DE10213827A1 - Fluidströmungssensor und Verfahren zum Herstellen desselben - Google Patents

Fluidströmungssensor und Verfahren zum Herstellen desselben

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DE10213827A1
DE10213827A1 DE10213827A DE10213827A DE10213827A1 DE 10213827 A1 DE10213827 A1 DE 10213827A1 DE 10213827 A DE10213827 A DE 10213827A DE 10213827 A DE10213827 A DE 10213827A DE 10213827 A1 DE10213827 A1 DE 10213827A1
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conductor
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Toshiki Isogai
Yasushi Kohno
Toshimasa Yamamoto
Hiroyuki Wado
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    • G01F1/68Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
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Abstract

Bei einem Sensorchip (10) für einen Fluidströmungssensor (100) wird ein dünner Filmabschnitt (7) oberhalb eines hohlen Aushöhlungsabschnittes (6) ausgebildet, während dünne Filmlagen (2, 4) belassen bleiben, die an der Oberfläche (1a) eines Substrats (1) ausgebildet sind. Ein Leiter (9) ist an der Innenwandfläche eines Durchgangslochs (8) vorgesehen, das so ausgebildet ist, dass es das Substrat (1) durchdringt, um dadurch einen Erfassungsabschnitt, der durch einen Leiterfilm (3) in den dünnen Filmlagen gebildet ist, und einen Substratleiterabschnitt (11) elektrisch zu verbinden, der an der Seite der hinteren Fläche des Durchgangslochs (8) ausgebildet ist. Die Oberfläche (20a) einer Schalttafel (20) ist mit einer Steuerschaltung (21) und einem Basisleiterabschnitt (22) ausgebildet, der mit der Steuerschaltung (21) elektrisch verbunden ist. Der Sensorchip (10) und die Schalttafel (20) sind schichtweise angeordnet und der Substratleiterabshcnitt (11) und der Basisleiterabschnitt (22) sind elektrisch verbunden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Fluidströmungssensor und auf ein Verfahren zum Herstellen desselben, wobei dieser durch einen Halbleiterherstellprozess hergestellt wird.
Eine Art an herkömmlichem Thermofluidströmungssensor für eine Verwendung beim Erfassen einer Luftströmungsmenge ist in dem US- Patent Nr. 5 404 753 (JP-A-6-50 783) offenbart. Bei diesem Thermofluidströmungssensor sind ein Strömungserfassungsabschnitt aus einem dünnen Halbleiterfilm und ein Bondinganschlußstück (Leiterteil) an der gleichen Ebene vorgesehen und voneinander durch eine Trennwand getrennt. Als ein Ergebnis ist es nicht möglich, die ebene Größe des Fluidströmungssensors zu verringern.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Fluidströmungssensor zu schaffen, dessen ebene Größe verringert werden kann, und ein Verfahren zum Herstellen desselben zu schaffen.
Bei einem der bevorzugten Ausführungsbeispiele hat ein Fluidströmungssensor einen Fluidströmungssensorchip, der eine Tafel und Erfassungsabschnitte hat, die an einer ersten Fläche der Tafel ausgebildet sind, um eine Strömungsrate eines Fluides zu erfassen, das über die erste Fläche der Tafel strömt. Der Fluidströmungssensorchip hat des weiteren einen . Substratleiterabschnitt, der mit den Erfassungsabschnitten elektrisch verbunden ist und an einer anderen Fläche als die erste Fläche ausgebildet ist.
Beim Herstellen des Fluidströmungssensors werden dünne Filmlagen über der ersten Fläche der Tafel ausgebildet und ein hohler Aushöhlungsabschnitt wird ausgebildet, indem die Tafel von der Seite einer zweiten Fläche der Tafel geätzt wird, die zu der ersten Fläche entgegengesetzt ist. Ein Durchgangsloch wird in der Tafel dort ausgebildet, wo der hohle Aushöhlungsabschnitt nicht ausgebildet ist. Ein Leiter ist an einer Innenwandfläche des Durchgangsloches ausgebildet, um einen Substratleiterabschnitt an der Seite der zweiten Fläche der Tafel auszubilden.
Andere und weitere Aufgabe, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachstehend dargelegten detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher hervor.
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines Fluidströmungssensors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Fluidströmungssensor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 3A bis 3E zeigen Schnittansichten von einem Teil eines Verfahrens zum Herstellen des Fluidströmungssensors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht eines Fluidströmungssensors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht eines Fluidströmungssensors gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht des Fluidströmungssensors gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht eines Fluidströmungssensors gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht eines Fluidströmungssensors gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9A bis 9D zeigen Schnittansichten von einem Teil eines Verfahrens zum Herstellen eines Fluidströmungssensors gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10A bis 10C zeigen Schnittansichten von einem anderen Teil des Verfahrens zum Herstellen des Fluidströmungssensors gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel.
Fig. 11 zeigt eine Schnittansicht eines Fluidströmungssensors gemäß einem siebenten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12 zeigt eine Schnittansicht eines Fluidströmungssensors gemäß einer Abwandlung des siebenten Ausführungsbeispiels.
Fig. 13 zeigt eine Schnittansicht eines Fluidströmungssensors gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 14A bis 14C zeigen Schnittansichten von einem Teil eines Verfahrens zum Herstellen eines Fluidströmungssensors gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 15A und 15B zeigen Schnittansichten von einem Teil eines Verfahrens zum Herstellen eines Fluidströmungssensors gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 16 zeigt eine Schnittansicht von einem Fluidströmungssensorchip gemäß einem elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 17 zeigt eine Schnittansicht eines Fluidströmungssensors gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung ist nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf die verschiedenen Ausführungsbeispiele beschrieben, in denen die gleichen oder ähnliche Bezugszeichen sich auf gleiche oder ähnliche Teile beziehen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein Fluidströmungssensor 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit einem Fluidströmungssensorchip 10 aufgebaut, der mit einer Schalttafel 20 elektrisch verbunden ist, die eine Basis mit einer Steuerschaltung bildet. Die Schalttafel 20 ist an einer Basistafel 30 fixiert. Dieser Fluidströmungssensor 100 kann in einem Einlassluftkanal eines Verbrennungsmotors zum Messen der Einlassluftströmung zu dem Motor vorgesehen sein.
Bei dem Sensorchip 10 ist ein unterer Film 2, der einen Isolationsfilm aufweist, an einer Fläche 1a eines Substrats 1 ausgebildet. Ein Leiterfilm 3 ist an dem unteren Film 2 ausgebildet und ein oberer Film 4, der einen Isolationsfilm aufweist, ist auf dem unteren Film 2 und dem Leiterfilm 3 ausgebildet. Somit ist eine dünne Filmlage ausgebildet, in dem der untere Film 2, der Leiterfilm 3 und der obere Film 4 kombiniert worden sind. Genauer gesagt ist der untere Film 2 aus einem Nitridfilm und einem Oxidfilm in dieser Reihenfolge von der Seite des Substrats 1 aus schichtweise angeordnet. Ein Film aus Platin (Pt) wird für den Leiterfilm 3 verwendet. Der obere Film 4 ist aus einem Oxidfilm und einem Nitridfilm schichtweise angeordnet.
Ein Isolationsfilm 5, der ein Oxidfilm oder dergleichen ist, ist an der Seite einer hinteren Oberfläche 1b des Substrates 1 ausgebildet, die zu der Oberfläche 1a entgegengesetzt ist. Ein hohler Aushöhlungsabschnitt 6 ist von einem Öffnungsabschnitt des Isolationsfilms 5 ausgebildet, während die dünnen Filmlagen 2 bis 4 belassen bleiben. Des weiteren bilden die dünnen Filmlagen 2 bis 4 oberhalb des hohlen Aushöhlungsabschnittes 6 einen dünnen Filmabschnitt 7.
Wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, sind eine Heizeinrichtung 3a, ein Temperaturmesskörper 3b, ein Fluidthermometer 3c und ein Elektrodenherausführabschnitt 3d ausgebildet. In dieser Zeichnung ist eine Normalfluidströmungsrichtung durch einen Pfeil gezeigt. Jeder von ihnen ist in einer sich schlängelnden Form durch den Leiterfilm 3 in den dünnen Filmlagen 2 bis 4 ausgebildet. Von diesen Elementen entsprechen die Heizeinrichtung 3a, der Temperaturmesskörper 3b und das Fluidthermometer 3c einem Erfassungsabschnitt zum Erfassen einer Strömungsrate eines Fluides. Die Heizeinrichtung 3a und der Temperaturmesskörper 3b sind an dem dünnen Filmabschnitt 7 angeordnet. Die Heizeinrichtung 3a, der Temperaturmesskörper 3b und das Fluidthermometer 3c sind in dieser Reihenfolge ausgerichtet. Der Elektrodenherausführabschnitt 3d ist mit der Heizeinrichtung, dem Temperaturmesskörper 3b bzw. dem Fluidthermometer 3c elektrisch verbunden und erstreckt sich zu einem Endabschnitt der Fläche 1a des Substrats 1.
Es sind Durchgangslöcher 8 ausgebildet, die die Fläche und die hintere Fläche 1a und 1b des Substrats an den Abschnitten des Substrates 1 durchdringen, die den Endabschnitten der Elektrodenherausführabschnitten 3d entsprechen. Genauer gesagt bildet das Durchgangsloch 8 ein Loch, das an einer Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 offen ist und den Leiterfilm (Elektrodenherausführabschnitt 3d) 3 an einer Seite der Fläche 1a des Substrats 1 erreicht. Ein Leiter 9 ist an der Innenwandfläche des Durchgangslochs 8 vorgesehen und ist mit dem Leiterfilm 3 an der Oberfläche 1a des Substrats 1 vorgesehen.
In der Nähe des Öffnungsabschnittes des Durchgangslochs 8 in der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 ist ein Substratleiterabschnitt 11 ausgebildet, der von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 freigelegt ist. Die Substratleiterabschnitte 11 sind mit den Leitern 9 an den Innenseiten der Durchgangslöcher 8 verbunden. Als ein Ergebnis sind die Substratleiterabschnitte 11 mit den Erfassungsabschnitten 3a bis 3c über die Leiter 9 elektrisch verbunden. D. h. an einer anderen Fläche der Außenfläche des Subtrats 1 als die Fläche 1a (hintere Fläche 1b) sind die Substratleiterabschnitte 11 ausgebildet, die mit den Erfassungsabschnitten 3a bis 3c elektrisch verbunden sind.
In dem Fluidströmungssensor 100 ist eine Steuerschaltung 21 zum Steuern der Erfassungsabschnitte 3a bis 3c an einer Fläche 20a der Schalttafel 20 ausgebildet. Des weiteren ist ein mit der Steuerschaltung 21 elektrisch verbundener Basisleiterabschnitt 22 an der Fläche 20a der Schalttafel 20 ausgebildet.
Der Sensorchip 10 ist an der Schalttafel 20 schichtartig angeordnet, indem die Seite der Oberfläche 20a der Schalttafel 20 gegenüberstehend der Seite der hinteren Oberfläche 1b des Substrats 1 des Sensorchips 10 derart angeordnet ist, dass verhindert ist, dass die Fläche 1a des Substrats 1 des Sensorchips 10 und die Steuerschaltung 21 an der gleichen Ebene angeordnet sind. Der Basisleiterabschnitt 22 und der Substratleiterabschnitt 11 sind durch ein Vorsprung 23 elektrisch verbunden. Der Vorsprung 23 ist ein Element mit einer Leitfähigkeit, einer Haftkraft und Festigkeit als Aufbau. Genauer gesagt kann für den Vorsprung 23 Gold oder dergleichen verwendet werden.
Als ein Ergebnis sind die Steuerschaltung 21 und die Erfassungsabschnitte 3a bis 3c des Substrats 1 über den Leiter 9 des Durchgangsloches 8, den Substratleiterabschnitt 11 und den Basisleiterabschnitt 22 elektrisch verbunden. Des weiteren ist ein Zwischenraum zwischen dem Sensorchip 10 und der Schalttafel 20 durch den Vorsprung 23 ausgebildet.
Die hintere Fläche 20b der Schalttafel 20 ist an der Basistafel 30 fixiert. Genauer gesagt ist die hintere Fläche 20b der Schalttafel 20 an der Basistafel 30 durch ein Haftelement 31 aus Epoxydharz oder dergleichen angebracht. Ein Gehäuse oder dergleichen, indem der Fluidströmungssensor 100 untergebracht ist, kann als Basistafel 30 verwendet werden.
