JPS63143874A - 半導体圧力センサの配線構造 - Google Patents
半導体圧力センサの配線構造Info
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- JPS63143874A JPS63143874A JP29208486A JP29208486A JPS63143874A JP S63143874 A JPS63143874 A JP S63143874A JP 29208486 A JP29208486 A JP 29208486A JP 29208486 A JP29208486 A JP 29208486A JP S63143874 A JPS63143874 A JP S63143874A
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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〉
この発明は半導体圧力センサの配線構造に関し、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半導体
圧力センサの配線の増設、及び回路パターンの設計を容
易にする半導体圧力センサの配線構造に関する。
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半導体
圧力センサの配線の増設、及び回路パターンの設計を容
易にする半導体圧力センサの配線構造に関する。
〈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値変
化をすることに着目して開発されたものであり、従来か
らの半導体圧力センサは、シリコン単結晶の基板の表面
層に歪ゲージ抵抗体を拡散形成し、この歪ゲージ抵抗体
４つを拡散リード部により配線してホイーストンブリッ
ジを構成し、上記拡散リード部上にＡＱパッドを設けて
いる。そして、圧力を受けて変形する薄いダイアフラム
を形成するために、エッング停土層を形成し、シリコン
単結晶の基板の裏面をエツチングによりくり抜いたもの
であった。
応力が加わると、ピエゾ抵抗効果により大きな抵抗値変
化をすることに着目して開発されたものであり、従来か
らの半導体圧力センサは、シリコン単結晶の基板の表面
層に歪ゲージ抵抗体を拡散形成し、この歪ゲージ抵抗体
４つを拡散リード部により配線してホイーストンブリッ
ジを構成し、上記拡散リード部上にＡＱパッドを設けて
いる。そして、圧力を受けて変形する薄いダイアフラム
を形成するために、エッング停土層を形成し、シリコン
単結晶の基板の裏面をエツチングによりくり抜いたもの
であった。
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、体内に挿入する為、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。しかも、カテーテルの先端に配置する都合か
ら、ＡＱパッドの位置を半導体圧力センサの表面上の一
方に片寄せる必要がある。そして、基板表面において拡
散リード部により配線していた。
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、体内に挿入する為、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。しかも、カテーテルの先端に配置する都合か
ら、ＡＱパッドの位置を半導体圧力センサの表面上の一
方に片寄せる必要がある。そして、基板表面において拡
散リード部により配線していた。
〈発明が解決しようとする問題点〉
上記のように小さい半導体圧力センサの表面において、
センサ、トランジスタ等の素子を増設することは非常に
困難であり、しかも素子の増設に伴ない少なくとも２本
の配線が必要となり、基板上の回路パターン形成に大き
な制約を与えるという問題点がある。特に、カテーテル
先端に取り付けられる半導体圧力センサにおいては、非
常に小さい上に、Ｍｌパッドの位置を表面の一方に片寄
せている為に、今以上に配線本数を増設することはさら
に困難であった。
センサ、トランジスタ等の素子を増設することは非常に
困難であり、しかも素子の増設に伴ない少なくとも２本
の配線が必要となり、基板上の回路パターン形成に大き
な制約を与えるという問題点がある。特に、カテーテル
先端に取り付けられる半導体圧力センサにおいては、非
常に小さい上に、Ｍｌパッドの位置を表面の一方に片寄
せている為に、今以上に配線本数を増設することはさら
に困難であった。
〈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
、エツチング停止層、及びエツチング停止層と並列に形
成した複数本の配線領域を配線として利用し、配線の増
設、回路パターンの設計の容易化を可能にする半導体圧
力センサの配線構造を提供することを目的としている。
、エツチング停止層、及びエツチング停止層と並列に形
成した複数本の配線領域を配線として利用し、配線の増
設、回路パターンの設計の容易化を可能にする半導体圧
力センサの配線構造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〉
上記の目的を達成するための、この発明の半導体圧力セ
ンサの配線構造は、導電型イオンの注入、或はデポ拡散
法によりエツチング停止層と並列に形成される複数本の
配線領域と、上記エツチング停止層並びに複数本の配線
領域と基板の所定位置との間に形成される接続領域と、
基板の所定位置と基板に形成されている何れかの端子と
の間に形成される拡散領域とを具備するものである。
