコン基板１０１の一面に、一面が接するポリシリ
コン層１０３を、半導体プロセスにより形成する。 （３）図６（ｃ）に示す如く、ポリシリコン層１０３の
表面を平坦化し、且つ、所定厚さｔに研磨する。

【０００９】（４）図６（ｄ）に示す如く、ポリシリコ
ン層１０３の他面に、第２の単結晶シリコン基板１０４
の一面を接合する。 （５）図６（ｅ）に示す如く、所定のダイアフラムの厚
さｕを形成する様に、第２の単結晶シリコン基板１０４
の他面を研磨する。

【００１０】（６）図６（ｆ）に示す如く、第２の単結
晶シリコン基板１０４の他面側に、歪検出センサ１０５
を形成する。 （７）図６（ｇ）に示す如く、第１の単結晶シリコン基
板１０１の他面から、酸化シリコン薄膜１０２に達する
導圧孔を形成する。

【００１１】（８）図６（ｈ）に示す如く、導圧孔１０
６より、選択エッチングにより、酸化シリコン薄膜１０
２を除去する。

【００１２】ここで、第１の単結晶シリコン基板１と第
２の単結晶シリコン基板５の接合を真空中で行えば、空
隙室３は真空となり絶対圧センサとなる。また、図５の
ごとく、空隙室３に到達する導圧孔７を、エッチング等
により形成し、空隙室３にも圧力を導入できるように構
成すれば、ゲージ圧や差圧の測定が可能となる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な半導体圧力測定装置においては、以下のような問題点
が発生する。シリコン同志を直接接合するためには、図
６（ｃ）の工程終了後で、ポリシリコン層１０３の表面
が平坦で、かつ面荒さが小さい必要がある。

【００１４】ただし、図６（ｂ）の工程での時点では、
工程（ａ）で形成した酸化膜１０２の厚さの分だけ段差
ができる。この段差を取り除くためには、ポリシリコン
層１０３を厚くして、研削・研磨量を増やさなければな
らない。

【００１５】また、酸化シリコン膜１０２の厚さは、空
隙室３の隙間を構成するので、空隙室３に細かな異物が
侵入して付着しても、使用出来るように、高い歩留まり
を得るために、出来るだけ厚い事が望ましい。酸化シリ
コン膜１０２の厚さを厚くする事によって、益々、ポリ
シリコン層１０３を厚くしなければならない。

【００１６】しかし、ポリシリコン層１０３の厚膜化
は、成膜時間が長くなり、生産性が悪くなる。また、成
膜時間の短縮化の為に、成長温度を高くすると、ポリシ
リコン層１０３のグレインサイズが大きくなる。

【００１７】この事により、面粗さを小さくする研摩工
程である、図６（Ｃ）の工程が難しくなる。また、ポリ
シリコン層１０３が厚くなると、バッチ間やウエハー面
内のバラツキの絶対値が大きくなるため寸法管理が難し
くなる。

【００１８】例えば、酸化シリコン膜１０２の厚さが１
μｍの場合には、ポリシリコン層１０３は１５μｍ程度
必要になる。また、図６の工程（ｃ）の研削・研磨工程
には、加工機械の精度内でのバラツキがあるため、研磨
量が多くなると、図６の工程（Ｃ）のポリシリコン層１
０３のばらつきが大きくなる。

【００１９】この事により、ポリシリコン層１０３が無
くなる不良や、ポリシリコン層１０３が厚くなりすぎる
不良が発生し易くなる。

【００２０】一方、装置の感度を上げるためには、（ダ
イアフラムを薄くするためには、）ポリシリコン層１０
３を出来るだけ薄くするのが望ましい。しかし、ポリシ
リコン層１０３は残留応力を有するので、ダイアフラム
５の厚さが薄くなると、この残留応力の影響で、ダイア
フラム５の撓みが発生する。

【００２１】図５従来例の形状を実現するためには、ダ
イアフラム５のポリシリコン層は３μｍ程度以上の厚さ
が必要である。このため、ダイアフラム５の薄膜化にも
限界がある。

