JPS646546B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS646546B2
JPS646546B2 JP1668380A JP1668380A JPS646546B2 JP S646546 B2 JPS646546 B2 JP S646546B2 JP 1668380 A JP1668380 A JP 1668380A JP 1668380 A JP1668380 A JP 1668380A JP S646546 B2 JPS646546 B2 JP S646546B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
element substrate
semiconductor
pressure sensor
semiconductor element
surface side
Prior art date
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Expired
Application number
JP1668380A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS56114378A (en
Inventor
Akio Yasukawa
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP1668380A priority Critical patent/JPS56114378A/ja
Publication of JPS56114378A publication Critical patent/JPS56114378A/ja
Publication of JPS646546B2 publication Critical patent/JPS646546B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0051Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance
    • G01L9/0052Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements
    • G01L9/0054Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements integral with a semiconducting diaphragm

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特に低圧力を測定する際に最適な半導
体圧力センサーに関するものである。
従来のこの種の圧力センサーとしては、例えば
第1図および第2図に示す如く、シリコン単結晶
などの半導体素子基板1の中間部2は、下面側に
切欠溝3を設けることにより半導体素子基板1に
対して平行な部分2aが肉薄に形成されており、
中央部4および周縁部5は、中間部2より肉厚に
形成されている。6は前記中間部2の肉薄の部分
2aの上面に不純物の拡散により形成されるひず
み抵抗素子を示す。
このように構成される半導体圧力センサーにお
いて、半導体素子基板1の表面に圧力が加わる
と、中間部2にはたわみが生じて応力が発生す
る。このときに発生する応力はひずみ抵抗素子6
により検出される。
ところで、低圧力を測定する半導体圧力センサ
ーとしては、圧力に対して必要な出力電圧を得る
ために半導体素子基板1の中間部2の板厚をでき
るだけ薄く形成することが望まれる。しかし、余
り板厚を薄くすると、たわみが大きくなり、圧力
に対する発生応力の関係が直線的にならず、この
ため圧力と出力電圧の関係も非線形になるため、
半導体圧力センサーとしての精度が低下する。
本発明の半導体圧力センサーは上記の点に鑑
み、圧力と発生応力との関係の非線形性を極端に
低減することにより、測定精度を向上させること
を目的とする。
以下本発明の一実施例を図面により説明する。
第3図および第4図において、第1図および第
2図と同一符号のものは同一部分を示す。
7は半導体素子基板で、この半導体素子基板7
の中間部8と中央部9との間の、半導体素子基板
7の上面に対して垂直な部分10は、中間部8の
下面側に設けた円環状の切欠溝12と中央部9の
上面側に設けた円形状の切欠溝11とによりはさ
まれて切欠溝間が肉薄に形成されている。また、
前記中間部8は、前記切欠溝12により半導体基
板7に対して平行な部分8aが肉薄に形成され、
周縁部13は肉厚に形成されている。
上記のように構成される半導体圧力センサーに
おいて、半導体素子基板7の上面に圧力が加わる
と、半導体素子基板7は第5図の点線で示す如く
変形する。このとき、中間部8の肉薄な部分8a
および中央部9と中間部8との間の肉薄な部分1
0の変形によつて生じる水平方向力Fは、肉薄な
部分10の剛性の低下により非常に小さくなる。
したがつて圧力に対するひずみの非線形性が第7
図の実線Bで示す如く極端に減少する。
ちなみに、従来の半導体素子基板1は、圧力が
加わることにより第6図の点線で示す如く変形す
る。このとき、中間部2の部分2aの変形にとも
なう伸びによつて生じる前記水平方向力Fは増加
し、この水平方向力Fが圧力に対するひずみの非
線形性は、第7図の一点鎖線Cで示す如く増大す
る。点線Aは線形性を示す。
第8図は本発明の半導体圧力センサーにおける
半導体素子基板の他の実施例を示したもので、前
記部分10の肉薄を、中間部8と周縁部13との
間の部分14に切欠部15を設けることにより形
