JPS6142968A - 圧力−電気変換装置およびその製造方法 - Google Patents
圧力−電気変換装置およびその製造方法Info
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- JPS6142968A JPS6142968A JP16622984A JP16622984A JPS6142968A JP S6142968 A JPS6142968 A JP S6142968A JP 16622984 A JP16622984 A JP 16622984A JP 16622984 A JP16622984 A JP 16622984A JP S6142968 A JPS6142968 A JP S6142968A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は単結轟シリコン基板に拡散等により感圧素子を
配置したもので、特にダイアフラムの均一性にすぐれた
圧力−電気変換装置およびその製造方法に関するもので
ある。
配置したもので、特にダイアフラムの均一性にすぐれた
圧力−電気変換装置およびその製造方法に関するもので
ある。
通常シリコン、ゲルマニウム等の半導体圧力検出素子に
おいては機械的応力を加える事によってピエゾ抵抗効果
によりその抵抗値が変化する。このような物理的現象を
利用して単結晶シリコン板よりなる圧力−電気変換装置
では、半導体ダイアフラム上に歪ゲージを拡散層等で形
成し、ダイアフラムに加わる圧力により歪ゲージを変形
させ、ピエゾ抵抗効果による抵抗値の変化を検出して圧
力を測定している。この場合高精度のものをバラツキの
少なく作るためにはダイアフラムの厚さを精度よく作る
事が重要である。
おいては機械的応力を加える事によってピエゾ抵抗効果
によりその抵抗値が変化する。このような物理的現象を
利用して単結晶シリコン板よりなる圧力−電気変換装置
では、半導体ダイアフラム上に歪ゲージを拡散層等で形
成し、ダイアフラムに加わる圧力により歪ゲージを変形
させ、ピエゾ抵抗効果による抵抗値の変化を検出して圧
力を測定している。この場合高精度のものをバラツキの
少なく作るためにはダイアフラムの厚さを精度よく作る
事が重要である。
しかし従来ダイアフラムの受圧部を形成する場合、エツ
チング液の温度、攪拌状態、エツチング液の組成の変化
等によりエツチング速度が著しく変わるのでその正確な
制御が必要であるばかりでなく、ダイアフラムの厚さを
測定してはエツチングを繰返している。この圧力−電気
変換装置の特性の均一化をおこなうためにはダイアフラ
ムの厚さが非常に重要な因子をなす。しかし上述のよう
な従来の方法ではダイアフラムの厚さと平行度をネ百度
よく制御する事は極めて困難であり、その結果歩留りは
悪くコストアップの原因となっている。
チング液の温度、攪拌状態、エツチング液の組成の変化
等によりエツチング速度が著しく変わるのでその正確な
制御が必要であるばかりでなく、ダイアフラムの厚さを
測定してはエツチングを繰返している。この圧力−電気
変換装置の特性の均一化をおこなうためにはダイアフラ
ムの厚さが非常に重要な因子をなす。しかし上述のよう
な従来の方法ではダイアフラムの厚さと平行度をネ百度
よく制御する事は極めて困難であり、その結果歩留りは
悪くコストアップの原因となっている。
これらの事より従来より （１００）、 （１１０）面
等の単結晶シリコン基板に高精度のボロン不純物層を形
成するとアルカリ系のエツチング液、たとえば水酸化カ
リウム（ＫＯＨ）溶液でエツチングしても高濃度ボロン
層のエツチング速度が非常に遅くなり選択的なエツチン
グができる事から次のようにしてダイアフラム部を形成
していた。
等の単結晶シリコン基板に高精度のボロン不純物層を形
成するとアルカリ系のエツチング液、たとえば水酸化カ
リウム（ＫＯＨ）溶液でエツチングしても高濃度ボロン
層のエツチング速度が非常に遅くなり選択的なエツチン
グができる事から次のようにしてダイアフラム部を形成
していた。
（例えば特開昭５３−４２５７９号公報参照）第６図は