【００２２】本発明は、これらの問題点を解決するもの
である。本発明の目的は、安価で且つ精度、感度、過大
圧特性が良好で、作製プロセスが安定で特性のばらつき
が少ない、半導体圧力測定装置とその製造方法を提供す
るにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、（１）ダイアフラムの一面側に空隙室が
設けられこのダイアフラムの他面側に測定圧が印加され
る半導体圧力測定装置において、第１の単結晶シリコン
基板と、この第１の単結晶シリコン基板の一面に半導体
導体プロセスにより形成されたポリシリコン層と、前記
ポリシリコン層の他面に一面が接して設けられ前記ポリ
シリコン層と共にダイアフラムを構成する第２の単結晶
シリコン基板と、前記第１の単結晶シリコン基板の一面
側に設けられ前記ポリシリコン層と空隙室を形成する凹
部と、前記ダイアフラムに設けられた歪検出センサと、
前記第１の単結晶シリコン基板の他面あるいは前記第２
の単結晶シリコン基板の他面から前記空隙室に連通され
この空隙室と外部とを連通する導圧孔とを具備したこと
を特徴とする半導体圧力測定装置。 （２）ダイアフラムの一面側に空隙室が設けられこのダ
イアフラムの他面側に測定圧が印加される半導体圧力測
定装置において、第１の単結晶シリコン基板と、この第
１の単結晶シリコン基板の一面に一面が接し半導体導体
プロセスにより形成されたポリシリコン層と、前記ポリ
シリコン層の他面に一面が接して設けられた第２の単結
晶シリコン基板と、前記第１の単結晶シリコン基板の一
面側に設けられこの第１の単結晶シリコン基板にダイア
フラムを形成し前記ポリシリコン層と空隙室を構成する
凹部と、前記ダイアフラムに設けられた歪検出センサ
と、前記第１の単結晶シリコン基板の他面あるいは前記
第２の単結晶シリコン基板の他面から前記空隙室に連通
されこの空隙室と外部とを連通する導圧孔を具備したこ
とを特徴とする半導体圧力測定装置。 （３）ダイアフラムの一面側に空隙室が設けられ該ダイ
アフラムの他面側に測定圧が印加される半導体圧力測定
装置の製造方法において、以下の工程を有する事を特徴
とする半導体圧力測定装置の製造方法。 （ａ）第１の単結晶シリコン基板の表面に第１の窒化シ
リコン膜を形成する工程。 （ｂ）フォトリソグラフィにより第１の単結晶シリコン
基板上の第１の窒化シリコン膜の所要箇所を除去する工
程。 （ｃ）前記第１の単結晶シリコン基板を酸化して第１の
酸化シリコン膜を形成する工程。 （ｄ）この第１の酸化シリコン膜を除去する工程。 （ｅ）この第１の酸化シリコン膜が除去された個所の前
記第１の単結晶シリコン基板の表面と前記第１の窒化シ
リコン膜の表面とに第２の窒化シリコン膜を形成する工
程。 （ｆ）この第２の窒化シリコン膜を異方性エッチングに
よって除去する工程。 （ｇ）この第２の窒化シリコン膜を除去した個所の前記
第１の単結晶シリコン基板を酸化して第２の酸化シリコ
ン膜を形成する工程。 （ｈ）前記第１の単結晶シリコン基板に形成されている
第１の窒化シリコン膜と第２の窒化シリコン膜を除去す
る工程。 （ｉ）前記第１の単結晶シリコン基板の一面にポリシリ
コン層を形成する工程。 （ｊ）このポリシリコン層の表面を研磨により平坦化す
る工程。 （ｋ）前記第１の単結晶シリコン基板の前記第２の酸化
シリコン膜が形成されている面と第２の単結晶シリコン
基板とを接合する工程。 （ｌ）前記第１または第２の単結晶シリコン基板をダイ
アフラムの厚さ分を残して研磨する工程。 （ｍ）このダイアフラムに歪み検出センサを形成する工
程。 （ｎ）前記第１または第２の単結晶シリコン基板に前記
第２の酸化シリコン膜に達する孔を形成する工程。 （ｏ）前記第２の酸化シリコン膜に達する孔より選択エ
ッチングにより前記第２の酸化シリコン膜を除去する工
程。

