JPH05118936A - 薄膜ダイアフラム - Google Patents
薄膜ダイアフラムInfo
- Publication number
- JPH05118936A JPH05118936A JP30566891A JP30566891A JPH05118936A JP H05118936 A JPH05118936 A JP H05118936A JP 30566891 A JP30566891 A JP 30566891A JP 30566891 A JP30566891 A JP 30566891A JP H05118936 A JPH05118936 A JP H05118936A
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- thin film
- diaphragm
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ダイアフラム部の機械的強度を向上させる。
【構成】 シリコン基板１の一部に開口２を設け、かつ
この開口２を塞ぐようにシリコン基板１の表面に絶縁膜
３を形成して構成されるダイアフラム部４Ａの絶縁膜３
に金属薄膜パターン５ａ，５ｂを設けた。
この開口２を塞ぐようにシリコン基板１の表面に絶縁膜
３を形成して構成されるダイアフラム部４Ａの絶縁膜３
に金属薄膜パターン５ａ，５ｂを設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は感圧素子，流量検出素子
などに用いられる薄膜ダイアフラムに関するものであ
る。
などに用いられる薄膜ダイアフラムに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来の薄膜ダイアフラムの一例を
示す断面図である。同図において、シリコン基板１の一
部には、断面が台形状にエッチング加工されて開口２が
形成され、このシリコン基板１の開口２を塞ぐ表面側に
は例えばＳｉＯ2 もしくはＳｉ3Ｎ4などの絶縁膜３が橋
絡して形成されてダイアフラム部４が構成されている。
示す断面図である。同図において、シリコン基板１の一
部には、断面が台形状にエッチング加工されて開口２が
形成され、このシリコン基板１の開口２を塞ぐ表面側に
は例えばＳｉＯ2 もしくはＳｉ3Ｎ4などの絶縁膜３が橋
絡して形成されてダイアフラム部４が構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成される薄膜ダイアフラムは、同図に示すように
シリコン基板１の表面に絶縁膜３を成膜した後、このシ
リコン基板１の裏面側からエッチングにより開口２を形
成することによってシリコン基板１の表面にダイアフラ
ム部４を形成するので、その製造工程、例えば成膜工程
やアニール工程を通過することにより、このダイアフラ
ム部４に応力が蓄積され、特にダイアフラム部４の端部
では複雑な応力が加わることになる。このため、完成さ
れた薄膜ダイアフラムは、ダイアフラム部４の有する応
力により、図７に示すように極めて不均一な歪を生じ
（特にダイアフラム部４の端部）、破損することもあっ
た。また、この薄膜ダイアフラムを例えば圧力センサ等
に利用した場合、歪が不均一であるため、良好な特性が
得られないなどの問題があった。
うに構成される薄膜ダイアフラムは、同図に示すように
シリコン基板１の表面に絶縁膜３を成膜した後、このシ
リコン基板１の裏面側からエッチングにより開口２を形
成することによってシリコン基板１の表面にダイアフラ
ム部４を形成するので、その製造工程、例えば成膜工程
やアニール工程を通過することにより、このダイアフラ
ム部４に応力が蓄積され、特にダイアフラム部４の端部
では複雑な応力が加わることになる。このため、完成さ
れた薄膜ダイアフラムは、ダイアフラム部４の有する応
力により、図７に示すように極めて不均一な歪を生じ
（特にダイアフラム部４の端部）、破損することもあっ
た。また、この薄膜ダイアフラムを例えば圧力センサ等
に利用した場合、歪が不均一であるため、良好な特性が
得られないなどの問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、ダイアフラム部を構成する薄膜に補
強用薄膜パターンを設けたものである。
るために本発明は、ダイアフラム部を構成する薄膜に補
強用薄膜パターンを設けたものである。
【０００５】
【作用】本発明においては補強用薄膜パターンを設けた
ことにより、ダイアフラム部の応力が分散されるととも
に機械的強度が補強されることになる。
ことにより、ダイアフラム部の応力が分散されるととも
に機械的強度が補強されることになる。
【０００６】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。図１は本発明の一実施例による薄膜ダイアフ
ラムの構成を示す断面図であり、前述の図と同一部分に
は同一符号を付してある。同図において、ダイアフラム
