JP2006242941A - マイクロヒータ及びセンサ - Google Patents

マイクロヒータ及びセンサ Download PDF

Info

Publication number
JP2006242941A
JP2006242941A JP2006015708A JP2006015708A JP2006242941A JP 2006242941 A JP2006242941 A JP 2006242941A JP 2006015708 A JP2006015708 A JP 2006015708A JP 2006015708 A JP2006015708 A JP 2006015708A JP 2006242941 A JP2006242941 A JP 2006242941A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
tensile stress
stress film
compressive stress
insulating layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006015708A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5108234B2 (ja
Inventor
Koichi Igawa
幸一 井川
Yoshinori Tsujimura
善徳 辻村
Takio Kojima
多喜男 小島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
Priority to JP2006015708A priority Critical patent/JP5108234B2/ja
Publication of JP2006242941A publication Critical patent/JP2006242941A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5108234B2 publication Critical patent/JP5108234B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • 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
    • G01F1/684Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
    • G01F1/6845Micromachined devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/10Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring thermal variables
    • G01P5/12Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring thermal variables using variation of resistance of a heated conductor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/84Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by variation of applied mechanical force, e.g. of pressure
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/28Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/013Heaters using resistive films or coatings
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/017Manufacturing methods or apparatus for heaters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

【課題】 引張応力膜と圧縮応力膜との積層膜構造に埋設される発熱抵抗素子に熱膨張が生じても、当該積層膜構造の反りの発生を未然に防止するようにしたマイクロヒータ及びこのマイクロヒータを採用してなるセンサを提供する。
【解決手段】 マイクロヒータにおいて、絶縁層200は、下側引張応力膜211、下側圧縮応力膜212、上側圧縮応力膜221及び上側引張応力膜222を順次半導体基板100の表面110に積層して構成されている。発熱抵抗素子400は、半導体基板100の空洞部130に対応するように、両圧縮応力膜212、221の間に挟持されている。ここで、各圧縮応力膜212、221は、酸化シリコンでもって、膜厚0.1(μm)にて形成されている。各引張応力膜211、222は、組成比=シリコン(Si)/窒素(N)=3/4を有するように、シリコン及び窒素からなるSi3N4でもって、膜厚0.2(μm)にて形成されている。
【選択図】 図1

