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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung zum Erfassen einer Flussrate bzw. Durchflussmenge bzw. Durchflussgeschwindigkeit von Fluid.
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Eine Halbleitervorrichtung zum Erfassen einer Flussrate von Fluid ist in zum Beispiel der
JP 3 468 731 B2 offenbart, die der
US 6 490 915 B2 entspricht.
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In einer Halbleitervorrichtung dieses Typs sind ein Erwärmungselement bzw. Erwärmungswiderstandselement und ein Temperaturerfassungselement bzw. Temperaturerfassungs-Widerstandselement zum Erfassen einer Temperatur eines Abschnitts um das Erwärmungselement auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet und ist eine Flusserfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Flussrate eines Fluids aufgebaut.
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Fluid, zum Beispiel Luft, enthält Feuchtigkeit. Wenn die Flussrate des Fluids von der Halbleitervorrichtung erfasst wird, tritt ein Fehler lediglich durch die Höhe des Feuchtigkeitsgehalts auf. Ein derartiger Fehler ist in Verwendungen nicht bevorzugt, die eine hochgenaue Flussrate bzw. eine hochgenaue Luftmenge erfordern, wie zum Beispiel bei einem Kraftstoffeinspritzsteuern einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs.
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Die
JP 10-197305 A offenbart einen thermischen Luftdurchflussmesser und ein Messelement dafür, mit einem Messelement, einem Heizwiderstand, und einem Feuchtigkeitssensor zwischen dem Heizwiderstand und einer Anschlusselektrode, welche auf einem Halbleitersubstrat angeordnet sind. Ein Schaltungsteil mit einer Ansteuererfassungsschaltung, einer Steuerschaltung und einem Speicher ist mit dem Feuchtigkeitssensor verbunden und korrigiert die Luftdurchflussmenge anhand von Feuchtigkeits- und Korrekturdaten, die von der Steuerschaltung mittels der Verwendung des Feuchtigkeitssensors erfasst wurden. Der Feuchtigkeitssensor ist in Bezug auf den Luftstrom auf gleicher Höhe gelagert neben dem Heizwiderstand angeordnet bzw. nebengelagert.
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Die
JP 10-002772 A betrifft ebenfalls eine Luftdurchflussmessvorrichtung mit einem Heizelement in einem Messabschnitt, einem Feuchtigkeitserfassungsabschnitt mit einem Feuchtigkeitserfassungselement, und einem Verarbeitungsabschnitt zur Korrektur eines Luftmengenfehlers in Übereinstimmung mit einer Beziehung zwischen der Feuchtigkeit und dem Luftmengenfehler. Auch bei dieser bekannten Anordnung ist das Feuchtigkeitserfassungselement in Bezug auf den Luftstrom auf gleicher Höhe neben dem Heizelement angeordnet.
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Im Hinblick auf das zuvor beschriebene Problem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleitervorrichtung zum Erfassen einer Flussrate von Fluid zu schaffen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der Ansprüche 1 oder 12.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Halbleitervorrichtung ein Halbleitersubstrat, einen Flusssensor, der eine erste Erwärmungseinrichtung aufweist, zum Erfassen einer Flussrate von Fluid, und einen Feuchtigkeitssensor zum Erfassen einer Feuchtigkeit des Fluids auf. Der Flusssensor und der Feuchtigkeitssensor sind auf dem Halbleitersubstrat angeordnet. Der Flusssensor ist um den Feuchtigkeitssensor angeordnet. Der Feuchtigkeitssensor ist auf einer vorgelagerten bzw. stromaufwärtigen Seite der ersten Erwärmungseinrichtung angeordnet.
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Da die vorhergehende Halbleitervorrichtung den Feuchtigkeitssensor aufweist, wird Feuchtigkeit in dem Fluid derart kompensiert, dass eine Erfassungsgenauigkeit der Flussrate verbessert wird. Weiterhin ist der Feuchtigkeitssensor in der Nähe des Flusssensors angeordnet, wobei die Feuchtigkeit in der Nähe des Flusssensors von dem Feuchtigkeitssensor derart erfasst wird, dass die Erfassungsgenauigkeit der Flussrate stark verbessert wird. Weiterhin werden, da der Feuchtigkeitssensor und der Flusssensor auf dem gleichen Substrat angeordnet sind, die Abmessungen der Vorrichtung minimiert. Weiterhin wird der Feuchtigkeitssensor nicht wesentlich von Wärme beeinträchtigt, die von einer Erwärmungseinrichtung in dem Flusssensor oder Feuchtigkeitssensor erzeugt wird. Daher wird die Erfassungsgenauigkeit der Flussrate verbessert.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Halbleitervorrichtung ein Halbleitersubstrat, einen Flusssensor zum Erfassen einer Flussrate von Fluid, einen Feuchtigkeitssensor zum Erfassen einer Feuchtigkeit des Fluids, eine Harzform zum Verkapseln eines Teils des Halbleitersubstrats und einen Leiteranschluss auf, von dem ein Teil in der Harzform verkapselt ist. Der Flusssensor und der Feuchtigkeitssensor sind derart auf einem anderen Teil des Halbleitersubstrats angeordnet, dass der Flusssensor und der Feuchtigkeitssensor nicht mit der Harzform bedeckt sind. Der Feuchtigkeitssensor ist auf einer vorgelagerten Seite der ersten Erwärmungseinrichtung angeordnet. Das Halbleitersubstrat weist eine Konkavität und eine Kontaktierungsanschlussfläche auf.
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Die Konkavität ist dem Feuchtigkeitssensor und dem Flusssensor gegenüberliegend angeordnet. Die Kontaktierungsanschlussfläche ist auf dem Substrat angeordnet. Der Feuchtigkeitssensor und der Flusssensor sind derart mit der Kontaktierungsanschlussfläche gekoppelt, dass der Feuchtigkeitssensor und der Flusssensor Erfassungssignale über die Kontaktierungsanschlussfläche ausgeben. Die Kontaktierungsanschlussfläche ist mit einem Draht mit dem Leiteranschluss gekoppelt. Die Harzform verkapselt einen Verbindungsabschnitt zwischen der Kontaktierungsanschlussfläche und dem Draht.
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Da die vorhergehende Halbleitervorrichtung den Feuchtigkeitssensor aufweist, wird Feuchtigkeit in dem Fluid derart kompensiert, dass eine Erfassungsgenauigkeit der Flussrate verbessert ist. Weiterhin ist der Feuchtigkeitssensor in der Nähe des Flusssensors angeordnet, wobei die Feuchtigkeit in der Nähe des Flusssensors von dem Feuchtigkeitssensor derart erfasst wird, dass die Erfassungsgenauigkeit der Flussrate stark verbessert wird. Weiterhin werden, da der Feuchtigkeitssensor und der Flusssensor auf dem gleichen Substrat angeordnet sind, die Abmessungen der Vorrichtung minimiert. Weiterhin wird der Feuchtigkeitssensor nicht wesentlich von Wärme beeinträchtigt, die von einer Erwärmungseinrichtung in dem Flusssensor oder Feuchtigkeitssensor erzeugt wird. Daher wir die Erfassungsgenauigkeit der Flussrate verbessert.
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Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigt:
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1 eine Draufsicht eines schematischen Aufbaus einer Halbleitervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 einen entlang einer Linie II-II von 1 genommenen schematischen Querschnitt;
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3 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts um einen Flusssensor;
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4 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts um einen Feuchtigkeitssensor;
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5 eine schematische Draufsicht der Positionsbeziehung zwischen einem feuchtigkeitsempfindlichen Film und einem hochpolymeren Film über einem Halbleitersubstrat;
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6 einen Querschnitt einer ersten Ausgestaltung;
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7 eine Draufsicht einer zweiten Ausgestaltung;
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8 eine schematische Draufsicht der Positionsbeziehung zwischen einem feuchtigkeitsempfindlichen Film und einem hochpolymeren Film über einem Halbleitersubstrat in einer Halbleitervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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9 einen schematischen Querschnitt einer Halbleitervorrichtung;
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10 eine Draufsicht eines schematischen Aufbaus einer Halbleitervorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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11 eine Draufsicht eines schematischen Aufbaus einer Halbleitervorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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12 einen schematischen Querschnitt eines Unterdrückens einer Wärmeleitung von einem Flusssensor über ein Halbleitersubstrat zu einem Feuchtigkeitssensor;
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13 einen Querschnitt eines schematischen Aufbaus einer Halbleitervorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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14 eine schematische Draufsicht von Verdrahtungsbreiten eines Erwärmungselements und einer Entfeuchtungs-Erwärmungseinrichtung in einem Verdrahtungsteil;
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15 einen Querschnitt einer ersten Ausgestaltung des fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; und
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16 einen Querschnitt einer zweiten Ausgestaltung des fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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1 zeigt eine Draufsicht eines schematischen Aufbaus einer Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt einen schematischen Querschnitt, der entlang einer Linie II-II von 1 genommen ist. 3 zeigt eine vergrößerte Draufsicht eines Abschnitts um einen Flusssensor. 4 zeigt eine vergrößerte Draufsicht eines Abschnitts um einen Feuchtigkeitssensor. 5 zeigt eine schematische Draufsicht der Positionsbeziehung zwischen einem feuchtigkeitsempfindlichen Film und einem hochpolymeren Film über einem Halbleitersubstrat. In 2 sind zur Einfachheit ein Flusssensor und ein Schaltungsteil nicht gezeigt. In den 3 und 4 sind zur Einfachheit Isolationsfilme, wie zum Beispiel ein Schutzfilm, nicht gezeigt. In den folgenden Darstellungen drückt ein ausgesparter bzw. hohler Pfeil die Flussrichtung eines Fluids zu normalen Zeiten aus.
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Wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, sind auf einem Halbleitersubstrat 110 ein Flusssensor 120 zum Erfassen einer Flussrate von Fluid und ein Feuchtigkeitssensor 130 zum Erfassen einer Feuchtigkeit des Fluids als Hauptkomponenten einer Halbleitervorrichtung 100 ausgebildet. Dass heißt, der Flusssensor 120 und der Feuchtigkeitssensor 130 sind auf einem einzigen Chip integriert.
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Der Flusssensor 120 ist als ein sogenannter thermischer Flusssensor aufgebaut. Genauer gesagt ist, wie es in den 2 und 3 gezeigt ist, ein Hohlraum 111 als ein Bereich einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit in einem Teil eines Flusssensor-Ausbildungsbereichs in dem Siliziumsubstrat als das Halbleitersubstrat 110 ausgebildet. Ein dünner Abschnitt 112 bzw. eine Membran eines Isolationsfilms ist über dem Hohlraum 111 zum Fluss ausgebildet. Genauer gesagt wird das Halbleitersubstrat 110 einem anisotropen Ätzen von der Rückseite des Flusssensor-Ausbildungsbereichs unterzogen, um dadurch den dünnen Abschnitt 112 zu erzielen. In 3 ist ein kleinerer von zwei rechteckigen Bereichen, der von gestrichelten Linien umgeben ist, der dünne Abschnitt 112 und zeigt der größere Bereich eine offene Fläche 113 des Hohlraums 111 zum Fluss an. Der dünne Abschnitt 112 ist viel dünner als der andere Teil des Halbleitersubstrats 110 ausgebildet, so dass eine Wärmekapazität unterdrückt wird und eine thermische Isolation von dem anderen Teil sichergestellt wird.
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Wie es in 3 gezeigt ist, sind Erwärmungselemente 121 und 122 auf dem dünnen Abschnitt 112 ausgebildet. Das Erwärmungselement 121 ist ein vorgelagertes bzw. stromaufwärtsseitiges Erwärmungselement, das auf der vorgelagerten Seite in der Flussrichtung des Fluids angeordnet ist. Das Erwärmungselement 122 ist ein nachgelagertes bzw. stromabwärtsseitiges Erwärmungselement, das auf der nachgelagterten Seite in der Flussrichtung des Fluids angeordnet ist. Ein Paar von Temperaturerfassungselementen 123 und 124 als Temperaturerfassungswiderstände ist ausgebildet, um das Paar von Erwärmungselementen 121 und 122 in dem Umfangsbereich des dünnen Abschnitts 112 und auf der vorgelagerten Seite und der nachgelagerten Seite des Fluids beidseitig zu umfassen. Jedes der Erwärmungselemente 121 und 122 und der Temperaturerfassungselemente 123 und 124 ist als ein Teil eines Verdrahtungsteils 125 ausgebildet. Das Verdrahtungsteil 125 wirkt ebenso als eine Verdrahtung, die mit einem Schaltungsteil 140 verbunden ist, welche später beschrieben wird. Als das Material für das Verdrahtungsteil 125 kann zum Beispiel ein bekanntes Verdrahtungsmaterial, wie zum Beispiel Polysilizium, das geeignet mit Störstellen dotiert ist, oder ein Metall, wie zum Beispiel Pt, verwendet werden.
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Der Flusssensor
120, der wie zuvor beschrieben aufgebaut ist, weist die Funktion eines Erzeugens von Wärme gemäß einer Stromzufuhrmenge durch die Erwärmungselemente
121 und
122 des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung auf und weist weiterhin die Funktion eines Erfassens der Temperatur von sich selbst auf der Grundlage einer Änderung seines eigenen Widerstandswerts auf. Auf der Grundlage von Wärme, die von dem Fluid aus der Wärme genommen wird, die von den Elementen
121 und
122 auf der vorgelagerten Seite und der nachgelagerten Seite erzeugt wird, kann die Flussrate des Fluids erfasst werden. Auf der Grundlage der Änderung der Wärmemenge, die von dem Fluid aus der Wärme genommen wird, die von dem Erwärmungselement
121 auf der vorgelagerten Seite und dem Erwärmungselement
122 auf der nachgelagerten Seite genommen wird, kann die Verteilungsrichtung des Fluids erfasst werden. Weiterhin werden auf der Grundlage der Temperaturdifferenz zwischen dem Erwärmungselement
121 auf der vorgelagerten Seite und dem Temperaturerfassungselement
123 auf der nachgelagerten Seite und der Temperaturdifferenz zwischen dem Erwärmungselement
122 auf der nachgelagerten Seite und dem Temperaturerfassungselement
124 auf der vorgelagerten Seite die Strommengen gesteuert, die den Erwärmungselementen
121 und
122 zugeführt werden. Bezüglich der Details des Flusssensors
120 wird zum Beispiel auf die
JP-A-2004-205498 verwiesen, die der
US-6-983 653 entspricht.
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Der Feuchtigkeitssensor 130 ist als ein sogenannter kapazitiver Feuchtigkeitssensor aufgebaut. Genauer gesagt ist auf der gleichen Fläche wie die Flusssensor-Ausbildungsfläche des Siliziumsubstrats als das Halbleitersubstrat 110 ein Paar von Erfassungselektroden 131 und 132 derart ausgebildet, dass sie einander gegenüberliegen, während sie voneinander über einen Isolationsfilm (nicht gezeigt), wie zum Beispiel einen Siliziumoxidfilm oder einen Siliziumnitridfilm, getrennt sind. Genauer gesagt weisen die Erfassungselektroden 131 und 132 eine Kammform auf. Angrenzend an die Erfassungselektroden 131 und 132 ist ein Paar von Referenzelektroden 134 und 135 derart ausgebildet, dass sie einander gegenüberliegen, während sie voneinander auf der gleichen Fläche wie der Erfassungselektroden-Ausbildungsfläche getrennt sind. In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Referenzelektroden 134 und 135 in dem gleichen Muster ausgebildet und bestehen aus dem gleichen Material wie das der Erfassungselektroden 131 und 132. Genauer gesagt sind die Erfassungselektroden 131 und 132 und die Referenzelektroden 134 und 135 in der Kammform ausgebildet. Als das Material der Erfassungselektroden 131 und 132 und der Referenzelektroden 134 und 135 kann ein bekanntes Verdrahtungsmaterial, wie zum Beispiel Polysilizium, das geeignet mit Störstellen dotiert ist, oder ein Metall, wie zum Beispiel Pt, Al, Cu oder Au, verwendet werden.
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Ein Schutzfilm (nicht gezeigt), wie zum Beispiel ein Siliziumnitridfilm, ist über dem Halbleitersubstrat 110 derart ausgebildet, dass er die Erfassungselektroden 131 und 132 und die Referenzelektroden 134 und 135 bedeckt. Auf dem Schutzfilm ist ein feuchtigkeitsempfindlicher Film 133, der aus einem feuchtigkeitsempfindlichen Material, wie zum Beispiel Polyimid, besteht, derart ausgebildet, dass er die Erfassungselektroden 131 und 132 und Spalte zwischen den Erfassungselektroden 131 und 132 bedeckt. Wenn die Erfassungselektroden 131 und 132 und die Referenzelektroden 134 und 135 einen Korrosionswiderstand gegenüber Feuchtigkeit aufweisen, ist es nicht erforderlich, den Schutzfilm auszubilden.
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In dem wie zuvor beschrieben aufgebauten Feuchtigkeitssensor 130 ändert sich, wenn eine Feuchtigkeit den feuchtigkeitsempfindlichen Film 133 durchdringt, da die relative Dielektrizität skonstante von Feuchtigkeit hoch ist, die relative Dielektrizitätskonstante des feuchtigkeitsempfindlichen Films 133 gemäß der Menge der durchdringenden Feuchtigkeit. Als Ergebnis ändert sich die elektrostatische Kapazität eines Kondensators, der durch die Erfassungselektroden 131 und 132 aufgebaut ist, unter der Verwendung des feuchtigkeitsempfindlichen Films 133 als ein Teil des Dielektrikums. Andererseits ist der feuchtigkeitsempfindliche Film 133 nicht auf der Seite der Referenzelektroden 134 und 135 vorgesehen. Folglich ändert sich die elektrostatische Kapazität eines Kondensators, der durch die Referenzelektroden 134 und 135 aufgebaut ist, nicht oder ändert sich geringfügig. Da die Menge einer Feuchtigkeit, die in dem feuchtigkeitsempfindlichen Film 133 enthalten ist, der Feuchtigkeit um den Feuchtigkeitssensor 130 entspricht, kann eine Feuchtigkeit aus der Differenz zwischen der elektrostatischen Kapazität zwischen den Erfassungselektroden 131 und 132 und der elektrostatischen Kapazität zwischen den Referenzelektroden 134 und 135 erfasst werden.
