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JPH0340959B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0340959B2
JPH0340959B2 JP23796384A JP23796384A JPH0340959B2 JP H0340959 B2 JPH0340959 B2 JP H0340959B2 JP 23796384 A JP23796384 A JP 23796384A JP 23796384 A JP23796384 A JP 23796384A JP H0340959 B2 JPH0340959 B2 JP H0340959B2
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JP
Japan
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substrate
impurity concentration
etching
layer
protective film
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Application number
JP23796384A
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Japanese (ja)
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JPS61116879A (en
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Publication date
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Publication of JPS61116879A publication Critical patent/JPS61116879A/en
Publication of JPH0340959B2 publication Critical patent/JPH0340959B2/ja
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    • H01L29/84

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  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)
  • Weting (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は半導体圧力センサの感圧ダイヤフラム
を凹状に形成する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of the Invention] The present invention relates to a method for forming a pressure-sensitive diaphragm of a semiconductor pressure sensor into a concave shape.

〔従来技術とその問題点〕[Prior art and its problems]

圧力センサは各産業分野で広く使用されている
基本的なセンサの一つであり、最近は半導体IC
技術を応用した拡散形半導体圧力センサが盛に用
いられるようになつている。
Pressure sensors are one of the basic sensors widely used in various industrial fields, and recently semiconductor ICs
Diffusion-type semiconductor pressure sensors based on this technology are now being widely used.

半導体圧力センサはシリコンなどの半導体にひ
ずみを加えると金属に比べて100倍程度の大きな
抵抗変化を生ずることを利用して、圧力を受けて
ひずみを生ずる起わい体そのものをシリコン単結
晶板からつくり、これに不純物を拡散し、ストレ
ンゲージを形成したものであり、ストレンゲージ
抵抗の形成されたシリコン単結晶板の裏面を凹形
にくり抜いて薄くなつた部分がダイヤフラムとな
るので、このダイヤフラムとストレンゲージが完
全に一体となつて圧力−ひずみ変換が行なわれ
る。すなわち圧力が印加されるとダイヤフラムが
変形してゲージ抵抗にひずみが発生し、このため
ゲージにはピエゾ抵抗効果による大きな抵抗変化
が起こり、圧力に比例したブリツジ出力が得られ
るのである。
Semiconductor pressure sensors take advantage of the fact that applying strain to a semiconductor such as silicon causes a change in resistance that is approximately 100 times greater than that of a metal.The semiconductor pressure sensor uses a silicon single crystal plate to create the flexible body that generates strain when subjected to pressure. A strain gauge is formed by diffusing impurities into this, and the back surface of the silicon single crystal plate on which the strain gauge resistor is formed is hollowed out in a concave shape, and the thinned part becomes the diaphragm. The gauges are fully integrated to perform pressure-strain conversion. That is, when pressure is applied, the diaphragm deforms and strain occurs in the gauge resistance, which causes a large resistance change in the gauge due to the piezoresistive effect, resulting in a bridge output proportional to the pressure.

このような半導体圧力センサの起わい部の形成
方法は一般に次のようにして行なわれる。まず第
2図に断面図で示したようにシリコン基板1の一
方の表面に基板1と逆導電型のひずみゲージ2を
形成し、この面と反対側の基板1表面の起わい部
となる部分を除く個所に例えばクロムの第1の保
護膜3と金の第2の保護膜4との積層保護膜を設
け、この積層保護膜をマスクとして硝酸−弗酸の
混合エツチング液を用いてシリコン基板1をエツ
チングする。第3図はそのエツチングの模様を示
したものであり、エツチング液5を入れた容器6
の中に上記のようにしたシリコン基板1を浸積エ
ツチングすることにより起わい部7を形成するこ
とができる。ただし、このエツチング過程は1枚
のシリコンウエハから多数個の圧力変換素子が得
られるように行なわれるが、第2図、第3図では
説明の便宜上ただ1個のチツプとして表わしてあ
る。
A method for forming the raised portion of such a semiconductor pressure sensor is generally performed as follows. First, as shown in the cross-sectional view in FIG. 2, a strain gauge 2 of a conductivity type opposite to that of the substrate 1 is formed on one surface of the silicon substrate 1, and a portion of the surface of the substrate 1 opposite to this surface becomes the ridge. A laminated protective film of, for example, a first protective film 3 of chromium and a second protective film 4 of gold is provided in the areas other than the silicon substrate. Etch 1. Figure 3 shows the etching pattern, and shows the container 6 containing the etching solution 5.
The raised portion 7 can be formed by immersion etching the silicon substrate 1 as described above. Although this etching process is carried out so that a large number of pressure transducing elements can be obtained from one silicon wafer, they are shown as only one chip in FIGS. 2 and 3 for convenience of explanation.

しかしながら、このエツチング方法によれば、
シリコンウエハの中央部分と周辺部分とではエツ
チング速度が異なるため、起わい部7に関しても
中央部分と周辺部分との板厚が異なることから圧
力変換素子と感度がばらつき、また複数枚のシリ
コンウエハを同時にエツチング処理する際には、
ウエハ間のばらつきも発生するので全体として素
子の感度のばらつきを小さく抑えることは困難で
ある。
However, according to this etching method,
Since the etching speed is different between the central part and the peripheral part of the silicon wafer, the thickness of the raised part 7 is also different between the central part and the peripheral part, so the sensitivity of the pressure transducer varies, and it is difficult to process multiple silicon wafers. When etching at the same time,
Since variations also occur between wafers, it is difficult to suppress variations in sensitivity of the elements as a whole.

一方上記とは異なるエツチング方法として第4
図のごとく電気化学的にエツチングする方法も知
られている。第4図はこの方法を説明するための
概念図であり、第2図、第3図と共通部分を同一
符号で表わしてある。第4図においてまず被エツ
チング素子として不純物を高濃度に添加したシリ
コン基板1aに低不純物濃度層8をエピタキシア
ル生長させ、この低不純物濃度層8にひずみゲー
ジ2を設け、次いでひずみゲージ2を設けたのと
反対側のシリコン基板1aの面で所定の領域に例
えばクロムの第1層保護膜3と金の第2層保護膜
4からなる2層のエツチングマスクを被着したも
のが用いられる。クロムは金と下地シリコン基板
1aとの密着性を増す役割をもつ。このものを容
器6内の硝酸−弗酸混合液5中において直流電源
9に接続したシリコン基板1aの所定部分をエツ
チングし、不純物濃度境界面11まで進行したと
きエツチングを停止させるストツプエツチングを
行うことにより、所望の凹部を形成し、起わい部
として均一な厚さを得ようとするものである。な
お第4図においてシリコン基板1aのエツチング
により除去される部分を点線で表わしてある。
On the other hand, there is a fourth etching method different from the above.
A method of electrochemical etching as shown in the figure is also known. FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining this method, and parts common to those in FIGS. 2 and 3 are indicated by the same reference numerals. In FIG. 4, first, a low impurity concentration layer 8 is epitaxially grown on a silicon substrate 1a doped with impurities at a high concentration as an element to be etched, a strain gauge 2 is provided on this low impurity concentration layer 8, and then a strain gauge 2 is provided. A two-layer etching mask consisting of, for example, a first protective film 3 of chromium and a second protective film 4 of gold is used in a predetermined region on the opposite side of the silicon substrate 1a. Chromium has the role of increasing the adhesion between gold and the underlying silicon substrate 1a. A predetermined portion of the silicon substrate 1a connected to the DC power source 9 is etched in the nitric acid-hydrofluoric acid mixture 5 in the container 6, and stop etching is performed to stop the etching when the etching reaches the impurity concentration interface 11. By doing so, it is intended to form a desired concave portion and obtain a uniform thickness as a raised portion. In FIG. 4, the portion of the silicon substrate 1a that is removed by etching is indicated by a dotted line.

