JP2590961B2 - 半導体圧力センサ - Google Patents
半導体圧力センサInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体圧力センサに関し、特に異方性エッチ
ングによって形成された矩形状のダイアフラムの表面に
ピエゾ抵抗素子を有する半導体圧力センサに関する。
ングによって形成された矩形状のダイアフラムの表面に
ピエゾ抵抗素子を有する半導体圧力センサに関する。
従来、この種の半導体圧力センサとしては、シリコン
ダイアフラム型圧力センサがよく知られている。
ダイアフラム型圧力センサがよく知られている。
第４図（ａ），（ｂ）に従来のシリコンダイアフラム
型圧力センサの構造の一例を示す。
型圧力センサの構造の一例を示す。
この例では、面方位（100）のｎ型シリコン基板の中
央を異方性エッチングにより薄膜化して形成した正方形
のダイアフラム部11a上の４辺に、長手方向がいずれも
＜110＞結晶軸と平行なｐ型のピエゾ抵抗素子R1,R2,R3,
R4が、ボロンのイオン注入により形成されている。
央を異方性エッチングにより薄膜化して形成した正方形
のダイアフラム部11a上の４辺に、長手方向がいずれも
＜110＞結晶軸と平行なｐ型のピエゾ抵抗素子R1,R2,R3,
R4が、ボロンのイオン注入により形成されている。
ダイアフラム部11aは印加圧力を歪に変換する起歪体
であり、表面側と裏面側の圧力差によって変形する。
であり、表面側と裏面側の圧力差によって変形する。
この変形によってダイアフラム部11aには応力が発生
し、この誘起された応力に応じてピエゾ抵抗素子R1〜R4
の抵抗値が変化する。
し、この誘起された応力に応じてピエゾ抵抗素子R1〜R4
の抵抗値が変化する。
このとき、長手方向がダイアフラム部11aのエッジ
（以下、ダイアフラムエッジという）に垂直に配置され
たピエゾ抵抗素子R1,R3（perpendicular resistor）
と、平行に配置されたピエゾ抵抗素子R2,R4（Parallel
resistor）とでは、圧力に対する抵抗値変化がそれぞれ
互いに逆極性となる。
（以下、ダイアフラムエッジという）に垂直に配置され
たピエゾ抵抗素子R1,R3（perpendicular resistor）
と、平行に配置されたピエゾ抵抗素子R2,R4（Parallel
resistor）とでは、圧力に対する抵抗値変化がそれぞれ
互いに逆極性となる。
例えば、ダイアフラム部11aの上面から正圧Ｐが印加
されたとき、ダイアフラムエッジに垂直に配置されたピ
エゾ抵抗素子R1,R3の抵抗値は増大し、ダイアフラムエ
ッジ平行に廃止されたピエゾ抵抗素子R2,R4の抵抗値は
減少する。
されたとき、ダイアフラムエッジに垂直に配置されたピ
エゾ抵抗素子R1,R3の抵抗値は増大し、ダイアフラムエ
ッジ平行に廃止されたピエゾ抵抗素子R2,R4の抵抗値は
減少する。
したがって、第５図に示すようなブリッジ回路を構成
し、これを定電圧または定電流で駆動すれば、印加圧力
Ｐによる抵抗値変化を電圧として検出できる。
し、これを定電圧または定電流で駆動すれば、印加圧力
Ｐによる抵抗値変化を電圧として検出できる。
ブリッジ回路の出力電圧Voは、駆動電圧Vexcとし感度
Ｓを用いて表現すると次式のようになる。
Ｓを用いて表現すると次式のようになる。
Vo＝Ｓ・Ｐ・Vexc ……（１） また感度Ｓは、次式で与えられる。
Ｓ＝Ｋ・（L/h）２・（π44/2） ……（２） ここで、π44はシリコンの結晶軸で決まるピエゾ抵抗
係数、Ｋは構造定数、Ｌおよびｈはダイアフラムの一辺
の長さおよび厚さである。
係数、Ｋは構造定数、Ｌおよびｈはダイアフラムの一辺
の長さおよび厚さである。
しかしながら、この半導体圧力センサの印加圧力Ｐと
ブリッジ回路の出力電圧Voとの関係（圧力−電気変換特
性）は、厳密には、第６図に示すように非直線特性を示
すため、半導体圧力センサで高精度の圧力計測を実現す
るためには、圧力−電気変換特性の直線性補償が必要に
なる。