Description

本発明は、マイクロヒータ及びこのマイクロヒータを採用してなるセンサに関するものである。
従来、マイクロヒータとしては、下記特許文献1にて開示されたものがある。このマイクロヒータにおいては、薄膜発熱部が、シリコン基板に設けられた空洞部を架橋するように形成されている。
ここで、この薄膜発熱部は、窒化シリコンからなる引張応力膜、ヒータ層及び酸化シリコンからなる圧縮応力膜を積層して構成されている。これにより、当該マイクロヒータにおいては、互いに積層される引張応力膜及び圧縮応力膜が、内部応力を打ち消し合って当該内部応力を緩和するようになっている。
また、マイクロヒータとしては、下記特許文献2にて開示されたものもある。このマイクロヒータにおいては、ダイヤフラム層及び被覆層が共に軽度の引張応力を有するように形成されている。
特開平11−271123号公報 特開平11−194043号公報
ところで、上述特許文献1のようなマイクロヒータにおいては、圧縮応力膜の引張応力膜に対する膜厚比に依っては、内部応力が引張応力において小さくなる。このため、マイクロヒータが配置される雰囲気内の温度が高温(例えば、400(℃)以上の温度)になると、ヒータ層を構成する発熱抵抗素子が、その形成材料の熱膨張に起因して、引張応力膜、ヒータ層及び圧縮応力膜の積層膜構造に反りを発生させる。その結果、熱応力がマイクロヒータに発生し当該マイクロヒータに熱損傷を誘起するという不具合を招く。また、ダイヤフラム層及び被覆層が軽度の引張応力を有している特許文献2のようなマイクロヒータにおいても、当該マイクロヒータが配置される雰囲気内の温度が400℃以上の高温になると、積層膜構造に反りが発生し、同様な不具合を招く。
そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、引張応力膜と圧縮応力膜との積層膜構造に埋設される発熱抵抗素子に熱膨張が生じても、当該積層膜構造の反りの発生を未然に防止するようにしたマイクロヒータ及びこのマイクロヒータを採用してなるセンサを提供することを目的とする。
上記課題の解決にあたり、本発明に係るマイクロヒータは、請求項1の記載によれば、板厚方向に空洞部(130、150)を形成してなる半導体基板(100)と、
この半導体基板の一側面(110)に沿い上記空洞部を閉じるように設けられる絶縁層(200)と、
この絶縁層のうち上記空洞部に対する対応部位に埋設される、金属材料からなる発熱抵抗素子(400)とを備える。
当該マイクロヒータにおいて、絶縁層は、
酸化シリコンからなる圧縮応力膜(212、221)と、引張応力膜(211、222)とを具備して、
引張応力膜は、窒化シリコンでもって、圧縮応力膜の膜厚以上の膜厚にて形成されていることを特徴とする。
このように、絶縁層においては、引張応力膜が、窒化シリコンでもって、酸化シリコンからなる圧縮応力膜の膜厚以上の膜厚にて形成されている。従って、このように形成した絶縁層の内部応力は、引張応力において従来のマイクロヒータよりも大きな値にて残存することとなる。
これにより、請求項1に係るマイクロヒータが、例えば、400(℃)以上の高温の雰囲気内に置かれることで、発熱抵抗素子が大きく熱膨張し、この熱膨張が絶縁層に対し大きな熱応力として作用しても、当該熱応力が、上述のように残存する引張応力でもって有効に緩和される。
その結果、引張応力膜と圧縮応力膜の積層膜構造からなる絶縁層のうち上記空洞部に対する対応部位において反りの発生が未然に防止され、当該マイクロヒータの熱応力耐性を高めることができる。
また、本発明に係るマイクロヒータは、請求項2の記載によれば、
板厚方向に空洞部(130、150)を形成してなる半導体基板(100)と、
この半導体基板の一側面(110)に沿い上記空洞部を閉じるように設けられる絶縁層(200)と、
この絶縁層のうち上記空洞部に対する対応部位に埋設される、金属材料からなる発熱抵抗素子(400)とを備える。
当該マイクロヒータにおいて、絶縁層は、
半導体基板の一側面側に設けられる下側引張応力膜(211)と、
この下側引張応力膜に半導体基板とは反対側から積層される下側圧縮応力膜(212)と、
この下側圧縮応力膜に下側引張応力膜とは反対側から積層される上側圧縮応力膜(221)と、
この上側圧縮応力膜に下側圧縮応力膜とは反対側から積層される上側引張応力膜(222)とでもって構成されており、
各圧縮応力膜は、それぞれ、酸化シリコンで形成されており、
下側引張応力膜は、窒化シリコンでもって、下側圧縮応力膜の膜厚以上の膜厚にて形成されており、
上側引張応力膜は、窒化シリコンでもって、上側圧縮応力膜の膜厚以上の膜厚にて形成されており、
発熱抵抗素子は、上記空洞部に対応するように両圧縮応力膜の間に介装されることで、絶縁層に埋設されていることを特徴とする。
このように、絶縁層において、上側及び下側の各引張応力膜が、それぞれ、窒化シリコンでもって、酸化シリコンからなる各対応圧縮応力膜の膜厚以上の膜厚にて形成されている。従って、このように形成した絶縁層の内部応力は、引張応力において従来のマイクロヒータよりも大きな値にて残存することとなる。
しかも、上述のように、絶縁層において、各上側の引張応力膜及び圧縮応力膜が、各下側の圧縮応力膜及び引張応力膜に対し、発熱抵抗素子を介装してなる上側及び下側の両圧縮応力膜の間を基準に対称的に積層されている。
従って、このような対称的積層膜構造に形成した絶縁層の残存引張応力は、上側及び下側の引張応力膜及び圧縮応力膜の組毎に、相乗的に作用することとなる。
これにより、請求項2に係るマイクロヒータが、例えば、400(℃)以上の高温の雰囲気内に置かれることで、発熱抵抗素子が大きく熱膨張し、この熱膨張が絶縁層に対し大きな熱応力として作用しても、当該熱応力が、上述のように対称的に残存する引張応力でもってより一層有効に緩和される。
その結果、絶縁層の空洞部に対する対応部位において反りの発生がより一層未然に防止され、当該マイクロヒータの熱応力耐性をより一層高めることができる。
また、本発明に係るマイクロヒータは、請求項3の記載によれば、
板厚方向に空洞部(130、150)を形成してなる半導体基板(100)と、
この半導体基板の一側面(110)に沿い上記空洞部を閉じるように設けられる絶縁層(200)と、
この絶縁層のうち上記空洞部に対する対応部位に埋設され、金属材料からなる発熱抵抗素子(400)とを備える。
当該マイクロヒータにおいて、絶縁層は、
半導体基板の一側面側に設けられる下側絶縁膜と、
この下側絶縁膜に半導体基板とは反対側から積層される上側絶縁膜とでもって構成されており、
上側絶縁膜及び下側絶縁膜は、それぞれ、300(MPa)以上の引張応力を有しており、
発熱抵抗素子は、上記空洞部に対応するように上側絶縁膜及び下側絶縁膜の間に介装されることで、絶縁層に埋設されていることを特徴とする。
このように、上側絶縁層及び下側絶縁層が、それぞれ、300(MPa)以上の引張応力を有するように形成されている。従って、上側絶縁層及び下側絶縁層の内部応力は、引張応力において従来のマイクロヒータよりも大きな値にて残存することとなる。
これにより、請求項3に係るマイクロヒータが、例えば、400(℃)以上の高温の雰囲気内に置かれることで、発熱抵抗素子が大きく熱膨張し、この熱膨張が絶縁層に対し大きな熱応力として作用しても、当該熱応力が、上述のように残存する引張応力でもって有効に緩和される。
その結果、下側絶縁層と上側絶縁層の積層膜構造からなる絶縁層のうち上記空洞部に対する対応部位において反りの発生が未然に防止され、当該マイクロヒータの熱応力耐性を高めることができる。
また、本発明は、請求項4の記載によれば、請求項3に記載のマイクロヒータにおいて、
下側絶縁膜は、
半導体基板の一側面側に設けられる下側引張応力膜(211)と、
この下側引張応力膜に半導体基板とは反対側から積層される下側圧縮応力膜(212)とでもって構成されており、
上側絶縁膜は、
下側圧縮応力膜に下側引張応力膜とは反対側から積層される上側圧縮応力膜(221)と、
この上側圧縮応力膜に下側圧縮応力膜とは反対側から積層される上側引張応力膜(222)とでもって構成されており、
各圧縮応力膜は、それぞれ、酸化シリコンで形成されており、
下側引張応力膜は、窒化シリコンでもって、下側圧縮応力膜の膜厚以上の膜厚にて形成されており、
上側引張応力膜は、窒化シリコンでもって、上側圧縮応力膜の膜厚以上の膜厚にて形成されており、
