JP2001318014A - 薄膜構成素子の製造方法 - Google Patents
薄膜構成素子の製造方法Info
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- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
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- G01L9/0052—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板（１０，２０）を有し、該基板上に構造
化すべき少なくとも１つの機能層（３０）が施されるべ
きである薄膜構成素子を製造する方法を提供する。 【解決手段】 基板（１０，２０）を準備し、基板（１
０，２０）上に機能素子（３０）を堆積させ（Ｓ４
０）、機能層（３０）をレーザ加工（Ｓ５０）により構
造化するステップからなり、その際レーザ加工が基板
（１０，２０）に対して選択的である。
化すべき少なくとも１つの機能層（３０）が施されるべ
きである薄膜構成素子を製造する方法を提供する。 【解決手段】 基板（１０，２０）を準備し、基板（１
０，２０）上に機能素子（３０）を堆積させ（Ｓ４
０）、機能層（３０）をレーザ加工（Ｓ５０）により構
造化するステップからなり、その際レーザ加工が基板
（１０，２０）に対して選択的である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板を有し、該基
板上に構造化すべき少なくとも１つの機能層が施される
べきである薄膜構成素子、特に薄膜高圧センサを製造す
る方法に関する。
板上に構造化すべき少なくとも１つの機能層が施される
べきである薄膜構成素子、特に薄膜高圧センサを製造す
る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】原理的に任意の薄膜構成素子に使用可能
であるが、本発明並びに本発明が基礎とする問題点は、
薄膜高圧センサに関して説明する。
であるが、本発明並びに本発明が基礎とする問題点は、
薄膜高圧センサに関して説明する。
【０００３】このような高圧センサは、自動車分野で多
数のシステムにおいて使用される。これには、ガソリン
直接噴射装置、コモン・レール・ディーゼル直接噴射装
置、走行ダイナミック制御装置及び電子油圧ブレーキに
おいて使用される。オートマチック化技術の分野におい
ても、高圧センサは使用される。このセンサの機能は、
薄膜系を用いた特殊鋼膜の、圧力により惹起される機械
的変形の電気信号への変換に基づく。この場合、変形、
それに伴う出力信号は、膜の機械的特性及び測定すべき
圧力により決まる。
数のシステムにおいて使用される。これには、ガソリン
直接噴射装置、コモン・レール・ディーゼル直接噴射装
置、走行ダイナミック制御装置及び電子油圧ブレーキに
おいて使用される。オートマチック化技術の分野におい
ても、高圧センサは使用される。このセンサの機能は、
薄膜系を用いた特殊鋼膜の、圧力により惹起される機械
的変形の電気信号への変換に基づく。この場合、変形、
それに伴う出力信号は、膜の機械的特性及び測定すべき
圧力により決まる。
【０００４】図２は、今日通常使用される高圧センサの
薄膜系の構造を示す。
薄膜系の構造を示す。
【０００５】保持装置１００の集積された構成素子であ
るスチール膜１０の直ぐ上に、アイソレーション層２
０、大抵はＳｉＯｘが存在する。例えばＮｉＣｒ、Ｎｉ
ＣｒＳｉ又はドーピングされたポリＳｉからなる４つの
膨張測定ストリップ３０は、アイソレーション層２０上
に配置されている。これらは、個々の膨張測定ストリッ
プの抵抗に最少の変化に対して極めて敏感であるホイー
トストン測定ブリッジを形成する。膨張測定ストリップ
３０の接触は、例えば層配列ＮｉＣｒ層４３／Ｐｄ層４
２／Ａｕ層４１（又はＮｉ）を有する特殊な接触層もし
くは相応する層系４０を介して行われる。パッシベーシ
ョン膜５０、大抵はＳｉｘNｙ層により、その下にある
層系４０は外部の影響に対して保護される。
るスチール膜１０の直ぐ上に、アイソレーション層２
０、大抵はＳｉＯｘが存在する。例えばＮｉＣｒ、Ｎｉ
ＣｒＳｉ又はドーピングされたポリＳｉからなる４つの
膨張測定ストリップ３０は、アイソレーション層２０上
に配置されている。これらは、個々の膨張測定ストリッ
プの抵抗に最少の変化に対して極めて敏感であるホイー
トストン測定ブリッジを形成する。膨張測定ストリップ
３０の接触は、例えば層配列ＮｉＣｒ層４３／Ｐｄ層４
２／Ａｕ層４１（又はＮｉ）を有する特殊な接触層もし
くは相応する層系４０を介して行われる。パッシベーシ
ョン膜５０、大抵はＳｉｘNｙ層により、その下にある
層系４０は外部の影響に対して保護される。
【０００６】測定ブリッジの高い感度に基づき、自動車
使用条件下でセンサ素子の支障のない作動を保証するた
