JPH01173846A - 薄膜圧力センサの製造方法 - Google Patents
薄膜圧力センサの製造方法Info
- Publication number
- JPH01173846A JPH01173846A JP22734087A JP22734087A JPH01173846A JP H01173846 A JPH01173846 A JP H01173846A JP 22734087 A JP22734087 A JP 22734087A JP 22734087 A JP22734087 A JP 22734087A JP H01173846 A JPH01173846 A JP H01173846A
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- JP
- Japan
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- pressure sensor
- thin film
- film pressure
- precipitation hardening
- diaphragm
- Prior art date
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- Pending
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- Pressure Sensors (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、金属ダイヤフラムを用いる薄膜圧力センサの
製造方法において、金属ダイヤフラムの製造工程の一つ
である析出硬化処理を薄膜圧力センサ部分の形成工程と
同時に行う製造方法に関するものである。
製造方法において、金属ダイヤフラムの製造工程の一つ
である析出硬化処理を薄膜圧力センサ部分の形成工程と
同時に行う製造方法に関するものである。
（従来の技術）
圧力を検出するためのセンサは、様々な種類のものが提
案されているが、そのセンサのダイヤフラムの材質は大
別して、非金属系のものと金属系のものがある。金属系
のものは、入力の圧力範囲が大きくとれ、ダイヤフラム
自身の弾性で圧力と変位の線形的関係が得られるため多
用されている。
案されているが、そのセンサのダイヤフラムの材質は大
別して、非金属系のものと金属系のものがある。金属系
のものは、入力の圧力範囲が大きくとれ、ダイヤフラム
自身の弾性で圧力と変位の線形的関係が得られるため多
用されている。
ところで高耐圧の金属ダイヤフラムには、引張強度が高
いため、５ＵＳ８３０材が使用されることが多い。前記
５ＵＳ６３０材は、１０２０〜１０６０℃で１〜２時間
の熱処理（以下固溶化熱処理）を行う。そして、この処
理だけでは、充分な引張強度（圧力センサに必要なのは
１１０ｋｇ／ｍ ｍ’以上）が得られないため、再度５
４０〜５６０℃で４時間の熱処理（以下析出硬化処理）
を行って１２０ｋｇ／ｍｔｙ＋’を得る。
いため、５ＵＳ８３０材が使用されることが多い。前記
５ＵＳ６３０材は、１０２０〜１０６０℃で１〜２時間
の熱処理（以下固溶化熱処理）を行う。そして、この処
理だけでは、充分な引張強度（圧力センサに必要なのは
１１０ｋｇ／ｍ ｍ’以上）が得られないため、再度５
４０〜５６０℃で４時間の熱処理（以下析出硬化処理）
を行って１２０ｋｇ／ｍｔｙ＋’を得る。
ダイヤフラムなどの形に加工するのは、固溶化熱処理後
あるいは、析出硬化処理後である。
あるいは、析出硬化処理後である。
（発明が解決しようとする問題点）
第３図に示すように、薄膜圧力センサは、上記のような
処理を施した５ＵＳ６３０を加工したダイヤフラム１０
０上に、絶縁膜１０１ 、感圧抵抗ｐｓ１０２、金属配
線１０３を各々積層、バタニングして作製する。前記絶
縁膜１０１ 、感圧抵抗層１０２を積層する工程は各々
５４０℃で２時間の工程を含んでいる。
処理を施した５ＵＳ６３０を加工したダイヤフラム１０
０上に、絶縁膜１０１ 、感圧抵抗ｐｓ１０２、金属配
線１０３を各々積層、バタニングして作製する。前記絶
縁膜１０１ 、感圧抵抗層１０２を積層する工程は各々
５４０℃で２時間の工程を含んでいる。
ところが５ＵＳ６３０は、必要以上の析出硬化処理を行
うと、オーバーアニールとよばれる状態となり、次の表
１に示す通り５ＵＳ６３０の引張強度は逆に減少してい
ってしまう。
うと、オーバーアニールとよばれる状態となり、次の表
１に示す通り５ＵＳ６３０の引張強度は逆に減少してい
ってしまう。
つまり、析出硬化処理後の５ＵＳ６３０ダイヤフラムに
、薄膜圧力センサを形成していくど同ダイヤフラムはオ
ーバーアニールとなり、引張強度は減少してしまうため
、圧力センサとして使用したときに、塑性変形を起こし
てしまい実用不可能となる。
、薄膜圧力センサを形成していくど同ダイヤフラムはオ
ーバーアニールとなり、引張強度は減少してしまうため
、圧力センサとして使用したときに、塑性変形を起こし
てしまい実用不可能となる。
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので析出硬化処
理と、薄膜圧力センサを作製する工程を同時に行うこと
により、オーバーアニールすることがないため、引張強
度の大きいダイヤフラムを提供することを目的とする。
理と、薄膜圧力センサを作製する工程を同時に行うこと
により、オーバーアニールすることがないため、引張強
