DE10355299A1

DE10355299A1 - Halbleiterdrucksensor

Info

Publication number: DE10355299A1
Application number: DE10355299A
Authority: DE
Inventors: Takashi Takizawa; Tatsuo Suemasu; Satoshi Yamamoto
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2002-11-28
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2004-06-17
Also published as: JP2004177343A; US7080560B2; US20040103724A1

Abstract

Ein Halbleiterdrucksensor umfasst ein Substrat und eine darin ausgebildete Membran, die durch ein Druckmedium, das auf eine Seite des Substrats wirkt, verlagerbar ist. Der Sensor enthält eine Sensorschaltungsanordnung, die auf der gegenüberliegenden Seite des Substrats und ausgerichtet auf die Membran angeordnet ist, um eine durch den ausgeübten Druck hervorgerufene Verlagerung der Membran zu erfassen.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Halbleiterdrucksensoren und insbesondere einen Halbleiterdrucksensor mit verbesserter Umgebungsbeständigkeit.
Diese Anmeldung nimmt die Priorität von JP 2002-346053-A , eingereicht am 28. November 2002, in Anspruch.
Es sind bereits Halbleiterdrucksensoren bekannt, die von einer Druckerfassungsvorrichtung Gebrauch machen, die auf einem Halbleiterchip ausgebildet ist, um einen Druck zu messen. Beispielsweise ist aus dem Patent JP 2.637.633 ein solcher Halbleiterdrucksensor bekannt. Dieser Halbleiterdrucksensor enthält einen Siliciumchip, der auf einem Glasträger vorgesehen ist und zu einer Druckerfassungsvorrichtung gehört.
Der Aufbau dieses Drucksensors sieht jedoch eine Druckerfassungsvorrichtung auf dem Siliciumchip vor, auf die das zu messende Druckmedium einwirkt, wenn es der Oberfläche zugeführt wird. Auf dem Siliciumchip ist jedoch auch eine elektrische Schaltung ausgebildet. Wenn daher das Druckmedium unerwünschte Feuchtigkeit oder Ionen enthält, treten auf Grund eines Oberflächenkriechstroms auf dem Siliciumchip Ausgangspegelschwankungen auf, weshalb keine korrekten oder genauen Drucksignale erhalten werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Halbleiterdrucksensor zu schaffen, der gegenüber dem Druckmedium eine höhere Beständigkeit besitzt, der geringere Abmessungen hat und der kostengünstiger herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Halbleiterdrucksensor nach einem der Ansprüche 1 und 31 bzw. durch ein Verfahren für die Herstellung eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 35. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst der Halbleiterdrucksensor ein Substrat, eine im Substrat ausgebildete Membran, die durch ein auf eine Seite des Substrats wirkendes Druckmedium verlagerbar ist, und eine Sensorschaltungsanordnung, die auf der gegenüberliegenden Seite des Substrats und ausgerichtet auf die Membran angeordnet ist, um eine durch den Druck bewirkte Verlagerung der Membran zu erfassen.

Der Halbleiterdrucksensor kann einen Träger umfassen, der mit der gegenüberliegenden Seite des Substrats verbunden ist. Der Träger kann von der Sensorschaltungsanordnung getrennt werden.

Die Sensorschaltungsanordnung kann ein piezoresistives Element enthalten.

Der Träger kann eine Durchgangsloch-Zwischenverbindung aufweisen, um von der Sensorschaltungsanordnung ein Signal abzuleiten.

Das Substrat kann eine Durchgangsloch-Zwischenverbindung aufweisen, um von der Sensorschaltungsanordnung ein Signal abzuleiten.

Der Träger kann gegenüber der Sensorschaltungsanordnung eine Aussparung besitzen.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Halbleiterdrucksensor geschaffen, der einen Träger und einen mit dem Träger verbundenen Siliciumchip enthält. Der Siliciumchip umfasst eine unter Druck verlagerbare Membran. Der Siliciumchip umfasst ferner eine Sensorschaltungsanordnung, die ein piezoresistives Element aufweist, dessen ohmscher Widerstand in Abhängigkeit von der Verlagerung der Membran veränderlich ist. Die Sensorschaltungsanordnung ist auf einer Seite des Siliciumchips ausgebildet. Diese Seite und der Träger liegen einander gegenüber und definieren zwischen sich einen Zwischenraum.

Der Träger kann ein Durchgangsloch besitzen, um von der Sensorschaltungsanordnung ein Signal abzuleiten.

Der Siliciumchip kann ein Durchgangsloch besitzen, um von der Sensorschaltungsanordnung ein Signal abzuleiten.

Der Träger kann eine Aussparung besitzen. Die Seite kann eine nicht geätzte, ebene Oberfläche besitzen. Die Aussparung und die ebene Oberfläche können zwischen sich einen Zwischenraum definieren.

