JPH03501771A - シリコンを基にしたセンサー,およびそれを作製する方法 - Google Patents

シリコンを基にしたセンサー,およびそれを作製する方法

Info

Publication number
JPH03501771A
JPH03501771A JP1501110A JP50111089A JPH03501771A JP H03501771 A JPH03501771 A JP H03501771A JP 1501110 A JP1501110 A JP 1501110A JP 50111089 A JP50111089 A JP 50111089A JP H03501771 A JPH03501771 A JP H03501771A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
substrate
sensor element
layer
silicon
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
JP1501110A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0781893B2 (ja
Inventor
リー,キー ダブリユ.
Original Assignee
ジーメンス アクチエンゲゼルシヤフト
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 ジーメンス アクチエンゲゼルシヤフト filed Critical ジーメンス アクチエンゲゼルシヤフト
Publication of JPH03501771A publication Critical patent/JPH03501771A/ja
Publication of JPH0781893B2 publication Critical patent/JPH0781893B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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
    • 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49082Resistor making
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本出願は、共通的に所有され、まt;出願中の米国出願、すなわちキー・ウォン ・り一他の名前で同一日付で受理された「シリコンを基にした質量空気流センサ ーとその製造方法」と題する出願第 137;299号(代理人文書番号第24 2−21号)、キー・ウォン・り一他の名前で同一日付で受理された「質量流量 センサーのための制御および検出回路」と題する出願第137.220号 (代 理人文書番号第242−22号)、およびガリー・W・ジョンソンの名前で19 87年11月23日に受理されt;出願第 123,886号(代理人文書番号 第242−23号)とに関連するものであって、それら共通に所有され、出願さ れている米国出願の各々の完全な内容は基準として、本出願中に明確に導入され ている。
本発明の分野 本発明はシリコンを基にしたセンサーの分野に関するものである。これは特に単 数または複数のセンシング素子と、(電子回路相互接続用の)単数または複数の 接続パッド、これによって基本的にはエツチストツプ添加物を含むシリコン層を 持つ「ダイヤプラム」によりセンサー素子が保護される、とを持つよう設計され たセンサー「パッケージ」 (自己完結構造)を有するものである0本発明によ れば、この同じ添加されたシリコン層には、不連続性が設けられて、単数または 複数の接続パッドが適当な制御回路と相互接続できるように露出されている。こ のことは、製造期間においては添加されたシリコン層における不連続性が、添加 されていないシリコンの不連続性部分のrバックエツチング」を可能とし、これ によって前もって形成された単数または複数の金属製接続パッドを露出させる。
このセンサーは、自動車用制御用途に利用できるような、安定した、そして耐久 性のあるセンサーを提供できるよう、シリコンに類似の温度特性を持つ(例えば ガラスの)基板にハーメチックシールされることが望ましい。
発明の背景と概要 今日のほとんどの自動車には、オンボード形マイクロコンピュータ−によって支 持されている、クローズループを持つ、電子制御機器が搭載されており、種々機 能を発揮している。例えば、こうした電子制御機器は噴射制御装置の必要に応え て、燃料消費やエンジン動作を最適化すること、そして自動車のためのさらに快 適な、および/まt;は安全な乗車特性(例えばアンチロックおよび/まt;は アンチスキッド形ブレーキ装置、ポジティブトラクシ瑠ン装置、サスペンション 調節装置および類似装置によって得られる特性)を提供することのために設けら れている。
