NL8402533A - METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR MATERIAL - Google Patents
METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR MATERIAL Download PDFInfo
- Publication number
- NL8402533A NL8402533A NL8402533A NL8402533A NL8402533A NL 8402533 A NL8402533 A NL 8402533A NL 8402533 A NL8402533 A NL 8402533A NL 8402533 A NL8402533 A NL 8402533A NL 8402533 A NL8402533 A NL 8402533A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- silicon
- layer
- film
- semiconductor material
- substrate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 66
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 37
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 31
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 36
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 35
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 34
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 25
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 25
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 19
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 18
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 9
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 7
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 5
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 3
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims description 2
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 claims description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 claims 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000008542 thermal sensitivity Effects 0.000 description 2
- 208000002177 Cataract Diseases 0.000 description 1
- 102000000588 Interleukin-2 Human genes 0.000 description 1
- 108010002350 Interleukin-2 Proteins 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000001552 radio frequency sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000010979 ruby Substances 0.000 description 1
- 229910001750 ruby Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02381—Silicon, silicon germanium, germanium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02425—Conductive materials, e.g. metallic silicides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02636—Selective deposition, e.g. simultaneous growth of mono- and non-monocrystalline semiconductor materials
- H01L21/02639—Preparation of substrate for selective deposition
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
. * , .- ft 2* * 70 6510. *, .- ft 2 * * 70 6510
Werkwijze voor het vervaardigen van halfgeleidermateriaal.Method for manufacturing semiconductor material.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het aanbrengen van een halfgeleidermateriaal op een substraat en op een pro-dukt voorzien van een substraat, dat op deze wijze is verkregen.The invention relates to a method of applying a semiconductor material to a substrate and to a product comprising a substrate obtained in this way.
Een van deze produkten bestaat uit een rekmeettransducent, 5 waarin de substraat bestaat uit een dun diafragma en aan het geleidende oppervlak een resistief patroon van geleidend materiaal is gevormd, waardoor een rek in het diafragma leidt tot een dienovereenkomstige rek in het halfgeleidermateriaal en een verandering in de waarde van de weerstand van het patroon afhankelijk van deze rek.One of these products consists of a strain gauge transducer, in which the substrate consists of a thin diaphragm and a resistive pattern of conductive material is formed on the conductive surface, whereby a stretch in the diaphragm leads to a corresponding stretch in the semiconductor material and a change in the value of the resistance of the pattern depending on this stretch.
10 Het gebruik van een dunne film van resistief materiaal, dat direkt op een gerekt mechanisch onderdeel wordt opgedampt of gespetterd voor het vormen van een rekmeetelement, is bekend. Het rekonder-deel kan meer in het bijzonder bestaan uit het diafragma van een druk-transducent en kan bestaan uit een materiaal, zoals roestvrij staal, 15 dat chemisch inert is voor een groot aantal verschillende industriële flulda en aan een soortgelijk materiaal kan worden gelast voor het vormen van een totaal inert drukopenings/diafragma-omhulsel.The use of a thin film of resistive material, which is vapor-deposited or splashed directly on a stretched mechanical part, is known. More specifically, the rack member may be the diaphragm of a pressure transducer and may be a material, such as stainless steel, that is chemically inert to a wide variety of industrial fluids and weldable to a similar material for forming a totally inert pressure opening / diaphragm casing.
Dergelijke rekmeters hebben de gewenste eigenschappen van robuustheid, ongevoeligheid voor veranderingen in temperatuur, een 20 stabiliteit op lange termijn en het ontbreken van kruipverschijnselen.Such strain gauges have the desired properties of robustness, insensitivity to changes in temperature, long-term stability and the absence of creep phenomena.
De meetfactor daarvan (de verhouding in verandering van de eenheids-weerstand tot de eenheidsrek) en derhalve het uitgangssignaal op volle schaal daarvan is evenwel betrekkelijk gering vergeleken met dat van de bekende rekmeters, bestaande uit monokristallijn silicium, verkre-25 gen door methoden, die in de helfgeleiderindustrie worden toegepast.However, its measurement factor (the ratio of change in unit resistance to unit elongation) and therefore its full-scale output is relatively small compared to that of the prior art monocrystalline silicon strain gauges obtained by methods which be used in the semiconductor industry.
Uit monokristallijn silicium bestaande rekmeters kunnen meet-factoren bezitten, welke vijftig maal zo groot zijn als die van uit een dunne film bestaande resistieve rekmeetinrichtingen. Zij zijn evenwel meer temperatuurgevoelig en moeten op de een of andere wijze mecha-30 nisch, direkt of via een staaf worden verbonden met of via een fluïdum hydraulisch worden gekoppeld met een uit roestvrij staal of een ander materiaal bestaand diafragma indien een chemische inertheid voor het drukmedium nodig is. Als een alternatief kan het monokristallijn silicium zelf het drukdiafragma vormen, doch ten koste van de gevoeligheid 35 van het silicium zelf, het compatibele materiaal waarmede het is verbonden, en het verbindingskoppelvlak met bepaalde industriële media.Monocrystalline silicon strain gauges may have measurement factors fifty times that of thin film resistive strain gauges. However, they are more temperature sensitive and must be somehow mechanically, directly or rod-connected to or fluid-hydraulically coupled to a stainless steel or other material diaphragm if a chemical inertia to the material is obtained. pressure medium is required. Alternatively, the monocrystalline silicon itself can form the pressure diaphragm, but at the expense of the sensitivity of the silicon itself, the compatible material to which it is bonded, and the bond interface with certain industrial media.
84Q2533 * '% -2-84Q2533 * '% -2-
Het neerslaan van geleidende uit silicium bestaande dunne films op uit silicium of siliciumdioxyde bestaande substraten wordt in de standaard halfgeleidertechnologie toegepast. Deze neerslagmethoden omvatten echter meer in het bijzonder het gebruik van temperaturen van 5 800 tot 900°C, welke temperaturen niet compatibel zijn met het behou den van die eigenschappen van uitgegloeid roestvrij staal, welke van belang zijn voor een nauwkeurige stabiele werking zoals bijvoorbeeld voor een drukmeetdiafragma nodig is.The deposition of conductive silicon thin films on silicon or silicon dioxide substrates is used in standard semiconductor technology. These deposition methods, however, more particularly include the use of temperatures of 5,800 to 900 ° C, which temperatures are incompatible with retaining those annealed stainless steel properties which are important for accurate stable operation such as for example pressure measuring diaphragm is required.
De uitvinding voorziet derhalve in een werkwijze voor het aan-10 brengen van een dunne film van halfgeleidermateriaal op een substraat, waarbij een gepolijst oppervlak van een substraat wordt bekleed met een film. met kleine conductantie van een halfgeleidermateriaal, zoals silicium, en ten minste het buitenoppervlak van het halfgeleidermateriaal geleidend wordt gemaakt door het introduceren van een geschikt 15 materiaal van het P- of N-type in het genoemde oppervlak bij relatief lage temperaturen. Met "relatief lage temperaturen" worden bedoeld temperaturen waarbij de vereiste mechanische eigenschappen van de substraat praktisch niet worden gewijzigd of achteruitgaan en waarbij geen excessieve belasting in het halfgeleider materiaal wordt geintro-20 duceerd wanneer dit met de substraat wordt afgekoeld.The invention therefore provides a method for applying a thin film of semiconductor material to a substrate, wherein a polished surface of a substrate is coated with a film. low conductance of a semiconductor material, such as silicon, and at least the outer surface of the semiconductor material is made conductive by introducing a suitable P- or N-type material into said surface at relatively low temperatures. By "relatively low temperatures" is meant temperatures at which the required mechanical properties of the substrate are practically not changed or deteriorated and where no excessive load is introduced into the semiconductor material when it is cooled with the substrate.
Het halfgeleidermateriaal kan zich in een polykristallijne of amorfe toestand bevinden.The semiconductor material can be in a polycrystalline or amorphous state.
De substraat kan bestaan uit een metaal of een metaallegering of een isolatiemateriaal, zoals een keramisch materiaal of glas.The substrate may consist of a metal or a metal alloy or an insulating material, such as a ceramic material or glass.
25 De substraat bestaat bij voorkeur uit roestvrij staal.The substrate preferably consists of stainless steel.
Bij voorkeur heeft het gepolijste oppervlak van de substraat een optische afwerking met een oppervlakteruwheid van minder dan ongeveer 0,5 jm.Preferably, the polished surface of the substrate has an optical finish with a surface roughness of less than about 0.5 µm.
In het geval van een substraat van elektrisch geleidend materiaal, 30 zoals roestvrij staal, kan voordat het halfgeleidermateriaal wordt aangebracht op het gepolijste oppervlak een isolatielaag worden aangebracht. Bij de werkwijze waarbij gebruik wordt gemaakt van silicium-, kan de isolatielaag bestaan uit siliciumdioxyde of siliciumnitride, of een combinatie daarvan, of een laag van siliciumdioxyde en een laag 35 van siliciumnitride. De lagen kunnen worden aangebracht door spetteren, door met plasma versterkte chemische dampneerslag (PECVD) of de chemi- 8402533 -3— 4* -* sche dampneerslag bij lage druk (LPCVD) bij een relatief lage temperatuur. De laag kan een dikte hebben van de orde van een paar jm, en bijvoorbeeld bestaan uit een laag van siliciumdioxyde met een dikte van 3 jmr welke op een eenvoudige wijze door spetteren kan worden verkre-5 gen. Bij een geschikt PECVD-proces wordt gebruik gemaakt van een gasmengsel van silaan, stikstofoxyde en een geschikt dragergas, zoals stikstof, bij een substraattemperatuur van ongeveer 300eC en een RF-plasma van 100 W en 80 kHz, waarbij siliciumdioxyde wordt neergeslagen met een snelheid van ongeveer 1 jm per uur.In the case of a substrate of electrically conductive material, such as stainless steel, an insulating layer may be applied to the polished surface before the semiconductor material is applied. In the method using silicon, the insulating layer may consist of silicon dioxide or silicon nitride, or a combination thereof, or a layer of silicon dioxide and a layer of silicon nitride. The layers can be applied by sputtering, by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) or the chemical low pressure vapor deposition (LPCVD) at a relatively low temperature. The layer may have a thickness of the order of a few µm, and may for example consist of a layer of silicon dioxide with a thickness of 3 µm which can be obtained in a simple manner by splashing. A suitable PECVD process uses a gas mixture of silane, nitrogen oxide and a suitable carrier gas, such as nitrogen, at a substrate temperature of about 300eC and an RF plasma of 100 W and 80 kHz, precipitating silicon dioxide at a rate of about 1 µm per hour.
10 De film met kleine conductantie van een halfgeleidermatsriaal kan door PECVD of LPCVD worden aangebracht. Hen geschikt PECVD-proces voor het aanbrengen van een film van polykristallijn of amorf, silicium bestaat daarin, dat gebruik wordt gemaakt van een substraattemperatuur van ongeveer 300°C bij een gassnelheid van ongeveer 160 ml atm/min van 15 zuiver silaan bij een druk van 125 mTorr en een RF-plasma-vermogen van 50 W bij 80 kHz gedurende ongeveer 1 uur, hetgeen leidt tot een film met een dikte van 0,7 jm.10 The low conductance film of a semiconductor material can be applied by PECVD or LPCVD. Their suitable PECVD process for applying a polycrystalline or amorphous, silicon film consists in using a substrate temperature of about 300 ° C at a gas velocity of about 160 ml atm / min of pure silane at a pressure of 125 mTorr and an RF plasma power of 50 W at 80 kHz for about 1 hour, resulting in a film with a thickness of 0.7 µm.
