JPS59169183A - ストレインゲ−ジ型半導体圧力センサ− - Google Patents
ストレインゲ−ジ型半導体圧力センサ−Info
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- JPS59169183A JPS59169183A JP4308783A JP4308783A JPS59169183A JP S59169183 A JPS59169183 A JP S59169183A JP 4308783 A JP4308783 A JP 4308783A JP 4308783 A JP4308783 A JP 4308783A JP S59169183 A JPS59169183 A JP S59169183A
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- Japan
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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】
［発明の技術分野］
本発明は半導体圧力センサーに関する。
［従来技術］
従来よシ半導体に圧力測定のだめのダイヤフラム部を形
成すると共に圧力測定に必要な素子や補正回路用素子を
糾込んだストレインゲージ型半導体圧力センサーが知ら
れている。この圧力センサーは第１図に示すように、半
導体１の中央に形成した凹状のストレインゲージ２の底
部をダイヤスラム部３とするもので、ダイヤフラム部３
の反対′側には半導体１中に形成された必要な回路素子
の引き出し電極４が設けられている。従来この圧力セン
サーは半導体１にバルク半導体（バルクシリコン）を用
い、ダイヤフラム部３はバルク半導体をエツチングによ
り削ることによって形成していた。
成すると共に圧力測定に必要な素子や補正回路用素子を
糾込んだストレインゲージ型半導体圧力センサーが知ら
れている。この圧力センサーは第１図に示すように、半
導体１の中央に形成した凹状のストレインゲージ２の底
部をダイヤスラム部３とするもので、ダイヤフラム部３
の反対′側には半導体１中に形成された必要な回路素子
の引き出し電極４が設けられている。従来この圧力セン
サーは半導体１にバルク半導体（バルクシリコン）を用
い、ダイヤフラム部３はバルク半導体をエツチングによ
り削ることによって形成していた。
［従来技術の問題点］
従来の圧力センサーでは、ダイヤフラム部はエツチング
によって形成しているため、エツチング液の温度、組成
、エツチング時間でダイヤフラム部の厚さを制御してい
るものの、再現性が悪くかつ厚さを数μｍ以下にするこ
とが非常に困難であった。従って圧力の検出感度も不充
分である。また周囲との絶縁も難しく、液体中での圧力
測定用には向かない難点もあった。
によって形成しているため、エツチング液の温度、組成
、エツチング時間でダイヤフラム部の厚さを制御してい
るものの、再現性が悪くかつ厚さを数μｍ以下にするこ
とが非常に困難であった。従って圧力の検出感度も不充
分である。また周囲との絶縁も難しく、液体中での圧力
測定用には向かない難点もあった。
［発明の目的］
本発明は、検出感度も高くかつ液体中での測定も可°能
な、製作容易な半導体圧力センサーを提供することを目
的とする。
な、製作容易な半導体圧力センサーを提供することを目
的とする。
「発明の概要」
本発明の半導体圧力センサーは、一方の面に半導体膜が
成長された絶縁基板を他方の面からエツチングすること
によって露出された半導体膜をダイヤフラムとするスト
レインゲージ部ケ形成し、かつ半導体膜の露出された面
および絶縁基板のエツチングされた面に絶縁膜を成長さ
せたことを特徴とする。
成長された絶縁基板を他方の面からエツチングすること
によって露出された半導体膜をダイヤフラムとするスト
レインゲージ部ケ形成し、かつ半導体膜の露出された面
および絶縁基板のエツチングされた面に絶縁膜を成長さ
せたことを特徴とする。
［発明の実施例］
本発明の半導体圧力センサーは、第２図に示すように、
絶縁基板５の一部を取り除いてストレインゲージ部６と
すると共に基板５に成長された半導体膜７の一部をスト
レインゲージ部６に露出させてダイヤフラム８とし、ダ
イヤフラム８の面９など圧力測定対象に接する面に絶縁
膜１０を形成したものである。
絶縁基板５の一部を取り除いてストレインゲージ部６と
すると共に基板５に成長された半導体膜７の一部をスト
レインゲージ部６に露出させてダイヤフラム８とし、ダ
