JPH0572051A - 温度測定装置及びその製造方法 - Google Patents
温度測定装置及びその製造方法Info
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- JPH0572051A JPH0572051A JP26326891A JP26326891A JPH0572051A JP H0572051 A JPH0572051 A JP H0572051A JP 26326891 A JP26326891 A JP 26326891A JP 26326891 A JP26326891 A JP 26326891A JP H0572051 A JPH0572051 A JP H0572051A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属配線2の抵抗変化を利用した温度測定装
置において、測定対象物質の急激な温度変化に対応でき
る温度測定装置を得る。 【構成】 温度測定装置の金属配線2形成部の基板を、
膜厚2ミクロン程度の薄膜(薄膜部分4)とし、基板熱
容量を小さくした。
置において、測定対象物質の急激な温度変化に対応でき
る温度測定装置を得る。 【構成】 温度測定装置の金属配線2形成部の基板を、
膜厚2ミクロン程度の薄膜(薄膜部分4)とし、基板熱
容量を小さくした。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、金属線の温度による
抵抗変化を利用した温度測定装置の改良に関するもので
ある。
抵抗変化を利用した温度測定装置の改良に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の金属線の温度による抵抗変
化を利用した温度測定装置の外観図である。図におい
て、21は絶縁物からなる基板で、厚さ200μm〜2
mm程度のポリビニールなどから形成されている。22
は該基板21上に形成された金属配線で、モリブデン,
白金などからなる。23は金属配線22に接続された電
極端子である。
化を利用した温度測定装置の外観図である。図におい
て、21は絶縁物からなる基板で、厚さ200μm〜2
mm程度のポリビニールなどから形成されている。22
は該基板21上に形成された金属配線で、モリブデン,
白金などからなる。23は金属配線22に接続された電
極端子である。
【0003】次に動作について説明する。電極端子23
間に一定電流Iを流し、その両端に発生する電圧Vを測
定することにより、金属配線22の抵抗Rがわかる。こ
の抵抗Rは次式で示される。 R=V/I
間に一定電流Iを流し、その両端に発生する電圧Vを測
定することにより、金属配線22の抵抗Rがわかる。こ
の抵抗Rは次式で示される。 R=V/I
【0004】抵抗Rは基板21、即ち金属配線22の温
度によって変化する。例えば金属配線22がモリブデン
であり、金属配線22の抵抗率の温度特性がバルクの値
と同じ場合においては、基板21が0℃のときの抵抗値
に対して、10℃の温度変化で抵抗値が約5%変化す
る。この抵抗値を測定することで基板21の温度を測定
する。
度によって変化する。例えば金属配線22がモリブデン
であり、金属配線22の抵抗率の温度特性がバルクの値
と同じ場合においては、基板21が0℃のときの抵抗値
に対して、10℃の温度変化で抵抗値が約5%変化す
る。この抵抗値を測定することで基板21の温度を測定
する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の温度測定装置は
以上のように構成されているので、基板の熱容量が大き
く、気体や液体の流れのように測定対象物質の温度が急
激に変化する場合には、測定対象物質の温度に対して温
度測定装置の測定値に時間遅れが発生するという問題点
があった。
以上のように構成されているので、基板の熱容量が大き
く、気体や液体の流れのように測定対象物質の温度が急
激に変化する場合には、測定対象物質の温度に対して温
度測定装置の測定値に時間遅れが発生するという問題点
があった。
【0006】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、気体や液体の流れのように測定
対象物質の温度が急激に変化する場合にも温度測定がで
きる装置を得ることを目的としており、さらにこの装置
に適した製造方法を得ることを目的とする。
