專利名稱：壓力傳感器及其制造方法
技術領域：
本發明涉及壓力傳感器及其制造方法，特別詳細地講，涉及具有膜片的壓力傳感 器及其制造方法。
背景技術：
由于利用半導體的壓電電阻效應的壓力傳感器是小型、輕量、高靈敏度的，所以廣 泛應用于工業測量、醫療等領域中。這種壓力傳感器中，在半導體膜片上形成有應變片。通 過施加在膜片上的壓力來使應變片產生變形。檢測因壓電電阻效應產生的應變片的電阻變 化，來測定壓力。此外，為了緩和來自封裝的應力，在玻璃等底座上接合形成有膜片的傳感 器芯片(專利文獻1)。膜片是通過將半導體晶片利用蝕刻進行深挖(掘>9込tr )而形成的。膜片的厚度 對壓力傳感器的特性產生非常大的影響。從而，需要對膜片的厚度即蝕刻量進行準確的控 制。在此，已公開有一種在半導體晶片上形成由絕緣層構成的蝕刻終止層的技術(專利文 獻2)。專利文獻1 JP特開號公報專利文獻2 JP特開號公報在此，利用附圖7來說明壓力傳感器的構成。圖7是表示以往的壓力傳感器的構 成的側面剖視圖。傳感器芯片10例如由單晶體Si基板構成。此外，在傳感器芯片10上形 成有具有壓電電阻效應的應變片5、15。傳感器芯片10的中央部分被蝕刻而形成有膜片4。 在此，傳感器芯片10的中央部分被蝕刻成錐形。因此，傳感器芯片背面的膜片傳感器開口 尺寸大于膜片尺寸。在芯片10上接合有底座11。在膜片4的周邊部上，底座11接合于傳 感器芯片10。此外，利用附圖8來說明具有蝕刻終止層的半導體基板的壓力傳感器的構成例。 圖8是表示壓力傳感器的構成的側面剖視圖。如圖8所示，壓力傳感器在η型單晶體Si層 41和η型單晶體Si層43之間配設有SiO2層42。此外，以SiO2層42作為蝕刻終止層，對 壓敏區域的η型單晶體Si層41進行蝕刻(一次深挖)。進而，對壓敏區域的SiO2層42進 行蝕刻。然后，通過對η型單晶體Si層43進行蝕刻(二次深挖)，形成膜片44。在η型單 晶體Si層43上形成有應變片45。在該壓力傳感器中，對η型單晶體Si層43蝕刻規定的量，因此膜片44的η型單晶 體Si層43能夠變為均勻的厚度。此外，能夠去除膜片44及膜片邊緣部46的SiO2層42。 由此，能夠提高膜片邊緣部46的強度。然而，本申請的發明人發現，在上述的制造方法中，在膜片邊緣部46上形成所謂 被稱為切口(notch:凹處)的應力集中部位。即，在高壓力(例如，3MPa以上)下，導致應 力集中在切口上，由此帶來耐壓劣化、芯片破壞。關于該理由，在下面進行說明。在蝕刻η型單晶體Si層43時，η型單晶體Si層41及SiO2層42的側壁被側向腐 蝕。從而，在膜片邊緣部46中，因蝕刻率之差而使SiO2層42露出，由于一般被認為是切口形成原因的電荷向SiO2層的堆積，而在η型單晶體Si層41上形成切口。切口中，η型單晶 體Si層41比SiO2層的側端面更凹陷。特別是，為了在η型單晶體Si層43上形成用于分 散應力的R形狀，而在二次深挖中采用各向同性蝕刻。即，通過采用各向同性蝕刻在作為應 力集中部位的η型單晶體Si層43的端部形成R形狀，而能夠分散應力。在利用各向同性 蝕刻來加工η型單晶體Si層43時，η型單晶體Si層41的側向腐蝕率變高。因此，形成上 述的切口，并在此集中應力，由此帶來耐壓劣化、芯片破壞。這樣，導致耐壓性能劣化。為了提高 壓力傳感器的壓力靈敏度，需要增大膜片4。此外，為了確保與底座11的 接合強度，需要增大接合區域的面積。然而，在傳感器芯片10的大小一定時，如果為了提高 靈敏度而增大膜片4，則與底座的接合面積變小，如果為了提高接合的可靠度而增加接合區 域，則導致膜片4變小。因此，為了提高壓力靈敏度并確保接合強度，就存在必須增大傳感 器芯片10的問題。從而，在圖7的構成中，難于實現壓力傳感器的小型化、高性能化。本發明是為了解決這種問題點而成的，其目的在于，提供一種高性能的壓力傳感 器及其制造方法。

發明內容
本發明的一個方式涉及的壓力傳感器，具有傳感器芯片，該傳感器芯片具備第一 半導體層和壓敏區域成為膜片的第二半導體層，其中，在上述壓敏區域中，在上述第一半導 體層上形成開口部，在上述壓敏區域的上述第二半導體層上形成凹部，上述第二半導體層 的凹部大于上述第一半導體層的上述開口部。由此，能夠擴大壓敏區域，能夠提高測量靈敏 度。因此，能夠實現高性能的壓力傳感器。本發明的另一個方式涉及的壓力傳感器具有傳感器芯片，該傳感器芯片具備第一 半導體層、形成在上述第一半導體層上的絕緣層、以及形成在上述絕緣層上且壓敏區域成 為膜片的第二半導體層，其中，在上述壓敏區域中，在上述第一半導體層及上述絕緣層上形 成開口部，在上述壓敏區域的上述第二半導體層上形成凹部，在上述絕緣層和上述第一半 導體層的界面上，在上述壓敏區域側，上述第一半導體層及上述絕緣層的側端的位置相一 致。由此，能夠緩和向切口部分的應力集中，因此能夠提高耐壓特性。因此，能夠實現高性 能的壓力傳感器。在上述的壓力傳感器中，其特征也可以是，在上述第二半導體層上形成的凹部大 于上述絕緣層的開口部。由此，能夠擴大壓敏區域，能夠提高測量靈敏度。因此，能夠實現 高性能的壓力傳感器。在上述的壓力傳感器中，上述膜片的形狀也可以是多邊形。此外，在上述的壓力傳 感器中，上述膜片的形狀也可以是圓形。上述壓力傳感器也可以還具備與上述傳感器芯片接合的底座，且在上述底座與上 述傳感器芯片的接合部的周邊具有非接合部，該非接合部在上述底座與上述傳感器芯片之 間設置有間隙。本發明的一個方式涉及的壓力傳感器的制造方法中，該壓力傳感器具有傳感器芯 片，該傳感器芯片設置有第一半導體層和壓敏區域成為膜片的第二半導體層，該制造方法 包括對成為壓敏區域的部分的上述第一半導體層進行蝕刻的工序；在上述第一半導體層 的側壁上形成保護膜的工序；在形成上述保護膜之后，對成為上述壓敏區域的部分的上述第二半導體層進行蝕刻，而形成上述膜片的工序。由此，能夠在保護第一半導體層的狀態 下，對第二半導體層進行蝕刻。因此，能夠提高蝕刻的控制性，能夠制造高性能的壓力傳感
