DE69327556T2

DE69327556T2 - Verfahren zur Herstellung eines dynamischen Halbleitersensors mit einer Struktur mit dünner Stärke

Info

Publication number: DE69327556T2
Application number: DE69327556T
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Fukada; Minekazu Sakai; Hiroshige Sugito; Yoshimi Yoshino
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1992-09-18
Filing date: 1993-09-20
Publication date: 2000-08-24
Anticipated expiration: 2013-09-21
Also published as: EP0588371A2; DE69327556D1; US5643803A; EP0588371A3; EP0588371B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Produktionsverfahren eines dynamischen Halbleitersensors mit einer Dünnschichtstruktur, wie z. B. einem Halbleiterbeschleunigungssensor, einem Halbleiterdrucksensor oder dergleichen.
Der herkömmliche dynamische Halbleitersensor besitzt eine Dünnschichtstruktur in seinem Inneren, in der eine Verzerrung hervorgerufen wird, indem einer dynamischen Größe, wie z. B. Beschleunigung oder Druck oder dergleichen, ermöglicht wird, auf diese Dünnschichtstruktur einzuwirken, wobei die Verzerrung elektrisch in Abhängigkeit von einer Piezowiderstandsänderung, einer Kapazitätsänderung oder dergleichen erfaßt wird.
Als ein effektives Herstellungsverfahren für die Dünnschichtstruktur, die als ein eine Verformung hervorrufender Abschnitt (Teil) dient, ist z. B. ein elektrochemisches Ätzverfahren bekannt, das von einem Amtsblatt des offengelegten japanischen Patents Nr. 62-61374 vorgeschlagen wird.
Das heißt, das offizielle Amtsblatt des offengelegten japanischen Patents Nr. 62-61374 offenbart ein elektrochemisches Ätzverfahren für Siliciumsubstrate, bei denen ein P-Typ-Substrat mit einer N-Typ-Schicht in eine Ätzlösung getaucht wird, so daß es einer Elektrodenplatte gegenüberliegt, wobei eine Spannung zwischen der N-Typ- Schicht und der Elektrodenplatte angelegt wird, um ein anisotropes Ätzen des P-Typ-Substrats durchzuführen, wobei ein eine Verzerrung hervorrufender Abschnitt und eine Trennungsrille eines dynamischen Halbleitersensor ausgebildet werden.
Außerdem offenbart das obenerwähnte Amtsblatt die Tatsache, daß das Ätzen automatisch stoppt, wenn es an der N-Typ-Schicht ankommt.
Aus dem Dokument IEEE Transactions on Electron Device, Bd. 36, Nr. 4, April 1989, New York, USA, S. 663- 669, ist ein Verfahren zum Kontrollieren der Stärke von Siliciummembranen bekannt. Eine Technik eines elektrochemischen Ätzstopps an einer Epitaxialschicht wird beschrieben, um eine Stärkenkontrolle für die Membranen zu schaffen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines dynamischen Halbleitersensors zu schaffen, mit der Wirkung, daß ein hoher Störabstand des Sensors erreicht wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1.
Gemäß den Versuchen und der Betrachtung der vorliegenden Erfinder wurde festgestellt, daß die Ätzstopposition bei dem obenerwähnten elektrochemischen Ätzen an der P-Typ-Substratseite als dem dem Ätzen unterworfenen Material stoppt, statt an der PN-Übergangsebene, an der das Ätzen stoppen sollte. Außerdem wurde festgestellt, daß der Abstand von der PN-Übergangsebene bis zur Ätzendposition in Abhängigkeit von der jeweiligen Störstellenkonzentration der N-Typ-Schicht und des P-Typ-Substrats und der Änderung der Anwendungsspannung streut.
Daher wurde z. B. die Stärke des die Verzerrung hervorrufenden Abschnitts (z. B. eines Membranabschnitts) des dynamischen Halbleitersensors bisher entsprechend der Stärke der N-Typ-Schicht gesetzt, jedoch wird eine aktu elle Stärke des die Verzerrung hervorrufenden Abschnitts nicht kleiner als die obenerwähnte, weshalb ein wirklich erhaltenes Verzerrungsmaß des die Verzerrung hervorrufenden Abschnitts kleiner ist als ein theoretisch berechneter Wert, was zu einer Verringerung der Nenngenauigkeit des Sensors führt.
Diese Tatsache kann weitere Probleme hervorrufen, wenn der eine Verzerrung hervorrufende Abschnitt so ausgeführt wird, daß er eine besonders dünne Stärke im Vergleich zu denjenigen des Standes der Technik besitzt, entsprechend der Forderung zur Erhöhung der Empfindlichkeit des Sensors. Das heißt, im Stand der Technik beträgt die Stärke des die Verzerrung hervorrufenden Abschnitts, der mit dem obenerwähnten Ätzen mit der dünnen Stärke ausgebildet werden soll, z. B. mehrere 10 um, was relativ dick ist, so daß selbst dann, wenn die Stärke des die Verzerrung hervorrufenden Abschnitts aufgrund der Streuung der Ätz-Endposition streut, der Einfluß auf die Sensorempfindlichkeit hierdurch klein war. Wenn jedoch beabsichtigt ist, eine hohe Empfindlichkeit zu erreichen, indem dem eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitt erlaubt wird, eine dünne Stärke zu besitzen, wie z. B. mehrere um, verursacht die obenerwähnte Streuung eine große Streuung der Empfindlichkeit.
In der Erfindung der vorliegenden Anmeldung wurde die Ursache der Streuung zum erstenmal entdeckt und auf der Grundlage des hieraus erhaltenen Wissens die Ätzstopposition beim elektrochemischen Ätzen genau vorhergesagt, um somit die Stärke des eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitts genau zu kontrollieren.
Genauer sind die folgenden Schritte vorgesehen:
ein Schritt zur Vorbereitung eines Wafers, in dem eine monokristalline Halbleiterschicht eines ersten Leit fähigkeitstyps mit vorgegebener Stärke auf einem monokristallinen Halbleitersubstrat des zweiten Leitfähigkeitstyps ausgebildet ist;
ein Schritt des Ausbildens einer Halbleiter-Verzerrungserfassungseinrichtung in der monokristallinen Halbleiterschicht;
ein Schritt des Ausbildens eines Dünnschichtabschnitts mit einer Stärke T durch Eintauchen des Wafers in eine Ätzlösung, so daß das monokristalline Halbleitersubstrat des zweiten Leitfähigkeitstyps einer Elektrode gegenüberliegt, und Anlegen einer Spannung zwischen der monokristallinen Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und der Elektrode, um ein elektrochemisches Ätzen des monokristallinen Halbleitersubstrats des zweiten Leitfähigkeitstyps durchzuführen; und
ein Schritt des Setzens der vorgegebenen Stärke W der monokristallinen Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps unter Verwendung von
W = T - (2K&epsi;Vt / (qNb(1 + Nb/Ne)))1/2,
vorausgesetzt, daß die Dielektrizitätskonstante des monokristallinen Halbleiters gleich K ist, die Vakuum- Dielektrizitätskonstante gleich g ist, die Summe aus der Anwendungsspannung während des elektrochemischen Ätzens und der Barrierespannung bei 0 Vorspannung gleich Vt ist, die elektrische Ladungsmenge des Elektrons gleich q ist, die Störstellenkonzentration des Halbleitersubstrats gleich Nb ist, und die Störstellenkonzentration der Halbleiterschicht gleich Ne ist.
Entsprechend den Versuchsergebnissen der vorliegenden Erfinder wurde festgestellt, daß der Abstand von der PN- Übergangsebene zur Ätzstopposition ungefähr gleich der Verarmungsschichtbreite des Halbleiterabschnitts des zweiten Leitfähigkeitstyps (Halbleiterabschnitt auf der dem Ätzen unterworfenen Seite) des PN-Übergangsabschnitts ist. Das heißt, das Ätzen endet am vorderen Ende der Verarmungsschicht.
Daher wird in der vorliegenden Erfindung bezüglich der Stärke des die Verzerrung hervorrufenden Abschnitts die Einstellung so durchgeführt, daß zusätzlich zur Stärke des obenerwähnten Halbleiterabschnitts des ersten Leitfähigkeitstyps die Verarmungsschichtbreite, die sich vom obenerwähnten PN-Übergang zur Seite des Halbleiterabschnitts des zweiten Leitfähigkeitstyps während des elektrochemischen Ätzens erstreckt, geschätzt wird, so daß es möglich ist, die Stärke der Dünnschicht, die den eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitt bildet, genau zu kontrollieren.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterbeschleunigungssensor-Chips;
Fig. 2 ist eine Draufsicht des Sensorchips in Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie A-A in Fig. 2;
Fig. 4 ist ein Schaubild einer Brückenschaltung dieses Sensors;
Fig. 5 bis Fig. 9 sind Querschnittsansichten, die Herstellungsschritte des Sensorchips der Fig. 1 zeigen;
Fig. 10 und 11 sind Figuren, die ein elektrochemisches Ätzverfahren zeigen;
Fig. 12 ist eine erläuternde Querschnittsansicht des Sensorelements;
Fig. 13 ist ein Schaubild von Kennlinien, die eine Beziehung zwischen der Brückenempfindlichkeit des in Fig. 1 gezeigten Sensors und der Stärke des eine Verzerrung hervorrufenden Dünnschichtabschnitts (Balken) zeigen;
Fig. 14 ist ein Schaubild von Kennlinien, die eine Beziehung zwischen der Anwendungsspannung beim elektrochemischen Ätzen und der Stärke des die Verzerrung hervorrufenden Dünnschichtabschnitts zeigen;
Fig. 15 ist ein Schaubild von Kennlinien, die eine Beziehung zwischen der Störstellenkonzentration im Substrat beim elektrochemischen Ätzen und der Stärke des die Verzerrung hervorrufenden Dünnschichtabschnitts zeigen;
Fig. 16 ist ein Schaubild von Kennlinien, die eine Beziehung zwischen der Anwendungsspannung und dem Leckstrom zeigen;
Fig. 17 ist ein Schaubild von Kennlinien, die eine Beziehung zwischen dem Leckstrom und der Brückenausgangsspannung zeigen;
Fig. 18 ist eine erläuternde Querschnittsansicht, die den Durchlaß für den Leckstrom zeigt;
Fig. 19 ist eine Querschnittsansicht, die eine modifizierte Ausführungsform des ersten Beispiels zeigt;
Fig. 20 ist eine Querschnittsansicht eines integrierten Halbleiterdrucksensors, in welchem das zweite Beispiel angewendet wird;
Fig. 21 ist eine Querschnittsansicht des Sensorchips der Fig. 20; und
Fig. 22 ist eine Querschnittsansicht des Sensorchips der Fig. 20.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden auf der Grundlage der in den Zeichnungen gezeigten Beispiele erläutert.

