JPH0572051A - 温度測定装置及びその製造方法 - Google Patents
温度測定装置及びその製造方法Info
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- JPH0572051A JPH0572051A JP26326891A JP26326891A JPH0572051A JP H0572051 A JPH0572051 A JP H0572051A JP 26326891 A JP26326891 A JP 26326891A JP 26326891 A JP26326891 A JP 26326891A JP H0572051 A JPH0572051 A JP H0572051A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属配線２の抵抗変化を利用した温度測定装
置において、測定対象物質の急激な温度変化に対応でき
る温度測定装置を得る。 【構成】 温度測定装置の金属配線２形成部の基板を、
膜厚２ミクロン程度の薄膜（薄膜部分４）とし、基板熱
容量を小さくした。
置において、測定対象物質の急激な温度変化に対応でき
る温度測定装置を得る。 【構成】 温度測定装置の金属配線２形成部の基板を、
膜厚２ミクロン程度の薄膜（薄膜部分４）とし、基板熱
容量を小さくした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、金属線の温度による
抵抗変化を利用した温度測定装置の改良に関するもので
ある。
抵抗変化を利用した温度測定装置の改良に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の金属線の温度による抵抗変
化を利用した温度測定装置の外観図である。図におい
て、２１は絶縁物からなる基板で、厚さ２００μｍ〜２
ｍｍ程度のポリビニールなどから形成されている。２２
は該基板２１上に形成された金属配線で、モリブデン，
白金などからなる。２３は金属配線２２に接続された電
極端子である。
化を利用した温度測定装置の外観図である。図におい
て、２１は絶縁物からなる基板で、厚さ２００μｍ〜２
ｍｍ程度のポリビニールなどから形成されている。２２
は該基板２１上に形成された金属配線で、モリブデン，
白金などからなる。２３は金属配線２２に接続された電
極端子である。
【０００３】次に動作について説明する。電極端子２３
間に一定電流Ｉを流し、その両端に発生する電圧Ｖを測
定することにより、金属配線２２の抵抗Ｒがわかる。こ
の抵抗Ｒは次式で示される。 Ｒ＝Ｖ／Ｉ
間に一定電流Ｉを流し、その両端に発生する電圧Ｖを測
定することにより、金属配線２２の抵抗Ｒがわかる。こ
の抵抗Ｒは次式で示される。 Ｒ＝Ｖ／Ｉ
【０００４】抵抗Ｒは基板２１、即ち金属配線２２の温
度によって変化する。例えば金属配線２２がモリブデン
であり、金属配線２２の抵抗率の温度特性がバルクの値
と同じ場合においては、基板２１が０℃のときの抵抗値
に対して、１０℃の温度変化で抵抗値が約５％変化す
る。この抵抗値を測定することで基板２１の温度を測定
する。
度によって変化する。例えば金属配線２２がモリブデン
であり、金属配線２２の抵抗率の温度特性がバルクの値
と同じ場合においては、基板２１が０℃のときの抵抗値
に対して、１０℃の温度変化で抵抗値が約５％変化す
る。この抵抗値を測定することで基板２１の温度を測定
する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の温度測定装置は
以上のように構成されているので、基板の熱容量が大き
く、気体や液体の流れのように測定対象物質の温度が急
激に変化する場合には、測定対象物質の温度に対して温
度測定装置の測定値に時間遅れが発生するという問題点
があった。
以上のように構成されているので、基板の熱容量が大き
く、気体や液体の流れのように測定対象物質の温度が急
激に変化する場合には、測定対象物質の温度に対して温
度測定装置の測定値に時間遅れが発生するという問題点
があった。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、気体や液体の流れのように測定
対象物質の温度が急激に変化する場合にも温度測定がで
きる装置を得ることを目的としており、さらにこの装置
に適した製造方法を得ることを目的とする。
ためになされたもので、気体や液体の流れのように測定
対象物質の温度が急激に変化する場合にも温度測定がで
きる装置を得ることを目的としており、さらにこの装置
に適した製造方法を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る温度測定
装置は、金属配線を薄膜上に形成したものである。
装置は、金属配線を薄膜上に形成したものである。
【０００８】またこの発明に係る温度測定装置の製造方
法は、シリコン基板の周囲に薄膜を形成し、該薄膜の一
部を除去して開口部を形成し、上記シリコン基板をエッ
チング溶液中にて上記開口部よりエッチングすることに
より、金属配線形成部の基板となる薄膜を作製するよう
にしたものである。
法は、シリコン基板の周囲に薄膜を形成し、該薄膜の一
部を除去して開口部を形成し、上記シリコン基板をエッ
チング溶液中にて上記開口部よりエッチングすることに
より、金属配線形成部の基板となる薄膜を作製するよう
にしたものである。
【０００９】
【作用】この発明においては、温度測定装置の金属配線
が、熱容量の非常に少ない薄膜基板に形成されているた
め、測定対象物質の急激な温度変化に反応する時間が短
くなる。
が、熱容量の非常に少ない薄膜基板に形成されているた
め、測定対象物質の急激な温度変化に反応する時間が短
くなる。
【００１０】またこの発明の製造方法においては、シリ
コン基板の周囲に薄膜を形成し、該薄膜の一部を除去し
て開口部を形成し、上記シリコン基板をエッチング溶液
中にて上記開口部よりエッチングするようにしたので、
金属配線形成部の基板となる薄膜を安定に作製できる。
コン基板の周囲に薄膜を形成し、該薄膜の一部を除去し
て開口部を形成し、上記シリコン基板をエッチング溶液
中にて上記開口部よりエッチングするようにしたので、
金属配線形成部の基板となる薄膜を安定に作製できる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の一実施例による温度測定装置
の外観図である。図において、１はシリコン基板で、厚
みは６２５μｍである。２は金属配線で、幅２μｍで長
さ２cmに設計されており、材質はモリブデンを使用して
いる。４はシリコン基板１内に形成された薄膜部分で、
窒化シリコンまたは炭化シリコンを用いており、厚みは
２μｍである。３は上記金属配線２に接続された電極端
子で、抵抗測定のために上記薄膜部分４から出して形成
されている。
の外観図である。図において、１はシリコン基板で、厚
みは６２５μｍである。２は金属配線で、幅２μｍで長
さ２cmに設計されており、材質はモリブデンを使用して
いる。４はシリコン基板１内に形成された薄膜部分で、
窒化シリコンまたは炭化シリコンを用いており、厚みは
２μｍである。３は上記金属配線２に接続された電極端
子で、抵抗測定のために上記薄膜部分４から出して形成
されている。
【００１２】図２は本発明の一実施例による温度測定装
置の製造工程を示す断面図である。図２において、図１
と同一符号は同一又は相当部分を示し、５はシリコン基
板１の周囲に形成された窒化シリコン膜、１０は窒化シ
リコン膜５を被覆したシリコン基板１の裏面に窓あけさ
れた開口部、１１はシリコン基板１に形成された裏面シ
リコンエッチング部、６は窒化シリコン膜５の表面上に
形成されたポリイミド、７はポリイミド６上に形成され
たモリブデン、８はモリブデン７上に形成された感光性
樹脂である電子ビーム（ＥＢ）レジスト、９はモリブデ
ン７上に形成されたポリイミドである。
置の製造工程を示す断面図である。図２において、図１
と同一符号は同一又は相当部分を示し、５はシリコン基
板１の周囲に形成された窒化シリコン膜、１０は窒化シ
リコン膜５を被覆したシリコン基板１の裏面に窓あけさ
れた開口部、１１はシリコン基板１に形成された裏面シ
リコンエッチング部、６は窒化シリコン膜５の表面上に
形成されたポリイミド、７はポリイミド６上に形成され
たモリブデン、８はモリブデン７上に形成された感光性
樹脂である電子ビーム（ＥＢ）レジスト、９はモリブデ
ン７上に形成されたポリイミドである。
【００１３】次に製造方法について説明する。まず図２
(a) に示すように、シリコン基板１の周囲に２μｍの窒
化シリコン膜５を気相成長法で形成する。気相成長の条
件としては、ガスにジクロロシランとアンモニアを用い
て、成長炉で８５０℃で１０時間程度とし、窒化シリコ
ン膜５を形成する。
(a) に示すように、シリコン基板１の周囲に２μｍの窒
化シリコン膜５を気相成長法で形成する。気相成長の条
件としては、ガスにジクロロシランとアンモニアを用い
て、成長炉で８５０℃で１０時間程度とし、窒化シリコ
ン膜５を形成する。
【００１４】次に窒化シリコン膜５の窓あけ工程として
図２(b) に示すように、窒化シリコン膜５を被覆したシ
リコン基板であるウェハの裏面に開口部を持つマスクを
形成し、反応性イオンビームエッチングにより窒化シリ
コン膜５に開口部１０を作製する。該開口部１０の作製
のためのエッチングガスとしてはフッ化炭素と酸素を用
いる。
図２(b) に示すように、窒化シリコン膜５を被覆したシ
リコン基板であるウェハの裏面に開口部を持つマスクを
形成し、反応性イオンビームエッチングにより窒化シリ
コン膜５に開口部１０を作製する。該開口部１０の作製
のためのエッチングガスとしてはフッ化炭素と酸素を用
いる。
【００１５】次に、エッチングのための溶液として水酸
化カリウムまたはフッ酸と硝酸の混合液を用い、該溶液
中で裏面からシリコン基板１をエッチングして、図２
(c) に示すように、窒化シリコン膜開口部１０と同じ形
にエッチングし、薄膜部分４を形成する。
化カリウムまたはフッ酸と硝酸の混合液を用い、該溶液
中で裏面からシリコン基板１をエッチングして、図２
(c) に示すように、窒化シリコン膜開口部１０と同じ形
にエッチングし、薄膜部分４を形成する。
【００１６】次に図２(d) に示すように、ポリイミド６
を０．５〜１μｍの厚みで回転塗布し、続いてモリブデ
ン７をスパッタリング法により形成する。モリブデン７
の膜厚は０．５〜１μｍ程度とする。そしてパターン形
成のためのＥＢレジスト８を塗布する。
を０．５〜１μｍの厚みで回転塗布し、続いてモリブデ
ン７をスパッタリング法により形成する。モリブデン７
の膜厚は０．５〜１μｍ程度とする。そしてパターン形
成のためのＥＢレジスト８を塗布する。
【００１７】次に、図１に示すような金属配線２のパタ
ーンでＥＢレジスト８にＥＢ露光を行い、現像する。そ
して図２(e) に示すように、作製したＥＢレジスト８の
パターンをマスクとしてモリブデン７を反応性イオンビ
ームエッチングで加工し、金属配線２を形成する。エッ
チングガスとしてはフッ化イオウ及び窒素の混合ガスを
用いる。尚、金属配線２以外の部分のモリブデン７は不
要であるが、ＥＢレジスト露光には時間がかかるので、
金属配線２と絶縁されていれば、図２(e) のように他の
モリブデン７の部分を取り除かずに残しておいてもよ
い。
ーンでＥＢレジスト８にＥＢ露光を行い、現像する。そ
して図２(e) に示すように、作製したＥＢレジスト８の
パターンをマスクとしてモリブデン７を反応性イオンビ
ームエッチングで加工し、金属配線２を形成する。エッ
チングガスとしてはフッ化イオウ及び窒素の混合ガスを
用いる。尚、金属配線２以外の部分のモリブデン７は不
要であるが、ＥＢレジスト露光には時間がかかるので、
金属配線２と絶縁されていれば、図２(e) のように他の
モリブデン７の部分を取り除かずに残しておいてもよ
い。
【００１８】最後に図２(f) に示すように、表面の保護
膜としてポリイミド９を塗布して、温度測定装置の形成
を終了する。
膜としてポリイミド９を塗布して、温度測定装置の形成
を終了する。
【００１９】図３はこの発明の一実施例による温度測定
装置の温度−抵抗特性を表すグラフの図であり、縦軸は
温度、横軸は抵抗値である。
装置の温度−抵抗特性を表すグラフの図であり、縦軸は
温度、横軸は抵抗値である。
【００２０】本発明の温度測定装置を恒温槽にいれて、
温度と電極端子３の間の抵抗値の関係を測定したとこ
ろ、図３に示すような結果が得られ、このように本発明
の温度測定装置はよい直線特性を持っており、機能して
いることがわかる。
温度と電極端子３の間の抵抗値の関係を測定したとこ
ろ、図３に示すような結果が得られ、このように本発明
の温度測定装置はよい直線特性を持っており、機能して
いることがわかる。
【００２１】次にこの温度測定装置を恒温槽から室内に
戻したときの特性を測定したところ、７５℃から５秒以
下で室温（２５℃）の抵抗値を示した。一方薄膜部分４
を形成せずに作成した温度測定装置、即ち裏面シリコン
エッチング部１１を形成せずに図２(a) に示す基板のま
まとして作製した温度測定装置の特性を測定したとこ
ろ、７５℃から室温に到るまでに１００秒以上かかっ
た。
戻したときの特性を測定したところ、７５℃から５秒以
下で室温（２５℃）の抵抗値を示した。一方薄膜部分４
を形成せずに作成した温度測定装置、即ち裏面シリコン
エッチング部１１を形成せずに図２(a) に示す基板のま
まとして作製した温度測定装置の特性を測定したとこ
ろ、７５℃から室温に到るまでに１００秒以上かかっ
た。
【００２２】以上の結果より本発明による温度測定装置
は、基板熱容量が少なく、測定対象物質の急激な温度変
化に反応できる特性を有していることがわかる。
は、基板熱容量が少なく、測定対象物質の急激な温度変
化に反応できる特性を有していることがわかる。
【００２３】このように本実施例によれば、金属配線２
形成部の基板を膜厚２μｍ程度の薄膜としたので、該基
板である薄膜部分４は熱容量が小さく、測定対象物質の
急激な温度変化に反応できる。また金属配線２の上下に
ポリイミドを備えたので、金属配線２は保護される。
形成部の基板を膜厚２μｍ程度の薄膜としたので、該基
板である薄膜部分４は熱容量が小さく、測定対象物質の
急激な温度変化に反応できる。また金属配線２の上下に
ポリイミドを備えたので、金属配線２は保護される。
【００２４】また、シリコン基板１に気相成長法を用い
て膜を形成し、裏面からフッ酸によりエッチングを行っ
て薄膜部分４を形成するようにし、該薄膜部分４に金属
配線２を感光性樹脂とドライエッチングを用いて作製し
たので、安定に温度測定装置を作製できる。
て膜を形成し、裏面からフッ酸によりエッチングを行っ
て薄膜部分４を形成するようにし、該薄膜部分４に金属
配線２を感光性樹脂とドライエッチングを用いて作製し
たので、安定に温度測定装置を作製できる。
【００２５】なお上記実施例では、金属配線２の材料と
してモリブデンを用いたが、白金，タングステン等を用
いてもよく、白金は安定な材料であり、モリブデン，白
金は抵抗率の変動特性が良好であるので、金属配線材料
として適している。
してモリブデンを用いたが、白金，タングステン等を用
いてもよく、白金は安定な材料であり、モリブデン，白
金は抵抗率の変動特性が良好であるので、金属配線材料
として適している。
【００２６】また上記実施例では、薄膜を窒化シリコン
を用いて形成したが、炭化シリコン，ダイアモンド等を
用いてもよく、窒化シリコン，炭化シリコン，ダイアモ
ンド共に絶縁性が高く、炭化シリコン，ダイアモンドに
おいては熱電導率が高いので、薄膜材料として適してい
る。
を用いて形成したが、炭化シリコン，ダイアモンド等を
用いてもよく、窒化シリコン，炭化シリコン，ダイアモ
ンド共に絶縁性が高く、炭化シリコン，ダイアモンドに
おいては熱電導率が高いので、薄膜材料として適してい
る。
【００２７】また上記実施例では、金属配線２の形成前
に薄膜部分４の形成を行ったが、金属配線２を形成した
後に薄膜部分４の形成を行ってもよい。即ち図２(b) ，
(c)に示す工程を、図２(f) に示す工程の後に行っても
よい。
に薄膜部分４の形成を行ったが、金属配線２を形成した
後に薄膜部分４の形成を行ってもよい。即ち図２(b) ，
(c)に示す工程を、図２(f) に示す工程の後に行っても
よい。
【００２８】
【発明の効果】以上のようにこの発明に係る温度測定装
置によれば、抵抗変化測定用の金属配線を形成する基板
を薄膜としたので、熱容量が少なく、測定対象物質の急
激な温度変化に反応する時間を短くすることができる効
果がある。
置によれば、抵抗変化測定用の金属配線を形成する基板
を薄膜としたので、熱容量が少なく、測定対象物質の急
激な温度変化に反応する時間を短くすることができる効
果がある。
【００２９】また、シリコン基板の周囲に薄膜を形成
し、該薄膜の一部を除去して開口部を形成し、上記シリ
コン基板をエッチング溶液中にて上記開口部よりエッチ
ングするようにしたので、上記金属配線形成部の基板と
なる薄膜を安定に作製することができるという効果があ
る。
し、該薄膜の一部を除去して開口部を形成し、上記シリ
コン基板をエッチング溶液中にて上記開口部よりエッチ
ングするようにしたので、上記金属配線形成部の基板と
なる薄膜を安定に作製することができるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による温度測定装置の外観図
である。
である。
【図２】本発明の一実施例による温度測定装置の製造工
程図である。
程図である。
【図３】本発明の一実施例による温度測定装置の温度−
抵抗特性を示す図である。
抵抗特性を示す図である。
【図４】従来の温度測定装置の外観図である。
１ シリコン基板 ２ 金属配線 ３ 電極端子 ４ 薄膜部分 ５ 窒化シリコン膜 ６，９ ポリイミド ７ モリブデン ８ 電子ビーム（ＥＢ）レジスト １０ 開口部 １１ 裏面シリコンエッチング部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１月２８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
Claims (5)
- 【請求項１】 金属配線の抵抗変化を利用した温度測定
装置において、 上記金属配線形成部の基板を薄膜としたことを特徴とす
る温度測定装置。 - 【請求項２】 金属配線の抵抗変化を利用した温度測定
装置において、 上記金属配線形成部の基板を薄膜とし、 上記金属配線にモリブデン，白金，タングステンのいず
れかを用いたことを特徴とする温度測定装置。 - 【請求項３】 金属配線の抵抗変化を利用した温度測定
装置において、 上記金属配線形成部の基板を薄膜とし、該薄膜材料に窒
化シリコン，炭化シリコン，ダイアモンドのいずれかを
用いたことを特徴とする温度測定装置。 - 【請求項４】 金属配線の抵抗変化を利用した温度測定
装置において、 上記金属配線形成部の基板を薄膜とし、 該薄膜上に形成された上記金属配線の上下にポリイミド
を備えたことを特徴とする温度測定装置。 - 【請求項５】 金属配線の抵抗変化を利用した温度測定
装置を製造する方法において、 シリコン基板の周囲に薄膜を形成する工程と、 該薄膜の一部を除去して開口部を形成する工程と、 上記シリコン基板を、エッチング溶液中にて上記開口部
よりエッチングする工程とを備え、 上記金属配線形成部の基板となる上記薄膜を作製するこ
とを特徴とする温度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26326891A JPH0572051A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 温度測定装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26326891A JPH0572051A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 温度測定装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0572051A true JPH0572051A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=17387102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26326891A Pending JPH0572051A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 温度測定装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0572051A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017169168A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 三菱電機株式会社 | 電力増幅器 |
| JP2020180797A (ja) * | 2019-04-23 | 2020-11-05 | 富士電機メーター株式会社 | 電流センサ及び電力量計 |
-
1991
- 1991-09-11 JP JP26326891A patent/JPH0572051A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017169168A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 三菱電機株式会社 | 電力増幅器 |
| CN107204746A (zh) * | 2016-03-18 | 2017-09-26 | 三菱电机株式会社 | 功率放大器 |
| JP2020180797A (ja) * | 2019-04-23 | 2020-11-05 | 富士電機メーター株式会社 | 電流センサ及び電力量計 |
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