JPH11101701A - Pressure sensor chip, its manufacture and catheter with sensor mechanism - Google Patents
Pressure sensor chip, its manufacture and catheter with sensor mechanismInfo
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- JPH11101701A JPH11101701A JP9264400A JP26440097A JPH11101701A JP H11101701 A JPH11101701 A JP H11101701A JP 9264400 A JP9264400 A JP 9264400A JP 26440097 A JP26440097 A JP 26440097A JP H11101701 A JPH11101701 A JP H11101701A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力センサチップ
及びその製造方法並びにセンサ機構を有するカテーテル
に関するものである。The present invention relates to a pressure sensor chip, a method of manufacturing the same, and a catheter having a sensor mechanism.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、センサ部に圧力センサチップを利
用したカテーテルが知られている。この種のカテーテル
は相対圧型と絶対圧型とに分類される。ここで図15に
従来における相対圧型のカテーテルの一例を示す。2. Description of the Related Art Conventionally, a catheter using a pressure sensor chip in a sensor section has been known. This type of catheter is classified into a relative pressure type and an absolute pressure type. FIG. 15 shows an example of a conventional relative pressure catheter.
【0003】このカテーテル41を構成するカテーテル
チューブ42の先端開口は、封止栓43により封止され
ている。カテーテルチューブ42内において封止栓43
よりもチューブ基端寄りの位置には、シリコン基板から
なる台座44が固定されている。台座44の上面にはチ
ップ搭載凹部45が形成されていて、そこには圧力セン
サチップ46が接合されている。圧力センサチップ46
上に形成された図示しない歪みゲージは、ボンディング
ワイヤ47や図示しない配線パターン等を介してリード
線48に接続されている。圧力センサチップ46にはダ
イアフラム部49が形成されている。このようなダイア
フラム部49は、シリコン基板を裏面側からエッチング
することにより形成される。感圧面であるダイアフラム
部49の表面は、カテーテルチューブ42の周面に設け
られた導圧口50を向くようにして配置されている。な
お、導圧口50は軟質材料で封止されている。ダイアフ
ラム部49の裏面側にはエッチング凹部51が存在して
いる。台座44のチップ搭載凹部45には、エッチング
凹部51とチューブ内領域(即ち大気圧領域)とを連通
する背圧孔52が加工形成されている。従って、その背
圧孔52を介してダイアフラム部49の裏面側に背圧が
作用するようになっている。[0003] A distal end opening of a catheter tube 42 constituting the catheter 41 is sealed by a sealing plug 43. Sealing stopper 43 in catheter tube 42
A pedestal 44 made of a silicon substrate is fixed at a position closer to the base end of the tube. A chip mounting recess 45 is formed on the upper surface of the pedestal 44, and a pressure sensor chip 46 is joined thereto. Pressure sensor chip 46
The strain gauge (not shown) formed above is connected to a lead wire 48 via a bonding wire 47 or a wiring pattern (not shown). A diaphragm 49 is formed on the pressure sensor chip 46. Such a diaphragm portion 49 is formed by etching the silicon substrate from the back surface side. The surface of the diaphragm portion 49, which is a pressure-sensitive surface, is arranged so as to face a pressure guiding port 50 provided on the peripheral surface of the catheter tube 42. The pressure guiding port 50 is sealed with a soft material. An etching concave portion 51 exists on the back surface side of the diaphragm portion 49. In the chip mounting concave portion 45 of the pedestal 44, a back pressure hole 52 for communicating the etching concave portion 51 with the region inside the tube (that is, the atmospheric pressure region) is formed. Accordingly, a back pressure acts on the back surface of the diaphragm 49 via the back pressure hole 52.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の相対
圧型のカテーテル41の場合、上記のように台座44を
エッチング加工して背圧孔52を形成する必要があった
ため、カテーテルチューブ42の小径化が進むほど製造
が困難になるという問題があった。However, in the case of the conventional relative pressure type catheter 41, it is necessary to form the back pressure hole 52 by etching the pedestal 44 as described above. There is a problem that manufacturing becomes more difficult as the process proceeds.
【0005】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、台座に対する背圧孔の加工形成が
不要なため小型化に適したセンサ機構を有するカテーテ
ルを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a catheter having a sensor mechanism suitable for miniaturization because it is not necessary to form a back pressure hole in a pedestal. .
【0006】本発明の別の目的は、カテーテル等の小型
化を推進するうえで好適な圧力センサチップ及びその製
造方法を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a pressure sensor chip suitable for promoting downsizing of a catheter and the like, and a method for manufacturing the same.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の発明では、エッチング技術によ
ってシリコン基板に形成されるとともに、その表面が感
圧面として機能しかつその裏面が背圧作用面として機能
するダイアフラム部を備えた圧力センサチップにおい
て、前記背圧作用面側にあるエッチング凹部と前記シリ
コン基板の側面とを連通する溝部が形成されていること
を特徴とする圧力センサチップをその要旨とする。この
場合、前記シリコン基板の下部両側縁に段部が形成され
ていることがよい。In order to solve the above-mentioned problems, according to the first aspect of the present invention, a silicon substrate is formed by an etching technique, the surface of the silicon substrate functions as a pressure-sensitive surface, and the back surface of the silicon substrate is formed. In a pressure sensor chip having a diaphragm functioning as a back pressure action surface, a pressure sensor is provided, wherein a groove communicating with an etching recess on the back pressure action side and a side surface of the silicon substrate is formed. The chip is the gist. In this case, it is preferable that step portions are formed at both lower side edges of the silicon substrate.
【0008】請求項2に記載の発明では、エッチング技
術によってシリコン基板に形成されるとともに、その表
面が感圧面として機能しかつその裏面が背圧作用面とし
て機能するダイアフラム部を備え、前記背圧作用面側に
あるエッチング凹部と前記シリコン基板の側面とを連通
する溝部が形成されている圧力センサチップを製造する
方法であって、歪みゲージ形成工程を経たシリコン基板
の裏面側をエッチングすることで前記エッチング凹部を
形成する際、同時に前記溝部を形成することを特徴とす
る圧力センサチップの製造方法をその要旨とする。According to the second aspect of the present invention, there is provided a diaphragm formed on the silicon substrate by an etching technique, the surface of which functions as a pressure-sensitive surface, and the back surface of which functions as a back pressure acting surface. A method for manufacturing a pressure sensor chip in which a groove communicating with an etching concave portion on a working surface and a side surface of the silicon substrate is formed, by etching a back surface side of the silicon substrate after a strain gauge forming step. A gist of the present invention is a method of manufacturing a pressure sensor chip, wherein the groove is formed simultaneously with the formation of the etching recess.
