DE19826317A1 - Verfahren zum Herstellen eines Halbleitersubstrats, Halbleiterdrucksensor und sein Herstellungsverfahren - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines Halbleitersubstrats, Halbleiterdrucksensor und sein HerstellungsverfahrenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Herstellen eines in sich eine Druckreferenzkammer aufwei
senden Halbleitersubstrats, das für einen Druckserisor oder
dergleichen verwendet wird, und betrifft einen Halbleiter
drucksensor und sein Herstellungsverfahren.
Halbleiterdrucksensoren zum Erfassen des Drucks, der
auf eine Membran wirkt, beinhalten derartige, die eine
Druckreferenzkammer aufweisen, die in ihnen vorgesehen ist.
In diesem Fall wird, um die Erfassungsgenauigkeit des Sen
sors zu maximieren, die Gasmenge, die in dem Inneren der
Druckreferenzkammer bleibt, so klein wie möglich gemacht,
um Schwankungen des Referenzdrucks innerhalb der Druckrefe
renzkammer zu verringern, die sich aus Temperaturänderungen
ergeben.
Als Halbleitersubstrate, die beidem Herstellen dieser
Art eines Halbleiterdrucksensors verwendet werden, sind
Substrate verwendet worden, bei denen ein Teil, der einer
Druckreferenzkammer entspricht, im voraus ausgebildet wird.
Diese Art eines Halbleitersubstrats wird zum Beispiel durch
derartiges Aufeinanderschichten von zwei Siliziumsubstraten
hergestellt, daß in ihnen eine Druckreferenzkammer ausge
bildet wird, wie es in den Fig. 23A bis 23C gezeigt ist.
Das heißt, zuerst wird, wie es in Fig. 23A gezeigt ist,
eine Austiefung 2, die als eine Druckreferenzkammer verwen
det wird, durch ein Verfahren, wie zum Beispiel Ätzen, in
einem ersten Siliziumsubstrat 1 ausgebildet. Ebenso wird
ein Oxidfilm 4 auf der Oberfläche eines zweiten Silizium
substrats 3 ausgebildet. Dann werden das erste
Siliziumsubstrat 1 und das zweite Siliziumsubstrat 3 derart aufein
andergeschichtet, daß die Austiefung 2 in dem ersten Sili
ziumsubstrat 1 von der Fläche des zweiten Siliziumsubstrats
3 bedeckt wird, auf welcher der Oxidfilm 4 ausgebildet ist.
Dieses Schichten wird in Vakuum ausgeführt. Als Ergebnis
ist in dem geschichteten Zustand die Austiefung 2 von dem
zweiten Siliziumsubstrat 3 bedeckt und bildet eine Druckre
ferenzkammer 5 aus, die Vakuum enthält (siehe Fig. 23B).
Dann wird durch Polieren der freien Fläche des ersten
Siliziumsubstrats 1 die Dicke des Bodenteils der Druckrefe
renzkammer 5 auf eine vorbestimmte Dicke gebracht, um einen
Teil auszubilden, der eine Membran 6 wird. Danach wird eine
Mehrzahl von Widerständen, die einen Piezowiderstandseffekt
aufweisen, in der Membran 6 ausgebildet und werden diese in
der Form einer Brückenschaltung verbunden, um einen Halb
leiterdrucksensor zu vervollständigen.
Wenn der Druck einer Umgebung, in welcher der Halblei
terdrucksensor angeordnet worden ist, auf die Membran 6
wirkt, wird die Membran 6 durch eine Kraft verschoben, die
der Differenz zwischen diesem Druck und dem Druck innerhalb
der Druckreferenzkammer 5 entspricht. Die Widerstandswerte
der Widerstände werden durch einen Piezowiderstandseffekt
entsprechend dieser Verschiebung der Membran 6 geändert. Zu
diesem Zeitpunkt wird eine Spannung, die dem Druck der Um
gebung entspricht, an Ausgangsanschlüssen der Brückenschal
tung ausgegeben und durch Erfassen dieser Ausgangsspannung
ist es möglich, den Druck zu erfassen.
Jedoch erfaßt diese Art eines Halbleiterdrucksensors
den Druck, der auf die Membran 6 wirkt, als eine Änderung
der Widerstandswerte von Widerständen, die sich entspre
chend der Verschiebung der Membran 6 ändern. Folglich ist
die Dickenabmessung der Membran 6 ein Faktor, der die Ge
nauigkeit der Druckerfassung bestimmt. Das heißt, wenn die
Membran 6 dünn gemacht wird, kann die Erfassungsgenauigkeit
entsprechend erhöht werden. Um die Fläche der Membran 6
ohne Verringern der Erfassungsgenauigkeit zu verringern,
ist es notwendig, die Dicke der Membran 6 dünn zu machen.
Jedoch ist es bei der Art eines Verfahrens zum Herstel
len eines Halbleitersubstrats, das zuvor beschrieben worden
ist, nachdem die Druckreferenzkammer 5 in ihrem Inneren in
einen Zustand nahe Vakuum ausgebildet worden ist, notwen
dig, daß ein Schritt eines Polierens ausgeführt wird, um
die Membran 6 auszubilden. Wenn das Polieren jedoch fort
schreitet, um die Membran 6 dünn (zum Beispiel ungefähr 1
bis 10 µm) zu machen, wird die Membran 6 während eines po
lierens aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem Inneren
der Druckreferenzkammer 5 und dem Äußeren einer Belastung
ausgesetzt und verformt sich, wie es in Fig. 23C gezeigt
ist.
Wenn Verformungen der Membran 6 während eines Polierens
so groß werden, daß sie nicht vernachlässigt werden können,
wird die Dicke der Membran 6 uneben, und die Genauigkeit
der Verschiebung der Membran 6, die dem erfaßten Druck ent
spricht, fällt ab. In einigen Fällen kann der Mittelteil
der Membran 6 mit der gegenüberliegenden Wand der Druckre
ferenzkammer 5 in Kontakt kommen, so daß eine weitere Ver
schiebung der Membran 6 verhindert wird.
Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfin
dung, ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter
substrats zu schaffen, welches, wenn eine Membran, die die
Rückwand einer Druckreferenzkammer bildet, zu einer niedri
gen Dicke verarbeitet wird, die Membran aufgrund einer Be
lastung, die verursacht, daß sich die Membran verformt,
welche auf der Grundlage der Druckdifferenz zwischen dem
Inneren und dem Äußeren einer Druckreferenzkammer erzeugt
wird, nicht nachteilig beeinträchtigt, und einen Halblei
terdrucksensor und sein Herstellungsverfahren zu schaffen.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens zum Her
stellen eines Halbleitersubstrats mit den in den Ansprüchen
1, 15 und 23 angegebenen Maßnahmen, hinsichtlich des Halb
leiterdrucksensors mit den in den Ansprüchen 16 und 19 an
gegebenen Maßnahmen und hinsichtlich seines Herstellungs
verfahrens mit den im Anspruch 22 angegebenen Maßnahmen ge
löst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden
Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird bei einem Schritt eines Ausbildens einer Austiefung
eine Austiefung in einem ersten Substrat ausgebildet und
wird bei einem Schritt eines Schichtens das erste Substrat
in einer Atmosphäre bei Atmosphärendruck mit einem zweiten
Substrat geschichtet und wird die Austiefung dadurch als
eine Druckreferenzkammer ausgebildet, worauf die Druckrefe
renzkammer in einem Schritt eines Evakuierens evakuiert
wird. Der Schritt eines Schichtens muß nicht in einer eva
kuierten Atmosphäre ausgeführt werden und deshalb kann der
Schritt eines Schichtens einfach und leicht ausgeführt wer
den. Weiterhin treten Probleme, wie zum Beispiel, daß das
Substrat durch eine Druckdifferenz zwischen dem Inneren und
dem Äußeren der Druckreferenzkammer verformt wird, nicht
auf, wenn die Dicke eines Teils des Substrats, an dem die
Druckreferenzkammer ausgebildet ist, durch Polieren oder
dergleichen verarbeitet wird oder ein Schritt eines Ausbil
dens von Vorrichtungen dort vor dem Ausführen des Schritt
eines Evakuierens ausgeführt wird, und folglich kann diese
Verarbeitung mit einer hohen Genauigkeit ausgeführt werden.
Vorzugsweise wird bei einem Schritt eines Ausbildens
eines Verbindungslochs ein Verbindungsloch in mindestens
einem der ersten und zweiten Substrate derart ausgebildet,
daß, wenn die ersten und zweiten Substrate aufeinanderge
schichtet worden sind, die Austiefung, die als eine Druck
referenzkammer zu verwenden ist, mit dem Äußeren verbunden
ist. Wenn dies durchgeführt wird, nachdem der Schritt eines
Schichtens ausgeführt worden ist, kann beim Ausführen des
Schritts eines Evakuierens die Druckreferenzkammer sicher
evakuiert werden, wenn das Gas innerhalb der Druckreferenz
kammer durch dieses Verbindungsloch entfernt wird und ein
Schritt eines Abdichtens bzw. Verkapselns ausgeführt wird,
um das Verbindungsloch nach dem Evakuieren zu schließen.
Der Schritt eines Evakuierens wird vorzugsweise nach
einem Schritt eines Ausbildens von Vorrichtungen zum Aus
bilden von Vorrichtungen ausgeführt, die einen Drucksensor
aufbauen. Dadurch kann verhindert werden, daß sich eine
Membran aufgrund einer Druckdifferenz über ihr verformt,
während das Substrat verarbeitet wird oder die Vorrichtun
gen ausgebildet werden, wenn ein Teil des Substrats, in
welchem die Druckreferenzkammer ausgebildet ist, als die
Membran verwendet wird. Deshalb können Einschränkungen be
züglich der Verarbeitung für ein Ausbilden einer Membran
oder ein Ausbilden einer Vorrichtung verringert werden und
kann die Genauigkeit dieser Verarbeitung erhöht werden.
Bei dem Schritt eines Schichtens kann die Austiefung,
die als eine Druckreferenzkammer verwendet wird, derart ab
gedichtet werden, daß das Innere von ihr von dem Äußeren
isoliert ist, und kann dann bei dem Schritt eines Evakuie
rens durch eine Wärmebehandlung, die ausgeführt wird, das
Gas innerhalb der Austiefung mit dem Substratmaterial ge
bunden werden und dadurch aufgebraucht werden. Dadurch ist
es möglich, das Innere der Druckreferenzkammer einfach und
sicher zu evakuieren. Bei diesem Schritt eines Evakuierens
wird Sauerstoff, der innerhalb der Austiefung bleibt, mit
dem Substratmaterial gebunden, um ein Oxid auszubilden, und
als Ergebnis ist das Innere der Druckreferenzkammer evaku
iert. Folglich kann ein Evakuieren des Inneren der Druckre
ferenzkammer einfach und sicher ohne Verwendung besonderer
Reaktanden bzw. Reaktionspartner oder dergleichen ausge
führt werden.
Um die zuvor erwähnte Reaktion zu fördern, kann das In
nere der Austiefung im voraus derart oberflächenbehandelt
werden, daß die Halbleiterflächen freigelegt sind. In die
sem Fall kann der Schritt eines Evakuierens wirkungsvoll
ausgeführt werden. Als diese Oberflächenbehandlung kann ein
Oxidfilm entfernt werden. Wenn dies durchgeführt ist, kann,
da Halbleiterflächen Sauerstoff innerhalb der Druckrefe
zenzkammer zuverlässiger aufbrauchen, der Schritt eines
Evakuierens sicher und schnell ausgeführt werden.
Wenn ein Polieren ausgeführt wird, um eine Membran
durch Verringern der Dicke des Teils des ersten Substrats
auszubilden, an dem die Austiefung ausgebildet ist, die als
eine Druckreferenzkammer verwendet wird, wird der Schritt
eines Polierens vorzugsweise vor dem Schritt eines Evakuie
rens ausgeführt. Wenn dies durchgeführt wird, verformt sich
der Teil, der in einer Membran ausgebildet ist, nicht unter
einer Belastung, die aufgrund einer Druckdifferenz über ihr
entsteht, und folglich kann eine Membran, die bei einem
Drucksensor oder dergleichen verwendet wird, mit einer ho
hen Genauigkeit ausgebildet werden.
Vorzugsweise wird die Dicke der Membran derart be
stimmt, daß ein Maximalwert einer Biegung, welcher aus der
Dicke, einer Seitenlänge, einem Elastizitätsmodul, der aus
einem Material der Membran bestimmt wird, und einem Druck
abgeleitet wird, der gleichmäßig auf die Oberfläche der
Membran wirkt, gleich oder kleiner als die Dicke der Mem
bran ist. In diesem Fall ist es auch dann, wenn die Dicke
der Membran dünn eingestellt wird, möglich, die Verformung
der Membran zu verringern, die durch eine Druckdifferenz
zwischen dem Inneren und dem Äußeren einer Druckreferenz
kammer verursacht wird. Deshalb können während eines Her
stellungsverfahrens auch dann, wenn, der Teil des Substrats,
der die Membran wird, poliert wird, um die Membran aus zu
bilden, nachdem das Innere der Druckreferenzkammer evaku
iert worden ist, Probleme, die durch die Biegung und Ver
formung der Membran verursacht werden, unterdrückt werden,
und kann deshalb die Membran erzielt werden, die kein Hin
dernis für eine Druckerfassung verursacht.
Vorzugsweise ist die Form der Membran quadratisch. Wei
terhin wird, wenn die Membran aus monokristallinem Silizium
ausgebildet wird, das Verhältnis (L/H) einer Seitenlänge L
zu einer Dicke H der Membran vorzugsweise derart einge
stellt, daß es kleiner als 104 ist. Dadurch können ebenso
auch dann, wenn der Teil des Substrats, der die Membran
wird, poliert wird, nachdem das Innere der Druckreferenz
kammer evakuiert worden ist, Probleme, die durch die Bie
gung und Verformung der Membran verursacht werden, unter
drückt werden, und kann deshalb die Membran erzielt werden,
die kein Hindernis für eine Druckerfassung verursacht.
Die Form der Membran kann kreisförmig sein. In diesem
Fall kann die Dicke der Membran derart bestimmt werden, daß
ein Maximalwert einer Biegung, welcher aus der Dicke, einem
Radius und einem Elastizitätsmodul, der aus einem Material
der Membran bestimmt wird, und einem Druck abgeleitet wird,
der gleichmäßig auf die Oberfläche der Membran wirkt,
gleich oder kleiner als die Dicke der Membran ist. Ebenso
wird, wenn die Membran aus monokristallinem Silizium ausge
bildet wird, das Verhältnis (R/H) eines Radius R zu einer
Dicke H der Membran vorzugsweise derart eingestellt, daß es
kleiner als 56 ist.
In diesen Fällen ist es auch dann, wenn die Dicke der
Membran dünn eingestellt wird, möglich, die Verformung der
Membran zu verringern, die durch eine Druckdifferenz zwi
schen dem Inneren und dem Äußeren einer Druckreferenzkammer
verursacht wird. Deshalb können während eines Herstellungs
verfahrens auch dann, wenn der Teil des Substrats, der die
Membran wird, poliert wird, um die Membran auszubilden,
nachdem das Innere der Druckreferenzkammer evakuiert worden
ist, Probleme, die durch die Biegung und Verformung der
Membran verursacht werden, unterdrückt werden, und kann
deshalb die Membran erzielt werden, die kein Hindernis für
eine Druckerfassung verursacht.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft
ein Verfahren zum Herstellen eines Substrats eines Halblei
terdrucksensors. Das heißt, die vorliegende Erfindung
schafft ein Verfahren zum Herstellen eines Substrats eines
Halbleiterdrucksensors, das eine Druckreferenzkammer auf
der Rückseite einer Membran aufweist, wobei das Verfahren
einen Schritt eines Ausbildens einer Austiefung durch Ätzen
einer Oberfläche einer aktiven Schicht, die mit einem sich
dazwischen befindenden PN-Übergang auf einem ersten Träger
substrat vorgesehen ist, zum Ausbilden einer Austiefung,
die eine Druckreferenzkammer wird, wobei eine aktive
Schicht einer Dicke zurückbleibt, die der der Membran ent
spricht, die auf ihrer Bodenseite vorgesehen ist; einen
Schritt eines Schichtens zum Schichten eines zweiten Trä
gersubstrats auf die Oberfläche der aktiven Schicht; einen
Schritt eines Entfernens eines ersten Trägersubstrats zum
Entfernen des Großteils des ersten Trägersubstrats durch
Ätzen; und einen Schritt eines Fertigätzens zum weiteren
Ausführen eines flachen Ätzens auf der Ätzfläche des
Schritts eines Entfernens eines ersten Trägersubstrats, bis
die aktive Schicht freigelegt wird, aufweist. Der Schritt
eines Entfernens des ersten Trägersubstrats wird unter Ver
wendung eines elektrochemischen Stoppätzens mit einer Ver
armungsschicht ausgeführt, die als ein Stopper bzw. Stopp
mittel an dem PN-Übergang zwischen dem ersten Träger
substrat und der aktiven Schicht ausgebildet ist.
Da das elektrochemische Stoppätzen, das bei dem Schritt
eines Entfernens eines ersten Trägersubstrats verwendet
wird, mit einer Verarmungsschicht ausgeführt wird, die als
ein Stopper an dem PN-Übergang zwischen dem ersten Träger
substrat und der aktiven Schicht ausgebildet ist, gibt es
kein Auftreten der Art einer Durchbiegung, die entsteht,
wenn das erste Trägersubstrat durch Polieren entfernt wird,
und das Ätzen kann derart ausgeführt werden, daß das erste
Trägersubstrat einer gleichmäßigen Dicke auf der aktiven
Schicht zurückbleibt. Bei dem Fertigätzen ist es lediglich
notwendig, ein äußerst flaches Ätzen zum Entfernen des ver
bleibenden Verarmungsschichtteils des ersten Träger
substrats auszuführen. Folglich ist die Dickenänderung, die
durch das Fertigätzen verursacht wird, klein genug, um ver
nachlässigt zu werden. Als Ergebnis ist es möglich, eine
Membran auszubilden, die eine äußerst kleine Dickenänderung
aufweist.
Deshalb ist es bei diesem zweiten Aspekt der vorliegen
den Erfindung möglich, eine Membran einer gleichmäßigen
Filmdicke zu erzielen, sind aufwendige Schritte, wie zum
Beispiel eine Grabenverarbeitung, unnötig, und es gibt den
äußerst wertvollen Vorteil, daß das Verfahren einfach ist
und Herstellungskosten niedrig gehalten werden können. Da
die Membran und die Austiefung, die die Druckreferenzkammer
wird, in der aktiven Schicht ausgebildet werden, kann die
Dicke der aktiven Schicht unberücksichtigt der Dicke der
Membran groß gemacht werden und wird daher die Freiheit ei
nes Schaltungsentwurfs erhöht. Ebenso kann eine positio
nelle Ausrichtung bei dem Schritt eines Schichtens unnötig
gemacht werden.
Die aktive Schicht kann durch epitaktisches Wachstum
auf dem ersten Trägersubstrat ausgebildet werden. Zu diesem
Zeitpunkt kann eine ausgetiefte oder hervorstehende Aus
richtungsmarkierung im voraus in der oberen Fläche des er
sten Trägersubstrats ausgebildet werden. Wenn dies durchge
führt wird, erscheint eine ausgetiefte oder hervorstehende
Ausrichtungsmarkierung, die der Ausrichtungsmarkierung ent
spricht, die im voraus in dem ersten Trägersubstrat ausge
bildet worden ist, ebenso in der Oberfläche der aktiven
Schicht, die auf dem ersten Trägersubstrat ausgebildet
wird. Dann kann bei dem Schritt eines Ausbildens einer Aus
tiefung die Austiefung auf der Grundlage dieser Ausrich
tungsmarkierung an einer vorbestimmten Position ausgebildet
werden. Da nach dem Schritt eines Fertigätzens eine Aus
richtungsmarkierung an dem Übergang zwischen dem ersten
Trägersubstrat und der aktiven Schicht, das heißt, an der
freigelegten Oberfläche der aktiven Schicht, erscheint,
kann ebenso ein nachfolgendes Ausbilden von Vorrichtungen
und Schaltungen auf der Grundlage dieser Ausrichtungsmar
kierung an vorbestimmten Positionen in der aktiven Schicht
ausgeführt werden.
Bei dem Schritt eines Entfernens eines ersten Träger
substrats kann ein elektrochemisches Stoppätzen an der Ver
armungsschicht ausgeführt werden, nachdem das erste Träger
substrat durch Polieren teilweise entfernt worden ist. Wenn
dies durchgeführt wird, wird als Ergebnis dessen, daß
ebenso ein Polieren verwendet wird, die Materialmenge ver
ringert, die durch das elektrochemische Stoppätzen zu ent
fernen ist. Folglich kann die Verfahrenszeit verkürzt wer
den und können Kostenverringerungen erzielt werden, wobei
es immer noch möglich ist, ein gleichmäßiges Ätzen auszu
führen.
Ebenso kann dadurch, daß der Schritt eines Schichtens
in Vakuum ausgeführt wird, die Druckreferenzkammer zu einer
Vakuumkammer gemacht werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende
Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines
Substrats eines Halbleiterdrucksensors
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht des gleichen Substrats
eines Halbleiterdrucksensors;
Fig. 3 ein Verfahrensflußdiagramm des Flusses
eines Verfahrens zum Herstellen des
Substrats eines Halbleiterdrucksensors;
Fig. 4A bis 4E schematische Schnittansichten eines
Substrats eines Halbleiterdrucksensors in
verschiedenen Schritten des Herstellungs
verfahrens;
Fig. 5A bis 5C schematische Schnittansichten eines
Substrats eines Halbleiterdrucksensors in
Fig. 4E folgenden verschiedenen Schritten
des Herstellungsverfahrens;
Fig. 6A bis 6C schematische Schnittansichten eines
Substrats eines Halbleiterdrucksensors in
Fig. 5C folgenden verschiedenen Schritteil
des Herstellungsverfahrens;
Fig. 7 eine schematische Schnittansicht eines
Substrats eines Halbleiterdrucksensors
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 eine Draufsicht des gleichen Substrats
eines Halbleiterdrucksensors;
Fig. 9 ein Verfahrensflußdiagramm des Flusses
eines Verfahrens zum Herstellen des
Substrats eines, Halbleiterdrucksensors
gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 10A bis 10D schematische Schnittansichten eines
Substrats eines Halbleiterdrucksensors in
verschiedenen Schritten des Herstellungs
verfahrens in Fig. 9;
Fig. 11A bis 11C schematische Schnittansichten eines
Substrats eines Halbleiterdrucksensors in
Fig. 10D folgenden verschiedenen Schrit
ten des Herstellungsverfahrens;
Fig. 12A bis 12C schematische Schnittansichten eines
Substrats eines Halbleiterdrucksensors in
Fig. 11C folgenden verschiedenen Schrit
ten des Herstellungsverfahrens;
Fig. 13 eine schematische Schnittansicht eines
Substrats eines Halbleiterdrucksensors
gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14 eine Draufsicht des gleichen Substrats
eines Halbleiterdrucksensors;
Fig. 15A bis 15D schematische Schnittansichten eines
Substrats eines Halbleiterdrucksensors in
verschiedenen Schritten eines Herstel
lungsverfahrens;
Fig. 16A bis 16C schematische Schnittansichten eines
Substrats eines Halbleiterdrucksensors in
Fig. 15D folgenden verschiedenen Schrit
ten des Herstellungsverfahrens;
Fig. 17 eine schematische Schnittansicht eines
Substrats eines Halbleiterdrucksensors
gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 18A bis 18D schematische Schnittansichten eines
Substrats eines Halbleiterdrucksensors in
verschiedenen Schritten eines Herstel
lungsverfahrens;
Fig. 19A bis 19H schematische Schnittansichten eines
Substrats eines Halbleiterdrucksensors in
verschiedenen Schritten eines Herstel
lungsverfahrens gemäß einem fünften Aus
führungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 20 eine Darstellung zum Erklären des Prin
zips des elektrochemischen Stoppätzens;
Fig. 21 einen Graph einer Änderung eines elektri
schen Stroms während eines elektrochemi
schen Stoppätzens;
Fig. 22A bis 22C schematische Schnittansichten eines
Substrats eines Halbleiterdrucksensors
bei einem Schritt eines Entfernens eines
ersten Trägersubstrats gemäß einem sech
sten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung; und
Fig. 23A bis 23C schematische Schnittansichten eines
Substrats eines Halbleiterdrucksensors
bei einem Herstellungsverfahren im Stand
der Technik.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines ersten Aus
führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6C be
schrieben.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht und Fig.
2 zeigt eine Draufsicht eines Substrats 12 eines Halblei
terdrucksensors, das unter Verwendung eines Halbleiter
substrats 11 ausgebildet ist, das durch Anwenden eines Ver
fahrens zum Herstellen eines Halbleitersubstrats gemäß der
vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
Ein Basis- bzw. Trägersiliziumsubstrat 15, das als ein
zweites Substrat dient, ist auf die Bodenfläche eines mono
kristallinen Siliziumsubstrats (hier im weiteren Verlauf
als "Monosiliziumsubstrat" bezeichnet) 13, das als ein er
stes Substrat dient, mit einem sich dazwischen befindenden
Oxidfilm 14 geschichtet. Eine Druckreferenzkammer 16 ist
von dem Äußeren isoliert in einem Mittelteil der Bodenflä
che des Monosiliziumsubstrats 13 ausgebildet, wobei aus ih
rem Inneren Gas derart entfernt worden ist, daß sie sich in
einem Zustand nahe Vakuum befindet. Die Druckreferenzkammer
16 steht mit einem Verbindungsloch 17 in Verbindung, das
derart ausgebildet ist, daß es sich entlang der Fläche des
Monosiliziumsubstrats 13 ausdehnt. Dieses Verbindungsloch
17 ist durch einen Oxidfilm 19 abgedichtet, der sich teil
weise entlang von ihm an einem Abdichtloch 18 befindet, das
von einer oberen Oberfläche des Halbleitersubstrats 11 aus
gebildet ist.
Eine Membran 20, die auf eine vorbestimmte Dicke po
liert ist, bildet die obere Wand der Druckreferenzkammer 16
aus. Diese Membran 20 ist derart auf eine Dicke einge
stellt, daß sie sich entsprechend einem Außendruck ver
schiebt. Vier Widerstände 21, die einen Piezowiderstands
effekt aufweisen, sind durch ein Verfahren, wie zum Bei
spiel Diffusion, in der Membran 20 in dem Monosilizium
substrat 13 ausgebildet. Bereiche 22 einer hohen Störstel
lenkonzentration zum Vorsehen eines ohmschen Kontakts mit
den Widerständen 21 sind ebenso ausgebildet. Ausgenommen
von Kontaktbereichen der Oberflächen dieser Bereiche 22 ei
ner hohen Störstellenkonzentration ist ein Oxidfilm 23 als
ein Isolationsfilm über der gesamten Oberfläche des Halb
leitersubstrats 11 ausgebildet.
Aluminiumelektrodermuster 24 sind derart auf dem Oxid
film 23 ausgebildet, daß sie die Widerstände 21 in der Form
einer Brücke verbinden, und Verbindungsanschlußflächen 24a
sind an den Enden dieser Elektrodenmuster 24 ausgebildet.
Auf der gesamten Oberfläche, ausgenommen der Verbindungsan
schlußflächen 24a, ist der gleiche Oxidfilm 19 wie der, der
das zuvor erwähnte Abdichten bewirkt, als ein Schutzfilm
angeordnet. Dieses Substrat 12 eines Halbleiterdrucksensors
ist durch Verbindungsdrähte (nicht gezeigt) an den Verbin
dungsanschlußflächen 24a mit einer äußeren Schaltung ver
bunden. Dadurch wird eine Spannung von außen auf die Brüc
kenschaltung eingeprägt, und ein Erfassungsausgangssignal
wird nach außen abgegeben.
Wenn dieses Substrat 12 eines Halbleiterdrucksensors
für eine Druckmessung einer Umgebung ausgesetzt wird, ver
schiebt sich die Membran 20 entsprechend einer Belastung,
die in ihr aufgrund der Differenz zwischen dem Druck, der
von außen auf sie wirkt, und dem Druck innerhalb der Druck
referenzkammer 16 entsteht. Folglich werden die Wider
standswerte der Widerstände 21 durch einen Piezowider
standseffekt geändert. Diese Änderung der widerstandswerte
wird als ein Spannungssignal ausgegeben, und ein Erfas
sungsausgangssignal, das dem Außendruck entspricht, wird
dadurch erzielt.
In diesem Fall gibt es auch dann, da die Druckreferenz
kammer 16 in einem Zustand nahe Vakuum vorgesehen worden
ist, das heißt, sie enthält weitestgehend kein Gas, wenn
ihre Temperatur schwankt, weitestgehend kein Schwanken des
Drucks innerhalb der Druckreferenzkammer 16 entsprechend
dieser Temperaturschwankung. Daher kann ein Druck richtig
erfaßt werden, ohne daß eine Temperaturkompensationsschal
tung oder dergleichen vorgesehen ist.
Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen dieses
Substrats 12 eines Halbleiterdrucksensors unter Bezugnahme
auf die Fig. 3 bis 6C beschrieben.
Fig. 3 zeigt ein Verfahrensflußdiagramm, das das Her
stellungsverfahren im Umriß darstellt, und die folgende Be
schreibung steht auf der Grundlage dieses Diagramms.
Zuerst wird bei einem Schritt P1 eines Ausbildens eines
Oxidfilms ein Oxidfilm 25 durch ein Verfahren, wie zum Bei
spiel thermische Oxidation, auf der Oberfläche eines Mono
siliziumsubstrats 13 ausgebildet, das ein erstes Substrat
bildet (Fig. 4A). In diesem Fall beträgt die Filmdicke des
Oxidfilms 25 zum Beispiel ungefähr 0,1 bis 1,0 µm. Dieser
Oxidfilm 25 kann ebenso durch CVD bzw. chemische Dampfab
scheidung oder dergleichen anstelle einer thermischen Oxi
dation ausgebildet werden.
Dann wird bei einem Schritt P2 eines Ausbildens eines
Verbindungslochs eine Öffnung 25a durch Photolithographie
in dem Oxidfilm 25 auf dem Monosiliziumsubstrat 13 ausge
bildet (Fig. 4B) und wird ein Kanal 13a, um ein Verbin
dungsloch 17 auszubilden, durch Trockenätzen des freigeleg
ten Teils des Monosiliziumsubstrats 13 unter Verwendung von
Fluorionen oder dergleichen ausgebildet (Fig. 4C). Der Ka
nal 13a wird mit einer derartigen Abmessung ausgebildet,
daß zum Beispiel seine Öffnung 50 bis 1000 µm breit ist und
seine Tiefe bis zu ungefähr 10 µm beträgt. Als das Ätzver
fahren kann zum Beispiel ein Naßätzen unter Verwendung ei
ner KOH (Kaliumhydroxid)-Flüssigkeit oder TMAH (wäßriges
Tetraethylammonium) verwendet werden. Dann wird bei einem
Schritt P3 eines Ausbildens einer Austiefung einer Druckre
ferenzkammer eine Öffnung durch Photolithographie in dem
Oxidfilm 25 ausgebildet und wird ein Teil des freigelegten
Monosiliziumsubstrats 13 entfernt, um eine Austiefung 13b
auszubilden, die als eine Druckreferenzkammer 16 verwendet
wird (Fig. 4D). Die Tiefe der Austiefung 13b wird größer
als die Tiefe des Kanals 13a gemacht.
Danach wird bei einem Schritt P4 eines Entfernens eines
Oxidfilms der Oxidfilm 25, der auf der Oberfläche des Mo
nosiliziumsubstrats 13 ausgebildet ist, durch Ätzen ent
fernt. Der Grund, warum der Oxidfilm 29 wie hier entfernt
wird, besteht darin, zu verhindern, daß bei einem folgenden
Schritt P5 eines Schichtens Schichtungsdefekte auftreten,
wenn es eine Wölbung in dem Monosiliziumsubstrat gibt.
Unterdessen wird bei einem Schritt P1a eines Ausbildens
eines Oxidfilms getrennt ein Oxidfilm 14 auf der Oberfläche
eines Basissiliziumsubstrats 15 ausgebildet, das als ein
zweites Substrat dient (Fig. 5A).
Als nächstes werden bei einem Schritt PS eines Schich
tens, nachdem eine Vorbehandlung auf dem Monosilizium
substrat 13 und dem Basissiliziumsubstrat 15 ausgeführt
worden ist, die Fläche des Monosiliziumsubstrats 13, in
welcher die Austiefung 13b einer Druckreferenzkammer ausge
bildet ist, und die Fläche des Basissiliziumsubstrats 15,
auf welcher der Oxidfilm 14 ausgebildet ist, bei Atmosphä
rendruck mit gutem Kontakt aufeinandergeschichtet (Fig. 5B)
und wird dann eine Wärmebehandlung ausgeführt. Die Wärmebe
handlungstemperatur liegt in dem Bereich von 800°C bis
1150°C und die Wärmebehandlungsdauer beträgt von einem Mi
nimum von einer halben Stunde in dem Fall einer hohen Tem
peratur bis zu einem Maximum von drei Stunden in einem Fall
einer niedrigen Temperatur. Dadurch wird eine Druckrefe
renzkammer 16 innerhalb des geschichteten Substrats ausge
bildet. In diesem Zustand befindet sich das Innere der
Druckreferenzkammer 16 immer noch bei Atmosphärendruck, da
die Druckreferenzkammer 16 mit dem Äußeren verbunden ist.
Dann wird bei einem Schritt P6 eines Polierens die
obere Fläche des Monosiliziumsubstrats 13 poliert und wird
dadurch der Teil von ihm, der sich über der Austiefung 13b
einer Druckreferenzkammer befindet, als eine Membran 20
ausgebildet (Fig. 5C). Zu diesem Zeitpunkt beträgt die Dic
kenabmessung, auf welche die Membran 20 durch das Polieren
eingestellt wird, zum Beispiels 1 bis 10 µm. Vorzugsweise
wird die Dicke der Membran 20 auf 5 µm oder weniger einge
stellt. Da die Druckreferenzkammer 16 auch dann bei Atmo
sphärendruck gehalten wird, wenn die Dicke des Monosili
ziumsubstrats 13, das der Membran 12 entspricht, als Ergeb
nis eines Polierens niedrig wird, verzerrt sich die Membran
20 nicht unter einem Differentialdruck und kann folglich
auf eine gleichmäßige Dicke poliert werden.
Dann wird ein Schritt P7 eines Ausbildens von Vorrich
tungen zum Ausbilden von Vorrichtungen ausgeführt, die zu
lassen, daß das Substrat, das wie zuvor beschrieben ausge
bildet ist, als ein Substrat 12 eines Halbleiterdrucksen
sors dient. Genauer gesagt werden Widerstände 21, die einen
Piezowiderstandseffekt aufweisen, durch Einbringen von
Störstellen unter Verwendung einer bekannten Technologie,
wie zum Beispiel des Diffusionsverfahrens, in der Membran
20 ausgebildet und werden danach Bereiche 22 einer hohen
Störstellenkonzentration in ohmschen Kontakt mit den Wider
ständen 21 ausgebildet (Fig. 6A). Ebenso wird ein Oxidfilm
23 ausgebildet und werden Aluminiumelektrodenmuster 24, die
mit den Bereichen 22 einer hohen Störstellenkonzentration
in Verbindung stehen, auf diesem Oxidfilm 23 ausgebildet.
Dann wird bei einem Schritt P8 eines Ausbildens eines
Abdichtlochs ein Abdichtloch 18 auf der oberen Fläche des
Monosiliziumsubstrats 13 ausgebildet. Das heißt, eine Pho
tolithographie wird auf der oberen, Fläche des Monosilizium
substrats 13 ausgeführt, um die Siliziumfläche eines Teils
freizulegen, an dem das Abdichtloch 18 auszubilden ist, und
dann wird ein Ätzen ausgeführt, um sich abwärts zu dem Ver
bindungsloch 17 zu graben und dadurch ein Abdichtloch 18
auszubilden (Fig. 6B).
Danach wird bei einem Schritt P9 eines Abdichtens, der
einen Schritt eines Evakuierens bildet, ein Oxidfilm 19
über der gesamten oberen Oberfläche des Monosilizium
substrats 13 in Vakuum ausgebildet (Fig. 6C). Als Ergebnis
davon wird ebenso ein Oxidfilm 19 in dem Abdichtloch 18
ausgebildet und dichtet das Verbindungsloch 17 ab. Als Er
gebnis befindet sich das Innere der Druckreferenzkammer 16
in einem Zustand nahe Vakuum. Der Druck innerhalb der
Druckreferenzkammer 16 wird vorzugsweise zu unter zum Bei
spiel ungefähr 100 Pa (Pascal) als der Pegel des Vakuumzu
stands gemacht und wenn dieser auf einen noch niedrigeren
Druck eingestellt wird, wird dies zu einer noch größeren
Erfassungsgenauigkeit führen. Ein Siliziumnitridfilm oder
dergleichen kann anstelle des Oxidfilms 19 ausgebildet wer
den.
Schließlich werden bei einem Schritt P10 eines Freile
gens einer Elektrodenanschlußfläche Öffnungen in dem Oxid
film 19 auf einer Verbindungsanschlußfläche 24a der Elek
trodenmuster 24 durch Photolithographie ausgebildet und
wird ein Substrat 12 eines Halbleiterdrucksensors des Auf
baus erzielt, der in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er
findung kann, da der Schritt P9 eines Abdichtens, bei dem
die Druckreferenzkammer 16 evakuiert wird, ausgeführt wird,
nachdem die Membran 20 ausgebildet worden ist (nach dem
Schritt P6 eines Polierens), eine Verzerrung der Membran 20
während eines Polierens aufgrund einer Druckdifferenz zwi
schen dem Inneren und dem Äußeren der Druckreferenzkammer
16 verhindert werden. Deshalb ist es möglich, die Dicke der
Membran 20 gleichmäßig und mit einer hohen Genauigkeit aus
zubilden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung kann, da, wie es zuvor beschrieben worden ist, die
Dicke der Membran 20 dünn gemacht werden kann, die Fläche
der Membran 20 klein gemacht werden, ohne daß die Erfas
sungsgenauigkeit abfällt, und kann die Vorrichtung dadurch
kompakt gemacht werden.
Ebenso kann bei diesem Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung, da das Verbindungsloch 17 im voraus vor
gesehen wird und der Druck innerhalb der Druckreferenzkam
mer 16 bei einem Schritt P9 eines Abdichtens nach dem
Schritt P7 eines Ausbildens von Vorrichtungen dadurch auf
Vakuum verringert wird, daß das Verbindungsloch 18 in Va
kuum abgedichtet wird, das Innere der Druckreferenzkammer
16 sicher evakuiert werden und kann ein Einstellen des Va
kuumgrads zuverlässig ausgeführt werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines zweiten Aus
führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 7 bis 12C zeigen das zweite Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung und unterschiedliche
Punkte zwischen diesem zweiten Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung und dem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung werden nun beschrieben. Fig. 7 zeigt
eine Schnittansicht und Fig. 8 zeigt eine Draufsicht eines
Substrats 27 eines Halbleiterdrucksensors, das unter Ver
wendung eines Halbleitersubstrats 26 ausgebildet ist.
Ein Basissiliziumsubstrat 30, das als ein zweites Halb
leitersubstrat dient, ist mit einem sich dazwischen befin
denden Oxidfilm 29 auf die Bodenfläche eines Monosilizium
substrats 28 geschichtet, das als ein erstes Substrat
dient. Eine Druckreferenzkammer 31, ist von dem Äußeren iso
liert in einem Mittelteil der Bodenfläche des
Monosiliziumsubstrats 28 ausgebildet, wobei ihr Inneres derart entgast
worden ist, daß es sich in einem Zustand nahe Vakuum befin
det. Ein Oxidfilm 31a, der bei dem Verfahren dieses Entga
sens ausgebildet wird, wie es später näher beschrieben
wird, ist auf Innenwandflächen der Druckreferenzkammer 31
vorhanden.
Eine Membran 32 einer vorbestimmten Dicke bildet die
obere Wand der Druckreferenzkammer 31 aus. Diese Membran 32
ist derart auf eine Dicke eingestellt, daß sie sich ent
sprechend einem Außendruck verschiebt. Vier Widerstände 33
und vier Bereiche 34 einer hohen Störstellenkonzentration
sind in der Membran 32 ausgebildet. Ausgenommen von Kon
taktbereichen dieser Bereiche 34 einer hohen Störstellen
konzentration ist ein Oxidfilm 35, der als ein Isolations
film dient, über der gesamten Oberfläche des Halbleiter
substrats 26 ausgebildet. Aluminiumelektrodenmuster 36, die
die vier Widerstände 33 in der Form einer Brücke verbinden,
weisen Verbindungsanschlußflächen 36a auf, die an ihren En
den ausgebildet sind. Ein Schutzoxidfilm 37 ist ausgenommen
der Verbindungsanschlußflächen 36a über der gesamten Ober
fläche angeordnet.
Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen dieses
Substrats 27 eines Halbleiterdrucksensors unter Bezugnahme
auf die Fig. 9 bis 12C beschrieben. Zuerst wird bei ei
nem Schritt T1 eines Ausbildens eines Oxidfilms ein Oxid
film 38 durch ein Verfahren, wie zum Beispiel thermische
Oxidation, auf der Oberfläche eines Monosiliziumsubstrats
28, das ein erstes Substrat bildet, ausgebildet (siehe Fig.
10A). Dann wird bei einem Schritt T2 eines Ausbildens einer
Austiefung einer Druckreferenzkammer eine Öffnung 38a in
dem Oxidfilm 38 auf dem Monosiliziumsubstrat 28 ausgebildet
(Fig. 10B) und wird ein Teil des freigelegten Monosilizium
substrats 28 durch Ätzen entfernt, um eine Austiefung 28a
auszubilden, die als eine Druckreferenzkammer 31 verwendet
wird (Fig. 10C).
Danach wird bei einem Schritt T3 eines Entfernens eines
Oxidfilms der Oxidfilm 38, der auf der Oberfläche des Mono
siliziumsubstrats 28 ausgebildet ist, durch Ätzen entfernt
(Fig. 10D). Der Grund, warum der Oxidfilm 38 wie hier ent
fernt wird, besteht darin, zuzulassen, daß ein Entgasen des
Inneren der Austiefung 28a, die als eine Druckreferenzkam
mer 31 verwendet wird, bei einem nachfolgenden Schritt T6
eines Evakuierens wirkungsvoll ausgeführt wird, und zu ver
hindern, daß Schichtungsdefekte aufgrund einer Wölbung des
Monosiliziumsubstrats 28 auftreten.
Unterdessen wird bei einem Schritt T1a eines Ausbildens
eines Oxidfilms getrennt ein Oxidfilm 29 auf der Oberfläche
eines Basissiliziumsubstrats 30 ausgebildet, das ein zwei
tes Substrat bildet (Fig. 11A).
Als nächstes werden bei einem Schritt T4 eines Schich
tens das Monosiliziumsubstrat 28 und das Basissilizium
substrat 30 jeweils vorbehandelt und werden dann bei Atmo
sphärendruck mit gutem Kontakt aufeinandergeschichtet (Fig.
11B), worauf eine Wärmebehandlung ausgeführt wird. Die Wär
mebehandlungstemperatur liegt in dem Bereich von 800°C bis
1150°C und die Wärmebehandlungsdauer beträgt von einem Mi
nimum von einer halben Stunde bis zu einem Maximum von drei
Stunden gemäß der Temperatur. Dadurch wird eine Druckrefe
renzkammer 31 innerhalb des geschichteten Substrats ausge
bildet. In diesem Zustand befindet sich das Innere der
Druckreferenzkammer 31 immer noch bei Atmosphärendruck.
Dann wird bei einem Schritt T5 eines Polierens in die
sem Zustand die obere Fläche des Monosiliziumsubstrats 28
poliert und wird dadurch der Teil, der sich über der Aus
tiefung 28a einer Druckreferenzkammer befindet, als eine
Membran 32 ausgebildet (Fig. 11C). Zu diesem Zeitpunkt be
trägt die Dickenabmessung, auf weiche die Membran 32 durch
das Polieren eingestellt wird, zum Beispiel ungefähr 1 bis
10 µm. Da die Druckreferenzkammer 31 auch dann bei Atmo
sphärendruck gehalten wird, wenn die Dicke des Teils, der
der Membran 32 entspricht, als Ergebnis eines Polierens
niedrig geworden ist, verzerrt sich die Membran 32 nicht
unter einem Differentialdruck und kann folglich auf eine
gleichmäßige Dicke poliert werden.
Als nächstes wird ein Schritt T6 eines Ausbildens eines
Oxidfilms als ein Schritt eines Evakuierens ausgeführt. Bei
diesem Schritt T6 eines Ausbildens eines Oxidfilms wird
eine Wärmebehandlung zum Beispiel bei einer Temperatur von
1150°C bis 1200°C und für eine Dauer von einer halben
Stunde bis fünf Stunden ausgeführt. Zu diesem Zeitpunkt
verbindet sich innerhalb der Druckreferenzkammer 31 ver
bleibender Sauerstoff mit Silizium der Wände der Druckrefe
renzkammer 31, um einen Oxidfilm 31a auszubilden, und wird
dadurch aufgebraucht. Als Ergebnis fällt der Druck inner
halb der Druckreferenzkammer 31 auf nahe Vakuum (Fig. 12A).
Ebenso wird zu diesem Zeitpunkt ein Oxidfilm 39 auf ähnli
che Weise auf der oberen Fläche des Monosiliziumsubstrats
28 ausgebildet.
Als nächstes wird bei einem Schritt T7 eines Entfernens
eines Oberflächenoxidfilms der Oxidfilm 39, der in dem
letzten Schritt ausgebildet worden ist, entfernt (Fig. 12B)
und wird dann bei einem Schritt T8 eines Ausbildens eines
Oxidfilms ein neuer Oxidfilm 40 ausgebildet (Fig. 12C) und
wird dadurch ein Halbleitersubstrat 26 vervollständigt. Da
nach werden auf die gleiche Weise, wie die, die zuvor be
schrieben worden ist, um zuzulassen, daß das Substrat als
ein Substrat 27 eines Halbleiterdrucksensors dient, Wider
stände 33, die einen Piezowiderstandseffekt aufweisen, und
Bereiche 34 einer hohen Störstellenkonzentration zum Vorse
hen eines ohmschen Kontakts mit den Widerständen 33 in der
Membran 32 ausgebildet und werden Aluminiumelektrodenmuster
36 ausgebildet und ist dadurch das Substrat 27 eines Halb
leiterdrucksensors, das in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist,
vervollständigt.
Gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegen
den Erfindung ist, da das Innere der Druckreferenzkammer 31
dadurch evakuiert wird, daß eine Wärmebehandlung ausgeführt
wird, um einen Oxidfilm 31a auszubilden, und dadurch ver
bleibender Sauerstoff innerhalb der Druckreferenzkammer 31
aufgebraucht wird, der Schritt einfach und kann die Druck
referenzkammer 31 sicher evakuiert werden. Daher kann das
Polieren bei dem Schritt eines Polierens derart ausgeführt
werden, daß das Innere der Druckreferenzkammer 31 bei Atmo
sphärendruck gehalten wird, und kann die Membran 32 mit
einer genauen Dicke ausgebildet werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines dritten Aus
führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 13 bis 15D zeigen das dritte Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung und unterschiedliche
Punkte von den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen der
vorliegenden Erfindung bestehen darin, daß ein Druckerfas
sungssensorchip 41 aufgebaut wird, bei welchem zusätzlich
zu Vorrichtungen zum Ausbilden einem Drucksensors ebenso
eine integrierte Schaltung integriert ausgebildet ist, die
als eine Signalverarbeitungsschaltung dient. Ebenso wird
bei dem Herstellungsverfahren des Druckerfassungssensor
chips 41 anders als bei den ersten und zweiten Ausführungs
beispielen der vorliegenden Erfindung ein Schritt eines
Schichtens in Vakuum ausgeführt, worauf eine Membran durch
einen Schritt eines Polierens ausgebildet wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung wird, um das Auftreten von Problemen zu unterdrücken,
die bezüglich dem Stand der Technik beschrieben worden
sind, eine Dickenabmessung der Membran, die auszubilden
ist, derart eingestellt, daß sie einen Bedingungsausdruck
erfüllt, wie er später beschrieben wird.
Fig. 13 zeigt eine schematische Schnittansicht und Fig.
14 zeigt eine Draufsicht eines Halbleiterdrucksensorchips
41, welcher eine Halbleitervorrichtung ist.
Wie es in den Fig. 13 und 14 gezeigt ist, ist ein
Oxidfilm 43 zur Isolation auf einem Basissiliziumsubstrat
42 eines p-Typs ausgebildet, das als ein Trägersubstrat
dient. Vorrichtungsausbildungsbereiche 44 und 45, die Halb
leiterschichten sind, sind derart auf dem Basissilizium
substrat 42 ausgebildet, daß sich der Oxidfilm 43 dazwi
schen befindet. Der Vorrichtungsausbildungsbereich 44 ist
als ein Bereich vorgesehen, in dem eine Drucksensorvorrich
tung 46 auszubilden ist. Der Vorrichtungsausbildungsbereich
45 ist als ein Bereich vorgesehen, in dem eine integrierte
Schaltung 47 auszubilden ist. Eine elektrische Isolation
zwischen den Vorrichtungsausbildungsbereichen 44 und 45
wird durch einen Siliziumoxidfilm 48 erzielt, der als ein
Polierstopper dient. Das heißt, eine Grabentrennstruktur
wird durch den Siliziumoxidfilm 48 ausgebildet.
Jeder der Vorrichtungsausbildungsbereiche 44 und 45 be
steht aus einem Monosiliziumfilm, der unter Verwendung ei
nes Schichtungsverfahrens ausgebildet ist, wie es später
beschrieben wird. Störstellen eines n-Typs sind in jeden
der Monosiliziumfilme eingebracht. Der Monosiliziumfilm
weist eine verhältnismäßig große Dicke von zum Beispiel
mehreren Mikrometern bis 20 µm auf.
In einem Teil des Vorrichtungsausbildungsbereichs 44,
welcher den Oxidfilm 43 kontaktiert, ist eine Austiefung 49
einer vorbestimmten Form bis zu einer vorbestimmten Tiefe
durch Ätzen ausgebildet. Die Öffnung der Austiefung 49 wird
von dem Oxidfilm 43 bedeckt, wodurch eine Druckreferenzkam
mer 50 innerhalb des Vorrichtungsausbildungsbereichs 44
ausgebildet ist. Das Innere der Druckreferenzkammer 50 ist
auf Vakuum oder einen vorbestimmten verringerten Druck ein
gestellt und sieht auf eine Messung eines Drucks hin einen
Referenzdruck vor, welcher nicht durch Temperaturänderungen
beeinträchtigt wird.
Durch Ausbilden der Druckreferenzkammer 50 in dem Vor
richtungsausbildungsbereich 44 dient ein Teil einer Schicht
des n-Typs des Vorrichtungsausbildungsbereichs 44, der sich
an der oberen Seite von ihm befindet, als eine Membran 51.
In der Membran 51 sind vier Widerstandsbereiche 52 zur
Druckerfassungsverwendung an einer Oberfläche von ihm an
Positionen ausgebildet, die Seitenwänden der Druckreferenz
kammer 50 entsprechen. Die Widerstandsbereiche 52 sind der
art vorgesehen, daß, wenn die Membran 51 als Reaktion auf
einen daran ausgeübten Druck verschoben wird, die Verschie
bung der Membran 51 als Änderungen von Widerstandswerten
aufgrund des Piezowiderstandseffekts erfaßt wird.
Ein Oxidfilm 53 ist auf der Oberfläche des Vorrich
tungsausbildungsbereichs 44 ausgebildet. Öffnungen, die den
Widerstandsbereichen 52 entsprechen, sind in dem Oxidfilm
53 ausgebildet und die Widerstandsbereiche 52 sind durch
einen Aluminiumelektrodenfilm 54, der die Widerstandsberei
che 52 durch die Öffnungen kontaktiert, derart verbunden,
daß sie eine Brückenschaltung ausbilden.
In dem Vorrichtungsausbildungsbereich 45 ist eine inte
grierte Schaltung 47 aus verschiedenen Arten von darin aus
gebildeten Vorrichtungen aufgebaut. Zum Beispiel ist in
Fig. 13 ein Bipolartransistor 55 ausgebildet. In diesem Bi
polartransistor 55 sind ein Basisbereich 56 des P-Typs, ein
Emitterbereich 57 des n-Typs und ein Kontaktbereich 58 des
n-Typs in dem Vorrichtungsausbildungsbereich 45 des n-Typs
ausgebildet, der als ein Kollektorbereich dient. Öffnungen,
die dem Basisbereich 56, dem Emitterbereich 57 und dem Kon
taktbereich 58 entsprechen, sind in dem Oxidfilm 53 ausge
bildet. Die Aluminiumelektrodenfilme 54 kontaktieren den
Basisbereich 56, den Emitterbereich 57 bzw. den Kontaktbereich 58
durch die Öffnungen. Jeder der Aluminiumelektro
denfilme 54 ist mit den anderen Schaltungsvorrichtungen
verbunden. Es ist anzumerken, daß, obgleich es in der Dar
stellung nicht gezeigt ist, verschiedene Arten von Schal
tungsvorrichtungen, wie zum Beispiel MOSFETs bzw. Metall
oxidhalbleiterfeldeffekttransistoren, Dioden und Wider
stände, in dem Vorrichtungsausbildungsbereich 45 ausgebil
det sind, wodurch die integrierte Schaltung 47 gebildet
ist.
Der Umfang der integrierten Schaltung 47 ist, wie es
zuvor beschrieben worden ist, durch den Siliziumoxidfilm 48
eingefaßt, der sowohl eine Grabentrennstruktur ausbildet
als auch als ein Polierstopper dient, wodurch die inte
grierte Schaltung 47 von dem Drucksensor 46 abgesondert und
isoliert ist. Weiterhin ist ein Schutzfilm 59 auf einer ge
samten Oberfläche des Sensorchips 41 zur Druckerfassung,
ausgenommen von Verbindungsanschlußflächen, ausgebildet,
die in der Darstellung nicht gezeigt sind.
Bei dem zuvor beschriebenen Aufbau ist die Dicke H (mm)
der Membran 51 derart eingestellt, daß sie die Bedingungen
erfüllt, die auf eine Weise ableitbar sind, wie sie nach
stehend beschrieben wird.
Eine Formel, die in einem Fall eines Berechnens einer
Biegungshöhe einer Platte, deren Umfang befestigt ist, die
durch einen Druck verursacht wird, der daran ausgeübt wird,
definiert ist, ist durch den folgenden Ausdruck (A) ge
zeigt:
W = α × (P × L4)/(E × H3) (A)
Dabei ist W (mm) ein Maximalwert einer Biegungshöhe,
ist H (mm) eine Dickenabmessung der Platte, ist P (kgf/mm2)
ein, Druck, der an der Platte ausgeübt wird, ist E (kgf/mm2)
ein Elastizitätsmodul der platte und ist α ein Koeffizient,
der sich aus der Ebenenform der Platte ergibt.
Wenn die Formel (A) an dem Drucksensor 46 des vorlie
genden Ausführungsbeispiels angewendet wird, ist, da die
Ebenenform der Membran 51 ein Quadrat ist, deren Seitenlän
genabmessung L (mm) ist, der Wert von α in der Formel (A)
als 0,014 gegeben. Deshalb kann die vorhergehende Formel
(A) wie folgt geschrieben werden:
W = 0,014 × (P × L4)/(E × H3) (B)
Ein Druck P (kgf/mm2), der von der Membran 51 aufgenom
men wird, ist als ein Wert gegeben, der durch Subtrahieren
eines Referenzdrucks Ps in der Druckreferenzkammer 50 (ein
verringerter Druck oder Vakuum) von einem Druck Po erzielt
wird, der auf eine Druckaufnahmefläche der Membran 51
wirkt. Wenn der Referenzdruck zum Beispiel Vakuum ist, das
heißt, der Referenzdruck Ps beträgt 0 (kgf/mm2), wird der
Druck P gleich dem Druck Po. Deshalb beträgt unter der An
nahme, daß der Druck P, der von der Membran 51 aufgenommen
wird, in einem normalen Zustand Luftdruck ist, der Druck P
1,033 × 10-2 kgf/mm2. Da die Membran 51 aus monokristalli
nem Silizium besteht, beträgt der Elastizitätsmodul E wei
terhin 17000 kgf/mm.
Wenn der Maximalwert der Biegungshöhe W kleiner als die
Dickenabmessung H der Membran 51 ist, beeinträchtigt die
Biegung der Membran nicht nachteilig die Messung eines
Drucks, die von dem Drucksensor 46 ausgeführt wird. Das
heißt, es ist für den Drucksensor 46 ausreichend, daß er
die folgende Bedingungsgleichung (C) erfüllt:
W = 0,014 × (P × L4)/(E × H3)< H (C)
Wenn die spezifischen Werte des Drucks P und des Ela
stizitätsmoduls E in die Bedingungsgleichung (C) eingesetzt
werden, kann eine Bedingung bezüglich eines Verhältnisses
der Seitenlängenabmessung L zu der Dickenabmessung H in der
Membran 51 wie folgt erzielt werden:
(L/H) < 104 (D)
Anders ausgedrückt, wenn die Dickenabmessung H der Mem
bran gegenüber der Seitenlängenabmessung L von ihr einge
stellt ist, um die Bedingungsgleichung (D) zu erfüllen,
kann der Maximalwert der Biegungshöhe W unter die Dickenab
messung H beschränkt werden. In diesem Fall ist zum Bei
spiel, wenn die Dickenabmessung H der Membran 51 auf unge
fähr 2 µm eingestellt ist, die Seitenlängenabmessung L auf
einen Wert kleiner als 208 µm eingestellt.
Als nächstes wird das Herstellungsverfahren des Sensor
chips 41 zur Druckerfassungsverwendung unter Bezugnahme auf
Querschnittsansichten, die jeweilige Verfahrensschritte
darstellen, in den Fig. 15A bis 15D und 16A bis 16C be
schrieben.
In diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung wird als ein Substrat für Halbleiterschichten ein Mo
nosiliziumsubstrat 60 angewendet, in welches Störstellen
des n-Typs eingebracht worden sind, wie es in Fig. 15A ge
zeigt ist. Zuerst werden bei einem Schritt zum Ausbilden
eines Grabens Gräben 61 bis zu einer vorbestimmten Tiefe in
dem Oberflächenabschnitt des Monosiliziumsubstrats 60 aus
gebildet, um darin Oxidfilme 48 auszubilden, welche vorge
sehen sind, um den Vorrichtungsausbildungsbereich 44 von
dem Vorrichtungsausbildungsbereich 45 zu isolieren. Der Si
liziumoxidfilm 48 in dem Graben 61 dient nicht nur dazu,
die Drucksensorvorrichtung 46 von der integrierten Schal
tung 47 abzusondern und zu isolieren, sondern dient ebenso
als ein Polierstopper bei einem Schritt eines Polierens,
der ausgeführt wird, wenn die Membran 51 ausgebildet wird.
Genauer gesagt wird bei dem Schritt eines Ausbildens
eines Grabens ein Oxidfilm, wie zum Beispiel ein durch
plasmaunterstützte chemische Dampfabscheidung ausgebildeter
Tetraethylorthosilikat-(PECVD-TEOS)-Film mit einer vorbe
stimmten Filmdicke abgeschieden. Der Oxidfilm dient als
eine Maske zum Ätzen. Als nächstes werden Teile des Oxid
films, die den Positionen entsprechen, an welchen die Grä
ben 61 auszubilden sind, durch ein Photolithographieverfah
ren entfernt. Danach wird ein anisotropes Ätzen durch ein
Verfahren, wie zum Beispiel Trockenätzen, ausgeführt. Auf
grund dieses anisotropen Ätzens wird der Oxidfilm, der aus
dem PECVD-TEOS-Film besteht, und Silizium weggeätzt, um die
Gräben 61 auszubilden.
Als nächstes wird bei einem Schritt eines Ausbildens
eines Oxidfilms der Siliziumoxidfilm 48 auf den inneren
Oberflächen der Gräben 61 ausgebildet und wird ein Silizi
umoxidfilm 62 auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 60
ausgebildet. Im Detail werden die Siliziumoxidfilme 48 und
62 durch ein thermisches Oxidationsverfahren, wie zum Bei
spiel ein Niederdruck-Hochtemperatur-Oxid-(LP-HTO)-Verfah
ren ausgebildet, wodurch die Oberfläche des Halbleiter
substrats 60 abgeflacht wird. Darauffolgend wird eine Öff
nung in dem Oxidfilm 62 durch Entfernen des Oxidfilms 62 in
einem Bereich, in dem die Druckreferenzkammer 50 auszubil
den ist, ausgebildet. Ein Bereich 63 des p-Typs wird durch
ein Einbringen von Störstellen des p-Typs bis zu einer vor
bestimmten Tiefe in das Halbleitersubstrat 60 durch die
Öffnung ausgebildet (Fig. 15B).
Nachfolgend wird in einem Schritt eines Ausbildens ei
ner Austiefung der Bereich 63 des p-Typs selektiv geätzt
und dadurch entfernt (Fig. 15C). Als ein Verfahren zum se
lektiven Ätzen lediglich des Bereichs 63 des p-Typs gibt es
ein elektromechanisches Stoppätzen, bei welchem das
Substrat in ein Ätzmittel eingetaucht wird, während der
PN-Übergang darin in Rückwärtsrichtung vorgespannt wird. Gemäß
diesem Ätzverfahren fließt, wenn der ganze Bereich 63 des
P-Typs weggeätzt ist, Strom aufgrund des Verschwindens des
PN-Übergangs, wodurch ein Anodenoxidfilm auf der geätzten
Oberfläche ausgebildet wird. Wenn sich die zu ätzende Sili
ziumschicht zu dem Anodenoxidfilm wandelt, wird, da die Si
liziumschicht nicht freigelegt ist, das Ätzen gestoppt. Als
Ergebnis ist es möglich, eine Austiefung 49 nach Entfernen
des Bereichs 63 des p-Typs aufgrund des vorhergehenden Ätz
verfahrens auszubilden.
Es ist anzumerken, daß die Austiefung 49 für die Druck
referenzkammer 50 durch Ätzen des Halbleitersubstrats bis
zu einer vorbestimmten Tiefe unter Verwendung eines norma
len Trockenätzens oder dergleichen, zusätzlich zu einer
Verwendung des elektromechanischen Stoppätzens ausgebildet
werden kann.
Auf einer Oberfläche eines Basissiliziumsubstrats 42,
das aus monokristallinem Silizium besteht, welches als ein
Trägersubstrat verwendet wird, wird bei einem Schritt eines
Ausbildens eines Oxidfilms ein Oxidfilm 43 einer vorbe
stimmten Dicke durch ein Verfahren, wie zum Beispiel ther
mische Oxidation, ausgebildet (Fig. 15D). Dieser Oxidfilm
43 dient als ein Isolationsfilm an den Vorrichtungsausbil
dungsbereichen 44 und 45, wie es zuvor beschrieben worden
ist.
Als nächstes werden bei einem Schritt eines Schichtens,
nachdem eine vorbestimmte Vorbehandlung sowohl an dem Ba
sissiliziumsubstrat 42 als auch an dem Halbleitersubstrat
60 ausgeführt worden ist, um ihre Oberflächen in einen Zu
stand zu wandeln, der für ein Schichten geeignet ist, die
Fläche des Basissiliziumsubstrats 42, an welcher der Oxid
film 43 ausgebildet worden ist, und die Fläche des Halblei
tersubstrats 60, an welcher die Austiefung 49 ausgebildet
worden ist, in einer Atmosphäre eines verringerten Drucks
(Vakuum) aufeinandergeschichtet (Fig. 16A). Danach wird
eine Verbindungsstärke der geschichteten Flächen aufgrund
einer Wärmebehandlung erhöht.
Bei einem Schritt eines Polierens wird ein Polieren von
der oberen Oberfläche des Halbleitersubstrats 60 ausge
führt, wodurch die Schicht des n-Typs, die sich über der
Druckreferenzkammer 50 befindet, als die Membran 51 ausge
bildet wird (Fig. 16B). Zu diesem Zeitpunkt beträgt die
Dickenabmessung der Membran 51, die durch das Polieren ein
gestellt wird, zum Beispiel von 1 µm bis 10 µm, die die zu
vor erwähnten Bedingungen erfüllt. Daher kann auch dann,
wenn die Dicke der Membran 51 aufgrund eines Polierens dünn
gemacht wird, da ein Maximalwert W einer Biegungshöhe der
Membran 51, die durch eine Druckdifferenz P verursacht
wird, nicht größer als die Dickenabmessung H der Membran 51
ist, die Membran 51 auf eine nahezu gleichmäßige Dicke po
liert werden.
Danach wird ein Schritt eines Ausbildens von Vorrich
tungen ausgeführt, um Vorrichtungen auszubilden, die als
der Drucksensorchip 41 betreibbar sind. Das heißt, Wider
stände 52, die einen Piezowiderstandseffekt aufweisen, wer
den in der Membran 51 durch Einbringen von Störstellen in
sie mit einem bekannten Verfahren, wie zum Beispiel Diffu
sion, ausgebildet. Ebenso werden der Basisbereich 56, der
Emitterbereich 57 und der Kontaktbereich 58 zum Ausbilden
des Bipolartransistors 55 als ein Teil der integrierten
Schaltung 47 in dem Vorrichtungsausbildungsbereich 45 aus
gebildet (Fig. 16C).
Schließlich werden bei einem Schritt eines Ausbildens
einer Elektrodenanschlußflächenöffnung Öffnungen in einem
Oxidfilm 53 durch ein Photolithographieverfahren ausgebil
det. Die Öffnungen werden an Positionen ausgebildet, an de
nen Verbindungsanschlußflächen von Aluminiumelektroden 54
abzuscheiden sind. Als Ergebnis kann der Sensorchip 51 ver
vollständigt werden, wie er in den Fig. 13 und 14 ge
zeigt ist.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er
findung kann, da die Dickenabmessung H der Membran 51 auch
in einem Fall, in dem die Druckreferenzkammer 50 durch
Schichten des Basissiliziumsubstrats 42 und des Halbleiter
substrats 60 in einer Vakuumatmosphäre ausgebildet wird und
ein Schritt eines Polierens an dem Halbleitersubstrat 60
ausgeführt wird, um die Membran 51 auszubilden, derart ein
gestellt wird, daß sie die Bedingungen erfüllt, die durch
die Gleichung (D) gezeigt sind, die Biegungshöhe der Mem
bran 51 im Verlauf eines Polierens unterdrückt werden. Des
halb kann das Herstellen einer ungleichmäßigen Dicke, die
durch die Verformung der Membran 51 verursacht wird, ver
hindert werden.
Ebenso kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
da die Drucksensorvorrichtung 46 und die integrierte Schal
tung 47 integriert in dem Sensorchip 41 zur Druckerfas
sungsverwendung vorgesehen sind, das Signal, nachdem das
Erfassungssignal der Drucksensorvorrichtung 46 einer vorbe
stimmten Signalverarbeitung unterzogen worden ist, als ein
Ausgangssignal erzeugt werden.
Im allgemeinen ist eine bestimmte Tiefe eines Halblei
terbereichs notwendig, welche größer als die Dickenabmes
sung H der Membran 51 in einer normalen Drucksensorvorrich
tung 46 ist, um die Vorrichtungen der integrierten Schal
tung 47 auszubilden. In dem vorliegenden Ausführungsbei
spiel ist es, da die Druckreferenzkammer 50 durch Ausbilden
der Austiefung 49 in dem Vorrichtungsausbildungsbereich 44
vorgesehen ist, möglich, eine ausreichende Dicke eines
Halbleiterbereichs in dem Vorrichtungsausbildungsbereich 45
sicherzustellen, in welchem die integrierte Schaltung 47
ausgebildet ist. Deshalb kann eine Flexibilität eines Ent
wurfs, um die integrierte Schaltung 47 auszubilden, erhöht
werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines vierten Aus
führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 17 und 18A bis 18D zeigen das vierte Aus
führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein Halblei
terdrucksensorchip 64 des vierten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung ist darin, daß eine diskrete Vor
richtungsstruktur angewendet wird, das heißt, eine inte
grierte Schaltung 47 ist nicht ausgebildet, sondern ledig
lich eine Drucksensorvorrichtung 46 ist in dem Chip ausge
bildet, und darin, daß eine Austiefung für eine Druckrefe
renzkammer nicht durch Ätzen von Silizium eines Halbleiter
substrats ausgebildet ist, zu dem Drucksensorchip des drit
ten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter
schiedlich.
Bei dem Halbleiterdrucksensorchip 64 ist ein Oxidfilm
66, der eine vorbestimmte Filmdicke aufweist, zum Ausbilden
einer Druckreferenzkammer auf einem Basissiliziumsubstrat
65 des p-Typs ausgebildet, das als ein Trägersubstrat
dient. Das heißt, eine Druckreferenzkammer 67 ist durch
Ausbilden einer Öffnung eines Quadrats in dem Oxidfilm 66
ausgebildet. Auf der Druckreferenzkammer 67 ist eine Mem
bran 68 vorgesehen. Die Membran 68 besteht aus monokri
stallinem Silizium und weist eine vorbestimmte Dickenabmes
sung H auf. Ein Oxidfilm 69, der eine Grabenstruktur auf
dem Basissiliziumsubstrat 65 aufbaut, ist derart ausgebil
det, daß er die Membran 68 einfaßt.
In der Membran 68 sind vier Widerstandsbereiche 70 für
eine Druckerfassungsverwendung an einer Oberfläche von ihr
an Positionen ausgebildet, die Endabschnitten der Druckre
ferenzkammer 67 entsprechen. Die Widerstandsbereiche 70
sind derart vorgesehen, daß, wenn die Membran 68 als Reak
tion auf einen Druck, der daran ausgeübt wird, verschoben
wird, die Verschiebung der Membran 68 als Änderungen von
Widerstandswerten aufgrund des Piezowiderstandseffekts er
faßt wird. Ein Oxidfilm 71 ist auf der Oberfläche der Mem
bran 68 ausgebildet. Öffnungen, die den Widerstandsberei
chen 70 entsprechen, sind in dem Oxidfilm 71 ausgebildet,
und die Widerstandsbereiche 70 sind durch einen Aluminium
elektrodenfilm 72, der die Widerstandsbereiche 52 durch die
Öffnungen kontaktiert, derart verbunden, daß sie eine Brüc
kenschaltung ausbilden. Weiterhin ist ein Schutzfilm 73 auf
einer gesamten Oberfläche des Halbleiterdrucksensorchips
64, ausgenommen von Verbindungsanschlußflächen, die in der
Darstellung nicht gezeigt sind, ausgebildet.
Bei dem zuvor beschriebenen Aufbau ist die Dicke h (mm)
der Membran 68 derart eingestellt, daß sie die gleichen Be
dingungen wie in dem dritten Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung erfüllt. Das heißt, die Formel (B) kann
auf der Grundlage der Form der Membran 68 aus der Formel
(A) erzielt werden und der Maximalwert W einer Biegungshöhe
der Membran 68 kann unter Verwendung der Formel (B) berech
net werden. Als Bedingung, daß der Biegungshöhenmaximalwert
W kleiner als die Dickenabmessung H der Membran 68 ist,
kann die Bedingungsgleichung (C) verwendet werden. Als Er
gebnis werden die Bedingungen bezüglich der Dickenabmessung
H der Membran 68 erzielt, wie sie ihn der Gleichung (D) ge
zeigt sind.
Wenn die Dickenabmessung H der Membran 68 gegenüber der
Seitenlängenabmessung L von ihr eingestellt ist, um die Be
dingungsgleichung (D) zu erfüllen, kann der Maximalwert der
Biegungshöhe W unter die Dickenabmessung H beschränkt wer
den. In diesem Fall wird zum Beispiel, wenn die Dickenab
messung H der Membran 68 auf ungefähr 2 µm eingestellt ist,
die Seitenlängenabmessung L auf einen Wert kleiner als 208
µm eingestellt.
Als nächstes wird das Herstellungsverfahren des Druck
sensorchips 64 unter Bezugnahme auf die Fig. 18A bis 18D
beschrieben.
In diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung wird als ein Substrat für Halbleiterschichten ein Mo
nosiliziumsubstrat 74 angewendet, in welches Störstellen
des n-Typs eingebracht worden sind, wie es in Fig. 18A ge
zeigt ist. Zuerst werden bei einem Schritt eines Ausbildens
eines Grabens Gräben 75 bis zu einer vorbestimmten Tiefe in
dem Oberflächenabschnitt des Monosiliziumsubstrats 74 aus
gebildet, um Siliziumoxidfilme 69 darin auszubilden, welche
entsprechend einem Bereich vorgesehen sind, in welchem die
Membran 68 auszubilden ist. Der Siliziumoxidfilm 69 in dem
Graben 75 dient als ein Polierstopper in einem Schritt ei
nes Polierens, der ausgeführt wird, wenn die Membran 51
ausgebildet wird.
Als nächstes wird auf einer Oberfläche eines Basissili
ziumsubstrats 65, das aus monokristallinem Silizium be
steht, welches als ein Trägersubstrat verwendet wird, bei
einem Schritt eines Ausbildens eines Oxidfilms ein Oxidfilm
66 einer vorbestimmten Dicke durch ein Verfahren, wie zum
Beispiel thermische Oxidation, ausgebildet (Fig. 18E).
In diesem Oxidfilm 66 wird eine Öffnung 66a einer Qua
dratform an einer Position, die der Druckreferenzkammer 67
entspricht, durch ein Photolithographieverfahren ausgebil
det.
Als nächstes werden bei einem Schritt eines Schichtens,
nachdem eine vorbestimmte Vorbehandlung an sowohl dem Ba
sissiliziumsubstrat 65 als auch dem Halbleitersubstrat 74
ausgeführt worden ist, um die Oberflächen von ihnen in ei
nen Zustand zu wandeln, der für ein Schichten geeignet ist,
die Fläche des Basissiliziumsubstrats 65, an welcher der
Oxidfilm 66 ausgebildet worden ist, und die Fläche des
Halbleitersubstrats 74, an welcher die Gräben 75 ausgebil
det worden sind, in einer Vakuumatmosphäre aufeinanderge
schichtet (Fig. 18C). Danach wird eine Verbindungsstärke
der geschichteten Flächen aufgrund einer Wärmebehandlung
erhöht. Als Ergebnis wird ein Raum, der gleich der Dicken
abmessung des Oxidfilms 66 ist, an der Öffnung 66a des
Oxidfilms 66 ausgebildet und wird als die Druckreferenzkam
mer 67 verwendet.
Bei einem Schritt eines Polierens wird ein Polieren von
der oberen Oberfläche des Monosiliziumsubstrats 74 ausge
führt, wodurch die Schicht des n-Typs, die sich über der
Druckreferenzkammer 67 befindet, als die Membran 68 ausge
bildet wird (Fig. 18D). Zu diesem Zeitpunkt beträgt die
Dickenabmessung der Membran 68, die durch ein Polieren ein
gestellt wird, zum Beispiel von 1 µm bis 10 µm, die die zu
vor erwähnten Bedingungen erfüllt. Deshalb kann auch dann,
wenn die Dicke der Membran 68 aufgrund eines Polierens dünn
gemacht wird, da ein Maximalwert W einer Biegungshöhe der
Membran 68, die durch eine Druckdifferenz P verursacht
wird, nicht größer als die Dickenabmessung H der Membran 68
ist, die Membran 68 auf eine nahezu gleichmäßige Dicke po
liert werden.
Danach wird ein Schritt eines Ausbildens von Vorrich
tungen ausgeführt, um Vorrichtungen auszubilden, die als
der Drucksensorchip 64 betreibbar sind. Das heißt, Wider
stände 70, die einen Piezowiderstandseffekt aufweisen, wer
den in der Membran 68 durch Einbringen von Störstellen in
sie mit einem bekannten Verfahren, wie zum Beispiel Diffu
sion, ausgebildet. Ebenso werden bei einem Schritt eines
Ausbildens einer Elektrodenanschlußflächenöffnung Öffnungen
in einem Oxidfilm 71 durch ein Photolithographieverfahren
ausgebildet. Die Öffnungen werden an Positionen ausgebil
det, an denen Verbindungsanschlußflächen von Aluminiumelek
troden 72 abzuscheiden sind. Als Ergebnis kann der Sensor
chip 64 vervollständigt werden, wie er in Fig. 17 gezeigt
ist.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er
findung kann, da die Dickenabmessung H der Membran 68 auch
in einem Fall, in dem die Druckreferenzkammer 67 durch
Schichten des Basissiliziumsubstrats 65 und des Halbleiter
substrats 74 in einer Vakuumatmosphäre ausgebildet ist, und
ein Schritt eines Polierens an dem Halbleitersubstrat 74
ausgeführt wird, um die Membran 68 auszubilden, derart ein
gestellt wird, daß sie die Bedingungen erfüllt, die durch
die Gleichung (D) gezeigt sind, die Biegungshöhe der Mem
bran 68 im Verlauf eines Polierens unterdrückt werden. Des
halb kann die Membran 68 ohne irgendwelche Hindernisse be
züglich einer Vorrichtungsausbildung und Druckmessung ver
arbeitet werden.
Ebenso ist es in diesem Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung, da die Druckreferenzkammer 67 durch die
Öffnung 66a ausgebildet wird, die in dem Oxidfilm 66 vorge
sehen ist, nicht notwendig, eine Austiefung, die als eine
Druckreferenzkammer verwendet wird, in einem getrennten
Schritt auszubilden. Deshalb ist es möglich, das Herstel
lungsverfahren des Drucksensorchips 64 zu vereinfachen.
Der Aspekt der vorliegenden Erfindung, der in den vor
liegenden Ausführungsbeispielen dargestellt ist, die zuvor
beschrieben worden sind, ist nicht auf diese Ausführungs
beispiele beschränkt, und zum Beispiel sind die folgenden
Änderungen und Erweiterungen möglich.
Der Biegungsgrad der Membran, von dem erwartet wird,
daß er während des Schritts eines Polierens auftritt, hängt
nicht nur von der Dickenabmessung der Membran ab, sondern
hängt ebenso von ihrer Fläche ab. Zum Beispiel wird auch
dann, wenn die Membran verhältnismäßig dick ist, wenn ihre
Fläche groß ist, die Biegungshöhe groß, die durch die
Druckdifferenz über der Membran verursacht wird. Deshalb
können in der vorliegenden Erfindung ebenso, nicht nur in
dem Fall der Dicke der Membranen 20 und 32, die in den er
sten und zweiten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Er
findung gezeigt sind, sondern ebenso, wenn die Membran dic
ker als diese Dicke gemacht, wenn die Fläche der Membran
groß ist, die nützlichen Effekte der vorliegenden Erfindung
einfach erzielt werden.
Obgleich die ersten und zweiten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung, in denen ein Monosilizium
substrat 13, 28 als das erste Substrat verwendet wird, und
Widerstände 21, 33, die einen Piezowiderstandseffekt ver
wenden, in der Membran 20, 32 ausgebildet sind, beschrieben
worden sind, kann in Fällen, in denen ein Monosilizium
substrat nicht notwendig ist, ein Substrat auf der Grund
lage von polykristallinem oder amorphem Silizium verwendet
werden oder kann ein Substrat verwendet werden, das aus ei
nem anderen Material als Silizium besteht.
Obgleich ein Basissiliziumsubstrat 15, 30 als das
zweite Substrat verwendet worden ist, muß dieses kein Mo
nosiliziumsubstrat sein und kann zum Beispiel ein Substrat,
das aus einer Hartkeramik oder dergleichen besteht, welches
mit dem ersten Substrat geschichtet werden kann, ebenso
verwendet werden.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er
findung ist, um das Innere der Druckreferenzkammer 31 zu
evakuieren, Sauerstoff innerhalb der Druckreferenzkammer 31
aufgebraucht worden und ist ein Oxidfilm 31a ausgebildet
worden. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf
beschränkt und kann zum Beispiel der Schritt eines Schich
tens ausgeführt werden, wobei das Innere der Druckreferenz
kammer mit Stickstoff gefüllt ist und die Kammer dann da
durch evakuiert wird, daß dieser Stickstoff aufgebraucht
wird und ein Nitritfilm ausgebildet wird, oder kann das Gas
innerhalb der Kammer durch ein anderes Verfahren aufge
braucht werden, um die Kammer zu evakuieren.
In den zuvor erwähnten Ausführungsbeispielen der vor
liegenden Erfindung ist die Form der Membran ein Quadrat
gewesen, von dem eine Seite ein Länge L aufweist. Jedoch
kann die Form der Membran ein Rechteck oder ein Kreis sein,
wobei sie nicht auf ein Quadrat beschränkt ist, vorausge
setzt, daß das Herstellungsverfahren nicht erschwert wird
und solange es keine Beschränkung bezüglich einer Signal
verarbeitung an einem gemessenen Ergebnis oder bezüglich
der Struktur der Membran gibt. Das heißt, da die Membran
über der Druckreferenzkammer ausgebildet ist, weist die
Form der Membran eine nahe Beziehung zu der Ebenenform der
Druckreferenzkammer auf. Deshalb kann, wenn es kein Problem
bei dem Verfahren zum Ausbilden der Druckreferenzkammer
gibt, die Membran, die eine Form eines Rechtecks oder eines
Kreises aufweist, angewendet werden. Wenn jedoch eine Aus
tiefung zum Ausbilden der Druckreferenzkammer wie in dem
vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
nicht ausgebildet wird, ist es einfach, eine Membran aus zu
bilden, die eine Form eines Rechtecks oder eines Kreises
aufweist.
Wenn die Form der Membran kreisförmig gemacht wird,
sind die Bedingungsgleichungen, die in den dritten und
vierten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung
erklärt worden sind, wie folgt abgeändert.
Als erstes ist die Formel (A), wenn die Ebenenform der
Membran ein Kreis ist, der einen Radius R aufweist, die
gleiche, wie sie zuvor erklärt worden ist, ausgenommen für
den Wert von α.
W = α×(P × R4)/(E × H3) (A')
In diesem Fall kann, da der Wert von α als 0,171 gege
ben ist, die Formel (B) wie folgt ausgedrückt werden.
W = 0,171 × (P × R4)/(E × H3) (B')
Hinsichtlich der Bedingungen, daß der Maximalwert der
Biegungshöhe W kleiner als die Dickenabmessung H der Mem
bran ist, kann die folgende Bedingungsgleichung (C') er
zielt werden.
W = 0,171 × (P×R4)/(E × H3) < H (C')
Wenn die spezifischen Werte des Drucks P und des Ela
stizitätsmoduls E in die Bedingungsgleichung (C') einge
setzt werden, kann eine Bedingung bezüglich eines Verhält
nisses des Radius R zu der Dickenabmessung H in der Membran
wie folgt erzielt werden.
(R/H) < 56 (D')
Anders ausgedrückt, wenn die Dickenabmessung H der Mem
bran gegenüber dem Radius R von ihr eingestellt ist, um die
Bedingungsgleichung (D') zu erfüllen, kann der Maximalwert
der Biegungshöhe W unter die Dickenabmessung beschränkt
werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines fünften Aus
führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 19A bis 19H
beschrieben. Als erstes weist ein Substrat 111 eines Halb
leiterdrucksensors, das durch das Herstellungsverfahren
dieses Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfin 18864 00070 552 001000280000000200012000285911875300040 0002019826317 00004 18745dung er
zielt wird, wie es in Fig. 19H gezeigt ist, eine aktive
Schicht 113 zur Vorrichtungsausbildung, die aus monokri
stallinem Silizium besteht, auf einem Trägersubstrat
(zweiten Trägersubstrat) 112 auf, das zum Beispiel aus ei
nem Siliziumsubstrat (Siliziumwafer) des p-Typs besteht,
wobei sich ein Isolationsfilm 112a, der aus einem Silizium
oxidfilm besteht, dazwischen befindet.
Eine dünne Membran 114 ist in der Oberflächenseite der
aktiven Schicht 113 vorgesehen und auf der Innenseite von
dieser ist eine abgedichtete Druckreferenzkammer 115 vorge
sehen, die zu einem Zustand nahe Vakuum gebracht worden
ist. Ebenso ist in der Oberfläche der aktiven Schicht 113
eine Mehrzahl von piezoelektrischen Widerständen 116 ausge
bildet, die sich an der Oberfläche der Membran 114 befin
den. Eine integrierte Schaltung 117 zur Signalverarbeitung
ist an einer Seite der Membran 114 ausgebildet. In diesem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beträgt die
Dicke der aktiven Schicht 113 zum Beispiel 15 µm und be
trägt die Dicke der Membran 114 zum Beispiel 2 µm.
Ein Verfahren zum Herstellen dieses Substrats 111 eines
Halbleiterdrucksensors wird nun beschrieben.
Die Fig. 19A bis 19H zeigen schematisch Schritte ei
nes Verfahrens zum Herstellen eines Substrats 111 eines
Halbleiterdrucksensors, die dieses Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung betreffen.
Zuerst wird, wie es in Fig. 19A gezeigt ist, ein
Schritt eines Ausbildens einer aktiven Schicht 113, die aus
monokristallinem Silizium besteht, auf einem ersten Träger
substrat 118, das aus einem Siliziumsubstrat des p-Typs be
steht, durch epitaktisches Wachstum des n-Typs ausgeführt.
Dadurch, daß die aktive Schicht 113 bis zu einer vorbe
stimmten Dicke (zum Beispiel 15 µm) ausgebildet wird, wird
die aktive Schicht 113, die einen PN-Übergang mit dem er
sten Trägersubstrat 118 bildet, auf dem ersten Träger
substrat 118 erzielt. Zu diesem Zeitpunkt kann die Ebenen
ausrichtung der aktiven Schicht 113 (100) oder (110) sein,
aber unter Berücksichtigung der Eigenschaften eines aniso
tropen Ätzens, das später beim Ausbilden einer Austiefung
ausgeführt wird, ist es von Vorteil, daß die Ebenenausrich
tung (100) ist.
Zu diesem Zeitpunkt wird eine Ausrichtungsmarkierung
119 im voraus an einer vorbestimmten Position auf dem er
sten Trägersubstrat 118 ausgebildet. Da die aktive Schicht
113 auf der oberen Fläche des ersten Trägersubstrats 118
mit einer gleichmäßigen Dicke ausgebildet wird, wird eine
hervorstehende Markierung 113a in der Übergangsfläche (in
den Figuren die untere Fläche) der aktiven Schicht 113 aus
gebildet und wird eine entsprechend vertiefte ausgetiefte
Markierung 113b in ihrem Oberflächenteil (in den Figuren
ihrer oberen Fläche) ausgebildet. Wie es später weiter be
schrieben wird, dienen die hervorstehende Markierung 113a
und die ausgetiefte Markierung 113b als Ausrichtungsmarkie
rungen.
Als nächstes wird ein Schritt eines Ausbildens einer
Austiefung zum Ausbilden einer Austiefung 120, die eine
Druckreferenzkammer 115 wird, in der Oberfläche der aktiven
Schicht 113 auf dem ersten Trägersubstrat 118 durch Ätzen
ausgeführt. Bei diesem Schritt eines Ausbildens einer Aus
tiefung wird zuerst, wie es in Fig. 19B gezeigt ist, eine
Maske (zum Beispiel ein SiN-Film) auf die Oberfläche der
aktiven Schicht 113 abgeschieden und gemustert, um eine
Maske 121 auszubilden, die eine Öffnung über einem zu
ätzenden Teil (dem Austiefungsausbildungsbereich) aufweist.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Austiefungsausbildungsposition
auf der Grundlage der ausgetieften Markierung 113b be
stimmt, die in der Oberfläche der aktiven Schicht 113 aus
gebildet ist.
Dann wird, wie es in Fig. 19C gezeigt ist, zum Beispiel
durch Naßätzen eine Austiefung 120 in der aktiven Schicht
113 ausgebildet. In diesem Fall wird eine alkalische Ätz
flüssigkeit, wie zum Beispiel KOH, die eine große Ätzselek
tivität bezüglich der Maske 121 aufweist, verwendet. Alter
nativ kann, wenn es ein Risiko einer Verunreinigung von
Oberflächenschaltungen oder einer Herstellungsvorrichtung
gibt, TMAH oder dergleichen als die Ätzflüssigkeit verwen
det werden. Wenn bezüglich der Dicke von 15 µm der aktiven
Schicht 113 die Dicke der Membran 114 2 µm betragen soll,
wird diese Austiefung 120 bis zu einer Tiefe von 13 µm aus
gebildet. Auf diese Weise wird die Austiefung 120 in der
aktiven Schicht 113 mit einer Schicht einer Dicke ausgebil
det, die der Membran 114 entspricht, die an ihrem Boden be
festigt ist. Nachdem die Austiefung 120 ausgebildet worden
ist, wird die Maske 121 entfernt (Fig. 19D).
Dann wird ein Schritt eines Schichtens zum Schichten
eines zweiten Trägersubstrats 112 auf die aktive Schicht
113 ausgeführt. In diesem Schritt werden, wie es in Fig.
19D gezeigt ist, das erste Trägersubstrat 118 und die ak
tive Schicht 113 von dem Zustand, der in Fig. 19C gezeigt
ist, umgekehrt und werden dann auf die Oberfläche eines
zweiten Trägersubstrats 112 geschichtet, auf welchem im
voraus ein Isolationsfilm 112a (ein Siliziumoxidfilm) aus
gebildet worden ist. Dieses Schichten wird in Vakuum ausge
führt und die derart aufeinandergeschichteten Substrate
werden dann auf eine hohe Temperatur von 800 bis 1100°C er
wärmt.
Wie es allgemein bekannt ist, wird bei einem anderen
Verfahren (nicht gezeigt) zum Ausführen dieses Schichtens
eine Vorbehandlung eines aufeinanderfolgenden Reinigens der
Oberfläche des zweiten Trägersubstrats 112 und der Oberflä
che der aktiven Schicht 113 mit zum Beispiel einem Gemisch
von 4:1 aus Schwefelsäure und Wasserstoffperoxidwasser und
dann mit reinem Wasser und dadurch Ausbilden eines äußerst
dünnen Wasserfilms auf derartigen Oberflächen ausgeführt.
Dadurch, daß die Oberflächen dann in guten Kontakt mitein
ander gebracht werden, werden Silanolradikale auf den
Schichtungsflächen ausgebildet. Dann findet durch Erwärmen
eine Reaktion statt, bei der Wassermoleküle aus den Sila
nolradikalen auf der Oberfläche des zweiten Trägersubstrats
112 und der Oberfläche der aktiven Schicht 113 entfernt
werden und tritt eine Siloxanverbindung auf und befestigt
die zwei zusammen.
Auf diese Weise werden, wie es in Fig. 19E gezeigt ist,
die aktive Schicht 113 und das erste Trägersubstrat 118 in
einem Stapelzustand, der zu dem umgekehrt ist, in welchem
sie in Fig. 19C gezeigt sind, auf die obere Fläche des
zweiten Trägersubstrats 112 geschichtet. Zu diesem Zeit
punkt wird die Öffnung der Austiefung 120 der aktiven
Schicht 113 von dem zweiten Trägersubstrat 112 bedeckt und
wird eine abgedichtete Druckreferenzkammer 115 ausgebildet
und befindet sich das Innere dieser Druckreferenzkammer 115
in Vakuum.
Nach diesem Schichten wird ein Schritt eines Entfernens
eines ersten Substrats zum Entfernen eines Großteils des
ersten Trägersubstrats 118 durch Ätzen ausgeführt. Dieser
Schritt eines Entfernens eines ersten Substrats wird unter
Verwendung eines elektrochemischen Stoppätzens mit einer
Verarmungsschicht, die an dem PN-Übergang zwischen dem er
sten Trägersubstrat 118 und der aktiven Schicht 113 ausge
bildet ist, als ein Stopper ausgeführt.
Die Fig. 29 und 21 zeigen das Prinzip dieses elek
trochemischen Stoppätzens. Ein elektrochemisches Stoppätzen
wird auf die folgende Weise ausgeführt. Zuerst wird das
Substrat aus drei Schichten, die verbunden sind, wie es zu
vor beschrieben worden ist, in einer alkalischen Ätzflüs
sigkeit 122, wie zum Beispiel KOH, angeordnet. Dann wird
zum Beispiel eine Pt-Elektrode 123 in die Ätzflüssigkeit
122 eingetaucht, und wird die Plusseite einer Gleichstrom
energieversorgung 124 mit dem zweiten Trägersubstrat 112
verbunden, wird die Minusseite mit der Pt-Elektrode 123
verbunden und wird eine Spannung Vcc über den beiden einge
prägt.
Wenn dies durchgeführt wird, öffnet sich eine Verar
mungsschicht an dem PN-Übergang zwischen dem ersten Träger
substrat 118 und der aktiven Schicht 113, wird ein Span
nungsabfall an diesem Verarmungsschichtteil groß, fällt das
Potential Vd an der Ätzfläche (der Oberfläche des ersten
Trägersubstrats 118) unter ein vorbestimmtes Potential Vpp
und schreitet ein Si-Ätzen fort. Zu diesem Zeitpunkt fließt
weitestgehend kein elektrischer Strom, wie es in Fig. 20
gezeigt ist. Wenn das Ätzen der Ätzfläche die Verarmungs
schicht (die Nähe des PN-Übergangs) erreicht, steigt das
Potential Vd der Ätzfläche über das vorbestimmte Potential
Vpp und beginnt plötzlich ein elektrischer Strom zu flie
ßen, und die Ätzfläche wird anodisch oxidiert und ein Ätzen
wird im wesentlichen gestoppt. Daher wird, wie es in Fig.
19F gezeigt ist, lediglich eine extrem dünne Schicht, die
der Verarmungsschicht entspricht (zum Beispiel unter 1 µm),
zurückgelassen und der Großteil des ersten Trägersubstrats
118 wird entfernt.
Wenn dieser Schritt eines Entfernens eines ersten Trä
gersubstrats beendet ist, wird als nächstes ein Schritt ei
nes Fertigätzens zum Entfernen der äußerst dünnen Schicht,
die der Verarmungsschicht entspricht, bis die aktive
Schicht 113 an der Ätzfläche freigelegt ist, ausgeführt.
Bei diesem Schritt eines Fertigätzens wird ein Ätzen durch
ein zeitliches Steuern auf der Grundlage der Ätzgeschwin
digkeit der Ätzflüssigkeit genau bis zu einer Tiefe derart
durchgeführt, daß die Oberfläche der aktiven Schicht 113
freigelegt wird. Auf diese Weise wird, wie es in Fig. 19G
gezeigt ist, ein Substrat 111 eines Halbleiterdrucksensors,
das eine Membran 114 einer vorbestimmten Dicke und eine
Druckreferenzkammer 115, die Vakuum enthält, in einer akti
ven Schicht 113 auf einem zweiten Trägersubstrat 112 auf
weist, erzielt. Weiterhin verbleibt zu diesem Zeitpunkt die
hervorstehende Markierung 113a auf der Oberfläche der akti
ven Schicht 113.
Schließlich wird ein Schritt eines Ausbildens von pie
zoelektrischen Widerständen 116 und einer integrierten
Schaltung 117 zur Signalverarbeitung in der Oberfläche der
aktiven Schicht 113 ausgeführt. Dieser Schritt wird durch
herkömmliche Verfahren, wie zum Beispiel Photolithographie,
Ionenimplantation und Diffusion, ausgeführt. Zu diesem
Zeitpunkt werden die Positionen, an welchen die piezoelek
trischen Widerstände 116 und die integrierte Schaltung 117
ausgebildet werden, auf der Grundlage der hervorstehenden
Markierung 113a bestimmt. Auf diese Weise wird, wie es in
Fig. 19H gezeigt ist, ein Substrat 111 eines Halbleiter
drucksensors erzielt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung gibt es, da der Schritt eines Entfernens des ersten
Substrats durch elektrochemisches Stoppätzen mit einer Ver
armungsschicht, die an dem Übergang zwischen dem ersten
Trägersubstrat 118 und der aktiven Schicht 113 ausgebildet
ist, als ein Stopper ausgeführt wird, kein Auftreten der
Art einer Durchbiegung, die es bei einem Polieren gibt, und
kann ein Ätzen ausgeführt werden, wobei ein Teil des ersten
Trägersubstrats 118 einer gleichmäßigen Dicke auf der Seite
der aktiven Schicht 113 zurückbleibt. Da es bei dem Schritt
eines Fertigätzens lediglich notwendig ist, daß ein äußerst
flaches Ätzen ausgeführt wird, um den restlichen Teil des
ersten Trägersubstrats 118 zu entfernen, der der Verar
mungsschicht entspricht, ist jede Dickenänderung, die sich
aus diesem Ätzen ergibt, klein genug, um vernachlässigt zu
werden.
Deshalb ist es bei diesem Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung anders als bei Herstellungsverfahren,
bei denen ein Polieren verwendet wird, um eine Membran her
zustellen, möglich, eine Membran 114 einer gleichmäßigen
Filmdicke, die eine äußerst geringe Änderung in dieser
Dicke aufweist, auszubilden. Da es nicht notwendig ist, ei
nen Graben oder dergleichen, der als ein Stopper dient,
auszubilden, gibt es weiterhin einen höchst wertvollen Vor
teil, daß das Verfahren einfach ist und Herstellungskosten
niedrig gehalten werden können. Ebenso kann die Dicke der
aktiven Schicht 113 unberücksichtigt der Dicke der Membran
114 dick gemacht werden und ist daher die Freiheit eines
Entwurfs der integrierten Schaltung 117 hoch. Weiterhin
kann eine positionelle Ausrichtung bei dem Schritt eines
Schichtens unnötig gemacht werden.
In diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung können, da die aktive Schicht 113 epitaktisch aufge
wachsen wird, nachdem eine Ausrichtungsmarkierung 119 in
dem ersten Trägersubstrat 118 ausgebildet worden ist, eine
hervorstehende Markierung 113a und eine ausgetiefte Markie
rung 113b in der aktiven Schicht 113 ausgebildet werden.
Diese Markierungen können danach zum Positionieren bei ei
nem Schritt eines Ausbildens einer Austiefung und einem
Schritt eines Ausbildens von piezoelektrischen Widerständen
116 und einer integrierten Schaltung 117 verwendet werden.
Ebenso kann in diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung als Ergebnis dessen, daß der Schritt eines
Schichtens in Vakuum ausgeführt wird, die Druckreferenzkam
mer 115 einfach zu einem Vakuumzustand gebracht werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines sechsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 22A bis 22C zeigen das sechste Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung. Die unterschiedlichen
Punkte zwischen diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung und dem fünften Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung, das zuvor beschrieben worden ist, liegen
in dem Schritt eines Entfernens eines ersten Substrats. Das
heißt, in diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er
findung wird der Schritt eines Entfernens eines ersten
Substrats in zwei Stufen, einer Stufe eines mechanischen
Polierens und einer Stufe eines elektrochemischen Stopp
ätzens, ausgeführt.
In diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung wird der Schritt eines Schichtens auf die gleiche
Weise wie in dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegen
den Erfindung ausgeführt (siehe Fig. 22A). Danach wird ein
Schritt eines Entfernens eines ersten Substrats zum Entfer
nen von weitestgehend dem ganzem ersten Trägersubstrat 118
durch Ätzen dieses Substrats von drei Schichten, die ver
bunden sind, ausgeführt. Bei diesem Schritt eines Entfer
nens eines ersten Substrats wird in einer ersten Stufe das
erste Trägersubstrat 118 teilweise (zum Beispiel eine Dicke
von wenigen hundert µm) durch Polieren entfernt (Fig. 22B).
Dieses Polieren wird gestoppt, bevor eine Durchbiegung in
der Membran 114 auftritt.
Dann wird auf die gleiche Weise wie in dem fünften Aus
führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein elektroche
misches Stoppätzen auf dem restlichen Teil des ersten Trä
gersubstrats 118 (zum Beispiel einige wenige µm bis einige
wenige zehn µm) mit der Verarmungsschicht, die an dem Über
gang zwischen dem ersten Trägersubstrat 118 und der aktiven
Schicht 113 ausgebildet ist, als ein Stopper ausgeführt
(Fig. 22C). Dadurch ist es ebenso, da das Ätzen durch die
Verarmungsschicht gestoppt wird, auf die gleiche Weise wie
in dem fünften Ausführungsbeispiel möglich, eine Membran
114 auszubilden, die eine gleichmäßige Dicke aufweist. Wei
terhin wird in diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung, da als Ergebnis, daß ein Polieren ebenso durch
geführt wird, die durch das elektrochemische Stoppätzen zu
entfernende Materialmenge verringert wird, die Verfahrens
zeit verkürzt und können Kostenverringerungen erzielt wer
den.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor be
schriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt und verschie
dene Änderungen können durchgeführt werden, ohne den Umfang
der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel kann
die Ausrichtungsmarkierung, die in dem ersten Träger
substrat ausgebildet ist, hervorstehend anstelle von ausge
tieft sein und kann die vorliegende Erfindung ebenso in
Fällen angewendet werden, in denen die Druckreferenzkammer
kein Vakuum enthält und an einem vorbestimmten Druck abge
dichtet ist.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen
eines Halbleitersubstrats, wie es zuvor beschrieben worden
ist, werden eine Austiefung und ein Verbindungsloch zum
Verbinden der Austiefung mit dem Äußeren auf einer unteren
Flächenseite eines ersten Substrats ausgebildet und wird
das erste Substrat in einer Atmosphäre bei Atmosphärendruck
auf ein zweites Substrat geschichtet. Eine Membran wird
durch Verdünnen des ersten Substrats von seiner oberen Flä
che durch Polieren ausgebildet. Ein Abdichtloch, das das
Verbindungsloch erreicht, wird auf der oberen Fläche des
ersten Substrats ausgebildet. Ein Oxidfilm wird in dem Ab
dichtloch in Vakuum ausgebildet, wodurch das Verbindungs
loch abgedichtet wird, während der Druck der Druckreferenz
kammer auf Vakuum verringert wird. Auf diese Weise kann, da
die Druckreferenzkammer in einer letzten Stufe in einem
Druck verringert wird, verhindert werden, daß die Membran
aufgrund einer Druckdifferenz während eines Polierens ver
formt wird.
Claims (26)
1. Verfahren zum Herstellen eines Halbleitersubstrats
durch Aufeinanderschichten erster und zweiter Substrate
(13, 15; 28, 30), innerhalb welchen eine Druckreferenz
kammer (16; 31) vorgesehen ist, die in sich einen ver
ringerten Druck aufweist, wobei das Verfahren aufweist:
einen Schritt (P3; T2) eines Ausbildens einer Austie fung zum Ausbilden einer Austiefung (13b; 28a) in dem ersten Substrat (13; 28);
einen Schritt (PS; T4) eines Schichtens zum derartigen Schichten des ersten Substrats (13; 28) auf das zweite Substrat (15; 30) in einer Atmosphäre bei Atmosphären druck, daß eine Fläche des ersten Substrats (13; 28), an welcher die Austiefung (13b; 28a) ausgebildet worden ist, mit dem zweiten Substrat (15; 30) bedeckt ist; und
einen Schritt (P9; T6) eines Evakuierens zum Evakuieren eines Inneren der Austiefung (13b; 28a), die die Druck referenzkammer (16; 31) wird, nachdem das erste Substrat (13; 28) und das zweite Substrat (15; 30) auf einandergeschichtet worden sind.
einen Schritt (P3; T2) eines Ausbildens einer Austie fung zum Ausbilden einer Austiefung (13b; 28a) in dem ersten Substrat (13; 28);
einen Schritt (PS; T4) eines Schichtens zum derartigen Schichten des ersten Substrats (13; 28) auf das zweite Substrat (15; 30) in einer Atmosphäre bei Atmosphären druck, daß eine Fläche des ersten Substrats (13; 28), an welcher die Austiefung (13b; 28a) ausgebildet worden ist, mit dem zweiten Substrat (15; 30) bedeckt ist; und
einen Schritt (P9; T6) eines Evakuierens zum Evakuieren eines Inneren der Austiefung (13b; 28a), die die Druck referenzkammer (16; 31) wird, nachdem das erste Substrat (13; 28) und das zweite Substrat (15; 30) auf einandergeschichtet worden sind.
2. Verfahren zum Herstellen eines Halbleitersubstrats nach
Anspruch 1, gekennzeichnet durch:
einen Schritt (P2) eines Ausbildens eines Verbindungs lochs zum derartigen Ausbilden eines Verbindungslochs (13a) in mindestens einem der ersten und zweiten Substrate (13, 15), daß, wenn die ersten und zweiten Substrate (13, 15) aufeinandergeschichtet worden sind, die Austiefung (13b) für die Druckreferenzkammer (16) mit dem Äußeren verbunden ist, wobei der Schritt (P2) eines Ausbildens eines Verbindungslochs vor dem Schritt (P5) eines Schichtens ausgeführt wird; und
einen Schritt (P9) eines Abdichtens zum Schließen des Verbindungslochs (13a), nachdem das Innere der Austie fung (13b) durch das Verbindungsloch (13a) bei dem Schritt (P9) eines Evakuierens evakuiert worden ist.
einen Schritt (P2) eines Ausbildens eines Verbindungs lochs zum derartigen Ausbilden eines Verbindungslochs (13a) in mindestens einem der ersten und zweiten Substrate (13, 15), daß, wenn die ersten und zweiten Substrate (13, 15) aufeinandergeschichtet worden sind, die Austiefung (13b) für die Druckreferenzkammer (16) mit dem Äußeren verbunden ist, wobei der Schritt (P2) eines Ausbildens eines Verbindungslochs vor dem Schritt (P5) eines Schichtens ausgeführt wird; und
einen Schritt (P9) eines Abdichtens zum Schließen des Verbindungslochs (13a), nachdem das Innere der Austie fung (13b) durch das Verbindungsloch (13a) bei dem Schritt (P9) eines Evakuierens evakuiert worden ist.
3. Verfahren zum Herstellen eines Halbleitersubstrats nach
Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Schritt (P7) ei
nes Ausbildens von Vorrichtungen zum Ausbilden von Vor
richtungen, die einen Drucksensor aufbauen, in dem er
sten Substrat (13), wobei der Schritt (P9) eines Evaku
ierens ausgeführt wird, nachdem der Schritt (P7) eines
Ausbildens von Vorrichtungen ausgeführt worden ist.
4. Verfahren zum Herstellen eines Halbleitersubstrats nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß bei dem Schritt
(T4) eines Schichtens die Austiefung (28a) für die
Druckreferenzkammer (31) derart abgedichtet wird, daß
das Innere vom ihr von dem Äußeren isoliert ist, und
sich bei dem Schritt (T6) eines Evakuierens dadurch,
daß eine Wärmebehandlung ausgeführt wird, ein Gas in
nerhalb der Austiefung (28a) mit einem Substratmaterial
verbindet und dadurch aufgebraucht wird.
5. Verfahren zum Herstellen eines Halbleitersubstrats nach
Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Schritt
(T4) eines Schichtens das erste Substrat (28) in einem
Zustand auf das zweite Substrat (30) geschichtet wird,
daß Gas, das mit einem Material des ersten Substrats
(28) reagieren kann, in der Austiefung (28a) vorhanden
ist.
6. Verfahren zum Herstellen eines Halbleitersubstrats nach
Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Schritt
(T4) eines Schichtens eine Wärmebehandlung in einem
Temperaturbereich von 800°C bis 1150°C ausgeführt wird.
7. Verfahren zum Herstellen eines Halbleitersubstrats nach
Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Tem
peratur einer Wärmebehandlung, die bei dem Schritt (T6)
eines Evakuierens ausgeführt wird, in einem Bereich von
1150°C bis 1200°C befindet.
8. Verfahren zum Herstellen eines Halbleitersubstrats nach
Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei dem
Schritt (T6) eines Evakuierens dadurch, daß eine Wärme
behandlung ausgeführt wird, Sauerstoff, der innerhalb
der Austiefung (30) zurückbleibt, mit dem Substratmate
rial verbindet, um einen Oxidfilm (31) auszubilden, wo
durch das Innere der Austiefung (28a) evakuiert wird.
9. Verfahren zum Herstellen eines Halbleitersubstrats nach
Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Schritt (T3) ei
ner Oberflächenbehandlung zum derartigen Behandeln des
Inneren der Austiefung (28a), daß die Halbleiterflächen
freigelegt werden, wobei der Schritt (T3) einer Ober
flächenbehandlung vor dem Schritt (T4) eines Schichtens
ausgeführt wird.
10. Verfahren zum Herstellen eines Halbleitersubstrats nach
Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Schritt
(T3) einer Oberflächenbehandlung ein Oxidfilm, der in
nerhalb der Austiefung (28) ausgebildet ist, derart
entfernt wird, daß die Halbleiterflächen freigelegt
werden.
11. Verfahren zum Herstellen eines Halbleitersubstrats nach
einem der Ansprüche 1, 2 und 4, gekennzeichnet durch
einen Schritt (P6; T5) eines Polierens zum derartigen
Polieren des ersten Substrats (13; 28), daß durch Ver
ringern einer Dicke eines Teils des ersten Substrats
(13; 28), an dem die Austiefung (13b; 28a) ausgebildet
ist, eine Membran (20; 32) ausgebildet wird, wobei der
Schritt (P6; T5) eines Polierens vor dem Schritt (P9;
T6) eines Evakuierens ausgeführt wird.
12. Verfahren zum Herstellen eines Halbleitersubstrats nach
Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dicke der
Membran (20; 32) gleich oder kleiner als 10 µm ist.
13. Verfahren zum Herstellen eines Halbleitersubstrats nach
Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dicke der
Membran (20; 32) gleich oder kleiner als 5 µm ist.
14. Verfahren zum Herstellen eines Halbleitersubstrats nach
Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Schritt (P7;
T9) eines Ausbildens von Vorrichtungen, der einen
Schritt eines Ausbildens von Widerständen (21; 33), die
einen Piezowiderstandseffekt aufweisen, auf der Membran
(20; 32) beinhaltet, um eine Biegung der Membran (20;
32) zu erfassen, die durch den daran ausgeübten Druck
verursacht wird.
15. Verfahren zum Herstellen eines Halbleitersubstrats
durch Aufeinanderschichten erster und zweiter Substrate
(13, 15; 28, 30), innerhalb welchen eine
Druckreferenzkammer (16; 31) vorgesehen ist, um in ihr einen verrin
gerten Druck aufzuweisen, wobei das Verfahren aufweist:
einen Schritt (P3; T2) eines Ausbildens einer Austie fung zum Ausbilden einer Austiefung (13b; 28a) in dem ersten Substrat (13; 28);
einen Schritt (PS, T4) eines Schichtens zum derartigen Schichten des ersten Substrats (13; 28) auf das zweite Substrat (15; 30) in einer Atmosphäre bei Atmosphären druck, daß eine Fläche des ersten Substrats (13; 28), an welcher die Austiefung (13b; 28a) ausgebildet worden ist, mit dem zweiten Substrat (15; 30) bedeckt ist;
einen Schritt (P6; T5) zum derartigen Polieren des er sten Substrats (13; 28), daß durch Verringern einer Dicke eines Teils des ersten Substrats (13; 28), an dem die Austiefung (13b; 28a) ausgebildet ist, eine Membran (20; 32) ausgebildet wird; und
einen Schritt (P9; T6) eines Evakuierens zum Evakuieren eines Inneren der Austiefung (13b; 28a), die die Druck referenzkammer (16; 31) wird, nachdem das erste Substrat (13; 28) und das zweite Substrat (15; 30) auf einandergeschichtet worden sind, wobei
der Schritt (P6; T5) eines Polierens vor dem Schritt (P9; T6) eines Evakuierens ausgeführt wird.
einen Schritt (P3; T2) eines Ausbildens einer Austie fung zum Ausbilden einer Austiefung (13b; 28a) in dem ersten Substrat (13; 28);
einen Schritt (PS, T4) eines Schichtens zum derartigen Schichten des ersten Substrats (13; 28) auf das zweite Substrat (15; 30) in einer Atmosphäre bei Atmosphären druck, daß eine Fläche des ersten Substrats (13; 28), an welcher die Austiefung (13b; 28a) ausgebildet worden ist, mit dem zweiten Substrat (15; 30) bedeckt ist;
einen Schritt (P6; T5) zum derartigen Polieren des er sten Substrats (13; 28), daß durch Verringern einer Dicke eines Teils des ersten Substrats (13; 28), an dem die Austiefung (13b; 28a) ausgebildet ist, eine Membran (20; 32) ausgebildet wird; und
einen Schritt (P9; T6) eines Evakuierens zum Evakuieren eines Inneren der Austiefung (13b; 28a), die die Druck referenzkammer (16; 31) wird, nachdem das erste Substrat (13; 28) und das zweite Substrat (15; 30) auf einandergeschichtet worden sind, wobei
der Schritt (P6; T5) eines Polierens vor dem Schritt (P9; T6) eines Evakuierens ausgeführt wird.
16. Halbleiterdrucksensor, der aufweist:
eine Membran (51; 68), welche sich als Reaktion auf ei nen Druck biegt, der auf eine Hauptoberfläche von ihr wirkt;
eine Druckreferenzkammer (44; 67), die auf einer Seite einer hinteren Oberfläche der Membran (51; 68) vorgese hen ist, wobei sich ein Inneres der Druckreferenzkammer (44; 67) in einem Zustand eines verringerten Drucks be findet; und
eine Erfassungsvorrichtung (52; 70) zum Erfassen des Drucks, der auf die Hauptoberfläche der Membran (51; 68) wirkt, auf der Grundlage einer Biegungshöhe der Membran (51; 68), wobei
eine Dicke der Membran (51; 68) derart eingestellt ist, daß ein Maximalwert einer Biegung der Membran (51; 68), welcher aus der Dicke, einer Seitenlänge, einem Elasti zitätsmodul, der aus einem Material der Membran (51; 68) bestimmt wird, und einem Druck abgeleitet wird, der gleichmäßig auf die Hauptoberfläche der Membran (51; 68) wirkt, gleich oder kleiner als eine Dicke der Mem bran (51; 68) ist.
eine Membran (51; 68), welche sich als Reaktion auf ei nen Druck biegt, der auf eine Hauptoberfläche von ihr wirkt;
eine Druckreferenzkammer (44; 67), die auf einer Seite einer hinteren Oberfläche der Membran (51; 68) vorgese hen ist, wobei sich ein Inneres der Druckreferenzkammer (44; 67) in einem Zustand eines verringerten Drucks be findet; und
eine Erfassungsvorrichtung (52; 70) zum Erfassen des Drucks, der auf die Hauptoberfläche der Membran (51; 68) wirkt, auf der Grundlage einer Biegungshöhe der Membran (51; 68), wobei
eine Dicke der Membran (51; 68) derart eingestellt ist, daß ein Maximalwert einer Biegung der Membran (51; 68), welcher aus der Dicke, einer Seitenlänge, einem Elasti zitätsmodul, der aus einem Material der Membran (51; 68) bestimmt wird, und einem Druck abgeleitet wird, der gleichmäßig auf die Hauptoberfläche der Membran (51; 68) wirkt, gleich oder kleiner als eine Dicke der Mem bran (51; 68) ist.
17. Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Maximalwert W (mm) einer Biegung der
Membran (51; 68) durch die folgende Gleichung
W = 0,014 × (P × L4)/(E × H3)
ausgedrückt ist, in welcher P (kgf/mm2) ein Druck ist, der auf die Membran (51; 68) wirkt, welcher durch eine Differenz zwischen einem Druck Po (kgf/mm2), der auf die Hauptoberfläche von ihr wirkt, und einem Druck Ps (kgf/mm2) bestimmt wird, der auf die hintere Oberfläche von ihr wirkt, L (mm) eine Seitenlänge der Membran (51; 68) ist, die eine Quadratform aufweist, E (kgf/mm2) ein Elastizitätsmodul ist, der durch das Material bestimmt wird, und H eine Dickenabmessung der Membran (51; 68) ist.
W = 0,014 × (P × L4)/(E × H3)
ausgedrückt ist, in welcher P (kgf/mm2) ein Druck ist, der auf die Membran (51; 68) wirkt, welcher durch eine Differenz zwischen einem Druck Po (kgf/mm2), der auf die Hauptoberfläche von ihr wirkt, und einem Druck Ps (kgf/mm2) bestimmt wird, der auf die hintere Oberfläche von ihr wirkt, L (mm) eine Seitenlänge der Membran (51; 68) ist, die eine Quadratform aufweist, E (kgf/mm2) ein Elastizitätsmodul ist, der durch das Material bestimmt wird, und H eine Dickenabmessung der Membran (51; 68) ist.
18. Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß, wenn eine Form der Membran (51; 68) qua
dratisch ist und die Membran (51; 68) aus monokri
stallinem Silizium besteht, ein Verhältnis (L/H) einer
Seitenlänge L zu einer Dicke H der Membran (51; 68)
derart eingestellt ist, daß es kleiner als 104 ist.
19. Halbleiterdrucksensor, der aufweist:
eine Membran (51; 68), welche sich als Reaktion auf ei nen Druck biegt, der auf eine Hauptoberfläche von ihr wirkt;
eine Druckreferenzkammer (44; 67), die auf einer Seite einer hinteren Oberfläche der Membran (51; 68) vorgese hen ist, wobei sich ein Inneres der Druckreferenzkammer (44; 67) in einem Zustand eines verringerten Drucks be findet; und
eine Erfassungsvorrichtung (52; 70) zum Erfassen des Drucks, der auf die Hauptoberfläche der Membran (51; 68) wirkt, auf der Grundlage einer Biegungshöhe der Membran (51; 68), wobei
eine Dicke der Membran (51; 68) derart eingestellt ist, daß ein Maximalwert einer Biegung der Membran (51; 68), welcher aus der Dicke, einem Radius, einem Elastizi tätsmodul, der aus einem Material der Membran (51; 68) bestimmt wird, und einem Druck abgeleitet wird, der gleichmäßig auf die Hauptoberfläche der Membran (51; 68) wirkt, gleich oder kleiner als eine Dicke der Mem bran (51; 68) ist.
eine Membran (51; 68), welche sich als Reaktion auf ei nen Druck biegt, der auf eine Hauptoberfläche von ihr wirkt;
eine Druckreferenzkammer (44; 67), die auf einer Seite einer hinteren Oberfläche der Membran (51; 68) vorgese hen ist, wobei sich ein Inneres der Druckreferenzkammer (44; 67) in einem Zustand eines verringerten Drucks be findet; und
eine Erfassungsvorrichtung (52; 70) zum Erfassen des Drucks, der auf die Hauptoberfläche der Membran (51; 68) wirkt, auf der Grundlage einer Biegungshöhe der Membran (51; 68), wobei
eine Dicke der Membran (51; 68) derart eingestellt ist, daß ein Maximalwert einer Biegung der Membran (51; 68), welcher aus der Dicke, einem Radius, einem Elastizi tätsmodul, der aus einem Material der Membran (51; 68) bestimmt wird, und einem Druck abgeleitet wird, der gleichmäßig auf die Hauptoberfläche der Membran (51; 68) wirkt, gleich oder kleiner als eine Dicke der Mem bran (51; 68) ist.
20. Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Maximalwert W (mm) einer Biegung der
Membran (51; 68) durch die folgende Gleichung
W = 0,171 × (P × R4)/(E × H3)
ausgedrückt ist, in welcher P (kgf/mm2) ein Druck ist, der auf die Membran (51; 68) wirkt, welcher durch eine Differenz zwischen einem Druck Po (kgf/mm2), der auf die Hauptoberfläche von ihr wirkt, und einem Druck Ps (kgf/mm2) bestimmt wird, der auf die hintere Oberfläche von ihr wirkt, R (mm) ein Radius der Membran (51; 68) ist, die eine Kreisform aufweist, E (kgf/mm2) ein Ela stizitätsmodul ist, der durch das Material bestimmt wird, und H eine Dickenabmessung der Membran (51; 68) ist.
W = 0,171 × (P × R4)/(E × H3)
ausgedrückt ist, in welcher P (kgf/mm2) ein Druck ist, der auf die Membran (51; 68) wirkt, welcher durch eine Differenz zwischen einem Druck Po (kgf/mm2), der auf die Hauptoberfläche von ihr wirkt, und einem Druck Ps (kgf/mm2) bestimmt wird, der auf die hintere Oberfläche von ihr wirkt, R (mm) ein Radius der Membran (51; 68) ist, die eine Kreisform aufweist, E (kgf/mm2) ein Ela stizitätsmodul ist, der durch das Material bestimmt wird, und H eine Dickenabmessung der Membran (51; 68) ist.
21. Halbleiterdrucksensor nach Anspruch 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß, wenn eine Form der Membran (51; 68)
kreisförmig ist und die Membran (51; 68) aus monokri
stallinem Silizium besteht, ein Verhältnis (R/H) eines
Radius R zu einer Dicke H der Membran (51; 68) derart
eingestellt ist, daß es kleiner als 56 ist.
22. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterdrucksensors,
bei welchem eine Druckreferenzkammer (44; 67) auf einer
Seite einer hinteren Oberfläche einer Membran (51; 68)
vorgesehen ist, wobei sich ein Inneres der Druckrefe
renzkammer (44; 67) in einem Zustand eines verringerten
Drucks befindet, wobei der Halbleiterdrucksensor einen
Druck, der auf eine Hauptoberfläche der Membran (51;
68) wirkt, auf der Grundlage einer Biegungshöhe der
Membran (51; 68) erfaßt, wobei das Verfahren aufweist:
einen Schritt eines Schichtens zum Aufeinanderschichten eines Membranausbildungssubstrats (60; 74) und eines Trägersubstrats (42; 65) in einer Atmosphäre eines ver ringerten Drucks, um die Druckreferenzkammer (44; 67) auszubilden; und
einen Schritt eines Ausbildens einer Membran, der einen letzten Schritt eines Verdünnens des Membranausbil dungssubstrats (60; 74) zu einer vorbestimmten Dicken abmessung durch derartiges Polieren aufweist, daß ein Teil des Membranausbildungssubstrats (60; 74) als eine Membran 51; 68) dient, wobei
eine Dicke der Membran (51; 68) derart eingestellt wird, daß ein Maximalwert einer Biegung der Membran (51; 68), welcher aus einer Dicke, einer Seitenlänge, einem Elastizitätsmodul, der aus einem Material der Membran (51; 68) bestimmt wird, und einem Druck abge leitet wird, der gleichmäßig auf die Hauptoberfläche der Membran (51; 68) wirkt, gleich oder kleiner als eine Dicke der Membran (51; 68) ist.
einen Schritt eines Schichtens zum Aufeinanderschichten eines Membranausbildungssubstrats (60; 74) und eines Trägersubstrats (42; 65) in einer Atmosphäre eines ver ringerten Drucks, um die Druckreferenzkammer (44; 67) auszubilden; und
einen Schritt eines Ausbildens einer Membran, der einen letzten Schritt eines Verdünnens des Membranausbil dungssubstrats (60; 74) zu einer vorbestimmten Dicken abmessung durch derartiges Polieren aufweist, daß ein Teil des Membranausbildungssubstrats (60; 74) als eine Membran 51; 68) dient, wobei
eine Dicke der Membran (51; 68) derart eingestellt wird, daß ein Maximalwert einer Biegung der Membran (51; 68), welcher aus einer Dicke, einer Seitenlänge, einem Elastizitätsmodul, der aus einem Material der Membran (51; 68) bestimmt wird, und einem Druck abge leitet wird, der gleichmäßig auf die Hauptoberfläche der Membran (51; 68) wirkt, gleich oder kleiner als eine Dicke der Membran (51; 68) ist.
23. Verfahren zum Herstellen eines Substrats, mit welchem
ein Halbleiterdrucksensor ausgebildet wird, wobei das
Substrat mit einer Druckreferenzkammer (115) versehen
ist, die auf einer Seite einer hinteren Oberfläche ei
ner Membran (114) angeordnet ist, wobei das Verfahren
aufweist:
einen Schritt eines Ausbildens einer Austiefung durch Ätzen einer Oberfläche einer aktiven Schicht (113), die mit einem sich dazwischen befindenden PN-Übergang auf einem ersten Trägersubstrat (118) vorgesehen ist, zum Ausbilden einer Austiefung (120), die eine Druckrefe renzkammer (115) wird, wobei eine aktive Schicht einer Dicke zurückbleibt, die der der Membran (114) ent spricht, die auf ihrer Bodenseite vorgesehen ist;
einen Schritt eines Schichtens zum Schichten eines zweiten Trägersubstrats (112) auf die Oberfläche der aktiven Schicht (113);
einen Schritt eines Entfernens eines ersten Träger substrats zum Entfernen eines Großteils des ersten Trä gersubstrats (118) durch Ätzen; und
einen Schritt eines Fertigätzens zum Ausführen eines flachen Ätzens auf einer Ätzfläche des Schritts zum Entfernen eines ersten Trägersubstrats, bis die aktive Schicht (113) freigelegt wird, wobei
der Schritt eines Entfernens eines ersten Träger substrats unter Verwendung eines elektrochemischen Stoppätzens mit einer Verarmungsschicht, die an dem PN-Übergang zwischen dem ersten Trägersubstrat (118) und der aktiven Schicht (113) ausgebildet ist, als ein Stopper ausgeführt wird.
einen Schritt eines Ausbildens einer Austiefung durch Ätzen einer Oberfläche einer aktiven Schicht (113), die mit einem sich dazwischen befindenden PN-Übergang auf einem ersten Trägersubstrat (118) vorgesehen ist, zum Ausbilden einer Austiefung (120), die eine Druckrefe renzkammer (115) wird, wobei eine aktive Schicht einer Dicke zurückbleibt, die der der Membran (114) ent spricht, die auf ihrer Bodenseite vorgesehen ist;
einen Schritt eines Schichtens zum Schichten eines zweiten Trägersubstrats (112) auf die Oberfläche der aktiven Schicht (113);
einen Schritt eines Entfernens eines ersten Träger substrats zum Entfernen eines Großteils des ersten Trä gersubstrats (118) durch Ätzen; und
einen Schritt eines Fertigätzens zum Ausführen eines flachen Ätzens auf einer Ätzfläche des Schritts zum Entfernen eines ersten Trägersubstrats, bis die aktive Schicht (113) freigelegt wird, wobei
der Schritt eines Entfernens eines ersten Träger substrats unter Verwendung eines elektrochemischen Stoppätzens mit einer Verarmungsschicht, die an dem PN-Übergang zwischen dem ersten Trägersubstrat (118) und der aktiven Schicht (113) ausgebildet ist, als ein Stopper ausgeführt wird.
24. Verfahren zum Herstellen eines Substrats nach Anspruch
23, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Schicht
(113) durch epitaktisches Wachstum auf dem ersten Trä
gersubstrat (118) ausgebildet wird und eine ausgetiefte
oder hervorstehende Ausrichtungsmarkierung (113a) im
voraus in einer oberen Fläche des ersten Träger
substrats (118) ausgebildet wird.
25. Verfahren zum Herstellen eines Substrats nach Anspruch
23, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Schritt eines
Entfernens eines ersten Trägersubstrats ein elektroche
misches Stoppätzen an der Verarmungsschicht ausgeführt
wird, nachdem das erste Trägersubstrat (118) durch Po
lieren teilweise entfernt worden ist.
26. Verfahren zum Herstellen eines Substrats nach Anspruch
23, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt eines
Schichtens in Vakuum ausgeführt wird, wodurch die
Druckreferenzkammer (115) zu einer Vakuumkammer gemacht
wird.
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DE (1) | DE19826317B4 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1641710B1 (de) * | 2003-06-23 | 2008-10-08 | Analog Devices, Inc. | Mikromechanische vorrichtung und verfahren zur herstellung einer mikromechanischen bauelementschicht |
DE10062637B4 (de) * | 2000-12-15 | 2009-05-28 | Infineon Technologies Ag | Differenzdrucksensor |
DE102011081033B4 (de) | 2011-08-16 | 2022-02-17 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer mikromechanischen Struktur und mikromechanische Struktur |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6892582B1 (en) * | 1999-08-20 | 2005-05-17 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor pressure sensor and pressure sensing device |
US6586841B1 (en) * | 2000-02-23 | 2003-07-01 | Onix Microsystems, Inc. | Mechanical landing pad formed on the underside of a MEMS device |
JP2001326367A (ja) * | 2000-05-12 | 2001-11-22 | Denso Corp | センサおよびその製造方法 |
JP2002131161A (ja) * | 2000-10-27 | 2002-05-09 | Denso Corp | 半導体圧力センサ |
US6969689B1 (en) * | 2002-06-28 | 2005-11-29 | Krishnaswamy Ramkumar | Method of manufacturing an oxide-nitride-oxide (ONO) dielectric for SONOS-type devices |
US7514283B2 (en) * | 2003-03-20 | 2009-04-07 | Robert Bosch Gmbh | Method of fabricating electromechanical device having a controlled atmosphere |
US8912174B2 (en) * | 2003-04-16 | 2014-12-16 | Mylan Pharmaceuticals Inc. | Formulations and methods for treating rhinosinusitis |
US7075160B2 (en) * | 2003-06-04 | 2006-07-11 | Robert Bosch Gmbh | Microelectromechanical systems and devices having thin film encapsulated mechanical structures |
US6952041B2 (en) * | 2003-07-25 | 2005-10-04 | Robert Bosch Gmbh | Anchors for microelectromechanical systems having an SOI substrate, and method of fabricating same |
US7211873B2 (en) * | 2003-09-24 | 2007-05-01 | Denso Corporation | Sensor device having thin membrane and method of manufacturing the same |
JP4065855B2 (ja) * | 2004-01-21 | 2008-03-26 | 株式会社日立製作所 | 生体および化学試料検査装置 |
US7068125B2 (en) * | 2004-03-04 | 2006-06-27 | Robert Bosch Gmbh | Temperature controlled MEMS resonator and method for controlling resonator frequency |
US7102467B2 (en) * | 2004-04-28 | 2006-09-05 | Robert Bosch Gmbh | Method for adjusting the frequency of a MEMS resonator |
US7231832B2 (en) * | 2004-09-13 | 2007-06-19 | United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | System and method for detecting cracks and their location |
WO2006110662A2 (en) * | 2005-04-08 | 2006-10-19 | Analatom, Inc. | Compact pressure-sensing device |
US20060276008A1 (en) * | 2005-06-02 | 2006-12-07 | Vesa-Pekka Lempinen | Thinning |
DE102005053861A1 (de) * | 2005-11-11 | 2007-05-16 | Bosch Gmbh Robert | Sensoranordnung und Verfahren zur Herstellung einer Sensoranordnung |
US20070170528A1 (en) | 2006-01-20 | 2007-07-26 | Aaron Partridge | Wafer encapsulated microelectromechanical structure and method of manufacturing same |
US20070238215A1 (en) * | 2006-04-07 | 2007-10-11 | Honeywell International Inc. | Pressure transducer with increased sensitivity |
KR100868758B1 (ko) * | 2007-01-15 | 2008-11-13 | 삼성전기주식회사 | 압저항 센서를 구비한 회전형 mems 디바이스 |
US8569851B2 (en) * | 2010-06-18 | 2013-10-29 | General Electric Company | Sensor and method for fabricating the same |
KR101108178B1 (ko) | 2010-07-27 | 2012-01-31 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 박막 트랜지스터 센서 및 박막 트랜지스터 제조 방법 |
CN102928150B (zh) * | 2012-10-26 | 2014-11-19 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 一种无引线封装的金属薄膜压力传感器及其制备方法 |
FI125958B (en) | 2013-05-10 | 2016-04-29 | Murata Manufacturing Co | Improved safe measuring box |
CN205262665U (zh) | 2015-06-22 | 2016-05-25 | 意法半导体股份有限公司 | 压力传感器 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4812888A (en) * | 1984-11-11 | 1989-03-14 | Cornell Research Foundation, Inc. | Suspended gate field effect semiconductor pressure transducer device |
JPS62259476A (ja) * | 1986-05-02 | 1987-11-11 | Omron Tateisi Electronics Co | 半導体圧力センサ用台座 |
US4975390A (en) | 1986-12-18 | 1990-12-04 | Nippondenso Co. Ltd. | Method of fabricating a semiconductor pressure sensor |
JPS63175482A (ja) | 1987-01-16 | 1988-07-19 | Nissan Motor Co Ltd | 圧力センサ |
JP2650307B2 (ja) | 1988-03-19 | 1997-09-03 | 株式会社デンソー | 半導体圧力センサの製造方法 |
JPH0230188A (ja) | 1988-07-20 | 1990-01-31 | Toshiba Corp | 半導体圧力センサの製造方法 |
JPH02254764A (ja) | 1989-03-28 | 1990-10-15 | Yokogawa Electric Corp | シリコン圧力センサ |
JPH0368175A (ja) | 1989-08-05 | 1991-03-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体圧力センサ |
CN1018844B (zh) * | 1990-06-02 | 1992-10-28 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 防锈干膜润滑剂 |
JP2864723B2 (ja) | 1990-11-14 | 1999-03-08 | 株式会社デンソー | 圧力検出器およびその製造方法 |
JPH04206663A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-28 | Yokogawa Electric Corp | シリコン振動式歪センサの製造方法 |
JPH0518837A (ja) | 1991-07-12 | 1993-01-26 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体圧力センサ |
KR940010492B1 (ko) | 1991-11-21 | 1994-10-24 | 한국과학기술연구원 | 실리콘 용융접합을 이용한 센서용 실리콘 구조 및 그 제조방법 |
JP2729005B2 (ja) * | 1992-04-01 | 1998-03-18 | 三菱電機株式会社 | 半導体圧力センサ及びその製造方法 |
JPH08236788A (ja) | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Nippon Motorola Ltd | 半導体センサの製造方法 |
EP0822398B1 (de) * | 1996-07-31 | 2003-04-23 | STMicroelectronics S.r.l. | Integrierter piezoresistiver Druckwandler und Herstellungsverfahren dazu |
KR100486322B1 (ko) * | 1996-10-03 | 2005-08-24 | 가부시키 가이샤 히다치 카 엔지니어링 | 반도체압력센서 |
US6028343A (en) * | 1997-10-24 | 2000-02-22 | Stmicroelectronics, Inc. | Integrated released beam sensor for sensing acceleration and associated methods |
-
1998
- 1998-06-10 US US09/095,131 patent/US6388279B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-12 DE DE19826317A patent/DE19826317B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10062637B4 (de) * | 2000-12-15 | 2009-05-28 | Infineon Technologies Ag | Differenzdrucksensor |
EP1641710B1 (de) * | 2003-06-23 | 2008-10-08 | Analog Devices, Inc. | Mikromechanische vorrichtung und verfahren zur herstellung einer mikromechanischen bauelementschicht |
DE102011081033B4 (de) | 2011-08-16 | 2022-02-17 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer mikromechanischen Struktur und mikromechanische Struktur |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19826317B4 (de) | 2008-05-15 |
US6388279B1 (en) | 2002-05-14 |
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