ブリッジ回路の出力電圧Voとの関係（圧力−電気変換特
性）は、厳密には、第６図に示すように非直線特性を示
すため、半導体圧力センサで高精度の圧力計測を実現す
るためには、圧力−電気変換特性の直線性補償が必要に
なる。
非直線誤差は100d/〔Vo（Pm）−Vo（０）〕％で現わ
され、ダイアフラム部11aの大たわみ効果（印加圧力と
応力の間の非直線性）とピエゾ抵抗係数の高次項（応力
と抵抗変化率の間の非直線性）とに起因する。
され、ダイアフラム部11aの大たわみ効果（印加圧力と
応力の間の非直線性）とピエゾ抵抗係数の高次項（応力
と抵抗変化率の間の非直線性）とに起因する。
第７図に示すように、ダイアフラムエッジに垂直に配
置されたピエゾ抵抗素子R1,R3とダイアフラムエッジに
平行に配置されたピエゾ抵抗素子R2,R4とは反対符号の
非線形特性をもつため、両者の非直線特性が互いに相殺
され、ブリッジ回路の出力電圧Voでの非直線誤差は個々
のピエゾ抵抗素子R1〜R4の非直線誤差よりも減少する。
置されたピエゾ抵抗素子R1,R3とダイアフラムエッジに
平行に配置されたピエゾ抵抗素子R2,R4とは反対符号の
非線形特性をもつため、両者の非直線特性が互いに相殺
され、ブリッジ回路の出力電圧Voでの非直線誤差は個々
のピエゾ抵抗素子R1〜R4の非直線誤差よりも減少する。
この性質を利用して、ピエゾ抵抗素子R1〜R4の配置を
最適化することにより、相殺効果を高め、ブリッジ回路
の出力電圧Voの非直線誤差を最小にすることが提案され
ている（例えば、International Electron Devices Mee
ting,1985,137〜140頁参照）。
最適化することにより、相殺効果を高め、ブリッジ回路
の出力電圧Voの非直線誤差を最小にすることが提案され
ている（例えば、International Electron Devices Mee
ting,1985,137〜140頁参照）。
しかしながら、一般に、非直線誤差を最小にするピエ
ゾ抵抗素子の配置は、圧力感度を最大にするピエゾ抵抗
素子の配置とは異なる条件となるため、この方法で直線
性を高めようとすると、圧力感度が犠牲になるという問
題があった。
ゾ抵抗素子の配置は、圧力感度を最大にするピエゾ抵抗
素子の配置とは異なる条件となるため、この方法で直線
性を高めようとすると、圧力感度が犠牲になるという問
題があった。
一方、圧力センサの非直線性を回路的に補償する方法
として、第８図に示すような非直線性補償回路が提案さ
れている（電子通信学会技術研究報告,ED80−20,87〜94
ページ参照）。
として、第８図に示すような非直線性補償回路が提案さ
れている（電子通信学会技術研究報告,ED80−20,87〜94
ページ参照）。
この回路では、印加電圧の絶対値が増加するにつれ
て、ブリッジ回路の出力電圧を増幅する演算増幅器OP1
の出力電圧が、ブリッジ回路の駆動電圧を供給する演算
増幅器OP2の出力電圧を増加させるように正帰還される
ので、上に凸の飽和の傾向（サブリニア特性）を示す出
力特性は補正される。
て、ブリッジ回路の出力電圧を増幅する演算増幅器OP1
の出力電圧が、ブリッジ回路の駆動電圧を供給する演算
増幅器OP2の出力電圧を増加させるように正帰還される
ので、上に凸の飽和の傾向（サブリニア特性）を示す出
力特性は補正される。
しかしながら、この回路は、表面から負圧（裏面から
正圧）が印加された場合でも、正圧（裏面から負圧）が
印加された場合と同様に印加圧力の絶対値の増加につれ
て駆動電圧を増加させるような構成となっていた。
正圧）が印加された場合でも、正圧（裏面から負圧）が
印加された場合と同様に印加圧力の絶対値の増加につれ
て駆動電圧を増加させるような構成となっていた。
上述した従来の半導体圧力センサは、非直線性を改善
する技術として、ピエゾ抵抗素子R1〜R4の配置を最適化
するとか、ブリッジ回路の出力電圧の絶縁値に応じてブ
リッジ回路の駆動電圧を供給する非直線性補償回路を使
用する構成となっているので、前者の場合は直線性を高
