JPH03150435A - 相対圧圧力センサの製造方法 - Google Patents
相対圧圧力センサの製造方法Info
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- JPH03150435A JPH03150435A JP29045989A JP29045989A JPH03150435A JP H03150435 A JPH03150435 A JP H03150435A JP 29045989 A JP29045989 A JP 29045989A JP 29045989 A JP29045989 A JP 29045989A JP H03150435 A JPH03150435 A JP H03150435A
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- Japan
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- diaphragm
- pressure sensor
- electrode
- glass
- manufacturing
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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、水圧計、気圧計、およびカテーテルの先端に
装着して体内に挿入し各部位の圧力を測定する小型の容
量形の相対圧圧力センサの製造方法に関するものである
。
装着して体内に挿入し各部位の圧力を測定する小型の容
量形の相対圧圧力センサの製造方法に関するものである
。
本発明は、圧力の変化をダイアフラムと基板上に形成し
た一対の電極に発止する静電容量の変化にてセンシング
する静電容量計の圧力センサの製造方法において、ガラ
ス上の電極としてＮｉを使用し、ガラスとＳｔを接合す
る陽極接合後に、１２＋０２のフォーミングガスで還元
処理を施すこと、また、ＩＣの搭載部分のエリアをダイ
アフラムと同様に形成して、ダイシングまで該エリアへ
の液侵入を防止すること。さらには、切断においては、
ダイシングをガラス厚みより浅〈実施した後ダイシング
の溝側よりＹＡＧ：Ｎｄレーザを照射して裏側のＳｉカ
バーを切断することを特徴とする相対圧圧力センサの製
造方法である。
た一対の電極に発止する静電容量の変化にてセンシング
する静電容量計の圧力センサの製造方法において、ガラ
ス上の電極としてＮｉを使用し、ガラスとＳｔを接合す
る陽極接合後に、１２＋０２のフォーミングガスで還元
処理を施すこと、また、ＩＣの搭載部分のエリアをダイ
アフラムと同様に形成して、ダイシングまで該エリアへ
の液侵入を防止すること。さらには、切断においては、
ダイシングをガラス厚みより浅〈実施した後ダイシング
の溝側よりＹＡＧ：Ｎｄレーザを照射して裏側のＳｉカ
バーを切断することを特徴とする相対圧圧力センサの製
造方法である。
従来、半導体センサと呼ばれる圧カセンザはピエゾ抵抗
を利用した圧力センサが一般的である。
を利用した圧力センサが一般的である。
従来の製造方法では、ダイアフラムの部分のみをエツチ
ングで残したり、また、電極としてはＡｌＣｒなどを用
いるのが一般的であるし、切断はダイシングのみで行う
のが常識であった。
ングで残したり、また、電極としてはＡｌＣｒなどを用
いるのが一般的であるし、切断はダイシングのみで行う
のが常識であった。
近年、感度の向上、消費電力の削減を目的に静電容量形
の圧力センサが提案されている。しかし、いまだ小型ザ
イズでの実用化例はなく、普及していない。何故なら、
従来の半導体センサの製造方法を適用して小型の相対圧
容量形圧カセンサを製造することができないからである
。
の圧力センサが提案されている。しかし、いまだ小型ザ
イズでの実用化例はなく、普及していない。何故なら、
従来の半導体センサの製造方法を適用して小型の相対圧
容量形圧カセンサを製造することができないからである
。
上記のような半導体圧力センサの一般的製造方法で静電
容量型の相対圧型の圧力センサを制作すると、エツチン
グ中にダイアフラムのキャビティの中にエツチング液が
侵入し、ガラス」二にあらかじめ形成した電極を破損し
てしまうという欠点を有していた。また、Ｃｒ等の酸化
されやすい金属を電極として用いると陽極接合時に金属
表面が酸化して、ＩＣとの接合不良を起こしたりすると
いう欠点を有していた。さらに、ダイシングソーのみで
カンティングを行うとダイシング中にダイアフラムのキ
ャビティに水やゴミが侵入して動作不良を起こしたりす
るという欠点を有していた。
容量型の相対圧型の圧力センサを制作すると、エツチン
グ中にダイアフラムのキャビティの中にエツチング液が
侵入し、ガラス」二にあらかじめ形成した電極を破損し
てしまうという欠点を有していた。また、Ｃｒ等の酸化
されやすい金属を電極として用いると陽極接合時に金属
表面が酸化して、ＩＣとの接合不良を起こしたりすると
いう欠点を有していた。さらに、ダイシングソーのみで
カンティングを行うとダイシング中にダイアフラムのキ
ャビティに水やゴミが侵入して動作不良を起こしたりす
るという欠点を有していた。
上記問題点を解決するために、本発明においてはダイア
フラムの形成と同一の工程でＩＣ搭載部にもＳｉのカバ
ーを残し、カッティング後に該カバ一部を取り除くこと
にした。また、ガラス上の電極としてＮｉを使用し、陽
極接合後に還元処理をすることにした。さらに、ダイシ
ングではガラスの厚みの半分程まで切り込みを入れ、次
に裏側（ダイアフラムの反対側）からＹＡＧ：Ｎｄレー
ザを照射して裏側のＳｉカバーをカッティングすること
により、ダイアフラムのキャビティ内に水分が入らない
ようにした。
フラムの形成と同一の工程でＩＣ搭載部にもＳｉのカバ
ーを残し、カッティング後に該カバ一部を取り除くこと
にした。また、ガラス上の電極としてＮｉを使用し、陽
極接合後に還元処理をすることにした。さらに、ダイシ
ングではガラスの厚みの半分程まで切り込みを入れ、次
に裏側（ダイアフラムの反対側）からＹＡＧ：Ｎｄレー
ザを照射して裏側のＳｉカバーをカッティングすること
により、ダイアフラムのキャビティ内に水分が入らない
ようにした。
上記のような製造方法にすれば、電極の破損、ダイアフ
ラムの動作不良などのない容量型の相対圧圧力センサを
歩留まりよ（製造することができる。
ラムの動作不良などのない容量型の相対圧圧力センサを
歩留まりよ（製造することができる。
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明による製造方法の工程図である。
（ａｌ ｎ （１００）の２００７７１１１厚みのＳｉ
ウェハ１にウェット酸化膜２を形成し、ダイアフラムの
キャビティの部分とＩＣ搭載部の部分のみのＳｉ表面が
でるようにフォトリソグラフィし、５ｉ０２をエツチン
グする。
ウェハ１にウェット酸化膜２を形成し、ダイアフラムの
キャビティの部分とＩＣ搭載部の部分のみのＳｉ表面が
でるようにフォトリソグラフィし、５ｉ０２をエツチン
グする。
（ｂ１３５ｗｔ％ＫＯＨ溶液（温度８０℃）を使用して
Ｓｉのエツチングをする。これによってダイアフラムと
Ｎｉ電極間のギヤツブが形成される。この後、５ｉＯｚ
を除去する。ｆｃ）ボロンの高濃度拡散源としてポロフ
ィルム（Ｅｍｕｌｓｉｔｏｎｅ Ｃｏ、製Ｔｙｐｅ
Ｂ） ３を、先にエツチングした面にスピンコードする
。ｔｄ）１１９０℃で６４時間熱処理して、深さ約１５
μｍのＰ゛エツチストツプ層４形成する。ｔｅ＋酸化後
フォトリソグラフィにより上記工程ｔｂ＋でエツチング
した面のみに接合防止膜としてのＳｉＯ□５を残ず。（
ｆｌ ２００μｍのパイレックスガラス６に電解放電加
工により穴明けしてＮｉ膜７を蒸着した後フォトリソグ
ラフィによって電極パターンとＩｃやリードを接続する
パッドを形成する。外気導入のためのＳｉカバー８とし
て（ｇｌ ｎ （１００）２００μ口のＳｉウェハに熱
酸化で５ｉ０２９を形成した後、片面のみにＣＶＤによ
りＳｉＮ ＸＩＯを形成する。次に、ＳｉＯ□面をバタ
ーニングし、ヒドラジン水ン容液（９０℃）によりエツ
チングして■溝を形成する。その後、パターニングに用
いたＳｉＯ□９を除去する。
Ｓｉのエツチングをする。これによってダイアフラムと
Ｎｉ電極間のギヤツブが形成される。この後、５ｉＯｚ
を除去する。ｆｃ）ボロンの高濃度拡散源としてポロフ
ィルム（Ｅｍｕｌｓｉｔｏｎｅ Ｃｏ、製Ｔｙｐｅ
Ｂ） ３を、先にエツチングした面にスピンコードする
。ｔｄ）１１９０℃で６４時間熱処理して、深さ約１５
μｍのＰ゛エツチストツプ層４形成する。ｔｅ＋酸化後
フォトリソグラフィにより上記工程ｔｂ＋でエツチング
した面のみに接合防止膜としてのＳｉＯ□５を残ず。（
ｆｌ ２００μｍのパイレックスガラス６に電解放電加
工により穴明けしてＮｉ膜７を蒸着した後フォトリソグ
ラフィによって電極パターンとＩｃやリードを接続する
パッドを形成する。外気導入のためのＳｉカバー８とし
て（ｇｌ ｎ （１００）２００μ口のＳｉウェハに熱
酸化で５ｉ０２９を形成した後、片面のみにＣＶＤによ
りＳｉＮ ＸＩＯを形成する。次に、ＳｉＯ□面をバタ
ーニングし、ヒドラジン水ン容液（９０℃）によりエツ
チングして■溝を形成する。その後、パターニングに用
いたＳｉＯ□９を除去する。
ｔｅ＋までの工程でできたＳｉｌとｆｆｌの工程ででき
たガラス６を（ｈｌ陽極接合によって接合する。（温度
３８０°Ｃ１ガラス側の電圧−６００Ｖ ）。（１）さ
らにＳｉカバー８を同様な条件で陽極接合する。ｆＪ）
３５ｗｔ％Ｋ ＯＨ溶液（８０℃）によってＳｉをエツ
チングしてダイアフラム１１を形成する。次に（ダイシ
ングソーによってガラスの厚さの途中まで溝を入れ、１
ｋｌＩｃ搭載部上の８１を境界部を押え付けて割ること
により取り除く。ここで再度Ｎｊ７を還元処理した後、
＋１ｌＹＡＧ＋Ｎｄレーザ１３をガラスに入れた溝側か
ら照射してＳｉカバーを切断する。これにＣ−Ｆコンバ
ータ１４としてのＩＣを実装して、さらにリード１５を
取り付けた後、第２図に示すようにカテーテル先端に装
着した。
たガラス６を（ｈｌ陽極接合によって接合する。（温度
３８０°Ｃ１ガラス側の電圧−６００Ｖ ）。（１）さ
らにＳｉカバー８を同様な条件で陽極接合する。ｆＪ）
３５ｗｔ％Ｋ ＯＨ溶液（８０℃）によってＳｉをエツ
チングしてダイアフラム１１を形成する。次に（ダイシ
ングソーによってガラスの厚さの途中まで溝を入れ、１
ｋｌＩｃ搭載部上の８１を境界部を押え付けて割ること
により取り除く。ここで再度Ｎｊ７を還元処理した後、
＋１ｌＹＡＧ＋Ｎｄレーザ１３をガラスに入れた溝側か
ら照射してＳｉカバーを切断する。これにＣ−Ｆコンバ
ータ１４としてのＩＣを実装して、さらにリード１５を
取り付けた後、第２図に示すようにカテーテル先端に装
着した。
上記のような方法で製造したセンサではダイアフラムキ
ャビティへの異物の侵入はなく、また、エンチング時の
電極の損傷もなかった。さらに、酸化膜による導通不良
もなかった。
ャビティへの異物の侵入はなく、また、エンチング時の
電極の損傷もなかった。さらに、酸化膜による導通不良
もなかった。
なお、第３図に特性評価システムの構成図を示す。図中
１７は加圧あるいは減圧するためのチャンバー、１８は
圧力のモニタ、１９は温度を一定に保つためのサーモコ
ントローラ、２０はＩ ＭＨｚの容量計である。得られ
たデータを第４図に示す。なお、本発明による製造方法
を実施しなかったものは電極損傷、導通不良、異物混入
などが生し、いずれもセンサとしての機能は果たさなか
った。
１７は加圧あるいは減圧するためのチャンバー、１８は
圧力のモニタ、１９は温度を一定に保つためのサーモコ
ントローラ、２０はＩ ＭＨｚの容量計である。得られ
たデータを第４図に示す。なお、本発明による製造方法
を実施しなかったものは電極損傷、導通不良、異物混入
などが生し、いずれもセンサとしての機能は果たさなか
った。
本発明による製造方法を実施すれば、容量型の相対圧セ
ンサ工程中で損傷したりすることなく製造することがで
きる。
ンサ工程中で損傷したりすることなく製造することがで
きる。
第１図は本発明による製造方法のＴ程図、第２図はカテ
ーテル先端に装着した場合の断面図、第３図は特性評価
システムの構成図、第４図は本発明による製造したセン
サの圧力と容量の関係図である。 ・・Ｓｉウェハ ・ ・５ｉ０２ ・ ・ボロフィルム ・・エッチストップ層 ・・５ｉ０２ ６ ・ ・ ７ ・ ・ ８ ・ ・ ９ ・ ・ １０・ ・ １１・ ・ １２・ ・ １３・ ・ １４・ ・ １５・ ・ １６・ ・ １７・ ・ １８・ ・ １９・ ・ ２０・ ・ ２１・ ・ ２２・ ・ ２３・ ・ ２４・ ・ガラス ・Ｎｉ ・ ８１カ ノく ・５Ｌ０２ ・ＳｉＮｘ ・ダイアフラム ・ダイシング溝 ・ＹＡＧ：Ｎｄレーザ ・Ｃ−Ｆコンバータ ・リード ・ＳＵＳ管 圧力チャンバー ・圧力モニタ ・サーモコントローラ ・ＩＭＨｚ容量計 ・ＤＣ電源 ・■メータ ・ゴム管 樹脂 ０ 釦 図 ５ １６ ４ 拓 図 ２ 序 図 第３層
ーテル先端に装着した場合の断面図、第３図は特性評価
システムの構成図、第４図は本発明による製造したセン
サの圧力と容量の関係図である。 ・・Ｓｉウェハ ・ ・５ｉ０２ ・ ・ボロフィルム ・・エッチストップ層 ・・５ｉ０２ ６ ・ ・ ７ ・ ・ ８ ・ ・ ９ ・ ・ １０・ ・ １１・ ・ １２・ ・ １３・ ・ １４・ ・ １５・ ・ １６・ ・ １７・ ・ １８・ ・ １９・ ・ ２０・ ・ ２１・ ・ ２２・ ・ ２３・ ・ ２４・ ・ガラス ・Ｎｉ ・ ８１カ ノく ・５Ｌ０２ ・ＳｉＮｘ ・ダイアフラム ・ダイシング溝 ・ＹＡＧ：Ｎｄレーザ ・Ｃ−Ｆコンバータ ・リード ・ＳＵＳ管 圧力チャンバー ・圧力モニタ ・サーモコントローラ ・ＩＭＨｚ容量計 ・ＤＣ電源 ・■メータ ・ゴム管 樹脂 ０ 釦 図 ５ １６ ４ 拓 図 ２ 序 図 第３層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 圧力変化に応じて変形するダイアフラム上に形成した電
極とそれに対向する電極間に生じる静電容量によって圧
力をセンシングする、いわゆる静電容量形の圧力センサ
において、下記のことを特徴とする相対圧圧力センサの
製造方法。 （１）ダイアフラム上の電極に対向する電極としてＮｉ
薄膜を使用し、Ｓｉ基板とガラスの陽極接合後に、Ｈ＿
２とＮ＿２のフォーミングガス中で３００℃以上に加熱
しながら還元することを特徴とする圧力センサの製造方
法。 （２）ダイアフラムを湿式のエッチングによって形成す
ると同時に、ＩＣを搭載するパッドの部分もダイアフラ
ムと同様に残すことを特徴とする相対圧圧力センサの製
造方法。 （３）バッチプロセスの製造したウエハの切断において
、ダイシングソーによりガラスの厚みより浅く切断し、
次に、ＹＡＧ：Ｎｄレーザをダイシングによって発生し
た溝側より照射し、ガラスを通して裏側のＳｉカバーを
切断することを特徴とする相対圧圧力センサの製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1290459A JP2651492B2 (ja) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | 相対圧圧力センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1290459A JP2651492B2 (ja) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | 相対圧圧力センサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03150435A true JPH03150435A (ja) | 1991-06-26 |
| JP2651492B2 JP2651492B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=17756295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1290459A Expired - Fee Related JP2651492B2 (ja) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | 相対圧圧力センサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2651492B2 (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5522838A (en) * | 1978-08-07 | 1980-02-18 | Hitachi Ltd | Manufacturing method of semiconductor strain gauge type pressure senser chip |
| JPS6147532A (ja) * | 1984-08-11 | 1986-03-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 歪センサ |
| JPS625965A (ja) * | 1985-07-01 | 1987-01-12 | ジヤンセン・フア−マシユ−チカ・ナ−ムロ−ゼ・フエンノ−トシヤツプ | ５―イミダゾールカルボン酸誘導体 |
| JPS62127637A (ja) * | 1985-11-28 | 1987-06-09 | Yokogawa Electric Corp | 半導体圧力変換器 |
| JPS62260371A (ja) * | 1986-05-06 | 1987-11-12 | Omron Tateisi Electronics Co | 半導体圧力センサの製造方法 |
| JPS62263974A (ja) * | 1986-05-07 | 1987-11-16 | Osaka Pref Gov | 多孔質金属ニツケル基板の製造法 |
-
1989
- 1989-11-08 JP JP1290459A patent/JP2651492B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5522838A (en) * | 1978-08-07 | 1980-02-18 | Hitachi Ltd | Manufacturing method of semiconductor strain gauge type pressure senser chip |
| JPS6147532A (ja) * | 1984-08-11 | 1986-03-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 歪センサ |
| JPS625965A (ja) * | 1985-07-01 | 1987-01-12 | ジヤンセン・フア−マシユ−チカ・ナ−ムロ−ゼ・フエンノ−トシヤツプ | ５―イミダゾールカルボン酸誘導体 |
| JPS62127637A (ja) * | 1985-11-28 | 1987-06-09 | Yokogawa Electric Corp | 半導体圧力変換器 |
| JPS62260371A (ja) * | 1986-05-06 | 1987-11-12 | Omron Tateisi Electronics Co | 半導体圧力センサの製造方法 |
| JPS62263974A (ja) * | 1986-05-07 | 1987-11-16 | Osaka Pref Gov | 多孔質金属ニツケル基板の製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2651492B2 (ja) | 1997-09-10 |
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| JPS5617076A (en) | Manufacture of semiconductor device |
Legal Events
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