Gemäß der Erfindung wird die Sensorschaltungsanordnung dem Druckmedium nicht ausgesetzt. Dadurch kann der Halbleiterdrucksensor für eine lange Zeit zuverlässig arbeiten, selbst wenn das zu messende Druckmedium Feuchtigkeit oder Ionen enthält. Der Halbleiterdrucksensor verbessert die Beständigkeit gegenüber dem Druckmedium, wodurch eine hohe Zuverlässigkeit erzielt wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
1A, B Ansichten des Aufbaus eines Halbleiterdrucksensors gemäß einer beispielhaften ersten Ausführungsform der Erfindung, wovon 1A eine Querschnittsansicht ist und 1B eine Unteransicht ist;
2A-C Ansichten zur Erläuterung der Schritte der Herstellung eines Glasträgers in einem beispielhaften Herstellungsverfahren des Halbleiterdrucksensors nach 1;
3A-F Ansichten zur Erläuterung der Schritte der Herstellung eines Siliciumchips in einem beispielhaften Herstellungsverfahren des Halbleiterdrucksensors nach 1;
4 eine Ansicht zur Erläuterung der Schritte des Verbindens eines Glasträgers und eines Siliciumchips in einem beispielhaften Herstellungsverfahren des Halbleiterdrucksensors nach 1;
5A, B Ansichten zur Erläuterung eines weiteren beispielhaften Herstellungsverfahrens des Halbleiterdrucksensors nach 1;
6A, B Ansichten zur Erläuterung des Prozesses der Ausbildung von Durchgangsloch-Zwischenverbindungen und von Höckern für Anschlüsse in einem beispielhaften Herstellungsverfahren des Halbleiterdrucksensors nach 1;
7 eine Ansicht zur Erläuterung eines beispielhaften Herstellungsverfahrens eines Halbleiterdrucksensors, der gegenüber dem in 1 gezeigt Sensor insofern abgewandelt ist, als statt der Höcker beispielsweise leitende Anschlussflächen vorhanden sind;
8 eine Ansicht zur Erläuterung eines beispielhaften Herstellungsverfahrens eines Halbleiterdrucksensors, der gegenüber jenem von 1 insofern abgewandelt ist, als Umverteilungslinien ermöglichen, die Höcker an Positionen auszubilden, die von den Positionen von Durchgangsloch-Zwischenverbindungen verschieden sind;
9A-D Ansichten zur Erläuterung eines Halbleiterdrucksensors, der gegenüber jenem von 1 insofern abgewandelt ist, als der Glasträger und der Siliciumchip in anderer Weise zusammengefügt sind;
10 eine Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels der Verwirklichung des in 1 gezeigten Halbleiterdrucksensors auf einem Durcktransponder für raue Umgebung eines Reifendrucküberwachungssystems;
11A, B Ansichten zur Erläuterung des Aufbaus eines Halbleiterdrucksensors gemäß einer beispielhaften zweiten Ausführungsform der Erfindung;
12 eine Ansicht zur Erläuterung des Aufbaus eines Halbleiterdrucksensors gemäß einer beispielhaften dritten Ausführungsform der Erfindung;
13A-D Ansichten zur Erläuterung eines beispielhaften Herstellungsverfahrens des Halbleiterdrucksensors nach 12;
14 einen Blockschaltplan eines beispielhaften integrierten Drucksensors; und
15 einen schematischen Schaltplan des beispielhaften integrierten Drucksensors.
Nun werden mit Bezug auf die Zeichnungen beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen sollen lediglich das Verständnis der Erfindung erleichtern und den Umfang der Erfindung in keiner Weise einschränken. Im Folgenden wird als Halbleiterdrucksensor gemäß der Erfindung ein Absolutdrucksensor mit piezoresistiven Elementen beschrieben.
Erste Ausführungsform
Wie in den 1A und 1B gezeigt ist, umfasst der Halbleiterdrucksensor 1A einen Glasträger 10, einen Siliciumchip 20 und Durchgangsloch-Zwischenverbindungen 30.
Der Glasträger 10 besitzt Durchgangslöcher 11, die an den vier Ecken ausgebildet sind. Der Glasträger 10 besitzt eine im Mittelabschnitt ausgebildete Aussparung 12.
Der Siliciumchip 20 umfasst vier piezoresistive Elemente 22 und vier stark konzentrierte Leiterschichten 23, die als Sensorschaltung dienen und wovon jede auf der unteren Oberfläche (in 1) ausgebildet ist. Die piezoresistiven Elemente 22 und die stark konzentrierten Leiterschichten 23 sind zwischen einen Isolierfilm 21 und die untere Oberfläche eingefügt. Die vier piezoresistiven Elemente 22 sind durch die vier stark konzentrierten Leiterschichten 23 in Reihe geschaltet und bilden eine Brückenschaltung. Eine der Leiterschichten 23 ist mit einer entsprechenden von Metallanschlussflächen 24 verbunden, die die Signale von den piezoresistiven Elementen 22 an eine externe Schaltung ausgibt. Die Metallanschlussflächen 24 liegen an der unteren Oberfläche des Siliciumchips 20 frei. Der Siliciumchip 20 enthält längs des Umfangs seiner unteren Oberfläche ein abdichtendes Metall 25, das die Sensorschaltung einschließt. Der Siliciumchip 20 enthält auf seiner oberen Oberfläche (d. h. auf dem oberen Abschnitt in 1A) eine dünne Membran 26. Die Membran 26 verlagert sich in Reaktion auf einen ausgeübten Druck.
Die jeweiligen piezoresistiven Elemente 22 befinden sich auf der Membran 26, weshalb sich ihre Widerstandswerte entsprechend der Verlagerung der Membran 26 ändern. Der Isolierfilm 21, die piezoresistiven Elemente 22, die Leiterschichten 23, die Metallanschlussflächen 24, das abdichtende Metall 25 und die Membran 26 bilden in Kombination eine Sensorschaltung.
Wie in 1A gezeigt ist, ist der Glasträger 10 mit einer Aussparung 12 versehen. Der Siliciumchip 20 besitzt eine untere Oberfläche, auf der die Sensorschaltung ausgebildet ist. Die Aussparung 12 und diese untere Oberfläche liegen einander gegenüber. Der Siliciumchip 20 besitzt eine nicht geätzte ebene Oberfläche, auf der die piezoresistiven Elemente 22 ausgebildet sind. Die ebene Oberfläche und die Aussparung 12 sind so angeordnet, dass sie zwischen sich einen Zwischenraum definieren. Der Glasträger 10 ist mit Durchgangslöchern 11 versehen. Der Siliciumchip 20 und der Glasträger 10 sind so miteinander verbunden, dass die Metallanschlussflächen 24 und die Durchgangslöcher 11 im wesentlichen zur Deckung kommen.
