JPS59124173A - 半導体式圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、半導体式圧力センサに関し、特にダイヤフラ
ムにおけるウェーハの破損を検知する新規な破損検知手
段に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

第１図および第２図は従来の半導体式圧力センサの構成
図である。第１図に示す半導体式圧力センサは、ミラー
指数（１１１）面のウェーハ１を設け、このウェーハ１
の中央部および周辺部に拡散によシ形成した抵抗（以下
拡散抵抗という）２を配し、この拡散抵抗２をその構成
の一部となすプリッチ回路（不図示）にょシラニー／・
１に加えられた圧力に対応して変化する拡散抵抗２の抵
抗値を電圧信号として検出して圧力を測定するものであ
る。このように構成された半導体式圧力センサのウェー
ハ１が破損した場合その検知は、ウェーハｌが破損する
とともに拡散−抵抗２も破壊するためにズリッチ回路の
機能が停止するので、この機能停止にょシ確認されてい
た。

一方、第２図に示す半導体式圧力センサは、ミラー指数
（ｉｏｏ　）面のウェーハ３を設けたものであシ、この
ウェーハ３の周辺部のみに拡散抵抗４を設は第１図のも
のと同様に圧力を測定するものである。今、ウェーハ３
に突発的な過大圧力等が加わり、ウエーノ・３が破損し
たとする。この破損は、ミラー指数（１００）面のウェ
ーハ３を用いているために第２図の破線Ｈに示す如くミ
ラー指数（１１０）および（ｉｘｏ　）方向にクラック
が発生し、この結果ウニ　”　３の中央部は砕は散る。

しかし、ミラー指数（１００）方向の面を用いたつｘ”
３の性質によシ周辺部のウェーノ・３は破壊せずに残る
ため、そこに配置された拡散抵抗４の抵抗値変化を検出
するプリッテ回路（不図示）は機能停止とはならない。

このためウエーノ・３の破損が検知されないまま圧力の
測定が行なわれてし甘い、半導体式圧力センサによ）測
定された圧力は不正確なｉｌｌ定値となシ信頼性のない
ものとなる。この結果圧力および差圧力の測定によるシ
ステム制御〃Ｓ不可能となるばかシではなく、長時間（
Ｃわだシステム制御の誤動作が続くことになる。

〔発明の目的〕

本発明は上記実情に基づいてなされたもので、ウェーノ
・の破損を確実に検知し得てセンサのイ言頼性を向上さ
せ得る半導体式圧力センサを提供することを目的とする
。

〔発明の概要〕

本発明は、半導体材料により形成され所定のミラー指数
方向の面を圧力が加わる受圧部としたウェーハ面上の前
記ミラー指数方向とは別のミラー指数方向の面の交点を
通る位置に、前記ウェーハが破損するとともにオープン
状態となる如く設けた破損検出手段によシ上記目的を達
成しようとする半導体式圧力センサである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例について第３図を参照して説明
する。なお、第２図と同一部分には同一符号を付して詳
しい説明は省略する。第３図は本発明に係る半導体式圧
力センサの構成図である。この半導体式圧力センサは、
第２図に示す半導体圧力センサに破損検知回路１０を新
たに設けたものである。この破損検知回路１０は、同図
に示す如くウェー／・３におけるミラー指数（１１０）
　（１１ｏ　）の方向の交点を通る位置に例えばアルミ
ニウムの薄膜を蒸着して配線し、ウェーハ３の破損とと
もに破壊する如く形成されている。そして、この破損検
知回路１０には、検知電流部（不図示）から？ンデング
パッ）　ＰＩ、Ｐ２を介して検知電流が流されている。

なお、Ｐ３〜Ｐ６はブリッジ回路を構成するだめのボン
ディングパットである。

次に上記の如く構成されたセンサの動作について説明す
る。圧力を測定するために拡散抵抗４を構成の一部とな
すブリッジ回路の電源が投入される。すなわち、拡散抵
抗４には、電流が流れている状態にある。これとともに
検知電流部から検知電流が破損検知回路１０に流されて
いる。この状態において圧力の測定が行なわれる。

今、過大圧力等によりウェーハ３が破損したとする。こ
の破損は上述した如くたとえば第３図に示す破線Ｈの如
くなる。かくしてこのウェーハ３の破損とともに破損検
知回路１０は破壊されてオープン状態となる。この結果
検知電流部によυウェーハ３の破損が検知される。

このように構成されだセンサによれば、（１００）面ウ
ェーハの有する破損方向の性質を利用して、破損検出回
路１０をウェーハ３面上の（１１０）（ｉｉｏ　）方向
の交点を通る位置に設けたので、圧力を測定するための
拡散抵抗４がウェーハ３の周辺部に設けられていても突
発的な過大圧力によって起こるウェーハ３の破損を確実
に検知することができる。これにより不正確な測定圧力
値とはならず、圧力および差圧力の測定によるシステム
制御をこの破損に対して素速く対処でき、長時間にわた
ってシステム制御を誤動作することがない。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものではない
。たとえば、破損検知回路１ｏは、アルミニウムによる
配線ではなく、導電材料であればよい。具体的には、拡
散抵抗４と同様に拡散によって抵抗を形成し、この拡散
抵抗に検知電流部から検知電流を流すものでおる。

まだ、破損検知回路１０は、ミラー指数（１１０）　（
１１０）の方向の面の交点が実際には４ケ所あるので、
拡散抵抗４とのペア性を含み４ケ所に配置してもよい。

さらに、破損検知回路１０を拡散抵抗４をその構成の一
部となすブリッジ回路に対して直列にあるいは並列に接
続してウェーハ３の破損を検知することもできる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ウェーハの破損方向であるミラー指数
の面の交点を通る位置にウェー７・とともに破壊する破
損検知回路を設けたので、ウェーハの破損を確実に検知
し得てセンサの信頼性を向上させ得る半導体式圧力セン
サを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来における半導体式圧力センサ
の構成図、第３図は本発明に係る半導体式圧力センサの
一実施例を示す構成図である。 ３・・・ウェーハ、４・・・拡散抵抗、１０・・・破損
検出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１　図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体材料によシ形成され、所定のミラー指数の方向の
   面を受圧部としたウェーハと、このウェーハ面よに設け
   られた拡散抵抗の抵抗値変化を検出して前記ウェーハに
   加えられた圧力を測定する圧力検出手段と、前記ウェー
   ハにおける前記ミラー指数とは別の所定のミラー指数の
   方向の面の交点を通る位置に前記ウェーハの破損ととも
   にオープン状態となる如く設けられた破損検出手段とを
   具備したことを特徴とする半導体式圧カセ／す。