【００２４】

【作用】以上の構成において、高圧側測定圧力又は低圧
側測定圧力の一方が第２の単結晶シリコン基板に印加さ
れ、高圧側測定圧力又は低圧側測定圧力の他方が空隙室
に印加される。この結果、高圧側と低圧側との圧力差に
応じてダイアフラムが歪み、この歪量が歪検出素子によ
って電気的に検出され、圧力の測定が行われる。

【００２５】この様な装置は、以下の如くして製作され
る。第１の単結晶シリコン基板の表面に第１の窒化シリ
コン膜を形成する。フォトリソグラフィにより第１の単
結晶シリコン基板上の第１の窒化シリコン膜の所要箇所
を除去する。

【００２６】第１の単結晶シリコン基板を酸化して第１
の酸化シリコン膜を形成する。この第１の酸化シリコン
膜を除去する。この第１の酸化シリコン膜が除去された
個所の第１の単結晶シリコン基板の表面と、第１の窒化
シリコン膜の表面とに、第２の窒化シリコン膜を形成す
る。

【００２７】この第２の窒化シリコン膜を異方性エッチ
ングによって除去する。この第２の窒化シリコン膜を除
去した個所の第１の単結晶シリコン基板を酸化して、第
２の酸化シリコン膜を形成する。第１の単結晶シリコン
基板に形成されている第１の窒化シリコン膜と第２の窒
化シリコン膜を除去する。

【００２８】第１の単結晶シリコン基板の一面にポリシ
リコン層を形成する。このポリシリコン層の表面を研磨
により平坦化する。第１の単結晶シリコン基板の、第２
の酸化シリコン膜が形成されている面と、第２の単結晶
シリコン基板とを接合する。

【００２９】第１または第２の単結晶シリコン基板を、
ダイアフラムの厚さ分を残して研磨する。このダイアフ
ラムに歪み検出センサを形成する。第１または第２の単
結晶シリコン基板に、第２の酸化シリコン膜に達する孔
を形成する。

【００３０】第２の酸化シリコン膜に達する孔より、選
択エッチングにより、第２の酸化シリコン膜を除去す
る。以下、実施例に基づき詳細に説明する。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例の要部構
成説明図、図２は図１の製作工程説明図である。図にお
いて、ポリシリコン層１２は、第１の単結晶シリコン基
板１１の一面に、半導体導体プロセスにより形成されて
いる。

【００３２】第２の単結晶シリコン基板１３は、ポリシ
リコン層１２の他面に、一面が接して設けられ、ポリシ
リコン層１２と共にダイアフラム１４を構成する。凹部
１５は、第１の単結晶シリコン基板１１の一面側に設け
られ、ポリシリコン層１２と空隙室１６を形成する。

【００３３】歪検出素子１７は、ダイアフラム１４に設
けられている。この場合は、例えば、ピエゾ抵抗ストレ
ンゲージや両端固定梁の振動式ストレンゲージが使用さ
れている。

【００３４】導圧孔１８は、第１の単結晶シリコン基板
１１の他面、あるいは第２の単結晶シリコン基板１３の
他面から、空隙室１６に連通され、空隙室１６と外部と
を連通する。

【００３５】この場合は、第１の単結晶シリコン基板１
１の他面から、空隙室１６に連通されている。なお、導
圧孔１８は、第２の単結晶シリコン基板１３の他面か
ら、空隙室１６に連通され、空隙室１６と外部とを連通
しても良いことは勿論である。

【００３６】この様な装置は、図２に示す如く、以下の
如くして製作される。 （ａ）図２（ａ）に示す如く、第１の単結晶シリコン基
板２０１の表面に、第１の窒化シリコン膜２０２を形成
する。 （ｂ）図２（ｂ）に示す如く、フォトリソグラフィによ
り、第１の単結晶シリコン基板２０１上の、第１の窒化
シリコン膜２０２の所要箇所２０３を除去する。

【００３７】（ｃ）図２（ｃ）に示す如く、第１の単結
晶シリコン基板２０１を酸化して、所要箇所２０３に第
１の酸化シリコン膜２０４を形成する。 （ｄ）図２（ｄ）に示す如く、この第１の酸化シリコン
膜２０４を除去する。