ンサの配線構造は、導電型イオンの注入、或はデポ拡散
法によりエツチング停止層と並列に形成される複数本の
配線領域と、上記エツチング停止層並びに複数本の配線
領域と基板の所定位置との間に形成される接続領域と、
基板の所定位置と基板に形成されている何れかの端子と
の間に形成される拡散領域とを具備するものである。
く作用〉
以上の半導体圧力センサの配線構造であれば、基板の何
れかの端子とエツチング停止層並びに複数本の配線領域
との間に、接続領域及び拡散領域を形成することにより
、エツチング停止層又は複数本の配線領域を裏面配線と
して利用することができるので、複数本の配線をエツチ
ング停止層又は複数本の配線領域により行い、基板表面
における配線本数の増加を抑制することができる。
れかの端子とエツチング停止層並びに複数本の配線領域
との間に、接続領域及び拡散領域を形成することにより
、エツチング停止層又は複数本の配線領域を裏面配線と
して利用することができるので、複数本の配線をエツチ
ング停止層又は複数本の配線領域により行い、基板表面
における配線本数の増加を抑制することができる。
従って、配線パターン設計における自由度が増し、回路
パターンの設計を容易にすることができる 〈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。
パターンの設計を容易にすることができる 〈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１図は、この発明の半導体圧力センサの配線構造の１
実施例を示す縦断面図、第２図は、横断面図、第３図は
、配線パターン層を示し、半導体圧力センサの全体の厚
さは略４００μ朧の非常に小さいものであり、ｎ−型シ
リコン単結晶からなる基体（１）に高濃度のボロンイオ
ンを注入、或はデポ拡散によりボロンイオン濃度が７．
ＯＸ １０１９１ｏｎｓ＜３以上であって、厚みが２−
程度のエツチング停止層（２、及びエツチング停止層（
２）と並列に配線部（３）、（４）を形成しく第３図配
線パターン層参照）、エツチング停止層（２）及び配線
層（３） （４）上に厚みが略ｌＯ〜２０μ―のエピタ
キシャル成長層（５）を積み上げることにより基板（６
）を形成する。
実施例を示す縦断面図、第２図は、横断面図、第３図は
、配線パターン層を示し、半導体圧力センサの全体の厚
さは略４００μ朧の非常に小さいものであり、ｎ−型シ
リコン単結晶からなる基体（１）に高濃度のボロンイオ
ンを注入、或はデポ拡散によりボロンイオン濃度が７．
ＯＸ １０１９１ｏｎｓ＜３以上であって、厚みが２−
程度のエツチング停止層（２、及びエツチング停止層（
２）と並列に配線部（３）、（４）を形成しく第３図配
線パターン層参照）、エツチング停止層（２）及び配線
層（３） （４）上に厚みが略ｌＯ〜２０μ―のエピタ
キシャル成長層（５）を積み上げることにより基板（６
）を形成する。
そして、エツチングにより基板（６］の裏面をくり抜き
、厚さが略■０〜２０μｍダイアフラム（刀を形成し、
該ダイアフラム（７）の表面に、ピエゾ抵抗効果により
、抵抗値が変化するｐ−型の歪ゲージ抵抗体（８ｆ）
（８２） （８３） （８４）を拡散形成している。そ
して、基板（６）の−側に片寄せてＭ＋パッド（９を設
け、基板（６）の他側に歪ゲージ抵抗体が雰囲気温度の
影響を受けるのを温度補償するための温度センサＭを設
け、基板（６１表面に８１０□からなる絶縁層（１１）
を形成している。
、厚さが略■０〜２０μｍダイアフラム（刀を形成し、
該ダイアフラム（７）の表面に、ピエゾ抵抗効果により
、抵抗値が変化するｐ−型の歪ゲージ抵抗体（８ｆ）
（８２） （８３） （８４）を拡散形成している。そ
して、基板（６）の−側に片寄せてＭ＋パッド（９を設
け、基板（６）の他側に歪ゲージ抵抗体が雰囲気温度の
影響を受けるのを温度補償するための温度センサＭを設
け、基板（６１表面に８１０□からなる絶縁層（１１）
を形成している。
尚、上記エツチング停止層（２）は、ダイアフラム（刀
の厚さを決定するとともに、配線として利用され、エツ
チング停止層［２）の両側に形成される配線部］３）、
］４）は、配線にのみ利用される。
の厚さを決定するとともに、配線として利用され、エツ
チング停止層［２）の両側に形成される配線部］３）、
］４）は、配線にのみ利用される。
そして、上記基板Ｂ）の表面において、ｐ＋型の拡散リ
ード部（Ｉ２）により、歪ゲージ抵抗体（８Ｉ）（８２
） （８３） （８４）を直列に接続するとともに、各
拡散リード部（１２）を一方に片寄せて設けたＭｌパッ
ド（９）・・・に接続している。そして、上記ＡＱパッ
ド（９）・・・を組み合わせ、外部より電圧を加えると
ともに、出力を取り出すブリッジ回路を構成する。
ード部（Ｉ２）により、歪ゲージ抵抗体（８Ｉ）（８２
） （８３） （８４）を直列に接続するとともに、各
拡散リード部（１２）を一方に片寄せて設けたＭｌパッ
ド（９）・・・に接続している。そして、上記ＡＱパッ
ド（９）・・・を組み合わせ、外部より電圧を加えると
ともに、出力を取り出すブリッジ回路を構成する。
次に、基板（６１表面において、配線が困難である箇所
、即ち、第２図中の拡散リード部（１２ａ）上に形成さ
れているＭｌパッド（９ａ）と、歪ゲージ抵抗体（８２
）と接続されている拡散リード部（１２ｂ）との間の配
線は、拡散リード部（１２ａ）及び拡散リード部（１２
ｂ）にボロンイオンの打ち込み、拡散リード部（１２ａ
）及び拡散リード部（１２ｂ）と、下方に配設されてい
るエツチング停止層（２）との間にｐ＋ ＋ｇ２配線領
域（１３）を形成し、エツチング停止層（２）をいわゆ
る裏面配線として利用することにより容易に配線するこ
とができる。
、即ち、第２図中の拡散リード部（１２ａ）上に形成さ
れているＭｌパッド（９ａ）と、歪ゲージ抵抗体（８２
）と接続されている拡散リード部（１２ｂ）との間の配
線は、拡散リード部（１２ａ）及び拡散リード部（１２
ｂ）にボロンイオンの打ち込み、拡散リード部（１２ａ
）及び拡散リード部（１２ｂ）と、下方に配設されてい
るエツチング停止層（２）との間にｐ＋ ＋ｇ２配線領
域（１３）を形成し、エツチング停止層（２）をいわゆ
る裏面配線として利用することにより容易に配線するこ
とができる。
さらに、半導体圧力センサ上に増設される温度センサη
とＭ＋パッド（９ｂ） （９ｅ）との間の配線も、上記
拡散リード部（１２ａ） ＜１２ｂ）とエツチング停止
層（２）を配線したときと同様に、ボロンの打ち込みに
よって、配線部（３） Ｈ）と接続することによって達
成することができる。
とＭ＋パッド（９ｂ） （９ｅ）との間の配線も、上記
拡散リード部（１２ａ） ＜１２ｂ）とエツチング停止
層（２）を配線したときと同様に、ボロンの打ち込みに
よって、配線部（３） Ｈ）と接続することによって達
成することができる。
以上要約すれば、エツチング停止層（２）並びに配線部
（３） （４）と、拡散リード部（１２）・・・とを接
続することにより、面積の拡大を伴うことなく、配線本
数の増設を可能にすることができるので、温度センサ（
財）等の増設を容易にするとともに、回路パターンの設
計を容易にすることができる。
（３） （４）と、拡散リード部（１２）・・・とを接
続することにより、面積の拡大を伴うことなく、配線本
数の増設を可能にすることができるので、温度センサ（
財）等の増設を容易にするとともに、回路パターンの設
計を容易にすることができる。
尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば上記温度センサに加えて、圧力感度に対する素
子等を増設する場合に、配線部（３）（４）をさらに分
割することによって配線本数を増加させること、或は、
第４図に示すように、異方性エツチングにより、基板の
所定位置に孔（１４）を設け、この孔（１４）の周面、
及び孔（１４）とＡＩパッド（９）等の端子との間にｐ
＋型拡散領域（１５）を形成することによって、エツチ
ング停止層（２）並びに配線部（３） （４）とＡＱパ
ッド（９）等の端子との間を配線すること、さらにはエ
ツチング停止層（２）に到達するイオン打ち込みを１箇
所にし、エツチング停止層（２の裏面からボンディング
により配線を引き出すことが可能である他、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が可能
である。
、例えば上記温度センサに加えて、圧力感度に対する素
子等を増設する場合に、配線部（３）（４）をさらに分
割することによって配線本数を増加させること、或は、
第４図に示すように、異方性エツチングにより、基板の
所定位置に孔（１４）を設け、この孔（１４）の周面、
及び孔（１４）とＡＩパッド（９）等の端子との間にｐ
＋型拡散領域（１５）を形成することによって、エツチ
ング停止層（２）並びに配線部（３） （４）とＡＱパ
ッド（９）等の端子との間を配線すること、さらにはエ
ツチング停止層（２）に到達するイオン打ち込みを１箇
所にし、エツチング停止層（２の裏面からボンディング
により配線を引き出すことが可能である他、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配線構造
によれば、接続領域及び拡散領域により、基板の何れか
の端子とエツチング停止層並びに複数本の配線領域とを
接続することができるので、エツチング停止層又は複数
本の配線領域を裏面配線として利用し、複数本の配線を
エツチング停止層又は複数本の配線領域により行い、基
板表面における配線本数の増加を抑制することができる
為、配線パターン設計における自由度が増し、回路パタ
ーンの設計を容易にすることができるという特有の効果
を奏する。
によれば、接続領域及び拡散領域により、基板の何れか
の端子とエツチング停止層並びに複数本の配線領域とを
接続することができるので、エツチング停止層又は複数
本の配線領域を裏面配線として利用し、複数本の配線を
エツチング停止層又は複数本の配線領域により行い、基
板表面における配線本数の増加を抑制することができる
為、配線パターン設計における自由度が増し、回路パタ
ーンの設計を容易にすることができるという特有の効果
を奏する。
（２・・・エツチング停止層、（３） （４）・・・配
線部、（６）・・・基板、（９１・・・ＡＱパッド、（
１２）・・・拡散リード部 第１図 第２図 第３図 第４図
線部、（６）・・・基板、（９１・・・ＡＱパッド、（
１２）・・・拡散リード部 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、シリコン単結晶からなる基体に導電型イオンの注入
、或はデポ拡散法によりエッチング停止層として作用す
る導電型イオンの高濃度層を形成した後、所定の厚さだ
け、エピタキシャル成長により単結晶シリコンを積み上
げることにより基板を形成し、次にエッチングにより基
板の裏面に凹部を形成し、拡散抵抗体により基板上の端
子間を配線する構造のダイアフラム型半導体圧力センサ
において、 導電型イオンの注入、或はデポ拡散法によりエッチング
停止層と並列に形成される複数本の配線領域と、上記エ
ッチング停止層並びに複数本の配線領域と基板の所定位
置との間に形成される接続領域と、 基板の所定位置と基板に形成される何れかの端子との間
に形成される拡散領域とを具備することを特徴とする半
導体圧力センサの配線構造。 ２、上記接続領域が、導電型イオン打ち込みにより形成
されたものである上記特許請求の範囲第１項記載の半導
体圧力センサの配線構造。 ３、上記接続領域が、基板の所定位置に少なくともエッ
チング停止層に近接する深さ以上の深さの孔が形成され
、該孔の周面に導電型の拡散領域が形成されたものであ
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
配線構造。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29208486A JPS63143874A (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 半導体圧力センサの配線構造 |
| CA000553708A CA1314410C (en) | 1986-12-08 | 1987-12-07 | Wiring structure of semiconductor pressure sensor |
| AU82203/87A AU602740B2 (en) | 1986-12-08 | 1987-12-08 | Wiring structure of semiconductor pressure sensor |
| US07/130,323 US4908693A (en) | 1986-12-08 | 1987-12-08 | Wiring structure of semiconductor pressure sensor |
| EP87118165A EP0271062B1 (en) | 1986-12-08 | 1987-12-08 | Wiring structure of semiconductor pressure sensor |
| DE8787118165T DE3781388T2 (de) | 1986-12-08 | 1987-12-08 | Leitungsnetz-struktur fuer halbleiter-drucksensor. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29208486A JPS63143874A (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 半導体圧力センサの配線構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63143874A true JPS63143874A (ja) | 1988-06-16 |
| JPH0553308B2 JPH0553308B2 (ja) | 1993-08-09 |
Family
ID=17777338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29208486A Granted JPS63143874A (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 半導体圧力センサの配線構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63143874A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100286854B1 (ko) * | 1993-12-30 | 2001-04-16 | 구자홍 | 압력 센서 |
| JP2007047111A (ja) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Matsushita Electric Works Ltd | Ｍｅｍｓデバイスおよびその製造方法 |
| JP2011085595A (ja) * | 2010-12-03 | 2011-04-28 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Ｍｅｍｓデバイス |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61292082A (ja) * | 1985-02-12 | 1986-12-22 | Hideo Miyamoto | 水底の地形および深度の測定法と装置 |
-
1986
- 1986-12-08 JP JP29208486A patent/JPS63143874A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61292082A (ja) * | 1985-02-12 | 1986-12-22 | Hideo Miyamoto | 水底の地形および深度の測定法と装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100286854B1 (ko) * | 1993-12-30 | 2001-04-16 | 구자홍 | 압력 센서 |
| JP2007047111A (ja) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Matsushita Electric Works Ltd | Ｍｅｍｓデバイスおよびその製造方法 |
| JP2011085595A (ja) * | 2010-12-03 | 2011-04-28 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Ｍｅｍｓデバイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0553308B2 (ja) | 1993-08-09 |
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