JP3444639B2 - 一体型圧力変換器の製造方法および装置 - Google Patents
一体型圧力変換器の製造方法および装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は絶縁体上にシリコンを配
置する技術を使用する圧力変換器またはセンサーの製造
方法、並びに得られた変換器またはセンサーに関する。
置する技術を使用する圧力変換器またはセンサーの製造
方法、並びに得られた変換器またはセンサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】この変換器は圧力測定が望まれる全ての
分野、特に航空宇宙分野、研究分野、および自動車に関
連するような工業分野に使用できる。
分野、特に航空宇宙分野、研究分野、および自動車に関
連するような工業分野に使用できる。
【０００３】圧力変換器、またはマイクロエレクトロニ
クス技術を使用した変換器のためのマイクロ機械加工さ
れたシリコンの機械的構造を製造するために多くの方法
が提案されてきた。
クス技術を使用した変換器のためのマイクロ機械加工さ
れたシリコンの機械的構造を製造するために多くの方法
が提案されてきた。
【０００４】シリコンの主な利点は、構造の集合処理お
よびそれらの小型化、すなわち比較的低価格、並びに使
用される単結晶材料のクリープ、ヒステリシスまたは経
時ドリフトの影響を受けない機械的信頼性にあることは
明らかである。
よびそれらの小型化、すなわち比較的低価格、並びに使
用される単結晶材料のクリープ、ヒステリシスまたは経
時ドリフトの影響を受けない機械的信頼性にあることは
明らかである。
【０００５】しかしながら、これらの変換器の更に広範
な使用に関して、表面積を減少させてチップのユニット
価格を更に低減せる一方、アクセプターの計測品質を維
持することが必要とされる。
な使用に関して、表面積を減少させてチップのユニット
価格を更に低減せる一方、アクセプターの計測品質を維
持することが必要とされる。
【０００６】圧力変換器を製造する標準的な技術はシリ
コンの体積異方の化学的機械加工を使用しており、すな
わち感応する単結晶組織をフリー状態にするために基体
全厚がエッチングされる。
コンの体積異方の化学的機械加工を使用しており、すな
わち感応する単結晶組織をフリー状態にするために基体
全厚がエッチングされる。
【０００７】この体積方法の主な欠点は、２面法を使用
すること（高価な殆ど存在しない特定機械が使用され、
基体は２面を研磨される）、基体の結晶配向に関連した
変換器の形状となり、それ故にこれらの形状が制限され
ること、基体（３次元構造で１つの寸法が固定される）
の厚さで変換器の小型化が制限されてしまい、１つまた
はそれ以上の基体上にシールまたは接合を行う必要性が
構造体の支持および基準空所の使用を必要とし、これは
多少ながら変換器の製造を複雑にすることである。
すること（高価な殆ど存在しない特定機械が使用され、
基体は２面を研磨される）、基体の結晶配向に関連した
変換器の形状となり、それ故にこれらの形状が制限され
ること、基体（３次元構造で１つの寸法が固定される）
の厚さで変換器の小型化が制限されてしまい、１つまた
はそれ以上の基体上にシールまたは接合を行う必要性が
構造体の支持および基準空所の使用を必要とし、これは
多少ながら変換器の製造を複雑にすることである。
【０００８】この体積方法は引例１、すなわちトランス
デーサーズ９１ダイジェスト・オブ・テクニカルペーパ
ー、サンフランシスコのＲ．ホルム氏他による「異なる
取り付け方法で作られたピエゾ抵抗シリコン圧力センサ
ーの安定性および共通モードの感応性」、９７８〜９８
１頁に記載されている。
デーサーズ９１ダイジェスト・オブ・テクニカルペーパ
ー、サンフランシスコのＲ．ホルム氏他による「異なる
取り付け方法で作られたピエゾ抵抗シリコン圧力センサ
ーの安定性および共通モードの感応性」、９７８〜９８
１頁に記載されている。
【０００９】一般的に云って、シリコン圧力変換器に使
用される基本原理は、圧力変化の作用の下で支持部に機
械的に連結された変形可能なシリコンダイヤフラムまた
は膜の変形を測定することである。
用される基本原理は、圧力変化の作用の下で支持部に機
械的に連結された変形可能なシリコンダイヤフラムまた
は膜の変形を測定することである。
【００１０】体積方法により圧力変換器を製造するに
は、基体のエッチング時に明確な制御深さでエッチング
の停止を可能にする選択層を有することを必要とする。
更に、機械的強度の理由のために、また電気的特性によ
り、フリー状態とされる構造体が単結晶シリコンで作ら
れることが非常に重要である。
は、基体のエッチング時に明確な制御深さでエッチング
の停止を可能にする選択層を有することを必要とする。
更に、機械的強度の理由のために、また電気的特性によ
り、フリー状態とされる構造体が単結晶シリコンで作ら
れることが非常に重要である。
【００１１】使用されるエッチング停止方法は、ボロン
で十分にドーピングされたエピタキシャル成長シリコン
層にて停止される後面による個体シリコン基体のエッチ
ング（引例２、すなわちＪ．エレクトロケム．ソッ
ク．、第１３７巻、第１１号、１９９０年１１月のＨ．
セーデル氏他の「アルカリ溶液中での結晶シリコンの異
方エッチング：ＩＩ．ドーピング剤の影響」、３６２６
〜３６３２頁を参照されたい）か、或いは基体とのＰ／
Ｎ接合を形成するエピタキシャル成長シリコン層にてエ
ッチングが停止されるシリコン基体の電気化学的エッチ
ング（引例３、すなわちＩＥＥＥトランスアクションズ
・オン・エレクトロン・デバイス、第３６巻、第４号、
１９８９年４月、Ｂ．クロエク氏他の「シリコン膜の高
精度の厚さのための電気化学的エッチング停止の研
究」、６６３〜６６９頁）である。
で十分にドーピングされたエピタキシャル成長シリコン
層にて停止される後面による個体シリコン基体のエッチ
ング（引例２、すなわちＪ．エレクトロケム．ソッ
ク．、第１３７巻、第１１号、１９９０年１１月のＨ．
セーデル氏他の「アルカリ溶液中での結晶シリコンの異
方エッチング：ＩＩ．ドーピング剤の影響」、３６２６
〜３６３２頁を参照されたい）か、或いは基体とのＰ／
Ｎ接合を形成するエピタキシャル成長シリコン層にてエ
ッチングが停止されるシリコン基体の電気化学的エッチ
ング（引例３、すなわちＩＥＥＥトランスアクションズ
・オン・エレクトロン・デバイス、第３６巻、第４号、
１９８９年４月、Ｂ．クロエク氏他の「シリコン膜の高
精度の厚さのための電気化学的エッチング停止の研
究」、６６３〜６６９頁）である。
【００１２】これらの２つのエッチング停止方法は前述
で参照した欠点の影響を受ける。従ってそれらは基体の
異方エッチングを使用し、基体の結晶配向の結果として
感応部材の形状が制限され、並びに後面によるエッチン
グは特定の基体および２面整合手順の使用を要求する。
で参照した欠点の影響を受ける。従ってそれらは基体の
異方エッチングを使用し、基体の結晶配向の結果として
感応部材の形状が制限され、並びに後面によるエッチン
グは特定の基体および２面整合手順の使用を要求する。
【００１３】これらの停止方法はまた非常に選択性のあ
るエッチングマスクの使用を要求し、また傾斜エッチン
グ面（配向１００シリコンに関しては５４．７゜）およ
びエッチングされるシリコン厚さを考慮して、後面に形
成される形状は部材の最終的な有効形状を大きく超えた
ものとされる。これらの非常に選択性のあるエッチング
マスクは特にエッチングされるシリコン基体の重要な厚
さに関係する。
るエッチングマスクの使用を要求し、また傾斜エッチン
グ面（配向１００シリコンに関しては５４．７゜）およ
びエッチングされるシリコン厚さを考慮して、後面に形
成される形状は部材の最終的な有効形状を大きく超えた
ものとされる。これらの非常に選択性のあるエッチング
マスクは特にエッチングされるシリコン基体の重要な厚
さに関係する。
【００１４】感応部材が仕上げられると、次に変換器を
得るために１つまたはそれ以上の厚い剛性的な支持体上
にそれを接合することが必要となる。これまたはこれら
の支持体は一般に基体（例えばガラス）に対する異なる
特性を有し、これが変換器の性能特性に不利な応力差を
もたらし、また実施すべき困難な補完段階をもたらす。
得るために１つまたはそれ以上の厚い剛性的な支持体上
にそれを接合することが必要となる。これまたはこれら
の支持体は一般に基体（例えばガラス）に対する異なる
特性を有し、これが変換器の性能特性に不利な応力差を
もたらし、また実施すべき困難な補完段階をもたらす。
【００１５】圧力変換器を製造する他の方法は、犠牲層
および所望の機械的構造を形成する析出結晶シリコン層
に助成された表面機械加工の使用を含む。これは引例
４、すなわちトランスデューサーズ８７、トーキョー、
１９８７年６月、Ｈ．グッケル氏他の「微粒ポリシリコ
ンおよび平坦な圧力変換器に対するその適用」、２７７
〜２８２頁、に記載されている。
および所望の機械的構造を形成する析出結晶シリコン層
に助成された表面機械加工の使用を含む。これは引例
４、すなわちトランスデューサーズ８７、トーキョー、
１９８７年６月、Ｈ．グッケル氏他の「微粒ポリシリコ
ンおよび平坦な圧力変換器に対するその適用」、２７７
〜２８２頁、に記載されている。
【００１６】この方法は犠牲層の使用でシングルフェー
ス技術において圧力変換器を製造可能にする。この表面
機械加工は非常に小さい寸法の構造体で簡単な方法を組
み合わせる主なる利点を有する。
ス技術において圧力変換器を製造可能にする。この表面
機械加工は非常に小さい寸法の構造体で簡単な方法を組
み合わせる主なる利点を有する。
【００１７】都合の悪いことに、この表面方法は欠点の
影響を受ける。実際に、ダイヤフラムを構成する材料
（多結晶シリコンまたは窒化シリコン）の機械的品質は
並であり、大きな温度差応力がダイヤフラムおよび基体
に異なる材料を使用する結果として発生される。これ
は、制限された、すなわち不適当な計測品質を圧力変換
器が有するようにさせる。
影響を受ける。実際に、ダイヤフラムを構成する材料
（多結晶シリコンまたは窒化シリコン）の機械的品質は
並であり、大きな温度差応力がダイヤフラムおよび基体
に異なる材料を使用する結果として発生される。これ
は、制限された、すなわち不適当な計測品質を圧力変換
器が有するようにさせる。
【００１８】更に、それらの特徴により、これらの析出
は数マイクロメーター（一般に２μｍより小さい）に制
限された厚さを有し、これは形状および寸法の可能性を
低減し、ピエゾ抵抗による圧力検出の使用を妨げる。
は数マイクロメーター（一般に２μｍより小さい）に制
限された厚さを有し、これは形状および寸法の可能性を
低減し、ピエゾ抵抗による圧力検出の使用を妨げる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】これらの様々な欠点を
防止するために、本発明は絶縁体上にシリコンを配置す
る技術に表面のマイクロ機械加工を組み合わせて使用す
る圧力変換器の新規な製造方法を提供することであるる
防止するために、本発明は絶縁体上にシリコンを配置す
る技術に表面のマイクロ機械加工を組み合わせて使用す
る圧力変換器の新規な製造方法を提供することであるる
【００２０】絶縁体上にシリコンを配置する技術は略号
ＳＯＩの下で知られている。１つの知られた方法は、単
結晶シリコン基体の熱酸化で得た二酸化シリコン層上に
析出したアモルファスまたは多結晶シリコンのレーザー
による再結晶化を使用する。略号ＳＤＢの下で知られて
いる第２の方法は、２つのシリコン基体の接合実施を含
み、その少なくとも一方は接合面上に例えば熱酸化で得
たＳｉＯ2 を有し、引き続いて所望の厚さが得られる迄
２つの基体の一方の厚さ削減が行われる（テクニカル・
ダイジェスト・ＭＮＥ’９０、第２ワークショップ、ベ
ルリン、１１月９０号のＣ．ハーレント氏他による「ウ
ェーハ接合および絶縁体上にシリコンを配置する製法の
適用」、８４〜８６頁を参照されたい）。
ＳＯＩの下で知られている。１つの知られた方法は、単
結晶シリコン基体の熱酸化で得た二酸化シリコン層上に
析出したアモルファスまたは多結晶シリコンのレーザー
による再結晶化を使用する。略号ＳＤＢの下で知られて
いる第２の方法は、２つのシリコン基体の接合実施を含
み、その少なくとも一方は接合面上に例えば熱酸化で得
たＳｉＯ2 を有し、引き続いて所望の厚さが得られる迄
２つの基体の一方の厚さ削減が行われる（テクニカル・
ダイジェスト・ＭＮＥ’９０、第２ワークショップ、ベ
ルリン、１１月９０号のＣ．ハーレント氏他による「ウ
ェーハ接合および絶縁体上にシリコンを配置する製法の
適用」、８４〜８６頁を参照されたい）。
【００２１】第３の知られた方法は、個体単結晶シリコ
ンの中に大量に酸素または窒素イオンを注入することに
基づき、これは高温での基体の焼鈍によって単結晶シリ
コン膜を支持する埋設シリコン酸化物または窒化シリコ
ンの形成をもたらす。酸素イオンの注入技術はＳＩＭＯ
Ｘ技術として知られている。本発明はこの第３の方法を
更に特別に使用する。
ンの中に大量に酸素または窒素イオンを注入することに
基づき、これは高温での基体の焼鈍によって単結晶シリ
コン膜を支持する埋設シリコン酸化物または窒化シリコ
ンの形成をもたらす。酸素イオンの注入技術はＳＩＭＯ
Ｘ技術として知られている。本発明はこの第３の方法を
更に特別に使用する。
【００２２】ＷＯ９１／１９１７７はまた変形可能なダ
イヤフラムを有し、これは容量作用によって機能でき
る。従って、電極はシリコンおよび絶縁プレートが形成
される前に基体上にｐ／ｎ接合として形成される。しか
しながら、この方法は本発明で使用されるＳＩＭＯＸ技
術とは両立しない。ＳＩＭＯＸ技術は絶縁層を形成し且
つ注入時に劣化した結晶品質を回復させるために装置を
１３５０゜Ｃに近い高温に約６時間にわたり加熱するこ
とを必要とする。これらの実施例の下でｐ／ｎ接合に助
成されて絶縁電極の形成のようなドーピングによる従来
技術の製造方法の何れもが核拡散で破壊または劣化され
ることになる。