発熱抵抗素子は、上記空洞部に対応するように両圧縮応力膜の間に介装されることで、前記絶縁層に埋設されていることを特徴とする。
このように、上側絶縁層及び下側絶縁層において、各引張応力膜が、それぞれ、窒化シリコンでもって、酸化シリコンからなる各対応圧縮応力膜の膜厚以上の膜厚にて形成されている。従って、このように形成した上側絶縁層及び下側絶縁層の内部応力は、引張応力において従来のマイクロヒータよりも大きな値にて残存することとなる。
しかも、上述のように、各上側の引張応力膜及び圧縮応力膜が、各下側の圧縮応力膜及び引張応力膜に対し、発熱抵抗素子を介装してなる上側及び下側の両圧縮応力膜の間を基準に対称的に積層されている。
従って、このような対称的積層膜構造に形成した絶縁層の残存引張応力は、上側及び下側の引張応力膜及び圧縮応力膜の組毎に、相乗的に作用することとなる。
これにより、請求項4に係るマイクロヒータが、例えば、400(℃)以上の高温の雰囲気内に置かれることで、発熱抵抗素子が大きく熱膨張し、この熱膨張が絶縁層に対し大きな熱応力として作用しても、当該熱応力が、上述のように対称的に残存する引張応力でもってより一層有効に緩和される。
また、本発明は、請求項5の記載によれば、請求項1〜4のいずれか1つに記載のマイクロヒータにおいて、絶縁層は、300(MPa)以上の引張応力を有することを特徴とする。
これにより、請求項5に係るマイクロヒータが、例えば、400(℃)以上の高温の雰囲気内に置かれることで、発熱抵抗素子が大きく熱膨張し、この熱膨張が絶縁層に対し大きな熱応力として作用しても、当該熱応力が、上述のように残存する引張応力でもってより一層有効に緩和される。その結果、絶縁層のうち上記空洞部に対する対応部位において反りの発生が未然に防止され、当該マイクロヒータの熱応力耐性を高めることができる。
また、本発明は、請求項6の記載によれば、請求項1〜5のいずれか1つに記載のマイクロヒータにおいて、絶縁層のうち空洞部に対する対応部位の板厚方向からみた面積は、0.25(mm)以上であることを特徴とする。
絶縁層のうち空洞部に対する対応部位の板厚方向からみた面積が0.25(mm)以上である場合、当該対応部位にて反りが発生しやすい。そこで、このようなマイクロヒータに本発明を適用することにより、絶縁層のうち空洞部に対する対応部位において反りの発生を防止することができる。
また、本発明は、請求項37の記載によれば、請求項1或いは21、2、4〜6のいずれか1つに記載のマイクロヒータにおいて、引張応力膜は、低圧CVD法により形成されていることを特徴とする。
これにより、引張応力膜の強度を高めることができ、その結果、請求項1或いは21、2、4〜6のいずれか1つに記載の発明の作用効果をより一層向上し得る。
また、本発明に係るセンサは、請求項48の記載によれば、請求項1〜37のいずれか1つに記載のマイクロヒータを備える。
これにより、請求項1〜37のいずれか1つに記載の発明の作用効果を達成し得るセンサの提供が可能となる。
但し、請求項1〜48のいずれかの記載における引張応力膜は、化学量論組成或いはこの化学量論組成に近い組成からなる窒化シリコンでもって形成される。ここで、化学量論組成としては、例えば、シリコン(Si)の窒素(N)に対する比(Si/N)=3/4が挙げられる。また、引張応力膜が圧縮応力膜以上の膜厚を有するとは、例えば、圧縮応力膜の引張応力膜の膜厚比が0.25〜1の範囲以内にあることをいう。また、絶縁層の膜厚は1.0(μm)以下であることが望ましい。さらに、絶縁層の引張応力は、900(MPa)以下、好ましくは800(MPa)以下であることが望ましい。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明に係るマイクロヒータの第1実施形態を示している。このマイクロヒータは、シリコン基板からなる半導体基板100と、この半導体基板100の表面110に沿い形成される絶縁層200と、半導体基板100の裏面120に形成される裏側絶縁膜300とを備えている。
半導体基板100は、図1にて示すごとく、空洞部130を備えており、この空洞部130は、絶縁層200の裏面側において、半導体基板100にその板厚方向に向け断面八の字状に貫通形成されている。
絶縁層200は、図1及び図2から分かるように、下側薄膜210及び上側薄膜220を備えている。下側薄膜210は、引張応力膜211及び圧縮応力膜212を有しており、引張応力膜211は、半導体基板100の表面110に沿い、窒化シリコンでもって、膜状に形成されている。また、圧縮応力膜212は、引張応力膜211の表面に沿い、酸化シリコン(SiO2)でもって、膜状に形成されている。
本第1実施形態では、引張応力膜211の形成材料である窒化シリコンは、組成比=シリコン(Si)/窒素(N)=3/4を有するように、シリコン及び窒素からなるSi3N4でもって構成されている。また、引張応力膜211の膜厚は、0.2(μm)であり、圧縮応力膜212の膜厚は、0.1(μm)である。
また、上側薄膜220は、圧縮応力膜221及び引張応力膜222を有しており、圧縮応力膜221は、圧縮応力膜212の表面に沿い、この圧縮応力膜212と同様に、酸化シリコン(SiO2)でもって、膜状に形成されている。引張応力膜222は、圧縮応力膜221の表面に沿い、窒化シリコンでもって、膜状に形成されている。
本第1実施形態では、引張応力膜222の形成材料である窒化シリコンは、引張応力膜211の形成材料と同様に、組成比=シリコン(Si)/窒素(N)=3/4を有するように、Si3N4でもって構成されている。また、圧縮応力膜221の膜厚は、上述した圧縮応力膜212の膜厚と同一であり、引張応力膜222の膜厚は、上述した引張応力膜211の膜厚と同一である。但し、絶縁層200の厚さは、1.0(μm)以下であることが望ましい。
なお、裏側絶縁膜300は、半導体基板100の裏面120に沿い窒化シリコン(Si3N4)でもって膜状に形成されており、この裏側絶縁膜300は、その空洞部130に対する対応部位にて、除去され、空洞部130の開口部として形成されている。
これにより、絶縁層200の引張応力膜211は、その裏面のうち空洞部130に対する対応部にて、当該空洞部130の開口部を通して外方に露呈している。なお、半導体基板100のうち空洞部130以外の部位を、以下、基板部140という。
また、当該マイクロヒータは、図1にて示すごとく、絶縁層200に埋設してなる発熱抵抗素子400及び左右両側配線膜410、420を備えている。
発熱抵抗素子400は、下側薄膜210と上側薄膜220との間、即ち両圧縮応力膜212、221の間にて、空洞部130に対応するように、挟持されており、当該発熱抵抗素子400は、圧縮応力膜212の表面に図1にて図示紙面に直交する方向に沿い、白金(Pt)でもって、蛇行状にかつ薄膜状に形成されている。
なお、本第1実施形態において、絶縁層200のうち半導体基板100の空洞部130に対する対応部位は、この対応部位に埋設されている発熱抵抗素子400をも含めて、当該マイクロヒータのダイアフラム部ともいう。
左側配線膜410は、図1にて示すごとく、空洞部130の図1にて図示左側において、下側薄膜210と上側薄膜220との間、即ち両圧縮応力膜212、221の間にて、半導体基板100の基板部140に対応するように挟持されており、当該左側配線膜410は、圧縮応力膜212の表面に図1にて図示紙面に直交する方向に沿い、白金(Pt)でもって、薄膜状に形成されている。なお、当該左側配線膜410は、発熱抵抗素子400の一端に接続されている。
一方、右側配線膜420は、図1にて示すごとく、空洞部130の図1にて図示右側において、両圧縮応力膜212、221の間にて、半導体基板100の基板部140に対応するように挟持されており、当該右側配線膜420は、圧縮応力膜212の表面に図1にて図示紙面に直交する方向に沿い、白金(Pt)でもって、薄膜状に形成されている。なお、当該右側配線膜420は、発熱抵抗素子400の他端に接続されている。
また、当該マイクロヒータは、図1にて示すごとく、左右両側電極膜430、440を備えており、左側電極膜430は、上側薄膜220に形成したコンタクトホール223を通して左側配線膜410上に形成されている。なお、コンタクトホール223は、上側薄膜220のうち左側配線膜410に対する対応部位に形成されている。
