JPS6365679A - 集積化半導体圧力センサ - Google Patents
集積化半導体圧力センサInfo
- Publication number
- JPS6365679A JPS6365679A JP21002386A JP21002386A JPS6365679A JP S6365679 A JPS6365679 A JP S6365679A JP 21002386 A JP21002386 A JP 21002386A JP 21002386 A JP21002386 A JP 21002386A JP S6365679 A JPS6365679 A JP S6365679A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- type
- semiconductor
- pressure sensor
- etching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 35
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 claims 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 4
- 210000000188 diaphragm Anatomy 0.000 abstract 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 210000004709 eyebrow Anatomy 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Pressure Sensors (AREA)
- Weting (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】
〔発明の分野〕
本発明はシリコンダイヤフラム上に抵抗を形成し周辺の
肉厚部に演算増幅器等の集積回路を構成した集積化半導
体圧力センサに関するものである。
肉厚部に演算増幅器等の集積回路を構成した集積化半導
体圧力センサに関するものである。
本発明による半導体圧力センサは、高濃度の半導体ウェ
ハ上に第１のタイプの導電型の第１の半導体層を成長さ
せその上部に更に第２のタイプの導電型の第２の半導体
層を成長させて構成した集積化半導体圧力センサであっ
て、第１のタイプの導電型の単結晶シリコン基板の中央
部を第１のタイプの導電型の第１の半導体層の間近まで
異方性エツチングによってエツチングすると共に、単結
晶シリコン基板の残部を等方性エツチングによってエツ
チングすることによって所定のダイヤフラムの厚さを存
する半導体圧力センサを構成したものである。
ハ上に第１のタイプの導電型の第１の半導体層を成長さ
せその上部に更に第２のタイプの導電型の第２の半導体
層を成長させて構成した集積化半導体圧力センサであっ
て、第１のタイプの導電型の単結晶シリコン基板の中央
部を第１のタイプの導電型の第１の半導体層の間近まで
異方性エツチングによってエツチングすると共に、単結
晶シリコン基板の残部を等方性エツチングによってエツ
チングすることによって所定のダイヤフラムの厚さを存
する半導体圧力センサを構成したものである。
（従来技術）
シリコンダイヤフラム型半導体圧力センサは、例えば第
５図に示すようにＰ型サブストレート１の上部にＮ型エ
ピタキシャル層２を形成し、Ｐ型サブストレートの中央
をエツチングしてダイヤフラムを形成している。そして
ダイヤフラムの中央部及び周辺に４個の拡散抵抗を形成
し各抵抗を接続してブリッジ回路とし、ダイヤフラムに
加わる圧力変化をブリッジ回路の両端の電圧変化に変換
することによってダイヤフラムに加わる圧力を測定する
ようにしている。そしてダイヤフラムの周辺部にブリッ
ジ回路の両端の電圧変化を増幅する増幅器を形成してい
る。このような増幅器はＰ型サブストレートの上部にＮ
型埋込み層３とその周囲を覆うＰ゛゛分離拡散Ｎ４によ
って覆われたトランジスタ等によって構成される。この
ような半導体圧力センサにおいては、感度はダイヤフラ
ム部の厚みの二乗に反比例するため、感度特性を均一化
するためにダイヤプラムの厚さを十分に薄く高精度に形
成することが必要である。
５図に示すようにＰ型サブストレート１の上部にＮ型エ
ピタキシャル層２を形成し、Ｐ型サブストレートの中央