イヤフラムを有し、これは容量作用によって機能でき
る。従って、電極はシリコンおよび絶縁プレートが形成
される前に基体上にｐ／ｎ接合として形成される。しか
しながら、この方法は本発明で使用されるＳＩＭＯＸ技
術とは両立しない。ＳＩＭＯＸ技術は絶縁層を形成し且
つ注入時に劣化した結晶品質を回復させるために装置を
１３５０゜Ｃに近い高温に約６時間にわたり加熱するこ
とを必要とする。これらの実施例の下でｐ／ｎ接合に助
成されて絶縁電極の形成のようなドーピングによる従来
技術の製造方法の何れもが核拡散で破壊または劣化され
ることになる。
【００２３】
【課題を達成するための手段】本発明による方法は、機
械的な単結晶シリコン構造体を得ることを可能にし、従
って良好な計測特性を得ることを可能にし、これは非常
に小さい寸法を有し、それ故に高密度化され、製造価格
を低下させる。この方法はまた容量またはピエゾ抵抗に
よる検出で較正する自動テストが可能な圧力変換器の製
造を可能にする。
械的な単結晶シリコン構造体を得ることを可能にし、従
って良好な計測特性を得ることを可能にし、これは非常
に小さい寸法を有し、それ故に高密度化され、製造価格
を低下させる。この方法はまた容量またはピエゾ抵抗に
よる検出で較正する自動テストが可能な圧力変換器の製
造を可能にする。
【００２４】本発明による方法はまた、構造体の形状に
関しては完全に自由な、単一面技術、および一面が研磨
され且つ標準的な厚さを有する非常に小さな全体寸法の
標準的なシリコン基体を使用して、モノリシックかつ集
合的なマイクロ変換器の製造を可能にする。
関しては完全に自由な、単一面技術、および一面が研磨
され且つ標準的な厚さを有する非常に小さな全体寸法の
標準的なシリコン基体を使用して、モノリシックかつ集
合的なマイクロ変換器の製造を可能にする。
【００２５】この方法はまた変換器を異なる特性の支持
体に接合する重要な段階、並びにダイヤフラムの変形を
検出する集積回路の一体化の重要な段階を不要にする。
特にこの技術はＣＭＯＳ技術と両立できる。
体に接合する重要な段階、並びにダイヤフラムの変形を
検出する集積回路の一体化の重要な段階を不要にする。
特にこの技術はＣＭＯＳ技術と両立できる。
【００２６】最後に、本発明による方法は非常に低価格
の変換器を得ることを可能にする。
の変換器を得ることを可能にする。
【００２７】更に詳しくは、本発明は基体と一体の少な
くとも１つの変形可能なダイヤフラムと、このダイヤフ
ラムの変形を測定する手段とを有する一体型の圧力変換
器の製造方法であって、
くとも１つの変形可能なダイヤフラムと、このダイヤフ
ラムの変形を測定する手段とを有する一体型の圧力変換
器の製造方法であって、
【００２８】ａ） 単結晶シリコン基体の中に酸素イオ
ンを注入し、基体上に、少なくとも局部的に絶縁層で基
体から間隔を隔てて単結晶シリコン膜を形成するために
基体を焼鈍し、ｂ） 絶縁層に達するまでシリコン膜に
開口を形成し、ｃ） シリコン膜にダイヤフラムを形成
するために前記開口を経て絶縁層を部分的に除去し、
ｄ） 前記開口を再シールする段階を含み、また、変形
可能なダイヤフラムに面するシリコン基体に少なくとも
１つの埋設電極を形成する段階も含み、前記段階が基体
の焼鈍に続いて行われることを特徴とする一体型圧力変
換器の製造方法。
ンを注入し、基体上に、少なくとも局部的に絶縁層で基
体から間隔を隔てて単結晶シリコン膜を形成するために
基体を焼鈍し、ｂ） 絶縁層に達するまでシリコン膜に
開口を形成し、ｃ） シリコン膜にダイヤフラムを形成
するために前記開口を経て絶縁層を部分的に除去し、
ｄ） 前記開口を再シールする段階を含み、また、変形
可能なダイヤフラムに面するシリコン基体に少なくとも
１つの埋設電極を形成する段階も含み、前記段階が基体
の焼鈍に続いて行われることを特徴とする一体型圧力変
換器の製造方法。
【００２９】ダイヤフラムの変位を検出する手段は感応
構造体に一体化されることも、されないこともできる。
これらの手段が一体化されると、それらはシリコン膜の
表面上に形成される。この場合、シリコン膜は導電性で
あることが有利であり、前記膜上に電気的接点を形成す
るために補完段階がなければならない。
構造体に一体化されることも、されないこともできる。
これらの手段が一体化されると、それらはシリコン膜の
表面上に形成される。この場合、シリコン膜は導電性で
あることが有利であり、前記膜上に電気的接点を形成す
るために補完段階がなければならない。
【００３０】これらの検出手段は電気または電気式とさ
れる。これらの手段は様々な容量コンデンサー、ストレ
インゲージまたは電磁装置を含むことができる。これら
の別の検出手段で供給される電気信号は、ダイヤフラム
の変形に比例し、この変形自体は変換器に作用する圧力
に比例する。
れる。これらの手段は様々な容量コンデンサー、ストレ
インゲージまたは電磁装置を含むことができる。これら
の別の検出手段で供給される電気信号は、ダイヤフラム
の変形に比例し、この変形自体は変換器に作用する圧力
に比例する。
【００３１】絶縁層は完全な円形を得るために異方エッ
チングされることが有利であり、これは構造体の最終形
状を定め、膜および基体のシリコンの結晶配向に無関係
である。
チングされることが有利であり、これは構造体の最終形
状を定め、膜および基体のシリコンの結晶配向に無関係
である。
【００３２】本発明による方法は、ダイヤフラムを厚く
して、これによりその剛性を保証するようになすため
に、開口が形成される前に、導電性の単結晶シリコン膜
がエピタキシャル成長されて析出される補完段階を含む
ことが有利である。
して、これによりその剛性を保証するようになすため
に、開口が形成される前に、導電性の単結晶シリコン膜
がエピタキシャル成長されて析出される補完段階を含む
ことが有利である。
【００３３】エピタキシャル成長されたシリコンはま
た、ダイヤフラムの適当な導電性を保証し、それ故に一
体化した検出手段によりダイヤフラムの可能な変形の良
好な検出を保証するために、ドーピングされねばならな
い。
た、ダイヤフラムの適当な導電性を保証し、それ故に一
体化した検出手段によりダイヤフラムの可能な変形の良
好な検出を保証するために、ドーピングされねばならな
い。
【００３４】本発明による処理は、前述のＳＩＭＯＸ方
法に特に適用できる。
法に特に適用できる。
【００３５】イオンの注入は１またはそれ以上の回数で
実施でき、各注入に続いて構造体の焼鈍が行われる。
実施でき、各注入に続いて構造体の焼鈍が行われる。
【００３６】基体が表面膜の形成のためのベースを形成
するときは、シリコン膜および任意であるが基体はＰ導
電性を有することができる。しかしながら、Ｎ導電性を
使用することが好ましい。
するときは、シリコン膜および任意であるが基体はＰ導
電性を有することができる。しかしながら、Ｎ導電性を
使用することが好ましい。
【００３７】シリコン膜の開口の再シールは、シリコン
に対して選択的にエッチングできる少なくとも１つの層
を完全な構造体上に析出させ、また開口箇所にのみ材料
を残すように前記層をエッチングして得られる。
に対して選択的にエッチングできる少なくとも１つの層
を完全な構造体上に析出させ、また開口箇所にのみ材料
を残すように前記層をエッチングして得られる。
【００３８】膜の開口の再シールはまた、この位置にス
タッドまたはブロックを形成することを可能にし、これ
らのスタッドまたはブロックは基体に支持され、ダイヤ
フラムの剛性に貢献するシムを形成する。
タッドまたはブロックを形成することを可能にし、これ
らのスタッドまたはブロックは基体に支持され、ダイヤ
フラムの剛性に貢献するシムを形成する。
【００３９】再シールは二酸化シリコン、窒化シリコ
ン、シリコンオキシニトライドまたは好ましくは二酸化
シリコンおよび窒化シリコンのスタックで構成できる絶
縁材料行われる。しかしながら、特にピエゾ抵抗検出の
場合にはこの再シール材料も導電性とすることができ
る。
ン、シリコンオキシニトライドまたは好ましくは二酸化
シリコンおよび窒化シリコンのスタックで構成できる絶
縁材料行われる。しかしながら、特にピエゾ抵抗検出の
場合にはこの再シール材料も導電性とすることができ
る。
【００４０】本発明による方法は、容量測定手段を有す
る圧力変換器の製造に有利に使用される。この場合、本
発明の方法はダイヤフラムに面してシリコン基体の中に
少なくとも１つの埋設電極を形成する補完段階を有す
る。
る圧力変換器の製造に有利に使用される。この場合、本
発明の方法はダイヤフラムに面してシリコン基体の中に
少なくとも１つの埋設電極を形成する補完段階を有す
る。
【００４１】埋設電極の形成は本発明の好ましい実施例
を構成する。
を構成する。
【００４２】しかしながら、導電性基体をコンデンサー
の第１プレートとして使用し、第２プレートは導電性シ
リコン膜で形成されることができる。
の第１プレートとして使用し、第２プレートは導電性シ
リコン膜で形成されることができる。
【００４３】この埋設電極は基体の導電性と逆の導電性
を有するイオンを基体の中に局部的に注入することで形
成できる。従って、Ｎ形式の基体に関しては、Ｐ形式の
イオンの注入が行われ、Ｐ／Ｎ接合を形成するようにな
す。
を有するイオンを基体の中に局部的に注入することで形
成できる。従って、Ｎ形式の基体に関しては、Ｐ形式の
イオンの注入が行われ、Ｐ／Ｎ接合を形成するようにな
す。
【００４４】容量測定手段を有する変換器に関しては、
絶縁層が基体表面の全体に有利に形成される。
絶縁層が基体表面の全体に有利に形成される。
【００４５】変換器の熱または経時によるドリフトを無
くすために、圧力に感応せず且つ変換器の感応構造体と
同様な基準構造体を形成することで、容量差測定を使用
できる。従って、前記基準構造本体は剛性ダイヤフラム
を有し、感応構造体のシリコン基体上に同時に形成され
る。
くすために、圧力に感応せず且つ変換器の感応構造体と
同様な基準構造体を形成することで、容量差測定を使用
できる。従って、前記基準構造本体は剛性ダイヤフラム
を有し、感応構造体のシリコン基体上に同時に形成され
る。
【００４６】この場合、本発明による方法は以下の段
階、すなわち− 基体の全表面において基体から間隔を
隔てて導電シリコン膜を形成し、− シリコン膜に絶縁
層に達する幾つかの開口を形成し、− 前記開口の少な
くとも１つを経て絶縁層を部分的に除去し、− 絶縁ス
タッドで前記開口を再シールし、− 導電シリコン上に
電気的接点を形成する諸段階を有利に含む。
階、すなわち− 基体の全表面において基体から間隔を
隔てて導電シリコン膜を形成し、− シリコン膜に絶縁
層に達する幾つかの開口を形成し、− 前記開口の少な
くとも１つを経て絶縁層を部分的に除去し、− 絶縁ス
タッドで前記開口を再シールし、− 導電シリコン上に
電気的接点を形成する諸段階を有利に含む。
【００４７】スタッドまたはブロックが基準構造体のダ
イヤフラムの部分上に十分な剛性を保証し、このために
このダイヤフラムが圧力に対するあらゆる感応性を失
う。
イヤフラムの部分上に十分な剛性を保証し、このために
このダイヤフラムが圧力に対するあらゆる感応性を失
う。
【００４８】膜に第１開口が絶縁層に達するまで形成さ
れ、この第１開口を経て絶縁層の部分的な除去が行わ
れ、第２開口はシリコン膜に形成されることが有利であ
る。
れ、この第１開口を経て絶縁層の部分的な除去が行わ
れ、第２開口はシリコン膜に形成されることが有利であ
る。
【００４９】少なくとも１つの埋設基準電極が剛性ダイ
ヤフラムに面してシリコン基体に形成されることが好ま
しい。
ヤフラムに面してシリコン基体に形成されることが好ま
しい。
【００５０】変形可能なダイヤフラムおよび剛性ダイヤ
フラムの横方向寸法、並びに厚さに対する可撓性が、非
常に広い圧力測定範囲を有することができるようにす
る。
フラムの横方向寸法、並びに厚さに対する可撓性が、非
常に広い圧力測定範囲を有することができるようにす
る。
【００５１】本発明の変形形態によれば、異なる容量測
定が如何なる追加の比感応基準構造を使用せずに行え
る。このために、感応構造体は２つの形式の電極を備え
る。一方、１つまたはそれ以上のいわゆる有効電極が基
体上に配置されてダイヤフラムの大変形領域に対面さ
れ、また他方では１つまたはそれ以上のいわゆる基準電
極が基体上に配置されてダイヤフラムの非常に小さい変
形領域に対面される。大変形領域はダイヤフラム周縁お
よび中央スタッドから間隔を隔てられている。小変形領
域は前記部分に近く、それらの部分はダイヤフラムの強
化に役立っている。従ってダイヤフラムのこの一様でな
いことが２つの形式の、すなわちそれぞれ有効容量およ
び基準容量として示される容量を形成するために使用さ
れる。横容量と基準容量との間の差分の測定により、ダ
イヤフラムの温度または機械的疲労に基づく寄生作用が
排除される。
定が如何なる追加の比感応基準構造を使用せずに行え
る。このために、感応構造体は２つの形式の電極を備え
る。一方、１つまたはそれ以上のいわゆる有効電極が基
体上に配置されてダイヤフラムの大変形領域に対面さ
れ、また他方では１つまたはそれ以上のいわゆる基準電
極が基体上に配置されてダイヤフラムの非常に小さい変
形領域に対面される。大変形領域はダイヤフラム周縁お
よび中央スタッドから間隔を隔てられている。小変形領
域は前記部分に近く、それらの部分はダイヤフラムの強
化に役立っている。従ってダイヤフラムのこの一様でな
いことが２つの形式の、すなわちそれぞれ有効容量およ
び基準容量として示される容量を形成するために使用さ
れる。横容量と基準容量との間の差分の測定により、ダ
イヤフラムの温度または機械的疲労に基づく寄生作用が
排除される。
【００５２】本発明はまたピエゾ測定手段を有する圧力
変換器の製造にも適用できる。この場合、本発明の方法
は、少なくとも１つのストレインゲージ、このゲージの
電気的絶縁体および前記ゲージ上の電気的接点を形成す
るためにシリコン膜の導電性と逆の導電性を有するイオ
ンにより変形可能なダイヤフラムを局部的にドーピング
することを含む。
