一种压力传感器，在单一的半导体基板上形成将压力转换为电信号的压力转换部、和对该压力转换部所转换的电信号进行处理的信号处理电路而成。上述压力转换部包括使上述半导体基板部分地变薄而成的隔膜、和形成在该隔膜的表面的多个压电电阻元件，上述信号处理电路由形成在p型导电型区域的CMOS集成电路构成，该p型导电型区域设置在上述半导体基板表面中的上述隔膜的周围，上述压电电阻元件通过在设置于上述隔膜的表面的p型导电型区域中形成因n型的杂质扩散而产生的n型的导电型区域、并且使p型的杂质扩散至该n型导电型区域而形成。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种压カ传感器，本专利技术尤其涉及ー种在单一的半导体基板上形成有将压カ转换为电信号的压カ转换部、和对由该压カ转换部所转换的电信号进行处理的信号处理电路的压カ传感器。
技术介绍
以往，已提供有各种压カ传感器，该压カ传感器在単一的半导体基板上形成有由隔膜(diaphragm)及压电电阻元件构成的压カ转换部、和对压カ转换部所转换的电信号进行处理的信号处理电路。例如，专利文献I所掲示的压カ传感器，在单晶硅基板上形成隔膜及压电电阻元件，并且在该隔膜的周围形成有信号处理电路。在该以往例中，通过同时进行形成压电电阻 元件的エ序与形成信号处理电路的エ序，可减小制造成本。日本特开平8-97439号公报然而，在专利文献I所掲示的以往例中，在P型的单晶硅基板的主表面侧形成n型的外延硅层，在该n型的外延硅层形成由p型的杂质扩散区域构成的压电电阻元件。而且，在n型的外延硅层形成p阱区域，在该p阱区域内形成信号处理电路的n沟道型M0S(MetalOxide Semiconductor,金属氧化物半导体)构造,并且在n型的外延娃层内同时形成p沟道型 MOS 构造，从而构成 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)集成电路。然而，当如上述以往例般，在n型的外延硅层形成p阱区域、进而在该P阱区域内形成n沟道型MOS构造时，会产生如下的问题n沟道型MOS构造的专有面积增加了与p阱区域相当的量；若在n型的外延硅层形成p阱区域，则p阱的浓度变得过高，使n沟道型MOS构造的性能降低。
技术实现思路
专利技术概要本专利技术是鉴于上述情形而做出的，本专利技术提供ー种能够实现信号处理电路相对于半导体基板的专有面积减少和性能提闻的压カ传感器。根据本专利技术的ー个方式，提供ー种压カ传感器，在单ー的半导体基板上形成将压カ转换为电信号的压カ转换部、和对由该压カ转换部所转换的电信号进行处理的信号处理电路而成，上述压カ转换部包括使上述半导体基板部分地变薄而成的隔膜、和形成在该隔膜的表面的多个压电电阻元件，上述信号处理电路由形成在P型导电型区域的CMOS集成电路构成，该P型导电型区域设置在上述半导体基板表面中的上述隔膜的周围，上述压电电阻元件通过在设置于上述隔膜的表面的P型导电型区域中形成因n型的杂质扩散而产生的n型的导电型区域、并且使p型的杂质扩散至该n型导电型区域而形成。根据如上所述的构成，上述信号处理电路形成于在上述半导体基板中在隔膜的周围的表面设置的P型的导电型区域，在该P型导电型区域形成因n型的杂质扩散而产生的n型的导电型区域，并且通过在n型导电型区域扩散p型的杂质而形成上述压电电阻元件，因此，与在n型的导电型区域中形成压电电阻元件以及信号处理电路的以往例相比，可实现信号处理电路相对于半导体基板的专有面积减少和性能提高。对上述压力转换部而言，可以在上述压电电阻元件的形成区域以外将在上述信号处理电路的制造工序中形成于表面侧的薄膜层除去。根据如上所述的构成，可抑制由于薄膜层引起的压力转换部的灵敏度降低。对上述压力转换部而言，可以将包含上述压电电阻元件的形成区域在内的上述薄膜层除去。由此，可进一步抑制由于薄膜层引起的压力转换部的灵敏度降低。也可以在上述隔膜的表面形成保护膜和用以对该保护膜的应力进行调整的应力 调整膜。由此,可利用应力调整膜的应力来将产生在保护膜的应力抵消。也可以在上述压电电阻元件的表面形成绝缘薄膜层，在上述绝缘薄膜层的表面形成导体薄膜层。