JPS5854676A - 半導体圧力変換器 - Google Patents
半導体圧力変換器Info
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- JPS5854676A JPS5854676A JP15219481A JP15219481A JPS5854676A JP S5854676 A JPS5854676 A JP S5854676A JP 15219481 A JP15219481 A JP 15219481A JP 15219481 A JP15219481 A JP 15219481A JP S5854676 A JPS5854676 A JP S5854676A
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- silicon
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Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/84—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by variation of applied mechanical force, e.g. of pressure
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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】
本発明は圧力を電気量に変換する半導体圧力変換器、特
にシリコン製取付台に同材製ダイアフラム形感圧素子を
接合してなる半導体圧力変換器に関する。
にシリコン製取付台に同材製ダイアフラム形感圧素子を
接合してなる半導体圧力変換器に関する。
従来多用されている半導体圧力変換器として、例えば第
１図に示すように、感圧孔１を有する取付台２にダイア
フラム形感圧素子３を受圧可能に接合しへものがある。
１図に示すように、感圧孔１を有する取付台２にダイア
フラム形感圧素子３を受圧可能に接合しへものがある。
感圧素子３けシリコン単結晶半導体基板で作られた可撓
性隔膜４の片面にゲ・−ジ抵抗５を拡散法又はイオン打
込み法などによって一体化したものとされる。そして、
受圧時はゲージ抵抗５のひずみによるピエゾ抵抗効果を
利用して電気的に圧力検出を行なう。
性隔膜４の片面にゲ・−ジ抵抗５を拡散法又はイオン打
込み法などによって一体化したものとされる。そして、
受圧時はゲージ抵抗５のひずみによるピエゾ抵抗効果を
利用して電気的に圧力検出を行なう。
従って、このような感圧素子３に対しては、取付台２と
の接着部が気密性を保持し気体洩れを生じないこと、接
着強度が高いこと、接着後の残貿ひずみのないこと等が
望まれることけ勿論、隔膜４と取付台２との間で熱膨張
係数がないこと及び電気的絶縁状態が保持されること等
が強く望まれる。
の接着部が気密性を保持し気体洩れを生じないこと、接
着強度が高いこと、接着後の残貿ひずみのないこと等が
望まれることけ勿論、隔膜４と取付台２との間で熱膨張
係数がないこと及び電気的絶縁状態が保持されること等
が強く望まれる。
ところで、従来の一般的なものでは取付台２を感圧素子
３とほぼ同一線膨張係数を有するものとしてガラス管製
にしているが、このものでも、熱膨張係数を完全に一致
させることはできず、多少の差が生じることは免れない
。通常の高圧力測定の場合はこのような差異は特性上殆
ど影響しないものであるが、微少圧力を測定する場合に
は僅少の熱膨張差であっても特性上大きく影響して精度
上問題となることがある。
３とほぼ同一線膨張係数を有するものとしてガラス管製
にしているが、このものでも、熱膨張係数を完全に一致
させることはできず、多少の差が生じることは免れない
。通常の高圧力測定の場合はこのような差異は特性上殆
ど影響しないものであるが、微少圧力を測定する場合に
は僅少の熱膨張差であっても特性上大きく影響して精度
上問題となることがある。
このため最近、取付台２を感圧素子３と同材質即ちシリ
コン製とし、熱膨張係数差に基〈精度上の問題解決を図
ることが考えられている。例えばシリコン取付台と感圧
素子とを陽極接合するべく、シリコン取付台の接合面に
スパッタリング等によってガラス膜被覆を施し、絶縁状
態を保持しつつ熱膨張係数差を解消するようにしている
。ところが、スパッタリング等によって形成したガラス
膜には製造上ピンホールが発生し、また埃等を含めて不
純物の混入もあるため、このようなガラス膜では高い電
圧に耐えることが困難である。このため、感圧素子の陽
極接合時に印加する高電圧に耐えられず、ガラス膜にお
いて放電やリークが生じ、良好な接合作業が行なえない
という製造上の新たな問題が生じた。
コン製とし、熱膨張係数差に基〈精度上の問題解決を図
ることが考えられている。例えばシリコン取付台と感圧
素子とを陽極接合するべく、シリコン取付台の接合面に
スパッタリング等によってガラス膜被覆を施し、絶縁状
態を保持しつつ熱膨張係数差を解消するようにしている
。ところが、スパッタリング等によって形成したガラス
膜には製造上ピンホールが発生し、また埃等を含めて不
純物の混入もあるため、このようなガラス膜では高い電
圧に耐えることが困難である。このため、感圧素子の陽
極接合時に印加する高電圧に耐えられず、ガラス膜にお
いて放電やリークが生じ、良好な接合作業が行なえない
という製造上の新たな問題が生じた。
本発明はこのような事情に基づいてなされたもので、シ
リコン製取付台にガラス膜を被覆するものにあって感圧
素子の陽極接合が良好に行なえ、電気的緒特性の向上が
図れる半導体圧力変換器を提供することを目的とする。
リコン製取付台にガラス膜を被覆するものにあって感圧
素子の陽極接合が良好に行なえ、電気的緒特性の向上が
図れる半導体圧力変換器を提供することを目的とする。
このような目的を達成するため、本発明の構成け、取付
台のシリコンダイアフラム形感圧素子と“の接合面のガ
ラス膜の内側に酸化膜等の絶縁膜を介在させたものとし
、これによって絶縁性の向上及びこれに伴ないピンホー
ルの解消等を図れるようにしたものである。
台のシリコンダイアフラム形感圧素子と“の接合面のガ
ラス膜の内側に酸化膜等の絶縁膜を介在させたものとし
、これによって絶縁性の向上及びこれに伴ないピンホー
ルの解消等を図れるようにしたものである。
以下、本発明の構成に係る具体的実施例を第２図を参照
して詳細に説明する。
して詳細に説明する。
シリコン単結晶よりなるｏＴｄ性隔膜を主体とするダイ
アフラム形感圧素子１１け、外面部にゲージ抵抗素子１
２を一体形成したものとされている。
アフラム形感圧素子１１け、外面部にゲージ抵抗素子１
２を一体形成したものとされている。
取付台１３け、感圧素子１１と熱膨張係数が等しいシリ
コン基板１３Ａの該素子接合用表面部に、二酸化シリコ
ン膜１４を囲えば熱酸化によって一体形成し、この上に
１硼珪酸塩ガラス膜１５をスパッタリング法によって積
層形成している。なお、該ガラス膜１５の一部、例えば
周囲部は直接、シリコン基板１３ＡＫ接触するものにし
ている。そして、このように形成した取付台１３に感圧
素子１１を陽極接合によって接合している。
コン基板１３Ａの該素子接合用表面部に、二酸化シリコ
ン膜１４を囲えば熱酸化によって一体形成し、この上に
１硼珪酸塩ガラス膜１５をスパッタリング法によって積
層形成している。なお、該ガラス膜１５の一部、例えば
周囲部は直接、シリコン基板１３ＡＫ接触するものにし
ている。そして、このように形成した取付台１３に感圧
素子１１を陽極接合によって接合している。
このような構成による半導体圧力変換器であると、感圧
素子１−１と同材料であるシリコンによって取付台１３
の基板１３Ａを形成しているため、周囲温度の変化に対
して熱膨張係数差不在により特性上優れたものとなるこ
とけ勿論であるが、取付台１３と感圧素子１１との接合
部のガラス膜１５の取付台１３側内部に二酸化シリコン
膜１４を形成しているため、陽極接合の際に絶縁効果に
よって、放電やピンホールの発生が防止され、高純度な
良質の絶縁膜を有するものとなる。
素子１−１と同材料であるシリコンによって取付台１３
の基板１３Ａを形成しているため、周囲温度の変化に対
して熱膨張係数差不在により特性上優れたものとなるこ
とけ勿論であるが、取付台１３と感圧素子１１との接合
部のガラス膜１５の取付台１３側内部に二酸化シリコン
膜１４を形成しているため、陽極接合の際に絶縁効果に
よって、放電やピンホールの発生が防止され、高純度な
良質の絶縁膜を有するものとなる。
従って、本発明によれば、感圧素子と取付台とを同種材
料として、容易に陽極接合できるようになり、接合部が
強固で気密保持の確実なものとなると共に、ひずみのな
い、かつ熱膨張係数差から生じる特性悪化の改善が図れ
る精度の高い圧力変換器が得られる。
料として、容易に陽極接合できるようになり、接合部が
強固で気密保持の確実なものとなると共に、ひずみのな
い、かつ熱膨張係数差から生じる特性悪化の改善が図れ
る精度の高い圧力変換器が得られる。
なお、前記実施例を示す第２図では、感圧素子１１を取
付台１３側が凹形状のものを例示したが、平板状のもの
（第１図参照）としても差支えない。
付台１３側が凹形状のものを例示したが、平板状のもの
（第１図参照）としても差支えない。
また、陽極接合時の高電圧に対し絶縁機能を高める絶縁
膜として二酸化シリコンを例示したが、窒化シリコン膜
等にしてもよい。これらの絶縁材料によれば密着強変の
面から好適なものが提供できる。なお、絶縁膜としては
これらの材質に限らず、ガラス以外の他の各種材料を適
用してもよい。
膜として二酸化シリコンを例示したが、窒化シリコン膜
等にしてもよい。これらの絶縁材料によれば密着強変の
面から好適なものが提供できる。なお、絶縁膜としては
これらの材質に限らず、ガラス以外の他の各種材料を適
用してもよい。
要は接合部を高電圧に耐えるものとする絶縁材であれば
よい。さらに、前記実施例では、ガラス膜の一部をシリ
コン基板に直接、接触させて、これらの間の電気的導通
を図っているが、これらの間に適宜の導体を介在させる
ようにしてもよい。
よい。さらに、前記実施例では、ガラス膜の一部をシリ
コン基板に直接、接触させて、これらの間の電気的導通
を図っているが、これらの間に適宜の導体を介在させる
ようにしてもよい。
第１図は従来例を水中中央部断面図ζ第２図は本発明の
一実施例を示す中央部断面■である。
一実施例を示す中央部断面■である。
Claims (1)
- １、 シリコン基板の表面にガラス膜を被覆した取付台
にシリコン単結晶よりなるダイアフラム形感圧素子を陽
極接合によって一体に接合してなる半導体圧力変換器に
おいて、前記取付台のシリコン基板とガラス膜との間に
一体的に絶縁膜を介在させていることを特徴とする半導
体圧力変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15219481A JPS5854676A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | 半導体圧力変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15219481A JPS5854676A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | 半導体圧力変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5854676A true JPS5854676A (ja) | 1983-03-31 |
Family
ID=15535110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15219481A Pending JPS5854676A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | 半導体圧力変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5854676A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60202323A (ja) * | 1984-02-21 | 1985-10-12 | バイサラ・オーワイ | 圧力用デイテクタ |
| JPS60224035A (ja) * | 1984-03-29 | 1985-11-08 | ゼネラル シグナル コーポレーシヨン | 圧力変換器および取付体 |
| JPS62127637A (ja) * | 1985-11-28 | 1987-06-09 | Yokogawa Electric Corp | 半導体圧力変換器 |
| JPS6432U (ja) * | 1987-06-19 | 1989-01-05 | ||
| JP2005125232A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Dkk Toa Corp | 気液分離膜およびその製造方法 |
-
1981
- 1981-09-28 JP JP15219481A patent/JPS5854676A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60202323A (ja) * | 1984-02-21 | 1985-10-12 | バイサラ・オーワイ | 圧力用デイテクタ |
| JPH0583854B2 (ja) * | 1984-02-21 | 1993-11-29 | Vaisala Oy | |
| JPS60224035A (ja) * | 1984-03-29 | 1985-11-08 | ゼネラル シグナル コーポレーシヨン | 圧力変換器および取付体 |
| JPH0578775B2 (ja) * | 1984-03-29 | 1993-10-29 | Gen Signal Corp | |
| JPS62127637A (ja) * | 1985-11-28 | 1987-06-09 | Yokogawa Electric Corp | 半導体圧力変換器 |
| JPS6432U (ja) * | 1987-06-19 | 1989-01-05 | ||
| JP2005125232A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Dkk Toa Corp | 気液分離膜およびその製造方法 |
| JP4552002B2 (ja) * | 2003-10-23 | 2010-09-29 | 東亜ディーケーケー株式会社 | 気液分離膜およびその製造方法 |
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