JPS6320873A - 半導体圧力センサ - Google Patents
半導体圧力センサInfo
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- JPS6320873A JPS6320873A JP16493186A JP16493186A JPS6320873A JP S6320873 A JPS6320873 A JP S6320873A JP 16493186 A JP16493186 A JP 16493186A JP 16493186 A JP16493186 A JP 16493186A JP S6320873 A JPS6320873 A JP S6320873A
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- JP
- Japan
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- silicon chip
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- pedestal
- sensor
- silicon
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- Pending
Links
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- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 17
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 claims abstract description 5
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- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 39
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 39
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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、拡散層のピエゾ抵抗効果を利用する半導体圧
力センサに関するらのである。
力センサに関するらのである。
従来の技術
近年、拡散層のピエゾ抵抗効果を利用するダイヤフラム
型半導体圧力センサが広範囲に工業的に利用されつつあ
る。普通、この圧力センサにおいては、半導体とパッノ
ｒ−シとの熱膨張係数が大幅に相違している。この相違
が、圧力−出力相関の温度特性、換言すれば精度を劣化
させる。
型半導体圧力センサが広範囲に工業的に利用されつつあ
る。普通、この圧力センサにおいては、半導体とパッノ
ｒ−シとの熱膨張係数が大幅に相違している。この相違
が、圧力−出力相関の温度特性、換言すれば精度を劣化
させる。
これに対し、精度を向上させるための方策を施した例を
、第３図、第４図に示す。第３図はセンサシリコンデツ
プ１がガラス台座３あるいは、これに代えてシリコン台
座３゛と貼合わされた構造の断面図を示している。セン
サシリコンチップ１にはダイヤフラム形成のために、同
センサシリコンチップ裏面をエツチングして出来たパッ
クキャビティ８がある。ガラス台座３またはシリコン台
座３゛には貫通した穴９が設けられている。ガラス台座
３またはシリコン台座３°の厚さは通例、センサシリコ
ンチップ１の厚さよりもずっと厚い。それ故、その穴９
は普通、化学エツチングではなく機械的方法で形成され
たものである。
、第３図、第４図に示す。第３図はセンサシリコンデツ
プ１がガラス台座３あるいは、これに代えてシリコン台
座３゛と貼合わされた構造の断面図を示している。セン
サシリコンチップ１にはダイヤフラム形成のために、同
センサシリコンチップ裏面をエツチングして出来たパッ
クキャビティ８がある。ガラス台座３またはシリコン台
座３゛には貫通した穴９が設けられている。ガラス台座
３またはシリコン台座３°の厚さは通例、センサシリコ
ンチップ１の厚さよりもずっと厚い。それ故、その穴９
は普通、化学エツチングではなく機械的方法で形成され
たものである。
第４図は、センサシリコンデツプ１がサポートシリコン
チップ２に貼合わせられた構造の断面図である。この場
合、絶対圧センサとすべくバックキャビティ８は真空に
するのが普通である。
チップ２に貼合わせられた構造の断面図である。この場
合、絶対圧センサとすべくバックキャビティ８は真空に
するのが普通である。
発明が解決しようとする問題点
第３図におけるシリコン台座は比較的厚く、機械的方法
で穴が形成されるため、製造コストが少ν割高になる。
で穴が形成されるため、製造コストが少ν割高になる。
また、同図においてカラス台座を用いる場合は、その熱
膨張係数はシリコンのそれと殆ど同じらのが選ばれる。
膨張係数はシリコンのそれと殆ど同じらのが選ばれる。
しかし、シリコン台座を用いる場合に比し、ガラス台座
を用いた場合は前記電気特性の精度が劣る。それは、熱
膨張係数の若干のばらつき差のためである。本発明はこ
れら従来の欠点を克服することを目的としたものである
。
を用いた場合は前記電気特性の精度が劣る。それは、熱
膨張係数の若干のばらつき差のためである。本発明はこ
れら従来の欠点を克服することを目的としたものである
。
問題点を解決するための手段
この欠点を解決するため、センサシリコンチップとシリ
コンサポートチップは互に貼合わされている。このサポ
ートシリコンチップ七ガラス台座も互に貼合わされてい
る。サポートシリコンチップおよびガラス台座には貫通
した穴が設けられたものである。
コンサポートチップは互に貼合わされている。このサポ
ートシリコンチップ七ガラス台座も互に貼合わされてい
る。サポートシリコンチップおよびガラス台座には貫通
した穴が設けられたものである。
作用
この様に３層構造としたことにより、以下の作用が得ら
れる。
れる。
（１） ガラス台座が付加された分だけ電気特性の温
度特性精度が良い。
度特性精度が良い。
（２） サポートシリコンチップが付加された分だけ
温度特性精度が良い。
温度特性精度が良い。
（３） 製造コストは割安に出来る。それは、サポー
トシリコンチップの厚さがセンサシリコンチップのそれ
に近く、穴を開ける加工が容易だからである。
トシリコンチップの厚さがセンサシリコンチップのそれ
に近く、穴を開ける加工が容易だからである。
実施例
以下に本発明の実施例を述べろ。第１図において、セン
サシリコンチップ１としては（１１０）面のｎ ／ ｎ
十形エピタキシャル単結晶シリコンウェハが用いられた
。このエピタキシャル層の厚さは所望のダイヤフラム厚
さに等しくなるように選ばれた。ダイヤフラムとなる領
域の中には４個のＰ形拡散層４を、中央部に２つ、周辺
部に対向させて２つ、それぞれ、拡散形成した。このＰ
形拡散層４がホイートストン・ブリッジの４つの抵抗と
なり、それらはピエゾ抵抗効果の役を演する。
サシリコンチップ１としては（１１０）面のｎ ／ ｎ
十形エピタキシャル単結晶シリコンウェハが用いられた
。このエピタキシャル層の厚さは所望のダイヤフラム厚
さに等しくなるように選ばれた。ダイヤフラムとなる領
域の中には４個のＰ形拡散層４を、中央部に２つ、周辺
部に対向させて２つ、それぞれ、拡散形成した。このＰ
形拡散層４がホイートストン・ブリッジの４つの抵抗と
なり、それらはピエゾ抵抗効果の役を演する。
このＰ形拡散層４の出力を電気的に取出すため低抵抗の
Ｐ十形拡散層５を拡散形成した。次いで、ウェハ裏面側
を研磨し、厚さ約２５０μｍとした。その後、ウェハ裏
面側からダイヤフラムエッチし、厚さ杓２５μｍのダイ
ヤフラムが形成された。第１図の場合、事前に同様な方
法でエッチし、穴１０を貫通させたサポートシリコンチ
ップ２の片面にＡｅを蒸着してお（。次いで、ダイヤフ
ラムを有するセンサシリコンチップ１をこのサポートシ
リコンデツプに高温で貼付けた。それから、事前に穴９
を開けたコーニング製パイレックスガラス板：４７７４
０を用いたガラス台座３にサポートシリコンチップを陽
極結合法によって、貼合わせた。ここで陽極結合法とは
、３５０〜４５０℃。
Ｐ十形拡散層５を拡散形成した。次いで、ウェハ裏面側
を研磨し、厚さ約２５０μｍとした。その後、ウェハ裏
面側からダイヤフラムエッチし、厚さ杓２５μｍのダイ
ヤフラムが形成された。第１図の場合、事前に同様な方
法でエッチし、穴１０を貫通させたサポートシリコンチ
ップ２の片面にＡｅを蒸着してお（。次いで、ダイヤフ
ラムを有するセンサシリコンチップ１をこのサポートシ
リコンデツプに高温で貼付けた。それから、事前に穴９
を開けたコーニング製パイレックスガラス板：４７７４
０を用いたガラス台座３にサポートシリコンチップを陽
極結合法によって、貼合わせた。ここで陽極結合法とは
、３５０〜４５０℃。
ＤＣ１００Ｏ〜１５００Ｖ印加によりシリコンとガラス
とを直接接着する方法である。第２図の場合は、サポー
トシリコンチップ２とパイレックスガラス（反によるガ
ラス台座３とを陽極結合した後、貫通孔９，１０を共通
にまず設けた。その後、上記の方法でセンサシリコンチ
ップ１と貼合わせられた。
とを直接接着する方法である。第２図の場合は、サポー
トシリコンチップ２とパイレックスガラス（反によるガ
ラス台座３とを陽極結合した後、貫通孔９，１０を共通
にまず設けた。その後、上記の方法でセンサシリコンチ
ップ１と貼合わせられた。
なお、本発明はダイヤフラム型単結晶シリコン圧力セン
サに限らず、以下の場合にも適用される。
サに限らず、以下の場合にも適用される。
（１） Ｍ ＯＳ型半導体圧力センサ。
（２） ポリシリコン抵抗を用いた半導体圧力センサ
。
。
（３）化合物半導体を用いた圧力センサ。
発明の効果
以上の実施例により試作したシリコン圧力センサの特性
を検査したところ、５気圧用の場合、精度として±０．
０１％／℃が得られた。この数値は従来第２図のシリコ
ン台座を用いたシリコン圧力センサの精度と比し、遜色
ないものである。本シリコン圧カセンザの製造コストは
当社従来比の ゛杓１／２であった。また従来第３図の
カラス台座のみの場合や第４図のサポートシリコンチッ
プのみを用いた場合よりも、精度として１桁以上すぐれ
たものが得られた。
を検査したところ、５気圧用の場合、精度として±０．
０１％／℃が得られた。この数値は従来第２図のシリコ
ン台座を用いたシリコン圧力センサの精度と比し、遜色
ないものである。本シリコン圧カセンザの製造コストは
当社従来比の ゛杓１／２であった。また従来第３図の
カラス台座のみの場合や第４図のサポートシリコンチッ
プのみを用いた場合よりも、精度として１桁以上すぐれ
たものが得られた。
第１図及び第２図は本発明になる３ 、’Ｓｊ ｔＭ造
の半導体圧力センサの略断面図モ士ミ；第３図は従来の
ガラス台座又はシリコン台座を用いた場合の２層構造の
半導体圧力センサの断面図力＝二第１１図は従来のサポ
ートシリコンチップを用いた場合の２ＪｇＪ構造の半導
体圧力センサの略断面図である。 １・・・・・・センサシリコンチップ、２・・・・・・
サポートシリコンチップ、３・・・・・・ガラス台座、
３−・・・・・シリコン台座、４・・・・・・Ｐ形拡散
層、５・・・・・・Ｐ４形拡散層、６・・・・・・金属
電極、７・・・・・・シリコン酸化膜、８・・・・・・
真空。
の半導体圧力センサの略断面図モ士ミ；第３図は従来の
ガラス台座又はシリコン台座を用いた場合の２層構造の
半導体圧力センサの断面図力＝二第１１図は従来のサポ
ートシリコンチップを用いた場合の２ＪｇＪ構造の半導
体圧力センサの略断面図である。 １・・・・・・センサシリコンチップ、２・・・・・・
サポートシリコンチップ、３・・・・・・ガラス台座、
３−・・・・・シリコン台座、４・・・・・・Ｐ形拡散
層、５・・・・・・Ｐ４形拡散層、６・・・・・・金属
電極、７・・・・・・シリコン酸化膜、８・・・・・・
真空。
Claims (1)
- ダイヤフラムを有する半導体からなるセンサ半導体チ
ップと、同センサ半導体チップに同一種の半導体からな
るサポート半導体チップと、前記センサ半導体チップお
よび前記サポート半導体チップと殆ど同じ熱膨脹係数を
有するパイレックスガラス台座とが一体に貼合わせられ
た構造をそなえた半導体圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16493186A JPS6320873A (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 半導体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16493186A JPS6320873A (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 半導体圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6320873A true JPS6320873A (ja) | 1988-01-28 |
Family
ID=15802559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16493186A Pending JPS6320873A (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 半導体圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6320873A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5872625A (en) * | 1997-05-09 | 1999-02-16 | Nidek Co., Ltd. | Apparatus for measuring an optical characteristic of an examined lens |
| DE3943859B4 (de) * | 1988-06-08 | 2005-04-21 | Denso Corp., Kariya | Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterdrucksensors |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56165361A (en) * | 1980-05-23 | 1981-12-18 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor pressure converter |
-
1986
- 1986-07-14 JP JP16493186A patent/JPS6320873A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56165361A (en) * | 1980-05-23 | 1981-12-18 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor pressure converter |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3943859B4 (de) * | 1988-06-08 | 2005-04-21 | Denso Corp., Kariya | Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterdrucksensors |
| US5872625A (en) * | 1997-05-09 | 1999-02-16 | Nidek Co., Ltd. | Apparatus for measuring an optical characteristic of an examined lens |
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