[發明專利]物理量傳感器

有效

• 申請號: 201410305822.0
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104280182B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 矢澤久幸;菊入勝也;高橋亨
• 申請（專利權）人: 阿爾卑斯電氣株式會社
• 主分類號: G01L9/04
• 分類號: G01L9/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 張莉

技術領域

本發明涉及利用壓阻效應來探測物理量的物理量傳感器。

背景技術

歷來，已知一種利用硅等半導體的壓阻效應，來探測壓力、加速度、以及載重等物理量的物理量傳感器。例如，作為對汽車的輪胎空氣壓等進行探測的物理量傳感器，已知有隔膜式壓力傳感器。

圖12是專利文獻1所公開的壓力傳感器的剖面圖。圖13是專利文獻1所公開的壓力傳感器的隔膜的剖面圖。如圖12所示，專利文獻1所公開的現有例的壓力傳感器220構成為具有P型半導體的硅基板231，該P型半導體的硅基板231具備固定部(厚壁部)222和薄的隔膜221。

然后，如圖13所示，對于隔膜221，在P型半導體的硅基板231中，形成有多個N⁺型雜質層的阱層204a、204b。然后，在這些N⁺型雜質層的阱層204a、204b內分別形成有具有壓阻效應的P⁺型雜質層的壓阻層202a、202b。

多個阱層204a、204b通過與作為硅基板231本身的雜質層被施以反向偏置而互相絕緣分離。然后，多個壓阻層202a、202b通過設置于互相絕緣分離的各阱層204a、204b內而互相絕緣分離。這樣，現有例的壓力傳感器220通過如下方式構成：在硅基板231中形成多個阱層204a、204b之后，在該阱層204a、204b內形成壓阻層202a、202b。

然后，在硅基板231的表面形成有硅氧化膜等的絕緣層211，在絕緣層211上形成有由具有規定圖案的鋁(Al)等構成的連接布線層208。然后，在絕緣層211形成有貫通絕緣層211的第1連接孔213a以及第2連接孔213b，連接布線層208與壓阻層202a、202b以及阱層204a、204b相連接，從而構成了橋接電路。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第2789291號公報

發明內容

發明要解決的課題

如圖13所示，在現有例的壓力傳感器220中，在硅基板231中形成的多個阱層204a、204b以及多個壓阻層202a、202b是雜質層。雜質層通過利用離子注入等向硅基板231中摻雜硼(B)、磷(P)等的雜質元素而形成。

由于雜質層通過向硅基板231中摻雜雜質元素而形成，因而在雜質層中容易發生形變。由于該形變，在雜質層中容易發生晶格缺陷、錯位等的結晶缺陷。

進行離子注入后，為了雜質元素的活性化、結晶缺陷等的修復而進行退火處理。雖然結晶缺陷通過退火處理而被降低，但是在現有例的壓力傳感器220中，在硅基板231中，雙重摻雜用于形成壓阻層202a、202b的雜質元素、和用于形成阱層204a、204b的雜質元素。因此，在現有例的壓力傳感器220中，壓阻層202a、202b的形變、其周邊的形變較大，并不能通過退火處理使壓阻層202a、202b的結晶缺陷、其周邊的結晶缺陷充分地降低。

因此，在現有例的壓力傳感器220中，在壓阻層202a、202b與阱層204a、204b的接合面、阱層204a、204b與作為硅基板231本身的雜質層的接合面，存在結晶缺陷，從而有時會在這些接合面產生漏電流。

若在壓阻層202a、202b與阱層204a、204b的接合面產生漏電流，則流過壓阻層202a、202b的電流根據漏電流而發生變動。因此，在現有例的壓力傳感器220中，存在壓力的探測精度劣化這樣的課題。

若在阱層204a、204b與作為硅基板231本身的雜質層的接合面產生漏電流，則阱層204a、204b的電位發生變動，因而對壓阻層202a、202b與阱層204a、204b進行反向偏置的電壓值發生變動。因此，有時在壓阻層202a、202b與阱層204a、204b之間流動的暗電流發生變動，流過壓阻層202a、202b的電流發生變動。因此，在現有例的壓力傳感器220中，存在壓力的探測精度劣化這樣的課題。

如圖13所示，在現有例的壓力傳感器220中，多個阱層204a、204b通過與作為硅基板231本身的雜質層被施以反向偏置而互相絕緣分離。這樣，現有例的壓力傳感器220由于僅利用受到反向偏置的半導體雜質層的接合面進行絕緣分離，因而多個阱層204a、204b間的絕緣分離并不充分。因此，在現有例的壓力傳感器220中，存在壓力的探測精度劣化這樣的課題。

本發明鑒于這樣的課題而作，其目的在于提供一種探測精度優異的、利用壓阻效應來探測物理量的物理量傳感器。

解決課題的手段