Die Durchgangslöcher 11 sind mit einem leitenden Material gefüllt, die Durchgangsloch-Zwischenverbindungen 30 bilden. Die Durchgangsloch-Zwischenverbindungen 30 stehen durch den Glasträger 10 vor. Sie erstrecken sich von der Oberfläche, auf der der Glasträger 10 mit dem Siliciumchip 20 verbunden ist, zu der gegenüberliegenden Fläche des Glasträgers 10. Eine entsprechende Durchgangsloch-Zwischenverbindung 30 endet in einem entsprechenden Höcker 31 auf der gegenüberliegenden Oberfläche.
Nun wird das Herstellungsverfahren des Drucksensors 1A beschrieben. Zunächst wird der Glasträger 10 hergestellt. Wie in 2C gezeigt ist, sind an jedem Chip-Ort eines Glaswafers Durchgangslöcher 11 und eine Aussparung 12 ausgebildet, um an jedem entsprechenden Ort des Wafers einen Glasträger 10 zu bilden, wobei eine Stanzformungstechnik verwendet wird. Die Positionen der Durchgangslöcher 11 fallen mit den Positionen der Metallanschlussflächen 24 auf dem Siliciumchip 20 zusammen, wie im Folgenden beschrieben wird.
Die Durchgangslöcher 11 und die Aussparung 12 können durch jede geeignete Technik, die von der Stanzformungstechnik verschieden ist, ausgebildet werden. In diesem Fall wird zunächst der Glasträger 10 auf einem Wafer vorbereitet, wie in 2A gezeigt ist. Dann werden, wie in 2B gezeigt ist, Durchgangslöcher 11 durch den Glasträger 10 gebildet.
Beispielsweise können ein DRIE-Verfahren (Verfahren der tiefen reaktiven Ionenätzung = Deep Reacitve Ion Etching Method), ein Laser-Verfahren, ein Mikrobohrverfahren oder ein Sandstrahlverfahren für die Bildung der Durchgangslöcher 11 angewendet werden. Das DRIE-Verfahren ist ein ICP-RIE-Verfahren (Verfahren der reaktiven Ionenätzung mit induktiv gekoppeltem Plasma = Inductively Coupled Plasma – Reactive Ion Etching). Das Laser-Verfahren ist ein Verfahren zum Bilden von Löchern unter Verwendung eines Lasers. Das Mikrobohrverfahren ist ein Verfahren zum Bilden von Löchern unter Verwendung eines Mikroboh rers (Bohrer mit Mikrodurchmesser). Das Sandstrahlverfahren ist ein Verfahren, bei dem ein Strahl aus feinen Partikeln angewendet wird.
Wie in 2C gezeigt ist, ist der Glasträger 10 mit der Aussparung 12 ausgebildet. Diese Aussparung 12 wird unter Verwendung einer Ätzung mit Fluorwasserstoffsäure (HF-Säure), unter Verwendung eines Sandstrahlverfahrens oder dergleichen gebildet. Die Aussparung 12 verhindert einen Kontakt zwischen der Membran 26 und dem Glasträger 10 bei einer Verlagerung der Membran 26 auf dem Siliciumchip 20. Daher kann die Aussparung 12 dort, wo die Membran 26 je nach Spezifikation des Drucksensors 1A mit dem Glasträger ¹⁰ in Kontakt gelangen könnte, gegebenenfalls beliebig geformt werden.
Nun wird der Herstellungsprozess für den Siliciumchip 20 beschrieben. In diesem Prozess wird ein Siliciumwafer mit Drucksensoren durch ein bekanntes Herstellungsverfahren für piezoresistive Drucksensoren gefertigt. Die folgende Erläuterung erfolgt mit Bezug auf die 3A bis 3F.
Zunächst wird ein n-Siliciumwafer, der dem Siliciumchip 20 entspricht, vorbereitet. Wie in 3A gezeigt ist, wird die Oberfläche des Siliciumwafers thermisch oxidiert, wodurch eine Isolierschicht 21 aus einer Siliciumoxidschicht gebildet wird. Alternativ könnte die Oberfläche des Siliciumwafers unter Verwendung von LPCVD (chemische Abscheidung aus der Dampfphase bei niedrigem Druck = Low Pressure Chemical Vapor Deposition) mit einer Siliciumnitridschicht anstelle der Siliciumoxidschicht als Isolierschicht 21 oder in Kombination damit versehen werden. Die LPCVD wird in dem Fall verwendet, in dem eine Schicht durch ein Niederdruck-Dampfphasenwachstum mit einem reaktiven Gas auf einem zu bearbeitenden Substrat gebildet wird.
Wie in 3B gezeigt ist, ermöglicht ein Photolithographieschritt oder ein Ätzschritt die Bildung von Öffnungen 13 an vorgegebenen Stellen der Isolierschicht 21. Wie in 3C gezeigt ist, werden auf dem Siliciumwafer unter Verwendung einer Ionenimplantation (Störstellenimplantation) oder der Diffusion von p-Störstellen wie etwa von Bor piezoresistive Elemente 22 gebildet. Wie in 3D gezeigt ist, werden auf dem Siliciumwafer unter Verwendung einer Diffusion von Bor stark konzentrierte Leiterabschnitte 23 gebildet.
Wie in 3E gezeigt ist, ist der Siliciumwafer mit den Silicium-Metallanschlussflächen 24 und mit einem abdichtenden Metall 25 ausgebildet, indem beispielsweise eine Katodenzerstäubung oder eine Dampfabscheidung von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung verwendet wird. In jedem Fall wird die Photolithographietechnik für die Erzeugung von Mustern verwendet.
Wie in 3F gezeigt ist, wird der Siliciumwafer mit einer Membran 26 auf der unteren Oberfläche ausgebildet, indem eine anisotrope Ätzung von Silicium verwendet wird. Die anisotrope Siliciumätzung verwendet eine anorganische wässrige Lösung wie etwa KOH oder NaOH oder eine organische wässrige Lösung wie etwa Ethylendiamin-Pyro-Catechol (EPD) oder Tetramethylammonium-Hydroxid (TMAH).
Der mit der Sensorschaltung versehene Siliciumchip 20 und der Glasträger 10 mit Durchgangslöchern 11 werden unter Verwendung einer anodischen Klebung oder dergleichen Wafer an Wafer miteinander verbunden. Zu diesem Zeitpunkt sind der jeweilige Siliciumchip 20 und der Glasträger 10 notwendig aneinander abgedichtet, um eine hermetische Dichtung herzustellen. Aus diesem Grund müssen die Durchgangslöcher 11 des Glasträgers 10 und die Metallan schlussflächen 24 des Siliciumchips 20 im wesentlichen zur Deckung kommen, wie in 4 gezeigt ist. Um den Schritt der gegenseitigen Ausrichtung zu erleichtern, ist der Durchmesser jeder Metallanschlussfläche 24 größer als jener des entsprechenden Durchgangslochs 11.
