JP2021535375A - 温度センサ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (15)
- 温度センサのための製造方法であって、
シリコンウエハー上に複数のトレンチを形成するステップと、
前記複数のトレンチを変形させるために熱焼鈍を実施するステップであって、空洞を形成するように前記複数のトレンチを互いに連通させ、前記空洞を封止するように前記空洞の上方で前記シリコンウエハーを一体に接続する、ステップと、
酸化シリコン膜を得るために前記空洞の上方の前記シリコンウエハーを酸化するステップと、
前記酸化シリコン膜上に温度測定ユニットを形成するステップであって、前記温度測定ユニットは周囲温度を感知するように構成される、ステップと
を備えることを特徴とする製造方法。 - 請求項1に記載の製造方法であって、前記トレンチの幅は0.6μmから1μmの範囲内であり、前記トレンチの深さは1μmから10μmの範囲内であり、隣接する前記トレンチの間の間隔は0.6μmから1μmの範囲内であることを特徴とする製造方法。
- 請求項1に記載の製造方法であって、最も外側の前記トレンチの間の間隔は、内側の前記トレンチの間の間隔よりも大きいことを特徴とする製造方法。
- 請求項1に記載の製造方法であって、前記熱焼鈍は具体的には水素環境における熱焼鈍を指し、前記熱焼鈍の温度は1000℃であることを特徴とする製造方法。
- 請求項1に記載の製造方法であって、前記熱焼鈍の持続期間は20分を超えないことを特徴とする製造方法。
- 請求項1に記載の製造方法であって、前記酸化シリコン膜を得るために前記空洞の上方の前記シリコンウエハーを酸化させる前記ステップは、具体的には、900°から1200℃の高温度環境における熱酸化プロセスを通じて、前記酸化シリコン膜を形成するために前記空洞の上側部分の前記シリコンウエハーを酸化させるステップを備えることを特徴とする製造方法。
- 請求項6に記載の製造方法であって、前記酸化シリコン膜を得るために前記空洞の上方の前記シリコンウエハーを酸化させる前記ステップは、
第1の熱酸化を実施することによって酸化シリコン膜を生成するステップであって、残りの酸化していないシリコンおよび前記シリコン上に生成された前記酸化シリコン膜が前記空洞の上方にある、ステップと、
エッチングプロセスによって最上部の前記酸化シリコン膜を除去するとともに前記空洞の上方に前記シリコンを残すステップであって、このときに前記シリコンの厚さは減少している、ステップと、
熱酸化、エッチングおよび熱酸化の循環的なプロセスを通じて、前記空洞の上方の全ての前記シリコンが最後の熱酸化の後に前記酸化シリコン膜を形成するまで、前記空洞の上方の前記シリコンの前記厚さを継続して徐々に減じるステップと
を備えることを特徴とする製造方法。 - 請求項1に記載の製造方法であって、前記酸化シリコン膜を得た後に、前記酸化シリコン膜上に窒化シリコン膜またはポリイミド膜を形成するステップを更に備えることを特徴とする製造方法。
- 請求項1に記載の製造方法であって、前記酸化シリコン膜上に前記温度測定ユニットを形成する前記ステップは、
前記酸化シリコン膜上に第1の金属層を堆積するステップであって、前記第1の金属層は金属白金層であり、前記金属白金層は連続的な弓形状構造を有する、ステップと、
前記温度センサの出力端子を導出するために、前記金属白金層の2つの最も外側の端部の各々の上に第2の金属層を堆積するステップと
を備えることを特徴とする製造方法。 - 請求項1に記載の製造方法であって、前記酸化シリコン膜上に前記温度測定ユニットを形成する前記ステップは、具体的には、
前記酸化シリコン膜上に多結晶シリコン層を堆積するステップであって、前記多結晶シリコン層は、並列して配置されるとともに離間されたN型多結晶シリコンストリップおよびP型多結晶シリコンストリップを備える、ステップと、
前記多結晶シリコン層上に第3の金属層を堆積するステップであって、前記第3の金属層は、隣接する多結晶シリコンストリップの間に位置する第1の金属構造を備え、前記N型多結晶シリコンストリップおよび前記P型多結晶シリコンストリップは前記第1の金属構造を通じて直列に接続され、前記第3の金属層は、前記温度センサの出力端子を導出するために、前記多結晶シリコン層の2つの最も外側の端部に位置する第2の金属構造を更に備える、ステップと
を備えることを特徴とする製造方法。 - 請求項9または10に記載の製造方法であって、
前記金属層上に不活性化層を形成し、前記温度センサのために前記出力端子が導出される場所に対応する場所において前記不活性化層に貫通孔を画定するステップ
を更に備えることを特徴とする製造方法。 - 請求項10に記載の製造方法であって、前記N型多結晶シリコンストリップおよび前記P型多結晶シリコンストリップは長尺のストリップ形状であり、前記多結晶シリコンストリップは平行に配置され、同一の間隔を有することを特徴とする製造方法。
- 温度センサであって、
シリコンウエハーと前記シリコンウエハー上に形成された酸化シリコン膜とを備える基板であって、前記シリコンウエハーと前記酸化シリコン膜との間に空洞が形成される、基板と、
前記空洞の上方において前記酸化シリコン膜上に形成された温度測定ユニットであって、周囲温度を感知するように構成される温度測定ユニットと
を備えることを特徴とする温度センサ。 - 請求項13に記載の温度センサであって、前記温度測定ユニットは、
第1の金属層であって、金属白金層であり、前記金属白金層は連続的な弓形状構造を有する、第1の金属層と、
前記温度測定ユニットの出力端子を導出するために、前記金属白金層の2つの最も外側の端部に位置する第2の金属層と
を備えることを特徴とする温度センサ。 - 請求項13に記載の温度センサであって、前記温度測定ユニットは、
並列して配置されるとともに離間されたN型多結晶シリコンストリップおよびP型多結晶シリコンストリップを備える多結晶シリコン層と、
隣接する多結晶シリコンストリップの間に位置する第1の金属構造を備える第3の金属層であって、前記N型多結晶シリコンストリップおよび前記P型多結晶シリコンストリップは前記第1の金属構造を通じて直列に接続され、前記温度測定ユニットの出力端子を導出するために、前記多結晶シリコン層の2つの最も外側の端部に位置する第2の金属構造を更に備える、第3の金属層と
を備えることを特徴とする温度センサ。
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