ためになされたもので、気体や液体の流れのように測定
対象物質の温度が急激に変化する場合にも温度測定がで
きる装置を得ることを目的としており、さらにこの装置
に適した製造方法を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る温度測定
装置は、金属配線を薄膜上に形成したものである。
装置は、金属配線を薄膜上に形成したものである。
【0008】またこの発明に係る温度測定装置の製造方
法は、シリコン基板の周囲に薄膜を形成し、該薄膜の一
部を除去して開口部を形成し、上記シリコン基板をエッ
チング溶液中にて上記開口部よりエッチングすることに
より、金属配線形成部の基板となる薄膜を作製するよう
にしたものである。
法は、シリコン基板の周囲に薄膜を形成し、該薄膜の一
部を除去して開口部を形成し、上記シリコン基板をエッ
チング溶液中にて上記開口部よりエッチングすることに
より、金属配線形成部の基板となる薄膜を作製するよう
にしたものである。
【0009】
【作用】この発明においては、温度測定装置の金属配線
が、熱容量の非常に少ない薄膜基板に形成されているた
め、測定対象物質の急激な温度変化に反応する時間が短
くなる。
が、熱容量の非常に少ない薄膜基板に形成されているた
め、測定対象物質の急激な温度変化に反応する時間が短
くなる。
【0010】またこの発明の製造方法においては、シリ
コン基板の周囲に薄膜を形成し、該薄膜の一部を除去し
て開口部を形成し、上記シリコン基板をエッチング溶液
中にて上記開口部よりエッチングするようにしたので、
金属配線形成部の基板となる薄膜を安定に作製できる。
コン基板の周囲に薄膜を形成し、該薄膜の一部を除去し
て開口部を形成し、上記シリコン基板をエッチング溶液
中にて上記開口部よりエッチングするようにしたので、
金属配線形成部の基板となる薄膜を安定に作製できる。
【0011】
【実施例】図1は本発明の一実施例による温度測定装置
の外観図である。図において、1はシリコン基板で、厚
みは625μmである。2は金属配線で、幅2μmで長
さ2cmに設計されており、材質はモリブデンを使用して
いる。4はシリコン基板1内に形成された薄膜部分で、
窒化シリコンまたは炭化シリコンを用いており、厚みは
2μmである。3は上記金属配線2に接続された電極端
子で、抵抗測定のために上記薄膜部分4から出して形成
されている。
の外観図である。図において、1はシリコン基板で、厚
みは625μmである。2は金属配線で、幅2μmで長
さ2cmに設計されており、材質はモリブデンを使用して
いる。4はシリコン基板1内に形成された薄膜部分で、
窒化シリコンまたは炭化シリコンを用いており、厚みは
2μmである。3は上記金属配線2に接続された電極端
子で、抵抗測定のために上記薄膜部分4から出して形成
されている。
【0012】図2は本発明の一実施例による温度測定装
置の製造工程を示す断面図である。図2において、図1
と同一符号は同一又は相当部分を示し、5はシリコン基
板1の周囲に形成された窒化シリコン膜、10は窒化シ
リコン膜5を被覆したシリコン基板1の裏面に窓あけさ
れた開口部、11はシリコン基板1に形成された裏面シ
リコンエッチング部、6は窒化シリコン膜5の表面上に
形成されたポリイミド、7はポリイミド6上に形成され
たモリブデン、8はモリブデン7上に形成された感光性
樹脂である電子ビーム(EB)レジスト、9はモリブデ
ン7上に形成されたポリイミドである。
置の製造工程を示す断面図である。図2において、図1
と同一符号は同一又は相当部分を示し、5はシリコン基
板1の周囲に形成された窒化シリコン膜、10は窒化シ
リコン膜5を被覆したシリコン基板1の裏面に窓あけさ
れた開口部、11はシリコン基板1に形成された裏面シ
リコンエッチング部、6は窒化シリコン膜5の表面上に
形成されたポリイミド、7はポリイミド6上に形成され
たモリブデン、8はモリブデン7上に形成された感光性
樹脂である電子ビーム(EB)レジスト、9はモリブデ
ン7上に形成されたポリイミドである。
【0013】次に製造方法について説明する。まず図2
(a) に示すように、シリコン基板1の周囲に2μmの窒
化シリコン膜5を気相成長法で形成する。気相成長の条
件としては、ガスにジクロロシランとアンモニアを用い
て、成長炉で850℃で10時間程度とし、窒化シリコ
ン膜5を形成する。
(a) に示すように、シリコン基板1の周囲に2μmの窒
化シリコン膜5を気相成長法で形成する。気相成長の条
