JP4558421B2 - 半導体センサ - Google Patents

Description

本発明は、半導体基板に設けられたメンブレンやダイアフラム等の薄膜構造部上に形成された抵抗体を用いて所定の物理量を測定する半導体センサに関するものである。

従来、この種の半導体センサとしては、例えばフローセンサが知られている。このフローセンサは、薄膜構造部に形成された発熱体（抵抗体）により発せられる熱が、同発熱体付近を流通する流体によって奪われることを利用して流体の流量を感知する。すなわち、発熱体の生じる熱のうち、流体によって奪われる熱量は流体の流量が多くなるほど増加することから、この流体によって奪われる熱量に基づいて発熱体付近の流体の流量を計測することができる。

一方、こうしたフローセンサ、及び該フローセンサを用いたフローメータとしては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。以下、この特許文献１に記載のフローセンサ及びフローメータについて図７および図８を参照して説明する。

図７は、フローセンサの全体構造を示すものである。この図７に示すように、フローセンサＦＳは、半導体基板１０を備えて構成されている。そして、この半導体基板１０上に、上流側ヒータＲｈａ、下流側ヒータＲｈｂ、上流側温度計Ｒｋａ、及び下流側温度計Ｒｋｂが導体膜２０にパターニングされて形成されている。このうち、上流側ヒータＲｈａおよび下流側ヒータＲｈｂは、電流の供給によって発熱する発熱体としての機能に加えて、同発熱体の抵抗値の変化に基づいて自身の温度を感知する感温体としての機能も備えるものである。一方、上流側温度計Ｒｋａおよび下流側温度計Ｒｋｂは、当該フローセンサＦＳの環境温度を感知する機能を備えるものである。これら上流側ヒータＲｈａ、下流側ヒータＲｈｂ、上流側温度計Ｒｋａ、及び下流側温度計Ｒｋｂは、リード部Ｌ１〜Ｌ６を介して、後述する信号生成回路ＳＧ（図８）とパッドＰ１〜Ｐ６及びボンディングワイヤＷ１〜Ｗ６を介して接続されている。

また、上記半導体基板１０は、空洞部Ｈを有して構成されている。この空洞部Ｈは、上記半導体基板１０の裏面側において図７に１点鎖線にて示す矩形状の領域で開口されるとともに、この開口面積が半導体基板１０の上面側へ行くほど縮小されて、同半導体基板１０の上面では同図７に破線にて示す矩形状の領域となるかたちで形成されている。そして、この空洞部Ｈ上に薄膜構造部ＭＢが形成され、上記空洞部Ｈを架橋するようにして上流側ヒータＲｈａおよび下流側ヒータＲｈｂが形成されている。

こうした構造からなるフローセンサＦＳを備えたフローメータの等価回路を図８に示す。
この図８に示すように、フローメータＦＭは、上記構成からなるフローセンサＦＳと、同フローセンサＦＳの感知結果に基づき電気信号を生成する信号生成回路ＳＧとを備えて構成されている。

このうち、フローセンサＦＳでは、上流側ヒータＲｈａ及び下流側ヒータＲｈｂの生じる熱のうち、流体（吸入空気など）によって奪われる熱に基づいて流体の流量を感知する。また、フローセンサＦＳでは、上流側ヒータＲｈａと下流側ヒータＲｈｂとでそれぞれ生じる熱のうち、流体によって奪われる熱量の差に基づき、流体の流通方向を感知する。

一方、信号生成回路ＳＧは、上記フローセンサＦＳによる流体の流量及び流体の流通方向の感知結果に応じた検出信号を生成する。詳しくは、上流側ヒータＲｈａ及び上流側温度計Ｒｋａの温度差と、下流側ヒータＲｈｂ及び下流側温度計Ｒｋｂの温度差とをそれぞれ所定値（例えば「２００℃」）とするように、フローセンサＦＳへ供給する電流を制御する。そして、このフローセンサＦＳで消費される電力に基づき上記流体の流量及び流体の流通方向に応じた検出信号を生成する。