【００３８】（ｅ）図２（ｅ）に示す如く、この第１の
酸化シリコン膜２０４が除去された個所２０３の第１の
単結晶シリコン基板２０１の表面と、第１の窒化シリコ
ン膜２０２の表面とに、第２の窒化シリコン膜２０５を
形成する。

【００３９】（ｆ）図２（ｆ）に示す如く、この第２の
窒化シリコン膜２０５を異方性エッチングによって除去
する。 （ｇ）図２（ｇ）に示す如く、この第２の窒化シリコン
膜２０５を除去した個所の、第１の単結晶シリコン基板
２０１を酸化して、第２の酸化シリコン膜２０６を形成
する。

【００４０】（ｈ）図２（ｈ）に示す如く、 第１の単
結晶シリコン基板２０１に形成されている、第１の窒化
シリコン膜２０２と第２の窒化シリコン膜２０５とを除
去する。 （ｉ）)図２（ｉ）に示す如く、第１の単結晶シリコン
基板２０１の一面にポリシリコン層２０７を形成する。

【００４１】（ｊ）図２（ｊ）に示す如く、このポリシ
リコン層２０７の表面を研磨により平坦化する。 （ｋ）図２（ｋ）に示す如く、第１の単結晶シリコン基
板２０１の第２の酸化シリコン膜２０６が形成されてい
る面と、第２の単結晶シリコン基板２０８とを接合す
る。

【００４２】（ｌ）図２（ｌ）に示す如く、第２の単結
晶シリコン基板２０１をダイアフラム１４の厚さ分を残
して研磨する。 （ｍ）図２（ｍ）に示す如く、このダイアフラム１４
に、歪み検出センサ２０９を形成する。

【００４３】（ｎ）図２（ｎ）に示す如く、第１の単結
晶シリコン基板２０１に、第２の酸化シリコン膜２０６
に達する孔２１１を形成する。 （ｏ）図２（ｏ）に示す如く、第２の酸化シリコン膜２
０６に達する孔２１１より、選択エッチングにより、第
２の酸化シリコン膜２０６を除去する。

【００４４】この結果、 （１）第１のシリコン単結晶基板１１に空隙室１６が設
けられたので、ダイアフラム１４を形成するポリシリコ
ン層１２が薄膜化出来る。具体的には、たとえば、１μ
ｍ以下に出来る。

【００４５】このことにより、ポリシリコン層１２が有
する残留歪の影響を低減出来、ダイアフラム１４の薄膜
化が可能になり、測定精度、感度特性が向上された、半
導体圧力測定装置が得られる。 （２）図２の（ｈ）に示す如く、空隙室１６を形成する
第２の酸化シリコン膜２０６は、第１のシリコン単結晶
基板２０１に埋め込まれた状態になる。

【００４６】このような状態では、空隙室１６を形成す
る第２の酸化シリコン膜２０６の厚さが大きくなって
も、第１の酸化シリコン膜２０４と第２の酸化シリコン
膜２０６との厚さを最適化すれば、図２の（ｈ）での第
２の酸化シリコン膜２０６と第１のシリコン単結晶基板
２０１との段差を、具体的には、例えば、０．１μｍ以
下の段差に制御することが出来る。

【００４７】すなわち、空隙室１６を形成する第２の酸
化シリコン膜２０６の厚さが、例えば、１μｍ以上に厚
膜化した場合でも、段差が０．１μｍ以下に制御出来
る。つまり、空隙室１６の隙間を大きくできるので、空
隙室３に細かな異物が侵入して付着しても、使用出来、
高い歩留まりを得る事が出来る。従って、特性が安定
で、安価な半導体圧力測定装置が得られる。

【００４８】（３）段差を小さく出来るので、平坦化を
行うための、ポリシリコン層２０７の薄膜化が出来る。
このため、ポリシリコン層２０７の、ポリシリコン成長
温度を低温化出来、グレイサイズを小さくすることが出
来るので、研摩工程が容易になる。また、研摩量も少な
くて良くなるため、研削加工が不要になる。

【００４９】また、ウエハー内やウエハー間のポリシリ
コン層２０７の厚さのバラツキが小さくなるため研摩作
業が容易で間単になり、安価な半導体圧力測定装置が得
られる。

