JPH0783776A - 容量型薄膜絶対圧センサ、抵抗型薄膜絶対圧センサおよび容量型絶対圧センサを製造するための薄膜法 - Google Patents
容量型薄膜絶対圧センサ、抵抗型薄膜絶対圧センサおよび容量型絶対圧センサを製造するための薄膜法Info
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- G01L9/0075—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance using a ceramic diaphragm, e.g. alumina, fused quartz, glass
Abstract
(57)【要約】
【目的】 容量型および抵抗型絶対圧センサを提供す
る。表面微細機械加工および薄膜技術によって容量型絶
対圧センサを製造する。 【構成】 容量型センサは、ガラス基板および気密に密
封された空洞に接するダイヤフラムを有し、基板は、空
洞側で、第１相互接続路またはそれから延びるコーナパ
ッドを支持する。ダイヤフラムは第１絶縁層の材料から
なり、該絶縁層は少なくとも部分的に、空洞の縁で基板
に強固に付着し、空洞から遠く離れた側で、頂部電極お
よび第２絶縁層を支持する。第２絶縁層は頂部電極およ
びダイヤフラムを完全に覆いかつ空洞を気密に密封す
る。頂部電極は、ダイヤフラムの外側で第１絶縁層上へ
延びる第２相互接続路を有する。抵抗型センサの場合に
は、基板電極は省略され、頂部電極はピエゾ抵抗からな
る半または全ブリッジに代えられている。
る。表面微細機械加工および薄膜技術によって容量型絶
対圧センサを製造する。 【構成】 容量型センサは、ガラス基板および気密に密
封された空洞に接するダイヤフラムを有し、基板は、空
洞側で、第１相互接続路またはそれから延びるコーナパ
ッドを支持する。ダイヤフラムは第１絶縁層の材料から
なり、該絶縁層は少なくとも部分的に、空洞の縁で基板
に強固に付着し、空洞から遠く離れた側で、頂部電極お
よび第２絶縁層を支持する。第２絶縁層は頂部電極およ
びダイヤフラムを完全に覆いかつ空洞を気密に密封す
る。頂部電極は、ダイヤフラムの外側で第１絶縁層上へ
延びる第２相互接続路を有する。抵抗型センサの場合に
は、基板電極は省略され、頂部電極はピエゾ抵抗からな
る半または全ブリッジに代えられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ベースエレメントおよ
び気密密封された空所を仕切るダイヤフラムを有する薄
膜絶対圧センサおよびかかるセンサの製造に関する。
び気密密封された空所を仕切るダイヤフラムを有する薄
膜絶対圧センサおよびかかるセンサの製造に関する。
【０００２】
【従来の技術】かかる絶対圧センサはこれまで知られて
いなかった。文献は半導体プロセスによって製造される
これらの圧力センサを記載するにすぎない。
いなかった。文献は半導体プロセスによって製造される
これらの圧力センサを記載するにすぎない。
【０００３】たとえば、雑誌“Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｅ：Ｓｃ
ｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．”第２０巻（１９８７年）第１４
６９頁〜第１４７１頁には単結晶シリコン基板上に多結
晶シリコンダイヤフラムが設けられていて、ダイヤフラ
ムが基板から電気的に絶縁されていない圧力センサが記
載されている。ダイヤフラムははじめにＳｉＯ2犠牲層
上に沈積させ、次に該層をダイヤフラムの下方で除去す
る。
ｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．”第２０巻（１９８７年）第１４
６９頁〜第１４７１頁には単結晶シリコン基板上に多結
晶シリコンダイヤフラムが設けられていて、ダイヤフラ
ムが基板から電気的に絶縁されていない圧力センサが記
載されている。ダイヤフラムははじめにＳｉＯ2犠牲層
上に沈積させ、次に該層をダイヤフラムの下方で除去す
る。
【０００４】こうして、多結晶ダイヤフラムとシリコン
基板の間の境界に空洞荷電領域が形成するので、この圧
力センサのキャパシタンスは、ひずみおよび温度依存性
である。さらに、キャパシタンスは、低周波数検出によ
ってではなく、高周波数検出によってのみ測定すること
ができる。
基板の間の境界に空洞荷電領域が形成するので、この圧
力センサのキャパシタンスは、ひずみおよび温度依存性
である。さらに、キャパシタンスは、低周波数検出によ
ってではなく、高周波数検出によってのみ測定すること
ができる。
【０００５】雑誌“ＶＤＩ Ｂｅｒｉｃｈｔｅ”Ｎｏ．
９３９１９９２号、第１８５頁〜第１９０頁には、単結
晶シリコン基板が、窒化ケイ素膜によって該基板から絶
縁されている多結晶シリコンダイヤフラムを支えている
高圧センサが記載されている。
９３９１９９２号、第１８５頁〜第１９０頁には、単結
晶シリコン基板が、窒化ケイ素膜によって該基板から絶
縁されている多結晶シリコンダイヤフラムを支えている
高圧センサが記載されている。
【０００６】シリコン基板から絶縁されているポリシリ
コンダイヤフラムを有する類似の圧力センサおよびかか
るセンサの製造法は、ドイツ国特許（ＤＥ−Ａ）第４０
０４１７９号に記載されている。
コンダイヤフラムを有する類似の圧力センサおよびかか
るセンサの製造法は、ドイツ国特許（ＤＥ−Ａ）第４０
０４１７９号に記載されている。
【０００７】雑誌“Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃｔｕ
ａｔｏｒｓ”、第２８巻（１９９１年）第１３３頁〜第
１４６頁に記載されているように、シリコン上に蒸着さ
せたポリシリコンフィルムはビルトインされた圧縮ひず
みを示す。これが圧力／キャパシタンス特性のヒステリ
シスを生じ、圧力変化に対する圧力センサの応答を悪化
する。
ａｔｏｒｓ”、第２８巻（１９９１年）第１３３頁〜第
１４６頁に記載されているように、シリコン上に蒸着さ
せたポリシリコンフィルムはビルトインされた圧縮ひず
みを示す。これが圧力／キャパシタンス特性のヒステリ
シスを生じ、圧力変化に対する圧力センサの応答を悪化
する。
【０００８】ポリシリコンダイヤフラムの場合、蒸着し
たままのダイヤフラム中の圧縮ひずみは、製造方法を、
ダイヤフラム中に定義された引張りひずみが形成するよ
うに変更することによって防止しうるにすぎない。
たままのダイヤフラム中の圧縮ひずみは、製造方法を、
ダイヤフラム中に定義された引張りひずみが形成するよ
うに変更することによって防止しうるにすぎない。
【０００９】これら従前技術の圧力センサの場合および
雑誌“Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒ
ｓ”、第Ａ２１−Ａ２３巻（１９９０年）、第１０５３
頁〜第１０５９頁に記載されたセンサにおいては、最初
の蒸着によりＳｉＯ2捨て層を形成させ、次いでポリシ
リコンダイヤフラムを蒸着し、引き続きフッ化水素酸中
でのエッチングにより犠牲層を除去する。
雑誌“Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒ
ｓ”、第Ａ２１−Ａ２３巻（１９９０年）、第１０５３
頁〜第１０５９頁に記載されたセンサにおいては、最初
の蒸着によりＳｉＯ2捨て層を形成させ、次いでポリシ
リコンダイヤフラムを蒸着し、引き続きフッ化水素酸中
でのエッチングにより犠牲層を除去する。
【００１０】しかし、これは別の欠点を有する。フッ化
水素酸中でのエッチングの後、引き続いて脱イオン水中
ですすぎ、乾燥するが、薄いポリシリコンダイヤフラム
が一般にシリコン基板面に粘着する。これは、上述した
先行技術に詳述した複雑で費用のかかる対策を講じるこ
とによって防止しうるにすぎない。
水素酸中でのエッチングの後、引き続いて脱イオン水中
ですすぎ、乾燥するが、薄いポリシリコンダイヤフラム
が一般にシリコン基板面に粘着する。これは、上述した
先行技術に詳述した複雑で費用のかかる対策を講じるこ
とによって防止しうるにすぎない。
【００１１】さらに、エッチングおよびその後の結果と
してシリコン基板およびポリシリコンダイヤフラムの表
面に存在する静電場が、好ましくないダイヤフラムの偏
向を生じる。この偏向を除去するためには、バイアス電
圧が必要である。
してシリコン基板およびポリシリコンダイヤフラムの表
面に存在する静電場が、好ましくないダイヤフラムの偏
向を生じる。この偏向を除去するためには、バイアス電
圧が必要である。
【００１２】ドイツ国特許（ＤＥ−Ａ）第３７２３５６
１号は、形成される空洞を規定する犠牲層を、ダイヤフ
ラム面内に存在する、最初の絶縁層中の開口を通してエ
ッチング除去する容量型圧力センサの、別の半導体製造
方法を記載する。しかし、この場合、頂部電極の材料が
空洞中へ侵入しうる。これが、圧力センサの電気的特性
を減損する。
１号は、形成される空洞を規定する犠牲層を、ダイヤフ
ラム面内に存在する、最初の絶縁層中の開口を通してエ
ッチング除去する容量型圧力センサの、別の半導体製造
方法を記載する。しかし、この場合、頂部電極の材料が
空洞中へ侵入しうる。これが、圧力センサの電気的特性
を減損する。
【００１３】これを防止するために、第１絶縁層の開口
に関して変位された複数の開口を有する第２絶縁層を設
けて、頂部電極の材料が空洞中へ侵入するのを防止す
る。しかし、この第２絶縁層は製造がかなり複雑であ
る。
に関して変位された複数の開口を有する第２絶縁層を設
けて、頂部電極の材料が空洞中へ侵入するのを防止す
る。しかし、この第２絶縁層は製造がかなり複雑であ
る。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、抵抗型および容量型絶対圧センサを提供すること
および該センサを、 −容量型薄膜絶対圧センサ中の少なくとも１つのコンデ
ンサの電極が相互に高い絶縁抵抗を有する、 −抵抗および容量型薄膜絶対圧センサ中のそれぞれのダ
イヤフラムが完成した状態で小さい引張りひずみしか示
さない、 −ダイヤフラムが基板に粘着するのを防止するために蒸
着工程を必要としない、 −過負荷の場合に基板に対して抵抗する場合でも、広い
圧力範囲にわたって測定信号を提供する、 −測定信号が実質的に温度独立性である、および −少数の化学蒸着および写真平版工程しか必要としな
い、表面微細機械加工および薄膜技術によって製造する
方法を提供することである。
題は、抵抗型および容量型絶対圧センサを提供すること
および該センサを、 −容量型薄膜絶対圧センサ中の少なくとも１つのコンデ
ンサの電極が相互に高い絶縁抵抗を有する、 −抵抗および容量型薄膜絶対圧センサ中のそれぞれのダ
イヤフラムが完成した状態で小さい引張りひずみしか示
さない、 −ダイヤフラムが基板に粘着するのを防止するために蒸
着工程を必要としない、 −過負荷の場合に基板に対して抵抗する場合でも、広い
圧力範囲にわたって測定信号を提供する、 −測定信号が実質的に温度独立性である、および −少数の化学蒸着および写真平版工程しか必要としな
い、表面微細機械加工および薄膜技術によって製造する
方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この課題の第１解決手段
は、ベースエレメントとしてガラス基板および気密に密
封された空洞に接するダイヤフラムを包含し、 −ベースエレメントが、空洞側に、第１相互接続路また
はそれから延びるコーナパッドを有する基板電極を支持
し、 −ダイヤフラムは第１絶縁層の材料からなり、少なくと
も部分的に、空洞の縁でベースエレメントに密接に付着
し、 −ダイヤフラムは、空洞から遠い側に、頂部電極および
頂部電極を完全に覆う第２絶縁層およびダイヤフラムを
完全に覆いかつ空洞を気密に密封し、 −頂部電極は、それから、ダイヤフラムの外側の第１絶
縁層上へ延びる第２相互接続路を有する、容量型薄膜絶
対圧力センサを提供することである。
は、ベースエレメントとしてガラス基板および気密に密
封された空洞に接するダイヤフラムを包含し、 −ベースエレメントが、空洞側に、第１相互接続路また
はそれから延びるコーナパッドを有する基板電極を支持
し、 −ダイヤフラムは第１絶縁層の材料からなり、少なくと
も部分的に、空洞の縁でベースエレメントに密接に付着
し、 −ダイヤフラムは、空洞から遠い側に、頂部電極および
頂部電極を完全に覆う第２絶縁層およびダイヤフラムを
完全に覆いかつ空洞を気密に密封し、 −頂部電極は、それから、ダイヤフラムの外側の第１絶
縁層上へ延びる第２相互接続路を有する、容量型薄膜絶
対圧力センサを提供することである。
【００１６】課題に対する第２解決手段は、ベースエレ
メントとしてガラス基板および気密に密封された空洞に
接するダイヤフラムを包含し、 −ダイヤフラムは第１絶縁層の材料からなり、空洞の縁
のまわりでベースエレメントに密接に付着し、 −ダイヤフラムは、空洞から遠い側に、ピエゾ抵抗性半
ブリッジまたはピエゾ抵抗性全ブリッジ、および該ブリ
ッジおよびダイヤフラムを完全に覆う第２絶縁層を支持
し、 −ピエゾ抵抗性半または全ブリッジは、それからダイヤ
フラムの外側でベースエレメントに延びるリード線を有
する抵抗型薄膜絶対圧センサを提供することである。
メントとしてガラス基板および気密に密封された空洞に
接するダイヤフラムを包含し、 −ダイヤフラムは第１絶縁層の材料からなり、空洞の縁
のまわりでベースエレメントに密接に付着し、 −ダイヤフラムは、空洞から遠い側に、ピエゾ抵抗性半
ブリッジまたはピエゾ抵抗性全ブリッジ、および該ブリ
ッジおよびダイヤフラムを完全に覆う第２絶縁層を支持
し、 −ピエゾ抵抗性半または全ブリッジは、それからダイヤ
フラムの外側でベースエレメントに延びるリード線を有
する抵抗型薄膜絶対圧センサを提供することである。
【００１７】課題に対する第３解決手段は記載の順序
で、 ａ） ベースエレメントとして役立つガラス基板の全表
面に、形成すべき基板電極を含有する第１金属層を蒸着
する工程； ｂ） 全表面に、空洞の高さを規定しかつ形成すべき犠
牲層を含有するパターン形成可能材料層を蒸着する工
程； ｃ） パターン形成可能材料層および第１金属層を、単
一の第１ホトレジスト工程でエッチングにより、基板電
極、それと相互に連結した第１相互接続路、および実際
にベース電極および第１相互接続路と合致する犠牲層を
同時に形成し、これにより部分的にガラス基板を露出さ
せる工程； ｄ） 全表面にダイヤフラムを含有する第１絶縁層を蒸
着して、第１絶縁層を、ガラス基板の工程ｃ）で露出し
た区域に、犠牲層に続く縁区域でさえも強固に付着する
工程； ｅ） 全表面上へ蒸着したホトレジスト層中に、その開
口が形成すべき頂部電極と合致する、犠牲層の次の第１
絶縁層の縁区域上へ延びるホトレジストマスクを、頂部
電極と接続している第２相互接続路と共に形成する工
程； ｆ） ホトレジストマスクの全表面に、頂部電極を含有
する第２金属層を蒸着する工程； ｇ） ホトレジストマスクを第２金属層のオーバレイ部
分と共に剥離工程により除去する工程； ｈ） 頂部電極および第２相互接続路により覆われてい
ない、第１絶縁層の部分をエッチング除去する工程； ｉ） 犠牲層を、第１相互接続路上に存在する部分から
出発し、横方向エッチングにより除去する工程； ｋ） 空洞を、全表面に第２絶縁層を蒸着することによ
り気密に密封する工程を包含する、ベースエレメントお
よび気密に密封された空洞に接するダイヤフラムを有す
る容量型絶対圧センサを製造するための薄膜法を提供す
ることである。
で、 ａ） ベースエレメントとして役立つガラス基板の全表
面に、形成すべき基板電極を含有する第１金属層を蒸着
する工程； ｂ） 全表面に、空洞の高さを規定しかつ形成すべき犠
牲層を含有するパターン形成可能材料層を蒸着する工
程； ｃ） パターン形成可能材料層および第１金属層を、単
一の第１ホトレジスト工程でエッチングにより、基板電
極、それと相互に連結した第１相互接続路、および実際
にベース電極および第１相互接続路と合致する犠牲層を
同時に形成し、これにより部分的にガラス基板を露出さ
せる工程； ｄ） 全表面にダイヤフラムを含有する第１絶縁層を蒸
着して、第１絶縁層を、ガラス基板の工程ｃ）で露出し
た区域に、犠牲層に続く縁区域でさえも強固に付着する
工程； ｅ） 全表面上へ蒸着したホトレジスト層中に、その開
口が形成すべき頂部電極と合致する、犠牲層の次の第１
絶縁層の縁区域上へ延びるホトレジストマスクを、頂部
電極と接続している第２相互接続路と共に形成する工
程； ｆ） ホトレジストマスクの全表面に、頂部電極を含有
する第２金属層を蒸着する工程； ｇ） ホトレジストマスクを第２金属層のオーバレイ部
分と共に剥離工程により除去する工程； ｈ） 頂部電極および第２相互接続路により覆われてい
ない、第１絶縁層の部分をエッチング除去する工程； ｉ） 犠牲層を、第１相互接続路上に存在する部分から
出発し、横方向エッチングにより除去する工程； ｋ） 空洞を、全表面に第２絶縁層を蒸着することによ
り気密に密封する工程を包含する、ベースエレメントお
よび気密に密封された空洞に接するダイヤフラムを有す
る容量型絶対圧センサを製造するための薄膜法を提供す
ることである。
【００１８】課題の第４解決手段は、記載の順序で、 ａ） ベースエレメントとして役立つガラス基板の全表
面に、形成すべき基板電極を含有する第１金属層を蒸着
する工程； ｂ） 全表面上へ、空洞の高さを規定しかつ形成すべき
犠牲層を含有するパターン形成可能材料層を蒸着する工
程； ｃ′） パターン形成可能材料層および第１金属層を、
基板電極、それと連結しているコーナパッドおよび実際
に基板電極およびコーナパッドと合致する犠牲層を同時
に形成するため、単一の第１ホトレジスト工程でエッチ
ングによりパターン形成し、これによりガラス基板を部
分的に露出させる工程； ｄ′） 全表面上へダイヤフラムを含有する第１絶縁層
を蒸着して、該絶縁層を工程ｃ′）で露出したガラス基
板の区域に、犠牲層に隣接する４つの横方向区域でさえ
も強固に付着させ、引き続き犠牲層にエッチング剤を適
用するため第１絶縁層中に、１つの絶対圧センサの４つ
のコーナパッドの少なくとも一部上に存在する開口をエ
ッチングする工程； ｅ′） 全表面に蒸着したホトレジスト層中に、その開
口が形成すべき頂部電極およびそれと接続した相互接続
路と合致しかつコーナパッドなしの基板電極と整合され
ているホトレジストマスクを形成する工程； ｆ） ホトレジストマスクの全表面に頂部電極を含有す
る第２金属層を蒸着する工程； ｇ） ホトレジストマスクを第２金属層のオーバレイ部
分と共に剥離工程により除去する工程； ｉ′） 開口を通して垂直方向エッチングおよび横方向
エッチングによって犠牲層を除去する工程；および ｋ′） 開口、従って空洞を、第２絶縁層を真空蒸着に
よって気密に密封する工程を包含する、ベースエレメン
トおよび気密に密封された空洞に接する実質的に長方形
または正方形のダイヤフラムを有する容量型絶対圧セン
サを製造するための薄膜法を提供することである。
面に、形成すべき基板電極を含有する第１金属層を蒸着
する工程； ｂ） 全表面上へ、空洞の高さを規定しかつ形成すべき
犠牲層を含有するパターン形成可能材料層を蒸着する工
程； ｃ′） パターン形成可能材料層および第１金属層を、
基板電極、それと連結しているコーナパッドおよび実際
に基板電極およびコーナパッドと合致する犠牲層を同時
に形成するため、単一の第１ホトレジスト工程でエッチ
ングによりパターン形成し、これによりガラス基板を部
分的に露出させる工程； ｄ′） 全表面上へダイヤフラムを含有する第１絶縁層
を蒸着して、該絶縁層を工程ｃ′）で露出したガラス基
板の区域に、犠牲層に隣接する４つの横方向区域でさえ
も強固に付着させ、引き続き犠牲層にエッチング剤を適
用するため第１絶縁層中に、１つの絶対圧センサの４つ
のコーナパッドの少なくとも一部上に存在する開口をエ
ッチングする工程； ｅ′） 全表面に蒸着したホトレジスト層中に、その開
口が形成すべき頂部電極およびそれと接続した相互接続
路と合致しかつコーナパッドなしの基板電極と整合され
ているホトレジストマスクを形成する工程； ｆ） ホトレジストマスクの全表面に頂部電極を含有す
る第２金属層を蒸着する工程； ｇ） ホトレジストマスクを第２金属層のオーバレイ部
分と共に剥離工程により除去する工程； ｉ′） 開口を通して垂直方向エッチングおよび横方向
エッチングによって犠牲層を除去する工程；および ｋ′） 開口、従って空洞を、第２絶縁層を真空蒸着に
よって気密に密封する工程を包含する、ベースエレメン
トおよび気密に密封された空洞に接する実質的に長方形
または正方形のダイヤフラムを有する容量型絶対圧セン
サを製造するための薄膜法を提供することである。
【００１９】上記課題に対する第５解決手段は、記載の
順序で、 ａ） ベースエレメントとして役立つガラス基板の全表
面上に、形成すべき基板電極を含有する第１金属層を蒸
着する工程； ｂ″） 全表面上に、形成すべき犠牲層の、空洞の高さ
の最初の部分を規定する第１部分層を含有する第１パタ
ーン形成可能材料層を蒸着する工程； ｃ″） パターン形成可能材料層および第１金属層を、
基板電極、それと接続した第１相互接続路、および実際