O 上述的壓力傳感器中，也可以在形成上述膜片的工序中，對上述第二半導體層進 行蝕刻，并在上述第二半導體層上形成大于上述第一蝕刻部分的凹部。由此，能夠實現小型 且接合的可靠度高的壓力傳感器。本發明的另一個方式涉及的壓力傳感器的制造方法中， 該壓力傳感器具備在第一半導體層和構成膜片的第二半導體層之間設置的絕緣層，該制造 方法包括對成為壓敏區域的部分的上述第一半導體層進行蝕刻的工序；對成為上述壓敏 區域的部分的上述絕緣層進行蝕刻的工序；在上述第一半導體層的側壁上形成保護膜的工 序；在形成上述保護膜之后，對成為上述壓敏區域的部分的上述第二半導體層進行蝕刻，而 形成上述膜片的工序。由此，能夠在保護第一半導體層的狀態下，對第二半導體層進行蝕 亥|J。因此，能夠提高蝕刻的控制性，能夠制造高性能的壓力傳感器。上述的壓力傳感器中，也可以在形成上述膜片的工序中，對上述第二半導體層進 行蝕刻，并在上述第二半導體層上形成大于上述絕緣層的蝕刻部分的凹部。上述的壓力傳感器中，其特征也可以是在對上述第一半導體層進行蝕刻的工序 中，將上述絕緣層作為蝕刻終止層。由此，能夠提高蝕刻的控制性，能夠制造高性能的壓力 傳感器。上述的壓力傳感器中，也可以利用碳氟化合物膜形成上述保護膜。由此，能夠簡單 地形成保護膜，因此能夠提高生產率。上述的壓力傳感器中，上述膜片也可以形成為多邊形。此外，上述的壓力傳感器 中，上述膜片也可以形成為圓形。上述的壓力傳感器還可以包括將上述底座與上述傳感器芯片接合的工序，且在上 述底座與上述傳感器芯片的接合部的周邊具有非接合部，該非接合部在上述底座與上述傳 感器芯片之間設置有間隙。根據本發明，由此能夠擴大壓敏區域，能夠提高測定靈敏度，因此能夠提供高性能 的壓力傳感器及其制造方法。


圖1是表示本發明實施方式1涉及的壓力傳感器的構成的側面剖視圖。圖2A是表示本發明實施方式1涉及的壓力傳感器的構成的俯視圖。圖2B是表示本發明實施方式1涉及的壓力傳感器的構成的仰視圖。圖2C是表示本發明實施方式1涉及的壓力傳感器的構成的仰視圖。圖3A是表示本發明實施方式1涉及的壓力傳感器的制造工序的工序剖視圖。圖3B是表示本發明實施方式1涉及的壓力傳感器的制造工序的工序剖視圖。圖3C是表示本發明實施方式1涉及的壓力傳感器的制造工序的工序剖視圖。圖3D是表示本發明實施方式1涉及的壓力傳感器的制造工序的工序剖視圖。圖3E是表示本發明實施方式1涉及的壓力傳感器的制造工序的工序剖視圖。圖3F是表示本發明實施方式1涉及的壓力傳感器的制造工序的工序剖視圖。圖4是表示本發明實施方式2涉及的壓力傳感器的構成的側面剖視圖。
圖5是表示本發明實施方式2涉及的壓力傳感器的構成的俯視圖。圖6A是表示本發明實施方式2涉及的壓力傳感器的制造工序的工序剖視圖。圖6B是表示本發明實施方式2涉及的壓力傳感器的制造工序的工序剖視圖。圖6C是表示本發明實施方式2涉及的壓力傳感器的制造工序的工序剖視圖。圖6D是表示本發明實施方式2涉及的壓力傳感器的制造工序的工序剖視圖。圖6E是表示本發明實施方式2涉及的壓力傳感器的制造工序的工序剖視圖。圖6F是表示本發明實施方式2涉及的壓力傳感器的制造工序的工序剖視圖。圖6G是表示本發明實施方式2涉及的壓力傳感器的制造工序的工序剖視圖。圖7是表示以往的壓力傳感器的構成的側面剖視圖。圖8是表示以往的壓力傳感器的構成的側面剖視圖。其中，附圖標記說明如下1第一半導體層，Ia開口部，2絕緣層，2a開口部，3第二半導體層，4膜片，5應變 片，5a 5d應變片，6膜片邊緣部，7保護膜，10傳感器芯片，11底座，12凹部，13非接合部， 13A接合部，14階梯部，15應變片，15a 15d應變片，17貫通孔，41 η型單晶體Si層，42 SiO2層，43 η型單晶體Si層，44膜片，45應變片，46膜片邊緣部。
具體實施例方式實施方式1參考附圖來詳細說明適用本發明的具體實施方式
。圖1是表示本實施方式涉及的 壓力傳感器的構成的側面剖視圖。圖2Α是表示壓力傳感器的構成的俯視圖，圖2Β是表示 壓力傳感器的構成的仰視圖。本實施方式涉及的壓力傳感器是利用半導體的壓電電阻效應 的半導體壓力傳感器。壓力傳感器具備成為底座的第一半導體層1、絕緣層2和第二半導體層3。第一半 導體層1和第二半導體層3例如由η型單晶體硅層構成。絕緣層2例如由SiO2層構成。在 第一半導體層1之上形成有絕緣層2。此外，在絕緣層2之上形成有第二半導體層3。從而， 在第一半導體層1和第二半導體層3之間配設有絕緣層2。絕緣層2在蝕刻第一半導體層 時起到蝕刻終止的作用。第二半導體層3構成膜片4。如圖2Α、圖2Β所示，膜片4配設于 芯片的中央部分。在成為壓敏區域的部分中，在第一半導體層1和絕緣層2形成有開口部，而露出第 二半導體層3。即，在成為壓敏區域的壓力傳感器的中央部分中，第二半導體層3的兩表面 露出。此外，在成為壓敏區域的部分中，在第二半導體層3上形成凹部。S卩，在成為壓敏區 域的部分中，第二半導體層3的厚度與其他部分相比變薄。這樣，第二半導體層3變薄的部 分成為用于測量壓力的膜片4。在此，在俯視圖中，膜片4形成為正方形。與正方形的膜片 4對應的區域為壓力傳感器的壓敏區域。膜片4也可以是圓形或多邊形。在膜片4為圓形 時，如圖2C所示，配置成圓形的膜片4和正方形的傳感器芯片10的中心相一致。并且，圖 2C是表示膜片4為圓形時的壓力傳感器的構成的仰視圖。此外，如后所述地在圓形的膜片 4上形成應變片5。