Wie in 5A gezeigt ist, können in dem Herstellungsprozess des Siliciumchips 20 der Glasträger 10 und der Siliciumchip 20 vor der Bildung der Membran 26 durch eine anodische Klebung Wafer an Wafer miteinander verbunden werden. Danach wird, wie in 5B gezeigt ist, der Siliciumchip 20 mit der Membran 26 unter Verwendung einer anisotropen Siliciumätzung mit einer anorganischen wässrigen Lösung wie etwa KOH oder NaOH oder einer organischen wässrigen Lösung wie etwa Ethylendiamin-Pyro-Catechol (EPD) oder Tetramethylammonium-Hydroxid (TMAH) gebildet.
Wie in 6A gezeigt ist, werden die Durchgangslöcher 11 durch Siebdruck mit einem leitenden Material 32, z. B. mit einer Metallpaste wie etwa einer Cu-Paste oder einer Ag-Paste gefüllt, um die Durchgangsloch-Zwischenverbindungen 30 zu bilden. Beispielsweise werden die Durchgangslöcher 11 mit einem Lötmittel oder mit einem Metall mit verhältnismäßig niedrigem Schmelzpunkt wie etwa einem Blei-Zinn-Lötmittel, einem Gold-Zinn-Lötmittel, Zinn, Indium oder dergleichen unter Verwendung eines Verfahrens zum Ansaugen geschmolzenen Metalls oder dergleichen gefüllt.
Wie in 6B gezeigt ist, werden gegebenenfalls auf dem Glasträger 10 leitende Höcker 31 ausgebildet. Wenn ein Verfahren zum Ansaugen geschmolzenen Metalls verwendet wird, wird auf der geätzten Oberfläche nach der Bildung der Membran 26 ein Siliciumoxidfilm unter Verwendung einer thermischen Oxidation, einer Plasma-CVD oder der gleichen ausgebildet. Dieser Oxidfilm verhindert, dass ein Rest von geschmolzenem Metall auf der Membran 26 zurückbleibt.
Die Durchgangsloch-Zwischenverbindungen 30 können unter Verwendung der Katodenzerstäubung oder der Abscheidung aus der Dampfphase einer Metallschicht wie etwa Aluminium, Gold oder einer Gold/Zinn-Legierung oder einer leitenden Harzschicht auf der Innenwand der Löcher gebildet werden. Die Durchgangsloch-Zwischenverbindungen 30 können unter Verwendung des Aufwachsenlassens einer dünnen Metallschicht aus Nickel, Kupfer oder dergleichen durch elektrodenloses Plattieren gebildet werden. Ferner kann ein leitendes Material wie etwa Nickel, Kupfer oder dergleichen auf der Innenwand der Löcher unter Verwendung einer elektrolytischen Plattierung mit einer als elektrische Lieferschicht dienenden Metallschicht aufwachsen. Die Metallschicht ist unter Verwendung der Katodenzerstäubung, der Vakuumabscheidung oder der elektrodenlosen Plattierung gebildet worden.
Das Vakuumabscheidungsverfahren ist ein Verfahren, bei dem eine Schicht durch Verdampfen einer Substanz von einer Verdampfungsquelle unter Vakuum auf einem Substrat befestigt und abgelagert wird. Das Katodenzerstäubungsverfahren ist ein Schichtbildungsverfahren durch Ionisieren eines Inertgases wie etwa Ar oder Ne, das in eine Unterdruckkammer eingeleitet wird, in der die Ionen gegen eine Oberfläche eines Festkörpermaterials, das sogenannte Target, stoßen, wodurch Atome oder Moleküle in neutralen Zuständen ausgestoßen werden, die dann auf einem Substrat abgelagert werden. Die Plasma-CVD-Technik stellt ein Verfahren dar, bei dem ein reaktives Gas in ein Plasma umgewandelt wird, reaktive Radikale oder Ionen, die unter einer reaktiven Umgebung chemisch reagieren, erzeugt werden und auf einem Substrat bei niedriger Temperatur eine Schicht gebildet wird.
Die leitenden Höcker 31 verbinden die Sensorschaltung auf dem Siliciumchip mit einer externen Schaltung. Daher können die Höcker 31 durch leitende Anschlussflächen 33 ersetzt werden, wie in 7 gezeigt ist. Wie in 8 gezeigt ist, ermöglicht die Ausbildung von Umverteilungsleitungen 34 auf der hinteren Oberfläche des Glasträgers 10 eine Positionierung der leitenden Höcker 31 oder der Anschlussflächen 33 versetzt zu den Durchgangslöchern 11.
Die Materialien der leitenden Höcker 31, der Anschlussflächen 33 und der Umverteilungsleitungen 34 werden je nach Material der Durchgangsloch-Zwischenverbindungen 30 aus einem Blei-Zinn-Lötmittel, einem Gold-Zinn-Lötmittel, aus Aluminium, Kupfer, einer Kupferpaste, einer Silberpaste, einer leitenden Harzschicht und dergleichen gewählt. Ein Siebdruckverfahren, ein Katodenzerstäubungsverfahren, ein Dampfabscheidungsverfahren, ein Rückflussprozess nach dem Siebdruck, ein Prozess einer elektrodenlosen Plattierung und ein Prozess einer elektrolytischen Plattierung sind auf diese Materialien anwendbar.
Der Schritt des Bildens der Durchgangsloch-Zwischenverbindungen 30 durch Einfügen eines leitenden Materials kann nach dem Verbinden des Siliciumchips 20 mit dem Glassubstrat 10 erfolgen, wie in 5A gezeigt ist, und bevor die Membran 26 ausgebildet wird, wie in 5B gezeigt ist. Bei diesem Schritt wird das leitende Material eingeführt, bevor die mechanisch spröde Membran gebildet wird. Dadurch wird das Auftreten von Beschädigungen der Membran 26 verringert, was Vorteile bei der Herstellung schafft.
Alle diese Verarbeitungsschritte werden an einem Glassubstrat 10 und an dem Siliciumchip 20, die in Wafern vor liegen, ausgeführt. Die verbundenen Wafer werden in entsprechende Vorrichtungen durch einen Chipschneideprozess oder dergleichen zerschnitten, so dass schließlich Drucksensoren erhalten werden.
