FR2514502A1 - Transducteur de pression capacitif au silicium lie par voie electrostatique - Google Patents
Transducteur de pression capacitif au silicium lie par voie electrostatique Download PDFInfo
- Publication number
- FR2514502A1 FR2514502A1 FR8216860A FR8216860A FR2514502A1 FR 2514502 A1 FR2514502 A1 FR 2514502A1 FR 8216860 A FR8216860 A FR 8216860A FR 8216860 A FR8216860 A FR 8216860A FR 2514502 A1 FR2514502 A1 FR 2514502A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- silicon
- glass
- plates
- borosilicate glass
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0072—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance
- G01L9/0073—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance using a semiconductive diaphragm
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0082—Transmitting or indicating the displacement of capsules by electric, electromechanical, magnetic, or electromechanical means
- G01L9/0086—Transmitting or indicating the displacement of capsules by electric, electromechanical, magnetic, or electromechanical means using variations in capacitance
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R19/00—Electrostatic transducers
- H04R19/005—Electrostatic transducers using semiconductor materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/43—Electric condenser making
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/43—Electric condenser making
- Y10T29/435—Solid dielectric type
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN TRANSDUCTEUR DE PRESSION CAPACITIF AU SILICIUM LIE PAR VOIE ELECTROSTATIQUE. CE TRANSDUCTEUR 10 COMPREND DEUX PIECES DE SILICIUM 11, 14 DONT AU MOINS UNE EST FACONNEE DE FACON A DEFINIR UNE SURFACE CONDUCTIVE DISTINCTE SUR UNE DE CES PIECES 11, 14 A PROXIMITE D'UNE SURFACE CONDUCTIVE DISPOSEE SUR L'AUTRE PIECE. UNE COUCHE MINCE DE VERRE DE BOROSILICATE 16, 17 EST APPLIQUEE SUR UNE DES SURFACES PRECITEES. L'INVENTION EST UTILISEE POUR EVITER L'AMORCAGE D'ARC DANS UN TRANSDUCTEUR DE PRESSION CAPACITIF.
Description
Transducteur de pression capacitif au silicium lié
par voie électrostatique.
La présente invention concerne des transduc-
teurs de pression capacitifs à cavité constitués de deux organes en silicium réunis l'un à l'autre par un
verre de borosilicate pulvérisé en adoptant une tech-
nique de liaison thermique assistée par un champ élec-
trique. Un transducteur de pression de type capacitif
réalisé pratiquement entièrement en silicium est dé-
crit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 3 634 727 Ce dispositif est constitué de deux disques en silicium creusés en leur centre et enduits
d'une couche d'oxyde isolant, puis réunis l'un à l'au-
tre, soit par métallisation des oxydes suivie d'un brasage, soit simplement au moyen d'un verre à basse température de fusion Un dispositif de ce type a un
diamètre de l'ordre de 25,4 mm ( 1 pouce) et, par inhé-
rence, il présente un rapport relativement élevé entre
la capacitance parasite statique non-désirée et la ca-
pacitance variable en fonction de la pression.
Tel qu'il est décrit dans le brevet précité,
le procédé de liaison entre les deux disques de sili-
cium est complexe et coûteux En outre, le dispositif décrit dans ce brevet nécessite le traitement de deux
plaquettes pour réaliser un seul transducteur de pres-
sion capacitif Evidemment, l'utilisation de trans-
ducteurs de pression au silicium d'un faible coût im-
plique l'obligation d'adopter des techniques de fabri-
cation en série pour leur réalisation Par exemple,
le traitement de deux plaquettes de plus grandes di-
mensions pour fabriquer un nombre important de conden-
sateurs plus petits (de l'ordre d'un demi-centimètre dans la plus grande dimension) permettrait de réduire sensiblement le coût Toutefois, l'obtention d'un joint étanche intégral entre les deux parties de chacun des
transducteurs formés sur une plaquette doit être ga-
rantie de manière impérative.
Un meilleur procédé pour la formation de joints étanches silicium-sursilicium consiste à uti- liser un verre de borosilicate pulvérisé Les parties de silicium ainsi revêtues de verre sont attirées l'une vers l'autre par un champ de courant continu créé dans un vide, à une température de l'ordre 'de 5000 C Ce procédé est décrit dans un exposé technique de la "NASA" B 74-10263, janvier 1975, intitulé "Low Temperature Electrostatic Silicon-To-Silicon Seals
Using Sputtered Borosilicate Glass".