しかし、この電気化学的エツチング方法は凹部
形成に際して、シリコン基板1aとこれに対向配
置される白金陰電極10との間に直流電圧が印加
され第1層クロム3−第2層金4の積層保護膜が
正の電極となるため、第1層クロム膜3が溶解し
てシリコン基板1aから剥離し、マスク効果を発
揮することができなくなり、その結果所望の凹部
以外の領域までエツチングされてしまうという欠
点がある。
However, in this electrochemical etching method, when forming the recesses, a DC voltage is applied between the silicon substrate 1a and the platinum cathode 10 placed opposite thereto, thereby protecting the laminated layers of the first layer chromium 3 and the second layer gold 4. Since the film becomes a positive electrode, the first layer chromium film 3 dissolves and peels off from the silicon substrate 1a, making it impossible to exert a masking effect, and as a result, areas other than the desired recesses are etched. There are drawbacks.

これに対してエツチングマスクとしてクロム−
金からなる金属積層膜の代りに酸化膜(SiO2
1層のみとする方法もあるが、酸化膜の厚さ約
1μmのときエツチングに対するマスク効果は1
時間程度しか保つことができず、電気化学的なス
トツプエツチング法により感圧ダイヤフラムが必
要とする数百μmの凹部を形成するためには、2
時間以上かかるので酸化膜をマスクとして用いる
ことは適切な手段とは言えない。
In contrast, chrome is used as an etching mask.
Oxide film (SiO 2 ) instead of metal laminated film made of gold
There is also a method of using only one layer, but the thickness of the oxide film is approx.
At 1μm, the mask effect against etching is 1
In order to form a recess of several hundred micrometers required for a pressure-sensitive diaphragm using an electrochemical stop etching method, it is necessary to
Since it takes a long time, using an oxide film as a mask is not an appropriate method.

なお、このような電気化学的なストツプエツチ
ング法は、高不純物濃度の半導体基板とこの基板
に設けられた低不純物濃度層とではエツチング速
度が著しく異なることを利用したものであり、不
純物濃度とエツチング速度の関係を第5図の線図
に示したが、第5図からわかるように例えば不純
物濃度が1018/c.c.の領域と1015/c.c.以下の領域で
はエツチング速度に1桁以上の差があり、したが
つて低不純物濃度層がエツチングのストツパとな
つて均一な板厚の起わい部が得られるのである。
Note that this electrochemical stop etching method takes advantage of the fact that the etching rate is significantly different between a semiconductor substrate with a high impurity concentration and a layer with a low impurity concentration provided on this substrate. The relationship between etching rates is shown in the diagram in Figure 5. As can be seen from Figure 5, for example, there is a difference of more than one digit in etching rate between a region where the impurity concentration is 10 18 /cc and a region where it is less than 10 15 /cc. Therefore, the low impurity concentration layer acts as an etching stopper, and a ridge portion with a uniform plate thickness is obtained.

以上のように、半導体基板の不純物濃度差を利
用した電気化学的なストツプエツチング法は圧力
変換素子起わい部を形成するために有効な方法で
あるが凹部を形成する際の適切な材料が見出され
ていない。
As mentioned above, the electrochemical stop etching method that utilizes the difference in impurity concentration in the semiconductor substrate is an effective method for forming the raised portion of the pressure transducer element, but it is difficult to use the appropriate material for forming the recessed portion. Not discovered.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は半導体圧力変換素子起わい部の凹
形状を形成するために、電気化学的なストツプエ
ツチングを行なうに当り、エツチングマスクの密
着性がよく、凹部形成中にマスクが基板から剥離
することなく、起わい部が均一な厚さを有し、圧
力感度のばらつきの小さい圧力変換素子を得るこ
とができる起わい部の形成方法を提供することに
ある。
The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to improve the adhesion of an etching mask when performing electrochemical stop etching to form a concave shape at the protrusion of a semiconductor pressure transducer element. The present invention provides a method for forming ridges that can obtain a pressure transducer element with good properties, a mask that does not peel off from the substrate during the formation of the depressions, a ridge that has a uniform thickness, and a small variation in pressure sensitivity. It is about providing.

