JPH0526898A - Thin film sensor - Google Patents
Thin film sensorInfo
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- JPH0526898A JPH0526898A JP17848091A JP17848091A JPH0526898A JP H0526898 A JPH0526898 A JP H0526898A JP 17848091 A JP17848091 A JP 17848091A JP 17848091 A JP17848091 A JP 17848091A JP H0526898 A JPH0526898 A JP H0526898A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【０００２】[0002]
【産業上の利用分野】本発明は半導体よりなる薄膜セン
サに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film sensor made of semiconductor.
【０００３】[0003]
【従来の技術】本発明に係る従来技術としては特開昭６
４−３２１７５号の公報がある。このものは半導体の微
小な変化による抵抗変化を検出することによつて加速度
を検出する薄膜センサである。すなわち半導体基板上に
成形され、一端を支持された片持梁の支持部付近に拡散
抵抗を形成し、片持梁の変化に応じて拡散抵抗に生じる
抵抗値の変化を検出するもので、エピタキンヤル層のな
いシリコン基板を使用し、片持梁の厚み制御をエツチン
グマスクの酸化膜の段差付けを行つて製造するものであ
る。2. Description of the Related Art As a prior art relating to the present invention, Japanese Patent Laid-Open No.
There is a gazette of 4-32175. This is a thin film sensor that detects acceleration by detecting a resistance change due to a minute change in a semiconductor. That is, a diffusion resistance is formed in the vicinity of a support portion of a cantilever beam which is molded on a semiconductor substrate and whose one end is supported, and a change in the resistance value that occurs in the diffusion resistance according to a change in the cantilever beam is detected. It is manufactured by using a layerless silicon substrate and controlling the thickness of the cantilever by stepping the oxide film of the etching mask.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし前記薄膜センサ
の製造方法は電極成形工程でアルミニウム配線で拡散ゲ
ージとの接続をはかり、最終保護膜形成工程で、窒化膜
を被覆し、パツド部とエツチング部に孔をあけ、耐薬品
性の強いワツクス等を表面全部に塗布するものである。However, in the method of manufacturing a thin film sensor, aluminum electrodes are connected to a diffusion gauge in an electrode forming step, and a nitride film is covered in a final protective film forming step to form a pad portion and an etching portion. A hole is made in the hole and wax with strong chemical resistance is applied to the entire surface.
【０００５】このようにアルミニウムにて電極を形成
後、シリコンウエハの形状形成を行うが強いアルカリ溶
液にてエツチングするために、アルミニウム電極は腐蝕
しやすく、この腐蝕を防止するために窒化膜である窒化
シリコンで保護する方法が行われているが、この工程が
複雑で工数がかかるとういう問題点がある。After forming the electrode with aluminum in this way, the shape of the silicon wafer is formed. However, since etching is performed with a strong alkaline solution, the aluminum electrode is easily corroded, and a nitride film is used to prevent this corrosion. Although a method of protecting with silicon nitride is used, there is a problem in that this step is complicated and takes many steps.
【０００６】そこで、本発明は薄膜センサの製造におい
てエツチング液の作用により電極が腐蝕することなく、
かつ窒化膜で保護する必要のない薄膜センサを提供する
ことをその技術的課題とする。Therefore, in the present invention, the electrode is not corroded by the action of the etching liquid in the manufacture of the thin film sensor,
And it is a technical subject to provide a thin film sensor which does not need to be protected by a nitride film.
【０００７】[0007]
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記した技術的課題を解
決するために講じた本発明の技術的手段は、シリコン基
板上に拡散抵抗と電極部を形成し、形状形成工程におい
てアルカリエツチング工程を要する薄膜センサにおい
て、電極部を構成する電極膜の歪ゲージの材料としてＮ
ｉＣｒＳｉを使用した薄膜センサでＮｉＣｒＳｉの組成
として（Ｎｉ40Ｃｒ60）99Ｓｉ1 ａｔ％、（Ｎｉ40Ｃｒ
60）94Ｓｉ6 ａｔ％、（Ｎｉ90Ｃｒ10）99Ｓｉ1 ａｔ
％、（Ｎｉ90Ｃｒ10）85Ｓｉ15ａｔ％の４点で囲まれる
領域よりなる薄膜センサである。The technical means of the present invention taken to solve the above-mentioned technical problem is to form a diffusion resistance and an electrode portion on a silicon substrate, and perform an alkaline etching step in the shape forming step. In the required thin film sensor, N is used as the material of the strain gauge of the electrode film that constitutes the electrode part.
iCrSi the composition of NiCrSi a thin film sensor using the (Ni 40 Cr 60) 99 Si 1 at%, (Ni 40 Cr
60 ) 94 Si 6 at%, (Ni 90 Cr 10 ) 99 Si 1 at
%, (Ni 90 Cr 10 ) 85 Si 15 at%, and is a thin film sensor including a region surrounded by four points.
【０００９】[0009]
【作用】電極膜に耐アルカリ性の強いＮｉＣｒＳｉの材
料を使用することにより薄膜センサ製造工程においてエ
ツチング材のアルカリ性溶剤を使用しても電極薄膜の腐
蝕が全くないものであり、加速度センサおよび圧力セン
サの電極材料として使用される。By using a material of NiCrSi having strong alkali resistance for the electrode film, even if an alkaline solvent of the etching material is used in the thin film sensor manufacturing process, the electrode thin film is not corroded at all. Used as an electrode material.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、前述した技術的手段を具体化した第１
実施例について説明する。[First Embodiment] A first embodiment of the technical means described above.
Examples will be described.
【００１１】図１は薄膜センサである加速度センサの製
造工程を示す。FIG. 1 shows a manufacturing process of an acceleration sensor which is a thin film sensor.
【００１２】（ａ）は酸化膜、ＮｉＣｒＳｉ膜の成膜工
程を示す。(A) shows a step of forming an oxide film and a NiCrSi film.
【００１３】両面に熱酸化膜２がついた基板１（シリコ
ンウエハ）上に、歪ゲージ材である本発明のニツケルク
ロームシリコン３（ＮｉＣｒＳｉ）をスパッタ法により
成膜したものである。Nickel chrome silicon 3 (NiCrSi) of the present invention, which is a strain gauge material, is formed by sputtering on a substrate 1 (silicon wafer) having thermal oxide films 2 on both sides.
【００１４】（ｂ）はＮｉＣｒＳｉ膜パターニング工程
を示す。(B) shows a NiCrSi film patterning process.
【００１５】次にＮｉＣｒＳｉ膜のパターニング工程で
塗布し露光、パターニング、ポストベーク後現像し、レ
ジスト膜のパターンが残り、ドライエツチングを行いＣ
ＶＤでレジスト灰化後、剥離液で除去し、図示するよう
にゲージを形成する。Next, in the patterning process of the NiCrSi film, exposure, patterning, post-baking and development are carried out, the pattern of the resist film remains, and dry etching is carried out C
After ashing the resist by VD, it is removed by a stripping solution, and a gauge is formed as shown in the figure.
【００１６】（ｃ）は保護膜の成膜工程を示す。(C) shows a step of forming a protective film.
【００１７】次に保護膜４（ＳｉＯ2 ）を成膜パターニ
ングするもので、保護膜であるＳｉＯ2 （又はＳｉＮで
もよい）をスパッタ法により成膜するものでＮｉＣｒＳ
ｉ膜の電極となる部分には保護膜４を付けないためにレ
ジストを塗布したのち、露光、パターンニング、ポスト
ベーク、現像後、前記（ｂ）に示す方法と同様にドライ
エツチングを行い、ＣＶＤでレジスト灰化、剥離液でレ
ジストを除去すると（ｃ）に示すようにＳｉＯ2 の保護
膜を形成する。Next, the protective film 4 (SiO 2 ) is formed and patterned, and the protective film SiO 2 (or SiN may be used) is formed by the sputtering method. NiCrS
After the resist is applied to the portion of the i film that does not serve as the protective film 4, a resist is applied, and after the exposure, patterning, post-baking, and development, dry etching is performed in the same manner as in the above (b) to perform CVD. When the resist is ashed and the resist is removed with a stripping solution, a SiO 2 protective film is formed as shown in FIG.
【００１８】（ｄ）は酸化膜エツチング工程を示す。(D) shows an oxide film etching process.
【００１９】次に形状成形を行うもので、（ｃ）の両面
にレジストを塗布し露光、パターング、現像後酸化膜
（ＳｉＯ2 ）をエツチングしレジストを除去するもので
ある。Next, the shape is formed, and the resist is removed by coating the resist on both surfaces of (c), exposing, patterning, and developing and etching the oxide film (SiO 2 ).
【００２０】（ｅ）はアルカリエツチング工程を示す。(E) shows an alkaline etching process.
【００２１】次にアルカリエツチングは強いアルカリ性
溶剤を使用するもので、エツチングされる部分は保護膜
４（ＳｉＯ又はＳｉＮ）と酸化膜２（ＳｉＯ2 ）で被覆
されていない部分である。ＮｉＣｒＳｉ膜３の電極膜部
分は耐アルカリ性に優れているためにアルカリエツチン
グされずに残り、図示するように形成される。Next, the alkaline etching uses a strong alkaline solvent, and the etched portion is a portion not covered with the protective film 4 (SiO or SiN) and the oxide film 2 (SiO 2 ). Since the electrode film portion of the NiCrSi film 3 has excellent alkali resistance, it remains without being etched by alkali and is formed as shown in the figure.
【００２２】次に本発明の第２実施例について、図２に
基づいて説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【００２３】図２は薄膜センサである圧力センサの製造
工程を示す。FIG. 2 shows a manufacturing process of a pressure sensor which is a thin film sensor.
【００２４】（ａ）は酸化膜、μｃ−Ｓｉ膜の成膜工程
を示す。(A) shows a step of forming an oxide film and a μc-Si film.
【００２５】ゲージ膜に微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）
を用いるもので、両面に酸化膜２がついた基板１（シリ
コンウエハ）上にμｃ−Ｓｉのゲージ膜５を成膜する。Microcrystalline silicon (μc-Si) is used for the gauge film.
Is used to form a gauge film 5 of μc-Si on a substrate 1 (silicon wafer) having an oxide film 2 on both sides.
【００２６】（ｂ）はパターニング工程を示す。(B) shows a patterning process.
【００２７】次に、μｃ−Ｓｉ膜５のパターニング工程
で第１実施例と同様に行い、図示するようにゲージを形
成する。Next, the patterning process of the μc-Si film 5 is performed in the same manner as in the first embodiment to form a gauge as shown in the drawing.
【００２８】（ｃ）は保護膜の成膜工程を示す。(C) shows a step of forming a protective film.
【００２９】次に保護膜６（ＳｉＯ2 又はＳｉＮ）をス
パツタ法により成膜し、ＮｉＣｒＳｉ膜の電極となる部
分には保護膜をつけないために第１実施例と同様な方法
で保護膜を形成する。Next, a protective film 6 (SiO 2 or SiN) is formed by a sputtering method, and the protective film is not formed on the electrode portion of the NiCrSi film, so that the protective film is formed by the same method as in the first embodiment. Form.
【００３０】（ｄ）は電極膜の成膜工程を示す。(D) shows an electrode film forming process.
【００３１】次に電極膜７としてＮｉＣｒＳｉをリフト
オフして形成する。Next, NiCrSi is lifted off to form the electrode film 7.
【００３２】（ｅ）は酸化膜エツチング工程を示す。(E) shows an oxide film etching process.
【００３３】次にＨＦでＳｉＯ2 の窓あけを行う。Next, HF is used to open a window of SiO 2 .
【００３４】（ｆ）アルカリエツチング工程を示す。(F) An alkaline etching process is shown.
【００３５】次に強いアルカリ性溶剤を使用し、アルカ
リエツチングを行う。エツチングされる部分は保護膜Ｓ
ｉＯ2 と酸化酸で覆われていない部分である。Next, alkaline etching is performed using a strong alkaline solvent. The part to be etched is the protective film S
This is a portion not covered with iO 2 and oxidizing acid.
【００３６】前記電極膜５のＮｉＣｒＳｉは耐アルカリ
性に優れているために、アルカリエツチングされない。Since NiCrSi of the electrode film 5 has excellent alkali resistance, it is not subjected to alkali etching.
【００３７】この結果（ｇ）に示すように圧力センサが
形成できるものである。As a result (g), a pressure sensor can be formed.
【００３８】前記加速度センサ、及び圧力センサの電極
膜として使用されるＮｉＣｒＳｉの組成は状態図の（Ｎ
ｉ40Ｃｒ60）99Ｓｉ1 、（Ｎｉ40Ｃｒ60）94Ｓｉ6 、
（Ｎｉ90Ｃｒ10）99Ｓｉ1 、（Ｎｉ90Ｃｒ10）85Ｃｒ15
の４点で囲まれた領域で、図３に示す固溶図に於て、Ｎ
ｉが多いと耐腐性が悪くなり、Ｃｒが多いとＣｒが酸化
しＣｒ2 Ｏ3 になりワイヤーボンデイングがつきにくく
なり、更にＳｉがないとターゲツトが作りにくいもので
ある。The composition of NiCrSi used as the electrode film of the acceleration sensor and the pressure sensor is shown by (N
i 40 Cr 60 ) 99 Si 1 , (Ni 40 Cr 60 ) 94 Si 6 ,
(Ni 90 Cr 10 ) 99 Si 1 , (Ni 90 Cr 10 ) 85 Cr 15
In the solid solution diagram shown in FIG.
If there is a large amount of i, the corrosion resistance is poor, and if there is a large amount of Cr, Cr is oxidized to form Cr 2 O 3 and wire bonding becomes difficult, and if Si is not contained, it is difficult to form a target.
【００３９】図３に示す領域の組成のＮｉＣｒＳｉはＴ
ｃＲが小さく温度特性に優れているために電極材料に適
しており、又ＮｉＣｒＳｉ膜にワイヤーボンデイングし
た場合高い強度が得られる。NiCrSi having a composition in the region shown in FIG.
Since it has a small cR and excellent temperature characteristics, it is suitable as an electrode material, and when it is wire bonded to a NiCrSi film, high strength can be obtained.
【００４０】[0040]
【発明の効果】本発明は次の効果を有する。すなわち、
（１）電極材料に耐アルカリ性に優れたＮｉＣｒＳｉを
用いることにより製造工程を簡略化できる。The present invention has the following effects. That is,
(1) The manufacturing process can be simplified by using NiCrSi having excellent alkali resistance as the electrode material.
【００４１】（２）ＮｉＣｒＳｉはアルカリ溶液により
腐蝕せず、ゲージ率も下がらない為、電極膜としてばか
りでなく、ゲージ膜としても使用できる。(2) Since NiCrSi is not corroded by an alkaline solution and its gauge ratio does not decrease, it can be used not only as an electrode film but also as a gauge film.
【００４２】（３）ボンデイング性が良好なため、電極
膜に適している。(3) Since it has good bonding properties, it is suitable for an electrode film.
【００４３】（４）ＮｉＣｒＳｉの組成はＴｃＲが小さ
いために、センサの温度特性に影響しない。(4) Since the composition of NiCrSi has a small TcR, it does not affect the temperature characteristics of the sensor.
【００４４】（５）ＮｉＣｒＳｉの抵抗値が組付的に安
定であるために電極が原因となるセンサの経時変化の異
常は見られない。(5) Since the resistance value of NiCrSi is stable in assembling, no abnormality in the change with time of the sensor caused by the electrode is observed.
【図１】第１実施例の加速度センサの工程の説明図で
（ａ）〜（ｅ）は各工程を示すものである。FIG. 1 is an explanatory diagram of steps of an acceleration sensor according to a first embodiment, in which (a) to (e) show each step.
【図２】第２実施例の圧力センサの工程の説明図で
（ａ）〜（ｈ）は各工程を示すものである。FIG. 2 is an explanatory view of steps of the pressure sensor of the second embodiment, wherein (a) to (h) show each step.
【図３】本実施例のＮｉＣｒＳｉの組成の状態図であ
る。FIG. 3 is a state diagram of the composition of NiCrSi of this example.
１ シリコン基板 ２ 酸化膜 ３、５ ＮｉＣｒＳｉ膜（電極膜） ４、６、７ 保護膜 1 Silicon substrate 2 oxide film 3,5 NiCrSi film (electrode film) 4, 6, 7 protective film
Claims (2)
した片持梁の支持部付近に拡散抵抗と電極部とを形成し
てなる薄膜センサに於て、前記電極部を構成する電極膜
の歪ゲージの材料として、ＮｉＣｒＳｉを使用した薄膜
センサ。1. A thin film sensor formed on a silicon substrate, wherein a diffusion resistance and an electrode portion are formed in the vicinity of a supporting portion of a cantilever supporting one end of the electrode film. A thin film sensor that uses NiCrSi as the material for the strain gauge.
Ｃｒ60）99Ｓｉ1 ａｔ％、（Ｎｉ40Ｃｒ60）94Ｓｉ6 ａ
ｔ％、（Ｎｉ90Ｃｒ10）99Ｓｉ1 ａｔ％、（Ｎｉ90Ｃｒ
10）85Ｓｉ15ａｔ％、の４点で囲まれる領域よりなる特
許請求の範囲第１項に示す薄膜センサ。2. The composition of NiSiCr (Ni 40
Cr 60) 99 Si 1 at% , (Ni 40 Cr 60) 94 Si 6 a
t%, (Ni 90 Cr 10 ) 99 Si 1 at%, (Ni 90 Cr 10
10 ) The thin film sensor according to claim 1, which comprises a region surrounded by four points of 85 Si 15 at%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17848091A JPH0526898A (en) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | Thin film sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17848091A JPH0526898A (en) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | Thin film sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0526898A true JPH0526898A (en) | 1993-02-02 |
Family
ID=16049220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17848091A Pending JPH0526898A (en) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | Thin film sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0526898A (en) |
-
1991
- 1991-07-18 JP JP17848091A patent/JPH0526898A/en active Pending
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