また、右側電極膜440は、上側薄膜220に形成したコンタクトホール224を通して右側配線膜420上に形成されている。なお、コンタクトホール224は、上側薄膜220のうち右側配線膜420に対する対応部位に形成されている。
次に、上述のように構成されるマイクロヒータの製造工程について図3〜図6及び図1を参照して説明する。なお、当該マイクロヒータは、マイクロマシン技術を利用して製造される。
(1)引張応力膜211及び裏側絶縁膜300の成膜工程
まず、洗浄したシリコン基板を半導体基板100として準備する(図3参照)。次に、このように準備した半導体基板100の表面に、引張応力膜211を、低圧CVD法(LP−CVD法)により、窒化シリコンでもって、膜厚0.2(μm)にて、図3にて示すごとく、成膜する。
但し、当該窒化シリコンとしては、上述のごとく、組成比=シリコン(Si)/窒素(N)=3/4となるように、シリコン及び窒素からなる窒化シリコン(Si3N4)が採用されている。なお、引張応力膜211の上述のような成膜の際には、絶縁膜300も半導体基板100の裏面120に薄膜状に成膜される(図3参照)。
(2)圧縮応力膜212成膜工程
然る後、圧縮応力膜212を、引張応力膜211の表面に沿い、プラズマCVD法により、酸化シリコン(SiO2)でもって、膜厚=0.1(μm)にて、図3にて示すごとく成膜する。
(3)発熱抵抗素子400及び左右両側配線膜410、420の成膜工程
ついで、白金(Pt)を、スパッタリングにより、圧縮応力膜212の表面に薄膜状の白金膜として成膜し、然る後、この白金膜にパターニング処理を施して、発熱抵抗素子400及び左右両側配線膜410、420を圧縮応力膜212の表面に一体に形成する(図4参照)。
(4)圧縮応力膜221成膜工程
このような形成後、圧縮応力膜221を、プラズマCVD法により、酸化シリコン(SiO2)でもって、発熱抵抗素子400及び左右両側配線膜410、420を覆うようにして、圧縮応力膜212の表面に沿い、膜厚=0.1(μm)にて、図5にて示すごとく、成膜する。
(5)引張応力膜222の成膜工程
ついで、引張応力膜222を、低圧CVD法により、窒化シリコンでもって、圧縮応力膜221の表面に沿い、膜厚0.2(μm)にて、図5にて示すごとく、成膜する。これにより、圧縮応力膜221及び引張応力膜222からなる上側薄膜220が、発熱抵抗素子400、換言すれば両圧縮応力膜212、221の間を基準に、引張応力膜211及び圧縮応力膜212からなる下側薄膜210に対し対称的に形成される。
但し、引張応力膜222の形成材料である窒化シリコンとしては、引張応力膜211の形成材料と同様に、組成比=シリコン(Si)/窒素(N)=3/4となるように、シリコン及び窒素からなる窒化シリコン(Si3N4)が採用されている。
なお、引張応力膜222の上述のような成膜の際には、絶縁膜300も半導体基板100の裏面120に薄膜状に成膜される(図5参照)。
(6)電極膜形成工程
この電極膜形成工程では、図5のように引張応力膜222を成膜した後において、まず、上側薄膜220のうち左右両側配線膜410、420に対する各対応部位に、エッチング処理でもって、各コンタクトホール223、224を形成する。なお、これに伴い、左右両側配線膜410、420は、その各表面にて、各対応コンタクトホール223、224を通して外部に露呈する。
上述のように各コンタクトホール223、224を形成した後、金(Au)等のコンタクト金属を、引張応力膜222の表面に、各コンタクトホール223、224の内部をも含めて、スパッタリングにより、コンタクト金属膜として成膜する。ついで、当該コンタクト金属膜にパターニング処理及びエッチング処理を施すことで、左右両側電極膜430、440を各コンタクトホール223、224に形成する(図6参照)。
(7)空洞部形成工程
上述のように電極膜形成工程が終了すると、裏側絶縁膜300に対し、空洞部130を形成するに要するパターニング処理及びエッチング処理を施す。ついで、異方性エッチング液(例えば、TMAH)を用いて、半導体基板100にエッチング処理を施す。これにより、半導体基板100には、空洞部130が形成される(図1参照)。以上の工程でもって、当該マイクロヒータの製造が終了する。
以上説明したように、本第1実施形態では、絶縁層200において、上側及び下側の各引張応力膜211、222が、それぞれ、組成比=シリコン(Si)/窒素(N)=3/4からなる窒化シリコンでもって、酸化シリコンからなる各対応の圧縮応力膜212、221の膜厚の2倍の膜厚にて形成されている。
従って、このように形成した絶縁層200の内部応力は、引張応力において従来のマイクロヒータよりも大きな値にて残存することとなる。
しかも、上述のように、絶縁層200において、各上側の引張応力膜222及び圧縮応力膜221が、各下側の圧縮応力膜212及び引張応力膜211に対し、発熱抵抗素子400を挟持してなる上側及び下側の両圧縮応力膜221、212の間を基準に、対称的に積層形成されている。
このため、このような対照的積層膜構造からなる絶縁層200の残存引張応力は、上側及び下側の引張応力膜及び圧縮応力膜の組毎に、相乗的に作用することとなる。
従って、当該マイクロヒータが、例えば、400(℃)以上の高温の雰囲気内に置かれることで、発熱抵抗素子400が大きく熱膨張し、この熱膨張が絶縁層200に対し大きな熱応力として作用しても、当該熱応力が、上述のように相乗的に作用する残存引張応力でもってより一層有効に緩和される。
これにより、絶縁層200の空洞部130に対する対応部位である上記ダイアフラム部において反りの発生がより一層未然に防止され、当該マイクロヒータの熱応力耐性をより一層高めることができる。その結果、当該マイクロヒータは、上述のような高温の雰囲気内でも、安定状態にて使用され得る。
特に、当該マイクロヒータに対する断続的通電の際には、絶縁層200の上記ダイアフラム部に冷熱サイクルを繰り返し与えることになるが、このような場合であっても、上記ダイアフラム部における反りの発生は未然に防止され得る。従って、上記ダイアフラム部の破壊や発熱抵抗素子400の断線等の不具合が発生することがない。
また、上述のように、引張応力膜211、222は、組成比=シリコン(Si)/窒素(N)=3/4からなる窒化シリコンでもって、低圧CVD法により形成されている。従って、各引張応力膜211、222の強度を高めることができる。その結果、上述の作用効果がより一層向上され得る。
ちなみに、上述のように製造したマイクロヒータにおいて、各引張応力膜及び各圧縮応力膜の応力を測定したところ、各圧縮応力膜の圧縮応力は、−120(MPa)程度であり、各引張応力膜の引張応力は、1000(MP)程度であった。
従って、絶縁層全体としては、630(MP)程度の引張応力が残存する。よって、このような大きさの残存引張応力があれば、上述した反りの発生が未然に防止され得ることが分かる。なお、上述の圧縮応力及び引張応力の測定にあたっては、KLA−Tencor社製のFLX−2320型薄膜ストレス測定装置を用いた。
(第2実施形態)
図7は、本発明に係るマイクロヒータの第2実施形態を示している。この第2実施形態では、上記第1実施形態にて述べたマイクロヒータの半導体基板100が、空洞部130に代えて、空洞部150を有する構成となっている。この空洞部150は、図7にて示すごとく、上記第1実施形態にて述べた絶縁層200の上記ダイアフラム部に対する半導体基板100の対応部位にて当該半導体基板100の表面110側から形成されている。
ここで、当該空洞部150は、次のようにして形成される。即ち、上記第1実施形態にて述べたように絶縁層200を半導体基板100の表面110に積層した後において、絶縁層200の上記ダイアフラム部のうち発熱抵抗素子400の各蛇行状部位の両側に形成される各スリット230(図7参照)を通して、エッチング液を半導体基板100にその表面110側から注入する。これにより、当該半導体基板100の上記ダイアフラム部に対する対応部位をエッチングする。
このようなエッチングにより、空洞部150が、上述のごとく、半導体基板100の上記ダイアフラム部に対する対応部位に形成される。その他の構成は上記第1実施形態と同様である。
このように構成した本第2実施形態において、上述のように半導体基板100にその表面110側から空洞部150を形成するようにしても、上記第1実施形態と実質的に同様の絶縁層200の積層膜構造を有することから、上記第1実施形態と同様の作用効果が達成され得る。