それらの自動車制御装置の総ては、制御下にある自動車装置の、単数または複数 の動作変数を正確に感知するための、そして次には適切な制御l;必要な迅速な 応答を行うための、電子式制御ループの性能に依存している。さらに精密な電子 制御装置が開発されるに従い、原理的にはセンサー製造技術が集積化された自動 車用制御装置の開発ベースに追い付けないという理由によって、性能上の限界が センサーによって決められるようになっていた。
しかし、近年ではシリコンから構造的な3次元デバイスを形成するための「マイ クロマシニング」技術が現われ、自動車製造のために高性能(すなわち十分な高 感度)の、耐久性のあるセンサーを低価格で製造することが可能となった。(そ の内容がここに基準として明らかに編入されている1986年2月のSAE公報 第5P655号、り一他による「自動車用途に関するシリコンマイクロマシニン グ技術」参照)本発明に関しては、新しいマイクロマシニング技術が、自動車用 の閉ループの電子制御装置において有用なセンサーの、同様に新しい形式を製造 するために利用される。
本発明によれば、シリコン基板化されたセンサー、およびシリコンマイクロマシ ニング技術を用いたセンサー製造方法が提供される。本発明のセンサーは一般的 に、基板、センサー素子、およびセンサー素子を基板に載せ、そしてそれを覆っ ている保護用ダイヤフラムを有している。ダイヤフラムはセンサーを囲い込んで いるので、外部環境からそれを保護する。本発明の保護用ダイヤフラムは、基板 にシールされた添加されたシリコン層のエッチストップを形成するものの1つで ある。
製造期間中、エッチストップとしての添加された層が、シリコンのブロック(こ のシリコンブロックは、集積回路製造技術1;おいて普通に用いられる塁のチッ プまたはウェファでもよい)における凹状の「溝」の表面上に設けられる。次に センサー素子が、溝内のエッチストップ用添加された層を覆うように(前もって 加えられていた金属性の層の不要領域を取り去るようにして)形成され、そして 次には基板(例えばシリコンと同様の熱膨張特性を持っているガラス基板が望ま しい)の表面にダイオード層がシールされる。このようにしてセンサー素子はダ イオード層と基板との間に「サンドインチ」される。本発明が質量空気流センサ ーの形で実施されるなら特に、センサー素子は基板から離されていることが望ま しい。
次に、シリコンブロックの非添加領域がエツチングされてエッチストップ用添加 された層が残り、これはセンサー素子を覆い、それを基板に取り付ける保護ダイ ヤフラムとなる。添加されたシリコン層がシールされている基板がセンサーの前 面になると考えられるなら、次に添加されていないシリコン領域のエツチングが センサーの背面から実行される(すなわち「バックエツチング」)。この方法に よって、センサー素子は基板と、その保護エッチストップ用添加されたシリコン ダイヤフラムとによって閉じ込められる。
これまでに説明された全体的な技術はまた、金属化された単数または複数の接続 パッドまたは類似品を露出させて、センサーが利用される制御ループの電子回路 とのセンサー相互接続を形成するのにも利用される。エッチストップ用添加物を 用いて、シリコンブロック中の凹形の溝の領域を不連続的に添加することによっ て、溝の中の不添加領域が、単数または複数の残りの添加された溝領域間に、お よび/または溝領域によって規定され、そして次に溝中のそのような単数または 複数の不連続的に添加された領域を覆う単数または複数の接続用パッドが形成さ れるが、この接続用パッドは、溝中の単数または複数の添加されていないシリコ ン領域をバックエツチングして露出させることができる。
本発明のバックエツチング技術は、センサー素子をシリコンブロック内の溝の1 つの領域に形成すること(ここでは、溝の表面はエッチストップ用添加物を用い て一様に添加されている)もでき、他方、接続用パッドをシリコンブロック内の 同じ(または異なる)溝の別の領域に形成すること(ここでは、溝の表面はエッ チストップ用添加物を用いて不連続的に添加されている)もでき、有用である。
こうして、ブロック内の添加されていないシリコン部分をエツチングで除去する と、(エッチストップ用の添加されたシリコン層を有する)保護用ダイヤフラム が、閉じ込められた基板にセンサー素子を覆って取り付けられ、他方、エッチス トップ用の添加された層における「ウィンドー」が同時に、単数または複数の接 続用パッドを露出させるように形成される。
これまでの説明と、本発明の他の目的および長所とは、以下の望ましい実施例の 詳細な説明を注意深く調べることによって、さらに明確になるであろう。
図面の簡単な説明 添付図面における参照番号は、異なる図面にわたって、同じ参照番号は同じ構成 素子を表わすように付与されており、 第1図は本発明によるセンサーの例の平面図であり第2図は第1図に示したセン サーの、線2−2に沿った垂直断面図であり、 第3a図から第3e図は、本発明のセンサーを製造するために用いられる望まし い処理段階を包括的、概略的に示した図であって、第3e図は特に、第1図に示 したセンサーの、線3e−3eに沿った断面図である。