に基板電極および第１相互接続路と合致する第１部分層
を同時に形成するためにパターン形成する工程； ｃ″′） 全表面に、空洞の高さの残部を規定しかつ形
成すべき犠牲層の第２部分層を含有する第２パターン形
成可能材料層および直径の反対側の２つのコーナ延長部
を蒸着し、該第２パターン形成可能材料層を第２ホトレ
ジスト工程で、第１部分層を完全に覆うようにパターン
形成する工程； ｄ″） 全表面上にダイヤフラムを含有する第１絶縁層
を蒸着し、該第１絶縁層を、工程ｃ″′）後になお露出
しているガラス基板の区域に強固に付着させ、引き続き
犠牲層にエッチング剤を適用するためコーナ延長部の上
方の第１絶縁層中へ開口をエッチングする工程； ｅ″） 全表面に蒸着したホトレジスト層中に、開口が
形成すべき頂部電極およびそれと接続した第２相互接続
路と合致しかつ基板電極と整合しているホトレジストマ
スクを形成する工程； ｆ） ホトレジストマスクの全表面に頂部電極を含有す
る第２金属層を蒸着する工程； ｇ） ホトレジストマスクを第２金属層のオーバーラッ
プ部分と共に、剥離工程により除去する工程； ｉ′） 犠牲層を、開口を通して垂直エッチングおよび
横方向エッチングすることによって除去する工程； ｋ′） 開口、ひいては空洞を、真空中で第２絶縁層を
蒸着することにより気密に密封する工程を包含する、ベ
ースエレメントおよび気密に密封された空洞に接するダ
イヤフラムを有する容量型絶対圧力センサを製造するた
めの薄膜法を提供することである。
順序で、 ａ） ベースエレメントとして役立つガラス基板の全表
面上に、形成すべき基板電極を含有する第１金属層を蒸
着する工程； ｂ″） 全表面上に、形成すべき犠牲層の、空洞の高さ
の最初の部分を規定する第１部分層を含有する第１パタ
ーン形成可能材料層を蒸着する工程； ｃ″） パターン形成可能材料層および第１金属層を、
基板電極、それと接続した第１相互接続路、および実際
に基板電極および第１相互接続路と合致する第１部分層
を同時に形成するためにパターン形成する工程； ｃ″′） 全表面に、空洞の高さの残部を規定しかつ形
成すべき犠牲層の第２部分層を含有する第２パターン形
成可能材料層および直径の反対側の２つのコーナ延長部
を蒸着し、該第２パターン形成可能材料層を第２ホトレ
ジスト工程で、第１部分層を完全に覆うようにパターン
形成する工程； ｄ″） 全表面上にダイヤフラムを含有する第１絶縁層
を蒸着し、該第１絶縁層を、工程ｃ″′）後になお露出
しているガラス基板の区域に強固に付着させ、引き続き
犠牲層にエッチング剤を適用するためコーナ延長部の上
方の第１絶縁層中へ開口をエッチングする工程； ｅ″） 全表面に蒸着したホトレジスト層中に、開口が
形成すべき頂部電極およびそれと接続した第２相互接続
路と合致しかつ基板電極と整合しているホトレジストマ
スクを形成する工程； ｆ） ホトレジストマスクの全表面に頂部電極を含有す
る第２金属層を蒸着する工程； ｇ） ホトレジストマスクを第２金属層のオーバーラッ
プ部分と共に、剥離工程により除去する工程； ｉ′） 犠牲層を、開口を通して垂直エッチングおよび
横方向エッチングすることによって除去する工程； ｋ′） 開口、ひいては空洞を、真空中で第２絶縁層を
蒸着することにより気密に密封する工程を包含する、ベ
ースエレメントおよび気密に密封された空洞に接するダ
イヤフラムを有する容量型絶対圧力センサを製造するた
めの薄膜法を提供することである。
【００２０】上記課題の第６解決手段は、記載の順序
で、 ａ′） ベースエレメントとして役立つガラス基板の全
表面に、形成すべき基板電極を含有する第１金属層を蒸
着し、引き続き第１金属層を、基板電極およびそれと接
続した第１相互接続路を形成するための第１ホトレジス
ト工程でパターン形成するする工程； ｂ″′） 全表面に、空洞の高さの最初の部分を規定し
かつ形成すべき犠牲層の第１部分層を含有する第１パタ
ーン形成可能材料層を蒸着し、第１パターン形成可能材
料層を第２ホトレジスト工程で、基板電極を完全に覆う
ようにパターン形成する工程； ｃ″″） 全表面に、空洞の高さの残存部分を規定しか
つ形成すべき犠牲層および直径の反対側にある２つのコ
ーナ延長部を含有する第２パターン形成可能材料層を蒸
着し、該第２パターン形成可能材料層を第３ホトレジス
ト工程で、第１部分層を完全に覆うようにパターン形成
する工程； ｄ″） 全表面上に、ダイヤフラムを含有する第１絶縁
層を、該第１絶縁層が、 ｃ″″）工程後なお露出しているガラス基板の範囲に強
固に付着するように蒸着し、次に犠牲層にエッチング剤
を適用するため、コーナ延長部上方で第１絶縁層中へ開
口をエッチングする工程； ｅ″） 全表面に蒸着したホトレジスト層中に、形成す
べき頂部電極およびそれと接続した第２相互接続路と合
致しかつ基板電極と整合しているホトレジストマスクを
形成する工程； ｆ） ホトレジストマスクの全表面上へ、頂部電極を含
有する第２金属層を蒸着する工程； ｇ） ホトレジストマスクを第２金属層のオーバレイ部
分と共に剥離工程によって除去する工程； ｉ′） 犠牲層を、開口を通して垂直エッチングおよび
横方向エッチングすることによって除去する工程；およ
び ｋ′） 開口、ひいては空洞を、真空中での第２絶縁層
を蒸着することにより気密に密封する工程を包含する、
ベースエレメントおよび気密に密封された空洞に接する
ダイヤフラムを有する容量型絶対圧センサを製造するた
めの薄膜法を提供することである。
で、 ａ′） ベースエレメントとして役立つガラス基板の全
表面に、形成すべき基板電極を含有する第１金属層を蒸
着し、引き続き第１金属層を、基板電極およびそれと接
続した第１相互接続路を形成するための第１ホトレジス
ト工程でパターン形成するする工程； ｂ″′） 全表面に、空洞の高さの最初の部分を規定し
かつ形成すべき犠牲層の第１部分層を含有する第１パタ
ーン形成可能材料層を蒸着し、第１パターン形成可能材
料層を第２ホトレジスト工程で、基板電極を完全に覆う
ようにパターン形成する工程； ｃ″″） 全表面に、空洞の高さの残存部分を規定しか
つ形成すべき犠牲層および直径の反対側にある２つのコ
ーナ延長部を含有する第２パターン形成可能材料層を蒸
着し、該第２パターン形成可能材料層を第３ホトレジス
ト工程で、第１部分層を完全に覆うようにパターン形成
する工程； ｄ″） 全表面上に、ダイヤフラムを含有する第１絶縁
層を、該第１絶縁層が、 ｃ″″）工程後なお露出しているガラス基板の範囲に強
固に付着するように蒸着し、次に犠牲層にエッチング剤
を適用するため、コーナ延長部上方で第１絶縁層中へ開
口をエッチングする工程； ｅ″） 全表面に蒸着したホトレジスト層中に、形成す
べき頂部電極およびそれと接続した第２相互接続路と合
致しかつ基板電極と整合しているホトレジストマスクを
形成する工程； ｆ） ホトレジストマスクの全表面上へ、頂部電極を含
有する第２金属層を蒸着する工程； ｇ） ホトレジストマスクを第２金属層のオーバレイ部
分と共に剥離工程によって除去する工程； ｉ′） 犠牲層を、開口を通して垂直エッチングおよび
横方向エッチングすることによって除去する工程；およ
び ｋ′） 開口、ひいては空洞を、真空中での第２絶縁層
を蒸着することにより気密に密封する工程を包含する、
ベースエレメントおよび気密に密封された空洞に接する
ダイヤフラムを有する容量型絶対圧センサを製造するた
めの薄膜法を提供することである。
【００２１】独立請求項のこれらの引用においては、同
じ文字または若干の請求項中のそれぞれの特徴の同一性
を指示し、同じ文字と共に使用したアポストロフィーは
これらの特徴が大体において等しいが、細部が相違する
ことを指示する。
じ文字または若干の請求項中のそれぞれの特徴の同一性
を指示し、同じ文字と共に使用したアポストロフィーは
これらの特徴が大体において等しいが、細部が相違する
ことを指示する。
【００２２】第１金属層および／または第２金属層の材
料は、望ましくはクロムである。犠牲層に対しては、望
ましくはアルミニウムが使用される。絶縁層は望ましく
はＳｉＯ2の層であり、プラズマ蒸着法により適用され
る。
料は、望ましくはクロムである。犠牲層に対しては、望
ましくはアルミニウムが使用される。絶縁層は望ましく
はＳｉＯ2の層であり、プラズマ蒸着法により適用され
る。
【００２３】本発明の第１実施形においては頂部電極
は、第１絶縁層をパターン形成するためのマスクとして
使用できる。
は、第１絶縁層をパターン形成するためのマスクとして
使用できる。
【００２４】本発明の利点の１つは、上述した従前技術
の圧力センサを製造するための半導体法とは異なり、本
発明においては拡散工程は必要でない。
の圧力センサを製造するための半導体法とは異なり、本
発明においては拡散工程は必要でない。
【００２５】上述した、ポリシリコンダイヤフラムを有
する半導体圧力センサとは異なり、本発明による絶対圧
センサは絶縁材料のダイヤフラム、望ましくはＳｉＯ2
ダイヤフラムを有する。
する半導体圧力センサとは異なり、本発明による絶対圧
センサは絶縁材料のダイヤフラム、望ましくはＳｉＯ2
ダイヤフラムを有する。
【００２６】本発明は、添付図面と関連してなされた実
施例の下記の記載から一そう明らかになる。
施例の下記の記載から一そう明らかになる。
【００２７】
【実施例】図１は、下記に説明するように、第１実施例
によって製造される本発明の第１実施形による４つの円
形絶対圧センサアレーの平面図である。これら４つの絶
対圧センサのうち、上方左側のものだけが標準形で示さ
れ、他の３つのそれぞれの場合には、下記に説明する特
徴的部分がハッチングにより強調されている。
によって製造される本発明の第１実施形による４つの円
形絶対圧センサアレーの平面図である。これら４つの絶
対圧センサのうち、上方左側のものだけが標準形で示さ
れ、他の３つのそれぞれの場合には、下記に説明する特
徴的部分がハッチングにより強調されている。
【００２８】図２（Ａ）〜（Ｈ）は、連続工程の結果を
示す、図１のＡ−Ａ線またはＢ−Ｂ線による断面図であ
る。
示す、図１のＡ−Ａ線またはＢ−Ｂ線による断面図であ
る。
【００２９】製造は、ベースエレメントとして役立つガ
ラス基板１１で開始する。望ましくはクロムからなり、
なかんずく形成すべき基板電極を含有する第１金属層１
２は、基板の全表面に蒸着し、これはたとえば蒸発によ
って行なうこともできる。クロム金属層の厚さは、たと
えば１００ｎｍである。
ラス基板１１で開始する。望ましくはクロムからなり、
なかんずく形成すべき基板電極を含有する第１金属層１
２は、基板の全表面に蒸着し、これはたとえば蒸発によ
って行なうこともできる。クロム金属層の厚さは、たと