めに、パッシベーション膜５０による本来の測定ブリッ
ジの完全な被覆が重要である（一般には、もっぱらセン
サ素子の接触面のみがパッシベーションされていな
い）。
使用条件下でセンサ素子の支障のない作動を保証するた
めに、パッシベーション膜５０による本来の測定ブリッ
ジの完全な被覆が重要である（一般には、もっぱらセン
サ素子の接触面のみがパッシベーションされていな
い）。
【０００７】上記に記載したように、薄膜系を製造する
ための薄膜法は、大抵は大きな複合体内の個々のセンサ
素子を加工することであり、このことは処理コストの著
しい減少を可能にする。このような複合体は、個々の被
覆すべきスチール基板を使用する、ワークホルダ（Werk
stuecktraeger）を用いて実現される。
ための薄膜法は、大抵は大きな複合体内の個々のセンサ
素子を加工することであり、このことは処理コストの著
しい減少を可能にする。このような複合体は、個々の被
覆すべきスチール基板を使用する、ワークホルダ（Werk
stuecktraeger）を用いて実現される。
【０００８】アイソレーション層２０を、一般に全面的
にスチール膜１０の被覆すべき表面に被着する。引き続
き、膨張測定ストリップ３０のための実際の機能層を全
面に被着する。次いで、膨張測定ストリップ３０を、ホ
トリソグラフィー構造化法により製造する。それに引き
続き、接触層もしくは接触層系４０を被着し、これらは
大抵は同様にホトリソグラフィーで構造化する。接触層
４０のホトリソグラフィー構造化に対して選択的に、ま
たシェードマスク技術も使用する。それに引き続いて、
所望の電気的特性を調整するために、しばしば平衡処理
を実施する（特にブリッジの対象の調整のために）。引
き続き、パッシベーション膜４０を施す。その構造化は
同様にホトリソグラフィー又はシェードマスク技術を使
用して行う。
にスチール膜１０の被覆すべき表面に被着する。引き続
き、膨張測定ストリップ３０のための実際の機能層を全
面に被着する。次いで、膨張測定ストリップ３０を、ホ
トリソグラフィー構造化法により製造する。それに引き
続き、接触層もしくは接触層系４０を被着し、これらは
大抵は同様にホトリソグラフィーで構造化する。接触層
４０のホトリソグラフィー構造化に対して選択的に、ま
たシェードマスク技術も使用する。それに引き続いて、
所望の電気的特性を調整するために、しばしば平衡処理
を実施する（特にブリッジの対象の調整のために）。引
き続き、パッシベーション膜４０を施す。その構造化は
同様にホトリソグラフィー又はシェードマスク技術を使
用して行う。
【０００９】総括すれば、今日常用の製造方法において
は前記の薄膜系を実現するためには少なくとも１回のホ
トリソグラフィー構造化工程が必要であると言うことが
できる。
は前記の薄膜系を実現するためには少なくとも１回のホ
トリソグラフィー構造化工程が必要であると言うことが
できる。
【００１０】１つのワークホルダで複数のセンサ素子を
処理する際には、一般に個々の工程：プレコンディショ
ニング、レジスト塗布、プレベーキング、露光、現像、
（ハードベーキング）エッチング及びレジスト除去から
構成される、前記ようなホトリソグラフィー構造化ステ
ップは、多数の困難を伴う。この関係においては、特に
必要な幾何学的許容差の維持及び十分な塗布結果の達成
が挙げられる。幾何学的許容差の維持は、極めて精確に
調製されかつそれにより費用のかかるワークホルダを必
要とする。その他に、個々の素子の製作公差に基づき不
十分に規定されたに過ぎない露光面は、達成される線幅
の著しい散乱を生じる。さらに、大規模な流れ作業製造
の際には、１つの製造工程からの次の製造工程への媒体
持込みを阻止するために、著しい費用が必要である。
処理する際には、一般に個々の工程：プレコンディショ
ニング、レジスト塗布、プレベーキング、露光、現像、
（ハードベーキング）エッチング及びレジスト除去から
構成される、前記ようなホトリソグラフィー構造化ステ
ップは、多数の困難を伴う。この関係においては、特に
必要な幾何学的許容差の維持及び十分な塗布結果の達成
が挙げられる。幾何学的許容差の維持は、極めて精確に
調製されかつそれにより費用のかかるワークホルダを必
要とする。その他に、個々の素子の製作公差に基づき不
十分に規定されたに過ぎない露光面は、達成される線幅
の著しい散乱を生じる。さらに、大規模な流れ作業製造
の際には、１つの製造工程からの次の製造工程への媒体
持込みを阻止するために、著しい費用が必要である。
【００１１】前記難点は、まとめれば、リソグラフィー
構造化ステップが著しい収率損失と結び付いていること
をもたらす。
構造化ステップが著しい収率損失と結び付いていること
をもたらす。
【００１２】
【発明の構成】請求項１の特徴を有する本発明による製
造方法は、公知の解決手段に比して、今日使用される高
圧センサの層構造を１回のホトリソグラフィー構造化ス
テップを要せずに実現することを可能にする利点を有す
る。ホトリソグラフィー構造化ステップと結び付いた難
点は、本発明により排除される。ホトリソグラフィー構
造化ステップを要せずに十分である、別の提案された薄
膜法とは異なり、使用されている高圧センサの通常の層
配列を維持することができる。このことは特に自動車
（ＫＦＺ）における使用条件下で有利であることが立証
された。従って、全ての機能性、またそれに属する寿命
安定性、媒体安定性及び電磁的協調性は、処理過程が変
化するのもかかわらず確保することができる。
造方法は、公知の解決手段に比して、今日使用される高
圧センサの層構造を１回のホトリソグラフィー構造化ス
テップを要せずに実現することを可能にする利点を有す
る。ホトリソグラフィー構造化ステップと結び付いた難
点は、本発明により排除される。ホトリソグラフィー構
造化ステップを要せずに十分である、別の提案された薄
膜法とは異なり、使用されている高圧センサの通常の層
配列を維持することができる。このことは特に自動車
（ＫＦＺ）における使用条件下で有利であることが立証
された。従って、全ての機能性、またそれに属する寿命
安定性、媒体安定性及び電磁的協調性は、処理過程が変
化するのもかかわらず確保することができる。
【００１３】本発明が基礎とする思想は、高圧センサ素
子を加工するための薄膜法は、機能層の構造化の際にホ
トリソグラフィー構造化ステップを要せずに十分である
ことにある。従って、機能層構造、例えば膨張測定スト
リップを、適当なレーザ構造化ステップにより製造す
る。
子を加工するための薄膜法は、機能層の構造化の際にホ
トリソグラフィー構造化ステップを要せずに十分である
ことにある。従って、機能層構造、例えば膨張測定スト
リップを、適当なレーザ構造化ステップにより製造す
る。
【００１４】前記の個々の方法から構成されるホトリソ
グラフィー構造化ステップを、唯一のレーザ構造化ステ
ップにより置き換えることにより、結果として著しく簡
単なプロセス制御が生じる。このことは著しく短縮され
た加工時間及び明白に軽減された処理費用を生じ、この
ことは大規模流れ作業に対応する。レジスト塗布装置、
炉、濾光器、現像器、エッチング装置及びレジスト除去
装置の代わりに、もっぱら相応して構成されたレーザが
必要となり、このことは就中クリーンルーム面積の小さ
い需要をもたらしかつコスト倹約を生じる。収率に重要
な製造工程：プレコンディショニング、レジスト塗布、
プレベーキング、露光、現像、（ハードベーキング）エ
ッチング及びレジスト除去を省くことによる拡大された
収率も、コスト倹約に貢献する。この場合も、ワークホ
ルダに対する要求が少ないことに基づき、コスト倹約か
ら出発される。トレランスチェーン（Torelanzkette）
が短縮されることにより、膨張測定ストリップを精確に
センサ素子上に位置決めすることができる。
グラフィー構造化ステップを、唯一のレーザ構造化ステ
ップにより置き換えることにより、結果として著しく簡
単なプロセス制御が生じる。このことは著しく短縮され
た加工時間及び明白に軽減された処理費用を生じ、この
ことは大規模流れ作業に対応する。レジスト塗布装置、
炉、濾光器、現像器、エッチング装置及びレジスト除去
装置の代わりに、もっぱら相応して構成されたレーザが
必要となり、このことは就中クリーンルーム面積の小さ
い需要をもたらしかつコスト倹約を生じる。収率に重要
な製造工程：プレコンディショニング、レジスト塗布、
プレベーキング、露光、現像、（ハードベーキング）エ
ッチング及びレジスト除去を省くことによる拡大された
収率も、コスト倹約に貢献する。この場合も、ワークホ
ルダに対する要求が少ないことに基づき、コスト倹約か
ら出発される。トレランスチェーン（Torelanzkette）
が短縮されることにより、膨張測定ストリップを精確に
センサ素子上に位置決めすることができる。
【００１５】一層好ましいエッチング挙動のために、例
えばＮｉＣｒＳｉを通常の方法で大抵は室温で施す。そ
の際、湿式化学的エッチングの後に、所望の相への再結
晶を惹起するために熱処理が必要である。本発明による
レーザ構造化の際には、ＮｉＣｒＳｉをを直接所望の相
で堆積させることができる。その際には、熱処理は余計
である、即ち著しいロジスティック費用と結び付いたも
う１つの製造工程が省かれる。レーザ構造化により機能
層構造、膨張測定ストリップを形成する際に、湿式化学
的エッチング法と異なり基板、例えばスチール基板の侵
食を恐れる必要がない。ワークホルダ材料の選択は、媒
体安定性に関する要求が軽減されることにより同様に簡
略化される。
えばＮｉＣｒＳｉを通常の方法で大抵は室温で施す。そ
の際、湿式化学的エッチングの後に、所望の相への再結
晶を惹起するために熱処理が必要である。本発明による
レーザ構造化の際には、ＮｉＣｒＳｉをを直接所望の相
で堆積させることができる。その際には、熱処理は余計
である、即ち著しいロジスティック費用と結び付いたも
