JP2002198576A

JP2002198576A - 半導体装置

Info

Publication number: JP2002198576A
Application number: JP2000392297A
Authority: JP
Inventors: Mikifumi Danno; 幹史團野; Masakazu Shiiki; 正和椎木; Kenji Sakurai; 顕治櫻井
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2000-12-25
Filing date: 2000-12-25
Publication date: 2002-07-12
Anticipated expiration: 2020-12-25
Also published as: JP3603789B2

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体基板の窪みの上に形成された誘電体薄
膜（絶縁薄膜）のエッチングホール間の領域に生じた亀
裂や破断等による不良を抵抗検査で自動的に検出できる
ようにする。【解決手段】半導体基板の窪みの上に張られた誘電体
薄膜には、第１エッチングホールパターン１５と第２エ
ッチングホールパターン１６とが十字状に形成されてい
る。第１及び第２エッチングホールパターン１５、１６
を構成するエッチングホール１７ａ、１７ｂ、１８の間
の梁部２０を通過するようにして、第１及び第２エッチ
ングホールパターン１５、１６の周囲に蛇行状に抵抗パ
ターン２６、１７を配線する。この抵抗パターンの抵抗
値を計測することにより、梁部２０等の破断を検出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に関す
る。特に、赤外線センサやフローセンサのように空中で
支持された絶縁膜（誘電体薄膜）を有する半導体装置に
関する。

【０００２】

【背景技術】フローセンサ、赤外線センサ等の半導体装
置には、シリコン基板の表面に窪みを有し、その窪みを
覆うようにしてシリコン基板の表面に誘電体薄膜を形成
され、かつ、その誘電体薄膜上に抵抗素子や熱電変換素
子等のセンサ要素を形成されたものがある（例えば、特
公平３−５２０２８号公報）。

【０００３】かかる半導体装置では、シリコン基板の表
面に誘電体薄膜を成膜した後、シリコン基板の表面側か
らエッチングしてシリコン基板に窪みを作らなければな
らない。その製造方法としては、シリコン基板の表面を
誘電体薄膜によって覆っておき、表面の誘電体薄膜にシ
リコン基板をエッチングするためのエッチングホールを
複数開口し、そのエッチングホールからシリコン基板に
エッチング液を浸透させてシリコン基板をエッチング
し、異方性エッチングによりアンダーカットすることに
よってシリコン基板の表面に窪みを形成する。このとき
シリコン基板の窪みに対向する誘電体薄膜が空中で支持
された構造のブリッジ部となり、この窪みにより誘電体
薄膜とシリコン基板との間の熱的な絶縁性が図られる。
さらに、誘電体薄膜の表面には、抵抗素子または熱電変
換素子等の物理量の検出部となる配線パターンが形成さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような誘電体薄膜は、数ミクロンの厚さで、シリコン基
板と比較して非常に薄いために割れやすく、特に隣接す
るエッチングホール間の領域で応力集中が起きやすく、
亀裂が入ったり、割れたりしやすい構造となっている。

【０００５】赤外線センサ７１は、図１６（ａ）（ｂ）
に示すように、誘電体薄膜７２の表面に熱電変換素子７
３を配置し、誘電体薄膜７２の表面を赤外線吸収膜（図
示せず）で覆ったものである。そして、赤外線７４を受
光すると、赤外線吸収膜が赤外線７４を吸収して温度上
昇するので、その温度上昇による熱電変換素子７３の起
電力を電圧測定器７５で計測することにより、受光赤外
線量を計測する。

【０００６】このような赤外線センサ７１で誘電体薄膜
７２に亀裂が発生すると、図１７に示すように誘電体薄
膜７２の当該箇所が変形し、変形箇所の振動によって赤
外線７４の受光面積が変動したり、熱の移動が不安定に
なったりし、その結果、電圧測定器７５の値がふらつい
て計測値が安定しないという問題が起きる。さらに、図
１８に示すように、亀裂から破断に進行すれば、誘電体
薄膜７２の表面に形成された熱電変換素子７３も破断さ
れ、赤外線センサ７１として使用不可能になることもあ
る。