在第二半導體層3的上表面側形成有應變片5。具有壓電電阻效應的應變片5配設在膜片4上。在此，第二半導體層3上形成有四個應變片5。并且，在第二半導體層3的上表面上形成與應變片5連接的金屬電極(未圖示)。此外，四個應變片5接線成電橋電 路。因由膜片4隔開的空間的壓力之差，膜片4產生變形。應變片5相應于膜片4的變形 量而使電阻發生變化。通過檢測該電阻變化，能夠測量壓力。在此，使膜片4的兩端附近為膜片邊緣部6。在膜片邊緣部6中，在第一半導體層1 與絕緣層2之間的界面上，第一半導體層1的側端與絕緣層的側端的位置相一致。即，在壓 敏區域側，第一半導體層1的側端與絕緣層的側端處于相同位置。從而，成為無切口(notch free)結構，即使在高壓力(例如，3MPa以上)下，也能夠減輕應力集中。能夠抑制壓力傳 感器的耐壓劣化、芯片破壞。此外，在膜片邊緣部6中，第二半導體層3的側端向第一半導 體層1及絕緣層2上所形成的開口部 的外側露出。此外，第二半導體層3的側端被加工成 R形狀。因此，能夠緩和應力集中。然后，利用圖3A 圖3F來說明壓力傳感器的制造方法。圖3A 圖3F是表示壓力 傳感器的制造方法的工序剖視圖。首先，如圖3A所示，準備由第一半導體層1和0.5 μ m左 右厚度的絕緣層2及第二半導體層3構成的SOI (Silicon On Insulator，絕緣體上硅)晶 片。為制作該SOI晶片，可以采用在Si基板中注入氧而形成SiO2層的SIMOX(S印aration by IMplanted Oxygen，注氧隔離)技術，也可以采用將兩張Si基板粘合的SDB (Silicon DirectBonding,硅直接鍵合)技術，還可以采用其他方法。對第二半導體層3進行平坦化及薄膜化。例如，利用被稱為CCP (Computer Controlled Polishing，數控拋光)的研磨法等，對第二半導體層3進行研磨，直到達到規 定的厚度(例如80 μ m)為止。在這樣形成的SOI晶片的下表面上形成SiO2膜或抗蝕劑膜(未圖示)。在該SiO2 膜或抗蝕劑膜的相當于壓敏區域(形成膜片4的區域)的部分形成開口部。然后，將這樣 形成了圖案的SiO2膜或抗蝕劑膜作為膜片形成用的蝕刻掩模，對第一半導體層1進行蝕 刻(一次深挖)。在此，通過干式蝕刻，加工第一半導體層1。更具體地說，通過ICP伯士法 (bosch process)，對第一半導體層1進行蝕刻。在伯士法中，進行各向異性蝕刻，因此如圖 3B所示，第一半導體層1的側端面成為幾乎垂直。并且，在伯士法中，交替地實施蝕刻步驟和保護步驟(沉積步驟)。蝕刻步驟和保 護步驟每隔幾秒反復地執行。在蝕刻步驟中，例如進行采用SF6氣體的各向同性蝕刻。在 保護步驟中，采用碳氟化合物氣體(例如C4F8等)來保護側壁。即，在第一半導體層1上堆 積保護側壁的膜。由此，抑制蝕刻步驟中的橫向上的蝕刻，因此能夠對第一半導體層1進行 各向異性蝕刻。這樣，通過采用伯士法，能夠深層挖陷硅，形成垂直的溝槽(trench)結構。在此，絕緣層2作為蝕刻終止層來起作用。因此，蝕刻在上述開口部中緩慢地進 行，但當到達絕緣層2時，自動停止。這樣，第一半導體層1被去除，直到露出絕緣層2。由 此，在成為壓力傳感器的芯片的中央部分，在第一半導體層1上形成開口部，絕緣層2露出。 當然，也可以通過采用KOH或TMAH等溶液的濕式蝕刻，對第一半導體層1進行蝕刻。此時， 第一半導體層1被加工成錐形。接著，將第一半導體層1作為蝕刻掩模，對絕緣層2進行蝕刻。例如，通過采用HF 等溶液的濕式蝕刻，來加工絕緣層2。當然，對于絕緣層2，可以采用除此之外的腐蝕劑來蝕 亥IJ，也可以采用干式蝕刻來進行蝕刻。通過對第一半導體層1的蝕刻來去除露出的絕緣層 2，成為圖3C所示的構成。這樣，在成為壓敏區域的部分中，在第一半導體層1及絕緣層2上形成開口部，露出第二半導體層3。在此，第一半導體層1及絕緣層2上設置的開口部的 直徑大致相同。此外，當在晶片的表面上形成規定厚度的保護膜7時，成為圖3D所示的構成。保 護膜7形成在晶片的整個表面上。從而，保護膜7形成為覆蓋第一半導體層1。進而，在絕 緣層2的側面和露出第二半導體層3的部分上形成保護膜7。即，在第一半導體層1及絕緣 層2上形成有開口部的部分上，在第二半導體層3的表面堆積保護膜7。保護膜7在后述的 第二半導體層3的蝕刻工序中，防止第一半導體層1被側向腐蝕。保護膜7是例如通過進行伯士法的保護步驟而形成的。即，采用C4F8氣體等的含 有碳原子和氟原子的氣體來對保護膜7進行成膜。在此，由于采用碳氟化合物氣體，所以保 護膜7由碳氟化合物膜形成。由此，在晶片的整個面上堆積保護膜7。并且，可以通過反復 進行幾秒鐘的保護步驟來形成保護膜，也可以通過連續長時間地進行保護步驟來形成保護 膜7。進而，也可以在伯士法以外的過程中形成保護膜7。例如，可以由光蝕刻等來形成保 護膜7。或者，也可以通過CVD(化學氣相生長法)等來堆積保護膜7。此外，保護膜7形成 為如下厚度，即在后面實施的第二半導體層3的蝕刻工序中，第一半導體層1不會被側向腐 蝕的程度。即，考慮第二半導體層3的蝕刻量，來設定形成保護膜7的厚度。此外，保護膜 7只要形成在第一半導體層1的側壁上即可，在其他部分上也可以不形成。其后，在形成有保護膜7的狀態下，對第二半導體層3進行蝕刻(二次深挖)。由 此，在第二半導體層3上形成用于成為膜片4的凹部。在此，能夠采用伯士法的蝕刻步驟。 艮口，采用含有硫原子和氟原子的氣體(SF6)來進行干式蝕刻。由于在第一半導體層1的側壁 上形成有保護膜7，所以可抑制第一半導體層1的側向腐蝕。因此，第一半導體層1不被蝕 亥IJ，在第一半導體層1和絕緣層2的界面上不形成切口。