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Über dem Halbleitersubstrat 110 ist neben dem Flusssensor 120 und dem Feuchtigkeitssensor 130 weiterhin das Schaltungsteil 140 ausgebildet. Das Schaltungsteil 140 ist durch Vorrichtungen, wie zum Beispiel einen MOS-Transistor und eine Diode, und Drähte aufgebaut, und ist elektrisch mit dem Flusssensor 120 und dem Feuchtigkeitssensor 130 verbunden. Das Schaltungsteil 140 beinhaltet eine Signalverarbeitungsschaltung zum Verarbeiten von Signalen, die aus dem Flusssensor 120 und dem Feuchtigkeitssensor 130 ausgegeben werden, und Schaltungen zum Erzeugen von Signalen, die an dem Flusssensor 120 und dem Feuchtigkeitssensor 130 zu der Zeit eines Erfassens angelegt werden. In 1 ist zur Einfachheit das Schaltungsteil 140 (die gestrichelte Linie in 1) in einem Bereich gezeigt, der den Ausbildungsbereich des Flusssensors 120 und des Feuchtigkeitssensors 130 über dem Halbleitersubstrat 110 ausschließt. Der Ausbildungsbereich des Schaltungsteils 140 kann ausgenommen für den Hohlraum 111 zum Fluss ausgebildet sein.
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Kontaktierungsanschlussflächen 150 als Elektroden sind an einem Ende des Schaltungsteils 140 ausgebildet, das auf dem Halbleitersubstrat 110 aufgebaut ist. Die Kontaktierungsanschlussfläche 150 ist über einen Draht 170 mit einem Leiter 160 als ein externer Ausgangsanschluss verbunden. Deshalb kann das Schaltungsteil 140 elektrisch Signale über den Leiter 160 nach/von außerhalb (zum Beispiel einer externen ECU) senden/empfangen. Das Halbleitersubstrat 110 ist durch zum Beispiel einen Klebstoff unter Verwendung der Rückseite des Ausbildungsbereichs, auf welchem der Flusssensor 120 und der Feuchtigkeitssensor 130 ausgebildet sind, als eine Montagefläche an einem Halteelement 180 befestigt. In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung 1st das Halteelement 180 als ein Teil eines Leiterrahmens zusammen mit dem Leiter 160 aufgebaut. In einem Abschnitt, der dem Hohlraum 111 zum Fluss entspricht, in dem Halteelement 180 ist ein Durchgangsloch als ein Kommunikationsteil 181, das imstande ist, das Fluid zwischen dem Hohlraum 111 zum Fluss und dem Äußeren kommunizieren zu lassen, ausgebildet. Ein Teil des Halbleitersubstrats 110, das die Kontaktierungsanschlussflächen 150 beinhaltet und den Ausbildungsbereich des Flusssensors 120 und des Feuchtigkeitssensors 130 ausschließt, ein Teil des Halteelements 180, das einem Teil des Halbleitersubstrats 110 entspricht, und ein Teil des Drahts 170 und des Leiters 160 sind integral mit einem Verkapselungsharz 190, wie zum Beispiel einem Epoxidharz, bedeckt bzw. verkapselt. In dem zuvor beschriebenen Leiterrahmen ist ein nicht erforderlicher Teil in einem Zustand gehalten, in dem das Verkapselungsharz 190 ausgehärtet wird, so dass der Leiter 160 und das Halteelement 180 voneinander getrennt sind, wie es in den 1 und 2 gezeigt ist.
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Wie es zuvor beschrieben worden ist, weist die Halbleitervorrichtung 100 des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung nicht nur den Flusssensor 120, sondern ebenso den Feuchtigkeitssensor 130 auf, so dass die Flussraten-Erfassungsgenauigkeit verglichen mit der in dem Aufbau verbessert werden kann, in welchem ein Wassergehalt in einem Fluid nicht korrigiert wird.
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Da der Feuchtigkeitssensor 130 in der Nähe des Ausbildungsbereichs des Flusssensors 120 auf dem gleichen Halbleitersubstrat 110 ausgebildet ist, kann verglichen mit dem Aufbau, der den Feuchtigkeitssensor aufweist, der auf einem Substrat ausgebildet ist, das sich von dem Substrat des Flusssensors 120 unterscheidet, eine Feuchtigkeit eines Fluids an einer Position erfasst werden, die näher an dem Flusssensor 120 ist. Dass heißt, die Flussraten-Erfassungsgenauigkeit kann weiter verbessert werden.
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Da der Flusssensor 120 und der Feuchtigkeitssensor 130 über dem gleichen Halbleitersubstrat 110 ausgebildet sind, kann die Struktur verglichen mit dem Aufbau, der den Feuchtigkeitssensor aufweist, der auf dem Substrat ausgebildet ist, das sich von dem des Flusssensors 120 unterscheidet, verkleinert werden.
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Die anderen charakteristischen Punkte als der Punkt, dass der Flusssensor 120 und der Feuchtigkeitssensor 130 in einem Chip ausgebildet sind, der Halbleitervorrichtung 100 werden nun unter Bezugnahme auf die 1 und 5 beschrieben.
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Zuerst wird der Aufbau des Flusssensors 120 und des Feuchtigkeitssensors 130 charakterisiert. Zum Beispiel wird es, wenn der Feuchtigkeitssensor 130 auf der nachgelagerten Seite des Flusssensors 120 angeordnet ist, befürchtet, dass das Fluid, welches die Wärme der Erwärmungselemente 121 und 122 aufgenommen hat, die den Flusssensor 120 aufbauen, eine Wärme zu dem Feuchtigkeitssensor 130 abgibt, der auf der nachgelagerten Seite der Erwärmungselemente 121 und 122 angeordnet ist. Dass heißt, die Feuchtigkeitserfassungsgenauigkeit des Feuchtigkeitssensors 130 kann sich verschlechtern. Genauer gesagt neigt, wenn der Flusssensor 120 und der Feuchtigkeitssensor 130 auf der gleichen Flächenseite des Halbleitersubstrats 110 ausgebaut sind, das Problem dazu, aufzutreten.
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Im Gegensatz dazu sind in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie es in 1 gezeigt ist, der Flusssensor 120 und der Feuchtigkeitssensor 130 Seite an Seite entlang der Fluidflussrichtung auf der gleichen Flächenseite des Halbleitersubstrats 110 ausgebildet und ist der Feuchtigkeitssensor 130 auf der vorgelagerten Seite des Flusssensors 120 vorgesehen. Deshalb kann, wenn das Fluid in der normalen Flussrichtung fließt, eine Wärmeleitung über das Fluid unterdrückt werden. Verglichen mit dem Aufbau, in welchem der Feuchtigkeitssensor 130 auf der nachgelagerten Seite des Flusssensors 120 vorgesehen ist, kann der Einfluss von Wärme der Erwärmungselemente 121 und 122, der auf den Feuchtigkeitssensor 130 ausgeübt wird, verringert werden. Dass heißt, der Feuchtigkeitssensor 130 kann eine Feuchtigkeit mit einer höheren Genauigkeit erfassen. Daher kann zu der Zeit eines Erzielens des Flusses, der den Feuchtigkeitsgehalt ausschließt, der in dem Fluid enthalten ist (wahrer Fluss), aus den Erfassungsergebnissen des Flusssensors 120 und des Feuchtigkeitssensors 130 die Flusserfassungsgenauigkeit weiter verbessert werde. Deshalb ist die Halbleitervorrichtung 100 für Verwendungen geeignet, die eine hochgenaue Flussrate (eine hochgenaue Luftmenge) erfordern, wie bei einem Kraftstoffeinspritzsteuern einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs.