Erstes Beispiel

Ein Beispiel des Halbleiterbeschleunigungssensors, in welchem diese Erfindung angewendet wird, wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht dieses Halbleiterbeschleunigungssensors, Fig. 2 zeigt eine Draufsicht des Halbleiterbeschleunigungssensors und
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt längs der Linie A-A in Fig. 2. Der vorliegende Sensor wird für das ABS-System von Kraftfahrzeugen verwendet.
Ein Siliciumchip 2 mit einer rechtwinkligen Plattenform ist auf einem Sockel 1 mit einer rechtwinkligen Plattenform, der aus Pyrex-Glas besteht, befestigt. Der Siliciumchip 2 besitzt einen ersten Unterstützungsabschnitt 3 mit rechtwinkliger Rahmenform, wobei dessen Rückseitenhauptfläche mit dem Sockel 1 verbunden ist, und wobei der erste Trägerabschnitt 3 mit vier Seiten des Siliciumchips 2 ausgebildet ist. An der Innenseite des ersten Trägerabschnitts 3 des Siliciumchips 2 sind, obere Trennungsrillen 4a, 4b, 4c, 4d und eine untere Trennungsrille 10 in konkaven Formen vorgesehen, wobei die oberen Trennungsrillen 4a, 4b, 4c, 4d und die untere Trennungsrille 10 in Verbindung stehen, um eine Durchdringungsrille zu bilden, die den Chip 2 durchdringt. Die C-förmigen oberen Trennungsrillen 4d, die an der Innenseite des den ersten Trägerabschnitt 3 bildenden rechtwinkligen Rahmens ausgebildet sind, und die unteren Trennungsrillen 10 unter der oberen Trennungsrille 4d werden verwendet, um einen zweiten Trägerabschnitt 11 zu unterteilen und zu bilden, der eine dicke ]-Form besitzt, sowie einen dicken Verbindungsabschnitt 12, wobei der zweite Trägerabschnitt 11 mit dem ersten Trägerabschnitt 3 mittels des Verbindungsabschnitts 12 verbunden ist. Ferner sind dünne, eine Verzerrung hervorrufende Abschnitte 5, 6, 7, 8 mit dünner Stärke vorgesehen, die sich von der inneren Seitenfläche des zweiten Trägerabschnitts 11 ausgehend erstrecken und vordere Enden besitzen, die mit einem Gewichtsabschnitt 9 verbunden sind, der eine dicke rechtwinklige Form besitzt.
Das heißt, der zweite Trägerabschnitt 11 ist über den Verbindungsabschnitt 12 mit dem dicken ersten Trägerabschnitt 3 verbunden, der am Sockel 1 befestigt ist, wobei der Gewichtsabschnitt 9 an beiden Enden durch die dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte 5-8 von den zweiten Trägerabschnitten 11 unterstützt wird. Die unteren Trennungsrillen 10 sind unterhalb der oberen Trennungsrillen 4a, 4b, 4c, 4d und der dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte 5-8 ausgebildet, während die oberen Trennungsrillen 4a, 4b, 4c, 4d mit den unteren Trennungsrillen 10 in Verbindung stehen, um die Durchdringungsrille zu bilden, die den Chip 2 durchdringt.
Die Piezowiderstandsgebiete 13a, 13b, 14a, 14b, 15a, 15b, 16a, 16b sind auf den Oberflächenabschnitten der dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte 5-8 als jeweils zwei Einzelelemente ausgebildet. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist ferner ein konkaver Abschnitt 17 im Mittelabschnitt der oberen Fläche des Sockels 1 ausgebildet, so daß er keinen Kontakt bildet, wenn der Gewichtsabschnitt 9 aufgrund der Ausübung der Beschleunigung verschoben wird.
Ein Aluminium-Verdrahtungsanordnungsmuster auf der Oberfläche des Siliciumchips 2 ist in Fig. 2 gezeigt.
Es sind eine Verdrahtungsanordnung 18 für die Erdung, eine Verdrahtungsanordnung 19 für das Anlegen einer Stromversorgungsspannung Vcc und Verdrahtungsanordnungen 20, 21 für den Ausgang angeordnet, um eine elektrische Potentialdifferenz, die einer Beschleunigung entspricht, herauszuführen. Außerdem ist ein weiterer Satz von vier Typen von Verdrahtungsanordnungen bezüglich dieser Verdrahtungsanordnungen ausgebildet. Das heißt, es gibt eine Verdrahtungsanordnung 22 für die Erdung, eine Verdrahtungsanordnung 23 zum Anlegen der Stromversorgungsspannung und Verdrahtungsanordnungen 24, 25 für den Ausgang zum Herausführen einer elektrischen Potentialdifferenz, die der Beschleunigung entspricht. An einem Mittelabschnitt der Verdrahtungsanordnung 19 für das Anlegen der Stromversorgungsspannung ist eine Störstellendiffusionsschicht 26 des Siliciumchips 2 eingesetzt, wobei die Verdrahtungsanordnung 18 für die Erdung die Störstellendiffusionsschicht 26 oberhalb eines Siliciumoxidfilms kreuzt. In derselben Weise ist die Verdrahtungsanordnung 23 zum Anlegen der Stromversorgungsspannung mit der Verdrahtungsanordnung 19 zum Anlegen der Stromversorgungsspannung über eine Störstellendiffusionsschicht 27 verbunden, wobei die Verdrahtungsanordnung 22 für die Erdung mit der Verdrahtungsanordnung 18 für die Erdung über eine Störstellendiffusionsschicht 28 verbunden ist und die Verdrahtungsanordnung 24 für den Ausgang mit der Verdrahtungsanordnung 20 für den Ausgang über eine Störstellen diffusionsschicht 29 verbunden ist. Außerdem sind die Verdrahtungsanordnungen 21 und 25 für den Ausgang über eine Störstellendiffusionsschicht 30 für die Widerstandseinstellung verbunden. Außerdem ist im vorliegenden Beispiel die Verdrahtungsverbindung unter Verwendung der Verdrahtungsanordnungen 18-21 ausgeführt.
Jedes der Piezowiderstandsgebiete 13a, 13b, 14a, 14b, 15a, 15b, 16a, 16b bildet eine Wheatstone-Brückenschaltung, wie in Fig. 4 gezeigt, in der ein Anschluß 31 ein Anschluß für die Erdung ist, ein Anschluß 32 ein Anschluß zum Anlegen der Stromversorgungsspannung ist und die Anschlüsse 33 und 34 Ausgangsanschlüsse zum Herausführen der elektrischen Potentialdifferenz sind, die von der Beschleunigung abhängt.
Im folgenden wird auf der Grundlage der Fig. 5 bis 9 ein Herstellungsverfahren für diesen Sensor erläutert. Die Fig. 5 bis 9 zeigen Querschnittsansichten längs der Linie A-A in Fig. 2.
Wie in Fig. 5 gezeigt, wird zuerst ein Wafer 40 (das Halbleiterelement, auf das in der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird), der eine n-Typ-Epitaxialschicht 42 (der Halbleiterabschnitt des ersten Leitfähigkeitstyps, auf den in der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird) auf einem p-Typ-Substrat 41 (der Halbleiterabschnitt des zweiten Leitfähigkeitstyps, auf den in der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird) mit einem Planazimut von (100) besitzt, hergestellt, wobei P&spplus;-Diffusionsschichten 43 als Piezowiderstandsgebiete 13a, 13b, 14a, 14b, 15a, 15b, 16a, 16b ausgebildet werden, n&spplus;-Diffusionsschichten 44 auf den Oberflächenabschnitten der planierten Bereiche ausgebildet werden, in denen die oberen Trennungsrillen 4a, 4b, 4c, 4d während des elektrochemischen Ätzens als Elektrodenkontakte geätzt werden, und eine (nicht gezeigte) n&spplus;-Diffusionsschicht für die elektrische Potentialfixierung zum Fixieren des elektrischen Potentials der Epitaxialschicht 42 auf einem Oberflächenabschnitt eines Bereichs ausgebildet, der nicht dem obenerwähnten Ätzen der Epitaxialschicht 42 unterworfen wird.
Anschließend wird eine (nicht gezeigte) Siliciumoxidschicht, die auf der Epitaxialschicht 42 ausgebildet ist, selektiv geöffnet, worauf die Aluminiumverdrahtungsanordnungen 18-25 ausgebildet (siehe Fig. 2, wobei jedoch eine Darstellung in den Fig. 5 bis 8 weggelassen ist).
Außerdem werden die Aluminiumverdrahtungsanordnungen 18-25 an vorgegebenen Positionen der p&spplus;-Diffusionsschicht 43 in Kontakt gebracht, woraufhin eine (nicht gezeigte) Passivierungsisolationsschicht, die eine Siliciumoxidschicht oder dergleichen umfaßt, akkumuliert wird, wobei die Passivierungsisolationsschicht selektiv geöffnet wird und ein Kontaktloch für die Drahtverbindung gebildet wird, und wobei im wesentlichen die Passivierungsisolationsschicht geöffnet wird, um einen (nicht gezeigten) Aluminiumkontaktabschnitt für eine Stromanwendung zu schaffen, der die n&spplus;-Diffusionsschicht 44 kontaktiert.
Als nächstes wird ein Plasmanitrid-Film (P-SiN) 45 auf der Oberfläche (Rückseitenhauptfläche) des Substrats 41 mit Ausnahme des planierten Ätzgebiets für die unteren Trennungsrillen 10 ausgebildet, wobei ein Resistfilm, der nicht gezeigt ist, verwendet wird, um eine Photomusterung des Plasmanitridfilms 45 durchzuführen.
Als nächstes wird ein Resistfilm 49 mittels Schleudern auf der vorderen Hauptfläche des Wafers 40 aufgetragen, d. h. auf die Oberfläche der Epitaxialschicht 42, um planierte Ätzgebiete für die oberen Trennungsrillen 4a, 4b, 4c, 4d zu bilden, um somit die Photomusterung durchzuführen. Außerdem werden die obenerwähnte Siliciumoxidschicht und die Passivierungsisolationsschicht auf den planierten Ätzgebieten für die oberen Trennungsrillen 4a, 4b, 4c, 4d im voraus entfernt, wobei der obenerwähnte Aluminiumkontaktabschnitt an der Oberfläche der Epitaxialschicht 42 aufgrund der Photomusterung des Resistfilms 49 freigelegt wird. Der Resistfilm 49 ist ein PIQ- (Polyimid)-Film.
Wie in Fig. 6 gezeigt, wird als nächstes das elektrochemische Ätzen des Wafers 40 durchgeführt, um die unteren Trennungsrillen (10) auszubilden.
Dieses elektrochemische Ätzen wird hier mit Bezug auf die Fig. 10 und 11 genauer erläutert.
Zuerst wird eine heiße Platte (200ºC, nicht gezeigt) mit der Rückseitenfläche eines Trägersubstrats 46 verbunden, wobei ein Harzwachs W auf dem Trägersubstrat 46 plaziert wird, um dieses weich zu machen, wobei die vordere Hauptfläche des Wafers 40 darauf plaziert und verklebt wird, wobei ein Platinband 59 dazwischengesetzt wird, und woraufhin das Trägersubstrat 46 und der Wafer 40 von der heißen Platte gelöst werden, um somit das Harzwachs W auszuhärten. Der vordere Endabschnitt der Platinbandes 59 ist so geformt, daß es eine Wellenform besitzt, wobei der vordere Endabschnitt des Platinbandes 59 durch seine eigene Elastizität im ausgehärteten Zustand des obenerwähnten Harzwachses W auf den obenerwähnten Aluminiumkontaktabschnitt gedrückt wird, und wobei ein guter elektrischer Kontakt bezüglich des obenerwähnten Aluminiumkontaktabschnitts geschaffen wird. Außerdem bedeckt das Harzwachs W die Seitenfläche des Wafers 40.
In diesem Zustand werden der Wafer 40 und das Trägersubstrat 46 in einem Ätztank 61 senkrecht aufgehängt, der in eine Ätzlösung (z. B. 33 Gew.-% KOH-Lösung, 82ºC) eingetaucht wird. Eine Platinelektrodenplatte 62 wird der hinteren Hauptfläche des Wafers 40 gegenüberliegend senkrecht aufgehängt, wobei eine vorgegebene Spannung (wenigstens 0,6 V, in diesem Fall jedoch 2 V) zwischen dem Platinband 59 und der Platinelektrodenplatte 62 angelegt wird, wobei die Seite des Wafers 40 positiv ist, und es wird ein elektrochemisches Ätzen durchgeführt. Hierdurch wird ein elektrisches Feld ausgebildet von dem Platinband 59 über den Aluminiumkontaktabschnitt, die n&spplus;- Diffusionsschicht 44 und die Epitaxialschicht 42 zum P- Typ-Substrat 41, um den Übergang zwischen den beiden in Rückwärtsrichtung vorzuspannen, woraufhin das elektrochemische Ätzen (anisotropes Ätzen) des Substrats 41 durchgeführt wird und die unteren Trennungsrillen 10 im Substrat 41 ausgebildet werden. Wenn das Ätzen in die Nähe des Übergangsabschnitts zwischen dem Substrat 41 und der Epitaxialschicht 42 kommt, wird ein (nicht gezeigter) anodischer Oxidationsfilm ausgebildet, wobei die Ätzgeschwindigkeit deutlich reduziert wird, so daß das Ätzen in der Nähe des Übergangsabschnitts stoppt.
Als nächstes wird, wie in Fig. 7 gezeigt, nachdem der Nitridfilm 45 mit Flußsäure entfernt worden ist, das Trägersubstrat 46 auf der heißen Platte plaziert, um das Harzwachs W weich zu machen, wobei der Wafer 40 vom Trägersubstrat 46 getrennt wird, der getrennte Wafer 40 in ein organisches Lösungsmittel (Zum Beispiel Trichlorethan) getaucht wird, das Harzwachs W aufgelöst wird und abgewaschen wird, um den Wafer 40 zu entnehmen, woraufhin ein Resist 50 auf der gesamten Oberfläche der hinteren Hauptfläche des Wafers 40 aufgebracht wird.
Da außerdem dieser Resist 50 nicht für die Photomusterung vorgesehen ist, ist es ausreichend, nur das Fließen einer Resistlösung zu ermöglichen, wobei es nicht erforderlich ist, eine Vakuumaufspannung des Wafers 40 auf einem Schleudertisch einer Schleudervorrichtung durchzuführen, wie im Fall der Resistauftragung für die Photomusterung (z. B. beim Resistfilm 49).
Wie in Fig. 8 gezeigt, wird als nächstes ein Trockenätzen der Epitaxialschicht 42 von der Öffnung des Resistfilms 49 her durchgeführt, um die oberen Trennungsrillen 4a, 4b, 4c, 4d auszubilden.
Wie in Fig. 9 gezeigt, wird als nächstes der Resistfilm 49 mit Sauerstoff-Schwabbeln entfernt, wobei der Resist 50 entfernt wird, um die oberen Trennungsrillen 4a, 4b, 4c, 4d zu vervollständigen, wobei die oberen Trennungsrillen 4a, 4b, 4c, 4d mit den unteren Trennungsrillen 10 verbunden werden, um die Durchdringungsrille zu bilden. Anschließend wird der Wafer 40 auf den Sockel 1 aufgesetzt, wobei schließlich ein Zerschneiden in Chips durchgeführt wird, womit der in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Sensorchip hergestellt wird.
Die Konfiguration des hochempfindlichen Sensors, der den Leckstrom reduzieren kann, einschließlich des Einstellverfahrens für die Stärke der dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte 5-8 als ein wichtiger Teil des vorliegenden Beispiels, werden im folgenden mit Bezug auf Fig. 12 erläutert.

(Bestimmung der Stärke der dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte 5-8)

Im vorliegenden Beispiel beträgt die Brückenempfindlichkeit des Sensors 0,7 mv/G. Gemäß dieser Soll-Brücken empfindlichkeit wird auf der Grundlage einer Beziehung zwischen der Brückenempfindlichkeit und der Stärke der dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte 5-8, wie in Fig. 13 gezeigt, die Stärke T der dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte 5-8 ermittelt. Es ist klar, daß T in diesem Fall 5,3 um sein kann.