具体的には、上記フローセンサＦＳおよび信号生成回路ＳＧは、上流側ヒータＲｈａおよび抵抗Ｒ１ａと上流側温度計Ｒｋａおよび抵抗Ｒ２ａとが並列接続された上流側ホィーストンブリッジＵＨＢ、及び下流側ヒータＲｈｂおよび抵抗Ｒ１ｂと下流側温度計Ｒｋｂ及び抵抗Ｒ２ｂとが並列接続された下流側ホィーストンブリッジ回路ＤＨＢを備えて構成されている。そして、上流側ホィーストンブリッジＵＨＢでは、上流側ヒータＲｈａでの電圧降下と上流側温度計Ｒｋａでの電圧降下とが差動増幅回路ＵＯＰに取り込まれ、この差動増幅回路ＵＯＰにより、ブリッジの平衡条件を成立させるべく、これらの電圧降下の差に応じてトランジスタＵＴが制御される。こうした動作は、トランジスタＤＴ及び差動増幅回路ＤＯＰを備える下流側ホィーストンブリッジＤＨＢにおいても同様である。また、上記上流側ヒータＲｈａでの電圧降下と、上記下流側ヒータＲｈｂでの電圧降下とが差動増幅回路ＣＯＰに取り込まれて、これら２つの電圧降下の差に応じた信号が差動増幅回路ＣＯＰにて生成される。そして、この信号が増幅回路ＡＣによって増幅された後、信号生成回路ＳＧの端子Ｐ７を介して外部に出力される。すなわち、この端子Ｐ７を介して出力される検出信号が流体の流量及び流通方向の検出信号である。

ところで、こうしたフローセンサでは、薄膜構造部を構成する構成膜のピンホールやキズ、あるいは、それら構成膜間のパーティクル等の欠陥がある場合、上記薄膜構造部の表面と裏面との気圧差や流体中のダストの衝突等といった外部応力に対する薄膜構造部の耐性、すなわち薄膜構造部が破壊に至る外部応力（破壊耐量）が低下してしまう。このため、フローセンサの製造にあたっては、上記欠陥のある薄膜構造部を選別して除去するスクリーニングが行われる。このスクリーニングは、例えば、薄膜構造部の表面全体に空気又はオイル等を用いて均一に圧力を印加して、ある規定値以下のチップを破壊するようにして行われる。

しかし、こうしたスクリーニングにより薄膜構造部のすべての欠陥を選別して除去することは一般には困難である。そこで従来から、上記欠陥による破壊耐量の低下を抑制すべく、上記薄膜構造部に補強部材を設けて同薄膜構造部の剛性を高めることが行われている。こうしたフローセンサの一例としては、例えば特許文献２に記載のものが知られている。

図９に、この特許文献２に記載のフローセンサの薄膜構造部を示す。このフローセンサでは、半導体基板１１０の空洞部１１１上に形成されている薄膜構造部１１２に、発熱体１１３と同発熱体１１３の上流側において温度を感知する感温体１１４とを備えるとともに、薄膜構造部１１２の周縁部の一部、詳しくは薄膜構造部１１２の周縁部を構成する辺のうち、下流側に位置する辺の中央付近に補強部材１１５を設けている。そして、この補強部材１１５により薄膜構造部１１２の剛性を高めるようにしている。
特開平１６−１９１２９９号公報 特開平１５−２０２２５７号公報

ところで、上記スクリーニング時の圧力によって上記薄膜構造部の周縁部に働く応力は一般に、この周縁部を構成する各辺の中央付近ほど大きく、上記薄膜構造部の四隅に近いほど小さいという特性がある。このため、均一な剛性を有する薄膜構造部のスクリーニングを行う場合、上記欠陥がその薄膜構造部の周縁部を構成する辺の中央付近にある場合にはこれを選別して除去することができるものの、上記欠陥が薄膜構造部の四隅近傍にある場合にはこれを選別して除去することができない。これに対し、フローセンサとして実際に使用される際の応力のかかり具合は、上記スクリーニング時とは異なり、必ずしも薄膜構造部全体に均一ではない。このため、上記四隅近傍の欠陥に応力が集中した場合、この四隅近傍の欠陥を起点として薄膜構造部が破壊されることも起こり得る。すなわち、こうした四隅近傍の欠陥による同薄膜構造部の破壊耐量の低下は避けられないものとなっている。

