WO1988007206A1 - Sensor with integrated evaluation circuit - Google Patents

Sensor with integrated evaluation circuit Download PDF

Info

Publication number
WO1988007206A1
WO1988007206A1 PCT/DE1988/000088 DE8800088W WO8807206A1 WO 1988007206 A1 WO1988007206 A1 WO 1988007206A1 DE 8800088 W DE8800088 W DE 8800088W WO 8807206 A1 WO8807206 A1 WO 8807206A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
sensor
circuit
insulating layer
sensor element
Prior art date
Application number
PCT/DE1988/000088
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Manfred MÖLLENDORF
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO1988007206A1 publication Critical patent/WO1988007206A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09—Magnetoresistive devices

Definitions

  • the invention is based on a sensor of the type of the main claim.
  • a sensor of this type is already known / in which the receiving part of the sensor containing the sensor element is part of the connection metallization of the evaluation circuit monolithically integrated in the single-crystal semiconductor wafer.
  • this sensor has the disadvantage that, because of the inevitable space requirement for the receiving part containing the sensor element, additional chip area is required for this receiving part.
  • the sensor according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage over the prior art that no additional chip area is required for the receiving part containing the sensor element, since the receiving part is arranged above the monolithically integrated evaluation circuit. If necessary, a receiving part with a large number of individual sensor elements can therefore be applied to the second insulating plate. egg- Further advantages result from the subclaims in conjunction with the following description of an exemplary embodiment shown in the drawing.
  • FIG. 1 shows a partial section through a sensor according to the invention
  • 10 denotes a single-crystalline semiconductor wafer which, for example, consists of silicon.
  • the circuit elements of the evaluation circuit for the measurement signal picked up by the sensor are monolithically integrated in the form of zones of different conductivity types.
  • the left part of the section contains a vertical npn transistor, the right part an ohmic resistor, which consists of a zone with p-conductivity.
  • conductor tracks 11 made of aluminum are used for connection metallization, which is connected to that shown in FIG.
  • the layer 12 consists of silicon dioxide or silicon nitride, the conductor tracks
  • a 1 to 10 .mu.m thick second insulating layer 13 is applied to the upper side of the semiconductor wafer 10 provided with the first insulating layer 12 and the conductor tracks 11 of the connection metallization / which can consist of polyimide lacquer or of photoresist.
  • the insulating layer 13 can be constructed from a plurality of layers lying one above the other.
  • the second insulating layer 13 serves as a leveling layer and as a carrier for the thin-layer circuit, which contains the receiving part of the sensor.
  • FIG. 1 shows two flat sensor elements 14a, 14b and conductor tracks 15a, 15b, 15c of the receiving part.
  • the receiving part can form a half-bridge circuit or a Wheatstone bridge circuit.
  • the sensor elements 14a, 14b are designed as magnetically sensitive elements and can consist of a nickel-iron alloy or of a nickel-cobalt alloy or of an amorphous ferromagnetic alloy.
  • the strip conductors 15a, 15b, 15c are made of aluminum or be ⁇ , which may also contain Beimengun g s of Ti, Cr, Mo or W Al-Si alloys. They can also be built up from a multiple layer, consisting of an adhesive layer, intermediate layer (diffusion barrier layer) and cover layer (for example Pd-Si, Ti, Au). It is advisable to produce the conductor tracks 11 and 15a, 15b, 15c from the same materials.
  • FIG. 1 a recess A is shown in the second insulating layer 13, within which the conductor track 15c of the thin-film circuit is led to the conductor track 11a of the connection metallization of the monolithically integrated evaluation circuit and thus an electrically conductive contact between the two ⁇ the conductor tracks 15c and 11a is produced.
  • a protective layer 18 which may consist of silicon dioxide, silicon nitride, aluminum oxide, polyimide lacquer or photoresist.
  • FIGS. 2a to 2d show the sensor according to FIG. 1, which is being manufactured, in the various process steps to be carried out according to the invention.
  • FIG. 2a shows a partial section through the monolithically integrated evaluation circuit after completion of all semiconductor processes, but before integration with the thin-film circuit.
  • the same designations as in FIG. 1 are used here.
  • the second insulating layer 13 which acts as a leveling layer, is first applied as a continuous layer to the top side of the semiconductor wafer 10 provided with the first insulating layer 12 and the connection metallization 11.
  • the leveling layer 13 on the one hand forms a protective layer for the underlying circuit, on the other hand it represents an excellent working basis for the following thin-film processes.
  • the leveling layer 13 is structured with the aid of photoresist processes and thereby at least one recess A, which leads to an underlying conductor track of the evaluation circuit , exposed.
  • the photoresist is removed, followed by an aftertreatment, in particular a heat treatment, in which the leveling layer 13 according to FIG. 2b is flattened in the vicinity of the recess A in such a way that its thickness towards the recess A gradually becomes zero reduced.
  • FIG. 2c also shows a structured layer 16a, 16b made of photoresist, which is used for the subsequent structuring of the continuous sensor layer 14 underneath. This structuring is accomplished by etching and leads to the two sensor elements 14a and 14b already shown in FIG. 1, which are also shown in FIG. 2d.
  • the arrangement provided with the two structured sensor elements 14a and 14b is vapor-coated with a continuous, electrically highly conductive layer 15, the materials that come into consideration for the layer 15 are those that are used above for the Conductor tracks 15a, 15b, 15c are specified.
  • the previous structuring of the second insulating layer 13 has the result that the continuous, electrically highly conductive layer 15 comes to lie in the region of the recess A on the conductor track 11a of the connection metallization of the monolithically integrated evaluation circuit and thus electrically is conductively connected.
  • FIG. 2d also shows a structured layer 17a, 17b, 17c made of photoresist, which is used for the subsequent structuring of the continuous, electrically conductive layer 15 underneath.
  • This structuring is accomplished by etching and leads to the conductor tracks 15a, 15b, 15c shown in FIG. 1, the conductor track 15c in the area of the recess A being dimensioned such that it extends over the entire area which the conductor track 11a there the connection metallization of the monolithically integrated evaluation circuit.
  • a protective layer 18 made of silicon dioxide, silicon nitride, aluminum oxide, polyimide lacquer or photoresist is finally applied to the arrangement shown in FIG.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