Nachstehend ist ein Verfahren zum Herstellen des Fluidströmungssensors 100 unter Bezugnahme auf die Fig. 3A bis 3E beschrieben, in denen Schnittansichten eines Verfahrens zum Ausbilden des Durchgangslochs 8 gezeigt sind. Das Substrat 1 wird vorbereitet. Nach dem Ausbilden des unteren Filmes 2 an der Oberfläche 1a des Substrats 1 wird der Leiterfilm 3 ausgebildet, und der Leiterfilm 3 wird strukturiert (Pattern), um dadurch die Heizeinrichtung 3a, den Temperaturmesskörper 3b, das Fluidthermometer 3c und den Elektrodenherausführabschnitt 3d auszubilden. Danach wird der obere Film 4 an dem Leiterfilm 3 ausgebildet (der Schritt des Ausbildens von dünnen Filmlagen).
Anschließend wird der hohle Aushöhlungsabschnitt 6 ausgebildet, indem das Substrat 1 geätzt wird, bis die dünnen Filmlagen 2 bis 4 von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrates 1 freigelegt sind, wobei der Isolationsfilm 5 an der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 als eine Maske ausgebildet ist. Als ein Ergebnis wird der dünne Filmabschnitt 7 an dem hohlen Aushöhlungsabschnitt 6 ausgebildet (der Schritt des Ausbildens der dünnen Filmabschnitte).
Danach wird gemäß Fig. 3A eine Abdeckung 41 ausgebildet, um lediglich einen Abschnitt zu öffnen, der mit dem Durchgangsloch 8 an der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 auszubilden ist. Gemäß Fig. 3B wird das Durchgangsloch 8 ausgebildet, indem ein Ätzen ausgeführt wird, bis der Leiterfilm 3 in den dünnen Filmlagen 2 bis 4 mit der Abdeckung 41 als eine Maske freigelegt ist (Schritt des Ausbildens des Durchgangsloches). Nach dem anschließenden Entfernen der Abdeckung 41 wird gemäß Fig. 3C ein Leiter 42 an der Innenwandfläche des Durchgangsloches 8 und der hinteren Fläche des Substrats 1 beschichtet.
Wie dies in Fig. 3D gezeigt ist, wird eine Abdeckung 43 an einem inneren Abschnitt des Durchgangsloches 8 und einer Fläche des Abschnitts zum Ausbilden des Substratleiterabschnitts 11 ausgebildet. Durch ein Ausführen eines Ätzens wird der Leiter 42 an einem Abschnitt entfernt, der nicht durch die Abdeckung 43 bedeckt ist. Danach wird die Abdeckung 43 entfernt. Wie dies vorstehend beschrieben ist, sind die unter Bezugnahme auf die Fig. 3C und 3D erläuterten Schritte Schritte zum Ausbilden des Substratleiterabschnitts.
Die mit der Steuerschaltung 21 und dem Basisleiterabschnitt 22 an der Fläche 20a ausgebildete Schalttafel 20 wird vorbereitet und ist in Fig. 3E gezeigt. Der Substratleiterabschnitt 11 und der Basisleiterabschnitt 22 werden über den Vorsprung 23 elektrisch verbunden. Danach wird die Basistafel 30 vorbereitet und die Seite der hinteren Fläche 20b der Schalttafel 20 wird an der Basistafel 30 durch das Haftelement 31 fixiert.
Gemäß dem Fluidströmungssensor 100 wird die Heizeinrichtung 3a angetrieben, um eine Temperatur vorzusehen, die höher als jene Fluidtemperatur ist, die durch das Fluidthermometer 3a erfasst worden ist. Wenn das Fluid dazu gebracht wird, dass es von dem Fluidthermometer 3c zu der Heizeinrichtung 3a strömt, indem es oberhalb der Erfassungsabschnitte 3a bis 3c strömt, wird dem Temperaturmesskörper 3b Wärme entzogen und seine Temperatur nimmt ab. Wenn das Fluid dazu gebracht wird, dass es von der Heizeinrichtung 3a zu dem Fluidthermometer 3c strömt, wird die Wärme zu dem Temperaturmesskörper 3b übertragen und seine Temperatur erhöht sich. Daher kann eine Strömungsrate und eine Strömungsrichtung des Fluids erfasst werden, indem eine Temperaturdifferenz zwischen dem Temperaturmesskörper 3b und dem Fluidthermometer 3c von dem Elektrodenherausführabschnitt 3d als eine Spannungsänderung oder dergleichen ausgegeben wird. Die Erfassungsabschnitte 3a bis 3c werden hauptsächlich durch die Steuerschaltung 21 in einer bekannten Weise gesteuert.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Durchgangsloch an dem Sensorchip 10 ausgebildet und der Leiter 9 ist an der Innenwandfläche des Durchgangslochs 8 vorgesehen. Daher können die Übertragung und der Empfang von elektrischen Signalen zwischen den Erfassungsabschnitten 3a bis 3c und der Steuerschaltung 21 an der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 ausgeführt werden. Daher ist es nicht erforderlich, einen elektrischen Verbindungsabschnitt zwischen den Erfassungsabschnitten 3a bis 3c und der Steuerschaltung 21 an der Oberfläche 1a des Substrats 1 an dem Sensorchip 10 vorzusehen. Daher ist es nicht erforderlich, den Verbindungsabschnitt gegenüber dem Fluid zu schützen. Die Steuerschaltung 21 ist nicht an der gleichen Ebene wie die Oberfläche des Sensorchips 10 angeordnet. Daher wird die Steuerschaltung 21 nicht dem oberhalb der Erfassungsabschnitte 3a bis 3c strömenden Fluides ausgesetzt und es ist nicht wahrscheinlich, dass die Steuerschaltung 21 durch das Fluid beschädigt wird.
Als ein Ergebnis ist es nicht erforderlich, eine Trennwand für einen Schutz des Verbindungsabschnitts und der Steuerschaltung 21 oberhalb der Oberfläche 1a des Substrats 1 anzuordnen. Daher besteht kein Bedarf an einem Vorsehen einer Anordnungsfläche für die Teilungswand, es besteht auch kein Bedarf an einer Fläche zwischen den Erfassungsabschnitten 3a bis 3c und der Trennungswand, die benötigt wurde, um beim Anordnen der Trennwand eine Strömungsbeeinträchtigung oder Strömungsstörung des Fluides einzuschränken. Daher kann die Größe des Sensorchip 10 in der Ebene verringert werden.
Ein Zwischenraum ist zwischen dem Sensorchip 10 und der Schalttafel 20 vorgesehen, wobei außerhalb der Fluidströmungssensor 100 und der hohle Aushöhlungsabschnitt 6 miteinander verbunden sind. Daher kann der dünne Filmabschnitt 7 davor bewahrt werden, dass er durch ein Verringern der Druckdifferenz zwischen der Oberfläche und der hinteren Fläche des dünnen Filmabschnitts 7 beschädigt oder zerstört wird, wenn das Fluid oberhalb des dünnen Filmabschnitts 7 strömt.
Der Substratleiterabschnitt 11 und der Basisleiterabschnitt 22 können durch eine Silberpaste elektrisch verbunden werden.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel ist die Steuerschaltung 21 an der Seite der hinteren Fläche 20b der Schalttafel 20 ausgebildet.
Wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, ist die Steuerschaltung 21 an der Seite der hinteren Fläche 20b der Schalttafel 20 ausgebildet. Ein Durchgangsloch 24 ist so ausgebildet, dass es von der Seite der Oberfläche 20a zu der Seite der hinteren Fläche 20b an der Schalttafel 20 hindurchdringt. Das Durchgangsloch 24 ist an einer Position vorgesehen, die dem Durchgangsloch 8 des Sensorchips 10 entspricht. Ein Leiter 25 ist an einer Innenwandfläche des Durchgangslochs 24 vorgesehen und ist mit einem Basisleiterabschnitt 22 elektrisch verbunden, der an der Seite der hinteren Fläche 20b der Schalttafel 20 vorgesehen ist. Ein Oberflächenleiterabschnitt 26 ist von der Schalttafel 20 an dem Öffnungsabschnitt des Durchgangslochs 24 auch an der Seite der Oberfläche 20a der Schalttafel 20 freigelegt. Der Oberflächenleiterabschnitt 26 ist mit dem Leiter 25 an der Innenseite des Durchgangslochs 24 elektrisch verbunden.
Die Seite der Oberfläche 20a der Schalttafel 20 ist so schichtartig angeordnet, dass sie gegenüber der Seite der hinteren Fläche des Sensorchips 10 angeordnet ist. Der Substratleiterabschnitt 11 und der Oberflächenleiterabschnitt 26 der Schalttafel 20 sind durch einen Goldvorsprung 27 oder dergleichen elektrisch verbunden. Die Seite der hinteren Fläche 20b der Schalttafel 20 ist an der Basistafel 30 aus einem Gehäuse oder dergleichen des Fluidströmungssensors über das Haftelement 31 aus Epoxydharz oder dergleichen angebracht.
Gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann nicht nur die Schalttafel 20 an der Basistafel 30 fixiert werden, sondern kann auch die Steuerschaltung 21 gegenüber der Umgebung geschützt werden, indem die Steuerschaltung 21 durch das Haftelement 31 geformt wird. Da die Steuerschaltung 21 ohne ein spezielles Hinzufügen eines Schrittes zum Schützen der Steuerschaltung 21 geschützt werden kann, können die Schritte effizient gestaltet werden. Außerdem können ähnliche Vorteile wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erzielt werden.
Bei dem in Fig. 5 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel ist ein Anschlußstück 12 zu der Seite der Oberfläche des Sensorchips 10 an einem Endabschnitt des Elektrodenherausführabschnitts 3d freigelegt, der mit den Erfassungsabschnitten 3a bis 3c des Sensorchips 10 verbunden ist. Eine Zwischentafel 50, die ein Zwischenelement bildet, ist oberhalb der Oberfläche des Sensorchips 10 angeordnet. In Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht der Zwischentafel 50 gezeigt. Die Zwischentafel 50 ist mit einem Öffnungsabschnitt 51 ausgebildet, der eine Größe hat, die geringer als eine ebene Form des Substrats 1 des Sensorchips 10 ist und gleich wie oder größer als eine den Erfassungsabschnitten 3a bis 3c entsprechende Fläche ist. Der Öffnungsabschnitt 51 ist derart ausgebildet, dass eine Fläche 51a an der Seitenwand dem Öffnungsabschnitt 51 zugewandt ist, der in der Strömungsrichtung des Fluids angeordnet ist und zu der Mitte des Öffnungsabschnitts 51 hin vertieft ist.
Durch das Ausbilden des Öffnungsabschnitts 51 in einer derartigen Form wird das Fluid dazu gebracht, dass es über den Erfassungsabschnitten 3a bis 3c gleichmäßig strömt. Die Zwischentafel 50 ist oberhalb der Oberfläche 1a des Substrats 1 derart angeordnet, dass die Heizeinrichtung 3a, der Temperaturmesskörper 3b und das Fluidthermometer 3c, die den Erfassungsabschnitt bilden, von dem Öffnungsabschnitt 51 des Zwischenelements 50 freigelegt sind.
Ein Zwischenelementleiterabschnitt 52 ist an der hinteren Fläche 50b ausgebildet, die zu der Oberfläche 1a des Substrats 1 des Sensorchips 10 gegenübersteht. Die Steuerschaltung 21 ist an der hinteren Fläche 50b der Zwischentafel 50 ausgebildet und der Zwischenelementleiterabschnitt 52 und die Steuerschaltung 21 sind elektrisch verbunden. Das Anschlussstück 12 des Substrats 1 und der Zwischenelementleiterabschnitt 52 sind durch einen Vorsprung 53 oder dergleichen elektrisch verbunden.
Da gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Zwischentafel 50 verwendet wird, kann verhindert werden, dass die Verbindungsabschnitte der Erfassungsabschnitte 3a bis 3c und außerhalb des Sensorchips 10 (Steuerschaltung 21 oder dergleichen) und der Steuerschaltung 21 gegenüber dem Fluid ausgesetzt sind, das über die Erfassungsabschnitte 3a bis 3c strömt. Daher kann die Größe des Sensorchips 10 in der Ebene verringert werden. Die Zwischentafel 50 ist nicht so hoch wie eine Trennwand und daher hat die Zwischentafel 50 keinen wesentlichen Einfluss auf die Strömung des Fluids.
Gemäß einem in Fig. 7 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel ist die Steuerschaltung 21 an der Seite der hinteren Fläche 20b der Schalttafel 20 in ähnlicher Weise wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet. Die Zwischentafel 50 wird in ähnlicher Weise wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel angewendet.
