JPH07326770A - 半導体圧力センサおよびその製造方法 - Google Patents
半導体圧力センサおよびその製造方法Info
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- JPH07326770A JPH07326770A JP17220191A JP17220191A JPH07326770A JP H07326770 A JPH07326770 A JP H07326770A JP 17220191 A JP17220191 A JP 17220191A JP 17220191 A JP17220191 A JP 17220191A JP H07326770 A JPH07326770 A JP H07326770A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被測定圧力媒体との接触による汚染を防止す
るための保護膜の形成を、半導体集積回路製造技術を利
用したバッチプロセスに組み込み、安価かつ大量に製造
できる半導体圧力センサを提供する。 【構成】 シリコンにより形成されたセンサ基板２１を
有し、このセンサ基板２１には所定の深さの凹部２５と
ともにダイアフラム部２６が形成されている。ダイアフ
ラム部２６は、凹部２５の底部となる部分が受圧面２６
ａとなっている。受圧面２６ａの反対面には、複数のゲ
ージ抵抗２３が形成されている。これらのゲージ抵抗２
３は不純物拡散層により形成されており、それぞれダイ
アフラム部２６の変形に応じて抵抗値が変化する。ダイ
アフラム部２６の受圧面２６ａを含むセンサ基板２１の
裏面側はシリコンオキシナイトライド膜２７により被覆
されている。このシリコンオキシナイトライド膜２７は
プラズマＣＶＤ法により作製される。
るための保護膜の形成を、半導体集積回路製造技術を利
用したバッチプロセスに組み込み、安価かつ大量に製造
できる半導体圧力センサを提供する。 【構成】 シリコンにより形成されたセンサ基板２１を
有し、このセンサ基板２１には所定の深さの凹部２５と
ともにダイアフラム部２６が形成されている。ダイアフ
ラム部２６は、凹部２５の底部となる部分が受圧面２６
ａとなっている。受圧面２６ａの反対面には、複数のゲ
ージ抵抗２３が形成されている。これらのゲージ抵抗２
３は不純物拡散層により形成されており、それぞれダイ
アフラム部２６の変形に応じて抵抗値が変化する。ダイ
アフラム部２６の受圧面２６ａを含むセンサ基板２１の
裏面側はシリコンオキシナイトライド膜２７により被覆
されている。このシリコンオキシナイトライド膜２７は
プラズマＣＶＤ法により作製される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体圧力センサおよび
その製造方法に係わり、特にダイアフラム部に形成され
たゲージ抵抗のダイアフラム部の変形による抵抗値の変
化を利用し、被測定媒体の圧力に依存した出力信号を得
る方式の半導体圧力センサおよびその製造方法に関す
る。
その製造方法に係わり、特にダイアフラム部に形成され
たゲージ抵抗のダイアフラム部の変形による抵抗値の変
化を利用し、被測定媒体の圧力に依存した出力信号を得
る方式の半導体圧力センサおよびその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、医療分野において、生体の血圧、
子宮内圧、膀胱内圧、食道圧、その他特定の圧力を測定
するために、使い捨ての圧力変換器が用いられており、
この圧力変換器には半導体圧力センサが使用されてい
る。
子宮内圧、膀胱内圧、食道圧、その他特定の圧力を測定
するために、使い捨ての圧力変換器が用いられており、
この圧力変換器には半導体圧力センサが使用されてい
る。
【０００３】従来、この半導体圧力センサの構造は、た
とえば特開平２ー１３８８４１号公報に開示されてい
る。図４および図５は、その構造を表すものである。セ
ンサチップ１は受圧ダイアフラム部２を有し、シリコン
台座３の上部にろう材４で接着されている。シリコン台
座３の下部には被測定圧力用の導圧管５が同じくろう材
で接続されている。導圧管５は熱膨張係数が近似的にシ
リコン台座３に等しい材料で形成されている。この導圧
管５は容器の底部６を貫通している。被測定圧力の媒体
７が侵入する導圧管５、シリコン台座３の内面および受
圧ダイアフラム部２の被測定圧力の加わる側の面は、被
測定圧力媒体中に含まれる水分や腐食性成分あるいは媒
体からの析出物等による受圧ダイアフラム部２の汚染を
防ぐため、真空脱泡により測定圧力には影響を及ぼさな
い程度に薄く成膜された保護膜８で被覆されている。ま
た、容器の底部６と気密に結合された蓋部９とによって
形成される容器内空間１０は、通気管１１によって大気
と連通している。容器内にはアルミナ等のセラミック製
の厚膜配線基板１２が収納されており、スペーサ１３を
介して底部６に支持されている。厚膜配線基板１２上の
厚膜配線１４に搭載された補償・増幅回路は、センサチ
ップ１のゲージ抵抗とアルミニウムなどのリードワイヤ
１５のボンディングにより接続され、また底部６をガラ
スターミナル１６を介して貫通するリード端子１７にも
接続されている。
とえば特開平２ー１３８８４１号公報に開示されてい
る。図４および図５は、その構造を表すものである。セ
ンサチップ１は受圧ダイアフラム部２を有し、シリコン
台座３の上部にろう材４で接着されている。シリコン台
座３の下部には被測定圧力用の導圧管５が同じくろう材
で接続されている。導圧管５は熱膨張係数が近似的にシ
リコン台座３に等しい材料で形成されている。この導圧
管５は容器の底部６を貫通している。被測定圧力の媒体
７が侵入する導圧管５、シリコン台座３の内面および受
圧ダイアフラム部２の被測定圧力の加わる側の面は、被
測定圧力媒体中に含まれる水分や腐食性成分あるいは媒
体からの析出物等による受圧ダイアフラム部２の汚染を
防ぐため、真空脱泡により測定圧力には影響を及ぼさな
い程度に薄く成膜された保護膜８で被覆されている。ま
た、容器の底部６と気密に結合された蓋部９とによって
形成される容器内空間１０は、通気管１１によって大気
と連通している。容器内にはアルミナ等のセラミック製
の厚膜配線基板１２が収納されており、スペーサ１３を
介して底部６に支持されている。厚膜配線基板１２上の
厚膜配線１４に搭載された補償・増幅回路は、センサチ
ップ１のゲージ抵抗とアルミニウムなどのリードワイヤ
１５のボンディングにより接続され、また底部６をガラ
スターミナル１６を介して貫通するリード端子１７にも
接続されている。
【０００４】このような従来の半導体圧力センサでは、
導圧管５から導かれる被測定圧力と通気管１１から導か
れる圧力（すなわち通常は大気圧）との差がセンサチッ
プ１の受圧ダイアフラム部２に印加され、相対圧型圧力
センサとして機能する。
導圧管５から導かれる被測定圧力と通気管１１から導か
れる圧力（すなわち通常は大気圧）との差がセンサチッ
プ１の受圧ダイアフラム部２に印加され、相対圧型圧力
センサとして機能する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この従来の
圧力センサでは、少なくともセンサチップ１を固定した
シリコン台座３と導圧管５を底部６に気密結合させた後
で、保護膜８が成膜される。しかもこの保護膜８は、導
圧管５、シリコン台座３および受圧ダイアフラム部２か
らなる圧力導入孔の奥深い部分にまで成膜する必要があ
る。このため保護膜８としては、シリコンオイルやシリ
コンゲル等の流体が用いられている。このシリコンオイ
ル等の流体は、半導体集積回路製造技術を利用したバッ
チプロセスによる半導体圧力センサの製造工程には組み
込むことができず、そのため従来の半導体圧力センサで
は、量産性が低いという問題があった。
圧力センサでは、少なくともセンサチップ１を固定した
シリコン台座３と導圧管５を底部６に気密結合させた後
で、保護膜８が成膜される。しかもこの保護膜８は、導
圧管５、シリコン台座３および受圧ダイアフラム部２か
らなる圧力導入孔の奥深い部分にまで成膜する必要があ
る。このため保護膜８としては、シリコンオイルやシリ
コンゲル等の流体が用いられている。このシリコンオイ
ル等の流体は、半導体集積回路製造技術を利用したバッ
チプロセスによる半導体圧力センサの製造工程には組み
込むことができず、そのため従来の半導体圧力センサで
は、量産性が低いという問題があった。
【０００６】本発明は、かかる問題に鑑みてなされたも
ので、その目的は、被測定圧力媒体との接触による汚染
を防止するための保護膜の形成を、半導体集積回路製造
技術を利用したバッチプロセスに組み込むことができ、
安価かつ大量に製造することができる半導体圧力センサ
およびその製造方法を提供することにある。
ので、その目的は、被測定圧力媒体との接触による汚染
を防止するための保護膜の形成を、半導体集積回路製造
技術を利用したバッチプロセスに組み込むことができ、
安価かつ大量に製造することができる半導体圧力センサ
およびその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体圧力
センサは、センサ基板と、このセンサ基板に形成され、
被測定圧力媒体からの圧力に応じて変形するダイアフラ
ム部と、このダイアフラム部の変形に応じて抵抗値が変
化するゲージ抵抗と、少なくとも前記ダイアフラム部の
受圧面を被覆する誘電体保護膜とを備えている。
センサは、センサ基板と、このセンサ基板に形成され、
被測定圧力媒体からの圧力に応じて変形するダイアフラ
ム部と、このダイアフラム部の変形に応じて抵抗値が変
化するゲージ抵抗と、少なくとも前記ダイアフラム部の
受圧面を被覆する誘電体保護膜とを備えている。
【０００８】すなわち、本発明では、半導体圧力センサ
を被測定圧力媒体との接触による汚染から保護するため
に誘電体保護膜を用いるものである。誘電体保護膜とし
ては、ＰＦＡ（四弗化エチレン−パーフロロアルキルビ
ニルエーテル共重合樹脂）、ＦＥＰ（四弗化エチレン−
六弗化プロピレン共重合樹脂）、ＥＴＦＥ（四弗化エチ
レン−エチレン共重合樹脂）、ＥＣＴＦＥ（三弗化塩化
エチレン−エチレン共重合樹脂）、ＰＴＦＥ（四弗化エ
チレン樹脂）、ＰＣＴＦＥ（三弗化塩化エチレン樹
脂）、ＰＶｄＦ（弗化ビニリデン樹脂）、ＶＤＦ（弗化
ビニル樹脂）等のフッ素系樹脂や、タンタル酸化物（Ｔ
ａ2 Ｏ3 ）、アルミナ（Ａ１2 Ｏ3 ）等の金属酸化物、
さらにシリコン窒化膜（ＳｉＮy ）、シリコンオキシナ
イトライド膜（ＳｉＯX Ｎy ）等のシリコン化合物が用
いられ、特に製造方法の観点からシリコン窒化膜（Ｓｉ
Ｎy ）、シリコンオキシナイトライド膜（ＳｉＯ
X Ｎy ）等のシリコン化合物が有用である。これらの誘
電体保護膜は、半導体集積回路製造に一般的な薄膜形成
技術、たとえばプラズマＣＶＤ法（化学的気相成長法）
によりバッチプロセスで一度に多数の素子上に成膜でき
るため、量産性に優れている。特に、シリコン窒化膜と
シリコンオキシナイトライド膜は物性の安定性がよく、
電気的絶縁性・イオン不透過性に関しても優れているた
め、半導体圧力センサと被測定圧力媒体とを電気的に絶
縁させることができ、このためセンサ特性が安定する。
を被測定圧力媒体との接触による汚染から保護するため
に誘電体保護膜を用いるものである。誘電体保護膜とし
ては、ＰＦＡ（四弗化エチレン−パーフロロアルキルビ
ニルエーテル共重合樹脂）、ＦＥＰ（四弗化エチレン−
六弗化プロピレン共重合樹脂）、ＥＴＦＥ（四弗化エチ
レン−エチレン共重合樹脂）、ＥＣＴＦＥ（三弗化塩化
エチレン−エチレン共重合樹脂）、ＰＴＦＥ（四弗化エ
チレン樹脂）、ＰＣＴＦＥ（三弗化塩化エチレン樹
脂）、ＰＶｄＦ（弗化ビニリデン樹脂）、ＶＤＦ（弗化
ビニル樹脂）等のフッ素系樹脂や、タンタル酸化物（Ｔ
ａ2 Ｏ3 ）、アルミナ（Ａ１2 Ｏ3 ）等の金属酸化物、
さらにシリコン窒化膜（ＳｉＮy ）、シリコンオキシナ
イトライド膜（ＳｉＯX Ｎy ）等のシリコン化合物が用
いられ、特に製造方法の観点からシリコン窒化膜（Ｓｉ
Ｎy ）、シリコンオキシナイトライド膜（ＳｉＯ
X Ｎy ）等のシリコン化合物が有用である。これらの誘
電体保護膜は、半導体集積回路製造に一般的な薄膜形成
技術、たとえばプラズマＣＶＤ法（化学的気相成長法）
によりバッチプロセスで一度に多数の素子上に成膜でき
るため、量産性に優れている。特に、シリコン窒化膜と
シリコンオキシナイトライド膜は物性の安定性がよく、
電気的絶縁性・イオン不透過性に関しても優れているた
め、半導体圧力センサと被測定圧力媒体とを電気的に絶
縁させることができ、このためセンサ特性が安定する。
【０００９】本発明の半導体圧力センサの製造方法は、
半導体ウエハを所定の深さまで選択的にエッチングして
複数の凹部とともにダイアフラム部を形成する工程と、
少なくとも前記凹部に誘電体保護膜を形成する工程とを
備えており、この方法により、特性の優れた半導体圧力
センサを大量かつ安価に製造できる。
半導体ウエハを所定の深さまで選択的にエッチングして
複数の凹部とともにダイアフラム部を形成する工程と、
少なくとも前記凹部に誘電体保護膜を形成する工程とを
備えており、この方法により、特性の優れた半導体圧力
センサを大量かつ安価に製造できる。
【００１０】特に、本発明の半導体圧力センサの製造方
法は、前記誘電体保護膜をシリコンオキシナイトライド
膜とし、この膜を成膜する際に、半導体ウエハ上に複数
の反応ガスを流し、これらの反応ガスの流量比を変える
ことにより前記シリコンオキシナイトライド膜の性質を
制御するものである。
法は、前記誘電体保護膜をシリコンオキシナイトライド
膜とし、この膜を成膜する際に、半導体ウエハ上に複数
の反応ガスを流し、これらの反応ガスの流量比を変える
ことにより前記シリコンオキシナイトライド膜の性質を
制御するものである。
【００１１】シリコンオキシナイトライド膜は、ＣＶＤ
法による反応ガス（Ｎ2 とＮ2 Ｏ）の流量比を変えるこ
とにより内部応力等の物性値を制御することが可能であ
り、圧力センサの特性を向上させるよう適当な性質の膜
を得ることができる。また、このシリコンオキシナイト
ライド膜は親水性があるため、被測定圧力媒体が流体で
ある場合にこれとなじみやすく、エッチング部（凹部）
の底部に空気が溜まることがないので、これによって精
度良い測定が可能になる。
法による反応ガス（Ｎ2 とＮ2 Ｏ）の流量比を変えるこ
とにより内部応力等の物性値を制御することが可能であ
り、圧力センサの特性を向上させるよう適当な性質の膜
を得ることができる。また、このシリコンオキシナイト
ライド膜は親水性があるため、被測定圧力媒体が流体で
ある場合にこれとなじみやすく、エッチング部（凹部）
の底部に空気が溜まることがないので、これによって精
度良い測定が可能になる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
する。
【００１３】図１は本発明の一実施例に係わる半導体圧
力センサのチップ構造を表す断面図である。この半導体
圧力センサは、たとえばシリコンにより形成されたセン
サ基板２１を有し、このセンサ基板２１には所定の深さ
の凹部２５とともにダイアフラム部２６が形成されてい
る。このダイアフラム部２６は、その裏面、すなわち凹
部２５の底部となる部分が受圧面２６ａとなっており、
被測定圧力媒体の圧力に応じて変形する。ダイアフラム
部２６の受圧面２６ａと反対面には、複数のゲージ抵抗
２３が形成されている。これらのゲージ抵抗２３は、た
とえば不純物拡散層により形成されており、それぞれダ
イアフラム部２６の変形に応じて抵抗値が変化するよう
になっている。これらのゲージ抵抗２３は金属配線（図
示せず）に電気的に接続され、その抵抗値の変化が出力
信号として外部に取り出されるようになっている。セン
サ基板２１の表面および凹部２５を除く裏面側はそれぞ
れシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）２２およびシリコン窒化
膜（ＳｉＮy ）２４の２層構造の絶縁膜により被覆され
ている。さらに、ダイアフラム部２６の受圧面２６ａを
含むセンサ基板２１の裏面側は、所定の膜厚の誘電体保
護膜、たとえばシリコンオキシナイトライド膜２７によ
り被覆されている。
力センサのチップ構造を表す断面図である。この半導体
圧力センサは、たとえばシリコンにより形成されたセン
サ基板２１を有し、このセンサ基板２１には所定の深さ
の凹部２５とともにダイアフラム部２６が形成されてい
る。このダイアフラム部２６は、その裏面、すなわち凹
部２５の底部となる部分が受圧面２６ａとなっており、
被測定圧力媒体の圧力に応じて変形する。ダイアフラム
部２６の受圧面２６ａと反対面には、複数のゲージ抵抗
２３が形成されている。これらのゲージ抵抗２３は、た
とえば不純物拡散層により形成されており、それぞれダ
イアフラム部２６の変形に応じて抵抗値が変化するよう
になっている。これらのゲージ抵抗２３は金属配線（図
示せず）に電気的に接続され、その抵抗値の変化が出力
信号として外部に取り出されるようになっている。セン
サ基板２１の表面および凹部２５を除く裏面側はそれぞ
れシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）２２およびシリコン窒化
膜（ＳｉＮy ）２４の２層構造の絶縁膜により被覆され
ている。さらに、ダイアフラム部２６の受圧面２６ａを
含むセンサ基板２１の裏面側は、所定の膜厚の誘電体保
護膜、たとえばシリコンオキシナイトライド膜２７によ
り被覆されている。
【００１４】この半導体圧力センサでは、被測定圧力媒
体の圧力に応じてダイアフラム部２６が変形し、このダ
イアフラム部２６の変形の度合いに応じてゲージ抵抗２
３の抵抗値、すなわち出力信号が変化し、これにより被
測定圧力媒体の圧力を測定することができる。
体の圧力に応じてダイアフラム部２６が変形し、このダ
イアフラム部２６の変形の度合いに応じてゲージ抵抗２
３の抵抗値、すなわち出力信号が変化し、これにより被
測定圧力媒体の圧力を測定することができる。
【００１５】本実施例の半導体圧力センサでは、ダイア
フラム部２６の受圧面２６ａにシリコンオキシナイトラ
イド膜２７からなる誘電体保護膜が形成されているた
め、センサチップと被測定圧力媒体との間が電気的に絶
縁されるとともに、被測定圧力媒体との接触によるダイ
アフラム部２６の汚染を防ぐことができる。また、この
シリコンオキシナイトライド膜２７は、シリコンからな
るダイアフラム部２６との間で熱膨張係数の差を実質的
になくすことができるため、ダイアフラム部２６の変形
動作に悪影響を与えることもない。
フラム部２６の受圧面２６ａにシリコンオキシナイトラ
イド膜２７からなる誘電体保護膜が形成されているた
め、センサチップと被測定圧力媒体との間が電気的に絶
縁されるとともに、被測定圧力媒体との接触によるダイ
アフラム部２６の汚染を防ぐことができる。また、この
シリコンオキシナイトライド膜２７は、シリコンからな
るダイアフラム部２６との間で熱膨張係数の差を実質的
になくすことができるため、ダイアフラム部２６の変形
動作に悪影響を与えることもない。
【００１６】次に、本実施例の半導体圧力センサの製造
方法について、図２および図３を参照して説明する。先
ず、図２の（Ａ）に表すように、チップに分割する前の
シリコンウエハ（厚さ３００〜４００μｍ）３１を熱酸
化してその表面および裏面にそれぞれ膜厚約０．５μｍ
のシリコン酸化膜２２を形成する。続いて、このシリコ
ン酸化膜２２をフォトリソグラフィ・エッチングで選択
的に除去し、拡散用の窓部３２を形成する。
方法について、図２および図３を参照して説明する。先
ず、図２の（Ａ）に表すように、チップに分割する前の
シリコンウエハ（厚さ３００〜４００μｍ）３１を熱酸
化してその表面および裏面にそれぞれ膜厚約０．５μｍ
のシリコン酸化膜２２を形成する。続いて、このシリコ
ン酸化膜２２をフォトリソグラフィ・エッチングで選択
的に除去し、拡散用の窓部３２を形成する。
【００１７】次に、図２の（Ｂ）に表すように、シリコ
ン酸化膜２２をマスクとして窓部３２を通して不純物た
とえば１．４×１０14ｃｍ-2のボロンをシリコンウエハ
３１にイオン注入し、その後１１００°Ｃで４０分間の
ドライブイン拡散を行い、不純物拡散層からなるゲージ
抵抗２３を形成する。このドライブイン拡散工程の間に
窓部３２にシリコン酸化膜が形成される。
ン酸化膜２２をマスクとして窓部３２を通して不純物た
とえば１．４×１０14ｃｍ-2のボロンをシリコンウエハ
３１にイオン注入し、その後１１００°Ｃで４０分間の
ドライブイン拡散を行い、不純物拡散層からなるゲージ
抵抗２３を形成する。このドライブイン拡散工程の間に
窓部３２にシリコン酸化膜が形成される。
【００１８】続いて、図３の（Ａ）に表すように、不純
物拡散層からなるゲージ抵抗２３を変化させない程度の
温度（７００〜９５０°Ｃ）で、ＣＶＤ法によりシリコ
ン酸化膜２２の表面および裏面にそれぞれ膜厚０．２μ
ｍのシリコン窒化膜（ＳｉＮ y ）２４を形成する。
物拡散層からなるゲージ抵抗２３を変化させない程度の
温度（７００〜９５０°Ｃ）で、ＣＶＤ法によりシリコ
ン酸化膜２２の表面および裏面にそれぞれ膜厚０．２μ
ｍのシリコン窒化膜（ＳｉＮ y ）２４を形成する。
【００１９】次に、図３の（Ｂ）に表すように、センサ
基板２１の裏面側のシリコン窒化膜２４とシリコン酸化
膜２２とを選択的にエッチングしてダイアフラム部２６
を形成するための窓部３３を形成する。続いて、図３の
（Ｃ）に表すように、シリコン窒化膜２４およびシリコ
ン酸化膜２２をマスクとして窓部３３を通してセンサ基
板２１の裏面側からシリコンウエハ３１をエッチングし
て、凹部２５とともにダイアフラム部２６を形成する。
基板２１の裏面側のシリコン窒化膜２４とシリコン酸化
膜２２とを選択的にエッチングしてダイアフラム部２６
を形成するための窓部３３を形成する。続いて、図３の
（Ｃ）に表すように、シリコン窒化膜２４およびシリコ
ン酸化膜２２をマスクとして窓部３３を通してセンサ基
板２１の裏面側からシリコンウエハ３１をエッチングし
て、凹部２５とともにダイアフラム部２６を形成する。
【００２０】次に、図３の（Ｄ）に表すように、ダイア
フラム部２６の受圧面２６ａを含むシリコンウエハ３１
の裏面側に、プラズマＣＶＤ法により、膜厚０．５μｍ
のシリコンオキシナイトライド膜（ＳｉＯx Ｎy ）２７
を形成する。このときの成膜条件は、たとえば基板温度
を４５０°Ｃ、高周波電力を４００Ｗ、ガス流量をモノ
シラン（ＳｉＨ4 ）＝１５ＳＣＣＭ、窒素（Ｎ2 ）＝２
００ＳＣＣＭ、笑気ガス（Ｎ2 Ｏ）＝３５ＳＣＣＭ、動
作圧力を０．４５Ｔｏｒｒ、また成膜速度を０．１１μ
ｍ／分とする。
フラム部２６の受圧面２６ａを含むシリコンウエハ３１
の裏面側に、プラズマＣＶＤ法により、膜厚０．５μｍ
のシリコンオキシナイトライド膜（ＳｉＯx Ｎy ）２７
を形成する。このときの成膜条件は、たとえば基板温度
を４５０°Ｃ、高周波電力を４００Ｗ、ガス流量をモノ
シラン（ＳｉＨ4 ）＝１５ＳＣＣＭ、窒素（Ｎ2 ）＝２
００ＳＣＣＭ、笑気ガス（Ｎ2 Ｏ）＝３５ＳＣＣＭ、動
作圧力を０．４５Ｔｏｒｒ、また成膜速度を０．１１μ
ｍ／分とする。
【００２１】このシリコンオキシナイトライド膜２７
は、成膜中に反応槽内に流す反応ガス（Ｎ2 とＮ2 Ｏ）
の流量比Ｎ（Ｎ＝Ｎ2 ／（Ｎ2 ＋Ｎ2 Ｏ））を変えるこ
とにより、内部応力等の性質を制御することができるた
め、零点温度特性等の優れた圧力センサの製作が可能と
なる。膜のイオン遮断性や内部応力の点からみて、圧力
センサの保護膜として適当な膜が得られるＮの値は、Ｎ
＝０．８３５〜０．８６５であるが、本実施例ではＮ＝
０．８５１としたとき、零点温度ドリフトは０．２％
Ｆ．Ｓ．以下となり、最も良好な結果が得られた。な
お、目的とする測定圧力範囲によりダイアフラム部２６
の厚さ、大きさが決定されるが、それに応じてガス流量
比やシリコンオキシナイトライド膜２７の膜厚の最適値
は異なる。
は、成膜中に反応槽内に流す反応ガス（Ｎ2 とＮ2 Ｏ）
の流量比Ｎ（Ｎ＝Ｎ2 ／（Ｎ2 ＋Ｎ2 Ｏ））を変えるこ
とにより、内部応力等の性質を制御することができるた
め、零点温度特性等の優れた圧力センサの製作が可能と
なる。膜のイオン遮断性や内部応力の点からみて、圧力
センサの保護膜として適当な膜が得られるＮの値は、Ｎ
＝０．８３５〜０．８６５であるが、本実施例ではＮ＝
０．８５１としたとき、零点温度ドリフトは０．２％
Ｆ．Ｓ．以下となり、最も良好な結果が得られた。な
お、目的とする測定圧力範囲によりダイアフラム部２６
の厚さ、大きさが決定されるが、それに応じてガス流量
比やシリコンオキシナイトライド膜２７の膜厚の最適値
は異なる。
【００２２】このようにしてシリコンオキシナイトライ
ド膜２７を形成した後のコンタクトホール形成、電極形
成、ダイシング等の工程は従来と同様であるので、その
説明は省略する。
ド膜２７を形成した後のコンタクトホール形成、電極形
成、ダイシング等の工程は従来と同様であるので、その
説明は省略する。
【００２３】このように本実施例では、被測定圧力媒体
との接触による汚染を防ぎ、かつセンサチップと被測定
圧力媒体との間の電気的絶縁性を得るための手段とし
て、ダイアフラム部２６の受圧面２６ａを含む面にシリ
コンオキシナイトライド膜２７を形成するようにしたの
で、通常の半導体集積回路製造工程で一般的に用いられ
ている技術を用いてバッチプロセスで製作することがで
きる。したがって、大量生産が可能となり、安価な半導
体圧力センサを製造することができる。
との接触による汚染を防ぎ、かつセンサチップと被測定
圧力媒体との間の電気的絶縁性を得るための手段とし
て、ダイアフラム部２６の受圧面２６ａを含む面にシリ
コンオキシナイトライド膜２７を形成するようにしたの
で、通常の半導体集積回路製造工程で一般的に用いられ
ている技術を用いてバッチプロセスで製作することがで
きる。したがって、大量生産が可能となり、安価な半導
体圧力センサを製造することができる。
【００２４】以上実施例を挙げて本発明を説明したが、
本発明は上記実施例に限定するものではなく、その要旨
を変更しない範囲で種々変更可能である。たとえば、上
記実施例では、シリコンオキシナイトライド膜２７の成
膜にプラズマＣＶＤ法を用いたが、成膜法はこれに限ら
ず、熱ＣＶＤ法あるいはスパッタリング等の方法も用い
ることもできる。また、上記実施例では誘電体保護膜と
してシリコンオキシナイトライド膜を用いて説明した
が、その他シリコン窒化膜等も用いることができること
は勿論である。
本発明は上記実施例に限定するものではなく、その要旨
を変更しない範囲で種々変更可能である。たとえば、上
記実施例では、シリコンオキシナイトライド膜２７の成
膜にプラズマＣＶＤ法を用いたが、成膜法はこれに限ら
ず、熱ＣＶＤ法あるいはスパッタリング等の方法も用い
ることもできる。また、上記実施例では誘電体保護膜と
してシリコンオキシナイトライド膜を用いて説明した
が、その他シリコン窒化膜等も用いることができること
は勿論である。
【００２５】また、上記実施例では、誘電体保護膜は、
センサ基板２１の凹部２５を含む裏面全面に形成するよ
うにしたが、この誘電体保護膜は、少なくとも凹部２５
を被覆する構成であればよい。
センサ基板２１の凹部２５を含む裏面全面に形成するよ
うにしたが、この誘電体保護膜は、少なくとも凹部２５
を被覆する構成であればよい。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の半
導体圧力センサによれば、ダイアフラム部の受圧面を誘
電体保護膜により被覆させるようにしたので、被測定圧
力媒体によりダイアフラム部の受圧面が汚染されること
なく、良好な温度特性と電気的絶縁性を有する半導体圧
力センサを提供できる。
導体圧力センサによれば、ダイアフラム部の受圧面を誘
電体保護膜により被覆させるようにしたので、被測定圧
力媒体によりダイアフラム部の受圧面が汚染されること
なく、良好な温度特性と電気的絶縁性を有する半導体圧
力センサを提供できる。
【００２７】また、請求項２記載の半導体圧力センサの
製造方法によれば、前記誘電体保護膜をプラズマＣＶＤ
等の半導体集積回路製造工程で一般に用いられる方法で
形成できるため、良好な温度特性と電気的絶縁性を有す
る半導体圧力センサを安価、かつ大量に製造することが
できる。
製造方法によれば、前記誘電体保護膜をプラズマＣＶＤ
等の半導体集積回路製造工程で一般に用いられる方法で
形成できるため、良好な温度特性と電気的絶縁性を有す
る半導体圧力センサを安価、かつ大量に製造することが
できる。
【００２８】さらに、請求項３記載の半導体圧力センサ
の製造方法によれば、前記誘電体保護膜をシリコンオキ
シナイトライド膜とし、この膜の組成を反応ガスの流量
比を変えることにより制御するようにしたので、センサ
特性に応じた膜を作製することができ、より安定した温
度特性の半導体圧力センサを提供できる。
の製造方法によれば、前記誘電体保護膜をシリコンオキ
シナイトライド膜とし、この膜の組成を反応ガスの流量
比を変えることにより制御するようにしたので、センサ
特性に応じた膜を作製することができ、より安定した温
度特性の半導体圧力センサを提供できる。
【図１】本発明の一実施例に係わる半導体圧力センサの
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】図１の半導体圧力センサの製造工程を表わす縦
断面図である。
断面図である。
【図３】同じく図１の半導体圧力センサの製造工程を表
わす縦断面図である。
わす縦断面図である。
【図４】従来の半導体圧力センサの断面図である。
【図５】従来の半導体圧力センサのパッケージに組み込
んだ状態を表わす断面図である。
んだ状態を表わす断面図である。
２１ センサ基板 ２２ シリコン酸化膜 ２３ ゲージ抵抗 ２４ シリコン窒化膜 ２５ 凹部 ２６ ダイアフラム部 ２６ａ 受圧面 ２７ シリコンオキシナイトライド膜（誘電体保護膜） ３１ シリコンウエハ
Claims (3)
- 【請求項１】 センサ基板と、 このセンサ基板に形成され、被測定圧力媒体からの圧力
に応じて変形するダイアフラム部と、 このダイアフラム部の変形に応じて抵抗値が変化するゲ
ージ抵抗と、 少なくとも前記ダイアフラム部の受圧面を被覆する誘電
体保護膜とを備えたことを特徴とする半導体圧力セン
サ。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体圧力センサの製造
方法であって、半導体ウエハを所定の深さまで選択的に
エッチングして複数の凹部とともにダイアフラム部を形
成する工程と、 少なくとも前記凹部に誘電体保護膜を形成する工程とを
備えたことを特徴とする半導体圧力センサの製造方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の半導体圧力センサの製造
方法であって、 前記誘電体保護膜をシリコンオキシナイトライド膜と
し、この膜を成膜する際に、前記半導体ウエハ上に複数
の反応ガスを流し、これらの反応ガスの流量比を変える
ことにより前記シリコンオキシナイトライド膜の性質を
制御することを特徴とする半導体圧力センサの製造方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17220191A JPH07326770A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 半導体圧力センサおよびその製造方法 |
| DE1992614211 DE69214211T2 (de) | 1991-07-12 | 1992-07-10 | Druckwandler |
| EP19920111730 EP0522567B1 (en) | 1991-07-12 | 1992-07-10 | Pressure converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17220191A JPH07326770A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 半導体圧力センサおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07326770A true JPH07326770A (ja) | 1995-12-12 |
Family
ID=15937462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17220191A Pending JPH07326770A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 半導体圧力センサおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07326770A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11118650A (ja) * | 1997-10-09 | 1999-04-30 | Rkc Instr Inc | 圧力センサ |
| JP2014006254A (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-16 | Robert Bosch Gmbh | 圧力検知モジュールおよびこのような圧力検知モジュールを備えた圧力センサ装置 |
| JP2015087131A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 国立大学法人東北大学 | センサ装置およびその製造方法 |
| JP2015197367A (ja) * | 2014-04-01 | 2015-11-09 | 株式会社デンソー | 圧力センサ |
| JP2016118494A (ja) * | 2014-12-22 | 2016-06-30 | 株式会社デンソー | 圧力センサ及びその製造方法 |
| JP2016142674A (ja) * | 2015-02-04 | 2016-08-08 | 株式会社デンソー | 圧力センサ装置 |
| JP2018509207A (ja) * | 2015-02-26 | 2018-04-05 | セント ジュード メディカル コーディネイション センター ベーファウベーアー | 自己濡れ性管を有する圧力センサおよびガイドワイヤ |
| US11547359B2 (en) | 2010-06-30 | 2023-01-10 | St. Jude Medical Coordination Center Bvba | Sensor jacket |
-
1991
- 1991-07-12 JP JP17220191A patent/JPH07326770A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11118650A (ja) * | 1997-10-09 | 1999-04-30 | Rkc Instr Inc | 圧力センサ |
| US11547359B2 (en) | 2010-06-30 | 2023-01-10 | St. Jude Medical Coordination Center Bvba | Sensor jacket |
| US11998356B2 (en) | 2010-06-30 | 2024-06-04 | St. Jude Medical Coordination Center Bvba | Sensor jacket |
| JP2014006254A (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-16 | Robert Bosch Gmbh | 圧力検知モジュールおよびこのような圧力検知モジュールを備えた圧力センサ装置 |
| JP2015087131A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 国立大学法人東北大学 | センサ装置およびその製造方法 |
| JP2015197367A (ja) * | 2014-04-01 | 2015-11-09 | 株式会社デンソー | 圧力センサ |
| JP2016118494A (ja) * | 2014-12-22 | 2016-06-30 | 株式会社デンソー | 圧力センサ及びその製造方法 |
| JP2016142674A (ja) * | 2015-02-04 | 2016-08-08 | 株式会社デンソー | 圧力センサ装置 |
| WO2016125451A1 (ja) * | 2015-02-04 | 2016-08-11 | 株式会社デンソー | 圧力センサ装置 |
| JP2018509207A (ja) * | 2015-02-26 | 2018-04-05 | セント ジュード メディカル コーディネイション センター ベーファウベーアー | 自己濡れ性管を有する圧力センサおよびガイドワイヤ |
| JP2020072947A (ja) * | 2015-02-26 | 2020-05-14 | セント ジュード メディカル コーディネイション センター ベーファウベーアー | 自己濡れ性管を有する圧力センサおよびガイドワイヤ |
| US10898090B2 (en) | 2015-02-26 | 2021-01-26 | St. Jude Medical Coordination Center Bvba | Pressure sensor and guide wire with self wetting tube |
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