【０００７】また、フローセンサ８１は、図１９（ａ）
（ｂ）に示すように、表面に窪み８４を形成されたシリ
コン基板８２の表面に誘電体薄膜８３を形成し、誘電体
薄膜８３の中央部に発熱素子となる抵抗素子８５を設
け、その両側にそれぞれ熱電変換素子８６を配置したも
のである。抵抗素子８５には電源８８から電圧を印加し
て発熱させておき、抵抗素子８５の両側の対称な位置に
配置された熱電変換素子８６に接続された電圧測定器８
７で流体の温度を計測する。このときフローセンサ８１
の表面を流体が通過すると、流体によって抵抗素子８５
の熱が輸送されて風上で温度が下がり、風下で温度が高
くなるので、両熱電変換素子８６の温度を計測すること
により、通過する流体の流量又は流速を計測することが
できる。

【０００８】このようなフローセンサ８１でも誘電体薄
膜８３に亀裂が発生すると、図２０に示すように誘電体
薄膜８３の当該箇所が変形し、変形箇所に流体が回り込
んで流体の流れが乱される。その結果、各電圧測定器８
７の値がふらついて計測値が安定しなくなったり、流体
の上下流に伴った温度の分布が起こらず、流量測定に支
障が生じる。さらには、図２１に示すように、亀裂から
破断に進行すれば、誘電体薄膜８３の表面に形成された
抵抗素子８５や熱電変換素子８６も破断され、フローセ
ンサ８１として使用不可能になる。

【０００９】製造工程において不良を検査する方法とし
ては、、目視で直接誘電体薄膜の破断をチェックする方
法がある。しかし、半導体装置は、１枚のシリコンウエ
ハから数百個あるいは数千個程度採取可能であるから、
視覚検査する場合には、人間の目でそれだけの量を検査
しなければならず、非常に困難な作業を強いられ、必然
的にミスが多くなる。従って、自動検査装置によって不
良を検査できるようにすることが望まれている。

【００１０】

【発明の開示】本発明の目的とするところは、誘電体薄
膜（絶縁薄膜）に形成されたエッチングホール間の領域
に生じた亀裂や破断等による不良を抵抗検査で自動的に
検出することができる半導体装置を提供することにあ
る。

【００１１】本発明にかかる半導体装置は、表面に窪み
を形成された半導体基板と、前記窪みを覆うように前記
半導体基板の表面に設けられた絶縁薄膜と、前記絶縁薄
膜上に設けられた回路パターンとを備えた半導体装置に
おいて、前記絶縁薄膜のうち前記窪みに対向する箇所に
は、前記窪みをエッチングにより形成するためのエッチ
ングホールが配列し、隣接するエッチングホール間の領
域を通過するようにして前記絶縁薄膜に回路パターンが
配線されている。上記回路パターンは、導電体や抵抗体
によって形成される。

【００１２】本発明にかかる半導体装置にあっては、隣
接するエッチングホール間の領域を通過するようにして
前記絶縁薄膜に回路パターンが配線されているから、該
回路パターンの通電状態もしくは抵抗値を調べることに
より、隣接するエッチングホール間の領域の亀裂や破断
を検知することができる。この結果、自動検査装置によ
るエッチングホール間の領域の破断を検知することが可
能になる。

【００１３】本発明にかかる別な半導体装置は、表面に
窪みを形成された半導体基板と、前記窪みを覆うように
前記半導体基板の表面に設けられた絶縁薄膜と、前記絶
縁薄膜上に設けられた回路パターンとを備えた半導体装
置において、四辺形をした絶縁薄膜の相対向する２組の
２辺間に掛け渡すようにして複数のエッチングホールが
十字状に配列し、隣接するエッチングホール間の領域を
通過するようにして前記絶縁薄膜に回路パターンが配線
され、エッチングホールの配列の交差部分では、一方の
方向に延びたエッチングホールの配列から他方の方向に
延びたエッチングホールの配列に沿うように前記回路パ
ターンが配線されている。上記回路パターンも導電体や
抵抗体によって形成される。

【００１４】この半導体装置によれば、一方の方向に延
びたエッチングホールの配列から他方の方向に延びたエ
ッチングホールの配列に沿うように前記回路パターンが
配線されているから、エッチングホールの配列が十文字
状に交差している箇所でも回路パターンどうしは交差す
ることなく、互いに電気的に絶縁状態を保つことができ
る。よって、両回路パターンに抵抗測定器などを接続し
て回路パターンの断線を検知する場合でも、必要な抵抗
測定器の台数を少なくすることができる。