Het oppervlak van. het halfgeleidermateriaal kan' geleidend worden. gemaakt door ionenimplantatia van een geschikt element, zoals boor 20 of aluminium (P-type) of fosfor of arseen (N-type). Een typerend im- 14 21 planteringsniveau voor boor ligt in de orde van ongeveer 10 tot 10 2 15 2 atoom/cm , bij voorkeur 4 x 10 atoom/cm bij een vermogen van ongeveer 70 tot 100 keV, waarbij de dosis onder meer afhankelijk is van de dikte van de siliciumfilm.The surface of. the semiconductor material can become conductive. made by ion implantation of a suitable element, such as boron 20 or aluminum (P type) or phosphorus or arsenic (N type). A typical implantation level for boron is on the order of about 10 to 10 2 15 2 atom / cm, preferably 4 x 10 atom / cm at a power of about 70 to 100 keV, the dose being inter alia dependent of the thickness of the silicon film.
25 Als een alternatief proces kunnen indien een isolatielaag van bijvoorbeeld siliciumdioxyde of siliciumnitride eerst op het gepolijste oppervlak van de substraat wordt aangebracht, de stappen van het bekleden met een film met kleine conductantie en het geleidend maken van het buitenoppervlak worden gecombineerd door gebruik te maken van een 30 PECVD-proces voor het aanbrengen van gedoteerd silicium bij een relatief lage temperatuur van de orde van 300°C. Een geschikte damp bestaat uit een mengsel van silaan en diboraan in argon.As an alternative process, if an insulating layer of, for example, silicon dioxide or silicon nitride is first applied to the polished surface of the substrate, the steps of coating with a low conductance film and making the outer surface conductive can be combined using a PECVD process for depositing doped silicon at a relatively low temperature of the order of 300 ° C. A suitable vapor consists of a mixture of silane and diborane in argon.
De ionenimplantatiestap wordt bij voorkeur gevolgd door een uit-gloeistap. Deze stap kan. worden uitgevoerd door het geïmplanteerde ge-35 bied of gekozen gedeelten van het geïmplanteerde gebied, bloot te stellen aan een puls van laserlicht met een golflengte van ongeveer 690 nm 8402533 \ * -4- 2 bij een energiedichtheid van 0,5J/cm en een puls lengte, welke zo gering is, dat de verhittings- en koelcyclus van de film in minder dan ongeveer 1 ^isec wordt voltooid. Een geschikte pulslengte is 25 nsec. Andere uitgloei- of activeringsstappen, welke eventueel kunnen worden 5 toegepast, bestaan uit het blootstellen van het gebied aan een elektronenbundel of een kwartsjood-lichtbundel of thermische uitgloeiing mits de temperatuur de genoemde relatieve lage temperatuur niet overschrijdt.The ion implantation step is preferably followed by an annealing step. This step is possible. are performed by exposing the implanted area or selected portions of the implanted area to a pulse of laser light having a wavelength of about 690 nm 8402533 * -4-2 at an energy density of 0.5J / cm and an pulse length so small that the heating and cooling cycle of the film is completed in less than about 1 µsec. A suitable pulse length is 25 nsec. Other annealing or activation steps, which may optionally be used, consist of exposing the area to an electron beam or a quartz iodine beam or thermal annealing provided that the temperature does not exceed said relatively low temperature.
Of voor of na het uitgloeien kan het ionen-geImplanteerde gebied 10 worden gepassiveerd door daarop een laag van een halfgeleiderverbinding, zoals siliciumdioxyde in het geval van silicium aan.te brengen. Het neerslagproces kan plaatsvinden op de bovenbeschreven wijze.Either before or after annealing, the ion-implanted region 10 can be passivated by applying a layer of a semiconductor compound, such as silicon dioxide in the case of silicon, thereon. The precipitation process can take place in the manner described above.
Het' produkt van. het. proces kan in een groot aantal verschillende toepassingen worden gebruikt na een verdere verwerking.The product of. it. process can be used in many different applications after further processing.
15 Zo kan bijvoorbeeld onder gebruik van een substraat in de vorm van een diafragma, een rekmeettransducentelement worden verkregen door een. bepaald rekmeetweerstandspatroon in de geleidende laag te etsen en contact- en geleidergebieden te vormen onder gebruik van normale halfgeleider fotograf eer- en etsmethoden.For example, using a substrate in the form of a diaphragm, a strain gauge transducer element can be obtained by a. etch certain stretch resistance pattern into the conductive layer and form contact and conductor regions using normal semiconductor photography and etching methods.
20 Een toepassing van het proces vindt men bij de vervaardiging van een rekmeettransducent volgens de uitvinding, voorzien van een uit roestvrij staal bestaand diafragma, en het is gebleken, dat alle stappen van het proces bij een betrekkelijk lage temperatuur kunnen worden uitgevoerd, bijvoorbeeld bij temperaturen van ongeveer 300°C, en onder 25 de optimale uitgloei temperatuur van 480 °C voor het bepaalde gekozen roestvrije staal.An application of the process is found in the manufacture of a strain gauge transducer according to the invention, provided with a stainless steel diaphragm, and it has been found that all steps of the process can be carried out at a relatively low temperature, for example at temperatures of about 300 ° C, and below 25 the optimum annealing temperature of 480 ° C for the particular stainless steel selected.
Derhalve voorziet de uitvinding in een rekmeter, bestaande uit een dunne film van polykristallijn of amorf silicium, dat direkt op het. rekonderdeel is aangebracht overeenkomstig een werkwijze volgens 30 de uitvinding. Deze rekmeter combineert enige van de voordelen van elk van de twee bovenbeschreven bekende methoden. De meetfactor, ofschoon deze niet zo groot is als bij monokristallijn silicium, is meer dan 10 maal zo groot dan die van andere uit een dunne film bestaande resistieve materialen. De robuustheid van de dunne-filmstructuur blijft 35 behouden in tegenstelling met de fragiliteit van een monokristallijne rekmeter, terwijl het reksubstraatonderdeel kan bestaan uit roestvrij 8402533 -5- r * staal of een ander materiaal met gewenste chemische eigenschappen.Therefore, the invention provides a strain gauge, consisting of a thin film of polycrystalline or amorphous silicon, directly on the. rack part is arranged in accordance with a method according to the invention. This strain gauge combines some of the advantages of each of the two known methods described above. The measurement factor, although not as great as with monocrystalline silicon, is more than 10 times greater than that of other thin film resistive materials. The ruggedness of the thin film structure is maintained in contrast to the fragility of a monocrystalline strain gauge, while the stretch substrate component may be stainless steel 8402533 -5 * r * or other material with desirable chemical properties.
De temperatuurgevoeligheid, ofschoon niet zo laag als bij uit een dunne film. bestaand resistief materiaal, kan veel lager zijn dan die van een uit monokristallijn silicium bestaande rekmeters.The temperature sensitivity, although not as low as with a thin film. existing resistive material, may be much lower than that of a monocrystalline silicon strain gauge.
5 De uitvinding zal onder staand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij tonen: fig. la tót i dwarsdoorsneden van een deel van een rekmeet-transducent volgens de uitvinding; fig. 2 een bovenaanzicht van een deel van een rekmeettransdu-1Q cent volgens de uitvinding? fig. 3 een dwarsdoorsnede van een druktransducentdiafragma met rekmeetweerstanden volgens de uitvinding; en fig. 4 een doorsnede van een druktransducent volgens de uitvinding.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. In the drawing: Fig. 1a shows cross-sections of a part of a strain gauge transducer according to the invention; Fig. 2 shows a top view of part of a strain gauge transducer according to the invention? FIG. 3 is a cross-sectional view of a pressure transducer diaphragm with strain gauges according to the invention; and Fig. 4 shows a cross section of a pressure transducer according to the invention.
IS De tekening toont een voorbeeld van de werkwijze volgens de uitvinding, toegepast bij de vervaardiging van een uit een dunne film bestaande rekmeettransducent. Fig. 1 toont doorsneden van een uit roestvrij staal bestaand diafragma 10 van de transducent 12. De verschillende onderdelen zijn niet op schaal getekend en enige zijn terwille 20 van de toelichting vergroot aangegeven.The drawing shows an example of the method of the invention used in the manufacture of a thin film strain gauge transducer. Fig. 1 shows cross sections of a stainless steel diaphragm 10 of the transducer 12. The various parts are not drawn to scale and some are shown enlarged for the sake of explanation.
Onder verwijzing naar fig. 1 en 2 vindt men in deze figuren een deel van een rekmeettransducent 12 voorzien van een diafragma 10 van roestvrij staal in de toestand H900, welke structureel wordt gewijzigd bij temperaturen boven ongeveer 480eC, de uitgloeitemperatuur 25 daarvan. Bij het nog te beschrijven proces is het derhalve van belang de stappen uit te voeren bij een relatief lage temperatuur, welke in dit geval onder 480eC dient te liggen. Het diafragma 10 heeft een diameter van ongeveer 2 cm en in het actieve gebied daarvan een dikte van ongeveer 0,4 mm.Referring to FIGS. 1 and 2, these figures show a portion of a strain gauge transducer 12 provided with a stainless steel diaphragm 10 in the H900 state, which is structurally modified at temperatures above about 480 ° C, its annealing temperature. In the process to be described it is therefore important to carry out the steps at a relatively low temperature, which in this case should be below 480eC. The diaphragm 10 has a diameter of about 2 cm and a thickness of about 0.4 mm in its active area.
30 De werkwijze omvat de volgende stappen:- 1. Het bovenvlak 10a van het diafragma 10 wordt geslepen en gepolijst om hieraan een gepolijst optisch oppervlak met een opper-vlakteruwheid van minder dan ongeveer 0,5 jm te geven.The method comprises the following steps: 1. The top surface 10a of the diaphragm 10 is ground and polished to give it a polished optical surface with a surface roughness of less than about 0.5 µm.
2(a). Een isolerende laag 14 van siliciumdioxyde wordt op het 35 gepolijste oppervlak 10a aangebracht door, door een plasmaversterkte chemische dampneerslagmethode (PECVD) onder gebruik van een gasmengsel 8402533 * '» / -6- van silaan, stikstofoxide en stikstof, of een ander dragergas. De temperatuur van het diafragma 10 wordt tijdens deze stap op 300°C gehouden en een RF-plasma van 100 W en 80 kHz veroorzaakt een neerslag van sili-ciumdioxyde met een snelheid van ongeveer 1 ^na per uur. Het proces 5 wordt gedurende drie verdere uren voortgezet om een totale dikte van 3 jm te verkrijgen.2 (a). A silicon dioxide insulating layer 14 is applied to the polished surface 10a by a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method using a gas mixture 8402533/6 of silane, nitric oxide and nitrogen, or other carrier gas. The temperature of the diaphragm 10 is maintained at 300 ° C during this step, and an RF plasma of 100 W and 80 kHz causes a deposition of silicon dioxide at a rate of about 1 µ after an hour. The process 5 is continued for three additional hours to obtain a total thickness of 3 µm.
2(b). Het siliciumdioxyde kan ook worden aan gebracht door RF-spetteren.. Siliciumnitride kan in plaats van of naast siliciumdioxyde worden toegepast, bijvoorbeeld bij de eerste werkwijzestap door stik-10 stofoxyde te vervangen door ammoniak.2 (b). The silicon dioxide can also be applied by RF sputtering. Silicon nitride can be used in place of or in addition to silicon dioxide, for example, in the first process step, by replacing nitrogen oxide with ammonia.
3. Bij de volgende stap wordt een laag 16 van polykristallijn silicium op de laag 14 door PECVD aangebracht onder de volgende omstandigheden :-3. In the next step, a polycrystalline silicon layer 16 is applied to the layer 14 by PECVD under the following conditions:
de temperatuur van de substraat 10r 300°Cthe temperature of the substrate 10r 300 ° C
15 de gas stroomsnelheid: 160 ml atm/min zuiver silaan gasdruk: 125 mTorr R.F.-vermogen: 50 W bij- 80 kHz neerslagtijd:· 1 uur 20 De dikte van de neergeslagen laag' 16 van silicium bedraagt ongeveer 800 nm en de laag heeft een geringe conductantie.15 the gas flow rate: 160 ml atm / min pure silane gas pressure: 125 mTorr RF power: 50 W at- 80 kHz precipitation time: 1 hour 20 The thickness of the deposited layer 16 of silicon is about 800 nm and the layer has low conductance.
4. Het buitenvlak 16a van de siliciumlaag wordt halfgeleidend gemaakt door ionenimplantatie van booratomen bij een energie van 15 2 70 tot 100 keV en een dosis van 4 x 10 atoom/cm . De diepte van de 25 ionen-geimplanteerde laag is schematisch aangegeven door de stippellijn 16b. Boor, een materiaal van het P-type, is een goed doteermiddel omdat de temperatuurcoëfficiënt van de meetfactor van de resulterende rekmeettransducent op een eenvoudige wijze wordt gecompenseerd.4. The outer surface 16a of the silicon layer is made semiconductive by ion implantation of boron atoms at an energy of 70 to 100 keV and a dose of 4 x 10 atom / cm. The depth of the ion-implanted layer is schematically indicated by dotted line 16b. Boron, a P-type material, is a good dopant because the temperature coefficient of the measuring factor of the resulting strain gauge transducer is easily compensated.
5. Een film 18 van siliciumdioxyde· (of siliciumnitride) wordt 30 vervolgens door PECVD. of een van de andere bij stap 2 genoemde processen aangebracht. De passiveringslaag 18 heeft een dikte van ongeveer 0 ,2 ^nn.5. A film 18 of silicon dioxide (or silicon nitride) is then passed through PECVD. or one of the other processes mentioned in step 2. The passivation layer 18 has a thickness of about 0.2 µnn.
6. De gebieden 20 van de siliciumlaag 16 waarin rekmeetpatronen moeten worden gevormd, worden gereed gemaakt door de gebieden met een 35 laser uit te gloeien teneinde het silicium opnieuw te kristalliseren.6. The areas 20 of the silicon layer 16 in which strain gauges are to be formed are prepared by laser annealing the areas to recrystallize the silicon.
Bij deze stap geschiedt de laserherkristallisatie door een puls van laserlicht van een golflengte van de orde van 690 nm en een energie- 8402533 / ή ƒ * * • a y 2 dichtheid van ongeveer 0,5J/cm . De pulslengte is zo gering, dat ervoor gezorgd wordt, dat de verhittings- en koelperiode van de siliciumfilm 16 in minder dan ongeveer 1 ^isec wordt voltooid, zodat de warmte in hoofdzaak tot de film wordt beperkt en niet naar het diafragma 10 wordt 5 gevoerd. Sen geschikte pulslengte, bedraagt ongeveer 25 nsec.In this step, the laser recrystallization is effected by a pulse of laser light of a wavelength of the order of 690 nm and an energy density of about 0.5 J / cm @ 8402533 / * ƒ * * • a y 2. The pulse length is so small as to ensure that the heating and cooling period of the silicon film 16 is completed in less than about 1 1sec, so that the heat is substantially confined to the film and is not conducted to the diaphragm 10 . A suitable pulse length is about 25 nsec.
De resterende stappen bij de werkwijze voor het vervaardigen van een rekmêetdiafragma ten gebruike bij bijvoorbeeld een druktrans-ducent kunnen conventionele stappen zijn, zoals deze worden toegepast in de halfgeleidertechnologie en kunnen de volgende stappen omvat ten ΓΙΟ 7. Het toevoeren van een laag 22 van foto lak, het belichten en ontwikkelen om lak in de gewenste siliciummeetgebieden 24 over te laten.The remaining steps in the method of fabricating a strain gauge diaphragm for use, for example, in a pressure transducer, may be conventional steps as used in semiconductor technology and may include the following steps of 7. Laying photo 22 paint, exposing and developing to leave paint in the desired silicon measuring areas 24.
8. Het etsen van de bovenste uit siliciumdioxyde bestaande laag 18 onder gebruik van gebufferd f luorwater stof zuur, en het belichten, van de siliciumfilm in de gebieden 16c, waar het gewenst is deze film te 15 verwijderen.8. Etching the top silicon dioxide layer 18 using buffered hydrofluoric acid, and exposing the silicon film in the areas 16c where it is desired to remove this film.
9. Het verwijderen van. de fotolaklaag.9. Removing. the photoresist layer.
10. Het etsen van de siliciumfilm in de gebieden 16c, waarin de film is belicht, onder gebruik van een oplossing van 15 g kaliumhydro-xyde in 40 ml water en 60 ml isopropylalcohol. Dit etsen geschiedt bij 20 7QeC.10. Etch the silicon film in the areas 16c in which the film is exposed, using a solution of 15 g of potassium hydroxide in 40 ml of water and 60 ml of isopropyl alcohol. This etching takes place at 20 7 ° C.
11. Het toevoeren van een laag 26 van foto lak, het belichten en ontwikkelen om lak over het gehele oppervlak behalve bij de gebieden 28 aan elk eind van elke meetweerstand over te laten, waar het gewenst is een elektrisch contact tot stand te brengen.11. Applying a layer 26 of photo lacquer, exposing and developing to leave lacquer over the entire surface except at the areas 28 at each end of each measurement resistor, where it is desired to establish an electrical contact.
25 12. Het etsen van de bovenste uit siliciumdioxyde bestaande laag onder gebruik van gebufferd fluorwaterstofzuur en het verwijderen van de resterende fotolak.12. Etching the top silicon dioxide layer using buffered hydrofluoric acid and removing the remaining photoresist.
13. Het aanbrengen van een dunne film 30 van metaal (meer in het bijzonder aluminium met een dikte van 500 nm) over het oppervlak door 30 opdampen in vacuo of spetteren.13. Applying a thin film 30 of metal (more particularly aluminum with a thickness of 500 nm) over the surface by evaporation in vacuo or splashing.
14. Het toevoeren van een laag 32 van fotolak, het belichten en ontwikkelen om lak over de gebieden, waar metaalcontacten met de meet-weerstanden en onderlinge metalen verbindingsbanen en verbindings-lichamen gewenst zijn, over te laten.14. Applying a layer 32 of photoresist, exposing and developing to leave lacquer over the areas where metal contacts with the measuring resistors and metal interconnecting webs and interconnecting bodies are desired.
35 15. Het etsen van de metaaifilm 30.35 15. Etching the metal film 30.
8402533 . -8- . * 16. Het op een geschikte wijze thermisch behandelen van de metaalfilm 30 om een goede elektrische verbinding te verkrijgen met de zich. daaronder bevindende siliciumfilm (b.v. bij 480°C gedurende 30 min).8402533. -8-. 16. Heat-treating the metal film 30 in a suitable manner to obtain a good electrical connection with the film. silicon film underneath (e.g., at 480 ° C for 30 min).
5 Deze werkwijze leidt tot rekmeetweerstanden, welke zijn bepaald als dunne-filmpatronen. op een gepolijst uit roestvrij staal bestaand oppervlak. Dit oppervlak· kan één zijde van een drukdiafragma zijn. Met de meetinrichtingen. worden elektrische verbindingen tot stand gebracht door conventionele draadverbindingsmethoden. Men kan natuurlijk andere 10 sübstraatconfiguraties gebruiken en een voorbeeld bestaat uit een balk ten gebruike bij een belaste-balktransducent.This method results in strain gauges, which are determined as thin film patterns. on a polished stainless steel surface. This surface can be one side of a pressure diaphragm. With the measuring devices. electrical connections are made by conventional wire bonding methods. Of course, other substrate configurations can be used, and an example consists of a beam for use with a loaded beam transducer.
Een uitvoeringsvorm van een drukaftastinrichting met een rek— ' meetinrichting, die volgens het: bovenstaande proces is vervaardigd, zal thans onder verwijzing naar de fig. 3 en 4 worden beschreven.An embodiment of a pressure sensing device with a strain gauge, which has been produced by the above process, will now be described with reference to Figures 3 and 4.
15 Een brug van Wheatstone, voorzien van vier rekmeetweerstanden 36a - d, vervaardigd overeenkomstig het proces, werd op één gepolijst oppervlak van een uit roestvrij staal bestaand drukdiafragma 10 met een doorsnede, als aangegeven in fig. 3, gevormd. De details van het proces vindt men hieronder. Twee van de meetinrichtingen werden bij de binnen-20 rand van de· belaste ring 35 en twee bij de buitenrand daarvan opgesteld.. De invloed van een druk in de richting van de- pijl A veroorzaakte derhalve gelijke en. tegengestelde belastingen bij de twee paren meetinrichtingen, De vier meetinrichtingen werden met de pennen 37 van een di-rekt daarboven gemonteerde kop 38 verbonden en wel door een normale 25 halfgeleiderdraadverbindingsmethode. Het voltooide stelsel vormde de in fig. 4 afgeheelde "drukcapsule". Deze werd aan een reeks proeven onderworpen, welke normaal zijn voor het meten van de karakteristieken van drukcapsules van dittype. Deze waren als volgt 1. Thermisch ouderen. 330 min bij 315°C.A Wheatstone bridge, equipped with four strain gauges 36a-d, manufactured in accordance with the process, was formed on one polished surface of a stainless steel pressure diaphragm 10 of section as shown in Fig. 3. Details of the process can be found below. Two of the measuring devices were positioned at the inner edge of the loaded ring 35 and two at the outer edge thereof. The influence of a pressure in the direction of the arrow A therefore caused equal and. opposite loads at the two pairs of measuring devices. The four measuring devices were connected to the pins 37 of a head 38 mounted directly above them by a normal semiconductor wire connection method. The completed system formed the "push capsule" shown in FIG. This has been subjected to a series of tests which are normal for measuring the characteristics of pressure capsules of this type. These were as follows 1. Thermally elderly. 330 min at 315 ° C.
30 2. Een drukcycluswerking. 1000 perioden bij een piekbelasting van 0,004 en 135°C.30 2. A pressure cycle operation. 1000 periods at a peak load of 0.004 and 135 ° C.
3. Meting van de constante-temperatuurkarakteristieken. Bij kamertemperatuur werd een nauwkeurig gemeten druk in vijf gelijke stappen aangelegd tot een maximum, dat. tot een belasting met een piek-35 waarde van bij benadering 0,002 leidde. Vervolgens werd de druk met dezelfde stappen opgeheven totdat een druk nul werd bereikt. Voor elke 8402533 * ·* -9- stap werd het uitgangssignaal van de brug bij een excitatiespanning van. 10 V geregistreerd.3. Measurement of the constant temperature characteristics. At room temperature, a precisely measured pressure was applied in five equal steps to a maximum, that. resulted in a peak-35 load of approximately 0.002. The pressure was then released in the same steps until a pressure of zero was reached. For each 8402533 * * * -9- step, the output signal of the bridge at an excitation voltage of. 10 V registered.
4. Het meten van thermische karakteristieken. De stap 3 werd achtereenvolgens herhaald bij de omgevingstemperatuur, een temperatuur 5 van 45°C, de omgevingstemperatuur, een temperatuur van 120°C en de omgevingstemperatuur.4. Measuring thermal characteristics. The step 3 was successively repeated at the ambient temperature, a temperature of 45 ° C, the ambient temperature, a temperature of 120 ° C and the ambient temperature.
üit de bovenstaande metingen werden berekend:-a. De niet-lineariteit; gedurende de druktoename bij kamertemperatuur.The above measurements were calculated: -a. The non-linearity; during the pressure increase at room temperature.
10 b. De hysteresis; tussen toenemende en afnemende drukkrommen bij kamertemperatuur.10 b. The hysteresis; between increasing and decreasing pressure curves at room temperature.
c. De hysteresis bij nul; tussen nulaflezingen voor en na de drukzwaai bij kamertemperatuur.c. The hysteresis at zero; between zero readings before and after the pressure swing at room temperature.
d. De meetfactor; de gemiddelde verandering in weerstand van 13 elke meetweerstand per eenheid van belasting bij kamertemperatuur..d. The measurement factor; the average change in resistance of 13 each measuring resistance per unit of load at room temperature.
e. De temperatuurcoëfficiênt van de meetweerstand; de gemiddelde verandering in weerstandswaarde van elke meetweerstand per eenheid van temperatuurverschil bij een belasting nul.e. The temperature coefficient of the measuring resistor; the average change in resistance value of each measuring resistor per unit of temperature difference at zero load.
f. De temperatuurcoëfficiênt van de meetf actor; de verandering 20 in meetfactor per eenheid van temperatuurverschil .- g. De thermische nulstabiliteit; de verandering in brugver-schuivingsspanning bij een druk nul en bij kamertemperatuur, voor en na de temperatuurzwaaien tot -f-12Q°C en -54°C.f. The temperature coefficient of the measuring factor; the change in measurement factor per unit of temperature difference. g. The thermal zero stability; the change in bridge shift voltage at zero pressure and at room temperature, before and after the temperature sweeps to -f-12 ° C and -54 ° C.
h. De thermische gevoeligheidsstabiliteit;. de verandering in 25 meetfactor bij kamertemperatuur, voor en na de temperatuurzwaaien,h. The thermal sensitivity stability ;. the change in 25 measurement factor at room temperature, before and after the temperature sweep,
De wijze van vervaardiging kwam in het algemeen overeen met de bovenbeschreven stappen doch bij de volgende stappen:- 2. Werd de uit siliciumdioxyde bestaande isolatielaag R.F.-gespetterd.The manufacturing method generally corresponded to the steps described above, but to the following steps: 2. The silicon dioxide insulating layer was R.F.-sputtered.
30 4. Bedroeg de ionen-implantatie-energie 80 keV.30 4. The ion implantation energy was 80 keV.
5. Had de bovenste siliciumdioxydelaag een dikte van 0,5 jm, neergeslagen door R.F.-spetteren.5. The top silica layer had a thickness of 0.5 µm precipitated by R.F. sputtering.
6. Werd gebruik gemaakt van een laserlichtpuls uit een Q-gescha- • kelde robijnlaser bij een golflengte van 690 nm en een pulslengte van 35 25 ns, waarbij een uit glas bestaande homogenisatiestaar een energie- 2 dichtheid van 0,5J/cm over een schijf met een diameter van 5 mm verschafte.6. A laser light pulse was used from a Q-switched ruby laser at a wavelength of 690 nm and a pulse length of 35 ns, whereby a glass homogenization cataract with an energy density of 0.5J / cm over a disc with a diameter of 5 mm.
8402533 4 -10- 13. Werd aluminium door opdampen in vacuo neergeslagen.8402533 4 -10- 13. Aluminum was precipitated by evaporation in vacuo.
16. Werd het aluminium thermisch bij 470 ®C in stikstof gedurende 10 min behandeld.16. The aluminum was thermally treated at 470 C in nitrogen for 10 min.
De testresultaten voor de transducent waren de volgende:-5 (Opgemerkt wordt, dat alle fouten worden uitgedrukt als een percentage van het "volle-gebiedsuitgangssignaal") bij een piekbelasting van 2. x 10~3) ï-The test results for the transducer were the following: -5 (Note that all errors are expressed as a percentage of the "full area output signal") at a peak load of 2. x 10 ~ 3) ï-
Niet-lineariteit: 0,3%Non-linearity: 0.3%
Hysteresis: 0,1%· 10 Hysteresis bij nul: 0,1%Hysteresis: 0.1% · 10 Hysteresis at zero: 0.1%
Meetf actor: +-2QMeasuring factor: + -2Q
TCR: -0,03%/°CTCR: -0.03% / ° C
TCGF:: -0,02%/°CTCGF :: -0.02% / ° C
Thetmisthe nulstabiliteit: 0,2% 15 Thermische gevoeligheidsstabiliteit:: 0,04%Thetmisthe zero stability: 0.2% 15 Thermal sensitivity stability :: 0.04%
In de werkwijze volgens de uitvinding kunnen verschillende, wijzigingen worden aangebracht mits de procestemperaturen op een relatief geringe waarde worden gehouden opdat de vereiste karakteristieken van de substraat in hoofdzaak niet worden beïnvloed of worden verslech-20 terd en geen excessieve belastingen in het silicium worden geïnduceerd wanneer het silicium en de substraat worden afgekoeld.In the method according to the invention, various modifications can be made provided that the process temperatures are kept at a relatively low value so that the required characteristics of the substrate are substantially not affected or deteriorated and excessive loads are not induced in the silicon when the silicon and the substrate are cooled.
De uitvinding vóórziet derhalve in een werkwijze bij lage temperatuur voor het vervaardigen, van dunne-filmgeleiders op een substraat, welke dan kunnen worden verwerkt ten gebruike bij bijvoorbeeld druk— of 25 rektransducenten.The invention therefore provides a low temperature method of manufacturing thin film guides on a substrate which can then be processed for use, for example, in pressure or stretch transducers.
84025338402533
Claims (32)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8322273 | 1983-08-18 | ||
| GB838322273A GB8322273D0 (en) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | Applying semiconductor material to substrate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8402533A true NL8402533A (en) | 1985-03-18 |
Family
ID=10547502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8402533A NL8402533A (en) | 1983-08-18 | 1984-08-17 | METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR MATERIAL |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3430379A1 (en) |
| FR (1) | FR2550885A1 (en) |
| GB (2) | GB8322273D0 (en) |
| IT (1) | IT1175603B (en) |
| NL (1) | NL8402533A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19645083C2 (en) * | 1996-11-01 | 2000-01-27 | Austria Card Gmbh Wien | Contactless chip card with transponder coil |
| US8044472B2 (en) | 2003-03-25 | 2011-10-25 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | Nanotube and graphene semiconductor structures with varying electrical properties |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1465112A1 (en) * | 1963-10-04 | 1969-01-23 | Anritsu Electric Company Ltd | Semiconductor layers deposited in a vacuum for elasto resistance elements |
| GB1244551A (en) * | 1969-02-28 | 1971-09-02 | British Aircraft Corp Ltd | Improvements relating to acoustic detector arrays |
| US3673354A (en) * | 1969-05-08 | 1972-06-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor stress transducer |
| JPS5438491B1 (en) * | 1969-09-22 | 1979-11-21 | ||
| US3805601A (en) * | 1972-07-28 | 1974-04-23 | Bell & Howell Co | High sensitivity semiconductor strain gauge |
-
1983
- 1983-08-18 GB GB838322273A patent/GB8322273D0/en active Pending
-
1984
- 1984-08-17 GB GB08420903A patent/GB2145284B/en not_active Expired
- 1984-08-17 IT IT22345/84A patent/IT1175603B/en active
- 1984-08-17 FR FR8412936A patent/FR2550885A1/en active Pending
- 1984-08-17 NL NL8402533A patent/NL8402533A/en not_active Application Discontinuation
- 1984-08-17 DE DE3430379A patent/DE3430379A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2145284A (en) | 1985-03-20 |
| FR2550885A1 (en) | 1985-02-22 |
| IT8422345A0 (en) | 1984-08-17 |
| IT1175603B (en) | 1987-07-15 |
| GB8322273D0 (en) | 1983-09-21 |
| GB2145284B (en) | 1987-05-28 |
| DE3430379A1 (en) | 1985-03-07 |
| GB8420903D0 (en) | 1984-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5199298A (en) | Wall shear stress sensor | |
| JP3112680B2 (en) | Semiconductor film bolometer thermal infrared detector | |
| JP2896725B2 (en) | Capacitive pressure sensor | |
| US4129848A (en) | Platinum film resistor device | |
| JPH07325002A (en) | Micro vacuum sensor with enlarged sensitivity area | |
| US5545300A (en) | Low power consumption type thin film gas sensor | |
| US4188258A (en) | Process for fabricating strain gage transducer | |
| WO2016138840A1 (en) | Copper thermal resistance thin film temperature sensor chip, and preparation method therefor | |
| JP3315730B2 (en) | Piezoresistive semiconductor sensor gauge and method of making same | |
| JPH05273053A (en) | Temperature sensor and manufacture of the same | |
| CN112250031A (en) | Thermopile infrared sensor with self-contained linear thermal resistance correction and preparation method thereof | |
| KR100432465B1 (en) | Thin film piezoresistive sensor and method of making the same | |
| US6444972B1 (en) | Apparatus and method for detecting electromagnetic radiation using electron photoemission in a micromechanical sensor | |
| NL8402533A (en) | METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR MATERIAL | |
| CN101881668A (en) | Infrared temperature sensor of bridge structure | |
| EP3598512B1 (en) | Pyroelectric detection device with stressed suspended membrane | |
| JPH116810A (en) | Gas sensor and contact combustion gas sensor as well as manufacture | |
| JP3234652B2 (en) | Acceleration sensor and method of manufacturing the same | |
| JPH0918070A (en) | Dynamical quantity sensor, distortion resistance element, manufacture of them and angular velocity sensor | |
| Yeung et al. | Micro-pressure sensors made of indium tin oxide thin films | |
| FR2494437A1 (en) | MEASURING DEVICE COMPRISING A STRAIN GAUGE WITH A THIN GLASS HOLDER | |
| Shioyama et al. | Simple vacuum gauge using TaN thin films in the pressure range of 105 to 10− 3 Pa | |
| Kimura et al. | Microheater made of heavily boron doped single crystal silicon beam | |
| JPS63196081A (en) | Semiconductor-type pressure detector | |
| US6953716B2 (en) | Polysilicon material and semiconductor devices formed therefrom |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| BV | The patent application has lapsed |