めようとすると圧力感度が犠牲になるという問題点があ
り、また後者の場合は、第７図に示すように、表面から
正圧（裏面から負圧）が印加された場合にサブリニアな
非直線性を示し、表面から負圧（裏面から正圧）が印加
された場合に下に凸のスーパーリニアな非直線性を示す
一般の半導体圧力センサの非直線性を正圧・負圧の両極
性にわたって補償することが不可能であるという欠点が
あった。
する技術として、ピエゾ抵抗素子R1〜R4の配置を最適化
するとか、ブリッジ回路の出力電圧の絶縁値に応じてブ
リッジ回路の駆動電圧を供給する非直線性補償回路を使
用する構成となっているので、前者の場合は直線性を高
めようとすると圧力感度が犠牲になるという問題点があ
り、また後者の場合は、第７図に示すように、表面から
正圧（裏面から負圧）が印加された場合にサブリニアな
非直線性を示し、表面から負圧（裏面から正圧）が印加
された場合に下に凸のスーパーリニアな非直線性を示す
一般の半導体圧力センサの非直線性を正圧・負圧の両極
性にわたって補償することが不可能であるという欠点が
あった。
本発明の目的は、圧力感度を犠牲にすることなく、正
・負両極性の印加電圧に対して圧力感度の非直線性補償
が可能な半導体圧力センサを提供することにある。
・負両極性の印加電圧に対して圧力感度の非直線性補償
が可能な半導体圧力センサを提供することにある。
本発明の半導体圧力センサは、半導体基板の所定の位
置を異方性エッチングにより矩形状に薄膜化して形成し
たダイアフラム部と、前記半導体基板の異方性エッチン
グされない部分の肉厚部と、この肉厚部と、この肉厚部
から前記ダイアフラム部辺部へ移行する部分のテーパ部
と、前記ダイアフラム部の表面の所定の位置に形成され
ブリッジ回路を構成する複数の第１のピエゾ抵抗素子
と、前記テーパ部の表面の所定の位置に形成された第２
のピエゾ抵抗素子とを備えた圧力センサ部と、前記第２
のピエゾ抵抗素子の抵抗値に応じて前記第１のピエゾ抵
抗素子で構成されたブリッジ回路を駆動する電圧を変化
させ出力するブリッジ駆動回路とを有している。
置を異方性エッチングにより矩形状に薄膜化して形成し
たダイアフラム部と、前記半導体基板の異方性エッチン
グされない部分の肉厚部と、この肉厚部と、この肉厚部
から前記ダイアフラム部辺部へ移行する部分のテーパ部
と、前記ダイアフラム部の表面の所定の位置に形成され
ブリッジ回路を構成する複数の第１のピエゾ抵抗素子
と、前記テーパ部の表面の所定の位置に形成された第２
のピエゾ抵抗素子とを備えた圧力センサ部と、前記第２
のピエゾ抵抗素子の抵抗値に応じて前記第１のピエゾ抵
抗素子で構成されたブリッジ回路を駆動する電圧を変化
させ出力するブリッジ駆動回路とを有している。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。
圧力センサ部１は、半導体基板の所定の位置を異方性
エッチングにより正方形に薄膜化して形成したダイアフ
ラム部と、前記半導体基板の異方性エッチングされない
部分の肉厚部と、この肉厚部から前記ダイアフラム部の
辺部へテーパ状に移行する部分のテーパ部と、前記ダイ
アフラム部の表面の所定の位置に形成されブリッジ回路
を構成する第１のピエゾ抵抗素子R11〜R14と、前記テー
パ部の表面の所定の位置に形成された第２のピエゾ抵抗
素子R15とを備えている。
エッチングにより正方形に薄膜化して形成したダイアフ
ラム部と、前記半導体基板の異方性エッチングされない
部分の肉厚部と、この肉厚部から前記ダイアフラム部の
辺部へテーパ状に移行する部分のテーパ部と、前記ダイ
アフラム部の表面の所定の位置に形成されブリッジ回路
を構成する第１のピエゾ抵抗素子R11〜R14と、前記テー
パ部の表面の所定の位置に形成された第２のピエゾ抵抗
素子R15とを備えている。
ブリッジ駆動回路２は、演算増幅器OP21と圧力に不感
な帰還用の抵抗R21とを備え、基準電圧発生回路３から
の基準電圧と第２のピエゾ抵抗素子R15を介して入力
し、この第２のピエゾ抵抗素子R15の抵抗値に応じて変