A sensor comprises a receiving part having at least one sensing element (14a, 14b) and an evaluation circuit for evaluating the signal picked up by the receiving part. The elements of the evaluation circuit are integrated in the form of zones of differing types of conductivity in a small monocrystalline semi-conductor plate (10). The circuit elements in the small semi-conductor plate (10) are connected by tracks (11) of a connecting metallization arranged on a first insulating layer (12) on a main surface of the small semi-conductor plate (10) and in contact with the zones of different types of conductivity through the corresponding circuit elements. At least one sensor element (14a, 14b) and the electrical connection tracks leading to it are flat. The receiving part of the sensor forms a thin layer circuit, which contains at least one sensor element (14a, 14b). The electrical connection tracks with at least one sensor element form conducting tracks (15a, 15b, 15c) of the thin-layer circuit. A second insulating layer (13) in the form of a levelling layer is applied to the main surface of the small semi-conductor plate (10) provided with the first insulating layer (12) and the connecting metallization (11). A further layer (18) protects against environmental influences.

Description

Mit Auswerteschaltung integrierter Sensor. Integrated sensor with evaluation circuit.
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Sensor nach der Gattung des Haupt¬ anspruchs. Es ist bereits ein Sensor dieser λrt bekannt/ bei dem der das Sensorelement enthaltende Aufnahmeteil des Sensors Bestandteil der Verbindungsmetallisierung der in dem einkristallinen Halbleiter¬ plättchen monolithisch integrierten Auswerteschaltung ist. Dieser Sensor hat jedoch den Nachteil/ daß wegen des unvermeidlichen Flächenbedarfs für den das Sensorelement enthaltenden Aufnahmeteil für diesen Aufnahmeteil zusätzliche Chipfläche benötigt wird.The invention is based on a sensor of the type of the main claim. A sensor of this type is already known / in which the receiving part of the sensor containing the sensor element is part of the connection metallization of the evaluation circuit monolithically integrated in the single-crystal semiconductor wafer. However, this sensor has the disadvantage that, because of the inevitable space requirement for the receiving part containing the sensor element, additional chip area is required for this receiving part.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Der erfindungsgemäße Sensor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß für den das Sensor¬ element enthaltenden Aufnahmeteil keine zusätzliche Chipfläche be¬ nötigt wird, da der Aufnahmeteil oberhalb der monolithisch inte¬ grierten Auswerteschaltung angeordnet wird. Auf die zweite iso¬ lierende Schibht kann deshalb bei Bedarf ein Aufnahmeteil mit einer großen Zahl von einzelnen Sensorelementen aufgebracht werden. ei- tere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.The sensor according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage over the prior art that no additional chip area is required for the receiving part containing the sensor element, since the receiving part is arranged above the monolithically integrated evaluation circuit. If necessary, a receiving part with a large number of individual sensor elements can therefore be applied to the second insulating plate. egg- Further advantages result from the subclaims in conjunction with the following description of an exemplary embodiment shown in the drawing.
Zeichnungdrawing
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:
Figur 1 einen Teilschnitt durch einen erfindungsgemäßen Sensor,FIG. 1 shows a partial section through a sensor according to the invention,
Figur 2a bis 2d den in Herstellung begriffenen Sensor nach Figur 1 bei den verschiedenen erfindungsgemäß auszuführenden Verfahrens¬ schritten.2a to 2d the sensor in production according to FIG. 1 in the various process steps to be carried out according to the invention.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
In dem Teilschnitt der Figur 1 ist mit 10 ein einkristallines Halb¬ leiterplättchen bezeichnet, das beispielsweise aus Silizium besteht. In ihm sind die Schaltungselemente der Auswerteschaltung für das vom Sensor aufgenommene Meßsignal in Gestalt, von Zonen unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps monolithisch integriert. Der linke Teil des Teil¬ schnitts enthält einen vertikalen npn-Transistor, der rechte Teil einen ohmschen Widerstand, der aus einer Zone mit p-Leitfähigkeit besteht. Zur Zusammenschaltung der in dem Halbleiterplättchen 10 untergebrachten Schaltungselemente dienen aus Aluminium bestehende Leiterbahnen 11 einer Verbindungsmetallisierung, die an der in FigurIn the partial section of FIG. 1, 10 denotes a single-crystalline semiconductor wafer which, for example, consists of silicon. In it, the circuit elements of the evaluation circuit for the measurement signal picked up by the sensor are monolithically integrated in the form of zones of different conductivity types. The left part of the section contains a vertical npn transistor, the right part an ohmic resistor, which consists of a zone with p-conductivity. In order to interconnect the circuit elements accommodated in the semiconductor die 10, conductor tracks 11 made of aluminum are used for connection metallization, which is connected to that shown in FIG
I gezeigten Oberseite des Halbleiterplättchens 10 auf eine dort an¬ gebrachte erste isolierende Schicht 12 aufgebracht sind. Die Schicht 12 besteht aus Siliziumdioxid oder Siliziumnitrid,, Die LeiterbahnenI shown top of the semiconductor die 10 are applied to a first insulating layer 12 attached there. The layer 12 consists of silicon dioxide or silicon nitride, the conductor tracks
II sind zu den Zonen unterschiedlichen Leitfähigkeit-^typs der ver¬ schiedenen Schaltungselemente der Auswerteschaltung durchkon- taktiert, um die Schaltungselemente der Auswerteschaltung elektrisch leitend miteinander zu verbinden.II are the zones of different Leitfähigkeit- ^ typs of ver¬ various circuit elements of the evaluation durchkon- clocked in order to connect the circuit elements of the evaluation circuit to one another in an electrically conductive manner.
Auf die mit der ersten isolierenden Schicht 12 und den Leiterbahnen 11 der Verbindungsmetallisierung versehene Oberseite des Halbleiter¬ plättchens 10 ist eine 1 bis 10 um dicke zweite isolierende Schicht 13 aufgebracht/ die aus Polyimid-Lack oder aus Photolack be¬ stehen kann. Die isolierende Schicht 13 kann aus mehreren überein- anderliegenden Schichten aufgebaut sein. Die zweite isolierende Schicht 13 dient als Einebnungsschicht und als Träger für die Dünn¬ schichtschaltung, die den Aufnahmeteil des Sensors enthält. In Figur 1 sind von dem Aufnahmeteil zwei flächenhafte Sensorelemente 14a, 14b und Leiterbahnen 15a, 15b, 15c gezeigt. Der Aufnahmeteil kann dabei eine Halbbrückenschaltung oder eine Wheatstone'sehe Brücken¬ schaltung bilden.A 1 to 10 .mu.m thick second insulating layer 13 is applied to the upper side of the semiconductor wafer 10 provided with the first insulating layer 12 and the conductor tracks 11 of the connection metallization / which can consist of polyimide lacquer or of photoresist. The insulating layer 13 can be constructed from a plurality of layers lying one above the other. The second insulating layer 13 serves as a leveling layer and as a carrier for the thin-layer circuit, which contains the receiving part of the sensor. FIG. 1 shows two flat sensor elements 14a, 14b and conductor tracks 15a, 15b, 15c of the receiving part. The receiving part can form a half-bridge circuit or a Wheatstone bridge circuit.
Die Sensόrelemente 14a, 14b sind als magnetisch empfindliche Ele¬ mente ausgebildet und können aus einer Nickel-Eisen-Legierung oder aus einer Nickel-Kobalt-Legierung oder aus einer amorphen ferro- magnetischen Legierung bestehen. Die Leiterbahnen 15a, 15b, 15c be¬ stehen aus Aluminium oder Al-Si-Legierungen, die auch Beimengungen von Ti, Cr, Mo oder W enthalten können. Sie können auch aus einer Mehr¬ fachschicht, bestehend aus Haftschicht, Zwischenschicht (Diffusions¬ sperrschicht) und Deckschicht, aufgebaut werden (z.B. Pd-Si, Ti, Au). Es bietet sich an.die Leiterbahnen 11 und 15a, 15b, 15c aus den gleichen Materialien herzustellen.The sensor elements 14a, 14b are designed as magnetically sensitive elements and can consist of a nickel-iron alloy or of a nickel-cobalt alloy or of an amorphous ferromagnetic alloy. The strip conductors 15a, 15b, 15c are made of aluminum or be¬, which may also contain Beimengun g s of Ti, Cr, Mo or W Al-Si alloys. They can also be built up from a multiple layer, consisting of an adhesive layer, intermediate layer (diffusion barrier layer) and cover layer (for example Pd-Si, Ti, Au). It is advisable to produce the conductor tracks 11 and 15a, 15b, 15c from the same materials.
