JPH0413867B2 - - Google Patents
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- JPH0413867B2 JPH0413867B2 JP61257976A JP25797686A JPH0413867B2 JP H0413867 B2 JPH0413867 B2 JP H0413867B2 JP 61257976 A JP61257976 A JP 61257976A JP 25797686 A JP25797686 A JP 25797686A JP H0413867 B2 JPH0413867 B2 JP H0413867B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- pressure sensor
- semiconductor pressure
- diaphragm
- semiconductor
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims 1
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
この発明はウエハプロセスにおける半導体圧力
センサの測定方法に関し、さらに詳細にいえば、
カテーテル先端に取り付けられる医療用の半導体
圧力センサに代表されるダイアフラム型の半導体
圧力センサの圧力感度の測定を可能にする半導体
圧力センサの測定方法に関する。
センサの測定方法に関し、さらに詳細にいえば、
カテーテル先端に取り付けられる医療用の半導体
圧力センサに代表されるダイアフラム型の半導体
圧力センサの圧力感度の測定を可能にする半導体
圧力センサの測定方法に関する。
＜従来の技術＞
半導体圧力センサは、シリコン等の半導体結晶
に機械的応力が加わるとピエゾ抵抗効果により大
きな抵抗変化をすることに着目して開発されたも
のであり、一般的には、シリコン単結晶体の表面
層に歪ゲージ低抗体を拡散形成し、この歪ゲージ
抵抗体４つで、ホイーストンブリツジを組み、エ
ツチングによりシリコン単結晶体の裏面に凹部を
形成し、薄い部分をダイアフラムとし、表面の適
所に電極を配置したものである。そして、半導体
圧力センサに圧力が加わつた場合に、ダイアフラ
ムが変形し、歪ゲージ抵抗体の抵抗値がピエゾ抵
抗効果により、大きく変化し、圧力に比例したブ
リツジ出力を得ることができる。
に機械的応力が加わるとピエゾ抵抗効果により大
きな抵抗変化をすることに着目して開発されたも
のであり、一般的には、シリコン単結晶体の表面
層に歪ゲージ低抗体を拡散形成し、この歪ゲージ
抵抗体４つで、ホイーストンブリツジを組み、エ
ツチングによりシリコン単結晶体の裏面に凹部を
形成し、薄い部分をダイアフラムとし、表面の適
所に電極を配置したものである。そして、半導体
圧力センサに圧力が加わつた場合に、ダイアフラ
ムが変形し、歪ゲージ抵抗体の抵抗値がピエゾ抵
抗効果により、大きく変化し、圧力に比例したブ
リツジ出力を得ることができる。
上記の半導体圧力センサは非常に小さく、特に
医療用においては、カテーテルの先端に複数個の
半導体圧力センサを取り付け、体内に挿入するこ
とから、温度補償回路及び圧力感度補償回路等の
周辺回路を組み込んだものでも、１チツプの１辺
が１mm程度以下の小さいものにする必要がある。
医療用においては、カテーテルの先端に複数個の
半導体圧力センサを取り付け、体内に挿入するこ
とから、温度補償回路及び圧力感度補償回路等の
周辺回路を組み込んだものでも、１チツプの１辺
が１mm程度以下の小さいものにする必要がある。
従つて、上記のように非常に小さい半導体圧力
センサの表面からダイアフラムに圧力を加えると
ともに、半導体圧力センサの電極と測定プローブ
を接触させてブリツジ出力の測定を行うことは、
非常に困難である。
センサの表面からダイアフラムに圧力を加えると
ともに、半導体圧力センサの電極と測定プローブ
を接触させてブリツジ出力の測定を行うことは、
非常に困難である。
このため、従来において、半導体圧力センサを
ウエハプロセスにおいて測定する方法は、半導体
圧力センサのウエハをウエハステージ台上に載置
し、圧力を加えずに、ウエハの表面に作り込まれ
た電極と測定用のプローブとを接触させて、電気
的にのみ測定を行うというものであつた。
ウエハプロセスにおいて測定する方法は、半導体
圧力センサのウエハをウエハステージ台上に載置
し、圧力を加えずに、ウエハの表面に作り込まれ
た電極と測定用のプローブとを接触させて、電気
的にのみ測定を行うというものであつた。
＜発明が解決しようとする問題点＞
上記の方法では、ダイアフラムに圧力を加えた
状態における測定を行つていない為、イオン打ち
込み、エツチングプロセス等のプロセスにより各
半導体圧力センサに形成されるダイアフラムの厚
さ及び均一性に僅少なバラツキがあり、実際に加
えられる圧力対するダイアフラムの変形する度合
に僅少なバラツキが生じ、精度の高い測定を行え
ないという問題点がある。又、このバラツキを防
止するために、ウエハを切り出した後、１チツプ
毎にダイアフラムに圧力を加えて圧力感度の測定
を行うことは、上述のようにチツプサイズが小さ
いので、実際問題としては不可能であり、僅少な
バラツキを許容した状態で使用せざるをえないと
いう問題点があつた。さらには、センサチツプを
パツケージに実装後、圧力感度を測定することが
考えられるが、所期の圧力感度を有していないも
のについては、パツケージを含めて廃棄しなけれ
ばならず、多大なコストの無駄に成るという問題
点があつた。
状態における測定を行つていない為、イオン打ち
込み、エツチングプロセス等のプロセスにより各
半導体圧力センサに形成されるダイアフラムの厚
さ及び均一性に僅少なバラツキがあり、実際に加
えられる圧力対するダイアフラムの変形する度合
に僅少なバラツキが生じ、精度の高い測定を行え
ないという問題点がある。又、このバラツキを防
止するために、ウエハを切り出した後、１チツプ
毎にダイアフラムに圧力を加えて圧力感度の測定
を行うことは、上述のようにチツプサイズが小さ
いので、実際問題としては不可能であり、僅少な
バラツキを許容した状態で使用せざるをえないと
いう問題点があつた。さらには、センサチツプを
パツケージに実装後、圧力感度を測定することが
考えられるが、所期の圧力感度を有していないも
のについては、パツケージを含めて廃棄しなけれ
ばならず、多大なコストの無駄に成るという問題
点があつた。
＜発明の目的＞
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、ウエハプロセスにおいて、半導体圧力
センサの圧力感度の測定をチツプサイズに拘わら
ず簡単に行うことを可能にする半導体圧力センサ
の測定方法を提供することを目的としている。
のであり、ウエハプロセスにおいて、半導体圧力
センサの圧力感度の測定をチツプサイズに拘わら
ず簡単に行うことを可能にする半導体圧力センサ
の測定方法を提供することを目的としている。
＜問題点を解決する為の手段＞
上記の目的を達成するための、この発明の半導
体圧力センサの測定方法は、上記ウエハと複数個
の真空吸引用の孔を設けたウエハステージ台との
間に、多孔質の材料からなる中間部材を介在さ
せ、上記孔を通してウエハの裏面を真空吸引し
て、中間部材に正対する全てのダイアフラムを変
形させるとともに、半導体圧力センサの表面側か
ら半導体圧力センサの圧力感度を測定するもので
ある。
体圧力センサの測定方法は、上記ウエハと複数個
の真空吸引用の孔を設けたウエハステージ台との
間に、多孔質の材料からなる中間部材を介在さ
せ、上記孔を通してウエハの裏面を真空吸引し
て、中間部材に正対する全てのダイアフラムを変
形させるとともに、半導体圧力センサの表面側か
ら半導体圧力センサの圧力感度を測定するもので
ある。
＜作 用＞
以上の半導体圧力センサの測定方法であれば、
ウエハステージ台に設けられた複数個の孔を利用
し、多孔質の材料からなる中間部材を介してウエ
ハの裏面を真空吸引することにより、中間部材に
正対する全ての半導体圧力センサに形成されてい
るダイアフラムを負圧により変形させ、変形状態
における半導体圧力センサの電気的出力、即ち、
半導体圧力センサの圧力感度を、測定用プローブ
により、ウエハの表面側から測定することができ
る。
ウエハステージ台に設けられた複数個の孔を利用
し、多孔質の材料からなる中間部材を介してウエ
ハの裏面を真空吸引することにより、中間部材に
正対する全ての半導体圧力センサに形成されてい
るダイアフラムを負圧により変形させ、変形状態
における半導体圧力センサの電気的出力、即ち、
半導体圧力センサの圧力感度を、測定用プローブ
により、ウエハの表面側から測定することができ
る。
従つて、ダイアフラムに表面から加えた圧力に
相当する負圧を、ダイアフラムの裏側から真空吸
引することにより発生させるとともに、電気的出
力を測定することにより、ウエハプロセスにおい
て半導体圧力センサの測定を行うことができる。
相当する負圧を、ダイアフラムの裏側から真空吸
引することにより発生させるとともに、電気的出
力を測定することにより、ウエハプロセスにおい
て半導体圧力センサの測定を行うことができる。
＜実施例＞
以下、実施例を示す添付図面によつて詳細に説
明する。
明する。
第２図は、半導体圧力センサを示し、半導体圧
力センサ１は、全体の厚さが略400μmの非常に小
さいものであり、シリコン単結晶体１１の表面層
に歪ゲージ抵抗体１２１，１２２，１２３，１２
４を拡散形成し、この歪ゲージ抵抗体４つを拡散
リード部１３により直列接続し、拡散リード部１
３と連続させてAlパツド１４１，１４２，１４
