JPH0368242B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0368242B2 JPH0368242B2 JP4016083A JP4016083A JPH0368242B2 JP H0368242 B2 JPH0368242 B2 JP H0368242B2 JP 4016083 A JP4016083 A JP 4016083A JP 4016083 A JP4016083 A JP 4016083A JP H0368242 B2 JPH0368242 B2 JP H0368242B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- groove
- silicon single
- single crystal
- crystal substrate
- anisotropic etching
- 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.)
- Expired
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 26
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 19
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 13
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 12
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 2
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15C—FLUID-CIRCUIT ELEMENTS PREDOMINANTLY USED FOR COMPUTING OR CONTROL PURPOSES
- F15C5/00—Manufacture of fluid circuit elements; Manufacture of assemblages of such elements integrated circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、流体素子及びその製造法に関し、更
に詳しくは、精密微細な流路を備えるとともに、
素子及び回路の特性に影響を及ぼすことなく流路
内の圧力等を測定できる流体素子及びその製法を
提示するものである。
に詳しくは、精密微細な流路を備えるとともに、
素子及び回路の特性に影響を及ぼすことなく流路
内の圧力等を測定できる流体素子及びその製法を
提示するものである。
従来、流体素子においては、圧力測定のため
に、流体素子回路を外部の圧力計へ連接する回路
を設けるとか、圧力変換器を流路内へ挿入する等
の手段が講じられているが、外部圧力計を併置す
るものにおいては、連結用管路を短く設定するこ
とを要するために流体素子或いは圧力計の配置に
制約を受け、内部圧力計を用いるものにおいて
は、流路内に挿入された測定素子により擾乱を生
じさせるおそれがあり、また測定素子挿入が可能
である流路の大きさに限界があつて微細な流路を
備えるものにおいては不可能である。
に、流体素子回路を外部の圧力計へ連接する回路
を設けるとか、圧力変換器を流路内へ挿入する等
の手段が講じられているが、外部圧力計を併置す
るものにおいては、連結用管路を短く設定するこ
とを要するために流体素子或いは圧力計の配置に
制約を受け、内部圧力計を用いるものにおいて
は、流路内に挿入された測定素子により擾乱を生
じさせるおそれがあり、また測定素子挿入が可能
である流路の大きさに限界があつて微細な流路を
備えるものにおいては不可能である。
本発明は上記した従来技術による流体素子にお
ける問題点に鑑み、微細かつ精密な流路を備え、
しかも流れを擾乱させることなく、流路内圧力を
高精度に計測し得る測定手段を併設できる流体素
子及びその製造法を提示するものである。
ける問題点に鑑み、微細かつ精密な流路を備え、
しかも流れを擾乱させることなく、流路内圧力を
高精度に計測し得る測定手段を併設できる流体素
子及びその製造法を提示するものである。
本発明の流体素子は、結晶の（110）面を基盤
面とするシリコン単結晶基板、異方性エツチング
加工を施して、流体素子回路に相当する溝を形成
し、該溝の開口側を被覆することにより流体素子
回路を構成させ、基板の外側面の回路の圧力測定
個所に対応する位置に異方性エツチング加工を施
して薄膜部を形成し、該薄膜部によりダイヤフラ
ム型圧力センサーを構成したものである。
面とするシリコン単結晶基板、異方性エツチング
加工を施して、流体素子回路に相当する溝を形成
し、該溝の開口側を被覆することにより流体素子
回路を構成させ、基板の外側面の回路の圧力測定
個所に対応する位置に異方性エツチング加工を施
して薄膜部を形成し、該薄膜部によりダイヤフラ
ム型圧力センサーを構成したものである。
本発明の流体素子製造法は下記の工程を含む。
結晶の（110）面を基盤面として両面を鏡面
に研磨された一定厚さのシリコン単結晶基板の
一方の面に、異方性エツチング加工を施すこと
により、流体素子回路に相当する形状を備える
溝を形成させる工程。
に研磨された一定厚さのシリコン単結晶基板の
一方の面に、異方性エツチング加工を施すこと
により、流体素子回路に相当する形状を備える
溝を形成させる工程。
上記のシリコン単結晶基板の溝を付された面
と反対側の面の流体素子回路における圧力測定
個所に相当する部分に、局部的に異方性エツチ
ング加工を施して薄膜部を形成させる工程。
と反対側の面の流体素子回路における圧力測定
個所に相当する部分に、局部的に異方性エツチ
ング加工を施して薄膜部を形成させる工程。
上記工程により形成された薄膜部に不純物を
選択拡散させて拡散抵抗を形成し、これを半導
体歪ゲージとしてブリツジ回路を構成する工
程。
選択拡散させて拡散抵抗を形成し、これを半導
体歪ゲージとしてブリツジ回路を構成する工
程。
上記の各工程を経たシリコン単結晶基板の溝
形成側の面に、平坦なガラス板もしくは鏡面対
称をなす溝を形成された他のシリコン単結晶基
板を接着させる工程。
形成側の面に、平坦なガラス板もしくは鏡面対
称をなす溝を形成された他のシリコン単結晶基
板を接着させる工程。
以下、図面により本発明の実施例について述べ
る。第１図に示すごとく、結晶の（110）面に沿
つて表裏両面を鏡面研磨されたｎ型シリコン単結
晶基板１（厚さ約400μｍ）を用い、全面に熱酸
化（あるいはCVD法）により酸化皮膜（又は窒
化皮膜）を形成し、この皮膜に対しフオトエツチ
ングを施して流体素子回路に相当する平面形状を
備えるエツチングマスクを形成し、次いで、
KOH44％、エチルアルコール20％を含み、浴温
約80℃に保たれた水酸化カリウム水溶液又はエチ
レンジアミン17c.c.、ピロカテコール３ｇ、水８c.c.
の割合で混合され、浴温約110℃に保たれたADP
液を用いて、異方性エツチング加工を施すことに
より、深さ約200μｍの溝３を形成させ、次に流
体素子の回路中における圧力検出位置４を設定
し、シリコン単結晶基板１の溝形成面に対し反対
側面の圧力検出位置４に対応する個所に、第２図
及び第３図に示す如く、上記した異方性エツチン
グ加工を施して薄膜部６を形成し、上記薄膜部６
に例えばボロン等の不純物を選択拡散させてｐ型
の拡散抵抗７を形成し、これを半導体歪ゲージと
してブルツジ回路を構成し、次いで、シリコン単
結晶基板１の溝３が形成された面に、第４図に示
す如く、平坦なガラス板９をガラス系接着剤８に
より接着するか、或いは第４図に示す如く、シリ
コン単結晶基板１に形成された溝３と鏡面対称と
なる溝３′を形成されたシリコン単結晶基板１′を
接着剤８により接着させて流路１０を完成させ
た。
る。第１図に示すごとく、結晶の（110）面に沿
つて表裏両面を鏡面研磨されたｎ型シリコン単結
晶基板１（厚さ約400μｍ）を用い、全面に熱酸
化（あるいはCVD法）により酸化皮膜（又は窒
化皮膜）を形成し、この皮膜に対しフオトエツチ
ングを施して流体素子回路に相当する平面形状を
備えるエツチングマスクを形成し、次いで、
KOH44％、エチルアルコール20％を含み、浴温
約80℃に保たれた水酸化カリウム水溶液又はエチ
レンジアミン17c.c.、ピロカテコール３ｇ、水８c.c.
の割合で混合され、浴温約110℃に保たれたADP
液を用いて、異方性エツチング加工を施すことに
より、深さ約200μｍの溝３を形成させ、次に流
体素子の回路中における圧力検出位置４を設定
し、シリコン単結晶基板１の溝形成面に対し反対
側面の圧力検出位置４に対応する個所に、第２図
及び第３図に示す如く、上記した異方性エツチン
グ加工を施して薄膜部６を形成し、上記薄膜部６
に例えばボロン等の不純物を選択拡散させてｐ型
の拡散抵抗７を形成し、これを半導体歪ゲージと
してブルツジ回路を構成し、次いで、シリコン単
結晶基板１の溝３が形成された面に、第４図に示
す如く、平坦なガラス板９をガラス系接着剤８に
より接着するか、或いは第４図に示す如く、シリ
コン単結晶基板１に形成された溝３と鏡面対称と
なる溝３′を形成されたシリコン単結晶基板１′を
接着剤８により接着させて流路１０を完成させ
た。
本発明の流体素子及び製造法は、上記した構成
用件を備えていることにより下記する効果を奏す
る。
用件を備えていることにより下記する効果を奏す
る。
結晶の（110）面を基盤面とするシリコン単
結晶板を用い、異方性エツチング加工により流
体流路を相当する溝を形成する構成となつてい
るために、流路の断面形状が正確な四角形に形
成され、微細な流路であつても精密に形成され
る。
結晶板を用い、異方性エツチング加工により流
体流路を相当する溝を形成する構成となつてい
るために、流路の断面形状が正確な四角形に形
成され、微細な流路であつても精密に形成され
る。
シリコン単結晶基板自体に形成された薄膜部
に歪ゲージを構成しているので、流体の流れに
擾乱を生起させるおそれが全くなく、正確な計
測がなされる。
に歪ゲージを構成しているので、流体の流れに
擾乱を生起させるおそれが全くなく、正確な計
測がなされる。
半導体であるシリコン単結晶材を基板として
使用しているので、IC或いはLSIのプロセス技
術を利用して半導体としての性質を更に生かす
ようにすることにより、圧力センサーに限定さ
れず、温度センサーその他の各種センサーデバ
イス或いはこれらセンサーからの信号を増幅し
たり、温度補償を行なつたりする同辺デバイス
を同一素子上に形成することが可能であつて、
流体素子の多機能化を図ることができる。
使用しているので、IC或いはLSIのプロセス技
術を利用して半導体としての性質を更に生かす
ようにすることにより、圧力センサーに限定さ
れず、温度センサーその他の各種センサーデバ
イス或いはこれらセンサーからの信号を増幅し
たり、温度補償を行なつたりする同辺デバイス
を同一素子上に形成することが可能であつて、
流体素子の多機能化を図ることができる。
第１図はシリコン単結晶基板上における流路形
成用溝の形状及びセンサー構成のための薄膜部の
位置を示す平面図、第２図は第１図中に円をもつ
て囲む薄膜部形成部分を示す部分拡大図、第３図
及び第４図は組立構造を示す正面図である。 １，１′……結晶の（110）面を基盤面とするシ
リコン単結晶板、３，３′……溝、４……圧力検
出位置、６……薄膜部、７……拡散抵抗、８……
接着剤、９……ガラス板、１０……流路。
成用溝の形状及びセンサー構成のための薄膜部の
位置を示す平面図、第２図は第１図中に円をもつ
て囲む薄膜部形成部分を示す部分拡大図、第３図
及び第４図は組立構造を示す正面図である。 １，１′……結晶の（110）面を基盤面とするシ
リコン単結晶板、３，３′……溝、４……圧力検
出位置、６……薄膜部、７……拡散抵抗、８……
接着剤、９……ガラス板、１０……流路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 結晶の（110）面を基盤面とするシリコン単
結晶基板の一方の側面に異方性エツチング加工に
より形成された溝を流体流路とし、前記シリコン
単結晶板の他方の側面の前記溝に対応する部位に
異方性エツチング加工により形成された薄膜部を
センサーとする流体素子。 ２ 結晶の（110）面を基盤面とするシリコン単
結晶基板の一方の面に異方性エツチング加工を施
