JPS63110671A - 半導体圧力センサの測定方法 - Google Patents
半導体圧力センサの測定方法Info
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- JPS63110671A JPS63110671A JP61257976A JP25797686A JPS63110671A JP S63110671 A JPS63110671 A JP S63110671A JP 61257976 A JP61257976 A JP 61257976A JP 25797686 A JP25797686 A JP 25797686A JP S63110671 A JPS63110671 A JP S63110671A
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Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
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〉
この発明はウェハプロセスにおける半導体圧力センサの
測定方法に関し、さらに詳細にいえば、カテーテル先端
に取り付けられる医療用の半導体圧力センサに代表され
るダイアフラム型の半導体圧力センサの圧力感度の測定
を可能にする半導体圧力センサの測定方法に関する。
測定方法に関し、さらに詳細にいえば、カテーテル先端
に取り付けられる医療用の半導体圧力センサに代表され
るダイアフラム型の半導体圧力センサの圧力感度の測定
を可能にする半導体圧力センサの測定方法に関する。
〈従来の技術〉
半導体圧力センサは、シリコン等の半導体結晶に機械的
応力が加わるとピエゾ抵抗効果により大きな抵抗変化を
することに着目して開発されたものであり、一般的には
、シリコン単結晶体の表面層に歪ゲージ抵抗９体を拡散
形成し、この歪ゲージ抵抗体４つで、ホイーストンブリ
・ソジを組み、エツチングによりシリコン単結晶体の裏
面に四部を形成し、薄い部分をダイアフラムとし、表面
の適所に電極を配置したものである。そして、半導体圧
力センサに圧力が加わった場合に、ダイアフラムが変形
し、歪ゲージ抵抗体の抵抗値がピエゾ抵抗効果により、
大きく変化し、圧力に比例したブリッジ出力を得ること
ができる。
応力が加わるとピエゾ抵抗効果により大きな抵抗変化を
することに着目して開発されたものであり、一般的には
、シリコン単結晶体の表面層に歪ゲージ抵抗９体を拡散
形成し、この歪ゲージ抵抗体４つで、ホイーストンブリ
・ソジを組み、エツチングによりシリコン単結晶体の裏
面に四部を形成し、薄い部分をダイアフラムとし、表面
の適所に電極を配置したものである。そして、半導体圧
力センサに圧力が加わった場合に、ダイアフラムが変形
し、歪ゲージ抵抗体の抵抗値がピエゾ抵抗効果により、
大きく変化し、圧力に比例したブリッジ出力を得ること
ができる。
上記の半導体圧力センサは非常に小さく、特に医療用に
おいては、カテーテルの先端に複数個の半導体圧力セン
サを取り付け、体内に挿入することから、温度補償回路
及び圧力感度補償回路等の周辺回路を組み込んだもので
も、１チツプの１辺が１ ｍｍ程度以下の小さいものに
する必要がある。
おいては、カテーテルの先端に複数個の半導体圧力セン
サを取り付け、体内に挿入することから、温度補償回路
及び圧力感度補償回路等の周辺回路を組み込んだもので
も、１チツプの１辺が１ ｍｍ程度以下の小さいものに
する必要がある。
従って、上記のように非常に小さい半導体圧力センサの
表面からダイアフラム１ご圧力を加えるとともに、半導
体圧力センサの電極と測定プローブを接触させてブリッ
ジ出力の測定を行うことは、非常に困難である。
表面からダイアフラム１ご圧力を加えるとともに、半導
体圧力センサの電極と測定プローブを接触させてブリッ
ジ出力の測定を行うことは、非常に困難である。
このため、従来において、半導体圧力センサをウェハプ
ロセスにおいて測定する方法は、半導体圧力センサのウ
ェハをウェハステージ台上に載置し、圧力を加えずに、
ウェハの表面に作り込まれた電極と測定用のプローブと
を接触させて、電気的にのみ測定を行うというものであ
った。
ロセスにおいて測定する方法は、半導体圧力センサのウ
ェハをウェハステージ台上に載置し、圧力を加えずに、
ウェハの表面に作り込まれた電極と測定用のプローブと
を接触させて、電気的にのみ測定を行うというものであ
った。
〈発明が解決しようとする問題点〉
−１−記の方法では、ダイアフラムに圧力を加えた状態
における測定を行っていない為、イオン打ち込み、エツ
チングプロセス等のプロセスにより各半導体圧力センサ
に形成されるダイアフラムの厚さ及び均一性に僅少なバ
ラツキがあり、実際に加えられる圧力対するダイアフラ
ムの変形する度合に僅少なバラツキが生じ、精度の高い
測定を行えないという問題点がある。又、このバラツキ
を防止するために、ウェハを切り出した後、１チツプ毎
にダイアフラムに圧力を加えて圧力感度の測定を行うこ
とは、上述のようにチップサイズが小さいので、実際問
題としては不可能であり、僅少なバラツキを許容した状
態で使用せざるをえないという問題点があった。さらに
は、センサチップをパッケージに実装後、圧力感度をＷ
＋定することが考えられるが、所期の圧力感度を有して
いないものについては、パッケージを含めて廃棄しなけ
ればならず、多大なコストの無駄に成るという問題点が
あった。
における測定を行っていない為、イオン打ち込み、エツ
チングプロセス等のプロセスにより各半導体圧力センサ
に形成されるダイアフラムの厚さ及び均一性に僅少なバ
ラツキがあり、実際に加えられる圧力対するダイアフラ
ムの変形する度合に僅少なバラツキが生じ、精度の高い
測定を行えないという問題点がある。又、このバラツキ
を防止するために、ウェハを切り出した後、１チツプ毎
にダイアフラムに圧力を加えて圧力感度の測定を行うこ
とは、上述のようにチップサイズが小さいので、実際問
題としては不可能であり、僅少なバラツキを許容した状
態で使用せざるをえないという問題点があった。さらに
は、センサチップをパッケージに実装後、圧力感度をＷ
＋定することが考えられるが、所期の圧力感度を有して
いないものについては、パッケージを含めて廃棄しなけ
ればならず、多大なコストの無駄に成るという問題点が
あった。
〈発明の目的〉
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり
、ウェハプロセスにおいて、半導体圧力センサの圧力感
度の７１１１１定をチップサイズに拘わらず簡単に行う
ことを可能にする半導体圧力センサの／１１１１定方法
を提供することを目的としている。
、ウェハプロセスにおいて、半導体圧力センサの圧力感
度の７１１１１定をチップサイズに拘わらず簡単に行う
ことを可能にする半導体圧力センサの／１１１１定方法
を提供することを目的としている。
く問題点を解決する為の手段〉
−１−記の目的を達成するための、この発明の半導体圧
力センサの測定方法は、上記ウエノ１と複数個の真空吸
引用の孔を設けたウェハステージ台との間に、多孔質の
材料からなる中間部材を介在させ、上記孔を通してウェ
ハの裏面を真空吸引して、中間部材に正対する全てのダ
イアフラムを変形させるとともに、半導体圧力センサの
表面側から半導体圧力センサの圧力感度を測定するもの
である。
力センサの測定方法は、上記ウエノ１と複数個の真空吸
引用の孔を設けたウェハステージ台との間に、多孔質の
材料からなる中間部材を介在させ、上記孔を通してウェ
ハの裏面を真空吸引して、中間部材に正対する全てのダ
イアフラムを変形させるとともに、半導体圧力センサの
表面側から半導体圧力センサの圧力感度を測定するもの
である。
く作用〉
以上の半導体圧力センサの測定方法であれば、ウェハス
テージ台に設けられた複数個の孔を利用し、多孔質の材
料からなる中間部材を介してウェハの裏面を真空吸引す
ることにより、中間部材に正対する全ての半導体圧力セ
ンサに形成されてい、るダイアフラムを負圧により変形
させ、変形状態における半導体圧力センサの電気的出力
、即ち、半導体圧力センサの圧力感度を、測定用プロー
ブにより、ウェハの表面側から測定することができる。
テージ台に設けられた複数個の孔を利用し、多孔質の材
料からなる中間部材を介してウェハの裏面を真空吸引す
ることにより、中間部材に正対する全ての半導体圧力セ
ンサに形成されてい、るダイアフラムを負圧により変形
させ、変形状態における半導体圧力センサの電気的出力
、即ち、半導体圧力センサの圧力感度を、測定用プロー
ブにより、ウェハの表面側から測定することができる。
従って、ダイアフラムに表面から加えた圧力に相当する
負圧を、ダイアフラムの裏側から真空吸引することによ
り発生させるとともに、電気的出力を測定することによ
り、ウェハプロセスにおいて半導体圧力センサの測定を
行うことができる。
負圧を、ダイアフラムの裏側から真空吸引することによ
り発生させるとともに、電気的出力を測定することによ
り、ウェハプロセスにおいて半導体圧力センサの測定を
行うことができる。
〈実施例〉
以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。
第２図は、半導体圧力センサを示し、半導体圧力センサ
（１）は、全体の厚さが略４００μｍの非常に小さいも
のであり、シリコン単結晶体（１１）の表面層に歪ゲー
ジ抵抗体（１２１） （１２２） （１２３） （１２
４）を拡散形成し、この歪ゲージ抵抗体４つを拡散リー
ド部（１３）により直列接続し、拡散リード部（１３）
と連続させてＡＱパパフ（１４１） （１４２） （１
４３） （１４４） （１４５）が形成されている。そ
して、シリコン単結晶体（１１）の裏面に四部（１５）
を形成し、薄い部分（厚みがｌＯ〜３０μ」）をダイア
フラム（１Ｂ）としている。
（１）は、全体の厚さが略４００μｍの非常に小さいも
のであり、シリコン単結晶体（１１）の表面層に歪ゲー
ジ抵抗体（１２１） （１２２） （１２３） （１２
４）を拡散形成し、この歪ゲージ抵抗体４つを拡散リー
ド部（１３）により直列接続し、拡散リード部（１３）
と連続させてＡＱパパフ（１４１） （１４２） （１
４３） （１４４） （１４５）が形成されている。そ
して、シリコン単結晶体（１１）の裏面に四部（１５）
を形成し、薄い部分（厚みがｌＯ〜３０μ」）をダイア
フラム（１Ｂ）としている。
第１図は、この発明の半導体圧力センサのＭｊ定方法を
示す概略断面図であり、ウェハステージ台（２）は、ス
テンレス、合成樹脂等の板材（２１）からなり、ウェハ
（３］の底面よりやや広くされている。そして、−１−
面にウェハ（３）の底面よりもやや小さくされた四部（
２２）を設け、この四部（２２）に中間部材（４）を装
着し、四部（２２）の底面に真空吸引用の貫通孔］５）
を複数個設けている。
示す概略断面図であり、ウェハステージ台（２）は、ス
テンレス、合成樹脂等の板材（２１）からなり、ウェハ
（３］の底面よりやや広くされている。そして、−１−
面にウェハ（３）の底面よりもやや小さくされた四部（
２２）を設け、この四部（２２）に中間部材（４）を装
着し、四部（２２）の底面に真空吸引用の貫通孔］５）
を複数個設けている。
上記四部（２２）に装着される中間部材（４）は、多孔
質の材料（具体的には、金属やガラスの発泡体、或はポ
リスチレン等の硬質発泡体）からなる。
質の材料（具体的には、金属やガラスの発泡体、或はポ
リスチレン等の硬質発泡体）からなる。
上記のウェハステージ台（Ｊに装着された中間部材（田
土にウェハ（３）を載置し、貫通孔（５）を利用して真
空吸引すれば、中間部材（４）の多孔質の孔により貫通
孔（５）とウェハ１５）の裏面とを連通させ、ウェハ（
３］の裏面に全体にわたってほぼ均一に負圧を発生する
。
土にウェハ（３）を載置し、貫通孔（５）を利用して真
空吸引すれば、中間部材（４）の多孔質の孔により貫通
孔（５）とウェハ１５）の裏面とを連通させ、ウェハ（
３］の裏面に全体にわたってほぼ均一に負圧を発生する
。
従って、ウェハ（３）に形成されている全ての半導体圧
力センサ（１）の四部（１５）に加わる負圧はほぼ均一
となり、全ての半導体圧力センサ（１１に形成されてい
るダイアフラム（１６）が表面側から圧力を受けた場合
と同様に変形させ、ＡＱバッド（１４１） （１４５）
とＡＱパパフ（１４３） （ブリッジ入力端子間）、
及びＡＱパパフ（１４２）とＡＱパパフ（１４１）
（ブリッジ出力端子間）に測定用プローブ（６）を接触
させてブリッジに電力を供給するとともに、出力（圧力
感度）を測定することができる。
力センサ（１）の四部（１５）に加わる負圧はほぼ均一
となり、全ての半導体圧力センサ（１１に形成されてい
るダイアフラム（１６）が表面側から圧力を受けた場合
と同様に変形させ、ＡＱバッド（１４１） （１４５）
とＡＱパパフ（１４３） （ブリッジ入力端子間）、
及びＡＱパパフ（１４２）とＡＱパパフ（１４１）
（ブリッジ出力端子間）に測定用プローブ（６）を接触
させてブリッジに電力を供給するとともに、出力（圧力
感度）を測定することができる。
第３図は、上記ダイアフラム（１Ｇ）が変形した状態を
示し、第４図に示すブリッジ回路を構成する４つの歪ゲ
ージ抵抗体（１２１） （１２２） （１２３）（１２
４）の内、ダイアフラム（１６）の中央部に拡散された
歪ゲージ抵抗体（１２１） （１２３）は、ダイアフラ
ム（１６）の変形にともなって圧縮され、ダイアフラム
（１６）の周辺部に拡散された歪ゲージ抵抗体（１２２
） （１２４）は、ダイアフラム（１６）の変形にとも
なって伸張される。
示し、第４図に示すブリッジ回路を構成する４つの歪ゲ
ージ抵抗体（１２１） （１２２） （１２３）（１２
４）の内、ダイアフラム（１６）の中央部に拡散された
歪ゲージ抵抗体（１２１） （１２３）は、ダイアフラ
ム（１６）の変形にともなって圧縮され、ダイアフラム
（１６）の周辺部に拡散された歪ゲージ抵抗体（１２２
） （１２４）は、ダイアフラム（１６）の変形にとも
なって伸張される。
上記の歪ゲージ抵抗体として、圧縮応力に比例して抵抗
値が増加するものを利用し、歪ゲージ抵抗体（１２１）
（１２２） （１２３） （１２４）の抵抗値をそれぞ
れ、旧、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４とすると、ダイアフラム（１
６）の変形にともなって、Ｒ２、Ｒ４は増加し、Ｒ１、
Ｒ３は減少する。即ち、Ｒ２の端子間電位Ｖ１は増加し
、Ｒ３の端子間電位ｖ２は減少する。
値が増加するものを利用し、歪ゲージ抵抗体（１２１）
（１２２） （１２３） （１２４）の抵抗値をそれぞ
れ、旧、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４とすると、ダイアフラム（１
６）の変形にともなって、Ｒ２、Ｒ４は増加し、Ｒ１、
Ｒ３は減少する。即ち、Ｒ２の端子間電位Ｖ１は増加し
、Ｒ３の端子間電位ｖ２は減少する。
従って、ダイアフラム（１６）の変形にともなってブリ
ッジ出力、即ち、Ｖ −ｖ２は増加する。
ッジ出力、即ち、Ｖ −ｖ２は増加する。
上記ブリッジ出力を、ウェハ（３）表面上において、測
定用プローブ［６）を走査して測定することにより、ウ
ェハ（３）を１チツプ毎に切り出す前に半導体圧力セン
サ（１）の圧力感度のＭ１定を行うことができる。
定用プローブ［６）を走査して測定することにより、ウ
ェハ（３）を１チツプ毎に切り出す前に半導体圧力セン
サ（１）の圧力感度のＭ１定を行うことができる。
以上要約すれば、電気的測定は、半導体圧力センサ（１
）の表面側から行い、圧力の設定は、半導体圧力センサ
（１）の裏面側から行うことにより、ウェハプロセスに
おいて半導体圧力センサ（１）の圧力感度のＭ）定をチ
ップサイズに拘わらず簡単に行うことかできる。
）の表面側から行い、圧力の設定は、半導体圧力センサ
（１）の裏面側から行うことにより、ウェハプロセスに
おいて半導体圧力センサ（１）の圧力感度のＭ）定をチ
ップサイズに拘わらず簡単に行うことかできる。
尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば、ウェハ（３）に形成された全ての半導体圧力
センサ（１）のＡＱパッド位置と対応させて７１ｐｌ定
用プローブ（６）を設けておくことにより、全ての半導
体圧力センサを一回の測定で行うことも可能である他、
この発明の要旨を変更しない範囲内において種々の設計
変更を施すことが可能である。
、例えば、ウェハ（３）に形成された全ての半導体圧力
センサ（１）のＡＱパッド位置と対応させて７１ｐｌ定
用プローブ（６）を設けておくことにより、全ての半導
体圧力センサを一回の測定で行うことも可能である他、
この発明の要旨を変更しない範囲内において種々の設計
変更を施すことが可能である。
〈発明の効果〉
以上のように、この発明の半導体圧力センサの測定方法
によれば、ウェハステージ台の真空吸引用の孔を利用し
て、ダイアフラムの表面に加えられる圧力に相当する負
圧をウェハの裏面の略全体に発生させてウェハに形成さ
れている全ての半導体圧力センサのダイアフラムを略均
−に変形させ、この状態において測定用プローブにより
、圧力感度を測定することができるので、ウェハとウェ
ハステージ台とを相対的に移動させる必要なく、ウェハ
プロセスにおいて半導体圧力センサの圧力感度のｉｆｌ
定を行うことが可能になり、半導体圧力センサの測定工
程の簡略化及びコストダウンを達成することができると
いう特ｑの効果を奏する。
によれば、ウェハステージ台の真空吸引用の孔を利用し
て、ダイアフラムの表面に加えられる圧力に相当する負
圧をウェハの裏面の略全体に発生させてウェハに形成さ
れている全ての半導体圧力センサのダイアフラムを略均
−に変形させ、この状態において測定用プローブにより
、圧力感度を測定することができるので、ウェハとウェ
ハステージ台とを相対的に移動させる必要なく、ウェハ
プロセスにおいて半導体圧力センサの圧力感度のｉｆｌ
定を行うことが可能になり、半導体圧力センサの測定工
程の簡略化及びコストダウンを達成することができると
いう特ｑの効果を奏する。
第１図は、この発明の半導体圧力センサの測定方法の実
施例を示す概略断面、 第２図は、半導体圧力センサの平面図及び正面断面図。 第３図は、半導体圧力センサに圧力を加えた状態図、 第４図は、半導体圧力センサの電気的構成を示す電気回
路図。 （１）・・・半導体圧力センサ、（′２３・・・ウェハ
ステージ台、（３）・・・ウェハ、（４）・・・中間部
材、（５）・・・貫通孔、（６）・・・Δｐｊ定用定日
プローブ１Ｂ）・・・ダイアフラム。 特許出願人 住友電気工業株式会社 第３図 第４図 ＋Ｖ
施例を示す概略断面、 第２図は、半導体圧力センサの平面図及び正面断面図。 第３図は、半導体圧力センサに圧力を加えた状態図、 第４図は、半導体圧力センサの電気的構成を示す電気回
路図。 （１）・・・半導体圧力センサ、（′２３・・・ウェハ
ステージ台、（３）・・・ウェハ、（４）・・・中間部
材、（５）・・・貫通孔、（６）・・・Δｐｊ定用定日
プローブ１Ｂ）・・・ダイアフラム。 特許出願人 住友電気工業株式会社 第３図 第４図 ＋Ｖ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ダイアフラム形の半導体圧力センサを形成したウェ
ハをウェハステージ台上にセットして、半導体圧力セン
サの特性を測定する方法において、 上記ウェハと複数個の真空吸引用の孔を設けたウェハス
テージ台との間に、多孔質の材料からなる中間部材を介
在させ、上記孔を通してウェハの裏面を真空吸引して、
中間部材に正対する全てのダイアフラムを変形させると
ともに、測定用プローブにより半導体圧力センサの表面
側から半導体圧力センサの圧力感度を測定することを特
徴とする半導体圧力センサの測定方法。 ２、測定用プローブをウェハ上において走査して圧力感
度を測定する上記特許請求の範囲第１項記載の半導体圧
力センサの測定方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61257976A JPS63110671A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 半導体圧力センサの測定方法 |
| EP87115355A EP0265816B1 (en) | 1986-10-28 | 1987-10-20 | Method of measuring semiconductor pressure sensor |
| DE8787115355T DE3772514D1 (de) | 1986-10-28 | 1987-10-20 | Messverfahren fuer einen halbleiter-druckmessfuehler. |
| US07/110,863 US4825684A (en) | 1986-10-28 | 1987-10-21 | Method of testing semiconductor pressure sensor |
| KR1019870011773A KR910001249B1 (ko) | 1986-10-28 | 1987-10-23 | 반도체압력센서의 측정방법 |
| AU80186/87A AU595945B2 (en) | 1986-10-28 | 1987-10-27 | Method of testing semiconductor pressure sensor |
| CA000550325A CA1308933C (en) | 1986-10-28 | 1987-10-27 | Method of measuring semiconductor pressure sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61257976A JPS63110671A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 半導体圧力センサの測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63110671A true JPS63110671A (ja) | 1988-05-16 |
| JPH0413867B2 JPH0413867B2 (ja) | 1992-03-11 |
Family
ID=17313819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61257976A Granted JPS63110671A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 半導体圧力センサの測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63110671A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004507660A (ja) * | 2000-08-30 | 2004-03-11 | リカルド コンサルティング エンジニアース リミテッド | デュアルモード燃料インジェクタ |
| JP2014508288A (ja) * | 2011-01-27 | 2014-04-03 | センシリオン アクチエンゲゼルシャフト | センサチップを試験する装置を有するセンサチップの製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57155742A (en) * | 1981-03-23 | 1982-09-25 | Hitachi Ltd | Wafer prober |
| JPS5934143U (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | 緩衝装置 |
| JPS61149316A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-08 | 株式会社豊田中央研究所 | 圧力センサウエハの切断方法 |
-
1986
- 1986-10-28 JP JP61257976A patent/JPS63110671A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004507660A (ja) * | 2000-08-30 | 2004-03-11 | リカルド コンサルティング エンジニアース リミテッド | デュアルモード燃料インジェクタ |
| JP2014508288A (ja) * | 2011-01-27 | 2014-04-03 | センシリオン アクチエンゲゼルシャフト | センサチップを試験する装置を有するセンサチップの製造方法 |
| US9366720B2 (en) | 2011-01-27 | 2016-06-14 | Sensirion Ag | Sensor protection |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0413867B2 (ja) | 1992-03-11 |
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