をエツチングしてダイヤフラムを形成している。そして
ダイヤフラムの中央部及び周辺に４個の拡散抵抗を形成
し各抵抗を接続してブリッジ回路とし、ダイヤフラムに
加わる圧力変化をブリッジ回路の両端の電圧変化に変換
することによってダイヤフラムに加わる圧力を測定する
ようにしている。そしてダイヤフラムの周辺部にブリッ
ジ回路の両端の電圧変化を増幅する増幅器を形成してい
る。このような増幅器はＰ型サブストレートの上部にＮ
型埋込み層３とその周囲を覆うＰ゛゛分離拡散Ｎ４によ
って覆われたトランジスタ等によって構成される。この
ような半導体圧力センサにおいては、感度はダイヤフラ
ム部の厚みの二乗に反比例するため、感度特性を均一化
するためにダイヤプラムの厚さを十分に薄く高精度に形
成することが必要である。
しかるにシリコンウェハは製造上例えば±４μｍ程度の
ばらつきを生じ、又シリコンダイヤフラムをエツチング
によって形成する場合にもエツチング液の温度や拡散状
態、エツチング液の組成変化等によって例えば±４μ…
程度のばらつきを生じる。従って十分な感度を得るため
にダイヤフラム厚を薄（例えば３０μｍに設定しておい
ても、製造工程のばらつきによりその厚さを均一化する
ことが困難であり、例えば第４図の破線Ａ又はＢに示す
ように感度が高すぎたり低すぎる半導体圧力センサとな
ることがあり、製品の歩留まりが悪いという欠点があっ
た。
ばらつきを生じ、又シリコンダイヤフラムをエツチング
によって形成する場合にもエツチング液の温度や拡散状
態、エツチング液の組成変化等によって例えば±４μ…
程度のばらつきを生じる。従って十分な感度を得るため
にダイヤフラム厚を薄（例えば３０μｍに設定しておい
ても、製造工程のばらつきによりその厚さを均一化する
ことが困難であり、例えば第４図の破線Ａ又はＢに示す
ように感度が高すぎたり低すぎる半導体圧力センサとな
ることがあり、製品の歩留まりが悪いという欠点があっ
た。
そこでダイヤフラムの厚さを均一化するために特開昭５
３−４２５９７号には、第６図に示すようにＰ型シリコ
ンサブストレート５上に高濃度のＰ゛型型口０フ 成し、その上部にＮ型エピタキシャル層７を成長させて
拡散抵抗を形成し、Ｐ°型ボロン層６まで下方より異方
性エツチングを行うことによりダイヤフラムの厚さを均
一化するようにした技術が提案されている。
３−４２５９７号には、第６図に示すようにＰ型シリコ
ンサブストレート５上に高濃度のＰ゛型型口０フ 成し、その上部にＮ型エピタキシャル層７を成長させて
拡散抵抗を形成し、Ｐ°型ボロン層６まで下方より異方
性エツチングを行うことによりダイヤフラムの厚さを均
一化するようにした技術が提案されている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかるにこのような従来の方法によってシリコンダイヤ
フラムの厚さを制御する場合には、Ｎ型エピタキシャル
層７の下部のＰ゛型型口０フ不純物濃度は高いため、そ
の抵抗率ρは０．０２８Ω・値以下となってρの値が極
めて低くなる。従って第５図に示すようにダイヤフラム
の周辺に演算増幅器を構成する場合には、Ｎ型埋込み層
３にはそれを補償する高濃度拡散が必要となって結晶欠
陥を生じる恐れがあるという問題点がある。又シリコン
ダイヤフラムの周辺に集積回路を形成する場合には、ト
ランジスタ等の各能動素子を電気的に分離するため、Ｎ
型エピタキシャル層２とその下のＰ型サブストレート１
との間に逆バイアスを印加するが、Ｐ型サブストレート
１の抵抗率が低ければ接合の耐圧が低くなる。このため
特開昭５３−４２５９７号に示された方法では、シリコ
ンダイヤフラムの周辺に抵抗ブリッジの出力を増幅する
増幅回路や温度補償回路等の回路を組込んで集積化半導
体圧力センサを構成することができないという問題点が
あった。
フラムの厚さを制御する場合には、Ｎ型エピタキシャル
層７の下部のＰ゛型型口０フ不純物濃度は高いため、そ
の抵抗率ρは０．０２８Ω・値以下となってρの値が極
めて低くなる。従って第５図に示すようにダイヤフラム
の周辺に演算増幅器を構成する場合には、Ｎ型埋込み層
３にはそれを補償する高濃度拡散が必要となって結晶欠
陥を生じる恐れがあるという問題点がある。又シリコン
ダイヤフラムの周辺に集積回路を形成する場合には、ト
ランジスタ等の各能動素子を電気的に分離するため、Ｎ
型エピタキシャル層２とその下のＰ型サブストレート１
との間に逆バイアスを印加するが、Ｐ型サブストレート
１の抵抗率が低ければ接合の耐圧が低くなる。このため
特開昭５３−４２５９７号に示された方法では、シリコ
ンダイヤフラムの周辺に抵抗ブリッジの出力を増幅する
増幅回路や温度補償回路等の回路を組込んで集積化半導
体圧力センサを構成することができないという問題点が
あった。
本発明はこのような従来の半導体圧力センサの問題点に
鑑みてなされたものであって、ダイヤフラムの厚さを均
一にすると共にダイヤフラムの周辺に増幅回路等の回路
を実装して構成するようにすることを技術的課題とする
。
鑑みてなされたものであって、ダイヤフラムの厚さを均
一にすると共にダイヤフラムの周辺に増幅回路等の回路
を実装して構成するようにすることを技術的課題とする
。
（問題点を解決するだめの手段）
本発明はシリコンダイヤフラム上に抵抗を形成し周辺の
肉厚部に演算増幅器等の集積回路を構成した集積化半導
体圧力センサであって、第１図に示すように、エツチン
グ可能な所定範囲の導電率を有する第１のタイプの導電
型の単結晶シリコン基板上に形成され、所定厚さを有し
該シリコン基板より高く等方性エツチングが不可能な導
電率を有する第１のタイプの導電型の第１の半導体層と
、第１の半導体層の上面に形成された所定の厚さを有す
る第２のタイプの導電型の第２の半導体層と、シリコン
基板の下方より第１の半導体層の接合面の間近まで異方
性エツチングを行いその残部を等方性エツチングするこ
とによって形成された第１゜第２の半導体層から成るダ
イヤフラムと、第２の半導体層のダイヤフラム部に形成
された抵抗と、ダイヤフラムの周辺に形成され抵抗の電
圧変化を増幅する増幅器を含む集積化回路と、を有する
ことを特徴とするものである。
肉厚部に演算増幅器等の集積回路を構成した集積化半導
体圧力センサであって、第１図に示すように、エツチン
グ可能な所定範囲の導電率を有する第１のタイプの導電
型の単結晶シリコン基板上に形成され、所定厚さを有し
該シリコン基板より高く等方性エツチングが不可能な導
電率を有する第１のタイプの導電型の第１の半導体層と
、第１の半導体層の上面に形成された所定の厚さを有す
る第２のタイプの導電型の第２の半導体層と、シリコン
基板の下方より第１の半導体層の接合面の間近まで異方
性エツチングを行いその残部を等方性エツチングするこ
とによって形成された第１゜第２の半導体層から成るダ
イヤフラムと、第２の半導体層のダイヤフラム部に形成
された抵抗と、ダイヤフラムの周辺に形成され抵抗の電
圧変化を増幅する増幅器を含む集積化回路と、を有する
ことを特徴とするものである。
（作用）
このような特徴を有する本発明によれば、単結晶シリコ
ン基板を異方性エツチングができる所定範囲の第１のタ
イプの導電型の半導体とし、その上部に所定厚さの第１
のタイプの導電型の第１の半導体層を成長させると共に
、更にその上部に第２のタイプの導電型の第２の半導体
層を成長させている。そして単結晶シリコン基板を第１
のタイプの導電型の第１の半導体層のすぐ下の領域まで
異方性エツチングによってエツチングすると共に、残り
の単結晶シリコン基板を等方性エツチングによってエツ
チングしてダイヤフラムを形成するようにしている。等
方性エツチングによりエツチングする際にはその上部の
第１の半導体層によってエツチングが自動的に停止する
。
ン基板を異方性エツチングができる所定範囲の第１のタ
イプの導電型の半導体とし、その上部に所定厚さの第１
のタイプの導電型の第１の半導体層を成長させると共に
、更にその上部に第２のタイプの導電型の第２の半導体
層を成長させている。そして単結晶シリコン基板を第１
のタイプの導電型の第１の半導体層のすぐ下の領域まで
異方性エツチングによってエツチングすると共に、残り
の単結晶シリコン基板を等方性エツチングによってエツ
チングしてダイヤフラムを形成するようにしている。等
方性エツチングによりエツチングする際にはその上部の
第１の半導体層によってエツチングが自動的に停止する
。
（発明の効果）
そのため本発明によれば、単結晶シリコン基板の上部に
成長させる第１．第２の半導体層の厚さを所定値として
おくことによって、ダイヤフラムの厚さをシリコンウェ
ハやエツチング液の状態にかかわらず極めて高精度に規
定することができる。
成長させる第１．第２の半導体層の厚さを所定値として
おくことによって、ダイヤフラムの厚さをシリコンウェ
ハやエツチング液の状態にかかわらず極めて高精度に規
定することができる。
又単結晶シリコン基板の残部を等方性エツチングにより
エツチングしているため、シャープな形状のダイヤフラ
ムエツジ部に対して湾曲させることが可能となり、圧力
印加時の応力集中が緩和され破壊しにくい半導体圧力セ
ンサとすることができる。更に第２のタイプの導電型の
第２の半導体層の下部には比較的高い抵抗率を有する第
１の半導体層が形成されているため、ダイヤフラムの周
辺に演算増幅器等の集積回路を構成して充分な耐圧を有
する半導体を構成することができる。又第２のタイプの
導電型の埋込み層にはあまり高濃度の拡散が不要となる
ため結晶欠陥を生じることがなく、歩留まりの高い集積
化半導体圧力センサを構成することが可能である。
エツチングしているため、シャープな形状のダイヤフラ
ムエツジ部に対して湾曲させることが可能となり、圧力
印加時の応力集中が緩和され破壊しにくい半導体圧力セ
ンサとすることができる。更に第２のタイプの導電型の
第２の半導体層の下部には比較的高い抵抗率を有する第
１の半導体層が形成されているため、ダイヤフラムの周
辺に演算増幅器等の集積回路を構成して充分な耐圧を有
する半導体を構成することができる。又第２のタイプの
導電型の埋込み層にはあまり高濃度の拡散が不要となる
ため結晶欠陥を生じることがなく、歩留まりの高い集積
化半導体圧力センサを構成することが可能である。
第１図は本発明の一実施例による集積化半導体圧力セン
サの製造工程を示す図である。本図においてまずシリコ
ンウェハとして比較高濃度のＰ型不純物を有する単結晶
シリコン基板を用いて第１図（ａｌに示すようにサブス
トレート１１とする。そしてその下面には酸化膜５ｉＯ
ｚ１２を形成する。
サの製造工程を示す図である。本図においてまずシリコ
ンウェハとして比較高濃度のＰ型不純物を有する単結晶
シリコン基板を用いて第１図（ａｌに示すようにサブス
トレート１１とする。そしてその下面には酸化膜５ｉＯ
ｚ１２を形成する。
サブストレート１１は異方性及び等方性エツチングが可
能な範囲の抵抗率、即ち抵抗率ρが０．００２８Ω・１
〜０．０１５Ω・ｃａｔのもの（不純物濃度８×１０１
１′〜５Ｘ１０”個／ｃｄ）を用いる。そしてこのＰ。
能な範囲の抵抗率、即ち抵抗率ρが０．００２８Ω・１
〜０．０１５Ω・ｃａｔのもの（不純物濃度８×１０１
１′〜５Ｘ１０”個／ｃｄ）を用いる。そしてこのＰ。
型サブストレート１１の上面に第１図（ｂｌに示すよ−
） ニｐ 型エピタキシャル層１３を成長サセル。Ｐ型
エピタキシャル層１３の厚さをあらかじめ所定の厚さ、
例えば２０±１．５μ催となるように成長させるものと
する。Ｐ型エピタキシャル層１３は等方性エツチングが
不可能な抵抗率、即ち抵抗率ρが０．０６８Ω’ ｃｍ
以上（不純物濃度９Ｘ１０′７個／ ｃｎｌ以下）とし
、例えば１０Ω・ａｍ （不純物濃度は１×１０１Ｓ個
／ ｃ４ ）を有するものとする。そして第１図（ｃ）
に示すようにエピタキシャル成長層１３の上部にＮ型埋
込み層１４を形成し、更にその上部にＮ型のエピタキシ
ャル層１５を全面に渡って成長させる。ここでＮ型エピ
タキシャル層１５の厚さｔ２をあらかじめ所定の厚さ、
例えば１０±１μｍとなるように成長させるものとする
。そしてサブストレート１１下部の酸化膜１２を第１図
（Ｃ１に示すようにダイヤフラムを形成する中心部のみ
を切欠いて選択的エツチングするエツチングマスク１２
ａ。
） ニｐ 型エピタキシャル層１３を成長サセル。Ｐ型
エピタキシャル層１３の厚さをあらかじめ所定の厚さ、
例えば２０±１．５μ催となるように成長させるものと
する。Ｐ型エピタキシャル層１３は等方性エツチングが
不可能な抵抗率、即ち抵抗率ρが０．０６８Ω’ ｃｍ
以上（不純物濃度９Ｘ１０′７個／ ｃｎｌ以下）とし
、例えば１０Ω・ａｍ （不純物濃度は１×１０１Ｓ個
／ ｃ４ ）を有するものとする。そして第１図（ｃ）
に示すようにエピタキシャル成長層１３の上部にＮ型埋
込み層１４を形成し、更にその上部にＮ型のエピタキシ
ャル層１５を全面に渡って成長させる。ここでＮ型エピ
タキシャル層１５の厚さｔ２をあらかじめ所定の厚さ、
例えば１０±１μｍとなるように成長させるものとする
。そしてサブストレート１１下部の酸化膜１２を第１図
（Ｃ１に示すようにダイヤフラムを形成する中心部のみ
を切欠いて選択的エツチングするエツチングマスク１２
ａ。
１２ｂとする。
その後第１図（ｄ）に示すようにＮ型エピタキシャル層
１５の上部よりダイヤフラム部の中央に図示しない拡散
抵抗Ｒ１，Ｒ３、ダイヤフラムの周辺に拡散抵抗Ｒ２，
Ｒ４を形成する。そしてダイヤフラム部の周辺にＰ゛型
分離拡散Ｎ１６を形成し、Ｎ型埋込み層１４との間に所
定のトランジスタや抵抗等の受動素子及び能動素子から
成る演算増幅器１７を構成してブリッジ回路の両端の電
圧を増幅する集積回路を形成する。
１５の上部よりダイヤフラム部の中央に図示しない拡散
抵抗Ｒ１，Ｒ３、ダイヤフラムの周辺に拡散抵抗Ｒ２，
Ｒ４を形成する。そしてダイヤフラム部の周辺にＰ゛型
分離拡散Ｎ１６を形成し、Ｎ型埋込み層１４との間に所
定のトランジスタや抵抗等の受動素子及び能動素子から
成る演算増幅器１７を構成してブリッジ回路の両端の電
圧を増幅する集積回路を形成する。
次いでサブストレート１１の下方よりアルカリ溶液であ
る水酸化カリウム（ＫＯＨ）又は水酸化ナトリウム（Ｎ
ａＯＨ）を用いて異方性エツチングを行う。異方性エツ
チングは第１図（ｅ）に示すようにわずかにサブストレ
ート１１が残る厚さＬ３、例えば前述した例ではＮ型エ
ピタキシャル層１５の上面より３５μの厚さになるまで
異方性エツチングを行うものとする。そして第１図（ｆ
ｌに示すように酸性エツチング液を用いて等方性エツチ
ングを行う。このエツチング液は例えば弗化水素（ＨＦ
）、酢酸（ＣＨ３Ｃ００Ｈ）及び硝酸（ＨＮＯ，）を１
：８：３の割合で混合したエツチング液を用いるものと
する。等方性エツチングでは第１図（ｆｌに示すように
シリコンサブストレート１１の残部のみがエツチングさ
れ、その上部に形成されるＰ型エビタギシャル層１３の
表面でエツチングが自動的に停止する。等方性エツチン
グによれば０部の拡大図を第２図に示すようにエツチン
グされたサブストレート１１とＰ型エピタキシャル層１
３の端部を湾曲させることができる。こうすればダイヤ
フラムの厚さはサブストレート１１の上部に形成したＰ
型エピタキシャル層１３の厚さも、及びＮ型エピタキシ
ャル層１５の厚さｔ２によって決定されるため、そのエ
ピタキシャル成長の厚さを精密に制御することによって
ダイヤフラムの厚さを正しく制御することができる。
る水酸化カリウム（ＫＯＨ）又は水酸化ナトリウム（Ｎ
ａＯＨ）を用いて異方性エツチングを行う。異方性エツ
チングは第１図（ｅ）に示すようにわずかにサブストレ
ート１１が残る厚さＬ３、例えば前述した例ではＮ型エ
ピタキシャル層１５の上面より３５μの厚さになるまで
異方性エツチングを行うものとする。そして第１図（ｆ
ｌに示すように酸性エツチング液を用いて等方性エツチ
ングを行う。このエツチング液は例えば弗化水素（ＨＦ
）、酢酸（ＣＨ３Ｃ００Ｈ）及び硝酸（ＨＮＯ，）を１
：８：３の割合で混合したエツチング液を用いるものと
する。等方性エツチングでは第１図（ｆｌに示すように
シリコンサブストレート１１の残部のみがエツチングさ
れ、その上部に形成されるＰ型エビタギシャル層１３の
表面でエツチングが自動的に停止する。等方性エツチン
グによれば０部の拡大図を第２図に示すようにエツチン
グされたサブストレート１１とＰ型エピタキシャル層１
３の端部を湾曲させることができる。こうすればダイヤ
フラムの厚さはサブストレート１１の上部に形成したＰ
型エピタキシャル層１３の厚さも、及びＮ型エピタキシ
ャル層１５の厚さｔ２によって決定されるため、そのエ
ピタキシャル成長の厚さを精密に制御することによって
ダイヤフラムの厚さを正しく制御することができる。
第３図は本実施例による集積化半導体圧力センサの構成
を示す回路図である。本図に示すようにダイヤフラムの
中央部の拡散抵抗Ｒ１，Ｒ３、ダイヤフラムの周辺部の
拡散抵抗Ｒ２，Ｒ４によって形成されたブリッジ回路と
ダイヤフラムの周辺の帰還抵抗、入力抵抗等を有する演
算増幅器１７によりブリッジ回路の出力電圧を増幅する
半導体圧力センサが構成される。
を示す回路図である。本図に示すようにダイヤフラムの
中央部の拡散抵抗Ｒ１，Ｒ３、ダイヤフラムの周辺部の
拡散抵抗Ｒ２，Ｒ４によって形成されたブリッジ回路と
ダイヤフラムの周辺の帰還抵抗、入力抵抗等を有する演
算増幅器１７によりブリッジ回路の出力電圧を増幅する
半導体圧力センサが構成される。
こうして構成された半導体圧力センサでは感度に大きな
影響を与えるダイヤフラムの厚さを高精度で制御できる
ため、第４図Ｄｉ、Ｄ２に示すように感度のばらつきの
少ない圧力センサとすることができる。
影響を与えるダイヤフラムの厚さを高精度で制御できる
ため、第４図Ｄｉ、Ｄ２に示すように感度のばらつきの
少ない圧力センサとすることができる。
尚本実施例はサブストレートにＰ゛型、その上のエピタ
キシャル層をＰ型エピタキシャル層及びＮ型エピタキシ
ャル層を成長させているが、この導電タイプを逆転させ
Ｎ゛現型サブストレート上Ｎ型及びＰ型のエピタキシャ
ル層を成長させるように構成することも可能である。
キシャル層をＰ型エピタキシャル層及びＮ型エピタキシ
ャル層を成長させているが、この導電タイプを逆転させ
Ｎ゛現型サブストレート上Ｎ型及びＰ型のエピタキシャ
ル層を成長させるように構成することも可能である。
第１図は本発明の一実施例による集積化半導体圧力セン
サの製造工程を示す図、第２図はその半導体圧力センサ
の第１図（ｆｌに示す半導体圧力センサの一部分の拡大
図、第３図は本実施例による集積化半導体圧力センサの
回路構成の一例を示す回路図、第４図は印加圧力に対す
る出力電圧の変化を示す図、第５図及び第６図は従来の
半導体圧力センサの一例を示す断面図である。 １１−・・〜・−サブストレート（単結晶シリコン基板
）１５−−−−−−−Ｎ型エピタキシャル層（第２の半
導体層＞ ””シ・１６−・・・・−Ｐ゛型分離拡散
層 Ｒ１−Ｒ４・・−・−拡散抵抗 Ｉ Ｌ−−−
−−・−演算増幅器特許出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本官喜（他１名） 第１図（１） １１−−・−−−″ｒ７゛ストＬ−ト（１もムレリコン
晃」艮）１Ｂ−−−−−−Ｐ翌しビ９’４：／−ル１（
寛１り午導イ本肩）１５−−−−・・Ｎ覧二ピ９レール
４（寛２つ半再イ本４）第１図（２） １４−・−・−・−・−Ｎ覧す！込Ｈ眉１６−−−−−
−−−−ビ覧鷹さ窮」広他５眉Ｒ２，Ｒ４−−−−−搗
敷抵猥 第２図 第３図 第４図 ＩＥｆ３ 第５図 第６図
サの製造工程を示す図、第２図はその半導体圧力センサ
の第１図（ｆｌに示す半導体圧力センサの一部分の拡大
図、第３図は本実施例による集積化半導体圧力センサの
回路構成の一例を示す回路図、第４図は印加圧力に対す
る出力電圧の変化を示す図、第５図及び第６図は従来の
半導体圧力センサの一例を示す断面図である。 １１−・・〜・−サブストレート（単結晶シリコン基板
）１５−−−−−−−Ｎ型エピタキシャル層（第２の半
導体層＞ ””シ・１６−・・・・−Ｐ゛型分離拡散
層 Ｒ１−Ｒ４・・−・−拡散抵抗 Ｉ Ｌ−−−
−−・−演算増幅器特許出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本官喜（他１名） 第１図（１） １１−−・−−−″ｒ７゛ストＬ−ト（１もムレリコン
晃」艮）１Ｂ−−−−−−Ｐ翌しビ９’４：／−ル１（
寛１り午導イ本肩）１５−−−−・・Ｎ覧二ピ９レール
４（寛２つ半再イ本４）第１図（２） １４−・−・−・−・−Ｎ覧す！込Ｈ眉１６−−−−−
−−−−ビ覧鷹さ窮」広他５眉Ｒ２，Ｒ４−−−−−搗
敷抵猥 第２図 第３図 第４図 ＩＥｆ３ 第５図 第６図
Claims (3)
- （１）エッチング可能な所定範囲の導電率を有する第１
のタイプの導電型の単結晶シリコン基板上に形成され、
所定厚さを有し該シリコン基板より高く等方性エッチン
グが不可能な導電率を有する第１のタイプの導電型の第
１の半導体層と、前記第１の半導体層の上面に形成され
た所定の厚さを有する第２のタイプの導電型の第２の半
導体層と、 前記シリコン基板の下方より前記第１の半導体層の接合
面の間近まで異方性エッチングを行いその残部を等方性
エッチングすることによって形成された第１，第２の半
導体層から成るダイヤフラムと、 前記第２の半導体層のダイヤフラム部に形成された抵抗
と、前記ダイヤフラムの周辺に形成され前記抵抗の電圧
変化を増幅する増幅器を含む集積化回路と、を有するこ
とを特徴とする集積化半導体圧力センサ。 - （２）前記第１のタイプの導電型半導体はＰ型半導体で
あり、第２のタイプの導電型半導体はＮ型半導体である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の集積化半
導体圧力センサ。 - （３）前記単結晶シリコン基板は抵抗率が０．００２８
Ω・ｃｍ〜０．０１５Ω・ｃｍの導電率を有するもので
あり、その上部に形成される第１の半導体層は抵抗率が
０．０６８Ω・ｃｍ以上の抵抗率を有するものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の集積化半導
体圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21002386A JPH0779167B2 (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 集積化半導体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21002386A JPH0779167B2 (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 集積化半導体圧力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6365679A true JPS6365679A (ja) | 1988-03-24 |
| JPH0779167B2 JPH0779167B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=16582539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21002386A Expired - Lifetime JPH0779167B2 (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 集積化半導体圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0779167B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06268238A (ja) * | 1993-03-10 | 1994-09-22 | Nippondenso Co Ltd | 半導体歪みセンサ及びその製造方法 |
| JPH08293617A (ja) * | 1995-04-24 | 1996-11-05 | Nippondenso Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| US5920106A (en) * | 1996-12-10 | 1999-07-06 | Denso Corporation | Semiconductor device and method for producing the same |
| KR100293268B1 (ko) * | 1998-03-20 | 2001-07-12 | 김충환 | 압력센서 및 그 제조방법 |
| US6747329B2 (en) * | 2000-12-22 | 2004-06-08 | Denso Corporation | Semiconductor sensor chip having diaphragm and method of manufacturing the same |
| WO2007147027A2 (en) * | 2006-06-16 | 2007-12-21 | Honeywell International Inc. | Pressure transducer with differential amplifier |
| US8616065B2 (en) | 2010-11-24 | 2013-12-31 | Honeywell International Inc. | Pressure sensor |
-
1986
- 1986-09-05 JP JP21002386A patent/JPH0779167B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06268238A (ja) * | 1993-03-10 | 1994-09-22 | Nippondenso Co Ltd | 半導体歪みセンサ及びその製造方法 |
| JPH08293617A (ja) * | 1995-04-24 | 1996-11-05 | Nippondenso Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| US5920106A (en) * | 1996-12-10 | 1999-07-06 | Denso Corporation | Semiconductor device and method for producing the same |
| KR100293268B1 (ko) * | 1998-03-20 | 2001-07-12 | 김충환 | 압력센서 및 그 제조방법 |
| US6747329B2 (en) * | 2000-12-22 | 2004-06-08 | Denso Corporation | Semiconductor sensor chip having diaphragm and method of manufacturing the same |
| WO2007147027A2 (en) * | 2006-06-16 | 2007-12-21 | Honeywell International Inc. | Pressure transducer with differential amplifier |
| WO2007147027A3 (en) * | 2006-06-16 | 2008-03-27 | Honeywell Int Inc | Pressure transducer with differential amplifier |
| US7493823B2 (en) | 2006-06-16 | 2009-02-24 | Honeywell International Inc. | Pressure transducer with differential amplifier |
| US8616065B2 (en) | 2010-11-24 | 2013-12-31 | Honeywell International Inc. | Pressure sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0779167B2 (ja) | 1995-08-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2940293B2 (ja) | 半導体加速度センサの製造方法 | |
| JPS59117271A (ja) | 圧力感知素子を有する半導体装置とその製造法 | |
| JP2560140B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPS60158675A (ja) | ダイヤフラムセンサ | |
| JP3363561B2 (ja) | 接合型電界効果トランジスタ | |
| JP2918299B2 (ja) | 半導体圧力センサおよびそれを有する半導体装置の製造方法 | |
| JPH01318265A (ja) | モノリシック感圧集積回路及びその製造方法 | |
| JPS6365679A (ja) | 集積化半導体圧力センサ | |
| CN108981982A (zh) | 一种mems压力传感器及其制作方法 | |
| JPH05340828A (ja) | 半導体圧力センサ | |
| JPH01303761A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH06164015A (ja) | 磁気センサ | |
| JP3116384B2 (ja) | 半導体歪センサおよびその製造方法 | |
| JPH0626254B2 (ja) | 半導体圧力センサの製造方法 | |
| JPS60147154A (ja) | 抵抗構造体 | |
| CN208282972U (zh) | 一种mems压力传感器 | |
| JP4845308B2 (ja) | 半導体センサ及びその製造方法 | |
| JPH08248061A (ja) | 加速度センサ及びその製造方法 | |
| JPH06291335A (ja) | 圧力センサ装置及びその製造方法とエッチング液 | |
| Crazzolara et al. | Silicon pressure sensor with integrated bias stabilization and temperature compensation | |
| JPH05102494A (ja) | シリコンダイアフラム圧力センサの製造方法 | |
| JP3085759B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
| JP2001066208A (ja) | 半導体圧力測定装置とその製造方法 | |
| JPS62266875A (ja) | 半導体圧力センサ | |
| JPH02137273A (ja) | シリコンダイアフラムの製造方法 |