JPH1187196A - キャパシタ構造およびその製造方法 - Google Patents
キャパシタ構造およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH1187196A JPH1187196A JP10194792A JP19479298A JPH1187196A JP H1187196 A JPH1187196 A JP H1187196A JP 10194792 A JP10194792 A JP 10194792A JP 19479298 A JP19479298 A JP 19479298A JP H1187196 A JPH1187196 A JP H1187196A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- substrate
- capacitance
- pressure
- bump
- 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
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 89
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 62
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0072—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance
- G01L9/0073—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance using a semiconductive diaphragm
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0072—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance
- G01L9/0075—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance using a ceramic diaphragm, e.g. alumina, fused quartz, glass
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、キャパシタンスが広範囲にわたっ
て正確に調整可能で、製造が容易なキャパシタ構造とそ
の製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 表面にキャパシタ電極3 が付着されてい
る2つの基板1 を有し、基板1 はキャパシタ電極3 の両
側に配置されたバンプ構造4 によって互いに接合されて
キャパシタ電極3 が互いに向かい合って位するキャパシ
タを形成し、キャパシタ電極3 間の距離dがバンプ構造
4 の高さによって定められ、キャパシタンスの測定を行
うための測定用接続部5 が1つの基板上に設けられてい
ることを特徴とする。その製造においては、バンプ構造
4 による接合処理中にキャパシタ電極間の距離dを調節
するために圧力pが基板の一方に与えられ、キャパシタ
のキャパシタンスが測定されて所定のキャパシタンス値
C0 に到達したときに接合プロセスを終了させる。
て正確に調整可能で、製造が容易なキャパシタ構造とそ
の製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 表面にキャパシタ電極3 が付着されてい
る2つの基板1 を有し、基板1 はキャパシタ電極3 の両
側に配置されたバンプ構造4 によって互いに接合されて
キャパシタ電極3 が互いに向かい合って位するキャパシ
タを形成し、キャパシタ電極3 間の距離dがバンプ構造
4 の高さによって定められ、キャパシタンスの測定を行
うための測定用接続部5 が1つの基板上に設けられてい
ることを特徴とする。その製造においては、バンプ構造
4 による接合処理中にキャパシタ電極間の距離dを調節
するために圧力pが基板の一方に与えられ、キャパシタ
のキャパシタンスが測定されて所定のキャパシタンス値
C0 に到達したときに接合プロセスを終了させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、キャパシタ構造お
よびそのキャパシタ構造を製造するための製造方法に関
する。
よびそのキャパシタ構造を製造するための製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】DE 33 10 643号明細書において、2個の
基板から構成され、各基板上には絶縁層によってそれぞ
れの基板から分離されているキャパシタ電極がそれぞれ
付着されているキャパシタ構造が開示されている。キャ
パシタ電極間の距離は、キャパシタ電極上に部分的に付
着され、キャパシタの誘電体を形成するキャッピング層
によって決定される。2つの基板はバンプ技術を使用し
て互いに接続される。このキャパシタ構造は圧力センサ
として使用される。
基板から構成され、各基板上には絶縁層によってそれぞ
れの基板から分離されているキャパシタ電極がそれぞれ
付着されているキャパシタ構造が開示されている。キャ
パシタ電極間の距離は、キャパシタ電極上に部分的に付
着され、キャパシタの誘電体を形成するキャッピング層
によって決定される。2つの基板はバンプ技術を使用し
て互いに接続される。このキャパシタ構造は圧力センサ
として使用される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このキャパシタ構造の
欠点は、キャッピング層と呼ばれるスペース層がキャパ
シタ電極間の距離を設定し、この距離で構造を保持する
必要があることである。キャパシタ構造のキャパシタン
スは、スペース層の厚さによって決定され、それ故、キ
ャッピング層の付着後にキャパシタンスを変化させるこ
とができなくなり、調整が不可能である。さらに、スペ
ース層の厚さの変化によって、キャパシタのキャパシタ
ンスに変化が生じる。さらに、スペース層の形成には付
加的なフォトリソグラフィおよびエッチング工程が要求
され、そのためプロセスの複雑さが増加してしまう。厚
いスペース層が必要である場合、その層を標準的な薄膜
プロセスで形成することができないという事実によって
プロセスはさらに複雑なものとなる。本発明の目的は、
キャパシタンスが広範囲にわたって正確に調整可能であ
り、製造が容易であるキャパシタ構造およびその製造方
法を提供することである。
欠点は、キャッピング層と呼ばれるスペース層がキャパ
シタ電極間の距離を設定し、この距離で構造を保持する
必要があることである。キャパシタ構造のキャパシタン
スは、スペース層の厚さによって決定され、それ故、キ
ャッピング層の付着後にキャパシタンスを変化させるこ
とができなくなり、調整が不可能である。さらに、スペ
ース層の厚さの変化によって、キャパシタのキャパシタ
ンスに変化が生じる。さらに、スペース層の形成には付
加的なフォトリソグラフィおよびエッチング工程が要求
され、そのためプロセスの複雑さが増加してしまう。厚
いスペース層が必要である場合、その層を標準的な薄膜
プロセスで形成することができないという事実によって
プロセスはさらに複雑なものとなる。本発明の目的は、
キャパシタンスが広範囲にわたって正確に調整可能であ
り、製造が容易であるキャパシタ構造およびその製造方
法を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この目的は、それぞれの
表面上にキャパシタ電極が付着されている2つの基板を
有し、それらの基板はキャパシタ電極の両側に位置され
たバンプ構造によって一体に接合され、それによってキ
ャパシタ電極が互いに向かい合って位置してキャパシタ
を形成し、キャパシタ電極間の距離がバンプ構造の高さ
によって定められ、キャパシタンスの測定を行うための
測定用接続部が1つの基板上に設けられているキャパシ
タ構造によって達成される。本発明によるキャパシタ構
造中のキャパシタ電極間の距離はバンプ構造によって定
められるので、キャパシタ電極間にはスペース層は必要
とされない。従って、一方ではスペース層を製造するた
めのプロセスステップが省略され、他方ではキャパシタ
のキャパシタンスはそのようなスペース層によって影響
を受けない。電極間の距離を介してキャパシタ構造のキ
ャパシタンスを広い範囲内の固定値C0 に設定すること
ができ、それはバンプ構造の高さを変化させることがで
きるからである。
表面上にキャパシタ電極が付着されている2つの基板を
有し、それらの基板はキャパシタ電極の両側に位置され
たバンプ構造によって一体に接合され、それによってキ
ャパシタ電極が互いに向かい合って位置してキャパシタ
を形成し、キャパシタ電極間の距離がバンプ構造の高さ
によって定められ、キャパシタンスの測定を行うための
測定用接続部が1つの基板上に設けられているキャパシ
タ構造によって達成される。本発明によるキャパシタ構
造中のキャパシタ電極間の距離はバンプ構造によって定
められるので、キャパシタ電極間にはスペース層は必要
とされない。従って、一方ではスペース層を製造するた
めのプロセスステップが省略され、他方ではキャパシタ
のキャパシタンスはそのようなスペース層によって影響
を受けない。電極間の距離を介してキャパシタ構造のキ
ャパシタンスを広い範囲内の固定値C0 に設定すること
ができ、それはバンプ構造の高さを変化させることがで
きるからである。
【0005】本発明はさらに、それぞれの表面上にキャ
パシタ電極が付着されている2つの基板を有し、基板の
少なくとも一方のキャパシタ電極の両側にバンプ構造を
有しており、キャパシタ電極が互いに向かい合って位置
してキャパシタを形成するようにバンプ構造によって接
合され、接合プロセス中にキャパシタ電極間の距離dを
調節するために圧力pが一方の基板に与えられ、キャパ
シタのキャパシタンスが測定され、所定のキャパシタン
ス値C0 に到達したときに接合プロセスが終了するキャ
パシタ構造の製造方法を提供する。
パシタ電極が付着されている2つの基板を有し、基板の
少なくとも一方のキャパシタ電極の両側にバンプ構造を
有しており、キャパシタ電極が互いに向かい合って位置
してキャパシタを形成するようにバンプ構造によって接
合され、接合プロセス中にキャパシタ電極間の距離dを
調節するために圧力pが一方の基板に与えられ、キャパ
シタのキャパシタンスが測定され、所定のキャパシタン
ス値C0 に到達したときに接合プロセスが終了するキャ
パシタ構造の製造方法を提供する。
【0006】圧力は接合プロセス中に基板の1つに与え
られるので、キャパシタ電極間の距離、従ってキャパシ
タのキャパシタンスは接合プロセス中に調節できる。こ
れにはスペーサは必要ない。さらに、キャパシタのキャ
パシタンスは広範囲にわたって変化できる。所望の予め
定められたキャパシタンス値C0 は高い信頼性で正確に
設定されることができ、それは接合プロセス中に測定さ
れるからである。キャパシタンス値C0 に到達したと
き、接合プロセスは終了する。さらに圧力が基板に与え
られることはなく、それ故キャパシタ電極間の距離、従
って予め定められたキャパシタンス値C0 は固定値のま
まである。バンプ構造は、基板への圧力の適用が終了し
た後にもその形状を維持する。バンプ構造の形状、特に
基板間のそれらの高さによって基板間の距離が決定さ
れ、それによって、キャパシタ電極間の距離、従ってキ
ャパシタのキャパシタンスが決定される。
られるので、キャパシタ電極間の距離、従ってキャパシ
タのキャパシタンスは接合プロセス中に調節できる。こ
れにはスペーサは必要ない。さらに、キャパシタのキャ
パシタンスは広範囲にわたって変化できる。所望の予め
定められたキャパシタンス値C0 は高い信頼性で正確に
設定されることができ、それは接合プロセス中に測定さ
れるからである。キャパシタンス値C0 に到達したと
き、接合プロセスは終了する。さらに圧力が基板に与え
られることはなく、それ故キャパシタ電極間の距離、従
って予め定められたキャパシタンス値C0 は固定値のま
まである。バンプ構造は、基板への圧力の適用が終了し
た後にもその形状を維持する。バンプ構造の形状、特に
基板間のそれらの高さによって基板間の距離が決定さ
れ、それによって、キャパシタ電極間の距離、従ってキ
ャパシタのキャパシタンスが決定される。
【0007】本発明の別の利点を有する特徴が従属請求
項に記載されている。
項に記載されている。
【0008】バンプ構造は、基板の対面している表面上
に形成され、一緒にはんだ付けされた2つのバンプで構
成されるとよい。好ましい実施形態において、バンプ構
造は金属で作られ、接合プロセス中、バンプ構造の領域
中の温度はバンプをそれぞれの対向するバンプあるいは
対向する基板に接合するのに適した温度値T1 にされ、
圧力pが与えられる温度値T1 より低い温度値T0 に下
げられ、キャパシタンス値C0 に到達したとき温度は周
囲温度に下げられる。この実施形態は、金属バンプが温
度T1 で接合し、それによってそれらの中心を合わせる
ことができる利点を有し、さらに温度T0 ではバンプ構
造は圧力を与えることによって変形可能であり、それに
よってバンプ構造の高さが減少するという事実を利用す
る。従って、基板の1つに圧力を適用することによって
キャパシタ電極間の距離は連続的に減少する。
に形成され、一緒にはんだ付けされた2つのバンプで構
成されるとよい。好ましい実施形態において、バンプ構
造は金属で作られ、接合プロセス中、バンプ構造の領域
中の温度はバンプをそれぞれの対向するバンプあるいは
対向する基板に接合するのに適した温度値T1 にされ、
圧力pが与えられる温度値T1 より低い温度値T0 に下
げられ、キャパシタンス値C0 に到達したとき温度は周
囲温度に下げられる。この実施形態は、金属バンプが温
度T1 で接合し、それによってそれらの中心を合わせる
ことができる利点を有し、さらに温度T0 ではバンプ構
造は圧力を与えることによって変形可能であり、それに
よってバンプ構造の高さが減少するという事実を利用す
る。従って、基板の1つに圧力を適用することによって
キャパシタ電極間の距離は連続的に減少する。
【0009】温度T0 はバンプ構造の溶融点よりも低く
なるように選択されると有効であり、バンプ構造は依然
として塑性変形可能である。これによって、基板間の距
離を減少させることが特に簡単になる。一緒に溶融する
と、互いに向かい合って位置している2つのバンプは中
心を合わせられ、それによってそれらはそのそれぞれの
中心点において互いに接触し、この位置で容易に圧縮で
きる。
なるように選択されると有効であり、バンプ構造は依然
として塑性変形可能である。これによって、基板間の距
離を減少させることが特に簡単になる。一緒に溶融する
と、互いに向かい合って位置している2つのバンプは中
心を合わせられ、それによってそれらはそのそれぞれの
中心点において互いに接触し、この位置で容易に圧縮で
きる。
【0010】周囲温度まで冷却すると、バンプ構造はこ
の中心が合っている形態、すなわち、基板間の距離が固
定された形態で固化する。金属製のバンプ構造が塑性変
形可能である範囲は、それぞれの金属材料の溶融点ある
いは共融温度より下にある。
の中心が合っている形態、すなわち、基板間の距離が固
定された形態で固化する。金属製のバンプ構造が塑性変
形可能である範囲は、それぞれの金属材料の溶融点ある
いは共融温度より下にある。
【0011】本発明の一実施形態において、圧力はバン
プ構造の上方の領域で基板に与えられる。その後、距離
は連続的に信頼できるように調整される。キャパシタン
スは適用された圧力の関数として連続的に測定でき、圧
力の適用はキャパシタンス値C0 に到達したときに停止
することができる。
プ構造の上方の領域で基板に与えられる。その後、距離
は連続的に信頼できるように調整される。キャパシタン
スは適用された圧力の関数として連続的に測定でき、圧
力の適用はキャパシタンス値C0 に到達したときに停止
することができる。
【0012】本発明の別の実施形態において、圧力は基
板の中央領域において基板に与えられる。これは実際の
処理を非常に簡単なものにする。圧力を与えた結果とし
て基板が屈曲し、それによって圧力の適用が停止した
後、測定されたキャパシタンスの値が変化することを考
慮すべきである。キャパシタンスが調整される正確度
は、所定の期間の間、段階的に圧力を基板に与え、圧力
が基板に与えられていないこれらの圧力印加期間の間の
期間にキャパシタンスの測定を行うことによって改良す
ることができる。
板の中央領域において基板に与えられる。これは実際の
処理を非常に簡単なものにする。圧力を与えた結果とし
て基板が屈曲し、それによって圧力の適用が停止した
後、測定されたキャパシタンスの値が変化することを考
慮すべきである。キャパシタンスが調整される正確度
は、所定の期間の間、段階的に圧力を基板に与え、圧力
が基板に与えられていないこれらの圧力印加期間の間の
期間にキャパシタンスの測定を行うことによって改良す
ることができる。
【0013】接合プロセス中の圧力の調整によって、キ
ャパシタ構造のキャパシタンスの関数が圧力に依存して
決定されるという点で利点が追加される。キャパシタ構
造の厚さあるいは厚さの変化によって影響を受けるキャ
パシタ構造のダイアフラム特性はこの関数の一部とな
る。従って、このキャパシタ構造が圧力センサあるいは
キャパシタンス/圧力変換器として使用された場合、非
常に信頼できる測定が可能となる。
ャパシタ構造のキャパシタンスの関数が圧力に依存して
決定されるという点で利点が追加される。キャパシタ構
造の厚さあるいは厚さの変化によって影響を受けるキャ
パシタ構造のダイアフラム特性はこの関数の一部とな
る。従って、このキャパシタ構造が圧力センサあるいは
キャパシタンス/圧力変換器として使用された場合、非
常に信頼できる測定が可能となる。
【0014】本発明の別の実施形態において、基板はガ
ラスで作られている。さらに別の実施形態において、基
板は半導体材料、特にシリコンで作られている。後者の
場合、絶縁層が基板とキャパシタ電極との間に設けられ
ることが有効であり、それによって、キャパシタ電極は
電気的に基板から絶縁される。両方の場合において、キ
ャパシタ構造は容易に多量に製造することができる。
ラスで作られている。さらに別の実施形態において、基
板は半導体材料、特にシリコンで作られている。後者の
場合、絶縁層が基板とキャパシタ電極との間に設けられ
ることが有効であり、それによって、キャパシタ電極は
電気的に基板から絶縁される。両方の場合において、キ
ャパシタ構造は容易に多量に製造することができる。
【0015】本発明の別の実施形態において、基板はダ
イアフラムとして設計され、それによってキャパシタ構
造は圧力センサを形成する。
イアフラムとして設計され、それによってキャパシタ構
造は圧力センサを形成する。
【0016】以下、本発明は添付図面を参照してより詳
細に説明される。
細に説明される。
【0017】
【発明の実施の形態】図1において、互いに向かい合っ
た2つの基板1 が示されている。基板1のそれぞれは絶
縁層2 を設けられており、それによってそれぞれのキャ
パシタ電極3はそれぞれの基板1 から電気的に絶縁され
る。各基板1 において、バンプ4 はそれぞれのキャパシ
タ電極3 の両側に形成されている。2つの基板1 は、バ
ンプ4が互いに接触して接合され、それによってバンプ
構造を形成するように互いに向かい合っており、キャパ
シタ電極3 は幾何学的にキャパシタを定めている。下部
基板1 は測定用接続部5 を有しており、キャパシタ電極
3 によって定められたキャパシタのキャパシタンスはそ
れらの間で測定される。
た2つの基板1 が示されている。基板1のそれぞれは絶
縁層2 を設けられており、それによってそれぞれのキャ
パシタ電極3はそれぞれの基板1 から電気的に絶縁され
る。各基板1 において、バンプ4 はそれぞれのキャパシ
タ電極3 の両側に形成されている。2つの基板1 は、バ
ンプ4が互いに接触して接合され、それによってバンプ
構造を形成するように互いに向かい合っており、キャパ
シタ電極3 は幾何学的にキャパシタを定めている。下部
基板1 は測定用接続部5 を有しており、キャパシタ電極
3 によって定められたキャパシタのキャパシタンスはそ
れらの間で測定される。
【0018】図2において、接合プロセス中の後の方の
時間における図1の構成が示されている。上部基板1
は、バンプ構造が圧縮されるように圧力pを受け、それ
によってキャパシタ電極間の距離dが減少される。同時
に、キャパシタンス測定は測定用接続部5 において行わ
れ、それによってキャパシタ電極3 により形成されたキ
ャパシタのキャパシタンスが決定される。予め定められ
たキャパシタンス値C0に到達したとき、キャパシタ電
極3 の間の距離dの減少は停止し、すなわち、さらに圧
力pが上部基板1 に与えられることはない。
時間における図1の構成が示されている。上部基板1
は、バンプ構造が圧縮されるように圧力pを受け、それ
によってキャパシタ電極間の距離dが減少される。同時
に、キャパシタンス測定は測定用接続部5 において行わ
れ、それによってキャパシタ電極3 により形成されたキ
ャパシタのキャパシタンスが決定される。予め定められ
たキャパシタンス値C0に到達したとき、キャパシタ電
極3 の間の距離dの減少は停止し、すなわち、さらに圧
力pが上部基板1 に与えられることはない。
【0019】本発明による構造において、基板1 はガラ
スあるいは半導体基板であってもよい。半導体材料がシ
リコンである場合、酸化シリコンあるいは窒化シリコン
の絶縁層を使用することができる。キャパシタ電極3 は
一般的に金属、特に金あるいはアルミニウム等であり、
バンプ構造は一般的にモリブデン、ニッケル、金、鉛、
錫、あるいはそれらの化合物である。バンプ構造は、異
なる溶融点を有する異なる材料の層で構成されていても
よい。その後、バンプ構造は例えば上部層においてのみ
選択的に圧縮されることができる。キャパシタ構造は圧
力センサとして使用できる。圧力センサの特性は、特に
ダイアフラムとして機能する基板1 の厚さによって決定
される。
スあるいは半導体基板であってもよい。半導体材料がシ
リコンである場合、酸化シリコンあるいは窒化シリコン
の絶縁層を使用することができる。キャパシタ電極3 は
一般的に金属、特に金あるいはアルミニウム等であり、
バンプ構造は一般的にモリブデン、ニッケル、金、鉛、
錫、あるいはそれらの化合物である。バンプ構造は、異
なる溶融点を有する異なる材料の層で構成されていても
よい。その後、バンプ構造は例えば上部層においてのみ
選択的に圧縮されることができる。キャパシタ構造は圧
力センサとして使用できる。圧力センサの特性は、特に
ダイアフラムとして機能する基板1 の厚さによって決定
される。
【0020】以下、本発明によるプロセスが説明され
る。基板1 は図1に示されているように互いに向かい合
うように配置され、それによってバンプ4 は互いに接触
し、キャパシタ電極3 は向かい合って位置し、キャパシ
タを形成する。バンプ4 の領域において、キャパシタ構
造は接続プロセスに必要な温度T1 に加熱される。バン
プ4 が金属で作られている場合、それらは互いにはんだ
付けできる。はんだ付けの温度にするために、温度T1
は金属の溶融点以上になるように選択され、それによっ
てバンプ4 は一緒に溶解される。その後、温度は、バン
プ構造が塑性変形可能である溶融点より下の値T0 に減
少される。その後、図2に示されているように、圧力p
が上部基板1 に与えられる。この圧力によってバンプ構
造は圧縮され、キャパシタ電極間の距離dは減少され
る。圧力pが図2の例のように上部基板1 の中央部分に
与えられた場合、上部基板1 は圧力をかけられた状態で
変形する。結果的に、キャパシタ電極3 によって形成さ
れたキャパシタのキャパシタンスは、圧力pの印加が停
止した後に変化する。そのような場合、圧力pは、段階
的に、すなわち所定の期間で上部基板1 に与えられる。
キャパシタンスは、塑性変形を含む接合プロセス全体を
通して連続的に測定される。圧力はまた、キャパシタン
スC0 を決定するために一時的に取除かれてもよい。
る。基板1 は図1に示されているように互いに向かい合
うように配置され、それによってバンプ4 は互いに接触
し、キャパシタ電極3 は向かい合って位置し、キャパシ
タを形成する。バンプ4 の領域において、キャパシタ構
造は接続プロセスに必要な温度T1 に加熱される。バン
プ4 が金属で作られている場合、それらは互いにはんだ
付けできる。はんだ付けの温度にするために、温度T1
は金属の溶融点以上になるように選択され、それによっ
てバンプ4 は一緒に溶解される。その後、温度は、バン
プ構造が塑性変形可能である溶融点より下の値T0 に減
少される。その後、図2に示されているように、圧力p
が上部基板1 に与えられる。この圧力によってバンプ構
造は圧縮され、キャパシタ電極間の距離dは減少され
る。圧力pが図2の例のように上部基板1 の中央部分に
与えられた場合、上部基板1 は圧力をかけられた状態で
変形する。結果的に、キャパシタ電極3 によって形成さ
れたキャパシタのキャパシタンスは、圧力pの印加が停
止した後に変化する。そのような場合、圧力pは、段階
的に、すなわち所定の期間で上部基板1 に与えられる。
キャパシタンスは、塑性変形を含む接合プロセス全体を
通して連続的に測定される。圧力はまた、キャパシタン
スC0 を決定するために一時的に取除かれてもよい。
【図1】接合プロセス中の本発明のキャパシタ構造を示
す概略図。
す概略図。
【図2】接合プロセス中の本発明のキャパシタ構造を示
す概略図。
す概略図。
Claims (12)
- 【請求項1】 それぞれの表面上にキャパシタ電極が付
着されている2つの基板を有し、前記基板はキャパシタ
電極の両側に配置されたバンプ構造によって互いに接合
され、それによってキャパシタ電極が互いに向かい合っ
て位置してキャパシタを形成し、キャパシタ電極間の距
離dがバンプ構造の高さによって定められ、キャパシタ
ンスの測定を行うための測定用接続部が1つの基板上に
設けられていることを特徴とするキャパシタ構造。 - 【請求項2】 各バンプ構造は基板上に形成された2つ
のバンプで構成され、互いにはんだ付けされている請求
項1記載のキャパシタ構造。 - 【請求項3】 基板はガラスで作られている請求項1あ
るいは2記載のキャパシタ構造。 - 【請求項4】 基板は半導体材料、特にシリコンで作ら
れている請求項1あるいは2記載のキャパシタ構造。 - 【請求項5】 基板の1つはダイアフラムとして設計さ
れ、それによってキャパシタ構造は圧力センサを形成し
ている請求項1乃至4のいずれか1項記載のキャパシタ
構造。 - 【請求項6】 それぞれの表面上にキャパシタ電極が付
着されている2つの基板を有し、基板の少なくとも一方
のキャパシタ電極の両側にバンプ構造を有しているキャ
パシタ電極を互いに向かい合って位置させてキャパシタ
を形成するようにバンプ構造によって接合されるキャパ
シタ構造の製造方法において、 接合プロセス中にキャパシタ電極間の距離dを調節する
ために圧力pが一方の基板に与えられ、キャパシタのキ
ャパシタンスが測定され、所定のキャパシタンス値C0
に到達したときに接合プロセスを終了させることを特徴
とするキャパシタ構造の製造方法。 - 【請求項7】 バンプ構造は金属で作られ、接続プロセ
ス中、バンプ構造の領域中の温度はバンプをそれぞれの
対向するバンプあるいは対向する基板に接合するのに適
した値T1 にされ、圧力pが与えられる温度値T1 より
低い温度値T0 に下げられ、キャパシタンス値がC0 に
到達したとき、温度は周囲温度に低下される請求項6記
載の製造方法。 - 【請求項8】 温度T0 はバンプ構造の溶融点よりも低
くなるように選択され、バンプ構造は依然として塑性変
形可能である請求項6または7記載の製造方法。 - 【請求項9】 圧力pはバンプ構造の上方の領域におい
て基板に与えられる請求項6乃至8のいずれか1項記載
の製造方法。 - 【請求項10】 キャパシタンスは与えられた圧力pの
関数として連続的に測定され、圧力pの印加はキャパシ
タンス値Co に到達したときに停止される請求項6乃至
9のいずれか1項記載の製造方法。 - 【請求項11】 圧力pは基板の中央領域において基板
に与えられる請求項6乃至10のいずれか1項記載の製
造方法。 - 【請求項12】 圧力pは所定の期間中段階的に基板に
与えられ、キャパシタンスは圧力pが基板に与えられて
いない前記段階的な期間の間の期間中に測定される請求
項11記載の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19729785A DE19729785C2 (de) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | Kondensatoranordnung und ihr Herstellungsverfahren |
| DE19729785.4 | 1997-07-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1187196A true JPH1187196A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=7835421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10194792A Pending JPH1187196A (ja) | 1997-07-11 | 1998-07-09 | キャパシタ構造およびその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6460416B1 (ja) |
| EP (1) | EP0890831B1 (ja) |
| JP (1) | JPH1187196A (ja) |
| DE (2) | DE19729785C2 (ja) |
| TW (1) | TW387089B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006098206A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Kyocera Corp | 圧力検出装置用パッケージおよび圧力検出装置 |
| JP4808729B2 (ja) * | 2004-11-12 | 2011-11-02 | アナログ デバイシーズ インク | 離間した突き当て型コンポーネント構造体 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AUPS264302A0 (en) * | 2002-05-29 | 2002-06-20 | Neopraxis Pty Ltd | Implantable bladder sensor |
| DE102005008959B4 (de) * | 2005-02-28 | 2012-08-30 | Heinz Plöchinger | Drucksensoren und Kombinations-Drucksensoren und deren Verwendung |
| EP2111148B1 (en) * | 2007-01-19 | 2015-08-12 | Given Imaging (Los Angeles) LLC | Micro-remote gastrointestinal physiological measurement device |
| US20080202251A1 (en) * | 2007-02-27 | 2008-08-28 | Iee International Electronics & Engineering S.A. | Capacitive pressure sensor |
| EP2150791B1 (en) * | 2007-04-23 | 2016-03-16 | Given Imaging (Los Angeles) LLC | Suspended membrane pressure sensing array |
| DE102011081887A1 (de) * | 2011-08-31 | 2013-02-28 | Robert Bosch Gmbh | Polymerschichtsystem-Drucksensorvorrichtung und Polymerschichtsystem-Drucksensorverfahren |
| US8984950B2 (en) * | 2012-04-20 | 2015-03-24 | Rosemount Aerospace Inc. | Separation mode capacitors for sensors |
| CN112197891B (zh) * | 2020-09-30 | 2022-03-29 | 厦门天马微电子有限公司 | 传感器、温度和压力的检测方法及传感装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3310643C2 (de) * | 1983-03-24 | 1986-04-10 | Karlheinz Dr. 7801 Schallstadt Ziegler | Drucksensor |
| JPH03170826A (ja) * | 1989-11-29 | 1991-07-24 | Toshiba Corp | 容量型圧力センサ |
| US5050034A (en) * | 1990-01-22 | 1991-09-17 | Endress U. Hauser Gmbh U. Co. | Pressure sensor and method of manufacturing same |
| JP2724419B2 (ja) * | 1990-08-28 | 1998-03-09 | 日本特殊陶業株式会社 | 圧力センサ |
| EP0516579B1 (de) * | 1991-05-26 | 1994-06-22 | Endress + Hauser Gmbh + Co. | Durchkontaktierung eines Isolierstoffteils |
| JP3114570B2 (ja) * | 1995-05-26 | 2000-12-04 | オムロン株式会社 | 静電容量型圧力センサ |
| US5965821A (en) * | 1997-07-03 | 1999-10-12 | Mks Instruments, Inc. | Pressure sensor |
-
1997
- 1997-07-11 DE DE19729785A patent/DE19729785C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-06-29 TW TW087110478A patent/TW387089B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-07-02 DE DE59813718T patent/DE59813718D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-07-02 EP EP98112268A patent/EP0890831B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-07-09 JP JP10194792A patent/JPH1187196A/ja active Pending
- 1998-07-10 US US09/112,849 patent/US6460416B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006098206A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Kyocera Corp | 圧力検出装置用パッケージおよび圧力検出装置 |
| JP4808729B2 (ja) * | 2004-11-12 | 2011-11-02 | アナログ デバイシーズ インク | 離間した突き当て型コンポーネント構造体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59813718D1 (de) | 2006-10-26 |
| US6460416B1 (en) | 2002-10-08 |
| EP0890831A3 (de) | 2001-05-09 |
| EP0890831B1 (de) | 2006-09-13 |
| TW387089B (en) | 2000-04-11 |
| DE19729785C2 (de) | 1999-08-19 |
| EP0890831A2 (de) | 1999-01-13 |
| DE19729785A1 (de) | 1999-01-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3447062B2 (ja) | センサおよびその製造方法 | |
| US5813115A (en) | Method of mounting a semiconductor chip on a wiring substrate | |
| US7790594B2 (en) | Electronic part and method of producing the same | |
| EP0827191A2 (en) | Semiconductor device mounting structure | |
| US4691575A (en) | Transducer inserts; methods of making them and sensors for measuring mechanical variables | |
| TW417232B (en) | Semiconductor device and process for producing the same | |
| JPWO1999046570A1 (ja) | センサおよびその製造方法 | |
| JPH1187196A (ja) | キャパシタ構造およびその製造方法 | |
| KR100300758B1 (ko) | 반도체장치와 그 제조방법 | |
| JP3702062B2 (ja) | 圧力センサ装置 | |
| JP2502581B2 (ja) | 半導体素子の突起電極形成方法 | |
| JP2002267559A (ja) | 静電容量式圧力センサ、センサ素子およびセンサ素子の製造方法 | |
| JP3061249B2 (ja) | 静電容量型圧力センサとその製造方法 | |
| JP5193522B2 (ja) | 半導体素子収納用セラミックパッケージとその製造方法 | |
| JP3232824B2 (ja) | 熱圧着用ツール、バンプ形成方法およびリード接合方法 | |
| JPH1168120A (ja) | 半導体圧力センサ及びその製造方法 | |
| EP4135027A1 (en) | Surface-mount components, methods of manufacture thereof, and mounting methods employing the components | |
| JP2002022584A (ja) | 容量式圧力センサ | |
| CN119642880A (zh) | 新型金属封装传感器 | |
| CN117767911A (zh) | 一种自感温型石英晶振及其装配方法 | |
| JP2003121403A (ja) | センサデバイス及びその製造方法 | |
| JPS63308330A (ja) | 半導体集積回路装置の製造方法 | |
| JPH02270327A (ja) | バンプ電極の形成方法 | |
| JPH03239937A (ja) | 容量型圧力センサ | |
| JPH03222342A (ja) | Tabインナーリードのバンプ形成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050519 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080229 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080318 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081007 |