望ましい実施例の詳細な説明 添付されている第1[mおよび第2図は、明確な表現のt;めに大きく拡大され た、本発明の1例としてのセンサーlOを示している。添付図面に示されたセン サーは買置空気流センサーの事例をなしているものであり、ここではセンサー素 子12は基本的には電気的に抵抗性のヒーター素子であって、流体(例えば内燃 エンジンへの吸入空気)の質量流を素子12の熱伝達特性の変化を感知すること によって測定できるものである。これは、流体(例えば吸入空気)の質量流は素 子12の熱伝達特性に相当の変化を生じさせ、そしてこの熱伝達特性変化は適当 な制御回路によって検出され、感知された流体の流れを表現する買置流量データ ーに変換されることが可能であることを利用したものである。この質量流量デー ターは次に、例えばエンジンに供給される空気/燃料比を調節するt;めにオン ボードの(または外付けの)マイクロコンピュータ−によって処理される。
しかし、本発明は、薄いダイヤフラム、ブリッジまたはカンチレバー型構造のよ うなダイヤフラムの保護機能が望まれるシリコン基板上のセンサーのどのような 構造形式にも等しく適用できるものである。当然であるが、シリコン基板上のセ ンサーのどの構造形式を選択するかは、感知される特定のパラメーターに依存し ており、そのため本発明は例えば圧力、流量、加速および/またはトルク等を感 知するのに有用なシリコン基板上のセンサーの形式にむける実施例について説明 される。
全体としてセンサー10は、電気的に導体の相互接続線18を介して接続パッド 16に相互接続されているセンサー素子12を含んでいる。第1図においては導 電路12および18は単なる線として概略的に表わされているが、それらは標準 的には、断面において所定の厚さと深さを持つよう金属化されているということ を認識すべきである。センサーlOは、(以下に詳細に説明される)添加された シリコン層22で静電的にシールされた、(シリコンに等しい熱膨張特性を持つ 材料であることが望ましい)基板20を有している。基板20用として適当であ る材料の1つはホウケイ酸ガラスであって、コーニング7740ガラスが特に望 ましいものである。基板20にはまた、基板20のシリコンブロックと添加され たシリコン層22との両方に静電的に接着された適当なガラスの中間層が設けら れている。
第2図を参照すると特に分かるように、基板20から離れてはいるがセンサー素 子12(第2図においてはセンサー素子12のうち単に1つだけが見えている) を連続的に覆っている領域22aを有している。こうして、センサー素子12は 層領域22&の内部にあるため、素子12は同様に基板20から離されることに なる。そのような方法で、領域22aを介して層22はセンサー素子12を基板 20に対して覆い、また取り付けることにより、基板20/領域22aはセンサ ー素子を閉じ込めており、これによって素子12を、センサー10が使用される 環境から保護している。
前に指摘しI;ように、添加された層22は基板20に対して静電的にシールさ れている。このことは、ダイヤフラム領域22aの内部スペース(すなわちセン サー素子12と基板20との間のスペース)を空けることを可能とし、その結果 センサーIOに関する総合温度応答特性を改善することを可能とする。しかし、 ある用途(例えば、本発明のセンサーが圧力および/または力を感知するために 実施される時)においては、ダイヤフラム領域22aの内部スペースは、センサ ーが設けられている外圧に実質的に等しい圧力下に置かれるべきである。そのよ うな圧力均等化は、ダイヤプラム領域22&の内部とその外部環境とをつなげる ボート(第2図においては参照番号25として示されている)によって行なうこ とができる。ボート25を設けることはまた、添付図面に示す型式の大形流量セ ンサーにとっても都合の良いことであって、それによって得られる圧力同等化は 、ダイヤフラム領域22aが、その内部およびその外部環境間の圧力差によって 、構造的に破損しないよう保護する。
層22はまた、接続パッド16の付近に別の領域22bを有している。しかし、 領域22bは不連続であつて、開口領域22cが設けられて、センサー10が接 続バッド16を通して、(示されていない)制御回路に電気的に相互接続される ことを可能とする「ウィンドー」が備えられる。領域22bは接続バッド16で 不連続であるが、パッドの肩囲において接続バッド16を基板20に取り付ける リム22dを形成している。
例えば2酸化シリコン又はシリコンニトリドの絶縁層35が(後に説明されるよ うに)領域22mおよび22bの内部に形成されて、構造的な補強材となり、こ うして領域22mおよび22bの機械的強度を増加させる。
本発明によるセンサーlOを形成するために用いられる製造段階は、添付図面第 3a図〜第3e図に概略的に示されている。
本発明のセンサーlOを製造するために、(チップまたはウェファ形式のいずれ でもよい)シリコンブロック30の表面32が、最初に何らかの適当な手法でエ ツチングされて、1っまI;はそれ以上の凹形の溝(第3a図では参照番号33 .347:よって全体的に示されている)が形成される。凹部33.34の望ま しい深さは、利用される適切なエツチング工法の範囲を決定する。もし凹部33 および/または34の深さが約5〜10μm未満であるなら、エツチングはプラ ズマエッチ(すなわちドライエッチ)を用いて(よく知られている写真平版技術 によって凹部の溝パターンを形成した後に)行なわれることが望ましい。しかし 、凹部33および/または34の深さが約lOμ東よりも大きいのであれば、ケ ミカルエツチング技術の方が望ましい。
