[发明专利]半导体装置、应变仪、压力传感器及半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用压电电阻体的半导体装置，该压电电阻体利用在半导体材料上作用外力时的电阻值变化。

本申请根据2011年3月10日申请的日本国专利申请第2011-052261号、及2012年2月3日申请的日本国专利申请第2012-021571号并主张其优先权，将其内容引用在这里。

背景技术

以下引用专利、专利申请、专利公告、科学文献等已明确，但为了更充分地说明本发明的现有技术，将其内容引用在这里。

特告平5-13451号公示了一种在振动膜上使用应变仪的压力检测器，该应变仪发出由振动膜应变产生的输出信号，在金刚石单晶板上形成金刚石半导体膜而构成。

在现有的压力检测器中，作为构成压电电阻体的金刚石半导体膜，使用导入硼等杂质的掺杂金刚石，所以温度依赖性大，另外，制造过程复杂。

发明内容

本发明提供一种具有可以减小温度依赖性，并且制造容易的压电电阻体的半导体装置。

一种半导体装置，其具有压电电阻体，该压电电阻体因外力的作用而使半导体的电阻值变化，其特征在于，具有作为上述半导体起作用的被氢终端化的金刚石表面。

上述金刚石由绝缘性金刚石形成，上述金刚石表面的一部分被氢终端化。

一种应变仪，其使用压电电阻体，该压电电阻体因外力的作用而使半导体电阻值变化，其特征在于，具有作为上述半导体起作用的被氢终端化的金刚石表面。

也可以分别在上述压电电阻体的一端配置源电极，在上述压电电阻体的另一端配置漏电极，在上述压电电阻体的上述一端及上述另一端之间配置栅电极，从而构成场效应晶体管。

上述应变仪具有：保护层，其形成在上述金刚石表面的外侧；以及温度传感器，其由掺杂金刚石形成，检测上述压电电阻体的温度，上述栅电极控制上述半导体的空穴量。

一种压力传感器，其具有：振动膜，其受到压力而进行变形；以及应变仪，其使用压电电阻体，该压电电阻体根据上述振动膜的变形量而使半导体的电阻值变化，其特征在于，具有作为上述半导体起作用的被氢终端化的金刚石表面。

一种半导体装置的制造方法，该半导体装置具有压电电阻体，压电电阻体因外力的作用而使半导体电阻值变化，其特征在于，具有下述步骤：通过氢等离子使金刚石表面的至少一部分被氢终端化；使通过上述氢终端化的步骤被氢终端化的金刚石表面作为电阻体而形成；利用金属膜与上述电阻体进行电气连接；以及形成用于保护上述电阻体表面的氢终端构造的保护层。

一种半导体装置的制造方法，该半导体装置具有压电电阻体，该压电电阻体因外力的作用而使半导体电阻值变化，其特征在于，具有下述步骤：通过氢等离子使金刚石表面的至少一部分被氢终端化；形成压电电阻体，其使通过上述氢终端化的步骤氢被终端化的金刚石表面作为场效应晶体管的空穴通道起作用；利用金属膜与上述电阻体进行的电气连接；在上述空穴通道上形成用于控制空穴量的栅电极；以及形成用于保护上述电阻体表面的氢终端构造的保护层。

根据本发明的半导体装置，因为具有作为半导体起作用的被氢终端化的金刚石表面，所以可以抑制温度可靠性，并且简化制造工序。

根据本发明的应变仪，因为具有作为半导体起作用的被氢终端化的金刚石表面，所以可以抑制温度依赖性，并且简化制造工序。

根据本发明的压力传感器，因为具有作为半导体起作用的被氢终端化的金刚石表面，所以可以抑制温度依赖性，并且简化制造工序。

附图说明

本申请附带的参照附图，构成发明公示的一部分。

图1A是表示使用压电电阻体的应变仪的结构例的俯视图。

图1B是图1A的Ib-Ib线剖视图。

图1C是图1B的局部放大图。

图2A及图2B是表示本发明的第1实施方式涉及的压力传感器的结构的图。

图3A及图3B是表示在图2A及图2B所示的压力传感器上附加作为温度传感器的金刚石热敏电阻的例子的图。

图4A是表示在图2A及图2B所示的压力传感器上设置保护层的例子的剖视图。

图4B是表示在图3A及图3B所示的压力传感器上设置保护层的例子的剖视图。

图5A、图5B及图5C是表示使用压电电阻体的应变仪的结构例的图。

图6A及图6B是表示使用压电电阻体的压力传感器的结构的图。

图7A及图7B是表示在图6A及图6B所示的压力传感器上附加作为温度传感器的金刚石热敏电阻的例子的图。