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Als Nächstes wird der feuchtigkeitsempfindliche Film 133 als die Komponente des Feuchtigkeitssensors 130 charakterisiert. In dem Aufbau, in dem mindestens ein Teil des Halbleitersubstrats mit einem Verkapselungsharz bedeckt ist, ist es bevorzugt, einen hochpolymeren Film aus Polyimid oder dergleichen auf dem Halbleitersubstrat auszubilden, um den Haftgrad zwischen dem Verkapselungsharz und dem Halbleitersubstrat zu erhöhen. In dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der feuchtigkeitsempfindliche Film 133 verwendet, der aus Polyimid besteht, und sind, wie es in 5 gezeigt ist, der feuchtigkeitsempfindliche Film 133 und ein hochpolymerer Film 200, der aus dem gleichen Material besteht, integral ausgebildet. Deshalb können verglichen mit dem Aufbau, in welchem der feuchtigkeitsempfindliche Film 133 und der hochpolymere Film 200 aus unterschiedlichen Materialien bestehen, der Aufbau und das Herstellungsverfahren vereinfacht werden. Da der feuchtigkeitsempfindliche Film 133 mit dem hochpolymeren Film 200 integriert ist, wird das Haltevermögen des feuchtigkeitsempfindlichen Films 133 erhöht und kann ein Ablösen und dergleichen des feuchtigkeitsempfindlichen Films 133, der dem Fluid ausgesetzt ist, unterdrückt werden. Weiterhin kann durch die Integration die Struktur der Halbleitervorrichtung 100 ebenso verkleinert werden.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind, um einen ungenutzten Raum in dem Ausbildungsbereich des feuchtigkeitsempfindlichen Films 133, der mit dem hochpolymeren Film 200 integriert ist, in dem Abschnitt des Halbleitersubstrats 110 zu beseitigen, der von dem Verkapselungsharz 190 freiliegt, der Flusssensor 120 und der Feuchtigkeitssensor 130 Seite an Seite entlang der Fluidflussrichtung ausgebildet und sind die Erfassungselektroden 131 und 132, die den Feuchtigkeitssensor 130 ausbilden, als ein Abschnitt festgelegt, welcher mit dem Verkapselungsharz 190 bedeckt ist. Jedoch kann der feuchtigkeitsempfindliche Film 133 ausgenommen des dünnen Abschnitts 112 irgendwo ausgebildet sein. In dem Fall eines Ausbildens des feuchtigkeitsempfindlichen Films 133 auf nicht lediglich den Erfassungselektroden 131 und 132, sondern ebenso dem anderen Teil (zum Beispiel einem Teil des Flusssensors 120), wird der Ausbildungsbereich groß Folglich wird, obgleich sich die Kosten erhöhen, ein Herstellen erleichtert.
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In dem Aufbau, in welchem der feuchtigkeitsempfindliche Film
133 und der hochpolymere Film
200 integriert ausgebildet sind, gibt es eine Möglichkeit, dass Feuchtigkeit den hochpolymeren Film
200 über den feuchtigkeitsempfindlichen Film
133 erreicht und den Verbindungsabschnitt zwischen der Kontaktierungsanschlussfläche
150 und dem Leiter
160 korrodiert. In dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird Polyimid, das eine Maschenstruktur aufweist, in welcher Enden einer molekularen Kette als eine Base miteinander verbunden sind, für den feuchtigkeitsempfindlichen Film
133 und den hochpolymeren Film
200 verwendet. Beispiele eines derartigen Polyimids beinhalten Polyimid, das eine Maschenstruktur aufweist, die durch Ausbilden eines Benzolrings durch Erwärmen von Polyamidsäure erzielt wird, die mit Terminal-Acetylen endständig ist, um eine Reaktion zwischen Acetylen an den Enden zu der Zeit eines Härtens zu bewirken, und Polyamid, das durch Dehydrieren und Ringschluss von Polyamidsäure erzielt wird, die eine Maschenstruktur aufweist, die durch Kuppeln von Enden einer Molekularkette als eine Base erzielt wird. Bezüglich der Details des Polyimids wird auf die
JP-A-2003-232765 und die
JP-A-2006-71647 verwiesen. Wenn ein derartiges Polyimid verwendet wird, das die Maschenstruktur aufweist, kann ein Aufquellen des feuchtigkeitsempfindlichen Films
133, welches auftritt, wenn Absorptionswasser bei einer hohen Temperatur unter einer hohen Feuchtigkeit koaguliert, unterdrückt werden. Anders ausgedrückt wird das Eindringen von Feuchtigkeit in Polyimidmoleküle unterdrückt. Der hochpolymere Film
200 liegt über dem feuchtigkeitsempfindlichen Film
133 direkt oder indirekt von dem Verkapselungsharz
190 frei und eine Korrosion kann ebenso in dem Aufbau unterdrückt werden, in welchem das Verbindungsteil zwischen der Kontaktierungsanschlussfläche
150 und dem Leiter aufgrund von Feuchtigkeit korrodiert.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird das Halbleitersubstrat 110 einem anisotropen Ätzen von der Rückseite der Flusssensor-Ausbildungsfläche unterzogen, um dadurch den Hohlraum 111 zum Fluss auszubilden. Dass heißt, die offene Fläche 113 des Hohlraums 111 zum Fluss ist auf der Rückseite des Flusssensor-Ausbildungsfläche des Halbleitersubstrats 110. Jedoch ist der Aufbau des Hohlraums 111 zum Fluss nicht auf das Beispiel beschränkt. Es ist ausreichend, den dünnen Abschnitt 112 auszubilden. Zum Beispiel kann, wie es in 6 gezeigt ist, der Hohlraum 111 zum Fluss, der durch Ätzen des Halbleitersubstrats 110 von der Seite der Flusssensor-Ausbildungsfläche ausgebildet wird, ebenso verwendet werden. In diesem Fall ist es, da der Hohlraum 111 zum Fluss auf der Seite der Flusssensor-Ausbildungsfläche offen ist (nicht gezeigt), nicht erforderlich, das Verbindungsteil 181 in dem Halteelement 180 vorzusehen. 6 zeigt einen Querschnitt einer Ausgestaltung und entspricht 2.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind der Flusssensor 120 und der Feuchtigkeitssensor 130 Seite an Seite entlang der Fluidflussrichtung auf der gleichen Flächenseite des Halbleitersubstrats 110 ausgebildet und ist der Feuchtigkeitssensor 130 auf der vorgelagerten Seite des Flusssensors 120 vorgesehen. Jedoch kann auch dann, wenn die Anordnungsrichtung des Flusssensors 120 und des Feuchtigkeitssensors 130 nicht entlang der Fluidflussrichtung ist, wenn der Feuchtigkeitssensor 130 auf der vorgelagerten Seite des Flusssensors 120 in der Flussrichtung des Fluids ist, eine Wärmeleitung über das Fluid unterdrückt werden. Die Wärmeleitung über das Fluid ist hauptsächlich mit Wärme von den Erwärmungselementen 121 und 122, die den Flusssensor aufbauen, so dass es ausreichend ist, mindestens die Erwärmungselemente 121 und 122 auf der nachgelagerten Seite des Feuchtigkeitssensors 130 vorzusehen. Zum Beispiel ist, wie es in 7 gezeigt ist, das Temperaturerfassungselement 123 aus der vorgelagerten Seite in dem Verdrahtungsteil 125 als eine Komponente des Flusssensors 120 auf der vorgelagerten Seite des Feuchtigkeitssensors 130 vorgesehen und können die verbleibenden Erwärmungselemente 121 und 122 und das Temperaturerfassungselement 124 auf der nachgelagerten Seite vorgesehen sein. 7 zeigt eine Draufsicht einer Ausgestaltung und entspricht 1.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 8 und 9 beschrieben. 8 zeigt eine schematische Draufsicht der Positionsbeziehung zwischen einem feuchtigkeitsempfindlichen Film und einem hochpolymeren Film über dem Halbleitersubstrat in einer Halbleitervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 9 zeigt einen schematischen Querschnitt der Halbleitervorrichtung. 9 und entspricht 2, die das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, und zur Einfachheit sind wie in 2 ein Flusssensor und ein Schaltungsteil nicht gezeigt.
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Da die Halbleitervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weitestgehend gleich der des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist, wird die detaillierte Beschreibung der gemeinsamen Teile hier im weiteren Verlauf nicht wiederholt und werden konzentriert unterschiedliche Teile beschrieben. Die gleichen Bezugszeichen bezeichnen die gleichen Elemente wie diejenigen in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Beispiel eines Integrierens des feuchtigkeitsempfindlichen Films 133 und des hochpolymeren Films 200 beschrieben worden. Im Gegensatz dazu ist das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durch die Punkte charakterisiert, dass der feuchtigkeitsempfindliche Film 133 und der hochpolymere Film 200 aus dem gleichen Material, wie zum Beispiel Polyimid, bestehen, und, wie es in den 8 und 9 gezeigt ist, der feuchtigkeitsempfindliche Film 133 und der hochpolymere Film 200 ausgebildet sind, um voneinander getrennt zu sein, und der hochpolymere Film 200 vollständig mit dem Verkapselungsharz 190 bedeckt ist. Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist ausgenommen des Punkts, dass der feuchtigkeitsempfindliche Film 133 und der hochpolymere Film 200 derart ausgebildet sind, dass sie voneinander getrennt sind, den gleichen Aufbau wie den des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung auf und die Wirkung ist ähnlich.
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In der Halbleitervorrichtung 100 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung liegt der hochpolymere Film 200 nicht direkt nach außerhalb des Verkapselungsharzes 190 frei und liegt ebenso nicht indirekt über dem feuchtigkeitsempfindlichen Film 133 frei. Folglich kann auch bei dem Aufbau, in welchem das Verbindungsteil zwischen der Kontaktierungsanschlussfläche 150 und dem Leiter 160 nicht aufgrund von Feuchtigkeit korrodiert, die Korrosion unterdrückt werden.
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Auch bei dem Aufbau, in dem der feuchtigkeitsempfindliche Film 133 und der hochpolymere Film 200 voneinander getrennt sind, bestehen der feuchtigkeitsempfindliche Film 133 und der hochpolymere Film 200 aus dem gleichen Material. Verglichen mit dem Aufbau, in welchem der feuchtigkeitsempfindliche Film 133 und der hochpolymere Film 200 aus unterschiedlichen Materialien bestehen, können der Aufbau und das Herstellungsverfahren vereinfacht werden.
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Der Aufbau des feuchtigkeitsempfindlichen Films 133 und des hochpolymeren Films 200 des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung kann ebenso an dem Aufbau der Ausgestaltung (6 und 7) des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung angewendet werden.
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In dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der hochpolymere Film 200, der getrennt von dem feuchtigkeitsempfindlichen Film 133 ausgebildet ist, vollständig mit dem Verkapselungsharz 190 bedeckt. Jedoch kann ein Teil des hochpolymeren Films 200, der getrennt von dem feuchtigkeitsempfindlichen Film 133 ausgebildet ist, nach außerhalb des Verkapselungsharzes 190 freiliegen. Bei einem derartigen Aufbau ist der hochpolymere Film 200 an dem Ende des Verkapselungsharzes 190 angeordnet, so dass ein Ablösen des Verkapselungsharzes 190 von dem Halbleitersubstrat 110 unterdrückt werden kann. Da der hochpolymere Film 200 direkt nach außerhalb freiliegt, wie es in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, ist es bevorzugt, Polyimid zu verwenden, das die Maschenstruktur aufweist.
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In dem Aufbau, in dem der feuchtigkeitsempfindliche Film 133 und der hochpolymere Film 200 getrennt voneinander ausgebildet sind, ist das Haltevermögen des feuchtigkeitsempfindlichen Films 133 an dem Halbleitersubstrat 110 niedriger als die des integralen Aufbaus. Zum Beispiel kann unter Verwendung eines Silan-Kupplungsmaterials eine Verschlechterung des Haltevermögens des feuchtigkeitsempfindlichen Films 133 an dem Halbleitersubstrat 110 unterdrückt werden.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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Das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. 10 zeigt eine Draufsicht eines schematischen Aufbaus einer Halbleitervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und entspricht 1, die das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Da die Halbleitervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weitestgehend gleich zu der des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist, wird die detaillierte Beschreibung der gemeinsamen Teile im weiteren Verlauf nicht wiederholt und werden konzentriert unterschiedliche Teile beschrieben. Die gleichen Bezugszeichen bezeichnen die gleichen Elemente wie diejenigen in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind der Flusssensor 120 und der Feuchtigkeitssensor 130 Seite an Seite entlang der Fluidflussrichtung auf der gleichen Seite des Halbleitersubstrats 110 ausgebildet und ist der Feuchtigkeitssensor 130 auf der vorgelagerten Seite des Flusssensors 120 vorgesehen. Andererseits ist das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durch den Punkt charakterisiert, dass, wie es in 10 gezeigt ist, der Feuchtigkeitssensor 130 in einem Abschnitt in der Nähe des Flusssensors 130 ausgebildet ist, der einen vorgelagerten Bereich und einen nachgelagerten Bereich des Flusssensors 120 in der Fluidflussrichtung ausschließt. Zum Beispiel sind in dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Flusssensor 120 und der Feuchtigkeitssensor 130 parallel zu der Fluidflussrichtung ausgebildet. Der Aufbau des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist ausgenommen des Aufbaus des Flusssensors 120 und des Feuchtigkeitssensors 130 über dem Halbleitersubstrat 110 ähnlich zu dem des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung und die Wirkung des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist ebenso ähnlich zu der des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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Wie es zuvor beschrieben worden ist, sind in der Halbleitervorrichtung 100 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Flusssensor 120 und der Feuchtigkeitssensor 130 parallel zu der Fluidflussrichtung ausgebildet, so dass eine Wärmeleitung von dem Flusssensor 120 über das Fluid zu dem Feuchtigkeitssensor 130 unterdrückt werden kann. Deshalb kann der Feuchtigkeitssensor 130 eine Feuchtigkeit mit einer hohen Genauigkeit erfassen und kann weiterhin die Flusserfassungsgenauigkeit verbessert werden.
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Bei dem Aufbau des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung kann auch dann, wenn das Fluid in der Richtung fließt, die zu der zu normalen Zeiten entgegengesetzt ist (die Richtung, die zu der Richtung des offenen Pfeils entgegengesetzt ist, der in 10 gezeigt ist), eine Wärmeleitung von dem Flusssensor 120 über das Fluid zu dem Feuchtigkeitssensor 130 unterdrückt werden.
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Der Aufbau des Flusssensors 120 und des Feuchtigkeitssensors 130, der in dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt ist, kann ebenso an der Ausgestaltung (6 und 7) des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung und des Aufbaus angewendet werden, der in dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt ist.
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Viertes Ausführungsbeispiel
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Das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 11 und 12 beschrieben. 11 zeigt eine Draufsicht eines schematischen Aufbaus einer Halbleitervorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und entspricht 1, die das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. 12 zeigt einen schematischen Querschnitt eines Unterdrückens einer Wärmeleitung von dem Flusssensor über das Halbleitersubstrat zu dem Feuchtigkeitssensor. In 12 sind zur Einfachheit die Aufbauten des Flusssensors und des Feuchtigkeitssensors nicht gezeigt, sondern sind lediglich Positionen gezeigt.
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Da die Halbleitervorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weitestgehend gleich zu der des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist, wird die detaillierte Beschreibung der gemeinsamen Teile hier im weiteren Verlauf nicht wiederholt und werden konzentriert unterschiedliche Teile beschrieben. Die gleichen Bezugszeichen bezeichnen die gleichen Elemente wie diejenigen in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind der Flusssensor 120 und der Feuchtigkeitssensor 130 Seite an Seite entlang der Fluidflussrichtung auf der gleichen Flächenseite des Halbleitersubstrats 110 ausgebildet und ist der Feuchtigkeitssensor 130 auf der vorgelagerten Seite des Flusssensors 120 vorgesehen, um dadurch ein Leiten von Wärme von dem Flusssensor 120 über das Fluid zu dem Feuchtigkeitssensor 130 zu unterdrücken. Andererseits ist das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durch die Punkte charakterisiert, dass ein Leiten von Wärme von dem Flusssensor 120 über das Fluid zu dem Feuchtigkeitssensor 130 unterdrückt wird und zusätzlich ein Leiten von Wärme von dem Flusssensor 120 über das Halbleitersubstrat 110 zu dem Feuchtigkeitssensor 130 unterdrückt wird.
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Genauer gesagt ist, wie es in 11 gezeigt ist, ein Graben 114 als eine Vertiefung, die eine vorbestimmte Tiefe von der Flusssensor-Ausbildungsfläche des Halbleitersubstrats 110 aufweist, in einem Abschnitt zwischen dem Ausbildungsbereich des Flusssensors 120 und dem Ausbildungsbereich des Feuchtigkeitssensors 130 ausgebildet, wobei sich der Flusssensor 120 und der Feuchtigkeitssensor 130 darüber gegenüberliegen. Das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist ausgenommen des Punkts, dass der Graben 114 ausgebildet ist, den gleichen Aufbau wie den des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung auf und die Wirkung ist ähnlich. Der Graben 114 kann durch Ätzen, wie zum Beispiel reaktives Ionenätzen bzw. RIE, ausgebildet sein.
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In der Halbleitervorrichtung 100 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist, wie es in 12 gezeigt ist, der Graben 114 zwischen dem Ausbildungsbereich des Flusssensors 120 und dem Ausbildungsbereich des Feuchtigkeitssensors 130 ausgebildet. Der Wärmeleitungspfad von dem Flusssensor 120 über das Halbleitersubstrat 110 zu dem Feuchtigkeitssensor 130 ist länger als der in dem Aufbau, in welchem kein Graben 114 ausgebildet ist. Dass heißt, eine Wärmeleitung von dem Flusssensor 120 über das Halbleitersubstrat 110 zu dem Feuchtigkeitssensor 130 kann unterdrückt werden. Deshalb kann der Feuchtigkeitssensor 130 eine Feuchtigkeit mit einer hohen Genauigkeit erfassen und kann weiterhin die Flussraten-Erfassungsgenauigkeit verbessert werden.
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In dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Graben 114 zwischen dem Ausbildungsbereich des Flusssensors 120 und dem Ausbildungsbereich des Feuchtigkeitssensors 130 und in einem Abschnitt ausgebildet, über welchem der Flusssensor 120 und der Feuchtigkeitssensor 130 einander gegenüberliegen. Jedoch ist es ausreichend, den Graben 114 mindestens zwischen dem Ausbildungsbereich der Erwärmungselemente 121 und 122 und dem Ausbildungsbereich des Feuchtigkeitssensors 130 auszubilden, der dem Ausbildungsbereich der Erwärmungselemente 121 und 122 gegenüberliegt.
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In dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Graben 114 in dem Aufbau ausgebildet, der in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. Jedoch kann durch Ausbilden des Grabens 114 unberücksichtigt der Positionsbeziehung zwischen dem Flusssensor 120 und dem Feuchtigkeitssensor 130 eine Wärmeleitung von dem Flusssensor 120 über das Halbleitersubstrat 110 zu dem Feuchtigkeitssensor 130 unterdrückt werden. Deshalb kann der Graben 114 ebenso an den Ausgestaltungsaufbauten (6 und 7) des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung und des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung angewendet werden.
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In dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Graben 114 ein Hohlraum. Jedoch kann der Graben 114 mit einem Material gefüllt sein, dass eine thermische Leitfähigkeit aufweist, die niedriger als die des Halbleitersubstrats 110 ist. Ebenso kann bei einem derartigen Aufbau eine Wärmeleitung von dem Flusssensor 120 über das Halbleitersubstrat 110 zu dem Feuchtigkeitssensor 130 unterdrückt werden. Wenn der Graben 114 mit einen porösen Material (zum Beispiel porösem Silikon oder einem porösen Isolationsfilm) gefüllt ist, ist er wirksamer, um eine Wärmeleitung zu unterdrücken.
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Fünftes Ausführungsbeispiel
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Das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 13 und 14 beschrieben. 13 zeigt einen Querschnitt eines schematischen Aufbaus einer Halbleitervorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 14 zeigt eine schematische Draufsicht von Verdrahtungsbreiten eines Erwärmungselements und einer Entfeuchtungs-Erwärmungseinrichtung in einem Verdrahtungsteil.
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Da die Halbleitervorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weitestgehend gleich zu der des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist, wird die detaillierte Beschreibung der gemeinsamen Teile hier im weiteren Verlauf nicht wiederholt und werden konzentriert unterschiedliche Teile beschrieben. Die gleichen Bezugszeichen bezeichnen die gleichen Elemente wie diejenigen in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist, wie es in 13 gezeigt ist, eine Entfeuchtungs-Erwärmungseinrichtung 136 zum Erwärmen des Feuchtigkeitssensors 130 durch Erzeugen von Wärme durch Leiten von Strom über das Halbleitersubstrat 110 ausgebildet. Die Entfeuchtungs-Erwärmungseinrichtung 136 ist vorgesehen, um den feuchtigkeitsempfindlichen Film 133 durch Verflüchtigen der Feuchtigkeit, welche in dem feuchtigkeitsempfindlichen Film 133 aufgrund einer Verschlechterung des feuchtigkeitsempfindlichen Films 133 enthalten ist, wiederherzustellen. Die erste Charakteristik ist, dass die Entfeuchtungs-Erwärmungseinrichtung 136 und die Erwärmungselemente 121 und 122, die in dem Flusssensor 120 ausgebildet sind (lediglich das Erwärmungselement 121 ist in den 13 und 14 gezeigt), integral als das Verdrahtungsteil 125 ausgebildet sind, das aus dem gleichen Material besteht, wie es in den 13 und 14 gezeigt ist. Die zweite Charakteristik ist, dass ein Hohlraum 118 zum Entfeuchten als ein Bereich einer niedrigen thermischen Leitung ebenso in einem Bereich in dem Halbleitersubstrat 110 ausgebildet ist, der dem Feuchtigkeitssensor 130 entspricht.
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Genauer gesagt ist, wie es in 13 gezeigt ist, das Verdrahtungsteil 125, das die Erwärmungselemente 121 und 122 und die Entfeuchtungs-Erwärmungseinrichtung 136 beinhaltet, über einen Isolationsfilm 115 (zum Beispiel einem Siliziumnitridfilm und einen Siliziumoxidfilm) über dem Halbleitersubstrat 110 ausgebildet. Obgleich es in 13 nicht gezeigt ist, beinhaltet das Verdrahtungsteil 125 ebenso die Erwärmungselemente 123 und 124, wie sie in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben sind. Über dem Verdrahtungsteil 125 sind die Erfassungselektroden 131 und 132, die den Feuchtigkeitssensor 130 aufbauen, über einen Zwischenschicht-Isolationsfilm 116 (zum Beispiel einem Siliziumoxidfilm) ausgebildet. Obgleich es in 13 nicht gezeigt ist, sind die Referenzelektroden 134 und 135 ebenso in der gleichen Ebene wie die Erfassungselektroden 131 und 132 ausgebildet. Über den Erfassungselektroden 131 und 132 ist der feuchtigkeitsempfindliche Film 133 über einem Schutzfilm 117 (zum Beispiel einen Siliziumnitridfilm) ausgebildet.
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In dem Halbleitersubstrat 110 sind der Hohlraum 111 zum Fluss und der Hohlraum 118 zum Entfeuchten entsprechend dem Flusssensor 120 bzw. dem Feuchtigkeitssensor 130 ausgebildet. Der Hohlraum 118 zum Entfeuchten ist derart ausgebildet, dass er den feuchtigkeitsempfindlichen Film 133 in der Ebenenrichtung des Halbleitersubstrats 100 beinhaltet. Der Hohlraum 111 zum Fluss und der Hohlraum 118 zum Entfeuchten sind unter Verwendung des Isolationsfilms 115 als der Boden ausgebildet. Der dünne Abschnitt 112 und ein dünner Abschnitt 119 als ein Isolationsfilm sind über dem Hohlraum 111 zum Fluss und dem Hohlraum 118 zum Entfeuchten ausgebildet. Das Verdrahtungsteil 125, das aus zum Beispiel Polysilizium besteht, das mit Störstellen dotiert ist, ist derart ausgebildet, dass, wie es in 14 gezeigt ist, das Erwärmungselement 121, das eine höhere Temperatur aufweist, schmaler als die Entfeuchtungs-Erwärmungseinrichtung 136 ist.
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Wie es zuvor beschrieben worden ist, kann in der Halbleitervorrichtung 100 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der feuchtigkeitsempfindliche Film 133 durch Verflüchtigen der Feuchtigkeit, die aufgrund einer Verschlechterung in dem feuchtigkeitsempfindlichen Film 133 in dem feuchtigkeitsempfindlichen Film 133 enthalten ist, durch die Entfeuchtungs-Erwärmungseinrichtung 136 wiederhergestellt werden.
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Da die Entfeuchtungs-Erwärmungseinrichtung 136 und die Erwärmungselemente 121 und 122 als das einzelne Verdrahtungsteil 125 aufgebaut sind, kann der Aufbau vereinfacht werden und kann die Struktur verkleinert werden. Das Herstellungsverfahren kann ebenso vereinfacht werden.
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Wenn Strom zu dem Verdrahtungsteil 125 geleitet wird, erzeugen beide der Erwärmungselemente 121 und 122 und der Entfeuchtungs-Erwärmungseinrichtung 136 Wärme. Deshalb ist es zum Beispiel, wie es in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, wenn der Feuchtigkeitssensor 130 auf der vorgelagerten Seite des Flusssensors 120 vorgesehen ist, um den feuchtigkeitsempfindlichen Film 133 durch Einschalten der Entfeuchtungs-Erwärmungseinrichtung 136 einzuschalten, da der Einfluss der Wärmeleitung von der Entfeuchtungs-Erwärmungseinrichtung 136 über das Fluid zu dem Flusssensor 120 beträchtlich ausgeübt wird, bevorzugt, für eine Flussratenerfassung kein Signal zu verwenden, das zu der Zeit aus dem Flusssensor 120 ausgegeben wird, zu der die Entfeuchtungs-Erwärmungseinrichtung 136 eingeschaltet ist. Wie es in dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, können, wenn der Feuchtigkeitssensor 130 parallel zu dem Flusssensor 120 und dem Fluss des Fluids vorgesehen ist, Verfahren ähnlich zu den vorhergehenden durchgeführt werden. Da der Einfluss einer Wärmeleitung von der Entfeuchtungs-Erwärmungseinrichtung 136 über das Fluid zu dem Flusssensor 120 geringer als der vorhergehende ist, kann das Signal, das aus dem Flusssensor 120 zu der Zeit ausgegeben wird, zu der die Entfeuchtungs-Erwärmungseinrichtung 136 eingeschaltet ist, ebenso zur Flusserfassung verwendet werden.
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In dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden durch Ändern der Breite des Verdrahtungsteils 125 die Temperatur bezüglich der Erwärmungselemente 121 und 122 und die der Entfeuchtungs-Erwärmungseinrichtung 136 zueinander unterschiedlich gemacht. Alternativ können, wie es in 15 gezeigt ist, die Tiefe des Hohlraums 111 zum Fluss und die des Hohlraums 118 zur Entfeuchtung als die Bereiche einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit zueinander unterschiedlich gemacht werden (in 15 ist der Hohlraum 118 zum Entfeuchten, der der Entfeuchtungs-Erwärmungsreinrichtung 136 einer niedrigeren Temperatur entspricht, flacher als der Hohlraum 111 zum Fluss). Bei einem derartigen Aufbau werden die Menge einer Wärmeleitung zu der Seite des Halbleitersubstrats 110 in den Erwärmungselementen 121 und 122 und die in der Entfeuchtungs-Erwärmungsreinrichtung 136 zueinander unterschiedlich gemacht und können weiterhin die Temperatur von jedem des Flusssensors 120 und des Feuchtigkeitssensors 130 geeignet gemacht werden. 15 zeigt einen Querschnitt einer Ausgestaltung.
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In dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Hohlraum 111 zum Fluss als der Bereich einer niedrigen thermischen Leitung in einem Bereich direkt unter den Erwärmungselementen 121 und 122 ausgebildet und ist der Hohlraum 118 zum Entfeuchten in dem Bereich direkt unter dem Feuchtigkeitssensor 130 in dem Halbleitersubstrat 110 ausgebildet. Jedoch ist der Bereich einer niedrigen thermischen Leitung nicht auf den Hohlraum beschränkt. Es ist ausreichend, dass der Bereich einer niedrigen thermischen Leitung eine thermische Leitfähigkeit aufweist, die niedriger als die des Halbleitersubstrats 110 ist. Zum Beispiel kann der Bereich einer niedrigen thermischen Leitung durch ein poröses Element (zum Beispiel poröses Silizium oder ein poröser Isolationsfilm) ausgebildet sein. Zum Beispiel kann einer des Bereichs einer niedrigen thermischen Leitung, der den Erwärmungselementen 121 und 122 entspricht, und des Bereichs einer niedrigen thermischen Leitung, der dem Feuchtigkeitssensor 130 entspricht, als ein Hohlraum ausgebildet sein. In dem anderen Bereich kann poröses Silizium angeordnet sein. Als ein Beispiel ist in 16 der Bereich einer niedrigen thermischen Leitung, der den Erwärmungselementen 121 und 122 entspricht, als der Hohlraum 111 zum Fluss ausgebildet und ist der Bereich einer niedrigen thermischen Leitung, der dem Feuchtigkeitssensor 130 entspricht, als ein poröses Siliziumteil 210 ausgebildet, das aus porösem Silizium besteht. Ein derartiges poröses Siliziumteil 210 kann durch zum Beispiel eine lokale elektrochemische Schmelzreaktion ausgebildet sein. Bei einem derartigen Aufbau können die Menge einer Wärmeleitung zu der Seite des Halbleitersubstrats 110 in den Erwärmungselementen 121 und 122 und die in der Entfeuchtungs-Erwärmungsreinrichtung 136 zueinander unterschiedlich gemacht werden. 16 zeigt einen Querschnitt einer Ausgestaltung.
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Die Aufbauten in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung können kombiniert werden.
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Obgleich die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zuvor beschrieben worden sind, ist die Offenbarung nicht auf die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschränkt, sondern kann verschieden ausgestaltet werden, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.
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In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird das Siliziumsubstrat als ein Beispiel das Halbleitersubstrats 110 verwendet. Jedoch ist das Halbleitersubstrat 110 nicht auf das Siliziumsubstrat beschränkt.
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In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weist der Feuchtigkeitssensor 120 die Erwärmungselemente 121 und 122 und ebenso die Temperaturerfassungselemente 123 und 124 auf. Jedoch ist es, um den Fluss des Fluids zu erfassen, ausreichend, dass der Feuchtigkeitssensor 120 mindestens die Erwärmungselemente 121 und 122 aufweist. Folglich kann ebenso ein Aufbau verwendet werden, der keine Temperaturerfassungselemente 123 und 124 beinhaltet.
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In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weist der Feuchtigkeitssensor 130 die Referenzelektroden 134 und 135 auf. Jedoch kann ebenso ein Aufbau verwendet werden, der keine Referenzelektroden 134 und 135 beinhaltet.
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In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist das Schaltungsteil 140 zusammen mit dem Flusssensor 120 und dem Feuchtigkeitssensor 130 über dem gleichen Halbleitersubstrat 110 ausgebildet. Dass heißt, das Schaltungsteil 140 ist zusammen mit dem Flusssensor 120 und dem Feuchtigkeitssensor 130 auf einem Chip ausgebildet. Es ist ebenso möglich, das Schaltungsteil 140 auf einem unterschiedlichen Substrat auszubilden. In diesem Fall ist das Substrat, auf welchem das Schaltungsteil 140 ausgebildet ist, vollständig mit dem Verkapselungsharz 190 bedeckt. Die Funktion des Schaltungsteils 140 kann (zum Beispiel für eine externe ECU) getrennt von der Halbleitervorrichtung 100 vorgesehen sein.
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In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist in einem Zustand, in dem das Halbleitersubstrat 110 an dem Halteelement 180 befestigt ist, ein Teil des Halbleitersubstrats 110 mit dem Verkapselungsharz 190 bedeckt. Jedoch kann ebenso ein Aufbau verwendet werden, der kein Halteelement 180 aufweist. Wenn das Halteelement 180 ein Teil des Leiterrahmens ist, wie es in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, kann eine Positionsabweichung des Halbleitersubstrats 110 zu der Zeit eines Bedeckens mit dem Verkapselungsharz 190 (zum Beispiel zu der Zeit eines Spritzpressens) unterdrückt werden. Die Form des Halteelements 180 ist nicht auf die beschränkt, die in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung beschrieben ist.
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Die vorhergehende Offenbarung weist die folgenden Aspekte auf.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine Halbleitervorrichtung ein Halbleitersubstrat, einen Flusssensor, der eine erste Erwärmungseinrichtung aufweist, zum Erfassen einer Flussrate von Fluid und einen Feuchtigkeitssensor zum Erfassen einer Feuchtigkeit des Fluids auf. Der Flusssensor und der Feuchtigkeitssensor sind auf dem Halbleitersubstrat angeordnet. Der Flusssensor ist um den Feuchtigkeitssensor angeordnet. Der Feuchtigkeitssensor ist auf einer vorgelagerten Seite der ersten Erwärmungseinrichtung angeordnet.
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Da die vorhergehende Vorrichtung den Feuchtigkeitssensor beinhaltet, wird eine Feuchtigkeit in dem Fluid derart kompensiert, das eine Erfassungsgenauigkeit der Flussrate verbessert wird. Weiterhin ist der Feuchtigkeitssensor in der Nähe des Flusssensors angeordnet, wobei die Feuchtigkeit in der Nähe des Flusssensors von dem Feuchtigkeitssensor derart erfasst wird, dass die Erfassungsgenauigkeit der Flussrate stark verbessert wird. Weiterhin werden, da der Feuchtigkeitssensor und der Flusssensor auf dem gleichen Substrat angeordnet sind, die Abmessungen der Vorrichtung minimiert. Weiterhin wird der Feuchtigkeitssensor nicht wesentlich von Wärme beeinträchtigt, die von einer Erwärmungseinrichtung in dem Flusssensor oder Feuchtigkeitssensor erzeugt wird. Daher wird die Erfassungsgenauigkeit der Flussrate verbessert.
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Alternativ kann der Feuchtigkeitssensor entlang einer Flussrichtung des Fluids an den Flusssensor angrenzen. Alternativ kann die Halbleitervorrichtung weiterhin eine Kontaktierungsanschlussfläche, die auf dem Substrat angeordnet ist, ein Harzverkapselungselement und eine Polymerfilm zum Erhöhen eines Haftvermögens zwischen dem Halbleitersubstrat und dem Harzverkapselungselement aufweisen. Der Feuchtigkeitssensor und der Flusssensor geben Erfassungssignale über die Kontaktierungsanschlussfläche aus. Die Kontaktierungsanschlussfläche ist an einem Verbindungsabschnitt mit einem externen Anschluss gekoppelt. Das Harzverkapselungselement bedeckt einen Teil des Substrats, wobei der Teil den Verbindungsabschnitt beinhaltet und nicht den Feuchtigkeitssensor und den Flusssensor beinhaltet. Der Polymerfilm ist teilweise zwischen dem Teil des Substrats und dem Harzverkapselungselement angeordnet. Der Feuchtigkeitssensor beinhaltet ein Paar von Elektroden und einen feuchtigkeitsempfindlichen Film. Das Paar von Elektroden besteht aus einem leitfähigen Material und ist auf dem Substrat angeordnet. Der feuchtigkeitsempfindliche Film ist auf dem Substrat angeordnet und zwischen dem Paar von Elektroden angeordnet. Der feuchtigkeitsempfindliche Film weist eine relative Dielektrizitätskonstante oder eine Impedanz auf, welche in Übereinstimmung mit einer Feuchtigkeitsänderung änderbar ist, und der feuchtigkeitsempfindliche Film und der Polymerfilm bestehen aus einem gleichen Material. Weiterhin können der feuchtigkeitsempfindliche Film und der Polymerfilm teilweise integriert sein. Alternativ können der feuchtigkeitsempfindliche Film und der Polymerfilm getrennt sein. Weiterhin kann der Polymerfilm vollständig mit dem Harzverkapselungselement bedeckt sein.
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Alternativ kann der feuchtigkeitsempfindliche Film aus Polyimid bestehen. Weiterhin kann das Polyimid eine Mehrzahl von Molekularketten zum Vorsehen einer Maschenstruktur beinhalten und sind beide Enden jeder Kette verbunden.
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Alternativ kann die Halbleitervorrichtung weiterhin eine zweite Erwärmungseinrichtung zum Erwärmen des Feuchtigkeitssensors aufweisen. Die zweite Erwärmungseinrichtung ist auf dem Substrat angeordnet. Die ersten und zweiten Erwärmungseinrichtungen sind durch einen gleichen Draht vorgesehen. Die ersten und zweiten Erwärmungseinrichtungen sind integriert. Weiterhin kann das Substrat weiter einen ersten Abschnitt einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit und einen zweiten Abschnitt einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Der erste Abschnitt einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit ist unter der ersten Erwärmungseinrichtung angeordnet. Der zweite Abschnitt einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit ist unter dem Feuchtigkeitssensor angeordnet. Jeder der ersten und zweiten Abschnitte einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit weist eine Wärmeleitfähigkeit auf, die niedriger als eine Wärmeleitfähigkeit von anderen Teilen des Halbleitersubstrats ist. Der erste Abschnitt einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit weist eine erste Tiefe in einer Tiefenrichtung des Halbleitersubstrats auf. Der zweite Abschnitt einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit weist eine zweite Tiefe in der Tiefenrichtung des Halbleitersubstrats auf. Die erste Tiefe ist zu der zweiten Tiefe unterschiedlich. Weiterhin kann jeder der ersten und zweiten Abschnitte einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit durch eine Konkavität des Substrats vorgesehen sein. Alternativ kann jeder der ersten und zweiten Abschnitte einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit durch ein poröses Siliziumteil des Substrats vorgesehen sein.
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Alternativ kann das Substrat weiterhin einen ersten Abschnitt einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit und einen zweiten Abschnitt einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Der erste Abschnitt einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit ist unter der ersten Erwärmungseinrichtung angeordnet. Der zweite Abschnitt einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit ist unter dem Feuchtigkeitssensor angeordnet. Jeder der ersten und zweiten Abschnitte einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit weist eine Wärmeleitfähigkeit auf, die niedriger als eine Wärmeleitfähigkeit von anderen Teilen des Halbleitersubstrats ist. Einer der ersten und zweiten Abschnitte einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit ist durch eine Konkavität des Substrats vorgesehen und der andere der ersten und zweiten Abschnitte einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit ist durch ein poröses Siliziumteil des Substrats vorgesehen.
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Alternativ kann die erste Erwärmungseinrichtung eine erste Breite aufweisen, welche zu einer zweiten Breite der zweiten Erwärmungseinrichtung unterschiedlich ist.
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Alternativ können der Flusssensor und der Feuchtigkeitssensor auf der gleichen Seite des Halbleitersubstrats angeordnet sein. Das Substrat weist weiterhin eine Vertiefung auf, welche zwischen der ersten Erwärmungseinrichtung und dem Feuchtigkeitssensor angeordnet ist, und die Vertiefung weist eine vorbestimmte Tiefe in einer Dickenrichtung des Substrats auf.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine Halbleitervorrichtung ein Halbleitersubstrat, einen Flusssensor zum Erfassen einer Flussrate von Fluid, einen Feuchtigkeitssensor zum Erfassen einer Feuchtigkeit des Fluids, eine Harzform zum Verkapseln eines Teils des Halbleitersubstrats und einen Leiteranschluss auf, von dem ein Teil in der Harzform verkapselt ist. Der Flusssensor und der Feuchtigkeitssensor sind derart auf einem anderen Teil des Halbleitersubstrats angeordnet, dass der Flusssensor und der Feuchtigkeitssensor nicht mit der Harzform bedeckt sind. Der Feuchtigkeitssensor ist auf einer vorgelagerten Seite der ersten Erwärmungseinrichtung angeordnet. Das Halbleitersubstrat beinhaltet eine Konkavität und eine Kontaktierungsanschlussfläche. Die Konkavität ist dem Feuchtigkeitssensor und dem Flusssensor gegenüberliegend angeordnet. Die Kontaktierungsanschlussfläche ist auf dem Substrat angeordnet. Der Feuchtigkeitssensor und der Flusssensor sind derart mit der Kontaktierungsanschlussfläche gekoppelt, dass der Feuchtigkeitssensor und der Flusssensor Erfassungssignale über die Kontaktierungsanschlussfläche ausgeben. Die Kontaktierungsanschlussfläche ist mit einem Draht mit dem Leiteranschluss gekoppelt. Die Harzform verkapselt einen Verbindungsabschnitt zwischen der Kontaktierungsanschlussfläche und dem Draht.
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Da die vorhergehende Vorrichtung den Feuchtigkeitssensor aufweist, wird eine Feuchtigkeit in dem Fluid derart kompensiert, dass eine Erfassungsgenauigkeit der Flussrate verbessert wird. Weiterhin ist der Feuchtigkeitssensor in der Nähe des Flusssensors angeordnet, wobei die Feuchtigkeit in der Nähe des Flusssensors von dem Feuchtigkeitssensor derart erfasst wird, dass die Erfassungsgenauigkeit der Flussrate stark verbessert wird. Weiterhin werden, da der Feuchtigkeitssensor und der Flusssensor auf dem gleichen Substrat angeordnet sind, die Abmessungen der Vorrichtung minimiert. Weiterhin wird der Flusssensor nicht wesentlich von Wärme beeinträchtigt, die von eine Erwärmungsvorrichtung in dem Flusssensor oder Feuchtigkeitssensor erzeugt wird. Daher wird die Erfassungsgenauigkeit der Flussrate verbessert.
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Alternativ kann die Vorrichtung weiterhin einen Polymerfilm zum Erhöhen einer Haftfestigkeit zwischen dem Halbleitersubstrat und der Harzfom aufweisen. Der Polymerfilm ist teilweise zwischen den Teilen des Substrats und der Harzform angeordnet. Der Feuchtigkeitssensor weist ein Paar von Elektroden und einen feuchtigkeitsempfindlichen Film auf. Das Paar von Elektroden besteht aus einem leitfähigen Material und ist auf dem Substrat angeordnet. Der feuchtigkeitsempfindliche Film ist auf dem Substrat angeordnet und zwischen dem Paar von Elektroden angeordnet. Der feuchtigkeitsempfindliche Film weist eine relative Dielektrizitätskonstante oder eine Impedanz auf, welche in Übereinstimmung mit einer Feuchtigkeitsänderung änderbar ist, und der feuchtigkeitsempfindliche Film und der Polymerfilm bestehen aus einem gleichen Material.
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Obgleich die vorliegende Erfindung bezüglich bevorzugten Ausführungsbeispielen von ihr beschrieben worden ist, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele und Aufbauten beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung ist dazu gedacht, verschiedene Ausgestaltungs- und Äquivalenzanordnungen abzudecken. Weiterhin sind, obgleich verschiedene Kombinationen und Aufbauten, welche bevorzugt sind, beschrieben worden sind, andere Kombinationen und Aufbauten, die mehr, weniger oder lediglich ein einzelnes Element beinhalten, ebenso innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung.
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Eine zuvor beschriebene erfindungsgemäße Halbleitervorrichtung weist ein Halbleitersubstrat, einen Flusssensor, der eine erste Erwärmungseinrichtung aufweist, zum Erfassen einer Flussrate von Fluid und einen Feuchtigkeitssensor zum Erfassen einer Feuchtigkeit des Fluids auf. Der Flusssensor und der Feuchtigkeitssensor sind auf dem Halbleitersubstrat angeordnet. Der Flusssensor ist um den Feuchtigkeitssensor angeordnet. Der Feuchtigkeitssensor ist auf einer vorgelagerten Seite der ersten Erwärmungseinrichtung angeordnet. Da die Vorrichtung den Feuchtigkeitssensor beinhaltet, wird Feuchtigkeit in dem Fluid derart kompensiert, dass eine Erfassungsgenauigkeit der Flussrate verbessert wird.