こうした実情の下、上記特許文献２に記載にフローセンサの場合、薄膜構造部１１２に設けられた上記補強部材１１５によって確かに薄膜構造部１１２の剛性は高められるものの、この補強部材１１５による薄膜構造部１１２の剛性の向上は、薄膜構造部１１２の周縁部を構成する辺の中央付近でなされるにすぎない。このため、上記補強部材１１５を設けた場合であれ、スクリーニングにより除去できない上記四隅近傍の欠陥による破壊耐量の低下は依然として避けられないものとなっている。

なお、こうした実情は、フローセンサに限らず、半導体基板にメンブレンやダイアフラム等の薄膜構造部が設けられた他の半導体センサにおいても概ね共通したものとなっている。

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであって、その目的は、欠陥の入る位置によることなく、それら欠陥に起因する薄膜構造部の破壊耐量の低下を好適に抑制することのできる半導体センサを提供することにある。

こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、半導体基板上に形成された
矩形状からなる薄膜構造部に抵抗体を備え、該抵抗体を用いて所定の物理量を測定する半導体センサとして、前記薄膜構造部の周縁部を構成する各辺の隣接する２辺の端から同２辺の長さの「１／４」にまで跨る態様で、前記薄膜構造部の四隅に補強部材を形成することとした。

上記構成によれば、薄膜構造部の四隅に形成される上記補強部材によって、その四隅における薄膜構造部の膜厚が向上され、上記薄膜構造部の四隅における剛性が高められる。すなわち、スクリーニングにより選別できない上記四隅の欠陥がある場合であれ、この四隅に形成された上記補強部材による剛性をもって破壊耐量の低下が補われることとなる。一方、上記補強部材が形成されない上記四隅を除いた部分の欠陥に関しては、スクリーニング時に破壊されて的確に選別されるため問題ない。したがって、欠陥が入る位置がいかなる場合であれ、その欠陥に起因する薄膜構造部の破壊耐量の低下を抑制することができるようになる。
また、上記補強部材を、前記薄膜構造部の周縁部を構成する各辺の隣接する２辺の端から同２辺の長さの「１／４」にまで跨る態様で形成することが有効である。
発明者による実験の結果、スクリーニング時に上記薄膜構造部に加わる応力のうち、スクリーニングの効果が期待できない応力となる領域が各辺の端から「１／４」の長さまでであることが確認されている。このため、上記薄膜構造部の各辺における端から「１／４」の長さまでの領域に補強部材を設けることにより、必要且つ十分な補強部材をもって破壊耐量の低下を抑制することができるようになる。

また、請求項１に記載の半導体センサにおいて、例えば請求項２に記載の発明によるように、前記補強部材を、前記抵抗体を構成する配線の一部で形成することにより、上記抵抗体を形成する工程の際に併せて補強部材を形成することが可能となるため、補強部材を形成するための新たな工程を設ける必要がなくなり、工数の増加を抑えることができる。

また、請求項１に記載の半導体センサにおいて、例えば請求項３に記載の発明によるように、前記補強部材を、前記抵抗体を構成する配線とは電気的に分離されたダミー配線として形成することにより、上記抵抗体と補強部材とが熱的に絶縁されるため、上記発熱体の発熱効率を向上させることができ、もって消費電力を抑えることもできるようになる。
また、請求項１に記載の半導体センサにおいて、例えば請求項４に記載の発明によるように、前記補強部材を、前記抵抗体を構成する配線の一部により形成されてなるものと、同抵抗体を構成する配線とは電気的に分離されたダミー配線として形成されてなるものとの組み合わせからなるようにしてもよい。