【００１５】本発明の実施形態における前記回路パター
ンは、配列された前記エッチングホールに沿って蛇行状
に配線させておくのが望ましい。配列されたエッチング
ホールに沿って回路パターンを配線することにより、エ
ッチングホール間の複数領域に沿って１本の回路パター
ンを配線することができ、回路パターンの本数を減らす
ことができる。特に、エッチングホールが四辺形に開口
されたものである場合には、前記回路パターンをエッチ
ングホールの３辺に沿って配線すればよい。

【００１６】また、本発明の実施形態における前記回路
パターンは、前記絶縁薄膜の破断を検査する場合には通
電検査用に用いられ、所定の物理量を計測する場合には
発熱ヒータとして用いられるようにしてもよい。このよ
うにすれば、発熱ヒータ用の回路パターンを利用して絶
縁薄膜の破断を検査することができ、半導体装置の製造
工程を増加させることなく、半導体装置における絶縁薄
膜の破断を自動検査させることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１（ａ）
（ｂ）は本発明の一実施形態による赤外線センサを示す
平面図及び断面図である。この赤外線センサ１１にあっ
ては、シリコン基板等の半導体基板１２の表面に誘電体
薄膜１３が形成されており、半導体基板１２の表面には
平面形状が矩形状で有底の窪み１４が形成され、当該窪
み１４の開放部分は誘電体薄膜１３によって覆われてい
る。誘電体薄膜１３のうち窪み１４と対向して空中で支
持されている領域（ブリッジ部１９）においては、十文
字状に配列された第１エッチングホールパターン１５と
第２エッチングホールパターン１６が形成されている。

【００１８】図２は第１エッチングホールパターン１５
と第２エッチングホールパターン１６の一部を示す平面
図である。第１及び第２エッチングホールパターン１
５、１６は、図１及び図２に示すように、それぞれ平行
四辺形状をした複数のエッチングホール１７ａ、１７ｂ
を近接させて配列することによって構成されている。た
だし、両エッチングホールパターン１５、１６は、窪み
１４の中央部で十字状に交差しており、この交差部分に
おけるエッチングホール１８は菱形に形成されている。
さらに、各エッチングホール１７ａ、１７ｂ、１８に外
接する長方形を想定した場合、隣接するエッチングホー
ル１７ａ、１７ｂ、１８における仮想長方形の少なくと
も一部が接触あるいは重複するように、各エッチングホ
ール１７ａ、１７ｂ、１８が形成されている。そして、
隣接するエッチングホール１７ａ、１７ｂ、１８間には
比較的狭い梁状をした領域（以下、梁部という。）２０
が形成されている。

【００１９】結晶方位的には、この半導体基板１２は、
表面が｛１００｝面のシリコン基板によって構成されて
おり、２本のエッチングホールパターン１５、１６は＜
１１０＞方向に伸びて交差している。そして、エッチン
グホール１７ａ、１７ｂは、各エッチングホールパター
ン１５、１６の延びている方向（＜１１０＞方向）に平
行な辺とそれに対して４５度傾斜した辺によって構成さ
れている。例えば、（００１）面シリコン基板に、［１
１０］方向に伸びたエッチングパターンと［−１１０］
方向に伸びたエッチングパターンとが形成されており、
中央部で交差して全体として十字状に配置されており、
各エッチングホールは［１１０］方向又は［−１１０］
方向に伸びた辺と、それらに対して４５度傾斜した辺と
によって構成されている。あるいは、（１００）面シリ
コン基板に、［０１１］方向に伸びたエッチングパター
ンと［０−１１］方向に伸びたエッチングパターンとが
形成されており、中央部で交差して全体として十字状に
配置されており、各エッチングホールは［０１１］方向
又は［０−１１］方向に伸びた辺と、それらに対して４
５度傾斜した辺とによって構成されている。

【００２０】また、誘電体薄膜１３の上面には、多数の
熱電変換素子２１（熱電対など）が配置され、接続線２
２を介して互いに直列に接続されている。そして、直列
に接続された熱電変換素子２１の両端は、引き出し配線
２３によって半導体基板１２と誘電体薄膜１３が接合さ
れている外周部分（ヒートシンク部２５）に引き出され
て外部接続電極２４に接続され、熱電変換素子２１で検
出した信号を外部へ出力できるようになっている。

【００２１】また、誘電体薄膜１３の表面には、梁部２
０を含む各エッチングホール１７ａ、１７ｂの３辺に沿
って、各エッチングホールの周囲を蛇行するようにして
抵抗パターン２６及び２７が配線されている。また、誘
電体薄膜１３の中央部では、図２に示すように、第１エ
ッチングホールパターン１５の左半部に配線された抵抗
パターン２６と第２エッチングホールパターン１６の上
半部に配線された抵抗パターン２６とが連続しており、
また第２エッチングホールパターン１６の下半部に配線
された抵抗パターン２７と第１エッチングホールパター
ン１５の右半部に配線された抵抗パターン２７とが連続
しており、２本の抵抗パターン２６、２７の両端はそれ
ぞれ、ヒートシンク部２５の各辺中央部に設けられた外
部接続電極２８、２９に接続されている。従って、両抵
抗パターン２６、２７は互いに電気的に絶縁されてお
り、外部接続電極２８間の抵抗と外部接続電極２９間の
抵抗を計測することにより、各抵抗パターン２６、２７
の抵抗値を検出することができる。

【００２２】次に、図３（ａ）〜（ｆ）及び図４（ｇ）
〜（ｎ）に従って当該赤外線センサ１１の製造プロセス
を説明する。まず、平板状の半導体基板（ウエハ）１２
の表面に厚さ数μｍの誘電体薄膜１３を成膜し［図３
（ａ）（ｂ）］、この誘電体薄膜１３の上に熱電変換素
子２１や抵抗パターン２６、２７、その他の回路パター
ンを形成した後、誘電体薄膜１３の表面を感光性材料
（レジスト）からなる被膜３０によって覆う［図３
（ｃ）（ｄ）］。ついで、感光性被膜３０の上にエッチ
ングホールのパターン３１を描画されたマスク３２を重
ね、マスク３２を通して感光性被膜３０に露光する［図
３（ｅ）（ｆ）］。

【００２３】ついで、現像液を用いて感光性被膜３０を
現像処理すると、エッチングホールを形成しようすとす
る領域で感光性被膜３０が部分的に除去されて開口３３
が形成される［図４（ｇ）（ｈ）］。この開口３３を通
して誘電体薄膜１３をエッチングし、誘電体薄膜１３に
エッチングホールパターン１５、１６を開口し［図４
（ｉ）（ｊ）］、誘電体薄膜１３の上の感光性被膜３０
を除去する［図４（ｋ）（ｌ）］。この後、水酸化カリ
ウム（ＫＯＨ）水溶液などのエッチング液に半導体基板
１２ごと浸漬し、エッチングホール１７ａ、１７ｂ、１
８を介して半導体基板１２にエッチング液を接触させて
半導体基板１２を徐々に異方性エッチングし、所望の窪
み１４を半導体基板１２の表面に形成する［図４（ｍ）
（ｎ）］。なお、このエッチングを行う際には、半導体
基板１２の裏面にも保護膜を形成しておき、半導体基板
１２の裏面がエッチングされないようにしておく。

【００２４】また、上記のようなエッチングホールパタ
ーン１５、１６、例えば（００１）面に形成された誘電
体薄膜１３に［１１０］方向及び［−１１０］を用いて
半導体基板（シリコン基板）１２の（００１）面を異方
性エッチングすると、各エッチングホール１７ａ、１７
ｂ、１８から露出している領域が基板表面と垂直な方向
（［００１］方向）にエッチングされる。さらに、基板
表面と平行な方向においては、エッチングホールパター
ン１５、１６と平行な［１１０］方向及び［−１１０］
方向のエッチングでは（１１１）面が露出するのでエッ
チングが進みにくく、４５度傾斜した辺と平行な面に向
かってエッチングが進む。その結果、まず半導体基板１
２の表面にはエッチングホールパターン１５、１６に沿
った十字状の領域がエッチングにより除去される。この
ようにしてエッチングされた領域が十字状に交差するこ
とで、（４１１）面という最速エッチング面が表れるの
で、［１００］方向及び［０１０］方向にエッチングが
急速に進み、対角線に達すると（４１１）面が無くな
り、新たに（００１）面がエッチングを支配する。この
結果、誘電体薄膜１３と半導体基板１２との間には、角
錐台状をした窪み１４が短時間で形成される。