Die Zwischentafel 50 ist an der Seite der Oberfläche des Sensorchips 10 verbunden. Die Seite der hinteren Fläche des Sensorchips 10 ist an der Seite der Oberfläche 10a der Schalttafel 20 über ein Haftelement 54 fixiert. Die Schalttafel 20 und die Basistafel 30 sind so fixiert, dass sie versetzt sind. Der Basisleiterabschnitt 22 an der Seite der hinteren Fläche 22b der Schalttafel 20 ist freigelegt.
Der Zwischenleiterabschnitt 52 der Zwischentafel 50 und der Basisleiterabschnitt 22 der Schalttafel 20 sind unter Verwendung eines Bondierungsdrahtes elektrisch verbunden. Als ein Ergebnis sind der Zwischenelementleiterabschnitt 52 und die Steuerschaltung 21 über den Bondierungsdraht 55 elektrisch verbunden. Die Erfassungsabschnitte 3a bis 3c und die Steuerschaltung 21 sind elektrisch verbunden. Das Bonden kann beispielsweise nach dem stapelartigen Anordnen und Fixieren des Sensorchips 10 und der Schalttafel 20 ausgeführt werden.
Bei einem in Fig. 8 gezeigten fünften Ausführungsbeispiel sind die Erfassungsabschnitte 3a bis 3c und die Steuerschaltung 21 unter Verwendung eines Bondierungsdrahts ohne Verwendung der Zwischentafel verbunden.
Wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, sind der Sensorchip 10, die Schalttafel 20 und die Basistafel 30 jeweils versetzt schichtweise angeordnet. An der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 ist eine mit dem Substratleiterabschnitt 11 elektrisch verbundene Verdrahtung 14 freigelegt, und die freigelegte Verdrahtung 14 ist mit dem Basisleiterabschnitt 22 der Schalttafel 20 durch einen Bondierungsdraht 15 elektrisch verbunden.
Nachstehend ist ein sechstes Ausführungsbeispiel beschrieben.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel und insbesondere bei dem in den Fig. 3A bis 3E gezeigten Herstellverfahren wird eine Halbleitertafel aus einer Siliziumtafel oder dergleichen als das Substrat 1 verwendet. In einem derartigen Fall sind, wenn der Leiter 9 direkt an der Innenwandfläche des Durchgangslochs 8 beim Ausbilden des Substratleiterabschnitts 11 ausgebildet ist, der Leiter 9 und das Substrat 1 elektrisch und thermisch verbunden. Es ist daher wahrscheinlich, dass ein Stromaustreten von dem Leiter 9 zu dem Substrat 1 bewirkt wird und dass eine Temperaturverteilung ungeeignet wird. Das in den Fig. 9A bis 9D und in den Fig. 10A und 10C gezeigte sechste Ausführungsbeispiel vermindert diese Wahrscheinlichkeit.
Zunächst wird gemäß Fig. 9A das eine Halbleitertafel aufweisende Substrat 1 vorbereitet und die dünnen Filmlagen 2, 3 und 4 werden oberhalb der Oberfläche 1a des Substrats 1 ausgebildet. Genauer gesagt wird nach dem Ausbilden des unteren Films 2 an der Oberfläche 1a des Substrats 1, die eine Siliziumtafel oder dergleichen aufweist, der Leiterfilm 3 ausgebildet, der Pt, Ti, Ti-Ni, Ti-W, Cr oder dergleichen aufweist. Die Heizeinrichtung 3a, der Temperaturmesskörper 3b, das Fluidthermometer 3c und der Elektrodenherausführabschnitt 3d werden durch ein Pattern des Leiterfilms 3 ausgebildet. Danach wird der obere Film 4 über dem Leiterfilm 3 ausgebildet.
Anschließend wird das Durchgangsloch 8 so ausgebildet, dass es den Leiterfilm 3 in den dünnen Filmlagen 2 bis 4 erreicht, d. h. den Elektrodenherausführabschnitt 3d, indem es das Substrat 1 von einem Abschnitt an der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 durchdringt, der nicht mit dem hohlen Aushöhlungsabschnitt 6 ausgebildet ist.
Genauer gesagt wird der Isolationsfilm 5, der einen Siliziumnitridfilm oder dergleichen aufweist, so ausgebildet, dass er lediglich an einem Abschnitt offen ist, der mit dem Durchgangsloch 8 an der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 auszubilden ist. Wie dies in Fig. 9A gezeigt ist, wird das Durchgangsloch 8 ausgebildet, indem ein Ätzen unter Verwendung einer alkalischen Lösung aus TMAH (Tetramethylammoniumhalid), KOH oder dergleichen verwendet wird, bis der Leiterfilm 1 in den dünnen Filmlagen 2 bis 4 mit dem Isolationsfilm 5 als eine Maske freigelegt ist.
Danach wird, wie dies in den Fig. 9B, 9C und 9D gezeigt ist, ein Isolationsfilm 60 für ein Durchgangsloch an einem Randabschnitt einer Öffnung des Durchgangslochs 8 an der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 und an einer Innenwandfläche des Durchgangslochs 8 ausgebildet.
Genauer gesagt werden gemäß Fig. 9B durch ein Ätzen mittels Hydrogenfluorid (Fluorwasserstoff) der Isolationsfilm 5 und der untere Film 2 entfernt, die von dem Durchgangsloch 8 freigelegt sind, zu der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1. Dann wird gemäß Fig. 9C der Isolationsfilm 60 für das Durchgangsloch über die gesamte hintere Fläche 1b des Substrats 1, die die Innenwandfläche des Durchgangslochs 8 hat, durch einen Sputterprozess oder einen CVD-Prozess ausgebildet. Der Isolationsfilm 60 weist einen Siliziumoxidfilm, einen Siliziumnitridfilm oder dergleichen auf.
Wie dies in Fig. 9D gezeigt ist, wird unter Verwendung eines fotolithografischen Prozesses eine Abdeckung 61 durch ein Pattern an der Oberfläche des Isolationsfilms 60 für ein Durchgangsloch ausgebildet, und ein nicht erforderlicher Abschnitt des Isolationsfilms 60 für das Durchgangsloch wird mit der Abdeckung 61 als eine Maske geätzt und entfernt. Dadurch wird der Isolationsfilm 60 für das Durchgangsloch an dem Randabschnitt der Öffnung des Durchgangslochs 8 an der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 und der Innenwandfläche des Durchgangslochs 8 ausgebildet.
Anschließend wird gemäß Fig. 10A der hohle Aushöhlungsabschnitt 6 ausgebildet, indem ein Ätzvorgang ausgeführt wird, während die dünnen Filmlagen 2 bis 4 von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 belassen bleiben, und der dünne Filmabschnitt 7 wird an dem hohlen Aushöhlungsabschnitt 6 ausgebildet.
Genauer gesagt wird nach dem Entfernen der Abdeckung 61 der hohle Aushöhlungsabschnitt 6 ausgebildet, indem ein anisotropen Ätzen unter Verwendung einer alkalischen Lösung aus TMAH oder KOH mit dem Isolationsfilm 60 für das Durchgangsloch, der einen Siliziumoxidfilm oder einen Siliziumnitridfilm als eine Maske aufweist, ausgeführt.
Anschließend wird, wie dies in den Fig. 10B und 10C gezeigt ist, der Basisleiterabschnitt 11 an der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 ausgebildet, indem ein einen Leiterfilm für das Durchgangsloch bildender Leiter 42 an der Oberfläche des Isolationsfilms 60 für das Durchgangsloch ausgebildet wird, der mit dem Leiterfilm 3 der dünnen Filmlagen 2 bis 4 über das Durchgangsloch 8 von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 in Kontakt gebracht wird. Nachstehend ist der Leiter 42 als Leiterfilm 42 bezeichnet.
Genauer gesagt wird gemäß Fig. 10B der Leiterfilm 42 für das Durchgangsloch, der einen Leiterfilm aus Au, Ti oder dergleichen aufweist, unter Verwendung eines Sputterprozesses, eines CVD- Prozesses eines Dampfauftragsprozesses oder dergleichen von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 ausgebildet. Daraufhin wird gemäß Fig. 10C der Leiterfilm 42 für das Durchgangsloch durch ein Ätzen, einen Liftoff-Prozess oder dergleichen unter Verwendung eines fotolithografischen Prozesses strukturiert (Pattern). Durch das Pattern wird der Leiterfilm 42 für das Durchgangsloch mit dem Leiterfilm 3 (3d) über das Durchgangsloch 8 in Kontakt gebracht und an der Oberfläche des Isolationsfilms 60 für das Durchgangsloch ausgebildet.
In dieser Weise wird der Leiterfilm 42 für das Durchgangsloch, der an dem Randabschnitt der Öffnung des Durchgangslochs 8 an der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 angeordnet ist, als der Substratleiterabschnitt 11 ausgebildet. Der Substratleiterabschnitt 11 ist mit dem Elektrodenherausführabschnitt 3d über den Leiter 9 an der Innenseite des Durchgangslochs 8 elektrisch verbunden. Als ein Ergebnis ist der Substratleiterabschnitt 11 mit den Erfassungsabschnitten 3a bis 3c elektrisch verbunden.
Danach werden auch bei dem sechsten Ausführungsbeispiel ähnlich wie bei dem in Fig. 3E gezeigten ersten Ausführungsbeispiel der Substratleiterabschnitt 11 und der Basisleiterabschnitt 22 über den Vorsprung 23 elektrisch verbunden. Danach wird die Basistafel 30 vorbereitet und die Seite der hinteren Fläche 20b der Schalttafel 20 wird an der Basistafel 30 durch das Haftelement 31 fixiert.
Gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel wird der Isolationsfilm 60 für das Durchgangsloch zwischen dem Substrat 1 und dem Leiter 9 und dem Substratleiterabschnitt 11d. h. zwischen dem Substrat 1 und dem Leiterfilm 42 für das Durchgangsloch angeordnet. Demgemäß kann eine elektrische und thermische Isolierung zwischen dem Substrat 1 und dem Leiterfilm 42 für das Durchgangsloch erhalten werden. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass ein Austreten von Strom von dem Leiterfilm 42 für das Durchgangsloch zu dem Substrat 1 bewirkt wird oder die thermische Verteilung ungeeignet wird.
Bei dem in Fig. 11 gezeigten siebenten Ausführungsbeispiel sind die beiden Tafel 10 und 20 parallel im wesentlichen an der gleichen Ebene angeordnet.
Der in Fig. 11 gezeigte Fluidströmungssensorchip 10 ist der gleiche wie der in Fig. 1 gezeigte Fluidströmungssensorchip 10.
Die dünnen Filmlagen weisen den Leiterfilm und den Isolationsfilm auf und sind an der Oberfläche 1a des Substrats 1 ausgebildet, und der Erfassungsabschnitt zum Erfassen einer Strömungsrate des oberhalb der Oberfläche 1a des Substrats 1 strömenden Fluids ist ausgebildet. Des weiteren ist der dünne Filmabschnitt 7, der die dünnen Filmlagen aufweist, oberhalb des hohlen Aushöhlungsabschnitts 6 ausgebildet, der von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 ausgebildet ist, während die dünnen Filmlagen belassen bleiben, und der Substratleiterabschnitt 11, der elektrisch mit dem Erfassungsabschnitt ausgebildet ist, ist an der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 ausgebildet.
In Fig. 11 sind die dünnen Filmlagen und der Leiterfilm und die Isolationsfilme, die die dünnen Filmlagen bilden, und der Erfassungsabschnitt nicht dargestellt. Jedoch hat auch bei diesem Ausführungsbeispiel der Sensorchip 10 die dünnen Filmlagen 2 bis 4, den Leiterfilm 3, die Isolationsfilme 2 und 4, die die dünnen Filmlagen 2 bis 4 und auch die Erfassungsabschnitte 3a bis 3c und den Elektrodenherausführabschnitt 3d bilden, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.
Die die Basis bildende Schalttafel 20 ist mit der Steuerschaltung 21 zum Steuern des Erfassungsabschnitts an der Fläche 20a in ähnlicher Weise wie beispielsweise die in Fig. 1 gezeigte Schalttafel 20 ausgebildet.
Der Fluidströmungssensorchip 10 und die Schalttafel 20 sind über einer Fläche der Basistafel 30 montiert. Die Basistafel 30 weist Keramik oder dergleichen auf und eine Seite von ihr ist mit einem Basistafelleiterabschnitt 32 ausgebildet, der ein leitfähiges Material aus Au, Cu oder dergleichen aufweist.