Ｎ型又はＰ型の特定の方向をもった結晶面で例えば（１
００）面の単結晶シリコン基板１の一主面をなす片側表
面に熱酸化膜２を形成したものである。引続き第７図は
熱酸化膜２の形成されていない反対側の主面に、後工程
でのアルカリエツチングを１挙止させるためにＰ型不純
物としてボロンを、不純物濃度５ｘｉｏ’ｅ個／−以上
で予定の領域に拡散した不純物層３を形成したものを示
す、この場合５Ｘ１０１９個／ｃＩＩ！とした。
Ｎ型又はＰ型の特定の方向をもった結晶面で例えば（１
００）面の単結晶シリコン基板１の一主面をなす片側表
面に熱酸化膜２を形成したものである。引続き第７図は
熱酸化膜２の形成されていない反対側の主面に、後工程
でのアルカリエツチングを１挙止させるためにＰ型不純
物としてボロンを、不純物濃度５ｘｉｏ’ｅ個／−以上
で予定の領域に拡散した不純物層３を形成したものを示
す、この場合５Ｘ１０１９個／ｃＩＩ！とした。
続いて基板１の不純物Ｎ３の表面にＮ型単結晶シリコ７
層４をエピタキシャル成長させたものを第８図に示す。
層４をエピタキシャル成長させたものを第８図に示す。
このシリコンＦｉ４の膜厚は圧力−電気変換装置の圧力
測定範囲により任怠に選択する事が可能である。たとえ
ば１気圧測定用のものとしてはダイアフラム３朋のもの
に対しては５０μ程度が最適である。又第８図にはダイ
アフラム形成用のエツチングマスクとしての熱酸化膜２
を予定の領域だけ開孔したものも示している。ここで周
知の方法である水酸化カリウム等の選択的エツチング液
を使用してダイアフラム形成用のエツチングをおこなう
。この時熱酸化膜２は水酸化カリウム溶ン夜に対しての
マスクとして（す」り。
測定範囲により任怠に選択する事が可能である。たとえ
ば１気圧測定用のものとしてはダイアフラム３朋のもの
に対しては５０μ程度が最適である。又第８図にはダイ
アフラム形成用のエツチングマスクとしての熱酸化膜２
を予定の領域だけ開孔したものも示している。ここで周
知の方法である水酸化カリウム等の選択的エツチング液
を使用してダイアフラム形成用のエツチングをおこなう
。この時熱酸化膜２は水酸化カリウム溶ン夜に対しての
マスクとして（す」り。
エツチングはこの熱酸化膜２の除去しである部分におい
て順次進行していくが、ボロンが５×１０１９個／ ｃ
＋４含まれている単結晶シリコンはエツチング速度がほ
ぼゼロであるので、不純物層３に到達するとエツチング
は自動的に停止し、不純物層３とエピタキシャル成長さ
せたＮ型１ｉ結晶シリコン層４による厚さでもってダイ
アフラムは形成される。この際結晶の面方位に対して異
方性のエツチング液であるので、ダイアフラムとダイア
フラム支持体の境界部を略直線的（鋭角的）に明確にす
ることができる。このようにして形成されたダイアフラ
ム６とダイアフラム支持体７を第９図に示す。
て順次進行していくが、ボロンが５×１０１９個／ ｃ
＋４含まれている単結晶シリコンはエツチング速度がほ
ぼゼロであるので、不純物層３に到達するとエツチング
は自動的に停止し、不純物層３とエピタキシャル成長さ
せたＮ型１ｉ結晶シリコン層４による厚さでもってダイ
アフラムは形成される。この際結晶の面方位に対して異
方性のエツチング液であるので、ダイアフラムとダイア
フラム支持体の境界部を略直線的（鋭角的）に明確にす
ることができる。このようにして形成されたダイアフラ
ム６とダイアフラム支持体７を第９図に示す。
又、感圧素子として例えばピエゾ抵抗５はダイアフラム
部エツチング前に形成したがここでは説明を省いた。
部エツチング前に形成したがここでは説明を省いた。
以上述べたように、単結晶シリコン基板内に予めエツチ
ングに対する所定の停止部となる不純物層を形成し、こ
の領域までシリコン基板をエンチングするようにしてい
るためダイヤフラムの厚さ及び平行度は不純物層とエピ
タキシャル成長層による厚さでもってのみ決定され、そ
の制御はきわめて容易であるばかりでなく、目的とする
所定のダイアフラムの厚さに達するとエツチングは自動
的に停止するので特性のそろった圧力−電気変換装置を
多数製造する事が可能である。又その際シリコン基板の