〔発明の要点〕[Key points of the invention]

本発明は不純物を高濃度に添加した単結晶シリ
コン基板の片面に低不純物濃度層を気相生長さ
せ、低不純物濃度層にひずみゲージを形成し、高
不純物濃度の基板のひずみゲージ形成面と反対側
の面から電気化学的にストツプエツチングして凹
部を形成するときに、高不純物濃度基板上に設け
るエツチングマスクとして第1層酸化膜(SiO2
と第2層のニツケルおよびクロムを含有した全膜
とからなる二層マスクを用いることにより、マス
ク自体の溶解や基板からの剥離などをなくし、基
板の不純物濃度境界面でエツチングを停止し、均
一な厚さを有する起わい部が得られるようにした
ものである。
In the present invention, a low impurity concentration layer is grown in a vapor phase on one side of a single crystal silicon substrate doped with a high impurity concentration, a strain gauge is formed in the low impurity concentration layer, and the strain gauge is formed on the opposite side of the substrate with a high impurity concentration. A first layer oxide film (SiO 2 ) is used as an etching mask provided on a high impurity concentration substrate when electrochemical stop etching is performed to form a recess from the side surface.
By using a two-layer mask consisting of a second layer of nickel and a full film containing chromium, the mask itself is prevented from dissolving or peeling off from the substrate, and etching is stopped at the impurity concentration interface of the substrate, resulting in uniform etching. In this embodiment, a raised portion having a certain thickness can be obtained.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下本発明を実施例に基づき説明する。 The present invention will be explained below based on examples.

再び第4図を参照して本発明を説明するが、本
発明が従来の方法と異なる点は、従来エツチング
マスクとしてシリコン基板1aに近い方から例え
ばクロムの第1層保護膜3とこの上に金の第2層
保護膜4を被着していたのに対し、本発明では第
1層保護膜3に酸化膜(SiO2)、第2層保護膜4
にニツケルとクロムを含む金膜を用いて二層積層
膜としていることである。
The present invention will be explained again with reference to FIG. 4. The difference between the present invention and the conventional method is that a conventional etching mask is used in which a first layer protective film 3 of chromium, for example, and a first layer protective film 3 of chromium are etched thereon from the side closer to the silicon substrate 1a. Whereas the second layer protective film 4 of gold was deposited, in the present invention, an oxide film (SiO 2 ) is applied to the first layer protective film 3 and a second layer protective film 4 is deposited.
A two-layer laminated film is formed using a gold film containing nickel and chromium.

本発明を第4図により素子構成から述べると、
まず有効なピエゾ抵抗効果が得られる結晶方位を
有し、例えば1019/c.c.以上の砒素もしくは1018
c.c.以上のアンチモンを含むN+型高濃度結晶シリ
コン基板1aの片面に最終的に形成される起わい
部の板厚tだけ1015/c.c.以下の燐をドーピングし
たn型低不純物濃度層8をエピタキシアル生長さ
せ、この低不純物濃度層8にひずみゲージ2を形
成し、次いでひずみゲージ2とは反対側のシリコ
ン基板1aの所定の領域に第1層保護膜3として
熱酸化などにより電気的絶縁性を有する酸化膜を
設け、この上にニツケルクロム合金と金をソース
とする蒸着を行い第2層保護膜4としてニツケル
およびクロムを総量で14〜30重量%含有する金合
金膜を被着させたものとする。金にニツケルとク
ロムを含有させることにより耐エツチング性を向
上させることができる。このとき膜厚は第1層3
の酸化膜は0.2〜1.0μmであり、第2層4のニツ
ケルおよびクロムを含む金合金の膜厚は0.2〜
0.5μmである。
The present invention will be described from the element configuration with reference to FIG.
First, it has a crystal orientation that provides an effective piezoresistance effect, such as arsenic of 10 19 /cc or more or 10 18 /cc or more.
An n-type low impurity concentration layer 8 doped with phosphorus of 10 15 /cc or less is formed on one side of the N + type high-concentration crystalline silicon substrate 1a containing antimony of cc or more by the thickness t of the raised portion finally formed. A strain gauge 2 is formed in this low impurity concentration layer 8 by epitaxial growth, and then a first layer protective film 3 is formed on a predetermined region of the silicon substrate 1a on the opposite side of the strain gauge 2 for electrical insulation by thermal oxidation or the like. A gold alloy film containing a total of 14 to 30% by weight of nickel and chromium is deposited as the second layer protective film 4 by vapor deposition using a nickel-chromium alloy and gold as sources. shall be Etching resistance can be improved by incorporating nickel and chromium into gold. At this time, the film thickness is the first layer 3
The thickness of the oxide film of the second layer 4 is 0.2 to 1.0 μm, and the thickness of the gold alloy containing nickel and chromium of the second layer 4 is 0.2 to 1.0 μm.
It is 0.5 μm.