Der Fluidströmungssensorchip 10 ist an der einen Fläche der Basistafel 30 an der hinteren Fläche 1b an der Seite des Substrats 1 fixiert, die zu der Fläche 1a entgegensteht. Genauer gesagt sind der Substratleiterabschnitt 11, der an der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 bei dem Fluidströmungssensorchip 10 ausgebildet ist, und der Basistafelleiterabschnitt 32 mechanisch und elektrisch über den Vorsprung 23 verbunden, der Au oder dergleichen aufweist.
Außerdem ist die Schalttafel 20 an der einen Fläche der Basistafel 30 an der Seite der hinteren Fläche 20b durch ein Haftmittel oder dergleichen fixiert. Die Steuerschaltung 21, die an der Fläche 20a der Schalttafel 20 angeordnet ist, und der Basistafelleiterabschnitt 32 sind über einen Bondierungsdraht 16 aus Au, Al oder dergleichen elektrisch verbunden, der durch Drahtbondieren ausgebildet ist.
Eine Trennwand 110 ist vorgesehen, um die Strömung des Fluids zwischen dem Fluidströmungssensorchip 10 und der Schalttafel 20 an der einen Fläche der Basistafel 30 zu trennen, um zu verhindern, dass die Steuerschaltung 21 dem Fluid ausgesetzt wird. Die Trennwand 110 ist an der einen Fläche der Basistafel 30 durch ein Haftmittel oder dergleichen fixiert.
Der Basistafelleiterabschnitt 32 ist an der einen Fläche der Basis 30 von der Seite des Fluidströmungssensorchips 10 zu der Seite der Schalttafel 20 ausgebildet, indem er an der unteren Seite der Trennwand 110 vorbeitritt. Dadurch sind an der einen Fläche der Basistafel 30 der Substratleiterabschnitt 11 und die Steuerschaltung 21 über den Basistafelleiterabschnitt 32 und den Bondierungsdraht 16 elektrisch verbunden.
Gemäß dem in Fig. 11 gezeigten Fluidströmungssensor strömt das Fluid oberhalb der Oberfläche 1a des Substrats 1 entlang einer Richtung, die senkrecht zu der Zeichnungsebene von Fig. 11 steht. Die durch die Trennwand 110 geteilte Schalttafel 20 ist dabei der Fluidströmung nicht ausgesetzt.
Gemäß diesem siebenten Ausführungsbeispiel ist der Substratleiterabschnitt 11 an der anderen hinteren Fläche 1b als an der Fläche 1a des Substrats 1 ausgebildet. Daher kann verhindert werden, dass der Verbindungsabschnitt der Steuerschaltung 21 und die Erfassungsabschnitte 3a bis 3c gegenüber dem Fluid ausgesetzt werden, welches oberhalb der Erfassungsabschnitte 3a bis 3c strömt, die an der Oberfläche des Substrats 1 angeordnet sind.
Indem die Trennwand 110 zwischen dem Fluidströmungssensorchip 10 und der Schalttafel 20 angeordnet wird, wird die Steuerschaltung 21 bei der Schalttafel 20 nicht der Strömung des Fluids ausgesetzt. Die Trennwand 110 ist nicht an der Oberfläche des Substrats 1 des Fluidströmungssensorchips 10 vorgesehen.
D. h. der Fluidströmungssensorchip 10 ist mit der Steuerschaltung 21 über den Substratleiterabschnitt 11 der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 elektrisch verbunden. Daher ist der Erfassungsabschnitt nicht an einer Seite der Trennwand vorgesehen. Ein Abschnitt zum Ausführen der Übertragung und des Empfangs von elektrischen Signalen zwischen der Außenseite und dem Erfassungsabschnitt ist nicht an der anderen Seite von diesem vorgesehen, wobei die Trennwand an der Oberfläche der Tafel als eine Grenze vorgesehen ist. Daher ist es nicht erforderlich, die ebene Größe des Substrats 1 zu vergrößern.
In dieser Weise muss gemäß dem siebenten Ausführungsbeispiel die Trennwand 110 nicht an der Oberfläche 1a des Substrats 1 vorgesehen sein, das den Fluidströmungssensorchip 10 bildet.
Nachstehend zeigt Fig. 12 eine Abwandlung des siebenten Ausführungsbeispiels und inbesondere eine Abwandlung der elektrischen Verbindung zwischen der Steuerschaltung 21 und dem Basistafelleiterabschnitt 32 bei der Schalttafel 20.
Bei dem in Fig. 12 gezeigten Beispiel ist die Steuerschaltung 21 an der Oberfläche 20a der Schalttafel 20 ausgebildet und die Schalttafel 20 ist an einer Fläche der Basistafel 30 an der hinteren Fläche 20b an der Seite fixiert, die zu der Oberfläche 20a entgegengesetzt ist. Die Steuerschaltung 21 und der Basistafelleiterabschnitt 32 sind über das Durchgangsloch 24 elektrisch verbunden, das so vorgesehen ist, dass es von der Oberfläche 20a der Schalttafel 20 zu der hinteren Fläche 20b durchdringt.
Ein gegenüber dem Durchgangsloch 24 der in Fig. 4 gezeigten Schalttafel 20 ähnlicher Aufbau kann für das Durchgangsloch 24 der Schalttafel 20 aufgegriffen werden. Indem der Leiter an der Innenseite des Durchgangslochs 24 vorgesehen wird, kann eine Leitung zwischen der Oberfläche 20a und der hinteren Fläche 20b der Schalttafel 20 erzielt werden. Der Leiter an der Innenseite des Durchgangslochs 24 der Schalttafel 20 und der Basistafelleiterabschnitt 32 können durch den Vorsprung 33 verbunden werden.
Bei dem in Fig. 13 gezeigten achten Ausführungsbeispiel sind der Sensorchip 10 und die Tafel 20 parallel in einer dem siebenten Ausführungsbeispiel gegenüber ähnlichen Weise aufgesehen. Des weiteren ist ähnlich wie bei dem in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel der in Fig. 13 gezeigte Fluidströmungssensorchip 10 mit den dünnen Filmlagen 2 bis 4, die den Leiterfilm 3 und die Isolationsfilme 2 aufweisen, an der Oberfläche 1a des Substrats 1 ausgebildet. Der Chip 10 ist mit den Erfassungsabschnitts 3a bis 3c zum Erfassen einer Strömungsrate eines oberhalb der Oberfläche 1a des Substrats 1 strömenden Fluids durch den leitfähigen Film 3 ausgebildet und ist mit dem dünnen Filmabschnitt 7 ausgebildet, der die dünnen Filmlagen 2 bis 4 oberhalb des hohlen Aushöhlungsabschnitts 6 aufweist, der von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 ausgebildet ist, während die dünnen Filmlagen 2 bis 4 belassen bleiben.
Hierbei ist der Sensorchip 10 von Fig. 13 mit einem Substratleiterabschnitt 11a ausgebildet, der mit den Erfassungsabschnitten 3a bis 3c elektrisch verbunden ist. Der dort ausgebildete Substratleiterabschnitt 11a kann beispielsweise durch einen Leiterfilm aus Au, Al oder dergleichen gebildet, werden, der an der Oberfläche des Elektrodenherausführabschnitts 3d in Fig. 2 ausgebildet ist. Der Leiterfilm kann mit dem Elektrodenherausführabschnitt 3d verbunden werden, indem ein Kontaktloch an dem oberen Film 4 der dünnen Filmlagen 2 bis 4 ausgebildet wird.
Außerdem ist die in Fig. 13 gezeigte Schalttafel 20 mit der Steuerschaltung 21 und einem Leiterabschnitt 22a ausgebildet, der zu der Steuerschaltung 21 führt. Die in Fig. 13 gezeigte Basistafel 30 ist nicht mit dem Basistafelleiterabschnitt an einer Fläche von ihr ausgebildet, an der der Fluidströmungssensorchip 10 und die Schalttafel 20 montiert sind.
Der Fluidströmungssensorchip 10 ist an der einen Fläche der Basistafel 30 an der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 über das Haftelement 31 fest angebracht und die Schalttafel 20 ist an der einen Fläche der Basistafel 30 an der hinteren Fläche 20b über das Haftmittel 31 fest verbunden.
Wie dies in Fig. 13 gezeigt ist, ist ein Verbindungselement 120 für ein elektrisches Verbinden des Substratleiterabschnitts 11a und der Steuerschaltung 21 brückenartig angeordnet. Das Verbindungselement 120 weist eine Siliziumtafel oder dergleichen auf, wobei seine ebene Größe geringer als jene des Substrats 1 ist und seine Dicke der Dicke des Substrats 1 gleichwertig oder kleiner als diese ist. Die hintere Fläche des Verbindungselements 120 ist mit einem Verbindungselementleiterabschnitt 121 ausgebildet, der ein leitfähiges Material aus Au, Ni oder dergleichen hat.
Wie dies in Fig. 13 gezeigt ist, ist der Substratleiterabschnitt 11a mit dem Verbindungselement 120 bedeckt. Des weiteren ist der Basisleiterabschnitt, der den elektrischen Verbindungsabschnitt zwischen der Steuerschaltung 21 und dem Verbindungselement 120 bildet, bedeckt. Der Verbindungsleiterabschnitt 120 und der Substratleiterabschnitt 11a und auch der Verbindungsleiterabschnitt 120 und der Basisleiterabschnitt 22a sind durch Vorsprünge 122 elektrisch und mechanisch verbunden, die Au oder dergleichen aufweisen.
Gemäß dem in Fig. 13 gezeigten Fluidströmungssensor strömt ein Fluid über die Oberfläche 1a des Substrats 1 entlang einer Richtung, die senkrecht zu der Zeichnungsebene in Fig. 13 steht. Die elektrischen Verbindungsabschnitte wie beispielsweise der Substratleiterabschnitt 11a und der Basisleiterabschnitt 22a, die mit dem Verbindungselement 120 bedeckt sind, sind davor bewahrt, dass sie der Strömung des Fluids ausgesetzt sind.
Gemäß dem Verbindungselement 120 ist die ebene Größe geringer als jene des Substrats 1 und die Dicke ist der Dicke des Substrats 1 gleichwertig oder ist geringer als diese. Daher wird die Strömung des Fluids kaum gestört. Daher ist es nicht erforderlich, einen Abstand zwischen den Erfassungsabschnitten 3a bis 3c und dem Verbindungselement 120 bei dem Fluidströmungssensorchip 10 zu vergrößern.
Das neunte Ausführungsbeispiel ist auf einen Schutz des Substrats vor einer Beschädigung oder Zerstörung auf Grund eines dünnen Lagenfilmaufbaus gerichtet, der schichtartig mit den Isolationsfilmen und dem Leiterfilm angeordnet ist. Das Herstellverfahren von dem neunten Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 14A bis 14C gezeigt.
Zunächst wird das Substrat 1 vorbereitet und ein Graben oder eine Rinne 70 mit einer vorbestimmten Tiefe wird an einem Abschnitt des Substrats 1 ausgebildet, der nicht mit dem hohlen Aushöhlungsabschnitt 6 von der Seite der Oberfläche 1a des Substrats 1 ausgebildet ist.
Genauer gesagt wird der untere Film 2 zum Ausbilden der dünnen Filmlagen 2 bis 4 an der Oberfläche 1a des Substrats 1 und der untere Film 2, der an einem Abschnitt angeordnet ist, der mit dem Graben 70 auszubilden ist, durch Ätzen oder dergleichen entfernt. Anschließend wird der Graben 70 ausgebildet, indem ein Grabenätzen RIE (Reaktivionenätzen) oder dergleichen von der Oberfläche 1a des Substrats 1 mit dem unteren Film 2 als eine Maske ausgeführt wird.
Anschließend wird ein Isolationsfilm 62 an einer inneren Wandfläche des Grabens 70 ausgebildet. Genauer gesagt kann der Isolationsfilm 62 durch thermische Oxidation oder dergleichen ausgebildet werden. Anschließend wird ein Leiter 63 für einen Graben an der Innenseite des Grabens 70 eingebettet, der durch den Isolationsfilm 62 ausgebildet ist. Genauer gesagt kann der Leiter 63 durch einen Sputterprozess, einen CVD-Prozess, einen Dampfauftragsprozess oder dergleichen unter Verwendung von polykristallinem Silizium, Au, Al oder dergleichen eingebettet werden.
Die dünnen Filmlagen 2 bis 4 werden an der Oberfläche 1a des Substrats 1 so ausgebildet, dass die Erfassungsabschnitte 3a bis 3c und der Leiter 63 elektrisch verbunden sind. Genauer gesagt wird der untere Film 2 mit Ausnahme an dem Abschnitt des Grabens 70 ausgebildet. Daher werden die Erfassungsabschnitte 3a bis 3c und der mit diesen verbundene Elektrodenherausführabschnitt 3d ausgebildet, indem ein Musterabbilden (Pattern) des Leiterfilms 3 an diesem ausgeführt wird.
