DE102004008148A1 - Sensor mit Membran und Verfahren zur Herstellung des Sensors - Google Patents

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Abstract

Eine Sensorvorrichtung enthält einen Schaltungschip (40), einen Adhäsionsfilm (30) und einen Sensorchip (10), der auf dem Schaltungschip (40) über den Adhäsionsfilm (30) befestigt ist. Der Sensorchip (10) enthält ein Substrat (14), das eine Vorderseitenfläche (11) und eine Rückseitenfläche (12), eine Konkavität (13), die auf der Rückseitenfläche (11) des Substrates (14) angeordnet ist, und eine Membran (20), die auf der Vorderseitenfläche (12) des Substrates (14) angeordnet ist, aufweist, so dass die Membran (20) die Konkavität (13) bedeckt. Der Adhäsionsfilm (30) ist zwischen dem Sensorchip (10) und dem Schaltungschip (40) angeordnet, um einen Durchlass herzustellen zum Herstellen einer Verbindung von der Konkavität (13) nach außen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor mit einer Membran und ein Verfahren zur Herstellung desselben.
  • Eine Sensorvorrichtung mit Stapelstruktur enthält einen Sensorchip mit einer Membran, der auf einem Schaltungschip mittels Adhäsionsbondverbindung angebracht ist. Der Sensorchip enthält ein Halbleitersubstrat wie zum Beispiel ein Siliziumsubstrat. Eine Seite des Substrats wird geätzt, so dass eine Konkavität ausgebildet wird. Dann wird eine Membran, die aus einem Isolationsfilm oder dem Substrat selbst hergestellt ist, auf der anderen Seite des Substrats ausgebildet, so dass die Konkavität des Substrats mit der Membran bedeckt ist.
  • In einem Fall, in dem die Sensorvorrichtung für einen Beschleunigungssensor oder ein Drehratensensor (angular rate sensor) verwendet wird, weist die Membran einen Kammzähnemessabschnitt zum Erfassen der elektrischen Kapazität auf. Eine Lücke in dem Kammzähnemessabschnitt bietet einen Durchlass zum Durchlassen der Luft von der Konkavität nach Draußen, das heißt nach Draußen von der Konkavität aus gesehen. Daher kann die Luft, wenn sie sich in der Konkavität thermisch ausgedehnt, durch den Durchlass abgelassen werden.
  • In dem Fall allerdings, dass die Sensorvorrichtung für einen Infrarotsensor oder einen Drucksensor verwendet wird, wird die Konkavität des Substrats mit der Membran luftdicht abgedichtet. Daher wird bei der Herstellung der Vorrichtung auf Grund der thermischen Ausdehnung der Luft in der Konkavität eine Belastung auf die Membran ausgeübt. Daher kann es passieren, dass die Membran auf Grund der Belastung zu Schaden kommt.
  • Relevanter Stand der Technik ist in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2002-33341 offengelegt. Ein Konvexitätsabschnitt ist auf einer Seite des Schaltungschips ausgebildet, auf der der Sensorchip befestigt ist. Somit ist der Sensorchip auf dem Konvexitätsabschnitt so befestigt, dass eine Lücke zum Auslassen der Luft ausgebildet ist. Die Lücke ist zwischen dem Sensorchip und dem Schaltungschip in einem Abschnitt ausgebildet, der nicht der Konvexitätsabschnitt ist. Allerdings ist es schwierig den Sensorchip mit dem Konvexitätsabschnitt herzustellen.
  • Ferner ist das Adhäsionsbindemittel ein Flüssigadhäsionsbondmittel, wie zum Beispiel eine Diebondpaste. Diese Technik ist zum Beispiel in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer H07-58134 offengelegt. Wenn der Sensorchip auf dem Schaltungschip mit dem Adhäsionsbindemittel befestigt ist, kann das Adhäsionsbindemittel zu dem Sensorchip hinauf kriechen. Daher kann das Adhäsionsbindemittel an der Membran kleben, so dass die Leistungsfähigkeit des Sensorchips verringert ist. Ferner kann ein beweglicher Abschnitt der Membran anhaften, so dass die Sensorvorrichtung nicht funktioniert. Somit ist die Zuverlässigkeit der Sensorvorrichtung mit Stapelstruktur, die den Sensorchip aufweist, verringert.