次に、適当なエッチストップ添加物(例えばホウ素)が、そこに形成された11 33゜34(第3a図)を含む、ブロック30の表面32に拡散され、エッチス トップ添加されたシリコン層22が形成される。溝33の連続的に添加された表 面領域および溝34の不連続的に添加された表面領域(すなわち不運統領域22 Cを形成するための領域)の正確な境界は、今口の技術においてよく知られてい る写真平版パターンニング技術を用いることによって得られる。(基本的にはシ リコンとエッチストップ添加物とを含む)層22は、こうして表面32上に、さ らに溝33.34の表面上にも形成される。
層22もまたエッチストップ層として働くので、層22内に拡散される添加物に 関しても十分な高濃度が必要である。例えば、ホウ素が添加物どして用いられる 時には、その添加濃度は約 5XIO19厚子/c+*2であることが望ましい 。添加物が拡散される深さくすなわち層22の深さ)はセンサーlOの最終的な 寸法に依存している。本発明を実施するほとんどのセンサーの層22は約1μ肩 から約lOμlの間の深さを有するど思われるが、より大きな物理的寸法を持つ センサー10に対しては、より大きな層深さが結び付くものである。例えば、第 1図および第2図に示される、例としてのセンサー10は約311IRX 3  mmであり、層22の深さは約2μ重である。
絶縁層35どしての2酸化シリコンまt;はシリコンニトリドが次に、第3b図 に示すように、シリコンブロック30の溝33および34の添加された表面を含 む、添加された表面32上に設けられる。絶縁層35は、単数または複数の接続 バッド16どセンサー素子12とを形成するための金属化処理の間の「マスク」 どして働くと共に、センサーlOの最終形態においてはダイヤフラム22aのた めの構造的な支持を与えるものとなる(第2図参照)。
次に生じる、単数または複数の接続バッド16およびセンサー素子12のプ1メ ーティングと金属化が第3C図に概略的に表わされている。この処理段階・にお いては、溝34内の領域22cの近くの絶縁層35が最初に選択的に取り除かれ ねばならず、これは層35上の領域22cを写真平版的にパターンニングし、次 にそれを選択的にエツチング除去することによって実施される。(第3c図にお いて番号37として破線で示されている)金属化された層が次に、絶縁層35を 覆うように形成されるが、これは望ましい抵抗特性と熱特性とを有する(例えば ニッケルまt;は金のような)金属を蒸着させることによって行なわれる。単数 または複数の接続バッドが次に、電気化学グレーティングによって溝34の領域 22Cを覆うように形成される。このブレーティング処理は、パッド16の厚さ が十分になるまで続けられて、それが基板20に接続できるようにされることが 望ましい(第3d図参照)。これに関連して、第3c図においてパッド16は( 第3C図に見られる方向における)その頂上が、層35の除去後の層22と実質 的に同一平面にあるよう十分に厚くなっていることを知ることができる。
溝34内に接続バッド16が形成されると共に、センサー素子12を形成しない 金属化された層37の部分は次に、選択的な化学エツチングによつて除去される 。それは層37上にセンサー素子12を写真平版的にパターンニングし、その後 に層37の不要部分を除去することによって都合曵〈実施できる。
第3d図は本発明のセンサー製造における次の段階を示しており、ここでは例え ばガラス(ホウケイ酸ガラスであることがさらに望ましい)の基板20がシリコ ンブロック30の表面32に静電的に接着され、そしてシールされている。静電 シールは、高温(例えば約450℃)において基板20とシリコンブロック30 との間に電界を印加し、それによってそれらの間に密接しt;ハーメチックシー ルを形成することによって実施される。しかし、静電シールに先立って、ブロッ ク30の絶縁層部分の上に重なる表面32、そして表面32と結び付いている添 加された層22のその部分は最初に化学エツチング技術によって除去しておくべ きである。
最後に、シリコンブロック30の添加されていない部分がエツチングで除かれ、 それによってエッチストップ用の添加された層22のみが、センサー素子12を 覆い、それを基板20に取り付ける保護ダイヤフラムとして残される。同時に、 層22もまた単数または複数の接続バッド16を基板20に取り付ける。これは 単数または複数の接続バッド16の近くの残ってぃ° る不連続な層22がパッ ドを拘束するだけでなく、単数または複数のバッド16を基板20に取り付ける ように働く取り付はリム22dを作り上げることによる、しかし、溝34の不連 続な添加されていない領域22cはブロック30の添加されていないシリコン部 分と共に除去されるので、単数または複数の接続パッド16を露出させる「ウィ ンドー」がこうして、ブロック30の添加されていないシリコンの除去と同時に 作られる。さらに、この単数また!ま複数の接続パッド16の露出は添加されて いないシリコンブロック30のエツチング除去と同時に行なわれることにも注目 すべきである。