Der Siliciumchip 20 und der Glasträger 10 können nicht nur durch anodisches Kleben, sondern auch durch die Verwendung eines Klebstoffs 50 wie etwa eines niedrigschmelzenden Glases oder eines Harzes wie in dem in 9A (Querschnittsansicht) und in 9B (Unteransicht) gezeigten Beispiel 1 oder in dem in 9C (Querschnittsansicht) und in 9D (Unteransicht) gezeigten Beispiel 2 miteinander verbunden werden. In diesem Fall ist es erforderlich, dass zwischen dem Siliciumchip 20 und dem Glasträger 10 eine hermetische Dichtung gewährleistet ist.
Wie in 10 gezeigt ist, wird der Drucksensor 1 auf einer gedruckten Leiterplatte 40 zusammen mit anderen oberflächenmontierten Vorrichtungen 41a, 41b und 41c montiert, wobei eine Gruppe hiervon, z. B. 40, 41a, 41b und 41c, mit einem Epoxidharz 42 eingekapselt wird. In diesem Fall wird das harte Epoxidharz nicht an der oberen Oberfläche der Membran 26 befestigt. Die obere Oberfläche der Membran 26 kann mittels eines weichen Silikons geschützt werden, falls dies notwendig ist. Im Ergebnis kann der Drucksensor 1 unter rauen Umgebungsbedingungen praktisch eingesetzt werden, beispielsweise als Druck-Transponder für ein Reifendruck-Überwachungssystem.
Zweite Ausführungsform
Im Folgenden wird eine zweite beispielhafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen Elemente, die zu jenen, die in Verbindung mit der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben worden sind, ähnlich sind, weshalb ihre nochmalige Erläuterung weggelassen wird.
Im Fall eines Halbleiterdrucksensors 1B ist innerhalb einer Metallanschlussfläche 24 ein abdichtendes Metall 25 ausgebildet, wie in den 11A und 11B gezeigt ist. Wenn das Glassubstrat 10 durch anodische Klebung an dem Siliciumchip 20 befestigt ist, muss das abdichtende Metall 25 mit einem Siliciumsubstrat elektrisch verbunden werden. Aus diesem Grund ist das abdichtende Metall 25 mit dem Siliciumsubstrat über Verbindungen 40 verbunden, an denen keine stark konzentrierten Leiterteile 23 ausgebildet sind.
Es ist möglich, dass Verbindungen 40 Aussparungen besitzen, die tiefer als andere Orte liegen, wo eine Isolierschicht 21 entfernt ist. Daher ist es wünschenswert, eine dünne Isolierschicht 21 für eine sichere hermetische Dichtheit auszubilden, selbst wenn während des Klebens eine Aussparung erzeugt wird. In einem anderen Verbindungsverfahren sollte darauf geachtet werden, dass Aussparungen der Verbindungen eine sichere hermetische Dichtigkeit nicht beeinträchtigen.
Wie oben erläutert wurde, erleichtert der Drucksensor 1D der zweiten Ausführungsform das Herstellungsverfahren des Drucksensors, weil eine hermetische Dichtigkeit während des Verbindens der Durchgangsloch-Zwischenverbindungen 30 und der Metallanschlussfläche 24 miteinander nicht erforderlich ist.
Dritte Ausführungsform
Im Folgenden wird eine dritte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen Elemente, die zu jenen, die in der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben worden sind, ähnlich sind, weshalb ihre nochmalige Erläuterung weggelassen wird.
Ein Halbleiterdrucksensor 1C der dritten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet sich von dem Drucksensor 1A der ersten beispielhaften Ausführungsform dadurch, dass ein Siliciumchip 20 Durchgangslöcher 27 aufweist, die durch ihn verlaufen, wie in 12 gezeigt ist.
Das Herstellungsverfahren dieses Drucksensors 1C wird mit Bezug auf die 13A bis 13D beschrieben.
Ein Glasträger 10A wird mit Durchgangslöchern 11 vorbereitet. Dann wird wie in dem Herstellungsprozess der ersten Ausführungsform ein Siliciumwafer vorbereitet, auf dem Siliciumchips 20 mit Sensorschaltungen wie in 3A gezeigt vorgesehen sind. Wie in 13A gezeigt ist, besitzt der Siliciumchip 20A Durchgangslöcher 27, die beginnend bei der hinteren Oberfläche (d. h. bei der Oberfläche ohne Sensorschaltung) durch ihn verlaufen. Für die Bildung der Durchgangslöcher 27 wird ein DRIE-Verfahren wie etwa das ICP-RIE-Verfahren verwendet.
Wie in 13B gezeigt ist, wird an den Innenwänden der Durchgangslöcher 27 und an der geätzten Oberfläche der Membran 26 unter Verwendung einer Plasma-CVD oder dergleichen ein Isolierfilm 28 ausgebildet. Wie in 13B gezeigt ist, werden der hergestellte Siliciumchip 20A und der Glasträger 10A unter Verwendung eines anodischen Klebens Wafer an Wafer miteinander verbunden. In diesem Fall werden der Siliciumchip 20A und der Glasträger 10A verbunden, um dazwischen eine Luftdichtigkeit herzustellen.
Wie in 13C gezeigt ist, werden die Durchgangslöcher 27 mit einem leitenden Material unter Verwendung eines Siebdruckverfahrens oder eines Verfahrens zum Ansaugen geschmolzenen Metalls gefüllt, um die Durchgangsloch-Zwischenverbindungen 30 zu bilden. Alternativ werden die Innenwände der Durchgangslöcher 27 mit einem Film aus leitendem Material unter Verwendung einer Katodenzerstäubung, einer Vakuumabscheidung, einer elektrodenlosen Plattierung oder dergleichen beschichtet. Anschließend wird ein Aufwachsen von leitendem Material unter Verwendung einer elektrolytischen Plattierung mit dem Metallfilm als elektrische Zulieferschicht, die durch Katodenzerstäubung, Vakuumabscheidung oder elektrodenloser Plattierung gebildet wird, bewirkt, um die Durchgangsloch-Zwischenverbindungen 30 zu bilden. Auf dem Siliciumchip 20 werden gegebenenfalls leitende Höcker 31 ausgebildet, wie in 13D gezeigt ist.
Alternativ kann die Membran 26 nach dem Verbinden des Glasträgers 10A und des Siliciumchips 20A Wafer an Wafer gebildet werden. Auch die Bildung der Membran 26 kann nach dem Füllen der Durchgangslöcher 27 mit einem leitenden Material oder nach dem Aufwachsenlassen des leitenden Materials ausgeführt werden.
Wie oben erläutert worden ist, ermöglicht bei den Drucksensoren der ersten bis dritten Ausführungsformen der Erfindung die Verbindung des Glassubstrats 10 mit dem Dichtungsmetall 25 des Siliciumchips 20 die Abdichtung der Sensorschaltung mit den piezoresistiven Elementen 22 und den stark konzentrierten Leitungsteilen 23. Dadurch wird die Sensorschaltung einem zu messenden Druckmedium nicht ausgesetzt. Folglich gelangt das zu messende Druckmedium nicht direkt mit der auf der Sensorschaltung vorhandenen Oberfläche in Kontakt. Somit ist eine lange Lebensdauer ohne Verlust an Zuverlässigkeit selbst dann möglich, wenn das zu messende Druckmedium unerwünschte Feuchtigkeit oder Ionen enthält. Folglich kann ein Drucksensor geschaffen werden, der eine verbesserte Beständigkeit gegenüber einem zu messenden Druckmedium und eine hohe Zuverlässigkeit besitzt.
Die Höcker 31, die einer Verbindung mit einer äußeren Schaltung dienen, ermöglichen die Anbringung des Drucksensors selbst an einer gedruckten Leiterplatte. Es ist keine Metallkappe und keine Gießeinkapselung wie im Stand der Technik als Einkapselung des Drucksensors erforderlich. Daher kann ein kleinerer und kostengünstigerer Drucksensor geschaffen werden.
Weiterhin werden von der Sensorschaltung über die Durchgangsloch-Zwischenverbindungen 30 Ausgangssignale abgeleitet, wobei das zu messende Druckmedium nur mit der Oberfläche der Sensorschaltung in Kontakt gelangt. Somit wird der Drucksensor mit diesem Aufbau bei geringeren Kosten erhalten.
In den obigen Ausführungsformen wird die Bildung der Durchgangslöcher 11 und der Durchgangslöcher 27 unter Verwendung eines DRIE-Verfahrens, eines Mikrobohrverfahrens, eines Sandstrahlverfahrens, einer Stanzformungstechnik oder dergleichen erzielt. Das Befüllen der Durchgangslöcher 11 und der Durchgangslöcher 27 mit dem leitenden Material wird unter Verwendung eines Siebdruckverfahrens, eines Verfahrens zum Ansaugen geschmolzenen Metalls oder dergleichen erzielt. Die Bildung leitender Schichten aus Aluminium, Gold, einer Gold-Zinn-Legierung, Kupfer, einer leitenden Harzschicht und dergleichen an den Innenwänden der Durchgangslöcher 11 und der Durchgangslöcher 27 wird unter Verwendung einer Katodenzerstäubung, einer Dampfabscheidung oder einer Plattierung erzielt. Die Bildung der Membran 26 wird unter Verwendung einer anisotropen Siliciumätzung mit einer anorganischen wässrigen Lösung wie etwa KOH oder NaOH oder einer organischen wässrigen Lösung wie etwa Ethylendiamin-Pyro-Catechol (EPD) oder Tetramethylammonium-Hydroxid (TMAH) erzielt. Die Verbindung des Siliciumchips 20 oder 20A und des Glasträgers 10 oder 10A wird unter Verwendung eines anodischen Klebens, eines Klebens mit einer Klebstoffschicht 50, z. B. eines Klebeverfahren mit einem Glas mit niedrigem Schmelzpunkt oder dergleichen, erzielt. Auf diese Weise ist es möglich, einen geeigneten Herstellungsprozess des Drucksensors in Kombination mit diesen Verfahren flexibel zu entwerfen.
Die Durchgangsloch-Zwischenverbindungen 30 können entweder durch den Glasträger 10 oder durch den Siliciumchip 20A ausgebildet werden. Dadurch kann je nach Anwendung des Drucksensors aus geeigneten Ausführungsformen flexibel ausgewählt werden.
Ferner ermöglicht die Ableitung von Ausgangssignalen über die Durchgangsloch-Zwischenverbindungen 30 eine beliebige Festlegung irgendeines Anschlusstyps. Das heißt, dass in Abhängigkeit vom Implementierungsentwurf eine beliebige Anschlussstruktur aus den leitenden Höckern 31, den leitenden Anschlussflächen 33 und den Umverteilungsleitungen 34, die oberflächenmontierbar sind, ausgewählt wird. Dies ermöglicht eine flexible Implementierung.
In 14 sind die Drucksensoren 1A, 1B, 1C für einen integrierten Einchip-Drucksensor 50 ausgelegt. Der integrierte Drucksensor 50 enthält eine Drucksensorvorrichtung 1 (1A, 1B, 1C). Der Drucksensor 50 enthält eine Konstantstrom-Leistungsquellenschaltung 51, eine Signalverstärkungsschaltung 53, eine Temperaturkompensationsschaltung 55 und eine Offset-Regulierungsschaltung 57 als periphere Schaltungsanordnung.
In 15 umfasst die Leistungsquellenschaltung 51 einen Operationsverstärker (AMP1), der eine piezoresistive Eichungsbrücke mit konstantem Strom ansteuert.
Die Signalverstärkungsschaltung 55 umfasst eine Messverstärkerschaltung 53a und eine Ausgangsverstärkerschaltung 53b. Die Messverstärkerschaltung 53a enthält zwei Operationsverstärker (AMP2, AMP3) und verwendet eine Wilson-Strom-Miller-Schaltung. Die Ausgangsverstärkungsschaltung 53b enthält einen Operationsverstärker (AMP4) und erhält eine Ausgangsspannung im Bereich von einem Massepegel bis zu einer Spannung einer Leistungsquelle.
Die Temperaturkompensationsschaltung 55 erzielt eine Offset-Temperaturkompensation. Die Temperaturdrifts der Operationsverstärker (AMP2, AMP3) für die Messung werden so gesteuert, dass die Temperaturdrift-Kennlinien der Operationsverstärker reguliert werden. Dies verleiht jedem Operationsverstärker eine zu der Offset-Temperaturkennlinie der Drucksensoren (S) entgegengesetzte Temperatur-Kennlinie. Das Ansteuern der Drucksensoren (S) und das Schalten des Widerstandes (RSP) parallel zu der Brücke ergeben eine empfindliche Temperaturkompensation.
Eine Offset-Regulierungschaltung 57 enthält Widerstände (Roff1, Roff2), die durch eine Laserabstimmung reguliert werden.
Obwohl die Erfindung oben mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung erläutert worden ist, ist sie nicht auf diesen oben beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt. Der Fachmann kann im Lichte der obigen Lehren Abwandlungen und Änderungen an den oben beschriebenen Ausführungsformen vornehmen. Der Umfang der Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche definiert.

