JPS5848840A - 電気抵抗式湿度センサ及びその製造方法 - Google Patents
電気抵抗式湿度センサ及びその製造方法Info
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- JPS5848840A JPS5848840A JP56146143A JP14614381A JPS5848840A JP S5848840 A JPS5848840 A JP S5848840A JP 56146143 A JP56146143 A JP 56146143A JP 14614381 A JP14614381 A JP 14614381A JP S5848840 A JPS5848840 A JP S5848840A
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- G01N27/121—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid for determining moisture content, e.g. humidity, of the fluid
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は特に高精度の検出を可能とする電気抵抗式湿度
センサおよびその製造方法に関する。
センサおよびその製造方法に関する。
従来、相対湿度の測定に際して機械的及び電気抵抗式の
センサ力・種々使用されている。電気抵抗式湿度センサ
は感応速度が比較的速く、構造がコンパクトで、しかも
適応性の点で機械式湿度センサよりもすぐれている。そ
の代表的なものは周囲の湿度に応じて電気抵抗が変化す
る表面層、例えば特公昭５４．−２６９１３号公報に記
載されたようなスルホン化したポリエチレン薄層を感湿
層として設けた湿度センサである。
センサ力・種々使用されている。電気抵抗式湿度センサ
は感応速度が比較的速く、構造がコンパクトで、しかも
適応性の点で機械式湿度センサよりもすぐれている。そ
の代表的なものは周囲の湿度に応じて電気抵抗が変化す
る表面層、例えば特公昭５４．−２６９１３号公報に記
載されたようなスルホン化したポリエチレン薄層を感湿
層として設けた湿度センサである。
従来の電気抵抗式湿度センサにおいては、前記感湿層に
密着しつつ互いに間隔を保って配置された一対の薄い電
極間の電気抵抗変化を測定するが、一般に感湿層の電気
抵抗は非常に高く、電極の対向面積を大きくとるか、又
は電極間隔を小さくして湿度センサの電気抵抗値の低減
を図っていた。
密着しつつ互いに間隔を保って配置された一対の薄い電
極間の電気抵抗変化を測定するが、一般に感湿層の電気
抵抗は非常に高く、電極の対向面積を大きくとるか、又
は電極間隔を小さくして湿度センサの電気抵抗値の低減
を図っていた。
湿度センサの電気抵抗値の低減を図るのは次の理由によ
る。すなわち電気抵抗値が太きいと湿度センサ出力の測
定回路が複雑になり、しかも外来雑音やリーク抵抗の影
響を受けやすく、精度の良いセンサ出力の検出が困難に
々るのである。
る。すなわち電気抵抗値が太きいと湿度センサ出力の測
定回路が複雑になり、しかも外来雑音やリーク抵抗の影
響を受けやすく、精度の良いセンサ出力の検出が困難に
々るのである。
従来の電気抵抗式湿度センサの一例全第１図に示す。（
ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ、 −Ａ ’での断
面図、（Ｃ）は湿度センサの等価回路図である。第１図
（ａ）において、４，５はポリシリコンで形成された一
対の電極、７，８はポリシリコン電極４，５の外部引出
し電極である。（ｂ）において１はシリコンウエノ・、
２はシリコンウニノー１上に形成された酸化シリコン（
ＳｉＯ７）層で、この酸化シリコン層は電気的絶縁の機
能含有する。３は酸化ンリコン層２の上に形成された窒
化ノリコン（ｓｉ３Ｎ、）層である。電極４．５は窒化
