JPH06249729A - 圧力スイッチ及びその製造方法 - Google Patents
圧力スイッチ及びその製造方法Info
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- JPH06249729A JPH06249729A JP4031393A JP4031393A JPH06249729A JP H06249729 A JPH06249729 A JP H06249729A JP 4031393 A JP4031393 A JP 4031393A JP 4031393 A JP4031393 A JP 4031393A JP H06249729 A JPH06249729 A JP H06249729A
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- crystal silicon
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧力スイッチのON時の電気抵抗を低下させ
る事。 【構成】 ガラス基板7と単結晶シリコン6を接合させ
る事によって形成した圧力基準室10に、外部からの電
気的信号を伝達させるため、熱拡散法によってN + 不純
物拡散層2を単結晶シリコン6の一方の全面に形成し、
当該N+ 不純物拡散層をイオン注入法によるP+ 不純物
拡散層1で区画分けした事で、電気的信号の導通路を形
成した構造と、前記の電気的信号の導通路上に金属薄膜
を形成した構造を得る圧力スイッチ。
る事。 【構成】 ガラス基板7と単結晶シリコン6を接合させ
る事によって形成した圧力基準室10に、外部からの電
気的信号を伝達させるため、熱拡散法によってN + 不純
物拡散層2を単結晶シリコン6の一方の全面に形成し、
当該N+ 不純物拡散層をイオン注入法によるP+ 不純物
拡散層1で区画分けした事で、電気的信号の導通路を形
成した構造と、前記の電気的信号の導通路上に金属薄膜
を形成した構造を得る圧力スイッチ。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車産業における自
動車のタイヤ圧および機械産業等における種々の装置に
応用される圧力検出のための圧力スイッチに関する。
動車のタイヤ圧および機械産業等における種々の装置に
応用される圧力検出のための圧力スイッチに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の圧力スイッチの構造は、N形の単
結晶シリコンを用い、該単結晶シリコンにダイヤフラム
を形成すると共に金属接点を形成し、この金属接点から
単結晶シリコンの外部に電気的信号を取り出すため、前
記ダイヤフラム形成部以外の単結晶シリコン上に設けた
パッドとの間を、前記単結晶シリコンに形成したボロン
拡散層を介して導通し、一方、前記単結晶シリコンと一
体に接合されたガラス基板のガラス側電極と外部との電
気的信号の伝達も前記単結晶シリコンに形成したボロン
拡散層のみを介して導通させていた。
結晶シリコンを用い、該単結晶シリコンにダイヤフラム
を形成すると共に金属接点を形成し、この金属接点から
単結晶シリコンの外部に電気的信号を取り出すため、前
記ダイヤフラム形成部以外の単結晶シリコン上に設けた
パッドとの間を、前記単結晶シリコンに形成したボロン
拡散層を介して導通し、一方、前記単結晶シリコンと一
体に接合されたガラス基板のガラス側電極と外部との電
気的信号の伝達も前記単結晶シリコンに形成したボロン
拡散層のみを介して導通させていた。
【0003】また、P形単結晶シリコン基板においては
イオン注入法でリン等を拡散し、この拡散層を介して電
気的信号の伝達を行っていた。更に、他の方法としてP
形単結晶シリコン基板に熱拡散法でリン等を拡散して、
直接電気的信号の導通路を形成していた。
イオン注入法でリン等を拡散し、この拡散層を介して電
気的信号の伝達を行っていた。更に、他の方法としてP
形単結晶シリコン基板に熱拡散法でリン等を拡散して、
直接電気的信号の導通路を形成していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の圧力スイッチで
は、N形単結晶シリコン基板にイオン注入法でP+拡散
層を形成して圧力基準室内と外部のアルミパッドを接続
していただけであっため、圧力スイッチのON時の抵抗
が数百Ωと高かった。
は、N形単結晶シリコン基板にイオン注入法でP+拡散
層を形成して圧力基準室内と外部のアルミパッドを接続
していただけであっため、圧力スイッチのON時の抵抗
が数百Ωと高かった。
【0005】また、P形単結晶シリコン基板において、
イオン注入法でリン等を拡散して電気的信号の伝達を行
った場合にも電気抵抗の低下は、N形単結晶シリコン基
板を使用した場合に比べ、1/2程度が限界であった。
更に、P形単結晶シリコン基板に熱拡散法でリン等を拡
散して、直接電気的信号の導通路を形成した場合には、
拡散部分に段差ができてしまい、ガラス基板と単結晶シ
リコンとの接合ができなかった。
イオン注入法でリン等を拡散して電気的信号の伝達を行
った場合にも電気抵抗の低下は、N形単結晶シリコン基
板を使用した場合に比べ、1/2程度が限界であった。
更に、P形単結晶シリコン基板に熱拡散法でリン等を拡
散して、直接電気的信号の導通路を形成した場合には、
拡散部分に段差ができてしまい、ガラス基板と単結晶シ
リコンとの接合ができなかった。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、P形単結晶シリコン基板の一方の面全体をPOCl
3 等を用いて熱拡散してN+ 層にし、該N+ 層拡散層の
一部にボロン等を用いたイオン注入法でP+ 拡散層を形
成し、圧力基準室と圧力基準室の外部にあるアルミパッ
ドとの導通路と、ガラス基板側の金属薄膜のための導通
路を形成し、また、圧力スイッチの抵抗を下げる為、圧
力基準室とこの圧力基準室の外部にあるアルミパッドと
の導通路と、ガラス基板側の金属薄膜との導通路上にア
ルミなどの金属薄膜を島状に形成するようにしたもので
ある。
に、P形単結晶シリコン基板の一方の面全体をPOCl
3 等を用いて熱拡散してN+ 層にし、該N+ 層拡散層の
一部にボロン等を用いたイオン注入法でP+ 拡散層を形
成し、圧力基準室と圧力基準室の外部にあるアルミパッ
ドとの導通路と、ガラス基板側の金属薄膜のための導通
路を形成し、また、圧力スイッチの抵抗を下げる為、圧
力基準室とこの圧力基準室の外部にあるアルミパッドと
の導通路と、ガラス基板側の金属薄膜との導通路上にア
ルミなどの金属薄膜を島状に形成するようにしたもので
ある。
【0007】
【作用】本発明によれば、P形単結晶シリコン基板の一
方の面全体をPOCl3 等を用いて熱拡散してN+ 層に
し、該N+ 層拡散層の一部にボロン等を用いたイオン注
入法でP+ 拡散層を形成し、圧力基準室と圧力基準室の
外部にあるアルミパッドとの導通路と、ガラス基板側の
金属薄膜のための導通路を形成し、また、圧力スイッチ
の抵抗を下げる為、圧力基準室とこの圧力基準室の外部
にあるアルミパッドとの導通路と、ガラス基板側の金属
薄膜との導通路上にアルミなどの金属薄膜を島状に形成
するようにしたことで、圧力スイッチON時の抵抗を数
十Ωとなり、抵抗をかなり小さくすることができる。
方の面全体をPOCl3 等を用いて熱拡散してN+ 層に
し、該N+ 層拡散層の一部にボロン等を用いたイオン注
入法でP+ 拡散層を形成し、圧力基準室と圧力基準室の
外部にあるアルミパッドとの導通路と、ガラス基板側の
金属薄膜のための導通路を形成し、また、圧力スイッチ
の抵抗を下げる為、圧力基準室とこの圧力基準室の外部
にあるアルミパッドとの導通路と、ガラス基板側の金属
薄膜との導通路上にアルミなどの金属薄膜を島状に形成
するようにしたことで、圧力スイッチON時の抵抗を数
十Ωとなり、抵抗をかなり小さくすることができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明による圧力スイッチの実施例を
図面に基づいて説明する。図1及び図2は、本発明によ
る圧力スイッチの構造の一実施例を示した図である。
図面に基づいて説明する。図1及び図2は、本発明によ
る圧力スイッチの構造の一実施例を示した図である。
【0009】本発明による圧力スイッチの特徴は、単結
晶シリコン6をエッチング加工することで圧力基準室の
ための凹部3を形成し、外部からの電気的信号を伝達す
るためのN+ 不純物拡散層2をPOCl3 等で単結晶シ
リコン6の凹部3の形成面全体に形成し、さらに、前記
N+ 不純物拡散層2をボロン等を用いたイオン注入法に
よるP+ 不純物拡散層1で仕切り、前記N+ 不純物拡散
層2により前記凹部3により形成される圧力基準室10
内に設けられた金属接点4と前記凹部外に設けられたア
ルミパッド5b及びガラス基板7に形成されたガラス側
電極8とアルミパッド5aが電気的に結ばれる。
晶シリコン6をエッチング加工することで圧力基準室の
ための凹部3を形成し、外部からの電気的信号を伝達す
るためのN+ 不純物拡散層2をPOCl3 等で単結晶シ
リコン6の凹部3の形成面全体に形成し、さらに、前記
N+ 不純物拡散層2をボロン等を用いたイオン注入法に
よるP+ 不純物拡散層1で仕切り、前記N+ 不純物拡散
層2により前記凹部3により形成される圧力基準室10
内に設けられた金属接点4と前記凹部外に設けられたア
ルミパッド5b及びガラス基板7に形成されたガラス側
電極8とアルミパッド5aが電気的に結ばれる。
【0010】更に、前記圧力基準室10内の金属接点4
とアルミパッド5b及び、ガラス基板側電極8とアルミ
パッド5aを結ぶ導通路上には、電気抵抗を低下させる
ために金属薄膜15をアイランド状に形成している。図
3(1)〜(7)、図4(1)〜(4)及び図5(1)
〜(3)は、本発明による圧力スイッチの製造方法を示
したものであり、図3は、単結晶シリコン側の製造工程
を表し、図4は、ガラス基板側の製造工程を表してい
る。また、図5は、単結晶シリコンとガラス基板とを接
合し、更に最終的な圧力スイッチを作製するまでの工程
を表している。
とアルミパッド5b及び、ガラス基板側電極8とアルミ
パッド5aを結ぶ導通路上には、電気抵抗を低下させる
ために金属薄膜15をアイランド状に形成している。図
3(1)〜(7)、図4(1)〜(4)及び図5(1)
〜(3)は、本発明による圧力スイッチの製造方法を示
したものであり、図3は、単結晶シリコン側の製造工程
を表し、図4は、ガラス基板側の製造工程を表してい
る。また、図5は、単結晶シリコンとガラス基板とを接
合し、更に最終的な圧力スイッチを作製するまでの工程
を表している。
【0011】図3(1)は、単結晶シリコン6に圧力基
準室形成のための凹部3をドライエッチングによって形
成する工程である。この時の圧力基準室形成のための凹
部3の段差は数μmである。図3(2)は、単結晶シリ
コン6の片面にシリコン酸化膜11、窒化膜12、及び
シリコン酸化膜13を成膜する工程で、シリコン酸化膜
11は、窒化膜12と単結晶シリコン6の密着性を向上
させる働きをする。また、窒化膜12は後工程で単結晶
シリコン6をエッチングする際のマスクとして機能す
る。さらに、シリコン酸化膜13は、窒化膜12のパタ
ーニングマスクとして機能する。
準室形成のための凹部3をドライエッチングによって形
成する工程である。この時の圧力基準室形成のための凹
部3の段差は数μmである。図3(2)は、単結晶シリ
コン6の片面にシリコン酸化膜11、窒化膜12、及び
シリコン酸化膜13を成膜する工程で、シリコン酸化膜
11は、窒化膜12と単結晶シリコン6の密着性を向上
させる働きをする。また、窒化膜12は後工程で単結晶
シリコン6をエッチングする際のマスクとして機能す
る。さらに、シリコン酸化膜13は、窒化膜12のパタ
ーニングマスクとして機能する。
【0012】図3(3)では、図3(2)で成膜したシ
リコン酸化膜13をマスクとして窒化膜12をパターニ
ングし、パターニングされた窒化膜12をマスクとして
シリコン酸化膜11をエッチングすると同時に、シリコ
ン酸化膜13をリムーブしたところである。
リコン酸化膜13をマスクとして窒化膜12をパターニ
ングし、パターニングされた窒化膜12をマスクとして
シリコン酸化膜11をエッチングすると同時に、シリコ
ン酸化膜13をリムーブしたところである。
【0013】図3(4)は、図3(1)で単結晶シリコ
ン6に圧力基準室形成のための凹部を含む面全体に熱拡
散法でN+ 不純物拡散層2を形成する工程である。図3
(5)は、図3(4)で形成したN+ 不純物拡散層2
を、後工程で形成する圧力基準室内の金属接点と外部か
ら電気的信号を伝達させるためのアルミパッドと、圧力
基準室内に配置されるガラス基板側電極と外部から電気
的信号を伝達させるためのアルミパッドとを電気的に結
ぶための経路を形成するため、イオン注入法でP+ 不純
物拡散層を形成して経路区画分けをする工程である。
ン6に圧力基準室形成のための凹部を含む面全体に熱拡
散法でN+ 不純物拡散層2を形成する工程である。図3
(5)は、図3(4)で形成したN+ 不純物拡散層2
を、後工程で形成する圧力基準室内の金属接点と外部か
ら電気的信号を伝達させるためのアルミパッドと、圧力
基準室内に配置されるガラス基板側電極と外部から電気
的信号を伝達させるためのアルミパッドとを電気的に結
ぶための経路を形成するため、イオン注入法でP+ 不純
物拡散層を形成して経路区画分けをする工程である。
【0014】図3(6)は、前記凹部にチタン等の金属
薄膜を成膜し、これをパターニングして金属接点4を形
成する工程であり、この金属接点4と後工程で形成する
ガラス側電極との接触・非接触によって圧力スイッチと
してのスイッチング動作を行う。
薄膜を成膜し、これをパターニングして金属接点4を形
成する工程であり、この金属接点4と後工程で形成する
ガラス側電極との接触・非接触によって圧力スイッチと
してのスイッチング動作を行う。
【0015】図3(7)は、外部への電極取り出しのた
めのパッド5a、5bと、電気抵抗を低下させる為に導
通路上に金属薄膜15を同時に形成する工程で、アルミ
等の金属薄膜をスパッタ及びパターニングする工程であ
る。図4は、ガラス基板7にガラス基板側電極等を形成
する工程を示したものであり、図4(1)は、ガラス基
板7を弗酸等の薬品でエッチング加工するために、クロ
ム薄膜16及び金薄膜17を成膜し、パターニングする
工程である。この時のクロム薄膜16は金薄膜17とガ
ラス基板7の密着性を向上させる働きをする。
めのパッド5a、5bと、電気抵抗を低下させる為に導
通路上に金属薄膜15を同時に形成する工程で、アルミ
等の金属薄膜をスパッタ及びパターニングする工程であ
る。図4は、ガラス基板7にガラス基板側電極等を形成
する工程を示したものであり、図4(1)は、ガラス基
板7を弗酸等の薬品でエッチング加工するために、クロ
ム薄膜16及び金薄膜17を成膜し、パターニングする
工程である。この時のクロム薄膜16は金薄膜17とガ
ラス基板7の密着性を向上させる働きをする。
【0016】図4(2)は、図3に示す単結晶シリコン
6がガラス基板7と接合する際に、前記単結晶シリコン
6上に形成した金属薄膜15を逃げるために、図4
(1)の工程で形成したパターンに従って、前記ガラス
基板7をエッチングして凹部14形成し、その後クロム
薄膜16と金薄膜17をリムーブする工程である。
6がガラス基板7と接合する際に、前記単結晶シリコン
6上に形成した金属薄膜15を逃げるために、図4
(1)の工程で形成したパターンに従って、前記ガラス
基板7をエッチングして凹部14形成し、その後クロム
薄膜16と金薄膜17をリムーブする工程である。
【0017】図4(3)は、ガラス基板側電極8を形成
するため、前記ガラス基板表面にチタン等の金属薄膜を
成膜及びパターニングする工程である。図4(4)は、
外部からの電気的信号との接点となる図3に示すアルミ
パッド5の逃げのため、ダイシングで溝16を形成する
工程である。
するため、前記ガラス基板表面にチタン等の金属薄膜を
成膜及びパターニングする工程である。図4(4)は、
外部からの電気的信号との接点となる図3に示すアルミ
パッド5の逃げのため、ダイシングで溝16を形成する
工程である。
【0018】図5は、前記単結晶シリコン基板とガラス
基板とを接合して、圧力スイッチを形成する工程を示し
たものであり、図5(1)は、図3(7)までの工程で
完成した単結晶シリコンと、図4(4)までの工程で完
成したガラス基板とを接合する工程である。
基板とを接合して、圧力スイッチを形成する工程を示し
たものであり、図5(1)は、図3(7)までの工程で
完成した単結晶シリコンと、図4(4)までの工程で完
成したガラス基板とを接合する工程である。
【0019】図5(2)は、図5(1)でガラス基板と
単結晶シリコンを接合した前記単結晶シリコンの凹部裏
面にシリコンダイヤフラム9を形成するため、窒化膜1
2をマスクとして水酸化カリウム等で単結晶シリコン6
をエッチングする工程である。
単結晶シリコンを接合した前記単結晶シリコンの凹部裏
面にシリコンダイヤフラム9を形成するため、窒化膜1
2をマスクとして水酸化カリウム等で単結晶シリコン6
をエッチングする工程である。
【0020】図5(3)は、外部から電気的信号を取り
入れるため、前記ガラス基板7の一部を切断して、アル
ミ等のパッド5を露出させ、更に、前記単結晶シリコン
基板を圧力スイッチのチップサイズにダイシングする工
程を示したものである。
入れるため、前記ガラス基板7の一部を切断して、アル
ミ等のパッド5を露出させ、更に、前記単結晶シリコン
基板を圧力スイッチのチップサイズにダイシングする工
程を示したものである。
【0021】
【発明の効果】本発明の圧力スイッチによれば、ON時
の電気抵抗を数十Ωと、従来の圧力スイッチに対して約
一桁程小さくする事ができ、また、低抵抗にできること
で圧力スイッチのスイッチング状態を検出する際のノイ
ズを非常に小さくする事ができる等の効果を有する。
の電気抵抗を数十Ωと、従来の圧力スイッチに対して約
一桁程小さくする事ができ、また、低抵抗にできること
で圧力スイッチのスイッチング状態を検出する際のノイ
ズを非常に小さくする事ができる等の効果を有する。
【図1】本発明による圧力スイッチの構造を示した上面
図である。
図である。
【図2】本発明による圧力スイッチの構造を示した断面
図である。
図である。
【図3】本発明による圧力スイッチの単結晶シリコン側
の製造工程である。
の製造工程である。
【図4】本発明による圧力スイッチのガラス基板側の製
造工程である。
造工程である。
【図5】本発明による圧力スイッチの単結晶シリコン側
とガラス基板側の接合以後の製造工程である。
とガラス基板側の接合以後の製造工程である。
1 P+ 不純物拡散層 2 N+ 不純物拡散層 3 凹部 4 金属接点 5 アルミパッド 6 単結晶シリコン 7 ガラス基板 8 ガラス基板側電極 9 シリコンダイヤフラム 10 圧力基準室 11 シリコン酸化膜 12 窒化膜 13 シリコン酸化膜 14 エッチング部 15 金属薄膜
Claims (2)
- 【請求項1】 一方の面に圧力を受感するダイヤフラム
を形成し、前記ダイヤフラムとの対向裏面に圧力基準室
を形成すると共に、前記圧力基準室側全面にP+ 拡散層
で区画分けしたN+ 熱拡散層を形成し、該N+ 熱拡散層
により前記圧力基準室外に設けたアルミパッドとの電気
的導通路を形成し、さらに前記圧力基準室内のN+ 熱拡
散層上に金属接点を形成した単結晶シリコン基板と、一
方の面に金属薄膜を形成したガラス基板とからなり、前
記金属接点を前記ガラス基板側の金属薄膜と対向させて
単結晶シリコンとガラス基板とを気密接合させて形成さ
れる圧力スイッチにおいて、前記単結晶シリコン基板の
電気的導通路上にアルミ等の金属薄膜をアイランド状に
成膜したことを特徴とする圧力スイッチ。 - 【請求項2】 単結晶シリコンをエッチングして圧力基
準室形成のための凹部を形成する工程と、前記凹部との
対向裏面にシリコン酸化膜を形成する工程と、該シリコ
ン酸化膜上に、ダイヤフラム形成用のマスクを形成する
工程と、該マスクをパターニングする工程と、前記単結
晶シリコンをパターニングされた形状にエッチングする
工程と、単結晶シリコンの凹部形成面にN+ 熱拡散層を
形成する工程と、前記N+ 熱拡散層の一部にP+ 拡散層
を形成し、圧力基準室と該圧力基準室の外部との間の導
通路を形成する工程と、前記単結晶シリコンに形成した
凹部内に金属接点を形成する工程と、外部との電気的接
続のため、前記導通路の一端に電気接続用パッドと、前
記導通路の一部に金属薄膜を同時に形成する工程と、前
記電気接続用パッド及び導通路の一部に形成した金属薄
膜の逃げのための凹部をエッチングによりガラス基板に
形成する工程と、ガラス基板の一方の面に金属薄膜を成
膜し、これをパターニングする工程と、前記電気接続用
パッド及び導通路に形成した金属薄膜の逃げのために前
記ガラス基板をダイシングして溝入れを行う工程と、前
記ガラス基板の金属薄膜と単結晶シリコンの電極とを相
対させて、前記単結晶シリコンとガラス基板とを気密接
合する工程と、前記単結晶シリコンをエッチングしてダ
イヤフラムを形成する工程と、前記単結晶シリコンをダ
イシングして圧力スイッチを得る工程とからなる圧力ス
イッチの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4031393A JPH06249729A (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | 圧力スイッチ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4031393A JPH06249729A (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | 圧力スイッチ及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06249729A true JPH06249729A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=12577134
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4031393A Pending JPH06249729A (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | 圧力スイッチ及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06249729A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002214060A (ja) * | 2001-01-12 | 2002-07-31 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | タイヤ装着用トランスポンダ及びトランスポンダ装着タイヤ並びにその製造方法 |
JP2014025870A (ja) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Seiko Epson Corp | 電子部品の製造方法および電子モジュールの製造方法 |
-
1993
- 1993-03-01 JP JP4031393A patent/JPH06249729A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002214060A (ja) * | 2001-01-12 | 2002-07-31 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | タイヤ装着用トランスポンダ及びトランスポンダ装着タイヤ並びにその製造方法 |
JP4501097B2 (ja) * | 2001-01-12 | 2010-07-14 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤ装着用トランスポンダ及びトランスポンダ装着タイヤの製造方法 |
JP2014025870A (ja) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Seiko Epson Corp | 電子部品の製造方法および電子モジュールの製造方法 |
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