また、請求項３又は４に記載の半導体センサにおいて、例えば請求項５に記載の発明によるように、前記補強部材を、前記抵抗体と同じ材料で且つ、同じ層に形成することにより、上記抵抗体を形成する工程の際に併せて上記ダミー配線としての補強部材も形成することができるようになるため、工数の増加を抑えることができるようになる。

なお、請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体センサとしては、例えば請求項６に記載の発明によるように、上記薄膜構造部に、上記抵抗体として、発熱体、およびこの発熱体付近の温度を感知する感温体とが形成されたフローセンサを採用することができる。

以下、本発明にかかる半導体センサを車載用内燃機関の吸入空気量を検出するフローメータに使用されるフローセンサに適用した一実施の形態について図１〜図３を参照して説明する。なお、先に述べた従来のフローセンサと同じ機能を有する要素については同じ符号を用いることとし、その詳細な説明は割愛する。

図１は、本実施の形態のフローセンサの全体構造を示すものである。この図１に示すように、フローセンサＦＳは、半導体基板１０を備えて構成されている。そして、この半導体基板１０上に、上流側ヒータＲｈａ、下流側ヒータＲｈｂ、上流側温度計Ｒｋａ、及び下流側温度計Ｒｋｂが導体膜２０にパターニングされて形成されている。これら上流側ヒータＲｈａ、下流側ヒータＲｈｂ、上流側温度計Ｒｋａ、及び下流側温度計Ｒｋｂは、リード部Ｌ１〜Ｌ６を介して、先の図８に示す信号生成回路ＳＧとパッドＰ１〜Ｐ６及びボンディングワイヤＷ１〜Ｗ６を介して接続されている。

また、上記半導体基板１０は、空洞部Ｈを有して構成されている。この空洞部Ｈは、上記半導体基板１０の裏面側において図１に１点鎖線にて示す矩形状の領域で開口されるとともに、この開口面積が半導体基板１０の上面側へ行くほど縮小されて、同半導体基板１０の上面では同図１に破線にて示す矩形状の領域となるかたちで形成されている。そして、この空洞部Ｈ上に薄膜構造部ＭＢが形成され、上記空洞部Ｈを架橋するようにして上流側ヒータＲｈａおよび下流側ヒータＲｈｂが形成されている。この薄膜構造部ＭＢは、フローセンサＦＳの他の箇所と比べてその膜厚が薄く形成されることから、熱容量が低く抑えられ、また、フローセンサＦＳの他の箇所との熱的な絶縁が確保される。

図２は、図１に示すＡ−Ａ線における薄膜構造部の断面構造を示すものである。この図２に示すように、上記半導体基板１０上には、上流側ヒータＲｈａ及び下流側ヒータＲｈｂを構成する導体膜２０が、下部絶縁膜３０と上部絶縁膜４０とに挟まれるかたちで積層されており、これら導体膜２０、下部絶縁膜３０、および上部絶縁膜４０により上記空洞部Ｈの上に薄膜構造部ＭＢが形成されている。上記下部絶縁膜３０及び上部絶縁膜４０は、シリコン窒化膜やシリコン酸化膜等からなり、上記導体膜２０は白金（Ｐｂ）やｎ型又はｐ型のポリシリコン（ＰｏｌｙＳｉ）等の金属膜からなる。また、上記半導体基板１０の裏面側には例えばシリコン窒化膜等からなる裏面膜５０が形成されている。

こうした構成からなるフローセンサＦＳでは、欠陥のある薄膜構造部を選別して除去するスクリーニングが行われる。以下、このスクリーニング時における上記薄膜構造部ＭＢの応力分布について説明する。なお、本実施の形態では、上記薄膜構造部ＭＢの表面全体に空気又はオイル等を用いて均一に圧力を印加する方法を採用しており、そのスクリーニング時における上記薄膜構造部ＭＢの周縁部の１辺に沿った応力分布を図３に示す。

この図３に示すように、薄膜構造部ＭＢに対して均一に圧力がかけられた場合、薄膜構造部ＭＢの周縁部を構成する各辺の中央ほど応力が大きく、その中央から四隅に向かうほど応力が小さくなる。特に、薄膜構造部ＭＢの四隅（各辺の端）から一辺の長さの「１／４」の長さまでの領域に関してはスクリーニングの効果が期待できない応力となっている。

そこで、本実施の形態では、応力の低下する各辺の端から「１／４」の長さまでの領域を四隅領域（四隅近傍）として、この四隅領域を補強することとしている。詳しくは、図１に示すように、上記上流側ヒータＲｈａや下流側ヒータＲｈｂ等を構成する導体膜２０の一部を上記四隅領域に設けている。この四隅領域に設けられる導体膜２０は、薄膜構造部ＭＢを構成する各辺の隣接する２辺に跨る態様で形成されている。これにより、導体膜２０の形成された上記四隅領域においては他の部分に比べて膜厚が厚く構成されることとなり、この導体膜２０が上記薄膜構造部ＭＢの四隅領域における補強部材として機能することとなる。

次に、上記フローセンサＦＳの製造方法について説明する。
まず、上記半導体基板１０上に、例えば化学気相成長法（ＣＶＤ法）によりシリコン窒化膜若しくはシリコン酸化膜、あるいはこれらの複合膜等からなる絶縁膜を積層して、下地膜となる上記下部絶縁膜３０を形成する。

次に、この下部絶縁膜３０上に白金やｎ型又はｐ型のポリシリコン等からなる金属膜を積層する。そして、この金属膜をエッチングして上記上流側ヒータＲｈａ、下流側ヒータＲｈｂ、上流側温度計Ｒｋａ、及び下流側温度計Ｒｋｂのパターニングを形成するとともに、薄膜構造部ＭＢの上記四隅領域にあたる部分に上記金属膜が残存するようエッチングする。これにより、図１に示される態様の導体膜２０が形成される。

次に、上記導体膜２０の形成された上記下部絶縁膜３０上にシリコン窒化膜若しくはシリコン酸化膜、あるいはこれらの複合膜からなる絶縁膜を積層して上記上部絶縁膜４０を形成する。そして、この上部絶縁膜４０をエッチングして上記導体膜２０のリード部Ｌ１〜Ｌ６に通ずるコンタクトを形成するとともに、その上にアルミニウム層を形成してエッチングすることにより、上記パッドＰ１〜Ｐ６を形成する。

次に、プラズマＣＶＤ法によって上記半導体基板１０の裏面にシリコン窒化膜等を形成し、薄膜構造部ＭＢを形成したい領域のみをエッチングして上記裏面膜５０を形成する。そして、この裏面膜５０をマスクとして水酸化カリウム溶液（ＫＯＨ液）で半導体基板１０をエッチングすることにより、上記空洞部Ｈおよび薄膜構造部ＭＢを形成する。こうして、フローセンサＦＳが製造される。なお、本実施の形態では、上記薄膜構造部ＭＢを形成するにあたって、上記半導体基板１０を残さずエッチングしているが、薄膜構造部ＭＢの剛性等を考慮してある程度の半導体基板１０を残すようにしてもよい。

そして、上記フローセンサＦＳを製造した後、同フローセンサＦＳと上記信号生成回路ＳＧ（図８）とをボンディングワイヤＷ１〜Ｗ６により電気的に接続する。これにより、フローメータが製造される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に列記する効果が得られるようになる。
（１）薄膜構造部ＭＢの四隅領域に、同薄膜構造部ＭＢの周縁部を構成する各辺の隣接する２辺に跨る態様で導体膜２０の一部を形成することとした。このため、上記導体膜２０によって四隅領域における薄膜構造部ＭＢの膜厚が向上され、もって薄膜構造部ＭＢの四隅近傍における剛性が高められる。すなわち、スクリーニングにより選別できない上記四隅領域の欠陥がある場合であれ、この四隅領域に形成された上記導体膜２０による剛性をもって破壊耐量の低下が補われることとなる。一方、上記導体膜２０が形成されない上記四隅領域を除いた部分の欠陥に関しては、スクリーニング時に破壊されて的確に選別されるため問題ない。したがって、欠陥が入る位置がいかなる場合であれ、その欠陥に起因する薄膜構造部ＭＢの破壊耐量の低下を抑制することができるようになる。

（２）また、上流側ヒータＲｈａ等を構成する導体膜２０の一部を用いて上記四隅領域を補強することとしたため、上流側ヒータＲｈａや下流側ヒータＲｈｂ等をパターニングする工程の際に併せて上記導体膜２０の一部を上記四隅領域に形成することが可能となる。したがって、上記四隅領域を補強するための新たな工程を設ける必要がなくなり、工数の増加を抑えることができるようになる。

（３）薄膜構造部ＭＢの周縁部を構成する各辺の端から同辺の「１／４」の長さまでの領域を四隅領域として、この四隅領域を上記導体膜２０を用いて補強することとした。すなわち、スクリーニングの効果が期待できない四隅領域を上記導体膜２０を用いて補強することとした。このため、必要且つ十分な導体膜２０をもって薄膜構造部ＭＢの破壊耐量の低下を抑制することができる。

なお、上記実施の形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施の形態では、上記薄膜構造部ＭＢの四隅領域のみを上記導体膜２０の一部により補強する場合について示したが、例えば、図４に示すように、測定対象である流体の流通方向に沿って延びる２辺に関しては、上記上流側ヒータＲｈａ及び下流側ヒータＲｈｂを形成するうえで導体膜２０をエッチングする必要がないため、これら２辺については導体膜２０を用いて補強してもよい。要は、薄膜構造部ＭＢの四隅領域に、この薄膜構造部ＭＢの周縁部を構成する各辺の隣接する２辺に跨る態様で導体膜２０が形成される構成であればよい。

・上記実施の形態では、上流側ヒータＲｈａ及び下流側ヒータＲｈｂ等を構成する導体膜２０の一部を用いて上記薄膜構造部ＭＢの四隅領域を補強することとしたが、例えば図５に示すように、ダミー配線ＤＨを薄膜構造部ＭＢの四隅領域に形成して同四隅領域を補強してもよい。この構成を採用した場合、上記実施の形態と同等の効果を得ることができるとともに、上記上流側ヒータＲｈａ及び下流側ヒータＲｈｂとダミー配線ＤＨとが熱的に絶縁されるため、上流側ヒータＲｈａ及び下流側ヒータＲｈｂの発熱効率を向上させることができ、もって消費電力を抑えることにも寄与するようになる。なお、こうしたダミー配線ＤＨによって上記四隅領域を補強する場合、上記導体膜２０と同じ材料で且つ、同じ層にダミー配線ＤＨを形成することで、工数の増加を抑えることもできる。

・また、図６に示すように、薄膜構造部ＭＢの四隅領域を補強するにあたっては、上記ダミー配線ＤＨによる補強と、上記導体膜２０の一部による補強とを組み合わせることもできる。この際、四隅領域のうち、上記パッドＰ１〜Ｐ６に近い２つの領域をダミー配線ＤＨにより補強する構成を採用することで、リード部Ｌ２とＬ３と、及びリード部Ｌ４とＬ５とを電気的に分離する境界部分を利用してダミー配線ＤＨを簡便に形成することができるようになる。

・上記実施の形態では、上流側ヒータＲｈａ及び下流側ヒータＲｈｂ等を構成する導体膜２０を下部絶縁膜３０及び上部絶縁膜４０で挟む構成としたが、必要に応じて導体膜２０の下側若しくは上側、または両側に絶縁膜からなる中間層を形成してもよい。ここで、上記導体膜２０の下側に中間層を設けた場合、その中間層により導体膜２０の密着性を向上させることができるとともに、上記半導体基板１０をエッチングして上記空洞部Ｈを形成する際のストッパー膜として利用することができるようになる。一方、上記導体膜２０の上側に中間層を設けた場合、その導体膜２０による薄膜構造部ＭＢ表面の段差を軽減することができるため、流量及び流通方向の検出対象である流体の流れを阻害し難くなる。

・上記実施の形態では、薄膜構造部ＭＢの四隅から「１／４」の領域を四隅領域（四隅近傍）として上記導体膜２０により補強することとしたが、薄膜構造部ＭＢに要求される剛性等に応じてこの四隅領域の大きさは適宜変更してもよい。

・上記実施の形態では、上流側ヒータＲｈａ及び下流側ヒータＲｈｂが、発熱体だけでなく感温体としても機能するものについて示したが、これら上流側ヒータＲｈａ及び下流側ヒータＲｈｂとは別に感温体を設け、上流側ヒータＲｈａ及び下流側ヒータＲｈｂに関しては発熱体としてのみ機能するフローセンサに本発明を適用してもよい。

・上記実施の形態では、上流側ヒータＲｈａ及び下流側ヒータＲｈｂを薄膜構造部ＭＢに有するフローセンサについて示したが、例えば、先に述べた従来技術のフローセンサ（図９）の薄膜構造部など、他の薄膜構造を有するフローセンサに本発明を適用してもよい。

・上記実施の形態では、半導体センサとしてフローセンサの場合について示したが、メンブレンヤダイアフラム等の薄膜構造部を有する半導体センサであればフローセンサに限らず本発明は同様に適用することができる。

本発明にかかる半導体センサの一実施の形態としてフローセンサの全体構造を示す平面図。 図１に示すＡ−Ａ線に沿って切断した場合の上記フローセンサの薄膜構造部の断面図。 スクリーニング時に上記フローセンサの薄膜構造部にかかる応力分布を示すグラフ。 同実施の形態のフローセンサの薄膜構造部の変形例を示す平面図。 同実施の形態のフローセンサの薄膜構造部の別の変形例を示す平面図。 同実施の形態のフローセンサの薄膜構造部のさらに別の変形例を示す平面図。 従来のフローセンサの全体構造を示す平面図。 従来のフローメータの回路構成図。 従来のフローセンサの薄膜構造部を示す平面図。

符号の説明

１０…半導体基板、２０…導体膜、３０…下部絶縁膜、４０…上部絶縁膜、５０…裏面膜、ＤＨ…ダミー配線、ＦＳ…フローセンサ、Ｈ…空洞部、Ｌ１〜Ｌ６…ボンディングワイヤ、ＭＢ…薄膜構造部、Ｐ１〜Ｐ６…パッド、Ｒｈａ…上流側ヒータ、Ｒｈｂ…下流側ヒータ、Ｒｋａ…上流側温度計、Ｒｋｂ…下流側温度計、ＳＧ…信号生成回路。

Claims (6)

1. 半導体基板上に形成された矩形状からなる薄膜構造部に抵抗体を備え、該抵抗体を用いて所定の物理量を測定する半導体センサにおいて、
   前記薄膜構造部の周縁部を構成する各辺の隣接する２辺の端から同２辺の長さの「１／４」にまで跨る態様で、前記薄膜構造部の四隅に補強部材が形成されてなる
   ことを特徴とする半導体センサ。
2. 前記補強部材が、前記抵抗体を構成する配線の一部により形成されてなる
   請求項１に記載の半導体センサ。
3. 前記補強部材が、前記抵抗体を構成する配線とは電気的に分離されたダミー配線として形成されてなる
   請求項１に記載の半導体センサ。
4. 前記補強部材が、前記抵抗体を構成する配線の一部により形成されてなるものと、同抵抗体を構成する配線とは電気的に分離されたダミー配線として形成されてなるものとの組み合わせからなる
   請求項１に記載の半導体センサ。
5. 前記補強部材が、前記抵抗体と同じ材料で且つ、同じ層に形成されてなる
   請求項３又は４に記載の半導体センサ。
6. 前記抵抗体が発熱体および該発熱体近傍の温度を感知する感温体として前記薄膜構造部に形成されたフローセンサとして構成される
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体センサ。

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