Im rechten Teil der Figur 1 ist in der zweiten isolierenden Schicht 13 eine Aussparung A gezeigt, innerhalb der die Leiterbahn 15c der DünnschichtSchaltung auf die Leiterbahn 11a der Verbindungs¬ metallisierung der monolithisch integrierten AuswerteSchaltung ge¬ führt ist und so ein elektrisch leitender Kontakt zwischen den bei¬ den Leiterbahnen 15c und 11a hergestellt wird. Zur Passivierung gegen atmosphärische Einflüsse trägt die gesamte Anordnung der Figur 1 eine Schutzschicht 18, die aus Siliziu dioxid, Siliziumnitrid, Aluminiumoxid, Polyimid-Lack oder Photolack bestehen kann.In the right part of FIG. 1, a recess A is shown in the second insulating layer 13, within which the conductor track 15c of the thin-film circuit is led to the conductor track 11a of the connection metallization of the monolithically integrated evaluation circuit and thus an electrically conductive contact between the two ¬ the conductor tracks 15c and 11a is produced. For the passivation against atmospheric influences, the entire arrangement of FIG. 1 carries a protective layer 18, which may consist of silicon dioxide, silicon nitride, aluminum oxide, polyimide lacquer or photoresist.
Die Figuren 2a bis 2d zeigen den in Herstellung begriffenen Sensor nach Figur 1 bei den verschiedenen erfindungsgemäß auszuführenden Verfahrensschritten.FIGS. 2a to 2d show the sensor according to FIG. 1, which is being manufactured, in the various process steps to be carried out according to the invention.
Figur 2a zeigt einen Teilschnitt durch die monolithisch integrierte Auswerteschaltung nach Fertigstellung aller Halbleiterprozesse, je¬ doch vor der Integration mit der DünnschichtSchaltung. Hierbei sind dieselben Bezeichnungen wie in Figur 1 verwendet.FIG. 2a shows a partial section through the monolithically integrated evaluation circuit after completion of all semiconductor processes, but before integration with the thin-film circuit. The same designations as in FIG. 1 are used here.
Nach der Fertigstellung aller Halbleiterprozesse wird auf die mit der ersten isolierenden Schicht 12 und der Verbindungsmetallisierung 11 versehene Oberseite des Halbleiterplättchens 10 die als Ein¬ ebnungsschicht wirkende zweite isolierende Schicht 13 zunächst als durchgehende Schicht aufgebracht. Die Einebnungsschicht 13 bildet einerseits eine Schutzschicht für den darunterliegenden Schaltkreis, andererseits stellt sie eine vorzügliche Arbeitsgrundlage für die folgenden Dünnschichtprozesse dar. Die Einebnungsschicht 13 wird mit Hilfe von Photolackprozessen strukturiert und dadurch mindestens eine Aussparung A, die auf eine darunterliegende Leiterbahn der Aus¬ werteschaltung führt, freigelegt. Der Photolack wird entfernt, und es schließt sich eine Nachbehandlung, insbesondere eine Wärmebe¬ handlung, an, bei der die Einebnungsschicht 13 gemäß Figur 2b in der Nähe der Aussparung A derart abgeflacht wird, daß ihre Dicke gegen die Aussparung A hin sich allmählich auf Null reduziert.After all semiconductor processes have been completed, the second insulating layer 13, which acts as a leveling layer, is first applied as a continuous layer to the top side of the semiconductor wafer 10 provided with the first insulating layer 12 and the connection metallization 11. The leveling layer 13 on the one hand forms a protective layer for the underlying circuit, on the other hand it represents an excellent working basis for the following thin-film processes. The leveling layer 13 is structured with the aid of photoresist processes and thereby at least one recess A, which leads to an underlying conductor track of the evaluation circuit , exposed. The photoresist is removed, followed by an aftertreatment, in particular a heat treatment, in which the leveling layer 13 according to FIG. 2b is flattened in the vicinity of the recess A in such a way that its thickness towards the recess A gradually becomes zero reduced.
Auf die mit der strukturierten und nachbehandelten Einebnungsschicht 13 versehene Anordnung wird nun gemäß Figur 2c ganzflächig eine Sensorschicht 14 aufgesputtert, aufgedampft oder mit CVD-Verfahren aufgebracht. In Figur 2c ist außerdem eine strukturierte Schicht 16a, 16b aus Photolack dargestellt, die zur anschließenden Strukturierung der darunterliegenden durchgehenden Sensorschicht 14 dient. Diese Strukturierung wird durch Ätzen bewerkstelligt und führt zu den beiden bereits in Figur 1 dargestellten Sensorelementen 14a und 14b, die auch in Figur 2d dargestellt sind.The arrangement provided with the structured and aftertreated leveling layer 13 is now covered over the entire area according to FIG. 2c Sputtered sensor layer 14, evaporated or applied with CVD methods. FIG. 2c also shows a structured layer 16a, 16b made of photoresist, which is used for the subsequent structuring of the continuous sensor layer 14 underneath. This structuring is accomplished by etching and leads to the two sensor elements 14a and 14b already shown in FIG. 1, which are also shown in FIG. 2d.
Gemäß Figur 2d wird im Anschluß an die Strukturierung der Sensor¬ schicht die mit den beiden strukturierten Sensorelementen 14a und 14b versehene Anordnung mit einer durchgehenden elektrisch gut leitenden Schicht 15 bedampft, wobei für die Schicht 15 diejenigen Materialien in Betracht kommen, die weiter oben für die Leiterbahnen 15a, 15b, 15c angegeben sind. Die vorausgegangene Strukturierung der zweiten isolierenden Schicht 13 hat dabei zur Folge, daß die durch¬ gehende elektrisch gut leitende Schicht 15 im Bereich der Aussparung A auf die Leiterbahn 11a der Verbindungsmetallisierung der mono¬ lithisch integrierten Auswerteschaltung zu liegen kommt und mit die¬ ser damit elektrisch leitend verbunden wird. Hierzu kann es nötig sein, eine sich auf der Verbindungsmetallisierung 11 befindliche Oxidschicht - entstanden durch vorhergehende Prozesse - vor dem Auf¬ bringen der Schicht 15 wegzuätzen, beispielsweise durch Sputter tzen.According to FIG. 2d, following the structuring of the sensor layer, the arrangement provided with the two structured sensor elements 14a and 14b is vapor-coated with a continuous, electrically highly conductive layer 15, the materials that come into consideration for the layer 15 are those that are used above for the Conductor tracks 15a, 15b, 15c are specified. The previous structuring of the second insulating layer 13 has the result that the continuous, electrically highly conductive layer 15 comes to lie in the region of the recess A on the conductor track 11a of the connection metallization of the monolithically integrated evaluation circuit and thus electrically is conductively connected. For this purpose, it may be necessary to etch away an oxide layer located on the connection metallization 11 - formed by previous processes - before applying the layer 15, for example by sputtering.
Figur 2d zeigt außerdem eine strukturierte Schicht 17a, 17b, 17c aus Photolack, die zur anschließenden Strukturierung der darunterliegen¬ den durchgehenden elektrisch gut leitenden Schicht 15 dient. Diese Strukturierung wird durch Ätzen bewerkstelligt und führt zu den in Figur 1 dargestellten Leiterbahnen 15a, 15b, 15c, wobei die Leiter¬ bahn 15c im Bereich der Aussparung A so bemessen wird, daß sie sich über den ganzen Bereich erstreckt, den dort die Leiterbahn 11a der Verbindungsmetallisierung der monolithisch integrierten Auswerte¬ schaltung einnimmt. Zur Passivierung des Bauelements wird abschließend auf die in Figur 1 dargestellte Anordnung eine Schutzschicht 18 aus Siliziumdioxid, Siliziumnitrid, Aluminiumoxid, Polyimid-Lack oder Photolack aufgebracht. FIG. 2d also shows a structured layer 17a, 17b, 17c made of photoresist, which is used for the subsequent structuring of the continuous, electrically conductive layer 15 underneath. This structuring is accomplished by etching and leads to the conductor tracks 15a, 15b, 15c shown in FIG. 1, the conductor track 15c in the area of the recess A being dimensioned such that it extends over the entire area which the conductor track 11a there the connection metallization of the monolithically integrated evaluation circuit. To passivate the component, a protective layer 18 made of silicon dioxide, silicon nitride, aluminum oxide, polyimide lacquer or photoresist is finally applied to the arrangement shown in FIG.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Sensor mit einem mindestens ein Sensorelement (14a, 14b) ent¬ haltenden Aufnahmeteil und mit einer zur Auswertung des in dem Auf¬ nahmeteil aufgenommenen Meßsignals dienenden Auswerteschaltung, deren Schaltungselemente in Gestalt von Zonen unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps (p, n, n ) in einem 'einkristallinen Halbleiter¬ plättchen (10) monolithisch integriert sind, wobei zur Zusammen¬ schaltung der in dem Halbleiterplättchen (10) untergebrachten Schaltungselemente Leiterbahnen (11) einer Verbindungsmetallisierung dienen, die an einer Hauptoberfläche des Halbleiterplättchens (10) auf eine dort angebrachte erste isolierende Schicht (12) aufgebracht und zu den Zonen unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps der betreffen¬ den Schaltungselemente durchkontaktiert sind, wobei das mindestens eine Sensorelement (14a, 14b) und die zu diesem führenden elekt¬ rischen Verbindungsleitungen flächenhaft ausgestaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeteil des Sensors eine elektrische Dünnschichtschaltung ist, die das mindestens eine Sensorelement (14a, 14b) enthält, daß die elektrischen Verbindungsleitungen zu dem mindestens einen Sensorelement Leiterbahnen (15a, 15b, 15c) der elektrischen DünnschichtSchaltung sind, daß als Träger für die Dünnschichtschaltung eine als Einebnungsschicht ausgebildete zweite isolierende Schicht (13) dient, die auf die mit der ersten iso¬ lierenden Schicht (12) und der Verbindungsmetallisierung versehene Hauptoberfläche des Halbleiterplättchens (10) aufgebracht ist, daß in der zweiten isolierenden Schicht (13) mindestens eine Aussparung (A) vorgesehen ist, innerhalb der jeweils eine Leiterbahn (15c) der Dünnschichtschaltung mit einer Leiterbahn (11) der Verbindungs¬ metallisierung der monolithisch- integrierten Auswerteschaltung kon¬ taktiert ist.1. Sensor with a receiving part containing at least one sensor element (14a, 14b) and with an evaluation circuit used to evaluate the measurement signal recorded in the receiving part, the circuit elements of which are in the form of zones of different conductivity types (p, n, n) in one 'monocrystalline Halbleiter¬ plate (10) are monolithically integrated, wherein the Zusammen¬ the accommodated in the semiconductor die (10) circuit elements circuit traces (11) serve to interconnect metallization, the insulating on a main surface of the semiconductor die (10) on an attached there first layer (12) are applied and plated through to the zones of different conductivity types of the relevant circuit elements, the at least one sensor element (14a, 14b) and the electrical connecting lines leading to it being designed in a flat manner, characterized in that the receiving part of the sensor has a is electrical thin-film circuit, which contains the at least one sensor element (14a, 14b), that the electrical connecting lines to the at least one sensor element are conductor tracks (15a, 15b, 15c) of the electrical thin-film circuit, that as a carrier for the Thin-film circuit is used as a leveling layer, second insulating layer (13) which is applied to the main surface of the semiconductor wafer (10) provided with the first insulating layer (12) and the connection metallization, that at least one in the second insulating layer (13) Recess (A) is provided, within each of which a conductor track (15c) of the thin-film circuit is contacted with a conductor track (11) of the connection metallization of the monolithically integrated evaluation circuit.
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die mit dem Schichtsystem (14a, 14b? 15a, 15b, 15c) der elektrischen Dünn¬ schichtschaltung behaftete zweite isolierende Schicht (13) eine zur Passivierung des Sensors dienende durchgehende Schutzschicht (18) aufgebracht ist.2. Sensor according to claim 1, characterized in that on the layer system (14a, 14b? 15a, 15b, 15c) of the electrical thin-film circuit, the second insulating layer (13) has a continuous protective layer (18) serving for passivation of the sensor. is applied.
3. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Sensorelement (14a, 14b) ein magnetisch empfind¬ liches Element ist.3. Sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one sensor element (14a, 14b) is a magnetically sensitive element.
4. Sensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß' das min¬ destens eine Sensorelement (14a, 14b) aus einer Nickel-Eisen-Le¬ gierung besteht.4. Sensor according to claim 3, characterized in that ' the min¬ least one sensor element (14a, 14b) consists of a nickel-iron alloy.
5. Sensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das min¬ destens eine Sensorelement (14a, 14b) aus einer Nickel-Kobalt-Le¬ gierung besteht.5. Sensor according to claim 3, characterized in that the at least one sensor element (14a, 14b) consists of a nickel-cobalt alloy.
6. Sensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das min¬ destens eine Sensorelement (14a, 14b) aus einer amorphen ferro- magnetischen Legierung besteht. 6. Sensor according to claim 3, characterized in that the at least one sensor element (14a, 14b) consists of an amorphous ferro-magnetic alloy.
7. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeteil durch eine Halbbrückenschaltung oder durch eine Wheatstone'sche Brückenschaltung gebildet ist.7. Sensor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the receiving part is formed by a half-bridge circuit or by a Wheatstone bridge circuit.
8. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die als Einebnungsschicht ausgebildete zweite isolierende Schicht (13) aus Polyimid-Lack oder Photolack besteht.8. Sensor according to one of claims 1 to 7, characterized in that the second insulating layer (13) formed as a leveling layer consists of polyimide lacquer or photoresist.
9. Verfahren zur Herstellung eines Sensors nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in ein einkristal¬ lines Halbleiterplättchen (10) durch Diffusions- und Epitaxiepro¬ zesse die Schaltungselemente der Auswerteschaltung in Gestalt von Zonen unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps eingebracht werden, daß hierbei an einer Hauptoberfläche des Halbleiterplättchens die erste isolierende Schicht (12) angebracht und auf diese die zur Zusammen¬ schaltung der Schaltungselemente dienenden Leiterbahnen (11) der Verbindungsmetallisierung aufgebracht und zu den Zonen unterschied¬ lichen Leitfähigkeitstyps der betreffenden Schaltungselemente durch- kontaktiert werden, daß dann auf die mit der ersten isolierenden Schicht (12) und der Verbindungsmetallisierung versehene Hauptober¬ fläche des Halbleiterplättchens (10) die als Einebnungsschicht wirkende zweite isolierende Schicht (13) als durchgehende Schicht aufgebracht wird, daß dann zur Bildung der mindestens einen Aus¬ sparung (A) für die Durchkontaktierung der mindestens einen Leiter¬ bahn (15c) die Einebnungsschicht (13) strukturiert wird, daß dann auf die mit der strukturierten Einebnungsschicht (13) versehene An¬ ordnung ganzflächig eine Sensorschicht (14) aufgebracht wird, daß hierauf mit Hilfe eines Photolackprozesses die Sensorschicht (14) zur Bildung des mindestens einen flächenhaften Sensorelementes (14a, 14b) strukturiert wird, daß dann auf die mit dem mindestens einen Sensorelement (14a, 14b) behaftete Anordnung ganzflächig eine Λ«r Bildung der Leiterbahnen der DünnschichtSchaltung dienende Me¬ tallisierung (15) aufgebracht wird und daß schließlich aus dieser Metallisierung (15) die Leiterbahnen (15a, 15b, 15c) der Dünn¬ schichtschaltung durch selektives Ätzen so gebildet werden, daß als Bestandteil des Netzwerks dieser Leiterbahnen innerhalb der min¬ destens einen, in der zweiten isolierenden Schicht (13) angebrachten Aussparung (A) eine Leiterbahn (15c) der Dünnschichtschaltung auf einer Leiterbahn (11a) der Verhindungsmetallisierung der mono¬ lithisch integrierten Auswertesschaltung stehen bleibt.9. A method for producing a sensor according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the circuit elements of the evaluation circuit are introduced in the form of zones of different conductivity types in a einkristal¬ lines semiconductor wafer (10) by diffusion and Epitaxiepro¬ processes in this case, the first insulating layer (12) is attached to a main surface of the semiconductor wafer and the conductor tracks (11) of the connection metallization used for interconnecting the circuit elements are applied to it and plated through to the zones of different conductivity types of the circuit elements in question, in that case that the second insulating layer (13), which acts as a leveling layer, is applied as a continuous layer to the main surface of the semiconductor wafer (10) provided with the first insulating layer (12) and the connection metallization, so that the at least one layer is then formed at least one cut-out (A) for the through-plating of the at least one conductor track (15c) the leveling layer (13) is structured, that then a sensor layer (14) is applied over the entire area to the arrangement provided with the structured leveling layer (13) It is then that with the help of a photoresist process the sensor layer (14) is structured to form the at least one planar sensor element (14a, 14b), that then an Λ «r over the entire surface of the arrangement with the at least one sensor element (14a, 14b) Formation of the conductor tracks of the thin-film circuit serving metallization (15) is applied and that finally from this metallization (15) the conductor tracks (15a, 15b, 15c) of the thin-film circuit are formed by selective etching in such a way that they form part of the network of these conductor tracks Within the at least one recess (A) made in the second insulating layer (13), a conductor track (15c) of the thin-layer circuit remains on a conductor track (11a) of the metallization of the monolithically integrated evaluation circuit.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Nachbehandlung, insbesondere eine Wärmebehandlung, nach dem Strukturieren der Einebnungsschicht (13) die Einebnungsschicht (13) in der Nähe der mindestens einen Aussparung (A) derart abgeflacht wird, daß ihre Dicke gegen die Aussparung (A) hin sich allmählich auf Null reduziert. 10. The method according to claim 9, characterized in that by a post-treatment, in particular a heat treatment, after the structuring of the leveling layer (13), the leveling layer (13) in the vicinity of the at least one recess (A) is flattened such that its thickness against the recess (A) gradually reduces to zero.
PCT/DE1988/000088 1987-03-20 1988-02-20 Sensor with integrated evaluation circuit WO1988007206A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP3709286.3 1987-03-20
DE19873709286 DE3709286A1 (en) 1987-03-20 1987-03-20 SENSOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1988007206A1 true WO1988007206A1 (en) 1988-09-22

Family

ID=6323653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1988/000088 WO1988007206A1 (en) 1987-03-20 1988-02-20 Sensor with integrated evaluation circuit

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE3709286A1 (en)
WO (1) WO1988007206A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0379180A2 (en) * 1989-01-18 1990-07-25 Nippondenso Co., Ltd. Magnetic detection device and physical quantity detection device using same
US5686835A (en) * 1989-01-18 1997-11-11 Nippondenso Co., Ltd Physical quantity detection device for converting a physical quantity into a corresponding time interval

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3905613A1 (en) * 1989-02-23 1990-08-30 Fraunhofer Ges Forschung Device for detecting a magnetic field

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2064140A (en) * 1979-11-27 1981-06-10 Landis & Gyr Ag Measuring transducers for measuring magnetic fields
EP0111698A2 (en) * 1982-11-22 1984-06-27 LGZ LANDIS & GYR ZUG AG Magnetic-field sensor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2064140A (en) * 1979-11-27 1981-06-10 Landis & Gyr Ag Measuring transducers for measuring magnetic fields
EP0111698A2 (en) * 1982-11-22 1984-06-27 LGZ LANDIS & GYR ZUG AG Magnetic-field sensor

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Extended Abstracts, Band 80-2, Oktober 1980, (Princeton, New Jersey, US), A.C. Adams et al.: "Planarization of phosphorus-doped silicon dioxide" *
Patent Abstracts of Japan, Band 8, Nr. 147 (P-285)(1584), 10. Juli 1984; & JP-A-5946564 (MITANI DENSHI KOGYO K.K.) 15. Marz 1984 *
Patent Abstracts of Japan, Band 8, Nr.173 (E-259)(1610), 9. August 1984; & JP-A-5967669 (YAMATAKE HONEYWELL K.K.) 17. April 1984 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0379180A2 (en) * 1989-01-18 1990-07-25 Nippondenso Co., Ltd. Magnetic detection device and physical quantity detection device using same
EP0379180A3 (en) * 1989-01-18 1992-09-30 Nippondenso Co., Ltd. Magnetic detection device and physical quantity detection device using same
US5359287A (en) * 1989-01-18 1994-10-25 Nippondenso Co., Ltd. Magnetic detecting circuit having magnetoresistance effective elements oriented in at least two different directions
US5686835A (en) * 1989-01-18 1997-11-11 Nippondenso Co., Ltd Physical quantity detection device for converting a physical quantity into a corresponding time interval

Also Published As

Publication number Publication date
DE3709286A1 (en) 1988-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4325668C2 (en) Multilevel wiring substrate and semiconductor device using it
DE4490400C2 (en) A method of forming deep conductive vias and a connection layer containing vias formed by this method
DE69813715T2 (en) Semiconductor device with alternating short and long contact areas with a fine contact distance
DE4223455C2 (en) Semiconductor pressure sensor and manufacturing process
DE69735318T2 (en) Flip-chip semiconductor with test structure and its production
EP0682321A2 (en) Record carrier with integrated circuit
DE2704373A1 (en) Semiconductor arrangement and method for the production of semiconductor arrangements
DE19827237A1 (en) Substrate for chip scale casing
DE2554965A1 (en) ELECTRIC COMPACT WIRING ARRANGEMENT
DE1564491B2 (en) INTEGRATED SEMICONDUCTOR COMPONENT AND PROCESS FOR ITS MANUFACTURING
DE19529645C2 (en) Alignment Accuracy Markers
DE60132152T2 (en) A method of producing a rimless contact on bit line contact studs with an etch stop layer
DE102004039906A1 (en) Electronic component with a number of integrated members, is formed by producing members with a surface that contains a circuit, and connecting components using bond wires
DE60202208T2 (en) PERFORMANCE CONTACTS FOR HIGH CURRENT SUPPLY PER CONNECTION IN SILICON TECHNOLOGY
DE3500645C2 (en) Photosensor arrangement
DE69632893T2 (en) Photodetector element with circuit element and method for its production
DE4133598C2 (en) Arrangement with a chip surface-mounted on a substrate with an integrated circuit and method for its production
DE69934466T2 (en) METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR ARRANGEMENTS AS A CHIP-SIZE PACK
DE3930639C2 (en)
EP0152557B1 (en) Semiconductor component having metallic bump contacts and multi-layer wiring
WO1988007206A1 (en) Sensor with integrated evaluation circuit
WO2001063652A1 (en) Semiconductor component and method for the production thereof
DE19702121C1 (en) Vertical chip interconnection production
DE19748666C2 (en) Wiring method for microelectronic systems for preventing product piracy and product manipulation, microelectronic system produced by the method and use of the microelectronic system in a chip card
DE10359217A1 (en) Electrical via of HL-chips

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE