JPS62124777A - Semiconductor dynamic-quantity sensor - Google Patents

Semiconductor dynamic-quantity sensor

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JPS62124777A
JPS62124777A JP26262385A JP26262385A JPS62124777A JP S62124777 A JPS62124777 A JP S62124777A JP 26262385 A JP26262385 A JP 26262385A JP 26262385 A JP26262385 A JP 26262385A JP S62124777 A JPS62124777 A JP S62124777A
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JP
Japan
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groove
thickness
mechanical quantity
substrate
etching
Prior art date
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Pending
Application number
JP26262385A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeyuki Yao
八尾 健之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP26262385A priority Critical patent/JPS62124777A/en
Publication of JPS62124777A publication Critical patent/JPS62124777A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To mass-produce dynamic-quantity sensors having uniform charac teristics by precisely forming the thickness of a cantilever as a dynamic-quantity responding section and a diaphragm. CONSTITUTION:A groove 8 in depth corresponding to the thickness of a cantilever is formed from the surface of an Si substrate 1, and piezo-resistors 16 for detecting strain are shaped previously on both sides of the groove 8, but the piezo-resistors are formed where shorter than 0.7 times as long as the depth of the groove from the groove. A groove oxide 9, a surface insulating film 11 and a back insulating film 12 are shaped and oxidizing the surface and back of the Si substrate 1, and a packing as a beam structure 10 is buried into the groove 8. One parts of the back insulating film 12 are removed, and a hole 13 for forming a beam and a hole 14 for shaping an air gap are formed, but remaining section in the back insulating film 12 function as masks 15 for etching the back. The Si substrate 1 is etched in an anisotropic manner from the back. Etching progresses in sections to which the groove oxide 9 is not shaped, the air gaps 18 are formed, Si is left obliquely on both side walls of the groove, and the Si sections serve as the piezo-resistor sections 16.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体の力学量センサ、例えば、圧力センサ
や加速度センサに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor mechanical quantity sensor, such as a pressure sensor or an acceleration sensor.

〔従来技術〕[Prior art]

従来の半導体加速度センサとしては、例えば。 Examples of conventional semiconductor acceleration sensors include:

ロイランス等によって提案されているものがある( L
、M、Roylance and J、B、Angel
l  IEEHElectronDevices、  
VolJD−26,No、12. p、1911. D
ec、1979”A Batch−Fabricate
d 5ilicon Accelerometer”に
記載)。
There is one proposed by Roylance et al. (L
, M. Roylance and J. B. Angel.
l IEEHE Electron Devices,
VolJD-26, No. 12. p, 1911. D
ec, 1979”A Batch-Fabricate
d 5ilicon Accelerometer).

第7図は、上記の半導体センサの斜視図及び断面図であ
る。
FIG. 7 is a perspective view and a sectional view of the above semiconductor sensor.

第7図において、71はn型のSi基板、72はSt片
持梁、73はSi重り、74は拡散抵抗である。
In FIG. 7, 71 is an n-type Si substrate, 72 is an St cantilever, 73 is a Si weight, and 74 is a diffused resistor.

上記の半導体加速度センサにおいては、加速度が加わっ
たときにSi重り73が偏位し、そのためSi片持梁7
2に歪を生じる。
In the semiconductor acceleration sensor described above, when acceleration is applied, the Si weight 73 is deflected, so that the Si cantilever 7
2 causes distortion.

このSi片持梁72の支持部付近には拡散抵抗74が形
成されており、片持梁に歪を生ずるとピエゾ抵抗効果に
よって上記の拡散抵抗74の抵抗値が変化する。
A diffused resistor 74 is formed near the support portion of the Si cantilever 72, and when the cantilever is strained, the resistance value of the diffused resistor 74 changes due to the piezoresistance effect.

この抵抗値の変化を検出することによって、加速度を検
出することが出来る。
Acceleration can be detected by detecting this change in resistance value.

上記のごとき片持梁構造の半導体加速度センサを製造す
る場合には、KOH等の異方性エツチング液を用いてS
i基板71の裏面がらエツチングを行なうことにより、
Si片持梁72を形成する方法が用いられる。
When manufacturing a semiconductor acceleration sensor with a cantilever structure as described above, an anisotropic etching solution such as KOH is used to etch S.
By etching the back side of the i-board 71,
A method of forming a Si cantilever 72 is used.

次に、第8図は、従来の半導体圧力センサの一例図であ
り、ダイアフラム式の圧力センサの断面図を示す、第8
図において、81はSiダイアフラム、82はSi基板
、83は拡散抵抗、84は金属電極、85は表面絶縁膜
、86は表面保護膜である。
Next, FIG. 8 is an example of a conventional semiconductor pressure sensor, and shows a cross-sectional view of a diaphragm type pressure sensor.
In the figure, 81 is a Si diaphragm, 82 is a Si substrate, 83 is a diffused resistor, 84 is a metal electrode, 85 is a surface insulating film, and 86 is a surface protective film.

上記の圧力センサにおいて、ダイアフラム81に圧力が
加えられると、ダイアフラム81が歪み、そのため、拡
散抵抗83の抵抗値が変化するので、それによって圧力
を検出することが出来る。
In the above pressure sensor, when pressure is applied to the diaphragm 81, the diaphragm 81 is distorted, and therefore the resistance value of the diffusion resistor 83 changes, so that pressure can be detected.

このようなダイアフラム式の圧力センサの製造方法にお
いても、前記第7図の素子と同様に裏面からKOH等の
異方性エツチングを行なってダイアフラムを形成する方
法が用いられている。
In the method of manufacturing such a diaphragm pressure sensor, a method is used in which the diaphragm is formed by anisotropic etching using KOH or the like from the back side, similar to the device shown in FIG.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

前記第7図及び第8図のごとき半導体力学量センサにお
いては、片持梁の厚さやダイアフラムの厚さはセンサの
検知能力を決定する最も重要なパラメータであり、その
厚さが変化すると、共振周波数や感度が変化してしまう
In semiconductor dynamic quantity sensors as shown in Figures 7 and 8 above, the thickness of the cantilever beam and the thickness of the diaphragm are the most important parameters that determine the sensing ability of the sensor, and if the thickness changes, resonance may occur. Frequency and sensitivity change.

したがって、上記の厚さを精密に制御することが出来な
いと、センサの特性を均一化することが出来なくなって
しまう。
Therefore, if the thickness cannot be precisely controlled, the characteristics of the sensor cannot be made uniform.

ところが、上記のごときセンサを製作するのに用いるS
i基板の厚さは、最低でも±5t1m程度のバラツキが
あるため、同一条件でエツチングを行なっても片持梁や
ダイアフラムの厚さにSi基板の厚さのバラツキと同程
度のバラツキを生じてしまう。
However, the S used to manufacture the above sensor
The thickness of the i-substrate varies by at least ±5t1m, so even if etching is performed under the same conditions, the thickness of the cantilever beam or diaphragm will vary to the same extent as the variation in the thickness of the Si substrate. Put it away.

またa KOH等によって行なう異方性エツチングでは
、エツチング液温、液の攪拌状態及び液の組成等の変化
によってエツチング速度が変化するので、片持梁やダイ
アフラムの厚さを精密に制御することは非常に困難であ
る。
In addition, in anisotropic etching using a KOH, etc., the etching speed changes depending on changes in the etching solution temperature, solution stirring state, solution composition, etc., so it is difficult to precisely control the thickness of the cantilever beam or diaphragm. Very difficult.

そのため、製品の特性のバラツキが大きくなり、歩留り
が低下するという問題があった。
Therefore, there was a problem in that the variation in product characteristics increased and the yield decreased.

本発明は、上記のごとき従来技術の問題を解決するため
になされたものであり、片持梁やダイアフラムの厚さを
精密に設定することの出来る半導体力学量センサを提供
することを目的とするものである。
The present invention was made in order to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a semiconductor dynamic quantity sensor that can precisely set the thickness of a cantilever beam and a diaphragm. It is something.

〔問題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記の目的を達成するため1本発明においては。 In order to achieve the above object, one aspect of the present invention is as follows.

半導体基板内の力学量応動部(片持梁やダイアフラム)
となる部分の一部に、半導体基板の表面から力学量応動
部の厚さに相当した深さを有する一以上の溝を設け、該
溝の内面を酸化し、力学量応動部となる充填物で上記溝
を充填した後、半導体基板を裏面からエツチングするこ
とにより、上記溝の深さに相当した厚さを有する力学量
応動部を形成するように構成している。
Mechanical quantity-responsive parts in semiconductor substrates (cantilevers and diaphragms)
One or more grooves having a depth corresponding to the thickness of the dynamic quantity responsive part from the surface of the semiconductor substrate are provided in a part of the part that will become the mechanical quantity responsive part, and the inner surface of the groove is oxidized to form a filling material that becomes the dynamic quantity responsive part. After filling the groove with etching, the semiconductor substrate is etched from the back side to form a mechanical quantity responsive portion having a thickness corresponding to the depth of the groove.

上記のように本発明においては、溝の内面を酸化するこ
とによって裏面からのエツチングがこの溝の表面部分で
停止するので、力学量応動部の厚さを溝の深さによって
任意に設定することが出来る。
As described above, in the present invention, by oxidizing the inner surface of the groove, etching from the back surface is stopped at the surface of the groove, so the thickness of the mechanical quantity responsive part can be arbitrarily set depending on the depth of the groove. I can do it.

なお、前記のごとき従来方式のように、半導体基板の裏
面からエツチングを行なって極めて薄い圧力応動部を残
す方式に比べ1本発明のように半導体基板の表面に浅い
溝をエツチングによって設ける場合には、その溝の深さ
を精密に設定することが出来る。
It should be noted that, compared to the conventional method described above, in which an extremely thin pressure-responsive part is left by etching from the back surface of the semiconductor substrate, when a shallow groove is formed on the surface of the semiconductor substrate by etching as in the present invention, , the depth of the groove can be set precisely.

したがって1片持梁やダイアフラムの厚さを精密に制御
することが出来るので、特性の均一な製品を量産するこ
とが可能となる。
Therefore, since the thickness of a single cantilever beam or diaphragm can be precisely controlled, it is possible to mass-produce products with uniform characteristics.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第1図及び第2図は、本発明の第1の実施例図であり、
片持梁型の半導体加速度センサに本発明を適用した場合
を示すものであり、第1図は斜視図、第2図(A)は第
1図のA−A’断面図。
1 and 2 are diagrams of a first embodiment of the present invention,
1 is a perspective view, and FIG. 2(A) is a sectional view taken along the line AA' in FIG. 1, showing a case where the present invention is applied to a cantilever type semiconductor acceleration sensor.

(B)はB−B’断面図を示す。(B) shows a B-B' cross-sectional view.

第1図及び第2図において、1はSi基板、2は溝の中
に充填物(P S G、ポリSi、Sin、、Si3N
、等)を充填した溝領域、3はSi片持梁、4はSi重
り、5はSi基板1とSi片持梁3及びSi重り4とを
分離している空隙、6はピエゾ抵抗、7は裏面エツチン
グ用マスクである。
In FIGS. 1 and 2, 1 is a Si substrate, 2 is a filling material in the groove (PSG, poly-Si, Sin, Si3N).
, etc.); 3 is a Si cantilever; 4 is a Si weight; 5 is a gap separating the Si substrate 1 from the Si cantilever 3 and the Si weight 4; 6 is a piezoresistor; is a mask for backside etching.

上記の装置においては、Si片持梁3の主要部分は溝領
域2で構成されており、その周辺のSL部分にピエゾ抵
抗6が形成されている。
In the above device, the main portion of the Si cantilever 3 is constituted by the groove region 2, and the piezoresistor 6 is formed in the SL portion around the groove region 2.

次に、第3図に基づいて上記の半導体加速度センサの製
造工程を説明する。
Next, the manufacturing process of the above semiconductor acceleration sensor will be explained based on FIG.

まず、(A)において、Si基板1の表面がら片持梁の
厚さに相当する深さの溝8を形成する。
First, in (A), a groove 8 having a depth corresponding to the thickness of the cantilever beam is formed in the surface of the Si substrate 1.

この溝8は1反応性イオンエツチング(RI E)等の
エツチング方法によって形成する。
This groove 8 is formed by an etching method such as reactive ion etching (RIE).

なお、歪検出用のピエゾ抵抗16は、溝8の両側に形成
しておくが、溝からの距離は溝の深さの0.7倍よりも
近い位置に形成する必要がある。
Note that the piezoresistors 16 for strain detection are formed on both sides of the groove 8, but they must be formed at a position closer to the groove than 0.7 times the depth of the groove.

次に、(B)において、Si基板1の表面及び裏面を酸
化することにより、溝酸化物91表面絶縁膜11、裏面
絶縁膜12を形成する。
Next, in (B), the front and back surfaces of the Si substrate 1 are oxidized to form the groove oxide 91, the front insulating film 11, and the back insulating film 12.

次に、溝8内に梁構造物1oとなる充填物(Sin、、
Si、N4.PSG、ポリSi等)を埋込む。
Next, the groove 8 is filled with filling material (Sin, . . .
Si, N4. embed PSG, poly-Si, etc.).

次に、(C)において、裏面絶縁膜12の一部をフォト
エツチングによって除去し、梁形成用穴13、空隙形成
用穴14を形成する。
Next, in (C), a portion of the back insulating film 12 is removed by photoetching to form a beam forming hole 13 and a gap forming hole 14.

この際、裏面絶縁膜12のうちの残った部分が裏面エツ
チング用マスク15となる。
At this time, the remaining portion of the back insulating film 12 becomes the mask 15 for back etching.

次に、CD)において、Si基板1を裏面から異方性エ
ツチングする。
Next, in CD), the Si substrate 1 is anisotropically etched from the back side.

エツチング液としては、エチレンジアミン・ピロカテコ
ールやKOH、ヒドラジン等を用いる。
As the etching solution, ethylenediamine/pyrocatechol, KOH, hydrazine, etc. are used.

上記のエツチング液を用いてエツチングを行なうと、片
持梁となる部分の下面では溝酸化物9でエツチングが停
止する。
When etching is performed using the above etching solution, the etching stops at the groove oxide 9 on the lower surface of the portion that will become the cantilever.

しかし、溝酸化物9の設けられていない部分では、エツ
チングが進み、空隙18が形成される。
However, in the portions where trench oxide 9 is not provided, etching progresses and voids 18 are formed.

この際、溝の両側壁には、斜めにSiが残され、この部
分がピエゾ抵抗部16となる・ なお、上記のSLが残される部分の幅は、溝の深さの0
.7倍程度であるから前記のととくピエゾ抵抗はその範
囲内に形成する必要がある。
At this time, Si is left diagonally on both side walls of the groove, and this part becomes the piezoresistive part 16.The width of the part where the SL is left is equal to 0 of the depth of the groove.
.. Since it is about 7 times as large, the above-mentioned piezoresistor must be formed within this range.

上記のように1本発明の半導体加速度センサにおいては
、片持梁の厚さ及び幅がSi基板の表面から形成された
溝の深さ及び幅によって決定され、裏面からの異方性エ
ツチングの液温度、エツチング時間、エツチング液の攪
拌状態やSi基板の厚さのバラツキ等には殆ど影響を受
けない。
As described above, in the semiconductor acceleration sensor of the present invention, the thickness and width of the cantilever are determined by the depth and width of the groove formed from the front surface of the Si substrate, and the thickness and width of the cantilever are determined by the depth and width of the groove formed from the front surface of the Si substrate. It is hardly affected by the temperature, etching time, stirring state of the etching solution, variations in the thickness of the Si substrate, etc.

そのため、片持梁の厚さや形状を精密に設定することが
出来るので、特性の均一な製品を量産することが出来、
歩留りが向上するという効果が得られる。
Therefore, the thickness and shape of the cantilever beam can be precisely set, making it possible to mass-produce products with uniform characteristics.
The effect is that the yield is improved.

次に、第4図は1本発明の第2の実施例図であり、前記
と同様の片持梁型の加速度センサにおいて、片持梁部及
びSi重り部を共に溝を用いて形成するように構成した
例を示す。
Next, FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, in which a cantilever-type acceleration sensor similar to the one described above is constructed in which both the cantilever portion and the Si weight portion are formed using grooves. An example of the configuration is shown below.

なお、第4図(A)は斜視図、(B)はA−A′断面図
、(C)はB−B’断面図である。
4(A) is a perspective view, FIG. 4(B) is a sectional view taken along the line AA', and FIG. 4(C) is a sectional view taken along the line BB'.

第4図の実施例は、片持梁とSi重りとを前記と同様の
溝領域(溝に構造体となる充填物を充填したもの)で形
成したものである。
In the embodiment shown in FIG. 4, a cantilever beam and a Si weight are formed in a groove region similar to that described above (the groove is filled with a material serving as a structure).

なお、片持梁部には複数の溝領域41が設けられている
が、これらの溝領域の間隔をその深さの1.4倍よりも
小さくしておけば、溝の間のSLを残すことが出来るの
で、片持梁を連続的に形成することが出来る。
Note that a plurality of groove regions 41 are provided in the cantilever section, but if the interval between these groove regions is made smaller than 1.4 times the depth, SL between the grooves can be left. Therefore, a cantilever beam can be formed continuously.

上記のように、Si重りの部分も溝領域によって形成す
ることにより1重り設計の自由度が増加し、種々の厚さ
や重さを持った重りを精密に形成することが可能となる
As described above, by forming the Si weight portion as a groove region, the degree of freedom in designing a single weight increases, and it becomes possible to precisely form weights having various thicknesses and weights.

次に、第5図は、本発明の第3の実施例図であり、ダイ
アフラム型半尊体圧カセンサに本発明を適用した場合を
示す。
Next, FIG. 5 is a diagram showing a third embodiment of the present invention, in which the present invention is applied to a diaphragm type semi-solid pressure sensor.

第5図において、50はSi基板、51は拡散抵抗部、
52は溝領域、53はダイアフラム、54は裏面エツチ
ングマスクである。
In FIG. 5, 50 is a Si substrate, 51 is a diffused resistance section,
52 is a groove region, 53 is a diaphragm, and 54 is a backside etching mask.

第5図の半導体圧力センサにおいては、ダイアフラム5
3が前記と同様の溝領域52で形成されており、また、
溝領域の間に残されたSi部分に拡散抵抗51が形成さ
れている。
In the semiconductor pressure sensor shown in FIG.
3 is formed with a groove region 52 similar to the above, and
A diffused resistor 51 is formed in the Si portion left between the groove regions.

なお、前記と同様に溝と溝との間が溝の深さの1.4倍
以下であれば、裏面から異方性エツチングを行なった際
にその部分にSLが残存することになり、その部分に否
検知用の拡散抵抗を形成することが可能となる。
Similarly to the above, if the distance between the grooves is less than 1.4 times the depth of the grooves, SL will remain in that area when anisotropic etching is performed from the back side. It becomes possible to form a diffused resistance for negative detection in the portion.

次に、第6図に基づいて、第5図の半導体圧力センサの
製造工程を説明する。
Next, the manufacturing process of the semiconductor pressure sensor shown in FIG. 5 will be explained based on FIG. 6.

まず、(A)において、Si基板61の表面からダイア
フラムの厚さに相当する深さの溝60を形成する。
First, in (A), a groove 60 having a depth corresponding to the thickness of the diaphragm is formed from the surface of the Si substrate 61.

なお、溝と溝との間に残された領域62は、その幅が溝
の深さの1.4倍より小さく設定しており、この部分に
拡散抵抗を形成する。
Note that the width of the region 62 left between the grooves is set to be smaller than 1.4 times the depth of the grooves, and a diffused resistor is formed in this portion.

次に、(B)において、Si基板61の表面及び裏面を
酸化して溝酸化膜63.裏面絶縁膜65及び表面絶縁膜
66を形成し、また、溝の内部にダイアフラム構造物と
なる充填物(Sin2、PSG、ポリSi、Si3N4
等)を埋込む。
Next, in (B), the front and back surfaces of the Si substrate 61 are oxidized to form a trench oxide film 63. A back insulating film 65 and a front insulating film 66 are formed, and a filling material (Sin2, PSG, poly-Si, Si3N4) that becomes a diaphragm structure is formed inside the groove.
etc.).

次に、(C)において、裏面絶縁膜65のうちのダイア
フラム形成用穴67の部分を除去することにより、エツ
チング用のマスクを形成する。
Next, in (C), a mask for etching is formed by removing a portion of the back insulating film 65 where the diaphragm forming hole 67 is to be formed.

次に、(D)において、上記のマスクを用いてSi基板
61を裏面からエツチングする。
Next, in (D), the Si substrate 61 is etched from the back surface using the above mask.

なお、エツチング液としては、KOHやエチレンジアミ
ン・ピロカテコール等を用いる。
Note that KOH, ethylenediamine/pyrocatechol, or the like is used as the etching solution.

上記のエツチングは、溝の内面に設けた溝酸化物63に
到達すると停止し、また溝と溝との間のSi部分では、
その幅に相当したV型の溝が形成されてエツチングは自
動的に停止する。
The above etching stops when it reaches the groove oxide 63 provided on the inner surface of the groove, and in the Si portion between the grooves,
A V-shaped groove corresponding to the width is formed and etching automatically stops.

上記のように、この実施例においても、ダイアフラムの
厚さは表面から形成された溝の深さによって決定される
ので、裏面からの異方性エツチングの液温度、エツチン
グ時間、エツチング液の攪拌状態やSi基板の厚さのバ
ラツキ等には殆ど影響を受けることがなく、ダイアフラ
ムの厚さを精密に制御することが可能となる。
As mentioned above, in this example as well, the thickness of the diaphragm is determined by the depth of the groove formed from the front surface, so the temperature of the anisotropic etching solution from the back side, the etching time, and the stirring state of the etching solution are The thickness of the diaphragm can be precisely controlled without being affected by variations in the thickness of the Si substrate or the like.

なお、上記のように、溝領域と溝領域とに囲まれたSi
部分は、裏面からのエツチング時にV字型の溝が形成さ
れるので、この部分は特に歪を受は易くなり、したがっ
てこの部分にピエゾ抵抗となる拡散抵抗部を形成してお
けば、高感度なセンサを実現することが可能となる。
Note that, as described above, the Si surrounded by the groove regions
Since a V-shaped groove is formed in this part when etching from the back side, this part is particularly susceptible to distortion. Therefore, if a diffused resistance part that becomes a piezoresistance is formed in this part, high sensitivity can be achieved. This makes it possible to realize a sensor with a wide range of functions.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したごとく、本発明においては、半導体基板内
の力学量応動部となる部分の一部に半導体基板の表面か
ら力学量応動部の厚さに相当した深さを有する溝を設け
、その溝の内面を酸化し、力学量応動部の構造体となる
充填物で溝を充填した後、半導体基板を裏面からエツチ
ングすることによって、溝の深さに相当した厚さを有す
る力学量応動部を形成するように構成しているので、力
学量応動部となる片持梁やダイアフラムの厚さを精密に
形成することが出来る。そのため、特性の均一な力学量
センサを量産することが可能となり。
As explained above, in the present invention, a groove having a depth corresponding to the thickness of the mechanical quantity responsive part from the surface of the semiconductor substrate is provided in a part of the semiconductor substrate that becomes the mechanical quantity responsive part, and the groove is After oxidizing the inner surface of the groove and filling the groove with a filler that will become the structure of the dynamic quantity responsive part, the semiconductor substrate is etched from the back side to form a dynamic quantity responsive part having a thickness corresponding to the depth of the groove. Since the structure is such that the thickness of the cantilever beam and diaphragm, which serve as the mechanical quantity responsive portion, can be precisely formed. This makes it possible to mass-produce mechanical quantity sensors with uniform characteristics.

歩留りが向上するという効果が得られる。The effect is that the yield is improved.

また、溝領域と溝領域とに挟まれた部分は、裏面からの
エツチング時にV型の溝が形成され、その部分が薄くな
るので歪を受は易くなり、その部分にピエゾ抵抗を形成
することによって高感度のセンサを実現することが可能
となる。
In addition, a V-shaped groove is formed in the area sandwiched between the groove areas when etching from the back side, and as that area becomes thinner, it is easier to receive distortion, and piezoresistance can be formed in that area. This makes it possible to realize a highly sensitive sensor.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図及び第2図は本発明の第1の実施例図。 第3図は上記第1の実施例の製造工程図、第4図は本発
明の第2の実施例図、第5図は本発明の第3の実施例図
、第6図は上記第3の実施例の製造工程図、第7図及び
第8回はそれぞれ従来装置の一例図である。 〈符号の説明〉 1・・・Si基板     2・・・溝領域3・・・S
i片持梁     4・・・SL重り5・・・空隙  
     6・・・ピエゾ抵抗7・・・裏面エツチング
用マスク 代理人弁理士  中 村 純之助 才1図 日 B′ 1−−−− 5.−基オ及 2−一一−ラv1!懺 3−−−−5ノ片P!早 4−−−−   Sス゛11す 5−一一一塾林 6−−−− ピヱゾ゛払恍 7−−−− 盈面工、、$>り゛用マスフ幸2 間 (A) (B) 中 5図 コ4 50−−−−   Sノ“茎才IE 51−−−−  iた散払誼部 52−−−一 遣傾緘 53−−−−  ダAアフうム
FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams of a first embodiment of the present invention. 3 is a manufacturing process diagram of the first embodiment, FIG. 4 is a diagram of the second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram of the third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram of the third embodiment of the invention. The manufacturing process diagrams of the embodiment, FIGS. 7 and 8, each show an example of a conventional device. <Explanation of symbols> 1...Si substrate 2...Groove region 3...S
i Cantilever beam 4...SL weight 5...Gap
6... Piezoresistor 7... Patent attorney representing the mask for back etching Junnosuke Nakamura 1 Figure day B' 1---- 5. -Ki-o and 2-11-ra v1! Print 3----5 piece P! Early 4----- S 11th 5-111 Jukubayashi 6---- Piezo Discharge 7----- Emmen work, $>rii's mass feed 2 Interval (A) (B ) Middle 5 Figures 4 50----- Sノ "Kunsai IE 51----- i Scattered part 52--1 Spelling 53----- Da A Ah Um

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.半導体基板内に、該半導体基板の厚さより薄い厚さ
に形成された力学量応動部と、力学量が印加された場合
における上記力学量応動部の歪を検出する検出部とを有
する半導体力学量センサにおいて、半導体基板内の上記
力学量応動部となる部分の一部に、上記半導体基板の表
面から上記力学量応動部の厚さに相当した深さを有する
一以上の溝を設け、該溝の内面を酸化し、上記力学量応
動部の構造体となる充填物で上記溝を充填した後、上記
半導体基板を裏面からエッチングすることによって上記
溝の深さに相当した厚さを有する力学量応動部を形成し
たことを特徴とする半導体力学量センサ。
1. A semiconductor mechanical quantity, which has a mechanical quantity responsive part formed in a semiconductor substrate to have a thickness thinner than the thickness of the semiconductor substrate, and a detection part that detects strain in the mechanical quantity responsive part when a mechanical quantity is applied. In the sensor, one or more grooves having a depth corresponding to the thickness of the mechanical quantity responsive part from the surface of the semiconductor substrate are provided in a part of the semiconductor substrate that becomes the mechanical quantity responsive part; A mechanical quantity having a thickness corresponding to the depth of the groove is formed by oxidizing the inner surface of the groove and filling the groove with a filler that becomes the structure of the mechanical quantity responsive part, and then etching the semiconductor substrate from the back side. A semiconductor dynamic quantity sensor characterized by forming a responsive part.
2.上記力学量応動部が一端を支持された片持梁であり
、該片持梁に設けられた上記溝の周辺部に上記の検出部
となるピエゾ抵抗を形成したことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の半導体力学量センサ。
2. The mechanical quantity responsive part is a cantilever beam supported at one end, and a piezoresistor serving as the detection part is formed around the groove provided in the cantilever beam. A semiconductor mechanical quantity sensor according to scope 1.
3.上記力学量応動部がダイアフラムであり、該ダイア
フラムに設けられた上記溝に少なくとも二方向を囲まれ
た部分に上記検出部となるピエゾ抵抗を形成したことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体力学量セ
ンサ。
3. Claim 1, wherein the mechanical quantity responsive part is a diaphragm, and a piezoresistor serving as the detection part is formed in a portion surrounded in at least two directions by the groove provided in the diaphragm. The semiconductor mechanical quantity sensor described above.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01239466A (en) * 1988-03-18 1989-09-25 Fujikura Ltd Manufacture of semiconductor acceleration sensor
JPH03262974A (en) * 1990-03-13 1991-11-22 Nec Corp Semiconductor acceleration sensor
US5172205A (en) * 1990-09-26 1992-12-15 Nissan Motor Co., Ltd. Piezoresistive semiconductor device suitable for use in a pressure sensor
KR100909849B1 (en) 2006-09-27 2009-07-29 엔이씨 일렉트로닉스 가부시키가이샤 Semiconductor device
CN102298074A (en) * 2011-05-23 2011-12-28 西安交通大学 Hole-crack double-bridge type acceleration sensor chip and preparation method thereof
JP2013508705A (en) * 2009-10-23 2013-03-07 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ In-plane piezoresistance detection sensor
JP2013525747A (en) * 2010-03-18 2013-06-20 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Piezoresistive micromechanical sensor component and corresponding measurement method
CN112204819A (en) * 2018-06-01 2021-01-08 肖特日本株式会社 Airtight terminal

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01239466A (en) * 1988-03-18 1989-09-25 Fujikura Ltd Manufacture of semiconductor acceleration sensor
JPH03262974A (en) * 1990-03-13 1991-11-22 Nec Corp Semiconductor acceleration sensor
US5172205A (en) * 1990-09-26 1992-12-15 Nissan Motor Co., Ltd. Piezoresistive semiconductor device suitable for use in a pressure sensor
KR100909849B1 (en) 2006-09-27 2009-07-29 엔이씨 일렉트로닉스 가부시키가이샤 Semiconductor device
US9146252B2 (en) 2009-10-23 2015-09-29 Comissariat a l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives In-plane piezoresistive detection sensor
JP2013508705A (en) * 2009-10-23 2013-03-07 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ In-plane piezoresistance detection sensor
JP2015166739A (en) * 2009-10-23 2015-09-24 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ In-plane piezoresistive detection sensor
US9702893B2 (en) 2009-10-23 2017-07-11 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives In-plane piezoresistive detection sensor
JP2013525747A (en) * 2010-03-18 2013-06-20 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Piezoresistive micromechanical sensor component and corresponding measurement method
US9110090B2 (en) 2010-03-18 2015-08-18 Robert Bosch Gmbh Piezoresistive micromechanical sensor component and corresponding measuring method
CN102298074A (en) * 2011-05-23 2011-12-28 西安交通大学 Hole-crack double-bridge type acceleration sensor chip and preparation method thereof
CN112204819A (en) * 2018-06-01 2021-01-08 肖特日本株式会社 Airtight terminal
US11417983B2 (en) 2018-06-01 2022-08-16 Schott Japan Corporation Airtight terminal

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