このように準備のできたシリコン基板1aを弗
酸と純水を1:9の比率に混合したエツチング液
5の入つた容器6に沈め、エツチング液中で直流
電源9により高不純物濃度基板1aを陽極、白金
10を陰極として数Vの直流電圧を印加し、基板
1aの所定領域を除去するが、このときエツチン
グの停止は、第5図の不純物濃度とエツチング速
度の関係線図からわかるように不純物濃度境界面
で行なわれるから、はじめに設定したtの厚さを
もつ低不純物濃度層8が起わい部の厚さとして残
るので高い精度が確保される。またこのエツチン
グ過程においては高不純物濃度基板1aと第2層
保護膜4の金属膜とは第1層保護膜3の酸化膜に
より電気的に絶縁された状態にあるから、例えば
2時間以上の長いエツチング時間に対しても高不
純物濃度基板1aの所望の凹部のみがエツチング
され、その他の部分は完全にエツチングから保護
することができる。
The silicon substrate 1a thus prepared is immersed in a container 6 containing an etching solution 5 containing hydrofluoric acid and pure water at a ratio of 1:9, and the high impurity concentration substrate 1a is anodized in the etching solution using a DC power source 9. , a DC voltage of several volts is applied using platinum 10 as a cathode to remove a predetermined region of the substrate 1a. At this time, etching stops when the impurity concentration and etching rate as shown in the graph of the relationship between impurity concentration and etching rate in FIG. Since this is carried out at the concentration boundary surface, the low impurity concentration layer 8 having the initially set thickness t remains as the thickness of the raised portion, ensuring high accuracy. In addition, in this etching process, the high impurity concentration substrate 1a and the metal film of the second layer protective film 4 are electrically insulated by the oxide film of the first layer protective film 3, so the etching process takes a long time, for example, 2 hours or more. Even with respect to the etching time, only the desired concave portions of the high impurity concentration substrate 1a are etched, and the other portions can be completely protected from etching.

このようなエツチング保護膜はピンホールなど
がなく下地との密着性に優れ、凹部成形過程にお
ける剥離もなく、保護膜自体が溶解するという現
象もみられない。
Such an etching protective film has no pinholes and has excellent adhesion to the base, does not peel off during the process of forming the recesses, and does not exhibit the phenomenon of the protective film itself dissolving.

なお電気科学的なストツプエツチングに供する
圧力検出素子の構成は上記実施例に示したものに
限られることなく、実施例とは異なる半導体基板
を用いてもよく、起わい部側の変形として第1図
a〜cに示す断面図のようにすることができる。
第1図a〜cが第2図〜第4図と共通する部分は
同一符号を用いて表わしエツチング除去される部
分を点線で記入してある。
Note that the configuration of the pressure detection element used for electrochemical stopping is not limited to that shown in the above embodiment, and a semiconductor substrate different from that in the embodiment may be used. It can be made as shown in the cross-sectional views shown in FIGS. 1a to 1c.
Portions in FIGS. 1a to 1c that are common to FIGS. 2 to 4 are designated by the same reference numerals, and portions to be removed by etching are indicated by dotted lines.