  • Angesichts des obigen Problems ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Sensorvorrichtung mit Stapelstruktur bereitzustellen, die einen Sensorchip auf weist. Insbesondere soll die Sensorvorrichtung eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen.
  • Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Herstellungsverfahren für eine Sensorvorrichtung mit Stapelstruktur, die einen Sensorchip aufweist, bereitzustellen.
  • Diese Aufgaben werden durch die unabhängigen Ansprüche der vorliegenden Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Eine Sensorvorrichtung enthält einen Schaltungschip, einen Adhäsionsfilm und einen auf dem Schaltungschip durch den Adhäsionsfilm befestigten Sensorchip. Der Sensorchip enthält ein Substrat, das eine Fläche auf der Vorder- und auf der Rückseite aufweist, eine Konkavität, die auf der Rückseitenfläche des Substrats angeordnet ist und eine Membran, die auf der Vorderseite und Fläche des Substrats angeordnet ist, so dass die Membran die Konkavität bedeckt. Der Adhäsionsfilm ist zwischen dem Sensorchip und dem Schaltungschip angeordnet, um einen Durchlass auszubilden, um die Konkavität mit Außerhalb, das heißt außerhalb der Konkavität, zu verbinden.
  • Bei der obigen Sensorvorrichtung kriecht das Adhäsionsfilmbindemittel zwischen dem Sensorchip und dem Schaltungschip nicht nach oben. Ferner wird verhindert, dass Luft in der Konkavität des Substrats die Membran auf Grund der Wärmeausdehnung der Luft unter Druck setzt. Daher ist die Sensorvorrichtung in hohem Maße zuverlässig.
  • Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Sensorvorrichtung bereitgestellt. Das Verfahren enthält den Schritt des Ausbildens des Durchlasses in dem Adhäsionsfilm, und das Ankleben des Sensorchips an den Schaltungschip durch den Adhäsionsfilm. Bei der durch obiges Verfahren hergestellten Sensorvorrichtung kriecht das Adhäsionsfilmbindemittel zwischen dem Sensorchip und dem Schaltungschip nicht aufwärts. Ferner wird verhindert, dass die Luft in der Konkavität des Substrats die Membran auf Grund der Wärmeausdehnung der Luft unter Druck setzt. Daher weist die Sensorvorrichtung eine hohe Funktionssicherheit auf.
  • Obige Aufgabe, die Merkmale und die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen deutlicher.
  • 1A ist eine Querschnittsansicht, die eine Sensorvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 1B ist ein schematische Draufsicht, die eine Beziehung zwischen einem Sensorchip und einem Adhäsionsfilm erläutert; und
  • 2A bis 2C sind schematische Draufsichten, die eine Beziehung zwischen einem Sensorchip und einem Adhäsionsfilm in anderen Sensorvorrichtungen entsprechend der Modifikationen der ersten Ausführungsform erläutern.
  • Ein Sensorchip mit einer Membran ist auf einem Schaltungschip mit einem Adhäsionsfilm befestigt, so dass eine Sensorvorrichtung ausgebildet wird. Die Vorrichtung wird eine Sensorvorrichtung mit Stapelstruktur genannt. Die Vorrichtung ist für einen Infrarotsensor, einen Feuchtigkeitssensor, einen Gassensor, einen Luftmengensensor, einen Beschleunigungssensor oder einen Drehratensensor geeignet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Sensorchip in einer Sensorvorrichtung ein Thermosäule-Infrarotsensor zum Erfassen eines infraroten Lichtes unter Verwendung einer elektromotorischen Kraft eines Thermoelements. 1A und 1B zeigen eine Sensorvorrichtung S1 gemäß der bevorzugten Ausführungsform. Die Sensorvorrichtung S1 enthält einen Sensorchip 10 und einen Schaltungschip 40. Der Sensorchip 10 mit einer Membran 20, ist auf dem Schaltungschip mit einem Adhäsionsfilm 30 befestigt.
  • Der Sensorchip 10 ist zum Beispiel aus einem Einkristallsiliziumsubstrat hergestellt. Eine Konkavität 13 ist auf einer Rückseitenfläche 11 des Sensorchips 10 unter Verwendung eines Ätzverfahrens oder Ähnlichem ausgebildet. Die Öffnung der Konkavität 13 weist eine rechteckige Form auf, wie in 1B gezeigt.
  • Eine Dünnfilmschicht 20b ist auf fast der gesamten Vorderseitenfläche 12 des Sensorchips 10 (das heißt eines Substrats 14) angeordnet. Die Dünnfilmschicht 20b enthält verschiedene Verdrahtungsschichten, verschiedene Filmschichten und Ähnliches, so dass die Dünnfilmschicht 20b eine mehrfach geschichtete Struktur aufweist. Die Dünnfilmschicht 20b enthält ferner die Membran 20, die auf der Konkavität 13 des Substrats 14 angeordnet ist, so dass die Membran die Konkavität 13 luftdicht bedeckt.
  • Insbesondere besteht die mehrfach geschichtete Struktur der Dünnfilmschicht 20b zum Beispiel aus einem Siliziumnitritfilm 21, einem Siliziumoxidfilm 22, einer Polykristallinsiliziumverdrahtungsschicht 23, einem Zwischenschichtisolationsfilm 24, einer Aluminiumverdrahtungsschicht 25 und ein Passivierungsfilm 26, die auf der Vorderseitenfläche 12 des Sensorchips 10 in dieser Reihenfolge ausgebildet sind.
  • Der Siliziumnitritfilm 21 und der Siliziumoxidfilm 22 sind auf annähernd der gesamten Vorderseitenfläche des Sensorchips 10 ausgebildet. Der Siliziumoxidfilm 22 und der Siliziumnitritfilm 21 sind unter Verwendung eines chemischen Dampfabscheidungsverfahrens (das heißt CVD) und Ähnlichem ausgebildet. Der Siliziumnitritfilm 21 und der Siliziumoxidfilm 22 stellen jeweils Isolationsfilme bereit.
  • Die polykristalline Siliziumverdrahtungsschicht 23 ist auf dem Siliziumoxidfilm 22 ausgebildet. Insbesondere ist die Verdrahtungsschicht 23 von der Mitte der Konkavität 13 zu dem Substrat 14 angeordnet, das wiederum außerhalb der Membran 20, das heißt der Konkavität 13, angeordnet ist. Die Verdrahtungsschicht 23 wird unter Verwendung des CVD-Verfahrens und Ähnlichem ausgebildet. Die Verdrahtungsschicht 23 ist aus einem N+-Typ polykristallinen Silizium hergestellt, das Störstellen enthält, um einen Verdrahtungswiderstand bzw. den Leitungswiderstand zu verringern.
  • Der Zwischenschichtisolationsfilm 24 ist auf der Verdrahtungsschicht 23 und auf einem Teil des Siliziumoxidfilms 22 ausgebildet, dem Teil des Siliziumoxidfilms 22 auf dem die Verdrahtungsschicht 23 nicht ausgebildet ist. Der Zwischenschichtisolationsfilm 24 dient als eine elektrische Isolation jeder Verdrahtungsschicht in der Dünnfilmschicht 20b. Der Zwischenschichtisolationsfilm 24 wird unter Verwendung des CVD-Verfahrens und Ähnlichem ausgebildet. Der Zwischenschichtisolationsfilm 24 ist aus einem Siliziumoxidfilm hergestellt, der mit Boroxid und Phosphoroxid dotiert ist (das heißt BPSG-Film, bordotierter Phosphorsilicatglas-Film).
  • Die Aluminiumverdrahtungsschicht 25 ist auf dem Zwischenschichtisolationsfilm 24 ausgebildet, um zwischen den polykristallinen Siliziumverdrahtungsschichten 23 zu verbinden, die einander benachbart sind. Die Aluminiumverdrahtungsschicht 25 ist unter Verwendung eines Sputterverfahrens, eines Dampfabscheidungsverfahrens oder Ähnlichem ausgebildet. Die Aluminiumverdrahtungsschicht 25 ist aus Aluminium und Silizium hergestellt, das heißt die Aluminiumverdrahtungsschicht 25 ist aus einer Aluminium-Siliziumlegierung (das heißt Al-Si-Legierung) hergestellt. Die Aluminiumverdrahtungsschicht 25 verbindet elektrisch mit der polykristallinen Siliziumverdrahtungsschicht 23 durch ein Kontaktloch in dem Zwischenschichtisolationsfilm 24.
  • Insbesondere sind eine Mehrzahl von polykristallinen Siliziumverdrahtungsschichten 23 und eine Mehrzahl von Aluminiumverdrahtungsschichten 25 miteinander in Reihe geschaltet, so dass ein Thermoelement der Infrarotsensorvorrichtung S1 bereitgestellt ist. Jede Verdrahtungsschicht 23, 25 weist ein vorbestimmtes Muster auf, das einen bekannten Thermosäulen-Infrarotsensor bereitstellt, so dass eine elektromotoische Kraft an einem Verbindungsabschnitt 25a zwischen der polykristallinen Siliziumverdrahtungsschicht 23 und der Aluminiumverdrahtungsschichten 25 auf Grund des Seebeck-Effekts erzeugt wird. Somit stellen die Verdrahtungsschichten 23, 25 das Thermoelement bereit.
  • Das Thermoelement weist eine Elektrodenkontaktstelle auf. Insbesondere ist eine Aluminiumkontaktstelle 25b als die Elektrodenkontaktstelle an einem Ende der Aluminiumverdrahtungsschicht 25 ausgebildet. Hier stellt das andere Ende der Verdrahtungsschicht 25 Verbindung zu dem Verbindungsabschnitt 25a her. Die Aluminiumkontaktstelle 25b verbindet das Thermoelement mit einer äußeren Schaltung elektrisch.
  • Der Verbindungsabschnitt 25a, der auf der Konkavität 13 angeordnet ist, stellt einen heißen Kontakt (das heißt eine Messstelle) bereit. Der Verbindungsabschnitt 25a, der außerhalb der Konkavität 13 angeordnet ist (das heißt auf dem Substrat 14 angeordnet) stellt einen kalten Kontakt (das heißt eine Vergleichsstelle) bereit. Eine Temperaturdifferenz zwischen der Messstelle und der Vergleichsstelle erzeugt eine elektrische Potentialdifferenz (das heißt eine Spannung). Die Spannung wird über die Aluminiumkontaktstelle 25b zu der Schaltung außerhalb ausgegeben.
  • Der Passivierungsfilm 26 ist auf der Aluminiumverdrahtungsschicht 25 und auf dem Zwischenschichtisolationsfilm 24 ausgebildet, auf welchem die Aluminiumverdrahtungsschicht 25 nicht ausgebildet ist. Der Passivierungsfilm 26 wird unter Verwendung des CVD-Verfahrens und Ähnlichem ausgebildet. Der Passivierungsfilm 26 ist aus einem Siliziumnitritfilm, einem Tetraethlyorthosilikatfilm (das heißt TEOS-Film) oder Ähnlichem hergestellt. Der Passivierungsfilm 26 weist eine Öffnung zum Freilegen der Aluminiumkontaktstelle 25b auf.
  • Somit besteht die Dünnfilmschicht 20b aus den Schichten 23, 25 und den Filmen 21, 22, 24, 26. Ferner ist ein Infrarotabsorptionsfilm 27 auf der Membran 20 ausgebildet. Insbesondere ist der Infrarotabsorptionsfilm 27 auf der Mitte der Konkavität 13 ausgebildet, um den Verbindungsabschnitt 25a, d.h. die Messstelle, zu bedecken.
  • Der Infrarotabsorptionsfilm 27 absorbiert ein infrarotes Licht, so dass die Temperatur der Messstelle, das heißt des Verbindungsabschnitts 25a effektiv erhöht wird.
  • Der Infrarotabsorptionsfilm 27 ist aus einem Polyesterharz hergestellt, das Kohlenstoff enthält, und das geglüht und gehärtet wird.
  • Somit enthält der Sensorchip 10 die Konkavität 13, die auf der Rückseitenfläche 11 des Substrates 14 angeordnet ist, und die Membran 20, die auf der Vorderseitenfläche 12 des Substrates 14 zum Bedecken der Konkavität 13 angeordnet ist.
  • Als Nächstes wird der Sensorchip 10 wie folgt hergestellt. Zunächst wird ein einkristallines Siliziumsubstrat (das heißt ein einkristalliner Siliziumwafer) zum Ausbilden des Sensorchips 10 hergestellt. Hier wird der Wafer verarbeitet, um den Sensorchip 10 herzustellen. Daher wird, nachdem eine Mehrzahl von Sensorchips 10 in dem Wafer hergestellt ist, der Wafer in Einzelchips zersägt (das heißt vereinzelt), so dass einzelne Sensorchips 10 entstehen.
  • Als Nächstes wird die Dünnfilmschicht 20b auf dem Wafer ausgebildet, die die Vorderseitenfläche 12 des Sensorchips 10 sein wird. Insbesondere werden der Siliziumnitritfilm 21 und der Siliziumoxidfilm 22 auf dem Wafer unter Verwendung des CVD-Verfahrens und Ähnlichem ausgebildet. Dann wird ein polykristallines Silizium auf dem Siliziumoxidfilm 22 ausgebildet, und dann wird das polykristalline Silizium in eine vorbestimmte Struktur geätzt, so dass die polykristalline Siliziumverdrahtungsschicht 23 ausgebildet ist.
  • Als Nächstes wird der Zwischenschichtisolationsfilm 24 ausgebildet und das Kontaktloch wird an einer vorbestimmten Position in dem Zwischenschichtisolationsfilm 24 unter Verwendung eines Photolithographieverfahrens und Ähnlichem ausgebildet. Dann wird ein Al-Si-Legierungsfilm unter Verwendung des Sputterverfahrens, des Dampfabscheidungsverfahrens oder Ähnlichem ausgebildet. Danach wird der Al-Si-Legierungsfilm in eine vorbestimmte Struktur unter Verwendung des Photolithographieverfahrens und Ähnlichem geätzt, so dass die Aluminiumverdrahtungsschicht 25 und die Aluminiumkontaktstelle 25b ausgebildet werden.
  • Dann wird der Passivierungsfilm 26 unter Verwendung des. CVD-Verfahrens und Ähnlichem ausgebildet, und dann wird der Passivierungsfilm 26 in eine vorbestimmte Struktur unter Verwendung des Photolithographieverfahrens und Ähnlichem geätzt, so dass die Öffnung in dem Passivierungsfilm 26 zum Freilegen der Aluminiumkontaktstelle 25b ausgebildet ist. Somit ist die Dünnfilmschicht 20b bestehend aus den Schichten 23, 25 und den Filmen 21, 22, 24, 26 fertiggestellt.
  • Als Nächstes wird die andere Seite des Wafers, auf der die Dünnfilmschicht 20b ausgebildet ist, geätzt, so dass die Konkavität 13 ausgebildet wird. Die andere Seite des Wafers soll die Rückseitenfläche 11 des Substrates 14 werden. In diesem Prozess werden die eine Seite des Wafers, die die Vorderseitenfläche 12 werden soll, und eine Seitenwand des Wafers mit einer Maske bedeckt, die aus ätzresistentem Material hergestellt ist. Dann wird der Wafer in ein Alkaliätzmittel eingetaucht, wie zum Beispiel eine Kaliumhydroxidlösung (das heißt KOH) oder eine Tetramethylammoniumhydroxidlösung (das heißt TMAH), so dass die Konkavität 13 auf der anderen Seite des Wafers ausgebildet wird, die die Rückseitenfläche 11 des Substrates 14 sein soll.
  • Danach wird der Infrarotabsorptionsfilm 27 ausgebildet. Somit ist der Sensorchip 10 fertig. Dann wird der Wafer in einzelne Sensorchips 10 zersägt.
  • Der Sensorchip 10 wird auf dem Schaltungschip 40 mit dem Adhäsionsfilm 30 befestigt. Insbesondere wird die Rückseitenfläche 11 des Sensorchips 10 auf den Schaltungschip 40 geklebt. Der Adhäsionsfilm 30 wird aus einem Adhäsionsfilm hergestellt, der Silikonharz, Polyimidharz, Epoxidharz oder Ähnliches enthält. Der Adhäsionsfilm ist ein Feststofffilm. Der Adhäsionsfilm ist im Handel erhältlich.
  • Wie in 1B gezeigt, ist der Adhäsionsfilm 30 zwischen dem Sensorchip 10 und dem Schaltungschip 40 angeordnet, und außerhalb der Konkavität 13 angeordnet. Der Adhäsionsfilm 13 weist eine Aussparung 31 auf, so dass der Adhäsionsfilm 30 C-förmig ist. Daher ist der Adhäsionsfilm 30 nicht in der Aussparung 31 zwischen dem Sensorchip 10 und dem Schaltungschip 40 angeordnet. Die Konkavität 13 stellt durch die Aussparung 31 eine Verbindung nach Draußen von der Konkavität 13 aus gesehen her. Insbesondere dient die Aussparung 31 als ein Durchlass zwischen der Konkavität 13 und Außerhalb. Insbesondere weist der Adhäsionsfilm 30 eine vorbestimmte Dicke auf, die den Durchlass bereitstellt, so dass die Luft in der Konkavität ausreichend durch den Durchlass hindurchströmt.
  • Obwohl der Adhäsionsfilm 30 eine Aussparung 31, wie sie in 1B gezeigt ist, aufweist, kann der Adhäsionsfilm 30 andere Formen aufweisen, wie sie in den 2A bis 2C gezeigt sind. Wie in den 2A und 2B gezeigt, weist das Adhäsionsbindemittel die Form eines Linienpaars oder eine Vierpunktform auf. In 2A ist ein Paar von Aussparungen 31 zwischen der Linie des Adhäsionsfilms 30 angeordnet, so dass der Durchlass auf jeder Aussparung 31 angeordnet ist. In 2B sind vier Aussparungen 30 zwischen vier Punkten des Adhäsionsfilms 30 angeordnet, so dass vier Durchlässe zwischen den vier Punkten des Adhä sionsfilms 30 ausgebildet sind, das heißt jeder Durchlass ist auf jeder Seite des Sensorchips 10 angeordnet.
  • Ferner weist in 2C der Adhäsionsfilm 30 eine Rechteckringform auf. Der Rechteckring des Adhäsionsfilms 30 ist auf dem Sensorchip 10 angeordnet, der eine Rechteckform aufweist, so dass die Seite des Adhäsionsfilms 30 und die Seite des Sensorchips 10 einen Winkel von 45° einschließen. Insbesondere ist der Adhäsionsfilm 30 durch Drehen um die Mitte des Sensorchips 10 um 45° ausgebildet. Daher sind vier Ecken der Konkavität 13 außerhalb des Adhäsionsfilms 30 angeordnet, so dass die vier Ecken den Durchlass bereitstellen.
  • Die Sensorvorrichtung S1 funktioniert folgendermaßen als ein Infrarotsensor. Die Messstelle des Verbindungsabschnitts 25a, die auf der Mitte der Membran 20 angeordnet ist, weist eine kleine Wärmeleitfähigkeit auf, die kleiner als die der Vergleichsstelle der Verbindungsstelle 25a ist, die außerhalb der Membran 20 angeordnet ist (das heißt auf dem Substrat 14 angeordnet). Ferner verbessert der Infrarotabsorptionsfilm 27 den Temperaturanstieg der Messstelle im Vergleich mit dem der Vergleichsstelle. Daher wird, wenn infrarotes Licht auf die Membran 20 strahlt, das heißt, wenn die Membran infrarotem Licht ausgesetzt wird, die Temperatur der Messstelle höher als die der Vergleichsstelle. Dann erzeugt die Temperaturdifferenz zwischen der Messstelle und der Vergleichsstelle eine elektrische Potentialdifferenz, das heißt eine Spannung des Thermoelements. Das Thermoelement ist durch die polykristalline Siliziumverdrahtungsschicht 23 und die Aluminiumverdrahtungsschicht 25 bereitgestellt. Dann wird die Spannung von der Aluminiumkontaktstelle 25b ausgegeben. Daher entspricht die Spannung dem infraroten Licht, so dass die Vorrichtung infrarotes Licht erfasst.
  • Ferner stellt die Aussparung 31 des Adhäsionsfilms 30 den Durchlass zwischen der Konkavität 13 und außerhalb der Konkavität 13 her. Daher ist die Konkavität 13 nicht hermetisch abgedichtet, das heißt die Konkavität 13 ist auf Grund des Durchlasses ein nicht hermetisch abgedichteter Raum. Daher wird keine Belastung auf die Membran 20 ausgeübt, da die ausgedehnte Luft durch den Durchlass abgelassen wird, selbst wenn die Luft in der Konkavität 13 sich bei der Herstellung der Vorrichtung S1 auf Grund der Wärme ausdehnt. Somit wird verhindert, dass die Membran 20 auf Grund der Belastung Schaden nimmt.
  • Ferner ist der Adhäsionsfilm 30 aus einem Klebefilm hergestellt, so dass der Adhäsionsfilm 30 nicht zu dem Sensorchip 10 kriecht. Das konventionelle Adhäsionsbindemittel ist ein flüssiges Adhäsionsbindemittel, so dass das Adhäsionsbindemittel zu dem Sensorchip hinaufkriecht, wenn der Sensorchip auf dem Schaltungschip mit dem Adhäsionsbindemittel befestigt wird. Daher wird die Leistungsfähigkeit des Sensorchips 10 gemäß der bevorzugten Ausführungsform nicht verringert. Ferner wird ein beweglicher Abschnitt der Membran 20 nicht durch den Adhäsionsfilm 30 festgeklebt.
  • Somit kriecht der Adhäsionsfilm zum Bonden zwischen dem Sensorchip 10 und dem Schaltungschip 40 nicht aufwärts. Ferner wird verhindert, dass die in der Konkavität 13 des Substrats 14 befindliche Luft die Membran 20 auf Grund der Wärmeausdehnung der Luft unter Druck setzt. Daher weist die Sensorvorrichtung S1 eine hohe Funktionssicherheit auf.
  • Obwohl die Sensorvorrichtung S1 für einen Infrarotsensor verwendet wird, kann die Sensorvorrichtung S1 für jeden Sensor verwendet werden, solange die Sensorvorrichtung S1 einen Sensorchip enthält, der eine Membran auf weist, die auf einer Konkavität angeordnet ist, wobei der Sensorchip auf einem Schaltungschip mit einem Adhäsionsfilm befestigt wird. Zum Beispiel kann die Sensorvorrichtung für einen Drucksensor, einen Gassensor oder einen Durchflussmesser verwendet werden.
  • Solche Änderungen und Modifikationen müssen dahingehend verstanden werden, dass sie sich im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung befinden, wie er durch beiliegende Ansprüche definiert wird.
    •

Claims (16)

  1. Eine Sensorvorrichtung mit: einem Schaltungschip (40); einem Adhäsionsfilm (30); und einem Sensorchip (10), der auf dem Schaltungschip (40) durch den Adhäsionsfilm (30) befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorchip (10) enthält: ein Substrat (14) mit einer Vorderseitenfläche (11) und einer Rückseitenfläche (12); eine Konkavität (13), die auf der Rückseitenfläche (11) des Substrats (14) angeordnet ist; und eine Membran (20), die auf der Vorderseitenfläche (12) des Substrats (14) angeordnet ist, so dass die Membran (20) die Konkavität (13) bedeckt, und dadurch dass der Adhäsionsfilm (30) zwischen dem Sensorchip (10) und dem Schaltungschip (40) angeordnet ist, um einen Durchlass zum Herstellen einer Verbindung von der Konkavität (13) nach außen auszubilden.
  2. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Adhäsionsfilm (30) auf einem Rand der Konkavität (13) angeordnet ist und eine Aussparung (31) zum Bereitstellen des Durchlasses enthält.
  3. Die Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Adhäsionsfilm (3O) aus einem Klebefilm hergestellt ist, der Silikonharz, Polyimidharz oder Epoxydharz enthält.
  4. Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorchip (10) an den Schaltungschip (40) mit Ausnahme des Durchlasses des Adhäsionsfilms (30) geklebt ist, und dass die Membran (20) die Konkavität (13) luftdicht bedeckt.
  5. Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorchip (10) einen Infrarotsensor, einen Drucksensor, einen Gassensor oder einen Durchflusssensor bereitstellt.
  6. Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorchip (10) mit der Konkavität (13) auf dem Schaltungschip (40) durch den Adhäsionsfilm (30) befestigt ist, so dass die Vorrichtung eine Stapelstruktur aufweist.
  7. Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorchip (10) aus Silizium hergestellt ist.
  8. Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Adhäsionsfilm (30) mit vorbestimmter Dicke den Durchlass so bereitstellt, dass Luft in der Konkavität (13) ausreichend durch den Durchlass fließen kann.
  9. Ein Verfahren zur Herstellung der Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte aufweist: Ausbilden eines Durchlasses in dem Adhäsionsfilm (30); und Kleben des Sensorchips (10) an den Schaltungschip (40) durch den Adhäsionsfilm (30).
  10. Das Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Adhäsionsfilm (30) auf einem Rand der Konkavität (13) angeordnet ist, und eine Aussparung (31) zum Bereitstellen des Durchlasses enthält.
  11. Das Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Adhäsionsfilm (30) aus einem Klebefilm hergestellt ist, der Silikonharz, Polyimidharz oder Epoxydharz enthält.
  12. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorchip (10) an den Schaltungschip (40) mit Ausnahme des Durchlasses des Adhäsionsfilms (30) geklebt ist, und dadurch dass die Membran (20) die Konkavität (13) luftdicht bedeckt.
  13. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorchip (10) einen Infrarotsensor, einen Drucksensor, einen Gassensor oder einen Durchflusssensor bereitstellt.
  14. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorchip (10) mit der Konkavität (13) auf dem Schaltungschip (40) durch den Adhäsionsfilm (30) befestigt ist, so dass die Vorrichtung eine Stapelstruktur bereitstellt.
  15. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorchip (10) aus Silizium hergestellt wird.
  16. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Adhäsionsfilm (30) mit vorbestimmter Dicke den Durchlass vorsieht, so dass Luft in der Konkavität (13) ausreichend durch den Durchlass fließen kann.
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