由此，导体薄膜层成为屏蔽(shield)，从而可抑制由外部电场所引起的压电电阻元件的电阻值变化。上述导体薄膜层也可与供电至上述信号处理电路的电源电压的高电位侧或低电位侧电连接。上述压电电阻元件也可通过杂质扩散区域与其它压电电阻元件以及上述信号处理电路电连接，该杂质扩散区域具有比该压电电阻元件的电阻值更低的电阻值、并形成在上述半导体基板表面。由此，可使压电电阻元件以外的部分的电阻值变化的影响减小，使检测精度提高。形成有上述压电电阻元件的上述n型导电型区域也可与供电至上述信号处理电路的电源电压的高电位侧电连接。上述压力转换部也可被由绝缘体薄膜构成的保护膜覆盖。由此，可电气性、化学性、及物理性地保护压力转换部。附图说明本专利技术的目的以及特征基于与以下的附图一起被提供的后述的优选的实施方式的说明而变得明确。图I表示本专利技术的实施方式1，图I (a)是俯视图，图I (b)是侧视剖视图，图I(C)是主要部分剖视图。图2是上述实施方式I中的信号处理电路的电路构成图。图3表示本专利技术的实施方式2，图3 Ca)是俯视图，图3 (b)是将图3 Ca)的一部分予以省略的A-A线剖面箭视图，图3 (c)是将图3 (a)的一部分予以省略的B-B线剖面箭视图。图4表示本专利技术的实施方式3，图4 (a)是俯视图，图4 (b)是将图4 (a)的一部分予以省略的A-A线剖面箭视图，图4 (c)是将图4 (a)的一部分予以省略的B-B线剖面箭视图。图5表示本专利技术的实施方式4，图5 Ca)是适用于实施方式I的主要部分剖视图，图5 (b)是适用于实施方式2的主要部分剖视图，图5 (c)是适用于实施方式3的主要部分剖视图。图6是本专利技术的实施方式5的主要部分剖视图。图7是表示形成有本专利技术的实施方式6中的压电电阻元件的区域的主要部分俯视图。具体实施例方式以下，参照图式来详细地对本专利技术的实施方式进行说明。在附图整体中，对相同或类似的部分标记相同的部件符号且省略与此相关的重复说明。 (实施方式I)图I (a)是本实施方式的压力传感器的俯视图，图I (b)是本实施方式的压力传感器的剖视图，图I (C)是本实施方式的压力传感器的主要部分剖视图。该压力传感器具备压力转换部10 (参照图2)，该压力转换部10在由单晶硅基板构成的半导体基板I的隔膜2的主表面侧(图I (b)中的上表面侧)，形成四个压电电阻元件(以下简称为压电电阻)Rl、R2、R3、R4。隔膜2通过利用各向异性蚀刻技术等，在半导体基板I的背面侧(图I (b)中的下表面侧)设置侧面观察时大致呈角锥台形状的凹处IA而形成。再者，以下将半导体基板I中具有均匀的厚度的隔膜2的外侧的部分称为框架3。四个压电电阻R1、R2、R3、R4从半导体基板I的厚度方向(图I (b)中的上下方向)观察时，配置在隔膜2的四个边的大致中央。并且如图2所示，压力转换部10在电路方面是由四个压电电阻Rl、R2、R3、R4的桥接电路构成。通过信号处理电路B来对压力转换部10的输出电压Vs进行放大。信号处理电路B具备运算放大器0P1，其非反转输入端子与压力转换部10的一个输出端即压电电阻R3和压电电阻R4的连接点连接；以及运算放大器0P2，其非反转输入端子与压力转换部10的另一个输出端即压电电阻Rl和压电电阻R2的连接点连接。通过另外的运算放大器0P3来对这两个运算放大器OPl、0P2的输出进行差动放大。信号处理电路B由上述三个运算放大器0P1、0P2、0P3、电阻Rll R14、以及电阻R12’ R14’构成。此处，电阻R12与电阻R12’被设计为成为相同的电阻值，同样地，电阻R13与电阻R13’被设计为成为相同的电阻值，电阻R14与电阻R14’被设计为成为相同的电阻值本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：新村雄一，野边武，西川英男，加藤史仁，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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