即，在第一半導體層1和絕緣層2 的界面上，能夠使第一半導體層1的側端和絕緣層2的側端處于相同位置。在壓敏區域側， 能夠使第一半導體層1的側端和絕緣層的側端的位置相一致。并且，第二半導體層3的蝕 刻深度通過時間管理被控制在規定的微小量(5 50 μ m左右)。此外，在第二半導體層3上施加偏置電壓的狀態下，進行干式蝕刻時，離子朝向第 二半導體層3被加速。因此，離子的縱向速度高于橫向速度。等離子中的離子的大部分，在 第一半導體層1及絕緣層2的開口部中，朝向第二半導體層3。從而，離子對在第二半導體 層3的表面上形成的保護膜7的碰撞頻率變高，在第二半導體層3的表面上形成的保護膜7 以某種程度高的蝕刻率被蝕刻。此外，在第二半導體層3的表面上形成的保護膜7迅速地 被去除，露出第二半導體層3。另一方面，由于與上述同樣的理由，離子對在第一半導體層1的側壁上設置的保 護膜7的碰撞頻率相對變低，因此在第一半導體層1的側壁表面上形成的保護膜7的蝕刻 率變低。從而，開口部中的保護膜7的縱向上的蝕刻率高于橫向上的蝕刻率。由此，在第一 半導體層1的側壁表面上形成的保護膜7殘留的狀態下，第二半導體層3被蝕刻。第一半 導體層1的側壁不會被蝕刻，能夠成為沒有應力集中部位的無切口結構。此外，當第二半導體層3的表面的保護膜7被去除，露出第二半導體層3時，第二 半導體層3被各向同性地蝕刻。從而，第二半導體層3被側向腐蝕。第二半導體層3因側 向腐蝕而被去除的部分，向第一半導體層1及絕緣層2上形成的開口部的外側露出。即，第 二半導體層3的側端位置從第一半導體層1及絕緣層2的側端偏離。用于構成膜片4的凹部大于第一半導體層1及絕緣層2的開口部。此外，當用藥液等清洗晶片，并去除晶片上形 成的保護膜7后，成為圖3E所示的構成。這樣，對第二半導體層3進行側向腐蝕，而在第二 半導體層3上形成大于絕緣層2的蝕刻部分的凹部。由此，能夠增大壓敏區域。此外，第二 半導體層3的側端通過側向腐蝕被加工成R形狀。由此，能夠緩和應力集中。這樣，在第二半導體層3上形成膜片4。第二半導體層3的蝕刻是5 50 μ m左右 的微小量，不會因蝕刻而使厚度產生不均，因此能夠形成均勻厚度的膜片4。因此，能夠提高 測量精度。此外，能夠提高膜片邊緣部6的強度。 此外，在形成保護膜7的工序中采用伯士法的保護步驟，在對第二半導體層3進行 蝕刻的工序中采用伯士法的蝕刻步驟等。由此，能夠在同一裝置內連續進行處理，因此能夠 提高生產率。此外，通過利用伯士法來進行一次深挖，而能夠采用同一裝置，因此能夠進一 步提高生產率。當然，也可以用其他蝕刻方法來蝕刻第二半導體層3。在第二半導體層3的上表面上，通過雜質擴散或離子注入法來形成由ρ型Si構成 的應變片(壓電電阻區域)5。應變片5形成在第二半導體層3的膜片4上。由此成為圖 3F所示的構成。接著，在第二半導體層3的上表面形成SiO2層(未圖示)，在應變片5上 的SiO2層上形成接觸孔之后，在該接觸孔部分蒸鍍用于實現與應變片5的電連接的金屬電 極(未圖示)。并且，形成金屬電極的工序，也可以在圖3A 圖3E之間的任意工序中實施。 這樣壓力傳感器的制作結束。當然，也可以將上述芯片安裝在底座等上。這樣，在第一半導體層1的側壁上形成了保護膜7的狀態下，實施二次深挖。由 此，能夠防止在第一半導體層1和絕緣層2的界面上第一半導體層1的壓敏區域側端形成 切口。由此，能夠緩和應力集中。能夠降低耐壓劣化，能夠防止芯片破壞。在如上述的無切 口結構的情況下，在模擬時施加3MPa時，能夠降低大約34%的集中在膜片邊緣部6上的應 力。由此，能夠降低耐壓劣化，能夠實施高耐壓的膜片結構。此外，由于通過各向同性蝕刻來 進行二次深挖，所以能夠增大第二半導體層3的凹部。由此，能夠增加壓敏區域的面積。此 夕卜，壓敏區域側的第二半導體層3的側端被加工成R形狀，因此能夠緩和應力集中。因此， 能夠提高耐壓強度。由此，能夠實現高性能的壓力傳感器。實施方式2參考附圖來詳細說明適用本發明的具體實施方式
。圖4是表示本實施方式涉及的 壓力傳感器的構成的側面剖視圖。圖5是該壓力傳感器的俯視圖。圖4是圖5的II-II剖 視圖。本實施方式涉及的壓力傳感器是利用半導體的壓電電阻效應的半導體壓力傳感器。壓力傳感器30具有由晶面方位為(100)面的η型單晶體Si構成的正方形的傳 感器芯片10 ；接合有傳感器芯片10的底座11。傳感器芯片10具備成為底座的第一半導體 層1、絕緣層2和第二半導體層3。即，傳感器芯片10具有由第一半導體層1、絕緣層2和第 二半導體層3構成的三層構造。第一半導體層1和第二半導體層3由η型單晶體Si層構 成。絕緣層2例如由SiO2層構成。在第一半導體層1之上形成有絕緣層2。并且，在絕緣 層2之上形成有第二半導體層3。從而，在第一半導體層1和第二半導體層3之間配設有絕 緣層2。在對第一半導體層1進行蝕刻時，絕緣層2作為蝕刻終止層起作用。第二半導體層 3構成膜片4。膜片4配設在傳感器芯片10的中央部分上。在成為壓敏區域的部分上，在第一半導體層1及絕緣層2形成開口部la、2a，而露 出第二半導體層3。用于在第一半導體層1上形成開口部Ia的蝕刻工序中，利用各向異性蝕刻來去除第一半導體層1。從而，第一半導體層1的側壁變為大致垂直。此外，在成為壓 敏區域的部分中，在第二半導體層3的背面中央形成有凹部12。即，在成為壓敏區域的部 分，第二半導體層3的厚度變得比其他部分薄。這樣，第二半導體層3變薄的部分成為用于 測量壓力的膜片4。在此，在俯視時，在傳感器芯片10的表面中央部上形成有正方形狀的膜 片4。與該膜片4對應的區域成為壓力傳感器30的壓敏區域。凹部12形成為正方形狀。在傳感器芯片10上設置有圍繞膜片4的厚壁部10a。厚壁部IOa形成傳感器芯 片10的外周部。在傳感器芯片10的背面側，傳感器芯片10的厚壁部IOa陽極接合于底座 11上。底座11由硼硅酸耐熱玻璃(注冊商標)、陶瓷等形成為具有與傳感器芯片10大致 相同大小的棱柱體。在底座11的中央處，經由第一半導體層1及絕緣層2的開口部la、2a， 形成有用于將測量壓力Pl引向膜片4的背面側的貫通孔17。S卩，貫通孔17與開口部la、 開口部2a及凹部12相連通。正方形的 膜片4相對于正方形的傳感器芯片10傾斜45°。此外，在膜片4表面的 周緣部附近形成有四個差壓或壓力檢測用的應變片5a 5d，該應變片5a 5d作為壓電 區域起作用且用于檢測差壓或壓力。應變片5a 5d被配置成位于傳感器芯片10的對角 線b、b上。此外，這些應變片5a 5d在傳感器芯片10的晶面方位(100)上，與壓電電阻 系數為最大的<110>的晶軸方向平行地形成。這樣，在第二半導體層3的上表面側形成有具有壓電電阻效應的應變片5a 5d。 應變片5a 5d配設在膜片4上。在此，在第二半導體層3上形成有四個應變片5a 5d。 并且，在第二半導體層3的上表面上形成與應變片5a 5d連接的金屬電極(未圖示)。此 夕卜，應變片5a 5d接線成電橋電路。S卩，應變片5a 5d構成惠斯登電橋電路。因由膜片 4隔開的空間的壓力之差使膜片4產生變形。應變片5a 5d相應于膜片4的變形量使電 阻變化。通過檢測該電阻變化，能夠測量壓力。例如，當向膜片4的表面背面上施加測量壓力P1、P2時，膜片4產生變形。隨著膜 片4的變形各應變片5a 5d的電阻率變化。由此，測量壓力PI、P2的差壓信號被差動性 地輸出。此時的應變片5a 5d的電阻變化率可以由下述式子表示。Δ R/R = Ji 44 ( σ r- σ θ ) /2......(1)其中，π 44是壓電電阻系數，or是與膜片4的邊垂直的應力，σ θ是與膜片4的 邊平行的應力。在傳感器芯片10的厚壁部IOa中，僅將背面的一部分接合于底座1的表面，其余 的部分未接合于底座11。從而，厚壁部IOa由非接合部13和接合部13Α構成。非接合部 13配置于接合部13Α外側。非接合部13位于厚壁部IOa的各棱角部。接合部13Α以外形 八邊形的框架形狀來圍繞膜片4。本實施方式中，在底座11的表面上形成階梯部14。階梯部14配置于與各非接合 部13對應的棱角部。由此，能夠使厚壁部IOa的各棱角部離開底座11而成為非接合部13。 在非接合部13中，在底座11與傳感器芯片10之間形成有與階梯部14的高度對應的間隙。 當然也可以在厚壁部IOa的背面側形成階梯部，并設置非接合部13。本實施方式中，如后所述，在第一半導體層1的蝕刻中采用各向異性蝕刻。從而， 在第一半導體層1上形成的開口部Ia及絕緣層2上形成的開口部2a大致垂直地形成。即，壓敏區域側的第一半導體層1及絕緣層2的側壁與傳感器芯片10的表面相垂直。此外，在 第二半導體層3的蝕刻工序中，對第二半導體層3各向同性地進行蝕刻。由此，第二半導體 層3被側向腐蝕，凹部12變得大于開口部la。這樣，從傳感器芯片10的背面側到絕緣層2 為止之間，膜片4的開口尺寸變為大致一定。在膜片4的開口尺寸變化的部分上配置絕緣 層2。在絕緣層2和第二半導體層3的界面上，膜片4的開口尺寸變化，并且第二半導體層 3中的膜片尺寸變大。
這樣，第二半導體層3的凹部12變得大于開口部Ia及開口部2a。正方形的壓敏 區域比正方形的開口部Ia及開口部2a大一圈。S卩，膜片4的開口尺寸比背面側的膜片4 的開口尺寸大一圈。由此，能夠擴大壓敏區域。因此，能夠提高壓力傳感器30的測量靈敏 度。此外，即使增大膜片4的情況下，也能夠擴大接合部13A的面積。由此，即使不增大芯 片大小，也能夠提高接合強度。因此，在能夠實現壓力傳感器30的小型化的同時，能夠提高 可靠性。因此，能夠實現與以往相比小型且高性能的傳感器芯片。在此，即使施加到膜片4的兩面的測量壓力PI、P2之差為0，在靜壓、溫度產生變 化的情況下，因材料的不同及形狀，上述式(1)中的or-σ θ之差不會成為0。因此，電橋 電路產生輸出，而產生零點漂移這樣的問題。這樣，因靜壓或溫度變化，使or興σ Θ，應變 片5a 5d的電阻值發生變化。即，傳感器芯片10和底座11的接合面影響到膜片4的變 形。此外，傳感器芯片10和膜片4傾斜大致45°。此時，傳感器芯片10的接合面中對角線 b方向上的接合面的長度變長。因此，在接合厚壁部IOa的背面整體時，與膜片4的邊垂直 的應力大于與膜片4的邊平行的應力σ θ。其結果，發生零點漂移，存在無法以高精度 檢測出差壓的問題。于是，在壓力傳感器30中，為了緩和應力并減少交調失真，而僅使傳感器芯片10 的厚壁部IOa的背面一部分接合于底座11上。即，厚壁部IOa的背面一部分上形成有階梯 部14。此外，通過使形成有階梯部14的部分離開底座11，而將其設為非接合部13，未形成 有階梯部14的部分接合于底座11上，從而將其設為接合部13Α。階梯部14的形成部位， 在傳感器芯片10的背面的各棱角部上，非接合部13位于接合部13Α的外側。非接合部13 的大小形成為如下在應變片5a 5d上發生的與膜片4的邊垂直的方向上的應力σ r和 與膜片4的邊平行的方向上的應力σ θ相等。換言之，通過將非接合部13的長度A和接 合部13Α的長度B之比Α/Β最優化，使or = σ θ，使因靜壓或溫度產生的零點漂移變為最 小。這樣，傳感器芯片10和底座11的接合面影響到膜片4的變形。在正方形的膜片 4相對于正方形的傳感器芯片10傾斜45°來形成時，傳感器芯片10的接合面中對角線方 向上的接合面的長度變長。因此，當接合厚壁部IOa的背面整體時，與膜片4的邊垂直的應 力or大于與膜片4的邊平行的應力σ θ。因此，通過設置非接合部13，并將其長度A和 接合部13A的長度B之比A/B最優化，能夠使應力or和應力σ θ大致相等。由此，能夠 提高S/N比。這樣，通過將Α/Β最優化，能夠使σ r = σ θ，使因靜壓或溫度產生的零點漂移變 為最小。并且，實際上有時使^!“和σ θ完全相等是極其困難的。此時，通過在同一傳感 器芯片上設置靜壓檢測用的應變片15a 15d，能夠矯正差壓或壓力檢測用的應變片5a 5d的檢測信號。由此，可更高精度地測量差壓或壓力。
在第二半導體層3的表面側形成有具有壓電電阻效應的應變片15a 15d。應變 片15a 15d形成在膜片4的外側。應變片15a 15d形成在與非接合部13對應的厚壁 部IOa的表面上。由應變片15a 15d檢測靜壓，利用其檢測信號來矯正上述差壓或壓力檢 測用的應變片5a 5d的檢測信號。靜壓檢測用的應變片15a 15d配置于傳感器芯片10 的對角線b、b上。進而，應變片15a 15d被設置成位于傳感器芯片10的各棱角部上。此 夕卜，應變片15a 15d在傳感器芯片10的晶面方位(100)上壓電電阻系數為最大的<110> 晶軸方向上形成得較長。應變片15a 15d與差壓或壓力檢測用的應變片15a 15d同樣 通過擴散或離子注入法來形成。此外，應變片15a 15d通過未圖示的引線接線成惠斯登 電橋。應變片15a 15d通過隨著因靜壓引起的非接合部13的變形使電阻率發生變化，由 此檢測出靜壓。此外，應變片15a 15d利用其檢測信號來矯正差壓或壓力檢測用的應變 片15a 15d的檢測信號。應變片15a 15d配置 于非接合部13的表面上。此外，應變片15a 15d配置于 離開膜片4的中心的位置上。當設置非接合部13時，產生由靜壓引起的發生應力高的區間。 當將應變片15a 15d設置于該區間內且非接合部13的傳感器芯片10表面上時，對靜壓 的靈敏度變高，對差壓的靈敏度變低。由此，能夠降低交調失真，能夠高精度地矯正由差壓 或壓力檢測用的應變片15a 15d檢測到的檢測信號。應變片15a 15d也可以被配置成 其一部分一直延伸到接合部13A的傳感器芯片10表面。并且，優選為向接合部13A延伸的 部分的長度短于在非接合部13設置的部分的長度。在此，將膜片4的兩端附近設定為膜片邊緣部6。在膜片邊緣部6中，第二半導體 層3的側端向第一半導體層1和絕緣層上形成的開口部la、2a的外側露出。此外，第二半 導體層3的側端被加工成R形狀。因此，能夠緩和應力集中。此外，由于能夠增大膜片4，所 以能夠得到小型且高精度的壓力傳感器30。然后，參考圖6A 圖6G來說明壓力傳感器30的制造方法。圖6A 圖6G是表示 壓力傳感器的制造方法的工序剖視圖。首先，如圖6A所示，準備由第一半導體層1、0.5μπι 左右厚度的絕緣層2及第二半導體層3構成的SOI (Silion On Insulator)晶片。為了制作 該SOI晶片，可以采用向Si基板中注入氧來形成SiO2層的SIMOX (S印aration bylmplanted OXygen)技術，也可以采用將兩張Si基板粘合的SDB(SiliconDirect Bonding)，還可以采 用其他方法。對第二半導體層3進行平坦化及薄膜化。例如，利用被稱為CCP (Computer Controlled Polishing)的研磨法等來對第二半導體層3進行研磨，直到達到規定的厚度 (例如80 μ m)為止。在這樣形成的SOI晶片的下表面上形成SiO2膜或抗蝕劑膜(未圖示)。在該SiO2 膜或抗蝕劑膜的相當于壓敏區域(形成膜片4的區域)的部分形成開口部。此外，將這樣 形成了圖案的SiO2膜或抗蝕劑膜作為膜片形成用的蝕刻掩模，對第一半導體層1進行蝕刻 (一次深挖)。在此，通過干式蝕刻，加工第一半導體層1。更具體地說，通過ICP伯士法，對 第一半導體層1進行蝕刻。在伯士法中，進行各向異性蝕刻，因此如圖6B所示，第一半導體 層1的側端面成為幾乎垂直。并且，在伯士法中，交替地實施蝕刻步驟和保護步驟(沉積步驟)。蝕刻步驟和保 護步驟每隔幾秒反復地執行。在蝕刻步驟中，例如采用SF6氣體各向同性地進行蝕刻。在保護步驟中，采用碳氟化合物氣體(例如C4F8等)來保護側壁。即，在第一半導體層1上堆 積保護側壁的膜。由此，抑制蝕刻步驟中的橫向上的蝕刻，因此能夠對第一半導體層1進行 各向異性蝕刻。這樣，通過采用伯士法，能夠深層挖陷硅，形成垂直的溝槽構造。在此，絕緣層2作為蝕刻終止層來起作用。因此，蝕刻在上述開口部中緩慢地進 行，但當達到絕緣層2時，蝕刻率下降。這樣，第一半導體層1被去除，直到露出絕緣層2。 由此，在成為壓力傳感器的芯片的中央部分上，在第一半導體層1上形成開口部la，露出絕 緣層2。如果是各向異性蝕刻，也可以利用伯士法以外的蝕刻，對第一半導體層1進行蝕刻。 接著，以第一半導體層1為蝕刻掩模，對絕緣層2進行蝕刻。例如，通過采用HF等 溶液的濕式蝕刻，來加工絕緣層2。當然，對于絕緣層2來說，可以采用除此之外的腐蝕劑來 蝕刻，也可以采用干式蝕刻來進行蝕刻。通過第一半導體層1的蝕刻來去除露出的絕緣層 2，成為圖6C所示的構成。這樣，在成為壓敏區域的部分中，在絕緣層2上形成開口部2a， 露出第二半導體層3。在第一半導體層1及絕緣層2上設置的開口部la、2a的直徑大致相 同。接著，當在晶片的表面上形成規定厚度的保護膜7時，成為圖6D所示的構成。保 護膜7形成在晶片的整個表面上。從而，保護膜7形成為覆蓋第一半導體層1。進而，在絕 緣層2的側面和露出第二半導體層3的部分上形成保護膜7。S卩，在第一半導體層1及絕 緣層2上形成有開口部la、2a的部分，在第二半導體層3的表面上堆積保護膜7。