化するブリッジ駆動電圧を第１のピエゾ抵抗素子R11〜R
14で構成されたブリッジ回路へ供給する。
な帰還用の抵抗R21とを備え、基準電圧発生回路３から
の基準電圧と第２のピエゾ抵抗素子R15を介して入力
し、この第２のピエゾ抵抗素子R15の抵抗値に応じて変
化するブリッジ駆動電圧を第１のピエゾ抵抗素子R11〜R
14で構成されたブリッジ回路へ供給する。
第２図（ａ），（ｂ）はそれぞれ第１図に示された圧
力センサ部１の構造を示す平面図および断面図である。
力センサ部１の構造を示す平面図および断面図である。
異方性エッチングにより薄膜化したダイアフラム部11
の表面には、例えば、ボロンを選択的に拡散またはイオ
ン注入によって形成したＰ型拡散抵抗の第１のピエゾ抵
抗素子R11〜R14が設けられており、これらのうち、ピエ
ゾ抵抗素子R11,R13はダイアフラムエッジと垂直に、ピ
エゾ抵抗素子R12,R14は平行に配置されている。また同
様にＰ型拡散抵抗の第２のピエゾ抵抗素子R15は、テー
パ部12の表面にダイアフラムエッジと平行に配置されて
いる。
の表面には、例えば、ボロンを選択的に拡散またはイオ
ン注入によって形成したＰ型拡散抵抗の第１のピエゾ抵
抗素子R11〜R14が設けられており、これらのうち、ピエ
ゾ抵抗素子R11,R13はダイアフラムエッジと垂直に、ピ
エゾ抵抗素子R12,R14は平行に配置されている。また同
様にＰ型拡散抵抗の第２のピエゾ抵抗素子R15は、テー
パ部12の表面にダイアフラムエッジと平行に配置されて
いる。
ここで、テーパ部12の表面に配置された第２のピエゾ
抵抗素子R15の印加圧力に対する抵抗変化応答について
説明する。
抵抗素子R15の印加圧力に対する抵抗変化応答について
説明する。
印加圧力により、ダイアフラム部11内には、当然、応
力が発生するが、異方性エッチングで形成されるテーパ
部11表面にも印加圧力による応力の発生がある。
力が発生するが、異方性エッチングで形成されるテーパ
部11表面にも印加圧力による応力の発生がある。
印加圧力によりテーパ部11に発生する応力は厚肉リム
の影響を考慮したリム付着モデルを有限要素法を用いて
解析することにより求められる。
の影響を考慮したリム付着モデルを有限要素法を用いて
解析することにより求められる。
第３図に、リム付着モデルによるダイアフラム部中心
線上でのＸ方向およびＹ方向の応力解析結果をもとに計
算したダイアフラム部中心線上でのピエゾ抵抗素子の抵
抗変化率の計算結果を示す。
線上でのＸ方向およびＹ方向の応力解析結果をもとに計
算したダイアフラム部中心線上でのピエゾ抵抗素子の抵
抗変化率の計算結果を示す。
応力解析では、２×2mmのリム（厚さは350μｍ）に１
×1mmのダイアフラム部（厚さは20μｍ及び30μｍの２
種）を設け、1.033kg/cm2の印加圧力を仮定している。
×1mmのダイアフラム部（厚さは20μｍ及び30μｍの２
種）を設け、1.033kg/cm2の印加圧力を仮定している。
横軸はダイアフラム部中心からの距離で、0mmがダイ
アフラム部の中心点に、0.5mmがダイアフラムエッジに
それぞれ相当する。縦軸はダイアフラムエッジでの抵抗
変化率を１として規格化されている。
アフラム部の中心点に、0.5mmがダイアフラムエッジに
それぞれ相当する。縦軸はダイアフラムエッジでの抵抗
変化率を１として規格化されている。
第３図より、抵抗変化率が最大値をとるのはダイアフ
ラムエッジの内側であり、ダイアフラム部の外側（テー
パ部）でもかなりの領域にわたって抵抗変化率が有限の
値をもつことがわかる。
ラムエッジの内側であり、ダイアフラム部の外側（テー
パ部）でもかなりの領域にわたって抵抗変化率が有限の
値をもつことがわかる。
第３図の実測値は、解析結果との比較のために、ダイ
アフラムエッジからの厚さが０μｍから徐々に220μｍ
まで増加するように異方性エッチングしたテーバ部表面
に配置したピエゾ抵抗素子の各位置における抵抗変化率
をプロットしたものである。