結晶の面方位に対して異方性のエツチング液を使用して
いることによりダイアフラム部とダイアフラム支持体の
境界部を曲線的でなく直線的にして明確に形成でき圧力
により発生する応力を有効に利用できる。
ングに対する所定の停止部となる不純物層を形成し、こ
の領域までシリコン基板をエンチングするようにしてい
るためダイヤフラムの厚さ及び平行度は不純物層とエピ
タキシャル成長層による厚さでもってのみ決定され、そ
の制御はきわめて容易であるばかりでなく、目的とする
所定のダイアフラムの厚さに達するとエツチングは自動
的に停止するので特性のそろった圧力−電気変換装置を
多数製造する事が可能である。又その際シリコン基板の
結晶の面方位に対して異方性のエツチング液を使用して
いることによりダイアフラム部とダイアフラム支持体の
境界部を曲線的でなく直線的にして明確に形成でき圧力
により発生する応力を有効に利用できる。
しかしながら、上に述べた従来のダイアフラムの形成に
おいても、熱処理温度が低く、又熱処理時間の短いうち
は問題がなかったが、圧力−電気変換装置（圧力センサ
）にその信号処理用のモスＩＣ、バイポーラＩＣ等を一
体化した場合に高温、長時間の熱処理にさらされる事に
なる。一般に単結晶シリコン基板として圧力センサには
通常Ｎ型１〜１０Ω・ｃｍの比抵抗のものを使用する。
おいても、熱処理温度が低く、又熱処理時間の短いうち
は問題がなかったが、圧力−電気変換装置（圧力センサ
）にその信号処理用のモスＩＣ、バイポーラＩＣ等を一
体化した場合に高温、長時間の熱処理にさらされる事に
なる。一般に単結晶シリコン基板として圧力センサには
通常Ｎ型１〜１０Ω・ｃｍの比抵抗のものを使用する。
この場合エツチングの停止のための高濃度のボロン不純
物層からシリコン基板にボロンが拡散していき高濃度ボ
ロン不純物の濃度プロファイルがブロードになり、エツ
チングの停止位置が不明確になる。
物層からシリコン基板にボロンが拡散していき高濃度ボ
ロン不純物の濃度プロファイルがブロードになり、エツ
チングの停止位置が不明確になる。
ボロン濃度とアルカリエツチングのエツチング速度の関
係は第１０図に示される。上記の例としてＮ型（１００
）面、５Ω・ωの比抵抗の単結晶シリコン基板、高濃度
ボロン層として５×１０１９ｃｍ−３の不純物層を形成
し、１２００℃、２時間の熱処理後のＮ型シリコン基板
でのボロンプロファイルを求めた結果を第１１図に示す
。
係は第１０図に示される。上記の例としてＮ型（１００
）面、５Ω・ωの比抵抗の単結晶シリコン基板、高濃度
ボロン層として５×１０１９ｃｍ−３の不純物層を形成
し、１２００℃、２時間の熱処理後のＮ型シリコン基板
でのボロンプロファイルを求めた結果を第１１図に示す
。
本発明の目的は、上記点に鑑み、高温、長時間の熱処理
を受けても半導体ダイアフラム厚の精度及びダイアフラ
ム部とダイアフラム支持体の境界部を明確にできる圧力
−電気変換装置およびその製造方法の提供にある。
を受けても半導体ダイアフラム厚の精度及びダイアフラ
ム部とダイアフラム支持体の境界部を明確にできる圧力
−電気変換装置およびその製造方法の提供にある。
本発明の特徴は、エツチングの停止層として働く高濃度
のボロン不純物層の下部に高濃度Ｎ型不純物層を形成す
る事である。高濃度Ｎ型不純物層と高濃度Ｐ型不純物層
の界面近傍においてＰ型（ボロン）不純物プロファイル
は急峻になる。その結果ダイアフラム部の厚さの精度、
及びダイアフラム部とダイアフラム支持体の境界部を明
確にできる。
のボロン不純物層の下部に高濃度Ｎ型不純物層を形成す
る事である。高濃度Ｎ型不純物層と高濃度Ｐ型不純物層
の界面近傍においてＰ型（ボロン）不純物プロファイル
は急峻になる。その結果ダイアフラム部の厚さの精度、
及びダイアフラム部とダイアフラム支持体の境界部を明
確にできる。
以下実施例により本発明を詳細にのべる。
第１図はＮ型又はＰ型の特定の方向をもった結晶面で例
えばＮ型５〜１０Ω・ｃＬｌｌ（１００）面の単結晶シ
リコン基板（ウェハ）１の一主面上にリン、ヒ素、アン
チモン等のＮ型不純物をｌＸｌ０’ｃｍ−３以上、望ま
しくはｌＸｌ０”ａｍ−３、さらに望ましくは拡散係数
