JPS60251673A - 半導体圧力センサの製造方法 - Google Patents
半導体圧力センサの製造方法Info
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- JPS60251673A JPS60251673A JP10811784A JP10811784A JPS60251673A JP S60251673 A JPS60251673 A JP S60251673A JP 10811784 A JP10811784 A JP 10811784A JP 10811784 A JP10811784 A JP 10811784A JP S60251673 A JPS60251673 A JP S60251673A
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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】
（イ）産業上の利用分野
この発明は、ピエゾ抵抗効果を利用した半導体圧力セン
サのダイアフラム形成方法の改良に関する。
サのダイアフラム形成方法の改良に関する。
（ロ）従来技術
半導体圧力センサでは、圧力に感応して変形する部分と
して基板に厚さ数十ｐＬｍ程度のダイアフラム（薄肉部
）を形成する必要がある。この場合、一般的には、ダイ
アフラム形成のためのエツチング液としてアルカリ溶液
を温めたものが使用されるが、アルカリ汚染の危険性が
高いため、多数枚を一括処理することが困難であった。
して基板に厚さ数十ｐＬｍ程度のダイアフラム（薄肉部
）を形成する必要がある。この場合、一般的には、ダイ
アフラム形成のためのエツチング液としてアルカリ溶液
を温めたものが使用されるが、アルカリ汚染の危険性が
高いため、多数枚を一括処理することが困難であった。
すなわち、従来では第２図に示すように、基板２１の表
面側のＳ ｉ０２層２２をマスクとして不純物の選択拡
散を行ないゲージ抵抗をなす不純物拡散領域２４を形成
し、つぎに電−極２８を形成した後、最終工程で裏面側
のＳ ｉ０２層２２をマスクとして裏面側よりダイアフ
ラムエツチングしダイアフラム２７を形成する。このダ
イアフラムエ・ンチング工程では、アルカリ溶液から電
極２８を保護するため治具等を用いて表面側を機械的に
マスクしている。ところが、基板は１枚ないし数枚しか
冶具に装着できないので量産性に問題があり、また機械
的なマスクのため表面側にアルカリ溶液が回り込む危険
性もある。
面側のＳ ｉ０２層２２をマスクとして不純物の選択拡
散を行ないゲージ抵抗をなす不純物拡散領域２４を形成
し、つぎに電−極２８を形成した後、最終工程で裏面側
のＳ ｉ０２層２２をマスクとして裏面側よりダイアフ
ラムエツチングしダイアフラム２７を形成する。このダ
イアフラムエ・ンチング工程では、アルカリ溶液から電
極２８を保護するため治具等を用いて表面側を機械的に
マスクしている。ところが、基板は１枚ないし数枚しか
冶具に装着できないので量産性に問題があり、また機械
的なマスクのため表面側にアルカリ溶液が回り込む危険
性もある。
そこで、第３図または第４図に示すように、基板３１を
熱酸化してＳｉｎ２層３２を表面および裏面に形成した
後、Ｓｉｎ２層３２またはその上に形成されたＳ ｉ
３ Ｎ ４層３５をマスクとして半導体圧力センサの製
造工程の初期にダイアフラム３７を形成することが考え
られる。こうすれば、上記のように最終工程でダイアフ
ラムエツチングする場合の問題を避け、多数枚の基板３
１を一括してアルカリ溶液に浸しダイアフラム３７を形
成することが可能となる。
熱酸化してＳｉｎ２層３２を表面および裏面に形成した
後、Ｓｉｎ２層３２またはその上に形成されたＳ ｉ
３ Ｎ ４層３５をマスクとして半導体圧力センサの製
造工程の初期にダイアフラム３７を形成することが考え
られる。こうすれば、上記のように最終工程でダイアフ
ラムエツチングする場合の問題を避け、多数枚の基板３
１を一括してアルカリ溶液に浸しダイアフラム３７を形
成することが可能となる。
しかしながら、この場合にもつぎのような問題がある。
まず、第３図のように３４０２層３２のみをマスクとし
た場合、Ｓ ｉ Ｏ２層３２はアルカリイオンに対して
阻止効果が低いため、ダイアフラムエツチング中、ある