アフラムエッジからの厚さが０μｍから徐々に220μｍ
まで増加するように異方性エッチングしたテーバ部表面
に配置したピエゾ抵抗素子の各位置における抵抗変化率
をプロットしたものである。
なお、ダイアフラムエッジに配置されたピエゾ抵抗素
子の抵抗変化率の絶対値は2.79％であり、ダイアフラム
エッジからそれぞれ100μｍおよび200μｍ離れて配置さ
れたピエゾ抵抗素子の抵抗変化率の絶対値は0.24％およ
び0.1％以下であった。
子の抵抗変化率の絶対値は2.79％であり、ダイアフラム
エッジからそれぞれ100μｍおよび200μｍ離れて配置さ
れたピエゾ抵抗素子の抵抗変化率の絶対値は0.24％およ
び0.1％以下であった。
次に、ブリッジ駆動回路２の動作について説明する。
テーパ部12に配置されたピエゾ抵抗素子R15と、圧力
に不感な抵抗R21とは、演算増幅器OP21の出力電圧の一
部を反転側入力端子に戻すいわゆる負帰還回路を形成し
ており、演算増幅器OP21を含むブリッジ駆動回路２は、
基準電圧発生回路３の出力電圧に対する反転型回路を構
成している。
に不感な抵抗R21とは、演算増幅器OP21の出力電圧の一
部を反転側入力端子に戻すいわゆる負帰還回路を形成し
ており、演算増幅器OP21を含むブリッジ駆動回路２は、
基準電圧発生回路３の出力電圧に対する反転型回路を構
成している。
反転型回路のゲインは負帰還回路を構成する抵抗R21
とピエゾ抵抗素子R15の抵抗値の比で決まるから、ピエ
ゾ抵抗素子R15の抵抗値を記号と同じR15、抵抗R21の抵
抗値を記号と同じR21とし、基準電圧発生回路の出力電
圧をVrefとすると、ブリッジ駆動回路２の出力電圧、す
なわちブリッジ回路に供給される駆動電圧（ブリッジ駆
動電圧）Vexcは次式で与えられる。
とピエゾ抵抗素子R15の抵抗値の比で決まるから、ピエ
ゾ抵抗素子R15の抵抗値を記号と同じR15、抵抗R21の抵
抗値を記号と同じR21とし、基準電圧発生回路の出力電
圧をVrefとすると、ブリッジ駆動回路２の出力電圧、す
なわちブリッジ回路に供給される駆動電圧（ブリッジ駆
動電圧）Vexcは次式で与えられる。
Vexc＝−（R21/R15）・Vref ピエゾ抵抗素子R15は、ダイアフラムエッジと平行に
配置されており、印加圧力によって発生する応力の影響
を受けてその抵抗値R15は、表面から正圧（裏面から負
圧）が印加された場合に減少し、表面から負圧（裏面か
ら正圧）が印加された場合に増大する。
配置されており、印加圧力によって発生する応力の影響
を受けてその抵抗値R15は、表面から正圧（裏面から負
圧）が印加された場合に減少し、表面から負圧（裏面か
ら正圧）が印加された場合に増大する。
一方、圧力に不感な抵抗R21は、実用上、圧力感度が
ないと見なし得る程度に圧力感度の小さな、例えば、半
導体基板の厚肉部13に形成された拡散抵抗である。
ないと見なし得る程度に圧力感度の小さな、例えば、半
導体基板の厚肉部13に形成された拡散抵抗である。
したがって、ブリッジ駆動回路Vexcは、表面から正圧
（裏面から負圧）が印加された場合に抵抗値R15の減少
により増大し、表面から負圧（裏面から正圧）が印加さ
れた場合に抵抗値R15の増大により減少することにな
り、表面から正圧（裏面から負圧）が印加された場合に
サブリニアを非直線性を示し、表面から負圧（裏面から
正圧）が印加された場合にスーパーリニアな非直線性を
示す圧力センサ部１の非直線性が第１のピエゾ抵抗素子
R11〜R14で構成されたブリッジ回路の出力電圧Voにおい
て極めて効果的に補償される。
（裏面から負圧）が印加された場合に抵抗値R15の減少
により増大し、表面から負圧（裏面から正圧）が印加さ
れた場合に抵抗値R15の増大により減少することにな
り、表面から正圧（裏面から負圧）が印加された場合に
サブリニアを非直線性を示し、表面から負圧（裏面から
正圧）が印加された場合にスーパーリニアな非直線性を
示す圧力センサ部１の非直線性が第１のピエゾ抵抗素子
R11〜R14で構成されたブリッジ回路の出力電圧Voにおい
て極めて効果的に補償される。
したがって、この実施例によれば、第１のピエゾ抵抗
素子R11〜R15を最適配置することができるので、圧力感
度を犠牲にすることなく、かつ、正・負両極性の印加圧
力に対して非直線性の補償が可能な優れた半導体圧力セ
ンサを得ることができる。
素子R11〜R15を最適配置することができるので、圧力感
度を犠牲にすることなく、かつ、正・負両極性の印加圧
力に対して非直線性の補償が可能な優れた半導体圧力セ
ンサを得ることができる。
上記実施例では、ブリッジ駆動回路２を定電圧方式と
したが、第２のピエゾ抵抗素子R15を用いて同様な効果
をもたらす定電流方式のブリッジ駆動回路が実現可能な
ことは明かである。
したが、第２のピエゾ抵抗素子R15を用いて同様な効果
をもたらす定電流方式のブリッジ駆動回路が実現可能な
ことは明かである。
また、上記実施例では、テーパ部12の表面にただ１個
のピエゾ抵抗素子R15を配置したが、製造プロセス中の
位置合わせ誤差およびイオン注入の不均一等に基ずくピ
エゾ抵抗素子の圧力感度および抵抗値の設計値からのず
れを抑制するため、テーパ部12の表面に複数個のピエゾ
抵抗素子を配置し、これらを直列または並列したものの
平均的な抵抗変化を利用してブリッジ駆動電圧および電
流を変化させるようにすることも可能である。
のピエゾ抵抗素子R15を配置したが、製造プロセス中の
位置合わせ誤差およびイオン注入の不均一等に基ずくピ
エゾ抵抗素子の圧力感度および抵抗値の設計値からのず
れを抑制するため、テーパ部12の表面に複数個のピエゾ
抵抗素子を配置し、これらを直列または並列したものの
平均的な抵抗変化を利用してブリッジ駆動電圧および電
流を変化させるようにすることも可能である。
以上説明したように本発明は、テーパ部に設けられた
ピエゾ抵抗素子により、ダイアフラム部に設けられたピ
エゾ抵抗素子で構成されたブリッジ回路の駆動電圧を変
化させる構成とすることにより、圧力感度を犠牲にする
ことなく正・負両極性の印加圧力に対して非直線性の補
償をすることができる効果がある。
ピエゾ抵抗素子により、ダイアフラム部に設けられたピ
エゾ抵抗素子で構成されたブリッジ回路の駆動電圧を変
化させる構成とすることにより、圧力感度を犠牲にする
ことなく正・負両極性の印加圧力に対して非直線性の補
償をすることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図
（ａ），（ｂ）はそれぞれ第１図に示された実施例の圧
力センサ部の構造を示す平面図及び断面図、第３図は第
１図に示された実施例の第１および第２のピエゾ抵抗素
子の抵抗変化率の特性を説明するための特性図、第４図
（ａ），（ｂ）はそれぞれ従来の半導体圧力センサの第
１の例の構造を示す平面図および断面図、第５図は第４
図（ａ），（ｂ）に示された半導体圧力センサの等価回
路図、第６図および第７図は第４図（ａ），（ｂ）に示
された半導体圧力センサの圧力感度の非直線誤差を説明
するための特性図、第８図は従来の半導体圧力センサの
第２の例を示す回路図である。 1,1a……圧力センサ部、２……ブリッジ駆動回路、３…
…基準電圧発生回路、11,11a……ダイアフラム部、12,1
2a……テーパ部、13,13a……肉厚部、OP1,OP2,OP21……
演算増幅器、R1〜R4,R11〜R15,RN,RP……ピエゾ抵抗素
子、R21……抵抗。
（ａ），（ｂ）はそれぞれ第１図に示された実施例の圧
力センサ部の構造を示す平面図及び断面図、第３図は第
１図に示された実施例の第１および第２のピエゾ抵抗素
子の抵抗変化率の特性を説明するための特性図、第４図
（ａ），（ｂ）はそれぞれ従来の半導体圧力センサの第
１の例の構造を示す平面図および断面図、第５図は第４
図（ａ），（ｂ）に示された半導体圧力センサの等価回
路図、第６図および第７図は第４図（ａ），（ｂ）に示
された半導体圧力センサの圧力感度の非直線誤差を説明
するための特性図、第８図は従来の半導体圧力センサの
第２の例を示す回路図である。 1,1a……圧力センサ部、２……ブリッジ駆動回路、３…
…基準電圧発生回路、11,11a……ダイアフラム部、12,1
2a……テーパ部、13,13a……肉厚部、OP1,OP2,OP21……
演算増幅器、R1〜R4,R11〜R15,RN,RP……ピエゾ抵抗素
子、R21……抵抗。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体基板の所定の位置を異方性エッチン
グにより矩形状に薄膜化して形成したダイアフラム部
と、前記半導体基板の異方性エッチングされない部分の
肉厚部と、この肉厚部から前記ダイアフラム部辺部へ移
行する部分のテーパ部と、前記ダイアフラム部の表面の
所定の位置に形成されブリッジ回路を構成する複数の第
１のピエゾ抵抗素子と、前記テーパ部の表面の所定の位
置に形成された第２のピエゾ抵抗素子とを備えた圧力セ
ンサ部と、前記第２のピエゾ抵抗素子の抵抗値に応じて
前記第１のピエゾ抵抗素子で構成されたブリッジ回路を
駆動する電圧を変化させ出力するブリッジ駆動回路とを
有することを特徴とする半導体圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28342987A JP2590961B2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 半導体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28342987A JP2590961B2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 半導体圧力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01124735A JPH01124735A (ja) | 1989-05-17 |
| JP2590961B2 true JP2590961B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=17665417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28342987A Expired - Fee Related JP2590961B2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 半導体圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590961B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017037024A (ja) * | 2015-08-11 | 2017-02-16 | 富士電機株式会社 | 半導体物理量センサ装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3070752B2 (ja) * | 1990-03-30 | 2000-07-31 | 株式会社日立製作所 | ポンプ装置の運転方法 |
| JP5044423B2 (ja) * | 2008-01-16 | 2012-10-10 | トヨタ自動車株式会社 | 圧力検出装置 |
-
1987
- 1987-11-09 JP JP28342987A patent/JP2590961B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017037024A (ja) * | 2015-08-11 | 2017-02-16 | 富士電機株式会社 | 半導体物理量センサ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01124735A (ja) | 1989-05-17 |
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