えば１００ｎｍである。
【００３０】ここで使用したような用語“全表面に蒸
着”は与えられた工程のはじめに既に存在する構造の全
表面上へ蒸着し、こうして該表面を完全に覆うことを表
わす。
着”は与えられた工程のはじめに既に存在する構造の全
表面上へ蒸着し、こうして該表面を完全に覆うことを表
わす。
【００３１】完成した絶対圧センサの空洞の高さを規定
しかつ形成すべき犠牲層１３′を含有する、望ましくは
アルミニウムのパターン形成可能金属層１３を、第１金
属層１２の全表面に蒸着する。アルミニウムからなって
いる場合、金属層はたとえば５００ｎｍの厚さを有す
る。
しかつ形成すべき犠牲層１３′を含有する、望ましくは
アルミニウムのパターン形成可能金属層１３を、第１金
属層１２の全表面に蒸着する。アルミニウムからなって
いる場合、金属層はたとえば５００ｎｍの厚さを有す
る。
【００３２】この工程の結果は図１のＡ−Ａ線断面図で
ある図２に示されている。
ある図２に示されている。
【００３３】次に、材料層１３および第１金属層１２
を、周知のようなエッチングマスクとして適当なホトレ
ジストマスクを使用する単一の第１ホトレジスト工程で
パターン形成し、一方で個々の基板電極１２′は互いに
分離され、他方で基板電極１２′から延びている相互接
続路１４は残留するようにする。この工程により、犠牲
層１３′が基板電極および相互接続路上に形成する（図
１のＢ−Ｂ線断面図である図２（Ｂ）参照）（相互接続
路は図２（Ｂ）には見えない）。
を、周知のようなエッチングマスクとして適当なホトレ
ジストマスクを使用する単一の第１ホトレジスト工程で
パターン形成し、一方で個々の基板電極１２′は互いに
分離され、他方で基板電極１２′から延びている相互接
続路１４は残留するようにする。この工程により、犠牲
層１３′が基板電極および相互接続路上に形成する（図
１のＢ−Ｂ線断面図である図２（Ｂ）参照）（相互接続
路は図２（Ｂ）には見えない）。
【００３４】この第１金属層１２および材料層１３の共
通パターン形成は、同じホトレジストマスクを通し、２
つのエッチング工程で、即ち（アルミニウム）材料層１
３をエッチングするための第１エッチング工程および引
き続く（クロム）金属層１２をエッチングするための第
２エッチング工程で行なわれる。
通パターン形成は、同じホトレジストマスクを通し、２
つのエッチング工程で、即ち（アルミニウム）材料層１
３をエッチングするための第１エッチング工程および引
き続く（クロム）金属層１２をエッチングするための第
２エッチング工程で行なわれる。
【００３５】図１に見ることができるように、複数の絶
対圧センサを同時に製造しかつ並列に電気的に接続すべ
き場合にはこれらの絶対圧センサの基板電極１２′を相
互接続しかつ基板電極接点パッド１４０に通じる水平の
相互接続路１４を設ける。
対圧センサを同時に製造しかつ並列に電気的に接続すべ
き場合にはこれらの絶対圧センサの基板電極１２′を相
互接続しかつ基板電極接点パッド１４０に通じる水平の
相互接続路１４を設ける。
【００３６】絶対圧センサをシングルで使用すべき場合
にはもちろん、それぞれの絶対圧センサのための、図１
に示した２つの相互接続路１４の１つを省略することが
できる。
にはもちろん、それぞれの絶対圧センサのための、図１
に示した２つの相互接続路１４の１つを省略することが
できる。
【００３７】これまでに形成した構造上へ、即ち犠牲層
１３′およびガラス基板１１の表面に、第１絶縁層１５
を蒸着し、該層の一部はあとでダイヤフラム１５′にな
る。この絶縁層１５は望ましくはＳｉＯ2からなり、プ
ラズマ化学蒸着法により適用され、かつたとえば３μｍ
の厚さを有する（図１のＢ−Ｂ線断面図である図２
（Ｃ）参照） 絶縁層１５は、基板電極１２′に続く縁区域１１０にお
いてさえ、ガラス基板１１と強固な結合を形成する。こ
れは、図１に右下方に水平のハッチングを施した区域１
１０によって示されている。相互接続路１４および犠牲
層１３′のオーバレイ部分の上方にはハッチングが存在
しない、それというのも絶縁層はここでエッチング除去
されるからである。
１３′およびガラス基板１１の表面に、第１絶縁層１５
を蒸着し、該層の一部はあとでダイヤフラム１５′にな
る。この絶縁層１５は望ましくはＳｉＯ2からなり、プ
ラズマ化学蒸着法により適用され、かつたとえば３μｍ
の厚さを有する（図１のＢ−Ｂ線断面図である図２
（Ｃ）参照） 絶縁層１５は、基板電極１２′に続く縁区域１１０にお
いてさえ、ガラス基板１１と強固な結合を形成する。こ
れは、図１に右下方に水平のハッチングを施した区域１
１０によって示されている。相互接続路１４および犠牲
層１３′のオーバレイ部分の上方にはハッチングが存在
しない、それというのも絶縁層はここでエッチング除去
されるからである。
【００３８】次に、これまでに形成した構造の全表面を
ホトレジスト層で覆う。該層中にホトレジストマスクを
形成し、その開口は、犠牲層１３′に続く第１絶縁層１
５の縁区域に延びている、形成すべき頂部電極１６′お
よび頂部電極１６′に連結される、形成すべき第２相互
接続路１７と合致する。次いで、頂部電極１６′を含有
する第２金属層を、ホトレジストマスクの全表面に蒸着
する。次に、第２金属層のオーバレイ部分を有するホト
レジストマスクを、剥離工程によって除去する。これ
は、たとえばアセトン浴中で超音波の作用下に行なわれ
る。こうして、第２金属層のうち頂部電極１６′および
相互接続路１７が残留する（図１のＢ−Ｂ線断面図であ
る図２（Ｄ）参照）。
ホトレジスト層で覆う。該層中にホトレジストマスクを
形成し、その開口は、犠牲層１３′に続く第１絶縁層１
５の縁区域に延びている、形成すべき頂部電極１６′お
よび頂部電極１６′に連結される、形成すべき第２相互
接続路１７と合致する。次いで、頂部電極１６′を含有
する第２金属層を、ホトレジストマスクの全表面に蒸着
する。次に、第２金属層のオーバレイ部分を有するホト
レジストマスクを、剥離工程によって除去する。これ
は、たとえばアセトン浴中で超音波の作用下に行なわれ
る。こうして、第２金属層のうち頂部電極１６′および
相互接続路１７が残留する（図１のＢ−Ｂ線断面図であ
る図２（Ｄ）参照）。
【００３９】次いで、頂部電極１６′および第２相互接
続路１７によって覆われてない第１絶縁層１５の部分を
エッチング除去して、なかんずく相互接続路１４上方に
ある犠牲層１３′の部分を露出する（図１のＢ−Ｂ線に
よる断面図を示す図２（Ｅ）参照）。第１絶縁層１５が
ＳｉＯ2からなる場合には、エッチングは望ましくはＣ
Ｆ4−Ｏ2プラズマ中で実施される。
続路１７によって覆われてない第１絶縁層１５の部分を
エッチング除去して、なかんずく相互接続路１４上方に
ある犠牲層１３′の部分を露出する（図１のＢ−Ｂ線に
よる断面図を示す図２（Ｅ）参照）。第１絶縁層１５が
ＳｉＯ2からなる場合には、エッチングは望ましくはＣ
Ｆ4−Ｏ2プラズマ中で実施される。
【００４０】次に、犠牲層１３′を横方向エッチングに
よって除去する。エッチングは、頂部電極１６′の縁で
相互接続路１４を覆う場所１３０においてはじまり、こ
の場所からエッチング剤は第１相互接続路１４を覆う犠
牲層１３′の部分をエッチング除去した後、ダイヤフラ
ム１５′の下方へ侵入し、内部へエッチングし続ける。
よって除去する。エッチングは、頂部電極１６′の縁で
相互接続路１４を覆う場所１３０においてはじまり、こ
の場所からエッチング剤は第１相互接続路１４を覆う犠
牲層１３′の部分をエッチング除去した後、ダイヤフラ
ム１５′の下方へ侵入し、内部へエッチングし続ける。
【００４１】こうして空洞が形成される、即ち上述の空
洞は基板電極１２′およびダイヤフラム１５′によって
分離されている（図１のＡ−Ａ線による断面図である図
２（Ｆ）参照）。
洞は基板電極１２′およびダイヤフラム１５′によって
分離されている（図１のＡ−Ａ線による断面図である図
２（Ｆ）参照）。
【００４２】ダイヤフラム１５′を含有する第１絶縁層
に関してこの横方向エッチングの結果は、図１の右上方
に、絶縁層１５の覆われてない部分を表わす垂直なハッ
チングを施した区域１５０によって示されている。ダイ
ヤフラム１５′も相互接続路１４のそれぞれの部分の上
方で露出されている。
に関してこの横方向エッチングの結果は、図１の右上方
に、絶縁層１５の覆われてない部分を表わす垂直なハッ
チングを施した区域１５０によって示されている。ダイ
ヤフラム１５′も相互接続路１４のそれぞれの部分の上
方で露出されている。
【００４３】最後に、空洞１８を、側方に開いた個所１
３０中で、構造の全表面に第２絶縁層１９を真空中で蒸
着することによって気密に密封する。こうして密封した
後空洞を排気する、これは周知のように絶対圧センサに
とり重要である。
３０中で、構造の全表面に第２絶縁層１９を真空中で蒸
着することによって気密に密封する。こうして密封した
後空洞を排気する、これは周知のように絶対圧センサに
とり重要である。
【００４４】第２絶縁層１９は絶対圧センサの保護層と
しても使用される（図１のＢ−Ｂ線による断面図を示す
図２（Ｇ）および図１のＡ−Ａ線による断面図を示す図
２（Ｈ）参照）。
しても使用される（図１のＢ−Ｂ線による断面図を示す
図２（Ｇ）および図１のＡ−Ａ線による断面図を示す図
２（Ｈ）参照）。
【００４５】第２絶縁層１９も、望ましくはＳｉＯ2か
らなり、プラズマ化学蒸着法によって適用され、たとえ
ば３μｍの厚さを有する。
らなり、プラズマ化学蒸着法によって適用され、たとえ
ば３μｍの厚さを有する。
【００４６】上述したように、第２金属層のパターン形
成の間、第１金属層１２のパターン形成の間と同様に、
頂部電極１６′の延長部である相互接続路１７はそのま
まである。図１に示したように、複数の絶対圧センサを
同時に製造し、電気的に並列に接続すべき場合には、垂
直方向に直径の反対側に配置されている、センサ１個に
つき２個の相互接続路１７を設け、該接続路は個々の絶
対圧センサの頂部電極１６′を相互接続し、頂部電極接
触パッド１７０に通じている。絶対圧センサをシングル
で使用すべき場合には、もちろん２つの相互接続路の１
つは省略することができる。
成の間、第１金属層１２のパターン形成の間と同様に、
頂部電極１６′の延長部である相互接続路１７はそのま
まである。図１に示したように、複数の絶対圧センサを
同時に製造し、電気的に並列に接続すべき場合には、垂
直方向に直径の反対側に配置されている、センサ１個に
つき２個の相互接続路１７を設け、該接続路は個々の絶
対圧センサの頂部電極１６′を相互接続し、頂部電極接
触パッド１７０に通じている。絶対圧センサをシングル
で使用すべき場合には、もちろん２つの相互接続路の１