層22(および結果としてのダイヤフラム)がシリコンの「エッチストップ用添 加層」であるとして説明されてきたが、そのような説明は本発明の特定の望まし い実施例について行なわれたのであって、それは何らの制約にならないことを理 解すべきである。こうして、本発明はあらゆる適切な製造技術および/または材 料を利用して、後続するエツチングおよび/またはブロック30の不要なシリコ ン部分の除去に抵抗する層22(および結果的にはダイヤフラム)を形成するこ とができる。そして、形成された層が、ブロック30の不必要なシリコン部分の 引き続く除去に抵抗し、そして前に説明したような、その強調される機能に関し て構造的に適当である限り、シリコンブロック30に集積された層22を形成す ることなく、エツチングまたは他のあらゆるシリコン除去技術を利用することも また可能である。本発明の原理によって、層22(および結果的にはダイヤフラ ム)の機能的および構造的等個物を形成するために、センサー設計者はどのよう な製造手段をも選択できるということを指摘するだけで十分である。
こうして、本発明は最も実際的でしかも望ましい実施例であると現在考えられる ものに関連して説明されたが、本発明は、開示された実施例に制約されるもので なく、シかも逆に種々の変更を包含しており、そして等価的な配置は添付の請求 の範囲の思想と範囲内に含まれていることが理解できる。
JOメ FjG、I FjG、 2 国際調査報告 国際調査報告 LIS 8804510

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.基板(20)、センサー素子(12)、および前記センサー素子(12)を 取り付けそして覆う保護用ダイヤフラム(22a)を有し、前記ダイヤフラム( 22a)は前記センサー素子(12)を囲い込むよう、前記基板(20)にハー メチックシールされたシリコン層(22)であることを特徴とするセンサー(1 0)。 2.前記基板(20)は実質的にガラスで作られているような、請求の範囲第1 項記載のセンサー(10)。 3.前記シリコン層(22)はエッチストップ添加物を含んでいるような、請求 の範囲第1項または第2項に記載のセンサー(10)。 4.センサー素子(12)および、前記センサー素子(12)を電子回路に接続 するための接続パッド(16)を有する型式のセンサー(10)であって、前記 センサー(10)は、基板(20)および不連続エリア(22c)を規定する取 付けリム(22d)とを有し、 上記不連続エリア(22c)は前記リム(22d)と前記基板(20)との間に 前記接続パッド(16)を取り付けるために、そして前記接続パッド(16)を 電子回路に接続させるために用いられ、前記取付けリム(22d)は実質的にむ 、エッチストップ層を形放しているシリコン層で作られていることを特徴とする センサー(10)。 5.基板(20)と、少なくとも1つのセンサー素子(12)と、作用的に前記 少なくとも1つのセンサー素子(12)に接続され、そしてそれを制御回路に電 気的に相互接続させ得るよう構成される少なくとも1つの接続パッド(16)と 、前記センサー素子(12)および前記接続パッド(16)を前記基板(20) に取付けるための装置(22)とを有し、前記取付け装置は前記基板(20)に シールされたシリコン層(22)を含み、 前記シリコン層(22)は、前記少なくとも1つのセンサー素子(12)を連続 的に覆う1つの部分(22a)と、前記少なくとも1つの接続パッド(16)を 不連続的に覆って、その領域(22c)が制御回路に電気的に相互接続できるよ うにする他の部分(22d)とを含み、 前記1つの、および他の部分(22aおよび22d)は互いに一体化され、そし て前記基板(20)にシールされて、前記少なくとも1つのセンサー素子(12 )と接続パッド(16)とを基板に取付けていることを特徴とする、シリコンを 基にするセンサー(10)。 6.(a)シリコンブロック(30)の表面に溝エリア(33)を形成し、 (b)溝エリア(33)内にエッチストップ層(22)を形成し、 (c)前記溝エリア(33)上にセンサー素子(12)を生成させ、 (d)前記溝エリア(33)の少なくとも周辺部をシールして、基板(20)の 表面によって前記センサー素子(12)を閉じ込めるようにし、そして(e)前 記シリコンブロック(30)の部分を選択的にエッチング除去して、前記エッチ ストップ層(22)は、前記基板(20)をシールし、そして前記センサー素子 (12)を覆う保護用ダイヤフラム(22a)として残される、段階(ステップ )を含むことを特徴とするセンサー(10)製造方法。 7.上記段階(a)は前記シリコンブロック(33)内に別の溝エリア(34) を形成するように実行され、そして段階(b)は前記別の溝エリア(34)を不 連続的にエッチストップ処理することによって、その中に処理されない領域(2 2c)を規定形成するように実行され、 そしてさらに、前記別の溝エリア(34)内の前記処理されない領域(22c) を覆う接続パッド(16)を形成する段階(ステップ)を有し、それによって、 段階(e)が実行される時に、前記処理されない領域(22c)はエッチング除 去されてしまうため、前記接続パッド(16)が前記別の溝エリア(34)の前 記不連続的に添加された層を通して露出されることを含むような、請求の範囲第 6項に記載の方法。 8.(a)シリコン基板(30)の表面に溝エリア(34)を形成し、 (b)その上に、少なくとも1つの添加されていない領域(22c)を持つ、添 加層(22)を形成するように溝エリア(34)をエッチストップ添加物によっ て不連続的に添加し、 (c)前記少なくとも1つの添加されていない領域を覆う金属層(16)を封生 成し、 (d)前記少なくとも1つの添加されていない領域(22c)を含めて前記シリ コン基板(30)の添加されていないシリコンをエッチング除去して、前記溝エ リア(34)の前記添加(ドープ)された層(22)を残し、そして前記金属層 (16)を露出させる、段階を含むことを特徴とする、センサー製造方法。 9.センサー素子(12)および、前記センサー素子(12)と電子回路との間 に相互接続を行なわせるよう構成された金属性接続パッド(16)を持つ型式の センサー(10)を作る方法において、(a)前記センサー素子(12)と前記 接続パッド(16)とのためにシリコン基板(30)内にそれぞれの溝エリア( 33,34)を形成し、(b)少なくとも、前記溝エリアの1つ(34)が少な くとも1つの添加されていない領域(22c)を持つように、前記それぞれの溝 エリア(33,34)をエッチストップ用添加物を用いて添加し、(c)前記1 つの、そして他の前記溝エリア(34,33)それぞれにおいて、前記接続パッ ド(16)と前記センサー素子(12)を形成し、(d)前記1つの溝エリア( 34)の前記少なくとも1つの添加されていない領域(22c)を含め前記シリ コン基板(30)の添加されていない領域をエッチング除去して、前記添加され た溝エリア(33,34)を残し、そして前記接続パツド(16)を露出させる 、段階を含むことを特徴とするセンサー製造方法。 10.少なくとも前記添加された溝エリア層(22)を第2の基板(20)の表 面にシールする段階をさらに含むような、請求の範囲第9項に記載の方法。
JP1501110A 1987-12-23 1988-12-16 シリコンを基にしたセンサー,およびそれを作製する方法 Expired - Fee Related JPH0781893B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US137,219 1987-12-23
US07/137,219 US4870745A (en) 1987-12-23 1987-12-23 Methods of making silicon-based sensors
PCT/US1988/004510 WO1989005968A1 (en) 1987-12-23 1988-12-16 Silicon-based sensors and method of making same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03501771A true JPH03501771A (ja) 1991-04-18
JPH0781893B2 JPH0781893B2 (ja) 1995-09-06

Family

ID=22476333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1501110A Expired - Fee Related JPH0781893B2 (ja) 1987-12-23 1988-12-16 シリコンを基にしたセンサー,およびそれを作製する方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4870745A (ja)
EP (1) EP0394336B1 (ja)
JP (1) JPH0781893B2 (ja)
KR (1) KR960015066B1 (ja)
CA (1) CA1320358C (ja)
DE (1) DE3853432T2 (ja)
WO (1) WO1989005968A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013072790A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Azbil Corp フローセンサ及びフローセンサの製造方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4041578C2 (de) * 1990-12-22 1997-07-17 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Herstellung eines Sensors zur Messung der Geschwindigkeit bzw. der Durchflußmenge eines strömenden Mediums
DE4202733C2 (de) * 1992-01-31 1995-06-08 Bosch Gmbh Robert Temperatursensor
US5369247A (en) * 1992-10-29 1994-11-29 Doljack; Frank A. Self-regulating electrical heater system and method