シリコン湘３上に形成された燐又はボロンイオンが注入
されたポリノリコンで形成され、互いにかみ合うくし形
を成す。電極７，８は例えばチタン（Ｔ１）、パラジウ
ム（Ｐｄ）、金（Ａｌｌ）等で形成される。（ｂ）にお
ける６はくし形電極４．５１にまたがって塗布さ゛れた
感湿材で、塩化リチウム含有のポリビニールアルコール
、スルホン化したポリスチレン等で代衣される。このよ
うな電気抵抗式湿度センサの等価回路は（Ｃ）で表わさ
れる。感湿材６の抵抗はくし形電極４，５と直列に接続
された形となる。６が湿度に対し感応作用をする。
ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ、 −Ａ ’での断
面図、（Ｃ）は湿度センサの等価回路図である。第１図
（ａ）において、４，５はポリシリコンで形成された一
対の電極、７，８はポリシリコン電極４，５の外部引出
し電極である。（ｂ）において１はシリコンウエノ・、
２はシリコンウニノー１上に形成された酸化シリコン（
ＳｉＯ７）層で、この酸化シリコン層は電気的絶縁の機
能含有する。３は酸化ンリコン層２の上に形成された窒
化ノリコン（ｓｉ３Ｎ、）層である。電極４．５は窒化
シリコン湘３上に形成された燐又はボロンイオンが注入
されたポリノリコンで形成され、互いにかみ合うくし形
を成す。電極７，８は例えばチタン（Ｔ１）、パラジウ
ム（Ｐｄ）、金（Ａｌｌ）等で形成される。（ｂ）にお
ける６はくし形電極４．５１にまたがって塗布さ゛れた
感湿材で、塩化リチウム含有のポリビニールアルコール
、スルホン化したポリスチレン等で代衣される。このよ
うな電気抵抗式湿度センサの等価回路は（Ｃ）で表わさ
れる。感湿材６の抵抗はくし形電極４，５と直列に接続
された形となる。６が湿度に対し感応作用をする。
第２図に第１図に示した電気抵抗式湿度センサの相対湿
度に対する抵抗変化特性を示す１．（イ）では相対湿度
１００％捷で検出できるが前記したごとく、感湿層の電
気抵抗は非常に尚＜、外来雑音及びリーク抵抗の影響を
受けやすい。したがって、高精度、高感度検出をする場
合、回路の入力インピダンスも高くなければならず回路
構成上にも制約が生じる。（ロ）は（イ）とは異なる感
湿材を用い、感湿材の抵抗を下げだ場合であるが、この
時図示の如く相対湿度６０％〜１００％のあいだでは感
湿材の抵抗が電極総抵抗より小さくなり不感帯Ａ’に生
ずる。したがって、低抵抗感湿材を用いるとすべての相
対湿度に対する感湿材の抵抗を破線Ｂで示すポリシリコ
ン電極の線抵抗以下にはできない。
度に対する抵抗変化特性を示す１．（イ）では相対湿度
１００％捷で検出できるが前記したごとく、感湿層の電
気抵抗は非常に尚＜、外来雑音及びリーク抵抗の影響を
受けやすい。したがって、高精度、高感度検出をする場
合、回路の入力インピダンスも高くなければならず回路
構成上にも制約が生じる。（ロ）は（イ）とは異なる感
湿材を用い、感湿材の抵抗を下げだ場合であるが、この
時図示の如く相対湿度６０％〜１００％のあいだでは感
湿材の抵抗が電極総抵抗より小さくなり不感帯Ａ’に生
ずる。したがって、低抵抗感湿材を用いるとすべての相
対湿度に対する感湿材の抵抗を破線Ｂで示すポリシリコ
ン電極の線抵抗以下にはできない。
以上のことから感湿材の抵抗値を下げるにはポリシリコ
ン電極の抵抗をさらに下げることが考禾られるが、ポリ
シリコン電極をイオン打込みで形成する場合イオン打込
み量に制限があるためンート抵抗の低減には限界がある
（通常は３０Ω／１］位）。
ン電極の抵抗をさらに下げることが考禾られるが、ポリ
シリコン電極をイオン打込みで形成する場合イオン打込
み量に制限があるためンート抵抗の低減には限界がある
（通常は３０Ω／１］位）。
また、従来例ではンリコン基板上にセンサのみ全構成し
ているため面積効率が悪くコストの高いセンサとなるな
どの欠点があった。
ているため面積効率が悪くコストの高いセンサとなるな
どの欠点があった。
本発明の目的は電極抵抗を低減し、かつ面積効率を向上
させることが可能な電気抵抗式湿度センサを得ることに
ある。
させることが可能な電気抵抗式湿度センサを得ることに
ある。
本発明の第１の特徴は電極全ポリシリコンの／−ト抵抗
よりも低い導電膜（モリブデン又はタングステン）で形
成し、この導電膜を耐水性を有し、化学的に安定なポリ
シリコンで被覆し、電極を導電膜とポリシリコンとで並
列構成になるようにして電極の総抵抗を低減したことに
ある。
よりも低い導電膜（モリブデン又はタングステン）で形
成し、この導電膜を耐水性を有し、化学的に安定なポリ
シリコンで被覆し、電極を導電膜とポリシリコンとで並
列構成になるようにして電極の総抵抗を低減したことに
ある。
本発明の第２の特徴は同一ンリコン基板上湿度の
センサとこのセン力駆動回路とを構成し面積効率の向上
を図ったことにある。
を図ったことにある。
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
′第３図に本発明に係る電気抵抗式湿度センサの構造を
示す。第３図（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ’線に間
の断面図セある。これらの図において１１はンリコンウ
エハであり、該ノリコンウェハ１１上には酸化シリコン
で第１の絶縁層１２が形成されている。また第１の絶縁
層１２．の上には窒化ンリコンで第２の絶縁層１３が形
成され、第２の絶縁層１３上にはモリブデン（ＭＯ）又
はタングステン（Ｗ）などの電極１４．１５がくし形状
に交互に配置されている。さらに電極１４．１５上には
燐イオン又はボロンイオノを注入したくし形状のポリシ
リコン電極１６．１７が形成され、これらのくし形電極
１４，１５，１６．１７の端部にはチタン、パラジウム
、金などで接続端子１８．１９が形成されている。
示す。第３図（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ’線に間
の断面図セある。これらの図において１１はンリコンウ
エハであり、該ノリコンウェハ１１上には酸化シリコン
で第１の絶縁層１２が形成されている。また第１の絶縁
層１２．の上には窒化ンリコンで第２の絶縁層１３が形
成され、第２の絶縁層１３上にはモリブデン（ＭＯ）又
はタングステン（Ｗ）などの電極１４．１５がくし形状
に交互に配置されている。さらに電極１４．１５上には
燐イオン又はボロンイオノを注入したくし形状のポリシ
リコン電極１６．１７が形成され、これらのくし形電極
１４，１５，１６．１７の端部にはチタン、パラジウム
、金などで接続端子１８．１９が形成されている。
捷だ、前記くし形電極１４，１５，１６，１７け周囲の
湿度に応じて抵抗値が変化する感湿材２０で被覆されて
いる。
湿度に応じて抵抗値が変化する感湿材２０で被覆されて
いる。
次に第３図に示した電気抵抗式湿度センサの製造工程を
第４図に基づいて説明する。
第４図に基づいて説明する。
まず、比抵抗約１０Ωｃ１ｎの１型ンリコンウエハ１１
に熱酸化により数百人の厚さの酸化膜１２を形成する（
Ａ）。次に化学気相成長法（以下ＣＶＤ法と略す）によ
り数百への厚さの９化シリコ／層］３を形成する（Ｂ）
。ここで窒化シリコンは良好な電気絶縁物であると同時
に耐水性も良好であるので湿度センサに適する材質であ
る。次に導電膜として数千人〜数μｒ１１の厚さのモリ
ブデン又はタングステンを蒸着し、公知のホトエツチン
グ法で電極１４．．１５以外のモリブデン又はタングス
テンを除去する（Ｃ）。その埃、前記同様ＣＶＤ法によ
り数百へのポリシリコンを形成し、このポリシリコンに
ボロン又はリンイオン打込を行ない電気抵抗を低減し、
ホトエツチング法でポリシリコン電極１６．１７を形成
する０゜ここで、ポリシリコンはボロン又は燐イオンの
打込みにより固有抵抗を低減でき、しかも耐水性があり
化学的に安定であるので湿度センサの電極に適している
。次に検出量の表示等に用いる外部端子として蒸着法に
よりチタン、バナジウム、金などを用いてマスク蒸着を
行ない第３図に示すような電極１８．１９を形成する。
に熱酸化により数百人の厚さの酸化膜１２を形成する（
Ａ）。次に化学気相成長法（以下ＣＶＤ法と略す）によ
り数百への厚さの９化シリコ／層］３を形成する（Ｂ）
。ここで窒化シリコンは良好な電気絶縁物であると同時
に耐水性も良好であるので湿度センサに適する材質であ
る。次に導電膜として数千人〜数μｒ１１の厚さのモリ
ブデン又はタングステンを蒸着し、公知のホトエツチン
グ法で電極１４．．１５以外のモリブデン又はタングス
テンを除去する（Ｃ）。その埃、前記同様ＣＶＤ法によ
り数百へのポリシリコンを形成し、このポリシリコンに
ボロン又はリンイオン打込を行ない電気抵抗を低減し、
ホトエツチング法でポリシリコン電極１６．１７を形成
する０゜ここで、ポリシリコンはボロン又は燐イオンの
打込みにより固有抵抗を低減でき、しかも耐水性があり
化学的に安定であるので湿度センサの電極に適している
。次に検出量の表示等に用いる外部端子として蒸着法に
よりチタン、バナジウム、金などを用いてマスク蒸着を
行ない第３図に示すような電極１８．１９を形成する。
その後、各チップを切り離し、パッケージに装置して、
さらに外部接続端子とリード付けを行ない、最後に感湿
材２０を塗布して湿度センサを完成する（Ｄ。
さらに外部接続端子とリード付けを行ない、最後に感湿
材２０を塗布して湿度センサを完成する（Ｄ。
ここで、湿度センサの電極材は使用環境から腐蝕しない
ことが必要である。低抵抗を有し、かつ前記条件を満す
材料は本実施例の他に金、白金（Ｐｔ）などがあげられ
るがこれらはコスト的に問題がある。尚、湿度センサの
電極をアルミニウム（Ａ７）膜にすると、その」二のポ
リシリコンは比較的高温で形成するため熱処理中にアル
ミニウムが拡散して不良の原因となること、および感湿
材の塗布時に容易に溶解して切断するなどの問題が生じ
る。同じ理由で電極端子はチタン、バナジウム、金の蒸
着層にしておりアルミニウムは使用しない。
ことが必要である。低抵抗を有し、かつ前記条件を満す
材料は本実施例の他に金、白金（Ｐｔ）などがあげられ
るがこれらはコスト的に問題がある。尚、湿度センサの
電極をアルミニウム（Ａ７）膜にすると、その」二のポ
リシリコンは比較的高温で形成するため熱処理中にアル
ミニウムが拡散して不良の原因となること、および感湿
材の塗布時に容易に溶解して切断するなどの問題が生じ
る。同じ理由で電極端子はチタン、バナジウム、金の蒸
着層にしておりアルミニウムは使用しない。
また、本実施例で感湿材の抵抗値が低い場合には導電膜
上につけるポリシリコンに対してイオン打込をほどこさ
なくてもよい場合も考えられる８、すなわち、ポリシリ
コンの抵抗が高くともポリシリコン部分の距離が短く幅
が広いことから等制約に湿度センサの構造が感湿材と導
電膜による電極とで構成されることになるのでポリシリ
コン抵抗の影響は無視できる。
上につけるポリシリコンに対してイオン打込をほどこさ
なくてもよい場合も考えられる８、すなわち、ポリシリ
コンの抵抗が高くともポリシリコン部分の距離が短く幅
が広いことから等制約に湿度センサの構造が感湿材と導
電膜による電極とで構成されることになるのでポリシリ
コン抵抗の影響は無視できる。
以上説明した構造にすることによって長期安定性のある
湿度センサが得られる。
湿度センサが得られる。
次に本実施例の効果を述べる。本発明の電極構造の等価
回路を第５図に示す。ポリシリコンの抵抗、導電材の抵
抗をそれぞれＲ１゜夏アーａ＋３ｙとす（９） ると電極部の総抵抗は と表わされる。Ｒ＋ Ｍ ／ Ｒ１ｐｏ ＋ ｙ−ｍ
Ｉ は通常（１が得られしかもＲ，Ｍは数十ｍΩのオ
ーダーにあるので、従来のポリシリコン電極抵抗（＞１
００Ω）に比べて２桁以下の電極抵抗が得られる。この
ため感湿材の抵抗変化を２桁以上さげることが可能とな
り、外来雑音、リーク抵抗の影響を低減できる。
回路を第５図に示す。ポリシリコンの抵抗、導電材の抵
抗をそれぞれＲ１゜夏アーａ＋３ｙとす（９） ると電極部の総抵抗は と表わされる。Ｒ＋ Ｍ ／ Ｒ１ｐｏ ＋ ｙ−ｍ
Ｉ は通常（１が得られしかもＲ，Ｍは数十ｍΩのオ
ーダーにあるので、従来のポリシリコン電極抵抗（＞１
００Ω）に比べて２桁以下の電極抵抗が得られる。この
ため感湿材の抵抗変化を２桁以上さげることが可能とな
り、外来雑音、リーク抵抗の影響を低減できる。
次にチップ面積効率を向上させるだめの他の実施例を第
６図及び第７図に基づいて説明する。
６図及び第７図に基づいて説明する。
第６図はＭＯＳ・ＩＣ表面上に湿度センサを形成した場
合のＣＭＯ８（相補型）をベースとした断面構造の部を
示したものである。第６図において１１はシリコンウェ
ハであり、その中には素子分離のだめの埋め込み層５１
が形成されており、さらにＭＯＳ・ＩＣｆｆ：駆動させ
るための拡散層５６゜５８およびゲート電極５４などが
形成されている。
合のＣＭＯ８（相補型）をベースとした断面構造の部を
示したものである。第６図において１１はシリコンウェ
ハであり、その中には素子分離のだめの埋め込み層５１
が形成されており、さらにＭＯＳ・ＩＣｆｆ：駆動させ
るための拡散層５６゜５８およびゲート電極５４などが
形成されている。
壕だ、素子が形成された表面上にはモリブデンな（１０
） どの導電膜６０および層間絶縁膜として燐ガラス層６１
、さらに前記実施例と同様窒化ンリコン層６２、モリブ
デン又はタングステン電極６３、ポリシリコン電極６４
、感湿材６７が順次形成されている。ウェハ１１の周囲
には検出量の表示などに用いる外部端子と接続するだめ
の電極６５および素子を駆動させるための外部電源と接
続する電極６６などが形成されている。
） どの導電膜６０および層間絶縁膜として燐ガラス層６１
、さらに前記実施例と同様窒化ンリコン層６２、モリブ
デン又はタングステン電極６３、ポリシリコン電極６４
、感湿材６７が順次形成されている。ウェハ１１の周囲
には検出量の表示などに用いる外部端子と接続するだめ
の電極６５および素子を駆動させるための外部電源と接
続する電極６６などが形成されている。
こうした素子構造において、湿度センサの抵抗変化はゲ
ート電極５４に入力され内部で演算して外部接続端子６
５を介して外部に取り出される。
ート電極５４に入力され内部で演算して外部接続端子６
５を介して外部に取り出される。
次に第６図に示した湿度センサの製造工程を第７図を用
いて説明する。駆動回路部分は通常のＭＯＳ・ＩＣ製造
工程とほぼ同様の方法で製作される。本実施例では０Ｍ
Ｏ８（相補型）の場合について述べる。
いて説明する。駆動回路部分は通常のＭＯＳ・ＩＣ製造
工程とほぼ同様の方法で製作される。本実施例では０Ｍ
Ｏ８（相補型）の場合について述べる。
１ず、前記実施例と同様比抵抗約１０Ω−ｍのｎ型シリ
コンウェハ１１に熱酸化によりウエノ・表面に数千への
厚さの酸化膜５０を形成したのち、上記酸化膜５０表面
上にホトレジスト１００を塗（１１） 布し公知のホトエツチング法で不要の酸化膜を除去する
（ト）。次にホトレジスト膜１００及び酸化膜５０′ｆ
ｒ：マスクとしてボロンイオノ打込を行ない、レジスト
膜を除去したのち拡散法によりｐ型埋め込み層５１’（
５形成する（Ｂ）。その後、酸化膜５０表面に数千Ａの
窒化シリコン層５２を形成し、ホトエツチング法により
不要部分の窒化シリコンを除去する（Ｃ）。次にフィー
ルド酸化膜の形成及び表面部分での段差緩和の目的で熱
酸化により局所酸化膜Ｌｏｅ。、）５３ｅ形成したのち
、窒化ノリコンを除去する鋤。その後、ウェハを清浄し
、数百へのゲート酸化膜を形成したのちＣＶＤ法で数千
へのポリシリコン層を形成し、とのポリシリコン層Ｋ
燐を不純物源とした拡散を行ない電気抵抗を低減し、ホ
トエツチング法で不要のポリシリコンを除去してゲート
電極５４を形成する（Ｅ）。次に、ＣＶＤ法により数千
への酸化膜５５を形成し、ホトエツチング法で不要の酸
化膜を除去したのちボロンを不純物源とした拡散法でｐ
型層５６′ｆ：形成する（Ｆ）。
コンウェハ１１に熱酸化によりウエノ・表面に数千への
厚さの酸化膜５０を形成したのち、上記酸化膜５０表面
上にホトレジスト１００を塗（１１） 布し公知のホトエツチング法で不要の酸化膜を除去する
（ト）。次にホトレジスト膜１００及び酸化膜５０′ｆ
ｒ：マスクとしてボロンイオノ打込を行ない、レジスト
膜を除去したのち拡散法によりｐ型埋め込み層５１’（
５形成する（Ｂ）。その後、酸化膜５０表面に数千Ａの
窒化シリコン層５２を形成し、ホトエツチング法により
不要部分の窒化シリコンを除去する（Ｃ）。次にフィー
ルド酸化膜の形成及び表面部分での段差緩和の目的で熱
酸化により局所酸化膜Ｌｏｅ。、）５３ｅ形成したのち
、窒化ノリコンを除去する鋤。その後、ウェハを清浄し
、数百へのゲート酸化膜を形成したのちＣＶＤ法で数千
へのポリシリコン層を形成し、とのポリシリコン層Ｋ
燐を不純物源とした拡散を行ない電気抵抗を低減し、ホ
トエツチング法で不要のポリシリコンを除去してゲート
電極５４を形成する（Ｅ）。次に、ＣＶＤ法により数千
への酸化膜５５を形成し、ホトエツチング法で不要の酸
化膜を除去したのちボロンを不純物源とした拡散法でｐ
型層５６′ｆ：形成する（Ｆ）。
その後、表面に形成されたボロツガラス膜及び（１２）
ＣＶＤ法により形成した酸化膜５５をすべて除去し、再
びＣＶＤ法により数千人の酸化膜５７を形成したのちホ
トエツチング法で不要の酸化膜を除去し、燐を不純物源
とした拡散法でｐ型埋め込み層５１内にｎ型層５８ｆ：
形成する（■。次に表面に形成された燐ガラス膜及びＣ
ＶＤ法により形成された酸化膜５７’ｉすべて除去した
のち数百人の熱酸化膜５９を形成し、ホトエツチング法
で不要の酸化膜を除去する０゜その後、数百〜数千人の
配線用モリブデン層６０ｆｆｉ蒸着で形成し、ホトエツ
チング法で不要のモリブデンを除去する。さらに不要の
酸゛化膜を除去する（Ｉ）。次に層間絶縁膜としてホス
フィン（ＰＨ３）、モノシラン（ＳｉＩ（４）及び酸素
（０２）の混合ガスを用いて数千人の燐ガラス層６１（
ＰＳＧ）ｆｆ：形成し、ホトエツチング法で不要の燐ガ
ラスを除去したのちひきつづき窒素（Ｎ２）雰囲気中で
熱処理を行なう０）。
びＣＶＤ法により数千人の酸化膜５７を形成したのちホ
トエツチング法で不要の酸化膜を除去し、燐を不純物源
とした拡散法でｐ型埋め込み層５１内にｎ型層５８ｆ：
形成する（■。次に表面に形成された燐ガラス膜及びＣ
ＶＤ法により形成された酸化膜５７’ｉすべて除去した
のち数百人の熱酸化膜５９を形成し、ホトエツチング法
で不要の酸化膜を除去する０゜その後、数百〜数千人の
配線用モリブデン層６０ｆｆｉ蒸着で形成し、ホトエツ
チング法で不要のモリブデンを除去する。さらに不要の
酸゛化膜を除去する（Ｉ）。次に層間絶縁膜としてホス
フィン（ＰＨ３）、モノシラン（ＳｉＩ（４）及び酸素
（０２）の混合ガスを用いて数千人の燐ガラス層６１（
ＰＳＧ）ｆｆ：形成し、ホトエツチング法で不要の燐ガ
ラスを除去したのちひきつづき窒素（Ｎ２）雰囲気中で
熱処理を行なう０）。
次にセンサ部分の形成として前述の実施例と同様窒化シ
リコン層６２、モリブデン又はタングステン電極６３、
及びボリンリコン電極６４、チタ（１３） ン、バナジウム、金電極６５，６６、感湿材６７を順次
形成し、湿度センサを完成するσ◇σ、）。
リコン層６２、モリブデン又はタングステン電極６３、
及びボリンリコン電極６４、チタ（１３） ン、バナジウム、金電極６５，６６、感湿材６７を順次
形成し、湿度センサを完成するσ◇σ、）。
以上の製造方法による本実施例によれば同一チップ内に
センサ部分と駆動回路を一体化することができるため、
面積効率の向上が可能となり、センサの小型化及びコス
トの低減が図れる。
センサ部分と駆動回路を一体化することができるため、
面積効率の向上が可能となり、センサの小型化及びコス
トの低減が図れる。
物理的変化に対応してセンサ部分の抵抗変化を検出する
ものにおいては本発明の電極構造を応用できる。
ものにおいては本発明の電極構造を応用できる。
また、本実施例では駆動回路部分の構造を第６、・ ７
図に示した０ＭＯ８で形成する場合について述べたが、
本実施例に限らずバイポーラ及びＮＭＯ８゜ＰＭＯ８な
どの単チャンネルで駆動回路部分を構成した場合でも本
発明の範囲内にあるのは勿論である。
図に示した０ＭＯ８で形成する場合について述べたが、
本実施例に限らずバイポーラ及びＮＭＯ８゜ＰＭＯ８な
どの単チャンネルで駆動回路部分を構成した場合でも本
発明の範囲内にあるのは勿論である。
本発明によれば電極抵抗を低減し、かつ面積効率の向上
が図れるので高精度、高感度の電気抵抗式湿度センサが
得られる。
が図れるので高精度、高感度の電気抵抗式湿度センサが
得られる。
第１図は従来の電気抵抗式湿度センサの構造を（１４）
示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ、 ’
線における断面図、（Ｃ）は電極構造の等価回路図、第
２図は従来の相対湿度に対する電気抵抗の変化を示すグ
ラフ、第３図は本発明に係る電気抵抗式湿度センサの構
造ケ示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ −Ａ
、 ’線における断面図、第４図は製造工程を示す図、
第５図は電極構造の等価回路図、第６図は本発明に係る
他の実施例の断面図、第７図は製造工程を示す図である
。 １１・・・ンリコンウエハ、１２・・・第１の絶縁層、
１３・・・第２の絶縁層、１４．．１５・・・電極（金
属）、第 １ 図 （良）（ｂ） （Ｃ） （１５） １ｆｊｚ 団 ４目 を丁 ；＊Ａ Ｃ％ ） 第３０ （尖） ￥−１４−１］ 第ぢ幻 ′ｆ７７ 図 （β） ＜（ｉ） ５ｇ （Ｔ） （べ） 特許庁長 官 島田春樹 殿 事件の表示 昭和５６年特バ′Ｉ−願第１４６１４３ 号発 明
の 名 称 電気抵抗式湿度センサ及びその製造方法補
正をする者 名 称＋５１Ｆ１）株式会社 日 立 製 イ乍所代
表者 三 １）勝 茂 補正 の 対 象 図面の第７図 ＄７目 （ｑ）５δ （Ｋ）
線における断面図、（Ｃ）は電極構造の等価回路図、第
２図は従来の相対湿度に対する電気抵抗の変化を示すグ
ラフ、第３図は本発明に係る電気抵抗式湿度センサの構
造ケ示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ −Ａ
、 ’線における断面図、第４図は製造工程を示す図、
第５図は電極構造の等価回路図、第６図は本発明に係る
他の実施例の断面図、第７図は製造工程を示す図である
。 １１・・・ンリコンウエハ、１２・・・第１の絶縁層、
１３・・・第２の絶縁層、１４．．１５・・・電極（金
属）、第 １ 図 （良）（ｂ） （Ｃ） （１５） １ｆｊｚ 団 ４目 を丁 ；＊Ａ Ｃ％ ） 第３０ （尖） ￥−１４−１］ 第ぢ幻 ′ｆ７７ 図 （β） ＜（ｉ） ５ｇ （Ｔ） （べ） 特許庁長 官 島田春樹 殿 事件の表示 昭和５６年特バ′Ｉ−願第１４６１４３ 号発 明
の 名 称 電気抵抗式湿度センサ及びその製造方法補
正をする者 名 称＋５１Ｆ１）株式会社 日 立 製 イ乍所代
表者 三 １）勝 茂 補正 の 対 象 図面の第７図 ＄７目 （ｑ）５δ （Ｋ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体ウエノ・−ヒに半導体酸化物及び半導体窒化
物により形成される電気絶縁層を設け、該電気絶縁層上
に、金属導電膜によりくし形電極を形成し、該金属電極
上を燐イオノ又はボロンイオンを注入した多結晶半導体
で被覆し相互に嵌合状態に間隙の狭い一対のくし形電極
を設けると共に、前記くし形電極を周囲の湿度に応じて
抵抗が変化する感湿材で被覆したことを特徴とする電気
抵抗式湿度センサ。 ２、特許請求の範囲第１項において、半導体ウェハ内に
集積回路が形成されていることを特徴とする電気抵抗式
湿度センサ。 ３゜ シリコン半導体ウエノ・上に酸化シリコン層を形
成する工程と、該酸化シリコン上に化学的気相成長法に
より窒化シリコン層を形成する第２の工程と、前記窒化
シリコン層の上に蒸着法により金属導電層を形成する第
３の工程と、前記金属層の不７部分をエツチングにより
除去して一対の電極を形成する第４の工程と、前記金属
層の上に化学的気相成長法によりポリシリコンを形成す
る第５の工程と、前記ポリシリコン層にリンイオン又は
ボロンイオ／を注入する第６の工程と、前記ポリシリコ
ン層の不要部分をエツチングにより除去して、前記金属
層を被覆した第７の工程とを含む電気抵抗式湿度センサ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56146143A JPS5848840A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 電気抵抗式湿度センサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56146143A JPS5848840A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 電気抵抗式湿度センサ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5848840A true JPS5848840A (ja) | 1983-03-22 |
| JPS6258456B2 JPS6258456B2 (ja) | 1987-12-05 |
Family
ID=15401107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56146143A Granted JPS5848840A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 電気抵抗式湿度センサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848840A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61148871A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-07 | Nok Corp | 耐食性櫛形電極 |
| JP2019184584A (ja) * | 2018-04-02 | 2019-10-24 | 英群邦生技股▲ふん▼有限公司Ｂｉｏｃｏｎｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 湿度センサ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0363148U (ja) * | 1989-10-26 | 1991-06-20 |
-
1981
- 1981-09-18 JP JP56146143A patent/JPS5848840A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61148871A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-07 | Nok Corp | 耐食性櫛形電極 |
| JP2019184584A (ja) * | 2018-04-02 | 2019-10-24 | 英群邦生技股▲ふん▼有限公司Ｂｉｏｃｏｎｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 湿度センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6258456B2 (ja) | 1987-12-05 |
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