部４Ａを構成する絶縁膜３の表面には、例えばＣｒ，Ｔ
ｉ，Ｔａ，Ｗ，ＮｉＣｒ，ＴｉＷ，ＮｉＦｅ，Ａｌなど
の金属をスパッタ法などにより内側から外側方向に向か
って中心に対して対称となる位置に被着させて金属薄膜
パターン５ａ，５ｂが形成されている。この場合、金属
薄膜パターン５ａ，５ｂの膜厚は、例えば絶縁膜３の膜
厚約１μｍに対して約０．１μｍ以下の厚さで成膜され
ている。
説明する。図１は本発明の一実施例による薄膜ダイアフ
ラムの構成を示す断面図であり、前述の図と同一部分に
は同一符号を付してある。同図において、ダイアフラム
部４Ａを構成する絶縁膜３の表面には、例えばＣｒ，Ｔ
ｉ，Ｔａ，Ｗ，ＮｉＣｒ，ＴｉＷ，ＮｉＦｅ，Ａｌなど
の金属をスパッタ法などにより内側から外側方向に向か
って中心に対して対称となる位置に被着させて金属薄膜
パターン５ａ，５ｂが形成されている。この場合、金属
薄膜パターン５ａ，５ｂの膜厚は、例えば絶縁膜３の膜
厚約１μｍに対して約０．１μｍ以下の厚さで成膜され
ている。
【０００７】このような構成によれば、ダイアフラム部
４Ａは、絶縁膜３の表面に内側から外側に向かって金属
薄膜パターン５ａ，５ｂを形成して構成したので、この
金属薄膜パターン５ａ，５ｂによってダイアフラム部４
Ａの応力が分散されて均一化されるとともにその端部の
機械的強度が向上するので、特性を向上させることがで
きる。この場合、この金属薄膜パターン５ａ，５ｂを中
心に対して対称となる位置に形成することによりさらに
その効果を向上させることができる。
４Ａは、絶縁膜３の表面に内側から外側に向かって金属
薄膜パターン５ａ，５ｂを形成して構成したので、この
金属薄膜パターン５ａ，５ｂによってダイアフラム部４
Ａの応力が分散されて均一化されるとともにその端部の
機械的強度が向上するので、特性を向上させることがで
きる。この場合、この金属薄膜パターン５ａ，５ｂを中
心に対して対称となる位置に形成することによりさらに
その効果を向上させることができる。
【０００８】図２および図３は本発明による薄膜ダイア
フラムの他の実施例を示す断面図であり、図２は第１の
絶縁膜３ａと第２の絶縁膜３ｂとの間の対応する位置に
金属薄膜パターン５ａ，５ｂをサンドウィッチ状に挟持
させてダイアフラム部４Ｂを構成したものであり、図３
は図１の絶縁膜３の背面側に金属薄膜パターン５ａ，５
ｂを成膜してダイアフラム部４Ｃを構成したものであ
る。
フラムの他の実施例を示す断面図であり、図２は第１の
絶縁膜３ａと第２の絶縁膜３ｂとの間の対応する位置に
金属薄膜パターン５ａ，５ｂをサンドウィッチ状に挟持
させてダイアフラム部４Ｂを構成したものであり、図３
は図１の絶縁膜３の背面側に金属薄膜パターン５ａ，５
ｂを成膜してダイアフラム部４Ｃを構成したものであ
る。
【０００９】このような構成においても前述と全く同様
の効果が得られる。なお、ダイアフラム部４Ｂ，４Ｃ下
のシリコン基板１のエッチングは背面側もしくは前面側
からも行うことが可能であり、圧力センサや流速センサ
等のダイアフラム構造を有するセンサにはこの種のダイ
アフラムを利用することが可能である。
の効果が得られる。なお、ダイアフラム部４Ｂ，４Ｃ下
のシリコン基板１のエッチングは背面側もしくは前面側
からも行うことが可能であり、圧力センサや流速センサ
等のダイアフラム構造を有するセンサにはこの種のダイ
アフラムを利用することが可能である。
【００１０】図４は本発明による薄膜ダイアフラムをマ
イクロダイアフラムフローセンサに適用したさらに他の
実施例を示す平面図である。同図において、半導体基台
１１の中央部背面側には、例えば異方性エッチングによ
り図示しない開口が形成されており、この開口の底面
側、つまり半導体基台１１の前面側には、この半導体基
台１１の厚肉部とは熱的に絶縁された薄肉状のダイアフ
ラム部１１Ａが形成されている。このダイアフラム部１
１Ａには、薄膜のヒータエレメント１２とこれを挟む薄
膜の測温抵抗エレメント１３，１４とが配列して形成さ
れている。また、この薄膜のダイアフラム部１１Ａと半
導体基台１１の厚肉部とのブリッジ端部には測温抵抗エ
レメント１３，１４と同等の材料からなるバー状のダミ
ーパターン１５ａ〜１５ｈが測温抵抗エレメント１３，
１４の長さ方向に沿って同一膜厚で成膜されている。
イクロダイアフラムフローセンサに適用したさらに他の
実施例を示す平面図である。同図において、半導体基台
１１の中央部背面側には、例えば異方性エッチングによ
り図示しない開口が形成されており、この開口の底面
側、つまり半導体基台１１の前面側には、この半導体基
台１１の厚肉部とは熱的に絶縁された薄肉状のダイアフ
ラム部１１Ａが形成されている。このダイアフラム部１
１Ａには、薄膜のヒータエレメント１２とこれを挟む薄
膜の測温抵抗エレメント１３，１４とが配列して形成さ
れている。また、この薄膜のダイアフラム部１１Ａと半
導体基台１１の厚肉部とのブリッジ端部には測温抵抗エ
レメント１３，１４と同等の材料からなるバー状のダミ
