JPS6217656A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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- JPS6217656A JPS6217656A JP15519385A JP15519385A JPS6217656A JP S6217656 A JPS6217656 A JP S6217656A JP 15519385 A JP15519385 A JP 15519385A JP 15519385 A JP15519385 A JP 15519385A JP S6217656 A JPS6217656 A JP S6217656A
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- Japan
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- groove
- lead
- semiconductive
- bonding
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/60—Construction of the column
- G01N30/6052—Construction of the column body
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/60—Construction of the column
- G01N30/6095—Micromachined or nanomachined, e.g. micro- or nanosize
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は半導体単結晶からなるシリコン基板に取着けた
流路内を通過する気体の流量５種類、圧力、温度等を探
査するフローセンサならびにガスクロマトグラフィーに
好適な半導体装置及びその製造方法に関する。
流路内を通過する気体の流量５種類、圧力、温度等を探
査するフローセンサならびにガスクロマトグラフィーに
好適な半導体装置及びその製造方法に関する。
前述のフローセンサ及びガスクロマトグラフィ等に適用
する半導体装置では、気体の流路を形成する必要があり
、又複数種の混合気体から調査すべき単一の気体を分離
するために全長１．５ｍ程度の分離管が必要である。
する半導体装置では、気体の流路を形成する必要があり
、又複数種の混合気体から調査すべき単一の気体を分離
するために全長１．５ｍ程度の分離管が必要である。
この距離を得るためにシリコン半導体基板には螺旋状の
溝を設け、ここにパイレックスガラス板を密着して４０
０℃に加熱後このパイレックスガラス側に負の高電圧を
印加する陽極接着法によって一体化する手法を採用して
いた。
溝を設け、ここにパイレックスガラス板を密着して４０
０℃に加熱後このパイレックスガラス側に負の高電圧を
印加する陽極接着法によって一体化する手法を採用して
いた。
このアノード接着法によって流路を形成するが、螺旋状
の溝端部を延長してキャリアガスならびに試料気体の導
入流路を、この螺旋状の溝の他端部を延長して試料を調
査する半導体素子を取着けてから排気する流路を前記分
離管のアノード接着と同時に設ける。
の溝端部を延長してキャリアガスならびに試料気体の導
入流路を、この螺旋状の溝の他端部を延長して試料を調
査する半導体素子を取着けてから排気する流路を前記分
離管のアノード接着と同時に設ける。
一方キャリアガス及び試料気体を螺旋状の溝部に導入す
るに当っては、その中間位置に排気孔との流路遮断を司
さどるバルブシートを設置する。
るに当っては、その中間位置に排気孔との流路遮断を司
さどるバルブシートを設置する。
このような半導体装置にあっては排気孔に連通した真空
ポンプを稼動してこの流路内を減圧状態にすると共に残
留気体を充分排出後バルブシートを回転してキャリアガ
スならびに試料ガスを螺旋状の溝部に導入する。
ポンプを稼動してこの流路内を減圧状態にすると共に残
留気体を充分排出後バルブシートを回転してキャリアガ
スならびに試料ガスを螺旋状の溝部に導入する。
一方、検出器を取り着けた流路端は真空ポンプ等をもつ
減圧機構に連通させて、前記キャリアガス及び試料ガス
を一定の流量で流通させて、螺旋状の分離管で単一の気
体に分離後検出器によって所定の試験を行う。
減圧機構に連通させて、前記キャリアガス及び試料ガス
を一定の流量で流通させて、螺旋状の分離管で単一の気
体に分離後検出器によって所定の試験を行う。
この半導体装置ではシリコンとパイレックスガラスのア
ノード接着法によって気体の通路を形成する手法を採用
していたが、その材料が保有する熱膨張率の相違から、
その接着部分に応力が生じてその密閉状態を損う事故が
発生し、遂にはクラックにより破壊する致命的な欠点が
あった。
ノード接着法によって気体の通路を形成する手法を採用
していたが、その材料が保有する熱膨張率の相違から、
その接着部分に応力が生じてその密閉状態を損う事故が
発生し、遂にはクラックにより破壊する致命的な欠点が
あった。
本発明は上記欠点を除去した新規な半導体装置及びその
製造方法を提供するものである。
製造方法を提供するものである。
ところで、導電型の相違ならびに含有不純物濃度差の有
無に拘らず、半導体層表面に形成した多少湿り気のある
鏡面を密着すると、その半導体層のバルク（ｂｕｌｋ）
結晶と多少異なる接合層を形成して一体化し、恰も単一
の半導体層と同様に処理可能な機械的強度を持つ複合半
導体層が得られる事実、前記接合層を持った複合半導体
層にＰＮ接合等を形成する機能素子は実用に供し得る事
実を本出願人は確認しており本発明はこの事実に基づい
て完成したものである。
無に拘らず、半導体層表面に形成した多少湿り気のある
鏡面を密着すると、その半導体層のバルク（ｂｕｌｋ）
結晶と多少異なる接合層を形成して一体化し、恰も単一
の半導体層と同様に処理可能な機械的強度を持つ複合半
導体層が得られる事実、前記接合層を持った複合半導体
層にＰＮ接合等を形成する機能素子は実用に供し得る事
実を本出願人は確認しており本発明はこの事実に基づい
て完成したものである。
この接合層にはグレイン バウンダリイ（ＧｒａｉｎＢ
ｏｕｎｄａｒｙ）が形成されると想定されるが、これは
前述のように機械的、電気的な障壁及び熱的障壁とはな
らない。
ｏｕｎｄａｒｙ）が形成されると想定されるが、これは
前述のように機械的、電気的な障壁及び熱的障壁とはな
らない。
この接合層を形成する技術を本発明では接合技術と記載
する。従来から導電型が相違するか、含有不純物濃度差
をもった複数の半導体層を気相成長法で堆積した場合、
これに付加される熱負荷の程度に対応してその境界部が
変動する事実は良く知られるところである。
する。従来から導電型が相違するか、含有不純物濃度差
をもった複数の半導体層を気相成長法で堆積した場合、
これに付加される熱負荷の程度に対応してその境界部が
変動する事実は良く知られるところである。
本発明における接合層でも、これに隣接する半導体層は
付加される熱負荷に応じてその境界面が変動する事態が
想定されるので、この接合層とはその隣接層を画然と区
分する意味の外に、この境界面が多少変動する事態をも
包含するものである。
付加される熱負荷に応じてその境界面が変動する事態が
想定されるので、この接合層とはその隣接層を画然と区
分する意味の外に、この境界面が多少変動する事態をも
包含するものである。
本発明は上記目的を達成するために、この接合技術を採
用して、シリコン半導体基板に設けた溝部を他のシリコ
ン半導体基板を密着接合して流路を形成する手法を適用
し熱膨張差による応力発生を除去した。
用して、シリコン半導体基板に設けた溝部を他のシリコ
ン半導体基板を密着接合して流路を形成する手法を適用
し熱膨張差による応力発生を除去した。
先ず接合技術の詳細を述べる。
被接合半導体基板表面には研磨工程によって表面粗さ５
００Å以下の鏡面を形成し、その表面状態によってはＨ
，０２＋ Ｈ２ＳＯ，→ＨＦ→稀ＨＦによる前処理工程
を前記鏡面研磨工程に引続いて行い、脱脂ならびに表面
に被着するスティンフィルムを除去する０次いで、この
鏡面を清浄な水で数分程度洗滌し、室温下でスピン処理
のような脱水処理を実施する。 里工程では鏡面
に吸着していると想定される水分はそのまま残し過剰な
水分を除去するもので、この吸着水分が殆んど揮散する
１００℃以上の加熱乾燥は避ける。
００Å以下の鏡面を形成し、その表面状態によってはＨ
，０２＋ Ｈ２ＳＯ，→ＨＦ→稀ＨＦによる前処理工程
を前記鏡面研磨工程に引続いて行い、脱脂ならびに表面
に被着するスティンフィルムを除去する０次いで、この
鏡面を清浄な水で数分程度洗滌し、室温下でスピン処理
のような脱水処理を実施する。 里工程では鏡面
に吸着していると想定される水分はそのまま残し過剰な
水分を除去するもので、この吸着水分が殆んど揮散する
１００℃以上の加熱乾燥は避ける。
これらの処理を経た被接合半導体層の鏡面はクラス１以
上の清浄な雰囲気内に配置して実質的に異物が介在しな
い両鏡面を相互に密着して複合半導体基板を形成する。
上の清浄な雰囲気内に配置して実質的に異物が介在しな
い両鏡面を相互に密着して複合半導体基板を形成する。
この複合半導体基板は２００℃以上、好ましくは１００
０℃〜１２００℃に加熱処理して接合強度を増大するこ
ともできる。この接合技術をシリコン半導体基板に適用
するに先立って、＄備したシリコン半導体基板に前処理
を施す。
０℃〜１２００℃に加熱処理して接合強度を増大するこ
ともできる。この接合技術をシリコン半導体基板に適用
するに先立って、＄備したシリコン半導体基板に前処理
を施す。
即ち、第１〜第３図に示すように、被接合半導体基板（
１）の接合技術適用前に分離管となる溝部（２）及びそ
の溝部端（３）（３）を始点とし、互に離れた終端（４
）（５）を持つ溝状の第１及び第２の導出部（６）（７
）を通常の写真食刻技術を使用して形成する。
１）の接合技術適用前に分離管となる溝部（２）及びそ
の溝部端（３）（３）を始点とし、互に離れた終端（４
）（５）を持つ溝状の第１及び第２の導出部（６）（７
）を通常の写真食刻技術を使用して形成する。
この第１の導出部終端（４）はこの半導体装置を造り込
む半導体ペレットのオリフラ部（１５）に到達させる。
む半導体ペレットのオリフラ部（１５）に到達させる。
このオリフラ部には導電層（８） （８）をソフトもし
くは硬質ガラス板（９）に蒸着して、構成したフローセ
ンサ（肥）を固着する。このセンサ（匹）の固着は前述
のアノード接着法によって得られるが、その接着面積が
小さいために熱膨張率差による難点は大きな問題となら
ない。導電層（８）としてはＰｔが通常使用するが他の
導電性金属でも差支えない。
くは硬質ガラス板（９）に蒸着して、構成したフローセ
ンサ（肥）を固着する。このセンサ（匹）の固着は前述
のアノード接着法によって得られるが、その接着面積が
小さいために熱膨張率差による難点は大きな問題となら
ない。導電層（８）としてはＰｔが通常使用するが他の
導電性金属でも差支えない。
フローセンサ（烈）の接着に当ってはこの導電層が溝状
の第１導出部底部と向き合った状態に配置するのが通常
である。
の第１導出部底部と向き合った状態に配置するのが通常
である。
一方の終端（５）から形成する溝状の第２の導出部（７
）には排出ならびに試料ガス導入を兼用する注入部（１
１）及びキャリアガス注入部（１２）を設置する。
）には排出ならびに試料ガス導入を兼用する注入部（１
１）及びキャリアガス注入部（１２）を設置する。
又、第１導出部（６）にも排出部（１３）を併設後前記
接合工程に移行する。この結果両生導体基板の境界には
接合層（１６）が形成される。この接合工程の完了接地
のシリコン半導体層（１４）には写真食刻工程もしくは
乾弐食刻法即ちＲＩＥ法やプラズマ食剣法により注入部
（１１）、キャリアガス注入部（１２）、更に排出部に
連通ずる透孔を夫々形成し、ここに所定のバルブを形成
して気体の注入及び遮断を行わせる。
接合工程に移行する。この結果両生導体基板の境界には
接合層（１６）が形成される。この接合工程の完了接地
のシリコン半導体層（１４）には写真食刻工程もしくは
乾弐食刻法即ちＲＩＥ法やプラズマ食剣法により注入部
（１１）、キャリアガス注入部（１２）、更に排出部に
連通ずる透孔を夫々形成し、ここに所定のバルブを形成
して気体の注入及び遮断を行わせる。
一方オリフラ部に導出する溝部にはここもガラス類で密
閉すると共に電極を取出して半導体装置を完成する。
閉すると共に電極を取出して半導体装置を完成する。
本発明に係る半導体装置では、シリコン単結晶同志を接
合して一体化しているために、異材質による熱膨張差に
よる歪発生が防止できる極めて大きな利点がある。しか
も、この装置にあっては流体の通路が接合技術によって
達成され、その機械的、電気的ならびに熱的な障壁がな
く形成された製法上の利点も極めて大きい。
合して一体化しているために、異材質による熱膨張差に
よる歪発生が防止できる極めて大きな利点がある。しか
も、この装置にあっては流体の通路が接合技術によって
達成され、その機械的、電気的ならびに熱的な障壁がな
く形成された製法上の利点も極めて大きい。
第１図は本発明に係る実施例の接合前の上面図。
第２図は完成した装置の一部断面図、第３図は同装置に
取り着けたセンサ部の断面図である。
取り着けたセンサ部の断面図である。
Claims (2)
- （１）シリコン半導体基板と、このシリコン半導体基板
表面部分より内部にかけて形成する螺旋状の溝部と、こ
の溝部端を始点とし互に離れた終端をもつ溝状の第１及
び第２導出部と、この第１導出部に取り着ける検出部と
、このシリコン基板の平坦な表面部分に形成する鏡面と
、この鏡面に積層する他のシリコン基板表面に形成する
鏡面と、この両鏡面の接触部附近に形成する接合層とを
具備することを特徴とする半導体装置。 - （２）シリコン半導体を準備する工程と、このシリコン
半導体基板表面部分より内部にかけて螺旋状の溝部を形
成する工程と、この溝部端を始点とし互に離れた終端を
もつ溝状の第１及び第２導出部を形成する工程と、この
第１導出部に検出部を設置する工程と、このシリコン基
板の平坦な表面部分に鏡面を形成する工程と、他のシリ
コン基板を準備する工程と、この他のシリコン基板表面
に鏡面を形成する工程と、両鏡面を多少湿らす工程と、
両鏡面を密着する工程とを具備することを特徴とする半
導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15519385A JPS6217656A (ja) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | 半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15519385A JPS6217656A (ja) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6217656A true JPS6217656A (ja) | 1987-01-26 |
Family
ID=15600521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15519385A Pending JPS6217656A (ja) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6217656A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006515673A (ja) * | 2002-09-27 | 2006-06-01 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 位相マイクロ型分析器 |
| JP2014529746A (ja) * | 2011-09-13 | 2014-11-13 | エンパイア テクノロジー ディベロップメント エルエルシー | 小型化されたガスクロマトグラフ |
-
1985
- 1985-07-16 JP JP15519385A patent/JPS6217656A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006515673A (ja) * | 2002-09-27 | 2006-06-01 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 位相マイクロ型分析器 |
| JP2014529746A (ja) * | 2011-09-13 | 2014-11-13 | エンパイア テクノロジー ディベロップメント エルエルシー | 小型化されたガスクロマトグラフ |
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