L'avantage qu'offre l'utilisation du silicium
comme matière support pour les transducteurs de pres-
sion capacitifs à cavité, réside dans le fait qu'elle permet d'établir un raccordement électrique extérieur avec des plaques de condensateurs intérieures, sans exiger une structure mécanique complexe Compte tenu de la technologie bien connue des microcircuits pour le
traitement du silicium, ainsi que de la technique de-
liaison assistée par un champ électrique dont il est fait mention dans l'exposé technique précité de la "NASA", l'opportunité de la fabrication en série de
transducteurs de pression capacitifs sensibles extrême-
ment petits d'une manière hautement reproductible de-
vient évidente Toutefois, lorsqu'il s'agit de trans-
ducteurs capacitifs mesurant environ un demi-centimètre dans leurs plus grandes dimensions, la capacitance est très faible, à moins que les deux plaqués capacitives soient extrêmement proches l'une de l'autre On a constaté que la proximité des deux plaques capacitives contrariait l'utilisation d'une liaison assistée par
un champ électrique lors de la fabrication de transduc-
teurs de pression capacitifs au silicium extrêmement petits. La présente invention a notamment pour objet d'apporter des perfectionnements à des transducteurs de pression capacitifs au silicium extrêmement petits, ainsi qu'aux procédés de fabrication de ces transduc-
teurs à l'échelle industrielle, en utilisant la techno-
logie connue des microcircuits et des couches minces.
La présente invention est basée sur la décou-
verte faite par la Demanderesse et selon laquelle les imperfections superficielles présentes dans une ou dans les deux pièces de silicium à assembler moyennant une liaison assistée par un champ électrique établissent des concentrations de champ qui favorisent un amorçage d'arc, lequel donne lieu à un court-circuitage du champ et, partant, à un scellage non uniforme des deux pièces de silicium à la couche de borosilicate située entre elles. Suivant la présente invention, on prévoit des transducteurs de pression capacitifs comprenant une
cavité définie par deux éléments en silicium dopé réu-
nis l'un à l'autre par un verre de borosilicate moyen-
nant un procédé de liaison assistéepar un champ élec-
trique, un revêtement de verre de borosilicate étant
appliqué pratiquement sur toute la surface de la pla-
que capacitive d'au moins une de ces pièces de sili-
cium Suivant un aspect de l'invention, un transduc-
teur de pression au silicium-verre de borosilicate-
silicium comprend du verre de borosilicate à l'intérieur de la cavité sensible à la pression afin d'obtenir un
meilleur diélectrique entre les plaques du condensa-
teur Suivant un autre aspect de la présente inven-
tion, le procédé de formation d'un transducteur de pres-
sion au silicium en utilisant deux pièces de silicium réunies l'une à l'autre par un verre de borosilicate moyennant une liaison assistée par un champ électrique, comprend l'étape qui consiste à assurer une isolation diélectrique entre les deux pièces de silicium à l'aide d'un verre de borosilicate, évitant ainsi un court-circuitage du champ au cours du processus de liaison.
L'invention permet de formuler des transduc-
teurs de pression capacitifs silicium-silicium avec un
très faible écartement entre les plaques de condensa-
teurs obtenues et ce, sans rencontrer les difficultés
que présente une liaison assistée par un champ électri-
que au cours du procédé de fabrication de ces transduc-
teurs. Bien que le mécanisme principal avantageux de
l'invention ne soit pas actuellement parfaitement com-
pris, on pense qu'il réside dans la meilleure proprié-
té diélectrique du verre de borosilicate (environ 4,2),
comparativement à celle du vide (environ 1,0) qui exis-
te entre les deux pièces de silicium De plus, il sem-
ble possible que la haute constante diélectrique du
verre de borosilicate appliqué sur la surface de sili-
cium, par-exemple, au cours de la dernière étape pré-
cédant la liaison assistée par un champ électrique,
ait tendance à disperser quelque peu le-champ à des sur-
faces saillantes, réduisant ainsi la concentration du
champ en des points saillants localisés.
A la lumière des enseignements qui vont suivre, l'invention peut être mise en oeuvre en adoptant les techniques de traitement de microcircuits et de couches minces qui rentrent parfaitement dans les compétences de l'homme de métier Les objets, caractéristiques et avantages précités de la présente invention, ainsi que d'autres apparaîtront plus clairement à la lecture de
la description détaillée ci-après de formes de réalisa-
tion données à titre d'exemple, en se référant aux des-
sins annexés dans lesquels: les figures 1-3 sont des coupes simplifiées en élévation latérale illustrant des exemples de
transducteurs de pression capacitifs au silicium-
verre-silicium formés par le procédé de la présente invention conformément aux principes de cette derniè- re; et les figures 4-8 sont des vues en coupe et en élévation latérale de plaquettes de silicium devant
être traitées au cours de la fabrication du transduc-
teur de pression illustré à titre d'exemple en figure 1.