成したものである。また、第9図は本発明の半導
体圧力センサーにおける半導体基板のさらに他の
実施例を示すもので、前記円環状の切欠溝11,
12および周縁部13に代えて、矩形の環状に切
欠溝16,17および周縁部18を形成したもの
である。
本発明の半導体圧力センサーは、半導体素子基
板の下面側に環状の切欠溝を形成してこの基板を
部分的に肉薄にし、かつこの肉薄部の上面側にひ
ずみ抵抗素子を形成し、更に上面側の内、平面方
向から投影断面にしてみると、上述の環状切欠溝
で囲まれた領域内若しくはこの環状切欠溝の外周
側となる領域内に、肉薄部の厚さよりも深く切欠
部を形成したため、切欠部間が薄肉となる(基板
が折れ曲がつているようになる)。従つて、圧力
と発生応力との間の非線形性を極端に低減できる
ため、測定の精度向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は従来の半導体圧力センサ
ーの一部を示し、第1図は平面図、第2図は側面
断面図、第3図および第4図は本発明の半導体圧
力センサーの一部を示し、第3図は平面図、第4
図は側面断面図、第5図は本発明の半導体圧力セ
ンサーにおける半導体素子基板の変形を説明する
ための図、第6図は従来の半導体圧力センサーに
おける半導体素子基板の変形を説明するための
図、第7図は本発明および従来の半導体圧力セン
サーにおけるひずみと圧力の関係を示す特性図、
第8図は本発明の半導体圧力センサーにおける半
導体素子基板の他の実施例を示す側面図、第9図
は本発明の半導体圧力センサーにおける半導体素
子基板のさらに他の実施例を示す平面図である。 6……ひずみ抵抗素子、7……半導体素子基
板、8……中間部、9……中央部、11,12…
…切欠溝、13……周縁部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 半導体素子基板の下面側に環状の切欠溝を形
    成することにより該半導体素子基板を部分的に肉
    薄にし、かつ該肉薄部の上面側にひずみ抵抗素子
    を形成してなる半導体圧力センサーにおいて、前
    記半導体素子基板の上面側の内、平面方向から投
    影断面にしてみると前記環状切欠溝で囲まれた領
    域内に、前記肉薄部の厚さよりも深く切欠部を形
    成することを特徴とする半導体圧力センサー。 2 半導体素子基板の下面側に環状の切欠溝を形
    成することにより該半導体素子基板を部分的に肉
    薄にし、かつ該肉薄部の上面側にひずみ抵抗素子
    を形成してなる半導体圧力センサーにおいて、前
    記半導体素子基板の上面側の内、平面方向から投
    影断面にしてみると前記環状切欠溝の外周側とな
    る領域内に、前記肉薄部の厚さよりも深く切欠部
    を形成することを特徴とする半導体圧力センサ
    ー。
JP1668380A 1980-02-15 1980-02-15 Semiconductor pressure sensor Granted JPS56114378A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1668380A JPS56114378A (en) 1980-02-15 1980-02-15 Semiconductor pressure sensor

Applications Claiming Priority (1)

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JP1668380A JPS56114378A (en) 1980-02-15 1980-02-15 Semiconductor pressure sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS56114378A JPS56114378A (en) 1981-09-08
JPS646546B2 true JPS646546B2 (ja) 1989-02-03

Family

ID=11923108

Family Applications (1)

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JP1668380A Granted JPS56114378A (en) 1980-02-15 1980-02-15 Semiconductor pressure sensor

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59125032A (ja) * 1982-12-29 1984-07-19 Fuji Electric Co Ltd 差圧測定装置
JPS6310575A (ja) * 1986-07-01 1988-01-18 Nippon Denso Co Ltd 半導体歪検出器
DE3702412A1 (de) * 1987-01-28 1988-08-18 Philips Patentverwaltung Druckaufnehmer mit einem siliziumkoerper
JP6275549B2 (ja) 2014-05-26 2018-02-07 株式会社東芝 圧力センサ、マイクロフォン、超音波センサ、血圧センサ及びタッチパネル

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JPS56114378A (en) 1981-09-08

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