【００２５】図５は上記のようにして半導体プロセスに
より半導体基板（ウエハ）１２に複数の赤外線センサ１
１を作り込んだ後、製品として出荷するまでの工程を表
している。上記のようにして複数の赤外線センサ１１を
作り込まれた（ステップＳ１）半導体基板１２は、ダイ
シングによって個々の赤外線センサ１１に分離された
（ステップＳ２）後、誘電体薄膜１３の破断を検査され
る（ステップＳ３）。

【００２６】この検査工程においては、図６に示すよう
に、２本の抵抗パターン２６、２７の外部接続電極２
８、２９間にそれぞれ抵抗測定器３４を接続し、抵抗パ
ターン２６、２７の抵抗値を測定することにより、誘電
体薄膜１３の梁部２０の亀裂や破断を検出する。例え
ば、抵抗パターン２６、２７の抵抗値が所定値よりも非
常に大きかったり、無限大である場合には、抵抗パター
ン２６、２７が部分的あるいは完全に断線しており、誘
電体薄膜１３の梁部２０等に亀裂や破断が発生している
と判断する。このとき抵抗パターン２６、２７は互いに
交差していないので、両抵抗パターン２６、２７の断線
の有無等を図６のように２台の抵抗測定器３４で測定す
ることができる。こうして、抵抗パターン２６、２７の
抵抗値から誘電体薄膜１３の亀裂や破断を検出した場合
には、直ちにその赤外線センサ１１を不良品としてもよ
く、あるいは（顕微鏡を用いた）目視によって再検査し
てもよい。そして、最終的に不良品と判定された赤外線
センサ１１は不良品としてラインから排出する。

【００２７】このような検査方法によれば、不良品の検
査工程を機械化することができ、目視検査の場合と比較
して検査所要時間を約１／４に短縮でき、コストも人件
費分だけ低減させることができる。また、検査精度が向
上するので、不良品を実装する可能性が減るという利点
がある。

【００２８】検査工程で良品であると判定された赤外線
センサ１１は、抵抗測定器３４を取り外され、パッケー
ジや回路基板等に実装された（ステップＳ５）後、所要
の特性や精度が得られているか最終検査され（ステップ
Ｓ６）、最終検査に合格した赤外線センサ１１は製品と
して出荷される。

【００２９】図７は、この赤外線センサ１１の測定時
（実使用時）の様子を表しており、熱電変換素子２１の
両端が接続されている外部接続電極２４間に電圧測定器
３５が接続されている。この赤外線センサ１１に赤外線
が照射されると、熱容量の大きなヒートシンク部２５の
温度は上昇しないが、熱容量の小さなブリッジ部１９
（表面を赤外線吸収膜で覆っている。）の温度が上昇し
て熱電変換素子２１に起電力が発生するので、この起電
力を電圧測定器３５で測定することにより、赤外線量を
計測することができる。

【００３０】（第２の実施形態）図８（ａ）（ｂ）は本
発明の別な実施形態によるフローセンサ４１の平面図及
び断面図である。このフローセンサ４１でも、半導体基
板１２の上面に平面形状が矩形状で有底の窪み１４が形
成され、半導体基板１２の上面に誘電体薄膜１３が形成
されている。誘電体薄膜１３のうち窪み１４の上で支持
されたブリッジ部１９には、第１エッチングホールパタ
ーン１５と第２エッチングホールパターン１６とが形成
されており、第１、第２エッチングホールパターン１
５、１６は誘電体薄膜１３の中央部で交差し、全体とし
て十字状になるように配置されている。さらに、エッチ
ングホール１７ａ、１７ｂの形状は平行四辺形となって
おり、各エッチングホール１７ａ、１７ｂ、１８に外接
する長方形を想定した場合、隣接するエッチングホール
１７ａ、１７ｂ、１８における仮想長方形の少なくとも
一部が接触あるいは重複している。なお、このフローセ
ンサ４１においても、半導体基板１２の結晶方位や結晶
方位とエッチングホールパターン等との関係なども第１
の実施形態の場合と同様である。

【００３１】また、このフローセンサ４１の誘電体薄膜
１３の上には、第１エッチングホールパターン１５を挟
んで一方の領域に、直列に接続された複数の第１熱電変
換素子４２が配置され、第１エッチングホールパターン
１５を挟んで他方の領域に、直列に接続された複数の第
２熱電変換素子４３が配置されている。第１熱電変換素
子４２の両端は誘電体薄膜１３の隅に形成された外部接
続電極４４に接続され、第２熱電変換素子４３の両端は
誘電体薄膜１３の隅に形成された外部接続電極４５に接
続されており、熱電変換素子４２、４３で検出した信号
は外部接続電極４４、４５から外部に出力可能となって
いる。さらに、第１熱電変換素子４２の一端に接続され
た外部接続電極４４と第２熱電変換素子４３の一端に接
続された外部接続電極４５とは、接続パターン４６によ
って互いに接続されている。

【００３２】また、誘電体薄膜１３の表面には、梁部２
０を含む各エッチングホール１７ａ、１７ｂ、１８の３
辺に沿って、各エッチングホール１７ａ、１７ｂ、１８
の周囲を蛇行するようにして抵抗パターン４７が配線さ
れている。特に、誘電体薄膜１３の中央部では、図９に
示すように、第１エッチングホールパターン１５に沿っ
て蛇行状に配線された抵抗パターン４７と第２エッチン
グホールパターン１６に沿って蛇行状に配線された抵抗
パターン４７とが交差しており（あるいは、中央のエッ
チングホール１８の周囲に抵抗パターン４７が環状に形
成されている。）、両抵抗パターン４７が互いに電気的
に導通している。また、第１エッチングホールパターン
１５に沿って蛇行状に配線された抵抗パターン４７の両
端はヒートシンク部２５に形成された外部接続電極４８
に接続されており、第２エッチングホールパターン１６
に沿って蛇行状に配線された抵抗パターン４７の両端も
ヒートシンク部２５に形成された外部接続電極４９に接
続されている。なお、５０は温度補正用の抵抗素子であ
る。

【００３３】しかして、このフローセンサ４１の不良品
検査を行う場合には、図１０に示すように、４箇所の外
部接続電極４８、４９のうち、１つの外部接続電極を基
準として他の３箇所の外部接続電極との間に３台の抵抗
測定器３４をそれぞれ接続し、各抵抗測定器３４の測定
値に基づいて抵抗パターン４７どうしの交差箇所から外
部接続電極４８、４９の間の４箇所のいずれで抵抗パタ
ーン４７が断線しているか検知することができ、それに
よって梁部２０で割れや破断が生じていないか検査する
ことができる。

【００３４】また、良品と判定されたフローセンサ４１
で流体（ガス）の流量又は流速を計測する場合には、図
１１に示すように、第１熱電変換素子４２と第２熱電変
換素子４３に挟まれた抵抗パターン４７の両端の外部接
続電極４８に直流電圧源やバッテリー等の電圧印加手段
５１を接続して第１エッチングホールパターン１５の周
囲の抵抗パターン４７のみに一定電流を流して発熱させ
る。また、第１熱電変換素子４２の両端の外部接続電極
４４に電圧測定器３５を接続し、第２熱電変換素子４３
の両端の外部接続電極４５にも電圧測定器３５を接続
し、第１エッチングホールパターン１５の両側における
温度を計測する。第１熱電変換素子４２と第２熱電変換
素子４３は、第１エッチングホールパターン１５の周囲
の抵抗パターン４７を挟んで対称に配置されているの
で、フローセンサ４１の表面を流体が流れていない場合
には、第１熱電変換素子４２の計測温度と第２熱電変換
素子４３の計測温度とは等しくなるが、例えば図１１の
ように第１熱電変換素子４２側から第２熱電変換素子４
３側へ流体が流れると、流体によって抵抗パターン４７
で発生している熱が第２熱電変換素子４３へ向けて輸送
されるので、第２熱電変換素子４３の計測温度が第１熱
電変換素子４２の計測温度よりも高くなり、その温度差
から流体の流量または流速を求めることができる。

【００３５】このようなフローセンサ４１によれば、梁
部２０の亀裂や破断を検出するための抵抗パターンと発
熱ヒータ用の抵抗パターンとを抵抗パターン４７に兼ね
させることができるので、フローセンサ４１の構造が簡
単になり、製造工程も簡略化され、コストも安価にでき
る。

【００３６】なお、この実施形態では、発熱用の抵抗パ
ターンが断線検出用の回路パターンとを兼ねるようにし
たが、熱電変換素子が断線検出用の回路パターンを兼ね
るようにすることも可能である。

【００３７】（第３の実施形態）図１２（ａ）（ｂ）は
本発明のさらに別な実施形態による赤外線センサ６１の
構造を示す平面図及び断面図である。この赤外線センサ
６１は、第１の実施形態による赤外線センサ１１とほぼ
同様な構成を有しているが、抵抗パターン２６と抵抗パ
ターン２７が並列に接続されている点で異なっている。
すなわち、この実施形態によれば、第１エッチングホー
ルパターン１５の左半分から第２エッチングホールパタ
ーン１６の上半分にかけて蛇行状に配線された抵抗パタ
ーン２６の両端を外部接続電極６３、６４に接続し、第
２エッチングホールパターン１６の下半分から第１エッ
チングホールパターン１５の右半分にかけて蛇行状に配
線された抵抗パターン２７の両端を引き回し用回路パタ
ーン６２を介して同じ外部接続電極６３、６４に接続し
ている。なお、この実施形態でも、抵抗パターン２６と
抵抗パターン２７とは誘電体薄膜１３の中央部では互い
に分離されている（図２参照）。

【００３８】この赤外線センサ６１の不良品検査の工程
においては、図１３に示すように、２つの外部接続電極
６３、６４に１台の抵抗測定器３４が接続される。図１
４はこのときの等価回路図であって、抵抗パターン２６
と抵抗パターン２７とが並列に接続されており、その両
端に抵抗測定器３４が接続されている。抵抗パターン２
６の抵抗値をＲ１、抵抗パターン２７の抵抗値をＲ２と
するとき、図１４から分かるように、抵抗パターン２６
も抵抗パターン２７も断線していなければ、抵抗測定器
３４によって測定される抵抗値Ｒは、Ｒ＝（Ｒ１・Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）となる。これに対し、抵抗パターン２６のみが断線して
いる場合には、抵抗測定器３４によって測定される抵抗
値Ｒは、Ｒ＝Ｒ２となり、抵抗パターン２７のみが断線
している場合には、抵抗測定器３４によって測定される
抵抗値Ｒは、Ｒ＝Ｒ１となる。さらに、抵抗パターン２
６も抵抗パターン２７も共に断線している場合には、抵
抗測定器３４によって測定される抵抗値Ｒは無限大（Ｒ
＝∞）となる。従って、抵抗測定器３４の測定値によっ
て、抵抗パターン２６及び抵抗パターン２７の断線の有
無やいずれの抵抗パターンが断線しているのかも知るこ
とができ、赤外線センサ６１の不良品検査を行うことが
できる。

【００３９】また、これを赤外線センサ６１として用い
る場合には、第１の実施形態と同様、図１５に示すよう
に熱電変換素子２１の外部接続電極２４間に電圧測定器
３５を接続して用いればよい。

【００４０】なお、上記実施形態では、赤外線センサと
フローセンサの場合について説明したが、本発明の半導
体装置は、サーマルセンサ、温度センサなどの各種半導
体センサとして、あるいはマイクロヒータなどとしても
用いることができる。また、上記実施形態では、熱電変
換素子と抵抗パターンを形成したが、これ以外にも所定
形状の一定の発熱作用を有する抵抗素子と、温度の変化
を捉える第２の抵抗素子を誘電体薄膜上に形成し、検査
工程では、いずれかの抵抗素子で梁部の破断を検査する
ようにしてもよい。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、隣接するエッチングホ
ール間の領域を通過するようにして絶縁薄膜に回路パタ
ーンが配線されているから、該回路パターンの通電状態
もしくは抵抗値を調べることにより、隣接するエッチン
グホール間の領域の亀裂や破断を検知することができ、
自動検査装置によるエッチングホール間の領域の破断を
検知することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の一実施形態による赤外線セン
サを示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１線断面図
である。

【図２】同上の赤外線センサにおける第１エッチングホ
ールパターンと第２エッチングホールパターンとの交差
部分を示す拡大図である。

【図３】（ａ）〜（ｆ）は図１の赤外線センサの製造工
程を説明する概略平面図もしくは概略断面図である。

【図４】（ｇ）〜（ｎ）は図３の続図である。

【図５】図１の赤外線センサの半導体プロセスによる製
造工程から出荷までの各工程を示す図である。

【図６】図１の赤外線センサの検査工程を説明する図で
ある。

【図７】図１の赤外線センサの使用状態を説明する図で
ある。

【図８】（ａ）（ｂ）は本発明の別な実施形態によるフ
ローセンサを示す平面図及び断面図である。

【図９】同上のフローセンサにおける第１エッチングホ
ールパターンと第２エッチングホールパターンとの交差
部分を示す拡大図である。

【図１０】図８のフローセンサの検査工程を説明する図
である。

【図１１】図８のフローセンサの使用状態を説明する図
である。

【図１２】（ａ）（ｂ）は本発明のさらに別な実施形態
による赤外線センサを示す平面図及び断面図である。

【図１３】図１２の赤外線センサの検査工程を説明する
図である。

【図１４】図１３の検査工程の等価回路図である。

【図１５】図１２の赤外線センサの使用状態を説明する
図である。

【図１６】（ａ）（ｂ）は従来の赤外線センサの構造を
示す概略平面図及び概略断面図である。

【図１７】同上の赤外線センサにおいて誘電体薄膜が破
断した様子を示す概略断面図である。

【図１８】図１６の赤外線センサにおいて誘電体薄膜が
破断した様子を示す概略平面図である。

【図１９】（ａ）（ｂ）は従来のフローセンサの構造を
示す概略平面図及び概略断面図である。

【図２０】同上のフローセンサにおいて誘電体薄膜が破
断した様子を示す概略断面図である。

【図２１】図１６のフローセンサにおいて誘電体薄膜が
破断した様子を示す概略平面図である。

【符号の説明】

１１赤外線センサ１３誘電体薄膜１４窪み１５、１６エッチングホールパターン１７ａ、１７ｂ、１８エッチングホール２０梁部２１熱電変換素子２６、２７抵抗パターン３４抵抗測定器３５電圧測定器４１フローセンサ４２、４３熱電変換素子４７抵抗パターン６１赤外線センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者櫻井顕治京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不動堂町801番地オムロン株式会社内Ｆターム(参考） 2F035 EA08 2G065 AB02 BA11 BE08 DA20 4M106 AA01 AB15 AB20 BA14 CA15 CA46

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に窪みを形成された半導体基板と、前記窪みを覆うように前記半導体基板の表面に設けられ
た絶縁薄膜と、前記絶縁薄膜上に設けられた回路パターンとを備えた半
導体装置において、前記絶縁薄膜のうち前記窪みに対向する箇所には、前記
窪みをエッチングにより形成するためのエッチングホー
ルが配列し、隣接するエッチングホール間の領域を通過
するようにして前記絶縁薄膜に回路パターンが配線され
ていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】表面に窪みを形成された半導体基板と、前記窪みを覆うように前記半導体基板の表面に設けられ
た絶縁薄膜と、前記絶縁薄膜上に設けられた回路パターンとを備えた半
導体装置において、四辺形をした絶縁薄膜の相対向する２組の２辺間に掛け
渡すようにして複数のエッチングホールが十字状に配列
し、隣接するエッチングホール間の領域を通過するよう
にして前記絶縁薄膜に回路パターンが配線され、エッチ
ングホールの配列の交差部分では、一方の方向に延びた
エッチングホールの配列から他方の方向に延びたエッチ
ングホールの配列に沿うように前記回路パターンが配線
されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】前記回路パターンは、配列された前記エ
ッチングホールに沿って蛇行状に配線されていることを
特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】前記回路パターンは、四辺形に開口され
た前記エッチングホールの３辺に沿って配線されている
ことを特徴とする、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】前記回路パターンは、前記絶縁薄膜の破
断を検査する場合には通電検査用に用いられ、所定の物
理量を計測する場合には発熱ヒータとして用いられるこ
とを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。