【0009】請求項3に記載の発明では、請求項2にお
いて、歪みゲージ形成工程を経たシリコン基板の裏面側
に、前記エッチング凹部及び前記溝部に対応する箇所を
露出させる開口部を有する第2のマスクを形成する工程
と、前記エッチング凹部に対応する箇所を露出させる開
口部を有する第1のマスクを前記第2のマスク上に形成
する工程と、前記第1のマスクから露出している部分を
アルカリで溶解除去する第1のエッチング工程と、前記
第1のエッチング工程後に第1のマスクを除去する工程
と、前記第2のマスクから露出している部分をアルカリ
で溶解除去する第2のエッチング工程とを含むこととし
た。According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the second aspect, an opening for exposing a portion corresponding to the etching concave portion and the groove portion is provided on a back surface side of the silicon substrate after the strain gauge forming step. A step of forming a mask, a step of forming a first mask having an opening for exposing a portion corresponding to the etching recess on the second mask, and a step of exposing a portion exposed from the first mask. A first etching step of dissolving and removing with an alkali, a step of removing a first mask after the first etching step, and a second etching of dissolving and removing a portion exposed from the second mask with an alkali And a process.
【0010】請求項4に記載の発明は、請求項3におい
て、前記第2のエッチング工程を実施する際、同時に前
記シリコン基板の下部両側縁に段部を形成することとし
た。請求項5に記載の発明では、カテーテルチューブの
周面に導圧口が設けられたカテーテルチューブ内に、請
求項1に記載の圧力センサチップがその感圧面を前記導
圧口側に向けるように、かつシリコン基板の下部両縁側
に形成された段部が同カテーテルチューブの内壁面によ
り直接支持されるようにして固定されていることを特徴
とするセンサ機構を有するカテーテルをその要旨とし
た。According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, when the second etching step is performed, step portions are simultaneously formed on both lower side edges of the silicon substrate. According to the fifth aspect of the present invention, the pressure sensor chip according to the first aspect has the pressure-sensitive surface directed toward the pressure guiding port in the catheter tube provided with the pressure guiding port on the peripheral surface of the catheter tube. In addition, the gist of the present invention is a catheter having a sensor mechanism, characterized in that the steps formed on both lower edges of the silicon substrate are fixed so as to be directly supported by the inner wall surface of the catheter tube.
【0011】以下、本発明の「作用」を説明する。請求
項1に記載の発明によると、背圧孔である溝部を介して
背圧作用面に背圧が作用するため、例えば圧力センサチ
ップを台座に搭載した場合であっても、その台座に対す
る背圧孔の加工形成は不要になる。また、シリコン基板
の下部両側縁に段部を形成したときには、例えば圧力セ
ンサチップを筒状物の内部に固定する場合でも、段部を
筒状物の内壁面に直接かつ安定的に支持させることが可
能となる。従って、台座自体を省略することができる。Hereinafter, the "action" of the present invention will be described. According to the first aspect of the present invention, since the back pressure acts on the back pressure acting surface via the groove which is the back pressure hole, even if the pressure sensor chip is mounted on the pedestal, for example, the back with respect to the pedestal is not affected. Processing and forming of the pressure hole becomes unnecessary. In addition, when a step is formed on both lower side edges of the silicon substrate, for example, even when the pressure sensor chip is fixed inside the cylinder, the step should be directly and stably supported on the inner wall surface of the cylinder. Becomes possible. Therefore, the pedestal itself can be omitted.
【0012】請求項2に記載の発明によると、エッチン
グ凹部を形成する際に同時に溝部を形成する方法である
ことから、生産性の悪化や高コスト化を伴うことなく、
微細な溝部を正確に加工形成することができる。According to the second aspect of the present invention, since the groove is formed at the same time as the formation of the etching concave portion, the method is not accompanied by a decrease in productivity and an increase in cost.
Fine grooves can be accurately formed.
【0013】請求項3に記載の発明によると、第1のエ
ッチング工程を実施することにより、シリコン基板にお
ける所定箇所にエッチング凹部がある程度の深さまで形
成される。次に、不要となった第1のマスクを除去する
ことにより、第1のマスク下にあった第2のマスクが出
現する。この状態で第2のエッチング工程を実施するこ
とにより、シリコン基板における所定箇所にエッチング
凹部が完全に形成されるとともに、同時に溝部が形成さ
れる。According to the third aspect of the present invention, by performing the first etching step, an etching concave portion is formed at a predetermined position on the silicon substrate to a certain depth. Next, by removing the unnecessary first mask, a second mask below the first mask appears. By performing the second etching step in this state, an etching concave portion is completely formed at a predetermined position on the silicon substrate, and a groove is formed at the same time.
【0014】請求項4に記載の発明によると、エッチン
グ凹部を形成する際に同時に段部を形成する方法である
ことから、生産性の悪化や高コスト化を伴うことなく、
微細な段部を正確に加工形成することができる。According to the fourth aspect of the present invention, since the step is formed at the same time when the etching concave portion is formed, the method is not accompanied by a decrease in productivity and an increase in cost.
A fine step can be accurately formed.
【0015】請求項6に記載の発明によると、導圧口付
近の圧力はダイアフラム部の感圧面に作用するととも
に、カテーテルチューブ内領域の圧力(即ち背圧)は溝
部を介して前記感圧面の反対側にある背圧作用面に作用
する。従って、ダイアフラム部には前記両面に作用する
圧力の差に相当する撓みが生じる。圧力センサチップは
その撓みの度合いに応じた電気信号を外部に出力する。According to the sixth aspect of the present invention, the pressure in the vicinity of the pressure introducing port acts on the pressure-sensitive surface of the diaphragm portion, and the pressure (ie, the back pressure) in the region inside the catheter tube passes through the groove portion. Acts on the opposite back pressure acting surface. Therefore, a deflection corresponding to the difference between the pressures acting on the both surfaces occurs in the diaphragm portion. The pressure sensor chip outputs an electric signal corresponding to the degree of the deflection to the outside.
【0016】また、この構成であると、背圧孔である溝
部を介して背圧作用面に背圧が作用するため、圧力セン
サチップを台座に搭載した場合であっても、その台座に
対する背圧孔の加工形成は不要になる。従って、単純な
構造の台座で足りることとなり、カテーテルチューブの
小径化が進んでも比較的簡単に製造可能な構造とするこ
とができる。さらに、この構成であると、圧力センサチ
ップをカテーテルチューブの内部に固定する場合に、段
部をチューブ内壁面に直接かつ安定的に支持させること
が可能である。従って、台座自体を省略することがで
き、結果としてより小径のカテーテルチューブを採用す
ることができる。ゆえに、カテーテルのさらなる小径化
を達成することができる。Further, with this configuration, since the back pressure acts on the back pressure acting surface via the groove as the back pressure hole, even if the pressure sensor chip is mounted on the pedestal, the back of the pedestal with respect to the pedestal is not affected. Processing and forming of the pressure hole becomes unnecessary. Therefore, a pedestal having a simple structure is sufficient, and a structure that can be manufactured relatively easily even if the diameter of the catheter tube is reduced is achieved. Further, with this configuration, when the pressure sensor chip is fixed inside the catheter tube, the step can be directly and stably supported on the inner wall surface of the tube. Therefore, the pedestal itself can be omitted, and as a result, a catheter tube having a smaller diameter can be employed. Therefore, it is possible to further reduce the diameter of the catheter.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の圧力センサチップ
を血管用カテーテルに具体化した一実施の形態を図1〜
図10に基づき詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment in which the pressure sensor chip of the present invention is embodied in a vascular catheter will be described below with reference to FIGS.
This will be described in detail with reference to FIG.
【0018】図1,図2に示されるように、本実施形態
の血管用カテーテル1は、血圧をセンシングするための
センサ部をその先端部分に有するものである。このカテ
ーテル1を構成するカテーテルチューブ2は可撓性を有
する断面円形状の筒状部材であって、ナイロン等のよう
な生体適合性の樹脂を材料として形成されている。カテ
ーテルチューブ2の先端開口は、シリコーンゴム等のよ
うな生体適合性材料からなる封止栓3により封止されて
いる。一方、カテーテルチューブ2の内側領域は、チュ
ーブ基端部において大気圧領域に連通している。As shown in FIGS. 1 and 2, the vascular catheter 1 of the present embodiment has a sensor section for sensing blood pressure at a distal end thereof. The catheter tube 2 constituting the catheter 1 is a flexible cylindrical member having a circular cross section, and is formed of a biocompatible resin such as nylon. The distal end opening of the catheter tube 2 is sealed with a sealing plug 3 made of a biocompatible material such as silicone rubber. On the other hand, the inner region of the catheter tube 2 communicates with the atmospheric pressure region at the base end of the tube.
【0019】カテーテルチューブ2の周面かつ封止栓3
よりもチューブ基端寄りの位置には、導圧口4が設けら
れている。導圧口4の部分は、カテーテルチューブ2よ
りも相対的に軟質の材料からなる第1及び第2の封止層
5,6によって封止されている。第1の封止層5は第2
の封止層6の下層に形成されている。本実施形態では、
第1の封止層5はシリコーンゴムからなり、かつ第2の
封止層6はそれよりも相対的に軟質なシリコーンゴムか
らなる。前記第2の封止層6は、第1の封止層5に形成
された開口部を介してカテーテルチューブ2の内側領域
に露出している。The peripheral surface of the catheter tube 2 and the sealing plug 3
A pressure guiding port 4 is provided at a position closer to the base end of the tube. The portion of the pressure guiding port 4 is sealed by first and second sealing layers 5 and 6 made of a material that is relatively softer than the catheter tube 2. The first sealing layer 5 is
Is formed below the sealing layer 6. In this embodiment,
The first sealing layer 5 is made of silicone rubber, and the second sealing layer 6 is made of relatively soft silicone rubber. The second sealing layer 6 is exposed to an inner region of the catheter tube 2 via an opening formed in the first sealing layer 5.
【0020】カテーテルチューブ2内において封止栓3
よりもチューブ基端寄りの位置には、接着剤等によって
台座7が固定されている。台座7としてはバルクのシリ
コン基板などが使用される。シリコン基板のような金属
材料に代え、例えばパイレックスガラス等のような硬質
ガラス等を使用してもよい。台座7は直方体状であっ
て、その下部両側縁は面取り加工されている。このよう
な面取り加工を施す理由は、凹面状であるカテーテルチ
ューブ2の内壁面に対して接触する面積を増やすことで
台座7を当該部分に安定的に固定するためである。In the catheter tube 2, a sealing plug 3
The pedestal 7 is fixed at a position closer to the base end of the tube with an adhesive or the like. As the base 7, a bulk silicon substrate or the like is used. Instead of a metal material such as a silicon substrate, for example, a hard glass such as Pyrex glass or the like may be used. The pedestal 7 has a rectangular parallelepiped shape, and both lower side edges thereof are chamfered. The reason for performing such chamfering is to stably fix the pedestal 7 to the concave portion by increasing the area of contact with the inner wall surface of the catheter tube 2.
【0021】台座7の上面は平坦であって、そこには圧
力センサチップ11が接着剤を用いて接合されている。
ガラスを台座7として用いた場合には、陽極接合により
両者7,11が接合されてもよい。The upper surface of the pedestal 7 is flat, and the pressure sensor chip 11 is joined thereto using an adhesive.
When glass is used as the pedestal 7, the two 7, 11 may be joined by anodic joining.
【0022】本実施形態の圧力センサチップ11は、台
座7よりもひとまわり小さなシリコン基板からなる。具
体的には、面方位(110)のp型単結晶シリコン基板
12をベースとしてそこにn型単結晶のエピタキシャル
成長層23を積層したものが用いられている。シリコン
基板の中央部には、他の部分よりも肉薄のダイアフラム
部13が形成されている。同ダイアフラム部13の厚さ
はエピタキシャル成長層23の厚さ分に相当する。ダイ
アフラム部13の表面は感圧面13aになっていて、裏
面は背圧作用面13bになっている。ダイアフラム部1
3は感圧面13aが導圧口4のほうを向くように配置さ
れていて、その感圧面13aには第2の封止層6が接触
している。従って、感圧面13aは血管側に非露出の状
態となっている。ダイアフラム部13は、エッチングに
よりエッチング凹部14を加工することにより形成され
る。ダイアフラム部13には複数の拡散歪みゲージ15
が形成されている。The pressure sensor chip 11 of the present embodiment is made of a silicon substrate one size smaller than the pedestal 7. Specifically, a p-type single crystal silicon substrate 12 having a plane orientation of (110) is used as a base, and an n-type single crystal epitaxial growth layer 23 is laminated thereon. At the center of the silicon substrate, a diaphragm portion 13 which is thinner than other portions is formed. The thickness of the diaphragm 13 corresponds to the thickness of the epitaxial growth layer 23. The surface of the diaphragm portion 13 is a pressure-sensitive surface 13a, and the back surface is a back pressure acting surface 13b. Diaphragm part 1
Reference numeral 3 denotes a pressure-sensitive surface 13a arranged so as to face the pressure-guiding port 4, and the second sealing layer 6 is in contact with the pressure-sensitive surface 13a. Accordingly, the pressure-sensitive surface 13a is not exposed on the blood vessel side. The diaphragm part 13 is formed by processing the etching concave part 14 by etching. The diaphragm section 13 has a plurality of diffusion strain gauges 15.
Are formed.
【0023】図10に概略的に示されるように、エピタ
キシャル成長層23の上面には、層間絶縁層としての薄
い酸化膜(SiO2 膜)24が形成されている。この酸
化膜24の上面には、スパッタリングや真空蒸着等の物
理的成膜法によって、アルミニウム製の配線パターン1
6及びボンディングパッド17が形成されている。ま
た、前記酸化膜24の所定部分、即ち拡散歪みゲージ1
5に対応する部分には、層間接続用のコンタクトホール
25が形成されている。コンタクトホール25は、配線
パターン16とその下層にある拡散歪みゲージ15とを
電気的に接続している。そして、これらの配線パターン
16は、シリコン基板の外縁部上面に配置されたボンデ
ィングパッド17にそれぞれ電気的に接続されている。
酸化膜24の上面には、表層における絶縁を図るための
パッシベーション膜(SiN膜)26が、上記の物理的
成膜法によって形成されている。パッシベーション膜2
6の所定部分に設けられた開口部からはボンディングパ
ッド17が露出している。As shown schematically in FIG. 10, on the upper surface of the epitaxial growth layer 23, a thin oxide film (SiO 2 film) 24 as an interlayer insulating layer is formed. The wiring pattern 1 made of aluminum is formed on the upper surface of the oxide film 24 by a physical film forming method such as sputtering or vacuum evaporation.
6 and bonding pads 17 are formed. Further, a predetermined portion of the oxide film 24, that is, the diffusion strain gauge 1
5, a contact hole 25 for interlayer connection is formed. The contact hole 25 electrically connects the wiring pattern 16 and the diffusion strain gauge 15 under the wiring pattern 16. These wiring patterns 16 are electrically connected to bonding pads 17 arranged on the upper surface of the outer edge of the silicon substrate.
On the upper surface of the oxide film 24, a passivation film (SiN film) 26 for insulating the surface layer is formed by the above-described physical film forming method. Passivation film 2
The bonding pad 17 is exposed from an opening provided in a predetermined portion of No. 6.
【0024】各ボンディングパッド17は、ボンディン
グワイヤ18を介して台座7側の図示しないボンディン
グパッドに接続されている。さらに、前記ボンディング
パッドは台座7の上面に形成された図示しない配線パタ
ーンを介してリード線19にはんだ付けされている。Each bonding pad 17 is connected via a bonding wire 18 to a bonding pad (not shown) on the pedestal 7 side. Further, the bonding pad is soldered to a lead wire 19 via a wiring pattern (not shown) formed on the upper surface of the base 7.
【0025】そして、この圧力センサチップ11は、背
圧孔としての役割を果たす溝部21を備えている。この
溝部21は、シリコン基板の長手方向(即ちチューブ長
手方向)に沿って延びている。そして、この溝部21に
よって、背圧作用面13b側にあるエッチング凹部14
とシリコン基板の側面12aとが連通されている。The pressure sensor chip 11 has a groove 21 serving as a back pressure hole. The groove 21 extends along the longitudinal direction of the silicon substrate (that is, the longitudinal direction of the tube). The groove 21 allows the etching recess 14 on the back pressure acting surface 13b side to be formed.
And the side surface 12a of the silicon substrate.
【0026】次に、この圧力センサチップ11を製造す
る手順を図3〜図10に基づいて詳細に説明する。ま
ず、直方体状をした面方位(110)のp型単結晶シリ
コン基板12を用意する。次に、p型単結晶シリコン基
板12の上面に、気相成長によってn型単結晶シリコン
のエピタキシャル成長層23を形成する。この後、常法
に従って不純物(ほう素など)の打込み・熱拡散を行
い、後にダイアフラム部13となるべき部分に拡散歪み
ゲージ15を形成する。さらに、常法に従って酸化層2
4の形成、コンタクトホール25の形成、配線パターン
16やボンディングパッド17の形成、パッシベーショ
ン膜26の形成などを行い、図3のような状態とする。Next, a procedure for manufacturing the pressure sensor chip 11 will be described in detail with reference to FIGS. First, a rectangular parallelepiped p-type single crystal silicon substrate 12 having a plane orientation (110) is prepared. Next, an epitaxial growth layer 23 of n-type single crystal silicon is formed on the upper surface of the p-type single crystal silicon substrate 12 by vapor phase growth. Thereafter, an impurity (boron or the like) is implanted and thermally diffused according to a conventional method, and a diffusion strain gauge 15 is formed in a portion to be the diaphragm 13 later. Further, the oxide layer 2 is formed according to a conventional method.
4, the formation of the contact hole 25, the formation of the wiring pattern 16 and the bonding pad 17, the formation of the passivation film 26, etc., to obtain the state shown in FIG. 3.
【0027】拡散歪みゲージ15等の形成工程を経たシ
リコン基板の裏面側全体には、CVD等によりマスク形
成用材料からなる層が積層される(図4参照)。その
後、同層に対してフォトリソグラフィが行われる結果、
開口部27aを有する第2のマスク27が形成される
(図5参照)。前記開口部27aは、エッチング凹部1
4及び溝部21に対応する箇所のみを露出させている。A layer made of a material for forming a mask is laminated by CVD or the like on the entire back surface side of the silicon substrate after forming the diffusion strain gauge 15 and the like (see FIG. 4). After that, photolithography is performed on the same layer,
A second mask 27 having an opening 27a is formed (see FIG. 5). The opening 27a is provided in the etching recess 1
Only portions corresponding to 4 and the groove 21 are exposed.
【0028】一回目のマスク形成工程を経たシリコン基
板の裏面側全体には、同じくCVD等によりマスク形成
用材料からなる層が積層される(図6参照)。その後、
同層に対してフォトリソグラフィが行われる結果、開口
部28aを有する第1のマスク28が第2のマスク27
上に形成される(図7参照)。前記開口部28aは、エ
ッチング凹部14に対応する箇所のみを露出させてい
る。なお、第2のマスク27及び第1のマスク28を形
成するための材料としては、例えばSiNやSiO2 が
ある。A layer made of a material for forming a mask is similarly laminated on the entire back surface of the silicon substrate after the first mask forming step by CVD or the like (see FIG. 6). afterwards,
As a result of the photolithography performed on the same layer, the first mask 28 having the opening 28a becomes the second mask 27
(See FIG. 7). The opening 28a exposes only a portion corresponding to the etching concave portion 14. The material for forming the second mask 27 and the first mask 28 includes, for example, SiN and SiO 2 .
【0029】二回目のマスク形成工程の後、第1のマス
ク28の開口部28aから露出している部分をアルカリ
をエッチャントとしてウェットエッチングを行う(第1
のエッチング工程)。エッチャントとしては、例えばT
MAH(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド)等が使用される。その結果、図8に示されるように
p型単結晶シリコン基板12が裏面側から溶解除去さ
れ、エッチング凹部14がある程度の深さまで形成され
る。After the second mask forming step, the portion of the first mask 28 exposed from the opening 28a is subjected to wet etching using alkali as an etchant (first etching).
Etching process). As an etchant, for example, T
MAH (tetramethylammonium hydroxide) or the like is used. As a result, as shown in FIG. 8, the p-type single-crystal silicon substrate 12 is dissolved and removed from the rear surface side, and the etching concave portion 14 is formed to a certain depth.
【0030】第1のエッチング工程の後、不要となった
第1のマスク28を除去することにより、第1のマスク
28下にあった第2のマスク27を出現させる(図9参
照)。マスク除去方法としては、ドライエッチングやシ
ョットブラスト等がある。その場合、第2のマスク27
に与える影響が小さいマスク除去方法を選択することが
望ましい。After the first etching step, the unnecessary first mask 28 is removed, so that the second mask 27 below the first mask 28 appears (see FIG. 9). Examples of the mask removing method include dry etching and shot blast. In that case, the second mask 27
It is desirable to select a mask removal method that has little effect on the mask.
【0031】マスク除去工程の後、第2のマスク27の
開口部27aから露出している部分を、TMAH等のア
ルカリをエッチャントとしてエッチングを行う(第2の
エッチング工程)。その結果、図10に示されるように
p型単結晶シリコン基板12が裏面側から溶解除去され
ることで、エッチング凹部14が完全に形成されるとと
もに、同時に所定深さの溝部21が形成される。なお、
このときにはエピタキシャル成長層23の存在によって
電気化学的なエッチストップが働く。After the mask removing step, the portion of the second mask 27 exposed from the opening 27a is etched using an alkali such as TMAH as an etchant (second etching step). As a result, as shown in FIG. 10, the p-type single-crystal silicon substrate 12 is dissolved and removed from the back surface side, thereby completely forming the etching recess 14 and simultaneously forming the groove 21 having a predetermined depth. . In addition,
At this time, the presence of the epitaxial growth layer 23 causes an electrochemical etch stop.
【0032】ここで、第1のエッチング工程により溶解
除去される量をT2 とし、第2のエッチング工程により
溶解除去される量をT3 とする。また、エピタキシャル
成長層23の厚さ(即ちダイアフラム部13の厚さ)を
T1 とし、シリコン基板の全体厚をTとする。エッチン
グ凹部14は両エッチング工程を経て作製されることか
ら、その深さはT2 +T3 となる。この深さ(T2 +T
3 )はシリコン基板の全体厚からエピタキシャル成長層
23の厚さ分を引いた値(T−T1 )に相当するものと
なる。背圧孔となる溝部21は第2のエッチング工程の
みを経て作製されることから、その深さはT3 となる。Here, the amount dissolved and removed in the first etching step is T2, and the amount dissolved and removed in the second etching step is T3. Further, the thickness of the epitaxial growth layer 23 (that is, the thickness of the diaphragm portion 13) is T1 and the total thickness of the silicon substrate is T. Since the etching concave portion 14 is formed through both etching steps, its depth is T2 + T3. This depth (T2 + T
3) is equivalent to a value (T-T1) obtained by subtracting the thickness of the epitaxial growth layer 23 from the total thickness of the silicon substrate. Since the groove 21 serving as the back pressure hole is formed only through the second etching step, the depth thereof is T3.
【0033】次に、本実施形態のカテーテル1のセンシ
ング動作を説明する。カテーテルチューブ2を血管内に
挿入した場合、センサ部全体には血圧が作用する。この
とき、導入口4に設けられた封止層5,6は血圧の変動
に応じて変形するため、ダイアフラム部13の感圧面1
3aには血圧が間接的に作用する。一方、感圧面13a
の反対側にある背圧作用面13bには、背圧孔である溝
部21を介して背圧が作用する。従って、ダイアフラム
部13には両面13a,13bに作用する圧力の差に相
当する撓みが生じる。このような撓みは歪みゲージ15
の抵抗値に変化を生じさせる。圧力センサチップ11
は、その撓みの度合いに応じた電気信号をボンディング
ワイヤ18やリード線19を介して外部に出力するよう
になっている。Next, the sensing operation of the catheter 1 of the present embodiment will be described. When the catheter tube 2 is inserted into a blood vessel, blood pressure acts on the entire sensor unit. At this time, the sealing layers 5 and 6 provided in the inlet 4 are deformed in accordance with the fluctuation of the blood pressure.
Blood pressure acts indirectly on 3a. On the other hand, the pressure-sensitive surface 13a
The back pressure acts on the back pressure acting surface 13b on the side opposite to the back pressure through a groove 21 which is a back pressure hole. Accordingly, the diaphragm 13 is bent corresponding to the difference between the pressures acting on the both surfaces 13a and 13b. Such bending is caused by the strain gauge 15.
Causes a change in the resistance value. Pressure sensor chip 11
Is designed to output an electric signal corresponding to the degree of the bending to the outside via the bonding wire 18 or the lead wire 19.
【0034】さて、以下に本実施形態において特徴的な
作用効果を列挙する。 (イ)本実施形態のカテーテル1における圧力センサチ
ップ11では、ダイアフラム部13の背圧作用面13b
側にあるエッチング凹部14とシリコン基板の側面12
aとを連通する溝部21が形成されている。従って、背
圧孔である溝部21を介して背圧作用面13bに背圧が
作用するようになっている。そのため、圧力センサチッ
プ11を台座7に搭載した場合であっても、その台座7
に対して背圧孔を加工形成する必要がない。従って、本
実施形態のように単純な構造の台座7で足りることとな
り、カテーテルチューブ2の小径化が進んでも比較的簡
単に製造可能な構造とすることができる。ゆえに、従来
よりも小型のカテーテル1を実現することができる。Now, the characteristic effects of this embodiment will be listed below. (A) In the pressure sensor chip 11 of the catheter 1 of the present embodiment, the back pressure acting surface 13b of the diaphragm 13
Etching recess 14 on the side and side surface 12 of the silicon substrate
and a groove 21 communicating with a. Therefore, the back pressure acts on the back pressure acting surface 13b through the groove 21 which is a back pressure hole. Therefore, even when the pressure sensor chip 11 is mounted on the pedestal 7,
It is not necessary to form a back pressure hole. Therefore, the pedestal 7 having a simple structure as in the present embodiment is sufficient, and a structure that can be manufactured relatively easily even if the diameter of the catheter tube 2 is reduced. Therefore, it is possible to realize a catheter 1 that is smaller than before.
【0035】(ロ)本実施形態の圧力センサチップ11
の製造方法では、エッチング凹部14を形成するための
第2のエッチング工程において同時に溝部21が形成さ
れるようになっている。また、かかるエッチング工程で
は両者14,21の形成のためのマスク27を共用して
いるので、微細な溝部21をエッチング凹部14に対し
て正確な位置に加工形成することができる。しかも、こ
の方法であると溝部21の形成のために特別な工程や装
置を必要とするわけではないので、生産性の悪化や高コ
スト化を伴うこともない。即ち、この製造方法はカテー
テル1の小型化を推進するうえで極めて好適なものとな
っている。(B) Pressure sensor chip 11 of this embodiment
In the manufacturing method of (1), the groove 21 is formed at the same time in the second etching step for forming the etching recess 14. Further, in this etching step, since the mask 27 for forming the both 14 and 21 is shared, the fine groove 21 can be formed at an accurate position with respect to the etching recess 14. In addition, according to this method, no special process or device is required for forming the groove 21, so that productivity is not deteriorated and cost is not increased. That is, this manufacturing method is extremely suitable for promoting downsizing of the catheter 1.
【0036】(ハ)本実施形態の圧力センサチップ11
の製造方法では、第1のエッチング工程及び第2のエッ
チング工程によりエッチング凹部14を形成している。
このような二段階エッチングであると、一段階エッチン
グを行なった場合に比べ、深くてしかも寸法精度に優れ
たエッチング凹部14を得ることができる。また、エピ
タキシャル成長層23の存在によって電気化学的なエッ
チストップが働くことも、エッチング凹部14の深さ制
御の容易化に寄与している。(C) Pressure sensor chip 11 of the present embodiment
In the manufacturing method, the etching concave portion 14 is formed by the first etching step and the second etching step.
With such a two-stage etching, it is possible to obtain an etched concave portion 14 which is deeper and has excellent dimensional accuracy as compared with the case where the one-stage etching is performed. In addition, the fact that an electrochemical etch stop works due to the presence of the epitaxial growth layer 23 also contributes to facilitating the control of the depth of the etching recess 14.
【0037】なお、本発明は上記の実施形態のみに限定
されることはなく、例えば次のように変更することが可
能である。 ◎ 面方位(110)以外のp型単結晶シリコン基板1
2として、例えば(111)基板や(100)基板等を
使用してもよい。図11,図12には、面方位(10
0)のp型単結晶シリコン基板32を用いた別例の圧力
センサチップ31が示されている。この圧力センサチッ
プ31では、結晶方向の関係上、アルカリでウェットエ
ッチングを行うと図11のような斜面を有するエッチン
グ凹部14が形成される。この圧力センサチップ31に
おいても、背圧孔である溝部21が、エッチング凹部1
4とシリコン基板の側面12aとを連通するように形成
される。The present invention is not limited only to the above embodiment, but can be modified as follows, for example. ◎ p-type single crystal silicon substrate 1 other than plane orientation (110)
As (2), for example, a (111) substrate or a (100) substrate may be used. 11 and 12 show the plane orientation (10
0) Another example of the pressure sensor chip 31 using the p-type single crystal silicon substrate 32 is shown. In the pressure sensor chip 31, when the wet etching is performed with an alkali due to the crystal direction, an etching concave portion 14 having a slope as shown in FIG. 11 is formed. Also in this pressure sensor chip 31, the groove 21 as the back pressure hole is formed by the etching recess 1
4 and the side surface 12a of the silicon substrate.
【0038】◎ 図13,図14に示される別例の血管
用カテーテル36のように、台座7を省略した構成とし
てもよい。カテーテル36を構成する圧力センサチップ
37は、エッチング凹部14及び溝部21に加えて段部
38を備えている。段部38はp型単結晶シリコン基板
12の下部両側縁に一対形成されている。段部38の深
さは溝部21の深さと等しくなっている。このような段
部38は、エッチング凹部14及び溝部21を形成する
第2のエッチング工程の際に同時に形成される。従っ
て、生産性の悪化や高コスト化を伴うことなく、段部3
8を微細にかつ正確に加工形成することができる。ま
た、このような別例の圧力センサチップ37は、カテー
テルチューブ2の内壁面に直接かつ安定的に支持される
ことができる。つまり、段部38を備える圧力センサチ
ップ37とすれば、凹面状であるカテーテルチューブ2
の内壁面に対して接触する面積が増えるからである。そ
の結果、上記のように台座7自体を省略することが可能
となり、より小径のカテーテルチューブ2を採用するこ
とができる。ゆえに、カテーテル36のさらなる小径化
を達成することができる。◎ The pedestal 7 may be omitted, as in another example of the blood vessel catheter 36 shown in FIGS. The pressure sensor chip 37 constituting the catheter 36 has a step 38 in addition to the etching recess 14 and the groove 21. A pair of steps 38 are formed on both lower side edges of the p-type single crystal silicon substrate 12. The depth of the step 38 is equal to the depth of the groove 21. Such a step portion 38 is formed at the same time as the second etching step for forming the etching concave portion 14 and the groove portion 21. Therefore, the stepped portion 3 can be formed without deteriorating productivity or increasing costs.
8 can be finely and accurately processed and formed. Further, such another example of the pressure sensor chip 37 can be directly and stably supported on the inner wall surface of the catheter tube 2. That is, if the pressure sensor chip 37 having the step portion 38 is used, the catheter tube 2 having a concave shape is formed.
This is because the area that comes into contact with the inner wall surface increases. As a result, the pedestal 7 itself can be omitted as described above, and the catheter tube 2 having a smaller diameter can be employed. Therefore, the diameter of the catheter 36 can be further reduced.
【0039】◎ 圧力センサチップ11,37を有する
センサ部は、カテーテルチューブ2の先端部内側に直接
的に構成されていなくてもよい。例えばカテーテルチュ
ーブ2とは別体のチューブ部材(例えばステンレス製チ
ューブ等)内に圧力センサチップ11,37を用いたセ
ンサ部を形成し、それをカテーテルチューブ2の先端開
口に装着してもよい。The sensor section having the pressure sensor chips 11 and 37 may not be directly formed inside the distal end of the catheter tube 2. For example, a sensor unit using the pressure sensor chips 11 and 37 may be formed in a tube member (for example, a stainless steel tube or the like) separate from the catheter tube 2 and attached to the distal end opening of the catheter tube 2.
【0040】◎ ウェットエッチングを行うためのTM
AH以外のアルカリ系エッチャントとして、例えばKO
H、ヒドラジン、EPW(エチレンジアミン−ピロカテ
コール−水)等を使用してもよい。◎ TM for performing wet etching
As an alkaline etchant other than AH, for example, KO
H, hydrazine, EPW (ethylenediamine-pyrocatechol-water) and the like may be used.
【0041】◎ エッチング凹部14とともに溝部21
や段部38を形成する手法として、例えば実施形態のよ
うなウェットエッチングに代えてドライエッチングを採
用してもよい。The groove 21 together with the etching recess 14
As a method of forming the steps 38, for example, dry etching may be employed instead of wet etching as in the embodiment.
【0042】◎ 配線パターン16及びボンディングパ
ッド17を形成する金属材料として、アルミニウムのほ
かに例えば金等を選択してもよい。 ◎ 圧力センサチップ11を製造する場合、n型単結晶
シリコンのエピタキシャル成長層23に代えて、例えば
n型の多結晶シリコン層やアモルファスシリコン層等を
形成してもよい。ただし、n型単結晶シリコンのエピタ
キシャル成長層23を使用した実施形態の構成は、検出
感度の向上という観点からみて最も好ましい。As the metal material for forming the wiring pattern 16 and the bonding pad 17, for example, gold or the like may be selected in addition to aluminum. When the pressure sensor chip 11 is manufactured, for example, an n-type polycrystalline silicon layer or an amorphous silicon layer may be formed instead of the n-type single crystal silicon epitaxial growth layer 23. However, the configuration of the embodiment using the epitaxial growth layer 23 of n-type single crystal silicon is most preferable from the viewpoint of improving the detection sensitivity.
【0043】◎ 実施形態のような拡散型の歪みゲージ
15に代えて、例えばクロムや多結晶シリコン等からな
る薄膜歪みゲージを形成してもよい。 ◎ 本発明の圧力センサチップ11,37は血管用カテ
ーテル1,36に適用されるのみならず、血管以外の用
途のカテーテルに適用されてもよいほか、触圧センサ等
に適用されても勿論よい。In place of the diffusion type strain gauge 15 as in the embodiment, a thin film strain gauge made of, for example, chromium or polycrystalline silicon may be formed. The pressure sensor chips 11 and 37 of the present invention may be applied not only to the catheters for blood vessels 1 and 36, but also to catheters for uses other than blood vessels, and may be applied to tactile pressure sensors and the like. .
【0044】ここで、特許請求の範囲に記載された技術
的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される
技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 (1) 請求項5において、前記導圧口の部分は、前記
カテーテルチューブよりも相対的に軟質の材料からなる
第1の封止層と、その第1の封止層よりも相対的に軟質
の材料からなる第2の封止層と、前記第1の封止層は前
記第2の封止層よりも下層に形成されていることと、前
記感圧面は前記第1の封止層に形成された開口部を介し
て前記カテーテルチューブの内側領域に露出する前記第
2の封止層に接触していることとからなるセンサ機構を
有するカテーテル。この構成であると、圧力センサチッ
プの感圧面に対し両封止層を介してチューブ外領域の圧
力変動を確実に伝達できるとともに、感圧面自体はチュ
ーブ外領域に非露出の状態とすることができる。Here, in addition to the technical ideas described in the claims, the technical ideas grasped by the above-described embodiments are listed below together with their effects. (1) In claim 5, the pressure guiding port portion is a first sealing layer made of a material that is relatively softer than the catheter tube, and is relatively softer than the first sealing layer. A second sealing layer made of the material described above, wherein the first sealing layer is formed below the second sealing layer, and the pressure-sensitive surface is formed on the first sealing layer. A catheter having a sensor mechanism comprising: being in contact with the second sealing layer exposed to an inner region of the catheter tube through the formed opening. With this configuration, the pressure fluctuation in the outer tube region can be reliably transmitted to the pressure-sensitive surface of the pressure sensor chip via the two sealing layers, and the pressure-sensitive surface itself is not exposed to the outer tube region. it can.
【0045】(2) 技術的思想1において、前記カテ
ーテルチューブ、前記第1の封止層及び第2の封止層は
ともに生体適合性材料からなることを特徴とするカテー
テル。この構成であると、生体内での使用に適したカテ
ーテルを実現することができる。(2) The catheter according to the technical concept 1, wherein the catheter tube, the first sealing layer, and the second sealing layer are both made of a biocompatible material. With this configuration, a catheter suitable for use in a living body can be realized.
【0046】なお、本明細書中において使用した技術用
語を次のように定義する。 「生体適合性材料:血液、体液、リンパ液、その他の生
体内物質との反応性が低い材料をいい、例えばシリコー
ン樹脂、エポキシ樹脂、ポリ塩化ビニル、ナイロン等の
樹脂、ステンレスや金等の金属、アルミナやジルコニア
等のセラミックスなどがある。」The technical terms used in this specification are defined as follows. "Biocompatible material: A material having low reactivity with blood, body fluid, lymph, and other biological substances. For example, resins such as silicone resin, epoxy resin, polyvinyl chloride, and nylon; metals such as stainless steel and gold; There are ceramics such as alumina and zirconia. "
【0047】[0047]
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1に記載の
発明によれば、カテーテル等の小型化等を推進するうえ
で好適な圧力センサチップを提供することができる。As described in detail above, according to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a pressure sensor chip suitable for promoting downsizing of a catheter or the like.
【0048】請求項2〜4に記載の発明によれば、カテ
ーテル等の小型化等を推進するうえで好適な圧力センサ
チップの製造方法を提供することができる。請求項5に
記載の発明によれば、台座に対する背圧孔の加工形成が
不要になるため、小径であるにもかかわらず製造が比較
的簡単なカテーテルとすることができる。また、台座自
体の省略が可能となるので、カテーテルのさらなる小径
化を達成することができる。According to the second to fourth aspects of the present invention, it is possible to provide a method of manufacturing a pressure sensor chip suitable for promoting downsizing of a catheter or the like. According to the fifth aspect of the present invention, since there is no need to form a back pressure hole in the pedestal, it is possible to provide a catheter which is relatively simple to manufacture despite its small diameter. Further, since the pedestal itself can be omitted, the diameter of the catheter can be further reduced.
【図1】本発明を具体化した一実施形態の血管用カテー
テルのセンサ部を示す部分概略断面図。FIG. 1 is a partial schematic cross-sectional view showing a sensor section of a vascular catheter according to one embodiment of the present invention.
【図2】図1のA−A線における概略断面図。FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line AA of FIG.
【図3】実施形態の圧力センサチップの製造手順を説明
するためのシリコン基板の概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a silicon substrate for explaining a manufacturing procedure of the pressure sensor chip of the embodiment.
【図4】実施形態の圧力センサチップの製造手順を説明
するためのシリコン基板の概略断面図。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a silicon substrate for explaining a manufacturing procedure of the pressure sensor chip of the embodiment.
【図5】(a)は実施形態の圧力センサチップの製造手
順を説明するためのシリコン基板の概略断面図、(b)
はその底面図、(c)は(b)のB−B線における概略
断面図。FIG. 5A is a schematic cross-sectional view of a silicon substrate for describing a manufacturing procedure of the pressure sensor chip of the embodiment, and FIG.
Is a bottom view, and (c) is a schematic cross-sectional view taken along line BB of (b).
【図6】実施形態の圧力センサチップの製造手順を説明
するためのシリコン基板の概略断面図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a silicon substrate for explaining a manufacturing procedure of the pressure sensor chip of the embodiment.
【図7】実施形態の圧力センサチップの製造手順を説明
するためのシリコン基板の概略断面図。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a silicon substrate for describing a manufacturing procedure of the pressure sensor chip of the embodiment.
【図8】実施形態の圧力センサチップの製造手順を説明
するためのシリコン基板の概略断面図。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a silicon substrate for explaining a manufacturing procedure of the pressure sensor chip of the embodiment.
【図9】実施形態の圧力センサチップの製造手順を説明
するためのシリコン基板の概略断面図。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a silicon substrate for describing a manufacturing procedure of the pressure sensor chip of the embodiment.
【図10】実施形態の圧力センサチップの製造手順を説
明するためのシリコン基板の概略断面図。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a silicon substrate for describing a manufacturing procedure of the pressure sensor chip of the embodiment.
【図11】別例の圧力センサチップの底面図。FIG. 11 is a bottom view of another example of a pressure sensor chip.
【図12】図11の圧力センサチップの概略側面図。FIG. 12 is a schematic side view of the pressure sensor chip of FIG. 11;
【図13】別例の血管用カテーテルのセンサ部を示す部
分概略断面図。FIG. 13 is a partial schematic cross-sectional view showing a sensor section of another example of a vascular catheter.
【図14】図13のC−C線における概略断面図。FIG. 14 is a schematic sectional view taken along line CC of FIG. 13;
【図15】従来例のカテーテルのセンサ部を示す部分概
略断面図。FIG. 15 is a partial schematic cross-sectional view showing a sensor section of a conventional catheter.
1,36…センサ機構を有するカテーテル、2…カテー
テルチューブ、4…導圧口、11,37…圧力センサチ
ップ、12…シリコン基板の主要部であるp型単結晶シ
リコン基板、12a…シリコン基板の側面、13…ダイ
アフラム部、13a…感圧面、13b…背圧作用面、1
4…エッチング凹部、15…拡散歪みゲージ、21…溝
部、27…第2のマスク、27a,28a…開口部、2
8…第1のマスク、38…段部。1, 36: a catheter having a sensor mechanism; 2, a catheter tube; 4, a pressure guiding port; 11, 37, a pressure sensor chip; 12, a p-type single crystal silicon substrate, which is a main part of a silicon substrate; Side surface, 13: diaphragm portion, 13a: pressure-sensitive surface, 13b: back pressure acting surface, 1
4 Etching recess, 15 Diffusion strain gauge, 21 Groove, 27 Second mask, 27a, 28a Opening, 2
8 first mask, 38 step.
Claims (5)
成されるとともに、その表面が感圧面として機能しかつ
その裏面が背圧作用面として機能するダイアフラム部を
備えた圧力センサチップにおいて、 前記背圧作用面側にあるエッチング凹部と前記シリコン
基板の側面とを連通する溝部が形成されていることを特
徴とする圧力センサチップ。1. A pressure sensor chip having a diaphragm formed on a silicon substrate by an etching technique and having a surface functioning as a pressure-sensitive surface and a back surface functioning as a back-pressure acting surface, wherein the back-pressure acting surface is A pressure sensor chip, wherein a groove communicating with an etching concave portion on the side and a side surface of the silicon substrate is formed.
成されるとともに、その表面が感圧面として機能しかつ
その裏面が背圧作用面として機能するダイアフラム部を
備え、前記背圧作用面側にあるエッチング凹部と前記シ
リコン基板の側面とを連通する溝部が形成されている圧
力センサチップを製造する方法であって、 歪みゲージ形成工程を経たシリコン基板の裏面側をエッ
チングすることで前記エッチング凹部を形成する際、同
時に前記溝部を形成することを特徴とする圧力センサチ
ップの製造方法。2. An etching recess formed on a silicon substrate by an etching technique, the surface of which functions as a pressure-sensitive surface, and the back surface of which functions as a back-pressure acting surface. A method of manufacturing a pressure sensor chip in which a groove communicating with a side surface of the silicon substrate is formed, wherein the etching concave portion is formed by etching a back surface side of the silicon substrate after a strain gauge forming step. And forming the groove at the same time.
裏面側に、前記エッチング凹部及び前記溝部に対応する
箇所を露出させる開口部を有する第2のマスクを形成す
る工程と、 前記エッチング凹部に対応する箇所を露出させる開口部
を有する第1のマスクを前記第2のマスク上に形成する
工程と、 前記第1のマスクから露出している部分をアルカリで溶
解除去する第1のエッチング工程と、 前記第1のエッチング工程後に第1のマスクを除去する
工程と、 前記第2のマスクから露出している部分をアルカリで溶
解除去する第2のエッチング工程とを含むことを特徴と
する請求項2に記載の圧力センサチップの製造方法。3. A step of forming a second mask having an opening for exposing a portion corresponding to the etching recess and the groove on the back surface side of the silicon substrate after the strain gauge forming step; Forming a first mask having an opening exposing a portion to be formed on the second mask; a first etching step of dissolving and removing a portion exposed from the first mask with an alkali; 3. The method according to claim 2, further comprising: a step of removing the first mask after the first etching step; and a second etching step of dissolving and removing a portion exposed from the second mask with an alkali. 3. The method for manufacturing a pressure sensor chip according to claim 1.
同時に前記シリコン基板の下部両側縁に段部を形成する
ことを特徴とする請求項3に記載の圧力センサチップの
製造方法。4. When the second etching step is performed,
4. The method according to claim 3, wherein a step is formed at both lower side edges of the silicon substrate.
られたカテーテルチューブ内に、請求項1に記載の圧力
センサチップがその感圧面を前記導圧口側に向けるよう
に、かつシリコン基板の下部両縁側に形成された段部が
同カテーテルチューブの内壁面により直接支持されるよ
うにして固定されていることを特徴とするセンサ機構を
有するカテーテル。5. The pressure sensor chip according to claim 1, wherein the pressure sensing surface is directed to the pressure guiding port side in a catheter tube having a pressure guiding port provided on a peripheral surface of the catheter tube, and a silicon substrate is provided. A catheter having a sensor mechanism, characterized in that steps formed on both lower side edges of the catheter tube are fixed so as to be directly supported by the inner wall surface of the catheter tube.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9264400A JPH11101701A (en) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | Pressure sensor chip, its manufacture and catheter with sensor mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9264400A JPH11101701A (en) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | Pressure sensor chip, its manufacture and catheter with sensor mechanism |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11101701A true JPH11101701A (en) | 1999-04-13 |
Family
ID=17402643
Family Applications (1)
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JP9264400A Pending JPH11101701A (en) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | Pressure sensor chip, its manufacture and catheter with sensor mechanism |
Country Status (1)
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JP (1) | JPH11101701A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007263781A (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Hitachi Ltd | Dynamic quantity measuring device |
JP2017040650A (en) * | 2007-09-28 | 2017-02-23 | ボルケーノ コーポレイション | Intravascular pressure apparatus incorporating sensor manufactured by deep reactive ion etching |
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1997
- 1997-09-29 JP JP9264400A patent/JPH11101701A/en active Pending
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