[发明专利]物理量传感器

说明书

技术领域

本发明涉及利用压阻效应来探测物理量的物理量传感器。

背景技术

历来，已知一种利用硅等半导体的压阻效应，来探测压力、加速度、以及载重等物理量的物理量传感器。例如，作为对汽车的轮胎空气压等进行探测的物理量传感器，已知有隔膜式压力传感器。

图12是专利文献1所公开的压力传感器的剖面图。图13是专利文献1所公开的压力传感器的隔膜的剖面图。如图12所示，专利文献1所公开的现有例的压力传感器220构成为具有P型半导体的硅基板231，该P型半导体的硅基板231具备固定部(厚壁部)222和薄的隔膜221。

然后，如图13所示，对于隔膜221，在P型半导体的硅基板231中，形成有多个N⁺型杂质层的阱层204a、204b。然后，在这些N⁺型杂质层的阱层204a、204b内分别形成有具有压阻效应的P⁺型杂质层的压阻层202a、202b。

多个阱层204a、204b通过与作为硅基板231本身的杂质层被施以反向偏置而互相绝缘分离。然后，多个压阻层202a、202b通过设置于互相绝缘分离的各阱层204a、204b内而互相绝缘分离。这样，现有例的压力传感器220通过如下方式构成：在硅基板231中形成多个阱层204a、204b之后，在该阱层204a、204b内形成压阻层202a、202b。

然后，在硅基板231的表面形成有硅氧化膜等的绝缘层211，在绝缘层211上形成有由具有规定图案的铝(Al)等构成的连接布线层208。然后，在绝缘层211形成有贯通绝缘层211的第1连接孔213a以及第2连接孔213b，连接布线层208与压阻层202a、202b以及阱层204a、204b相连接，从而构成了桥接电路。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2789291号公报

发明内容

发明要解决的课题

如图13所示，在现有例的压力传感器220中，在硅基板231中形成的多个阱层204a、204b以及多个压阻层202a、202b是杂质层。杂质层通过利用离子注入等向硅基板231中掺杂硼(B)、磷(P)等的杂质元素而形成。

由于杂质层通过向硅基板231中掺杂杂质元素而形成，因而在杂质层中容易发生形变。由于该形变，在杂质层中容易发生晶格缺陷、错位等的结晶缺陷。

进行离子注入后，为了杂质元素的活性化、结晶缺陷等的修复而进行退火处理。虽然结晶缺陷通过退火处理而被降低，但是在现有例的压力传感器220中，在硅基板231中，双重掺杂用于形成压阻层202a、202b的杂质元素、和用于形成阱层204a、204b的杂质元素。因此，在现有例的压力传感器220中，压阻层202a、202b的形变、其周边的形变较大，并不能通过退火处理使压阻层202a、202b的结晶缺陷、其周边的结晶缺陷充分地降低。

因此，在现有例的压力传感器220中，在压阻层202a、202b与阱层204a、204b的接合面、阱层204a、204b与作为硅基板231本身的杂质层的接合面，存在结晶缺陷，从而有时会在这些接合面产生漏电流。

若在压阻层202a、202b与阱层204a、204b的接合面产生漏电流，则流过压阻层202a、202b的电流根据漏电流而发生变动。因此，在现有例的压力传感器220中，存在压力的探测精度劣化这样的课题。

若在阱层204a、204b与作为硅基板231本身的杂质层的接合面产生漏电流，则阱层204a、204b的电位发生变动，因而对压阻层202a、202b与阱层204a、204b进行反向偏置的电压值发生变动。因此，有时在压阻层202a、202b与阱层204a、204b之间流动的暗电流发生变动，流过压阻层202a、202b的电流发生变动。因此，在现有例的压力传感器220中，存在压力的探测精度劣化这样的课题。

如图13所示，在现有例的压力传感器220中，多个阱层204a、204b通过与作为硅基板231本身的杂质层被施以反向偏置而互相绝缘分离。这样，现有例的压力传感器220由于仅利用受到反向偏置的半导体杂质层的接合面进行绝缘分离，因而多个阱层204a、204b间的绝缘分离并不充分。因此，在现有例的压力传感器220中，存在压力的探测精度劣化这样的课题。

本发明鉴于这样的课题而作，其目的在于提供一种探测精度优异的、利用压阻效应来探测物理量的物理量传感器。

解决课题的手段