JPH02106975A - マイクロブリツジフローセンサおよびその製造方法 - Google Patents
マイクロブリツジフローセンサおよびその製造方法Info
- Publication number
- JPH02106975A JPH02106975A JP63259566A JP25956688A JPH02106975A JP H02106975 A JPH02106975 A JP H02106975A JP 63259566 A JP63259566 A JP 63259566A JP 25956688 A JP25956688 A JP 25956688A JP H02106975 A JPH02106975 A JP H02106975A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow sensor
- section
- micro
- bridge
- street
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Measuring Volume Flow (AREA)
- 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、極めて微少な気体の流速を検出するマイクロ
ブリッジフローセ／すおよびその製造方法に関するもの
である。
ブリッジフローセ／すおよびその製造方法に関するもの
である。
従来、この種のマイクロブリッジフローセンサは、第３
図に示すように薄膜技術および異方性エツチング技術に
よ多形成された極めて熱容量の小さい薄ｌ！！橋架構造
のフローセンサデツプのことである。このセンナは、応
答が極めて速く、高感度、低消費電力であシ、しかも量
産性が良い彦どの多くの優れた特徴を有している。
図に示すように薄膜技術および異方性エツチング技術に
よ多形成された極めて熱容量の小さい薄ｌ！！橋架構造
のフローセンサデツプのことである。このセンナは、応
答が極めて速く、高感度、低消費電力であシ、しかも量
産性が良い彦どの多くの優れた特徴を有している。
第３図はマイクロブリッジフローセンサの構成を示した
ものである。同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）Ｆｉその
Ｂ−Ｂ’線断面図である。同図において、半導体基台１
の中央部には異方性エツチングにより左右の開口２．３
を連通する貫通孔４が形成されておシ、この貫通孔４の
上部には半導体、基台１からブリッジ状に空間的に離隔
され、結果的に半導体基台１から熱的に絶縁された橋絡
部５が形成されている。この１ｎ２８部５の表面に１代
、保膿膜６に挾持されて薄膜のヒータエレメント７とそ
れを挾む薄膜の側温抵抗エレメント８．９とが配列して
形成されている。また、この半導体基台１上の角部には
薄膜の周囲測温抵抗エレメント１０が形成されている。
ものである。同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）Ｆｉその
Ｂ−Ｂ’線断面図である。同図において、半導体基台１
の中央部には異方性エツチングにより左右の開口２．３
を連通する貫通孔４が形成されておシ、この貫通孔４の
上部には半導体、基台１からブリッジ状に空間的に離隔
され、結果的に半導体基台１から熱的に絶縁された橋絡
部５が形成されている。この１ｎ２８部５の表面に１代
、保膿膜６に挾持されて薄膜のヒータエレメント７とそ
れを挾む薄膜の側温抵抗エレメント８．９とが配列して
形成されている。また、この半導体基台１上の角部には
薄膜の周囲測温抵抗エレメント１０が形成されている。
このようＬ４１１成において、ヒータエレメント７を周
囲温度よシもある一定の高い温度で制御すると、薄膜橋
架部近傍の温度分布はヒータエレメント７を中心として
対称となシ、例えば同図（ａ）に示す矢印１１の方向か
ら気体が移動すると、上流側の測温抵抗エレメント８は
冷却され、下流側の測ｍ抵抗エレメント９は気体の流れ
を媒体としてヒータニレメン）７からの熱伝導が促進さ
れ、温度が上昇するために温度差が生じる。そこでヒー
タニレメン）７の両側に形成された測温抵抗エレメント
８，９をホイートスト２ブリツジ回路に組み込むことに
より、温度差を電圧に変換でき、流速に応じた電圧出力
が得られ、同図（ｃ）に示すように気体の流速が検出で
きる。
囲温度よシもある一定の高い温度で制御すると、薄膜橋
架部近傍の温度分布はヒータエレメント７を中心として
対称となシ、例えば同図（ａ）に示す矢印１１の方向か
ら気体が移動すると、上流側の測温抵抗エレメント８は
冷却され、下流側の測ｍ抵抗エレメント９は気体の流れ
を媒体としてヒータニレメン）７からの熱伝導が促進さ
れ、温度が上昇するために温度差が生じる。そこでヒー
タニレメン）７の両側に形成された測温抵抗エレメント
８，９をホイートスト２ブリツジ回路に組み込むことに
より、温度差を電圧に変換でき、流速に応じた電圧出力
が得られ、同図（ｃ）に示すように気体の流速が検出で
きる。
しかし々がら、前述した従来の寸イクロブリッジフロー
センサは、＠４図（ａ）に示すようにシリコンウェハ２
０上に多数個形成し、縦方向のストリート部２１ｍおよ
び横方向のストリート部２１ｂを矢印で示す方向にグイ
シングツ−を用いて切断し、個々に分割して第４図ら）
に示すようなマイクロブリッジフローセンサチップ２２
を製作する方法が用いられていたが、このような方法に
よると、同図６）に示すようにマイクロブリッジフロー
センサチップ２２のエツジ部分に欠け２３が生じ、マイ
クロブリッジフローセンサチジプ２２が破壊されたシ、
また、この欠け２３０発生が気体の流れる上流側であっ
た場合には気体の流れが乱され、流速検出部に一定した
気体の流れが得られないなどの問題があった。
センサは、＠４図（ａ）に示すようにシリコンウェハ２
０上に多数個形成し、縦方向のストリート部２１ｍおよ
び横方向のストリート部２１ｂを矢印で示す方向にグイ
シングツ−を用いて切断し、個々に分割して第４図ら）
に示すようなマイクロブリッジフローセンサチップ２２
を製作する方法が用いられていたが、このような方法に
よると、同図６）に示すようにマイクロブリッジフロー
センサチップ２２のエツジ部分に欠け２３が生じ、マイ
クロブリッジフローセンサチジプ２２が破壊されたシ、
また、この欠け２３０発生が気体の流れる上流側であっ
た場合には気体の流れが乱され、流速検出部に一定した
気体の流れが得られないなどの問題があった。
このような問題を解決するものとしては、第４図（ａ）
に示すストリート部２１ｍ、２１ｂに予めエツチングを
施してから切断し、分割する方法が採用されている。と
ころが、このような方法によると、ストリート部２１ａ
、２１ｂを異方性エツチングすることにより、マイクロ
ブリッジフローセンサチップ２２のエツジ部分の該チッ
プ方向へのアンダーカットが大きくなるという問題があ
った。
に示すストリート部２１ｍ、２１ｂに予めエツチングを
施してから切断し、分割する方法が採用されている。と
ころが、このような方法によると、ストリート部２１ａ
、２１ｂを異方性エツチングすることにより、マイクロ
ブリッジフローセンサチップ２２のエツジ部分の該チッ
プ方向へのアンダーカットが大きくなるという問題があ
った。
本発明のマイクロブリッジフローセンサハ、半導体基台
のエツジ部に面＜１１０＞方向にエツチングされ危い突
出部を一体的に設けるものである。
のエツジ部に面＜１１０＞方向にエツチングされ危い突
出部を一体的に設けるものである。
本発明のマイクロブリッジフローセ／すの製造方法は、
ストＴ） −ト部に而＜１１０＞方向の一部を残す異方
性エツチングを行なうものである。
ストＴ） −ト部に而＜１１０＞方向の一部を残す異方
性エツチングを行なうものである。
本発明のマイクロブリッジフロー七ンサにおいては、エ
ツジ部のアンダーカットが最小限に抑えられる。
ツジ部のアンダーカットが最小限に抑えられる。
本発明のマイクロブリッジフローセンサの製造方法にお
いては、ストリート部をエツチングしてもチップ方向へ
のアンダーカットが最小限となる。
いては、ストリート部をエツチングしてもチップ方向へ
のアンダーカットが最小限となる。
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明によるマイクロブリッジフローセンサの
一実施例を示す要部斜視図であ）、前述の図と同一部分
には同一符号を付しである。同図において、半導体基台
１のエツジ部分には、シリコンウエハから切断分割され
る際にストリート部分に面＜１１０＞方向にエツチング
されないで、残した部分から形成される突出部１ａ、
１ｂ、 １ｃ、１ｄが一体的に設けられている。また、
このように形成されるマイクロブリッジフローセンナは
、ストリート部分が異方性エツチングされた谷間部分で
切断されるため、半導体基台１の各辺は外領へ傾斜する
斜面が形成されている。
一実施例を示す要部斜視図であ）、前述の図と同一部分
には同一符号を付しである。同図において、半導体基台
１のエツジ部分には、シリコンウエハから切断分割され
る際にストリート部分に面＜１１０＞方向にエツチング
されないで、残した部分から形成される突出部１ａ、
１ｂ、 １ｃ、１ｄが一体的に設けられている。また、
このように形成されるマイクロブリッジフローセンナは
、ストリート部分が異方性エツチングされた谷間部分で
切断されるため、半導体基台１の各辺は外領へ傾斜する
斜面が形成されている。
第２図（ａ） 、 （ｂ）は本発明によるマイクロブリ
ッジフローセンサの製造方法の一実施例を説明する平面
図であυ、前述の図と同一部分には同一符号を付しであ
る。同図において、シリコンウエハ２０の表面の所定位
置にヒータエレメントＴおよび測温抵抗エレメント８，
９をそれぞれ形成した後、このシリコンウエハ２０上に
図示しないが、対応する開口部を有するマスクを配置し
、異方性エツチングを行なってそれぞれ開口２．３およ
び縦方向のストリート部２１ａ、横方向のストリート部
２１ｂに断面が７字状の溝２４を形成する。この場合、
横方向のストリート部２１ｂ Ｋは連続してｖ字状エツ
チング溝２４を形成し、縦方向のストリート部２１ａ
には横方向のストリート部２１ｂと交差する部分におい
て、面＜１１０＞方向にエツチングされない部分２５を
有する不連続のＶ字状エツチング溝２４を形成する。こ
れらの非エツチング部２５の形成はマスクの対応する所
定部分を塞ぐことにより容易に形成できる。次にこのシ
リコンウエハ２０を、その縦方向のストリート部２１龜
および横方向のストリート部２１ｂ を矢印で示す方
向にダイシングソーを用いて切断し、個々に分割して同
図（ｂ）に示すようなマイクロブリッジフローセンサチ
ップ２６が得られる。すなわち第１図に示すような半導
体基台１のエツジ部にそれぞれ面＜１１０＞方向にエツ
チングされカい突出部１ａ。
ッジフローセンサの製造方法の一実施例を説明する平面
図であυ、前述の図と同一部分には同一符号を付しであ
る。同図において、シリコンウエハ２０の表面の所定位
置にヒータエレメントＴおよび測温抵抗エレメント８，
９をそれぞれ形成した後、このシリコンウエハ２０上に
図示しないが、対応する開口部を有するマスクを配置し
、異方性エツチングを行なってそれぞれ開口２．３およ
び縦方向のストリート部２１ａ、横方向のストリート部
２１ｂに断面が７字状の溝２４を形成する。この場合、
横方向のストリート部２１ｂ Ｋは連続してｖ字状エツ
チング溝２４を形成し、縦方向のストリート部２１ａ
には横方向のストリート部２１ｂと交差する部分におい
て、面＜１１０＞方向にエツチングされない部分２５を
有する不連続のＶ字状エツチング溝２４を形成する。こ
れらの非エツチング部２５の形成はマスクの対応する所
定部分を塞ぐことにより容易に形成できる。次にこのシ
リコンウエハ２０を、その縦方向のストリート部２１龜
および横方向のストリート部２１ｂ を矢印で示す方
向にダイシングソーを用いて切断し、個々に分割して同
図（ｂ）に示すようなマイクロブリッジフローセンサチ
ップ２６が得られる。すなわち第１図に示すような半導
体基台１のエツジ部にそれぞれ面＜１１０＞方向にエツ
チングされカい突出部１ａ。
１ｂ、Ｉｃ、１ｄを有するマイクロブリッジフローセン
サが得られる。
サが得られる。
このような方法によれば、製作工程を変更することなく
、エツジ部のアンダーカットの少ないマイクロブリッジ
フローセンサが容易に得られる。
、エツジ部のアンダーカットの少ないマイクロブリッジ
フローセンサが容易に得られる。
以上説明したように本発明によるマイクロブリッジフロ
ーセンサによれば、半導体基台のエツジ部に面＜１１０
＞方向にエツチングされない突出部を一体的に設けたこ
とにより、半導体基台のアンダーカットが最小限に抑え
られ、検出部に一定した気体の流れが得られるので、高
品質のマイクロブリッジフローセンサが得られる。また
、本発明によるマイクロブリッジフローセンサの製造方
法によれば、ストリート部に面＜１１０＞方向の一部を
残す異方性エツチングを行なうことによシ、製作工程を
変更することなく、エツジ部のアンダーカットの少ない
マイクロブリッジフローセンサが生産性良く得られるな
どの極めて優れた効果を有する。
ーセンサによれば、半導体基台のエツジ部に面＜１１０
＞方向にエツチングされない突出部を一体的に設けたこ
とにより、半導体基台のアンダーカットが最小限に抑え
られ、検出部に一定した気体の流れが得られるので、高
品質のマイクロブリッジフローセンサが得られる。また
、本発明によるマイクロブリッジフローセンサの製造方
法によれば、ストリート部に面＜１１０＞方向の一部を
残す異方性エツチングを行なうことによシ、製作工程を
変更することなく、エツジ部のアンダーカットの少ない
マイクロブリッジフローセンサが生産性良く得られるな
どの極めて優れた効果を有する。
第１図は本発明によるマイクロブリッジフローセンサの
一実施例を示す斜視図、第２図（３） 、 （ｂ）ａ本
発明によるマイクロブリッジフローセンサの製造方法の
一実施例を説明する平面図、第３図（ａ）。 ｉ） 、 （ｃｉｌｄ従［のマイクロブリッジフローセ
ンサの構成を説明する図、第４図（ａ） 、 （ｂ）は
従来のマイクロブリッジフローセ／すの製造方法を説明
する平面図である。 １・・・・半導体基台、２，３１１６・−開口、４・・
・・文通孔、５・・・・橋絡部、６・・・・保鰻膜、Ｔ
・・・・ヒータエレメント、８３ｇ・・・・測温抵抗エ
レメント、２０・・・・ンＩＪコンクエバ、２１ａ 、
２１ｂ 番ａ拳・ ストリート部、２４番・争・Ｖ字状
エッチ／グ溝、２５奉・・―エツチングされない部分、
２６・自・・マイクロブリッジフローセンサ。 第１図 第２図 （Ｑ） 第３図
一実施例を示す斜視図、第２図（３） 、 （ｂ）ａ本
発明によるマイクロブリッジフローセンサの製造方法の
一実施例を説明する平面図、第３図（ａ）。 ｉ） 、 （ｃｉｌｄ従［のマイクロブリッジフローセ
ンサの構成を説明する図、第４図（ａ） 、 （ｂ）は
従来のマイクロブリッジフローセ／すの製造方法を説明
する平面図である。 １・・・・半導体基台、２，３１１６・−開口、４・・
・・文通孔、５・・・・橋絡部、６・・・・保鰻膜、Ｔ
・・・・ヒータエレメント、８３ｇ・・・・測温抵抗エ
レメント、２０・・・・ンＩＪコンクエバ、２１ａ 、
２１ｂ 番ａ拳・ ストリート部、２４番・争・Ｖ字状
エッチ／グ溝、２５奉・・―エツチングされない部分、
２６・自・・マイクロブリッジフローセンサ。 第１図 第２図 （Ｑ） 第３図
Claims (2)
- （１）半導体基台の表面に該半導体基台から空間的に離
隔して一体形成される橋絡部を有して左右の開口部を連
通する貫通孔が設けられ、該橋絡部の表面に熱的に絶縁
された発熱体および測温抵抗体がらなる検出部が形成さ
れ、該測温抵抗体の抵抗値変化から流速を検出するマイ
クロブリッジフローセンサにおいて、前記半導体基台の
エッジ部に面＜１１０＞方向にエッチングされない突出
部を一体的に設けたことを特徴とするマイクロブリッジ
フローセンサ。 - （２）半導体ウエハ上に多数個のマイクロブリッジフロ
ーセンサを配列形成し、これらの各マイクロブリッジフ
ローセンサのストリート部に異方性エッチングを行なつ
て個々に切断分割するマイクロブリッジフローセンサの
製造方法において、前記ストリート部のコーナ部に面＜
１１０＞方向の異方性エッチングを行ない工程を含むこ
とを特徴としたマイクロブリッジフローセンサの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63259566A JPH02106975A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | マイクロブリツジフローセンサおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63259566A JPH02106975A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | マイクロブリツジフローセンサおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02106975A true JPH02106975A (ja) | 1990-04-19 |
Family
ID=17335905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63259566A Pending JPH02106975A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | マイクロブリツジフローセンサおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02106975A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002236044A (ja) * | 2001-02-06 | 2002-08-23 | Denso Corp | フローセンサ及びその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6153733A (ja) * | 1984-07-25 | 1986-03-17 | ハネウエル・インコーポレーテッド | 半導体デバイスとその製造方法 |
-
1988
- 1988-10-17 JP JP63259566A patent/JPH02106975A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6153733A (ja) * | 1984-07-25 | 1986-03-17 | ハネウエル・インコーポレーテッド | 半導体デバイスとその製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002236044A (ja) * | 2001-02-06 | 2002-08-23 | Denso Corp | フローセンサ及びその製造方法 |
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