つは省略することができる。
【００４７】図１と比較可能な図３は、下記に説明する
ように、第２の方法実施形により製造された、本発明の
第１実施形による４つの実質的に方形の絶対圧センサア
レー２０の平面図である。図３（Ａ）において、絶対圧
センサの異なる層および部分は異なるハッチングにより
強調され、図３（Ｂ）は完成した絶対圧センサの平面図
を示す。
ように、第２の方法実施形により製造された、本発明の
第１実施形による４つの実質的に方形の絶対圧センサア
レー２０の平面図である。図３（Ａ）において、絶対圧
センサの異なる層および部分は異なるハッチングにより
強調され、図３（Ｂ）は完成した絶対圧センサの平面図
を示す。
【００４８】図４（Ａ）〜（Ｈ）は、図３のＡ−Ａ線に
よる断面図であって、連続する工程の結果を示す。
よる断面図であって、連続する工程の結果を示す。
【００４９】本発明の第２の方法実施形は、第１の方法
実施形と同様に、ガラス基板２１ではじまり、その１つ
の表面だけが図４（Ａ）〜（Ｈ）において、簡易化のた
め、それぞれの断面図の下縁として認めることができ
る。
実施形と同様に、ガラス基板２１ではじまり、その１つ
の表面だけが図４（Ａ）〜（Ｈ）において、簡易化のた
め、それぞれの断面図の下縁として認めることができ
る。
【００５０】ガラス基板２１上に、たとえば蒸発によ
り、望ましくはクロムからなり、なかんずく形成すべき
基板電極２２′を含有する第１金属層２２を製造する。
クロム基板電極の厚さは、たとえば再び１００ｎｍであ
る。
り、望ましくはクロムからなり、なかんずく形成すべき
基板電極２２′を含有する第１金属層２２を製造する。
クロム基板電極の厚さは、たとえば再び１００ｎｍであ
る。
【００５１】第１金属層２１は、完成した絶対圧センサ
の空洞２８の高さを規定するパターン形成可能材料層２
３、望ましくはアルミニウム層で覆う。この層がアルミ
ニウムからなる場合、その厚さはたとえば５００ｎｍで
ある。これらの工程の結果は図４（Ａ）に示されてい
る。
の空洞２８の高さを規定するパターン形成可能材料層２
３、望ましくはアルミニウム層で覆う。この層がアルミ
ニウムからなる場合、その厚さはたとえば５００ｎｍで
ある。これらの工程の結果は図４（Ａ）に示されてい
る。
【００５２】次に、パターン形成可能材料層２３および
第１金属層２２を、単一の第１ホトレジスト工程でエッ
チングして基板電極２２、それと接続したコーナパッド
２２、および基板電極およびコーナパッドと実際に合致
する犠牲層２３′を同時に形成しかつガラス基板２１の
表面区域を露出させることによってパターン形成する
（図４（Ｃ）参照）。
第１金属層２２を、単一の第１ホトレジスト工程でエッ
チングして基板電極２２、それと接続したコーナパッド
２２、および基板電極およびコーナパッドと実際に合致
する犠牲層２３′を同時に形成しかつガラス基板２１の
表面区域を露出させることによってパターン形成する
（図４（Ｃ）参照）。
【００５３】金属層２２および材料層２３のこの共通パ
ターン形成を、２つのエッチング工程、即ち（アルミニ
ウム）材料層２３をエッチングするための第１エッチン
グ工程および（クロム）金属層２２をエッチングするた
めの第２エッチング工程で、同じホトレジストマスクを
通して再び実施する。これら２つのエッチング工程の結
果は図４（Ｂ）および（Ｃ）にそれぞれ示されている。
ターン形成を、２つのエッチング工程、即ち（アルミニ
ウム）材料層２３をエッチングするための第１エッチン
グ工程および（クロム）金属層２２をエッチングするた
めの第２エッチング工程で、同じホトレジストマスクを
通して再び実施する。これら２つのエッチング工程の結
果は図４（Ｂ）および（Ｃ）にそれぞれ示されている。
【００５４】本発明の第２工程において、図１における
と同様に、基板電極のための接触パッドを設けることが
でき；このパッドは図解の便宜上図３には示されていな
い。次の工程において、全表面上へ、ダイヤフラム２
５′を含有する第１絶縁層２５を蒸着し、該層は基板電
極２２′に隣接する４つの側方区域２１０においてさ
え、ガラス基板２１の露出部分に強固に付着する。
と同様に、基板電極のための接触パッドを設けることが
でき；このパッドは図解の便宜上図３には示されていな
い。次の工程において、全表面上へ、ダイヤフラム２
５′を含有する第１絶縁層２５を蒸着し、該層は基板電
極２２′に隣接する４つの側方区域２１０においてさ
え、ガラス基板２１の露出部分に強固に付着する。
【００５５】この絶縁層２５は望ましくは、プラズマ化
学蒸着によって蒸着したＳｉＯ2からなり、たとえば３
μｍの厚さを有する（図４（Ｄ）参照）。上述した側方
区域２１０において、絶縁層２５はガラス基板２１と強
固な結合を形成する。
学蒸着によって蒸着したＳｉＯ2からなり、たとえば３
μｍの厚さを有する（図４（Ｄ）参照）。上述した側方
区域２１０において、絶縁層２５はガラス基板２１と強
固な結合を形成する。
【００５６】その後、犠牲層２３′にエッチング剤を引
き続き供給するための開口２３０を、絶対圧センサのそ
れぞれ１つに属する４つのコーナパッド２４の少なくと
も１部を覆う第１絶縁層２５中へエッチングする。望ま
しくは、開口２３０をそれぞれ、直径の反対側の２つの
コーナパッド上に形成する（図４（Ｅ）および図３
（Ａ）参照）。これらの図面においてはかかる開口２３
０は左上方に市松模様がつけられており、それにより該
開口２３０が形成すべきダイヤフラム２５′の外側で、
絶対圧センサの周辺部に蒸着されていることが明らかで
ある。
き続き供給するための開口２３０を、絶対圧センサのそ
れぞれ１つに属する４つのコーナパッド２４の少なくと
も１部を覆う第１絶縁層２５中へエッチングする。望ま
しくは、開口２３０をそれぞれ、直径の反対側の２つの
コーナパッド上に形成する（図４（Ｅ）および図３
（Ａ）参照）。これらの図面においてはかかる開口２３
０は左上方に市松模様がつけられており、それにより該
開口２３０が形成すべきダイヤフラム２５′の外側で、
絶対圧センサの周辺部に蒸着されていることが明らかで
ある。
【００５７】絶縁層２５がＳｉＯ2からなる場合、エッ
チングは望ましくはＣＦ4−Ｏ2プラズマ中で行なわれ
る。このエッチングの間、犠牲層２３′はガラス基板が
表面でエッチングされるのを防止し；第１実施形におい
てはこの表面エッチングは許容される。
チングは望ましくはＣＦ4−Ｏ2プラズマ中で行なわれ
る。このエッチングの間、犠牲層２３′はガラス基板が
表面でエッチングされるのを防止し；第１実施形におい
てはこの表面エッチングは許容される。
【００５８】次に、全表面に蒸着したホトレジスト層中
にホトレジストマスクを形成する。マスクの開口は、一
方では、形成すべき頂部電極２６′と合致し、他方で
は、頂部電極は２６′と接続する水平および垂直の相互
接続路と合致し、（コーナパッド２４に関係なく）基板
電極２２′と整合している（図３（Ａ）および（Ｂ）お
よび図４（Ｆ）中の斜めにハッチングを施した区域参
照）。
にホトレジストマスクを形成する。マスクの開口は、一
方では、形成すべき頂部電極２６′と合致し、他方で
は、頂部電極は２６′と接続する水平および垂直の相互
接続路と合致し、（コーナパッド２４に関係なく）基板
電極２２′と整合している（図３（Ａ）および（Ｂ）お
よび図４（Ｆ）中の斜めにハッチングを施した区域参
照）。
【００５９】次に、ホトレジストマスクの全表面を、頂
部電極２６′を含有する第２金属層で被覆する。その
後、上述した第１実施形におけるように、オーバレイ部
分を有するホトレジストマスクを剥離工程によって除去
する。こうして、第２金属層のうち、頂部電極２６′お
よびそれと接続した相互接続路２７が残留する（図４
（Ｆ）参照）。
部電極２６′を含有する第２金属層で被覆する。その
後、上述した第１実施形におけるように、オーバレイ部
分を有するホトレジストマスクを剥離工程によって除去
する。こうして、第２金属層のうち、頂部電極２６′お
よびそれと接続した相互接続路２７が残留する（図４
（Ｆ）参照）。
【００６０】次の工程において、犠牲層２３′を開口２
３０中での垂直エッチングおよびダイヤフラム２５′下
方での側方エッチングによって形成する。基板電極２
２′およびダイヤフラム２５′は空洞２８によって分離
されている（図４（Ｇ）参照）。
３０中での垂直エッチングおよびダイヤフラム２５′下
方での側方エッチングによって形成する。基板電極２
２′およびダイヤフラム２５′は空洞２８によって分離
されている（図４（Ｇ）参照）。
【００６１】最後に、開口２３０およびこうして空洞２
８を、第２絶縁層２９を真空蒸着することにより気密に
密封する（図４（Ｈ）参照）。第２絶縁層２９も、望ま
しくはＳｉＯ2からなり、プラズマ化学蒸着によって適
用され、たとえば３μｍの厚さを有する。
８を、第２絶縁層２９を真空蒸着することにより気密に
密封する（図４（Ｈ）参照）。第２絶縁層２９も、望ま
しくはＳｉＯ2からなり、プラズマ化学蒸着によって適
用され、たとえば３μｍの厚さを有する。
【００６２】図５（図１および図３よりもより概略的平
面図）は、下記に説明するような第３方法実施形によっ
て製造された本発明の第１実施形による４つの垂直な方
形絶対圧センサ３０の配列を示す。
面図）は、下記に説明するような第３方法実施形によっ
て製造された本発明の第１実施形による４つの垂直な方
形絶対圧センサ３０の配列を示す。
【００６３】図６（Ａ）〜（Ｈ）は、連続工程の結果を
示す図５のＡ−Ａ線による断面図である。
示す図５のＡ−Ａ線による断面図である。
【００６４】本発明の第３方法実施形においては、単一
工程で蒸着した犠牲層の代りに、２工程で蒸着し、こう
して第１部分層３３′および第２部分層３３″からなる
犠牲層３３を使用する。
工程で蒸着した犠牲層の代りに、２工程で蒸着し、こう
して第１部分層３３′および第２部分層３３″からなる
犠牲層３３を使用する。
【００６５】それ故、形成すべき基板電極３２′を含有
する金属層３２をガラス基板３１上に蒸着する（図６
（Ａ）参照）。図６（Ａ）〜（Ｈ）には図４（Ａ）〜
（Ｈ）におけるようにガラス基板３１の１つの表面のみ
が、それぞれの断面図の下縁として認めることができ
る。
する金属層３２をガラス基板３１上に蒸着する（図６
（Ａ）参照）。図６（Ａ）〜（Ｈ）には図４（Ａ）〜
（Ｈ）におけるようにガラス基板３１の１つの表面のみ
が、それぞれの断面図の下縁として認めることができ
る。
【００６６】この工程後、全表面を、なお形成すべき空
洞３８の高さの最初の部分を規定しかつ形成すべき犠牲
層３３の第１部分層３３′を含有する第１パターン形成
可能材料層で被覆する。
洞３８の高さの最初の部分を規定しかつ形成すべき犠牲
層３３の第１部分層３３′を含有する第１パターン形成
可能材料層で被覆する。
【００６７】次いで、第１材料層および第１金属層３２
を、単一の第１ホトレジスト工程でパターン形成すると
同時に基板電極３２′、それと結合した第１相互接続路
３４、および基板電極および相互接続路と合致する第１
部分層３３′を形成する。基板電極に対して使用した材
料がクロムであり、部分層材料がアルミニウムである場
合、これは適当なエッチング剤を、同じホトレジストマ
スクを通して適用することにより、第１方法実施形にお
けるように連続的に行なわれる。
を、単一の第１ホトレジスト工程でパターン形成すると
同時に基板電極３２′、それと結合した第１相互接続路
３４、および基板電極および相互接続路と合致する第１
部分層３３′を形成する。基板電極に対して使用した材
料がクロムであり、部分層材料がアルミニウムである場
合、これは適当なエッチング剤を、同じホトレジストマ
スクを通して適用することにより、第１方法実施形にお
けるように連続的に行なわれる。
【００６８】その後、空洞３８の高さの残部を規定す
る、形成すべき犠牲層３３の第２部分層３３″および直
径の反対側の２つのコーナ延長部３１０を含有する第２
パターン形成可能材料層を全表面に蒸着し、こうして第
２ホトレジスト工程により、第１部分層３３′、従って
その下にある基板電極３２′を完全に覆うようにパター
ン形成する（図６（Ｃ）参照）。こうして第２部分層３
３″は第１部分層３３′および基板電極３２′のまわり
に、ガラス基板３１に強固に付着している被覆範囲３３
１を有する。
る、形成すべき犠牲層３３の第２部分層３３″および直
径の反対側の２つのコーナ延長部３１０を含有する第２
パターン形成可能材料層を全表面に蒸着し、こうして第
２ホトレジスト工程により、第１部分層３３′、従って
その下にある基板電極３２′を完全に覆うようにパター
ン形成する（図６（Ｃ）参照）。こうして第２部分層３
３″は第１部分層３３′および基板電極３２′のまわり
に、ガラス基板３１に強固に付着している被覆範囲３３
１を有する。
【００６９】この点で、ここで使用した“覆う”および
“被覆”は既に形成した構造上に蒸着した層が、この構
造の全周を超えてこの構造を支持する層上へ延びて、こ
の層に強固に付着することを意味する。
“被覆”は既に形成した構造上に蒸着した層が、この構
造の全周を超えてこの構造を支持する層上へ延びて、こ
の層に強固に付着することを意味する。
【００７０】第２部分層３３″は望ましくは第１部分層
よりも薄い。それ故、全犠牲層３３は、図６Ｃに認める
ことができるように、段付である。
よりも薄い。それ故、全犠牲層３３は、図６Ｃに認める
ことができるように、段付である。
【００７１】全表面上へ、ダイヤフラム３５′を含有す
る第１絶縁層３５を蒸着して（図５および図６（Ｄ）参
照）、この層が先行工程後になお露出しているガラス基
板３１の範囲に強固に付着するようにする。第１絶縁層
３５中に、犠牲層３３にエッチング剤を引き続いて供給
するための開口３３０を、第２部分層３３″の被覆範囲
３３１中のコーナ延長部３１０上にエッチングする（図
５および図６（Ｅ）参照）。 絶縁層３５がＳｉＯ2か
らなる場合にはエッチングは再び望ましくはＣＦ4−Ｏ2
プラズマ中で実施する。このエッチング工程の間、第２
部分層が、ガラス基板が表面でエッチングされるのを防
止する。
る第１絶縁層３５を蒸着して（図５および図６（Ｄ）参
照）、この層が先行工程後になお露出しているガラス基
板３１の範囲に強固に付着するようにする。第１絶縁層
３５中に、犠牲層３３にエッチング剤を引き続いて供給
するための開口３３０を、第２部分層３３″の被覆範囲
３３１中のコーナ延長部３１０上にエッチングする（図
５および図６（Ｅ）参照）。 絶縁層３５がＳｉＯ2か
らなる場合にはエッチングは再び望ましくはＣＦ4−Ｏ2
プラズマ中で実施する。このエッチング工程の間、第２
部分層が、ガラス基板が表面でエッチングされるのを防
止する。
【００７２】次に、全表面にホトレジスト層中にホトレ
ジストマスクを形成する。その開口は、形成すべき頂部
電極３６′およびそれと接続した第２相互接続路３７と
合致し、基板電極３２′と整合している。次いで、全ホ
トレジストマスクを、頂部電極３６′および第２相互接
続路３７を含有する第２金属層で覆う。次に、第２金属
層３６のオーバーレイ部分を有するホトレジストマスク
を、剥離工程により除去する。これは図６（Ｆ）に示し
た構造を与える；頂部電極３６′および第２相互接続路
３７が残留する。
ジストマスクを形成する。その開口は、形成すべき頂部
電極３６′およびそれと接続した第２相互接続路３７と
合致し、基板電極３２′と整合している。次いで、全ホ
トレジストマスクを、頂部電極３６′および第２相互接
続路３７を含有する第２金属層で覆う。次に、第２金属
層３６のオーバーレイ部分を有するホトレジストマスク
を、剥離工程により除去する。これは図６（Ｆ）に示し
た構造を与える；頂部電極３６′および第２相互接続路
３７が残留する。
【００７３】次いで、犠牲層３３を、開口３３０を通し
て垂直エッチングおよび横方向エッチングすることによ
り除去して、犠牲層３３の場所でダイヤフラム３５′の
下方に空洞３８が形成する。これは２工程で行なわれ、
その第１工程は開口３３０近くの第２部分層３３″の一
部分のみを除去する。こうして、残留第２部分層３３″
および第１部分層３３′、つまり全犠牲層３３を引き続
いてエッチングするためのエッチング路が形成する。こ
の工程の結果は図６（Ｇ）に認めることができる。
て垂直エッチングおよび横方向エッチングすることによ
り除去して、犠牲層３３の場所でダイヤフラム３５′の
下方に空洞３８が形成する。これは２工程で行なわれ、
その第１工程は開口３３０近くの第２部分層３３″の一
部分のみを除去する。こうして、残留第２部分層３３″
および第１部分層３３′、つまり全犠牲層３３を引き続
いてエッチングするためのエッチング路が形成する。こ
の工程の結果は図６（Ｇ）に認めることができる。
【００７４】最後に、開口３３０、従って空洞３８を、
真空中で第２絶縁層３９を蒸着することにより気密に密
封する（図６（Ｈ）参照）。
真空中で第２絶縁層３９を蒸着することにより気密に密
封する（図６（Ｈ）参照）。
【００７５】図７（図１および３よりも一そう概略的平
面図）は、下記に説明するように、第４方法実施形によ
り製造される本発明の第１実施形による実質的に方形の
４つの絶対圧センサアレーを示す。図８（Ａ）〜（Ｈ）
は、連続する工程の結果を説明する、図７のＡ−Ａ線に
よる断面図である。
面図）は、下記に説明するように、第４方法実施形によ
り製造される本発明の第１実施形による実質的に方形の
４つの絶対圧センサアレーを示す。図８（Ａ）〜（Ｈ）
は、連続する工程の結果を説明する、図７のＡ−Ａ線に
よる断面図である。
【００７６】本発明の第４方法実施形においても、単一
工程で蒸着した犠牲層の代りに、２工程で蒸着し、こう
して第１部分層４３′および第２部分層４３″からなる
犠牲層４３′が使用される。
工程で蒸着した犠牲層の代りに、２工程で蒸着し、こう
して第１部分層４３′および第２部分層４３″からなる
犠牲層４３′が使用される。
【００７７】それ故、形成すべき基板電極４２′を含有
する第１金属層４２を、ガラス基板４１上に蒸着し、次
いで第１ホトレジスト工程によりパターン形成して、基
板電極４２′およびそれと結合した第１相互接続路４４
を形成する（図８（Ａ）参照）。ガラス基板４１のう
ち、１つの表面だけが図８ａ〜８ｈに、それぞれの断面
の下縁として認めることができる。
する第１金属層４２を、ガラス基板４１上に蒸着し、次
いで第１ホトレジスト工程によりパターン形成して、基
板電極４２′およびそれと結合した第１相互接続路４４
を形成する（図８（Ａ）参照）。ガラス基板４１のう
ち、１つの表面だけが図８ａ〜８ｈに、それぞれの断面
の下縁として認めることができる。
【００７８】この工程後（形成すべき）空洞の高さの最
初の部分を規定しかつ形成すべき犠牲層４３の第１部分
層４３′を含有する第１パターン形成可能材料層を、全
表面に蒸着させ、こうして第２ホトレジスト工程によ
り、基板電極４２′を完全に覆うようにパターン形成す
る（図７および図８（Ｂ）参照）。
初の部分を規定しかつ形成すべき犠牲層４３の第１部分
層４３′を含有する第１パターン形成可能材料層を、全
表面に蒸着させ、こうして第２ホトレジスト工程によ
り、基板電極４２′を完全に覆うようにパターン形成す
る（図７および図８（Ｂ）参照）。
【００７９】（形成すべき）空洞４８の高さの残部を規
定し、形成すべき犠牲層４３の第２部分層４３″を含有
する第２パターン形成可能材料層を、全表面に蒸着し、
こうして第３ホトレジスト工程により、第１部分層４
３′を完全に覆いかつ直径の反対側の２つのコーナ延長
部を有するようにパターン形成する（図７および図８
（Ｃ）参照）。こうして、第２部分層４３″は第１部分
層４３′のまわりに、ガラス基板に強固に付着している
被覆範囲４３１を有する。
定し、形成すべき犠牲層４３の第２部分層４３″を含有
する第２パターン形成可能材料層を、全表面に蒸着し、
こうして第３ホトレジスト工程により、第１部分層４
３′を完全に覆いかつ直径の反対側の２つのコーナ延長
部を有するようにパターン形成する（図７および図８
（Ｃ）参照）。こうして、第２部分層４３″は第１部分
層４３′のまわりに、ガラス基板に強固に付着している
被覆範囲４３１を有する。
【００８０】望ましくは、第２部分層４３″は第１部分
層よりも薄い。それ故、全犠牲層４３はその高さが段状
になっている。
層よりも薄い。それ故、全犠牲層４３はその高さが段状
になっている。
【００８１】次に、ダイヤフラム４５′を含有する第１
絶縁層４５を、全表面に蒸着して（図７および図８
（Ｄ）参照）、先行工程後なお露出しているガラス基板
４１の区域に強固に付着するようにする。第１絶縁層４
５中へ、犠牲層４３へエッチング剤を引き続いて適用す
るための開口４３０を、第２部分層４３″の被覆範囲４
３０中のコーナ延長部上にエッチングする（図７および
図８（Ｅ）参照）。
絶縁層４５を、全表面に蒸着して（図７および図８
（Ｄ）参照）、先行工程後なお露出しているガラス基板
４１の区域に強固に付着するようにする。第１絶縁層４
５中へ、犠牲層４３へエッチング剤を引き続いて適用す
るための開口４３０を、第２部分層４３″の被覆範囲４
３０中のコーナ延長部上にエッチングする（図７および
図８（Ｅ）参照）。
【００８２】絶縁層４５がＳｉＯ2からなる場合、エッ
チングは望ましくはＣＦ4−Ｏ2プラズマ中で実施され
る。このエッチングの間、第２部分層４３″はガラス基
板が表面でエッチングされるのを防止する。
チングは望ましくはＣＦ4−Ｏ2プラズマ中で実施され
る。このエッチングの間、第２部分層４３″はガラス基
板が表面でエッチングされるのを防止する。
【００８３】全表面に次いで蒸着したホトレジスト層中
に、その開口が形成すべき頂部電極４６′およびそれと
接続した第２相互接続路４７と合致しかつ基板電極４
２′と整合しているホトレジストマスクを形成する。
に、その開口が形成すべき頂部電極４６′およびそれと
接続した第２相互接続路４７と合致しかつ基板電極４
２′と整合しているホトレジストマスクを形成する。
【００８４】次いで、ホトレジストマスクの全表面を、
頂部電極４６′および第２相互接続路４７で被覆す
る。。次に、第２金属層のオーバレイ部分を有するホト
レジストマスクを剥離工程によって除去する。これは図
８（Ｆ）に示されている構造を生じ；頂部電極４６′お
よび第２相互接続路４７が残留する。
頂部電極４６′および第２相互接続路４７で被覆す
る。。次に、第２金属層のオーバレイ部分を有するホト
レジストマスクを剥離工程によって除去する。これは図
８（Ｆ）に示されている構造を生じ；頂部電極４６′お
よび第２相互接続路４７が残留する。
【００８５】次いで、犠牲層４３を、開口４３０を通し
て垂直エッチングおよび横方向エッチングすることによ
り除去して、犠牲層４３の個所でダイヤフラム４５′の
下に空洞４８が形成する。これは２工程で行なわれ、そ
の第１工程は開口４３０近くの第２部分層４３″の一部
だけを除去する。これは、残留する第２部分層４３″お
よび第１部分層４３′、つまり全犠牲層４３を引き続い
てエッチングするためのエッチング路を形成する。この
工程の結果は図８（Ｇ）に認めることができる。
て垂直エッチングおよび横方向エッチングすることによ
り除去して、犠牲層４３の個所でダイヤフラム４５′の
下に空洞４８が形成する。これは２工程で行なわれ、そ
の第１工程は開口４３０近くの第２部分層４３″の一部
だけを除去する。これは、残留する第２部分層４３″お
よび第１部分層４３′、つまり全犠牲層４３を引き続い
てエッチングするためのエッチング路を形成する。この
工程の結果は図８（Ｇ）に認めることができる。
【００８６】最後に、開口４３０、こうして空洞４８
を、第２絶縁層４９を真空中で蒸着することによって気
密に密封する（図８（Ｈ）参照）。
を、第２絶縁層４９を真空中で蒸着することによって気
密に密封する（図８（Ｈ）参照）。
【００８７】第３および第４方法実施形において、犠牲
層３３および４３をそれぞれ２つの部分層３３′，３
３″および４３′，４３″に分割するのは、ガラス基板
３１，４１から犠牲層３３，４３への移行部で、絶縁層
３５，４５を、第１および第２方法実施形におけるよう
に、犠牲層の全高を覆う必要はなく、この高さは２つの
小さい工程に分割されているという利点を有する。従っ
て、これらの移行部におけるそれぞれの絶縁層３５，４
５の厚さは一そう均一である。さらに、開口３３０，４
３０は、第２方法実施形における開口２３０より良好に
気密に密封することができる（図３および図４参照）。
層３３および４３をそれぞれ２つの部分層３３′，３
３″および４３′，４３″に分割するのは、ガラス基板
３１，４１から犠牲層３３，４３への移行部で、絶縁層
３５，４５を、第１および第２方法実施形におけるよう
に、犠牲層の全高を覆う必要はなく、この高さは２つの
小さい工程に分割されているという利点を有する。従っ
て、これらの移行部におけるそれぞれの絶縁層３５，４
５の厚さは一そう均一である。さらに、開口３３０，４
３０は、第２方法実施形における開口２３０より良好に
気密に密封することができる（図３および図４参照）。
【００８８】第１方法実施形は２つのホトレジストマス
クまたはホトレジスト工程を必要とし、第２方法実施形
は３つのホトレジストマスクまたはホトレジスト工程を
必要とし、第３方法実施形は４つのホトレジストマスク
またはホトレジスト工程を必要とし、第４方法実施形は
５つのホトレジストマスクまたはホトレジスト工程を必
要とする。
クまたはホトレジスト工程を必要とし、第２方法実施形
は３つのホトレジストマスクまたはホトレジスト工程を
必要とし、第３方法実施形は４つのホトレジストマスク
またはホトレジスト工程を必要とし、第４方法実施形は
５つのホトレジストマスクまたはホトレジスト工程を必
要とする。
【００８９】図９は、本発明の第２実施形による抵抗型
絶対圧センサ６０の１実施形の概略上面図である。
絶対圧センサ６０の１実施形の概略上面図である。
【００９０】抵抗型薄膜絶対圧センサ６０はガラス基板
および気密に密封された空洞に接するダイヤフラム６５
を有する。ダイヤフラム６５は、空洞の縁のまわりで基
板に強固に付着している第１絶縁層の材料からなる。ダ
イヤフラムは空洞から遠く離れた側で、ピエゾ抵抗半ブ
リッジまたはピエゾ抵抗全ブリッジ、およびこのブリッ
ジおよびダイヤフラム６５を完全に覆いかつダイヤフラ
ム下方の空洞を気密に密封する第２絶縁層を支持する。
および気密に密封された空洞に接するダイヤフラム６５
を有する。ダイヤフラム６５は、空洞の縁のまわりで基
板に強固に付着している第１絶縁層の材料からなる。ダ
イヤフラムは空洞から遠く離れた側で、ピエゾ抵抗半ブ
リッジまたはピエゾ抵抗全ブリッジ、およびこのブリッ
ジおよびダイヤフラム６５を完全に覆いかつダイヤフラ
ム下方の空洞を気密に密封する第２絶縁層を支持する。
【００９１】図９には、４つのピエゾ抵抗６１１，６１
２，６１３，６１４からなる全ブリッジ６１が示されて
いる。相対するピエゾ抵抗は構造が同じであり、ピエゾ
抵抗６１１，６１３は、圧力が適用されたときに圧縮さ
れるダイヤフラム６５の範囲内にあり、ピエゾ抵抗６１
２，６１４は、圧力が適用された場合に膨脹するダイヤ
フラム６５の範囲内にある。
２，６１３，６１４からなる全ブリッジ６１が示されて
いる。相対するピエゾ抵抗は構造が同じであり、ピエゾ
抵抗６１１，６１３は、圧力が適用されたときに圧縮さ
れるダイヤフラム６５の範囲内にあり、ピエゾ抵抗６１
２，６１４は、圧力が適用された場合に膨脹するダイヤ
フラム６５の範囲内にある。
【００９２】ダイヤフラム６５の縁において、４つのピ
エゾ抵抗は、相互接続路６２によって相互に連結されて
全ブリッジを形成し、相互接続路はダイヤフラム６５の
外部で基板上へ延びている。
エゾ抵抗は、相互接続路６２によって相互に連結されて
全ブリッジを形成し、相互接続路はダイヤフラム６５の
外部で基板上へ延びている。
【００９３】本発明の第２実施形による絶対圧センサを
製造するためには、上記に説明した方法実施形を、次の
変更を加えて使用することができる：基板電極は必要で
ないので、基板電極を蒸着およびパターン形成する工程
は省略される。頂部電極を蒸着およびパターン形成する
工程の代りに、全または半ブリッジのピエゾ抵抗および
それの接続路を形成する。
製造するためには、上記に説明した方法実施形を、次の
変更を加えて使用することができる：基板電極は必要で
ないので、基板電極を蒸着およびパターン形成する工程
は省略される。頂部電極を蒸着およびパターン形成する
工程の代りに、全または半ブリッジのピエゾ抵抗および
それの接続路を形成する。
【００９４】本発明の上記説明を通して、言語および定
義の便宜上、用語“ダイヤフラム”は、頂部電極および
第２絶縁層のような他の層がその上に蒸着されるとして
も、パターン形成された第１絶縁層のみを意味する。も
ちろん、絶対圧センサのキャパシタンス−または抵抗−
圧力特性は、全ダイヤフラム構造とその全層のたわみ特
性によって決定される。
義の便宜上、用語“ダイヤフラム”は、頂部電極および
第２絶縁層のような他の層がその上に蒸着されるとして
も、パターン形成された第１絶縁層のみを意味する。も
ちろん、絶対圧センサのキャパシタンス−または抵抗−
圧力特性は、全ダイヤフラム構造とその全層のたわみ特
性によって決定される。
【図１】第１方法実施形により製造された、本発明の第
１実施形による４つの容量型絶対圧センサアレーの平面
図
１実施形による４つの容量型絶対圧センサアレーの平面
図
【図２】図１に示すセンサの製造工程の説明図、（Ａ）
は図１のＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線断面図、
（Ｃ）はＢ−Ｂ線断面図、（Ｄ）はＢ−Ｂ線断面図、
（Ｅ）はＢ−Ｂ線断面図、（Ｆ）はＡ−Ａ線断面図、
（Ｇ）はＢ−Ｂ線断面図、（Ｈ）はＡ−Ａ線断面図
は図１のＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線断面図、
（Ｃ）はＢ−Ｂ線断面図、（Ｄ）はＢ−Ｂ線断面図、
（Ｅ）はＢ−Ｂ線断面図、（Ｆ）はＡ−Ａ線断面図、
（Ｇ）はＢ−Ｂ線断面図、（Ｈ）はＡ−Ａ線断面図
【図３】第２方法実施形により製造された、本発明の第
１実施形による４つの容量型絶対圧センサアレーの平面
図、（Ａ）は図１と異なる層をハッチングで示し、
（Ｂ）は完成したセンサの平面図
１実施形による４つの容量型絶対圧センサアレーの平面
図、（Ａ）は図１と異なる層をハッチングで示し、
（Ｂ）は完成したセンサの平面図
【図４】図３に示すセンサの製造工程の説明図、（Ａ）
〜（Ｈ）は図３のＡ−Ａ線断面図
〜（Ｈ）は図３のＡ−Ａ線断面図
【図５】第３方法実施形により製造された、本発明の第
１実施形による４つの容量型絶対圧センサアレーの平面
図
１実施形による４つの容量型絶対圧センサアレーの平面
図
【図６】図５に示すセンサの製造工程の説明図、（Ａ）
〜（Ｈ）は図５のＡ−Ａ線断面図
〜（Ｈ）は図５のＡ−Ａ線断面図
【図７】第４方法実施形により製造された、本発明の第
１実施形による４つの容量型絶対圧センサアレーの平面
図
１実施形による４つの容量型絶対圧センサアレーの平面
図
【図８】図７に示すセンサの製造工程の説明図、（Ａ）
〜（Ｈ）は図７のＡ−Ａ断面図
〜（Ｈ）は図７のＡ−Ａ断面図
【図９】本発明の第２実施形による抵抗型絶対圧センサ
の平面図
の平面図
１１，２１，３１，４１ ガラス基板 １２，２２，３２，４２ 第１金属層 １２′，２２′，３２′，４２′ 基板電極 １３，２３ パターン形成可能材料層 １３′，２３′，３３，４３ 犠牲層 １４，１７，２７，３４，３７，４７ 相互接続路 １４０ 基板電極接触パッド １５，１９，２５，２９，３５，３９，４５，４９
絶縁層 １５′，２５′，３５′，４５′，６５ ダイヤフラ
ム １６′，２６′，３６′，４６′ 頂部電極 １８，２８，３８，４８ 空洞 １７０ 頂部電極接触パッド ２０，３０，４０，５０，６０ 絶対圧センサ ２４ コーナパッド ２３０，３３０ 開口 ２０，３０ 絶対圧センサ ３３′，３３″，４３′，４３″ 部分層 ３１０ コーナ延長部 ６１１，６１２，６１３，６１４ ピエゾ抵抗
絶縁層 １５′，２５′，３５′，４５′，６５ ダイヤフラ
ム １６′，２６′，３６′，４６′ 頂部電極 １８，２８，３８，４８ 空洞 １７０ 頂部電極接触パッド ２０，３０，４０，５０，６０ 絶対圧センサ ２４ コーナパッド ２３０，３３０ 開口 ２０，３０ 絶対圧センサ ３３′，３３″，４３′，４３″ 部分層 ３１０ コーナ延長部 ６１１，６１２，６１３，６１４ ピエゾ抵抗
フロントページの続き (72)発明者 マソウド ハビビ ドイツ連邦共和国 シュトゥットガルト フリードリヒ−エーベルト−シュトラーセ 112 (72)発明者 エルンスト リューダー ドイツ連邦共和国 シュトゥットガルト カウルバッハヴェーク ３アー (72)発明者 トラウゴット カルファス ドイツ連邦共和国 グロースボトヴァール ゴーテンシュトラーセ ７ (72)発明者 フランク ヘーグナー ドイツ連邦共和国 レールラッハ クリシ ョナシュトラーセ 41 (72)発明者 ゲオルク シュナイダー ドイツ連邦共和国 ショプフハイム ター ルシュトラーセ 55
Claims (11)
- 【請求項１】 ベースエレメントとしてガラス基板およ
び気密に密封された空洞に接するダイヤフラムを包含
し、 −ベースエレメントが、空洞側に、第１相互接続路また
はそれから延びるコーナパッドを有する基板電極を支持
し、 −ダイヤフラムは、空洞の縁でベースエレメントに少な
くとも部分的に強固に付着している第１絶縁層の材料か
らなり、 −ダイヤフラムは、空洞から遠く離れた側に、頂部電極
および頂部電極およびダイヤフラムを完全に覆いかつ空
洞を気密に密封する第２絶縁層を支持し、 −頂部電極は、それからダイヤフラムの外側で第１絶縁
層上へ延びる第２相互接続路を有する、容量型絶対圧セ
ンサ。 - 【請求項２】 ベースエレメントとしてガラス基板およ
び気密に密封された空洞に接するダイヤフラムを包含
し、 −ダイヤフラムが、空洞の縁のまわりでベースエレメン
トに強固に付着している第１絶縁層の材料からなり、 −ダイヤフラムは、空洞から遠く離れた側に、ピエゾ抵
抗半ブリッジまたはピエゾ抵抗全ブリッジおよびダイヤ
フラムを完全に覆う第２絶縁層を支持し、 −ピエゾ抵抗半または全ブリッジが、それからダイヤフ
ラムの外側でベースエレメント上へ延びるリード線を有
する、抵抗型薄膜絶対圧センサ。 - 【請求項３】 ベースエレメントおよび気密に密封され
た空洞に接するダイヤフラムを有する容量型絶対圧セン
サを製造するための薄膜法において、記載の順序で、 ａ） ベースエレメントとして役立つガラス基板の全表
面に形成すべき基板電極を含有する第１金属層を蒸着す
る工程； ｂ） 全表面に、空洞の高さを規定しかつ形成すべき犠
牲層を含有するパターン形成可能材料層を蒸着する工
程； ｃ） パターン形成可能材料層および第１金属層を、単
一の第１ホトレジスト工程で、基板電極、それと連結し
た第１相互接続路、および実際に基板電極および第１相
互接続路を同時に形成するためエッチングすることによ
りパターン形成し、これによりガラス基板を部分的に露
出する工程； ｄ） 全表面に、ダイヤフラムを含有する第１絶縁層を
蒸着し、第１絶縁層をｃ）工程で露出したガラス基板の
範囲に、犠牲層に隣接する縁範囲においてさえ、強固に
付着する工程； ｅ） 全表面に蒸着したホトレジスト層中に、開口が、
犠牲層に隣接する第１絶縁層の縁範囲上へ延びる、形成
すべき頂部電極および頂部電極と連結した第２相互接続
路と合致するホトレジストマスクを形成する工程； ｆ） ホトレジストマスクの全表面に、頂部電極を含有
する第２金属層を蒸着する工程； ｇ） ホトレジストマスクを第２金属層のオーバレイ部
分と共に剥離工程により除去する工程； ｈ） 頂部電極および第２相互接続路により覆われてな
い第１絶縁層の部分をエッチング除去する工程； ｉ） 犠牲層を、第１相互接続路の上方にある部分から
出発して、横方向エッチングによって除去する工程； ｋ） 空洞を、全表面に第２絶縁層を真空中で蒸着する
ことにより気密に密封する工程を包含する、容量型絶対
圧センサを製造するための薄膜法。 - 【請求項４】 ベースエレメントおよび気密に密封され
た空洞に接するダイヤフラムを有する容量型絶対圧セン
サを製造するための薄膜法において、記載の順序で、 ａ） ベースエレメントとして役立つガラス基板の全表
面に、基板電極を含有する第１金属層を蒸着する工程； ｂ） 全表面に、空洞の高さを規定しかつ形成すべき犠
牲層を含有するパターン形成可能材料層を蒸着する工
程； ｃ′） パターン形成可能材料層および第１金属層を、
単一の第１ホトレジスト工程で、基板電極、それと連結
したコーナパッド、および実際に基板電極およびコーナ
パッドと合致する犠牲層を同時に形成するためエッチン
グすることによりパターン形成する工程； ｄ′） 全表面にダイヤフラムを含有する第１絶縁層を
蒸着し、該絶縁層を、ｃ′）工程で露出したガラス基板
の範囲に、犠牲層に隣接する４つの横方向範囲において
も、強固に付着しかつ引き続き犠牲層にエッチング剤を
適用するため第１絶縁層中へ開口を、該開口が１つの絶
対圧センサの４つのコーナパッドの少なくとも一部分の
上方にあるようにエッチングする工程； ｆ） ホトレジストマスクの全表面に頂部電極を含有す
る第２金属層を蒸着する工程； ｇ） ホトレジストマスクを第２金属層のオーバレイ部
分と共に剥離工程により除去する工程； ｉ′） 犠牲層を、開口を通して垂直エッチングおよび
横方向エッチングによって除去する工程；および ｋ′） 開口およびこうして空洞を、第２絶縁層を真空
中で蒸着することによって気密に密封する工程を包含す
る、容量型絶対圧センサを製造するための薄膜法。 - 【請求項５】 ベースエレメントおよび気密に密封され
た空洞に接するダイヤフラムを有する容量型絶対圧セン
サを製造するための薄膜法において、記載の順序で、 ａ） ベースエレメントとして役立つガラス基板の全表
面に、形成すべき基板電極を含有する第１金属層を蒸着
する工程； ｂ″） 全表面に、空洞の高さの最初の部分を規定す
る、形成すべき犠牲層の最初の部分層を含有する第１パ
ターン形成可能材料層を蒸着する工程； ｃ″） パターン形成可能材料層および第１金属層を、
単一の第１ホトレジスト工程で、基板電極およびそれと
連結した第１相互接続路、および実際に基板電極および
第１相互接続路と合致する第１部分層を同時に形成する
ためエッチングすることによりパターン形成する工程； ｃ″′） 全表面に、空洞の残存する高さを規定しかつ
形成すべき犠牲層の第２部分層および直径の反対側の２
つのコーナ延長部を含有する第２パターン形成可能材料
層を蒸着し、第２パターン形成可能材料層を第２ホトレ
ジスト工程で、第１部分層を完全に覆うようにパターン
形成する工程； ｄ″） 全表面に、ダイヤフラムを含有する第１絶縁層
を、該第１絶縁層が工程ｃ″′）後になお露出している
ガラス基板の範囲に強固に付着するように蒸着し、犠牲
層にエッチング剤を引き続き適用するため第１絶縁層中
へコーナ延長部上に開口をエッチングする工程； ｅ″） 全表面に蒸着したホトレジスト層中に、開口が
形成すべき頂部電極およびそれと連結した第２相互接続
路と合致しかつ基板電極と整合するホトレジストマスク
を形成する工程； ｆ） ホトレジストマスクの全表面に、頂部電極を含有
する第２金属層を蒸着する工程； ｇ） ホトレジストマスクを第２金属層のオーバレイ部
分と共に剥離工程により除去する工程； ｉ″） 犠牲層を、開口を通して垂直エッチングおよび
横方向エッチングすることにより除去する工程； ｋ′） 開口および空洞を、第２絶縁層を真空中で蒸着
することにより気密に密封する工程を包含する、容量型
絶対圧センサを製造するための薄膜法。 - 【請求項６】 ベースエレメントおよび気密に密封され
た空洞に接するダイヤフラムを有する容量型絶対圧セン
サを製造するための薄膜法において、記載の順序で、 ａ′） ベースエレメントとして役立つガラス基板の全
表面に、形成すべき基板電極を含有する第１金属層を蒸
着し、該第１金属層を、基板電極およびそれと連結した
第１相互接続路を形成するため、第１ホトレジスト工程
でパターン形成する工程； ｂ″′） 全表面に、空洞の高さの最初の部分を規定し
かつ形成すべき犠牲層の第１部分層を含有する第１パタ
ーン形成可能材料層を蒸着し、該第１パターン形成可能
材料層を、第２ホトレジスト工程で、基板電極を完全に
覆うようにパターン形成する工程； ｃ″″） 全表面に、空洞の高さの残存部分を規定しか
つ形成すべき犠牲層の第２部分層および直径の反対側に
ある２つのコーナ延長部を含有する第２パターン形成可
能材料層を蒸着し、該第２パターン形成可能材料層を第
３ホトレジスト工程で、第１部分層を完全に覆うように
パターン形成する工程； ｄ″） 全表面に、ダイヤフラムを含有する第１絶縁層
をエッチングして、該第１絶縁層がｃ″″）工程後にな
お露出しているガラス基板の範囲に強固に付着するよう
にし、かつ第１絶縁層中へコーナ延長部の上方に、犠牲
層にエッチング剤を引き続き適用するため開口をエッチ
ングする工程； ｅ″） 全表面に蒸着したホトレジスト層中に、開口が
形成すべき頂部電極およびそれと接続した第２相互接続
路と合致しかつ基質電極と整合するホトレジストマスク
を形成する工程； ｆ） ホトレジストマスクの全表面に、頂部電極を含有
する第２金属層を蒸着する工程； ｇ） ホトレジストマスクを第２金属層のオーバレイ部
分と共に剥離工程によって除去する工程； ｉ′） 犠牲層を、開口を通して垂直エッチングおよび
横方向エッチングによって除去する工程； ｋ′） 開口、それと共に空洞を、第２絶縁層を真空蒸
着することにより気密に密封する工程を包含する、容量
型絶対圧センサを製造するための薄膜法。 - 【請求項７】 第１金属層および基板電極に使用される
材料および／または第２金属層、それと共に頂部電極に
使用される材料がクロムである、請求項３から６までの
いずれか１項記載の薄膜法。 - 【請求項８】 材料層に使用される材料がアルミニウム
である、請求項３から６までのいずれか１項記載の薄膜
法。 - 【請求項９】 第１および第２絶縁層がＳｉＯ2からな
り、プラズマ化学蒸着によって適用される、請求項３か
ら６までのいずれか１項記載の薄膜法。 - 【請求項１０】 頂部電極が第１絶縁層をパターン形成
するためのマスクとして使用される、請求項３記載の薄
膜法。 - 【請求項１１】 犠牲層の第２部分層が犠牲層の第１部
分層よりも薄い、請求項５または６記載の薄膜法。
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