JPS62291072A - 半導体圧センサ - Google Patents
半導体圧センサInfo
- Publication number
- JPS62291072A JPS62291072A JP13460386A JP13460386A JPS62291072A JP S62291072 A JPS62291072 A JP S62291072A JP 13460386 A JP13460386 A JP 13460386A JP 13460386 A JP13460386 A JP 13460386A JP S62291072 A JPS62291072 A JP S62291072A
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- JP
- Japan
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- layer
- mosi2
- pressure sensor
- thermal expansion
- semiconductor pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 13
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Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、一方表面に拡散抵抗層及びこれに接続される
電極配線層が形成され、前記拡散抵抗層の反対面にダイ
ヤフラムが形成された感圧半導体基板を有する半導体圧
力センサに関し、特に産業用プロセス計装の圧力、流量
測定などに利用される圧力伝送器の部品である半導体圧
力センサとして使用されるものである。
電極配線層が形成され、前記拡散抵抗層の反対面にダイ
ヤフラムが形成された感圧半導体基板を有する半導体圧
力センサに関し、特に産業用プロセス計装の圧力、流量
測定などに利用される圧力伝送器の部品である半導体圧
力センサとして使用されるものである。
(従来の技術)
この種の半導体圧力センサの従来例の断面図を第5図に
示し、その一部拡大図f第6図に示す。
示し、その一部拡大図f第6図に示す。
図中1は半導体感圧基板、2は基板台、3V」外囲器、
4はリードビン、5はデンディングワイヤ、6は拡散抵
抗、7.8は絶縁膜、9はAt(アルミニウム)パター
ン配線層である。
4はリードビン、5はデンディングワイヤ、6は拡散抵
抗、7.8は絶縁膜、9はAt(アルミニウム)パター
ン配線層である。
上記半導体圧力センサは、圧力に対し相反する抵抗値変
化をともなう拡散抵抗を第7図のようにブリ、ジ回路に
組み、オフセット電圧変化を利用するものであるが、温
度に対してもオフセット電圧変化(温度特性)を生じる
。高精度な圧力センサを提供する場合、温度特性が優れ
ていること(温度変化に対してのオフセラ) 14’i
圧変化が少ないこと)が望まれている。温度特性1・1
、si基板のみならず、感圧基板の外囲器へのアセンブ
リ法及び感圧基板上の酸化膜、 At配線等に依存して
おり、温度特性の向上のため、この点に注目し技術的改
良を加えていた。
化をともなう拡散抵抗を第7図のようにブリ、ジ回路に
組み、オフセット電圧変化を利用するものであるが、温
度に対してもオフセット電圧変化(温度特性)を生じる
。高精度な圧力センサを提供する場合、温度特性が優れ
ていること(温度変化に対してのオフセラ) 14’i
圧変化が少ないこと)が望まれている。温度特性1・1
、si基板のみならず、感圧基板の外囲器へのアセンブ
リ法及び感圧基板上の酸化膜、 At配線等に依存して
おり、温度特性の向上のため、この点に注目し技術的改
良を加えていた。
第3図に・9ターン配線厚に対する温度特性を示す。図
示される如く配線厚は、薄くするにしたがい温度特性が
向上する。しかし配線厚を薄くすることは・パターンの
断切れ及びボンディング性等の問題があり、約1μ以下
にすることは困難であった。温度特性の向上が望まれる
場合、At配線でかつhtyiを可能な限り薄くしても
、高精度の半導体圧カセンザを提供するにはいたらなか
った。
示される如く配線厚は、薄くするにしたがい温度特性が
向上する。しかし配線厚を薄くすることは・パターンの
断切れ及びボンディング性等の問題があり、約1μ以下
にすることは困難であった。温度特性の向上が望まれる
場合、At配線でかつhtyiを可能な限り薄くしても
、高精度の半導体圧カセンザを提供するにはいたらなか
った。
(発明が解決しようとする問題点)
所で・リーン配線の材料の熱膨張係数を81に近づける
ことにより、温度特性を向上することが考えられる。熱
膨張係数がStに近い材料としてMo、W等があげられ
るが、Slとの密着性不良及びデンディング性不良で、
パターン配線として使用することは不可能であり、 A
tとの積層構造を行ないメンディング性の向上を図って
も、At厚を約1μ以上形成しなければならなく、温度
特性の向上が図れなかった。
ことにより、温度特性を向上することが考えられる。熱
膨張係数がStに近い材料としてMo、W等があげられ
るが、Slとの密着性不良及びデンディング性不良で、
パターン配線として使用することは不可能であり、 A
tとの積層構造を行ないメンディング性の向上を図って
も、At厚を約1μ以上形成しなければならなく、温度
特性の向上が図れなかった。
本発明は高精度な半導体圧力センサを提供するために、
温度特性を向上(つまり温度変化におけるオフセット電
圧変化を低減)させることを目的としている。
温度特性を向上(つまり温度変化におけるオフセット電
圧変化を低減)させることを目的としている。
(問題点を解決するための手段と作用)本発明は、一方
表面に拡散抵抗層及びこれに接続される電極配線層が形
成され前記拡散抵抗層の反対面にダイヤフラムが形成さ
れた感圧半導体基板を有する半導体圧力センサにおいて
、前記電極配線層の材料の熱膨張係数がシリコンの1.
5〜5倍であることを特徴とする。即ち電極配線層の材
料の熱膨張係数をシリコンに近づけ、温度変化により発
生するシリコン中の内部歪全減少させ、温度変化による
オフセット電圧変化を低減させるようにしたものである
。
表面に拡散抵抗層及びこれに接続される電極配線層が形
成され前記拡散抵抗層の反対面にダイヤフラムが形成さ
れた感圧半導体基板を有する半導体圧力センサにおいて
、前記電極配線層の材料の熱膨張係数がシリコンの1.
5〜5倍であることを特徴とする。即ち電極配線層の材
料の熱膨張係数をシリコンに近づけ、温度変化により発
生するシリコン中の内部歪全減少させ、温度変化による
オフセット電圧変化を低減させるようにしたものである
。
(実施例)
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。第1図は
同実施例の断面図であるが、これは第6図に対応させた
場合の例であるから、対応個所には同一符号を付してお
く。即ち拡散抵抗6が形成された81基板1に酸化膜7
1に介して・母ターン配線層が形成される。この配線層
は、ノ臂ターンの断切れの問題があるため、基板とのコ
ンタクト部はプラズマエツチング等の手法によりテーノ
4を形成し、断切れ問題を防止している。上記配線層は
Mo S l 2/ Mo /MoS i 、、、の積
層構造により形成される。
同実施例の断面図であるが、これは第6図に対応させた
場合の例であるから、対応個所には同一符号を付してお
く。即ち拡散抵抗6が形成された81基板1に酸化膜7
1に介して・母ターン配線層が形成される。この配線層
は、ノ臂ターンの断切れの問題があるため、基板とのコ
ンタクト部はプラズマエツチング等の手法によりテーノ
4を形成し、断切れ問題を防止している。上記配線層は
Mo S l 2/ Mo /MoS i 、、、の積
層構造により形成される。
即ち第1図に示すように% Mo512層11hは約x
ooolはどの厚さで形成し、81との密着性の向ヒを
図る。Mo)@llbはMo S ’r 2層11瓢の
上に形成し、約80001はどの厚さとする。オだMo
層11bの上に、Mo層の酸化防止のためMo812層
11cを約1000Xはど形成する。従ってこのMo
S l 2 / Mo / Mo S 12層は合計的
10000Xである。
ooolはどの厚さで形成し、81との密着性の向ヒを
図る。Mo)@llbはMo S ’r 2層11瓢の
上に形成し、約80001はどの厚さとする。オだMo
層11bの上に、Mo層の酸化防止のためMo812層
11cを約1000Xはど形成する。従ってこのMo
S l 2 / Mo / Mo S 12層は合計的
10000Xである。
上記Mo S l □/Mo / Mo S 12層の
形成は、真空中での蒸着等の手法により行なわれる。ま
た第2図よりMo5t 、 Moの熱膨張係数は、A
tに比較しStに近い値となっている。形成されたMo
S l 2 /Mo /Mo 8 l 2層は、約1
000℃、30分程度のアニールによりSlとの密着性
及び電気的接触状態の向上を図る。
形成は、真空中での蒸着等の手法により行なわれる。ま
た第2図よりMo5t 、 Moの熱膨張係数は、A
tに比較しStに近い値となっている。形成されたMo
S l 2 /Mo /Mo 8 l 2層は、約1
000℃、30分程度のアニールによりSlとの密着性
及び電気的接触状態の向上を図る。
Mo S i /Mo / Mo S i 2のノ千
ターン配線層の上面は、酸化膜8を積層し、外部との電
気的絶縁を形成する。
ターン配線層の上面は、酸化膜8を積層し、外部との電
気的絶縁を形成する。
第2図に熱膨張係数を示す。ktは、MO8121MO
に比較し熱膨張係数がかなり太き(、Slの9倍程度で
あり、Mo S i 2 e MoはSlの2〜3倍程
度である。
に比較し熱膨張係数がかなり太き(、Slの9倍程度で
あり、Mo S i 2 e MoはSlの2〜3倍程
度である。
第3図に79タ一ン配線層厚に対する温度特性を示す。
Mo S i 2 /Mo /Mo S i 2層は、
At層に比較し、同一層厚において約IA程度のオフセ
ット電圧変化となる。よってMo5t /Mo/Mo5
i2j−等の熱膨張係数がSlに近い材料でパターン配
線層を形成することで・温度特性の向上が図れる。
At層に比較し、同一層厚において約IA程度のオフセ
ット電圧変化となる。よってMo5t /Mo/Mo5
i2j−等の熱膨張係数がSlに近い材料でパターン配
線層を形成することで・温度特性の向上が図れる。
Mo S i 2 /Mo /Mo S 12層で可能
なかぎりパターン層厚を薄くすることで、従来達成する
ことができなかった良好な温度特性が得られる(第3図
参照)。
なかぎりパターン層厚を薄くすることで、従来達成する
ことができなかった良好な温度特性が得られる(第3図
参照)。
また同一の温度特性を得ることに対しても、MoSi2
/Mo /Mo S 12層においては層厚を厚くする
ことが可能であり、パターン段切れ等に対してマージン
がもてる。
/Mo /Mo S 12層においては層厚を厚くする
ことが可能であり、パターン段切れ等に対してマージン
がもてる。
第4図に静圧誤差特性を示す。静圧誤差特性は、静圧が
印加された場合のオフセット電圧の変化で6一 あり、この変化が少ないことが圧力センサの高精度化に
関し望1れる。パターン配線層をAtからMo5I2
/Mo /Mo512にすることにより静圧誤差が減少
している。よってパターン配線ノーをAtからMoS
i 2 /Mo /MoS l□にすることで、温度特
性の向上のみならず、静圧誤差特性の向上も図れた。
印加された場合のオフセット電圧の変化で6一 あり、この変化が少ないことが圧力センサの高精度化に
関し望1れる。パターン配線層をAtからMo5I2
/Mo /Mo512にすることにより静圧誤差が減少
している。よってパターン配線ノーをAtからMoS
i 2 /Mo /MoS l□にすることで、温度特
性の向上のみならず、静圧誤差特性の向上も図れた。
なお本発明Vま一ヒ記実施例に限られず種々の応用が可
能である0例えばパターン配線層電気抵抗が大きくても
さしつかえない場合、パターン配線層jzMosi□の
みにより形成することもできる6また本発明は、パター
ン配線層(電極配線層)の材料の熱膨張係数がSLに近
いもので形成することが目的であり、電極配線層の材料
の熱膨張係数がSlの1.5〜5倍であることが特徴で
ある。ここで1.5倍としたのは、これ以下で配線に使
える材料はなきに等しいからであり、5倍としたのは、
これ以上だと温度特性が使用に耐えなくなるからである
。
能である0例えばパターン配線層電気抵抗が大きくても
さしつかえない場合、パターン配線層jzMosi□の
みにより形成することもできる6また本発明は、パター
ン配線層(電極配線層)の材料の熱膨張係数がSLに近
いもので形成することが目的であり、電極配線層の材料
の熱膨張係数がSlの1.5〜5倍であることが特徴で
ある。ここで1.5倍としたのは、これ以下で配線に使
える材料はなきに等しいからであり、5倍としたのは、
これ以上だと温度特性が使用に耐えなくなるからである
。
[発明の効果]
以上説明した如く本発明によれば、電極配線層の材料の
熱膨張係数をSIに近づけ、温度変化により発生するS
t中の内部歪を減少させ、温度変化によるオフセット電
圧変化を減少させるようにしたため、高精度の半導体圧
力センサが提供できるものである。
熱膨張係数をSIに近づけ、温度変化により発生するS
t中の内部歪を減少させ、温度変化によるオフセット電
圧変化を減少させるようにしたため、高精度の半導体圧
力センサが提供できるものである。
第1図は本発明の一実施例の要ft、5を2ドす断面図
、第2図は各材料の熱膨張係jl−示す図表、第3図、
第4図は本発明の詳細な説明する特性図、第5図は半導
体圧力センサの全体内断1111図、第6図は同センサ
の要部の断面図(従来例)、第7図は同センサの出力測
定回路図である。 1・・・半導体感圧基板、6・・・拡散抵抗、II&。 11 c ・” Mo812層、1 l b ・−Mo
ll。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦! 第 11図 第21図 1 2 喰1厚(〃) 第3j図 財斤款差 第4.苫
、第2図は各材料の熱膨張係jl−示す図表、第3図、
第4図は本発明の詳細な説明する特性図、第5図は半導
体圧力センサの全体内断1111図、第6図は同センサ
の要部の断面図(従来例)、第7図は同センサの出力測
定回路図である。 1・・・半導体感圧基板、6・・・拡散抵抗、II&。 11 c ・” Mo812層、1 l b ・−Mo
ll。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦! 第 11図 第21図 1 2 喰1厚(〃) 第3j図 財斤款差 第4.苫
Claims (2)
- (1)一方表面に拡散抵抗層及びこれに接続される電極
配線層が形成され前記拡散抵抗層の反対面にダイヤフラ
ムが形成された感圧半導体基板を有する半導体圧力セン
サにおいて、前記電極配線層の材料の熱膨張係数がシリ
コンの1.5〜5倍であることを特徴とする半導体圧力
センサ。 - (2)前記電極配線層が、MoSi_2/Mo/MoS
i_2の積層構造もしくはMoSi_2の単層構造であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体
圧力センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13460386A JPS62291072A (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 半導体圧センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13460386A JPS62291072A (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 半導体圧センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62291072A true JPS62291072A (ja) | 1987-12-17 |
Family
ID=15132259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13460386A Pending JPS62291072A (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 半導体圧センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62291072A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015129643A (ja) * | 2014-01-06 | 2015-07-16 | アルプス電気株式会社 | Memsセンサ |
-
1986
- 1986-06-10 JP JP13460386A patent/JPS62291072A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015129643A (ja) * | 2014-01-06 | 2015-07-16 | アルプス電気株式会社 | Memsセンサ |
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