保護膜7 在后述的第二半導體層3的蝕刻工序中，防止第一半導體層1被側向腐蝕。保護膜7是例如通過進行伯士法的保護步驟而形成的。即，采用C4F8氣體等的含 有碳原子和氟原子的氣體來對保護膜7進行成膜。在此，由于采用碳氟化合物氣體，所以保 護膜7由碳氟化合物膜形成。由此，在晶片的整個表面上堆積保護膜7。并且，可以通過反 復進行幾秒鐘的保護步驟來形成保護膜7，也可以通過連續長時間地進行保護步驟來形成 保護膜7。進而，也可以用伯士法以外的方法形成保護膜7。例如，可以由光蝕刻等來形成保 護膜7。或者，也可以通過CVD(化學氣相生長法)等來堆積保護膜7。此外，保護膜7形成 為如下厚度，即在后面實施的第二半導體層3的蝕刻工序中，第一半導體層1不會被側向腐 蝕的程度的厚度。即，考慮第二半導體層3的蝕刻量，來設定形成保護膜7的厚度。此外， 保護膜7只要形成在第一半導體層1的側壁上即可，在其他部分上可以不形成。其后，在形成有保護膜7的狀態下，對第二半導體層3進行蝕刻(二次深挖)。由 此，在第二半導體層3上形成用于成為膜片4的凹部12。在此，能夠采用伯士法的蝕刻步驟 等。即，采用含有硫黃原子和氟原子的氣體(SF6)進行干式蝕刻。由于在第一半導體層1的 側壁上形成有保護膜7，所以可抑制第一半導體層1的側向腐蝕。此時，第一半導體層1不 被蝕刻，在第一半導體層1和絕緣層2的界面上不形成切口，在第一半導體層1和絕緣層2 的界面上，能夠使第一半導體層1的側端和絕緣層2的側端處于相同位置。在壓敏區域側， 能夠使第一半導體層1的側端和絕緣層2的側端的位置相一致。并且，第二半導體層3的 蝕刻深度通過時間管理被控制在規定的微小量(5 50 μ m左右)。此外，在向第二半導體層3上施加偏置電壓的狀態下，進行干式蝕刻時，離子朝向 第二半導體層3被加速。因此，離子的縱向速度高于橫向速度。等離子中的離子的大部分， 在第一半導體層1及絕緣層2的開口部la、2a中，朝向第二半導體層3。從而，離子對在第 二半導體層3的表面上形成的保護膜7的碰撞頻率變高，在第二半導體層3的表面上形成的保護膜7以某種程度高的蝕刻率被蝕刻。此外，在第二半導體層3的表面上形成的保護 膜7被迅速地去除，露出第二半導體層3。另外，由于與上述同樣的理由，離子對在第一半導體層1的側壁上設置的保護膜7 的碰撞頻率相對變低，因此在第一半導體層1的側壁表面上形成的保護膜7的蝕刻率變低。 從而，開口部la、2a中的保護膜7的縱向蝕刻率高于橫向蝕刻率。由此，在第一半導體層1 的側壁表面上形成的保護膜7殘留的狀態下，第二半導體層3被蝕刻。此外，當第二半 導體層3表面的保護膜7被去除，露出第二半導體層3時，第二半 導體層3被各向同性地蝕刻。從而，第二半導體層3被側向腐蝕。第二半導體層3因側向腐 蝕而被去除的部分，向第一半導體層1及絕緣層2上形成的開口部la、2a的外側露出。艮口， 第二半導體層3的側端位置從第一半導體層1及絕緣層2的側端偏離。用于構成膜片4的 凹部12大于第一半導體層1及絕緣層2的開口部la、2a。此外，用藥液等清洗晶片，并去除 晶片上形成的保護膜7后，成為圖6E所示的構成。這樣，對第二半導體層3進行側向腐蝕， 而在第二半導體層3上形成大于絕緣層2的蝕刻部分的凹部12。由此，能夠增大壓敏區域。 此外，第二半導體層3的側端通過側向腐蝕被加工成R形狀。由此，能夠緩和應力集中。這樣，在第二半導體層3上形成膜片4。第二半導體層3的蝕刻是5 50 μ m左右 的微小量，不會因蝕刻而使厚度產生不均，因此能夠形成均勻厚度的膜片4。因此，能夠提高 測量精度。此外，由于在膜片4上不殘留絕緣層2，所以能夠提高膜片邊緣部6的強度。此外，在形成保護膜7的工序中，采用伯士法的保護步驟，在對第二半導體層3進 行蝕刻的工序中，采用伯士法的蝕刻步驟等。由此，能夠在同一裝置內連續進行處理，因此 能夠提高生產率。此外，通過利用伯士法來進行一次深挖，能夠采用同一裝置，因此能夠進 一步提高生產率。當然，也可以用其他蝕刻方法來蝕刻第二半導體層3。在第二半導體層3的上表面上，通過雜質擴散或離子注入法來形成有ρ型Si等構 成的應變片(壓電電阻區域)5、15。應變片5形成在第二半導體層3的膜片4上。此外，應 變片15形成在膜片4的外側。由此成為圖6F所示的構成。并且，應變片5是上述應變片 5a 5d中的任意一個，應變片15是上述應變片15a 15d中的任意一個。接著，在第二半 導體層3的上表面形成SiO2層(未圖示)，在應變片5上的SiO2層上形成接觸孔之后，在 該接觸孔部分蒸鍍用于實現與應變片5的電連接的金屬電極(未圖示)。并且，形成金屬電 極的工序，也可以在圖6A 圖6E之間的任意工序中實施。此外，在傳感器芯片10的背面側接合底座11。在此，僅接合接合部13A，而不接合 非接合部13。由此，成為圖6G所示的構成。例如，利用陽極接合直接接合傳感器芯片10和 底座11。這樣結束壓力傳感器的制作。這樣，在第一半導體層1的側壁上形成了保護膜7的狀態下，實施二次深挖。此 夕卜，由于利用各向同性蝕刻進行二次深挖，所以能夠使第二半導體層3的凹部12大于開口 部la、2a。由此，即使將壓敏區域的面積增大的情況下，也能夠增大接合部13A。因此能夠 提高接合的可靠性。此外，由于壓敏區域側的第二半導體層3的側端被加工成R形狀，所以 能夠緩和應力集中。能夠得到可實現傳感器芯片10的小型化并且高性能的傳感器。并且，在上述的說明中，通過采用絕緣層2的例子來進行了說明，但預先補充說明 一下，即使沒有絕緣層2 (終止層)，只要采取能夠調整該一次深挖的蝕刻率和時間且能夠 充分確保第二半導體層3的厚度的制造方法，則無需在該壓力傳感器上設置絕緣層。此外，在上述的說明中，膜片形成為四邊形，但也可以形成為多邊形或圓形。在膜片4為圓形時， 如圖2C所示，膜片4和傳感器芯片10的中心相一致。產業上的可利用性 本發明可適用于采用膜片來測量壓力的壓力傳感器以及其制造方法中。
權利要求
一種壓力傳感器，具有傳感器芯片，該傳感器芯片具備第一半導體層和壓敏區域成為膜片的第二半導體層，其特征在于，在上述壓敏區域中，在上述第一半導體層上形成開口部，在上述壓敏區域的上述第二半導體層上形成凹部，上述第二半導體層的凹部大于上述第一半導體層的上述開口部。
2.一種壓力傳感器，具有傳感器芯片，該傳感器芯片具備第一半導體層、形成在上述第 一半導體層上的絕緣層、以及形成在上述絕緣層上且壓敏區域成為膜片的第二半導體層， 其特征在于，在上述壓敏區域中，在上述第一半導體層及上述絕緣層上形成開口部，在上述壓敏區域的上述第二半導體層上形成凹部，在上述絕緣層和上述第一半導體層的界面上，在上述壓敏區域側，上述第一半導體層 及上述絕緣層的側端的位置相一致。
3.根據權利要求2所述的壓力傳感器，其特征在于，在上述第二半導體層上形成的凹 部大于上述絕緣層的開口部。
4.根據權利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于，上述膜片的形狀為多邊形。
5.根據權利要求2所述的壓力傳感器，其特征在于，上述膜片的形狀為多邊形。
6.根據權利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于，上述膜片的形狀為圓形。
7.根據權利要求2所述的壓力傳感器，其特征在于，上述膜片的形狀為圓形。
8.根據權利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于，還具備與上述傳感器芯片接合的 底座，在上述底座與上述傳感器芯片的接合部的周邊具有非接合部，該非接合部在上述底 座與上述傳感器芯片之間設置有間隙。
9.根據權利要求2所述的壓力傳感器，其特征在于，還具備與上述傳感器芯片接合的 底座，在上述底座與上述傳感器芯片的接合部的周邊具有非接合部，該非接合部在上述底 座與上述傳感器芯片之間設置有間隙。
10.一種壓力傳感器的制造方法，該壓力傳感器具有傳感器芯片，該傳感器芯片設置有 第一半導體層和壓敏區域成為膜片的第二半導體層，其特征在于，包括對成為壓敏區域部分的上述第一半導體層進行蝕刻的工序；在上述第一半導體層的側壁上形成保護膜的工序；在形成上述保護膜之后，對成為上述壓敏區域的部分的上述第二半導體層進行蝕刻， 而形成上述膜片的工序。
11.根據權利要求10所述的壓力傳感器的制造方法，其特征在于，在形成上述膜片的 工序中，對上述第二半導體層進行蝕刻，并在上述第二半導體層上形成大于上述第一蝕刻 部分的凹部。
12.—種壓力傳感器的制造方法，該壓力傳感器具備在第一半導體層和構成膜片的第 二半導體層之間設置的絕緣層，其特征在于，包括對成為壓敏區域的部分的上述第一半導體層進行蝕刻的工序；對成為上述壓敏區域的部分的上述絕緣層進行蝕刻的工序；在上述第一半導體層的側壁上形成保護膜的工序；在形成上述保護膜之后，對成為上述壓敏區域的部分的上述第二半導體層進行蝕刻，而形成上述膜片的工序。
13.根據權利要求12所述的壓力傳感器的制造方法，其特征在于，在形成上述膜片的 工序中，對上述第二半導體層進行蝕刻，而在上述第二半導體層上形成大于上述絕緣層的 蝕刻部分的凹部。
14.根據權利要求12所述的壓力傳感器的制造方法，其特征在于，在對上述第一半導 體層進行蝕刻的工序中，將上述絕緣層作為蝕刻終止層。
15.根據權利要求13所述的壓力傳感器的制造方法，其特征在于，在對上述第一半導 體層進行蝕刻的工序中，將上述絕緣層作為蝕刻終止層。
16.根據權利要求10所述的壓力傳感器的制造方法，其特征在于，在形成上述保護膜 的工序中，利用碳氟化合物膜形成上述保護膜。
17.根據權利要求12所述的壓力傳感器的制造方法，其特征在于，在形成上述保護膜 的工序中，利用碳氟化合物膜形成上述保護膜。
18.根據權利要求10所述的壓力傳感器的制造方法，其特征在于，上述膜片形成為多 邊形。
19.根據權利要求12所述的壓力傳感器的制造方法，其特征在于，上述膜片形成為多 邊形。
20.根據權利要求10所述的壓力傳感器的制造方法，其特征在于，上述膜片形成為圓形。
21.根據權利要求12所述的壓力傳感器的制造方法，其特征在于，上述膜片形成為圓形。
22.根據權利要求10所述的壓力傳感器的制造方法，其特征在于，還包括將上述底座 與上述傳感器芯片接合的工序，在上述底座與上述傳感器芯片的接合部的周邊具有非接合 部，該非接合部在上述底座與上述傳感器芯片之間設置有間隙。
23.根據權利要求12所述的壓力傳感器的制造方法，其特征在于，還包括將上述底座 與上述傳感器芯片接合的工序，在上述底座與上述傳感器芯片的接合部的周邊具有非接合 部，該非接合部在上述底座與上述傳感器芯片之間設置有間隙。
全文摘要
本發明中的壓力傳感器是具有傳感器芯片的壓力傳感器，該傳感器芯片具備第一半導體層(1)和壓敏區域成為膜片的第二半導體層(3)。在壓敏區域中，在第一半導體層(1)上形成開口部，在壓敏區域的第二半導體層(3)上形成凹部，第二半導體層(3)的凹部大于第一半導體層(1)的開口部。此外，可以在第一半導體層(1)和第二半導體層(3)之間設置有絕緣層(2)。
文檔編號H01L29/84GK101960276SQ200880113988
公開日2011年1月26日 申請日期2008年10月29日 優先權日2007年10月30日
發明者東條博史, 德田智久 申請人:株式會社山武