JP3353987B2 - 素子作製方法 - Google Patents
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Description
(デバイス)の構成、およびその作製方法に関する。例
えば、流体の流量を計測する流体計測センサーの構成お
よびその作製方法に関する。
サーと呼ばれる)として、サーミスタを利用したものが
知られている。これは、流体によって熱量が奪われるこ
とによって、サーミスタ部分の温度が低下することを利
用したものである。一般にサーミスタ部分が流体に接し
ていると、サーミスタ部分から奪われる熱量は、流量
(または流速)に依存する。従って、サーミスタからの
出力と流量とはある相関関係を持つ。このことを利用し
て、サーミスタの出力より、流量を算出することができ
る。
例えば、内径rの円形パイプ内を流速vの流体が流れて
いるとするならば、vπr2 (単位は例えばリッル/分
となる)が流量になる。従って、流体の断面積が分かっ
ているのならば、流量と流速は同時に求めることができ
る。
を有する半導体のことをいう。しかし、本来サーミスタ
とは、熱に敏感な抵抗体(Thermally Sensitive Resist
or)のことであり、特に温度係数の正負や材料によって
限定されるものではない。従って、正の温度係数を有す
る白金等の金属をサーミスタと称してもよい。
変化する材料を用いた素子を総称して、測温抵抗体や温
度感知素子、さらには感温素子や抵抗温度計という。ま
た、温度によって抵抗が変化する材料のことをサーミス
タ機能を有する材料ということもできる。以下において
は、温度によって抵抗が変化する材料のことを測温抵抗
体という。
にサーミスタを用いる構成以外に、ジュール熱によって
発熱させた抵抗発熱体を流体に曝し、流量に依存して、
当該抵抗発熱体から熱量が奪われることを利用する方式
もある。この方式では、抵抗発熱体に流れる電流を計測
することによって、流量を算出することができる。
に奪わせ、流体によって運ばれる熱量を別個に設けられ
た測温抵抗体(例えば白金センサー)によって計測し、
流量を算出する方式もある。
測範囲が1桁〜2桁と小さいという問題がある。
を有するダイヤモンド薄膜を用いた流量センサーを作製
し、窒素ガスを用いた流量計測を行った。このダイヤモ
ンド流量センサーは、数μ厚、数mm角のダイヤモンド
薄膜に白金薄膜よりなる発熱体と測温抵抗体とを設けた
構成を有する。
力熱的に浮かした状態に保持し、ダイヤモンド薄膜を流
体に接触させ、ダイヤモンド薄膜に対し発熱体よりパル
ス状の加熱を行う。そしてこの際のダイヤモンド薄膜の
温度変化を測温抵抗体で計測する。
熱によって急速に加熱され、そして冷却される。これに
対応して測温抵抗体からの出力は、急速に変化し、そし
て元の値に戻る。即ち、測温抵抗体からはある応答波形
が出力される。この波形の面積は、正確に流量に対応す
るので、パルス状の加熱を行う毎に測温抵抗体から出力
される応答波形の面積を計算することで、流量計測を行
うことができる。
加熱を行い、その際に応答波形の面積を計算すること
で、4秒毎の流量計測を行うことができる。実際の流量
計測は、数十sccm〜数十万sccmまでの広い範囲
に渡って流量計測を行うことができた。これは従来より
の流量計測装置、例えばマスフローメータに比較して極
めて高ダイナミックレンジを有するものといえる。
するダイヤモンド薄膜の応答特性より流量を算出するも
のであるといえる。パルス状の加熱に対するダイヤモン
ド薄膜の応答特性は、ダイヤモンド薄膜が周囲から受け
る熱的な影響を反映したものであると理解することがで
きる。
理解することができる。流体(フロー)がダイヤモンド
薄膜に接すると、ダイヤモンド薄膜から流体の流量に対
応した所定の熱量が奪われる。言い換えれば、ダイヤモ
ンド薄膜は、流体の流量に対応した熱的な影響を流体よ
り受けることとなる。この熱的な影響は、パルス状の加
熱に際する熱的な応答特性に反映される。この応答特性
は、パルス状の加熱に対するダイヤモンド薄膜の加熱の
され方と冷却のされ方として観察される。
ら受ける熱的な影響を反映したものであり、またこの熱
的な影響はダイヤモンド薄膜に接して流れる流体の流量
に対応したものであるから、結果として上記応答特性は
ダイヤモンド薄膜に接して流れる流体の流量に対応した
ものとなる。
熱的な影響が当該ダイヤモンド薄膜に接して流れる流体
の流量によるものであるとした理想的な仮定を前提とし
た場合のものである。
せ、その流量を計測する場合、薄膜材料が受ける熱的な
影響は、 (1)薄膜材料と流体との間に行われる熱的な作用によ
るもの。 (2)薄膜材料から該薄膜材料を保持する基体に流出す
る熱量によるもの。 (3)薄膜材料からリード(配線)を経て流出する熱量
によるもの。 に分けることができる。
影響のみである。(2)、(3)による影響は極力排除
する必要がある。従って、薄膜材料から、流体以外に熱
量が流出しない構成を実現する必要がある。即ち、当該
薄膜材料を熱的に絶縁して保持し、当該薄膜材料が受け
る熱的な影響を主に当該薄膜に接して流れる流体による
ものとすることが重要となる。
を用いることが極めて有用であるが、ダイヤモンド薄膜
を所定の素子形状に加工することは困難である。例えば
厚さ5μm以下のダイヤモンド薄膜は、ピンセットで摘
むことも困難である。
レーザー光の照射による方法が知られている。例えば
「NEW DAIMOND,Vol6 No2 p36」、「精密工学会誌 56/1
2/1990」にYAGレーザー光によるCVDダイヤモンド
薄膜の切断について報告されている。
膜をシリコンウエハー上に形成し、しかる後にYAGレ
ーザー光の照射による加工した場合、ダイヤモンド薄膜
が剥離したり割れたりしてしまうという問題がある。こ
れは、シリコンウエハーとダイヤモンド薄膜との間にお
いて応力が働くためである。
製せんとする場合、ダイヤモンド薄膜表面に電子装置や
回路を形成する必要があるが、機械的に不安定な状態に
あるダイヤモンド薄膜に対してその表面に電子装置や回
路を形成することは困難である。即ち、シリコンウエハ
ー上に形成されたダイヤモンド薄膜の表面に電子装置や
回路を形成することは困難である。
の基板やダイヤモンド薄膜の作製条件を選択することに
より、改善することは可能であるが、基本的には解決す
ることができない。またダイヤモンド薄膜の厚さを10
0μm以上の厚さとし、膜単体の強度を高くすることも
考えられるが、膜厚を厚くすることはコスト的に好まし
くない。
は、その強度が問題となる薄膜材料を用いた素子および
その作製方法を提供することを目的とする。特に薄膜材
料としてダイヤモンド薄膜を用いた素子の構成およびそ
の作製方法を提供することを目的とする。
要な発明は、第1の基体上に薄膜を形成する工程と、前
記薄膜上に第2の基体を接着する工程と、前記第1の基
体を除去する工程と、露呈した前記薄膜の表面に電子装
置を形成する工程と、前記薄膜を所定の形状に切断する
工程と、前記第2の基体を所定の形状に切断する工程
と、を有することを特徴とする。
例えばシリコンウエハーを挙げることができる。この第
1の基体は、薄膜が形成される被形成材料となる。薄膜
としては、ダイヤモンド薄膜を挙げることができる。
ば、1000Wm-1K-1(300K)以上の熱伝導率を
期待することができ、熱的な影響を計測する素子(例え
ば流量計測センサー)に利用するには最適な材料であ
る。熱的な影響を計測する素子において、ダイヤモンド
以外の材料を用いる場合は、その熱伝導率がなるべく高
いのを用いる必要がある。例えば、炭化珪素、窒化ホウ
素、窒化アルミ、珪素等を利用することができる。この
薄膜材料としては、単結晶珪素(148Wm-1k-1(3
00K))以上の熱伝導率を有する材料を用いること
が、高速動作を行なう観点からは好ましい。一方、高速
応答が必要とされないなら、熱伝導率の低いセラミック
ス材料や酸化物、さらには窒化物をこの薄膜材料として
用いてもよい。
法)による方法を挙げることができる。薄膜としてダイ
ヤモンド薄膜を用いる場合、その成膜速度が遅いので、
その厚さを厚くすることは不利である。機械的な強度や
熱容量を考慮した場合、5μm程度の厚さが確保できれ
ばよい。機械的な強度が確保できるならば、1μm程度
の薄さとしてもよい。もちろんコストを問題としなけれ
ば、その膜厚を10μm以上の厚さとしてもよい。
薄膜を仮に保持する基体として機能する。この薄膜を第
2の基体に接着するのは、後に薄膜と第2の基体とを分
離する必要があるからである。またこのようにすると、
薄膜と第2の基体との間に応力が働かない構成とするこ
とができる。この第2の基体上において少なくとも1つ
のユニットを形成することができる。
に薄膜を形成する工程と、前記薄膜上に第2の基体を接
着する工程と、前記第1の基体を除去する工程と、露呈
した前記薄膜の表面に回路を形成する工程と、前記第2
の基体と該基体上の薄膜とを所定の形状に切断し、前記
第2の基板上に少なくとも1つのユニットを形成する工
程と、第3の基体に前記ユニットを保持させる工程と、
前記第2の基体を除去する工程と、により前記第3の基
体に保持された少なくとも1つのユニットを形成するこ
とを特徴とする。
体とについては前述の通りである。この構成を用いて流
量計測センサーを作製する場合には、第3の基体とし
て、熱伝導率の低い熱的に絶縁物と見なせる材料を用い
ることが重要である。この第3の基体は実際に薄膜材料
を保持するためのものである。熱的な影響を計測するセ
ンサーを構成する場合いには、この第3の基体の熱伝導
率をK2 、薄膜材料の熱伝導率をK1 として、少なくと
もK2 ≧100K1 であることが必要である。また薄膜
材料が受ける熱的な影響をさらに正確に評価するために
は、K2 ≧1000K1 であることが必要とされる。
-1/K(300K)近くあるいはそれ以上であるダイヤ
モンド薄膜を用い、第3の基体として熱伝導率が1Wm
-1/K(300K)以下であるテフロンを用い、当該ダ
イヤモンド薄膜に接して流れる流体の流量を計測する場
合、極めて高精度に3桁以上のダイナミックレンジで窒
素流量の計測が行なえることが確認されている。このよ
うな特性は、基体の熱伝導率がダイヤモンド薄膜の熱伝
導率に比較して1/1000以下であり、ダイヤモンド
薄膜が流体から受ける熱的な影響を正確に評価できるた
めであると考えられる。テフロン以外の材料としては、
ポリカーボネイトやアクリルさらには各種セラミックス
や各主プスチック材料や樹脂材料を用いることができ
る。何れの場合に、固い、熱に強い、その熱伝導率が小
さい、といった条件を満たす材料を用いることが好まし
い。
測温抵抗体とがその表面に設けられた薄膜と、電極およ
び配線とが設けられた熱の絶縁物からなる基体と、を有
し、前記発熱体と前記測温抵抗体とは前記基体に設けら
れた電極に導電性の接着剤でもって接続されており、前
記接続部分によって前記薄膜が基体に保持されている構
成を基本的な特徴とする。
的な影響を評価する素子、例えば流量計測装置に関する
構成に関するものである。上記構成において、基体は薄
膜材料に対して熱的な絶縁物と見なせる低熱伝導率を有
する材料であることが必要とされる。この薄膜材料が周
囲から受ける熱的な影響を評価する素子の場合、基体の
熱伝導率K2 は薄膜材料の熱伝導率K1 に比較してK1
≧100K2 、さらに好ましくはK1 ≧1000K2 の
関係を満たすことが必要とされる。即ち、基体は薄膜材
料に比較して熱的に絶縁物と見なせることが必要とされ
る。
は、テフロン等の樹脂材料を用いることが好ましい。ま
た薄膜材料としては、ダイヤモンドに代表される高熱伝
導率を有する材料を用いることが好ましい。
は、基体表面の電極と薄膜の表面に設けられた発熱体や
測温抵抗体(あるいはその電極)とが接触している構成
を特徴としている。薄膜は熱的な影響を計測するための
ものであり、基体との熱的な影響は極力小さくしなけれ
ばならない。従って上記構成のように、薄膜と基体との
接触点を極力少なくする構成は重要である。
量計測センサーの例を、またそのデバイスを構成する薄
膜材料としてダイヤモンド薄膜を用いた例を示すが、ダ
イヤモンド薄膜を用いた他の形式のデバイス作製におい
ても本発明は有効である。またダイヤモンド薄膜以外の
薄膜材料を用いる場合においても有効である。
モンド薄膜を用いた流量センサーを量産するための作製
方法の一例を示す。
まず、図1(A)において、酸化珪素膜103が形成さ
れたシリコン基板102上にダイヤモンド薄膜101を
有磁場マイクロ波プラズマCVD法によって形成する。
成膜条件は以下の通りである。
ド薄膜101の表面は凹凸形状を有している。これは、
被形成面との界面から柱状に結晶成長が行なわれるため
と考えられる。
共通なものである。また、成膜方法としては、上記の方
法以外の気相合成法を採用することもできる。また、シ
リコン基板102は、酸化珪素被膜103を形成してい
ないものであってもよい。また基板として酸化珪素基板
や他の種類のものを用いてもよい。
薄膜101上にパラフィン104を約1cmの厚さに塗
布する。パラフィン以外の材料としては、エボキシ樹
脂、銀ロウやハンダのような低融点金属を用いることが
できる。
の溶液によりエッチングして除去する。こうして、図1
(C)(図1(B)と上下が反転している)に示すよう
に、パラフィン104の上にダイヤモンド薄膜101が
存在する状態を得る。この状態においては、パラフィン
104がダイヤモンド薄膜101を保持する基体として
機能している。なおこの状態において、中性洗剤あるい
はアルカリ洗剤による超音波洗を行い、ダイヤモンド薄
膜の表面をクリーニングする。
リコン基板102の除去と同時に除去されないようなエ
ッチャントを選択する必要がある。即ち、シリコン基板
102のみが除去されるエッチャントを用いる必要があ
る。
ンド薄膜の平滑な面が露呈する。
タおよびヒータとなる白金(Pt)の薄膜105を、マ
スクによる選択コーティングによって約2000Åの厚
さに形成する。この工程は、スパッタリング法によって
行なう。こうして図1(D)に示す状態を得る。
を接着するための接着剤106を印刷法により塗布す
る。(図1(E))
ムとなる電極107が形成されたテフロンボード108
を接着する。(図1(F))
100μm厚であり、白金薄膜105を囲うように格子
状の形状を有している。そしてその上にはリードフレー
ムとなる電極107が形成されている。この電極107
はステンレス膜で形成されている。なお、テフロンボー
ドのみを先にダイヤモンド薄膜101上に形成し、その
後電極107を形成してもよい。
ド薄膜101と電極107との間の熱的な絶縁を行うた
めに必要とされる。従って、ここには十分に熱抵抗が大
きい材料を用いる必要がある。テフロンボード以外の材
料としては、エポキシ材料等の樹脂材料を用いることが
できる。
05と電極107とにワイヤボンディング109を行
い、図1(G)に示す状態を得る。ワイヤボンディング
109を行うためのワイヤとしては、なるべく細いもの
を用い、白金薄膜105から熱が伝導しにくくする必要
がある。
面に流量センサーのユニットが複数形成された状態を得
る。図1(G)に示す状態をダイヤモンド薄膜上面から
みた図を図2に示す。なお符号は図1と同じである。図
1(G)は、図2のA−A’で切断される断面を示して
いる。図2に示されるように、図1(G)に示す状態に
おいて、ダイヤモンド薄膜101を用いてユニットが複
数(図2において点線で区切られた4つ)構成されてい
る。1ユニット内において2つある白金薄膜105の一
方はヒーター、一方はサーミスタ(測温抵抗体)として
動作する。
(H)に示すように、YAGレーザーの照射による切断
工程によって、流量センサーをユニット毎に切り離す。
(図1(I))
(J)の如く、ダイヤモンド薄膜を用いた1つの流量セ
ンサーユニットが得られる。このパラフィン104の剥
離は、溶剤を用いて容易に行うことができる。このセン
サーユニットは、必要とされる回路がその表面に形成さ
れたダイヤモンド薄膜101をテフロンの基体108で
もって保持した構成を有している。
した流量センサーユニットを保持基体に保持させ、この
保持基体を流量を測定する気体や液体等の流体が流れる
パイプ(管)やダクトに設置する構成について説明す
る。なお図3に示されている図1や図2と同じ符号は図
1や図2で示されるのと同じ箇所を示す。
3に示す。図3(A)〜(C)は、図1(J)に示す流
量センサーユニットを保持基体に設置した状態を示す。
図において、201はテフロンで構成された保持基体で
あり、この基体201がパイプやダクトに嵌め込まれた
り、その内部に配置されることになる。
おり、センサーからの配線が203で示されるワイヤボ
ンディングによって行なわれる。電極202からは周辺
回路へとさらに配線が接続される。また流体の流れは2
00で示されるようにダイヤモンド薄膜101の凹凸を
有した面、即ち回路が形成されていない面側を流れるこ
とになる。
のは、ダイヤモンド薄膜101からの熱量の流出を極力
抑えるためである。従って、基体201をテフロン以外
の材料で構成しようとする場合には、極力熱伝導率の小
さい材料を用いる必要がある。
について説明する。まず(A)は、基体201の外側に
流量センサーユニットを設置した例である。この場合、
ダイヤモンド薄膜101と基体201との接触面積は極
力小さくする必要がある。これは、ダイヤモンド薄膜1
01から基体201への熱の流出、言い換えるならばダ
イヤモンド薄膜101と基体201との熱的な相互作用
を極力小さくする必要があるためでる。こうすることに
よって、ダイヤモンド薄膜が流体の流れ200から受け
る熱的な影響を正確に評価することができる。本実施例
においては、ダイヤモンド薄膜101と基体201とは
樹脂系の接着剤によって接着される。
なえるという有用性がある。しかし、センサーが凹部の
窪んだ底の部分に設けられることになるため、センサー
ユニットを構成するダイヤモンド薄膜101の表面に接
する流体の流れ200が変化しやすく、精密な測定には
向かないという不利な点がある。
イヤモンド薄膜101とがほぼ同一平面を形成する構成
とした例である。この場合、流体の流れを乱す要因が無
いので、精密な流量計測を行うことができる。しかし、
センサーユニットを基体201に嵌め込む必要があるの
で、正確な寸法合わせが要求されるという問題がある。
接する面にセンサーユニットを張りつけた例である。こ
の構成は、精密な測定が可能で、また設置も容易であ
る。
ディングにより電極107と電極202とを接続してい
るが、図4(A)、(B)の点線400で示すように基
体201の中に配線を形成してもよい。
ると、図5に示すような構成となる。なお図5において
は、電極202を設けずに直接配線500を引き出す構
成が示されている。
ングを行わずに流量センサーを作製する例である。まず
図6(A)に示すように、シリコン基板601上に5μ
m厚のダイヤモンド薄膜を実施例1で示した有磁場マイ
クロ波プラズマCVD法で形成する。
ガラス基板603を張り合わせる。この接着剤は、加熱
や溶剤によって除去できるタイプを用いる。(図6
(B))ここでは、仮止め接着剤としてアレムコの仮止
め接着剤(クリスタルボンド509)を用いた。この接
着剤は、アセトンに溶解するので、仮止め接着の後に容
易に取り除くことができる。その他、接着後に加熱によ
り溶解するタイプのものやメタノール等に溶解するタイ
プのものを用いることができる。
に切断する必要があるので、60で示されるように予め
スクライブ(罫書)し、2mm各の格子状に溝を形成し
ておく。
すからである。 (1)後の工程において、シリコン基板601をフッ硝
酸により除去する必要があるが、この際に603で示さ
れる基板が残存する必要がる。そのため、耐フッ酸性を
有した材料が必要とされる。 (2)基板603は、ダイヤモンド薄膜を仮に保持する
基体として用いられる。そのため、機械的強度が必要と
される。 もちろん、上記(1)、(2)の条件を満たすならばガ
ラス基板以外の材料を用いてもよい。
って除去することにより、図6(C)に示す状態を得
る。図6(C)は、図6(A)、(B)とは上下が逆に
なった状態を示している。
配置してスパッタリングを行い、白金で構成される回路
を形成する。その結果、図7に示すような回路パターン
がダイヤモンド薄膜602上に形成される。
の中に一対の電極605を結ぶ白金パターン600と、
一対の電極606を結ぶ白金パターン604とで構成さ
れている。ここで、電極605と606とは白金で構成
されている。電極605、606は200μm角を大き
さを有する。この2mm各のダイヤモンド薄膜が1つの
流量センサーユニットとなる。
04がサーミスタとして機能する測温抵抗体である。両
者は、その抵抗値を制御することで必要とする機能が与
えられる。抵抗値の制御は、その面積を制御することで
行われる。また抵抗値の制御は、白金薄膜の厚さを変え
ることでも制御することができる。
2で示すレーザー光の照射による切断を行う。この工程
で、ダイヤモンド薄膜602を2mm角の形状にカット
する。この工程は、YAGレーザーを用いて行う。YA
Gレーザーはガラス基板を透過するので、ダイヤモンド
薄膜602、ダイヤモンド薄膜602とガラス基板60
3とを接着している仮止め接着剤、さらにはダイヤモン
ド薄膜602上に形成された回路パターンが同時に切断
される。この工程で発熱体600と測温抵抗体604、
さらにはそれらの電極がその表面に形成された2mm角
のダイヤモンド薄膜が得られる。この段階で、同一ガラ
ス基板上に2mm各に分離された複数のダイヤモンド薄
膜が仮止め接着剤によって接着されている状態を得る。
に対して行ったスクライブライン60とレーザー光60
0による切断部分61とが一致するようにしなければな
らない。
μmのYAGレーザーで切断できるのは、ダイヤモンド
薄膜602が多結晶膜であり、粒界中の不純物が1μm
の光を吸収して発熱するためである。またYAGレーザ
ー以外のレーザー光を用いるのでもよい。
了した後、ガラス基板603をダイヤモンド薄膜の切断
されたパターンに沿って機械的に切断する。こうして図
7の73で示される状態を得る。即ち、0.5mm厚で
2mm角のガラス基板上に1つのセンサーユニットであ
る5μm厚でその表面に600で示される発熱体と60
4で示される測温抵抗体とそれらの電極とを有したダイ
ヤモンド薄膜が仮止め接着剤で接着されている状態が得
られる。
を保持する基体について図8を用いて説明する。図8に
おいて、607が1mm厚のテフロンで構成された基体
である。この基体は615で示される中央部がくり抜か
れている。そして、一対の電極608、609と61
0、611とが設けられている。そして、電極608と
610、さらには電極609と611とは配線パターン
612、613とによって接続されている。電極610
と611とは、基体607の裏面側に形成されている。
即ち、電極608と609とが形成されている面とは反
対側の面に形成されている。なお基体607を構成する
材料としてテフロン以外の材料を用いる場合には、その
熱伝導率が極力小さいものを用いることが必要である。
である。また電極610と611との寸法は300μm
角である。また配線パターン613の幅は100μmで
ある。また配線613の厚さは5000Åである。
8、609と同じ面に形成された配線パターンは、必要
な限り細く、またその厚さを薄くする必要がある。これ
は、この部分での熱伝導を極力少なくするためである。
に示すように、図8に示す基体607と1つのセンサー
ユニットとを結合させる。この段階においては、仮接着
されたガラス基板603が1つのセンサーユニットであ
る2mm角に切断されたダイヤモンド薄膜602を保持
する基体の機能を果たしている。
硬化型の導電性樹脂によってセンサーユニット側の電極
606と基体側の電極608とを、またセンサーユニッ
ト側の電極605と基体側の電極609とを接続するこ
とによって行われる。センサーユニットと基体607と
の接触点は、605と606、608と609で示され
る電極の部分のみとなる。
基板603とを仮接着している仮止め接着剤を加熱ある
いは溶剤によって除去、あるいは接着能力を失わせるこ
とによって、ガラス基板603を取り除く。こうして図
10〜図12に示す流量計測センサーを完成させる。こ
の流量計測センサーは、テフロンの基体607に保持さ
れており、電極610、611に配線を行うことで、流
量計測センサーとして機能させることができる。
るが、図10は影になる部分を点線によって示してあ
る。また図12は図10を裏表逆に示したものである。
14で示される間隙(空隙)を有している。この間隙は
幅は約500μmである。この間隙はダイヤモンド薄膜
602に圧力が加わることを防ぐためのものである。即
ち、ダイヤモンド薄膜の両面に均等に圧力が加わるよう
機能する。
ド薄膜602と基体607との接触部分が電極同士の接
触部分のみとなるので、ダイヤモンド薄膜602から基
体607に流出する熱量、およびダイヤモンド薄膜60
2からリード(配線)を介して流出する熱量を最小にす
ることができる。
センサーにおいて、薄膜材料が受ける熱的な影響は、 (1)流体に関係するもの (2)基体に関係するもの (3)リード(配線)に関係するもの に分けることができる。
(1)による影響のみである。従って(2)、(3)に
よる影響は極力排除する必要がある。本実施例の構成を
採った場合、この(2)、(3)の影響を最小限に抑え
ることができるので、極めて高性能な流量センサーを得
ることができる。また、ワイヤボンディングを行わない
で作製することができるので、その生産性を高くするこ
とができる。さらにデバイスとしての信頼性を高くする
ことができる。特に本実施例で示した素子の作製方法
は、その強度が問題となるダイヤモンド薄膜の厚さが1
0μm以下である場合に有効である。
流量計測センサーの作製方法において、ダイヤモンド薄
膜602を仮に保持する基板603として、ダイヤモン
ド薄膜を切断するためのレーザー光を吸収する基板を用
いる例である。レーザー光を吸収できる基板を用いた場
合、基板をレーザー光で切断することができる。従っ
て、図6(C)の段階において、仮の基体である基板6
03とその上に接着剤によって保持されたダイヤモンド
薄膜602もろともレーザー光の照射によって切断する
ことができる。レーザー光としては、例えばYAGレー
ザーを用いることができる。
ことのできる材料は、 (1)耐酸性 (2)機械的な強度 (3)使用されるレーザー光を吸収し、レーザー光によ
り切断可能なこと といった性質を有していることが必要とされる。
あれば、基板603の種類として特に限定されるもので
はない。この(1)〜(3)の条件を満たす材料として
は、遮光用の用途や熱線を吸収する用途に用いられるリ
ン酸塩ガラスを用いることができる。
料を用いた素子の生産性や信頼性を高くすることができ
る。特にその強度に大きな問題のあったダイヤモンド薄
膜を用いた素子の作製を実用的に行うことができ、ダイ
ヤモンドデバイスの生産性や信頼性を大きく高めること
ができる。
示す。
示す。
Claims (8)
- 【請求項1】第1の基体上に薄膜を形成し、前記薄膜上
に第2の基体を接着し、前記第1の基体を除去し、前記
薄膜の露呈した面に回路を形成し、前記薄膜を切断し、
前記第2の基体を切断し、前記第2の基体を除去するこ
とを特徴とする素子作製方法。 - 【請求項2】第1の基体上に薄膜を形成し、前記薄膜上
に第2の基体を接着し、前記第1の基体を除去し、前記
薄膜の露呈した面に回路を形成し、前記第2の基体と前
記薄膜とを同時に切断し、前記第2の基体を除去するこ
とを特徴とする素子作製方法。 - 【請求項3】第1の基体上に薄膜を形成し、前記薄膜上
に第2の基体を接着し、前記第1の基体を除去し、露呈
した前記薄膜の表面に回路を形成し、前記第2の基体と
前記薄膜とを同時に切断し前記第2の基体上に1つのユ
ニットを形成し、前記第2の基体を除去し、第3の基体
に前記ユニットを保持させることを特徴とする素子作製
方法。 - 【請求項4】請求項1乃至請求項3のいずれか一におい
て、前記薄膜はダイヤモンド薄膜からなることを特徴と
する素子作製方法。 - 【請求項5】請求項4において、前記第2の基体が接着
された前記薄膜の一方の面は凹凸を有し、前記回路が形
成された前記薄膜の他方の面は平滑であることを特徴と
する素子作製方法。 - 【請求項6】請求項1乃至請求項3のいずれか一におい
て、前記薄膜は炭化珪素、窒化ホウ素、窒化アルミもし
くは珪素からなることを特徴とする素子作製方法。 - 【請求項7】請求項1乃至請求項6のいずれか一におい
て、前記薄膜の厚さが10μm以下であることを特徴と
する素子作製方法。 - 【請求項8】請求項1乃至請求項7のいずれか一におい
て、前記薄膜の切断はレーザー光の照射によって行われ
ることを特徴とする素子作製方法。
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