３，１４４，１４５が形成されている。そして、
シリコン単結晶体１１の裏面に凹部１５を形成
し、薄い部分（厚みが10〜30μm）をダイアフラ
ム１６としている。
力センサ１は、全体の厚さが略400μmの非常に小
さいものであり、シリコン単結晶体１１の表面層
に歪ゲージ抵抗体１２１，１２２，１２３，１２
４を拡散形成し、この歪ゲージ抵抗体４つを拡散
リード部１３により直列接続し、拡散リード部１
３と連続させてAlパツド１４１，１４２，１４
３，１４４，１４５が形成されている。そして、
シリコン単結晶体１１の裏面に凹部１５を形成
し、薄い部分（厚みが10〜30μm）をダイアフラ
ム１６としている。
第１図は、この発明の半導体圧力センサの測定
方法を示す概略断面図であり、ウエハステージ台
２は、ステンレス、合成樹脂等の板材２１からな
り、ウエハ３の底面よりやや広くされている。そ
して、上面にウエハ３の底面よりもやや小さくさ
れた凹部２２を設け、この凹部２２に中間部材４
を装着し、凹部２２の底面に真空吸引用の貫通孔
５を複数個設けている。
方法を示す概略断面図であり、ウエハステージ台
２は、ステンレス、合成樹脂等の板材２１からな
り、ウエハ３の底面よりやや広くされている。そ
して、上面にウエハ３の底面よりもやや小さくさ
れた凹部２２を設け、この凹部２２に中間部材４
を装着し、凹部２２の底面に真空吸引用の貫通孔
５を複数個設けている。
上記凹部２２に装着される中間部材４は、多孔
質の材料（具体的には、金属やガラスの発泡体、
或はポリスチレン等の硬質発泡体）からなる。
質の材料（具体的には、金属やガラスの発泡体、
或はポリスチレン等の硬質発泡体）からなる。
上記のウエハステージ台２に装着された中間部
材４上にウエハ３を載置し、貫通孔５を利用して
真空吸引すれば、中間部材４の多孔質の孔により
貫通孔５とウエハ５の裏面とを連通させ、ウエハ
３の裏面に全体にわたつてほぼ均一に負圧を発生
する。
材４上にウエハ３を載置し、貫通孔５を利用して
真空吸引すれば、中間部材４の多孔質の孔により
貫通孔５とウエハ５の裏面とを連通させ、ウエハ
３の裏面に全体にわたつてほぼ均一に負圧を発生
する。
従つて、ウエハ３に形成されている全ての半導
体圧力センサ１の凹部１５に加わる負圧はほぼ均
一となり、全ての半導体圧力センサ１に形成され
ているダイアフラム１６が表面側から圧力を受け
た場合と同様に変形させ、Alパツド１４１，１
４５とAlパツド１４３（ブリツジ入力端子間）、
及びAlパツド１４２とAlパツド１４１（ブリツ
ジ出力端子間）に測定用プローブ６を接触させて
ブリツジに電力を供給するとともに、出力（圧力
感度）を測定することができる。
体圧力センサ１の凹部１５に加わる負圧はほぼ均
一となり、全ての半導体圧力センサ１に形成され
ているダイアフラム１６が表面側から圧力を受け
た場合と同様に変形させ、Alパツド１４１，１
４５とAlパツド１４３（ブリツジ入力端子間）、
及びAlパツド１４２とAlパツド１４１（ブリツ
ジ出力端子間）に測定用プローブ６を接触させて
ブリツジに電力を供給するとともに、出力（圧力
感度）を測定することができる。
第３図は、上記ダイアフラム１６が変形した状
態を示し、第４図に示すブリツジ回路を構成する
４つの歪ゲージ抵抗体１２１，１２２，１２３，
１２４の内、ダイアフラム１６の中央部に拡散さ
れた歪ゲージ抵抗体１２１，１２３は、ダイアフ
ラム１６の変形にともなつて圧縮され、ダイアフ
ラム１６の周辺部に拡散された歪ゲージ抵抗体１
２２，１２４は、ダイアフラム１６の変形にとも
なつて伸張される。
態を示し、第４図に示すブリツジ回路を構成する
４つの歪ゲージ抵抗体１２１，１２２，１２３，
１２４の内、ダイアフラム１６の中央部に拡散さ
れた歪ゲージ抵抗体１２１，１２３は、ダイアフ
ラム１６の変形にともなつて圧縮され、ダイアフ
ラム１６の周辺部に拡散された歪ゲージ抵抗体１
２２，１２４は、ダイアフラム１６の変形にとも
なつて伸張される。
上記の歪ゲージ抵抗体として、圧縮応力に比例
して抵抗値が増加するものを利用し、歪ゲージ抵
抗体１２１，１２２，１２３，１２４の抵抗値を
それぞれ、R1、R2、R3、R4とすると、ダイア
フラム１６の変形にともなつて、R2、R4は増加
し、R1、R3は減少する。即ち、R2の端子間電位
V1は増加し、R3の端子間電位V2は減少する。
して抵抗値が増加するものを利用し、歪ゲージ抵
抗体１２１，１２２，１２３，１２４の抵抗値を
それぞれ、R1、R2、R3、R4とすると、ダイア
フラム１６の変形にともなつて、R2、R4は増加
し、R1、R3は減少する。即ち、R2の端子間電位
V1は増加し、R3の端子間電位V2は減少する。
従つて、ダイアフラム１６の変形にともなつて
ブリツジ出力、即ち、V1−V2は増加する。
ブリツジ出力、即ち、V1−V2は増加する。
上記ブリツジ出力を、ウエハ３表面上におい