度の大きいダイヤフラムを提供することを目的とする。
（問題点を解決する手段及び作用）
固溶化熱処理を行ったあとの５ＵＳ６３０をダイヤフラ
ムに加工し、次に、薄膜圧力センサを作製する。絶縁膜
、感圧抵抗層を積層する際各々５４０℃で２時間の工程
を通ることにより析出硬化処理も同時に行うことができ
る。
ムに加工し、次に、薄膜圧力センサを作製する。絶縁膜
、感圧抵抗層を積層する際各々５４０℃で２時間の工程
を通ることにより析出硬化処理も同時に行うことができ
る。
このようにして、５ＵＳ６３０にオーバーアニールのな
い析出硬化処理を施すことができるため、高い引張強度
を得ることができる。
い析出硬化処理を施すことができるため、高い引張強度
を得ることができる。
（実施例）
以下、図面に従って薄膜圧力センサの製造方法を説明す
る。
る。
第１図は、本発明に係る薄膜圧力センサの製造工程の工
程図である。
程図である。
まず、５ＵＳ６３０材を１０２０〜１０６０℃で２時間
、固溶化熱処理を行う。
、固溶化熱処理を行う。
次にこの固溶化熱処理を行った５ＵＳ６３０を、ダイヤ
フラムの形に切削加工する。この時の５ＵＳ６３０は、
析出硬化処理以前なので、切削加工しやすい。析出硬化
処理を行った５ＵＳ６３０のかたさは、ＨＢ４２０であ
り、析出硬化処理以前の５ＵＳ６３０のかたさは、Ｈ８
３４１以下である。よって切削加工時の工数が低減され
、さらに、加工機の摩耗を極めて少なくすることができ
る。
フラムの形に切削加工する。この時の５ＵＳ６３０は、
析出硬化処理以前なので、切削加工しやすい。析出硬化
処理を行った５ＵＳ６３０のかたさは、ＨＢ４２０であ
り、析出硬化処理以前の５ＵＳ６３０のかたさは、Ｈ８
３４１以下である。よって切削加工時の工数が低減され
、さらに、加工機の摩耗を極めて少なくすることができ
る。
この後、ダイヤフラムに絶縁膜として酸化シリコンをプ
ラズマＣＶＤ法で５４０℃２時間積層し、更に感圧抵抗
層として多結晶シリコンをプラズマＣＶＤ法で５４０℃
２時間積層する。
ラズマＣＶＤ法で５４０℃２時間積層し、更に感圧抵抗
層として多結晶シリコンをプラズマＣＶＤ法で５４０℃
２時間積層する。
この工程により、５ＵＳ８３０は析出硬化処理を受けた
ことになるので、引張強度は、１２０ｋｇ／ｍ＆となり
、薄膜圧力センサのダイヤフラムに必要な引張強度が得
られ、かつ、第２図に示すようにオーバーアニールを受
けることがないので、引張強度が低下することもない。
ことになるので、引張強度は、１２０ｋｇ／ｍ＆となり
、薄膜圧力センサのダイヤフラムに必要な引張強度が得
られ、かつ、第２図に示すようにオーバーアニールを受
けることがないので、引張強度が低下することもない。
最後に、電子ビーム蒸着法でアルミニウムを蒸着、配線
を形成する。
を形成する。
以上の工程で薄膜圧力センサを作製することができる。
（発明の効果）
ＳＵＳ６３０で作製したダイヤフラムの析出硬化処理を
、薄膜圧力センサの絶縁膜と感圧抵抗層を積層する工程
と同時に行うことにより（１）ＳＵＳ６３０へのオーバ
ーアニールがないため引張強度の低下がない。
、薄膜圧力センサの絶縁膜と感圧抵抗層を積層する工程
と同時に行うことにより（１）ＳＵＳ６３０へのオーバ
ーアニールがないため引張強度の低下がない。
（２）析出硬化処理の工数を低減できる。
（３）ＳＵＳ６３０の切削加工はかたさが低い時に行う
ので、工数が低減され（第 ２図参照）さらに加工機の摩耗を極め て少なくすることができる等の効果が ある。
ので、工数が低減され（第 ２図参照）さらに加工機の摩耗を極め て少なくすることができる等の効果が ある。
第１図は、本発明薄膜圧力センサの工程図第２図は、本
発明及び従来の同工程の温度プロファイル図 第３図は、薄膜圧力センサの概念図 特許出願人 株式会社 小松製作所 代理人（弁理士）岡 １）和 喜 第１図 第２図 時間（
ｈ ｒ）第３図（ｂ） 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６２年特許願第２２７３４０
号２、発明の名称 薄膜圧力センサの製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 電話（０３）５８４−７１１１ ４、補正命令の日付（発送口） 平成 １年 １月３１日
発明及び従来の同工程の温度プロファイル図 第３図は、薄膜圧力センサの概念図 特許出願人 株式会社 小松製作所 代理人（弁理士）岡 １）和 喜 第１図 第２図 時間（
ｈ ｒ）第３図（ｂ） 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６２年特許願第２２７３４０
号２、発明の名称 薄膜圧力センサの製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 電話（０３）５８４−７１１１ ４、補正命令の日付（発送口） 平成 １年 １月３１日
Claims (1)
- 金属ダイヤフラムを用いる薄膜圧力センサにおいて、
金属ダイヤフラムの析出硬化処理を、薄膜圧力センサ形
成工程と同時に行う薄膜圧力センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22734087A JPH01173846A (ja) | 1987-09-10 | 1987-09-10 | 薄膜圧力センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22734087A JPH01173846A (ja) | 1987-09-10 | 1987-09-10 | 薄膜圧力センサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01173846A true JPH01173846A (ja) | 1989-07-10 |
Family
ID=16859274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22734087A Pending JPH01173846A (ja) | 1987-09-10 | 1987-09-10 | 薄膜圧力センサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01173846A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03260072A (ja) * | 1990-03-12 | 1991-11-20 | Ngk Insulators Ltd | 半導体製造装置用の耐食バルブ |
| US5770883A (en) * | 1995-09-19 | 1998-06-23 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor sensor with a built-in amplification circuit |
| JP2004125516A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Nagano Keiki Co Ltd | 歪み量検出装置及びその製造方法 |
| JP2007101563A (ja) * | 1998-04-28 | 2007-04-19 | Saginomiya Seisakusho Inc | ホール素子を用いた水位センサ |
| EP2759607A1 (en) | 2013-01-25 | 2014-07-30 | Seiko Instruments Inc. | Two-phase stainless steel, method of manufacturing the same, and diaphragm, pressure sensor, and diaphragm valve using two-phase stainless steel |
| JP2017116337A (ja) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | 長野計器株式会社 | 圧力センサの製造方法 |
-
1987
- 1987-09-10 JP JP22734087A patent/JPH01173846A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03260072A (ja) * | 1990-03-12 | 1991-11-20 | Ngk Insulators Ltd | 半導体製造装置用の耐食バルブ |
| US5770883A (en) * | 1995-09-19 | 1998-06-23 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor sensor with a built-in amplification circuit |
| JP2007101563A (ja) * | 1998-04-28 | 2007-04-19 | Saginomiya Seisakusho Inc | ホール素子を用いた水位センサ |
| JP2004125516A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Nagano Keiki Co Ltd | 歪み量検出装置及びその製造方法 |
| US7331102B2 (en) | 2002-09-30 | 2008-02-19 | Nagano Keiki Co., Ltd. | Apparatus for detecting an amount of strain and method for manufacturing same |
| EP2759607A1 (en) | 2013-01-25 | 2014-07-30 | Seiko Instruments Inc. | Two-phase stainless steel, method of manufacturing the same, and diaphragm, pressure sensor, and diaphragm valve using two-phase stainless steel |
| US9523620B2 (en) | 2013-01-25 | 2016-12-20 | Seiko Instruments Inc. | Two-phase stainless steel, method of manufacturing the same, and diaphragm, pressure sensor, and diaphragm valve using two-phase stainless steel |
| JP2017116337A (ja) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | 長野計器株式会社 | 圧力センサの製造方法 |
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