Hierbei wird der Elektrodenherausführabschnitt 3d an dem Abschnitt des Grabens 70 ausgebildet, wobei der Elektrodenherausführabschnitt 3d und der Leiter 63 für den Graben elektrisch verbunden sind. Als ein Ergebnis werden die Erfassungsabschnitte 3a bis 3c und der Leiter 63 für den Graben elektrisch verbunden. Durch ein Ausbilden des oberen Films 4 werden die dünnen Filmlagen 2 bis 4 an der Oberfläche 1a des Substrats 1 ausgebildet.
Danach wird ein Öffnungsabschnitt 71, der einen Bodenabschnitt des Grabens 70 erreicht, ausgebildet, indem ein Ätzen von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 ausgeführt wird.
Genauer gesagt wird der Isolationsfilm 5 so ausgebildet, dass ein Bereich der hinteren Fläche 1b des Substrats 1, der dem Graben 70 entspricht, offen ist. Der Isolationsfilm 5 kann durch Musterabbilden (Pattern) ausgebildet werden, indem ein Siliziumnitridfilm oder dergleichen ausgebildet wird und ein Ätzen unter Verwendung der Fotolithografietechnologie ausgeführt wird.
Anschließend wird der Öffnungsabschnitt 71 ausgebildet, indem ein anisotropisches Ätzen unter Verwendung einer alkalinen Lösung aus TMAH, KOH oder dergleichen ausgeführt wird, bis der Isolationsfilm 62 und der Leiter 63 für den Graben an der Innenseite des Grabens 70 mit dem Isolationsfilm 5 als eine Maske belichtet werden.
Anschließend wird ein Isolationsfilm 64 für den Öffnungsabschnitt an einem Randabschnitt der Öffnung des Öffnungsabschnitts 71 an der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 und an der Innenwandfläche des Öffnungsabschnitts 71 ausgebildet. Genauer gesagt wird der Isolationsfilm 64 für den Öffnungsabschnitt ausgebildet, indem ein Siliziumoxidfilm oder dergleichen durch einen Sputterprozess, einen CVD-Prozess oder dergleichen ausgebildet wird.
Ähnlich wie bei Fig. 9D wird ein nicht erforderlicher Abschnitt des Isolationsfilms 64 für den Öffnungsabschnitts geätzt, um zusammen mit dem Isolationsfilm 5 diesen durch ein Ätzen mit Fluorwasserstoff oder dergleichen unter Verwendung des fotolithografischen Prozesses zu entfernen.
In diesem Fall wird der Isolationsfilm 64 für den Öffnungsabschnitt, der an dem Bodenabschnitt des Öffnungsabschnitts 71 angeordnet ist, der zu der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 offen ist, wahlweise entfernt, und der Leiter 63 für den Graben wird zu der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 freigelegt. Der Isolationsfilm 5 und der Isolationsfilm 64 für den Öffnungsabschnitt werden strukturiert, um einen Abschnitt zu öffnen, der mit dem hohlen Aushöhlungsabschnitt 6 ausgebildet wird.
Danach wird der hohle Aushöhlungsabschnitt 6 ausgebildet, indem ein Ätzen von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 ausgeführt wird, während die dünnen Filmlagen 2 bis 4 belassen bleiben, und der dünne Filmabschnitt 7 wird oberhalb des hohlen Aushöhlungsabschnitts 6 ausgebildet.
Genauer gesagt wird der hohle Aushöhlungsabschnitt 6 ausgebildet, indem ein anisotropisches Ätzen unter Verwendung einer alkalinen Lösung aus TMAH oder KOH oder dergleichen ausgeführt wird, indem eine Maske durch den Isolationsfilm 5 und den Isolationsfilm 64 für den Öffnungsabschnitt gebildet wird, die strukturiert worden sind, um den Abschnitt zu öffnen, der mit dem hohlen Aushöhlungsabschnitt 6 auszubilden ist.
Anschließend wird der Substratleiterabschnitt 11 von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 ausgebildet, indem ein Leiter 65 für einen Öffnungsabschnitt an der Oberfläche des Isolationsfilms 64 ausgebildet wird, um mit dem Leiter 63 für den Graben über den Öffnungsabschnitt 71 von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 in Kontakt gebracht zu werden.
Genauer gesagt wird der Leiterfilm 65, der einen Leiterfilm aus Au, Ti oder dergleichen aufweist, von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 unter Verwendung eines Sputterprozesses, eines CVD-Prozesses, eines Dampfauftragsprozesses oder dergleichen ausgebildet. Der Leiterfilm 65 wird durch ein Ätzen unter Verwendung eines fotolithografischen Prozesses oder eines Liftoff-Prozesses oder dergleichen strukturiert. Dadurch wird der Leiterfilm 65 für den Öffnungsabschnitt in der Form ausgebildet, die mit dem Leiterfilm 63 für den Graben über den Öffnungsabschnitt 71 in Kontakt gebracht wird, und an der Oberfläche des Isolationsfilms 64 ausgebildet wird.
In dieser Weise wird der Leiterfilm 65, der an dem Randabschnitt der Öffnung des Öffnungsabschnitts 71 an der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 angeordnet ist, als der Substratleiterabschnitt 11 ausgebildet. Der Substratleiterabschnitt 11 wird mit dem Elektrodenherausführabschnitt 3d über den Leiterfilm 65 an der Innenseite des Öffnungsabschnitts 71 und den Leiter 63 für den Graben an der Innenseite des Grabens 70 elektrisch verbunden. Als ein Ergebnis ist er mit den Erfassungsabschnitten 3a bis 3c elektrisch verbunden.
Danach kann auch bei dem neunten Ausführungsbeispiel der Fluidströmungssensor 100 vollendet werden, indem der Fluidströmungssensorchip 10 mit der Schalttafel 20 über den Substratleiterabschnitt 11 verbunden wird und die Schalttafel 20 an der Basistafel 30 montiert wird.
Gemäß diesem Herstellverfahren wird eine ausreichende Dicke sichergestellt und wird die mechanische Festigkeit ebenfalls sichergestellt, indem zuvor der Graben mit einem gewissen Maß an Tiefe von der Oberfläche 1a des Substrats 1 ausgebildet wird und der Graben 70 durch den Leiter 63 für den Graben eingebettet wird. Daher kann die Zerstörung des Substrats 1 beim Herstellen oder bei der Verwendung des Substrats 1 unterdrückt werden.
Bei dem Herstellverfahren des neunten Ausführungsbeispiels kann ein Ätzen zum Ausbilden des Öffnungsabschnitts 71 von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 und ein Ätzen zum Ausbilden des hohlen Aushöhlungsabschnitts 6 gleichzeitig ausgeführt werden. Dadurch kann eine Vereinfachung der Schritte erzielt werden.
Genauer gesagt wird beim Ausbilden des Isolationsfilms 5, der die Maske zum Ausbilden des Öffnungsabschnitts 71 an der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 bildet, an dem Isolationsfilm 5 der Isolationsfilm 5 zu einem Muster ausgebildet, um den Bereich zu öffnen, der dem Graben 70 und dem mit dem hohlen Aushöhlungsabschnitt 6 auszubildenden Abschnitt entspricht.
Der Öffnungsabschnitt 71 und der hohle Aushöhlungsabschnitt 6 können gleichzeitig ausgebildet werden, indem ein anisotropisches Ätzen unter Verwendung einer alkalinen Lösung aus TMAH, KOH oder dergleichen mit dem Isolationsfilm 5 als die Maske ausgeführt wird.
In Bezug auf das Ausbilden des Isolationsfilms 64 und des Leiterfilms 65, das bei einem späteren Schritt ausgeführt wird, können die Filme wahlweise unter Verwendung eines normalen fotolithografischen Prozesses, einer Ätztechnologie, eines Lift- Off-Prozesses oder dergleichen ausgebildet werden, und der in Fig. 14C gezeigte Aufbau kann in ähnlicher Weise ausgebildet werden.
Gemäß dem Verfahren zum Ausbilden des Durchgangsloches 8 gemäß den Fig. 3A bis 3E, den Fig. 9A bis 9D und den Fig. 10A bis 10C wird die Halbleitertafel als das Substrat 1 verwendet. Das Substrat 1 wird von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 durch einen einzigen Vorgang eines anisotropischen Ätzens durchdrungen. In diesem Fall wird die Innenwandfläche des Durchgangslochs 8, die durch das anisotropische Ätzen ausgebildet wird, in einer abgeschrägten Form ausgebildet, die sich zu der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 hin erweitert, wie dies in den Fig. 9A bis 9D gezeigt ist.
Daher ist der Öffnungsbereich des Durchgangslochs 8 erweitert. Als ein Ergebnis wird ebenfalls der Raum erweitert, der an dem Substrat 1 durch den Substratleiterabschnitt 11 eingenommen wird. Daher ist ein großer Raum nicht zu bevorzugen, da ein Ausbilden des Substrats 1 und demzufolge des Fluidströmungssensorchip 10 in geringer Größe unterstützt werden soll. Das zehnte Ausführungsbeispiel schafft ein Herstellverfahren als eine Maßnahme zum Lösen eines derartigen Problems.
Zunächst wird gemäß Fig. 15A das Substrat 1 vorbereitet und ein erster Öffnungsabschnitt 81 mit einer vorbestimmten Tiefe wird an einem Abschnitt des Substrats 1 ausgebildet, der nicht mit dem hohlen Aushöhlungsabschnitts 6 ausgebildet ist, indem ein anisotropisches Ätzen von der Seite der Oberfläche 1a des Substrats 1 ausgeführt wird.
Genauer gesagt wird der erste Öffnungsabschnitt 81 ausgebildet, indem ein anisotropisches Ätzen unter Verwendung einer alkalinen Lösung aus TMAH, KOH oder dergleichen durch ein Maskieren eines anderen Abschnitts als einen zu ätzenden Abschnitt ausgeführt wird.
Anschließend werden die dünnen Filmlagen 2 bis 4 an der Oberfläche 1a des Substrats 1 ausgebildet, die die Innenwandfläche des ersten Öffnungsabschnitts 81 umfasst. In diesem Fall wird gemäß dem in Fig. 15A gezeigten Beispiel der Elektrodenherausführabschnitt 3d bei dem Leiterfilm 3, der die dünnen Filmlagen bildet, an der Innenwandfläche des ersten Öffnungsabschnitts 81 ausgebildet.
Danach wird der Isolationsfilm 5 als eine Maske zum Ausbilden eines zweiten Öffnungsabschnitts 82 ausgebildet. Der Isolationsfilm 5 ist mit einer Form versehen, bei der ein Bereich der hinteren Fläche 1b des Substrats 1, der dem ersten Öffnungsabschnitt 81 entspricht, offen ist und zu einem Muster ausgebildet werden kann, indem ein Siliziumnitridfilm oder dergleichen ausgebildet wird und ein Ätzen unter Verwendung der fotolithografischen Technologie ausgeführt wird.
Anschließend wird der zweiten Öffnungsabschnitt 82 so ausgebildet, dass er zu dem ersten Öffnungsabschnitt 81 hindurchdringt, indem das anisotropische Ätze von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 ausgeführt wird.
Genauer gesagt wird der zweite Öffnungsabschnitt 82 ausgebildet, indem ein anisotropisches Ätzen unter Verwendung einer alkalinen Lösung aus TMAH, KOH oder dergleichen ausgeführt wird, um den unteren Film 2 der dünnen Filmlagen 2 bis 4 an der Innenseite des ersten Öffnungsabschnitts 81 freizulegen, indem eine Maske durch den Isolationsfilm 5 gebildet wird.
Anschließend wird ein Isolationsfilm 83 für den zweiten Öffnungsabschnitt an einem Randabschnitt einer Öffnung des zweiten Öffnungsabschnitts 82 an der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 und an einer Innenwandfläche des zweiten Öffnungsabschnitts 82 ausgebildet. Genauer gesagt wird der Isolationsfilm 83 für die zweite Öffnung ausgebildet, indem ein Siliziumoxidfilm oder dergleichen durch einen Sputterprozess, einen CVD-Prozess oder dergleichen ausgebildet wird.
Ein nicht erforderlicher Abschnitt des Isolationsfilms 83 wird durch ein Ätzen zusammen mit dem Isolationsfilm 5 entfernt, indem durch Fluorwasserstoff oder dergleichen unter Verwendung des fotolithografischen Prozesses oder dergleichen geätzt wird.
Bei dieser Gelegenheit werden der Isolationsfilm 83, der an dem Bodenabschnitt des zweiten Öffnungsabschnitts 82 angeordnet ist, der zu der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 offen ist, und der untere Film 2 der dünnen Filmlagen 2 bis 4 wahlweise entfernt. Der Leiterfilm 3 der dünnen Filmlage wird zu der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 hin freigelegt. Der Isolationsfilm 5 und der Isolationsfilm 83 für den zweiten Öffnungsabschnitt werden strukturiert, um einen Abschnitt zu öffnen, der mit dem hohlen Aushöhlungsabschnitt 6 auszubilden ist.
Anschließend wird der hohle Aushöhlungsabschnitt 6 ausgebildet, indem ein anisotropisches Ätzen von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats ausgeführt wird, während die dünnen Filmlagen 2 bis 4 belassen bleiben. Der dünne Filmabschnitt 7 wird an dem hohlen Aushöhlungsabschnitt 6 ausgebildet.
Genauer gesagt wird der hohle Aushöhlungsabschnitt 6 ausgebildet, indem ein anisotropisches Ätzen unter Verwendung einer alkalinen Lösung aus TMAH, KOH oder dergleichen ausgeführt wird, indem eine Maske durch den Isolationsfilm 5 und den Isolationsfilm 82 für den zweiten Öffnungsabschnitt ausgebildet wird, die strukturiert werden, um den Abschnitt zu öffnen, der mit dem hohlen Aushöhlungsabschnitt 6 ausgebildet wird.
Anschließend wird durch ein Ausbilden eines Leiters 84 an einer Oberfläche des Isolationsfilms 83, die mit dem Leiterfilm 3 (Elektrodenherausführabschnitt 3d) der dünnen Filmlagen 2 bis 4 von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 über den zweiten Öffnungsabschnitt 82 in Kontakt zu bringen ist, der Substratleiterabschnitt 11 an der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 ausgebildet.
Genauer gesagt wird der Leiterfilm 84, der einen Leiterfilm aus Au, Ti oder dergleichen aufweist, von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 unter Verwendung eines Sputterprozesses, eines CVD-Prozesses, eines Dampfauftragsprozesses oder dergleichen ausgebildet. Der Leiterfilm 84 wird durch Ätzen unter Verwendung des fotolithografischen Prozesses oder eines Lift-Off-Prozesses oder dergleichen strukturiert. Dadurch wird der Leiterfilm 84 für den zweiten Öffnungsabschnitt zu einer Form ausgebildet, die mit dem Leiterfilm 3 (3d) über den zweiten Öffnungsabschnitt 82 in Kontakt gebracht wird, und an einer Oberfläche des Isolationsfilms 83 für den zweiten Öffnungsabschnitt ausgebildet.
In dieser Weise wird der Leiterfilm 84, der an dem Randabschnitt einer Öffnung des zweiten Öffnungsabschnitts 82 angeordnet ist, an der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 als der Substratleiterabschnitt 11 ausgebildet. Der Substratleiterabschnitt 11 wird mit dem Elektrodenherausführabschnitt 3d über den Leiterfilm 84 an der Innenseite des zweiten Öffnungsabschnitts 82 elektrisch verbunden und als ein Ergebnis mit den Erfassungsabschnitten 3a bis 3c elektrisch verbunden.
Danach kann auch bei dem zehnten Ausführungsbeispiel der Fluidströmungssensor 10 vollendet werden, indem der Fluidströmungssensorchip 10 mit der Schalttafel 20 über den Substratleiterabschnitt 11 verbunden wird und die Schalttafel 20 an der Basistafel 30 montiert wird.
Gemäß diesem Herstellverfahren wird der erste Öffnungsabschnitt 81 mit einem gewissen Maß an Tiefe zuvor von der Oberfläche 1a des Substrats 1 durch ein anisotropisches Ätzen ausgebildet. Anschließend wird der zweite Öffnungsabschnitt 82 von der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 durch ein anisotropisches Ätzen ausgebildet und der erste und der zweite Öffnungsabschnitt 81 und 82 stehen miteinander in Verbindung.
Öffnungsbereiche des ersten bzw. zweiten Öffnungsabschnitts 81 und 82 können kleiner als ein Öffnungsbereich eines Durchgangslochs gestaltet werden, das durch ein Durchdringen des Substrats 1 von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 durch einen einzigen Vorgang eines anisotropischen Ätzens ausgebildet wird. Als ein Ergebnis wird der Bereich verringert, der für den Substratleiterabschnitt 11 erforderlich ist.
Gemäß dem Herstellverfahren des zehnten Ausführungsbeispiels kann das anisotropische Ätzen für das Ausbilden des zweiten Öffnungsabschnitts 82 von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 und das anisotropische Ätzen zum Ausbilden des hohlen Aushöhlungsabschnitts 6 gleichzeitig ausgeführt werden. Dadurch kann eine Vereinfachung der Schritte erzielt werden. Genauer gesagt kann das anisotropische Ätzen gemäß dem Verfahren des gleichzeitigen Ätzens des Öffnungsabschnitts und des hohlen Aushöhlungsabschnitts gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden.
Nachstehend ist ein elftes Ausführungsbeispiel beschrieben.
Bei den vorstehend dargelegten Ausführungsbeispielen kann der Substratleiterabschnitt 11 von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 ausgebildet werden. D. h. die jeweiligen Durchgangslöcher 8 können auch in einer Reihe in einer Richtung angeordnet sein, die senkrecht zu einer Richtung stehen, in der sich der Leiterabschnitt oder Führungsabschnitt erstreckt. Wenn jedoch die Durchgangslöcher 8 durch ein anisotropisches Ätzen ausgebildet werden, wie dies zu Beginn des zehnten Ausführungsbeispiels beschrieben ist, ist der Öffnungsbereich groß. Daher besteht ein Grenzwert beim Anordnen einer Vielzahl von Durchgangslöcher 8 im Hinblick auf deren Raum. Wenn in diesem Fall die Dicke des Substrats 1 dünn gestaltet ist, kann der Öffnungsbereich des Durchgangslochs 8 ebenfalls verringert werden. Außerdem wird die Festigkeit des Substrats 1 verringert.
Das elfte Ausführungsbeispiel schafft einen Fluidströmungssensor, der gemäß Fig. 16 aufgebaut ist, um das vorstehend dargelegte Problem zu überwinden. Wie dies in Fig. 16 gezeigt ist, werden die Erfassungsabschnitte 3a bis 3c zum Erfassen einer Strömungsrate eine 09155 00070 552 001000280000000200012000285910904400040 0002010213827 00004 09036s Fluides, das über die Oberfläche 1a des Substrats 1 strömt, an der Oberfläche 1a des Substrats 1 ausgebildet. An der Oberfläche 1a des Substrats 1 werden die Elektrodenherausführabschnitte 3d als eine Vielzahl an Stücken von Leiterabschnitten ausgebildet, die mit den Erfassungsabschnitten 3a bis 3c elektrisch verbunden sind, um sich von den Erfassungsabschnitten 3a bis 3c zu einem Umfangsabschnitt an einer Endseite des Substrats 1 zu erstrecken.
Eine Vielzahl an Stücken der Substratleiterabschnitte 11, die der Vielzahl an Stücken an Elektrodenherausführabschnitten 3d entsprechen, ist an der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 ausgebildet. Hierbei werden die Durchgangslöcher 8 so ausgebildet, dass sie von der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 zu der Seite der Oberfläche 1a des Substrats 1 durch ein anisotropes Ätzen an den Abschnitten durchdringen, die die jeweiligen Elektrodenherausführabschnitte 3d und die Substratleiterabschnitte 11 verbinden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird in einer Weise, die der in den Fig. 3A bis 3E und in den Fig. 10A bis 10C gezeigten Weise ähnlich ist, das Durchgangsloch mit dem Leiter an der Innenseite des Durchgangslochs 8 vorgesehen. Dadurch werden jeweils der Elektrodenherausführabschnitt 3d und der Substratleiterabschnitt 11 über das Durchgangsloch 8 elektrisch verbunden.
In diesem Fall sind gemäß Fig. 16 die jeweiligen Durchgangslöcher 8 abwechselnd in der Richtung der Erstreckung der Elektrodenherausführabschnitte 3d angeordnet. D. h. die jeweiligen Durchgangslöcher 8 sind nicht in einer Reihe der Richtung, die senkrecht zu der Richtung der Erstreckung der Elektrodenherausführabschnitte 3d steht, sondern mit Absatz unterschieden zwischen ihnen angeordnet.
Durch das Anordnen der jeweiligen Durchgangslöcher 8 in abwechselnder Weise in der Richtung der Erstreckung des Elektrodenherausführabschnitts 3d können im Vergleich zu dem Fall des Anordnens der jeweiligen Löcher 8 in einer Reihe in der Richtung, die senkrecht zu der Richtung der Erstreckung des Elektrodenherausführabschnitts 3d steht, die jeweiligen Durchgangslöcher 8 wirkungsvoll im Hinblick auf den Raum angeordnet werden.
Daher ist es gemäß dem elften Ausführungsbeispiel möglich, den Aufbau des Fluidströmungssensorchip zu verwirklichen, indem vorzugsweise die Durchgangslöcher und demzufolge die Substratleiterabschnitte 11 in einem begrenzten engen Raum bei einer hohen Dichte angeordnet werden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann die Übertragung und der Empfang von elektrischen Signalen zwischen der Außenseite des Fluidströmungssensorchips 10 und den Erfassungsabschnitten 3a bis 3c über die Substratleiterabschnitte 11 an der Seite der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 ausgeführt werden. Daher kann die ebene Größe des Fluidströmungssensorchips 10 in ähnlicher Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel und dergleichen verringert werden.
Nachstehend sind andere Ausführungsbeispiele beschrieben.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann ein Abstand zwischen dem Sensorchip 10 und der Schalttafel 20 durch ein Haftelement der Epoxydart oder dergleichen ausgeformt werden. Dadurch kann die Steuerschaltung 21 vor einer Fehlfunktion durch feinen sich ablagernden Staub in der Nähe der Steuerschaltung 21 oder durch den Einfluss der Feuchtigkeit verhindert werden.
Ein Haftmittel aus Epoxydharz oder dergleichen kann in einen Zwischenraum eingefüllt werden, der zwischen dem Sensorchip 10 und dem Abschnitt erzeugt worden ist, der mit der Zwischentafel 50 schichtweise angeordnet ist. Dadurch wird die Verbindung zwischen dem Sensorchip 10 und der Zwischentafel 50 verstärkt. Die Steuerschaltung 21 muss nicht an der hinteren Fläche in der Nähe des Sensorchips 10 bei der Zwischentafel 50 angeordnet sein, sondern kann mit der Steuerschaltung 21 an einer entfernten Position durch einen Bondierungsdraht elektrisch verbunden werden.
Der Substratleiterabschnitt 11 an der hinteren Fläche 1b des Substrats 11 kann mit der Steuerschaltung 21 oder einer anderen Schaltung durch ein Ausführen eines direkten Bondens elektrisch verbunden werden.
Der Substratleiterabschnitt 11 und die Steuerschaltung 21 können über einen Bondierungsdraht 29 elektrisch verbunden werden, indem der Substratleiterabschnitt 11 des Sensorchips 10 an einem Endabschnitt einer Verdrahtung 28 oberhalb der Schalttafel 20 verbunden wird und die Verdrahtung 28 und die Steuerschaltung 21 durch den Bondierungsdraht 29 oder dergleichen elektrisch verbunden wird, wie dies in Fig. 17 gezeigt ist, ohne dass der Sensorchip 10 oberhalb eines Abschnitts der Schalttafel 20 angeordnet wird, der mit der Steuerschaltung 21 ausgebildet ist.
Der Erfassungsabschnitt 3a bis 3c an der Oberfläche 1a des Substrats 1 und der Substratleiterabschnitt 11 können elektrisch verbunden werden, indem eine Verdrahtung an einer Außenfläche des Substrats 1 von der Oberfläche 1a des Substrats 1 des Sensorchips 10 zu einer Seitenfläche von dieser weiter zu der hinteren Fläche 1b ohne Vorsehen des Durchgangslochs 8 ausgebildet wird. Der Substratleiterabschnitt 11 kann auch nicht an der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 angeordnet sein, sondern beispielsweise an der Seitenfläche des Substrats 1, und eine Verdrahtung kann an der Außenfläche des Substrats 1 von den Erfassungsabschnitten 3a bis 3c zu dem Substratleiterabschnitt 11 ausgebildet sein.