Claims

Halbleiterdrucksensor, der ein Substrat (20) mit einer ersten Oberfläche und einer der ersten Oberfläche gegenüber befindlichen zweiten Oberfläche umfasst, gekennzeichnet durch eine Membran (26), die im Substrat (20) ausgebildet und so angeordnet ist, dass sie durch ein auf die erste Oberfläche des Substrats (20) wirkendes Druckmedium verlagerbar ist, und einem Sensor (22, 23), der auf der zweiten Oberfläche des Substrats (10) angeordnet ist, um die Verlagerung der Membran (26) zu erfassen.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Träger (10), der in der Nähe der zweiten Oberfläche des Substrats (20) angeordnet ist, wobei ein Abschnitt einer ersten Oberfläche des Trägers (10) mit der zweiten Oberfläche des Substrats (20) verbunden ist und ein weiterer Abschnitt der ersten Oberfläche gegenüber dem Sensor (22, 23) in Bezug auf den Sensor (22, 23) in einer Richtung senkrecht zu der ersten Oberfläche versetzt ist.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der versetzte Abschnitt der ersten Oberfläche des Trägers (10) durch eine Aussparung (12) im Träger (10) gebildet ist.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (10) an dem Substrat (20) hermetisch dicht angebracht ist.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (22, 23) zwischen der Membran (26) und dem versetzten Abschnitt (12) der ersten Oberfläche des Trägers (10) angeordnet ist.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (10) eine Durchgangsloch-Zwischenverbindung (30) für die Ausgabe eines Signals vom Sensor (22, 23) aufweist.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsloch-Zwischenverbindung (30) umfasst: ein Durchgangsloch (11), das sich von der ersten Oberfläche des Trägers (10) zu einer zweiten Oberfläche des Trägers (10) erstreckt, ein leitendes Material (32), das in das Durchgangsloch (11) gefüllt ist, und einen leitenden Verbinder (31, 33), der auf der zweiten Oberfläche des Trägers (10) angeordnet und mit dem leitenden Material verbunden ist.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der leitende Verbinder einen Höcker (31) umfasst.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der leitende Verbinder eine Anschlussfläche (33) umfasst.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsloch-Zwischenverbindung (30) mit einer zwischen dem Substrat (20) und dem Träger (10) angeordneten metallischen Anschlussfläche (24) elektrisch verbunden ist.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der metallischen Anschlussfläche (24), die zwischen dem Substrat (20) und dem Träger (10) vorhanden ist, größer als der Durchmesser des Durchgangslochs (11) ist.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (20) eine Durchgangsloch-Zwischenverbindung (30) für die Ausgabe eines Signals vom Sensor (22, 23) aufweist.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsloch-Zwischenverbindung (30) umfasst: ein Durchgangsloch (11), das sich von der ersten Oberfläche des Substrats 020 zu einer zweiten Oberfläche des Substrats (20) erstreckt, ein leitendes Material (32), das in das Durchgangsloch (11) gefüllt ist, und einen leitenden Verbinder (31, 33), der auf der ersten Oberfläche des Substrats (20) angeordnet und mit dem leitenden Material (32) verbunden ist.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der leitende Verbinder einen Höcker (31) umfasst.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der leitende Verbinder eine Anschlussfläche (33) umfasst.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsloch-Zwischenverbindung (30) mit einer zwischen dem Substrat (20) und dem Träger (10) angeordneten metallischen Anschlussfläche (24) elektrisch verbunden ist.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der zwischen dem Substrat (20) und dem Träger (10) angeordneten metallischen Anschlussfläche (24) größer als der Durchmesser des Durchgangslochs (11) ist.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Isolierschicht (21), die zwischen dem Substrat (20) und dem Träger (10) angeordnet ist.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein abdichtendes Metall (25), das zwischen dem Substrat (20) und dem Träger (10) angeordnet ist.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein abdichtendes Metall (25), das zwischen dem Substrat (20) und dem Träger (10) angeordnet ist und seitlich außerhalb der Durchgangsloch-Zwischenverbindung (30) in Bezug auf den Sensor (22, 23) angeordnet ist.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein abdichtendes Metall (25), das zwischen dem Substrat (20) und dem Träger (10) angeordnet ist und seitlich innerhalb der Durchgangsloch-Zwischenverbindung (30) in Bezug auf den Sensor (22, 23) angeordnet ist.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein abdichtendes Metall (25), das zwischen dem Substrat (20) und dem Träger (10) angeordnet ist und seitlich außerhalb der Durchgangsloch-Zwischenverbindung (30) in Bezug auf den Sensor (22, 23) angeordnet ist.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein abdichtendes Metall (25), das zwischen dem Substrat (20) und dem Träger (10) angeordnet ist und seitlich innerhalb der Durchgangsloch-Zwischenverbindung (30) in Bezug auf den Sensor (22, 23) angeordnet ist.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat einen Siliciumchip (20) umfasst.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger einen Glasträger (10) umfasst.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein piezoresistives Element (22) umfasst.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (20) eine erste Dicke besitzt und die Membran (26) einen Abschnitt des Substrats (20) umfasst, der eine zweite Dicke besitzt, die kleiner als die erste Dicke ist.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der versetzte Abschnitt der ersten Oberfläche des Trägers (10) und die zweite Oberfläche des Substrats (20) zwischen sich einen Zwischenraum definieren.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (20) und der Träger (10) durch anodisches Kleben miteinander verbunden sind.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (20) und der Träger (10) durch eine zwischen ihnen vorhandene Klebstoffschicht miteinander verbunden sind.
