JP2008516252A - センサー装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図1
Description
上述の事項に照らし、製造工程が修正され、以下に示すように、第3の実施形態が図8に示されている。図2の類似の部分には同一の参照符号が付されている。
この薄い隔膜は、その低い熱質量のため高性能を示すが、比較的壊れ易くもある。このファクターは、デザインが製造/飛行の価値ある状態に向かって移動するに従って、ますます重要になるであろう。そのような状態では、ある程度の機械的負荷(例えば、衝撃、振動、湾曲、及び大きな動圧差)に晒されることが許容される。その低い熱伝導性を犠牲にすることなく、隔膜を強化する方法が必要とされる。低い熱伝導性材料でキャビティを埋めることが可能である。そのような材料としては、低密度成分(例えば、ポリマーマトリクス中のガラス小球)、スピンオンナノ気孔ガラス(例えば、Honeywell NANOGLASS、登録商標 E)、例えば疎水性シリカエアロゲルがある。或いは、より厚い、低熱伝導性のコア材料をサンドイッチ構造隔膜に用いることができるであろう。結局、センサー素子を非常に低い熱伝導性の絶縁層に直接一緒に製造することにより、キャビティの必要性を除去することが可能であり、エアロゲル及びスピンオングラスがここでも可能な解決手段を提供するであろう。
Claims (37)
- 基板の開口又は凹部の上方に隔膜が設けられている上側を有する基板を具備するセンサー装置において、前記隔膜は熱的及び電気的に絶縁性であり、抵抗材料層を備える加熱素子の上面に設けられており、加熱素子との電気的接続は、隔膜及び/又は基板に埋め込まれており、かつ基板の下側に電気端子を提供するセンサー装置。
- 前記加熱素子はタングステン又はニッケルにより形成されている請求項1に記載の装置。
- 前記隔膜は、ポリマー材料、低密度複合体、スピンオンナノ気孔質ガラス、及びエアロゲルの1つの層を含む請求項1又は2に記載の装置。
- 前記隔膜は、最上層が二酸化珪素のような耐磨耗性材料である複数の層を含む請求項1〜3のいずれかに記載の装置。
- 前記隔膜は複数の層を含み、前記層の間に導電体手段が配置されており、前記加熱素子から延びている請求項1〜4のいずれかに記載の装置。
- 前記導電体手段は、前記加熱素子から間隔を隔てた領域に広げられている請求項5に記載の装置。
- 前記加熱素子は、そこから隔膜を介して導電体手段に延びるそれぞれのビア列により、隔膜の表面の下に配置された導電体手段に連結している請求項1〜6のいずれかに記載の装置。
- 前記隔膜は複数の層を含み、前記導電体手段は前記層の間に配置されている請求項7に記載の装置。
- 前記ビア上に形成された導電体手段のキャップ層を具備する請求項7又は8に記載の装置。
- 前記基板の上部から下部基板側に延びる、少なくとも1つの導電性ピラーを提供するように、基板材料を切除することにより形成された少なくとも1つの導電性ピラーにより、前記端子が提供される請求項1〜9のいずれかに記載の装置。
- それぞれのピラーは、ビア列により基板の上部において導電体手段に接続されている請求項10に記載の装置。
- 前記膜膜は複数のピラーを含み、前記ビアは、段差構造において複数の層中を延びている請求項11に記載の装置。
- それぞれのビアは、平面方向に延びている請求項11又は12に記載の装置。
- 前記基板は、高濃度にドープされたシリコンからなる請求項1〜13のいずれかに記載の装置。
- 導電性材料からなる基板を備え、上側に形成されたセンサー素子、及び基板の下側に電気端子を有するセンサー装置において、前記電気端子は、導電体手段により前記センサー素子に接続され、前記端子は、前記基板の上部から下部基板側に延びる、少なくとも1つの導電性ピラーを提供するように、基板材料を切除することにより形成された少なくとも1つの導電性ピラーにより提供されるセンサー装置。
- 請求項1〜14の特徴のいずれかを含む、請求項13に記載のセンサー装置。
- 導電性材料からなる基板を提供し、基板の上側にセンサー素子を形成する工程、導電体手段によりセンサー素子に接続された基板の下側に電気端子を形成する工程、及び前記基板の上部から下部基板側に延びる、少なくとも1つの導電性ピラーを提供するように、基板材料を切除する工程を具備し、前記少なくとも1つの導電性ピラーは、前記端子を提供するセンサー装置の形成方法。
- 前記切除は、エッチング技術により行われる請求項17に記載の方法。
- 前記エッチング技術は、ディープ反応性イオンエッチングである請求項18に記載の方法。
- タングステンの内層と金の外層を含む前記電気端子の基部に導電性パッドを提供する工程を具備する請求項17〜19のいずれかに記載の方法。
- それぞれの導電性ピラーの頂部にタングステンコンタクトパッドを形成する工程を具備する、 前記導電性手段を前記基板の上側に形成する工程を具備する請求項17〜20のいずれかに記載の方法。
- 前記複数の層からなる隔膜を前記基板の上側に形成する工程及び及び前記導電性手段のそれぞれの前記ピラーへの接続のための前記複数の層を通して第1のビアを形成する工程を具備する請求項17〜21のいずれかに記載の方法。
- それぞれのビアは、段差のついたビア構造を提供するために、下部の隔膜層におけるよりも上部の隔膜層において広い、請求項22に記載の方法。
- 前記下部の隔膜層は、酸化ケイ素叉は窒化ケイ素叉はポリイミドを含む請求項22叉は23に記載の方法。
- 上部隔膜層は、ポリマー材料、低密度複合体、スピンオン気孔質ガラス及びエアロゲルの1つを含む請求項22〜24のいずれかに記載の方法。
- 酸化ケイ素叉は窒化ケイ素の第3の最上層隔膜を含む請求項22〜25のいずれかに記載の方法。
- 隔膜層の間及び第1のビア内に一層叉はそれ以上の導電性層を配置することにより、前記導電性手段を形成する工程を具備する請求項22〜26のいずれかに記載の方法。
- 前記導電性手段の上方の隔膜層中に、前記センサー素子への電気的接続のための1つ叉はそれ以上のビアを形成する工程を具備する請求項27に記載の方法。
- 前記隔膜の頂部及び前記第2のビア内に前記センサー素子を含む抵抗材料層を形成する工程を具備する請求項27に記載の方法。
- 前記抵抗材料は、タングステン叉はニッケルであり、前記第2のビア上に金のキャッピング層を形成する工程を具備する請求項28に記載の方法。
- 前記第1のビアは、前記それぞれの導電性ピラー上に、それぞれのビア列として配置されている請求項22〜30のいずれかに記載の方法。
- 前記第2のビアは、前記センサー素子のそれぞれの端部に接続されたそれぞれのビア列として配置されている請求項28〜30のいずれかに記載の方法。
- 前記導電性手段は、前記センサー素子と電気端子手段の間に拡張した領域を有する請求項17〜32のいずれかに記載の方法。
- 前記拡張した領域は、ストレスの解消のためにスロットが形成されている請求項32に記載の方法。
- 前記基板は、高濃度にドープされたシリコンを含む請求項17〜34のいずれかに記載の方法。
- 前記基板上に形成された隔膜上にセンサー素子を形成する工程、及び開口叉は凹部上に提供するように、前記隔膜の下の基板材料を切除する工程を具備する請求項17〜35のいずれかに記載の方法。
- 前記基板の切除された領域は、低密度複合体、スピンオンナノ気孔質ガラス、及びエアロゲルの1つの層を含む請求項17〜35のいずれかに記載の方法。
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110322 |