(第3実施形態)
図8は、本発明に係るマイクロヒータの第3実施形態を示している。この第3実施形態では、上記第1実施形態にて述べたマイクロヒータにおいて、下側引張応力膜211及び裏側絶縁膜300の成膜に先立って、両熱酸化膜160、170が、それぞれ、半導体基板100の表面110及び裏面120に沿い成膜された構成となっている。
これに伴い、下側引張応力膜211が、熱酸化膜160を介し半導体基板100の表面110に成膜される。換言すれば、上記第1実施形態にて述べた絶縁層200は、図9にて部分的に拡大して示すごとく、熱酸化膜160を介し半導体基板100の表面110に沿い積層形成される。なお、裏側絶縁膜300は、熱酸化膜170を介し半導体基板100の裏面120に沿い成膜される。その他の構成は上記第1実施形態と同様である。
このように構成した本第3実施形態においては、上述のごとく、熱酸化膜160が下側引張応力膜211と半導体基板100の表面110との間に沿い成膜されるとともに、熱酸化膜170が、裏側絶縁膜300と半導体基板100の裏面120との間に沿い成膜される。
ここで、熱酸化膜160は、窒化シリコンからなる膜との密着性が良好であることから、引張応力膜211の半導体基板100の表面110に対する密着性が熱酸化膜160でもって良好に確保され得る。なお、熱酸化膜170も熱酸化膜160と同様の良好な密着性を有することから、絶縁膜300の半導体基板100の裏面120に対する密着性が、熱酸化膜170でもって、良好に確保され得る。また、熱酸化膜160は、酸化シリコン(SiO)でもって形成されており、圧縮応力膜として機能する。さらに、本第3実施形態のマイクロヒータにおいては、下側圧縮応力膜212、下側引張応力膜211及び熱酸化膜160が下側薄膜210となる。
ちなみに、本第3実施形態のマイクロヒータにおいて、熱酸化膜160及び下側圧縮応力膜212の全体の応力、各引張応力膜211、222及び上側圧縮応力膜221の各応力は、それぞれ、−330(MP)程度、1000(MP)程度及び−120(MP)程度であった。従って、本第3実施形態においては、絶縁層200全体としては、490(MP)程度の引張応力が残存する。
従って、上述のように熱酸化膜160、170を成膜するようにしても、残存引張応力が大きい値になり、その結果、上記第1実施形態と同様の作用効果が達成され得る。
ここで、本発明の効果を確認するために下記の実験を行った。
(実験例1)
上側及び下側薄膜の引張応力の大きさと熱応力耐性との関係について実験を行った。まず、第1実施形態及び第3実施形態と同様な膜構成を備え、各引張応力膜、各圧縮応力膜及び熱酸化膜の各膜厚を変更した複数のマイクロヒータ(表1の試料番号1〜8)を作製した。表1に、各マイクロヒータの各引張応力膜、各圧縮応力膜及び熱酸化膜の各膜厚、上側薄膜、下側薄膜及び絶縁層全体の各引張応力の強さを示す。なお、表1において、第1実施形態と同様な膜構成を備えたマイクロヒータをタイプ1と示し、第3実施形態と同様な膜構成を備えたマイクロヒータをタイプ2と示す。
次に、作製した各マイクロヒータに対し、400℃における使用を想定した寿命予測(400℃予測寿命)を評価した。評価結果を表1に示す。なお、表1において、400℃予測寿命が10年以上であるとき「○」と示し、400℃予測寿命が10年未満であるとき「×」と示した。
表1より、上側薄膜或いは下側薄膜の引張応力の大きさが300(MPa)より小さい比較例のマイクロヒータにおいては、400℃予測寿命の結果が10年未満であり、熱応力耐性が悪かった。
これに対し、本発明のマイクロヒータ(試料番号1〜4)では、400℃予測寿命の評価結果が10年以上であり、優れた熱応力耐性を有したマイクロヒータであった。従って、上側薄膜及び下側薄膜の引張応力の大きさが300(MPa)以上のマイクロヒータとすることにより、熱応力耐性を高めることができることが確認された。
(実験例2)
続いて、ダイアフラム部の面積と上側及び下側薄膜の引張応力の大きさとの関係について実験を行った。まず、第3実施形態と同様な膜構成を備え、ダイアフラム部の面積、各引張応力膜、各圧縮応力膜及び熱酸化膜の各膜厚を変更した複数のマイクロヒータ(表2の試料番号9〜15)を作製した。表2に、各マイクロヒータのダイアフラム部の面積、各引張応力膜、各圧縮応力膜及び熱酸化膜の各膜厚、上側薄膜、下側薄膜及び絶縁層全体の各引張応力の強さを示す。なお、ダイアフラム部の面積とは、絶縁層の板厚方向からみたダイアフラム部の面積を意味している。
次に、作製した各マイクロヒータに対し、反りの発生の有無を測定した。ここで、ダイアフラム部の反りの測定にあたっては、zygo社製のNewView200型三次元表面構造解析顕微鏡を用い、室温にて測定した。実験結果を表2に示す。なお、本実験例2では、反り量が1(μm)未満であるときダイアフラム部に反りが発生していない(表2において「無し」と示す)と判定し、反り量が1(μm)以上であるときダイアフラム部に反りが発生した(表2において「有り」と示す)と判定した。
表2の結果より、上側薄膜或いは下側薄膜の引張応力の大きさが300(MPa)より小さい比較例のマイクロヒータにおいて、ダイアフラム部の面積が0.2(mm)であるマイクロヒータ(試料番号12)はダイアフラム部に反りが発生していなかった。しかしながら、ダイアフラム部の面積が0.3(mm)のマイクロヒータ(試料番号13〜15)においては反りが発生していた。
これに対し、本発明のマイクロヒータ(試料番号9〜11)では、ダイアフラム部の面積が0.25(mm)以上であるにも関わらず、反りが発生していなかった。従って、上側薄膜及び下側薄膜の引張応力の大きさが300(MPa)以上のマイクロヒータとすることにより、ダイアフラム部の面積が0.25(mm)以上とダイアフラム部の面積が大きなマイクロヒータであっても、ダイアフラム部の反りを小さくすることができることが確認された。
なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
(1)膜厚比=引張応力膜211の膜厚/圧縮応力膜212及び引張応力膜222の膜厚/圧縮応力膜221は、それぞれ、0.25〜1の範囲以内であればよい。
(2)引張応力膜211(222)の形成材料である窒化シリコンとしては、組成比=シリコン(Si)/窒素(N)=3/4を有する窒化シリコンに限ることなく、シリコン(Si)及び窒素(N)により化学量論組成或いはこの化学量論組成に近い組成からなる窒化シリコンを採用してもよい。これによっても、上記各実施形態のいずれかと同様の作用効果が達成され得る。
なお、上述の化学量論組成とは、窒化シリコンを構成する原子数の比が当該窒化シリコンの化学式通りに存在していることをいう。従ってまた、化学量論組成に近い組成とは、組成比=シリコン(Si)/窒素(N)=0.75〜0.77上記化学式通りに近い組成をいう意味している。
(3)上記各実施形態のいずれかにて述べた絶縁層200は、少なくとも、1枚ずつの引張応力膜及び圧縮応力膜の積層膜構造を有すればよい。なお、発熱抵抗素子400は、当該積層膜構造に埋設される。
(4)上記各実施形態のいずれかに述べたマイクロヒータを流量センサやガスセンサ等のセンサの検出素子として採用することで、上記各実施形態のいずれかに述べた作用効果を達成し得るセンサの提供が可能となる。
本発明に係るマイクロヒータの第1実施形態を示す断面図である。 図1のダイアフラム部の拡大断面図である。 図1のマイクロヒータの製造工程のうち半導体基板に下側引張応力膜、裏側酸化膜及び下側圧縮応力膜を成膜する工程を示す断面図である。 図3の工程後、発熱抵抗素子及び配線膜を形成する工程を示す断面図である。 図4の工程後、上側圧縮応力膜及び上側引張応力膜を成膜する工程を示す断面図である。 図5の工程後、電極膜を形成する工程を示す断面図である。 本発明に係るマイクロヒータの第2実施形態を示す断面図である。 本発明に係るマイクロヒータの第3実施形態を示す断面図である。 図8のマイクロヒータのダイアフラム部を示す拡大断面図である。
符号の説明
100…半導体基板、110…表面、130、150…空洞部、200…絶縁層、
211、222…引張応力膜、212、221…圧縮応力膜、400…発熱抵抗素子。