イヤフラム８の面９など圧力測定対象に接する面に絶縁
膜１０を形成したものである。
一般にダイヤフラムにかかる浮力さをＰ１抵抗変化率ｆ
：”’／Ｒ、ダイヤフラムの膜厚をｈとすると、次の 関係があわ、膜厚が１０分の１になると検出感度（抵抗
変化率”’／Ｒ）は１００倍になる。
：”’／Ｒ、ダイヤフラムの膜厚をｈとすると、次の 関係があわ、膜厚が１０分の１になると検出感度（抵抗
変化率”’／Ｒ）は１００倍になる。
従来のバルク半導体をエツチングして形成したダイヤス
ラムでは１０μｍ 程度の厚が限界であったが、本発明
では成長した半導体膜の厚を０．６μｍ程度にするので
、大幅な感度向上が可能となる。また半導体膜７は絶縁
基板５上に形成されかつダイヤフラム８を絶線膜１０で
罹われているので、第４図に示すように液体１１中に挿
入しても液体１１から絶縁されるから、液体中での測定
も可能になる。なお１２はセンサーを収納したケースの
筒である。
ラムでは１０μｍ 程度の厚が限界であったが、本発明
では成長した半導体膜の厚を０．６μｍ程度にするので
、大幅な感度向上が可能となる。また半導体膜７は絶縁
基板５上に形成されかつダイヤフラム８を絶線膜１０で
罹われているので、第４図に示すように液体１１中に挿
入しても液体１１から絶縁されるから、液体中での測定
も可能になる。なお１２はセンサーを収納したケースの
筒である。
本発明に使用する絶縁基板５としては石英の基板を用い
ることができる。１だ半導体膜７としてはＳｉ成長展が
あり、ＣＶＤ法、スパッタ法などで基板５上に０．６μ
ｍ程度の厚に析出、形成させる。
ることができる。１だ半導体膜７としてはＳｉ成長展が
あり、ＣＶＤ法、スパッタ法などで基板５上に０．６μ
ｍ程度の厚に析出、形成させる。
この基板５の一部を除去してストレインゲージ部６を形
成すると共に半導体膜７の一部を露出させダイヤフラム
８を形成する（Ｑ３３図（ａ））。
成すると共に半導体膜７の一部を露出させダイヤフラム
８を形成する（Ｑ３３図（ａ））。
基板５を取り除く方法としては、化学的方法、即ち湿式
、乾式のエツチングが適している。これは、絶縁基板の
エツチングに使用するエツチング液（薬液、プラズマイ
オン）は半導体膜に対するエツチング速度が極めて小さ
いからである。例えばフッ化アンモニウムをエツチング
液としたとき、石火のエツチング速度が１μｍ７ｆｎｉ
ｎ程度あるのに対し、シリコンでは事実上０μｍ／ｍｉ
ｎで−ある。従ってエツチングを用いれば、初期の成長
した半導体膜厚を保ったまま半導体膜を露出して、スト
レインゲージ部を形成でき、薄い一定の膜厚の半導体膜
からなるダイヤフラムを精度良く再現できるようになる
。
、乾式のエツチングが適している。これは、絶縁基板の
エツチングに使用するエツチング液（薬液、プラズマイ
オン）は半導体膜に対するエツチング速度が極めて小さ
いからである。例えばフッ化アンモニウムをエツチング
液としたとき、石火のエツチング速度が１μｍ７ｆｎｉ
ｎ程度あるのに対し、シリコンでは事実上０μｍ／ｍｉ
ｎで−ある。従ってエツチングを用いれば、初期の成長
した半導体膜厚を保ったまま半導体膜を露出して、スト
レインゲージ部を形成でき、薄い一定の膜厚の半導体膜
からなるダイヤフラムを精度良く再現できるようになる
。
この半導体膜Ｉに圧力測定に必要な素子や補正回路用素
子を半導体素子製造技術を用いて製作し、かつ半導体膜
Ｉを１デバイス分ずつに・分離しく第３図（ｂ） ）
、続いて圧力測定対象と接する面に絶ＭＭ１０を形成し
て（第３図（Ｃ））、個々のデバイスに分割レバツケー
ジングすれば本発明の半導体圧力センサーが得られる。
子を半導体素子製造技術を用いて製作し、かつ半導体膜
Ｉを１デバイス分ずつに・分離しく第３図（ｂ） ）
、続いて圧力測定対象と接する面に絶ＭＭ１０を形成し
て（第３図（Ｃ））、個々のデバイスに分割レバツケー
ジングすれば本発明の半導体圧力センサーが得られる。
この場合、絶縁膜１０としては５ｉｎ２．δＩ ３ Ｎ
４ 、 Ａｔ２０３のＩＮがあり、熱酸化法、ＣＶＤ法
、蒸着アルミの陽極酸化法などにより形成することがで
きる。
４ 、 Ａｔ２０３のＩＮがあり、熱酸化法、ＣＶＤ法
、蒸着アルミの陽極酸化法などにより形成することがで
きる。
［発明の効果］
本発明の半導体圧力センサーでは、ダイヤスラムの膜厚
を非常に薄くかつ精度良く再現できるので、感度が著し
く向上しかつ安定する。また半導体族部分を元金に絶縁
できるため 溶液 中での測定もできる。ちなみに感
度は従来のバルク半導体を用いたものより５０倍以上向
上した。
を非常に薄くかつ精度良く再現できるので、感度が著し
く向上しかつ安定する。また半導体族部分を元金に絶縁
できるため 溶液 中での測定もできる。ちなみに感
度は従来のバルク半導体を用いたものより５０倍以上向
上した。
第１図は従来のストレインゲージ型＃−導体圧力センサ
ーの断面図、第２図は本発明のストレインゲージ型半導
体圧力センサーの断面図、第３図（ａ）〜（Ｃ）は第２
図の圧力センサーの製造工程金示す断面図、第４図は紀
２図の圧力センサーを液体中で使用するところを示す断
面図である。 ５・・・絶縁基板 ６・・・ストレインゲージ部 ７・・成長された半導体膜 ８・・・ダイヤフラム ９・・・ダイヤフラムの液体に接する側の面１０・・絶
縁膜 １１・・・液体
ーの断面図、第２図は本発明のストレインゲージ型半導
体圧力センサーの断面図、第３図（ａ）〜（Ｃ）は第２
図の圧力センサーの製造工程金示す断面図、第４図は紀
２図の圧力センサーを液体中で使用するところを示す断
面図である。 ５・・・絶縁基板 ６・・・ストレインゲージ部 ７・・成長された半導体膜 ８・・・ダイヤフラム ９・・・ダイヤフラムの液体に接する側の面１０・・絶
縁膜 １１・・・液体
Claims (1)
- 一方の面に半導体膜が成長された絶縁基板を他方の面か
らエツチングすることによって露出された半導体膜をダ
イヤフラムとするストレインゲージ部を形成し、かつ半
導体膜の露出された面および絶縁基板のエツチングされ
た面に絶縁膜を仄長させたことを特徴とするストレイン
ゲージ型半導体圧力センサー１．
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4308783A JPS59169183A (ja) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | ストレインゲ−ジ型半導体圧力センサ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4308783A JPS59169183A (ja) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | ストレインゲ−ジ型半導体圧力センサ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59169183A true JPS59169183A (ja) | 1984-09-25 |
Family
ID=12654054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4308783A Pending JPS59169183A (ja) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | ストレインゲ−ジ型半導体圧力センサ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59169183A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61121759U (ja) * | 1985-01-17 | 1986-07-31 | ||
| JPS61218175A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-27 | Nagano Keiki Seisakusho:Kk | カ−電気変換素子の製造方法 |
| JP2009258044A (ja) * | 2008-04-21 | 2009-11-05 | Denso Corp | 圧力センサおよびその製造方法 |
-
1983
- 1983-03-17 JP JP4308783A patent/JPS59169183A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61121759U (ja) * | 1985-01-17 | 1986-07-31 | ||
| JPS61218175A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-27 | Nagano Keiki Seisakusho:Kk | カ−電気変換素子の製造方法 |
| JP2009258044A (ja) * | 2008-04-21 | 2009-11-05 | Denso Corp | 圧力センサおよびその製造方法 |
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