件としては、ガスにジクロロシランとアンモニアを用い
て、成長炉で850℃で10時間程度とし、窒化シリコ
ン膜5を形成する。
【0014】次に窒化シリコン膜5の窓あけ工程として
図2(b) に示すように、窒化シリコン膜5を被覆したシ
リコン基板であるウェハの裏面に開口部を持つマスクを
形成し、反応性イオンビームエッチングにより窒化シリ
コン膜5に開口部10を作製する。該開口部10の作製
のためのエッチングガスとしてはフッ化炭素と酸素を用
いる。
図2(b) に示すように、窒化シリコン膜5を被覆したシ
リコン基板であるウェハの裏面に開口部を持つマスクを
形成し、反応性イオンビームエッチングにより窒化シリ
コン膜5に開口部10を作製する。該開口部10の作製
のためのエッチングガスとしてはフッ化炭素と酸素を用
いる。
【0015】次に、エッチングのための溶液として水酸
化カリウムまたはフッ酸と硝酸の混合液を用い、該溶液
中で裏面からシリコン基板1をエッチングして、図2
(c) に示すように、窒化シリコン膜開口部10と同じ形
にエッチングし、薄膜部分4を形成する。
化カリウムまたはフッ酸と硝酸の混合液を用い、該溶液
中で裏面からシリコン基板1をエッチングして、図2
(c) に示すように、窒化シリコン膜開口部10と同じ形
にエッチングし、薄膜部分4を形成する。
【0016】次に図2(d) に示すように、ポリイミド6
を0.5〜1μmの厚みで回転塗布し、続いてモリブデ
ン7をスパッタリング法により形成する。モリブデン7
の膜厚は0.5〜1μm程度とする。そしてパターン形
成のためのEBレジスト8を塗布する。
を0.5〜1μmの厚みで回転塗布し、続いてモリブデ
ン7をスパッタリング法により形成する。モリブデン7
の膜厚は0.5〜1μm程度とする。そしてパターン形
成のためのEBレジスト8を塗布する。
【0017】次に、図1に示すような金属配線2のパタ
ーンでEBレジスト8にEB露光を行い、現像する。そ
して図2(e) に示すように、作製したEBレジスト8の
パターンをマスクとしてモリブデン7を反応性イオンビ
ームエッチングで加工し、金属配線2を形成する。エッ
チングガスとしてはフッ化イオウ及び窒素の混合ガスを
用いる。尚、金属配線2以外の部分のモリブデン7は不
要であるが、EBレジスト露光には時間がかかるので、
金属配線2と絶縁されていれば、図2(e) のように他の
モリブデン7の部分を取り除かずに残しておいてもよ
い。
ーンでEBレジスト8にEB露光を行い、現像する。そ
して図2(e) に示すように、作製したEBレジスト8の
パターンをマスクとしてモリブデン7を反応性イオンビ
ームエッチングで加工し、金属配線2を形成する。エッ
チングガスとしてはフッ化イオウ及び窒素の混合ガスを
用いる。尚、金属配線2以外の部分のモリブデン7は不
要であるが、EBレジスト露光には時間がかかるので、
金属配線2と絶縁されていれば、図2(e) のように他の
モリブデン7の部分を取り除かずに残しておいてもよ
い。
【0018】最後に図2(f) に示すように、表面の保護
膜としてポリイミド9を塗布して、温度測定装置の形成
を終了する。
膜としてポリイミド9を塗布して、温度測定装置の形成
を終了する。
【0019】図3はこの発明の一実施例による温度測定
装置の温度−抵抗特性を表すグラフの図であり、縦軸は
温度、横軸は抵抗値である。
装置の温度−抵抗特性を表すグラフの図であり、縦軸は
温度、横軸は抵抗値である。
【0020】本発明の温度測定装置を恒温槽にいれて、
温度と電極端子3の間の抵抗値の関係を測定したとこ
ろ、図3に示すような結果が得られ、このように本発明
の温度測定装置はよい直線特性を持っており、機能して
いることがわかる。
温度と電極端子3の間の抵抗値の関係を測定したとこ
ろ、図3に示すような結果が得られ、このように本発明
の温度測定装置はよい直線特性を持っており、機能して
いることがわかる。
【0021】次にこの温度測定装置を恒温槽から室内に
戻したときの特性を測定したところ、75℃から5秒以
下で室温(25℃)の抵抗値を示した。一方薄膜部分4
を形成せずに作成した温度測定装置、即ち裏面シリコン
エッチング部11を形成せずに図2(a) に示す基板のま
まとして作製した温度測定装置の特性を測定したとこ
ろ、75℃から室温に到るまでに100秒以上かかっ
た。
戻したときの特性を測定したところ、75℃から5秒以
下で室温(25℃)の抵抗値を示した。一方薄膜部分4
を形成せずに作成した温度測定装置、即ち裏面シリコン
エッチング部11を形成せずに図2(a) に示す基板のま
まとして作製した温度測定装置の特性を測定したとこ
ろ、75℃から室温に到るまでに100秒以上かかっ
た。
【0022】以上の結果より本発明による温度測定装置
は、基板熱容量が少なく、測定対象物質の急激な温度変
化に反応できる特性を有していることがわかる。
は、基板熱容量が少なく、測定対象物質の急激な温度変
化に反応できる特性を有していることがわかる。
【0023】このように本実施例によれば、金属配線2
形成部の基板を膜厚2μm程度の薄膜としたので、該基
板である薄膜部分4は熱容量が小さく、測定対象物質の
急激な温度変化に反応できる。また金属配線2の上下に
ポリイミドを備えたので、金属配線2は保護される。
形成部の基板を膜厚2μm程度の薄膜としたので、該基
板である薄膜部分4は熱容量が小さく、測定対象物質の
急激な温度変化に反応できる。また金属配線2の上下に
ポリイミドを備えたので、金属配線2は保護される。
【0024】また、シリコン基板1に気相成長法を用い
て膜を形成し、裏面からフッ酸によりエッチングを行っ
て薄膜部分4を形成するようにし、該薄膜部分4に金属
配線2を感光性樹脂とドライエッチングを用いて作製し
たので、安定に温度測定装置を作製できる。
て膜を形成し、裏面からフッ酸によりエッチングを行っ
て薄膜部分4を形成するようにし、該薄膜部分4に金属
配線2を感光性樹脂とドライエッチングを用いて作製し
たので、安定に温度測定装置を作製できる。
【0025】なお上記実施例では、金属配線2の材料と
してモリブデンを用いたが、白金,タングステン等を用
いてもよく、白金は安定な材料であり、モリブデン,白
金は抵抗率の変動特性が良好であるので、金属配線材料
として適している。
してモリブデンを用いたが、白金,タングステン等を用
いてもよく、白金は安定な材料であり、モリブデン,白
金は抵抗率の変動特性が良好であるので、金属配線材料
として適している。
【0026】また上記実施例では、薄膜を窒化シリコン
を用いて形成したが、炭化シリコン,ダイアモンド等を
用いてもよく、窒化シリコン,炭化シリコン,ダイアモ
ンド共に絶縁性が高く、炭化シリコン,ダイアモンドに
おいては熱電導率が高いので、薄膜材料として適してい
る。
を用いて形成したが、炭化シリコン,ダイアモンド等を
用いてもよく、窒化シリコン,炭化シリコン,ダイアモ
ンド共に絶縁性が高く、炭化シリコン,ダイアモンドに
おいては熱電導率が高いので、薄膜材料として適してい
る。
【0027】また上記実施例では、金属配線2の形成前
に薄膜部分4の形成を行ったが、金属配線2を形成した
後に薄膜部分4の形成を行ってもよい。即ち図2(b) ,
(c)に示す工程を、図2(f) に示す工程の後に行っても
よい。
に薄膜部分4の形成を行ったが、金属配線2を形成した
後に薄膜部分4の形成を行ってもよい。即ち図2(b) ,
(c)に示す工程を、図2(f) に示す工程の後に行っても
よい。
【0028】
【発明の効果】以上のようにこの発明に係る温度測定装
置によれば、抵抗変化測定用の金属配線を形成する基板
を薄膜としたので、熱容量が少なく、測定対象物質の急
激な温度変化に反応する時間を短くすることができる効
果がある。
置によれば、抵抗変化測定用の金属配線を形成する基板
を薄膜としたので、熱容量が少なく、測定対象物質の急
激な温度変化に反応する時間を短くすることができる効
果がある。
【0029】また、シリコン基板の周囲に薄膜を形成
し、該薄膜の一部を除去して開口部を形成し、上記シリ
コン基板をエッチング溶液中にて上記開口部よりエッチ
ングするようにしたので、上記金属配線形成部の基板と
なる薄膜を安定に作製することができるという効果があ
る。
し、該薄膜の一部を除去して開口部を形成し、上記シリ
コン基板をエッチング溶液中にて上記開口部よりエッチ
ングするようにしたので、上記金属配線形成部の基板と
なる薄膜を安定に作製することができるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による温度測定装置の外観図
である。
である。
【図2】本発明の一実施例による温度測定装置の製造工
程図である。
程図である。
【図3】本発明の一実施例による温度測定装置の温度−
抵抗特性を示す図である。
抵抗特性を示す図である。
【図4】従来の温度測定装置の外観図である。