の小さなヒ素又はアンチモンを５Ｘ１０Ｉ８ｃ＋ｎ−３
以上含む高濃度Ｎ型不純物層１１を拡散により０．５〜
２μｍ形成した。
えばＮ型５〜１０Ω・ｃＬｌｌ（１００）面の単結晶シ
リコン基板（ウェハ）１の一主面上にリン、ヒ素、アン
チモン等のＮ型不純物をｌＸｌ０’ｃｍ−３以上、望ま
しくはｌＸｌ０”ａｍ−３、さらに望ましくは拡散係数
の小さなヒ素又はアンチモンを５Ｘ１０Ｉ８ｃ＋ｎ−３
以上含む高濃度Ｎ型不純物層１１を拡散により０．５〜
２μｍ形成した。
なお拡散に先立ち反対面に熱酸化膜２を形成しである。
その際、このシリコン基板１に代えて第１図（Ｂ）の如
く高濃度Ｎ型不純物を含む単結晶シリコン基板ＩＡを使
用してもよい。
く高濃度Ｎ型不純物を含む単結晶シリコン基板ＩＡを使
用してもよい。
引続き第２図に示す如く、高濃度Ｎ型不純物層１１上に
後工程でのアルカリエツチングを停止させるためにＰ型
不純物としてボロンを５×１０１８ｃｍ″″３以上、本
実施例では５×１０１９ｃｍ−３含む単結晶シリコンＰ
型不純物層１２を２〜５μｍエピタキシャル成長させ、
引続き１〜１０Ω・ｃｍの比抵抗の単結晶シリコンＮ型
エピタキシャル成長層１３を所定の厚さに形成した。こ
のＰ型不純物層１２とＮ型層１３の両エピタキシ中ル成
長屓の厚さでダイアフラム部の厚さは規定される。なお
、本実施例においてはＰ型層１２をエピタキシャル成長
で形成したが、拡散により形成してもよい。
後工程でのアルカリエツチングを停止させるためにＰ型
不純物としてボロンを５×１０１８ｃｍ″″３以上、本
実施例では５×１０１９ｃｍ−３含む単結晶シリコンＰ
型不純物層１２を２〜５μｍエピタキシャル成長させ、
引続き１〜１０Ω・ｃｍの比抵抗の単結晶シリコンＮ型
エピタキシャル成長層１３を所定の厚さに形成した。こ
のＰ型不純物層１２とＮ型層１３の両エピタキシ中ル成
長屓の厚さでダイアフラム部の厚さは規定される。なお
、本実施例においてはＰ型層１２をエピタキシャル成長
で形成したが、拡散により形成してもよい。
次にここでは示さないが例えばバイポーラＩＣ１Ｍ０５
ＩＣ等を圧力センサと一体に形成するために一般に高温
、長時間の熱処理工程が加わる。本実施例では圧力セン
サの検出部としてピエゾ抵抗効果を利用したＰ型抵抗Ｆ
ｆ１４をＮ型エピタキシャルＪｔｊｔ１３に形成しであ
る。
ＩＣ等を圧力センサと一体に形成するために一般に高温
、長時間の熱処理工程が加わる。本実施例では圧力セン
サの検出部としてピエゾ抵抗効果を利用したＰ型抵抗Ｆ
ｆ１４をＮ型エピタキシャルＪｔｊｔ１３に形成しであ
る。
Ｎ型エピタキシャル層１３の膜厚は圧力−電気変換装置
の圧力測定範囲により任意に選択する事が可能である。
の圧力測定範囲により任意に選択する事が可能である。
たとえば１気圧測定用のものとしてはダイアフラム、３
ｆｌのものに対しては５０μ程度が最適である。又第２
図にはダイアフラム形成用のエツチングマスクとしての
熱酸化膜２を予定の領域だけ開孔したものを示しである
。ここで周知の方法である水酸化カリウム等の選択的エ
ツチング液を使用してダイアフラム形成用のエツチング
をおこなう。この時熱酸化膜２は水酸化カリウム溶液に
対してのマスクとして働く。エフチングはこの熱酸化膜
２の除去しである部分において順次進行していく。Ｎ型
単結晶シリコン基板１、高濃度Ｎ型不純物層１１のエツ
チング速度はほぼ一定である。ここでエツチングは、ア
ンチモンを５×１０１８ｃｍ−３含む高濃度Ｎ型不純物
層１１と、ボロンを５Ｘ１０’・９ＬＪ−３含むＰ型不
純物層１２に接近する。熱処理として１２００℃、２時
間の熱処理後の濃度プロファイルを稠べた結果を第４図
に示しである。このグラフはアンチモンを５Ｘ１０”ｃ
１＋１−３含むＮ型基板を使用した例を示しである。高
濃度Ｎ型不純物層１１の濃度をさらに高くすればプロフ
ァイルはさらにシャープになる。
ｆｌのものに対しては５０μ程度が最適である。又第２
図にはダイアフラム形成用のエツチングマスクとしての
熱酸化膜２を予定の領域だけ開孔したものを示しである
。ここで周知の方法である水酸化カリウム等の選択的エ
ツチング液を使用してダイアフラム形成用のエツチング
をおこなう。この時熱酸化膜２は水酸化カリウム溶液に
対してのマスクとして働く。エフチングはこの熱酸化膜
２の除去しである部分において順次進行していく。Ｎ型
単結晶シリコン基板１、高濃度Ｎ型不純物層１１のエツ
チング速度はほぼ一定である。ここでエツチングは、ア
ンチモンを５×１０１８ｃｍ−３含む高濃度Ｎ型不純物
層１１と、ボロンを５Ｘ１０’・９ＬＪ−３含むＰ型不
純物層１２に接近する。熱処理として１２００℃、２時
間の熱処理後の濃度プロファイルを稠べた結果を第４図
に示しである。このグラフはアンチモンを５Ｘ１０”ｃ
１＋１−３含むＮ型基板を使用した例を示しである。高
濃度Ｎ型不純物層１１の濃度をさらに高くすればプロフ
ァイルはさらにシャープになる。
ボロン不純物のプロファイルがシャープであり、ボロン
が５Ｘ１０Ｉ９、個／−含まれている単結晶シリコンは
エツチング速度がほぼゼロであるので、不純物層１２と
不純物層１１のＰＮ接合近辺に到達するとエツチングは
自動的に停止し、不純物層１２とエピタキシャル成長さ
せたＮ型単結晶シリコ７層１３による厚さでもってダイ
アフラムは形成される。この際結晶の面方位に対して異
方性のエツチング液であるので、ダイアフラムとダイア
フラム支持体の境界部を略直線的（鋭角的）に明確にす
ることができる。このようにして形成されたダイアフラ
ム部１６とダイアフラム支持体１５を第３図に示す。
が５Ｘ１０Ｉ９、個／−含まれている単結晶シリコンは
エツチング速度がほぼゼロであるので、不純物層１２と
不純物層１１のＰＮ接合近辺に到達するとエツチングは
自動的に停止し、不純物層１２とエピタキシャル成長さ
せたＮ型単結晶シリコ７層１３による厚さでもってダイ
アフラムは形成される。この際結晶の面方位に対して異
方性のエツチング液であるので、ダイアフラムとダイア
フラム支持体の境界部を略直線的（鋭角的）に明確にす
ることができる。このようにして形成されたダイアフラ
ム部１６とダイアフラム支持体１５を第３図に示す。
以上述べたように単結晶シリコン基板内に予めエツチン
グに対する所定の停止部となるＰ型の不純物層１２を形
成するにあたり、高温、長時間の熱処理においてもボロ
ンのプロファイルがブロードにならないよう、高濃度の
Ｎ型不純物Ｆｉｌｌをその下に形成する事により、ダイ
アフラム部の厚さ及び平行度はＰ型不純物層１２とエピ
タキシャル成長層１３による厚さでもってのみ決定され
、その制御はきわめて容易であるばかりでなく、目的と
する所定のダイアフラムの厚さに達するとエツチングは
自動的に停止するので、特性のそろった圧力−電気変換
装置を多数製造する事が可能である。又その際シリコン
基板の結晶の面方位に対して異方性のエツチング液を使
用していることによりダイアフラム部とダイアプラム支
持体の境界部を曲線的でなく直線的にして明確に形成で
き圧力により発生する応力を有効に利用できる。
グに対する所定の停止部となるＰ型の不純物層１２を形
成するにあたり、高温、長時間の熱処理においてもボロ
ンのプロファイルがブロードにならないよう、高濃度の
Ｎ型不純物Ｆｉｌｌをその下に形成する事により、ダイ
アフラム部の厚さ及び平行度はＰ型不純物層１２とエピ
タキシャル成長層１３による厚さでもってのみ決定され
、その制御はきわめて容易であるばかりでなく、目的と
する所定のダイアフラムの厚さに達するとエツチングは
自動的に停止するので、特性のそろった圧力−電気変換
装置を多数製造する事が可能である。又その際シリコン
基板の結晶の面方位に対して異方性のエツチング液を使
用していることによりダイアフラム部とダイアプラム支
持体の境界部を曲線的でなく直線的にして明確に形成で
き圧力により発生する応力を有効に利用できる。
上記の実施例では基板全面に高濃度Ｎ型不純物）目１１
、高濃度Ｐ型不純物層１２を形成した例を示したが、バ
イポーラＩＣと組みあわせた場合の構成について第５図
に示しである。この場合単結晶シリコン基板１として低
濃度であるＰ型１０Ω・ｃｒａ （（１００）面〕を使
用し、高濃度Ｎ型不純物層１１、ＩＩＡは選択的に形成
し、さらに高濃度Ｐ型不純物眉１２は少なくともダイア
フラム形成領域１６近傍に形成しである。本実施例の場
合これら両不純物層は拡散により形成した。引続き所望
の厚さのＮ型１〜１０Ω・備（（１００）面〕のエピタ
キシャル層１３．１３Ａを形成した。引続き各部分を電
気的に分離するために、いわゆるＰ型アイソレーション
ｆｆ１１７．１８．１９を形成し、各々電気的に独立し
た領域（Ｎ型島領域）Δ。
、高濃度Ｐ型不純物層１２を形成した例を示したが、バ
イポーラＩＣと組みあわせた場合の構成について第５図
に示しである。この場合単結晶シリコン基板１として低
濃度であるＰ型１０Ω・ｃｒａ （（１００）面〕を使
用し、高濃度Ｎ型不純物層１１、ＩＩＡは選択的に形成
し、さらに高濃度Ｐ型不純物眉１２は少なくともダイア
フラム形成領域１６近傍に形成しである。本実施例の場
合これら両不純物層は拡散により形成した。引続き所望
の厚さのＮ型１〜１０Ω・備（（１００）面〕のエピタ
キシャル層１３．１３Ａを形成した。引続き各部分を電
気的に分離するために、いわゆるＰ型アイソレーション
ｆｆ１１７．１８．１９を形成し、各々電気的に独立し
た領域（Ｎ型島領域）Δ。
Ｂ、Ｃを形成した。
Ａは圧力センサ部、Ｂ、Ｃは例えばバイポーラｒｃを形
成する領域、領域Ｂの高濃度Ｎ型不純物ＪＷＩＩＡは、
いわゆる埋込み拡散層として働く。
成する領域、領域Ｂの高濃度Ｎ型不純物ＪＷＩＩＡは、
いわゆる埋込み拡散層として働く。
その後、種々の拡散処理や熱処理が施され、領域Ａには
圧力センサとしてのピエゾ抵抗素子１４が形成され、ま
た領域Ｂ、ＣにはバイポーラＩＣ部のトランジスタ２０
．２１、ダイオード２２等が形成される。
圧力センサとしてのピエゾ抵抗素子１４が形成され、ま
た領域Ｂ、ＣにはバイポーラＩＣ部のトランジスタ２０
．２１、ダイオード２２等が形成される。
上述した如く本発明によれば、エツチング停止層として
働く高濃度のＰ型不純物層の下部に高濃度Ｎ型不純物層
を形成しているから、両層の界面近傍においてＰ型不純
物のプロファイルを急峻にでき、その結果ダイアフラム
部の厚さの精度を高め、さらにダイアフラム部とその支
持体との境界部を明確にできる。
働く高濃度のＰ型不純物層の下部に高濃度Ｎ型不純物層
を形成しているから、両層の界面近傍においてＰ型不純
物のプロファイルを急峻にでき、その結果ダイアフラム
部の厚さの精度を高め、さらにダイアフラム部とその支
持体との境界部を明確にできる。
第１図〜第３図は本発明の一実施例を示す工程図、第４
図は高濃度Ｎ型不純物層におけるボロンプロファイルの
一例を示す特性図、第５図は本発明の他の実施例を示す
断面図、第６図〜第９図は従来例を示す工程図、第１０
図はボロン濃度とエツチング速度との関係を示す特性図
、第１１図はＮ型シリコン基板におけるボロンファイル
の一例を示す特性図である。 １・・・Ｎ型単結晶シリコン基板、２・・・熱酸化膜。 １１・・・高濃度Ｎ型不純物層、１２・・・Ｐ型不純物
層。 １３・・・Ｎ型エピタキシャル成長層、１４・・・感圧
素子をなすＰ型抵抗層、１５・・・ダイアフラム支持体
。 １６・・・ダイアフラム部。
図は高濃度Ｎ型不純物層におけるボロンプロファイルの
一例を示す特性図、第５図は本発明の他の実施例を示す
断面図、第６図〜第９図は従来例を示す工程図、第１０
図はボロン濃度とエツチング速度との関係を示す特性図
、第１１図はＮ型シリコン基板におけるボロンファイル
の一例を示す特性図である。 １・・・Ｎ型単結晶シリコン基板、２・・・熱酸化膜。 １１・・・高濃度Ｎ型不純物層、１２・・・Ｐ型不純物
層。 １３・・・Ｎ型エピタキシャル成長層、１４・・・感圧
素子をなすＰ型抵抗層、１５・・・ダイアフラム支持体
。 １６・・・ダイアフラム部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 所定値以上のＮ型不純物濃度層を有する単結晶シリ
コン基板の一主面に形成されたＰ型不純物濃度が所定値
以上の不純物層と、該不純物層上に形成された所定の厚
さをもつエピタキシャル層と、該エピタキシャル層の受
圧領域に相当する所定位置に配設された感圧素子と、前
記シリコン基板の他主面の前記受圧領域に相当する部分
を前記Ｐ型不純物層までエッチングをして形成したダイ
アフラム部とを備えることを特徴とする圧力−電気変換
装置。 ２ 上記不純物層のＰ型不純物濃度が５×１０＾１ｃｍ
＾−＾３以上、及び上記Ｎ型不純物濃度層の不純物濃度
が１×１０＾１＾６ｃｍ＾−＾３以上であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の圧力−電気変換装置
。 ３ 所定値以上のＮ型不純物濃度層を有する単結晶シリ
コン基板の一主面にエッチングを停止するための所定値
以上のＰ型不純物濃度の不純物層を形成する工程と、該
不純物層上に所定の厚さをもつエピタキシャル層を形成
する工程と、該エピタキシャル層の受圧領域に相当する
所定位置に感圧素子を配設する工程と、前記シリコン基
板の他主面の前記受圧領域に相当する部分に前記シリコ
ン基板の結晶の面方位に対して異方性のエッチング液を
作用させて前記不純物層までエッチングしてダイアフラ
ム部を形成する工程とを有することを特徴とする圧力−
電気変換装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16622984A JPS6142968A (ja) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | 圧力−電気変換装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16622984A JPS6142968A (ja) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | 圧力−電気変換装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6142968A true JPS6142968A (ja) | 1986-03-01 |
Family
ID=15827503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16622984A Pending JPS6142968A (ja) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | 圧力−電気変換装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6142968A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6439075A (en) * | 1987-08-05 | 1989-02-09 | Nippon Denso Co | Semiconductor pressure sensor and manufacture thereof |
| US5095349A (en) * | 1988-06-08 | 1992-03-10 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor pressure sensor and method of manufacturing same |
| US5172205A (en) * | 1990-09-26 | 1992-12-15 | Nissan Motor Co., Ltd. | Piezoresistive semiconductor device suitable for use in a pressure sensor |
| US5320705A (en) * | 1988-06-08 | 1994-06-14 | Nippondenso Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor pressure sensor |
| US5356829A (en) * | 1990-11-09 | 1994-10-18 | Robert Bosch Gmbh | Silicon device including a pn-junction acting as an etch-stop in a silicon substrate |
| USRE34893E (en) * | 1988-06-08 | 1995-04-04 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor pressure sensor and method of manufacturing same |
| US5514898A (en) * | 1993-03-22 | 1996-05-07 | Texas Instruments Deutschland Gmbh | Semiconductor device with a piezoresistive pressure sensor |
| US6140143A (en) * | 1992-02-10 | 2000-10-31 | Lucas Novasensor Inc. | Method of producing a buried boss diaphragm structure in silicon |
-
1984
- 1984-08-07 JP JP16622984A patent/JPS6142968A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6439075A (en) * | 1987-08-05 | 1989-02-09 | Nippon Denso Co | Semiconductor pressure sensor and manufacture thereof |
| US5095349A (en) * | 1988-06-08 | 1992-03-10 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor pressure sensor and method of manufacturing same |
| US5320705A (en) * | 1988-06-08 | 1994-06-14 | Nippondenso Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor pressure sensor |
| USRE34893E (en) * | 1988-06-08 | 1995-04-04 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor pressure sensor and method of manufacturing same |
| US5172205A (en) * | 1990-09-26 | 1992-12-15 | Nissan Motor Co., Ltd. | Piezoresistive semiconductor device suitable for use in a pressure sensor |
| US5356829A (en) * | 1990-11-09 | 1994-10-18 | Robert Bosch Gmbh | Silicon device including a pn-junction acting as an etch-stop in a silicon substrate |
| US6140143A (en) * | 1992-02-10 | 2000-10-31 | Lucas Novasensor Inc. | Method of producing a buried boss diaphragm structure in silicon |
| US5514898A (en) * | 1993-03-22 | 1996-05-07 | Texas Instruments Deutschland Gmbh | Semiconductor device with a piezoresistive pressure sensor |
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