いは後に行なわれるゲージ抵抗形成のための不純物拡散
工程中にＳｉｎ２層３２中にアルカリイオンが侵入し、
電気的特性に悪影響を与える可能性があるし、また、ダ
イアプラムエツチングのエツチングレートを高めるため
アルカリ溶液を比較的高温にするとＳｉｎ２層３２もエ
ツチングされてしまう問題もある。
た場合、Ｓ ｉ Ｏ２層３２はアルカリイオンに対して
阻止効果が低いため、ダイアフラムエツチング中、ある
いは後に行なわれるゲージ抵抗形成のための不純物拡散
工程中にＳｉｎ２層３２中にアルカリイオンが侵入し、
電気的特性に悪影響を与える可能性があるし、また、ダ
イアプラムエツチングのエツチングレートを高めるため
アルカリ溶液を比較的高温にするとＳｉｎ２層３２もエ
ツチングされてしまう問題もある。
この点、第４図のようにＳｉ、Ｎ４層３５をマスクに用
いれば、比較的高温のアルカリ溶液に対してもマスク性
は高い。しかし、Ｓ ｉ ｉ Ｎ ４層３５の表面にア
ルカリイオンがわずかでも残存していると、後に行なわ
れるゲージ抵抗形成のための不純物拡散工程中に拡散炉
内が汚染される問題がある。
いれば、比較的高温のアルカリ溶液に対してもマスク性
は高い。しかし、Ｓ ｉ ｉ Ｎ ４層３５の表面にア
ルカリイオンがわずかでも残存していると、後に行なわ
れるゲージ抵抗形成のための不純物拡散工程中に拡散炉
内が汚染される問題がある。
また、これらの問題を避けるため、第３図または第４図
のようにしてダイアプラムエツチングを終了した後、第
３図においてマスクに用いたＳｉｎ２層３２を取り除き
新たにＳｉｎ２層を成長させたり、第４図においてＳ
ｉ ｘ Ｎ ４層３５を取り除くことも考えられなくは
ないが、すでにダイアフラム３７が形成されているため
、ダイアフラム３７の部分に応力が集中し易く、後に行
なわれるゲージ抵抗形成のための不純物拡散工程におい
て異常拡散などの問題が発生する。
のようにしてダイアプラムエツチングを終了した後、第
３図においてマスクに用いたＳｉｎ２層３２を取り除き
新たにＳｉｎ２層を成長させたり、第４図においてＳ
ｉ ｘ Ｎ ４層３５を取り除くことも考えられなくは
ないが、すでにダイアフラム３７が形成されているため
、ダイアフラム３７の部分に応力が集中し易く、後に行
なわれるゲージ抵抗形成のための不純物拡散工程におい
て異常拡散などの問題が発生する。
（ハ）目的
この発明は、アルカリ汚染の心配がなく、量産性に富ん
だ半導体圧力センサのダイアフラム形成方法を提供する
ことを目的とする。
だ半導体圧力センサのダイアフラム形成方法を提供する
ことを目的とする。
（ニ）構成
この発明による半導体圧力センサのダイアフラム形成方
法は、基板の表面側に対して行なわれる、ゲージ抵抗形
成のための不純物の選択拡散工程の終了後、上記基板の
表面および裏面に５ｔ３Ｎ４層を形成する工程と、この
裏面側のＳｉ□Ｎ４層とＳ ｉｏ、層をエツチングして
エツチング窓を形成する工程と、このＳｔ、Ｎ４層をマ
スクとしてエツチング窓より裏面側から基板をエツチン
グし薄肉部を形成するエツチング工程とを有することを
特徴とする。
法は、基板の表面側に対して行なわれる、ゲージ抵抗形
成のための不純物の選択拡散工程の終了後、上記基板の
表面および裏面に５ｔ３Ｎ４層を形成する工程と、この
裏面側のＳｉ□Ｎ４層とＳ ｉｏ、層をエツチングして
エツチング窓を形成する工程と、このＳｔ、Ｎ４層をマ
スクとしてエツチング窓より裏面側から基板をエツチン
グし薄肉部を形成するエツチング工程とを有することを
特徴とする。
（ホ）実施例
第１図Ａ−Ｅを参照しながら、この発明の一実施例にか
かる半導体圧力センサのダイアフラム形成方法を説明す
る。まず、シリコンウェハの基板を熱酸化して、第１図
Ａに示すように基板１１の表面および裏面にＳｉｎ、層
１２を形成するとともに、表面側のＳ ｔｏ、層１２を
ホトリソエツチングにより選択的に除去し、拡散用の窓
１３を形成する。つぎにこのＳ ｉｏ、層１２をマスク
とし窓１３よりポロンなどの不純物を基板ｌｌ内に選択
拡散して、第１図Ｂのように表面側に不純物拡散領域１
４を形成する。この不純物拡散領域１４はゲージ抵抗と
して機能する。こうして不純物拡散工程が終了した後、
不純物プロファイルを変化させない程度の温度（７００
〜９５０”０）で、ＣＶＤ法（化学気相堆積法）を用い
て、第１図ＣのようにＳ ｉ 、 Ｎ４層１５を基板１
１の表面および裏面の両方に堆積させる。そして、２回
目のホトリソエツチングによって裏面側のＳ ｉ ｚ
Ｎ ４層１５およびＳｉｎ２層１２を選択的に除去し、
ダイアフラムエツチング用の窓１６を形成する（第１図
り参照）。つぎにこの基板１１をアルカリ溶液に浸し、
５ｔ３Ｎ４層１５をマスクとし、窓１６より基板１１の
裏面側をエツチングして、第１図Ｅに示すようにダイア
フラム１７を形成する。そして、その後、Ｓ ｉ ３
Ｎ ４層１５を除去し、電極を形成すれば（第２図参照
）半導体圧力センサが完成する。
かる半導体圧力センサのダイアフラム形成方法を説明す
る。まず、シリコンウェハの基板を熱酸化して、第１図
Ａに示すように基板１１の表面および裏面にＳｉｎ、層
１２を形成するとともに、表面側のＳ ｔｏ、層１２を
ホトリソエツチングにより選択的に除去し、拡散用の窓
１３を形成する。つぎにこのＳ ｉｏ、層１２をマスク
とし窓１３よりポロンなどの不純物を基板ｌｌ内に選択
拡散して、第１図Ｂのように表面側に不純物拡散領域１
４を形成する。この不純物拡散領域１４はゲージ抵抗と
して機能する。こうして不純物拡散工程が終了した後、
不純物プロファイルを変化させない程度の温度（７００
〜９５０”０）で、ＣＶＤ法（化学気相堆積法）を用い
て、第１図ＣのようにＳ ｉ 、 Ｎ４層１５を基板１
１の表面および裏面の両方に堆積させる。そして、２回
目のホトリソエツチングによって裏面側のＳ ｉ ｚ
Ｎ ４層１５およびＳｉｎ２層１２を選択的に除去し、
ダイアフラムエツチング用の窓１６を形成する（第１図
り参照）。つぎにこの基板１１をアルカリ溶液に浸し、
５ｔ３Ｎ４層１５をマスクとし、窓１６より基板１１の
裏面側をエツチングして、第１図Ｅに示すようにダイア
フラム１７を形成する。そして、その後、Ｓ ｉ ３
Ｎ ４層１５を除去し、電極を形成すれば（第２図参照
）半導体圧力センサが完成する。
このようなダイアフラム形成方法によれば、ゲージ抵抗
形成のための不純物拡散工程の後、表面側および裏面側
にＳ ｉ ｘ Ｎ ４層１５を形成し、裏面側のＳ ｉ
３ Ｎ ４層１５はダイアフラムエツチング時のエツ
チング液に対するマスクとして使用し、表面側のＳ ｉ
３ Ｎ ４層１５は不純物拡散領域１４を表面のダイ
アフラムエツチング時のニー／ ｆング液に対するマス
クとして機能させることができるため、ダイアフラムエ
ツチング時に多数枚を一括してアルカリ溶液に浸すこと
が可能となり、ダイアフラムをバッチ単位で形成するこ
とができる。また、アルカリイオンに対する阻止効果が
高いＳ ｉ ３ Ｎ ４層１５をマスクおよび保護膜と
して用いているため、アルカリ溶液を比較的高温にする
ことができ、エツチング時間を短縮することが可能とな
る。なお、ダイアフラム形成後、Ｓｉ３Ｎ４層１５は除
去されるのが好ましい。
形成のための不純物拡散工程の後、表面側および裏面側
にＳ ｉ ｘ Ｎ ４層１５を形成し、裏面側のＳ ｉ
３ Ｎ ４層１５はダイアフラムエツチング時のエツ
チング液に対するマスクとして使用し、表面側のＳ ｉ
３ Ｎ ４層１５は不純物拡散領域１４を表面のダイ
アフラムエツチング時のニー／ ｆング液に対するマス
クとして機能させることができるため、ダイアフラムエ
ツチング時に多数枚を一括してアルカリ溶液に浸すこと
が可能となり、ダイアフラムをバッチ単位で形成するこ
とができる。また、アルカリイオンに対する阻止効果が
高いＳ ｉ ３ Ｎ ４層１５をマスクおよび保護膜と
して用いているため、アルカリ溶液を比較的高温にする
ことができ、エツチング時間を短縮することが可能とな
る。なお、ダイアフラム形成後、Ｓｉ３Ｎ４層１５は除
去されるのが好ましい。
（へ）効果
この発明にかかる半導体圧力センサのダイアフラム形成
方法によれば、ゲージ抵抗形成のための不純物拡散工程
の後１表面側および裏面側にＳｉ、Ｎ４層を形成し、裏
面側のＳｉ□Ｎ４層を不純物拡散領域をダイアフラムエ
ツチング時のエツチング液に対する保護膜として機能さ
せながら、ダイアフラムエツチングできるので、一括し
て多量にダイアフラムエツチングすることができ、量産
性に富むとともに、アルカリ汚染の心配もない。
方法によれば、ゲージ抵抗形成のための不純物拡散工程
の後１表面側および裏面側にＳｉ、Ｎ４層を形成し、裏
面側のＳｉ□Ｎ４層を不純物拡散領域をダイアフラムエ
ツチング時のエツチング液に対する保護膜として機能さ
せながら、ダイアフラムエツチングできるので、一括し
て多量にダイアフラムエツチングすることができ、量産
性に富むとともに、アルカリ汚染の心配もない。
第１図Ａ〜Ｅはこの発明の一実施例の各工程における基
板の断面図、第２図、第３図および第４図は従来の方法
を説明するための基板の断面図である。 １１．２１．３１・・・基板 １２．２２．３２・・・５ ｉ ０２層１３・・・不純
物拡散用窓 １４．２４・・・不純物拡散領域 １５．３５・・・Ｓｉ３Ｎ＋層 １６・・・ダイアフラムエツチング用窓１７．２７．３
７・・・ダイアフラム ２８・・・電極 出願人 藤倉電線株式会社 洛１劇 ｌワ 箋ＩＺ ＄２威
板の断面図、第２図、第３図および第４図は従来の方法
を説明するための基板の断面図である。 １１．２１．３１・・・基板 １２．２２．３２・・・５ ｉ ０２層１３・・・不純
物拡散用窓 １４．２４・・・不純物拡散領域 １５．３５・・・Ｓｉ３Ｎ＋層 １６・・・ダイアフラムエツチング用窓１７．２７．３
７・・・ダイアフラム ２８・・・電極 出願人 藤倉電線株式会社 洛１劇 ｌワ 箋ＩＺ ＄２威
Claims (1)
- （１）基板の表面側に対して行なわれる、ゲージ抵抗形
成のための不純物の選択拡散工程の終了後、上記基板の
表面および裏面にＳｉ□Ｎ４層を形成する工程と、この
裏面側のＳ ｉ ３ Ｎ ４層をエツチングしてエツチ
ング窓を形成する工程と、このＳｉ３Ｎ４層をマスクと
してエツチング窓より裏面側から基板をエツチングし薄
肉部を形成するエツチング工程とを有することを特徴と
する半導体圧力センサのダイアフラム形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10811784A JPS60251673A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10811784A JPS60251673A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60251673A true JPS60251673A (ja) | 1985-12-12 |
| JPH0369187B2 JPH0369187B2 (ja) | 1991-10-31 |
Family
ID=14476340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10811784A Granted JPS60251673A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60251673A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH045573A (ja) * | 1990-04-23 | 1992-01-09 | Nec Corp | 半導体素子およびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5688371A (en) * | 1979-12-20 | 1981-07-17 | Toshiba Corp | Semiconductor pressure converter |
-
1984
- 1984-05-28 JP JP10811784A patent/JPS60251673A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5688371A (en) * | 1979-12-20 | 1981-07-17 | Toshiba Corp | Semiconductor pressure converter |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH045573A (ja) * | 1990-04-23 | 1992-01-09 | Nec Corp | 半導体素子およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0369187B2 (ja) | 1991-10-31 |
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