En se référant à présent à la figure 1, un
transducteur de pression capacitif au silicium-verre-
silicium 10 est constitué d'un substrat en silicium 11
dans lequel est formé un socle circulaire 12, ce sub-
strat 11 comportant une surface inférieure métallique
13 qui peut être constituée de couches minces de ni-
ckel et d'or (ainsi qu'on le décrira ci-après plus en détail en se référant aux figures 4-8) permettant une liaison métallique avec les conducteurs électriques qui y sont raccordés La surface supérieure du socle
12 constitue une plaque d'un condensateur, l'autre pla-
que de ce dernier étant constituée de la surface infé-
rieure d'une pièce en silicium 14 La surface supé-
rieure de cette pièce en silicium 14 comporte des cou-
ches métalliques 15 semblables aux couches 13 Les deux pièces en silicium 11, 14 sont assemblées à l'écart l'une de l'autre par du verre de borosilicate 16 qui est déposé et soumis à une morsure par étapes
(comme décrit ci-après), de façon à définir l'écarte-
ment désiré entre les surfaces de plaques capacitives formées par les parties 12 et 14, tout en formant un diélectrique 17 en travers du socle 12, évitant ainsi un amorçage d'arc entre celui-ci et la pièce 14 au cours de la liaison assistée par un champ électrique Lors de la fabrication du transducteur 10, l'ensemble du
14502
traitement topologique est effectué sur une plaquette
comprenant la pièce 12, tandis qu'une plaquette com-
prenant la pièce 14 est pourvue uniquement d'un revête-
ment métallique 15 En outre, la formation de la cou-
che de verre de borosilicate 16, 17 sur l'ensemble de la pièce en silicium 11, y compris le socle 12, est
obtenue au cours du traitement topologique de la pla-
quette comprenant la pièce en silicium 11 Les revête-
ments métalliques 13, 15 peuvent être déposés après l'assemblage des deux plaquettes moyennant une liaison assistée par un champ, en recourant à une pulvérisation haute fréquence ou à une évaporation résistive ou par faisceau électronique ccnformément à
des techniques bien connues.
En se référant à présent à la figure 2, un transducteur de pression quelque peu différent 18 est constitué d'une pièce de silicium lla dans laquelle
un creux annulaire 20 est pratiqué par morsure de fa-
çon à définir un socle circulaire 12 a sur lequel est déposé un revêtement de verre de borosilicate 16 a qui
définit la séparation entre des plaques de condensa-
teur Un revêtement supplémentaire de verre de boro-
silicate 16 b définit l'écartement entre les pièces en silicium 1 la et 14 a, ce revêtement étant soumis à une morsure pour y définir un trou 22 à travers lequel une couche mince de métal 24 peut établir un contact avec le socle 12 a La couche de verre de borosilicate 16 c peut être pulvérisée sur le silicium ou sur le métal afin d'éviter un amorçage d'arc au cours de la liaison
assistée par un champ électrique suivant l'invention.
Conjointement avec le creux 20 formé par morsure dans la pièce de silicium lla, l'utilisation du revêtement de verre de borosilicate 16 a, 16 b apporte une amélioraticnau contrôle dimensionnel comme décrit et revendiqué dans
une demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique dépo-
sée le même jour que la présente aux noms de Swindal
25145 à 2
et Grantham et ayant pour titre "SILICON-GLASS-SILICON
CAPACITIVE PRESSURE TRANSDUCER".
La figure 3 illustre une autre forme de réa-
lisation de la présente invention telle qu'elle est ap-
pliquée à un transducteur 26 du type décrit dans la de-
mande de brevet précitée des Etats-Unis d'Amérique.
Dans cette forme de réalisation, deux plaquettes reçoi-
vent un traitement topologique, une première plaquette
llb comportant un creux 20 a formé par morsure pour dé-
finir un socle circulaire 12 b d'une manière analogue à
celle décrite à propos de la pièce de silicium lla.
D'autre part, sur une autre plaquette comprenant la pièce de silicium 14 b, sont appliqués un revêtement de
verre de borosilicate pulvérisé 16 d façonné pour assu-
rer le contrôle dimensionnel comme décrit dans la de-
mande de brevet précitée, une couche mince de métal 24 a
destinée à former une plaque capacitive raccordée élec-
triquement à la pièce de silicium 14 b, ainsi qu'un revê-
tement de verre de borosilicate pulvérisé 16 e consti-
tuant l'isolation diélectrique conformément à la pré-
sente invention La formation du transducteur de
pression 26 diffère de celle des transducteurs de pres-
sion 10 et 18, étant donné qu'elle nécessite un trai-
tement topologique de deux plaquettes et une mise en coïncidence de ces dernières avant leur assemblage par liaison assistée par un champ électrique D'autre part, la formation du transducteur de pression 26 est semblable à celle du transducteur de pression 10 du fait que le verre de borosilicate est appliqué intégralement
sur la même plaquette.
Les transducteurs 18, 26 peuvent comporter un revêtement métallique sur leurs surfaces extérieures opposées afin de permettre une liaison métallique avec
les connexions électriques qui y sont raccordées, les-
quelles ne sont toutefois pas représentées pour la sim-
plicité de l'illustration.
Un procédé de formation d'un transducteur capacitif suivant l'invention est illustré dans les
figures 4-8 En figure 4, on représente une plaquet-
te 11 en silicium de type N ou de type P qui est dopé à un niveau d'au moins 10 5 impuretés par cm 3 avec du phosphore, de l'arsenic ou analogues, cette plaquette pouvant avoir une résistivité d'environ 1/3 ohm-cm et
une épaisseur de l'ordre de 300-400 microns En adop-
tant des techniques bien connues de masquage, de ré-
serve photographique et de morsure, la plaquette 11
est attaquée pour créer plusieurs socles 12 (unpour cha-
que dispositif à réaliser dans la plaquette) ayant une
hauteur de l'ordre de 6 microns Le diamètre de cha-
que socle 12 peut être de l'ordre d'un demi-centimètre.
Les socles 12 peuvent être espacés d'une distance
d'environ 1/3 cm.
Au cours de l'étape suivante illustrée en fi-
gure 5, une couche de verre de borosilicate 29 est pul-
vérisée sur la plaquette 11 jusqu'à une profondeur de
l'ordre de 8 ou 9 microns Ensuite, au cours de l'éta-
pe suivante illustrée en figure 6, le verre de boro-
silicate 29 est soumis à une morsure, de façon à con-
server une structure réticulaire 16 définissant des
creux 30 qui entourent chacun des socles 12 de la pla-
quette 11 Le traitement de morsure illustré en figu-
re 6 est réalisé aisément du fait que le silicium fait
office d'arrêt de morsure pour les mor-
dants du verre de borosilicate (par exemple, l'acide
fluorhydrique).
Au cours de l'étape illustrée en figure 7, une couche supplémentaire de verre de borosilicate 32 est pulvérisée sur la surface de la plaquette 11 et de la matrice de verre de borosilicate 16 conformément à la présente invention, afin de former un diélectrique
14502
17 sur les socles 12 Etant donné que le contrôle di-
mensionnel est assuré par la pulvérisation de la cou-
che 29 (figure 5) avec morsure jusqu'au silicium (fi-
gure 6), une couche 32 peut être pulvérisée simple-
ment à la dimension souhaitée de l'ordre de 1/2 micron,
sans aucune morsure supplémentaire.
La figure 8 illustre les étapes restantes du
procédé de formation du transducteur de pression capa-
citif 10 Moyennant un rodage approprié à une épais-
seur désirée, par exemple, de l'ordre de 200 microns, on peut préparer une deuxième plaquette 14, de façon à
former un diaphragme flexible La plaquette 14 est en-
suite amenée à proximité de laplaquette 11 (seul un alignement approximatif étant requis), après quoi les
deux plaquettes peuvent être chauffées à une tempéra-
ture de l'ordre de 500 C dans une chambre à vide dans laquelle est créée une dépression d'environ 10 6 Torr, tandis qu'une tension de courant continu de l'ordre de -125 volts est appliquée entre la plaquette 14 (+) et la plaquette 11 (-) pendant une période d'environ -10 minutes De façon connue, le champ électrostati- que créé a pour effet d'attirer les deux plaquettes l'une vers l'autre à mesure que la chaleur assure
l'étanchéité des chambre à vide formées autour de cha-
que socle 12 Des couches métalliques 13, 15 peuvent être déposées sur les plaquettes 11, 14 Par exemple, en raison de son affinité vis-à-vis du silicium, on peut déposer une première couche de nickel 13 a, 15 a d'une épaisseur de l'ordre de 500 angstrôms, suivie d'une deuxième couche d'or 13 b, 15 b d'une épaisseur
d'environ 5 000 angstrôms, de façon à obtenir une sur-
face appropriée pour la liaison métallique des conduc-
teurs électriques de raccordement Ensuite, les pla-
quettes liées 11, 14 peuvent être découpées (par exem-
ple, par sciage) comme indiqué par les lignes en traits discontinus 38, de façon à former des transducteurs
de pression individuels 10 du type illustré en figu-
re 1 Si les couches de métallisation sont consti-
tuées d'Al, de Cr ou de Ni seul, elles pourraient être déposées avant l'étape de liaison Toutefois, la liaison est obtenue à une température supérieure à la température eutectique de l'or-silicium (le nickel n'isolant pas ces derniers), si bien que
l'or doit être déposé après l'a liaison.
On a constaté qu'un transducteur capacitif constitué de silicium monocristallin de type N, dopé avec environ 1018 atomes de phosphore par cm 3, ayant pratiquement les dimensions décrites ci-dessus,
avait une capacitance variant entre une valeur nomi-
nale à une pression statique absolue de O kg/cm 2 et
une valeur environ 8 % supérieure à la capacitance no-
minale à une pression absolue d'environ 1,05 kg/cm 2 ( 15 psia) (pression statique nulle) Evidemment,
les deux plaquettes 11, 14 ne doivent pas nécessaire-
ment avoir le même type de conductivité, ni contenir
le même dopant, étant donné qu'il n'y a aucune inter-
action moléculaire entre elles Un type de verre de borosilicate qui s'est avéré utile dans la fabrication des transducteurs capacitifs décrits cidessus est
commercialisé sous la désignation "Corning 7070 ".
Toutefois, d'autres verres peuvent s'avérer utiles, certains exemples de ces verres étant décrits par
Guckel et al dans "Electromechanical Devices Utili-
zing Thin Si Diaphragms", "Applied Physics Letters",
volume 31, N 9, 1 novembre 1977.
Dans certaines applications de la présente in-
vention, il peut s'avérer souhaitable que le verre de borosilicate recouvre moins d'une surface complète de la cavité sous vide Dans ce cas, on pourrait prévoir
une étape de morsure supplémentaire (succédant à l'éta-
il pe de dépôt de la figure 7) afin d'éliminer le verre
de borosilicate se trouvant dans les creux 30 (figu-
re 6) ou le verre de borosilicate qui ne-recouvre pas la couche métallique 24 a dans la forme de réalisation de la figure 3 Cette remarque est particulièrement vraie lorsque le verre de borosilicate est appliqué
sur la pièce de silicium formant la "charnière" rela-
tivement mobile d'un dispositif (par exemple, à l'in-
térieur du creux 20 dans la forme de réalisation de la figure 2 et lorsqu'on envisage une modification dans laquelle le verre de borosilicate est appliqué à
la plaquette Il soumise à un traitement topologique).
En tout cas, suivant l'invention, le verre de boro-
silicate est appliqué entre les parties actives des deux plaques capacitives, étant donné que c'est-à cet
endroit que le vide diélectrique a la plus petite di-
mension et que le risque d'amorçage d'arc est le plus grand au cours du procédé de liaison assistée par un
champ électrique Comme on peut le constater en com-
parant les formes de réalisation des figures 1-3, qu'une ou les deux plaques capacitives soient en fait
réalisées en métal ou non, importe peu pour l'utilisa-
tion de la présente invention, étant donné que le verre
de borosilicate peut être déposé sur une plaque métal-
lique en offrant le même avantage que lorsqu'il est appliqué sur une des plaques en silicium Il est
évident que le verre de borosilicate pourrait être ap-
pliqué sur les deux plaques du condensateur, dans tous
les cas o il s'avère nécessaire ou souhaitable de pro-
céder de la sorte et ce, sans se départir de l'inven-
tion. De la même manière, bien que l'invention ait été illustrée et décrite en se référant à des formes de réalisation données à titre d'exemple, l'homme de métier comprendra que les modifications, additions ou omissions précitées, ainsi que d'autres peuvent être envisagées sans se départir de l'esprit et du cadre
de l'invention.
Claims (2)
1 Procédé de formation d'un capteur de pres-
sion capacitif moyennant une liaison, assistée par un champ électrique, de deux pièces de silicium séparées
par un verre de borosilicate, afin de définir une cham-
bre étanche à la pression comprenant deux surfaces
étroitement espacées qui forment les plaques respecti-
ves d'un condensateur variable en fonction de la pres-
sion, caractérisé en ce qu'il comprend le perfection-
nement consistant à déposer une couche mince de verre
de borosilicate sur une de ces plaques avant l'appli-
cation du champ électrostatique, de façon à éviter un
amorçage d'arc entre les plaques et le court-circuita-
ge résultant du champ électrostatique au cours du pro-
cédé de liaison.
2 Transducteur de pression capacitif au sili-
cium-verre-silicium comprenant deux pièces de silicium dont au moins une est façonnée de façon à définir une
surface conductive distincte sur une des pièces de si-
licium à proximité d'une surface conductive disposée sur
l'autre pièce, définissant ainsi deux surfaces conduc-
tives étroitement espacées formant les plaques d'un
-condensateur variable en fonction de la pression, ca-
ractérisé par le perfectionnement selon lequel une cou-
che mince de verre de borosilicate est appliquée sur
une des surfaces précitées.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/310,597 US4415948A (en) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | Electrostatic bonded, silicon capacitive pressure transducer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2514502A1 true FR2514502A1 (fr) | 1983-04-15 |
FR2514502B1 FR2514502B1 (fr) | 1984-11-09 |
Family
ID=23203251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8216860A Granted FR2514502A1 (fr) | 1981-10-13 | 1982-10-08 | Transducteur de pression capacitif au silicium lie par voie electrostatique |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4415948A (fr) |
JP (1) | JPS5873166A (fr) |
AU (1) | AU560245B2 (fr) |
BE (1) | BE894631A (fr) |
BR (1) | BR8205851A (fr) |
CA (1) | CA1185453A (fr) |
DE (1) | DE3236848A1 (fr) |
DK (1) | DK441082A (fr) |
FR (1) | FR2514502A1 (fr) |
GB (1) | GB2107472B (fr) |
GR (1) | GR76997B (fr) |
IE (1) | IE53531B1 (fr) |
IT (1) | IT1153237B (fr) |
LU (1) | LU84413A1 (fr) |
NL (1) | NL191545C (fr) |
Families Citing this family (63)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4558184A (en) * | 1983-02-24 | 1985-12-10 | At&T Bell Laboratories | Integrated capacitive transducer |
DE3310643C2 (de) * | 1983-03-24 | 1986-04-10 | Karlheinz Dr. 7801 Schallstadt Ziegler | Drucksensor |
US4467394A (en) * | 1983-08-29 | 1984-08-21 | United Technologies Corporation | Three plate silicon-glass-silicon capacitive pressure transducer |
CH662181A5 (de) * | 1983-09-16 | 1987-09-15 | Mettler Instrumente Ag | Kraftmesser. |
US4513348A (en) * | 1984-01-13 | 1985-04-23 | United Technologies Corporation | Low parasitic capacitance pressure transducer and etch stop method |
FI69211C (fi) * | 1984-02-21 | 1985-12-10 | Vaisala Oy | Kapacitiv styckgivare |
FI74350C (fi) * | 1984-02-21 | 1988-01-11 | Vaisala Oy | Kapacitiv absoluttryckgivare. |
FI71015C (fi) * | 1984-02-21 | 1986-10-27 | Vaisala Oy | Temperaturoberoende kapacitiv tryckgivare |
US4530029A (en) * | 1984-03-12 | 1985-07-16 | United Technologies Corporation | Capacitive pressure sensor with low parasitic capacitance |
US4536820A (en) * | 1984-03-29 | 1985-08-20 | General Signal Corporation | Electrical feedthrough means for pressure transducer |
FI842307A (fi) * | 1984-06-07 | 1985-12-08 | Vaisala Oy | Foerfarande foer aostadkommande av genomfoering i en mikromekanisk konstruktion. |
JPS6184537A (ja) * | 1984-10-02 | 1986-04-30 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 容量式センサの製造方法 |
US4625561A (en) * | 1984-12-06 | 1986-12-02 | Ford Motor Company | Silicon capacitive pressure sensor and method of making |
US4586109A (en) * | 1985-04-01 | 1986-04-29 | Bourns Instruments, Inc. | Batch-process silicon capacitive pressure sensor |
US4744863A (en) * | 1985-04-26 | 1988-05-17 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Sealed cavity semiconductor pressure transducers and method of producing the same |
US4853669A (en) * | 1985-04-26 | 1989-08-01 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Sealed cavity semiconductor pressure transducers and method of producing the same |
US4625560A (en) * | 1985-05-13 | 1986-12-02 | The Scott & Fetzer Company | Capacitive digital integrated circuit pressure transducer |
US4743836A (en) * | 1985-12-06 | 1988-05-10 | United Technologies Corporation | Capacitive circuit for measuring a parameter having a linear output voltage |
JPS62265728A (ja) * | 1986-05-14 | 1987-11-18 | New Japan Radio Co Ltd | アノ−デイツクボンデイング法 |
US4730496A (en) * | 1986-06-23 | 1988-03-15 | Rosemount Inc. | Capacitance pressure sensor |
JPS6367841U (fr) * | 1986-10-20 | 1988-05-07 | ||
US4773972A (en) * | 1986-10-30 | 1988-09-27 | Ford Motor Company | Method of making silicon capacitive pressure sensor with glass layer between silicon wafers |
US4701424A (en) * | 1986-10-30 | 1987-10-20 | Ford Motor Company | Hermetic sealing of silicon |
US4701826A (en) * | 1986-10-30 | 1987-10-20 | Ford Motor Company | High temperature pressure sensor with low parasitic capacitance |
JPS63175482A (ja) * | 1987-01-16 | 1988-07-19 | Nissan Motor Co Ltd | 圧力センサ |
SE459887B (sv) * | 1987-02-12 | 1989-08-14 | Hydrolab Ab | Tryckgivare |
GB8718639D0 (en) * | 1987-08-06 | 1987-09-09 | Spectrol Reliance Ltd | Capacitive pressure sensors |
US4812199A (en) * | 1987-12-21 | 1989-03-14 | Ford Motor Company | Rectilinearly deflectable element fabricated from a single wafer |
SE461300B (sv) * | 1988-05-17 | 1990-01-29 | Hydrolab Ab | Tryckmaetare |
US5160560A (en) * | 1988-06-02 | 1992-11-03 | Hughes Aircraft Company | Method of producing optically flat surfaces on processed silicon wafers |
JPH0269630A (ja) * | 1988-09-05 | 1990-03-08 | Nippon Denso Co Ltd | 半導体圧力センサ |
US4879627A (en) * | 1988-12-30 | 1989-11-07 | United Technologies Corporation | Differential capacitive pressure sensor with over-pressure protection |
US4951174A (en) * | 1988-12-30 | 1990-08-21 | United Technologies Corporation | Capacitive pressure sensor with third encircling plate |
US4954925A (en) * | 1988-12-30 | 1990-09-04 | United Technologies Corporation | Capacitive sensor with minimized dielectric drift |
US4996627A (en) * | 1989-01-30 | 1991-02-26 | Dresser Industries, Inc. | High sensitivity miniature pressure transducer |
US4998179A (en) * | 1989-02-28 | 1991-03-05 | United Technologies Corporation | Capacitive semiconductive sensor with hinged diaphragm for planar movement |
US5245504A (en) * | 1989-02-28 | 1993-09-14 | United Technologies Corporation | Methodology for manufacturing hinged diaphragms for semiconductor sensors |
DE3937529A1 (de) * | 1989-11-08 | 1991-05-16 | Siemens Ag | Verfahren zum verbinden eines siliziumteiles mit einem glasteil |
US6314823B1 (en) | 1991-09-20 | 2001-11-13 | Kazuhiro Okada | Force detector and acceleration detector and method of manufacturing the same |
US5421213A (en) * | 1990-10-12 | 1995-06-06 | Okada; Kazuhiro | Multi-dimensional force detector |
US5365790A (en) * | 1992-04-02 | 1994-11-22 | Motorola, Inc. | Device with bonded conductive and insulating substrates and method therefore |
FR2697675B1 (fr) * | 1992-11-05 | 1995-01-06 | Suisse Electronique Microtech | Procédé de fabrication de transducteurs capacitifs intégrés. |
US6282956B1 (en) | 1994-12-29 | 2001-09-04 | Kazuhiro Okada | Multi-axial angular velocity sensor |
US5444901A (en) * | 1993-10-25 | 1995-08-29 | United Technologies Corporation | Method of manufacturing silicon pressure sensor having dual elements simultaneously mounted |
US5440931A (en) * | 1993-10-25 | 1995-08-15 | United Technologies Corporation | Reference element for high accuracy silicon capacitive pressure sensor |
US5375034A (en) * | 1993-12-02 | 1994-12-20 | United Technologies Corporation | Silicon capacitive pressure sensor having a glass dielectric deposited using ion milling |
US5448444A (en) * | 1994-01-28 | 1995-09-05 | United Technologies Corporation | Capacitive pressure sensor having a reduced area dielectric spacer |
US5381299A (en) * | 1994-01-28 | 1995-01-10 | United Technologies Corporation | Capacitive pressure sensor having a substrate with a curved mesa |
US5744725A (en) * | 1994-04-18 | 1998-04-28 | Motorola Inc. | Capacitive pressure sensor and method of fabricating same |
US6211558B1 (en) | 1997-07-18 | 2001-04-03 | Kavlico Corporation | Surface micro-machined sensor with pedestal |
JP3440037B2 (ja) * | 1999-09-16 | 2003-08-25 | 三洋電機株式会社 | 半導体装置、半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンおよび半導体エレクトレットコンデンサマイクロホンの製造方法。 |
JP4710147B2 (ja) * | 2000-06-13 | 2011-06-29 | 株式会社デンソー | 半導体圧力センサ |
DE10036284A1 (de) * | 2000-07-26 | 2002-02-07 | Bosch Gmbh Robert | Herstellungsverfahren für ein Sensorbauelement, insbesondere Dünnschicht-Hochdrucksensor und Sensorbauelement |
JP4682415B2 (ja) * | 2000-11-06 | 2011-05-11 | 富士電機システムズ株式会社 | 陽極接合方法 |
JP4671534B2 (ja) * | 2001-05-14 | 2011-04-20 | 株式会社豊田中央研究所 | ダイアフラム型半導体装置とその製造方法 |
US7028551B2 (en) * | 2004-06-18 | 2006-04-18 | Kavlico Corporation | Linearity semi-conductive pressure sensor |
FI119785B (fi) * | 2004-09-23 | 2009-03-13 | Vti Technologies Oy | Kapasitiivinen anturi ja menetelmä kapasitiivisen anturin valmistamiseksi |
US7345867B2 (en) * | 2005-11-18 | 2008-03-18 | Alps Electric Co., Ltd | Capacitive pressure sensor and method of manufacturing the same |
CN102183265A (zh) * | 2011-02-10 | 2011-09-14 | 刘清惓 | 一种用于测量表面覆盖物的电容传感器及测量方法 |
JP5824385B2 (ja) * | 2012-02-29 | 2015-11-25 | アルプス電気株式会社 | 静電容量型物理量センサとその製造方法 |
JP5837846B2 (ja) * | 2012-02-29 | 2015-12-24 | アルプス電気株式会社 | 静電容量型物理量センサとその製造方法 |
CN103512698A (zh) * | 2013-09-23 | 2014-01-15 | 沈阳仪表科学研究院有限公司 | 电容型绝压传感器及其制造方法 |
JP6300773B2 (ja) * | 2015-10-23 | 2018-03-28 | 三菱電機株式会社 | 半導体圧力センサ |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2025090A1 (fr) * | 1968-12-03 | 1970-09-04 | Bendix Corp | |
US3757414A (en) * | 1971-03-26 | 1973-09-11 | Honeywell Inc | Method for batch fabricating semiconductor devices |
US4121334A (en) * | 1974-12-17 | 1978-10-24 | P. R. Mallory & Co. Inc. | Application of field-assisted bonding to the mass production of silicon type pressure transducers |
EP0007596B1 (fr) * | 1978-07-21 | 1984-02-22 | Hitachi, Ltd. | Transducteur capacitif de pression |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4016644A (en) * | 1974-03-18 | 1977-04-12 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | Methods of fabricating low pressure silicon transducers |
US3993939A (en) * | 1975-01-07 | 1976-11-23 | The Bendix Corporation | Pressure variable capacitor |
US4092696A (en) * | 1976-12-27 | 1978-05-30 | Borg-Warner Corporation | Variable area capacitive pressure transducer with temperature compensation |
-
1981
- 1981-10-13 US US06/310,597 patent/US4415948A/en not_active Expired - Fee Related
-
1982
- 1982-10-01 CA CA000412684A patent/CA1185453A/fr not_active Expired
- 1982-10-04 GB GB08228253A patent/GB2107472B/en not_active Expired
- 1982-10-05 DK DK441082A patent/DK441082A/da not_active Application Discontinuation
- 1982-10-05 DE DE19823236848 patent/DE3236848A1/de not_active Ceased
- 1982-10-06 BR BR8205851A patent/BR8205851A/pt not_active IP Right Cessation
- 1982-10-07 BE BE0/209194A patent/BE894631A/fr not_active IP Right Cessation
- 1982-10-07 LU LU84413A patent/LU84413A1/fr unknown
- 1982-10-08 FR FR8216860A patent/FR2514502A1/fr active Granted
- 1982-10-11 IE IE2452/82A patent/IE53531B1/en not_active IP Right Cessation
- 1982-10-11 GR GR69501A patent/GR76997B/el unknown
- 1982-10-12 NL NL8203936A patent/NL191545C/xx not_active IP Right Cessation
- 1982-10-13 IT IT23727/82A patent/IT1153237B/it active
- 1982-10-13 JP JP57179661A patent/JPS5873166A/ja active Granted
-
1983
- 1983-02-17 AU AU11629/83A patent/AU560245B2/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2025090A1 (fr) * | 1968-12-03 | 1970-09-04 | Bendix Corp | |
US3757414A (en) * | 1971-03-26 | 1973-09-11 | Honeywell Inc | Method for batch fabricating semiconductor devices |
US4121334A (en) * | 1974-12-17 | 1978-10-24 | P. R. Mallory & Co. Inc. | Application of field-assisted bonding to the mass production of silicon type pressure transducers |
EP0007596B1 (fr) * | 1978-07-21 | 1984-02-22 | Hitachi, Ltd. | Transducteur capacitif de pression |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL191545C (nl) | 1995-09-04 |
CA1185453A (fr) | 1985-04-16 |
AU1162983A (en) | 1984-08-23 |
NL8203936A (nl) | 1983-05-02 |
JPH0365486B2 (fr) | 1991-10-14 |
NL191545B (nl) | 1995-05-01 |
DK441082A (da) | 1983-04-14 |
FR2514502B1 (fr) | 1984-11-09 |
DE3236848A1 (de) | 1983-04-21 |
LU84413A1 (fr) | 1983-06-13 |
GB2107472A (en) | 1983-04-27 |
IE822452L (en) | 1983-04-13 |
IT1153237B (it) | 1987-01-14 |
BR8205851A (pt) | 1983-09-06 |
IE53531B1 (en) | 1988-12-07 |
BE894631A (fr) | 1983-01-31 |
JPS5873166A (ja) | 1983-05-02 |
US4415948A (en) | 1983-11-15 |
IT8223727A0 (it) | 1982-10-13 |
AU560245B2 (en) | 1987-04-02 |
GB2107472B (en) | 1985-08-21 |
GR76997B (fr) | 1984-09-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FR2514502A1 (fr) | Transducteur de pression capacitif au silicium lie par voie electrostatique | |
EP0851465B1 (fr) | Procédé de séparation d'au moins deux éléments d'une structure en contact entre eux par implantation ionique | |
FR2571855A1 (fr) | Transducteur de pression absolue | |
EP0798548B1 (fr) | Capteur à jauge de contrainte utilisant l'effet piézorésistif et son procédé de fabrication | |
EP0587032A1 (fr) | Transducteur capacitif intégré | |
EP1133683B1 (fr) | Capteur de pression a membrane comportant du carbure de silicium et procede de fabrication | |
FR2933824A1 (fr) | Resonateur a ondes de volume | |
FR2626073A1 (fr) | Structure de capteur de pression capacitif et procede pour fabriquer une telle structure | |
CH680322A5 (fr) | ||
FR3082997A1 (fr) | Procede de transfert de couche(s) de materiau depuis un premier substrat sur un deuxieme substrat | |
EP1027583A1 (fr) | Structure munie de contacts electriques formes a travers le substrat de cette structure et procede d'obtention d'une telle structure | |
FR2946478A1 (fr) | Resonateur a ondes de volume. | |
EP1863174A1 (fr) | Composant contenant un filtre BAW | |
FR2701564A1 (fr) | Capteur de mesure de pression absolue de type capacitif et procédé de fabrication d'une pluralité de tels capteurs. | |
EP1421624B1 (fr) | Procede de fabrication de capteur d'image couleur avec ouvertures de contact creusees avant amincissement | |
CH688745A5 (fr) | Capteur de pression différentielle de type capacitif. | |
EP1236022A1 (fr) | Emetteur et recepteur acoustiques integres, et procede de fabrication correspondant | |
EP2254243B1 (fr) | Résonateur à ondes acoustiques de volume et son procédé de fabrication | |
FR2844098A1 (fr) | Microsysteme optique et procede de fabrication | |
EP3886460A1 (fr) | Microphone microelectromecanique a encombrement reduit | |
WO2011004113A1 (fr) | Dispositif de mesure de pression et son procédé de fabrication | |
EP1421622A1 (fr) | Capteur d'image couleur sur substrat transparent et procede de fabrication | |
EP0085607A2 (fr) | Procédé collectif de fabrication de diodes hyperfréquences avec encapsulation incorporée et diodes obtenues par ce procédé | |
FR2857952A1 (fr) | Resonateur electromecanique et procede de fabrication d'un tel resonateur | |
EP0874379A1 (fr) | Micro-contacteur magnétique et son procédé de fabrication |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |