KR970010657B1 - Semiconductor type differential pressure measurement apparatus and method for manufacturing the same - Google Patents

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KR970010657B1
KR970010657B1 KR1019930017679A KR930017679A KR970010657B1 KR 970010657 B1 KR970010657 B1 KR 970010657B1 KR 1019930017679 A KR1019930017679 A KR 1019930017679A KR 930017679 A KR930017679 A KR 930017679A KR 970010657 B1 KR970010657 B1 KR 970010657B1
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silicon substrate
etching
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교이치 이케다
데쓰야 와타나베
히데오 쓰카모토
다카히로 구도
고우지 나가이
사토시 후쿠하라
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요꼬가와 덴끼 가부시끼가이샤
미가와 에이지
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor

Abstract

내용없음No content

Description

반도체형 차압력 측정장치 및 그 제조방법Semiconductor type differential pressure measuring device and its manufacturing method

제1도는 종래 장치의 구성을 나타내는 설명도,1 is an explanatory diagram showing the configuration of a conventional apparatus;

제2도는 본 발명에 관한 실시예의 요부구성을 나타내는 설명도,2 is an explanatory diagram showing the main components of an embodiment of the present invention;

제3도는 제2도의 A-A선을 따라 나타낸 단면도,3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

제4도는 제2도의 A-A선을 따라 나타낸 단면도,4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

제5도는 제2도의 A-A선을 따라 나타낸 단면도,5 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

제6도는 제2도의 요부를 나타내는 상세한 설명도,6 is a detailed explanatory diagram showing the main part of FIG. 2;

제7도는 제2도에 나타낸 구조의 에칭공정을 나타내는 설명도,7 is an explanatory diagram showing an etching process of the structure shown in FIG.

제8도는 제7도에 나타낸 구조의 설명도,8 is an explanatory diagram of the structure shown in FIG.

제9도는 제2도의 구조를 나타낸 액피택셜 성장법을 나타내는 설명도,9 is an explanatory diagram showing the epitaxial growth method showing the structure of FIG.

제10도는 제2도에 나타낸 구조의 연마공정을 나타내는 설명도,10 is an explanatory diagram showing a polishing process of the structure shown in FIG.

제11도는 제2도에 나타낸 구조의 오목부를 형성하는 공정을 나타내는 설명도,FIG. 11 is an explanatory diagram showing a step of forming a recess of the structure shown in FIG.

제12도는 제2도에 나타낸 구조의 천공공정을 나타내는 설명도,12 is an explanatory diagram showing a drilling process of the structure shown in FIG.

제13도는 제2도에 나타낸 구조의 에칭공정을 나타내는 설명도,13 is an explanatory diagram showing an etching process of the structure shown in FIG.

제14도는 제2도에 나타낸 구조의 접합공정을 나타내는 설명도,14 is an explanatory diagram showing a joining process of the structure shown in FIG.

제15도는 본 발명에 관한 다른 실시예의 요부구조를 나타내는 설명도,15 is an explanatory diagram showing a main part structure of another embodiment of the present invention;

제16도는 제2도의 요부 나타내는 상세한 설명도,16 is a detailed explanatory diagram showing the main parts of FIG.

제17도는 제16도에 나타낸 구조의 동작을 나타내는 설명도,17 is an explanatory diagram showing the operation of the structure shown in FIG. 16;

제18도는 제16도에 나타낸 구조의 동작을 나타내는 설명도,18 is an explanatory diagram showing the operation of the structure shown in FIG. 16;

제19도는 제16도에 나타낸 구조의 동작을 나타내는 설명도,19 is an explanatory diagram showing the operation of the structure shown in FIG. 16;

제20도는 제16도에 나타낸 구조의 동작을 나타내는 설명도,20 is an explanatory diagram showing the operation of the structure shown in FIG. 16;

제21도는 제16도에 나타낸 구조의 동작을 나타내는 설명도,21 is an explanatory diagram showing the operation of the structure shown in FIG.

제22도는 제16도에 나타낸 구조의 동작을 나타내는 설명도,FIG. 22 is an explanatory diagram showing the operation of the structure shown in FIG. 16;

제23도는 제16도에 나타낸 구조의 동작을 나타내는 설명도,23 is an explanatory diagram showing the operation of the structure shown in FIG. 16;

제24도는 제16도에 나타낸 구조의 동작을 나타내는 설명도,24 is an explanatory diagram showing the operation of the structure shown in FIG. 16;

제25도는 제16도에 나타낸 구조의 동작을 나타내는 설명도,25 is an explanatory diagram showing the operation of the structure shown in FIG. 16;

제26도는 본 발명에 관한 다른 실시예의 요부구조를 나타내는 설명도,FIG. 26 is an explanatory diagram showing a main part structure of another embodiment of the present invention; FIG.

제27도는 제26도의 C-C선을 따라 나타내는 단면도,27 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG. 26,

제28도는 제27도의 요부를 나타내는 상세한 설명도,28 is a detailed explanatory diagram showing the main part of FIG. 27;

제29도는 제26도에 나타낸 구조의 과압력을 판단하기 위한 수단의 실시예 요부용 설명도,FIG. 29 is an explanatory diagram for main parts of an embodiment of means for determining an overpressure of the structure shown in FIG. 26;

제30도는 제26도에 나타낸 구조의 동작을 나타내는 설명도,30 is an explanatory diagram showing the operation of the structure shown in FIG. 26;

제31도는 제26도에 나타낸 구조의 동작을 나타내는 설명도,FIG. 31 is an explanatory diagram showing the operation of the structure shown in FIG. 26;

제32도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 에칭공겅을 나타내는 설명도,32 is an explanatory diagram showing an etching hole according to another embodiment of the present invention;

제33도는 본 발명에 관한 다른 액피택셜 성장층(205)을 형성하기 위한 공정을 나타내는 설명도,33 is an explanatory diagram showing a step for forming another epitaxial growth layer 205 according to the present invention;

제34도는 본 발명에 관한 다른 실리콘 산화층(206)을 형성하기 위한 공정을 나타내는 설명도,34 is an explanatory diagram showing a step for forming another silicon oxide layer 206 according to the present invention;

제35도는 본 발명에 관한 다른 액피택셜 성장층(207)을 형성하기 위한 공정을 나타내는 설명도,35 is an explanatory diagram showing a step for forming another epitaxial growth layer 207 according to the present invention;

제36도는 본 발명에 관한 다른 연마공정을 나타내는 설명도,36 is an explanatory diagram showing another polishing step according to the present invention;

제37도는 본 발명에 관한 실리콘 산화층(206)을 제거 하기위한 다른 공정을 나타내는 공정을 나타내는 설명도,37 is an explanatory diagram showing a step showing another step for removing the silicon oxide layer 206 according to the present invention;

제38도는 본 발명에 관한 오목부을 형성하기위한 다른 공정을 나타내는 설명도,38 is an explanatory diagram showing another step for forming the concave portion according to the present invention;

제40도는 본 발명에 따른 에칭으로 실리콘 산화층(203)을 제거하기 위한 다른 공정을 나타내는 설명도,40 is an explanatory diagram showing another process for removing the silicon oxide layer 203 by etching according to the present invention;

제41도는 본 발명에 관한 다른 접합공정을 나타내는 설명도,41 is an explanatory diagram showing another bonding step according to the present invention;

제42도는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 에칭공정을 나타내는 설명도,42 is an explanatory diagram showing an etching process according to still another embodiment of the present invention;

제43도는 제42도에 나타낸 구조의 평면도,43 is a plan view of the structure shown in FIG. 42,

제44도는 본 발명에 관한 다론 액피택셜 성장층(305)을 형성하기 위한 공정을 나타내는 설명도,44 is an explanatory diagram showing a step for forming the Daron epitaxial growth layer 305 according to the present invention;

제45도는 본 발명에 관한 다른 연마공정을 나타내는 설명도,45 is an explanatory diagram showing another polishing step according to the present invention;

제46도는 본 발명에 관한 오목부(306)를 형성하기 위한 다른 공정을 나타내는 설명도,FIG. 46 is an explanatory diagram showing another step for forming the concave portion 306 according to the present invention;

제47도는 본 발명에 관한 구멍(307)을 천공하기 위한 다른 공정을 나타내는 설명도,47 is an explanatory diagram showing another step for drilling the hole 307 according to the present invention;

제48도는 본 발명에 따른 에칭으로 실리콘 산화층(303)을 제거하기 위한 다른 공정을 나타내는 설명도,48 is an explanatory diagram showing another process for removing the silicon oxide layer 303 by etching according to the present invention;

제49도는 본 발명에 관한 다른 접합 공정을 나타내는 설명도,49 is an explanatory diagram showing another bonding step according to the present invention;

제50도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 에칭장치를 나타내는 설명도,50 is an explanatory diagram showing an etching apparatus according to another embodiment of the present invention;

제5l도는 본 발명의 다른 실시예의 동작을 나타내는 설명도,5L is an explanatory diagram showing the operation of another embodiment of the present invention;

제52도는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 동작을 나타내는 설명도,52 is an explanatory diagram showing the operation of another embodiment according to the present invention;

제53도는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 동작을 나타내는 설명도이다.53 is an explanatory diagram showing the operation of another embodiment according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 하우징 2,3 : 플랜지1: housing 2,3: flange

4,5 : 입구 6,29 : 실4,5: entrance 6,29: thread

7,23 : 칸막이 9 : 지지대7,23 partition 9: support stand

10,11 : 액체분리실 10A,11A : 백플레이트10,11: liquid separation chamber 10A, 11A: back plate

16, 17 : 연결부분 21 : 제1실16, 17: connection part 21: first room

22 : 실리콘기판 24, 51 : 제1연결구멍22: silicon substrate 24, 51: first connection hole

25 : 오목부 26 : 제2실25: recess 26: second chamber

27 : 변형 검출소자 28 : 지지기판27: strain detection element 28: support substrate

31 : 리이드 32 : 콘택트31: Lead 32: Contact

33 : 홈 41 : 필터부33: groove 41: filter unit

42,52: 제2연결구멍 53 : 돌출부42, 52: second connection hole 53: protrusion

61 : 제1변형 검출소자 62 : 제2변형 검출소자61: first deformation detection element 62: second deformation detection element

65 : CPU 68 : 판단신호65: CPU 68: judgment signal

71 : 검출신호 80 : 변형게이지71: detection signal 80: strain gage

82 : 단자 101 : 웨이퍼82: terminal 101: wafer

102 : 패턴 103 : 실리콘산화층102 pattern 103 silicon oxide layer

104 : 실리콘층 105,205,305 : 액피택셜 성장층104: silicon layer 105,205,305: epitaxial growth layer

106 : 오목부 107 : 구멍106: recess 107: hole

203 : 실리콘 산화층 204 : 실리콘층203: silicon oxide layer 204: silicon layer

206,304 : 실리콘산화막 271,272 : 변형검출소자206,304 Silicon oxide film 271,272 Strain detection device

303 : 산화희생층 307 : 구멍303: oxidized sacrificial layer 307: hole

d : 갭d: gap

본 발명은 단순구조를 가지며, 마무리전에 과압력에 대하여 어떤 특수 내압 케이싱 또는 어떤 보호장치가 없고, 내압 밀봉단자 없이 제조되는 소형이고 저가의 차압력 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a compact and inexpensive differential pressure measuring device having a simple structure, without any special pressure-resistant casing or any protective device against overpressure before finishing, and manufactured without a pressure-resistant sealing terminal.

또 본 발명은 과압력이 측정 칸막이에 공급시 측정실의 벽에 의하여 즉시 접속될 수 있도록 하기 위하여 각각 설정된 공간을 가지는 2개의 측정실의 양쪽에 제공되는 측정칸막이로 구성되는 반도체형 차압력 측정장치에 관한 것으로, 과압력 검출소자로서 차압력을 측정하기 위한 변형검출소자를 바로 실용화 할 수 있고, 과압력 검출용으로 고 신뢰성있는 단순하고 경제적인 반도체형 차압력 검출소자에 관한 것이다.The present invention also relates to a semiconductor type differential pressure measuring device comprising measuring partitions provided on both sides of two measuring chambers each having a set space so that the overpressure can be immediately connected by the wall of the measuring chamber when supplied to the measuring partition. The present invention relates to a simple and economical semiconductor type differential pressure detecting element which can be put to practical use as a strain detecting element for measuring a differential pressure as an overpressure detecting element, and highly reliable for overpressure detection.

또 본 발명은 경제적이고, 고 정밀도의 두께를 가지는 칸막이를 제조할 수 있는 반도체형 차압력 측정장치에 관한 것이다.Moreover, this invention relates to the semiconductor type differential pressure measuring apparatus which can manufacture the partition which is economical and has a high precision thickness.

본 발명은 또 희생층 에칭방법에 의하여 기판에 칸막이가 필요없는 반도체형 차압력 측정장치에 관한 것이다.The present invention also relates to a semiconductor type differential pressure measuring apparatus which does not require a partition on a substrate by a sacrificial layer etching method.

제1도는 종래의 구조를 나타내는 사시도이다. 예를들면, JA-A-59-56137호(부호 JP-A는 여기에서 공개되고 미심사 청구된 일본국 특허출원을 나타낸다.)의 제1도를 참조할 수 있다.1 is a perspective view showing a conventional structure. For example, reference may be made to FIG. 1 of JA-A-59-56137 (symbol JP-A represents a Japanese patent application published and unexamined here).

제1도에서 플랜지(2) 및 플랜지(3)는 용접수단 등에 의하여 고정되어 조립되며, PH의 압력으로 고압력 유체를 안내하는 입구(5)와, PH의 압력으로 저압력의 유체를 안내하는 입구(4)는 플랜지(2), (3)의 양쪽에 설치된다. 중앙 칸막이(7) 및 실리콘 칸막이(8)에 형성된 압력 측정실(6)는 하우징(1)의 안쪽에 설치된다.FIG. 1 flange 2 and flange 3 are assembled are fixed by welding or the like means in the guide for the inlet (5) for guiding the high pressure fluid to the pressure P H, the fluid of low pressure to a pressure of P H Inlet 4 is provided on both sides of the flange (2), (3). The pressure measurement chamber 6 formed in the center partition 7 and the silicon partition 8 is provided inside the housing 1.

중앙 칸칵이(7) 및 실리콘 칸막이(8)는 2개의 부분으로 실(6)를 나누기 위한 압력 측정실(6)의 벽에 고정된다. 백 플레이트(6A), (6B)는 중간 칸막이(7)에 대향되는 방식으로 압력 츠정실(6)에 벽에 설치된다. 중앙 칸막이의 주위는 하우징(1)에 용접되어 있다. 실리콘 칸막이(8)는 단일 크리스탈 기판으로 부터 내부에 만들어진다. 4개의 변형게이지(80)는 봉소와 같은 불순물의 선택적 확산에 의하여 실리콘 기판의 한쪽에 형성되고, 다른쪽은 오목부 칸막이를 형성하기 위하여 가공 및 에칭된다. 실리콘 기판의 △P의 차 압력이되면, 설치된 변형 게이지(80)의 2개는 남은 2개의 게이지는 압축 된 것에 의하여 팽창된다. 이 변형게이지는 전기 저항의 변화로서 △P 차압력의 변화를 검출하기 위하여 전기저항 측정기(Wheatstone bridge)에 연결된다.The central cock 7 and the silicone compartment 8 are fixed to the wall of the pressure measuring chamber 6 for dividing the chamber 6 into two parts. The back plates 6A, 6B are provided on the wall in the pressure stacking chamber 6 in a manner opposite to the intermediate partition 7. The perimeter of the center partition is welded to the housing 1. The silicon partition 8 is made internally from a single crystal substrate. Four strain gauges 80 are formed on one side of the silicon substrate by selective diffusion of impurities such as rods, and the other is processed and etched to form recessed partitions. When the differential pressure of ΔP of the silicon substrate is reached, two of the installed strain gauges 80 are expanded by the remaining two gauges being compressed. This strain gage is connected to a Wheatstone bridge to detect a change in ΔP differential pressure as a change in electrical resistance.

리이드(81)는 변형 게이트(80)의 한쪽 끝단부에 부착되고, 다른쪽 끝단부는 밀폐된 단자(82)에 연결된다.The lead 81 is attached to one end of the modified gate 80 and the other end is connected to the sealed terminal 82.

밀폐된 단자는 저지대(9)에 의하여 유지된다. 압력 측정실(6)에 대향하는 지지대(9)의 끝단은 저용융점 유리 등을 사용하는 실리콘 칸막이(8)에 고정되고, 접착된다. 압력 안내실(10), (11)는 하우징(1)과 각각의 플랜지(1), (2) 사이에 제공된다. 액체 분리실(10), (11)는 압력안내실(10), (11)의 안쪽에 설치되고, 액체 분리 칸막이(12), (13)와 유사한 형상을 가지는 백 플레이트(10A), (11A)는 액체 분리 칸막이(12), (13)에 대향하는 식으로 하우징(1)의 벽에 형성된다. 백 플레이트(10A), (11a)와 함께 액체 분리 칸막이(12), (l3)는 연결 구멍(14), (15)을 통하여 압력 측정실(6)에 연결되는 공간을 설정한다. 실리콘 오일과 같이 시일된 액체로 채워진 부분(101), (102)은 연결구멍(16), (17)을 통하여 실리콘 칸막이의 상하 바닥에 시일된 액제가 도달하는 방식으로 액체 분리 칸막이(12), (13) 사이에 제공된다. 시일된 액체는 양쪽양이 대체적으로 동일하도록 중앙 칸막이(7)와 실리콘 칸막이(8)에 의하여 부분(101), (102)내에서 분리된다. 후술하는 구조는 시일된 액체부(102)를 통하여 실리콘 칸막이(8)에서 액체 분리 칸막이(13)로 공급된 전달 압력에 의하여 고압력 쪽으로 부터 공급된 압력을 전달한다. 압력이 저압력쪽으로 부터 공급되면, 반대쪽에 액체분리 칸막이(12)에 미친 압력은 시일된 액체부(101)를 통하여 실리콘 칸막이(8)에 전달된다. 따라서 실리콘 칸막이(8)는 고압력쪽과 저압력쪽 압력사이의 차압력에 의하여 형성됨을 알 수 있다. 변형의 양 즉, 변형은 측정 차압용 변형게이지(80)에 의하여 전기적으로 출력된다.The sealed terminal is held by the low zone 9. The end of the support 9 facing the pressure measuring chamber 6 is fixed to the silicon partition 8 using low melting point glass or the like, and bonded to it. The pressure guiding chambers 10, 11 are provided between the housing 1 and the respective flanges 1, 2. The liquid separation chambers 10 and 11 are installed inside the pressure guiding chambers 10 and 11, and the back plates 10A and 11A having shapes similar to the liquid separation partitions 12 and 13 are provided. Is formed on the wall of the housing 1 in a manner opposite to the liquid separation partitions 12, 13. The liquid separation partitions 12 and 13 together with the back plates 10A and 11a set a space to be connected to the pressure measuring chamber 6 via the connection holes 14 and 15. The portions 101 and 102 filled with the sealed liquid, such as silicone oil, are formed in the liquid separation partition 12, in such a manner that the sealed liquid reaches the top and bottom of the silicon partition through the connection holes 16 and 17. Between 13 is provided. The sealed liquid is separated in the portions 101, 102 by the central partition 7 and the silicon partition 8 so that both amounts are substantially the same. The structure described below transfers the pressure supplied from the high pressure side by the transfer pressure supplied from the silicon partition 8 to the liquid separation partition 13 through the sealed liquid portion 102. When pressure is supplied from the low pressure side, the pressure exerted on the liquid separation partition 12 on the opposite side is transmitted to the silicon partition 8 through the sealed liquid portion 101. Therefore, it can be seen that the silicon partition 8 is formed by the differential pressure between the high pressure side and the low pressure side pressure. The amount of deformation, ie the deformation, is electrically output by the strain gage 80 for the measurement differential pressure.

상술한 설명과 같이 다음과 같은 단점이 있다.As described above, there are disadvantages as follows.

(l) 차압력 측정장치의 한쪽에 PH압력이 센서의 주위에 공급되기 때문에 센서의 외부는 내압 콘테이너에 의하여 커버 되어야만 하고,(l) Since the P H pressure is supplied around the sensor on one side of the differential pressure measuring device, the outside of the sensor must be covered by a pressure-resistant container,

(2) 장치의 외부에 전기적인 신호를 출력하기 위한 시일된 내압 밀봉단자가 요구되며,(2) A sealed withstand pressure sealing terminal is required for outputting an electrical signal to the outside of the apparatus,

(3) 실리콘의 양쪽면이 가공되기 때문에 완성된 제조방법에서 센서를 만들기위한 공정이 필요하고,(3) Since both sides of the silicon are processed, a process for making a sensor is needed in the finished manufacturing method,

(4) 센서는 과압에 대한 보호수단이 없기 때문에 과압 보호장치가 분리되어 제공되어야만 한다.(4) Since the sensor has no protection against overpressure, the overpressure protection device must be provided separately.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above problems.

본 발명의 목적은 경제적이고, 어떤내압 밀폐되어 시일된 단자를 사용하지 않고, 어떤 특수 내압 케이스 또는 분리 보호장치가 없는 고성능 소형 차압 측정 장치를 제공하고자 하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a high performance compact differential pressure measuring apparatus which is economical, does not use any pressure-tight sealed terminals, and does not have any special withstand voltage case or disconnection protection.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도는 본 발명에 관한 실시예의 요부구성을 나타내는 설명도이다.2 is an explanatory diagram showing the main components of an embodiment of the present invention.

제3도는 제2도외 A-A선을 따라 나타낸 단면도이고, 제4도는 제2도의 A-A선을 따라 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along line A-A outside of FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.

도면에서 제1도에 나타낸 것과 동일기능을 가지는 부분은 동일부호로 나타내고 있다. 제1도에 나타낸것과 다른 부분은 다음과 같다.In the drawings, parts having the same functions as shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The parts different from those shown in FIG. 1 are as follows.

제2도에서 매우 좁게 설정된 공간을 가지는 제1실(21)은 칸막이(23)가 형성되도록 실리콘 기판(22)상에 제공된다. 제1실(21)의 한쪽끝단부에 연결되는 제1연결구멍(24)는 실리콘 기판(22)상에 형성되고, 박막 오목부(25)는 제1실(21)에 제공된 대향면상에 칸막이(23)내에 형성된다.In FIG. 2, the first chamber 21 having a very narrow space is provided on the silicon substrate 22 so that the partition 23 is formed. A first connection hole 24 connected to one end of the first chamber 21 is formed on the silicon substrate 22, and the thin film recess 25 is partitioned on the opposite surface provided in the first chamber 21. It is formed in (23).

오목부(5)에 연결되는 제2실(26)은 실리콘 기판(22)상에 형성되고, 제1연결구멍(24)을 제외한 링형상으로 제2실에 의하여 칸막이(23)로 둘러 싸여있다. 변형 검출소자(27)는 오목부(25)를 향하여 칸막이(23)상에 형성된다. 지지기판(28)은 오목부에 형성된 실리콘 기판(22)의 한쪽 표면에 의하여 오목부(25)와 함께 연결되고, 실(29)과 제2실(26)을 형성한다.The second chamber 26 connected to the recess 5 is formed on the silicon substrate 22 and is surrounded by the partition 23 by the second chamber in a ring shape except for the first connection hole 24. . The deformation detection element 27 is formed on the partition 23 toward the recess 25. The support substrate 28 is connected with the recess 25 by one surface of the silicon substrate 22 formed in the recess, and forms the chamber 29 and the second chamber 26.

제5도와 같이 연결부(31)는 실리콘기판(22)과 지지기판(28) 사이의 접합 표면내 불순물이 주입에 의하여 형성되고, 한쪽 끝단에서 변형 검출소자(27)에 연결된다. 또 제5도에서 콘택트(32)는 실리콘(22)의 접합면상에 지지기판(28)에 형성되고, 한쪽 끝단에서 연결부(31)에 연결된다.As shown in FIG. 5, the connection part 31 is formed by implanting impurities in the bonding surface between the silicon substrate 22 and the support substrate 28, and is connected to the deformation detection element 27 at one end. In FIG. 5, the contact 32 is formed on the support substrate 28 on the bonding surface of the silicon 22, and is connected to the connecting portion 31 at one end.

제5도에서와 같이, 홈(33)은 콘택트(32) 근처에 실리콘 기판(22)상에 형성된다. 홈(33)은 콘택트(32)와 연결부(31)사이에 적합하게 접속되기 위하여 실리콘 기판(22)과 콘택트(32) 사이 접속부에 적당한 반발력을준다. 또 제6도에서 필터부(41)는 유체내에 포함된 함유물 즉 압력 매체가 제1실(21) 또는 실(29)에 들어가는 것을 방지하기 위하여 실리콘 기판(32)에 형성된다. 이 실시예에서 2개 필터부는 기판상에 형성된다.As in FIG. 5, the groove 33 is formed on the silicon substrate 22 near the contact 32. The groove 33 provides a suitable repulsive force to the connection between the silicon substrate 22 and the contact 32 in order to be properly connected between the contact 32 and the connection 31. Also, in FIG. 6, the filter part 41 is formed in the silicon substrate 32 to prevent the contents contained in the fluid, that is, the pressure medium from entering the first chamber 21 or the chamber 29. In FIG. In this embodiment two filter portions are formed on the substrate.

바람직하지 못한 먼지 또는 입자의 함유물은 필터부(41)를 위한 충분히 적은 갭(d)이 형성되도록 반도체 제조공정을 수행함으로써 제거된다. 즉, 필터부(41)의 갭(d)은 d≤(A-B)의 관계를 만족하도록 충분히 적게하는 방식으로 여기서 A는 제1실(21)의 공간을 의미하고, B는 칸막이(23)의 변위를 나타낸다. 필터부(41)의 한쪽은 제1연결구멍(24)에 연결되고, 다른쪽은 제2연결구멍(42)을 통하여 실(29)에 연결된다.Undesired dust or particulate content is removed by performing a semiconductor manufacturing process so that a sufficiently small gap d for the filter portion 41 is formed. That is, the gap d of the filter part 41 is small enough to satisfy the relationship of d≤AB, where A means the space of the first chamber 21, and B is the space of the partition 23. Indicates displacement. One of the filter portions 41 is connected to the first connection hole 24, and the other is connected to the seal 29 via the second connection hole 42.

압력을 안내하기 위한 제1연결구멍(51)은 지지기판(28) 상에 형성되고, 필터부(41)의 한쪽에 연결된다.The first connection hole 51 for guiding the pressure is formed on the support substrate 28 and is connected to one side of the filter portion 41.

이 구멍(51)의 다른 끝단부는 대기상에 놓여있다. 압력을 안내하기 위한 제2연결구멍(52)은 지지기판(28)상에 형성되고, 필터부(41)의 한쪽에 연결된다. 이 구멍(52)의 다른 끝단부는 대기상에 놓여있다.The other end of this hole 51 lies in the atmosphere. A second connection hole 52 for guiding pressure is formed on the support substrate 28 and connected to one side of the filter portion 41. The other end of this hole 52 lies in the atmosphere.

돌출부(53)는 제2실(26)에 연결되고, 돌촐부(53)는 고 압력의 경우에 고압력을 받을수 있게 헝성되므로 실리콘 기판(22)과 지지기판 사이의 접합부로부터 발생되는 커다란 스트레스를 방지한다. 상기구조에서 고압력측의 측정압력은 제1실(21)에 공급되는데 반하여 저압력측은 실(29)에 공급된다.The protruding portion 53 is connected to the second chamber 26 and the protruding portion 53 is formed to be subjected to high pressure in the case of high pressure, thereby preventing the large stress generated from the junction between the silicon substrate 22 and the supporting substrate. do. In the above structure, the measured pressure on the high pressure side is supplied to the first chamber 21 while the low pressure side is supplied to the chamber 29.

이 결과 실리콘 칸막이(23)는 고저 압력측 사이의 차압력에 의하여 형성되고, 발생된 변형은 변형검출소자(27)에 의하여 전기적으로 검출된다. 따라서 차 압력은 리이드(31) 및 콘택트(32)를 통하여 전기신호로서 외부적인 변형이 출력되어 측정된다. 과압력이 제1실에 공급되면, 제2실의 벽은 칸막이(23)과 접하게되고, 한편 과압력이 실(29)에 공급되면, 제1실(21)의 벽은 돌출부(23)와 접하게 된다.As a result, the silicon partition 23 is formed by the differential pressure between the high and low pressure sides, and the generated strain is electrically detected by the strain detecting element 27. Therefore, the differential pressure is measured by outputting an external deformation as an electrical signal through the lead 31 and the contact 32. When the overpressure is supplied to the first chamber, the wall of the second chamber is in contact with the partition 23, while when the overpressure is supplied to the chamber 29, the wall of the first chamber 21 is connected to the protrusion 23. You will come across.

후술하는 구조를 가지는 장치의 제조공정은 제7도 내지 제14도에 나타낸 순서의 공정을 참조 하여 다음과 같이 설명한다.The manufacturing process of the apparatus having the structure described below will be described as follows with reference to the processes in the order shown in FIGS.

제7도에서 요고되는 패턴(102)는 실리콘 산화층(103)과 실리콘층(104)를 RIE(반응성 이온 증가; reactlveion enhanced)에칭에 의하여 SOI(절연층상의 실리콘)상에 에칭되고, 제7도에 구조를 설명하는 평면도는 제8도와 같이 된다.The pattern 102 required in FIG. 7 is etched onto the SOI (Si on Insulation Layer) by etching the silicon oxide layer 103 and the silicon layer 104 by RIE (reactlveion enhanced). The plan view for explaining the structure is as shown in FIG.

액피택셜 성장층(105)은 제9도에 나타낸 SOI 웨이퍼(101)의 표면에 형성된다. 액피택셜 성장층(105)의 표면은 미러(mirror) 표면을 얻도록 제10도와 같이 연마된다. 제11도에서 액피택셜 성장층(105)은 오목부(106)을 형성하기 위하여 RIE 에칭으로 에칭된다.The epitaxial growth layer 105 is formed on the surface of the SOI wafer 101 shown in FIG. The surface of the epitaxially grown layer 105 is polished as shown in FIG. 10 to obtain a mirror surface. In FIG. 11, the epitaxially grown layer 105 is etched by RIE etching to form the recess 106.

제12도에 나타낸 바와같이 매설된 실리콘 산화층(103)을 에칭용 구멍(107)는 RIE 에칭 또는 포타슘 하이드로 옥사이드를 사용하는 습식에칭중의 하나에 의하여 형성된다. 실리콘 산화층(103)의 표면은 제13도에 나타낸 바와 같이, 수용성 플루오르 수소용액 또는 플루오르화 수소가스로 에칭된다. 실리콘 기판(22)는 파이랙스 가스로 만들어진 지지기판(28)에 산화적으로 연결된다.As shown in FIG. 12, the holes 107 for etching the buried silicon oxide layer 103 are formed by either RIE etching or wet etching using potassium hydroxide. The surface of the silicon oxide layer 103 is etched with a water-soluble fluorine hydrogen solution or hydrogen fluoride gas, as shown in FIG. The silicon substrate 22 is oxidatively connected to a support substrate 28 made of pyrex gas.

따라서 얻어진 구조는 결과적으로 다음과 같은 효과를 가지는 장치이다.The structure thus obtained is a device having the following effects as a result.

(1) 차 압력 센서의 외부가 대기압중에 노출될 수 있으므로 상기 장치는 어떤 특별한 내압 콘테이너가 필요없고,(1) The device does not need any special pressure-resistant container, since the outside of the differential pressure sensor can be exposed to atmospheric pressure,

(2) 상기 장치는 전기적인 신호를 와부로 인출하기위한 고내압 밀봉된 터미널이 요구되지 아니하며,(2) The apparatus does not require a high pressure-sealed terminal for drawing electrical signals into the vortex;

(3) 실리콘 웨이퍼는 단지 한쪽면에서만 기계적으로 형성되므로 제조 공정이 단순하며,(3) The silicon wafer is mechanically formed only on one side, so the manufacturing process is simple,

(4) 센서자체가 상기와 같이 가공되어 형성되므로 상기 장치는 초과 압력에 대하여 분리 보호가공을 할 필요가 없고,(4) Since the sensor itself is processed and formed as above, the apparatus does not need to separate and protect against excess pressure,

(5) 칸막이(23)에 변형을 주는 외부분리의 연장은 제1실(21), 실(29) 및 칸막이(23)로 둘러싸인 제2실(26)에 의하여 결과적으로 피할수 있기 때문에 차압력 측정장치는 잠음으로 부터 유리하다.(5) Since the extension of the external separation that deforms the partition 23 can be avoided as a result of the second chamber 26 surrounded by the first chamber 21, the chamber 29 and the partition 23, the differential pressure The measuring device is advantageous from sleeping.

본 발명은 어느 내압으로 밀봉된 단자를 사용하지 않고, 초과압력에 대하여 분리 보호가공 또는 어느 특수 내압 케이싱을 사용하지 않고 고효능 소형 차내압 측정장치를 경제적으로 제공할 수 있는 것을 상술한 설명으로 부터 알 수 있다.From the foregoing description, the present invention can economically provide a high-efficiency small vehicle withstand pressure measurement device without using any terminal sealed with internal pressure, and without using separate protective processing or overpressure protection casing. Able to know.

본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 요부를 나타내는 사시도인 제15도에서 장치의 구조는 다음과 같다.In FIG. 15, which is a perspective view showing the main part of the apparatus according to another embodiment of the present invention, the structure of the apparatus is as follows.

본 발명에 따른 장치는 압력을 안내하고 실(29)에 직접 연결되는 제3연결구멍(54)은 지지기판(28)상에 제공되는 것이 특징이다.The device according to the invention is characterized in that a third connecting hole 54 is provided on the support substrate 28 to guide the pressure and connect directly to the seal 29.

지지기판(28)은 파이텍스 대신에 실리콘 또는 폴리실리콘(다결정 실리콘)으로 이루어진다. 단지 SOI 기판 뿐만아니라 패턴된 실리콘 산화막 및 폴리실리콘 성장층을 가지는 실리콘 기판은 제조 공정에서 사용되는 것은 물론이다. 제2도에 나타낸 장치에서 변형 검출소자(27l), (272)는 고감도로 달성되는 방식으로 일반적으로 칸막이(23)상에 설치된다. 더욱 상세하게는 하나의 소자는 중앙에 위치되고, 다른 소자는 칸막이(23)의 에지상에 배치되어 역상 동작을 하게 한다.The support substrate 28 is made of silicon or polysilicon (polycrystalline silicon) instead of pytex. The silicon substrate having not only the SOI substrate but also the patterned silicon oxide film and the polysilicon growth layer is of course used in the manufacturing process. In the apparatus shown in FIG. 2, the deformation detection elements 27l and 272 are generally provided on the partition 23 in such a manner that high sensitivity is achieved. More specifically, one device is located at the center and the other device is disposed on the edge of the partition 23 to cause reverse phase operation.

제2도에 나타낸 차 압력 측정장치는 칸막이(23)에 직접 과압력을 받는다 따라서 측정 칸막이(23)가 위치되고, 설정된 공간을 초과하면 즉시 측정실과 같은 제1실(21)의 벽 또는 양쪽 기능을 가진 실에 접속한다. 변형 검출소자(271), (272)상에 발생되는 변형은 비직선으로 변화되고, 변형 검출소자(271), (272)에 의하여 검출된 변형과의 관계와 공급된 압력은 제1도에 나타낸다. 그래프에서 A 및 B로 나타낸 곡선은 각각 검출소자(271), (272)에 의하여 얻어진 변형곡선이고, C로 나타낸 곡선은 검출소자(27l), (272)에 의하여 얻어진 변형 사이의 차에 대응한다. 변형소자(271), (272)를 사용하는 과압력을 검출하는 공정은 다음과 같다.The differential pressure measuring device shown in FIG. 2 is subjected to overpressure directly to the partition 23 so that the measurement partition 23 is positioned and immediately functions as a wall or both functions of the first chamber 21 such as the measurement chamber when the measured partition 23 is exceeded. Connect to the room with The deformation generated on the deformation detection elements 271 and 272 is changed non-linearly, and the relationship with the deformation detected by the deformation detection elements 271 and 272 and the pressure supplied are shown in FIG. . The curves indicated by A and B in the graphs are deformation curves obtained by the detection elements 271 and 272, respectively, and the curves indicated by C correspond to the difference between the deformations obtained by the detection elements 271 and 272, respectively. . The process of detecting the overpressure using the deformable elements 271 and 272 is as follows.

(1) 제18도에 나타낸 바와같이 과압력이 칸막이(23)의 중앙에 위치된 변형검출 소자(272)에서 칸막이(23)가 제1실(21)의 벽에 닿기전에 화살표(D)로 나나탠 방향으로 나타날때 장력 변형이 검출될수 있다.(1) As shown in FIG. 18, in the deformation detecting element 272 in which the overpressure is located at the center of the partition 23, the partition 23 is moved to the arrow D before the partition 23 touches the wall of the first chamber 21. As shown in FIG. Tensile deformations can be detected when appearing in the lanyard.

응집 변형은 칸막이가 제1실(2l)의 벽에서 콘택트내로 이동하므로 장력 변형대신에 검출됨을 제19도에 의하여 알 수 있다.It can be seen from FIG. 19 that the cohesive deformation is detected instead of the tension deformation because the partition moves into the contact at the wall of the first chamber 2l.

칸막이(23)를 연장하는 연속적인 공정에서 칸막이(23)의 제1벽(21)의 벽에 대하여 제20도에 나타낸 바와같이 대항하여 접속되고, 다시 변형은 장력변형으로 변형된다. 계속하여 과압력을 공급하는 변형 검출소자(272)에 의하여 검출된 변형은 중가에서 감소로 전환되고, 이때 다시 증가된다. 검출된 전환은 제21도의 그래프에 나타나 있다. 공급압력과 혼자 변형검출소자(272)에 의하여 검출된 변형사이에 1대 1 대응 하지 않은 것은 상술한 내용으로 알 수 있다. 다음에 제12도의 그래프에 의하여 알 수 있는 바와 같이 검출된 변형(ζ)은 설정된 과압력으로 한정할 수 없다. 왜냐하면, 변형은 측정범위 허용내의 아벽(P1) 또는 과압력 범위내에 속하는 압력(P2)이 동일하게 취급되기 때문이다.In the continuous process of extending the partition 23, the wall of the first wall 21 of the partition 23 is connected to each other as shown in FIG. 20, and the deformation is deformed into tension deformation. The strain detected by the strain detecting element 272 which continuously supplies the overpressure is switched to decrease at medium weight, and is then increased again. The detected transition is shown in the graph of FIG. It can be seen from the above description that there is no one-to-one correspondence between the supply pressure and the strain detected by the strain detecting element 272 alone. Next, as can be seen from the graph of FIG. 12, the detected strain ζ cannot be limited to the set overpressure. This is because the deformation is equally handled by the subwall P1 within the measurement range tolerance or the pressure P2 within the overpressure range.

(2) 칸막이(23)의 에지상에 위치되는 변형 검출소자(271)에 의하여 검출된 변형은 증가되는 공급된 압력과 동일하게 증가된다.(2) The deformation detected by the deformation detection element 271 located on the edge of the partition 23 is increased equal to the supplied pressure to be increased.

공급된 압력과 변형사이의 관계는 1 :1 대응되고, 과압력은 검출된 변형으로 부터 정의되는 것을 의미한다.The relationship between the pressure supplied and the strain corresponds to 1: 1 and the overpressure is defined from the detected strain.

그러나 검출소자(271)의 실용적인 사용을 고려하면, 예를들면, 온도 및 압력 상태에 대한 여러가지 변화를 받는다. 이때 상태압력은 부가적인 오프세트를 포함하는 변형검출소자(271)에 의하여 검출된 변형대신에 차압력에 더하여 공급된다. 따라서 제23도의 그래프에서 E로 나타낸 변형 곡선의 특징은 동일그래프로 나타나는 곡선 F으로 대치할 수 있다.However, in consideration of the practical use of the detection element 271, for example, various changes in temperature and pressure conditions are received. At this time, the state pressure is supplied in addition to the differential pressure instead of the deformation detected by the deformation detecting element 271 including an additional offset. Therefore, the characteristic of the deformation curve represented by E in the graph of FIG. 23 can be replaced by the curve F represented by the same graph.

과압력하의 초기 변형이 ζ로써 결정되면, 실제 과압력은 검출을 불가능하게 하는 P3로 부터 P4로 내려간다.If the initial strain under overpressure is determined as ζ, the actual overpressure is lowered from P3 to P4 which makes detection impossible.

(3) 이때, 온도 즉, 변형 검출소자(271)로 부터 출력신호의 차의 상태 압력으로 분배된 영향을 제거하기위하여 계산되고, 과압력을 정의 하기 위하여 사용된다. 그러나 이 방법은 다시 변형 검출소자(271), (272)로부터 얻어진 차신호가 공급된 압력에 대하여 1 :1 대응되지 못하므로 실행될 수 없다. 이는 제24도에 의하여 명백히 알 수 있다. 공급된 압력과 검출된 차변형 신호사이의 관계에서 1: 1 대응이 되지 않은 이유는 다음과 같이 생각된다. 즉, 변형검출소자(271)가 압축하의 변형된 상태로 부터 너무 빨리 회복되므로 차신호가 검출소자(271), (272)사이에서 검출되어도 출력은 그와같은 고압력상태에서 증감이 동일하게 얻어질 수없다. 제25도에서 변형 검출소자(G로 표시된 곡선)에 의하여 공급된 과압력과 검출된 변형 사이와 변형 검출소자(271)(H로 표시된 곡선)에 의하여 주어진 압력과 검출된 변형사이의 관계가 주어진다.(3) At this time, it is calculated to remove the influence distributed by the state, that is, the pressure of the state of the difference of the output signal from the deformation detection element 271, and is used to define the overpressure. However, this method cannot be executed again because the difference signal obtained from the strain detection elements 271 and 272 does not correspond 1: 1 to the pressure supplied. This can be clearly seen by FIG. The reason why there is no 1: 1 correspondence in the relationship between the supplied pressure and the detected deformed signal is considered as follows. That is, since the strain detecting element 271 recovers too quickly from the deformed state under compression, even if a difference signal is detected between the detecting elements 271 and 272, the output is equally increased or decreased in such a high pressure state. I can't. In Fig. 25, the relationship between the overpressure supplied by the strain detection element (curve indicated by G) and the detected strain and the pressure given by the strain detection element 271 (curve indicated by H) and the detected strain are given. .

과압력은 후술되는 3가지 방법의 어느하나에 의하여 충분하게 정밀하게 검출할수 없다는 것을 상술한 설명으로 부터 알 수 있다.It can be seen from the above description that the overpressure cannot be detected sufficiently precisely by any of the three methods described below.

또한 변형 검출소자(271), (272)에 더하여 과압력을 검출하기 위한 검출소자를 제공하는 수단이 고려 될 수 있다. 그러나 과압력을 검출하기 위한 부가적인 변형검출 소자의 설치에는 새로운 구조 및 통합되는 전자회로가 필요하다. 이는 제조원가의 증가 및 제조 방법이 통합되어야하는 부가 공정 스텝이 필연적이다.In addition to the deformation detection elements 271 and 272, a means for providing a detection element for detecting an overpressure may be considered. However, the installation of additional strain detection elements for detecting overpressure requires new structures and integrated electronic circuits. This necessitates an increase in manufacturing cost and additional processing steps in which the manufacturing method must be integrated.

제26도에서 본 발명에 따른 다른 실시예의 요부 사시도를 나타낸다.26 shows a perspective view of main parts of another embodiment according to the present invention.

제27도는 제26도의 C-C선을 따라 나타낸 단면도이다. 도면에서 제2도에 나타낸 것과 동일 기능을 가지는 부분은 동일 부호로 나타내고 있다. 단지 제2도에 나타낸 것과 다른 부분은 다음과 같다.FIG. 27 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG. In the drawings, parts having the same functions as shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. The parts different from those shown in FIG. 2 are as follows.

제1변형 검출소자(61)는 측정 칸막이(23)의 에지부분에 위치된다. 제2변형 검출소자(62)는 출력신호와 제1변형소자로 부터의 차가 단일값 함수(즉, 차신호는 공급된 압력에 대하여 1: 1 대응함)로 변환할 수 있으므로 칸막이(23)의 중앙으로부터 약간 벗어난 위치에 위치된다.The first deformation detection element 61 is located at the edge portion of the measurement partition 23. In the second deformation detection element 62, the difference between the output signal and the first deformation element can be converted into a single value function (i.e., the difference signal corresponds to 1 to 1 with respect to the supplied pressure). Located slightly off from

제1변형검출소자(61)와 제2변형 검출소자(62)로 부터의 신호간의 차신호를 검출하는 과압력 검출용 수단(63)은 과압력이 공급되는지 공급되지 아니하는지 판단하기 위하여 공급된다. 예를들면 제29도에서 과압력 검출용 수단(63)은 제1변형검출소자(61) 및 제2변형검출소자(62)로부터의 신호에서 차계산을 실행하는 CPU(중앙처리장치)로 구성되고, 비교기를 사용하여 표준신호에 대한 차신호를 비교한후 판단된 신호는 과압력 판단 신호(68)로서 출력된다.The overpressure detecting means 63 for detecting the difference signal between the signals from the first strain detecting element 61 and the second strain detecting element 62 is supplied to determine whether the overpressure is supplied or not. . For example, in Fig. 29, the overpressure detecting means 63 is composed of a CPU (central processing unit) which performs difference calculation on the signals from the first deformation detection element 61 and the second deformation detection element 62. After comparing the difference signal with respect to the standard signal using the comparator, the determined signal is output as the overpressure determination signal 68.

측정압력차용 검출신호(71)는 CPU(65)내의 연산을 통하여 얻어진 결과로 부터 출력된다. 후술되는 구조를 가지는 장치는 고압력측의 측정압력과 저압력측의 측정압력은 측정 칸막이(23)의 양쪽에 설치된 측정실(21), (29)에 각각 공급된다. 이 결과, 실리콘 칸막이(23)는 공급된 고저 압력사이의 차압력에 대응하여 형성된다. 칸막이의 변형의 결과 변형 검출소자(61), (62)에 의하여 전기적으로 검출되고, 변형에 대응하는 신호는 차압력이 주어지는 리이드(31)와 콘택트(32)를 통하여 외부로 출력된다. 과압력이 칸막이(23)에 공급될때, 측정실(21,)(29)중의 하나의 벽은 변형된 칸막이에 대응하여 접속된다.The detection signal 71 for the measurement pressure difference is output from the result obtained through calculation in the CPU 65. In the apparatus having the structure described below, the measured pressure on the high pressure side and the measured pressure on the low pressure side are respectively supplied to the measuring chambers 21 and 29 provided on both sides of the measurement partition 23. As a result, the silicon partition 23 is formed corresponding to the differential pressure between the supplied high and low pressures. As a result of the deformation of the partition, the signal is electrically detected by the deformation detection elements 61 and 62, and a signal corresponding to the deformation is output to the outside through the lead 31 and the contact 32 to which the differential pressure is applied. When the overpressure is supplied to the partition 23, one wall of the measurement chambers 21, 29 is connected corresponding to the deformed partition.

제30도에는 공급된 과압력 및 변형검출소자(61)(I로 나타낸 곡선)에 의하여 검출된 변형과의 관계와 공급된 과압력 및 변형검출소자(62)(J로 나타낸 곡선)에 의하여 검출된 변형과의 판계가 주어져 있다. 제31도에 나타낸 그래프에는 과압력과 검출소자(61), (62)에 의하여 검출된 변형차의 관계를 나타내고 있다.FIG. 30 shows the relationship between the strain detected by the supplied overpressure and strain detecting element 61 (curve denoted by I) and the detection by the supplied overpressure and strain detecting element 62 (curve denoted by J). The decision system with the given deformation is given. The graph shown in FIG. 31 shows the relationship between the overpressure and the strain difference detected by the detection elements 61 and 62.

변형검출소자(272)가 종래의 구조와 같이 칸막이(23)의 중앙에 위치하면, 변형내의 차신호는 칸막이(23)가 측정실(21), (29)의 벽에 접촉되는 점에서부터 급격히 감소를 나타내는 특성곡선을 나타낸다. 이와 같은 특성곡선은 제24도로 이루어 질수 있다. 본 발명의 특징과 종래의 장치와 특징을 대비하여 보면, 본 발명은 검출된 변형의 차가 제31도에 나타낸 바와같이 일정한 증가 곡선을 나타내므로 변형은 과압력이 공급되거나 공급되지 않거나 간에 쉽게 판단된 공급압력(즉, 검출된 변형의 차는 공급된 압력에 대하여 1 :1 대응함)의 단일값 함수로 나타낼수 있다. 본 발명에 따른 장치의 효과는 변형 검출소자(62)의 검출된 변형에서 감소는 종래의 변형 검출소자(272)에서 변형이 급격한 회복에 의하여 약간 늦게되는 사실에 기인하는 것을 알 수 있다.When the deformation detecting element 272 is located at the center of the partition 23 as in the conventional structure, the difference signal in the deformation decreases rapidly from the point where the partition 23 contacts the walls of the measurement chambers 21 and 29. The characteristic curve shown is shown. This characteristic curve can be made up to 24 degrees. In contrast with the features of the present invention and the conventional apparatus and features, the present invention exhibits a constant increase curve as shown in FIG. 31, so that the strain is easily determined whether overpressure is supplied or not. It can be expressed as a single value function of the supply pressure (i.e., a 1: 1 correspondence to the supplied pressure). It can be seen that the effect of the device according to the invention is due to the fact that the reduction in the detected deformation of the deformation detection element 62 is slightly delayed by the rapid recovery in the conventional deformation detection element 272.

특히, 변형회복은 단지 변형검출소자(62)의 고정부 부분에서 발생하고 다른 고정부의 부근에는 일어나지 않은 것을 알 수 있다. 변형검출소자(61), (62)로 부터 검출된 변형사이의 차는 공급 압력에 대하여 변형곡선 특성이 감소되지 아니하므로써 검출된 과압력을 공급할 수 있는 것을 상술한 바와 같다. 결과적으로 고신뢰성을 가지고, 과압력을 검출할 수 있는 반도체형 차압력 측정장치를 제공할 수가 있다. 차압력은 실(21), (29)에 의하여 즉시 접속될 수 있는 측정 칸막이(23)가 설치된 반도체 차압력 측정장치를 사용하므로써 고신뢰성을 갖고 검출 할수 있고, 검출소자, 즉, 칸막이(23)의 중앙으로 부터 조금 떨어져 있는 소자(62)중의 하나가 제공되어 칸막이(23)의 에지부분에 형성된 변형검출소자(62) 및 변형 검출소자(61)에 의하여 검출된 변형 사이의 차를 계산한다.In particular, it can be seen that the strain recovery only occurs in the fixed portion portion of the strain detection element 62 and does not occur in the vicinity of the other fixed portion. As described above, the difference between the strains detected from the strain detecting elements 61 and 62 can supply the detected overpressure without reducing the strain curve characteristics with respect to the supply pressure. As a result, it is possible to provide a semiconductor type differential pressure measuring device which has high reliability and can detect overpressure. The differential pressure can be detected with high reliability by using a semiconductor differential pressure measuring device provided with a measuring partition 23 that can be immediately connected by the seals 21 and 29. The detection element, that is, the partition 23 One of the elements 62 slightly away from the center of is provided to calculate the difference between the strain detected by the strain detecting element 62 and the strain detecting element 61 formed at the edge portion of the partition 23.

또한 본 발명에 의한 장치는 과압력 검출용 분리변형 검출소자없이 제조할 수가 있다따라서 단순하고 고신뢰성의 반도체형 차압력 측정장치는 저가로 생산할 수 있다. 본 발명에 의한 장치는 종래의 장치에서의 변형검출 소자의 위치를 조금 변경함으로써 얻을 수 있다.In addition, the apparatus according to the present invention can be manufactured without a separate strain detecting element for overpressure detection, and thus a simple and highly reliable semiconductor type differential pressure measuring apparatus can be produced at low cost. The apparatus according to the present invention can be obtained by slightly changing the position of the strain detecting element in the conventional apparatus.

본 발명에 의한 장치는 에칭 패턴을 변경하는것과 같이 반도체 제조공정을 약간 변경함으로써 제조될 수 있다. 따라서 반도체 제조시 요구되는 지식을 충분히 활용하여 수율좋은 제품을 만들수가 있다.The device according to the invention can be manufactured by slightly changing the semiconductor manufacturing process, such as by changing the etching pattern. Therefore, it is possible to make a good yield product by fully utilizing the knowledge required in semiconductor manufacturing.

결국 본 발명은 고 신뢰성이 있는 과압력을 검출할 수 있는 단순하고 경제적인 반도체형 차압력 측저장치를 실현할 수 있다.Consequently, the present invention can realize a simple and economical semiconductor type differential pressure side storage value capable of detecting a high reliability overpressure.

제2도의 나타낸 장치에서 원하는 두께로 칸막이(23)를 연마하는 정밀도는 제10도에 나타낸 연마공정에의한다. 일반적인 연마방법에서 500μm의 연마된 두께에 대하여 대개 ±5μm의 정밀도가 생기고도 높은 정밀도를 달성할 수 없다. 본 발명에 따른 장치에 사용되는 칸막이의 두께는 대개 20μm이다. 그러나 ±5μm 치수 정밀도는 너무커서 수율이 불균일하고, 저수율로 제조 원가를 상승시킨다.In the apparatus shown in FIG. 2, the precision of polishing the partition 23 to a desired thickness is based on the polishing process shown in FIG. In the general polishing method, a precision of ± 5 μm is usually obtained for a polished thickness of 500 μm, and high precision cannot be achieved. The thickness of the partitions used in the device according to the invention is usually 20 μm. However, the ± 5 μm dimensional accuracy is so large that the yield is uneven, increasing the manufacturing cost with low yield.

제32도 내지 제41도를 참조하여 상술한 문제점을 해결하기 위한 다른 실시예는 다음과 같다. 특히 제2도에 나타낸 바와 같이 반도체형 차압력 측정장치를 제조하는 방법을 설명한다. 본 발명의 방법은 아직까지 경제적이면서 두께의 치수가 고정밀도로 제어되게 칸막이를 형성하는 장치를 제공한다. 제32도에 나타낸 바와같이 실리콘 산화층(203) 및 실리콘층(204)를 가지는 SOI 웨이퍼는 설정된 부근(202)을 제거하기 위하여 RIE 에칭을 한다.Another embodiment for solving the problem described above with reference to FIGS. 32 to 41 is as follows. In particular, a method of manufacturing a semiconductor differential pressure measuring device as shown in FIG. 2 will be described. The method of the present invention provides a device for forming partitions so that the dimensions of the thickness are still economically controlled with high precision. As shown in FIG. 32, the SOI wafer having the silicon oxide layer 203 and the silicon layer 204 is subjected to RIE etching to remove the set vicinity 202. As shown in FIG.

이 경우 예를들면, 실리콘 기판(204)은 두께가 대개 600μm이고, 대개 1μm 두께의 실리콘 산화층(203)과 대개 0.5μm 두께의 실리콘층으로 구성된다. 액피택셜 성장층(205)은 이때 SOI 웨이퍼(201)의 표면상에 대개 20μm의 두께로 성장한다. 칸막이(23)의 두께는 액피택셜 성장층(205)의 두께에 좌우된다. 실리콘 산화막(206)은 이때 액피택셜 성장층(205)의 주위 표면상에 패턴화되고, 이 구조는 제34도와 같다.In this case, for example, the silicon substrate 204 is usually composed of 600 mu m thick, usually composed of a silicon oxide layer 203 having a thickness of 1 mu m and a silicon layer usually having a thickness of 0.5 mu m. The epitaxial growth layer 205 then grows to a thickness of approximately 20 μm on the surface of the SOI wafer 201. The thickness of the partition 23 depends on the thickness of the epitaxial growth layer 205. The silicon oxide film 206 is then patterned on the peripheral surface of the epitaxially grown layer 205, and this structure is as shown in FIG.

따라서 패턴화된 실리콘 산화막(206)은 선택적인 연마시 스톱퍼로서 기능한다. 제35도에서 액피택셜 성장층(207)은 미리 얻어진 액피택셜 성장층(205)의 표면상에 설정된 두께로 현상된다. 액피택셜 성장층(207)은 예를들면 대개 5μm 두께로 형성된다. 제36도에서 상기 구조는 스톱퍼로서 실리콘 산화막을 사용하는 선택 연마로 되고, 이 공정은 현탁된 콜로이달 실리카 실리콘 산화 미립자)를 가지는 약 알칼리성 용액으로 이루어지는 연마용액을 사용하는 기계적인 연마에 의한다.Thus, the patterned silicon oxide film 206 functions as a stopper for selective polishing. In Fig. 35, the epitaxial growth layer 207 is developed to a thickness set on the surface of the epitaxial growth layer 205 obtained in advance. The epitaxially grown layer 207 is formed, for example, usually 5 μm thick. In FIG. 36, the structure is a selective polishing using a silicon oxide film as a stopper, and this process is by mechanical polishing using a polishing solution composed of a weakly alkaline solution having suspended colloidal silica silicon oxide fine particles).

실리콘과 실리콘 산화막의 연마 비율은 대개 100이기 때문에 연마는 실리콘 산화막(206)을 초과하지 아니한다.Since the polishing ratio of silicon to silicon oxide film is usually 100, polishing does not exceed the silicon oxide film 206.

실리콘 산화막(206)은 이때 제37도의 구조에 주어진 에칭에 의하여 제거된다. 오목부(208)는 제38도에 나타낸 구조로 주어진 RIE 에칭에 의하여 액피택셜 성장층(205)상에 에칭된다. 제39도에서 SIO 웨이퍼내실리콘 산화층(203)을 에칭에 사용하기 위한 구멍(208)은 RIE에칭 또는 수산화 칼륨중 하나를 사용하는 에칭에 의하여 액피택셜 성장층(205)내에 개구된다. 제40도에서 실리콘 산화층(203)은 수용성 플루오르 수소용액 또는 플루오르화 수소가스중에 하나를 사용하여 에칭된다. 실리콘 기판(22)은 제41도에 나타낸 구조로 얻어진 파이렉스유리로 만들어진 지지기판(28)에서 +극으로 연결된다. 따라서 고 정밀도로 제어되는 두께를 가지는 칸막이(23)로 구성되는 반도체형 차 압력 측정장치에서 바로 얻어지는 구조이다. 고치수 정밀도를 가지는 칸막이는 액피택셜 성장층(205)의 주위 표면상에 실리콘 산화막(206)을 패턴화하고 스톱퍼로서 실리콘 산화막(206)을 사용하여 선택연마후 처리에 의하여 달성된다.The silicon oxide film 206 is then removed by etching given the structure of FIG. The recess 208 is etched on the epitaxial growth layer 205 by RIE etching given the structure shown in FIG. In FIG. 39, the holes 208 for using the silicon oxide layer 203 in the SIO wafer for etching are opened in the epitaxial growth layer 205 by etching using either RIE etching or potassium hydroxide. In FIG. 40, the silicon oxide layer 203 is etched using either a water soluble fluorine hydrogen solution or hydrogen fluoride gas. The silicon substrate 22 is connected to the positive electrode in the support substrate 28 made of Pyrex glass obtained in the structure shown in FIG. Therefore, it is the structure directly obtained by the semiconductor type differential pressure measuring apparatus comprised from the partition 23 which has the thickness controlled with high precision. A partition having high dimensional precision is achieved by patterning the silicon oxide film 206 on the peripheral surface of the epitaxial growth layer 205 and using a selective post-polishing treatment using the silicon oxide film 206 as a stopper.

결과적으로 이 방법은 제조 원가를 크게 감소시킨다. 또한 이 경우 칸막이(23)는 두께 20μm이고 ±05μm와 같은 높은 정밀도를 얻을 수 있다.As a result, this method significantly reduces manufacturing costs. In this case, the partition 23 has a thickness of 20 µm and high precision such as ± 05 µm.

물론 SOI 기판은 패턴화된 실리콘 산화막을 형성하고 폴리실리콘막을 형성함으로써 얻어진 실리콘 기판에 의하여 형성된다.Of course, the SOI substrate is formed by a silicon substrate obtained by forming a patterned silicon oxide film and forming a polysilicon film.

본 발명은 고치수 정밀도의 칸막이를 실현 할 수 있는 경제적인 반도체형차 압력측겅장치를 제조하는 방법을 제공하는 것을 상기 설명에 의하여 알 수 있다. 제2도에 나타낸 장치에서 희생층 에칭 기술은 칸막이 및 실리콘 기판(22) 사이의 제1실(21)의 설치로 제공될 수 있다.It can be seen from the above description that the present invention provides a method of manufacturing an economical semiconductor type pressure side device capable of realizing high-precision partitions. In the apparatus shown in FIG. 2, the sacrificial layer etching technique can be provided by the installation of the first chamber 21 between the partition and the silicon substrate 22.

제1희생층의 방법에 관한 에칭기술은 기판 및 구조층(구조의 구성으로 기능하는 층) 사이에 제공되고, 최종적으로 희생층은 구조 및 기판 사이의 개구를 제공하기 위한 선택적인 에칭에 의하여 홀로 제거된다.An etching technique relating to the method of the first sacrificial layer is provided between the substrate and the structural layer (the layer serving as the construction of the structure), and finally the sacrificial layer is alone by selective etching to provide an opening between the structure and the substrate. Removed.

이 공정을 상세히 설명하기 위하여는 예를들면, 1992 제4권 No397 일본 전기협회 정기회에서 발간한 희생충 에칭공정용 새로운 냉각 및 건조공정을 참조할 수 있다.To explain this process in detail, for example, reference may be made to a new cooling and drying process for the sacrificial insect etching process published by the Japan Electric Association Regular Meeting No. 1992 No. 497.

그러나 제2도에 나타낸 바와 같이 장치의 제조는 다음과 같은 문제가 있다.However, as shown in FIG. 2, the manufacture of the apparatus has the following problems.

세척후 칸막이(23)의 건조시 칸막이(23)는 세척용액의 표면장력에 의하여 실리콘 기판(22)내에 흡착되는 경향이 있고, 칸막이가 실리콘 기판(22)으로 부터 쉽게 분리되지 아니한다. 상기 문제점을 해결하기 위한 수단으로 냉동 세척용액을 건조 및 승화전에 세척용액을 냉동하는 구성인 냉동 및 건조 공정이 제공된다.When the partition 23 is dried after washing, the partition 23 tends to be adsorbed into the silicon substrate 22 by the surface tension of the cleaning solution, and the partition is not easily separated from the silicon substrate 22. As a means for solving the above problems there is provided a freezing and drying process that is a configuration for freezing the washing solution before drying and sublimation of the freezing wash solution.

그러나 승화 동안에 세척용액의 분리를 방지하기 위한 웨이퍼의 온도제어 공정이 필요하다. 또 승화 완료시 개방된 공기가 웨이퍼에 닿아 발생된 이슬맺침을 방지할 필요가 있다. 따라서 상기 공정은 실시하기가 어렵고 복잡한 공정이 요구된다. 칸막이(23)와 실리콘 기판(22)의 표면은 실리콘 산화층(103)의 에칭후 접착되는 경항이 있는 것으로 수산기 이온(OH-) 그룹은 표면실리콘 원자와 결합되어 부착되기 때문이다. 실리콘 원자들은 산소 원자에 의하여 결합되어 이들 OH-그룹은 즉시 각각 발생되는 H2O를 발생한다.However, a temperature control process of the wafer is needed to prevent separation of the cleaning solution during sublimation. In addition, it is necessary to prevent dew condensation generated when the air opened when the sublimation is completed touches the wafer. Therefore, this process is difficult to implement and requires a complicated process. The surface of the partition 23 and the silicon substrate 22 are adhered to each other after etching the silicon oxide layer 103 because the hydroxyl ion (OH ) groups are bonded to the surface silicon atoms. The silicon atoms are bonded by oxygen atoms so that these OH groups immediately generate H 2 O, respectively.

제42도 내지 제49도에서 상시한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예는 다음과 같다. 칸막이(23)와 실리콘기판(22)의 서로 접착으로 부터 자유로운 반도체형 차압력 측정장치를 제조하기 위한 방법은 다음과 같다. 제42도에서 SOI 웨이퍼는 실리콘 산화층(303)을 가지며, 이때 실리콘 산화층(304)은 설정된 부분(302)을 제거하기 위하여 RIE 에칭된다. 제43도는 제42도에 나타낸 구조의 평면도를 나타낸다. 액피택셜 성장충(305)은 SOI 웨이퍼(301)의 표면에 형성되고, 상기 구조는 제44도에 나타나 있다.Another embodiment of the present invention for solving the problems constantly in FIGS. 42 to 49 is as follows. A method for manufacturing a semiconductor differential pressure measuring apparatus free from the adhesion of the partition 23 and the silicon substrate 22 to each other is as follows. In FIG. 42, the SOI wafer has a silicon oxide layer 303, where the silicon oxide layer 304 is RIE etched to remove the set portion 302. FIG. 43 shows a plan view of the structure shown in FIG. An epitaxial growth insect 305 is formed on the surface of the SOI wafer 301, and the structure is shown in FIG. 44.

제45도에서 액피택셜 성장층(305)의 표면은 미러 표면을 얻기 위하여 연마된다. 따라서 얻어진 액피택셜 성장층(305)는 이때 오목부(306)를 주기위하여 RIE 에칭되고, 상기 구조는 제46도에 나타난다.In FIG. 45 the surface of the epitaxially grown layer 305 is polished to obtain a mirror surface. The epitaxial growth layer 305 thus obtained is then RIE etched to give the recess 306, the structure shown in FIG.

제47도에서 SIO 웨이퍼내 매입된 실리콘 산화층(303)를 에칭하기 위하여 사용되는 구멍(307)은 RIE 에칭 또는 포타슘 하이드로 옥사이드를 사용하는 에칭에 의하여 액피택셜 성장층내에 형성된다.Holes 307 used to etch the silicon oxide layer 303 embedded in the SIO wafer in FIG. 47 are formed in the epitaxial growth layer by RIE etching or etching using potassium hydroxide.

제48도에서 상기 구조는 희생층으로서 실리콘 산화층을 사용하여 불화수소 가스 및 웨이퍼 증기의 총량으로 이루어진 혼합가스로 기상 에칭이된다.In FIG. 48, the structure is gas phase etched with a mixed gas consisting of a total amount of hydrogen fluoride gas and wafer vapor using a silicon oxide layer as a sacrificial layer.

희생충의 기상 에칭은 예를들면, 95%의 질소가스 4.99%의 불화 수소가스 및 0.01% 증기를 포함하는 혼합가스로 된다.The gas phase etching of the victim is, for example, a mixed gas comprising 95% nitrogen gas 4.99% hydrogen fluoride gas and 0.01% steam.

그러나 가스성분의 혼합비는 단지 주어진 예인것이나, 다른 혼합가스가 기상 에칭으로 장기간 사용할 수 있는 것을 사용할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 실리콘 기판(22)는 제49도에서 나타낸 구조를 얻기 위하여 파이렉스 유리로 만들어진 지지기판(28)에 +극으로 결합된다. 본 발명에 따른 에칭 장치는 제50도에 개략적으로 나타냈다. 제50도에서 상기 장치는 실(K), 장착 되어 에칭되어야할 웨이퍼(L)의 지지대(L)로 구성된다. 이 장치에서 기상 에칭은 다음과 같은 반응식에 의하여 수행된다.However, it is to be understood that the mixing ratio of the gas components is only a given example, but that other mixed gases can be used for a long time by gas phase etching. The silicon substrate 22 is positively coupled to a support substrate 28 made of Pyrex glass to obtain the structure shown in FIG. The etching apparatus according to the invention is shown schematically in FIG. In FIG. 50 the apparatus consists of a seal K, a support L of a wafer L to be mounted and etched. In this apparatus, gas phase etching is performed by the following reaction formula.

Si02+HF+H2O→SiF4↑ +H2O ↓Si0 2 + HF + H 2 O → SiF 4 ↑ + H 2 O ↓

질소(N2) 가스는 이 시스템으로 부터 기체의 플루오르화 실리콘(SiF4)와 물(H2O)로 나오도록 충분한 양으로 순환된다.Nitrogen (N 2 ) gas is circulated from this system in sufficient quantities to exit the gaseous silicon fluoride (SiF 4 ) and water (H 2 O).

이와 같은 방식으로 칸막이와 실리콘 기판(22)는 남아있는 액체의 표면장력에 의하여 각각 접착으로 부터 보호 할 수가 있다. 습식 에칭공정은 실리콘 산화(SiO2)의 에칭에 의하여 제51도에 나타낸 바와 같이 실리콘 표면에서 실행한다.In this manner, the partition and the silicon substrate 22 can be protected from adhesion by the surface tension of the remaining liquid, respectively. The wet etching process is performed on the silicon surface as shown in FIG. 51 by etching silicon oxide (SiO 2 ).

칸막이(23)와 실리콘 기판(22)는 제52도에 개력적으로 나타낸 바와같이 견고한 화학적 연결을 통하여 각각 즉시 결합되는 것을 쉽게 알 수 있다. 상기 습식 에칭공정과 명백히 구별되는 본 발명에 의한 방법에서는 실리콘 표면이 내열로 900℃의 열처리로 하여도 많은 비활성 표면이 주어지게 플루오르 원자로 종료처리한다.It can be easily seen that the partition 23 and the silicon substrate 22 are immediately bonded to each other through a solid chemical connection as shown in Fig. 52. In the method according to the present invention, which is clearly distinguished from the wet etching process, the silicon surface is terminated with fluorine atoms to give a large number of inert surfaces even if the silicon surface is heat treated at 900 ° C.

더욱 상세하게는 오이 부츠리(응용 물리학)저서 무수 HF 가스를 사용하는 세정 -5HF 가스를 사용하여 세정된 표면의 평가 제59권 No11(1990), 제1509면을 참조할 수 있다.More specifically, reference may be made to Oi Bootsley (Applied Physics) Book No. 59, No. 11 (1990), page 1509, Evaluation of Surfaces Cleaned Using HF Gas.

기상에칭을 사용하는 실리콘 산화 희색층(303)의 에칭은 에칭공겅에서 구성부재의 접착을 피할수 있을 뿐만 아니라 에칭후 내부 표면을 제공할 수 있다는 것을 상술한 설명으로 부터 알 수 있다. 따라서 상기 공정은 접착을 방지할 수 있는 확실한 효과가 있다.It can be seen from the above description that the etching of the silicon oxide white layer 303 using vapor phase etching can not only prevent adhesion of the constituent members in the etching hole but also provide an inner surface after etching. Therefore, the process has a definite effect of preventing adhesion.

수소화 플루오르 가스를 사용하는 기상 에칭 공정을 사용하는 실리콘 산화의 에칭은 에칭용액의 표면장력에 흡수되는 구성부재의 표면의 접착을 방지할 수 있고, 또 표면 비접착을 하기 위하여 플루오르 원자로 에칭함으로써 발생된 표면 실리콘 원자를 종료처리한다.The etching of silicon oxide using a gas phase etching process using hydrogenated fluorine gas can prevent adhesion of the surface of the component absorbed by the surface tension of the etching solution, and is generated by etching with fluorine atoms for surface non-adhesion. The surface silicon atoms are terminated.

상기 제42도 내지 제49도에 대하여 설명된 제조 방법에 의하면, 반도체형 차압력 측정장치는 본 발명의 다른 실시예에 따라 실현된 칸막이(23)와 실리콘 기판(22)의 각각의 접착으로 부터 염려가 없다.According to the manufacturing method described with reference to FIGS. 42 to 49, the semiconductor differential pressure measuring device is obtained from the adhesion of the partition 23 and the silicon substrate 22 realized according to another embodiment of the present invention. There is no concern.

본 발명은 상세한 설명으로 부터 상세하게 기술되어 있으며, 본 발명의 요지 및 범위를 벗어나지 아니하는 한 이 분야의 통상의 지식을 가진자가 여러가지 변경 및 수정이 가능하다는 것을 알 수 있다.The present invention has been described in detail from the detailed description, and it is understood that various changes and modifications can be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention.

Claims (9)

양쪽에 측정실이 설치된 측정 칸막이로 구성되는 반도체형 차압력 측정장치에 있어서, 실리콘 기판과 상기 실리콘 기판상에 형성된 칸막이 사이에 설치되는 설정된 공간에 의하여 형성되는 제1실과; 한쪽끝단이 상기 제1실에 연결되고, 상기 실리콘기판상에 형성되는 제1연결 구멍과; 상기 제1실에 형성되는 대향면상의 상기 칸막이에 형성되는 오목부와; 상기 오목부에 연결되고, 상기 제1연결구멍을 제의하고 상기 칸막이를 싸는 링과 같은 형상으로 장착되며, 상기 실리콘 기판상에 돌출부가 형성되는 제2실과; 한쪽끝단이 상기 돌출부에 연결되고, 상기 실리콘 기판상에 형성된 제2연결구멍과; 상기 오목부에 형성된 면상에서 상기 칸막이상에 설치되는 변형검출소자와; 상기 오목부와 함께 상기 제2실 및 다른실을 형성하고, 오목부를 가지는 상기 실리콘기판의 표면에 연결된 한쪽표면을 가지는 지지기판으로 구성되는 반도체형 차압력 측정장치.A semiconductor differential pressure measuring device comprising measuring partitions provided on both sides of a semiconductor device, comprising: a first chamber formed by a predetermined space provided between a silicon substrate and a partition formed on the silicon substrate; A first connection hole whose one end is connected to the first chamber and formed on the silicon substrate; A concave portion formed in the partition on the opposite surface formed in the first chamber; A second chamber connected to the recess, mounted in a shape such as a ring enclosing the first connection hole and enclosing the partition, and having a protrusion formed on the silicon substrate; A second connection hole having one end connected to the protrusion and formed on the silicon substrate; A deformation detecting element provided above the partition on the surface formed in the recess; And a supporting substrate having one surface connected to the surface of the silicon substrate having the recess, the second chamber and the other chamber being formed together with the recess. 제1항에 있어서, 상기 지지대는 파이렉스로 이루어진 반도체형 차압력 측정장치.The semiconductor differential pressure measuring device of claim 1, wherein the support is made of Pyrex. 제1항에 있어서, 상기 지지대는 실리콘으로 이루어진 반도체형 차압력 측정장치.The semiconductor differential pressure measuring device of claim 1, wherein the support is made of silicon. 제1항에 있어서, 상기 지지대는 폴리실리콘으로 이루어진 반도체형 차압력 측정장치.The semiconductor differential pressure measuring device of claim 1, wherein the support is made of polysilicon. 제1항에 있어서, 도전체로 이루어지고, 한쪽끝단에 상기 연결부가 연결되는 상기 실리콘 기판과 상기 지지기판 사이의 연결표면내에 불순물의 주입에 의하여 형성되는 연결부와; 상기 실리콘기판 상에 제공되고, 한쪽끝단에 상기 연결부가 연결되는 콘택트와; 상기 실리콘 기판과 상기 콘택트사이의 연걸부에 적당한 반발력을 주는 상기 콘택트의 근처에서 상기 실리콘 기판상에 형성되는 흠으로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체형 차압력 측정장치.2. The connector of claim 1, further comprising: a connection portion formed of a conductor and formed by injection of impurities into a connection surface between the silicon substrate and the support substrate to which the connection portion is connected at one end thereof; A contact provided on the silicon substrate and having a connection portion connected to one end thereof; And a flaw formed on the silicon substrate in the vicinity of the contact giving proper repulsive force to the connection portion between the silicon substrate and the contact. 제1항에 있어서, 갭(d)은 d≤(A-B) 관계를 만족하도록 충분히적고, 상기 제1 및 제2연결 구멍의 대향 끝단에 갭(d)이 각각 형성된 필터가 더 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체형 차압력 측정장치, 여기서 A는 상기 제1실의 공간을 나타내고, B는 상기 칸막이의 변위를 나타낸다.The method of claim 1, wherein the gap d is sufficiently small so as to satisfy a relationship d≤ (AB), and further comprising a filter in which gaps d are formed at opposite ends of the first and second connection holes, respectively. A semiconductor differential pressure measuring device, wherein A represents a space of the first chamber, and B represents a displacement of the partition. 양쪽에 측정실이 설치된 측정 칸막이로 구성되는 반도체형 차압력 측정장치에 있어서, 실리콘 기판과 상기 실리콘 기판상에 형성된 칸막이 사이에 설치되는 설정된 공간에 의하여 형성되는 제1실과; 한쪽끝단이 상기 제1실에 연결되고, 상기 실리콘기판상에 형성되는 제1연결 구멍과; 상기 제1실에 형성되는 대향면 상의 상기 칸막이에 형성되는 오목부와; 상기 오목부에 연결되고, 상기 제1연결구멍을 제외하고 상기 칸막이를 싸는 링과 같은 형상으로 장착되며, 상기 실리콘 기판상에 돌출부가 형성되는 제2실과; 한쪽끝단이 상기 돌출부에 연결되고, 상기 실리콘 기판상에 형성된 제2연결구멍과; 상기 오목부에 형성된 면상에서 상기 칸막이상에 설치되는 변형검출소자와; 상기 오목부와 함께 상기 제2실 및 다른실을 형성하고, 오목부를 가지는 상기 실리콘기판의 표면에 연결된 한쪽표면을 가지는 지지기판과; 상기 오목부상에 형성된 면상에 상기 칸막이의 에지부에 위치하는 제1변형 검출소자와; 적어도 측정으로 허용되는 범위내에서 상기 제1변형 검출소자의 출력신호에 대하여 역상신호를 출렬할 수 있는 방식으로 위치되고, 공급압력의 단일값 함수로 상기 제1 및 제2변형 검출소자의 출력신호의 차로서 공급되며, 상기 오목부상에 형성된 면상에 상기 측정 칸막이가 위치되고, 상기 측정 칸막이의 중앙으로 부터 조금 떨어진 위치에 위치되는 제2변형 검출소자와: 상기 제1 및 제2변형 검출소자의 출력신호의 차를 검출함으로써 과전압이 공급되거나 공급되지 아니하는가를 판단하는 과전압 검출수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체형 차압력 측정장치.A semiconductor differential pressure measuring device comprising measuring partitions provided on both sides of a semiconductor device, comprising: a first chamber formed by a predetermined space provided between a silicon substrate and a partition formed on the silicon substrate; A first connection hole whose one end is connected to the first chamber and formed on the silicon substrate; A recess formed in the partition on the opposing surface formed in the first chamber; A second chamber connected to the recess, mounted in a shape like a ring surrounding the partition except for the first connection hole, and having a protrusion formed on the silicon substrate; A second connection hole having one end connected to the protrusion and formed on the silicon substrate; A deformation detecting element provided above the partition on the surface formed in the recess; A supporting substrate having one surface connected to the surface of the silicon substrate having the recesses, the second chamber and the other chamber being formed together with the recesses; A first deformation detection element positioned on an edge of the partition on a surface formed on the recess; Positioned in such a way as to be able to output an antiphase signal with respect to the output signal of the first strain detection element, at least within the range permitted by measurement, and output signals of the first and second deformation detection elements as a function of a single value of the supply pressure. A second strain detection element, which is supplied as a difference between the first and second deformation detection elements on a surface formed on the concave portion, and is located at a position slightly away from the center of the measurement partitions: And an overvoltage detecting means for determining whether or not overvoltage is supplied by detecting a difference of an output signal. 양쪽에 측정실이 설치된 측정 칸막이로 구성되는 반도체형 차압력 측정장치를 제조하는 방법에 있어서, (a) 실리콘 산화 및 SOI 웨이퍼의 실리콘의 설정된 부분을 에칭하고, (b) SOI 웨이퍼의 표면상에 액피택셜 성장층을 형성하며, (c) 상기 액피택셜 성장층의 표면상에 제2실리콘 산화층을 형성하고, 설정된 부분을 에칭하며, (d) 미리 형성된 액피택셜 성장층의 표면상에 설정된 두께로 액피택셜 성장층을 형성함으로써 상기 실리콘 산화막의 표면상에 폴리 실리콘을 형성하고, (e) 스톱퍼로서 상기 실리콘 산화막을 사용하여 상기 구조상에 선택적 연마하고, (f) 상기 액피택셜 성장층의 표면상에 오목부를 형성하고, (g) RIE 에칭 또는 알칼리성 용액을 사용하는 에칭공정에 의하여 SOI 웨이퍼내에 실리콘 산화층을 에칭시 사용되는 상기 액피택셜 성장층에 구멍을 형성하고, (h) 수용성 플루오르 수소용액 또는 플루오르화 수소가스를 사용하는 SOI 웨이퍼내 실리콘 산화층을 에칭하고, (i) 상기 SOI 웨이퍼에 지지 기판을 +극으로 연결하는 공정으로 이루어진 반도체형 차압력 측정장치.A method of manufacturing a semiconductor differential pressure measuring device comprising measurement partitions provided on both sides of a chamber, the method comprising: (a) etching a silicon oxide and silicon on a SOI wafer, and (b) liquid on the surface of the SOI wafer. Forming a tactical growth layer, (c) forming a second silicon oxide layer on the surface of the epitaxial growth layer, etching the set portion, and (d) forming an epitaxial growth layer on the surface of the previously formed epitaxial growth layer By forming a tactile growth layer, polysilicon is formed on the surface of the silicon oxide film, (e) selective polishing on the structure using the silicon oxide film as a stopper, and (f) concave on the surface of the epitaxial growth layer. And (g) forming a silicon oxide layer in the SOI wafer by an etching process using RIE etching or alkaline solution. And (h) etching the silicon oxide layer in the SOI wafer using a water-soluble fluorine hydrogen solution or hydrogen fluoride gas, and (i) connecting the supporting substrate to the SOI wafer with a positive electrode. Measuring device. 양쪽에 측정실이 설치된 측정 칸막이로 구성되는 반도체형 차압력 측정장치를 제조하는 방법에 있어서, (a) 실리콘 산화 및 RIE 에칭을 사용하는 SOI 웨이퍼의 실리콘의 설정된 부분을 에칭하고, (b) SOI 웨이퍼의 표면상에 액피택셜 성장층을 형성하며, (c) 미러 완성 표면을 얻도록 상기 액피택셜 성장층의 표면을 연마하며, (d) RIE 에칭에 의하여 상기 액피택셜 성장층의 표면상에 오목부를 형성하고, (e) RIE 에칭 또는 알칼리성 용액을 사용하는 에칭공정에 의하여 상기 매입된 실리콘 산화층을 에칭시 사용되는 구멍을 형성하고, (f) 희생층으로서 상기 실리콘 산화층을 사용하여 플루오르 수소용액 및 수중기로 상기구조를 기상에칭하며, (g) 상기 SOI 웨이퍼에 지지기판을 +극으로 연결하는 공정으로 이루어진 반도체형 차압력 측정장치.A method of manufacturing a semiconductor differential pressure measuring device comprising measuring partitions provided on both sides of a chamber, the method comprising: (a) etching a set portion of silicon of an SOI wafer using silicon oxidation and RIE etching, and (b) SOI wafer Forming an epitaxial growth layer on the surface of (c) polishing the surface of the epitaxial growth layer to obtain a mirror finished surface, and (d) forming a recess on the surface of the epitaxial growth layer by RIE etching. And (e) forming a hole for etching the embedded silicon oxide layer by an etching process using an RIE etching or an alkaline solution, and (f) using a silicon oxide layer as a sacrificial layer and a fluorine hydrogen solution and water. Vapor-etching the structure with a medium, and (g) connecting the supporting substrate to the SOI wafer with a positive pole.
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