1 シリコン基板 2 金属配線 3 電極端子 4 薄膜部分 5 窒化シリコン膜 6,9 ポリイミド 7 モリブデン 8 電子ビーム(EB)レジスト 10 開口部 11 裏面シリコンエッチング部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年1月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
Claims (5)
- 【請求項1】 金属配線の抵抗変化を利用した温度測定
装置において、 上記金属配線形成部の基板を薄膜としたことを特徴とす
る温度測定装置。 - 【請求項2】 金属配線の抵抗変化を利用した温度測定
装置において、 上記金属配線形成部の基板を薄膜とし、 上記金属配線にモリブデン,白金,タングステンのいず
れかを用いたことを特徴とする温度測定装置。 - 【請求項3】 金属配線の抵抗変化を利用した温度測定
装置において、 上記金属配線形成部の基板を薄膜とし、該薄膜材料に窒
化シリコン,炭化シリコン,ダイアモンドのいずれかを
用いたことを特徴とする温度測定装置。 - 【請求項4】 金属配線の抵抗変化を利用した温度測定
装置において、 上記金属配線形成部の基板を薄膜とし、 該薄膜上に形成された上記金属配線の上下にポリイミド
を備えたことを特徴とする温度測定装置。 - 【請求項5】 金属配線の抵抗変化を利用した温度測定
装置を製造する方法において、 シリコン基板の周囲に薄膜を形成する工程と、 該薄膜の一部を除去して開口部を形成する工程と、 上記シリコン基板を、エッチング溶液中にて上記開口部
よりエッチングする工程とを備え、 上記金属配線形成部の基板となる上記薄膜を作製するこ
とを特徴とする温度測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26326891A JPH0572051A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 温度測定装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26326891A JPH0572051A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 温度測定装置及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0572051A true JPH0572051A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=17387102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26326891A Pending JPH0572051A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 温度測定装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0572051A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017169168A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 三菱電機株式会社 | 電力増幅器 |
JP2020180797A (ja) * | 2019-04-23 | 2020-11-05 | 富士電機メーター株式会社 | 電流センサ及び電力量計 |
-
1991
- 1991-09-11 JP JP26326891A patent/JPH0572051A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017169168A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 三菱電機株式会社 | 電力増幅器 |
CN107204746A (zh) * | 2016-03-18 | 2017-09-26 | 三菱电机株式会社 | 功率放大器 |
JP2020180797A (ja) * | 2019-04-23 | 2020-11-05 | 富士電機メーター株式会社 | 電流センサ及び電力量計 |
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