ーパターン１５ａ〜１５ｈが測温抵抗エレメント１３，
１４の長さ方向に沿って同一膜厚で成膜されている。
【００１１】このような構成においても、ダイアフラム
端部にダミーパターン１５ａ〜１５ｈをそれぞれ設けた
ことにより薄肉状のダイアフラム部１１Ａの有する応力
が分散され、均一化されるとともにダイアフラム部１１
Ａの機械的強度を向上させることができる。
端部にダミーパターン１５ａ〜１５ｈをそれぞれ設けた
ことにより薄肉状のダイアフラム部１１Ａの有する応力
が分散され、均一化されるとともにダイアフラム部１１
Ａの機械的強度を向上させることができる。
【００１２】また、図５に示すようにダイアフラム部１
１Ａの一方のダイアフラム端部にダミーパターン１５
ａ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｆを形成しても同様の効果が
得られる。
１Ａの一方のダイアフラム端部にダミーパターン１５
ａ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｆを形成しても同様の効果が
得られる。
【００１３】なお、前述した実施例においては、補強用
薄膜パターンとして金属薄膜パターンを用いた場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えばＣＶＤ法で作製したポリシリコン，シリコン
カーバイドなどの酸化物またはスパッタ法などにより作
製した窒化タンタル，窒化アルミニウム，酸化アルミニ
ウム，酸化クロムなどの窒化物などの薄膜パターンを用
いても同様の効果が得られることは勿論である。
薄膜パターンとして金属薄膜パターンを用いた場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えばＣＶＤ法で作製したポリシリコン，シリコン
カーバイドなどの酸化物またはスパッタ法などにより作
製した窒化タンタル，窒化アルミニウム，酸化アルミニ
ウム，酸化クロムなどの窒化物などの薄膜パターンを用
いても同様の効果が得られることは勿論である。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ダ
イアフラム部の有する応力が分散されて均一化されると
ともに機械的強度が向上して補強されるので、特性の極
めて良好な薄膜ダイアフラム構造が得られるという極め
て優れた効果を有する。
イアフラム部の有する応力が分散されて均一化されると
ともに機械的強度が向上して補強されるので、特性の極
めて良好な薄膜ダイアフラム構造が得られるという極め
て優れた効果を有する。
【図１】本発明による薄膜ダイアフラムの一実施例を示
す構成の断面図である。
す構成の断面図である。
【図２】および
【図３】本発明の他の実施例を示す構成の断面図であ
る。
る。
【図４】および
【図５】本発明のさらに他の実施例を示すマイクロフロ
ーセンサの平面図である。
ーセンサの平面図である。
【図６】および
【図７】従来の半導体ダイアフラムの構成を示す断面図
である。
である。
１ シリコン基板 ２ 開口 ３ 絶縁膜 ３ａ 第１の絶縁膜 ３ｂ 第２の絶縁膜 ４Ａ，４Ｂ，４Ｃ ダイアフラム部 ５ａ，５ｂ 金属薄膜パターン １１ 半導体基台 １１Ａ ダイアフラム部 １２ ヒータエレメント １３，１４ 測温抵抗エレメント １５ａ〜１５ｈ ダミーパターン
Claims (1)
- 【請求項１】 基台の一部に開口を設けかつ該開口を塞
ぐように基台表面に薄膜を形成して構成されるダイアフ
ラム部を備えた薄膜ダイアフラムにおいて、前記薄膜に
補強用薄膜パターンを設けたことを特徴とする薄膜ダイ
アフラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3305668A JP2633124B2 (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | ダイアフラムセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3305668A JP2633124B2 (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | ダイアフラムセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05118936A true JPH05118936A (ja) | 1993-05-14 |
| JP2633124B2 JP2633124B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=17947914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3305668A Expired - Lifetime JP2633124B2 (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | ダイアフラムセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2633124B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002323393A (ja) * | 2001-04-26 | 2002-11-08 | Kyocera Corp | 圧力検出装置用パッケージ |
| JP2003021546A (ja) * | 2001-07-06 | 2003-01-24 | Denso Corp | メンブレン型センサおよびその製造方法 |
| JP2006516327A (ja) * | 2003-03-11 | 2006-06-29 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | ダイヤフラムセンサ |
| JP2008281351A (ja) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Denso Corp | 電子装置 |
| JP2009244282A (ja) * | 1995-02-16 | 2009-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | 赤外線検出装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6029627A (ja) * | 1983-07-27 | 1985-02-15 | Toshiba Corp | 半導体圧力センサ |
| JPS6065655U (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-09 | カルソニックカンセイ株式会社 | ダイヤフラム |
| JPS616834A (ja) * | 1984-06-21 | 1986-01-13 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6358758U (ja) * | 1986-10-06 | 1988-04-19 | ||
| JPH01163365U (ja) * | 1988-04-30 | 1989-11-14 |
-
1991
- 1991-10-25 JP JP3305668A patent/JP2633124B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6029627A (ja) * | 1983-07-27 | 1985-02-15 | Toshiba Corp | 半導体圧力センサ |
| JPS6065655U (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-09 | カルソニックカンセイ株式会社 | ダイヤフラム |
| JPS616834A (ja) * | 1984-06-21 | 1986-01-13 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6358758U (ja) * | 1986-10-06 | 1988-04-19 | ||
| JPH01163365U (ja) * | 1988-04-30 | 1989-11-14 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009244282A (ja) * | 1995-02-16 | 2009-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | 赤外線検出装置 |
| JP2002323393A (ja) * | 2001-04-26 | 2002-11-08 | Kyocera Corp | 圧力検出装置用パッケージ |
| JP2003021546A (ja) * | 2001-07-06 | 2003-01-24 | Denso Corp | メンブレン型センサおよびその製造方法 |
| JP2006516327A (ja) * | 2003-03-11 | 2006-06-29 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | ダイヤフラムセンサ |
| JP2008281351A (ja) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Denso Corp | 電子装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2633124B2 (ja) | 1997-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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