して流体素子回路に相当する溝を形成する工程、
前記溝に対応する前記シリコン単結晶基板の他方
の面に異方性エツチング加工を施して局部的に薄
膜部を形成する工程、該薄膜部に不純物を拡散さ
せて拡散抵抗を形成し、該拡散抵抗を歪ゲージと
するブリツジ回路を構成する工程及び前記シリコ
ン単結晶基板の溝形成側に、平坦な板もしくは前
記溝と鏡面対称をなす溝を形成されたシリコン単
結晶基板を接着させて前記溝により流体流路を構
成する工程を含む流体素子の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4016083A JPS59166703A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 流体素子及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4016083A JPS59166703A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 流体素子及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59166703A JPS59166703A (ja) | 1984-09-20 |
| JPH0368242B2 true JPH0368242B2 (ja) | 1991-10-25 |
Family
ID=12573006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4016083A Granted JPS59166703A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 流体素子及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59166703A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5726404A (en) * | 1996-05-31 | 1998-03-10 | University Of Washington | Valveless liquid microswitch |
-
1983
- 1983-03-11 JP JP4016083A patent/JPS59166703A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59166703A (ja) | 1984-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR840002283B1 (ko) | 실리콘 압력 변환기 | |
| US5178016A (en) | Silicon pressure sensor chip with a shear element on a sculptured diaphragm | |
| US5877039A (en) | Method of making a semiconductor pressure sensor | |
| US3266303A (en) | Diffused layer transducers | |
| CN102285632A (zh) | 传感器及其制造方法 | |
| KR20040079323A (ko) | 다이어프램을 갖는 반도체 압력 센서 | |
| CN102313621A (zh) | 传感器及其制造方法 | |
| CN108931321B (zh) | 梁-岛-膜一体化谐振式压力传感器结构及制造方法 | |
| JP3080986B2 (ja) | マイクロ機械的センサの構成法 | |
| Puers et al. | A new uniaxial accelerometer in silicon based on the piezojunction effect | |
| CN104236787A (zh) | Mems差压传感器芯片及制作方法 | |
| US4881056A (en) | Facedown-type semiconductor pressure sensor with spacer | |
| JPH0368242B2 (ja) | ||
| TW200411155A (en) | Isolated micro pressure sensor | |
| US6308575B1 (en) | Manufacturing method for the miniaturization of silicon bulk-machined pressure sensors | |
| JP3105680B2 (ja) | 半導体差圧センサ及びそれを用いた差圧伝送器 | |
| JP2696894B2 (ja) | 半導体圧力センサ | |
| JPS6276783A (ja) | 半導体圧力センサ及びその製造方法 | |
| JPS6062164A (ja) | 半導体圧力センサの製造方法 | |
| JPH0455542B2 (ja) | ||
| JPS63237482A (ja) | 半導体圧力センサの製造方法 | |
| JP2905902B2 (ja) | 半導体圧力計およびその製造方法 | |
| JPH0510830B2 (ja) | ||
| JPH0533018Y2 (ja) | ||
| JPS62127637A (ja) | 半導体圧力変換器 |