変換器の製造にも適用できる。この場合、本発明の方法
は、少なくとも１つのストレインゲージ、このゲージの
電気的絶縁体および前記ゲージ上の電気的接点を形成す
るためにシリコン膜の導電性と逆の導電性を有するイオ
ンにより変形可能なダイヤフラムを局部的にドーピング
することを含む。
【００５３】本発明はまたこれまで説明した方法で得ら
れた一体型圧力変換器にも関する。
れた一体型圧力変換器にも関する。
【００５４】本発明の他の特徴および利点は、添付図面
を参照した以下の限定するものではない図解的な説明か
ら推測できよう。
を参照した以下の限定するものではない図解的な説明か
ら推測できよう。
【００５５】
【実施例】以下の説明はＳＩＭＯＸ方法並びにＮ形式の
単結晶基体を使用するが、前述したように他の絶縁体上
にシリコンを配置する方法が使用でき、同様にＰ形式の
基体とされることができる。
単結晶基体を使用するが、前述したように他の絶縁体上
にシリコンを配置する方法が使用でき、同様にＰ形式の
基体とされることができる。
【００５６】１） 容量検出の圧力変換器
図１〜図３に示された変換器は、同じＮのドーピングさ
れた単結晶シリコン基体６上に形成され且つＮまたはＰ
のドーピングされた単結晶シリコンにより作られた変形
可能ダイヤフラム８および剛性ダイヤフラム１０をそれ
ぞれ有する感応部分２および基準部分４を含んでいる。
れた単結晶シリコン基体６上に形成され且つＮまたはＰ
のドーピングされた単結晶シリコンにより作られた変形
可能ダイヤフラム８および剛性ダイヤフラム１０をそれ
ぞれ有する感応部分２および基準部分４を含んでいる。
【００５７】平面図（図１）において、変形可能および
剛性のダイヤフラムは約２５μｍ〜１ｍｍの直径の円形
を有する。
剛性のダイヤフラムは約２５μｍ〜１ｍｍの直径の円形
を有する。
【００５８】ダイヤフラム８および１０が導電性である
結果として、ダイヤフラムの各々は基体６と共に感応構
造体２に関しては容量Ｃｕのコンデンサーを形成してお
り、その誘電体は基体からダイヤフラムを隔てているそ
れぞれの真空空間１６および１８で構成されている。Ｃ
ｐ１は変形可能なダイヤフラムの寄生容量である。
結果として、ダイヤフラムの各々は基体６と共に感応構
造体２に関しては容量Ｃｕのコンデンサーを形成してお
り、その誘電体は基体からダイヤフラムを隔てているそ
れぞれの真空空間１６および１８で構成されている。Ｃ
ｐ１は変形可能なダイヤフラムの寄生容量である。
【００５９】変形可能および剛性の構造体はまた何れの
場合も基体６の中に埋設された電極１２および１４をそ
れぞれ有する。これらの電極も円形である。これらは、
Ｐ／Ｎ接合を形成するためにＮ側の構造体に関してはＰ
側のイオンを注入することで得られる。
場合も基体６の中に埋設された電極１２および１４をそ
れぞれ有する。これらの電極も円形である。これらは、
Ｐ／Ｎ接合を形成するためにＮ側の構造体に関してはＰ
側のイオンを注入することで得られる。
【００６０】この接合の品質は重要ではない。何故なら
これは寄生容量Ｃｐ２として基体６に対して作用するか
らである。これらの電極は好ましいのであるが、基体が
導電性であることから必要ではない。
これは寄生容量Ｃｐ２として基体６に対して作用するか
らである。これらの電極は好ましいのであるが、基体が
導電性であることから必要ではない。
【００６１】基体とダイヤフラムとの間の機械的連結は
ダイヤフラム８および１０の周縁に形成された絶縁リン
グ２０および２２で与えられている。これらのリングは
また基体に対してダイヤフラムを電気的に絶縁する。
ダイヤフラム８および１０の周縁に形成された絶縁リン
グ２０および２２で与えられている。これらのリングは
また基体に対してダイヤフラムを電気的に絶縁する。
【００６２】絶縁リング２０および２２は二酸化シリコ
ンで形成されている。この電気的絶縁はダイヤフラム８
および１０を周縁エッチングし、導電連結状態を遮断し
て寄生容量を低減させることで完遂される。
ンで形成されている。この電気的絶縁はダイヤフラム８
および１０を周縁エッチングし、導電連結状態を遮断し
て寄生容量を低減させることで完遂される。
【００６３】変形可能なダイヤフラム８の或程度の剛性
を保証するために、円筒絶縁スタッドまたはブロック２
４が構造体の中央に備えられる。このスタッドはダイヤ
フラム８を横断する開口２６の栓体２４として作用し、
基体６上に支持される。
を保証するために、円筒絶縁スタッドまたはブロック２
４が構造体の中央に備えられる。このスタッドはダイヤ
フラム８を横断する開口２６の栓体２４として作用し、
基体６上に支持される。
【００６４】平行な状態で基準構造体４は幾つかの、す
なわち図３では５個の絶縁スタッドまたはブロック２８
を有し、これらのスタッドは円筒形で、ダイヤフラム１
０の大きな剛性を保証するようになっていて、これによ
りその圧力の感応性は鈍感である。これらのスタッド２
８は開口３０によりダイヤフラムを横断し、そして基体
６上に支持されている。
なわち図３では５個の絶縁スタッドまたはブロック２８
を有し、これらのスタッドは円筒形で、ダイヤフラム１
０の大きな剛性を保証するようになっていて、これによ
りその圧力の感応性は鈍感である。これらのスタッド２
８は開口３０によりダイヤフラムを横断し、そして基体
６上に支持されている。
【００６５】金属接点３２および３４はそれぞれダイヤ
フラム８および１０の側面上に形成され、これらに対し
てそれぞれ電気的接続部Ｅ１およびＥ’１が連結されて
いる。同様に、電気的接点Ｅ２、Ｅ’２およびＥ３、
Ｅ’３が埋設電極１２、１４および基体に備えられてい
る。これらの電気的接続部は感応構造体２および基準構
造体４をそれぞれ周知の処理回路（特に容量メーター）
に連結することに使用される。
フラム８および１０の側面上に形成され、これらに対し
てそれぞれ電気的接続部Ｅ１およびＥ’１が連結されて
いる。同様に、電気的接点Ｅ２、Ｅ’２およびＥ３、
Ｅ’３が埋設電極１２、１４および基体に備えられてい
る。これらの電気的接続部は感応構造体２および基準構
造体４をそれぞれ周知の処理回路（特に容量メーター）
に連結することに使用される。
【００６６】可変容量Ｃｕの有効コンデンサーはこのよ
うに電極１２および８のオーバーラップにより形成され
る。同様にして、差分測定のための固定容量ＣＦのコン
デンサーが電極１４および電極１０のオーバーラップに
より形成される。
うに電極１２および８のオーバーラップにより形成され
る。同様にして、差分測定のための固定容量ＣＦのコン
デンサーが電極１４および電極１０のオーバーラップに
より形成される。
【００６７】絶縁スタッド２４および３０は二酸化シリ
コン／窒化シリコン材料で作られている。更に、金属被
覆３２および３４がアルミニウムで形成されている。
コン／窒化シリコン材料で作られている。更に、金属被
覆３２および３４がアルミニウムで形成されている。
【００６８】本発明によれば、幾つかの変形可能なダイ
ヤフラム８を組み合わせることが可能である。従って、
ダイヤフラム８の小型化は高単位容量Ｃｕ（＞１０ｐＦ
／ｍｍ2 ）を与えることを可能にし、また並列連結によ
り効果に関して興味ある余剰をもたらす。基準構造体は
差分測定を可能にして、熱および経時によるドリフトか
ら影響の無い状態を得る。
ヤフラム８を組み合わせることが可能である。従って、
ダイヤフラム８の小型化は高単位容量Ｃｕ（＞１０ｐＦ
／ｍｍ2 ）を与えることを可能にし、また並列連結によ
り効果に関して興味ある余剰をもたらす。基準構造体は
差分測定を可能にして、熱および経時によるドリフトか
ら影響の無い状態を得る。
【００６９】本発明の変形例もまた差分測定に適用され
るが、ただ１つの変形可能な構造体１０２を有して図４
に示されている。図２の感応構造体と同様に、これは基
体１０６、ダイヤフラム１０８および１つまたはそれ以
上の接点１３２を有している。円形ダイヤフラム１０８
は絶縁リング１２０および中央絶縁スタッド１２４基体
１０６に機械的に連結されている。このスタッドはまた
栓体の機能を果たし、基体１０６上に支持されてダイヤ
フラム１０８の剛性化に貢献する。前記基体１０６には
３つの環状電極１１１、１１３および１１５が取り付け
られている。いわゆる基準電極１１１および１１５はそ
れぞれリング１２０およびスタッド１２４の近くに配置
され、すなわちダイヤフラム１０８の制限された変形領
域内に配置される。しかしながら、電極１１３はリング
１２０およびスタッド１２４から隔てられ、ダイヤフラ
ム１０８の大変形領域に位置される。
るが、ただ１つの変形可能な構造体１０２を有して図４
に示されている。図２の感応構造体と同様に、これは基
体１０６、ダイヤフラム１０８および１つまたはそれ以
上の接点１３２を有している。円形ダイヤフラム１０８
は絶縁リング１２０および中央絶縁スタッド１２４基体
１０６に機械的に連結されている。このスタッドはまた
栓体の機能を果たし、基体１０６上に支持されてダイヤ
フラム１０８の剛性化に貢献する。前記基体１０６には
３つの環状電極１１１、１１３および１１５が取り付け
られている。いわゆる基準電極１１１および１１５はそ
れぞれリング１２０およびスタッド１２４の近くに配置
され、すなわちダイヤフラム１０８の制限された変形領
域内に配置される。しかしながら、電極１１３はリング
１２０およびスタッド１２４から隔てられ、ダイヤフラ
ム１０８の大変形領域に位置される。
【００７０】一方の電極１１１および１１５および他方
の電極１１３がそれぞれダイヤフラム１０８と共に基準
コンデンサーＣref および有効容量Ｃu を形成する。ダ
イヤフラム上の圧力の作用で与えられる圧力が矢印で示
されている。電極１１１および１１５の領域での間隙変
化は非常に小さい。
の電極１１３がそれぞれダイヤフラム１０８と共に基準
コンデンサーＣref および有効容量Ｃu を形成する。ダ
イヤフラム上の圧力の作用で与えられる圧力が矢印で示
されている。電極１１１および１１５の領域での間隙変
化は非常に小さい。
【００７１】しかしながら、領域１１７、すなわち電極
１１３の領域においてはこの間隙変化は大きい。有効コ
ンデンサーおよび基準コンデンサーは同じダイヤフラム
によって形成されており、差分測定時に偏位は生じな
い。
１１３の領域においてはこの間隙変化は大きい。有効コ
ンデンサーおよび基準コンデンサーは同じダイヤフラム
によって形成されており、差分測定時に偏位は生じな
い。
【００７２】以下の説明は図１〜図３に示された変換器
すなわちセンサーの製造に関し、また感応構造体２５お
よび基準構造体４の同時の形成に関する。
すなわちセンサーの製造に関し、また感応構造体２５お
よび基準構造体４の同時の形成に関する。
【００７３】図５に示された方法における第１段階は、
基体６上の絶縁体形式のスタック上にシリコンを形成す
ることを含む。このために、不規則配向（１００，１１
０，１０１）のＮドーピングされた単結晶基体６の中
に、１０16〜１０18イオン／ｃｍ2 の量で酸素イオン４
０（Ｏ＋またはＯ2 ＋）の注入が行われ、これに続いて
注入済み構造体の焼き鈍しが１１５０〜１４００゜Ｃの
温度で行われた。酸素注入およびこの焼鈍は数回繰り返
された。注入エネルギーは１００〜１０００ＫｅＶの範
囲である。
基体６上の絶縁体形式のスタック上にシリコンを形成す
ることを含む。このために、不規則配向（１００，１１
０，１０１）のＮドーピングされた単結晶基体６の中
に、１０16〜１０18イオン／ｃｍ2 の量で酸素イオン４
０（Ｏ＋またはＯ2 ＋）の注入が行われ、これに続いて
注入済み構造体の焼き鈍しが１１５０〜１４００゜Ｃの
温度で行われた。酸素注入およびこの焼鈍は数回繰り返
された。注入エネルギーは１００〜１０００ＫｅＶの範
囲である。
【００７４】この１回または複数回の注入に続く焼鈍に
より、基体６の全表面を覆う均質な埋設された二酸化シ
リコン層４２およびＮの単結晶シリコン表面層を得るこ
とが可能になる。
より、基体６の全表面を覆う均質な埋設された二酸化シ
リコン層４２およびＮの単結晶シリコン表面層を得るこ
とが可能になる。
【００７５】例えば、１０18イオン／ｃｍ2 の量で且つ
２００ＫｅＶのエネルギーにて３回の酸素注入を行っ
て、ＳｉＯ2 層４２の厚さは約４００ｎｍ、シリコン表
面層４４の厚さは約２３０ｎｍである。
２００ＫｅＶのエネルギーにて３回の酸素注入を行っ
て、ＳｉＯ2 層４２の厚さは約４００ｎｍ、シリコン表
面層４４の厚さは約２３０ｎｍである。
【００７６】このＳＩＭＯＸ方法は完璧に制御可能で再
現できる５ｎｍ以内の厚さを有する単結晶シリコン層１
１を得られるようにする。
現できる５ｎｍ以内の厚さを有する単結晶シリコン層１
１を得られるようにする。
【００７７】その後の酸化物４２の部分的除去はダイヤ
フラム８および１０を基体６から自由状態にさせ、完璧
に制御された狭い空間１６および１８を形成できるよう
にするのであり、従って高容量ＣｕおよびＣＦを得られ
るようにする。
フラム８および１０を基体６から自由状態にさせ、完璧
に制御された狭い空間１６および１８を形成できるよう
にするのであり、従って高容量ＣｕおよびＣＦを得られ
るようにする。
【００７８】空間１６に関係した補完的な利点は、この
空間の底部を使用でき、基体６の表面が過荷重の場合に
機械的な当接部となることである。
空間の底部を使用でき、基体６の表面が過荷重の場合に
機械的な当接部となることである。
【００７９】図４に示された変形例は図１〜図３の変換
器製造段階と同じ段階を伴う。
器製造段階と同じ段階を伴う。
【００８０】残る説明において、基準構造体が特別であ
り、および（または）感応構造体の構造と相違する場合
に、基準構造体を形成する段階のみ参照されるべきであ
る。
り、および（または）感応構造体の構造と相違する場合
に、基準構造体を形成する段階のみ参照されるべきであ
る。
【００８１】図６に示された方法の以下の段階は、構造
体に埋設電極を形成することに関する。このために、通
常のフォト・リトグラフィー法を使用してシリコン膜上
にマスク４６の形成、形成されるべき埋設電極並びに前
記電極の埋設電極接続部の形状および位置の固定、特に
前記埋設電極に対する電圧印加の許可が行われる。
体に埋設電極を形成することに関する。このために、通
常のフォト・リトグラフィー法を使用してシリコン膜上
にマスク４６の形成、形成されるべき埋設電極並びに前
記電極の埋設電極接続部の形状および位置の固定、特に
前記埋設電極に対する電圧印加の許可が行われる。
【００８２】マスク４６を通して深くまで高エネルギー
のボロンの注入４８が埋設酸化物層４４の下側に行われ
る。この注入条件は、良好な導電性を有し且つ埋設層４
４の直ぐ下側に約０．３μｍの厚さのＰタイプのドーピ
ング領域を得るために、例えば５×１０14Ａｔ／ｃｍ2
の量を２４０ＫｅＶのエネルギーで行うことができ、こ
れは樹脂６でマスクされない領域で行われる。マスク４
６はその下側領域に対する注入を遮断するほど十分に厚
くされる。例えば、２μｍの厚さの感光性樹脂を有する
ことができる。この注入が一旦行われたならば、マスク
４６は例えば化学的エッチングにより除去される。
のボロンの注入４８が埋設酸化物層４４の下側に行われ
る。この注入条件は、良好な導電性を有し且つ埋設層４
４の直ぐ下側に約０．３μｍの厚さのＰタイプのドーピ
ング領域を得るために、例えば５×１０14Ａｔ／ｃｍ2
の量を２４０ＫｅＶのエネルギーで行うことができ、こ
れは樹脂６でマスクされない領域で行われる。マスク４
６はその下側領域に対する注入を遮断するほど十分に厚
くされる。例えば、２μｍの厚さの感光性樹脂を有する
ことができる。この注入が一旦行われたならば、マスク
４６は例えば化学的エッチングにより除去される。
【００８３】図７に示された方法の以下の段階は、完全
な構造体上にＰのドーピングされた単結晶シリコン層５
０を、変換器に所望される感応性の関数として１〜１０
０μｍの厚さ（典型的には１０〜２０μｍ）にわたって
エピタキシャル成長させることを含み、これは構造体、
特にダイヤフラム８および１０を剛性化させるように作
用する。このエピタキシャル成長は蒸気相にて行われる
ことが好ましい。層５０の厚さは圧力変換器に所望され
る感応性の関数である。
な構造体上にＰのドーピングされた単結晶シリコン層５
０を、変換器に所望される感応性の関数として１〜１０
０μｍの厚さ（典型的には１０〜２０μｍ）にわたって
エピタキシャル成長させることを含み、これは構造体、
特にダイヤフラム８および１０を剛性化させるように作
用する。このエピタキシャル成長は蒸気相にて行われる
ことが好ましい。層５０の厚さは圧力変換器に所望され
る感応性の関数である。
【００８４】図８に示された方法の以下の段階は、通常
のフォト・リトグラフィー法を使用して感応構造体２お
よび基準構造体４（図１０を参照されたい）に開口２６
を形成することを含む。これらの開口は表面シリコンの
厚さ全体に及び、エッチング停止層として作用する酸化
物４２まで達するように形成される。
のフォト・リトグラフィー法を使用して感応構造体２お
よび基準構造体４（図１０を参照されたい）に開口２６
を形成することを含む。これらの開口は表面シリコンの
厚さ全体に及び、エッチング停止層として作用する酸化
物４２まで達するように形成される。
【００８５】シリコンのエッチングは等方化学エッチン
グまたは乾燥反応イオンエッチングとされることがで
き、円形である開口２６に斜めのエッチング縁を形成す
るようになされる。例えばＨＦ＋ＨＮＯ3 ＋ＣＨ3 ＣＯ
ＯＨ溶液が開口２６の形成に使用される。
グまたは乾燥反応イオンエッチングとされることがで
き、円形である開口２６に斜めのエッチング縁を形成す
るようになされる。例えばＨＦ＋ＨＮＯ3 ＋ＣＨ3 ＣＯ
ＯＨ溶液が開口２６の形成に使用される。
【００８６】図９および図１０に示された方法の以下の
段階は、フッ化水素酸をベースとした溶液中で且つ開口
２６から犠牲酸化物層４２をエッチングすることで感応
構造体２および基準構造体４からそれぞれダイヤフラム
８および１０を自由状態にすることを含む。このエッチ
ングはその等方性の特性によりシリコンの下側に同心的
に伝播して、円形空間１６および１８が形成され、酸化
物は構造体２および４の周縁に保持される。
段階は、フッ化水素酸をベースとした溶液中で且つ開口
２６から犠牲酸化物層４２をエッチングすることで感応
構造体２および基準構造体４からそれぞれダイヤフラム
８および１０を自由状態にすることを含む。このエッチ
ングはその等方性の特性によりシリコンの下側に同心的
に伝播して、円形空間１６および１８が形成され、酸化
物は構造体２および４の周縁に保持される。
【００８７】横方向のエッチング速度は完璧に再現で
き、大気温度において約１μｍ／分であり、これは時間
の関数として絶縁リング２０および２２（図２および図
３を参照されたい）の横方向厚さを正確に寸法制御でき
るようにする。所要エッチング時間が経過したならば、
サンプルは持ち上げられて乾燥され、この後薄いダイヤ
フラム８および１０が完成される。
き、大気温度において約１μｍ／分であり、これは時間
の関数として絶縁リング２０および２２（図２および図
３を参照されたい）の横方向厚さを正確に寸法制御でき
るようにする。所要エッチング時間が経過したならば、
サンプルは持ち上げられて乾燥され、この後薄いダイヤ
フラム８および１０が完成される。
【００８８】以下の段階は開口２６におけるのと同じ条
件の下で基準構造体４のダイヤフラム１０に開口３０を
形成することを含む。
件の下で基準構造体４のダイヤフラム１０に開口３０を
形成することを含む。
【００８９】図１１および図１２に示された方法の以下
の段階は、開口２６および３０の再シールに関する。こ
の再シールは、絶対形式のセンサーまたは変換器を得る
ために空間１６および１８を真空状態に保持する間に行
われる。これを達成するために真空蒸着が行われ、一方
では開口２６および３０のための気密栓体２４および２
８の形成を可能にし、他方ではダイヤフラム８、１０お
よび基体の間に支持スタッドを得ることを可能にする。
の段階は、開口２６および３０の再シールに関する。こ
の再シールは、絶対形式のセンサーまたは変換器を得る
ために空間１６および１８を真空状態に保持する間に行
われる。これを達成するために真空蒸着が行われ、一方
では開口２６および３０のための気密栓体２４および２
８の形成を可能にし、他方ではダイヤフラム８、１０お
よび基体の間に支持スタッドを得ることを可能にする。
【００９０】これらのスタッドはダイヤフラム１０の剛
性を増し、変形可能なダイヤフラム８には円形の変形を
与えることを可能にし、この変形はいわゆるバルーン変
形よりも容量検出に一層有利である。スタッド２６およ
び２８は、任意のプラズマ補助による化学的蒸着によっ
て蒸着されたＳｉＯ2 ＋Ｓｉ3 Ｎ4 のスタックの完全な
構造体上に蒸着して得られる。蒸着スタックの厚さは開
口２６および３０をシールしてダイヤフラムと基体との
間にシムを形成するために約１μｍとされねばならな
い。
性を増し、変形可能なダイヤフラム８には円形の変形を
与えることを可能にし、この変形はいわゆるバルーン変
形よりも容量検出に一層有利である。スタッド２６およ
び２８は、任意のプラズマ補助による化学的蒸着によっ
て蒸着されたＳｉＯ2 ＋Ｓｉ3 Ｎ4 のスタックの完全な
構造体上に蒸着して得られる。蒸着スタックの厚さは開
口２６および３０をシールしてダイヤフラムと基体との
間にシムを形成するために約１μｍとされねばならな
い。
【００９１】この後、所望箇所すなわち開口２６および
３０の位置に前記スタックを保持するだけとするように
層スタックのエッチングが行われ、これによりダイヤフ
ラム８および１０の全ての寄生応力が除去される。
３０の位置に前記スタックを保持するだけとするように
層スタックのエッチングが行われ、これによりダイヤフ
ラム８および１０の全ての寄生応力が除去される。
【００９２】この後、測定回路並びに構造体２および４
の接点３２および３４との相互連結を保証するために完
成構造体に金属層の蒸着が行われる。この金属被覆は約
０．５〜１μｍの厚さを有し、アルミニウムとすること
ができる。この層は次に接点３２および３４を形成する
ように通常のフォト・リトグラフィー法を使用してエッ
チングされる。アルミニウムのエッチングはＨ3 ＰＯ4
で遂行できる。
の接点３２および３４との相互連結を保証するために完
成構造体に金属層の蒸着が行われる。この金属被覆は約
０．５〜１μｍの厚さを有し、アルミニウムとすること
ができる。この層は次に接点３２および３４を形成する
ように通常のフォト・リトグラフィー法を使用してエッ
チングされる。アルミニウムのエッチングはＨ3 ＰＯ4
で遂行できる。
【００９３】この後、測定構造体および基準構造体を互
いから絶縁し、寄生容量を低下させるために、ダイヤフ
ラム８および１０（図１および図３を参照されたい）の
周縁の表面シリコンのエッチングが行われる。このエッ
チングはＳＦ6 を使用して反応イオンエッチングで行う
ことができる。
いから絶縁し、寄生容量を低下させるために、ダイヤフ
ラム８および１０（図１および図３を参照されたい）の
周縁の表面シリコンのエッチングが行われる。このエッ
チングはＳＦ6 を使用して反応イオンエッチングで行う
ことができる。
【００９４】２） ピエゾ抵抗検出による圧力変換器
本発明によるこの圧力変換器も図１３に示されたように
変形可能なダイヤフラムの変形のピエゾ抵抗による検出
を使用する。図１〜図１２に関係してこれまで説明した
のと同じ機能を満たす部材は同じ符号に文字ａを付され
ている。更に、材料および前記変換器に使用した蒸着お
よびエッチング方法は同じである。
変形可能なダイヤフラムの変形のピエゾ抵抗による検出
を使用する。図１〜図１２に関係してこれまで説明した
のと同じ機能を満たす部材は同じ符号に文字ａを付され
ている。更に、材料および前記変換器に使用した蒸着お
よびエッチング方法は同じである。
【００９５】ここまで説明した変換器の場合と違って、
ピエゾ抵抗検出は基準構造体の使用を必要としない。何
故なら本質的に相違するホイートストーン・ブリッジの
使用をベースとしているからである。
ピエゾ抵抗検出は基準構造体の使用を必要としない。何
故なら本質的に相違するホイートストーン・ブリッジの
使用をベースとしているからである。
【００９６】変換器の感応構造体２ａは変形可能なＮタ
イプの単結晶シリコンダイヤフラム８ａを有し、これは
基体６ａから空間１６ａで間隔を隔てられている。ダイ
ヤフラム８ａはその周縁にて絶縁シリカ・リング２０ａ
により、またその中央にて２層の絶縁スタッド２４ａに
より結合されている。このために、ダイヤフラム８ａは
中央開口２６ａを有している。
イプの単結晶シリコンダイヤフラム８ａを有し、これは
基体６ａから空間１６ａで間隔を隔てられている。ダイ
ヤフラム８ａはその周縁にて絶縁シリカ・リング２０ａ
により、またその中央にて２層の絶縁スタッド２４ａに
より結合されている。このために、ダイヤフラム８ａは
中央開口２６ａを有している。
【００９７】ピエゾ抵抗検出のために、ダイヤフラム８
ａと基体６ａとの電気的絶縁が必要である。従って、図
１３に示されたようにダイヤフラム８ａと基体６ａとは
互いにＮタイプの単結晶シリコンで作られた周縁リング
１１を経て接触されることができる。
ａと基体６ａとの電気的絶縁が必要である。従って、図
１３に示されたようにダイヤフラム８ａと基体６ａとは
互いにＮタイプの単結晶シリコンで作られた周縁リング
１１を経て接触されることができる。
【００９８】更に、埋設電極も全く必要ない。この場
合、ダイヤフラム８ａの形状は設計者に任される。前述
した方法で四角または円形にすることができる。
合、ダイヤフラム８ａの形状は設計者に任される。前述
した方法で四角または円形にすることができる。
【００９９】この感応構造体２ａはまたダイヤフラム８
ａの表面に形成されたストレインゲージ５２も有する。
このストレインゲージは層８ａと反対タイプの、特にＰ
タイプのドーピングされた領域を有する。二酸化シリコ
ン絶縁体５４はドーピング面に面して接点穴５６を有
し、表面の金属被覆５８とドーピング面積部分５２との
間の電気的接触を保証するようになされている。
ａの表面に形成されたストレインゲージ５２も有する。
このストレインゲージは層８ａと反対タイプの、特にＰ
タイプのドーピングされた領域を有する。二酸化シリコ
ン絶縁体５４はドーピング面に面して接点穴５６を有
し、表面の金属被覆５８とドーピング面積部分５２との
間の電気的接触を保証するようになされている。
【０１００】ドーピング面積部分５２はピエゾ抵抗の特
定方向、すなわち膜の配向１００に関する方向１１０に
従って配向されたバーとすることができる。
定方向、すなわち膜の配向１００に関する方向１１０に
従って配向されたバーとすることができる。
【０１０１】このドーピング面積部分５２は、ダイヤフ
ラムの形状によつて決まる最大応力箇所にて変形可能ダ
イヤフラムに配置される。
ラムの形状によつて決まる最大応力箇所にて変形可能ダ
イヤフラムに配置される。
【０１０２】絶縁体５４は前に説明した絶縁体の１つと
することができ、特にＳｉＯ2 ／Ｓｉ3 Ｎ4 とされるこ
とができる。
することができ、特にＳｉＯ2 ／Ｓｉ3 Ｎ4 とされるこ
とができる。
【０１０３】変換器２ａの加熱の危険性を低減するため
に、平行な４つのダイヤフラム８ａにグループ形成し、
ダイヤフラム毎に１つのストレインゲージ５２を有する
ことができ、このストレインゲージはその後でホイース
トーン・ブリッジとして製造される。しかしながら、各
変形可能ダイヤフラム８ａに２つまたはそれ以上のスト
レインゲージを使用することもできる。
に、平行な４つのダイヤフラム８ａにグループ形成し、
ダイヤフラム毎に１つのストレインゲージ５２を有する
ことができ、このストレインゲージはその後でホイース
トーン・ブリッジとして製造される。しかしながら、各
変形可能ダイヤフラム８ａに２つまたはそれ以上のスト
レインゲージを使用することもできる。
【０１０４】以下の説明は図１３の変換器の製造に関す
る。
る。
【０１０５】図１４に示された第１段階は図５に関係し
て説明したのと同じ条件の下で、基体６上に単結晶シリ
コン４４ａおよび酸化物４２ａのスタックを形成するこ
とを含む。しかしながら、ダイヤフラム８ａおよび基体
６ａの電気的絶縁は必要なく、酸素注入４０ａは局部的
な方法で行える。
て説明したのと同じ条件の下で、基体６上に単結晶シリ
コン４４ａおよび酸化物４２ａのスタックを形成するこ
とを含む。しかしながら、ダイヤフラム８ａおよび基体
６ａの電気的絶縁は必要なく、酸素注入４０ａは局部的
な方法で行える。
【０１０６】このために、標準的なフォト・リトグラフ
ィー法によって形成されるＳｉＯ2マスクがシリコン膜
４４ａ上に形成でき、基体５４の完全状態に保持されね
ばならないこれらの面積部分をマスクする。
ィー法によって形成されるＳｉＯ2マスクがシリコン膜
４４ａ上に形成でき、基体５４の完全状態に保持されね
ばならないこれらの面積部分をマスクする。
【０１０７】ＳｉＯ2 マスクを図１５に示されたように
化学的エッチングにより除去した後、ダイヤフラム８ａ
にストレインゲージを形成するためにＮタイプのドーピ
ングされた単結晶シリコン層５０ａとなるようにエピタ
キシャル成長が行われる。このエピタキシャル成長は、
圧力変換器に所望される感応性に従って適当な剛性およ
び導電性を有するダイヤフラムを得ることを可能にす
る。これは１〜１００μｍ、典型的には５μｍの厚さを
有する。
化学的エッチングにより除去した後、ダイヤフラム８ａ
にストレインゲージを形成するためにＮタイプのドーピ
ングされた単結晶シリコン層５０ａとなるようにエピタ
キシャル成長が行われる。このエピタキシャル成長は、
圧力変換器に所望される感応性に従って適当な剛性およ
び導電性を有するダイヤフラムを得ることを可能にす
る。これは１〜１００μｍ、典型的には５μｍの厚さを
有する。
【０１０８】図１６に示された方法の以下の段階はスト
レインゲージの形成に関する。このゲージはＰタイプ、
従って層４４ａの表面被覆５０ａのタイプと反対のタイ
プのイオンを注入して形成される。更に、前記ストレイ
ンゲージは膜３２の配向１００に関するエピタキシャル
成長シリコン５０ａの方向１１０に配向されねばならな
い。
レインゲージの形成に関する。このゲージはＰタイプ、
従って層４４ａの表面被覆５０ａのタイプと反対のタイ
プのイオンを注入して形成される。更に、前記ストレイ
ンゲージは膜３２の配向１００に関するエピタキシャル
成長シリコン５０ａの方向１１０に配向されねばならな
い。
【０１０９】適当なマスク６２に助成されて局部的な注
入が行われ、ゲージの箇所および寸法を固定する。特
に、前記マスクは局部的に注入される二酸化シリコン４
２ａに面した開口６４を有する。
入が行われ、ゲージの箇所および寸法を固定する。特
に、前記マスクは局部的に注入される二酸化シリコン４
２ａに面した開口６４を有する。
【０１１０】この注入は２×１０14Ａｔ／ｃｍ2 の量
で、３０ＫｅＶのエネルギーによりボロンイオンで行わ
れる。得られたドーピング面積部分５２は概ね０．３μ
ｍの厚さを有し、円形ダイヤフラムの場合には半径に応
じて配向されたバーの形状を有する。
で、３０ＫｅＶのエネルギーによりボロンイオンで行わ
れる。得られたドーピング面積部分５２は概ね０．３μ
ｍの厚さを有し、円形ダイヤフラムの場合には半径に応
じて配向されたバーの形状を有する。
【０１１１】ダイヤフラム８ａに関する形状の柔軟性
は、シリコンの全ての結晶方向にアクセスできるように
し、また特にＮタイプのストレインゲージの使用を可能
にする。この場合、エピタキシャル成長した層５０ａは
Ｐタイプである。
は、シリコンの全ての結晶方向にアクセスできるように
し、また特にＮタイプのストレインゲージの使用を可能
にする。この場合、エピタキシャル成長した層５０ａは
Ｐタイプである。
【０１１２】樹脂マスク６２を図１７に示されたように
除去した後、開口２６ａがフォトリソグラフィー方法を
使用して表面シリコンに形成され、埋設絶縁層に達する
まで延在される。このエッチング条件は前に説明したの
と同じであり、傾斜側部を有する開口２６ａを得るよう
にする。
除去した後、開口２６ａがフォトリソグラフィー方法を
使用して表面シリコンに形成され、埋設絶縁層に達する
まで延在される。このエッチング条件は前に説明したの
と同じであり、傾斜側部を有する開口２６ａを得るよう
にする。
【０１１３】図１８に示された方法の以下の段階は、フ
ッ化水素酸をベースとした溶液（シリコンに対して大き
な選択性を有する）の酸によって酸化物層をエッチング
して変形可能ダイヤフラム８ａを自由状態にすることを
含む。このエッチングは開口２６ａを経て上述方法によ
り遂行され、周縁シリコンリング１１の内側の酸化物の
除去もたらす。リング１１の外側の酸化物だけが保持さ
れる。
ッ化水素酸をベースとした溶液（シリコンに対して大き
な選択性を有する）の酸によって酸化物層をエッチング
して変形可能ダイヤフラム８ａを自由状態にすることを
含む。このエッチングは開口２６ａを経て上述方法によ
り遂行され、周縁シリコンリング１１の内側の酸化物の
除去もたらす。リング１１の外側の酸化物だけが保持さ
れる。
【０１１４】従って、基体６ａの中への酸素の局部的な
注入がダイヤフラム８ａの寸法および特にダイヤフラム
８ａと基体６ａとの間の空間１６ａの形状を固定する。
注入がダイヤフラム８ａの寸法および特にダイヤフラム
８ａと基体６ａとの間の空間１６ａの形状を固定する。
【０１１５】図１９に示されているように、前に説明し
たように、この後ＳｉＯ2 ／Ｓｉ3Ｎ4 の２層絶縁体を
使用して開口２６ａの真空シールが行われる。通常のフ
ォトリソグラフィー方法を使用してエッチングした後、
前記絶縁体は一方で栓体２４ａをもたらし、他方でスト
レインゲージ５２の絶縁体５４をもたらす。特に、２層
絶縁体のエッチングはストレインゲージの接点穴５６の
形成をもたらす。
たように、この後ＳｉＯ2 ／Ｓｉ3Ｎ4 の２層絶縁体を
使用して開口２６ａの真空シールが行われる。通常のフ
ォトリソグラフィー方法を使用してエッチングした後、
前記絶縁体は一方で栓体２４ａをもたらし、他方でスト
レインゲージ５２の絶縁体５４をもたらす。特に、２層
絶縁体のエッチングはストレインゲージの接点穴５６の
形成をもたらす。
【０１１６】この後、完成アルミニウム構造体上に金属
被覆が行われ、次にこの金属被覆をエッチングしてスト
レインゲージ５２に電気的接点５８を形成する。
被覆が行われ、次にこの金属被覆をエッチングしてスト
レインゲージ５２に電気的接点５８を形成する。
【０１１７】この方法の最終段階は表面シリコンの周縁
エッチングに関し、またダイヤフラム８ａの横方向寸法
を固定するために、構造体（図１３を参照されたい）の
周縁に残った絶縁体５４のエッチングに関する。
エッチングに関し、またダイヤフラム８ａの横方向寸法
を固定するために、構造体（図１３を参照されたい）の
周縁に残った絶縁体５４のエッチングに関する。
【図１】容量検出を行う本発明による圧力変換器の感応
構造体の図解的な平面図。
構造体の図解的な平面図。
【図２】図１の方向ＩＩ−ＩＩにおける断面図。
【図３】図１の変換器の基準構造体の断面図。
【図４】本発明による感応構造体の変形例の拡大した断
面図。
面図。
【図５】図１〜図３の変換器の本発明による別の製造方
法を示す概略図であって、酸素イオンの注入段階を示す
断面図。
法を示す概略図であって、酸素イオンの注入段階を示す
断面図。
【図６】図５に続くボロンの注入高を示す断面図。
【図７】図６に続く単結晶シリコン層５０のエピタキシ
ャル成長段階を示す断面図。
ャル成長段階を示す断面図。
【図８】図７に続く開口２６の形成高を示す断面図。
【図９】感応構造体においてエッチングにより基体から
ダイヤフラムを自由状態にした段階を示す断面図。
ダイヤフラムを自由状態にした段階を示す断面図。
【図１０】基準構造体におけるダイヤフラムの自由化段
階を示す図９と同様な断面図。
階を示す図９と同様な断面図。
【図１１】変形可能なダイヤフラムの開口の再シール段
階を示す断面図。
階を示す断面図。
【図１２】剛性ダイヤフラムの開口の再シール段階を示
す図１１と同様な断面図。
す図１１と同様な断面図。
【図１３】ピエゾ抵抗検出を使用した本発明による圧力
変換器の断面図。
変換器の断面図。
【図１４】図１３の圧力変換器を製造する酸素注入段階
を示す断面図。
を示す断面図。
【図１５】単結晶シリコン層５０ａを形成するエピタキ
シャル成長段階を示す断面図。
シャル成長段階を示す断面図。
【図１６】ストレインゲージの形成段階を示す断面図。
【図１７】開口の形成段階を示す断面図。
【図１８】ダイヤフラムの自由化段階を示す断面図。
【図１９】開口の真空シール段階を示す断面図。
２ 感応部分
４ 基準部分
６ 単結晶シリコン基体
８ 変形可能なダイヤフラム
１０ 剛性ダイヤフラム
１２，１４ 埋設電極
２０，２２ 絶縁リング
２４，２８，３０ スタッドまたはブロック
３２，３４ 金属被覆
４０ 酸素イオン
４２ 二酸化シリコン層
４４ シリコン表面層
４６ マスク
５０ シリコン層
１００，１１０ 方向
１０２ 変形可能構造体
１０６ 基体
１０８ ダイヤフラム
１１１，１１３，１１５ 電極
１１７ 大変形領域
１２０ リング
１２４ 絶縁スタッド
１３２ 接点
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−332867（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−372817（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−232824（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−192473（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−202740（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 29/84
G01L 9/04 101
G01L 9/12
Claims (22)
- 【請求項１】 基体と一体の少なくとも１つの変形可能
なダイヤフラムと、このダイヤフラムの変形を測定する
手段とを有する一体型の圧力変換器の製造方法であっ
て、 ａ） 単結晶シリコン基体（６，６ａ）の中に酸素イオ
ンを注入し、少なくとも局部的に絶縁層（４２，４２
ａ）で基体から間隔を隔てて基体上に単結晶シリコン膜
（４４，４４ａ）を形成するために基体を焼鈍し、 ｂ） 絶縁層に達するまでシリコン膜に開口（２６，２
６ａ）を形成し、 ｃ） シリコン膜にダイヤフラムを形成するために前記
開口を経て絶縁層を部分的に除去し、 ｄ） 前記開口（２６，２６ａ）を再シールする段階を
含み、 また、変形可能なダイヤフラムに面するシリコン基体に
少なくとも１つの埋設電極（１２，１１１，１１３，１
１５）を形成する段階も含み、前記段階が基体の焼鈍に
続いて行われることを特徴とする一体型圧力変換器の製
造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法であって、段階
ｃ）が等方性の化学的エッチングで遂行されることを特
徴とする方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の方法であって、単結晶
シリコン層（５０）が開口を形成する前にシリコン膜上
にエピタキシャル成長されることを特徴とする方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載の方法であって、測定手
段（５２）がシリコン膜および（または）エピタキシャ
ル成長されたシリコン層の中に少なくとも部分的に形成
され、測定手段はその後導電状態にされること、および
電気的接点（３２，３４，５８）が前記測定手段のため
の導電シリコン上に形成されることを特徴とする方法。 - 【請求項５】 請求項１に記載の方法であって、基体が
Ｎドーピングされた単結晶シリコンであることを特徴と
する方法。 - 【請求項６】 請求項１に記載の方法であって、段階
ｄ）が完全な基体上に少なくとも１つの追加層を析出
し、開口箇所に材料を保持するように前記層をエッチン
グすることを含んでなることを特徴とする方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載の方法であって、開口を
再シールするために二酸化シリコンおよび窒化シリコン
の２つの絶縁層のスタックが使用されることを特徴とす
る方法。 - 【請求項８】 請求項１に記載の方法であって、埋設電
極が基体にイオンを局部的に注入することで形成された
ことを特徴とする方法。 - 【請求項９】 請求項１に記載の方法であって、絶縁層
（４２）が基体の全表面上に形成されることを特徴とす
る方法。 - 【請求項１０】 差動容量測定手段を有する変換器を製
造する請求項１に記載の方法であって、前記基体に一体
化された剛性ダイヤフラム（１６）を有する基準構造
（４）の同時製造をも含み、また − 基体の全表面において基体から間隔を隔てて導電シ
リコン膜を形成し、 − シリコン膜に絶縁層に達する迄延在する幾つかの開
口（２６，３０）を形成し、 − 前記開口の少なくとも１つ（２６）を経て絶縁層を
部分的に除去し、 − 絶縁スタッド（２８）で前記開口を再シールし、 − 導電シリコン上に電気的接点（３４）を形成する諸
段階を含む方法。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の方法であって、シ
リコン膜に第１開口（２６）が絶縁層まで形成され、前
記第１開口およびシリコン膜の第２開口（３０）を経て
絶縁層が除去されることを特徴とする方法。 - 【請求項１２】 請求項１０に記載の方法であって、少
なくとも１つの埋設基準電極（１４）が剛性ダイヤフラ
ム（１０）に面してシリコン基体に形成されることを特
徴とする方法。 - 【請求項１３】 ピエゾ抵抗測定手段を有する変換器を
製造するための請求項１に記載の方法であって、少なく
とも１つのストレインゲージおよびこのゲージの絶縁体
（３４）および前記ゲージ上の電気的接点（５８）を形
成するためにシリコン膜と逆の導電性を有するイオンに
よって変形可能なダイヤフラムを局部的にドーピングす
る段階を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載の方法であって、ド
ーピングがＰ形式のものであることを特徴とする方法。 - 【請求項１５】 請求項１に記載の方法であって、１つ
または複数のダイヤフラム（８，８ａ，１０）を絶縁す
るために絶縁層上に形成されたシリコンの周面エッチン
グも含まれる方法。 - 【請求項１６】 シリコン基体（１６，１６ａ，１０
６）、この基体に対して直角な方向（Ｚ）において変形
可能な少なくとも１つの単結晶シリコンダイヤフラム
（８，８ａ，１０８）、およびこのダイヤフラムの変形
を測定する手段を有する感応構造体（２，２ａ）を組み
込んでおり、前記ダイヤフラムがその周面をエッチング
された絶縁層（４２，４２ａ）で基体に結合されている
一体型圧力変換器であって、ダイヤフラムが中央に絶縁
スタッド（２４，１２４）を有し、このスタッドがダイ
ヤフラムの剛性を高めるために基体上に支持されている
ことを特徴とする一体型圧力変換器。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載の変換器であって、
ダイヤフラムが円形であることを特徴とする変換器。 - 【請求項１８】 請求項１６に記載の変換器であって、
測定手段が少なくとも１つコンデンサーを有し、シリコ
ン膜および基体がコンデンサーのプレートを形成するた
めに導電性であることを特徴とする変換器。 - 【請求項１９】 請求項１８に記載の変換器であって、
変形可能なダイヤフラムに面して基体に少なくとも１つ
の埋設電極（１２）が備えられていることを特徴とする
変換器。 - 【請求項２０】 請求項１８に記載の変換器であって、
基体に結合され且つ基体の全表面に分散されて基体に支
持された幾つかの絶縁スタッド（２８）で剛性を付与さ
れた少なくとも１つの単結晶シリコンダイヤフラム（１
０）を有し、電気的接点（３４）が前記剛性ダイヤフラ
ム上に形成されていることを特徴とする変換器。 - 【請求項２１】 請求項２０に記載の変換器であって、
剛性ダイヤフラムに面して基体に埋設基準電極（１４）
が備えられたことを特徴とする変換器。 - 【請求項２２】 請求項１８または請求項１９に記載の
変換器であって、ダイヤフラム（１０８）の大変形領域
（１１７）に面し且つダイヤフラムの周面および絶縁ス
タッドから間隔を隔てて基体（１０６）に配置された少
なくとも１つの第１電極（１１３）、およびダイヤフラ
ム（１０８）の少なくとも１つの小変形領域に面し且つ
前記周面および（または）絶縁スタッド（１２４）の近
くに配置された第２電極（１１１，１１５）を有するこ
とを特徴とする変換器。
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|---|---|---|---|
| FR9215772A FR2700003B1 (fr) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Procédé de fabrication d'un capteur de pression utilisant la technologie silicium sur isolant et capteur obtenu. |
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Families Citing this family (102)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4314888C1 (de) * | 1993-05-05 | 1994-08-18 | Ignaz Eisele | Verfahren zum Abscheiden einer ganzflächigen Schicht durch eine Maske und optionalem Verschließen dieser Maske |
| US5738731A (en) | 1993-11-19 | 1998-04-14 | Mega Chips Corporation | Photovoltaic device |
| US6162667A (en) * | 1994-03-28 | 2000-12-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for fabricating thin film transistors |
| FR2732467B1 (fr) * | 1995-02-10 | 1999-09-17 | Bosch Gmbh Robert | Capteur d'acceleration et procede de fabrication d'un tel capteur |
| JPH08274350A (ja) * | 1995-03-29 | 1996-10-18 | Yokogawa Electric Corp | 半導体圧力センサ及びその製造方法 |
| EP0822578B1 (en) * | 1996-07-31 | 2003-10-08 | STMicroelectronics S.r.l. | Method of fabricating integrated semiconductor devices comprising a chemoresistive gas microsensor |
| DE69627645T2 (de) | 1996-07-31 | 2004-02-05 | Stmicroelectronics S.R.L., Agrate Brianza | Integrierter piezoresistiver Druckwandler und Herstellungsverfahren dazu |
| US6379990B1 (en) * | 1997-01-03 | 2002-04-30 | Infineon Technologies Ag | Method of fabricating a micromechanical semiconductor configuration |
| DE69702745T2 (de) * | 1997-03-04 | 2000-12-07 | Stmicroelectronics S.R.L., Agrate Brianza | Methode zur Herstellung von mikromechanischen Drucksensoren |
| US6707121B2 (en) * | 1997-03-28 | 2004-03-16 | Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec Vzw) | Micro electro mechanical systems and devices |
| FR2762389B1 (fr) | 1997-04-17 | 1999-05-21 | Commissariat Energie Atomique | Microsysteme a membrane souple pour capteur de pression et procede de realisation |
| FR2763745B1 (fr) * | 1997-05-23 | 1999-08-27 | Sextant Avionique | Procede de fabrication d'un micro-capteur en silicium usine |
| US6211558B1 (en) * | 1997-07-18 | 2001-04-03 | Kavlico Corporation | Surface micro-machined sensor with pedestal |
| WO1999032890A1 (de) * | 1997-12-19 | 1999-07-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Mikromechanische vorrichtung und entsprechendes herstellungsverfahren |
| US6085594A (en) * | 1998-09-04 | 2000-07-11 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | High resolution and large dynamic range resonant pressure sensor based on Q-factor measurement |
| US6236096B1 (en) * | 1998-10-06 | 2001-05-22 | National Science Council Of Republic Of China | Structure of a three-electrode capacitive pressure sensor |
| WO2000042641A1 (fr) * | 1999-01-13 | 2000-07-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Procede de fabrication d'un dispositif de silicium |
| US6635910B1 (en) | 1999-07-22 | 2003-10-21 | Measurement Specialties, Inc. | Silicon strain gage having a thin layer of highly conductive silicon |
| US6720635B1 (en) * | 1999-12-17 | 2004-04-13 | Motorola, Inc. | Electronic component |
| DE10005555A1 (de) * | 2000-02-09 | 2001-08-16 | Bosch Gmbh Robert | Mikromechanisches Bauelement und entsprechendes Herstellungsverfahren |
| WO2001063645A2 (en) | 2000-02-23 | 2001-08-30 | National Center For Scientific Research 'demokrit Os Institute Of Microelectronics | Capacitive pressure-responsive devices and their fabrication |
| US6448604B1 (en) * | 2000-09-12 | 2002-09-10 | Robert Bosch Gmbh | Integrated adjustable capacitor |
| US6552404B1 (en) * | 2001-04-17 | 2003-04-22 | Analog Devices, Inc. | Integratable transducer structure |
| DE10121394A1 (de) * | 2001-05-02 | 2002-11-07 | Bosch Gmbh Robert | Halbleiterbauelement, insbesondere ein mikromechanischer Drucksensor |
| DE10123627B4 (de) * | 2001-05-15 | 2004-11-04 | Robert Bosch Gmbh | Sensorvorrichtung zum Erfassen einer mechanischen Deformation eines Bauelementes im Kraftfahrzeugbereich |
| KR100404904B1 (ko) * | 2001-06-09 | 2003-11-07 | 전자부품연구원 | 차동 용량형 압력센서 및 그 제조방법 |
| FI114755B (fi) * | 2001-10-01 | 2004-12-15 | Valtion Teknillinen | Menetelmä ontelorakenteen muodostamiseksi SOI-kiekolle sekä SOI-kiekon ontelorakenne |
| SE0103471D0 (sv) | 2001-10-15 | 2001-10-15 | Silex Microsystems Ab Electrum | Pressure sensor |
| US6828171B2 (en) * | 2002-01-16 | 2004-12-07 | Xerox Corporation | Systems and methods for thermal isolation of a silicon structure |
| US6707236B2 (en) | 2002-01-29 | 2004-03-16 | Sri International | Non-contact electroactive polymer electrodes |
| DE10316776B4 (de) * | 2003-04-11 | 2005-03-17 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zum Erzeugen einer Schutzabdeckung für ein Bauelement |
| FR2857002B1 (fr) * | 2003-07-04 | 2005-10-21 | Commissariat Energie Atomique | Procede de desolidarisation d'une couche utile et composant obtenu par ce procede |
| US7627441B2 (en) | 2003-09-30 | 2009-12-01 | Rosemount Inc. | Process device with vibration based diagnostics |
| DE10352001A1 (de) * | 2003-11-07 | 2005-06-09 | Robert Bosch Gmbh | Mikromechanisches Bauelement mit einer Membran und Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauelements |
| DE102004036035B4 (de) * | 2003-12-16 | 2015-10-15 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements sowie ein Halbleiterbauelement, insbesondere ein Membransensor |
| EP1544163B1 (de) * | 2003-12-16 | 2021-02-24 | Robert Bosch GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Membransensors und entsprechender Membransensor |
| DE602004027597D1 (de) | 2004-03-19 | 2010-07-22 | St Microelectronics Srl | Halbleiterdrucksensor und Verfahren zur Herstellung |
| WO2006031595A2 (en) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Pall Corporation | Pressure sensing devices and fluid assemblies |
| US7037746B1 (en) * | 2004-12-27 | 2006-05-02 | General Electric Company | Capacitive micromachined ultrasound transducer fabricated with epitaxial silicon membrane |
| US7775966B2 (en) | 2005-02-24 | 2010-08-17 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Non-invasive pressure measurement in a fluid adjustable restrictive device |
| US8066629B2 (en) | 2005-02-24 | 2011-11-29 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Apparatus for adjustment and sensing of gastric band pressure |
| US7658196B2 (en) | 2005-02-24 | 2010-02-09 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | System and method for determining implanted device orientation |
| US7927270B2 (en) | 2005-02-24 | 2011-04-19 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | External mechanical pressure sensor for gastric band pressure measurements |
| US7775215B2 (en) | 2005-02-24 | 2010-08-17 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | System and method for determining implanted device positioning and obtaining pressure data |
| US7699770B2 (en) | 2005-02-24 | 2010-04-20 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Device for non-invasive measurement of fluid pressure in an adjustable restriction device |
| US8016744B2 (en) | 2005-02-24 | 2011-09-13 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | External pressure-based gastric band adjustment system and method |
| CA2597015A1 (en) * | 2005-02-28 | 2006-09-08 | Rosemount Inc. | Process connection for process diagnostics |
| US7129138B1 (en) * | 2005-04-14 | 2006-10-31 | International Business Machines Corporation | Methods of implementing and enhanced silicon-on-insulator (SOI) box structures |
| JP4791534B2 (ja) | 2005-05-18 | 2011-10-12 | コロ テクノロジーズ インコーポレイテッド | 超小型電気機械デバイスの製造方法 |
| US8105941B2 (en) | 2005-05-18 | 2012-01-31 | Kolo Technologies, Inc. | Through-wafer interconnection |
| US20060276008A1 (en) * | 2005-06-02 | 2006-12-07 | Vesa-Pekka Lempinen | Thinning |
| CN101558552B (zh) * | 2005-06-17 | 2017-05-31 | 科隆科技公司 | 具有绝缘延伸部的微机电换能器 |
| CA2613241A1 (en) | 2005-06-21 | 2007-01-04 | Cardiomems, Inc. | Method of manufacturing implantable wireless sensor for in vivo pressure measurement |
| US7709313B2 (en) * | 2005-07-19 | 2010-05-04 | International Business Machines Corporation | High performance capacitors in planar back gates CMOS |
| US8870742B2 (en) | 2006-04-06 | 2014-10-28 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | GUI for an implantable restriction device and a data logger |
| US8152710B2 (en) | 2006-04-06 | 2012-04-10 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Physiological parameter analysis for an implantable restriction device and a data logger |
| JP4739164B2 (ja) * | 2006-10-20 | 2011-08-03 | 三菱電機株式会社 | 車両用エンジンの吸入空気圧力測定用の半導体感歪センサ |
| DE102008000128B4 (de) * | 2007-01-30 | 2013-01-03 | Denso Corporation | Halbleitersensorvorrichtung und deren Herstellungsverfahren |
| DE102007014468A1 (de) | 2007-03-22 | 2008-09-25 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Drucksensor-Chip |
| US7412892B1 (en) | 2007-06-06 | 2008-08-19 | Measurement Specialties, Inc. | Method of making pressure transducer and apparatus |
| US7952261B2 (en) | 2007-06-29 | 2011-05-31 | Bayer Materialscience Ag | Electroactive polymer transducers for sensory feedback applications |
| JP4607153B2 (ja) * | 2007-07-12 | 2011-01-05 | 株式会社日立製作所 | 微小電気機械システム素子の製造方法 |
| US8898036B2 (en) | 2007-08-06 | 2014-11-25 | Rosemount Inc. | Process variable transmitter with acceleration sensor |
| US7484416B1 (en) * | 2007-10-15 | 2009-02-03 | Rosemount Inc. | Process control transmitter with vibration sensor |
| FR2923475B1 (fr) * | 2007-11-09 | 2009-12-18 | Commissariat Energie Atomique | Procede de realisation d'un dispositif a membrane suspendue |
| US20100109104A1 (en) * | 2008-10-30 | 2010-05-06 | Radi Medical Systems Ab | Pressure sensor and wire guide assembly |
| EP2182340A1 (en) | 2008-10-30 | 2010-05-05 | Radi Medical Systems AB | Pressure Sensor and Guide Wire Assembly |
| EP2239793A1 (de) | 2009-04-11 | 2010-10-13 | Bayer MaterialScience AG | Elektrisch schaltbarer Polymerfilmaufbau und dessen Verwendung |
| JP2011244425A (ja) * | 2010-04-23 | 2011-12-01 | Canon Inc | 電気機械変換装置及びその作製方法 |
| CN103238075B (zh) | 2010-09-18 | 2015-11-25 | 快捷半导体公司 | 具有单质量块的微机械三轴加速计 |
| WO2012037501A2 (en) | 2010-09-18 | 2012-03-22 | Cenk Acar | Flexure bearing to reduce quadrature for resonating micromachined devices |
| US9156673B2 (en) | 2010-09-18 | 2015-10-13 | Fairchild Semiconductor Corporation | Packaging to reduce stress on microelectromechanical systems |
| US9278846B2 (en) | 2010-09-18 | 2016-03-08 | Fairchild Semiconductor Corporation | Micromachined monolithic 6-axis inertial sensor |
| WO2012040211A2 (en) * | 2010-09-20 | 2012-03-29 | Fairchild Semiconductor Corporation | Microelectromechanical pressure sensor including reference capacitor |
| US9553254B2 (en) | 2011-03-01 | 2017-01-24 | Parker-Hannifin Corporation | Automated manufacturing processes for producing deformable polymer devices and films |
| JP2014517331A (ja) | 2011-03-22 | 2014-07-17 | バイエル・インテレクチュアル・プロパティ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 電場応答性高分子アクチュエータレンチキュラシステム |
| AU2012275126B2 (en) | 2011-06-30 | 2017-04-13 | Endotronix, Inc. | Implantable sensor enclosure with thin sidewalls |
| US10638955B2 (en) | 2011-06-30 | 2020-05-05 | Endotronix, Inc. | Pressure sensing implant |
| US10226218B2 (en) | 2011-06-30 | 2019-03-12 | Endotronix, Inc. | Pressure sensing implant |
| US11896365B2 (en) | 2011-06-30 | 2024-02-13 | Endotronix, Inc. | MEMS device for an implant assembly |
| US12029546B2 (en) | 2011-06-30 | 2024-07-09 | Endotronix, Inc. | Implantable sensor enclosure with thin sidewalls |
| SE1151051A1 (sv) | 2011-11-09 | 2013-05-10 | Koninklijke Philips Electronics Nv | Sensorstyrtråd |
| JP5429696B2 (ja) * | 2011-12-02 | 2014-02-26 | 横河電機株式会社 | 振動式トランスデューサの製造方法 |
| CN104541141B (zh) * | 2012-02-15 | 2017-08-18 | 罗伯特·博世有限公司 | 具有掺杂电极的压力传感器 |
| US9876160B2 (en) | 2012-03-21 | 2018-01-23 | Parker-Hannifin Corporation | Roll-to-roll manufacturing processes for producing self-healing electroactive polymer devices |
| US9488693B2 (en) | 2012-04-04 | 2016-11-08 | Fairchild Semiconductor Corporation | Self test of MEMS accelerometer with ASICS integrated capacitors |
| EP2647955B8 (en) | 2012-04-05 | 2018-12-19 | Fairchild Semiconductor Corporation | MEMS device quadrature phase shift cancellation |
| EP2647952B1 (en) | 2012-04-05 | 2017-11-15 | Fairchild Semiconductor Corporation | Mems device automatic-gain control loop for mechanical amplitude drive |
| EP2648334B1 (en) | 2012-04-05 | 2020-06-10 | Fairchild Semiconductor Corporation | Mems device front-end charge amplifier |
| US9625272B2 (en) | 2012-04-12 | 2017-04-18 | Fairchild Semiconductor Corporation | MEMS quadrature cancellation and signal demodulation |
| WO2013192143A1 (en) | 2012-06-18 | 2013-12-27 | Bayer Intellectual Property Gmbh | Stretch frame for stretching process |
| DE102013014881B4 (de) | 2012-09-12 | 2023-05-04 | Fairchild Semiconductor Corporation | Verbesserte Silizium-Durchkontaktierung mit einer Füllung aus mehreren Materialien |
| EP3632303B1 (en) | 2012-09-14 | 2022-02-02 | Endotronix, Inc. | Pressure sensor, anchor, delivery system and method |
| US9590193B2 (en) | 2012-10-24 | 2017-03-07 | Parker-Hannifin Corporation | Polymer diode |
| KR20140067650A (ko) * | 2012-11-27 | 2014-06-05 | 현대자동차주식회사 | 토크 센서 |
| US9249008B2 (en) | 2012-12-20 | 2016-02-02 | Industrial Technology Research Institute | MEMS device with multiple electrodes and fabricating method thereof |
| CN105241600B (zh) * | 2015-08-17 | 2017-12-29 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种mems压力计芯片及其制造工艺 |
| ES2627013B1 (es) * | 2015-11-06 | 2018-05-03 | Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) | Sensor de presión capacitivo con capacitancias de referencia y método de obtención del mismo |
| IT201700006845A1 (it) * | 2017-01-23 | 2018-07-23 | B810 Soc A Responsabilita Limitata | Sensore di pressione |
| AU2018254569B2 (en) | 2017-04-20 | 2022-05-12 | Endotronix, Inc. | Anchoring system for a catheter delivered device |
| WO2019018644A1 (en) | 2017-07-19 | 2019-01-24 | Endotronix, Inc. | PHYSIOLOGICAL MONITORING SYSTEM |
| KR102196437B1 (ko) * | 2019-01-29 | 2020-12-30 | 한국과학기술연구원 | 정전용량형 미세가공 초음파 트랜스듀서 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3323358A (en) * | 1964-06-02 | 1967-06-06 | Bendix Corp | Solid state pressure transducer |
| US4262399A (en) * | 1978-11-08 | 1981-04-21 | General Electric Co. | Ultrasonic transducer fabricated as an integral park of a monolithic integrated circuit |
| JPS56111243A (en) * | 1980-02-06 | 1981-09-02 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Preparation of semiconductor device |
| US4420790A (en) * | 1982-04-02 | 1983-12-13 | Honeywell Inc. | High sensitivity variable capacitance transducer |
| US4680606A (en) * | 1984-06-04 | 1987-07-14 | Tactile Perceptions, Inc. | Semiconductor transducer |
| US4674319A (en) * | 1985-03-20 | 1987-06-23 | The Regents Of The University Of California | Integrated circuit sensor |
| US4665610A (en) * | 1985-04-22 | 1987-05-19 | Stanford University | Method of making a semiconductor transducer having multiple level diaphragm structure |
| JPH0750789B2 (ja) * | 1986-07-18 | 1995-05-31 | 日産自動車株式会社 | 半導体圧力変換装置の製造方法 |
| GB2198611B (en) * | 1986-12-13 | 1990-04-04 | Spectrol Reliance Ltd | Method of forming a sealed diaphragm on a substrate |
| NL8800847A (nl) * | 1988-04-05 | 1989-11-01 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting met een soi-struktuur. |
| US5095401A (en) * | 1989-01-13 | 1992-03-10 | Kopin Corporation | SOI diaphragm sensor |
| DE4004179A1 (de) * | 1990-02-12 | 1991-08-14 | Fraunhofer Ges Forschung | Integrierbarer, kapazitiver drucksensor und verfahren zum herstellen desselben |
| DE4017265A1 (de) * | 1990-05-29 | 1991-12-05 | Fraunhofer Ges Forschung | Mikromechanisches bauelement und verfahren zur herstellung desselben |
| US5289721A (en) * | 1990-09-10 | 1994-03-01 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor pressure sensor |
| DE9102748U1 (de) * | 1991-01-14 | 1991-07-04 | Plöchinger, Heinz, Dipl.-Ing., 82319 Starnberg | Drucksensor für niedere Drücke |
| JP2595829B2 (ja) * | 1991-04-22 | 1997-04-02 | 株式会社日立製作所 | 差圧センサ、及び複合機能形差圧センサ |
| US5291534A (en) * | 1991-06-22 | 1994-03-01 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Capacitive sensing device |
| US5241864A (en) * | 1992-06-17 | 1993-09-07 | Motorola, Inc. | Double pinned sensor utilizing a tensile film |
| US5332469A (en) * | 1992-11-12 | 1994-07-26 | Ford Motor Company | Capacitive surface micromachined differential pressure sensor |
| US5258097A (en) * | 1992-11-12 | 1993-11-02 | Ford Motor Company | Dry-release method for sacrificial layer microstructure fabrication |
| US5316619A (en) * | 1993-02-05 | 1994-05-31 | Ford Motor Company | Capacitive surface micromachine absolute pressure sensor and method for processing |
| US5369544A (en) * | 1993-04-05 | 1994-11-29 | Ford Motor Company | Silicon-on-insulator capacitive surface micromachined absolute pressure sensor |
-
1992
- 1992-12-28 FR FR9215772A patent/FR2700003B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-12-15 US US08/167,503 patent/US5510276A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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