第1図aは1018/c.c.以上のボロンを含むP+型高
不純物濃度シリコン基板1bの片面に1015/c.c.以
下の燐をドーピングしたn型低不純物濃度層8a
を積層し、このn型低不純物濃度層8aにひずみ
ゲージ2を形成した二層積層ウエハとしたもので
ある。
FIG. 1a shows an n-type low impurity concentration layer 8a doped with phosphorus of 10 15 /cc or less on one side of a P + type high impurity concentration silicon substrate 1b containing boron of 10 18 /cc or more.
This is a two-layer laminated wafer in which the strain gauges 2 are formed on the n-type low impurity concentration layer 8a.

第1図bは1019/c.c.以上の砒素または1018/c.c.
以上のアンチモチンを含むN+型高不純物濃度シ
リコン基板1aの片面に1015/c.c.以下のボロンを
ドーピングしたP型低不純物濃度層8bを設けさ
らにその上に1015/c.c.以下の燐をドーピングした
n型低不純物濃度層8cを積層し、このn型低不
純物濃度層8cにひずみゲージ2を形成した三相
積層ウエハとしたものである。
Figure 1b shows arsenic of 10 19 /cc or more or 10 18 /cc
A P-type low impurity concentration layer 8b doped with boron of 10 15 /cc or less was provided on one side of the N + type high impurity concentration silicon substrate 1a containing antimothine, and further doped with phosphorus of 10 15 /cc or less. This is a three-phase laminated wafer in which an n-type low impurity concentration layer 8c is laminated and a strain gauge 2 is formed on the n-type low impurity concentration layer 8c.

第1図cは1019/c.c.以上の砒素または1018/c.c.
以上のアンチモンを含むN+型不純物濃度シリコ
ン基板1aの片面に1015/c.c.以下のボロンをドー
ピングしたP型低不純物濃度層8bを設け、その
上にP+高不純物濃度層8d、さらにその上に
1015/c.c.以下の燐をドーピングしたn型低不純物
濃度層8eを順次積層しn型低不純物濃度層8e
にひずみゲージ2を形成した四層積層ウエハであ
る。
Figure 1 c is 10 19 /cc or more arsenic or 10 18 /cc
A P - type low impurity concentration layer 8b doped with boron of 10 15 /cc or less is provided on one side of the N + type impurity concentration silicon substrate 1a containing the above antimony, and a P + high impurity concentration layer 8d is formed on top of the layer 8b. to
N-type low impurity concentration layers 8e doped with phosphorus of 10 15 /cc or less are sequentially laminated to form n-type low impurity concentration layers 8e.
This is a four-layer laminated wafer on which strain gauges 2 are formed.

以上第1図a〜cの被エツチング素子の保護膜
3,4についてはいずれも前述した実施例の場合
と同様である。
The protective films 3 and 4 of the elements to be etched shown in FIGS. 1a to 1c are the same as in the embodiment described above.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

はじめに説明したように、半導体圧力変換素子
の起わい部を形成する際に、従来高不純物濃度半
導体基板の片面に設けた低不純物濃度層とは反対
面の非エツチング面にクロムと金の二層金属保護
膜を被着した後、エツチング液中で基板を陽極、
白金を陰極として直流電圧を印加してエツチング
の進行を不純物濃度境界面で停止することによ
り、凹部を形成していたので、クロム保護膜の剥
離や溶解などに起因する起わい部の厚さの不均一
を生じ圧力変換素子の感度のばらつきが大きかつ
たのに対し、本発明によれば実施例で述べたごと
く、非エツチング面を被覆する保護膜としてシリ
コン酸化膜およびニツケルとクロムとを含む金合
金膜からなる二層保護膜を用いたために、電気化
学的ストツプエツチングの進行中においてもこの
エツチング保護膜は良好な密着性と長時間にわた
る十分な耐エツチング性を保持し、保護膜自体の
剥離もしくは溶解などを生ずることなく、その結
果、形成された起わい部は寸法的にばらつきが5
%以下という高い精度をもつようになるので、圧
力変換素子の出力感度のばらつきも小さくするこ
とに成功したものである。
As explained in the introduction, when forming the raised portion of a semiconductor pressure transducer element, two layers of chromium and gold are deposited on the non-etched surface opposite to the low impurity concentration layer that was conventionally provided on one side of the high impurity concentration semiconductor substrate. After depositing the metal protective film, the substrate is placed in an etching solution as an anode.
The recesses were formed by applying a DC voltage using platinum as the cathode and stopping the etching process at the impurity concentration interface, so the thickness of the recesses due to peeling or dissolution of the chromium protective film could be reduced. In contrast, according to the present invention, as described in the embodiment, a silicon oxide film, nickel, and chromium are included as a protective film covering the non-etched surface. Because a two-layer protective film made of a gold alloy film is used, this etching protective film maintains good adhesion and sufficient long-term etching resistance even during electrochemical stop etching, and the protective film itself As a result, the formed ridges have dimensional variations of 5.
Since it has a high accuracy of less than %, it has also succeeded in reducing variations in the output sensitivity of the pressure transducer element.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はそれぞれ本発明に基づくエツチングに
適用可能な被エツチング素子のそれぞれ異なる例
を示す断面図、第2図は従来の被エツチング素子
の断面図、第3図は従来の浸漬エツチング法の概
念図、第4図は電気化学的ストツプエツチング法
の概念図、第5図は基板の不純物濃度とエツチン
グ速度との関係を示す線図である。 1a……高不純物濃度シリコン基板、2……ひ
ずみゲージ、3……第1層保護膜、4……第2層
保護膜、5……エツチング液、7……起わい部、
8……低不純物濃度層、9……直流電源、10…
…白金電極、11……不純物濃度境界面。
FIG. 1 is a sectional view showing different examples of elements to be etched that can be applied to etching according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a conventional element to be etched, and FIG. 3 is a concept of a conventional immersion etching method. 4 is a conceptual diagram of the electrochemical stop etching method, and FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the impurity concentration of the substrate and the etching rate. 1a... High impurity concentration silicon substrate, 2... Strain gauge, 3... First layer protective film, 4... Second layer protective film, 5... Etching solution, 7... Raised portion,
8...Low impurity concentration layer, 9...DC power supply, 10...
...Platinum electrode, 11... Impurity concentration interface.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 不純物を高濃度に含む一導電型の単結晶シリ
コン基板の一表面に低不純物濃度層を気相成長さ
せ、低不純物濃度層にひずみゲージを形成し、基
板他面の所定の非エツチング面に二層保護膜を設
けた後、基板をエツチング液に浸漬して基板を陽
極、白金を陰極として直流電圧を印加してエツチ
ングし、基板の不純物濃度境界面でエツチングの
進行を停止することにより、基板に凹部を形成す
る方法において、前記保護膜を基板に被着したシ
リコン酸化膜と該酸化膜上に被着したニツケルお
よびクロムを含む金合金膜とからなる二層保護膜
とすることを特徴とする半導体圧力変換素子起わ
い部の形成方法。
1. A low impurity concentration layer is grown in vapor phase on one surface of a single-crystal silicon substrate of one conductivity type containing a high concentration of impurities, a strain gauge is formed in the low impurity concentration layer, and a strain gauge is grown on a predetermined non-etched surface of the other surface of the substrate. After providing the two-layer protective film, the substrate is immersed in an etching solution and etched by applying a DC voltage with the substrate as an anode and platinum as a cathode, and the progress of etching is stopped at the impurity concentration interface of the substrate. A method for forming a recess in a substrate, characterized in that the protective film is a two-layer protective film consisting of a silicon oxide film deposited on the substrate and a gold alloy film containing nickel and chromium deposited on the oxide film. A method for forming a raised portion of a semiconductor pressure transducer element.
JP23796384A 1984-11-12 1984-11-12 Method of forming semiconductor pressure converter strain portion Granted JPS61116879A (en)

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