Halbleiterdrucksensor, der einen Träger (10A) und einen mit dem Träger (10A) verbundenen Siliciumchip (20A) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Siliciumchip (20A) eine Membran (26), die so beschaffen ist, dass sie unter einem Druck, der auf eine erste Seite des Siliciumchips (20A) ausgeübt wird, verla gerbar ist, und eine Sensorschaltungsanordnung (22, 23), die auf einer zweiten Seite des Siliciumchips (20A) angeordnet ist, umfasst, die Sensorschaltungsanordnung (22, 23) ein piezoresistives Element (22) umfasst, das einen in Abhängigkeit von einer Verlagerung der Membran (26) veränderlichen ohmschen Widerstand besitzt, und die zweite Seite des Siliciumchips (20A) und der Träger (10A) so geformt sind, dass dazwischen ein Zwischenraum definiert ist.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (10A) ein Durchgangsloch (11) für die Ausgabe eines Signals von der Sensorschaltungsanordnung (22, 23) umfasst.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Siliciumchip (20A) ein Durchgangsloch (11) für die Ausgabe eines Signals von der Sensorschaltungsanordnung (22, 23) umfasst.
Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (10A) eine Aussparung (12) umfasst, die zweite Seite des Siliciumchips (20A) eine nicht geätzte, ebene Oberfläche umfasst und die Aussparung (12) und die ebene Oberfläche zwischen sich einen Zwischenraum definieren.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Bilden eines Siliciumsubstrats (20A), das eine erste und eine zweite Oberfläche umfasst, Bilden einer Membran (26) in der ersten Oberfläche des Substrats (20A), so dass sie durch ein Druckmedium, das auf die erste Oberfläche des Substrats (20A) wirkt, verlagerbar ist, und Bilden eines Sensors (22, 23) auf der zweiten Oberfläche des Siliciumsubstrats (20A), der eine Verlagerung der Membran (26) erfassen kann.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 35, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Bilden eines Glasträgers (10A), der eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche besitzt, Bilden einer Aussparung (12) in der ersten Oberfläche des Glasträgers (10A), Verbinden des Glasträgers (10A) mit dem Siliciumsubstrat (20A), so dass sich die Aussparung (12) in der Nähe des piezoresistiven Elements (22) befindet und dazwischen ein Zwischenraum gebildet wird.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasträger (10A) am Siliciumsubstrat (20A) hermetisch dicht angebracht ist.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bildens der Membran (26) in dem Siliciumsubstrat (20A) vor dem Schritt des Verbindens des Glasträgers (10A) mit dem Siliciumsubstrat (20A) ausgeführt wird.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bildens der Membran (26) in dem Siliciumsubstrat (20A) nach dem Schritt des Verbindens des Glasträgers (10A) mit dem Siliciumsubstrat (20A) ausgeführt wird.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Glasträger (10A) ein Durchgangsloch (11) ausgebildet wird, das sich von seiner ersten Oberfläche zu seiner zweiten Oberfläche erstreckt.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass in das Durchgangsloch (11) ein leitendes Material (25) gefüllt wird und ein leitender Verbinder (31, 33) auf der zweiten Oberfläche des Glassubstrats (10A) ausgebildet wird.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass der leitende Verbinder einen Höcker (31) umfasst.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass der leitende Verbinder eine Anschlussfläche (33) umfasst.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Siliciumsubstrat (20A) ein Durchgangsloch (27) ausgebildet wird, das sich von seiner ersten Oberfläche zu seiner zweiten Oberfläche erstreckt.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass in das Durchgangsloch (27) ein leitendes Material (32) gefüllt wird und auf der ersten Oberfläche des Siliciumsubstrats (20A) ein leitender Verbinder (31, 33) ausgebildet wird.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass der leitende Verbinder einen Höcker (31) umfasst.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass der leitende Verbinder eine Anschlussfläche (33) umfasst.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 35, gekennzeichnet durch den Schritt des Bildens eines Isolierfilms (21) auf der zweiten Oberfläche des Siliciumsubstrats (20A).
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 48, gekennzeichnet durch den Schritt des Bildens einer Öffnung in dem Isolierfilm (21).
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein piezoresistives Element (22) ist, das unterhalb des Isolierfilms (21) ausgebildet ist.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 48, gekennzeichnet durch den Schritt des Bildens eines stark konzentrierten Leitungsabschnitts (23) unterhalb des Isolierfilms (21).
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 35, gekennzeichnet durch den Schritt des Bildens einer Metallanschlussfläche (24) und eines abdichtenden Metalls (25) auf der zweiten Oberfläche des Siliciumsubstrats (20A).
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasträger (10A) mit dem Siliciumsubstrat (20A) durch anodisches Kleben verbunden ist.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Glas träger (10A) mit dem Siliciumsubstrat (20A) durch eine dazwischen eingefügte Klebstoffschicht verbunden wird.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 40, gekennzeichnet durch den Schritt des Bildens eines abdichtenden Metalls (25) auf der zweiten Oberfläche des Siliciumsubstrats (20A), wobei das abdichtende Metall (25) seitlich außerhalb des Durchgangslochs (27) in Bezug auf den Sensor (22, 23) angeordnet ist.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 40, gekennzeichnet durch den Schritt des Bildens eines abdichtenden Metalls (25) auf der zweiten Oberfläche des Siliciumsubstrats (20A), wobei das abdichtende Metall (25) seitlich innerhalb des Durchgangslochs (27) in Bezug auf den Sensor (22, 23) angeordnet ist.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 44, gekennzeichnet durch den Schritt des Bildens eines abdichtenden Metalls (25) auf der zweiten Oberfläche des Siliciumsubstrats (20A) wobei das abdichtende Metall (25) seitlich außerhalb des Durchgangslochs (27) in Bezug auf den Sensor (22, 23) angeordnet ist.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 44, gekennzeichnet durch den Schritt des Bildens eines abdichtenden Metalls (25) auf der zweiten Oberfläche des Siliciumsubstrats (20A), wobei das abdichtende Metall (25) seitlich innerhalb des Durchgangslochs (27) in Bezug auf den Sensor (22, 23) angeordnet ist.
Verfahren zum Bilden eines Halbleiterdrucksensors nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (22, 23) zwischen der Membran (26) und der Aussparung (12) angeordnet ist.