Claims (8)

  1. 板厚方向に空洞部を形成してなる半導体基板と、
    この半導体基板の一側面に沿い前記空洞部を閉じるように設けられる絶縁層と、
    この絶縁層のうち前記空洞部に対する対応部位に埋設される、金属材料からなる発熱抵抗素子とを備えてなるマイクロヒータにおいて、
    前記絶縁層は、
    酸化シリコンからなる圧縮応力膜と、引張応力膜とを具備して、
    前記引張応力膜は、窒化シリコンでもって、前記圧縮応力膜の膜厚以上の膜厚にて形成されていることを特徴とするマイクロヒータ。
  2. 板厚方向に空洞部を形成してなる半導体基板と、
    この半導体基板の一側面に沿い前記空洞部を閉じるように設けられる絶縁層と、
    この絶縁層のうち前記空洞部に対する対応部位に埋設される、金属材料からなる発熱抵抗素子とを備えてなるマイクロヒータにおいて、
    前記絶縁層は、
    前記半導体基板の一側面側に設けられる下側引張応力膜と、
    この下側引張応力膜に前記半導体基板とは反対側から積層される下側圧縮応力膜と、
    この下側圧縮応力膜に前記下側引張応力膜とは反対側から積層される上側圧縮応力膜と、
    この上側圧縮応力膜に前記下側圧縮応力膜とは反対側から積層される上側引張応力膜とでもって構成されており、
    前記各圧縮応力膜は、それぞれ、酸化シリコンで形成されており、
    前記下側引張応力膜は、窒化シリコンでもって、前記下側圧縮応力膜の膜厚以上の膜厚にて形成されており、
    前記上側引張応力膜は、窒化シリコンでもって、前記上側圧縮応力膜の膜厚以上の膜厚にて形成されており、
    前記発熱抵抗素子は、前記空洞部に対応するように前記両圧縮応力膜の間に介装されることで、前記絶縁層に埋設されていることを特徴とするマイクロヒータ。
  3. 板厚方向に空洞部を形成してなる半導体基板と、
    この半導体基板の一側面に沿い前記空洞部を閉じるように設けられる絶縁層と、
    この絶縁層のうち前記空洞部に対する対応部位に埋設され、金属材料からなる発熱抵抗素子とを備えてなるマイクロヒータにおいて、
    前記絶縁層は、
    前記半導体基板の一側面側に設けられる下側絶縁膜と、
    この下側絶縁膜に前記半導体基板とは反対側から積層される上側絶縁膜とでもって構成されており、
    前記上側絶縁膜及び前記下側絶縁膜は、それぞれ、300(MPa)以上の引張応力を有しており、
    前記発熱抵抗素子は、前記空洞部に対応するように前記上側絶縁膜及び前記下側絶縁膜の間に介装されることで、前記絶縁層に埋設されていることを特徴とするマイクロヒータ。
  4. 前記下側絶縁膜は、
    前記半導体基板の一側面側に設けられる下側引張応力膜と、
    この下側引張応力膜に前記半導体基板とは反対側から積層される下側圧縮応力膜とでもって構成されており、
    前記上側絶縁膜は、
    前記下側圧縮応力膜に前記下側引張応力膜とは反対側から積層される上側圧縮応力膜と、
    この上側圧縮応力膜に前記下側圧縮応力膜とは反対側から積層される上側引張応力膜とでもって構成されており、
    前記各圧縮応力膜は、それぞれ、酸化シリコンで形成されており、
    前記下側引張応力膜は、窒化シリコンでもって、前記下側圧縮応力膜の膜厚以上の膜厚にて形成されており、
    前記上側引張応力膜は、窒化シリコンでもって、前記上側圧縮応力膜の膜厚以上の膜厚にて形成されており、
    前記発熱抵抗素子は、前記空洞部に対応するように前記両圧縮応力膜の間に介装されることで、前記絶縁層に埋設されていることを特徴とする請求項3に記載のマイクロヒータ。
  5. 前記絶縁層は、300(MPa)以上の引張応力を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のマイクロヒータ。
  6. 前記絶縁層のうち前記空洞部に対する対応部位の板厚方向からみた面積は、0.25(mm)以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のマイクロヒータ。
  7. 前記引張応力膜は、低圧CVD法により形成されていることを特徴とする請求項1或いは21、2、4〜6のいずれか1つに記載のマイクロヒータ。
  8. 請求項1〜37のいずれか1つに記載のマイクロヒータを備えるセンサ。
JP2006015708A 2005-02-07 2006-01-24 マイクロヒータ及びセンサ Active JP5108234B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006015708A JP5108234B2 (ja) 2005-02-07 2006-01-24 マイクロヒータ及びセンサ

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005029993 2005-02-07
JP2005029993 2005-02-07
JP2006015708A JP5108234B2 (ja) 2005-02-07 2006-01-24 マイクロヒータ及びセンサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006242941A true JP2006242941A (ja) 2006-09-14
JP5108234B2 JP5108234B2 (ja) 2012-12-26

Family

ID=36582330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006015708A Active JP5108234B2 (ja) 2005-02-07 2006-01-24 マイクロヒータ及びセンサ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7487675B2 (ja)
EP (1) EP1688714B1 (ja)
JP (1) JP5108234B2 (ja)
KR (1) KR100890084B1 (ja)
DE (1) DE602006010119D1 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010133897A (ja) * 2008-12-08 2010-06-17 Hitachi Automotive Systems Ltd 熱式流体流量センサおよびその製造方法
JP2012078285A (ja) * 2010-10-05 2012-04-19 Ricoh Co Ltd 電気素子、集積素子及び電子回路
WO2013136856A1 (ja) * 2012-03-14 2013-09-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式流体流量センサおよびその製造方法
JP2014139522A (ja) * 2013-01-21 2014-07-31 Denso Corp 物理量センサ及びその製造方法
JP2015070207A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 光学半導体デバイスおよびその製造方法
JP2015220156A (ja) * 2014-05-20 2015-12-07 日本特殊陶業株式会社 マイクロヒータ、及び、ガスセンサ
WO2020116016A1 (ja) * 2018-12-05 2020-06-11 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式センサおよびその製造方法並びに半導体装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4929753B2 (ja) * 2006-02-22 2012-05-09 オムロン株式会社 薄膜構造体の形成方法並びに薄膜構造体、振動センサ、圧力センサ及び加速度センサ
TWI275416B (en) * 2006-04-11 2007-03-11 Touch Micro System Tech Micro sample heating apparatus and method of making the same
US20080128341A1 (en) * 2006-12-04 2008-06-05 Electronics And Telecommunications Research Institute Micro filtration device for separating blood plasma and fabrication method therefor
US8625083B2 (en) * 2011-03-12 2014-01-07 Ken Roberts Thin film stress measurement 3D anisotropic volume
CN102368042B (zh) * 2011-06-27 2012-11-21 华中科技大学 微型流量传感器
EP2762865A1 (en) * 2013-01-31 2014-08-06 Sensirion Holding AG Chemical sensor and method for manufacturing such a chemical sensor
US10408780B2 (en) * 2017-04-20 2019-09-10 United Microelectronics Corporation Structure of gas sensor
CN108185526B (zh) * 2018-01-03 2023-09-01 云南中烟工业有限责任公司 一种集成二极管温度传感器的mems发热芯片及其制造方法
JP7134920B2 (ja) * 2019-06-17 2022-09-12 日立Astemo株式会社 熱式センサ装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11194043A (ja) * 1997-10-07 1999-07-21 Robert Bosch Gmbh ダイヤフラムを備えたセンサ
JP2003344136A (ja) * 2002-05-24 2003-12-03 Denso Corp 流量測定装置
JP2004156988A (ja) * 2002-11-06 2004-06-03 Mitsubishi Electric Corp 発熱構造体および熱式センサ
JP2005308698A (ja) * 2004-04-26 2005-11-04 Denso Corp 流量センサおよびその製造方法

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US19290A (en) * 1858-02-09 Bailroad-cae axle-box
US118202A (en) * 1871-08-22 Improvement in sled-brakes
US4525346A (en) * 1981-09-28 1985-06-25 Alcon Laboratories, Inc. Aqueous antimicrobial ophthalmic solutions
US4407791A (en) * 1981-09-28 1983-10-04 Alcon Laboratories, Inc. Ophthalmic solutions
AU565948B2 (en) * 1982-02-03 1987-10-01 Baremek Pty. Ltd. Electrophoretic cleaner and sterilizer
FR2521856A1 (fr) * 1982-02-19 1983-08-26 Pos Lab Medicament ophtalmique pour le traitement des glaucomes, a base d'ethers-oxydes ou d'ether-oximes de derives alcoylamines
US4758595A (en) * 1984-12-11 1988-07-19 Bausch & Lomb Incorporated Disinfecting and preserving systems and methods of use
US4904359A (en) * 1985-10-31 1990-02-27 The Procter & Gamble Company Liquid detergent composition containing polymeric surfactant
DE3612537C1 (de) * 1986-04-14 1987-07-16 Dispersa Ag Arzneimittel zur Behandlung von Entzuendungen im Auge
DE3612538A1 (de) * 1986-04-14 1987-10-15 Dispersa Ag Stabilisierung von quecksilberhaltigen konservierungsmitteln in augentropfen
PH25150A (en) * 1986-06-05 1991-03-13 Ciba Geigy Ag Novel pharmaceutical preparation for topical application
US4734475A (en) * 1986-12-15 1988-03-29 Ciba-Geigy Corporation Wettable surface modified contact lens fabricated from an oxirane containing hydrophobic polymer
US4888988A (en) * 1987-12-23 1989-12-26 Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. Silicon based mass airflow sensor and its fabrication method
US4952904A (en) * 1988-12-23 1990-08-28 Honeywell Inc. Adhesion layer for platinum based sensors
US5171526A (en) * 1990-01-05 1992-12-15 Allergan, Inc. Ophthalmic compositions and methods for preserving and using same
JP3058656B2 (ja) * 1990-06-18 2000-07-04 トーメー産業株式会社 コンタクトレンズ用液剤組成物及びそれを用いたコンタクトレンズの洗浄若しくは保存方法
US5422073A (en) * 1990-12-27 1995-06-06 Allergan, Inc. Method and composition for disinfecting contact lenses
JPH0775620B2 (ja) * 1991-04-08 1995-08-16 トーメー産業株式会社 含水性コンタクトレンズ用液剤組成物及び含水性コンタクトレンズの洗浄方法
CA2132826C (en) * 1992-05-06 1999-01-05 Masood Chowhan Use of borate-polyol complexes in ophthalmic compositions
US5505953A (en) * 1992-05-06 1996-04-09 Alcon Laboratories, Inc. Use of borate-polyol complexes in ophthalmic compositions
US5260021A (en) * 1992-06-29 1993-11-09 Allergan, Inc. Hydrogen peroxide-containing gels and contact lens disinfecting using same
US5356555A (en) * 1992-09-14 1994-10-18 Allergan, Inc. Non-oxidative method and composition for simultaneously cleaning and disinfecting contact lenses using a protease with a disinfectant
US5393351A (en) * 1993-01-13 1995-02-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Multilayer film multijunction thermal converters
JPH0776700A (ja) * 1993-07-14 1995-03-20 Senju Pharmaceut Co Ltd コンタクトレンズ用剤の安定化方法
US5573726A (en) * 1993-09-22 1996-11-12 Alcon Laboratories, Inc. Use of amidoamines in ophthalmic compositions
US5631005A (en) * 1994-09-21 1997-05-20 Alcon Laboratories, Inc. Use of amidoamines in ophthalmic compositions
US5393491A (en) * 1993-09-22 1995-02-28 Alcon Laboratories, Inc. Use of amidoamines in ophthalmic compositions
FR2717075B1 (fr) * 1994-03-14 1996-04-05 Oreal Gel aqueux de maquillage à organopolysiloxane.
JP3452409B2 (ja) * 1994-08-10 2003-09-29 株式会社リコー マイクロブリッジヒータ
US5603929A (en) * 1994-11-16 1997-02-18 Alcon Laboratories, Inc. Preserved ophthalmic drug compositions containing polymeric quaternary ammonium compounds
DE19511590A1 (de) * 1995-03-29 1996-10-02 Bosch Gmbh Robert Meßelement für einen Durchflußsensor und Herstellungsverfahren
DK0948357T3 (da) * 1996-12-13 2002-07-15 Alcon Lab Inc Anvendelse af aminoalkoholer med lav molekylevægt i oftalmiske sammensætninger
JP3867393B2 (ja) 1998-03-20 2007-01-10 株式会社デンソー マイクロヒータおよびその製造方法ならびにエアフローセンサ
JP2000002571A (ja) 1998-06-16 2000-01-07 Tokyo Gas Co Ltd 熱線式マイクロヒータ
DE19952055A1 (de) * 1999-10-28 2001-05-17 Bosch Gmbh Robert Massenflußsensor mit verbesserter Membranstabilität
DE10213805A1 (de) * 2001-03-28 2002-11-07 Denso Corp Gassensor und Verfahren zum Herstellen eines Gassensors
JP3678180B2 (ja) * 2001-07-27 2005-08-03 株式会社デンソー フローセンサ
JP4219330B2 (ja) 2002-11-27 2009-02-04 日本特殊陶業株式会社 酸化性ガスセンサ
US6983653B2 (en) 2002-12-13 2006-01-10 Denso Corporation Flow sensor having thin film portion and method for manufacturing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11194043A (ja) * 1997-10-07 1999-07-21 Robert Bosch Gmbh ダイヤフラムを備えたセンサ
JP2003344136A (ja) * 2002-05-24 2003-12-03 Denso Corp 流量測定装置
JP2004156988A (ja) * 2002-11-06 2004-06-03 Mitsubishi Electric Corp 発熱構造体および熱式センサ
JP2005308698A (ja) * 2004-04-26 2005-11-04 Denso Corp 流量センサおよびその製造方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010133897A (ja) * 2008-12-08 2010-06-17 Hitachi Automotive Systems Ltd 熱式流体流量センサおよびその製造方法
US8429964B2 (en) 2008-12-08 2013-04-30 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Thermal fluid flow sensor having stacked insulating films above and below heater and temperature-measuring resistive elements
JP2012078285A (ja) * 2010-10-05 2012-04-19 Ricoh Co Ltd 電気素子、集積素子及び電子回路
WO2013136856A1 (ja) * 2012-03-14 2013-09-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式流体流量センサおよびその製造方法
JP2013190320A (ja) * 2012-03-14 2013-09-26 Hitachi Automotive Systems Ltd 熱式流体流量センサおよびその製造方法
JP2014139522A (ja) * 2013-01-21 2014-07-31 Denso Corp 物理量センサ及びその製造方法
JP2015070207A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 光学半導体デバイスおよびその製造方法
JP2015220156A (ja) * 2014-05-20 2015-12-07 日本特殊陶業株式会社 マイクロヒータ、及び、ガスセンサ
WO2020116016A1 (ja) * 2018-12-05 2020-06-11 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式センサおよびその製造方法並びに半導体装置
JP2020091191A (ja) * 2018-12-05 2020-06-11 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式センサおよびその製造方法並びに半導体装置
JP6990165B2 (ja) 2018-12-05 2022-01-12 日立Astemo株式会社 熱式センサおよびその製造方法並びに半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
US7487675B2 (en) 2009-02-10
KR100890084B1 (ko) 2009-03-24
US20060174703A1 (en) 2006-08-10
JP5108234B2 (ja) 2012-12-26
KR20060090194A (ko) 2006-08-10
DE602006010119D1 (de) 2009-12-17
EP1688714A2 (en) 2006-08-09
EP1688714A3 (en) 2006-10-18
EP1688714B1 (en) 2009-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5108234B2 (ja) マイクロヒータ及びセンサ
JP3867393B2 (ja) マイクロヒータおよびその製造方法ならびにエアフローセンサ
CN107381495B (zh) 一种mems微热板及其制造方法
JP5138134B2 (ja) 薄膜式センサの製造方法ならびにフローセンサの製造方法
JP2008215892A (ja) 圧力センサ
JP5129456B2 (ja) 梁部を備えた構造体の製造方法およびmemsデバイス
JP2009300381A (ja) 熱伝導型真空計、圧力測定方法
JP2007085880A (ja) 薄型熱電対及びその製造方法
WO2013080239A1 (ja) 熱式空気流量センサ
CN111579012A (zh) Mems热式流量传感器及其制作方法
JP4253969B2 (ja) マイクロヒータおよびその製造方法ならびにフローセンサ
JP6362913B2 (ja) 熱式空気流量センサ
WO2010084916A1 (ja) ガスセンサ用基体及びその製造方法
JP2000249584A (ja) 熱型センサ
JP2011069648A (ja) 微小デバイス
US8076245B2 (en) MOS low power sensor with sacrificial membrane
JP2010204029A (ja) 中空構造素子
JP4590790B2 (ja) 半導体センサの製造方法
JP2014016177A (ja) センサのヒータ構造
JP2001194201A (ja) センサ及びその製造方法
JP5297112B2 (ja) 薄膜ガスセンサ
JP6963494B2 (ja) 中空構造素子及びその製造方法
JP2006147812A (ja) 積層薄膜電気配線板
JP2009079910A (ja) 薄膜型ガスセンサ
JP2004093425A (ja) マイクロセンサおよびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090107

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111018

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111214

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120911

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121005

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5108234

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151012

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250