【００５０】図３は本発明の他の実施例の要部構成説明
図、図４は図３の製作工程説明図である。図において、
ポリシリコン層２２は、第１の単結晶シリコン基板２１
の一面に、一面が接し半導体導体プロセスにより形成さ
れている。

【００５１】第２の単結晶シリコン基板２３は、ポリシ
リコン層２２の他面に、一面が接して設けられている。

【００５２】凹部２４は、第１の単結晶シリコン基板２
１の一面側に設けられ、この第１の単結晶シリコン基板
２１にダイアフラム２５を形成し、ポリシリコン層２２
と空隙室２６を構成する。

【００５３】歪検出センサ２７は、ダイアフラム２５に
設けられている。この場合は、例えば、ピエゾ抵抗スト
レンゲージや両端固定梁の振動式ストレンゲージが使用
されている。

【００５４】導圧孔２８は、第１の単結晶シリコン基板
２１の他面、あるいは第２の単結晶シリコン基板２３の
他面から、空隙室２６に連通され、空隙室２６と外部と
を連通する。

【００５５】この場合は、第２の単結晶シリコン基板２
３の他面から、空隙室２６に連通されている。なお、導
圧孔２８は、第１の単結晶シリコン基板２１の他面か
ら、空隙室２６に連通され、空隙室２６と外部とを連通
しても良いことは勿論である。

【００５６】この様な装置は、図４に示す如く、以下の
如くして製作される。 （ａ）図４（ａ）に示す如く、第１の単結晶シリコン基
板３０１の表面に、第１の窒化シリコン膜３０２を形成
する。 （ｂ）図４（ｂ）に示す如く、フォトリソグラフィによ
り、第１の単結晶シリコン基板３０１上の、第１の窒化
シリコン膜３０２の所要箇所３０３を除去する。

【００５７】（ｃ）図４（ｃ）に示す如く、第１の単結
晶シリコン基板３０１を酸化して、第１の酸化シリコン
膜３０４を形成する。 （ｄ）図４（ｄ）に示す如く、この第１の酸化シリコン
膜３０４を、除去する。

【００５８】（ｅ）図４（ｅ）に示す如く、この第１の
酸化シリコン膜３０４が除去された個所３０３の第１の
単結晶シリコン基板３０１の表面と、第１の窒化シリコ
ン膜３０２の表面とに、第２の窒化シリコン膜３０５を
形成する。

【００５９】（ｆ）図４（ｆ）に示す如く、この第２の
窒化シリコン膜３０５を異方性エッチングによって除去
する。 （ｇ）図４（ｇ）に示す如く、この第２の窒化シリコン
膜３０５を除去した個所の、第１の単結晶シリコン基板
３０１を酸化して、第２の酸化シリコン膜３０６を形成
する。

【００６０】（ｈ）図４（ｈ）に示す如く、 第１の単
結晶シリコン基板３０１に形成されている、第１の窒化
シリコン膜３０２と第２の窒化シリコン膜３０５を除去
する。 （ｉ）)図４（ｉ）に示す如く、第１の単結晶シリコン
基板３０１の一面にポリシリコン層３０７を形成する。

【００６１】（ｊ）図４（ｊ）に示す如く、このポリシ
リコン層３０７の表面を研磨により平坦化する。 （ｋ）図４（ｋ）に示す如く、第１の単結晶シリコン基
板３０１の第２の酸化シリコン膜３０６が形成されてい
る面と、第２の単結晶シリコン基板３０８とを接合す
る。

【００６２】（ｌ）図４（ｌ）に示す如く、第１の単結
晶シリコン基板３０１をダイアフラム２５の厚さ分を残
して研磨する。 （ｍ）図２（ｍ）に示す如く、このダイアフラムに歪み
検出センサ３０９を形成する。

【００６３】（ｎ）図４（ｎ）に示す如く、第２の単結
晶シリコン基板３０８に、第２の酸化シリコン膜３０６
に達する孔３１１を形成する。 （ｏ）図４（ｏ）に示す如く、第２の酸化シリコン膜３
０６に達する孔３１１より、選択エッチングにより、第
２の酸化シリコン膜３０６を除去する。

【００６４】この結果、ダイアフラム２５は、シリコン
単結晶材のみによって形成される。即ち、残留歪が無い
ダイアフラムを構成することが出来、更なるダイアフラ
ムの薄膜化が可能になり、測定精度、感度が更に向上さ
れた半導体圧力測定装置が得られる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、第１のシリコン単結晶基板に空隙室が設けら
れたので、ダイアフラムを形成するポリシリコン層が薄
膜化出来る。具体的には、たとえば、１μｍ以下にでき
る。

【００６６】このことにより、ポリシリコン層の有する
残留歪の影響を低減出来、ダイアフラムの薄膜化が可能
になり、測定精度、感度特性が向上された、半導体圧力
測定装置が得られる。

【００６７】本発明の請求項２によれば、ダイアフラム
は、シリコン単結晶材のみによって形成される。即ち、
残留歪が無いダイアフラムを構成することが出来、更な
るダイアフラムの薄膜化が可能になり、測定精度、感度
が更に向上された半導体圧力測定装置が得られる。

【００６８】本発明の請求項３によれば、 （１）工程（ｈ）に示す如く、空隙室を形成する第２の
酸化シリコン膜は、第１のシリコン単結晶基板に埋め込
まれた状態になる。

【００６９】このような状態では、空隙室を形成する第
２の酸化シリコン膜の厚さが大きくなっても、第１の酸
化シリコン膜と第２の酸化シリコン膜との厚さを最適化
すれば、（ｈ）工程での第２の酸化シリコン膜と第１の
シリコン単結晶基板との段差を、具体的には、例えば、
０．１μｍ以下の段差に制御することが出来る。

【００７０】すなわち、空隙室を形成する第２の酸化シ
リコン膜の厚さが、例えば、１μｍ以上に厚膜化した場
合でも、段差が０．１μｍ以下に制御出来る。つまり、
空隙室の隙間を大きくできるので、空隙室に細かな異物
が侵入して付着しても、使用出来、高い歩留まりを得る
事が出来る。従って、特性が安定で、安価な半導体圧力
測定装置が得られる。

【００７１】（２）段差を小さく出来るので、平坦化を
行うための、ポリシリコン層の薄膜化が出来る。このた
め、ポリシリコン層の、ポリシリコン成長温度を低温化
出来、グレイサイズを小さくすることが出来るので、研
摩工程が容易になる。また、研摩量も少なくて良くなる
ため、研削加工が不要になる。

【００７２】また、ウエハー内やウエハー間のポリシリ
コン層の厚さのバラツキが小さくなるため研摩作業が容
易で間単になり、安価な半導体圧力測定装置が得られ
る。

【００７３】従って、本発明によれば、安価で且つ精
度、感度、過大圧特性が良好で、作製プロセスが安定で
特性のばらつきが少ない、半導体圧力測定装置とその製
造方法を実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。

【図２】図１の製作工程説明図である。

【図３】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。

【図４】図３の製作工程説明図である。

【図５】従来より一般に使用されている従来例の構成説
明図である。

【図６】図５の製作工程説明図である。

【符号の説明】

１１ 第１の単結晶シリコン基板 １２ ポリシリコン層 １３ 第２の単結晶シリコン基板 １４ ダイアフラム １５ 凹部 １６ 空隙室 １７ 歪検出素子 １８ 導圧孔 ２１ 第１の単結晶シリコン基板 ２２ ポリシリコン層 ２３ 第２の単結晶シリコン基板 ２４ 凹部 ２５ ダイアフラム ２６ 空隙室 ２７ 歪検出センサ ２８ 導圧孔 ２０１ 第１の単結晶シリコン基板 ２０２ 第１の窒化シリコン膜 ２０３ 所定個所 ２０４ 第１の酸化シリコン膜 ２０５ 第２の窒化シリコン膜 ２０６ 第２の酸化シリコン膜 ２０７ ポリシリコン層 ２０８ 第２の単結晶シリコン基板 ２０９ 歪検出センサ ２１１ 孔 ３０１ 第１の単結晶シリコン基板 ３０２ 第１の窒化シリコン膜 ３０３ 所定個所 ３０４ 第１の酸化シリコン膜 ３０５ 第２の窒化シリコン膜 ３０６ 第２の酸化シリコン膜 ３０７ ポリシリコン層 ３０８ 第２の単結晶シリコン基板 ３０９ 歪検出センサ ３１１ 孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ダイアフラムの一面側に空隙室が設けられ
   このダイアフラムの他面側に測定圧が印加される半導体
   圧力測定装置において、 第１の単結晶シリコン基板と、 この第１の単結晶シリコン基板の一面に半導体導体プロ
   セスにより形成されたポリシリコン層と、 前記ポリシリコン層の他面に一面が接して設けられ前記
   ポリシリコン層と共にダイアフラムを構成する第２の単
   結晶シリコン基板と、 前記第１の単結晶シリコン基板の一面側に設けられ前記
   ポリシリコン層と空隙室を形成する凹部と、 前記ダイアフラムに設けられた歪検出センサと、 前記第１の単結晶シリコン基板の他面あるいは前記第２
   の単結晶シリコン基板の他面から前記空隙室に連通され
   この空隙室と外部とを連通する導圧孔とを具備したこと
   を特徴とする半導体圧力測定装置。
2. 【請求項２】ダイアフラムの一面側に空隙室が設けられ
   このダイアフラムの他面側に測定圧が印加される半導体
   圧力測定装置において、 第１の単結晶シリコン基板と、 この第１の単結晶シリコン基板の一面に一面が接し半導
   体導体プロセスにより形成されたポリシリコン層と、 前記ポリシリコン層の他面に一面が接して設けられた第
   ２の単結晶シリコン基板と、 前記第１の単結晶シリコン基板の一面側に設けられこの
   第１の単結晶シリコン基板にダイアフラムを形成し前記
   ポリシリコン層と空隙室を構成する凹部と、 前記ダイアフラムに設けられた歪検出センサと、 前記第１の単結晶シリコン基板の他面あるいは前記第２
   の単結晶シリコン基板の他面から前記空隙室に連通され
   この空隙室と外部とを連通する導圧孔とを具備したこと
   を特徴とする半導体圧力測定装置。
3. 【請求項３】ダイアフラムの一面側に空隙室が設けられ
   該ダイアフラムの他面側に測定圧が印加される半導体圧
   力測定装置の製造方法において、以下の工程を有する事
   を特徴とする半導体圧力測定装置の製造方法。 （ａ）第１の単結晶シリコン基板の表面に第１の窒化シ
   リコン膜を形成する工程。 （ｂ）フォトリソグラフィにより第１の単結晶シリコン
   基板上の第１の窒化シリコン膜の所要箇所を除去する工
   程。 （ｃ）前記第１の単結晶シリコン基板を酸化して第１の
   酸化シリコン膜を形成する工程。 （ｄ）この第１の酸化シリコン膜を除去する工程。 （ｅ）この第１の酸化シリコン膜が除去された個所の前
   記第１の単結晶シリコン基板の表面と前記第１の窒化シ
   リコン膜の表面とに第２の窒化シリコン膜を形成する工
   程。 （ｆ）この第２の窒化シリコン膜を異方性エッチングに
   よって除去する工程。 （ｇ）この第２の窒化シリコン膜を除去した個所の前記
   第１の単結晶シリコン基板を酸化して第２の酸化シリコ
   ン膜を形成する工程。 （ｈ）前記第１の単結晶シリコン基板に形成されている
   第１の窒化シリコン膜と第２の窒化シリコン膜を除去す
   る工程。 （ｉ）)前記第１の単結晶シリコン基板の一面にポリシ
   リコン層を形成する工程。 （ｊ）このポリシリコン層の表面を研磨により平坦化す
   る工程。 （ｋ）前記第１の単結晶シリコン基板の前記第２の酸化
   シリコン膜が形成されている面と第２の単結晶シリコン
   基板とを接合する工程。 （ｌ）前記第１または第２の単結晶シリコン基板をダイ
   アフラムの厚さ分を残して研磨する工程。 （ｍ）このダイアフラムに歪み検出センサを形成する工
   程。 （ｎ）前記第１または第２の単結晶シリコン基板に前記
   第２の酸化シリコン膜に達する孔を形成する工程。 （ｏ）前記第２の酸化シリコン膜に達する孔より選択エ
   ッチングにより前記第２の酸化シリコン膜を除去する工
   程。