て、測定用プローブ６を走査して測定することに
より、ウエハ３を１チツプ毎に切り出す前に半導
体圧力センサ１の圧力感度の測定を行うことがで
きる。
て、測定用プローブ６を走査して測定することに
より、ウエハ３を１チツプ毎に切り出す前に半導
体圧力センサ１の圧力感度の測定を行うことがで
きる。
以上要約すれば、電気的測定は、半導体圧力セ
ンサ１の表面側から行い、圧力の設定は、半導体
圧力センサ１の裏面側から行うことにより、ウエ
ハプロセスにおいて半導体圧力センサ１の圧力感
度の測定をチツプサイズに拘わらず簡単に行うこ
とができる。
ンサ１の表面側から行い、圧力の設定は、半導体
圧力センサ１の裏面側から行うことにより、ウエ
ハプロセスにおいて半導体圧力センサ１の圧力感
度の測定をチツプサイズに拘わらず簡単に行うこ
とができる。
尚、この発明は上記の実施例に限定されるもの
ではなく、例えば、ウエハ３に形成された全ての
半導体圧力センサ１のAlパツド位置と対応させ
て測定用プローブ６を設けておくことにより、全
ての半導体圧力センサを一回の測定で行うことも
可能である他、この発明の要旨を変更しない範囲
内において種々の設計変更を施すことが可能であ
る。
ではなく、例えば、ウエハ３に形成された全ての
半導体圧力センサ１のAlパツド位置と対応させ
て測定用プローブ６を設けておくことにより、全
ての半導体圧力センサを一回の測定で行うことも
可能である他、この発明の要旨を変更しない範囲
内において種々の設計変更を施すことが可能であ
る。
＜発明の効果＞
以上のように、この発明の半導体圧力センサの
測定方法によれば、ウエハステージ台の真空吸引
用の孔を利用して、ダイアフラムの表面に加えら
れる圧力に相当する負圧をウエハの裏面の略全体
に発生させてウエハに形成されている全ての半導
体圧力センサのダイアフラムを略均一に変形さ
せ、この状態において測定用プローブにより、圧
力感度を測定することができるので、ウエハとウ
エハステージ台とを相対的に移動させる必要な
く、ウエハプロセスにおいて半導体圧力センサの
圧力感度の測定を行うことが可能になり、半導体
圧力センサの測定工程の簡略化及びコストダウン
を達成することができるという特有の効果を奏す
る。
測定方法によれば、ウエハステージ台の真空吸引
用の孔を利用して、ダイアフラムの表面に加えら
れる圧力に相当する負圧をウエハの裏面の略全体
に発生させてウエハに形成されている全ての半導
体圧力センサのダイアフラムを略均一に変形さ
せ、この状態において測定用プローブにより、圧
力感度を測定することができるので、ウエハとウ
エハステージ台とを相対的に移動させる必要な
く、ウエハプロセスにおいて半導体圧力センサの
圧力感度の測定を行うことが可能になり、半導体
圧力センサの測定工程の簡略化及びコストダウン
を達成することができるという特有の効果を奏す
る。
第１図は、この発明の半導体圧力センサの測定
方法の実施例を示す概略断面、第２図は、半導体
圧力センサの平面図及び正面断面図。第３図は、
半導体圧力センサに圧力を加えた状態図、第４図
は、半導体圧力センサの電気的構成を示す電気回
路図。 １…半導体圧力センサ、２…ウエハステージ
台、３…ウエハ、４…中間部材、５…貫通孔、６
…測定用プローブ、１６…ダイアフラム。
方法の実施例を示す概略断面、第２図は、半導体
圧力センサの平面図及び正面断面図。第３図は、
半導体圧力センサに圧力を加えた状態図、第４図
は、半導体圧力センサの電気的構成を示す電気回
路図。 １…半導体圧力センサ、２…ウエハステージ
台、３…ウエハ、４…中間部材、５…貫通孔、６
…測定用プローブ、１６…ダイアフラム。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ダイアフラム形の半導体圧力センサを形成し
たウエハをウエハステージ台上にセツトして、半
導体圧力センサの特性を測定する方法において、
上記ウエハと複数個の真空吸引用の孔を設けたウ
エハステージ台との間に、多孔質の材料からなる
中間部材を介在させ、上記孔を通してウエハの裏
面を真空吸引して、中間部材に正対する全てのダ
イアフラムを変形させるとともに、測定用プロー
ブにより半導体圧力センサの表面側から半導体圧
力センサの圧力感度を測定することを特徴とする
半導体圧力センサの測定方法。 ２ 測定用プローブをウエハ上において走査して
圧力感度を測定する上記特許請求の範囲第１項記
載の半導体圧力センサの測定方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61257976A JPS63110671A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 半導体圧力センサの測定方法 |
| EP87115355A EP0265816B1 (en) | 1986-10-28 | 1987-10-20 | Method of measuring semiconductor pressure sensor |
| DE8787115355T DE3772514D1 (de) | 1986-10-28 | 1987-10-20 | Messverfahren fuer einen halbleiter-druckmessfuehler. |
| US07/110,863 US4825684A (en) | 1986-10-28 | 1987-10-21 | Method of testing semiconductor pressure sensor |
| KR1019870011773A KR910001249B1 (ko) | 1986-10-28 | 1987-10-23 | 반도체압력센서의 측정방법 |
| CA000550325A CA1308933C (en) | 1986-10-28 | 1987-10-27 | Method of measuring semiconductor pressure sensor |
| AU80186/87A AU595945B2 (en) | 1986-10-28 | 1987-10-27 | Method of testing semiconductor pressure sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61257976A JPS63110671A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 半導体圧力センサの測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63110671A JPS63110671A (ja) | 1988-05-16 |
| JPH0413867B2 true JPH0413867B2 (ja) | 1992-03-11 |
Family
ID=17313819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61257976A Granted JPS63110671A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 半導体圧力センサの測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63110671A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0021296D0 (en) * | 2000-08-30 | 2000-10-18 | Ricardo Consulting Eng | A dual mode fuel injector |
| EP2481703B1 (en) * | 2011-01-27 | 2020-07-01 | Sensirion AG | Sensor protection |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57155742A (en) * | 1981-03-23 | 1982-09-25 | Hitachi Ltd | Wafer prober |
| JPS5934143U (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | 緩衝装置 |
| JPS61149316A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-08 | 株式会社豊田中央研究所 | 圧力センサウエハの切断方法 |
-
1986
- 1986-10-28 JP JP61257976A patent/JPS63110671A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57155742A (en) * | 1981-03-23 | 1982-09-25 | Hitachi Ltd | Wafer prober |
| JPS5934143U (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | 緩衝装置 |
| JPS61149316A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-08 | 株式会社豊田中央研究所 | 圧力センサウエハの切断方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63110671A (ja) | 1988-05-16 |
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