Ein Gehäuse, das den Fluidströmungssensor enthält, kann als die Zwischentafel 50 des dritten Ausführungsbeispiels verwendet werden. D. h. die Steuerschaltung 21 kann an der Innenfläche des Gehäuses ausgebildet sein oder durch ein Ausbilden einer Verdrahtung an der Innenfläche des Gehäuses ausgebildet sein, wobei die Verdrahtung mit der Steuerschaltung 21 elektrisch verbunden sein kann, die an einem anderen Abschnitt als an der Innenfläche des Gehäuses 1 angeordnet ist. Dadurch kann die Anzahl an erforderlichen Teilen bei dem Fluidströmungssensor 100 verringert werden.
Obwohl die Leiter 9 und 25 an den Innenwandflächen der Durchgangslöcher 8 und 24 bei den vorstehend dargelegten Ausführungsbeispielen vorgesehen sind, können die Durchgangslöcher 8 und 24 mit den Leitern eingebettet sein. Sofern dies möglich ist, kann die Steuerschaltung 21 direkt an der hinteren Fläche 1b des Substrats 1 vorgesehen sein und kann mit dem Substratleiterabschnitt 11 elektrisch verbunden sein.
Bei dem Sensorchip 10 für den Fluidströmungssensor 100 ist der dünne Filmabschnitt 7 oberhalb eines hohlen Aushöhlungsabschnittes 6 ausgebildet, während dünne Filmlagen 2 bis 4 belassen bleiben, die an der Oberfläche 1a eines Substrats 1 ausgebildet sind. Ein Leiter 9 ist an der Innenwandfläche eines Durchgangslochs 8 vorgesehen, das so ausgebildet ist, dass es das Substrat 1 durchdringt, um dadurch einen Erfassungsabschnitt, der durch einen Leiterfilm 3 in den dünnen Filmlagen gebildet ist, und einen Substratleiterabschnitt 11 elektrisch zu verbinden, der an der Seite der hinteren Fläche des Durchgangslochs 8 ausgebildet ist. Die Oberfläche 20a einer Schalttafel 20 ist mit einer Steuerschaltung 21 und einem Basisleiterabschnitt 22 ausgebildet, der mit der Steuerschaltung 21 elektrisch verbunden ist. Der Sensorchip 10 und die Schalttafel 20 sind schichtweise angeordnet und der Substratleiterabschnitt 11 und der Basisleiterabschnitt 22 sind elektrisch verbunden.

Claims (23)

1. Fluidströmungssensor mit:
einem Fluidströmungssensorchip (10), der eine Tafel (1) und Erfassungsabschnitte (3a bis 3c) hat, die an einer ersten Oberfläche (1a) der Tafel (1) ausgebildet sind, um eine Strömungsrate eines Fluides zu erfassen, das über die erste Oberfläche (1a) der Tafel (1) strömt, dadurch gekennzeichnet, dass
der Fluidströmungssensorchip (10) des weiteren einen Substratleiterabschnitt (11) hat, der mit den Erfassungsabschnitten (3a bis 3c) elektrisch Verbunden ist und an einer Fläche einer anderen zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) als die erste Oberfläche (1a) ausgebildet ist.
2. Fluidströmungssensor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er des weiteren folgendes aufweist: eine Steuerschaltung (21), die mit dem Substratleiterabschnitt (11) elektrisch verbunden ist, um die Erfassungsabschnitte (3a bis 3c) zu steuern.
3. Fluidströmungssensor mit:
einem Fluidströmungssensorchip (10), der eine Tafel (1) hat, die eine erste Oberfläche (1a) hat und mit Erfassungsabschnitten (3a bis 3c) ausgebildet ist, um eine Strömungsrate eines Fluids zu erfassen, das über die erste Oberfläche (1a) der Tafel (1) strömt; und
einer Basis (20), die mit einer Steuerschaltung (21) ausgebildet ist, um die Erfassungsabschnitte (3a bis 3c) zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass
der Fluidströmungssensorchip (10) mit einem Substratleiterabschnitt (11) ausgebildet ist, der mit den Erfassungsabschnitten (3a bis 3c) an einer Fläche einer zweiten anderen Oberfläche (1b) der Tafel (1) außer der ersten Oberfläche (1a) elektrisch verbunden ist, und
der Substratleiterabschnitt (11) und die Steuerschaltung (21) derart elektrisch verbunden sind, dass die Steuerschaltung (21) an einer anderen Ebene als die Oberfläche der Tafel (1) angeordnet ist.
4. Fluidströmungssensor gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (21) an einer Seite einer ersten Oberfläche (20a) der Basis (20) ausgebildet ist und die Seite der ersten Oberfläche (20a) der Tafel (20) gegenüberstehend zu der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) angeordnet ist, um dadurch die Tafel (1) und die Basis (20) schichtweise anzuordnen.
5. Fluidströmungssensor gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieser des weiteren folgendes aufweist:
eine Basistafel (30), die an der Tafel (1) und der Basis (10) fixiert ist; und
ein Haftmittel (31) zum Verbinden der Basis (20) und der Basistafel (30),
wobei die Steuerschaltung (21) an einer Seite einer zweiten Oberfläche (20b) der Basis (20) ausgebildet ist und die zweite Oberfläche (20b) der Basis (20) gegenüberstehend zu der Tafel (30) angeordnet ist, um dadurch die Tafel (30) und die Basis (20) schichtweise anzuordnen, und die Seite der zweiten Oberfläche (20b) der Basis (20) an der Basistafel (30) fixiert ist.
6. Fluidströmungssensor gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Substratleiterabschnitt (11) und die Steuerschaltung (21) über einen Bondierungsdraht (29) elektrisch verbunden sind.
7. Fluidströmungssensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchgangsloch (8) in der Tafel (1) ausgebildet ist, wobei der Substratleiterabschnitt (11) an der Seite der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) ausgebildet ist, und die Erfassungsabschnitte (3a bis 3c) und der Substratleiterabschnitt (11) über einen Leiter (9) elektrisch verbunden sind, der an der Innenwandfläche des Durchgangslochs (8) ausgebildet ist.
8. Fluidströmungssensor mit:
einem Fluidströmungssensorchip (10), der eine Tafel (1) aufweist, die eine erste Oberfläche (1a) hat und mit Erfassungsabschnitten (3a bis 3c) ausgebildet ist, um eine Strömungsrate eines Fluides zu erfassen, das über die erste Oberfläche (1a) der Tafel (1) strömt, dadurch gekennzeichnet, dass er des weiteren folgendes aufweist:
ein Zwischenelement (50), das schmaler als eine ebene Form der Tafel (1) ist und mit einem Öffnungsabschnitt (51) versehen ist, der eine Größe hat, die größer als ein Bereich ist, der den Erfassungsabschnitten (3a bis 3c) entspricht,
wobei das Zwischenelement (50) oberhalb der ersten Oberfläche (1a) der Tafel (1) derart angeordnet ist, dass die Erfassungsabschnitte (3a bis 3c) von dem Öffnungsabschnitt (51) freigelegt sind, und
wobei ein Anschlussstück (12), das mit den Erfassungsabschnitten (3a bis 3c) an der ersten Oberfläche (1a) der Tafel (1) elektrisch verbunden ist, und ein Zwischenelementleiterabschnitt (52) des Zwischenelements (50), der an einer Fläche (50b) des Zwischenelements (50) gegenüberstehend zu der ersten Oberfläche (1a) der Tafel (1) ausgebildet ist, elektrisch verbunden sind.
9. Fluidströmungssensor gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieser des weiteren folgendes aufweist: eine Steuerschaltung (21) zum Steuern der Erfassungsabschnitte (3a bis 3c), der an der Fläche (50b) des Zwischenelements (50) ausgebildet ist, und wobei der Zwischenelementleiterabschnitt (52) und die Steuerschaltung (21) elektrisch verbunden sind.
10. Fluidströmungssensor gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenleiterabschnitt (52) und die Steuerschaltung (21) über einen Bondierungsdraht (55) elektrisch verbunden sind.
11. Fluidströmungssensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass er des weiteren folgendes aufweist: dünne Filmlagen (2 bis 4), die an der ersten Oberfläche (1a) der Tafel (1) und oberhalb eines hohlen Aushöhlungsabschnitts (6) ausgebildet sind, der von der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) ausgebildet ist, während die dünnen Filmlagen (2 bis 4) und die Erfassungsabschnitte (3a bis 3c) belassen bleiben.
12. Fluidströmungssensor gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass er des weiteren folgendes aufweist:
dünne Filmlagen (2 bis 4), die an der ersten Oberfläche (1a) der Tafel (1) und oberhalb eines hohlen Aushöhlungsabschnitts (6) ausgebildet sind, der von der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel ausgebildet ist, während die dünnen Filmlagen belassen bleiben,
wobei der Fluidströmungssensorchip (10) und die Basis (20) bei einem dazwischen angeordneten Zwischenraum schichtweise angeordnet sind.
13. Fluidströmungssensor mit:
einem Fluidströmungssensorchip (10), der eine Tafel (1) und Erfassungsabschnitte (3a bis 3c) aufweist, die an einer ersten Oberfläche (10a) der Tafel zum Erfassen einer Strömungsrate eines Fluids ausgebildet sind;
einer Basis (20), die mit einer Steuerschaltung (21) zum Steuern der Erfassungsabschnitte (3a bis 3c) ausgebildet ist; und
einer Basistafel (30) für eine Montage des Fluidströmungssensorchips (10) und der Basis (20),
wobei der Fluidströmungssensorchip (10) an einer Fläche der Basistafel (30) an einer zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) an einer Seite befestigt ist, die der zweiten Oberfläche (1b) gegenübersteht,
wobei eine Trennwand (110) vorgesehen ist, um eine Strömung des Fluids zwischen dem Fluidströmungssensor (10) und der Basis (20) oberhalb der einen Fläche der Basistafel (30) derart zu trennen, dass die Steuerschaltung (21) nicht dem Fluid ausgesetzt wird,
wobei ein Basistafelleiterabschnitt (32), der von einer Seite des Fluidströmungssensorchips (10) zu einer Seite der Basis (20) ausgebildet ist, indem er an einer unteren Seite der Trennwand (110) vorbeitritt, oberhalb der einen Fläche der Basistafel (30) ausgebildet ist,
wobei ein Substratleiterabschnitt (11), der mit den Erfassungsabschnitten elektrisch verbunden ist, an der zweiten Fläche (1b) der Tafel (1) ausgebildet ist, und
wobei der Substratleiterabschnitt (11) und die Steuerschaltung (21) über den Basistafelleiterabschnitt (32) oberhalb der einen Fläche der Basistafel (30) elektrisch verbunden sind.
14. Fluidströmungssensor gemäß Anspruch 13, wobei
die Steuerschaltung (21) an einer ersten Oberfläche (20a) der Basis (20) ausgebildet ist;
die Basis (20) an der einen Fläche der Basistafel (30) an einer zweiten Fläche (20b) von dieser an einer Seite befestigt ist, die der einen Fläche gegenübersteht; und
die Steuerschaltung (21) und der Basistafelleiterabschnitt (32) über einen Bondierungsdraht (16) elektrisch verbunden sind.
15. Fluidströmungssensor gemäß Anspruch 13, wobei
die Steuerschaltung (21) an einer ersten Oberfläche (20a) der Basis (20) ausgebildet ist;
die Basis (20) an der einen Fläche der Basistafel (30) an einer zweiten Oberfläche (20b) von dieser an einer Seite fixiert ist, die der einen Fläche gegenübersteht; und
die Steuerschaltung (21) und der Basisleiterabschnitt (32) über ein Durchgangsloch (24) elektrisch verbunden sind, das so vorgesehen ist, dass es die Basis (20) durchdringt.
16. Fluidströmungssensor mit:
einem Fluidströmungssensorchip (10), der eine Tafel (1) und Erfassungsabschnitte (3a bis 3c) aufweist, die an einer ersten Oberfläche (1a) der Tafel (1) zum Erfassen einer Strömungsrate eines Fluids ausgebildet sind, das über die erste Oberfläche der Tafel strömt;
einer Basis (20), die mit einer Steuerschaltung (21) zum Steuern der Erfassungsabschnitte (3a bis 3c) ausgebildet ist; und
einer Basistafel (30), an der der Fluidströmungssensorchip (10) und die Basis (20) montiert sind,
wobei der Fluidströmungssensorchip (10) mit einem Substratleiterabschnitt (11a) ausgebildet ist, der mit den Erfassungsabschnitten (3a bis 3c) an der ersten Oberfläche (1a) der Tafel (1) elektrisch verbunden ist und an einer Fläche der Basistafel (30) an einer zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) fixiert ist;
wobei ein Verbindungselement (120) für ein elektrisches Verbinden des Basisleiterabschnitts (11a) und der Steuerschaltung (21) zwischen der Tafel (1) und der Basis (20) brückenartig ausgebildet ist;
wobei ein Abschnitt, der den Substratleiterabschnitt (11a) und die Steuerschaltung (21) und das Verbindungselement (120) elektrisch verbindet, durch das Verbindungselement bedeckt ist; und
wobei eine ebene Größe des Verbindungselements (120) geringer als eine ebene Größe der Tafel (10) ist und seine Dicke gleich wie oder geringer als die Dicke der Tafel (10) ist.
17. Fluidströmungssensor mit:
einem Fluidströmungssensorchip (10), der eine Tafel (1) und Erfassungsabschnitte (3a bis 3c) aufweist, die an einer ersten Oberfläche (1a) der Tafel (1) zum Erfassen einer Strömungsrate eines Fluids ausgebildet sind, das über die erste Oberfläche der Tafel (1) strömt,
wobei die erste Oberfläche (1a) der Tafel (1) mit einer Vielzahl an Stücken an Leiterabschnitten (3d) ausgebildet ist, die mit den Erfassungsabschnitten (3a bis 3c) elektrisch verbunden sind, um sich von den Erfassungsabschnitten (3a bis 3c) zu einem Umfangsabschnitt an einer Seite von einem Ende der Tafel (1) zu erstrecken,
wobei eine zweite Oberfläche (1b) der Tafel (1), die zu der ersten Oberfläche (1a) entgegengesetzt ist, mit einer Vielzahl an Stücken aus Substratleiterabschnitten (11) ausgebildet ist, die der Vielzahl von Stücken der Leiterabschnitte (3d) entspricht,
wobei jeweils die Leiterabschnitte (3d) und die Substratleiterabschnitte (11) über Durchgangslöcher (8) elektrisch verbunden sind, die von einer Seite der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) zu der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) durch ein anisotropes Ätzen ausgebildet sind; und
wobei jeweils die Durchgangslöcher (8) abwechselnd in einer Richtung angeordnet sind, in der sich der Leiterabschnitt erstreckt.
18. Verfahren zum Herstellen eines Fluidströmungssensors, der mit dünnen Filmlagen (2 bis 4) ausgebildet ist, die einen Leiterfilm und einen Isolationsfilm an einer ersten Oberfläche (1a) einer Tafel (1) aufweisen, der mit Erfassungsabschnitten (3a bis 3c) zum Erfassen einer Strömungsrate eines Fluids durch den Leiterfilm ausgebildet ist, der mit einem dünnen Filmabschnitt (7) ausgebildet ist, der die dünnen Filmlagen oberhalb eines hohlen Aushöhlungsabschnitts (6) aufweist, der von einer Seite einer zweiten Oberfläche (1b) in der Tafel (1) ausgebildet ist, während die dünnen Filmlagen belassen bleiben, und der mit einem Substratleiterabschnitt (11) ausgebildet ist, der mit den Erfassungsabschnitten an der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) elektrisch verbunden ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Vorbereiten der Tafel (1) und Ausbilden der dünnen Filmlagen (2 bis 4) über der ersten Oberfläche (1a) der Tafel (1);
Ausbilden der dünnen Filmabschnitte (7) oberhalb des hohlen Aushöhlungsabschnitts (6) durch ein Ausbilden des hohlen Aushöhlungsabschnitts (6) durch ein Ätzen der Tafel (1) von der Seite der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1), während die dünnen Filmlagen (2 bis 4) belassen bleiben;
Ausbilden eines Durchgangslochs (8), das den Leiterfilm erreicht, indem es die Tafel (1) von einem Abschnitt der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) durchdringt, an der der hohle Aushöhlungsabschnitt (6) nicht ausgebildet ist; und
Ausbilden eines Leiters (9) an einer Innenwandfläche des Durchgangslochs (8) und Ausbilden des Substratleiterabschnitts an der Seite der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1).
19. Verfahren zum Herstellen eines Fluidströmungssensors, der mit dünnen Filmlagen (2 bis 4) ausgebildet ist, die einen Leiterfilm und einen Isolationsfilm an einer ersten Oberfläche (1b) einer Tafel (1) aufweisen, der mit Erfassungsabschnitten (3a bis 3c) zum Erfassen einer Strömungsrate eines Fluids durch den Leiterfilm ausgebildet ist, der mit einem dünnen Filmabschnitt (7) ausgebildet ist, der die dünnen Filmlagen oberhalb eines hohlen Aushöhlungsabschnitts (6) aufweist, der von einer Seite einer zweiten Oberfläche (1b) in der Tafel (1) ausgebildet ist, während die dünnen Filmlagen belassen bleiben, und der mit einem Substratleiterabschnitt (11) ausgebildet ist, der mit den Erfassungsabschnitten an der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) elektrisch verbunden ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Vorbereiten der Tafel (1) und Ausbilden der dünnen Filmlagen (2 bis 4) an der ersten Oberfläche (1a) der Tafel (1);
Ausbilden eines Durchgangslochs (8), das den Leiterfilm der dünnen Filmlagen (2 bis 4) erreicht, indem es die Tafel (1) von einem Abschnitt an der Seite der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) durchdringt, an der der hohle Aushöhlungsabschnitt (6) nicht ausgebildet ist;
Ausbilden eines Isolationsfilms (60) für das Durchgangsloch (8) an einem Randabschnitt einer Öffnung des Durchgangslochs (8) an der Seite der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) und an einer Innenwandfläche des Durchgangslochs (8);
Ausbilden des hohlen Aushöhlungsabschnitts (6) durch ein Ätzen der Tafel (1) von der Seite der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1), wobei die dünnen Filmlagen belassen bleiben, und Ausbilden des dünnen Filmabschnitts über dem hohlen Aushöhlungsabschnitt (6); und
Ausbilden des Substratleiterabschnitts (11) an der Seite der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) durch ein Ausbilden eines Leiterfilms (42) für das Durchgangsloch (8) an einer Oberfläche des Isolationsfilms für das Durchgangsloch (8) von der Seite der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1), um mit dem Leiterfilm der dünnen Filmlagen (2 bis 4) über das Durchgangsloch (8) in einen Kontakt gebracht zu werden.
20. Verfahren zum Herstellen eines Fluidströmungssensors, der mit dünnen Filmlagen (2 bis 4) ausgebildet ist, die einen Leiterfilm und einen Isolationsfilm an einer ersten Oberfläche (1a) einer Tafel (1) aufweisen, der mit Erfassungsabschnitten (3a bis 3c) zum Erfassen einer Strömungsrate eines Fluids durch den Leiterfilm ausgebildet ist, der mit einem dünnen Filmabschnitt (7) ausgebildet ist, der die dünnen Filmlagen oberhalb eines hohlen Aushöhlungsabschnitts (6) aufweist, der von einer Seite einer zweiten Oberfläche (1b) in der Tafel (1) ausgebildet ist, während die dünnen Filmlagen belassen bleiben, und der mit einem Substratleiterabschnitt (11) ausgebildet ist, der mit den Erfassungsabschnitten an der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) elektrisch verbunden ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Vorbereiten der Tafel (1) und Ausbilden eines Grabens (70) mit einer vorbestimmten Tiefe von einer Seite der ersten Oberfläche (1a) der Tafel (1) an einem Abschnitt der Tafel (1), an der der hohle Aushöhlungsabschnitt (6) nicht ausgebildet ist;
Ausbilden eines Isolationsfilms (62) für den Graben (70) an einer Innenwandfläche des Grabens (70);
Einbetten eines Leiters (63) für den Graben (70) an einem Innenabschnitt des Grabens (70), der mit dem Isolationsfilm (62) ausgebildet ist, von der Seite der ersten Oberfläche (1a) der Tafel (1);
Ausbilden der dünnen Filmlagen (2 bis 4), um einen Zustand einer elektrischen Verbindung zwischen den Erfassungsabschnitten (3a bis 3c) und dem Leiter (62) zu schaffen;
Ausbilden eines Öffnungsabschnitts (71), der den Bodenabschnitt des Grabens (70) erreicht, durch ein Ätzen der Tafel (1) von einer Seite einer zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1);
Ausbilden des dünnen Filmabschnitts (7) über dem hohlen Aushöhlungsabschnitt (6) durch ein Ausbilden des hohlen Aushöhlungsabschnitts durch ein Ätzen der Tafel (1) von der Seite der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1), während die dünnen Filmlagen (2 bis 4) belassen bleiben;
Ausbilden eines Isolationsfilms (64) für den Öffnungsabschnitt an einem Randabschnitt einer Öffnung des Öffnungsabschnitts an der Seite der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) und einer Innenwandfläche des Öffnungsabschnitts; und
Ausbilden des Substratleiterabschnitts (11) an der Seite der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) durch ein Ausbilden eines Leiters (65) für den Öffnungsabschnitt an einer Oberfläche des Isolationsfilms für den Öffnungsabschnitt, um mit dem Leiter (63) über den Öffnungsabschnitt von der Seite der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) in einen Kontakt gebracht zu werden.
21. Verfahren zum Herstellen eines Fluidströmungssensors gemäß Anspruch 20, wobei das Ätzen zum Ausbilden des Öffnungsabschnitts (71) und das Ätzen zum Ausbilden des hohlen Aushöhlungsabschnitts (6) gleichzeitig ausgeführt wird.
22. Verfahren zum Herstellen eines Fluidströmungssensors, der mit dünnen Filmlagen (2 bis 4) ausgebildet ist, die einen Leiterfilm und einen Isolationsfilm an einer ersten Oberfläche (1a) einer Tafel (1) aufweisen, der mit Erfassungsabschnitten (3a bis 3c) zum Erfassen einer Strömungsrate eines Fluids durch den Leiterfilm ausgebildet ist, der mit einem dünnen Filmabschnitt (7) ausgebildet ist, der die dünnen Filmlagen oberhalb eines hohlen Aushöhlungsabschnitts (6) aufweist, der von einer Seite einer zweiten Oberfläche (1b) in der Tafel (1) ausgebildet ist, während die dünnen Filmlagen belassen bleiben, und der mit einem Substratleiterabschnitt (11) ausgebildet ist, der mit den Erfassungsabschnitten an der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) elektrisch verbunden ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Vorbereiten der Tafel (1) und Ausbilden eines ersten Öffnungsabschnitts (81) mit einer vorbestimmten Tiefe durch ein anisotropisches Ätzen der Tafel (1) von einer Seite der ersten Oberfläche (1a) der Tafel (1) an einem Abschnitt, an dem der hohle Aushöhlungsabschnitt (6) nicht ausgebildet ist;
Ausbilden der dünnen Filmlagen (2 bis 4) an der ersten Oberfläche (1a) der Tafel (1), die eine Innenwandfläche des Öffnungsabschnitts hat;
Ausbilden eines zweiten Öffnungsabschnitts (82), der zu dem ersten Öffnungsabschnitt hindurchdringt, durch ein anisotropisches Ätzen der Tafel (1) von einer Seite einer zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1), die zu der ersten Oberfläche (1a) entgegengesetzt ist;
Ausbilden des dünnen Filmabschnittes (7) oberhalb des hohlen Aushöhlungsabschnitts (6) durch ein Ausbilden des hohlen Aushöhlungsabschnitts (6) durch ein anisotropisches Ätzen der Tafel (1) während die dünnen Filmlagen (2 bis 4) belassen bleiben, von einer Seite der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1);
Ausbilden eines Isolationsfilms (83) für den zweiten Öffnungsabschnitt an einem Randabschnitt einer Öffnung des zweiten Öffnungsabschnitts an der Seite der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) und einer Innenwandfläche des zweiten Öffnungsabschnitts (82); und
Ausbilden des Substratleiterabschnitts (11) an der Seite der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) durch ein Ausbilden eines Leiters (84) für den zweiten Öffnungsabschnitt (82) an einer Oberfläche des Isolationsfilms (83), um mit dem Leiterfilm der dünnen Filmlagen (2 bis 4) über den zweiten Öffnungsabschnitt (82) von der Seite der zweiten Oberfläche (1b) der Tafel (1) in einen Kontakt gebracht zu werden.
23. Verfahren zum Herstellen eines Fluidströmungssensors gemäß Anspruch 22, wobei ein anisotropisches Ätzen zum Ausbilden des zweiten Öffnungsabschnitts (82) und ein anisotropisches Ätzen zum Ausbilden des hohlen Aushöhlungsabschnitts (6) gleichzeitig ausgeführt werden.
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