JP2880651B2 (ja) * 1994-08-12 1999-04-12 東京瓦斯株式会社 熱式マイクロフローセンサ及びその製造方法
US6408698B1 (en) 1998-09-03 2002-06-25 Board Of Trustees Operating - Michigan State University Sensors and method for measurement of flow rates and cumulative flow in ducts
DE10035538A1 (de) * 2000-07-21 2002-02-07 Bosch Gmbh Robert Sensor
DE10063794A1 (de) * 2000-12-21 2002-06-27 E & E Elektronik Gmbh Verfahren zur Herstellung von Dünnschichtsensoren, insbesondere Heissfilmanemometern
US6717254B2 (en) * 2001-02-22 2004-04-06 Tru-Si Technologies, Inc. Devices having substrates with opening passing through the substrates and conductors in the openings, and methods of manufacture
KR20040041585A (ko) * 2001-08-24 2004-05-17 칼-짜이스-슈티푸통 트레이딩 에즈 쇼트 그라스 마이크로-전기기계 부품들의 제조 방법
US7137303B2 (en) * 2004-08-31 2006-11-21 Stanadyne Corporation Filter change indicator
US7194901B2 (en) * 2004-10-18 2007-03-27 Silverbrook Research Pty Ltd Pressure sensor with apertured membrane guard
JP2007287967A (ja) * 2006-04-18 2007-11-01 Shinko Electric Ind Co Ltd 電子部品装置

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4936792B1 (ja) * 1970-10-15 1974-10-03
US3858150A (en) * 1973-06-21 1974-12-31 Motorola Inc Polycrystalline silicon pressure sensor
DE2557079C2 (de) * 1975-12-18 1984-05-24 Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zum Herstellen einer Maskierungsschicht
US4256532A (en) * 1977-07-05 1981-03-17 International Business Machines Corporation Method for making a silicon mask
JPS54131892A (en) * 1978-04-05 1979-10-13 Hitachi Ltd Semiconductor pressure converter
US4239559A (en) * 1978-04-21 1980-12-16 Hitachi, Ltd. Method for fabricating a semiconductor device by controlled diffusion between adjacent layers
US4227975A (en) * 1979-01-29 1980-10-14 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Selective plasma etching of dielectric masks in the presence of native oxides of group III-V compound semiconductors
US4348546A (en) * 1980-08-25 1982-09-07 Spire Corporation Front surface metallization and encapsulation of solar cells
US4372803A (en) * 1980-09-26 1983-02-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method for etch thinning silicon devices
NL187328C (nl) * 1980-12-23 1991-08-16 Philips Nv Werkwijze ter vervaardiging van een halfgeleiderinrichting.
US4624137A (en) * 1981-10-09 1986-11-25 Honeywell Inc. Semiconductor device
US4472239A (en) * 1981-10-09 1984-09-18 Honeywell, Inc. Method of making semiconductor device
US4516148A (en) * 1982-08-30 1985-05-07 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford, Jr. University Semiconductor device having improved lead attachment
US4501144A (en) * 1982-09-30 1985-02-26 Honeywell Inc. Flow sensor
US4548078A (en) * 1982-09-30 1985-10-22 Honeywell Inc. Integral flow sensor and channel assembly
US4478077A (en) * 1982-09-30 1984-10-23 Honeywell Inc. Flow sensor
US4478076A (en) * 1982-09-30 1984-10-23 Honeywell Inc. Flow sensor
US4651564A (en) * 1982-09-30 1987-03-24 Honeywell Inc. Semiconductor device
US4683159A (en) * 1982-09-30 1987-07-28 Honeywell Inc. Semiconductor device structure and processing
JPS5965216A (ja) * 1982-10-06 1984-04-13 Hitachi Ltd 熱式流量計
JPS6013220A (ja) * 1983-07-04 1985-01-23 Esutetsuku:Kk ガス流量センサ−及びその製造方法
US4542650A (en) * 1983-08-26 1985-09-24 Innovus Thermal mass flow meter
US4594889A (en) * 1984-12-06 1986-06-17 Ford Motor Company Mass airflow sensor
JPS61170618A (ja) * 1985-01-24 1986-08-01 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 流速検出用半導体センサ
US4614119A (en) * 1985-03-08 1986-09-30 The Foxboro Company Resonant hollow beam and method
US4685331A (en) * 1985-04-10 1987-08-11 Innovus Thermal mass flowmeter and controller
JPS62123318A (ja) * 1985-08-13 1987-06-04 Nippon Soken Inc 直熱型流量センサ
US4672354A (en) * 1985-12-05 1987-06-09 Kulite Semiconductor Products, Inc. Fabrication of dielectrically isolated fine line semiconductor transducers and apparatus
US4682503A (en) * 1986-05-16 1987-07-28 Honeywell Inc. Microscopic size, thermal conductivity type, air or gas absolute pressure sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013072790A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Azbil Corp フローセンサ及びフローセンサの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE3853432D1 (de) 1995-04-27
WO1989005968A1 (en) 1989-06-29
DE3853432T2 (de) 1995-09-14
KR960015066B1 (en) 1996-10-24
JPH0781893B2 (ja) 1995-09-06
KR900700861A (ko) 1990-08-17
EP0394336B1 (en) 1995-03-22
CA1320358C (en) 1993-07-20
EP0394336A1 (en) 1990-10-31
US4870745A (en) 1989-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH03501771A (ja) シリコンを基にしたセンサー,およびそれを作製する方法
EP0480544B1 (en) Method of fabrication and trimming of a pressure sensor
EP0393141B1 (en) Silicon-based mass airflow sensor
US6255741B1 (en) Semiconductor device with a protective sheet to affix a semiconductor chip
US5455445A (en) Multi-level semiconductor structures having environmentally isolated elements
US4918032A (en) Method for fabricating three-dimensional microstructures and a high-sensitivity integrated vibration sensor using such microstructures
US5830777A (en) Method of manufacturing a capacitance type acceleration sensor
US6294400B1 (en) Method for making micro-mechanical semiconductor accelerometer
US4934190A (en) Silicon-based sensors
JP2729005B2 (ja) 半導体圧力センサ及びその製造方法
US4809552A (en) Multidirectional force-sensing transducer
JP4769353B2 (ja) コンポーネントを製造する方法
JPH0897439A (ja) ワン・チップ集積センサ
JPH03188350A (ja) 多層セラミックテープ構造中のセンサ素子
US5665250A (en) Method of manufacturing surface type acceleration sensor method of manufacturing
US6541833B2 (en) Micromechanical component with sealed membrane openings and method of fabricating a micromechanical component
JPH08233851A (ja) 半導体加速度センサ
US6022756A (en) Metal diaphragm sensor with polysilicon sensing elements and methods therefor
US4915778A (en) Method of fabricating an apparatus for measuring velocity of flow
EP0427179B1 (en) A semiconductor pressure sensor
JPH04269628A (ja) 流動媒体の速度及び流量を測定するためのセンサー、及びその製造方法
CN107192849B (zh) 一种基于热对流原理的微机械加速度传感器
GB2312553A (en) Micromechanical structures
JP3399164B2 (ja) 加速度センサ及びその製造方法
JPH03224275A (ja) 半導体圧力センサ

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees