JPH08181332A - 半導体圧力センサの製造方法 - Google Patents
半導体圧力センサの製造方法Info
- Publication number
- JPH08181332A JPH08181332A JP22273595A JP22273595A JPH08181332A JP H08181332 A JPH08181332 A JP H08181332A JP 22273595 A JP22273595 A JP 22273595A JP 22273595 A JP22273595 A JP 22273595A JP H08181332 A JPH08181332 A JP H08181332A
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- Japan
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- pressure sensor
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- single crystal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】温度特性に優れ、しかもダイヤフラムの厚さを
所望の一定の厚さとした圧力センサの製法を提供する。 【構成】シリコン単結晶ウエハー上に第１の単結晶Ａｌ2
Ｏ3をエピタキシャル成長させ、ついでその上面に第１
のＳｉをエピタキシャル成長させ、更にその上面に第２
の単結晶Ａｌ2Ｏ3と第２のＳｉとを順次エピタキシャル
成長させ、感圧部の絶縁層に絶縁性を有するエッチング
ストップ層を形成した。
所望の一定の厚さとした圧力センサの製法を提供する。 【構成】シリコン単結晶ウエハー上に第１の単結晶Ａｌ2
Ｏ3をエピタキシャル成長させ、ついでその上面に第１
のＳｉをエピタキシャル成長させ、更にその上面に第２
の単結晶Ａｌ2Ｏ3と第２のＳｉとを順次エピタキシャル
成長させ、感圧部の絶縁層に絶縁性を有するエッチング
ストップ層を形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、医療用などの種
々の目的に使用される温度特性に極めて優れた新規半導
体圧力センサの製造方法に関するものである。
々の目的に使用される温度特性に極めて優れた新規半導
体圧力センサの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体圧力センサは、シリコンダイヤフ
ラムの変形により、シリコンの抵抗値が変化することを
利用して圧力を測定するものである。この圧力センサの
感度を上げるには、シリコンダイヤフラムの厚さは薄い
ほうが良いが、薄くすると強度的な問題があることか
ら、厚さ０．５〜１ｍｍのシリコンウエハ−を支持部を
残して機械的若しくは薬品により切削し、感圧部を数ミ
クロンの厚さにしている。
ラムの変形により、シリコンの抵抗値が変化することを
利用して圧力を測定するものである。この圧力センサの
感度を上げるには、シリコンダイヤフラムの厚さは薄い
ほうが良いが、薄くすると強度的な問題があることか
ら、厚さ０．５〜１ｍｍのシリコンウエハ−を支持部を
残して機械的若しくは薬品により切削し、感圧部を数ミ
クロンの厚さにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、機械
的若しくは薬品により切削した場合、例えばエッチング
液の濃度、温度等によりエッチングの速度が異なること
から、シリコンダイヤフラムの厚さのコントロ−ルが極
めて困難であった。そのため従来は、不純物濃度の変化
やＰＮ接合の形成によってエッチングの制御を行い、厚
さのコントロ−ルを行っていた。
的若しくは薬品により切削した場合、例えばエッチング
液の濃度、温度等によりエッチングの速度が異なること
から、シリコンダイヤフラムの厚さのコントロ−ルが極
めて困難であった。そのため従来は、不純物濃度の変化
やＰＮ接合の形成によってエッチングの制御を行い、厚
さのコントロ−ルを行っていた。
【０００４】しかして、上記の方法によって圧力センサ
を作った場合でも、依然として厚さのコントロ−ルが不
満足であるほか、圧力センサの温度特性、特に高温温度
特性が不充分であった。即ち、従来の圧力センサの感圧
部は、不純物の拡散によって形成されるものであるか
ら、周辺にＰ−Ｎ接合を有する。従って、従来の圧力セ
ンサ素子は、温度が上昇すると、Ｐ−Ｎ接合のリ−ク電
流が増大し、温度特性が悪くなるのである。
を作った場合でも、依然として厚さのコントロ−ルが不
満足であるほか、圧力センサの温度特性、特に高温温度
特性が不充分であった。即ち、従来の圧力センサの感圧
部は、不純物の拡散によって形成されるものであるか
ら、周辺にＰ−Ｎ接合を有する。従って、従来の圧力セ
ンサ素子は、温度が上昇すると、Ｐ−Ｎ接合のリ−ク電
流が増大し、温度特性が悪くなるのである。
【０００５】この発明は、このような点に着目してなさ
れたものであり、温度特性に優れ、しかもダイヤフラム
の厚さを所望の一定の厚さとした圧力センサの製法を提
供することを目的とする。
れたものであり、温度特性に優れ、しかもダイヤフラム
の厚さを所望の一定の厚さとした圧力センサの製法を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にあっては、シリコン単結晶ウエハー上に第
１の単結晶Ａｌ2Ｏ3をエピタキシャル成長させ、ついで
その上面に第１のＳｉをエピタキシャル成長させ、更に
その上面に第２の単結晶Ａｌ2Ｏ3と第２のＳｉとを順次
エピタキシャル成長させることを特徴とする。
め、本発明にあっては、シリコン単結晶ウエハー上に第
１の単結晶Ａｌ2Ｏ3をエピタキシャル成長させ、ついで
その上面に第１のＳｉをエピタキシャル成長させ、更に
その上面に第２の単結晶Ａｌ2Ｏ3と第２のＳｉとを順次
エピタキシャル成長させることを特徴とする。
【０００７】図１は、本発明の方法により得られた圧力
センサを示す断面図であり、支持体１上面には、単結晶
Ａｌ2Ｏ3層２、単結晶Ｓｉ層３及び単結晶Ａｌ2Ｏ3層４
が順次形成され、単結晶Ａｌ2Ｏ3層４の上面には、中央
部にシリコン層６Ｃに形成したストレインゲ−ジ（感圧
部）５と側部にシリコン層６ａ，６ｂが積層され、その
上面にはＳｉＯ2の保護膜７が積層されている。
センサを示す断面図であり、支持体１上面には、単結晶
Ａｌ2Ｏ3層２、単結晶Ｓｉ層３及び単結晶Ａｌ2Ｏ3層４
が順次形成され、単結晶Ａｌ2Ｏ3層４の上面には、中央
部にシリコン層６Ｃに形成したストレインゲ−ジ（感圧
部）５と側部にシリコン層６ａ，６ｂが積層され、その
上面にはＳｉＯ2の保護膜７が積層されている。
【０００８】上記実施例に於いては、エッチングを停止
させる部位にエッチングストップ層として、単結晶Ａｌ
2Ｏ3層２が形成され、感圧部の絶縁層に絶縁性を有する
エッチングストップ層として、単結晶Ａｌ2Ｏ3層４が形
成されているので、感圧部を所望の一定の厚さに形成す
ることができると共に温度特性にも極めて優れている。
感圧部を絶縁性を有するエッチングストップ層（単結晶
Ａｌ2Ｏ3層４）を介して形成しているので、Ｐ−Ｎ接合
がないため、高温にしてもリ−ク電流が生じないからで
ある。
させる部位にエッチングストップ層として、単結晶Ａｌ
2Ｏ3層２が形成され、感圧部の絶縁層に絶縁性を有する
エッチングストップ層として、単結晶Ａｌ2Ｏ3層４が形
成されているので、感圧部を所望の一定の厚さに形成す
ることができると共に温度特性にも極めて優れている。
感圧部を絶縁性を有するエッチングストップ層（単結晶
Ａｌ2Ｏ3層４）を介して形成しているので、Ｐ−Ｎ接合
がないため、高温にしてもリ−ク電流が生じないからで
ある。
【０００９】上記図１に示す本発明の圧力センサを製造
するには、Ｓｉ基板上にＣＶＤ法により、単結晶Ａｌ2
Ｏ3層２、単結晶Ｓｉ層３及び単結晶Ａｌ2Ｏ3層４及び
シリコン層を順次エピタキシャル成長させる。このよう
にして得たシリコンウエハ−の底部をＫＯＨを使用する
エッチングにより除去して空洞部８を形成し、上面のシ
リコン層を中央部６ｃと側部６ａ，６ｂを残して、同様
にエッチングにより除去する。ついで、中央部６ｃに拡
散法による公知の方法によって、ひずみゲ−ジ５を形成
し、上面全体にＣＶＤ法によりＳｉＯ2の保護膜７を形
成し、図１に示す本発明の圧力センサを得る。
するには、Ｓｉ基板上にＣＶＤ法により、単結晶Ａｌ2
Ｏ3層２、単結晶Ｓｉ層３及び単結晶Ａｌ2Ｏ3層４及び
シリコン層を順次エピタキシャル成長させる。このよう
にして得たシリコンウエハ−の底部をＫＯＨを使用する
エッチングにより除去して空洞部８を形成し、上面のシ
リコン層を中央部６ｃと側部６ａ，６ｂを残して、同様
にエッチングにより除去する。ついで、中央部６ｃに拡
散法による公知の方法によって、ひずみゲ−ジ５を形成
し、上面全体にＣＶＤ法によりＳｉＯ2の保護膜７を形
成し、図１に示す本発明の圧力センサを得る。
【００１０】次に、上記圧力センサを使用して、感度特
性を測定した結果を示す。図２は、適用圧に対する出力
電圧を測定した結果を示す。結果は、圧力センサの感度
は、７００ｍｍＨｇの全圧力範囲で６．５ｍＶ／Ｖｋｇ
ｆｃｍ-2であった。感度の温度特性を測定した結果を図
３に示す。結果は、感度の温度係数は、２０℃〜３００
℃の温度範囲に於いて、−２．７％以下であった。
性を測定した結果を示す。図２は、適用圧に対する出力
電圧を測定した結果を示す。結果は、圧力センサの感度
は、７００ｍｍＨｇの全圧力範囲で６．５ｍＶ／Ｖｋｇ
ｆｃｍ-2であった。感度の温度特性を測定した結果を図
３に示す。結果は、感度の温度係数は、２０℃〜３００
℃の温度範囲に於いて、−２．７％以下であった。
【００１１】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、感圧
部の絶縁層に絶縁性を有するエッチングストップ層を形
成するものであるので、リ−ク電流が生じないから、従
来の圧力センサと比べて温度特性に極めて優れている。
部の絶縁層に絶縁性を有するエッチングストップ層を形
成するものであるので、リ−ク電流が生じないから、従
来の圧力センサと比べて温度特性に極めて優れている。
【００１２】
【図１】本発明の方法により得た圧力センサの断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の方法により得た圧力センサの適用圧に
対する出力電圧を測定した線図である。
対する出力電圧を測定した線図である。
【図３】本発明の方法により得た圧力センサの感度の温
度特性を示す線図である。
度特性を示す線図である。
１ 支持体 ２ 第１の単結晶Ａｌ2Ｏ3層 ３ 第１の単結晶Ｓｉ層３ ４ 第２の単結晶Ａｌ2Ｏ3層 ５ 感圧部
Claims (2)
- 【請求項１】シリコン単結晶ウエハー上に第１の単結晶
Ａｌ2Ｏ3をエピタキシャル成長させ、ついでその上面に
第１のＳｉをエピタキシャル成長させ、更にその上面に
第２の単結晶Ａｌ2Ｏ3と第２のＳｉとを順次エピタキシ
ャル成長させることを特徴とする半導体圧力センサの製
造方法。 - 【請求項２】感圧部を、前記第１のＳｉ層上面に、前記
第２の単結晶Ａｌ2Ｏ3層を介して形成してなる請求項１
に記載の圧力センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22273595A JPH08181332A (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22273595A JPH08181332A (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2273080A Division JP2558549B2 (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | 半導体圧力センサ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08181332A true JPH08181332A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=16787087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22273595A Pending JPH08181332A (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08181332A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006098408A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Rosemount Aerospace Inc | 圧力センサ |
| JP2011203169A (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Seiko Epson Corp | 熱型光検出器、熱型光検出装置及び電子機器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5255878A (en) * | 1975-11-01 | 1977-05-07 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
| JPS6254477A (ja) * | 1985-09-03 | 1987-03-10 | Nippon Denso Co Ltd | 半導体圧力センサの製造方法 |
-
1995
- 1995-08-09 JP JP22273595A patent/JPH08181332A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5255878A (en) * | 1975-11-01 | 1977-05-07 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
| JPS6254477A (ja) * | 1985-09-03 | 1987-03-10 | Nippon Denso Co Ltd | 半導体圧力センサの製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006098408A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Rosemount Aerospace Inc | 圧力センサ |
| JP2011203169A (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Seiko Epson Corp | 熱型光検出器、熱型光検出装置及び電子機器 |
| US9182288B2 (en) | 2010-03-26 | 2015-11-10 | Seiko Epson Corporation | Thermal detector, thermal detection device, and electronic instrument |
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