う１つの製造工程が省かれる。レーザ構造化により機能
層構造、膨張測定ストリップを形成する際に、湿式化学
的エッチング法と異なり基板、例えばスチール基板の侵
食を恐れる必要がない。ワークホルダ材料の選択は、媒
体安定性に関する要求が軽減されることにより同様に簡
略化される。
【００１６】従属請求項には、請求項１に記載の製造方
法の有利な実施態様及び改良が記載されている。
法の有利な実施態様及び改良が記載されている。
【００１７】本発明の有利な実施態様によれば、相応す
る光学系を有するエキシマレーザをレーザ加工のための
マスクと組み合わせて使用し、露光工程で機能層の所望
の構造をマスクから薄膜構成素子に転写する。
る光学系を有するエキシマレーザをレーザ加工のための
マスクと組み合わせて使用し、露光工程で機能層の所望
の構造をマスクから薄膜構成素子に転写する。
【００１８】本発明のもう１つの有利な実施態様によれ
ば、薄膜構成素子は構造化した機能層の接触のための接
触層又は接触層系を有し、かつ該接触層又は接触層系を
直接所望の幾何学的構造を有するシェードマスクを用い
て施す。
ば、薄膜構成素子は構造化した機能層の接触のための接
触層又は接触層系を有し、かつ該接触層又は接触層系を
直接所望の幾何学的構造を有するシェードマスクを用い
て施す。
【００１９】本発明のもう１つの有利な実施態様によれ
ば、薄膜構成素子が構造化しかつ接触した機能素子のパ
ッシベーションのためのパッシベーション膜を有し、そ
の際パッシベーション膜を直接所望の幾何学的構造を有
するシェードマスクを用いて施す。
ば、薄膜構成素子が構造化しかつ接触した機能素子のパ
ッシベーションのためのパッシベーション膜を有し、そ
の際パッシベーション膜を直接所望の幾何学的構造を有
するシェードマスクを用いて施す。
【００２０】接触層及び不動態化層にシェードマスクを
用いて堆積させる場合には、薄膜高圧センサ素子の加工
の際にホトリソグラフィー構造化ステップはもはや不必
要である。
用いて堆積させる場合には、薄膜高圧センサ素子の加工
の際にホトリソグラフィー構造化ステップはもはや不必
要である。
【００２１】本発明のもう１つの有利な実施態様によれ
ば、薄膜構成素子が薄膜高圧センサであり、その際基板
がスチール膜及びその上のアイソレーション層を有す
る。
ば、薄膜構成素子が薄膜高圧センサであり、その際基板
がスチール膜及びその上のアイソレーション層を有す
る。
【００２２】本発明のもう１つの有利な実施態様によれ
ば、機能層がＮｉＣｒＳｉ層又はポリＳｉ層であり、そ
れから抵抗測定ブリッジのための膨張測定ストリップを
構造化により形成する。
ば、機能層がＮｉＣｒＳｉ層又はポリＳｉ層であり、そ
れから抵抗測定ブリッジのための膨張測定ストリップを
構造化により形成する。
【００２３】本発明のもう１つの有利な実施態様によれ
ば、抵抗測定ブリッジの平衡を構造化に類似のレーザ加
工により実施する。それにより、２つの類似の製造工程
を同一の装置で実施することができる。
ば、抵抗測定ブリッジの平衡を構造化に類似のレーザ加
工により実施する。それにより、２つの類似の製造工程
を同一の装置で実施することができる。
【００２４】
【実施例】本発明の実施例は図面に示されており、該実
施例を以下に詳細に説明する。
施例を以下に詳細に説明する。
【００２５】図１は、本発明による製造方法の第１実施
例における特殊な製造工程を説明するためのフローチャ
ートを示す図である。次に、本発明による薄膜製造工程
の経過を、図１及び２を参照して説明する。
例における特殊な製造工程を説明するためのフローチャ
ートを示す図である。次に、本発明による薄膜製造工程
の経過を、図１及び２を参照して説明する。
【００２６】まず、本実施例では、スチール膜１０を、
ここには詳細に記入されていない開始洗浄ステップＳ１
０で処理する。ステップＳ２０で施される第１の層は、
ＳｉＯｘアイソレーション層２０である。これは典型的
にはＣＶＤ法（化学気相成長）で全面的に堆積させる。
このＳｉＯｘアイソレーション層２０の構造化は、不必
要である。
ここには詳細に記入されていない開始洗浄ステップＳ１
０で処理する。ステップＳ２０で施される第１の層は、
ＳｉＯｘアイソレーション層２０である。これは典型的
にはＣＶＤ法（化学気相成長）で全面的に堆積させる。
このＳｉＯｘアイソレーション層２０の構造化は、不必
要である。
【００２７】引き続き、同様に詳細には記載されていな
い中間洗浄ステップＳ３０を実施する。
い中間洗浄ステップＳ３０を実施する。
【００２８】ステップＳ４０で施す第２の層は元来の機
能層であり、該機能層から膨張測定ストリップ３０を形
成する。ポリＳｉの場合には、典型的にはＣＶＤ法（化
学気相成長）を使用し、ＮｉＣｒＳｉは、一般にスパッ
タリングにより堆積させる。それにより、機能層はステ
ップＳ４０で全面にＳｉＯｘアイソレーション層２０の
表面に施される。
能層であり、該機能層から膨張測定ストリップ３０を形
成する。ポリＳｉの場合には、典型的にはＣＶＤ法（化
学気相成長）を使用し、ＮｉＣｒＳｉは、一般にスパッ
タリングにより堆積させる。それにより、機能層はステ
ップＳ４０で全面にＳｉＯｘアイソレーション層２０の
表面に施される。
【００２９】ステップＳ５０で、ＮｉＣｒＳｉ層もしく
はポリＳｉ膨張ストリップ３０をレーザ構造化により形
成する。このために好ましくは相応する光学系を有する
エキシマレーザを、膨張測定ストリップ３０の構造を露
光ステップでマスクからその都度のセンサ素子への転写
を可能にするマスクと組み合わせて使用する。この場
合、エキシマレーザのエネルギー密度及び波長は、“露
光領域”においてポリＳｉもしくはＮｉＣｒＳｉの、そ
の下にあるＳｉＯｘアイソレーション層２０のＳｉＯｘ
の選択的剥離が行われるように調整すべきである。
はポリＳｉ膨張ストリップ３０をレーザ構造化により形
成する。このために好ましくは相応する光学系を有する
エキシマレーザを、膨張測定ストリップ３０の構造を露
光ステップでマスクからその都度のセンサ素子への転写
を可能にするマスクと組み合わせて使用する。この場
合、エキシマレーザのエネルギー密度及び波長は、“露
光領域”においてポリＳｉもしくはＮｉＣｒＳｉの、そ
の下にあるＳｉＯｘアイソレーション層２０のＳｉＯｘ
の選択的剥離が行われるように調整すべきである。
【００３０】レーザ構造化と関連して、ポリＳｉ層もし
くはＮｉＣｒＳｉ層を、センサの周辺領域を覆うシェー
ドマスクを用いて堆積させるのが有利である。これによ
り、周辺領域において機能層の残渣が残ったままであり
かつ作動中に電気的弧絡を生じることを阻止することが
できる。これにより同時に、レーザで加工すべき面積を
減少させことことができ、このことは必要なレーザ出力
の減少をもたらす。
くはＮｉＣｒＳｉ層を、センサの周辺領域を覆うシェー
ドマスクを用いて堆積させるのが有利である。これによ
り、周辺領域において機能層の残渣が残ったままであり
かつ作動中に電気的弧絡を生じることを阻止することが
できる。これにより同時に、レーザで加工すべき面積を
減少させことことができ、このことは必要なレーザ出力
の減少をもたらす。
【００３１】引き続いて、同様に詳細には記載されてい
ない中間洗浄ステップＳ６０を行う。
ない中間洗浄ステップＳ６０を行う。
【００３２】ＮｉＣｒ／Ｐｄ／Ａｕ接触層系４０、従っ
て層配列ＮｉＣｒ層４３／Ｐｄ４２／Ａｕ４１（Ｎｉ）
を、ステップＳ７０で直接正しい幾何学的寸法を有する
シェードマスクを用いてスパッタリング又は電子ビーム
蒸着により施す。このためにはシェードマスクを１回マ
ントしなければならず、かつ次いで３つの全ての層を順
次に施すことができる。この場合には、 ＮｉＣｒ層４
３は付着媒体として、Ｐｄ層４４は拡散バリアとして役
立ち、かつＡｕ層４１は元来のボンディング表面であ
る。
て層配列ＮｉＣｒ層４３／Ｐｄ４２／Ａｕ４１（Ｎｉ）
を、ステップＳ７０で直接正しい幾何学的寸法を有する
シェードマスクを用いてスパッタリング又は電子ビーム
蒸着により施す。このためにはシェードマスクを１回マ
ントしなければならず、かつ次いで３つの全ての層を順
次に施すことができる。この場合には、 ＮｉＣｒ層４
３は付着媒体として、Ｐｄ層４４は拡散バリアとして役
立ち、かつＡｕ層４１は元来のボンディング表面であ
る。
【００３３】シェードマスを使用する際には典型的に、
ある程度のアンダークリープが起こる。このアンダーク
リープは、強度に精確な幾何学的コンプライアンスに依
存する。幾何学的条件が精確に規定されていれば、アン
ダークリープはマスクの製作の際に予め調整することが
できる。選択的に、シェードマスク技術により、例えば
Ｎｉ又はＡｌのような別の接触材料を施すこともでき
る。シェードマスク技術を使用することにより、膨張測
定ストリップの材料に対する接触材料の選択的除去が回
避される。
ある程度のアンダークリープが起こる。このアンダーク
リープは、強度に精確な幾何学的コンプライアンスに依
存する。幾何学的条件が精確に規定されていれば、アン
ダークリープはマスクの製作の際に予め調整することが
できる。選択的に、シェードマスク技術により、例えば
Ｎｉ又はＡｌのような別の接触材料を施すこともでき
る。シェードマスク技術を使用することにより、膨張測
定ストリップの材料に対する接触材料の選択的除去が回
避される。
【００３４】ステップＳ８０における非パッシベーショ
ンブリッジの引き続いての平衡は、例えばそのために予
定された膨張ストリップ３０のＮｉＣｒＳｉ構造もしく
はポリＳｉ構造の領域において、再びエキシマレーザを
用いて意図したレーザカッティングにより行うことがで
きる。
ンブリッジの引き続いての平衡は、例えばそのために予
定された膨張ストリップ３０のＮｉＣｒＳｉ構造もしく
はポリＳｉ構造の領域において、再びエキシマレーザを
用いて意図したレーザカッティングにより行うことがで
きる。
【００３５】引き続いて、同様に詳細には記載されてい
ない中間洗浄ステップＳ９０を行う。
ない中間洗浄ステップＳ９０を行う。
【００３６】ステップＳ１００でＰＥＣＶＤ法又はスパ
ッタリングによりシェードマスクを用いてＳｉｘＮｙパ
ッシベーション膜５０を堆積させる。それによって、Ｓ
ｉｘＮｙパッシベーション膜５０も直接正しい幾何学的
寸法で堆積させることができる。シェードマスクに関し
ては、ステップＳ７０におけるＮｉＣｒ／Ｐｄ／Ａｕ堆
積と同じことが当てはまる。
ッタリングによりシェードマスクを用いてＳｉｘＮｙパ
ッシベーション膜５０を堆積させる。それによって、Ｓ
ｉｘＮｙパッシベーション膜５０も直接正しい幾何学的
寸法で堆積させることができる。シェードマスクに関し
ては、ステップＳ７０におけるＮｉＣｒ／Ｐｄ／Ａｕ堆
積と同じことが当てはまる。
【００３７】選択的に、 ＳｉｘＮｙパッシベーション
膜５０も全面に施しかつ引き続きレーザ構造化すること
もできる。これにより、シェードマスクを用いたパッシ
ベーション膜を堆積させるためのワークホルダの費用の
かかる製造を回避でき、そうして付加的に、高精度のワ
ークホルダ部材の製造及びその手入れのため並びにマウ
ンティングの際の収率損失により生じるであろうコスト
を倹約することができる。さらに、配列される層相互の
相対位置の製造許容差を著しく改善することができる。
膜５０も全面に施しかつ引き続きレーザ構造化すること
もできる。これにより、シェードマスクを用いたパッシ
ベーション膜を堆積させるためのワークホルダの費用の
かかる製造を回避でき、そうして付加的に、高精度のワ
ークホルダ部材の製造及びその手入れのため並びにマウ
ンティングの際の収率損失により生じるであろうコスト
を倹約することができる。さらに、配列される層相互の
相対位置の製造許容差を著しく改善することができる。
【００３８】ＳｉｘＮｙパッシベーション膜５０を最後
のものとして施すことにより、薄膜系の敏感な領域、即
ち本来の測定ブリッジをＳｉｘＮｙパッシベーション膜
５０により保護することを保証することができる。
のものとして施すことにより、薄膜系の敏感な領域、即
ち本来の測定ブリッジをＳｉｘＮｙパッシベーション膜
５０により保護することを保証することができる。
【００３９】最後にステップＳ１１０におけるエージン
グプロセスは、薄膜系の安定化に役立つ。
グプロセスは、薄膜系の安定化に役立つ。
【００４０】本発明による製造方法を前記に好ましい実
施例につき説明したが、本発明による方法は該実施例に
制限されるものではなく、多種多様な形式で変更が可能
である。
施例につき説明したが、本発明による方法は該実施例に
制限されるものではなく、多種多様な形式で変更が可能
である。
【００４１】特に、層材料の選択及び施すべき層の厚さ
は、適用仕様に基づき選択可能である。
は、適用仕様に基づき選択可能である。
【図１】本発明による製造方法の１実施例における特殊
な製造工程を説明するためのフローチャートを示す。
な製造工程を説明するためのフローチャートを示す。
【図２】今日通常使用される高圧センサの薄膜系の構造
を示す図である。
を示す図である。
【符号の説明】 １０ スチール膜、 ２０ ＳｉＯアイソレーション
層、 ３０ 膨張測定ストリップ、 ４０ ＮｉＣｒ／
Ｐｄ／Ａｕ接触層系、 ４１ Ａｕ（又はＮｉ）層、
４２ Ｐｄ層、 ４３ ＮｉＣｒ層、 ４４ Ｐｄ層、
５０ ＳｉｘＮ ｙパッシベーション膜
層、 ３０ 膨張測定ストリップ、 ４０ ＮｉＣｒ／
Ｐｄ／Ａｕ接触層系、 ４１ Ａｕ（又はＮｉ）層、
４２ Ｐｄ層、 ４３ ＮｉＣｒ層、 ４４ Ｐｄ層、
５０ ＳｉｘＮ ｙパッシベーション膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラルフ ヘン ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト シ ェーンアイハーシュトラーセ 23 (72)発明者 フォルカー ヴィングシュ ドイツ連邦共和国 ロイトリンゲン モル トケシュトラーセ 53
Claims (7)
- 【請求項１】 基板（１０，２０）を有し、該基板上に
構造化すべき少なくとも１つの機能層（３０）が施され
るべきである薄膜構成素子を製造する方法において、基
板（１０，２０）を準備し、該基板（１０，２０）上に
機能素子（３０）を堆積させ（Ｓ４０）、かつ機能層
（３０）をレーザ加工により構造化する（Ｓ５０）ステ
ップからなり、その際レーザ加工は基板（１０，２０）
に対して選択的であること特徴とする、薄膜構成素子の
製造方法。 - 【請求項２】 適当な光学系を有するエキシマレーザを
レーザ加工のためのマスクと組み合わせて使用し、機能
層（３０）の所望の構造を露光ステップでマスクから薄
膜構成素子に転写すること特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項３】 薄膜構成素子が構造化した機能素子（３
０）の接触のための接触層又は接触相系（４０）を有
し、その際接触層又は接触相系（４０）を直接所望の幾
何学的構造を有するシェードマスクを用いて施すこと特
徴とする請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】 薄膜構成素子が構造化しかつ接触した機
能素子（３０）のパッシベーションのためのパッシベー
ション膜（５０）を有し、その際パッシベーション膜
（５０）を直接所望の幾何学的構造を有するシェードマ
スクを用いて施すこと特徴とする請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 薄膜構成素子が薄膜高圧センサであり、
その際基板（１０，２０）がスチール膜（１０）及びそ
の上のアイソレーション層（２０）を有すること特徴と
する請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項６】 機能層（３０）がＮｉＣｒＳｉ層又はポ
リＳｉ層であり、それから抵抗測定ブリッジのための膨
張測定ストリップを構造化により形成すること特徴とす
る請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項７】 抵抗測定ブリッジの平衡（Ｓ８０）を構
造化に類似のレーザ加工により実施すること特徴とする
請求項６記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10014984A DE10014984A1 (de) | 2000-03-25 | 2000-03-25 | Herstellungsverfahren für ein Dünnschicht-Bauelement, insbesondere einen Dünnschicht-Hochdrucksensor |
| DE10014984.7 | 2000-03-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001318014A true JP2001318014A (ja) | 2001-11-16 |
Family
ID=7636426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001085879A Pending JP2001318014A (ja) | 2000-03-25 | 2001-03-23 | 薄膜構成素子の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6620644B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001318014A (ja) |
| DE (1) | DE10014984A1 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005233953A (ja) * | 2004-02-17 | 2005-09-02 | Robert Bosch Gmbh | マイクロメカニカル式の高圧センサを製造するための方法及びマクロメカニカル式の圧力センサ |
| US9633795B2 (en) | 2014-08-18 | 2017-04-25 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electronic component and method for manufacturing electronic component |
| WO2020218570A1 (ja) * | 2019-04-26 | 2020-10-29 | 長野計器株式会社 | 圧力センサ |
| JP2020183945A (ja) * | 2019-04-26 | 2020-11-12 | 長野計器株式会社 | 圧力センサ |
| US11992921B2 (en) | 2011-04-05 | 2024-05-28 | Ingersoll-Rand Industrial U.S., Inc. | Impact wrench having dynamically tuned drive components and method thereof |
| WO2024176356A1 (ja) * | 2023-02-21 | 2024-08-29 | 三菱電機株式会社 | 半導体水素圧力センサ及びその製造方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6739199B1 (en) * | 2003-03-10 | 2004-05-25 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Substrate and method of forming substrate for MEMS device with strain gage |
| US7412892B1 (en) | 2007-06-06 | 2008-08-19 | Measurement Specialties, Inc. | Method of making pressure transducer and apparatus |
| DE102012208492A1 (de) * | 2012-05-22 | 2013-11-28 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Dehnmessstreifenanordnung |
| DE102015001988A1 (de) | 2015-02-16 | 2016-08-18 | Lucas Automotive Gmbh | Hydraulischer Drucksensor für ein Fahrzeug |
| JP2019174387A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | ミネベアミツミ株式会社 | ひずみゲージ |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4038376A1 (de) * | 1990-12-01 | 1992-06-11 | Wedemann Ind Technik Gmbh | Sicherungseinrichtung fuer ein rohrleitungssystem |
| JPH05223515A (ja) * | 1992-02-10 | 1993-08-31 | Nippondenso Co Ltd | 歪み検出用薄膜抵抗の製造方法 |
| KR100339186B1 (ko) * | 1998-09-28 | 2002-05-31 | 포만 제프리 엘 | 기판상에서 패턴을 규정하는 장치 및 방법 |
| US6319743B1 (en) * | 1999-04-14 | 2001-11-20 | Mykrolis Corporation | Method of making thin film piezoresistive sensor |
-
2000
- 2000-03-25 DE DE10014984A patent/DE10014984A1/de not_active Ceased
-
2001
- 2001-03-23 JP JP2001085879A patent/JP2001318014A/ja active Pending
- 2001-03-23 US US09/816,997 patent/US6620644B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005233953A (ja) * | 2004-02-17 | 2005-09-02 | Robert Bosch Gmbh | マイクロメカニカル式の高圧センサを製造するための方法及びマクロメカニカル式の圧力センサ |
| US11992921B2 (en) | 2011-04-05 | 2024-05-28 | Ingersoll-Rand Industrial U.S., Inc. | Impact wrench having dynamically tuned drive components and method thereof |
| US9633795B2 (en) | 2014-08-18 | 2017-04-25 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electronic component and method for manufacturing electronic component |
| WO2020218570A1 (ja) * | 2019-04-26 | 2020-10-29 | 長野計器株式会社 | 圧力センサ |
| JP2020183945A (ja) * | 2019-04-26 | 2020-11-12 | 長野計器株式会社 | 圧力センサ |
| JP7226385B2 (ja) | 2019-04-26 | 2023-02-21 | 長野計器株式会社 | 圧力センサ |
| WO2024176356A1 (ja) * | 2023-02-21 | 2024-08-29 | 三菱電機株式会社 | 半導体水素圧力センサ及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6620644B2 (en) | 2003-09-16 |
| US20010024865A1 (en) | 2001-09-27 |
| DE10014984A1 (de) | 2001-10-18 |
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