(Bestimmung der Brückeneingangsspannung)

In diesem Beispiel beträgt die Brückeneingangsspannung Vcc, die zwischen dem Hochpegeleingangsanschluß und dem Niedrigpegeleingangsanschluß der Brücke anliegt, die gebildet wird durch Verbinden der Piezowiderstandsgebiete 13a, 13b, 14a, 14b, 15a, 15b, 16a, 16b, wie in Fig. 4 gezeigt, 12 V, wobei der Niedrigpegeleingangsanschluß der Brücke geerdet ist.
Dies kommt durch die Tatsache, daß die Signalverarbeitungsschaltungseinheit und die Stromversorgungsspannung in der letzteren Stufe zusammengefaßt sind, um die Stromversorgungseinheit, die Verdrahtungsanordnung und die Kompatibilität zu vereinfachen.
In diesem Zustand bilden die dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte 5-8 Übergangsdioden mit dem Piezowiderstandsgebiet, d. h. dem P&spplus;-Bereich 43, so daß das elektrische Potential der dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte 5-8 einen Wert annimmt (ungefähr 0,7 V), der höher ist als ein elektrisches Barrierepotential zwischen den beiden, wobei jedoch in dieser Beschreibung das elektrische Potential der dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte 5-8 näherungsweise als gleich dem höchsten elektrischen Potential des P&spplus;-Bereichs 43 betrachtet wird.
Außerdem befinden sich das Substrat und die dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte 5-8 im Widerstandsverbindungszustand an der Chipstirnfläche, wobei das Substrat 41 als ein elektrisches Potential aufweisend betrachtet werden kann, das gleich demjenigen der Epitaxialschicht 42 ist (dünne, eine Verzerrung hervorrufende Abschnitte 5-8).
Alternativ ist es ferner möglich, daß der n&spplus;-Bereich zum Fixieren des elektrischen Potentials wie oben beschrieben auf der Oberfläche der Epitaxialschicht 42 ausgebildet ist, wobei dieser n&spplus;-Bereich mit den Aluminiumverdrahtungsanordnungen 19, 23 (Vcc-Leitung) verbunden ist. Dieser n&spplus;-Bereich kann mit demselben Prozeß ausgebildet werden wie derjenige für den n&spplus;-Bereich 44. Hierdurch wird die Änderung des elektrischen Potentials in der Epitaxialschicht 42 unterdrückt, wobei die Änderung der Ausgangssignalspannung aufgrund dieser Änderung des elektrischen Potentials unterdrückt werden kann. Es ist selbstverständlich möglich, ein elektrisches Gleichstrompotential, das sich von der Stromversorgungsspannung unterscheidet, auf der sich die Aluminiumverdrahtungsanordnungen 19, 23 befinden, dem obenerwähnten n&spplus;-Bereich zuzuweisen, jedoch sind in diesem Fall ein Eingangsanschluß zum Fixieren des elektrischen Potentials der Epitaxialschicht 42 und eine Stromquelle zusätzlich erforderlich, was nur zu einer komplexen Vorrichtungskonstitution führt und daher nicht günstig ist. Das heißt, es ist am einfachsten, den Hochpegeleingangsanschluß 32 der Brücke und die Epitaxialschicht 42 auf demselben elektrischen Potential zu fixieren (oder auf dem obenerwähnten, ungefähr gleichen elektrischen Potential).

(Bestimmung der Störstellenkonzentration im Substrat 41)

Gemäß dem obenerwähnten elektrochemischen Ätzen, wie zum erstenmal in diesem Fall anhand der Versuchskennlinien der Fig. 14 und 15 wie später beschrieben klargestellt wird, wird angenommen, daß das Ätzen am vorderen Ende an der Seite des Substrats 41 der Übergangsverarmungsschicht der Epitaxialschicht 42 und des Substrats 41 stoppt. Daher ist in diesem Beispiel die Störstellenkonzentration im Substrat 41 auf 3 · 10¹&sup7; Atome/cm³ gesetzt. Im folgenden wird der Grund hierfür erläutert.
Das heißt, an der Rückseitenfläche des eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitts des Sensors ist die ebene Verarmungsschicht oder der Kanal des zweiten Leitfähigkeitstyps (im folgenden als Rückseitenflächenkanal bezeichnet) ausgebildet, wobei aufgrund der Verunreinigung große Mengen von Rekombinationszentren, Ebenen und Fallen und dergleichen ausgebildet werden. Ferner ist aufgrund des elektrochemischen Ätzens der Endabschnitt des Halbleitersubstrats desselben Leitfähigkeitstyps wie das Piezowiderstandsgebiet auf derselben geraden Linie angeordnet wie die Rückseitenfläche des eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitts. Im Fall der Verwendung als Sensor, wenn die Übergangsverarmungsschicht zwischen dem P&spplus;-Bereich 43 und der Epitaxialschicht 42 (dünne, eine Verzerrung hervorrufende Abschnitte 5-8) an der Rückseitenfläche des eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitts ankommt, nimmt somit der Rückwärtsstrom (im folgenden als Leckstrom bezeichnet) zwischen dem Piezowiderstandsgebiet und dem eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitt zu, wobei der Leckstrom zwischen dem Piezowiderstandsgebiet und dem Substrat durch den Rückseitenflächenkanal und die obenerwähnte Übergangsverarmungsschicht fließt, und wobei der Leckstrom aufgrund eines direkten Durchstoßes zwischen dem Substrat und dem Piezowiderstandsgebiet fließt, ohne durch den obenerwähnten Rückseitenflächenkanal zu fließen. Wie oben beschrieben worden ist, wird angenom men, daß der PN-Übergang zwischen dem Substrat 41 und der Epitaxialschicht 42 aufgrund des parasitären Widerstands am Stirnflächenabschnitt und dergleichen einen Kurzschluß hervorruft, so daß der obenerwähnte Leckstrom vom Piezowiderstandsgebiet durch das Substrat zu dem eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitt fließt. Wie oben beschrieben, ist außerdem der eine Verzerrung hervorrufende Abschnitt üblicherweise mit einem Ende des Piezowiderstandsgebiets verbunden, wobei das elektrische Null-Vorspannungs-Barrierepotential bezüglich einem Ende des Piezowiderstandsgebiets selbst dann gegeben ist, wenn dort keine Verbindung vorhanden ist, so daß folglich der obenerwähnte Leckstrom, der in den eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitt geflossen ist, zu dem Signalstrom addiert wird, der im Piezowiderstandsgebiet fließt und ausgegeben wird. Außerdem enthält dieser Leckstrom ein großes Maß an Wärmerauschen (das proportional zu einer Quadratwurzel von R ist), Fluktuationsrauschen, 1/f-Rauschen und Popcorn-Rauschen, wobei dessen Stromdurchlaß instabil ist, so daß die Änderung groß ist und das Änderungsverhältnis aufgrund einer Temperaturänderung ebenfalls groß ist, was zu einer Pegeländerung der Sensorausgangsspannung und zu einer Verringerung des Störabstands führt. Um somit den Einfluß durch den Leckstrom zu unterdrücken, unter der Bedingung, daß ein gewisser Grad an Stärke der Epitaxialschicht 42 sichergestellt wird, ist es erforderlich, die Stärke der dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte 5-8 erheblich dünner zu machen als diejenige im Stand der Technik.
Gemäß den Versuchen der vorliegenden Erfinder wurde in diesem Fall klargestellt, daß die Ätzstopposition während des elektrochemischen Ätzens am vorderen Ende stoppt, das sich in Abhängigkeit von der während des Ätzens angelegten Spannung zu der Seite des Substrats 41 der Übergangsverarmungsschicht zwischen der Epitaxialschicht 42 und dem Substrat 41 erstreckt.
In Fig. 14 ist unter Verwendung eines Ausdrucks für die Änderung der Stärke der dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte 5-8 eine Darstellung gezeigt, bei der die Stärke der Epitaxialschicht 42 We gleich 6 um ist und die Anwendungsspannung Vc im elektrochemischen Ätzen in Fig. 6 geändert wird. Außerdem ist die Summe (berechneter Wert) aus der Verarmungsschichtbreite Wb auf der Seite des Substrats 41 und der Stärke we der Epitaxialschicht 42 so beschaffen, wie mit der Kennlinie gezeigt.
Gemäß Fig. 14 ist klar, daß die Stärke der dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte 5-8 mit Wb + We übereinstimmt.
Außerdem ist beim elektrochemischen Ätzen in Fig. 6 die Änderung der Stärke der dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte 5-8 so beschaffen, wie mit einem Ausdruck in Fig. 15 gezeigt, wenn die Stärke We der Epitaxialschicht 42 gleich 6 um ist, die Anwendungsspannung Vc gleich 2 V ist, die Störstellenkonzentration in der Epitaxialschicht 42 gleich 7 · 10¹&sup5; Atome/cm³ ist und die Störstellenkonzentration Nb im Substrat 41 geändert wird. Außerdem ist die Summe (berechneter Wert) aus der Verarmungsschichtbreite Wb auf der Seite des Substrats 41 und der Stärke We der Epitaxialschicht 42 so beschaffen, wie mit einer Kennlinie gezeigt ist.
Aus Fig. 15 wird ferner klar, daß die Stärke der dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte 5-8 mit Wb + We übereinstimmt.
Gemäß den obenerwähnten Versuchsergebnissen ist klar, daß vorzugsweise T = We + Wb verwendet wird, um die Stärke T der dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte 5-8 auf die gewünschte Stärke zu bringen.
Um somit zu ermöglichen, daß die Ätzstopposition des elektrochemischen Ätzens so dicht wie möglich dem Übergang zwischen der Epitaxialschicht 42 und dem Substrat 41 sich nähert, kann der Abschnitt, der sich zur Seite des Substrats 41 der Übergangsverarmungsschicht erstreckt, verjüngt sein. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, daß die Störstellenkonzentration im Substrat 41 eine möglichst hohe Konzentration erhält. Andererseits wurde gemäß den Versuchen klargestellt, daß dann, wenn die Störstellenkonzentration im Substrat 41 nicht kleiner als 2 · 10¹&sup8; Atome/cm³ ist, die Ätzgeschwindigkeit abnimmt und das Ätzen des Substrats 41 schwierig wird. Wenn außerdem die Anwendungsspannung nicht mehr als 0,6 V beträgt, wird der anodische Oxidationsfilm auf der Ätzoberfläche nicht gut ausgebildet, so daß die Ätzgeschwindigkeit ansteigt und der Ätzstopp schwierig wird.
Wenn somit die Störstellenkonzentration im Substrat 41 nicht weniger als 1 · 10¹&sup6; Atome/cm³ beträgt, jedoch nicht mehr als 2 · 10¹&sup8; Atome/cm³, vorzugsweise 1 bis 8 · 10¹&sup7; Atome/cm³, wird es möglich, einen Synergieeffekt der Verwirklichung einer hohen Empfindlichkeit und der Leckstromunterdrückung zu schaffen.

(Bestimmung der Stärke der Epitaxialschicht 4)

Die Stärke we (W in der vorliegenden Anmeldung) der Epitaxialschicht 42 ist konfiguriert als T-wb, vorausgesetzt, daß die Stärke der dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte 5-8 gleich T = 5,3 um ist, wobei die Stärke des Ätzrestabschnitts (verbleibender P-Typ-Be reich) des Substrats 41, d. h. die Verarmungsschichtbreite auf der Seite des Substrats 41, gleich wb ist.
we = T - wb ...(1)
wobei wb wie folgt definiert wird.
Aus der Störstellenkonzentration Nb (3 · 10¹&sup7; Atome/cm³) im Substrat 41 und der Störstellenkonzentration Ne in der Epitaxialschicht 42 wird die Breite wb, die sich zur Seite des Substrats 41 der Übergangsverarmungsschicht zwischen dem Substrat 41 und der Epitaxialschicht 42 erstreckt, bestimmt durch:
wb² = 2K&epsi;(Vc + V&sub0;) / (qNb(1 + Nb / Ne)) ... (2)
Außerdem ist K die Dielektrizitätskonstante von Silicium, &epsi; die Dielektrizitätskonstante im Vakuum, Vc die Anwendungsspannung beim elektrochemischen Ätzen, V&sub0; die Barrierespannung bei 0 Vorspannung zwischen der Epitaxialschicht 42 und dem Substrat 41 und q die elektrische Ladungsmenge des Elektrons, wobei für Ne ein angenommener Wert verwendet wird.

(Bestimmung der Störstellenkonzentration und der Tiefe des P&spplus;-Bereichs 43)

Die Tiefe d des P&spplus;-Bereichs 43 zum Ausbilden der Piezowiderstandsgebiete 13a, 13b, 14a, 14b, 15a, 15b, 16a, 16b kann im voraus bestimmt werden, und ist in diesem Fall gleich 1,0 um. Die Störstellenkonzentration in P&spplus;- Bereich wird gleich einer Konzentration gesetzt, die höher ist als in der n-Typ-Epitaxialschicht 42, jedoch nicht kleiner als eine Ziffer. Der Grund hierfür besteht darin, daß die Übergangsverarmungsschicht zwischen dem P&spplus;-Bereich 43 und der n-Typ-Epitaxialschicht 42 daran gehindert wird, sich zur Seite des P&spplus;-Bereichs 43 zu erweitern, um somit die Änderung des Widerstandswerts des P&spplus;- Bereichs 43 aufgrund der elektrischen Potentialänderung in der Epitaxialschicht 42 und dergleichen zu reduzieren. Wenn außerdem die Störstellenkonzentration im P&spplus;-Bereich 43 zu hoch ist, ergeben sich so schädliche Einflüsse wie z. B., daß sein Widerstandswert klein wird, der elektrische Widerstand der Aluminiumverdrahtungsordnung und dergleichen nicht vernachlässigt werden kann und die Temperaturerhöhung aufgrund der Erhöhung des Stroms ebenfalls nicht vernachlässigt werden kann, während dann, wenn die Störstellenkonzentration im P&spplus;-Bereich 43 zu niedrig ist, so schädliche Einflüsse erzeugt werden wie z. B., daß das Widerstandsrauschen jedes Piezowiderstandgebiets zunimmt, das Verhältnis des Signalstroms zum Leckstrom zunimmt und der Störabstand zunimmt. Aufgrund dieser Tatsachen beträgt die Störstellenkonzentration im P&spplus;-Bereich 43 in diesem Fall 1 · 10²&sup0; Atome/cm³.
In diesem Fall wird daher angenommen, daß die gesamte Übergangsverarmungsschicht zwischen dem P&spplus;-Bereich 43 und der Epitaxialschicht 42 sich zur Seite der Epitaxialschicht 42 erstreckt.

(Bestimmung der Störstellenkonzentration in der Epitaxialschicht 42)

Die effektive Stärke w der Epitaxialschicht 42 unmittelbar unter dem P&spplus;-Bereich 43 wird erhalten durch Subtrahieren der Tiefe d des P&spplus;-Bereichs 43 von der Stärke we der Epitaxialschicht 42.
Wenn die Übergangsverarmungsschicht DL zwischen dem P&spplus;-Bereich 43 und der Epitaxialschicht 42 an der Rückseitenfläche der dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte 5-8 ankommt, wird eine große Zunahme des Leckstroms und der Rauschspannung erzeugt, wie oben beschrieben, so daß es, um dies zu verhindern, erforderlich ist, die Breite wdl der Übergangsverarmungsschicht DL kleiner ist als w = we - d = T - wb - d.
Die Breite wdl der Übergangsverarmungsschicht DL kann mittels der folgenden Gleichung berechnet werden
wdl² = 2K&epsi;(Vcc + V&sub0;) / (qNe(1 + Ne / Np)) = 2K&epsi;(Vcc + V&sub0;) / (gNe) < (we - d)² ... (3)
und somit
Ne = 2K&epsi;(Vcc + V&sub0;) / (qxwdl²) > 2K&epsi;(Vcc + V&sub0;) / (q(we - d)²) ... (4)
Außerdem ist Np die Störstellenkonzentration im P&spplus;- Bereich 43 und Ne die Störstellenkonzentration in der N- Typ-Epitaxialschicht 42. Vorzugsweise besitzt wdl einen Wert, der um 1 um kleiner ist als die effektive Stärke w der Balkendicke, wenn die Sicherheit berücksichtigt wird.
Wenn außerdem in der obenerwähnten Berechnung Ne in der Stufe der (Ermittlung der Stärke der Epitaxialschicht 42) deutlich anders als das hier ermittelte Ne angenommen wird, reicht es aus, den angenommenen Wert von Ne zu korrigieren und die Berechnung erneut zu versuchen.
Ein Beispiel eines Satzes von Abmessungen, die auf diese Weise berechnet worden sind, wird im folgenden beschrieben. Die Anwendungsspannung Vcc ist 12 V, die Störstellenkonzentration im Substrat 41 ist ungefähr 3 · 10¹&sup7; Atome/cm³, die Störstellenkonzentration in der Epitaxialschicht ist ungefähr 7 · 10¹&sup5; Atome/cm³, die Störstellenkonzentration im P&spplus;-Bereich 43 ist ungefähr 1 · 10²&sup0; Atome/cm³, die Stärke T der dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte 5-8 ist ungefähr 5,3 um, die Tiefe des P&spplus;-Bereichs 43 ist ungefähr 1,0 um und die Übergangsverarmungsschicht Wdl ist ungefähr 1,5 um.
Als nächstes werden die Versuchsergebnisse für die Bestätigung der obenerwähnten Erhöhung des Leckstroms in Fig. 16 und in Fig. 17 gezeigt, wobei der Grund hierfür auf der Grundlage einer erläuternden Querschnittsansicht der Fig. 18 und einer Figur einer vereinfachten Äquivalenzschaltung, die in derselben Figur gezeigt ist, erläutert wird. Die Messung wurde jedoch unter Verwendung einer Probe der Fig. 18 durchgeführt. In dieser Vorrichtung betrug die Störstellenkonzentration im Substrat 41 ungefähr 3 · 10¹&sup7; Atome/cm³, während die Störstellenkonzentration in der Epitaxialschicht 42 ungefähr 7 · 10¹&sup5; Atome/cm³ betrug und die Störstellenkonzentration im P&spplus;-Bereich 43 ungefähr 1 · 10²&sup0; Atome/cm³ betrug, wobei die Stärke T des dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitts 5 ungefähr 2,5 um betrug, was ungefähr der Stärke der Epitaxialschicht 42 entsprach, und wobei die Tiefe des P&spplus;-Bereichs 43 ungefähr 1,0 um betrug. Außerdem wurde der n&spplus;-Bereich zum Fixieren des elektrischen Potentials auf der Oberfläche der Epitaxialschicht 42 vorgesehen.
Eine veränderliche Spannung Vcc wurde zwischen diesem und dem P&spplus;-Bereich 43 angelegt, wobei der Leckstrom untersucht wurde. Gemäß Fig. 16 beginnt der Leckstrom auffallend anzusteigen und der Durchbruch des PN-Übergangs findet bei 30 V statt, wenn Vcc, die dem Vorderende der Übergangsverarmungsschicht ermöglicht, die Rückseitenfläche zu erreichen, angelegt wird, d. h. von dem Punkt, an dem Vcc 11 V überschreitet. Hierbei beträgt die Breite (berechneter Wert) auf der Seite der Epitaxialschicht 42 der Übergangsverarmungsschicht zwischen der Epitaxialschicht 42 und dem P&spplus;-Bereich 43 bei Vcc = 11 V im Fall der obenerwähnten Abmessungen ungefähr 1,5 um.
Als nächstes wurde unter Verwendung dreier Proben A, B, C, die Beziehung zwischen dem Leckstrom und der
Streuung der Brückenausgangsspannung untersucht. Das Ergebnis derselben ist in Fig. 17 gezeigt. Einzelheiten der Proben A, B und C sind jedoch folgende. Die Abmessungen sind dieselben wie oben beschrieben. Die Stärke der dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitte betrug 3,5 um für A, 3,0 um für B und 2,5 um für C.
Gemäß Fig. 17 wird klar, daß dann, wenn der Leckstrom schnell anzusteigen beginnt, die Streuung der Ausgangsspannung der Brücke schnell zunimmt.
Wie oben beschrieben worden ist, wurde festgestellt, daß dann, wenn die Übergangsverarmungsschicht an der Rückseitenfläche des dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitts 5 ankommt, der Strom in der Reihenfolge des N&spplus;-Bereichs zum Fixieren des elektrischen Potentials, der Epitaxialschicht 42, des Substrats 41, des Rückseitenflächenkanals, der Übergangsverarmungsschicht, des P&spplus;- Bereichs 43 und dergleichen fließt, wobei der Leckstrom ansteigt und die Brückenausgangsspannung streut. Außerdem nimmt selbstverständlich auch die Rauschspannung zu.
Wie im vorliegenden Beispiel wird somit die Störstellenkonzentration Ne im dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitt (Epitaxialschicht 42) nicht kleiner gemacht als 2K&epsi;(Vcc + V&sub0;) / (q(we - d)²), wodurch bei der Nennspannung Vcc des Sensors die Übergangsverarmungsschicht zwischen dem Piezowiderstandsgebiet und dem dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitt nicht am PN-Übergang an der Rückseitenfläche des dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitts ankommen kann, wobei folglich der Leckstrom sehr klein wird, wie oben genauer beschrieben worden ist. Somit kann die Verbesserung der Sensorempfindlichkeit durch die dünne Ausbildung des eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitts in einem Zustand verwirklicht werden, indem die Änderung der Ausgangsspan nung, die von der Änderung des Leckstroms abhängt, und die Verringerung des Störabstandes unterdrückt werden, während die Konformität mit den Peripherieschaltungen, wie z. B. einer Stromversorgungseinheit und dergleichen, gut erhalten bleibt.
Im obenbeschriebenen Beispiel wird die Störstellenkonzentration im P-Typ-Substrat 41 konstant gemacht, wobei die Stärke der Epitaxialschicht 42 unter Berücksichtigung der Verarmungsschichtbreite wb gesetzt wird, jedoch ist es statt dessen vorteilhaft, daß eine P&spplus;-Schicht (z. B. mit nicht weniger als 10¹&sup8; Atomen/cm³) auf der Oberfläche des P-Typ-Substrats 41 vorgesehen wird.
Hierdurch wird das Erweiterungsmaß der Übergangsverarmungsschicht, die sich von der Übergangsebene zwischen der Epitaxialschicht 42 und dieser P&spplus;-Schicht in Richtung zur Seite der P&spplus;-Schicht erweitert, sehr klein, wobei folglich das Ätzen als ungefähr in der obenerwähnten Übergangsebene stoppend betrachtet werden kann, weshalb die Stärke des Substrats 41 als eine erforderliche Tiefe für das Ätzen betrachtet werden kann und die Operation einfach wird. Ferner ist es möglich, die Breite der Übergangsverarmungsschicht, die sich zur Seite des Substrats 41 erstreckt, zu reduzieren, indem entweder die Anwendungsspannung klein gemacht wird oder indem die Störstellenkonzentration im P-Typ-Substrat 41 hoch gemacht wird, wobei dieselbe Wirkung wie oben geschaffen werden kann.

(Modifizierte Ausführungsform 2)

Im Beispiel der Fig. 19 ist eine dünne n&spplus;-Epitaxialschicht (Verarmungsschichtstoppbereich) 70 zwischen der n-Typ-Epitaxialschicht 42 und dem p-Typ-Substrat 41 ausgebildet.
Hierdurch wird die Übergangsverarmungsschicht zwischen dem P&spplus;-Bereich 43 und der Epitaxialschicht 42 von dieser n&spplus;-Epitaxialschicht 70 abgeschnitten, die nicht am Rückseitenflächenübergangsabschnitt 72 des dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitts 5 ankommen kann, wodurch es möglich ist, eine Erhöhung des Leckstroms und einen Anstieg der Rauschspannung zu unterdrücken.
Diese n&spplus;-Epitaxialschicht 70 kann ausgebildet werden, wenn die Störstellendotierungsmenge in der Anfangsstufe der Epitaxialschicht 42 erhöht ist. Ferner ist vorzugsweise eine n-Typ-Störstelle mit einer schnelleren Diffusionsgeschwindigkeit als die Störstelle im P&spplus;-Substrat 41 im voraus auf der Oberfläche des P&spplus;-Substrats 41 dotiert worden, um somit durch Selbstdotierung im Epitaxieschritt für die Epitaxialschicht 42 ausgebildet zu werden.
Außerdem beträgt die Störstellenkonzentration in der n&spplus;-Epitaxialschicht (Verarmungsschichtstoppbereich) 70 nicht weniger als 5 · 10¹&sup6; Atome/cm³, vorzugsweise 1 · 10¹&sup7; bis 1 · 10²&sup0; Atome/cm³.

Zweites Beispiel

Als nächstes wird mit Bezug auf die Zeichnungen ein integrierter Halbleiterdrucksensor beschrieben, in welchem das zweite Beispiel angewendet wird. In Fig. 20 ist ein Siliciumchip 100 auf einen Sockel 110 aufgesetzt, der eine offene Bohrung besitzt und aus Pyrex-Glas hergestellt ist, wobei der Sockel 110 auf einen Stiel 120 aufgesetzt ist. 130 bezeichnet einen metallischen Behälter, der an den Umfangsabschnitt des Stiels 120 geschweißt ist, so daß das Innere eine luftdichte Normdruckkammer S ergibt.
Die Innenenden der Anschlußstifte 140, die an den Bohrungsabschnitten des Stiels 120 mittels Dichtungsglas fixiert sind, sind individuell mit den jeweiligen (nicht gezeigten) Bond-Anschlußflächen auf dem Siliciumchip 100 mittels Drähten 150 verbunden. Ein konkave Rille 100a wird ausgebildet und ist an der Rückseitenfläche des Siliciumchips 100 vorgesehen, wobei ein zu messender Druck in die konkave Rille 100a durch die Bohrungen 110a, 120a geleitet wird, die den Sockel 110 bzw. den Stiel 120 durchdringen, um den zu messenden Druck einzuleiten.
Die obenerwähnte konkave Rille 100a wird ausgebildet durch anisotropes Ätzen, wie im folgenden beschrieben wird, wobei ein dünner Abschnitt des Siliciumchips 100, der mit der konkaven Rille 100a verbunden ist, als der dünne, eine Verzerrung hervorrufende Abschnitt A bezeichnet wird.
Auf diesem Siliciumchip 100 sind eine Wheatstone- Brückenschaltung mit zwei Paaren von Piezowiderstandsgebieten R (in Fig. 21 sind zwei einzelne gezeigt) und eine bipolare integrierte Schaltung ausgebildet, um eine Verstärkungsschaltung zum Verstärken des Ausgangssignals und eine Temperaturkompensationsschaltung zu bilden.
Die Struktur des Halbleiterdrucksensors des vorliegenden Beispiels wird im folgenden mit Bezug auf Fig. 21 und Fig. 22 erläutert, die Querschnittsansichten des Siliciumchips 100 zeigen. Fig. 21 ist jedoch eine Querschnittsansicht an einem Abschnitt der Piezowiderstandsgebiete R, während Fig. 22 eine Querschnittsansicht an einem Abschnitt ist, in dem kein Piezowiderstandsgebiet R vorhanden ist. Außerdem sind in Fig. 21 an dem Oberflächenabschnitt des dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitts A zwei Piezowiderstandsgebiete R am Umfangsabschnitt des dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Ab schnitts A ausgebildet, wobei zwei Piezowiderstandsgebiete R am Mittelabschnitt angeordnet sind, jedoch in Fig. 21 nur die Piezowiderstandsgebiete R, R am Umfangsabschnitt des dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitts A gezeigt sind.
Der Siliciumchip 100 besitzt ein P-Typ-Halbleitersubstrat 102, in dem die Kristallachse um mehrere Grad bezüglich der (110)-Ebene oder der (100)-Ebene geneigt ist, wobei am Oberflächenabschnitt des Halbleitersubstrats 102 mehrere W-Epitaxialschichtgebiete 131, 132, 133 ausgebildet sind, die voneinander durch P&spplus;-Trennungsgebiete 103 getrennt sind. Das Epitaxialschichtgebiet 131 bildet das Oberflächenschichtgebiet, wie in der vorliegenden Erfindung angegeben, während die Epitaxialschichtgebiete 132, 133 die aktiven Gebiete bilden, wie in der vorliegenden Erfindung angegeben.
Die obenerwähnten zwei Paare von Piezowiderstandsgebieten R sind am Oberflächenabschnitt des Epitaxialschichtgebiets 131 ausgebildet, wobei die Bipolartransistoren T1, T2 individuell in den Epitaxialschichtgebieten 132, 133 ausgebildet sind. Jeder der Bipolartransistoren bildet einen Erste-Stufe-Transistor eines Differentialverstärkers. Selbstverständlich sind auf der Oberfläche des Siliciumchips 100 andere (nicht gezeigte) Epitaxialschichtgebiete ausgebildet, die durch die P&spplus;-Trennungsgebiete 103 voneinander isoliert und getrennt sind, wobei Widerstände und andere Transistoren in diesen Epitaxialschichtgebieten ausgebildet sind. Die P&spplus;-Trennungsgebiete 103 sind mit dem P-Typ-Halbleitersubstrat 102 verbunden, um eine PN-Übergangstrennung der jeweiligen Epitaxialschichtgebiete 131, 132, 133 voneinander zu schaffen.
Zwischen der unteren Fläche 131a des Epitaxialschichtgebiets 131 und der unteren Fläche der konkaven Rille 100a ist ein Beschichtungsgebiet 104 mit vorgegebener Stärke ausgebildet, das aus dem Halbleitersubstrat 102 besteht, wobei dieses Beschichtungsgebiet 104 und das durch dieses Beschichtungsgebiet 104 beschichtete Epitaxialschichtgebiet 131 den dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitt A bilden, wie in der vorliegenden Erfindung angegeben.
Zusätzlich sind auf einem Siliciumoxidfilm 106 Aluminiumdrähte 105 ausgebildet zum Verbinden jeweils eines Endes der Piezowiderstandsgebiete R mit jeweils einem Ende der Bipolartransistoren T1, T2. Der Aluminiumdraht 105 ist mit dem Piezowiderstandsgebiet R und jedem der anderen Kontaktabschnitte über Öffnungen des Siliciumoxidfilms 106 verbunden. 107 ist ein Passivierungsfilm, der aus einem Plasmanitrid-Siliciumfilm besteht, wobei 107a eine Öffnung für die Bond-Verdrahtung ist.
Wie in Fig. 22 gezeigt, ist ein N&spplus;-Kontaktgebiet 180 auf der Oberfläche des N&supmin;-Epitaxialschichtgebiets 131 ausgebildet, wobei ein Aluminiumdraht 182 mit einem Ende, das mit dem N&spplus;-Kontaktgebiet 181 verbunden ist, vorgesehen ist und sich auf den Chipumfangsbereich erstreckt. Außerdem ist eine Öffnung 107b im Passivierungsfilm 107 auf dem Chipumfangsbereich vorgesehen, wobei der Aluminiumdraht 182, der durch diese Öffnung 107 freigelegt wird, als eine Elektrode während des elektrochemischen Ätzens verwendet wird. Außerdem wird diese Öffnung 107b vorzugsweise mit einem Isolierfilm, wie z. B. Polyimid oder dergleichen, nach dem elektrochemischen Ätzen und vor der Wafer-Vorzeichnung beschichtet und geschützt, oder es wird dieser Bereich ferner genau verwendet für eine Elektrodenanschlußfläche zum Fixieren des elektrischen Potentials, das das elektrische Inselpotential des Epitaxialschichtgebiets 131 auf dem höchsten elektrischen Potential (Vcc) der Schaltung fixiert.
Außerdem wird das P&spplus;-Trennungsgebiet 103 durch einen Aluminiumdraht 183 kontaktiert, wodurch das P&spplus;-Trennungsgebiet und das P-Typ-Halbleitersubstrat 102 auf dem niedrigsten elektrischen Potential (Erdung) der Schaltung fixiert werden.
Der dünne, eine Verzerrung hervorrufende Abschnitt A wird aufgrund eines Differenzdrucks verzerrt, der auf den dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitt A ausgeübt wird, wobei das Piezowiderstandsgebiet R eine von der Brückenschaltung erfaßte Verschiebung ausführt, die dieselbe ist wie beim Stand der Technik.
Die Herstellungsschritte für diesen Sensor werden im folgenden mit Bezug auf Fig. 21 erläutert.
Zuerst wird das P-Substrat 102 hergestellt, wobei ein N&spplus;-Einbettungsgebiet 171 diffundiert wird, die N-Typ-Epitaxialschicht einem epitaxialen Aufwachsen unterworfen wird und jedes der Piezowiderstandsgebiete R, der Transistoren T1, T2, der Widerstände und dergleichen ausgebildet wird. Das heißt, unter Verwendung eines gewöhnlichen Herstellungsprozesses für bipolare integrierte Schaltungen werden die Piezowiderstandsgebiete R, die P&spplus;-Trennungsgebiete 103, die NPN-Transistoren T1, T2 und alle Widerstände ausgebildet, woraufhin der Reihe nach die Ausbildung des Siliciumoxidfilms 106, die Ausbildung seiner Kontaktöffnung, die Ausbildung eines Aluminiumdrahtes 105, die Ausbildung des P-SiN-Passivierungsfilms 107, 108 und die Ausbildung der Öffnung 107a für die Bondverdrahtung des Sensorchips und der Öffnung 107b für das elektrochemische Ätzen durchgeführt werden.
Als nächstes wird der Plasmanitrid-Film (P-SiN) 108 auf der Oberfläche des planierten Gebiets für die Ausbildung der konkaven Rille 100a selektiv geöffnet.
Ferner wird dieser Wafer 40 elektrochemisch geätzt, wobei die Ausbildung der konkaven Rille 100a durchgeführt wird. Außerdem wird dieses elektrochemische Ätzen in derselben Weise wie mit den in den Fig. 10 und 11 gezeigten Schritten ausgeführt, wie oben beschrieben worden ist, was z. B. durchgeführt wird durch Anlegen einer vorgegebenen Spannung Vc (in diesem Fall 10 V) zwischen einer Zuführungselektrode (dem obenerwähnte Aluminiumdraht 182), der während des elektrochemischen Ätzens erforderlich ist, und einer Gegenplatinelektrode in einem Ätztank. Bei der letzten Periode im elektrochemischen Ätzen, wenn das Ätzen in die Nähe des Übergangsabschnitts zwischen dem Substrat 102 und dem Epitaxialschichtgebiet 131 ankommt, wird ein anodischer (nicht gezeigter) Oxidationsfilm ausgebildet, wobei die Ätzgeschwindigkeit erheblich reduziert wird, so daß das Ätzen in der Nähe des Übergangsabschnitts stoppt.
Ferner wird der Plasmanitridfilm (P-SiN) 108 durch Ätzen entfernt, woraufhin der Wafer zerschnitten wird, um einen Chip herzustellen. Wie in Fig. 20 gezeigt, wird dieser Chip mittels des elektrostatischen Verbindungsverfahrens auf dem Sockel 110 aufgesetzt, wobei die Bondverdrahtung 150 durchgeführt wird.
Wie im obenerwähnten ersten Beispiel genauer beschrieben worden ist, ist die Stärke des dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitts A nach dem Ätzen gleich der Summe aus der Stärke des Epitaxialschichtgebiets 131 und der Verarmungsschichtbreite wb, die sich zur Seite des P-Substrats 102 erstreckt und die von der während des Ätzens angelegten Spannung Vc abhängt. Somit ist es ohne Änderung des Halbleiterherstellungsprozesses, d. h. ohne Änderung der Stärke der Epitaxialschicht, die die jeweilige Halbleitervorrichtung bildet, möglich, den dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitt A mit einer genau gewünschten Stärke zu erhalten, indem einfach die Anwendungsspannung Vc während des elektrochemischen Ätzens gesteuert wird.
Es ist jedoch leicht, das Beschichtungsgebiet 104 mit ausreichender Stärke zu erhalten, um die Rückseitenfläche 131a des Epitaxialschichtgebiets 131 vor einer Kontaminierung und kleinen Wunden zu schützen, die Faktoren zur Herabsetzung des Sensorstörabstandes während des Gebrauchs des Sensors sein können.
Ferner ist im vorliegenden Beispiel die Störstellenkonzentration im Substrat 102 gleich 1 · 10¹&sup5; Atome/cm³, während die Störstellenkonzentration im Epitaxialschichtgebiet 131 gleich 2 · 10¹&sup5; Atome/cm³ ist und die maximale Nennspannung Vcc (Maximalwert der im Gebrauch zulässigen Spannung), die zwischen dem Expitaxialschichtgebiet 131 und dem Substrat 102 angelegt wird, auf einen kleineren Wert als die Ätzspannung Vc gesetzt wird. Somit wird die PN-Übergangsverarmungsschichtbreite, die sich zur Seite des Halbleitersubstrats 102 erweitert, durch die Ätzspannung Vc größer gemacht als die PN-Übergangsverarmungsschichtbreite, die sich während des Anlegens der maximalen Nennspannung Vcc des Halbleitersensors zur Seite des obenerwähnten Halbleitersubstrats 102 erweitert. Hierdurch kommt selbst in dem Fall des Anlegens der maximalen Nennspannung Vcc des Halbleitersensors das vordere Ende der obenerwähnten Verarmungsschicht nicht an der Oberfläche des kontaminierten Beschichtungsgebiets 104 an. Somit ist kein Fall vorhanden, in dem der Dunkelstrom (Leckstrom) der Verarmungsschicht in das Epitaxialschichtgebiet 131 fließt, um zu einem Rauschstrom zu wer den, wobei es möglich ist, einen hohen Störabstand für einen Sensor zu erhalten.
Im Fall des Sensors des vorliegenden zweiten Beispiels, wie oben erläutert, ist das N&spplus;-Kontaktgebiet 181 auf der Oberfläche des Epitaxialschichtgebiets 131 ausgebildet, wobei dieses N&spplus;-Kontaktgebiet 181 mit dem Aluminiumdraht 182 in Verbindung steht, um Elektrizität zuzuführen, jedoch ist es ebenso möglich, daß die Elektrizität über einen Aluminiumdraht (oder Polysiliciumdraht), der mit dem Piezowiderstandsgebiet R verbunden ist, dem Epitaxialschichtgebiet 131 zugeführt wird. Außerdem kann ein N&spplus;-Einbettungsgebiet an der unteren Fläche 131a des Epitaxialschichtgebiets 131 ausgebildet sein.
Wenn außerdem mehrere Typen von Halbleiter-Verzerrungssensoren, die sich in der Stärke des dünnen, eine Verzerrung hervorrufenden Abschnitts A unterscheiden, hergestellt werden durch Ändern der Ätzspannung Vc bezüglich der jeweiligen Wafer, die in denselben Halbleiterherstellungsschritten ausgebildet worden sind, können mehrere Typen von Sensoren mit unterschiedlichen Eigenschaften erzeugt werden nur mittels der Spannungswertsteuerung während des elektrochemischen Ätzens ohne einzelne Änderung der Halbleiterproduktionsschritte, so daß die hervorragender Wirkung erzielt wird, daß die mehreren Typen von Sensoren mittels einfacher Produktionsschritte hergestellt werden können.
Wie oben beschrieben worden ist, bezieht sich die Erläuterung auf das monokristalline Siliciumsubstrat in den obenerwähnten ersten und zweiten Beispielen, jedoch ist es selbstverständlich, daß die Anmeldung auf andere Halbleitermaterialien angewendet werden kann. Außerdem ist es selbstverständlich, daß die Anmeldung auf Kapazitätstyp- Beschleunigungssensoren als Halbleiter-Verzerrungssensoren angewendet werden kann.
Ferner ist es möglich, die Erfindung so auszuführen, daß die jeweiligen Entwurfskonzepte des ersten Beispiels und des zweiten Beispiel kombiniert werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines dynamischen Halbleitersensors, mit den Schritten:

[a] Bereitstellen eines Halbleiterteils (40), in welchem ein Halbleitergebiet eines ersten Leitfähigkeitstyps (42) auf einem Halbleitergebiet eines zweiten Leitfähigkeitstyps (41) gebildet ist, wobei die ersten und zweiten Halbleitergebiete (41, 42) einen ersten PN-Übergang bilden; wobei der Schritt einen Schritt des Bildens von Piezowiderstandsgebieten des zweiten Leitfähigkeitstyps (43; 13-16b) in dem Halbleitergebiet des ersten Leitfähigkeitstyps (42) enthält und des weiteren einen Schritt des Festlegens des Halbleitergebiets des ersten Leitfähigkeitstyps (42) auf eine Störstellenkonzentration (Ne) enthält, welche verhindert, dass eine Verarmungsschicht (DL), welche sich von einem zweiten PN-Übergang zwischen dem Halbleitergebiet des ersten Leitfähigkeitstyps (42) und dem Piezowiderstandsgebiet des zweiten Leitfähigkeitstyps (43; 13-16b) erstreckt, den ersten PN-Übergang zwischen dem Halbleitergebiet des ersten Leitfähigkeitstyps (42) und dem Halbleitergebiet des zweiten Leitfähigkeitstyps (41) erreicht, auf das Aufbringen einer maximalen Nennspannung (Vcc) des Sensors zwischen den Piezowiderstandsgebieten,

[b] Eintauchen des Halbleiterteils (40) in eine Ätzlösung, während der PN-Übergang in Sperrrichtung betrieben wird durch Aufbringen einer Vorspannung (Vc) zum Betreiben des PN-Übergangs zwischen dem Halbleitergebiet des ersten Leitfähigkeitstyps (42) und einer Elektrode (62), welche dem Halbleitergebiet des zweiten Leitfähigkeitstyps (41) gegenüberliegt, in Sperrrichtung, wodurch ein Teil des Halbleitergebiets des zweiten Leitfähigkeitstyps (41) elektrochemisch geätzt wird, um einen mit einer dünnen Stärke gebildeten, eine Verzerrung hervorrufenden Teil (5-8) an dem Teil des Halbleitergebiets des zweiten Leitfähigkeitstyps (41) zu bilden; wobei

[b1] eine Größe der währen des elektrochemischen Ätzens aufgebrachten Vorspannung in Sperrrichtung (Vc) derart eingestellt wird, dass eine Verarmungsschicht gebildet wird, welche sich von dem ersten PN-Übergang zu dem Halbleitergebiet des zweiten Leitfähigkeitstyps (41) um eine Dicke erstreckt, welche größer als die Dicke einer Verarmungsschicht ist, die sich von dem ersten PN-Übergang auf das Halbleitergebiet des zweiten Leitfähigkeitstyps (41) erstreckt, auf das Aufbringen der maximalen Nennspannung (Vcc) des dynamischen Halbleitersensors, so dass das Ätzen an dem vorderen Ende, welches sich auf das Halbleitergebiet des zweiten Leitfähigkeitstyps (41) erstreckt, der Verarmungsschicht, welche sich von dem ersten PN-Übergang erstreckt, gestoppt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Vorspannung in Sperrrichtung (Vc) auf einen bestimmten Wert eingestellt wird, der größer als die maximale Nennspannung (Vcc) ist, welche auf das Halbleitergebiet des ersten Leitfähigkeitstyps (42) aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke T des Teils mit dünner Stärke (5-8) und die Dicke we des Halbleitergebiets des ersten Leitfähigkeitstyps (42) der Gleichung

we = T - (2K&epsi;(Vc + Vo)/(qNb(1 + Nb/Ne)))1/2

genügen, wobei K eine dielektrische Konstante des Halbleiters, &epsi; die Dielektrizitätskonstante des Vakuums, Vo eine Sperrschichtspannung zwischen den Gebieten des ersten und zweiten Leitfähigkeitstyps (42, 41) bei einer Vorspannung von 0, q der Betrag der elektrischen Ladung eines Elektrons, Nb die Störstellenkonzentration des Halbleitergebiets des zweiten Leitfähigkeitstyps (41) und Ne die Störstellenkonzentration des Halbleitergebiets des ersten Leitfähigkeitstyps (42) darstellen; und

die Spannung Vc auf einen Wert eingestellt wird, welcher größer als eine maximale Nennspannung Vcc ist, welche an das Halbleitergebiet des ersten Leitfähigkeitstyps (42) angelegt wird, während der dynamische Halbleitersensor tatsächlich verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bereitstellens des Halbleiterteils (40) einen Schritt des Einstellens der Störstellenkonzentration Ne des Halbleitergebiets des ersten Leitfähigkeitstyps (42) auf einen Wert enthält, der größer als ein Wert ist, welcher ausgedrückt wird durch:

2K&epsi;(Vcc + Vo)/(q(we - d)²)

wobei d eine Diffusionstiefe des Piezowiderstandsgebiets (43) ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Störstellenkonzentration Nb des Halbleitergebiets des zweiten Leitfähigkeitstyps (41) in einem Bereich von 1 · 10¹&sup6; - 2 · 10¹&sup8; Atome/cm³ liegt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leitfähigkeitstyp ein N-Typ und der zweite Leitfähigkeitstyp ein P-Typ ist.

7. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die während des elektrochemischen Ätzens aufgebrachte Spannung (Vc) für unterschiedliche Sensoren auf dem Teil (40) unterschiedlich ist, wodurch eine Mehrzahl von Typen dynamischer Halbleitersensoren hergestellt werden, welche bezüglich der Dicke des eine Verzerrung hervorrufenden Teils (5-8) unterschiedlich sind.