JPH0829225A - Semiconductor flow rate detection device and manufacture thereof - Google Patents
Semiconductor flow rate detection device and manufacture thereofInfo
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- JPH0829225A JPH0829225A JP6162391A JP16239194A JPH0829225A JP H0829225 A JPH0829225 A JP H0829225A JP 6162391 A JP6162391 A JP 6162391A JP 16239194 A JP16239194 A JP 16239194A JP H0829225 A JPH0829225 A JP H0829225A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、例えばエンジンの吸
入空気量を測定する流量センサの機械的強度を向上さ
せ、流量センサの熱伝達率を向上させるとともに、取り
付け精度を向上させることができる半導体式流量検出装
置及びその製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor capable of improving the mechanical strength of a flow rate sensor for measuring the intake air amount of an engine, improving the heat transfer coefficient of the flow rate sensor, and improving the mounting accuracy. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a flow rate detection device and a manufacturing method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に自動車のエンジンの電子制御式燃
料噴射装置においては、空燃比制御のためエンジンへの
吸入空気量を精度良く計測することが重要である。この
空気流量検出装置として従来ベーン式のものが主流であ
ったが、最近、小形で質量流量が得られ、応答性の良い
熱式流量検出装置が普及している。その中で、写真製
版、拡散、エッチング等半導体製造プロセスを利用し
て、半導体基板上に検出素子を形成した流量検出装置が
盛んに研究されている。2. Description of the Related Art Generally, in an electronically controlled fuel injection system for an automobile engine, it is important to accurately measure an intake air amount to the engine for air-fuel ratio control. As the air flow rate detection device, a vane type has hitherto been the mainstream, but recently, a thermal type flow rate detection device which has a small mass flow rate and is excellent in responsiveness has become widespread. Among them, a flow rate detecting device in which a detecting element is formed on a semiconductor substrate is actively studied by utilizing a semiconductor manufacturing process such as photolithography, diffusion and etching.
【0003】図24は従来の半導体式流量検出装置の構
造を示す断面図である。これは特開昭58−72059
号公報に開示されている半導体装置の検出用チップであ
り、半導体基板1の一部を除去して凹部2を形成し、こ
の凹部2上に絶縁層5、6により挟まれた検出素子3を
有する薄板4を保持することにより、検出素子3のほと
んど大部分が半導体基板1と非接触な状態となる構造を
有している。この検出素子3には静電素子、熱電素子、
抵抗素子などが適用され、圧力センサ、湿度センサ、流
量センサ、ガスセンサなどに利用できる。FIG. 24 is a sectional view showing the structure of a conventional semiconductor type flow rate detecting device. This is JP-A-58-72059.
In the semiconductor device detection chip disclosed in Japanese Patent Publication No. JP-A-2003-242, a part of the semiconductor substrate 1 is removed to form a recess 2 and a detection element 3 sandwiched by insulating layers 5 and 6 is formed on the recess 2. By holding the thin plate 4 included therein, almost all of the detection element 3 has a structure in which it is in a non-contact state with the semiconductor substrate 1. The detection element 3 includes an electrostatic element, a thermoelectric element,
A resistance element or the like is applied and can be used as a pressure sensor, a humidity sensor, a flow rate sensor, a gas sensor, or the like.
【0004】この検出素子3を流量センサとして用いる
場合は、検出素子3に発熱素子が適用される。この発熱
素子を流体通路中に設置して発熱させ、発熱素子から流
体への伝熱量が流体流量に依存することを利用して流量
が検出される。この発熱素子にはニッケルと鉄からなる
パーマロイ素子が主に用いられていた。When the detecting element 3 is used as a flow rate sensor, a heating element is applied to the detecting element 3. The heating element is installed in the fluid passage to generate heat, and the flow rate is detected by utilizing the fact that the amount of heat transferred from the heating element to the fluid depends on the fluid flow rate. A permalloy element made of nickel and iron has been mainly used for this heating element.
【0005】また、図25は従来の半導体式流量検出装
置の他の例を示す斜視図である。これは特開昭57−1
78149号公報に開示されている電熱器の構造であ
る。図によればこの電熱器は、貫通孔10を有する半導
体基板11と、この貫通孔10を横切るように形成され
た選定材料層12とから成り、この選定材料層12の両
面が露出した架橋構造となるよう形成されている。上記
選定材料層12と半導体基板11とは絶縁層13を介し
て接続されている。なお、選定材料層12には白金が用
いられることが好ましく、この白金が流量センサの発熱
素子として利用される。FIG. 25 is a perspective view showing another example of a conventional semiconductor type flow rate detecting device. This is JP-A-57-1
This is the structure of the electric heater disclosed in Japanese Patent No. 78149. According to the drawing, this electric heater comprises a semiconductor substrate 11 having a through hole 10 and a selected material layer 12 formed so as to cross the through hole 10, and a cross-linked structure in which both surfaces of the selected material layer 12 are exposed. Is formed. The selected material layer 12 and the semiconductor substrate 11 are connected via the insulating layer 13. It is preferable that platinum is used for the selected material layer 12, and this platinum is used as a heating element of the flow rate sensor.
【0006】この電熱器の作製方法としては、まず半導
体基板11の裏面に凹部14を形成し、半導体基板11
表面の上記凹部14に相当する位置に絶縁層13を介し
て所定の形状にパターニングされた選定絶縁層12を形
成する。その後、表面からのエッチング処理により凹部
14の形成位置の半導体基板を除去し、選定材料層12
の架橋構造を形成する。選定材料層12の裏面に付着し
ている絶縁層13はこの後にエッチング除去される。As a method of manufacturing this electric heater, first, the concave portion 14 is formed on the back surface of the semiconductor substrate 11, and then the semiconductor substrate 11 is formed.
The selected insulating layer 12 patterned into a predetermined shape is formed on the surface at a position corresponding to the concave portion 14 via the insulating layer 13. After that, the semiconductor substrate at the position where the concave portion 14 is formed is removed by etching treatment from the surface, and the selected material layer 12 is formed.
Form a cross-linked structure. The insulating layer 13 adhering to the back surface of the selected material layer 12 is thereafter removed by etching.
【0007】しかし、上記のような構造体を流量センサ
として利用する場合、発熱素子や温度検出素子の形成さ
れている薄板4が0.8〜1.2μmと非常に薄いた
め、特に上下の衝撃に弱く、ダイシング時やアセンブリ
工程中に折損しやすいという問題点が生じていた。ま
た、薄板4下部の凹部14には流体が入り込みにくいた
め、発熱素子裏面からの熱伝達が制限され、流量センサ
の特性が低下するという問題も生じていた。さらに、発
熱素子に用いられている白金や鉄、ニッケルなどの単体
金属は、既存の半導体プロセスラインでは用いられない
方向に進んでおり、今後の量産に不向きであるという問
題点も生じていた。さらに、半導体基板の接着時の取り
付けばらつきにより、流量検出用チップの特性にばらつ
きが生じるという問題点もあった。However, when the above-mentioned structure is used as a flow rate sensor, the thin plate 4 on which the heat generating element and the temperature detecting element are formed is as thin as 0.8 to 1.2 μm. However, there is a problem that it is easily broken and easily broken during dicing or during the assembly process. In addition, since it is difficult for the fluid to enter the recess 14 below the thin plate 4, heat transfer from the back surface of the heat generating element is limited, and the characteristics of the flow rate sensor deteriorate. Furthermore, the elemental metals such as platinum, iron and nickel used for the heating element are not being used in the existing semiconductor process line, and there is a problem that they are not suitable for future mass production. Further, there is a problem in that the characteristics of the flow rate detection chip vary due to variations in attachment when the semiconductor substrates are bonded.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体式流量検
出装置は以上のように構成されているので、発熱素子を
有する薄板は特に上下の衝撃に弱く、ダイシング時やア
センブリ工程中に折損しやすいという問題点があった。
また、発熱素子裏面からの熱伝達が制限され、半導体式
流量検出装置の感度や応答性が低下するという問題点も
あった。さらに、発熱素子に用いられている白金や鉄、
ニッケルなどの単体金属は今後の量産に不向きであると
いう問題点もあった。さらに、半導体基板の接着時の取
り付けばらつきにより、半導体式流量検出装置の感度や
応答性にばらつきが生じるという問題点もあった。Since the conventional semiconductor type flow rate detecting device is constructed as described above, the thin plate having the heating element is particularly vulnerable to vertical impact and is easily broken during dicing or during the assembly process. There was a problem.
There is also a problem that heat transfer from the back surface of the heating element is limited, and the sensitivity and responsiveness of the semiconductor type flow rate detection device are reduced. Furthermore, platinum and iron used for heating elements,
There is also a problem that simple metals such as nickel are not suitable for future mass production. Further, there is a problem in that variations in sensitivity and responsiveness of the semiconductor type flow rate detection device occur due to variations in attachment when the semiconductor substrates are bonded.
【0009】請求項1及び請求項14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、発熱素子を有す
る薄板の機械的強度を向上させ、ダイシング時やアセン
ブリ工程中に折損しにくくすることができる半導体式流
量検出装置を得ることを目的とする。Claims 1 and 14 have been made to solve the above problems, and improve the mechanical strength of a thin plate having a heating element so that it is unlikely to break during dicing or during the assembly process. An object of the present invention is to obtain a semiconductor type flow rate detection device that can be used.
【0010】請求項2の発明は、発熱素子を有する薄板
の機械的強度を向上させ、ダイシング時やアセンブリ工
程中に折損しにくくすることができる半導体式流量検出
装置の製造方法を得ることを目的とする。It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor type flow rate detecting device, which can improve the mechanical strength of a thin plate having a heating element and can be prevented from being easily broken during dicing or during an assembly process. And
【0011】請求項3から請求項6の発明は、発熱素子
裏面からの熱伝達を促進し、感度や応答性を向上させる
ことができる半導体式流量検出装置を得ることを目的と
する。It is an object of the present invention to obtain a semiconductor type flow rate detecting device capable of promoting heat transfer from the rear surface of the heating element and improving sensitivity and responsiveness.
【0012】請求項7と請求項13の発明は、発熱素子
から半導体基板への熱伝導損失を低減し、感度や応答性
を向上させることができる半導体式流量検出装置を得る
ことを目的とする。It is an object of the inventions of claims 7 and 13 to obtain a semiconductor type flow rate detecting device capable of reducing heat conduction loss from the heating element to the semiconductor substrate and improving sensitivity and responsiveness. .
【0013】請求項8の発明は、流体通路内の発熱素子
の位置関係を精密に制御でき、発熱素子位置のばらつき
を低減でき、さらにはコスト低減も実現できる半導体式
流量検出装置を得ることを目的とする。According to an eighth aspect of the present invention, it is possible to obtain a semiconductor type flow rate detecting device capable of precisely controlling the positional relationship of the heating elements in the fluid passage, reducing variations in the positions of the heating elements, and further realizing cost reduction. To aim.
【0014】請求項9から請求項10の発明は、流体通
路内の発熱素子の位置関係を精密に制御でき、発熱素子
位置のばらつきを低減でき、さらにはコスト低減も実現
できる半導体式流量検出装置の製造方法を得ることを目
的とする。The invention according to claims 9 to 10 is capable of precisely controlling the positional relationship of the heating elements in the fluid passage, reducing variations in the positions of the heating elements, and further realizing cost reduction. It aims at obtaining the manufacturing method of.
【0015】請求項11の発明は、発熱素子から流体へ
の熱伝達を促進し、感度や応答性を向上させることがで
きる半導体式流量検出装置を得ることを目的とする。It is an object of the invention of claim 11 to obtain a semiconductor type flow rate detecting device capable of promoting heat transfer from a heating element to a fluid and improving sensitivity and responsiveness.
【0016】請求項12の発明は、発熱素子から流体へ
の熱伝達を促進し、感度や応答性を向上させることがで
きる半導体式流量検出装置の製造方法を得ることを目的
とする。It is an object of the invention of claim 12 to obtain a method of manufacturing a semiconductor type flow rate detecting device capable of promoting heat transfer from a heating element to a fluid and improving sensitivity and responsiveness.
【0017】請求項15の発明は、半導体基板の接着時
の取り付けばらつきによる感度や応答性のばらつきを防
止することができる半導体式流量検出装置を得ることを
目的とする。It is an object of the invention of claim 15 to obtain a semiconductor type flow rate detecting device capable of preventing variations in sensitivity and responsiveness due to variations in attachment when adhering semiconductor substrates.
【0018】請求項16の発明は、発熱素子として用い
る単体金属を既存の半導体プロセスに容易に適用するこ
とができる半導体式流量検出装置を得ることを目的とす
る。It is an object of the invention of claim 16 to obtain a semiconductor type flow rate detecting device in which a single metal used as a heating element can be easily applied to an existing semiconductor process.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る半
導体式流量検出装置は、凸部が半導体基板に形成された
凹部の底部に位置し、先端が導電材料層を形成する薄板
と隔離するようにした物である。According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor type flow rate detecting device, wherein a convex portion is located at a bottom portion of a concave portion formed on a semiconductor substrate, and a tip is separated from a thin plate forming a conductive material layer. It is the one that I tried to do.
【0020】請求項2の発明に係る半導体式流量検出装
置は、凹部を形成する工程段階で、異方性エッチング技
術により、先端が上記薄板に向かって細くなるととも
に、先端が上記薄板と隔離した凸部を上記凹部の底部に
形成するようにしたものである。In the semiconductor type flow rate detecting device according to the second aspect of the present invention, at the process step of forming the recess, the tip is tapered toward the thin plate and is separated from the thin plate by the anisotropic etching technique. The convex portion is formed on the bottom of the concave portion.
【0021】請求項3の発明に係る半導体式流量検出装
置は、貫通孔が半導体基板の凹部と半導体基板の裏面と
を連結し、低圧力保持手段が貫通孔の半導体基板の裏面
側の開口部に生じる圧力を半導体基板の表面側の開口部
に生じる圧力よりも低い状態に保つようにしたものであ
る。In the semiconductor type flow rate detecting device according to the third aspect of the present invention, the through hole connects the recess of the semiconductor substrate and the back surface of the semiconductor substrate, and the low pressure holding means is the through hole on the back surface side of the semiconductor substrate. The pressure generated at the pressure is kept lower than the pressure generated at the opening on the front surface side of the semiconductor substrate.
【0022】請求項4の発明に係る半導体式流量検出装
置は、低圧力保持手段である流線型支持体は幅広い部分
と幅の狭い部分とを有するものであり、通路が流線型支
持体内に形成され、一方の開口部が半導体基板裏面の開
口部と連結するとともに、他方の開口部が半導体基板の
位置よりも幅広い部分に位置するようにしたものであ
る。In the semiconductor type flow rate detecting device according to a fourth aspect of the present invention, the streamline type support which is a low pressure holding means has a wide portion and a narrow portion, and the passage is formed in the streamline type support. One of the openings is connected to the opening on the back surface of the semiconductor substrate, and the other opening is located in a portion wider than the position of the semiconductor substrate.
【0023】請求項5の発明に係る半導体式流量検出装
置は、低圧力保持手段である支持体が半導体基板をその
裏面が流体の流れ方向に対して鋭角となるように保持し
たものである。In the semiconductor type flow rate detector according to the fifth aspect of the present invention, the support which is the low pressure holding means holds the semiconductor substrate so that the back surface thereof forms an acute angle with the flow direction of the fluid.
【0024】請求項6の発明に係る半導体式流量検出装
置は、低圧力保持手段である段部を半導体基板の裏面に
少なくとも1つ設けるようにしたものである。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor type flow rate detecting device, wherein at least one step portion which is a low pressure holding means is provided on the back surface of the semiconductor substrate.
【0025】請求項7の発明に係る半導体式流量検出装
置は、第2の凹部が半導体基板に形成された凹部の周囲
を囲むようにしたものである。In the semiconductor type flow rate detecting device according to the invention of claim 7, the second recess surrounds the periphery of the recess formed in the semiconductor substrate.
【0026】請求項8の発明に係る半導体式流量検出装
置は、少なくとも1つの支持部によって半導体基板に支
持される一対の薄板が半導体基板を貫通する流体通路の
両方の開口部に位置するとともに、導電材料層が一対の
薄板の少なくとも1つに形成されるようにしたものであ
る。According to another aspect of the semiconductor type flow rate detecting device of the present invention, a pair of thin plates supported by the semiconductor substrate by at least one supporting portion are located at both openings of a fluid passage that penetrates the semiconductor substrate. The conductive material layer is formed on at least one of the pair of thin plates.
【0027】請求項9の発明に係る半導体式流量検出装
置は、半導体基板の一方の面に、導電材料層を有し少な
くとも1つの支持部によって上記半導体基板に支持され
る第1の薄板を形成する工程と、上記半導体基板の他方
の面に、導電材料層を有し少なくとも1つの支持部によ
って上記半導体基板に支持される第2の薄板とを形成す
る工程と、異方性エッチング技術により、上記第1の薄
板及び第2の薄板の直下に位置する上記半導体基板を削
除し、上記半導体基板を貫通する流体通路を形成する工
程とにより製造されるようにしたものである。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor type flow rate detecting device, wherein one surface of a semiconductor substrate is provided with a first thin plate which has a conductive material layer and is supported by the semiconductor substrate by at least one supporting portion. The step of forming a second thin plate having a conductive material layer and supported on the semiconductor substrate by at least one supporting portion on the other surface of the semiconductor substrate; The semiconductor substrate located directly below the first thin plate and the second thin plate is removed, and a fluid passage that penetrates the semiconductor substrate is formed.
【0028】請求項10の発明に係る半導体式流量検出
装置は、少なくとも1つの支持部によって第1の半導体
基板に支持され、導電材料層を有する第1の薄板を上記
半導体基板の一方の面に形成する工程と、異方性エッチ
ング技術により、上記第1の薄板の直下に貫通孔を形成
する工程と、少なくとも1つの支持部によって第2の半
導体基板に支持され、導電材料層を有する第2の薄板を
上記半導体基板の一方の面に形成する工程と、異方性エ
ッチング技術により、上記第2の薄板の直下に貫通孔を
形成する工程と、上記貫通孔同士が一致するように上記
半導体基板の裏面同士を貼り合わせる工程とにより製造
されるようにしたものである。According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor type flow rate detecting device, wherein a first thin plate having a conductive material layer is supported on at least one supporting portion on a first semiconductor substrate, and the first thin plate is provided on one surface of the semiconductor substrate. A step of forming, a step of forming a through hole directly under the first thin plate by an anisotropic etching technique, and a step of supporting a second semiconductor substrate by at least one supporting portion and having a conductive material layer. Forming a thin plate on one surface of the semiconductor substrate, forming a through hole directly below the second thin plate by an anisotropic etching technique, and adjusting the through holes so that the through holes are aligned with each other. It is manufactured by a process of bonding the back surfaces of the substrates together.
【0029】請求項11の発明に係る半導体流量検出装
置は、少なくとも1つの支持部によって半導体基板に支
持された導電材料層を有する薄板が、上記半導体基板を
貫通するように形成された中央部が最も狭くなっている
流体通路の最狭部に位置するようにしたものである。In the semiconductor flow rate detecting device according to the invention of claim 11, a thin plate having a conductive material layer supported by the semiconductor substrate by at least one supporting portion has a central portion formed so as to penetrate the semiconductor substrate. It is arranged so as to be located at the narrowest part of the fluid passage which is the narrowest.
【0030】請求項12の発明に係る半導体式流量検出
装置は、少なくとも1つの支持部によって第1の半導体
基板に支持され、導電材料層を有する薄板を上記第1の
半導体基板の一方の面に形成する工程と、上記第1の半
導体基板の他方の面から異方性エッチングを行い、上記
薄板の直下に下方に末広がるテーパー状の貫通孔を形成
する工程と、第2の半導体基板の一方の面から異方性エ
ッチングを行い、第2の半導体基板の一方の面から下方
に狭まるテーパー状の貫通孔を形成する工程と、上記貫
通孔の開口面積の小さい面同士が一致するように上記第
1の半導体基板と上記第2の半導体基板とを貼り合わせ
る工程とにより製造されるようにしたものである。According to a twelfth aspect of the present invention, in a semiconductor type flow rate detecting device, a thin plate having a conductive material layer is supported on at least one supporting portion on a first semiconductor substrate, and a thin plate having a conductive material layer is provided on one surface of the first semiconductor substrate. A step of forming, a step of performing anisotropic etching from the other surface of the first semiconductor substrate to form a tapered through hole that spreads downwardly just below the thin plate, and one of the second semiconductor substrate Is anisotropically etched from the surface of the second semiconductor substrate to form a tapered through hole narrowing downward from one surface of the second semiconductor substrate, and the surface having a small opening area of the through hole is aligned with the above. It is manufactured by a step of bonding the first semiconductor substrate and the second semiconductor substrate.
【0031】請求項13の発明に係る半導体式流量検出
装置は、第2の導電材料層が凹部の上方に位置し、内部
に導電材料層を形成する薄板の支持部基端付近に形成さ
れるようにしたものである。In the semiconductor type flow rate detector according to the thirteenth aspect of the present invention, the second conductive material layer is located above the recess, and is formed near the base end of the supporting portion of the thin plate in which the conductive material layer is formed. It was done like this.
【0032】請求項14の発明に係る半導体式流量検出
装置は、補強梁が支持部の基端付近に支持部と交わるよ
うに形成され、支持部を補強するようにしたものであ
る。In the semiconductor type flow rate detecting device according to the fourteenth aspect of the present invention, the reinforcing beam is formed in the vicinity of the base end of the supporting portion so as to intersect with the supporting portion, and the supporting portion is reinforced.
【0033】請求項15の発明に係る半導体式流量検出
装置は、樹脂モールドにより固定されたコ字型の支持体
が半導体基板の両端を固定するようにしたものである。According to a fifteenth aspect of the present invention, in the semiconductor type flow rate detecting device, a U-shaped support body fixed by a resin mold fixes both ends of the semiconductor substrate.
【0034】請求項16の発明に係る半導体式流量検出
装置は、導電材料層がWSi2 、TiSi2 等のような
金属のシリコン化合物を使用するようにしたものであ
る。In the semiconductor type flow rate detecting device according to the sixteenth aspect of the present invention, the conductive material layer is made of a metal silicon compound such as WSi 2 , TiSi 2 or the like.
【0035】[0035]
【作用】請求項1の発明における半導体式流量検出装置
は、半導体基板に形成された凹部の底部に位置し、先端
が導電材料層を形成する薄板と隔離した凸部を設けたこ
とにより、薄板の上下の曲がりを防止することができる
ようになった。According to the semiconductor type flow rate detecting device of the first aspect of the invention, the thin plate is provided by providing the convex portion located at the bottom of the concave portion formed in the semiconductor substrate and having the tip separated from the thin plate forming the conductive material layer. It has become possible to prevent the upper and lower bends of the.
【0036】請求項2の発明における半導体式流量検出
装置は、凹部を形成する工程段階で、異方性エッチング
技術により、先端が上記薄板に向かって細くなるととも
に、先端が上記薄板と隔離した凸部を上記凹部の底部に
形成する工程を設けたことにより、薄板の上下の曲がり
を防止することができるようになる。In the semiconductor type flow rate detecting device according to the second aspect of the present invention, in the process step of forming the concave portion, the tip is tapered toward the thin plate by the anisotropic etching technique, and the tip is separated from the thin plate. By providing the step of forming the portion on the bottom of the recess, it is possible to prevent the thin plate from being bent up and down.
【0037】請求項3の発明における半導体式流量検出
装置は、半導体基板の凹部と半導体基板の裏面とを連結
する貫通孔を設けるとともに、貫通孔の半導体基板の裏
面側の開口部に生じる圧力を半導体基板の表面側の開口
部に生じる圧力よりも低い状態に保つ低圧力保持手段を
設けたことにより、半導体基板裏面側の開口部を半導体
基板表面側よりも圧力の低い状態にでき、薄板下側の凹
部にも流体が流れ込むようになる。In the semiconductor type flow rate detecting device according to the third aspect of the present invention, a through hole that connects the concave portion of the semiconductor substrate and the back surface of the semiconductor substrate is provided, and the pressure generated in the opening portion of the through hole on the back surface side of the semiconductor substrate is provided. By providing the low pressure holding means for keeping the pressure lower than the pressure generated in the opening portion on the front surface side of the semiconductor substrate, the opening portion on the back surface side of the semiconductor substrate can be made in a state in which the pressure is lower than that on the front surface side of the semiconductor substrate. The fluid also flows into the concave portion on the side.
【0038】請求項4の発明における半導体式流量検出
装置は、幅広い部分と狭い部分とを有する低圧力保持手
段である流線型支持体を設けるとともに、流線型支持体
内に形成され、一方の開口部が半導体基板裏面の開口部
と連結するとともに、他方の開口部が半導体基板の位置
よりも幅広い部分に位置する通路を設けたことにより、
半導体基板裏面側の開口部を半導体基板表面側よりも圧
力の低い状態にでき、薄板下側の凹部にも流体が流れ込
むようになる。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor type flow rate detecting device, which is provided with a streamlined support which is a low pressure holding means having a wide portion and a narrow portion, and is formed in the streamlined support body, and one opening is formed in the semiconductor. By connecting to the opening on the back surface of the substrate and providing a passage in which the other opening is located wider than the position of the semiconductor substrate,
The pressure on the opening on the rear surface side of the semiconductor substrate can be set to be lower than that on the front surface side of the semiconductor substrate, and the fluid also flows into the concave portion on the lower side of the thin plate.
【0039】請求項5の発明における半導体式流量検出
装置は、半導体基板の裏面が流体の流れ方向に対して鋭
角となるように保持する低圧力保持手段である支持体を
設けたことにより、半導体基板裏面側の開口部を半導体
基板表面側よりも圧力の低い状態にでき、薄板凹部にも
流体が流れ込むようになる。According to another aspect of the semiconductor type flow rate detecting device of the present invention, the semiconductor substrate is provided with a support which is a low pressure holding means for holding the back surface of the semiconductor substrate at an acute angle with respect to the flow direction of the fluid. The opening on the back surface side of the substrate can be made to have a lower pressure than that on the front surface side of the semiconductor substrate, and the fluid also flows into the thin plate concave portion.
【0040】請求項6の発明における半導体式流量検出
装置は、半導体基板の裏面に少なくとも1つの低圧力保
持手段である段部を設けることにより、半導体基板裏面
側の開口部を半導体基板表面側よりも圧力の低い状態に
でき、薄板下側の凹部にも流体が流れ込むようになる。In the semiconductor type flow rate detecting device according to the invention of claim 6, at least one step portion which is a low pressure holding means is provided on the back surface of the semiconductor substrate so that the opening on the back surface of the semiconductor substrate is opened from the front surface side of the semiconductor substrate. Can also be in a low pressure state, and the fluid will also flow into the concave portion on the lower side of the thin plate.
【0041】請求項7の発明における半導体式流量検出
装置は、半導体基板に形成された凹部の周囲を囲む第2
の凹部を設けたことにより、発熱素子から半導体基板へ
の熱伝導損失を低減できるようになる。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a semiconductor type flow rate detecting device which comprises a second portion surrounding a recess formed in a semiconductor substrate.
By providing the concave portion, it is possible to reduce the heat conduction loss from the heating element to the semiconductor substrate.
【0042】請求項8の発明における半導体式流量検出
装置は、半導体基板を貫通する流体通路と、上記流体通
路の両方の開口部に位置し、少なくとも1つの支持部に
よって上記半導体基板に支持される一対の薄板と、上記
一対の薄板の少なくとも1つに形成される導電材料層と
を設けることにより、流体通路内の薄板の位置、及び一
対の薄板の相対位置を精密に制御できるようになる。According to the eighth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor type flow rate detecting device, which is located at both openings of a fluid passage that penetrates a semiconductor substrate and the fluid passage, and is supported by the semiconductor substrate by at least one support portion. By providing the pair of thin plates and the conductive material layer formed on at least one of the pair of thin plates, the position of the thin plates in the fluid passage and the relative position of the pair of thin plates can be precisely controlled.
【0043】請求項9の発明における半導体式流量検出
装置は、半導体基板の一方の面に、導電材料層を有し、
少なくとも1つの支持部によって上記半導体基板に支持
される第1の薄板を形成する工程と、上記半導体基板の
他方の面に、導電材料層を有し、少なくとも1つの支持
部によって上記半導体基板に支持される第2の薄板と形
成する工程と、異方性エッチング技術により、上記第1
の薄板及び上記第2の薄板の直下に位置する上記半導体
基板を削除し、上記半導体基板を貫通する流体通路を形
成する工程とを設けたことにより、流体通路内の薄板の
位置、及び2つの薄板の相対位置を精密に制御できるよ
うになる。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor type flow rate detector having a conductive material layer on one surface of a semiconductor substrate.
Forming a first thin plate supported by the semiconductor substrate by at least one supporting portion, and having a conductive material layer on the other surface of the semiconductor substrate, supporting the semiconductor substrate by the at least one supporting portion By the step of forming the second thin plate to be formed and the anisotropic etching technique.
And the step of forming a fluid passage that penetrates the semiconductor substrate by removing the semiconductor substrate located immediately below the second thin plate and the second thin plate. The relative position of the thin plate can be controlled precisely.
【0044】請求項10の発明における半導体式流量検
出装置は、少なくとも1つの支持部によって第1の半導
体基板に支持され、導電材料層を有する第1の薄板を上
記第1の半導体基板の一方の面に形成する工程と、異方
性エッチング技術により、上記第1の薄板の直下に貫通
孔を形成する工程と、少なくとも1つの支持部によって
第2の半導体基板に支持され、導電材料層を有する第2
の薄板を上記第2の半導体基板の一方の面に形成する工
程と、異方性エッチング技術により、上記第2の薄板の
直下に貫通孔を形成する工程と、上記貫通孔同士が一致
するように上記第1、第2の半導体基板の裏面同士を貼
り合わせる工程を設けることにより、流体通路内の薄板
の位置、及び2つの薄板の相対位置を精密に制御できる
ようになる。According to a tenth aspect of the present invention, in a semiconductor type flow rate detecting device, a first thin plate supported by a first semiconductor substrate by at least one supporting portion and having a conductive material layer is provided on one side of the first semiconductor substrate. A surface, a step of forming a through hole directly below the first thin plate by an anisotropic etching technique, and a conductive material layer supported on the second semiconductor substrate by at least one supporting portion. Second
The step of forming the thin plate on one surface of the second semiconductor substrate and the step of forming a through hole directly below the second thin plate by the anisotropic etching technique so that the through holes are aligned with each other. By providing the step of attaching the back surfaces of the first and second semiconductor substrates to each other, the position of the thin plate in the fluid passage and the relative position of the two thin plates can be precisely controlled.
【0045】請求項11の発明における半導体式流量検
出装置は、少なくとも1つの支持部によって半導体基板
に支持された導電材料層を有する薄板を、上記半導体基
板を貫通するように形成された中央部が最も狭くなって
いる流体通路の最狭部に設けることにより、発熱素子を
流体通路中で最も流速の速い場所に設置することがで
き、発熱素子からの熱伝達を促進することができるよう
になる。According to the eleventh aspect of the present invention, in a semiconductor type flow rate detecting device, a thin plate having a conductive material layer supported by a semiconductor substrate by at least one supporting portion has a central portion formed so as to penetrate the semiconductor substrate. By providing the heating element in the narrowest part of the fluid passage which is the narrowest, the heating element can be installed in the place where the flow velocity is the fastest in the fluid passage, and the heat transfer from the heating element can be promoted. .
【0046】請求項12の発明における半導体式流量検
出装置は、少なくとも1つの支持部によって第1の半導
体基板に支持され、導電材料層を有する薄板を上記第1
の半導体基板の一方の面に形成する工程と、上記第1の
半導体基板の他方の面から異方性エッチングを行い、上
記薄板の直下に下方に末広がるテーパー状の貫通孔を形
成する工程と、第2の半導体基板の一方の面から異方性
エッチングを行い、第2の半導体基板の一方の面から下
方に狭まるテーパー状の貫通孔を形成する工程と、上記
貫通孔の開口面積の小さい面同士が一致するように上記
第1の半導体基板と上記第2の半導体基板との裏面同士
を貼り合わせる工程とを設けることにより、発熱素子を
流速の最も速い流体通路の最狭部に設置することがで
き、発熱素子からの熱伝達を促進することができるよう
になる。According to a twelfth aspect of the present invention, in the semiconductor type flow rate detecting device, the thin plate supported by the first semiconductor substrate by at least one supporting portion and having a conductive material layer is the first plate.
Of the semiconductor substrate, and anisotropically etching the other surface of the first semiconductor substrate to form a tapered through hole that spreads downwardly just below the thin plate. A step of performing anisotropic etching from one surface of the second semiconductor substrate to form a tapered through hole narrowing downward from one surface of the second semiconductor substrate; and a small opening area of the through hole. By providing the step of bonding the back surfaces of the first semiconductor substrate and the second semiconductor substrate so that the surfaces thereof coincide with each other, the heating element is installed in the narrowest part of the fluid passage having the highest flow velocity. Therefore, heat transfer from the heating element can be promoted.
【0047】請求項13の発明に係る半導体式流量検出
装置は、第2の導電材料層が凹部の上方に位置し、内部
に導電材料層を形成する薄板の支持部基端付近に形成さ
れることにより、発熱素子から半導体基板への熱伝導損
失が低減されるようになる。In the semiconductor type flow rate detector according to the thirteenth aspect of the present invention, the second conductive material layer is formed above the recess and is formed in the vicinity of the base end of the supporting portion of the thin plate in which the conductive material layer is formed. As a result, the heat conduction loss from the heating element to the semiconductor substrate is reduced.
【0048】請求項14の発明における半導体式流量検
出装置は、支持部の基端付近に支持部と交わるように形
成された支持部を補強する補強梁を設けたことにより、
薄板の機械的強度を向上させることができるようにな
る。According to the semiconductor type flow rate detecting device of the fourteenth aspect of the present invention, by providing the reinforcing beam near the base end of the supporting part so as to reinforce the supporting part, the reinforcing beam is provided.
It becomes possible to improve the mechanical strength of the thin plate.
【0049】請求項15の発明における半導体式流量検
出装置は、半導体基板の両端を固定する、樹脂モールド
により固定されたコ字型の支持体を設けたことにより、
半導体基板接着時の取り付けばらつきが低減されるよう
になる。According to the semiconductor type flow rate detecting device of the fifteenth aspect of the present invention, by providing the U-shaped support body fixed by the resin mold for fixing both ends of the semiconductor substrate,
Variations in attachment when bonding semiconductor substrates are reduced.
【0050】請求項16の発明における半導体式流量検
出装置は、導電材料層をWSi2 やTiSi2 等のよう
な金属のシリコン化合物を使用することにより、既存の
半導体プロセスを容易に適用できるようになる。In the semiconductor type flow rate detecting device according to the sixteenth aspect of the present invention, an existing semiconductor process can be easily applied by using a metal silicon compound such as WSi 2 or TiSi 2 for the conductive material layer. Become.
【0051】[0051]
【実施例】 実施例1.以下、この発明の実施例を図において説明す
る。図1(a)は請求項1の発明の一実施例による半導
体式流量検出装置を示す平面図であり、図1(b)は図
1(a)をA−Aで切断したときの状態を示す断面図で
ある。図において従来のものと同一符号は同一または相
当部分を示すので省略する。図において、20は実施例
1における流量検出用チップ(半導体式流量検出装
置)、21は半導体基板、22は半導体基板21に形成
される薄板、23は異方性エッチング技術を用いて薄板
22の直下に形成される凹部、24は薄板22に形成さ
れ、流体への対流伝熱量が流量に依存することを利用し
て流体流量を検出する発熱素子(導電材料層)、25は
薄板22の直下に位置する凹部23の底部に形成される
凸部、26は薄板22を支持する支持梁(支持部)であ
る。EXAMPLES Example 1. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 (a) is a plan view showing a semiconductor type flow rate detecting device according to an embodiment of the invention of claim 1, and FIG. 1 (b) is a state when FIG. 1 (a) is cut along AA. It is sectional drawing shown. In the figure, the same reference numerals as those used in the related art indicate the same or corresponding portions, and will be omitted. In the figure, 20 is a flow rate detecting chip (semiconductor type flow rate detecting device) in the first embodiment, 21 is a semiconductor substrate, 22 is a thin plate formed on the semiconductor substrate 21, and 23 is a thin plate 22 using an anisotropic etching technique. A concave portion formed directly below, 24 is formed in the thin plate 22, and a heating element (conductive material layer) for detecting the fluid flow rate by utilizing the fact that the amount of convective heat transfer to the fluid depends on the flow rate, 25 is directly below the thin plate 22. A convex portion formed on the bottom of the concave portion 23 located at, and a support beam (support portion) 26 for supporting the thin plate 22.
【0052】半導体基板21への熱伝導損失を小さくす
るため、及び、薄板22の熱容量を小さくするため、薄
板22の厚みは2〜3ミクロンと非常に薄いものに設計
されている。このため機械的強度、特に上下方向の力に
は弱く、折損の恐れもあることから、本実施例では、薄
板22を4本の支持梁26によって支持しているととも
に、薄板22の下側にわずかな距離をおいて、薄板22
の曲がりを防ぐストッパーとしての役目を有する凸部2
5を設けている。したがって、薄板22が上方からの力
を受けた場合には下方にある程度曲がるが、薄板22の
裏面と凸部25の先端とが接触し、薄板22を裏面から
支える形となる。この結果、薄板22は4本の支持梁2
6と1つの凸部25によって支持されていることにな
り、上方からの力に対する耐性が増し、薄板22の折損
を防止する効果がある。In order to reduce the heat conduction loss to the semiconductor substrate 21 and to reduce the heat capacity of the thin plate 22, the thin plate 22 is designed to have a very small thickness of 2-3 microns. Therefore, since the mechanical strength, particularly the force in the vertical direction, is weak and there is a risk of breakage, in this embodiment, the thin plate 22 is supported by the four support beams 26, and at the lower side of the thin plate 22. Thin plate 22 at a slight distance
Convex part 2 which has a role as a stopper to prevent bending of
5 is provided. Therefore, when the thin plate 22 receives a force from above, the thin plate 22 bends downward to some extent, but the back surface of the thin plate 22 contacts the tip of the convex portion 25, and the thin plate 22 is supported from the back surface. As a result, the thin plate 22 has four support beams 2
Since it is supported by 6 and one convex portion 25, the resistance against the force from above is increased and the thin plate 22 is prevented from being broken.
【0053】また、凸部の先端面積を薄板22の支持梁
26の断面積の1/10以下となるよう形成すると、薄
板22と凸部25の先端が接触した場合の凸部25を介
しての熱伝導量は、支持梁26を介しての熱伝導量に比
べ非常に小さいものとなり、流量検出用チップの特性に
大きな影響を与えることはない。なお、図1の凸部25
は薄板22の下側に形成されているが、薄板22の上
側、あるいは両側に形成してもよい。また、図1には1
つの凸部25しか示していないが、複数個の凸部25が
存在しても良いことは明らかである。この場合、更に大
きな効果が得られる。When the tip area of the convex portion is formed to be 1/10 or less of the cross-sectional area of the support beam 26 of the thin plate 22, the thin plate 22 and the convex portion 25 contact with each other via the convex portion 25 when the tip of the thin plate 22 contacts. The amount of heat conduction is extremely smaller than the amount of heat conduction through the support beam 26, and does not significantly affect the characteristics of the flow rate detection chip. In addition, the convex portion 25 of FIG.
Is formed on the lower side of the thin plate 22, but may be formed on the upper side or both sides of the thin plate 22. Also, in FIG.
Although only one protrusion 25 is shown, it is clear that a plurality of protrusions 25 may be present. In this case, a larger effect can be obtained.
【0054】次に、実施例1における流量検出用チップ
20の製造方法について説明する。図2は実施例1にお
ける流量検出用チップ20の製造工程を示す断面図であ
る。まず、(100)半導体基板21に絶縁層100を
形成した後に誘電体層101を形成する(b)。次に、
誘電体層101を所定の形状にパターニングし、このパ
ターニングされた誘電体層101をマスクとして用いて
絶縁層100をエッチングし、半導体基板21が露出し
た部分を選択的に酸化した後、もう一度全面を酸化す
る。この結果、半導体基板21が露出していた部分のみ
に厚い絶縁層100を形成できる(c)。この厚い絶縁
層100が後に薄板22のベースとなる。そして、残り
の誘電体層101、及びその下部の絶縁層100を除去
し、半導体基板21を露出させる(d)。この露出部分
が後のエッチング窓になる。次に全面に導電材料層10
2を形成しパターニングした後(e)、導電材料層10
2をパッシベーション膜で覆い、リード部103を形成
する(f)。この後、厚い絶縁層100の周囲を異方性
エッチング液により除去して凹部23を形成し、中空に
支持された薄板22を形成する(g)。Next, a method of manufacturing the flow rate detecting chip 20 in the first embodiment will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the flow rate detection chip 20 in the first embodiment. First, the dielectric layer 101 is formed after forming the insulating layer 100 on the (100) semiconductor substrate 21 (b). next,
The dielectric layer 101 is patterned into a predetermined shape, the insulating layer 100 is etched by using the patterned dielectric layer 101 as a mask, the exposed portion of the semiconductor substrate 21 is selectively oxidized, and then the entire surface is again etched. Oxidize. As a result, the thick insulating layer 100 can be formed only on the exposed portion of the semiconductor substrate 21 (c). This thick insulating layer 100 will later become the base of the thin plate 22. Then, the remaining dielectric layer 101 and the insulating layer 100 thereunder are removed to expose the semiconductor substrate 21 (d). This exposed portion becomes a later etching window. Next, the conductive material layer 10 is formed on the entire surface.
2 is formed and patterned (e), then the conductive material layer 10 is formed.
2 is covered with a passivation film to form the lead portion 103 (f). After that, the periphery of the thick insulating layer 100 is removed by an anisotropic etching solution to form the recess 23, and the thin plate 22 supported in the hollow is formed (g).
【0055】シリコン材料からなる半導体基板21をK
OH等のアルカリ溶液で異方性エッチングした場合、シ
リコンの結晶方位によってエッチング速度(エッチング
レート)が異なるため、基板の面方向とマスク形状の組
み合わせで複雑な形状を再現性よく作製することが可能
である。したがって、上記製造工程(g)において、薄
板22の下部は横方向からの異方性エッチングのみで凹
部23の底面に錐形の凸部を残留させることができる。The semiconductor substrate 21 made of a silicon material is set to K.
When anisotropically etching with an alkaline solution such as OH, the etching rate (etching rate) differs depending on the crystal orientation of silicon, so it is possible to fabricate complex shapes with good reproducibility by combining the substrate surface direction and mask shape. Is. Therefore, in the manufacturing step (g), the lower portion of the thin plate 22 can be left with the pyramidal protrusion on the bottom surface of the recess 23 only by anisotropic etching from the lateral direction.
【0056】具体的には、例えば薄板22のサイズが6
0×200μmの場合、KOH5wt%、70℃で45分
程度エッチングすると、薄板22の下に、薄板22に隠
れる程度の凸部が残ることが実験により確かめられてい
る。この場合のエッチング時間は薄板22のサイズに左
右されるが、上記のエッチング液を使用する場合、対角
線方向のエッチングレートは2.3μm/minの値が
得られているので、薄板22のサイズが異なるときに
は、サイズを考慮することによりエッチング時間を算出
する事ができる。また、エッチング液が異なる場合は、
そのエッチング液によるエッチングレートを使用して、
適切なエッチング時間を算出しなければならない。Specifically, for example, the size of the thin plate 22 is 6
In the case of 0 × 200 μm, it has been confirmed by an experiment that, when etching is performed at KOH 5 wt% and 70 ° C. for about 45 minutes, a convex portion that is hidden by the thin plate 22 remains under the thin plate 22. The etching time in this case depends on the size of the thin plate 22, but when the above etching solution is used, the diagonal etching rate of 2.3 μm / min is obtained. When different, the etching time can be calculated by considering the size. Also, if the etching solution is different,
Using the etching rate of the etching solution,
An appropriate etching time has to be calculated.
【0057】実施例2.図3は請求項3の発明の一実施
例による半導体式流量検出装置を示す断面図である。図
において、30は実施例2における流量検出用チップ、
31は半導体基板、32は半導体基板31に形成される
薄板、33は異方性エッチング技術を用いて薄板32の
直下に形成される凹部、34は薄板22に形成された発
熱素子、35は凹部33の底面と半導体基板31の裏面
とを連結する貫通孔35である。この貫通孔35の裏面
側開口部35aの圧力を表面側開口部35bの圧力より
も低い状態に保つことにより、図中矢印Aで示したよう
に、半導体基板31表面に沿って流れてきた流体は、半
導体基板31裏面側の低圧に引っ張られて、図中左側か
ら凹部33に入り込み、凹部33の図中右側へ抜けるよ
うになる。この結果、薄板32の裏面からの熱伝達が促
進され、流量検出用チップ30全体の熱伝達特性が向上
し、流量検出用チップ30としての感度や応答性が向上
する。Example 2. FIG. 3 is a sectional view showing a semiconductor type flow rate detecting device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 30 is a flow rate detecting chip in the second embodiment,
Reference numeral 31 is a semiconductor substrate, 32 is a thin plate formed on the semiconductor substrate 31, 33 is a recess formed directly below the thin plate 32 using an anisotropic etching technique, 34 is a heating element formed on the thin plate 22, and 35 is a recess. It is a through hole 35 that connects the bottom surface of 33 to the back surface of the semiconductor substrate 31. By keeping the pressure of the rear surface side opening 35a of the through hole 35 lower than the pressure of the front surface side opening 35b, the fluid flowing along the surface of the semiconductor substrate 31 as shown by an arrow A in the figure. Is pulled by the low pressure on the back surface side of the semiconductor substrate 31, enters the recess 33 from the left side in the drawing, and comes out to the right side in the drawing of the recess 33. As a result, heat transfer from the back surface of the thin plate 32 is promoted, the heat transfer characteristics of the entire flow rate detection chip 30 are improved, and the sensitivity and responsiveness of the flow rate detection chip 30 are improved.
【0058】次に、上記流量検出用チップ30の貫通孔
35の裏面側開口部35aを表面側開口部35bよりも
圧力の低い状態に保つ方法を説明する。図4は請求項4
における低圧力保持手段の一実施例を示す断面図であ
る。図において、36は流線型支持体(低圧力保持手
段)、37は流線型支持体36の幅の広い部分に形成さ
れた孔(低圧力保持手段)38は孔37と貫通孔35の
裏面側開口部35aとを連結する通路(低圧力保持手
段)である。この流量検出用チップ30は、流量検出用
チップ30の表面と流線型支持体36の表面とが一致す
るように流線型支持体36の後方に埋め込まれている。
また、流線型支持体36の内部には、通路38が設けら
れており、一端が流量検出用チップ30の裏面側開口部
35aに通じるとともに、その他端が孔37に通じてい
る。Next, a method of keeping the back side opening 35a of the through hole 35 of the flow rate detecting chip 30 at a pressure lower than that of the front side opening 35b will be described. FIG. 4 shows claim 4.
3 is a cross-sectional view showing an example of the low pressure holding means in FIG. In the figure, 36 is a streamlined support (low pressure holding means), 37 is a hole (low pressure holding means) formed in a wide portion of the streamlined support 36, 38 is a rear side opening of the hole 37 and the through hole 35. 35a is a passage (low pressure holding means) that connects with 35a. The flow rate detecting chip 30 is embedded behind the streamlined support 36 so that the surface of the flowrate detection chip 30 and the surface of the streamlined support 36 are aligned with each other.
A passage 38 is provided inside the streamlined support 36, and one end thereof communicates with the rear surface side opening 35 a of the flow rate detection chip 30 and the other end communicates with the hole 37.
【0059】したがって、流体の流れ方向(矢印B)に
対して流線型支持体36の幅の広い部分が向くように位
置させると、この流線型支持体36の幅の広い部分の流
速は、その後方の幅の狭い部分の流速より速いため、ベ
ルヌーイの定理から前方のほうが後方よりも圧力が低く
なっている。したがって、通路38を介して流線型支持
体36の前方の孔37とつながっている貫通孔35の裏
面開口部35aの圧力は、表面側開口部35bの圧力よ
りも低い状態に保つことができるので、流体が流量検出
用チップ30の凹部33に入り込みやすくなる。Therefore, when the streamlined support member 36 is positioned so that the wide portion of the streamlined support member 36 faces the flow direction of the fluid (arrow B), the flow velocity of the wide portion of the streamlined support member 36 is increased to the rear. Since it is faster than the flow velocity in the narrow part, the pressure is lower in the front than in the rear according to Bernoulli's theorem. Therefore, the pressure of the rear surface opening 35a of the through hole 35, which is connected to the front hole 37 of the streamlined support 36 via the passage 38, can be kept lower than the pressure of the front surface side opening 35b. The fluid easily enters the recess 33 of the flow rate detection chip 30.
【0060】また、流線型支持体36をエンジンの吸入
空気管内に取り付けた時の具体例を説明する。図5
(a)は流線型支持体をエンジンの吸入空気管内に取り
付けた時の状態を示す平面図、図5(b)は流線型支持
体をエンジンの吸入空気管に取り付けた時の状態を示す
正面図である。図において、39はエンジンの吸入空気
管であり、40はエンジンの吸入空気管39内に設けら
れた取り付け部材である。流量検出用チップ30を取り
付けた流線型支持体36をエンジンの吸入空気管39内
の取り付け部材40に空気の流れ方向(矢印B)に対し
て流線型支持体36の幅の広い部分が向くように位置さ
せると、流線型支持体36の幅の広い部分の流速は、そ
の後方の幅の狭い部分の流速より速いため、前方の方が
後方よりも圧力が低くなっている。したがって、貫通孔
35の裏面側開口部35aの圧力は、表面側開口部35
bの圧力よりも低い状態に保つことができるので、空気
が流量検出用チップ30の凹部33に入り込みやすくな
る。A specific example of the case where the streamlined support 36 is installed in the intake air pipe of the engine will be described. Figure 5
FIG. 5A is a plan view showing a state in which the streamlined support is attached to the intake air pipe of the engine, and FIG. 5B is a front view showing a state in which the streamlined support is attached to the intake air pipe of the engine. is there. In the figure, 39 is an intake air pipe of the engine, and 40 is a mounting member provided in the intake air pipe 39 of the engine. Position the streamlined support 36 to which the flow rate detection chip 30 is attached to the attachment member 40 in the intake air pipe 39 of the engine so that the wide portion of the streamlined support 36 faces the air flow direction (arrow B). As a result, the flow velocity in the wide portion of the streamlined support 36 is higher than the flow velocity in the narrow portion behind the streamlined support member 36, so the pressure is lower in the front than in the rear. Therefore, the pressure of the rear surface side opening portion 35 a of the through hole 35 is equal to that of the front surface side opening portion 35.
Since the pressure can be kept lower than the pressure of b, the air easily enters the recess 33 of the flow rate detection chip 30.
【0061】次に、貫通孔35の裏面側開口部35aを
表面側開口部35bよりも圧力の低い状態に保つ他の方
法を説明する。図6は請求項5における低圧力保持手段
の一実施例を示す断面図である。上記の例では、流量検
出用チップ30を流線型支持体36に組み込むことによ
り、裏面側開口部35aを表面側開口部35bよりも圧
力の低い状態に保っていた。しかし、本実施例では、図
6に示すように流量検出用チップ30の裏面を流体の流
れ方向(矢印C)に対して鋭角αになるように配置する
ことにより、流量検出用チップ30裏面側の流速(矢印
C1)が表面側の流速(矢印C1)より速くなり、貫通
孔35の裏面開口部35aの圧力を表面側開口部35b
の圧力よりも低い状態に保つことができる。したがっ
て、流体が流量検出用チップ30の凹部33に入り込み
やすくなる。Next, another method for keeping the back side opening 35a of the through hole 35 at a pressure lower than that of the front side opening 35b will be described. FIG. 6 is a sectional view showing an embodiment of the low pressure holding means in claim 5. In the above example, the flow rate detection chip 30 is incorporated into the streamlined support 36, so that the back surface side opening 35a is kept at a lower pressure than the front surface side opening 35b. However, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, by arranging the back surface of the flow rate detection chip 30 at an acute angle α with respect to the fluid flow direction (arrow C), the back surface side of the flow rate detection chip 30 is arranged. Flow rate (arrow C1) becomes faster than the flow rate on the front surface side (arrow C1), and the pressure of the rear surface opening 35a of the through hole 35 is changed to the front surface side opening 35b.
Can be kept below the pressure of. Therefore, the fluid easily enters the recess 33 of the flow rate detection chip 30.
【0062】また、流量検出用チップ30の裏面を流体
の流れ方向の水平面に対して鋭角αに保持する具体例を
説明する。図7(a)は流量検出用チップの裏面を流体
の流れ方向に対して鋭角に保持する支持体の一例を示す
拡大斜視図であり、図7(b)は図7(a)の支持体を
エンジンの吸入空気管内に取り付けた時の状態を示す平
面図、図7(c)は図7(a)の支持体をエンジンの吸
入空気管内に取り付けたときの状態を示す正面図であ
る。図において、41はエンジンの吸入空気管内で取り
付けられたパッケージ(低圧力保持手段)であり、流量
検出用チップ30の裏面がエンジンの吸入空気管39内
の空気の流れ方向(矢印D)の水平面に対して鋭角αに
なるように、保持されている。したがって、貫通孔35
の裏面側開口部35aの圧力を表面側開口部35bより
も低い状態に保つことができるため、空気が流量検出用
チップ30の凹部20に入り込みやすくなる。A specific example in which the back surface of the flow rate detecting chip 30 is held at an acute angle α with respect to the horizontal plane in the fluid flow direction will be described. FIG. 7A is an enlarged perspective view showing an example of a support body that holds the back surface of the flow rate detection chip at an acute angle with respect to the fluid flow direction, and FIG. 7B is a support body of FIG. 7A. FIG. 7C is a plan view showing a state in which is installed in the intake air pipe of the engine, and FIG. 7C is a front view showing a state in which the support of FIG. 7A is installed in the intake air pipe of the engine. In the figure, reference numeral 41 denotes a package (low pressure holding means) mounted in the intake air pipe of the engine, and the back surface of the flow rate detecting chip 30 is a horizontal plane in the air flow direction (arrow D) in the intake air pipe 39 of the engine. Is held at an acute angle α with respect to. Therefore, the through hole 35
Since the pressure of the rear surface side opening portion 35a can be kept lower than that of the front surface side opening portion 35b, the air easily enters the concave portion 20 of the flow rate detecting chip 30.
【0063】さらに、流量検出用チップ30の裏面を流
体の流れ方向の垂直面に対して鋭角αに保持する具体例
を説明する。図8(a)は流量検出用チップの裏面を流
体の流れ方向に対して鋭角に保持する支持体の一例を示
す拡大斜視図である、図8(b)は図8(a)の支持体
をエンジンの吸入空気管内に取り付けた時の状態を示す
平面図、図8(c)は図8(a)の支持体をエンジンの
吸入空気管内に取り付けた時の状態を示す正面図であ
る。図において、42はエンジンの吸入空気管内で取り
付けられたホルダー(低圧力保持手段)であり、流量検
出用チップ30の裏面がエンジンの吸入空気管39内の
空気の流れ方向(矢印E)の垂直面に対して鋭角αにな
るように折り曲がっている。したがって、貫通孔35の
裏面側開口部35aの圧力を表面側開口部35bよりも
低い状態に保つことができるため、空気が流量検出用チ
ップ30の凹部20に入り込みやすくなる。Further, a specific example in which the back surface of the flow rate detecting chip 30 is held at an acute angle α with respect to a surface perpendicular to the fluid flow direction will be described. 8A is an enlarged perspective view showing an example of a support body that holds the back surface of the flow rate detection chip at an acute angle with respect to the flow direction of the fluid, and FIG. 8B is a support body of FIG. 8A. FIG. 8 is a plan view showing a state in which is installed in the intake air pipe of the engine, and FIG. 8C is a front view showing a state in which the support of FIG. 8A is installed in the intake air pipe of the engine. In the figure, reference numeral 42 denotes a holder (low pressure holding means) mounted in the intake air pipe of the engine, and the back surface of the flow rate detection chip 30 is perpendicular to the flow direction (arrow E) of the air in the intake air pipe 39 of the engine. It is bent so that it forms an acute angle α with the surface. Therefore, the pressure of the rear surface side opening portion 35a of the through hole 35 can be kept lower than that of the front surface side opening portion 35b, so that air easily enters the concave portion 20 of the flow rate detection chip 30.
【0064】実施例3.図9は請求項6における低圧力
保持手段のその他の実施例を示す断面図である。図にお
いて、43は実施例3における流量検出用チップ、44
は半導体基板、45は導電材料層を有する薄板、46は
薄板45の直下に形成される凹部、47は凹部46の底
面と半導体基板44の裏面とを連結する貫通孔である。
この低圧力保持手段は図3で示した半導体基板31の裏
面をエッチングし、段部48を形成している。したがっ
て、半導体基板44の裏面は表面に比べると曲線に近く
なり、半導体基板44の裏面付近の流体(F1)の速度
は表面付近の流体(F2)の速度に比べて速くなるた
め、貫通孔47の裏面開口部47aの圧力を表面側開口
部47bの圧力よりも低い状態に保つことができ、その
結果、流体が凹部46に入り込みやすくなる。ところ
で、本実施例では段部48の数は2段であるが、半導体
基板44の裏面はより滑らかな曲線とするには、より多
い方が良い。Example 3. FIG. 9 is a sectional view showing another embodiment of the low pressure holding means in claim 6. In the figure, 43 is a flow rate detecting chip in the third embodiment, 44
Is a semiconductor substrate, 45 is a thin plate having a conductive material layer, 46 is a recess formed directly under the thin plate 45, and 47 is a through hole that connects the bottom surface of the recess 46 and the back surface of the semiconductor substrate 44.
The low pressure holding means etches the back surface of the semiconductor substrate 31 shown in FIG. 3 to form the step portion 48. Therefore, the back surface of the semiconductor substrate 44 becomes closer to a curved line than the front surface, and the velocity of the fluid (F1) near the back surface of the semiconductor substrate 44 becomes faster than the velocity of the fluid (F2) near the front surface, so that the through hole 47 is formed. The pressure in the rear opening 47a can be kept lower than the pressure in the front opening 47b, and as a result, the fluid easily enters the recess 46. By the way, although the number of the step portions 48 is two in the present embodiment, it is better to increase the number of step portions 48 so that the back surface of the semiconductor substrate 44 has a smoother curve.
【0065】実施例4.図10(a)は請求項7の一実
施例による半導体式流量検出装置を示す平面図であり、
図10(b)は請求項7の発明の一実施例による半導体
式流量検出装置を図10(a)のA−A線で切断したと
きの断面図である。図において、50は実施例4におけ
る流量検出用チップ、51は半導体基板、52は導電材
料層を有する薄板、53は薄板52の直下に形成される
凹部、54は支持梁、55は凹部53の周囲を囲むよう
に形成された第2の凹部である。この実施例4では凹部
53の周囲を囲むように第2の凹部55が設けられてい
るとともに、この第2の凹部55上には、4本の支持梁
54がそのまま延長された形で架橋されている。この第
2の凹部55を形成することにより、支持梁54を介し
て半導体基板51へ逃げる熱量をさらに低減することが
できる。しかも、単純に支持梁54の長さを長くした場
合より、機械的強度が優れている。Example 4. FIG. 10A is a plan view showing a semiconductor type flow rate detecting device according to an embodiment of claim 7.
FIG. 10 (b) is a sectional view of the semiconductor type flow rate detector according to the embodiment of the invention of claim 7 taken along the line AA of FIG. 10 (a). In the figure, 50 is a flow rate detecting chip in the fourth embodiment, 51 is a semiconductor substrate, 52 is a thin plate having a conductive material layer, 53 is a recess formed directly below the thin plate 52, 54 is a support beam, and 55 is a recess 53. The second concave portion is formed so as to surround the periphery. In the fourth embodiment, the second recess 55 is provided so as to surround the periphery of the recess 53, and on the second recess 55, four support beams 54 are bridged in an extended form. ing. By forming the second recess 55, the amount of heat escaping to the semiconductor substrate 51 via the support beam 54 can be further reduced. Moreover, the mechanical strength is superior to the case where the length of the support beam 54 is simply increased.
【0066】実施例5.図11及び図12は請求項8の
発明の一実施例による半導体式流量検出装置を示す断面
図である。図において、60は実施例5における流量検
出用チップ、61は半導体基板、62は半導体基板61
を貫通するように形成され、半導体基板61の中央部で
最も狭くなっている流体通路、63は導電材料層を形成
し、流体通路62の一方の開口部62aに位置する薄
板、64は導電材料層を形成せず、流体通路62の他方
の開口部62bに位置する第2の薄板である。この実施
例では、流体の流れ(矢印G)が流体通路62の開口部
62bから開口部62aに抜けるように流量検出用チッ
プ60を流体内に配置し、流体に含まれている塵埃等を
第2の薄板64に付着させることにより、薄板63に塵
埃等が付着するのを防止し、特性の劣化を防ぐことがで
きる。また、流体は流体通路62の中央付近まで縮流さ
れているので、第2の薄板64の陰になった部分にも流
体が回り込み、薄板63との間で充分な熱伝達特性が確
保できる。Example 5. 11 and 12 are sectional views showing a semiconductor type flow rate detecting device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 60 is a flow rate detecting chip in the fifth embodiment, 61 is a semiconductor substrate, and 62 is a semiconductor substrate 61.
Fluid passage formed so as to penetrate through the semiconductor substrate 61 and narrowest in the central portion of the semiconductor substrate 61, 63 forms a conductive material layer, and is a thin plate located in one opening 62a of the fluid passage 62, and 64 indicates a conductive material. The second thin plate does not form a layer and is located in the other opening 62b of the fluid passage 62. In this embodiment, the flow rate detection chip 60 is arranged in the fluid so that the flow of the fluid (arrow G) escapes from the opening portion 62b of the fluid passage 62 to the opening portion 62a, and the dust contained in the fluid is removed. By attaching to the second thin plate 64, it is possible to prevent dust and the like from attaching to the thin plate 63 and prevent deterioration of the characteristics. Further, since the fluid is contracted to the vicinity of the center of the fluid passage 62, the fluid also flows into the shaded portion of the second thin plate 64, and sufficient heat transfer characteristics with the thin plate 63 can be secured.
【0067】また、上記の例では第2の薄板64を塵埃
付着防止材として用いているが、第2の薄板64内に感
温性の導電材料層を形成し、流体温度を検出する流体温
度検出素子として利用しても良い。第2の薄板64を流
体温度検出素子として利用することにより、第2の薄板
64によって検出された流体温度に基づいて温度補償を
行なうことができるため、温度補償用の温度検出素子を
別に設ける必要がなくなり、コストダウンにもつなが
る。この場合、第2の薄板64は薄板63と対向する位
置に配置する必要はなく、図12に示すごとく、第2の
薄板64を開口部62bの端にずらして配置しても良
い。Further, in the above example, the second thin plate 64 is used as a dust adhesion preventing material, but a temperature-sensitive conductive material layer is formed in the second thin plate 64 to detect the fluid temperature. It may be used as a detection element. By using the second thin plate 64 as a fluid temperature detecting element, temperature compensation can be performed based on the fluid temperature detected by the second thin plate 64, so that it is necessary to separately provide a temperature detecting element for temperature compensation. Will be eliminated, leading to cost reduction. In this case, the second thin plate 64 does not have to be arranged at a position facing the thin plate 63, and as shown in FIG. 12, the second thin plate 64 may be arranged shifted to the end of the opening 62b.
【0068】次に、実施例5における流量検出用チップ
60の製造方法について説明する。図13は請求項9の
発明の一実施例を示す断面図である。まず、研磨された
半導体基板61(a)の両表面に支持梁材料となる第1
誘電体層105を形成した後(b)、第1誘電体層10
5上に導電材料層106を形成する(c)。この第1誘
電体層105としてはSiO2 、SiNX (Si3 N4
を含む)、Ta2 O5などを熱酸化炉やCVDやスパッ
タなどの方法を用いて作成し、このときの第1誘電体層
105は膜応力ができるだけ小さくなるような条件で作
成することが望ましい。また、第1誘電体層105を含
めて図13記載の製造方法に関しては両面を同時に形成
する必要はなく、片面ずつ交互に形成してもよい。ただ
し、第2の薄板64を薄板63の塵埃付着防止材として
用いる場合は、片面の第1誘電体層105上にのみ導電
材料層106を形成すればよい。Next, a method of manufacturing the flow rate detecting chip 60 according to the fifth embodiment will be described. FIG. 13 is a sectional view showing an embodiment of the invention of claim 9. First, on both surfaces of the polished semiconductor substrate 61 (a),
After forming the dielectric layer 105 (b), the first dielectric layer 10 is formed.
A conductive material layer 106 is formed on the layer 5 (c). As the first dielectric layer 105, SiO 2 , SiN x (Si 3 N 4) is used.
, Etc.), Ta 2 O 5 or the like using a method such as a thermal oxidation furnace or CVD or sputtering, and the first dielectric layer 105 at this time may be formed under the condition that the film stress is as small as possible. desirable. Further, regarding the manufacturing method shown in FIG. 13 including the first dielectric layer 105, it is not necessary to form both surfaces at the same time, and one surface may be alternately formed. However, when the second thin plate 64 is used as a dust adhesion preventing material for the thin plate 63, the conductive material layer 106 may be formed only on the first dielectric layer 105 on one surface.
【0069】次に、この導電材料層106を写真製版技
術とIBEやRIEなどのドライエッチング技術により
所定の形にパターニングした後(d)、導電材料層10
6と回路部分とをつなぐためのリード部107を写真製
版技術とエッチング技術により形成する(e)。このリ
ード部107が回路部分と同一基板上で形成されていな
い場合はさらにボンディングにより接続される。そし
て、抵抗素子部と配線部を保護する為に第2誘電体層1
08を全面に形成した後(f)、第1誘電体層105と
第2誘電体層108に写真製版技術とエッチング技術に
より所定の形状と大きさを有する半導体基板60の露出
部109、110を形成する(g)。この第2誘電体層
108としてはSiO2 、SiNX (Si3 N4 を含
む),Ta2O5 などをCVDやスパッタなどの方法を
用いて作成する。このときこの第2誘電体層108は第
1誘電体層105と同様に膜応力ができるだけ小さくな
るような条件で作成されることが望ましい。Next, the conductive material layer 106 is patterned into a predetermined shape by photolithography and dry etching technology such as IBE or RIE (d), and then the conductive material layer 10 is formed.
A lead portion 107 for connecting 6 and the circuit portion is formed by photolithography and etching (e). When this lead portion 107 is not formed on the same substrate as the circuit portion, it is further connected by bonding. Then, in order to protect the resistive element portion and the wiring portion, the second dielectric layer 1
After forming 08 on the entire surface (f), exposed portions 109 and 110 of the semiconductor substrate 60 having a predetermined shape and size are formed on the first dielectric layer 105 and the second dielectric layer 108 by photolithography and etching. Form (g). As the second dielectric layer 108, SiO 2 , SiN x (including Si 3 N 4 ), Ta 2 O 5 or the like is formed by a method such as CVD or sputtering. At this time, it is desirable that the second dielectric layer 108 is formed under the condition that the film stress is as small as possible like the first dielectric layer 105.
【0070】さらに、異方性エッチング技術を利用して
流体通路62となる半導体基板61部分を取り除き、流
体通路62を形成する(h)。この場合、流体通路62
は半導体基板61の中央部で最も狭く形成されるが、こ
の理由としては、シリコン基板である半導体基板61を
KOH等のアルカリ溶液で異方性エッチングした場合、
シリコンの結晶方位によってエッチング速度(エッチン
グレート)が異なるため、具体的には、基板の深さ方向
のエッチングレートは横方向のエッチングレートの数百
倍速いため、深さ方向にはエッチングが進行するが、横
方向にはエッチングされにくいため、半導体基板61の
中央部で最も狭く形成されるものである。そして、半導
体基板61を異方性エッチングを行う前もしくは行った
後で適当なチップサイズにカットすることで第11図お
よび第12図に記載された断面図を有する流量検出用チ
ップ60を作成することができる。Further, the portion of the semiconductor substrate 61 which becomes the fluid passage 62 is removed by using the anisotropic etching technique to form the fluid passage 62 (h). In this case, the fluid passage 62
Is formed narrowest in the central portion of the semiconductor substrate 61. The reason is that when the semiconductor substrate 61 which is a silicon substrate is anisotropically etched with an alkaline solution such as KOH,
Since the etching rate (etching rate) varies depending on the crystal orientation of silicon, specifically, the etching rate in the depth direction of the substrate is several hundred times faster than the etching rate in the lateral direction, so that the etching progresses in the depth direction. However, since it is difficult to etch in the lateral direction, it is formed to be the narrowest in the central portion of the semiconductor substrate 61. Then, the semiconductor substrate 61 is cut into an appropriate chip size before or after anisotropic etching is performed to form the flow rate detection chip 60 having the cross-sectional views shown in FIGS. 11 and 12. be able to.
【0071】さらに、実施例5における流量検出用チッ
プ60の別の製造方法について説明する。図14は請求
項10の発明の一実施例による半導体式流量検出装置の
製造方法を示す断面図である。この製造方法では上部側
の流量検出用チップ60aと下部側の流量検出用チップ
60bとを別々に製造した後、両者を接合して1つの流
量検出用チップ60を製造する方法である。なお、図1
4の製造工程(a)〜(g)は図13の製造工程(a)
〜(g)にあって、第1誘電体層105、第2誘電体層
108等の構成部材を両面に形成するか片面に形成する
かの違いのみであるため、その説明は省略する。図14
の(i)工程で上部側の流量検出用チップ60aと下部
側の流量検出用チップ60bとの貫通孔65同士が重な
り合うように接合し、適当なチップサイズにカットする
ことにより第11図及び第12図に記載された断面図を
有する流量検出用チップを作成することができる。Further, another method of manufacturing the flow rate detecting chip 60 in the fifth embodiment will be described. FIG. 14 is a sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor type flow rate detecting device according to an embodiment of the present invention. In this manufacturing method, the flow rate detecting chip 60a on the upper side and the flow rate detecting chip 60b on the lower side are manufactured separately, and then the two are bonded to manufacture one flow rate detecting chip 60. FIG.
The manufacturing steps (a) to (g) of FIG. 4 are the manufacturing steps (a) of FIG.
In (g) to (g), the only difference is whether the constituent members such as the first dielectric layer 105 and the second dielectric layer 108 are formed on both sides or one side, and therefore the description thereof is omitted. 14
In step (i), the upper flow rate detecting chip 60a and the lower flow rate detecting chip 60b are joined so that the through holes 65 overlap with each other and cut into an appropriate chip size, as shown in FIGS. A flow rate detecting chip having the cross-sectional view shown in FIG. 12 can be produced.
【0072】実施例6.図15は請求項11の本発明の
一実施例に係る流量検出用チップの断面図である。図に
おいて、70は実施例6における流量検出用チップ、7
1は流体通路62の最も狭い位置である。実施例5では
流体通路62の一方の開口部62aに導電材料層を有す
る薄板63を形成し、他方の開口部62bに第2の薄板
64を形成していたが、本実施例では、流体の流速の最
も速い流体通路62の最狭部71に導電材料層を有する
薄板63を形成することにより、熱伝達特性を向上させ
ることができる。Example 6. FIG. 15 is a sectional view of a flow rate detecting chip according to an embodiment of the present invention. In the figure, 70 is a flow rate detecting chip in Example 6, 7
1 is the narrowest position of the fluid passage 62. In the fifth embodiment, the thin plate 63 having the conductive material layer is formed in one opening 62a of the fluid passage 62, and the second thin plate 64 is formed in the other opening 62b. By forming the thin plate 63 having the conductive material layer in the narrowest portion 71 of the fluid passage 62 having the highest flow velocity, the heat transfer characteristics can be improved.
【0073】次に、実施例6における流量検出用チップ
70の製造方法について説明する。図16は請求項12
の発明の一実施例による半導体式流量検出装置の製造方
法を示す断面図である。まず、(100)半導体基板6
1を2枚用意し(a)、第1の半導体基板61の両面に
絶縁層100と誘電体層101を形成(b)するととも
に、第2の半導体基板はその表面のみ絶縁層100と誘
電体層101を形成する(b)。次に、両面に絶縁層1
00と誘電体層101を形成した基板において、誘電体
層101をマスクとして用いて絶縁層100をパターニ
ングし、半導体基板61の一部を露出させる。そして、
この半導体基板61の露出部分を酸化し、薄板63のベ
ースとなる絶縁層100を形成(c)し、後に流体通路
62となる部分の半導体基板61を露出させる(d)。Next, a method of manufacturing the flow rate detecting chip 70 in the sixth embodiment will be described. FIG. 16 shows claim 12.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the method for manufacturing the semiconductor type flow rate detecting device according to the embodiment of the invention. First, the (100) semiconductor substrate 6
2 are prepared (a), the insulating layer 100 and the dielectric layer 101 are formed on both surfaces of the first semiconductor substrate 61 (b), and the second semiconductor substrate has the insulating layer 100 and the dielectric layer only on its surface. Form layer 101 (b). Next, insulating layer 1 on both sides
00 and the dielectric layer 101 are formed on the substrate, the insulating layer 100 is patterned using the dielectric layer 101 as a mask to expose a part of the semiconductor substrate 61. And
The exposed portion of the semiconductor substrate 61 is oxidized to form an insulating layer 100 which will be the base of the thin plate 63 (c), and the semiconductor substrate 61 which will later become the fluid passage 62 will be exposed (d).
【0074】さらに、この絶縁層100上に導電材料層
102を形成し、パターニングした後に、導電材料層1
02をパッシベーション膜で覆い、リード部103を形
成する(e)。この後、半導体基板61の裏面の誘電体
層101をマスクとして使用し、絶縁層100をパター
ニングして、貫通孔114を形成するための窓となる部
分の半導体基板61を露出(111)させる。この露出
部111の面積は、この部分を異方性エッチングしたと
きに、その底面の周が半導体基板61の表面側の露出部
112の周と一致するように決定されている。そして、
この裏面露出部111から異方性エッチングを行ない薄
板63を浮かす(f)。Further, after forming a conductive material layer 102 on the insulating layer 100 and patterning it, the conductive material layer 1 is formed.
02 is covered with a passivation film to form the lead portion 103 (e). Then, using the dielectric layer 101 on the back surface of the semiconductor substrate 61 as a mask, the insulating layer 100 is patterned to expose (111) the portion of the semiconductor substrate 61 which will be a window for forming the through hole 114. The area of the exposed portion 111 is determined so that the circumference of the bottom surface thereof coincides with the circumference of the exposed portion 112 on the front surface side of the semiconductor substrate 61 when this portion is anisotropically etched. And
Anisotropic etching is performed from the exposed back surface portion 111 to float the thin plate 63 (f).
【0075】また、第2の半導体基板61も誘電体層1
01をマスクとして用いて絶縁層100をパターニング
し、半導体基板61の一部113を露出させる(c)。
この露出部113の面積は上記露出部111の面積と等
しくされている。この露出部113から異方性エッチン
グを行ない、裏面まで貫通する貫通孔114を形成する
(d)。最後に、第1の半導体基板61の表面と第2の
半導体基板61の裏面とを貫通孔114の開口部が一致
するように接合し、流体通路62を形成する。この接合
には陽極接合を用いるのが望ましいが、粘着層や接着剤
を使用しても可能である。このようにして、流体通路6
2の最狭部71に導電材料層を有する薄板63を配した
構造を作製することができる。The second semiconductor substrate 61 is also the dielectric layer 1
The insulating layer 100 is patterned by using 01 as a mask to expose a part 113 of the semiconductor substrate 61 (c).
The area of the exposed portion 113 is made equal to the area of the exposed portion 111. Anisotropic etching is performed from the exposed portion 113 to form a through hole 114 that penetrates to the back surface (d). Finally, the front surface of the first semiconductor substrate 61 and the back surface of the second semiconductor substrate 61 are joined so that the openings of the through holes 114 are aligned with each other to form the fluid passage 62. It is desirable to use anodic bonding for this bonding, but it is also possible to use an adhesive layer or an adhesive. In this way, the fluid passage 6
It is possible to fabricate a structure in which the thin plate 63 having a conductive material layer is arranged on the second narrowest portion 71.
【0076】実施例7.図17(a)は請求項13の本
発明の一実施例による半導体式流量検出装置の平面図で
あり、図17(b)は請求項13の本発明の一実施例に
よる半導体式流量検出装置をB−B線で切断したときの
断面図である。図において、75は実施例7における流
量検出用チップ、76は半導体基板、78は導電材料層
を有する薄板、79は薄板78の直下に形成された凹
部、80は第2の導電材料層である。この流量検出用チ
ップ75は半導体基板76に異方性エッチングにより凹
部79が形成され、その上に薄板78が架橋されている
とともに、この薄板78には発熱素子として働く導電材
料層77が設けられている。Example 7. 17A is a plan view of a semiconductor type flow rate detecting device according to an embodiment of the present invention of claim 13, and FIG. 17B is a semiconductor type flow rate detecting device according to an embodiment of the present invention of claim 13. It is sectional drawing when it cut | disconnects by the BB line. In the figure, 75 is a flow rate detecting chip in the seventh embodiment, 76 is a semiconductor substrate, 78 is a thin plate having a conductive material layer, 79 is a recess formed immediately below the thin plate 78, and 80 is a second conductive material layer. . In this flow rate detecting chip 75, a recess 79 is formed in a semiconductor substrate 76 by anisotropic etching, and a thin plate 78 is cross-linked on the recess 79, and a conductive material layer 77 serving as a heating element is provided on the thin plate 78. ing.
【0077】また、半導体基板76上の薄板78の支持
部付近に第2の導電材料層80が形成されている。この
第2の導電材料層80も発熱体として働き、薄板78と
半導体基板76との温度差を低減させる。こうすること
により、薄板78から半導体基板76への熱伝導量を減
少させることができるとともに、半導体基板76への熱
伝導量が減少すれば流量センサの応答性が向上する。こ
の第2の導電材料層80の温度は、常に一定に保たれる
場合もあるし、流体温度や導電材料層77の温度によっ
て変動させる場合もある。A second conductive material layer 80 is formed on the semiconductor substrate 76 near the supporting portion of the thin plate 78. The second conductive material layer 80 also functions as a heating element and reduces the temperature difference between the thin plate 78 and the semiconductor substrate 76. By doing so, the amount of heat conduction from the thin plate 78 to the semiconductor substrate 76 can be reduced, and if the amount of heat conduction to the semiconductor substrate 76 is reduced, the responsiveness of the flow sensor is improved. The temperature of the second conductive material layer 80 may be always kept constant, or may be changed depending on the fluid temperature or the temperature of the conductive material layer 77.
【0078】実施例8.図18(a)は請求項14の本
発明の一実施例による半導体式流量検出装置の平面図で
ある。図18(b)は図18(a)における半導体式流
量検出装置の要部を拡大して示す一部拡大図である。実
施例7で示した薄板78は半導体基板76への熱伝導量
を小さくするため、及び、薄板78の熱容量を小さくす
るため、2〜3ミクロンと非常に薄いものに設計されて
いる。このため、特に上下方向の力には弱く、折損の恐
れがあった。そこで、本実施例の流量検出用チップ82
では、薄板83の両端の基端部に薄板83と直角に交わ
るよう形成された補強梁84を設けることにより、薄板
83の機械的強度を向上させている。Example 8. FIG. 18A is a plan view of a semiconductor type flow rate detecting device according to an embodiment of the present invention. FIG. 18B is a partially enlarged view showing an enlarged main part of the semiconductor type flow rate detecting device in FIG. The thin plate 78 shown in the seventh embodiment is designed to have a very small thickness of 2 to 3 microns in order to reduce the amount of heat conduction to the semiconductor substrate 76 and to reduce the heat capacity of the thin plate 78. For this reason, it is particularly weak against the force in the vertical direction, and there is a risk of breakage. Therefore, the flow rate detection chip 82 of the present embodiment
Then, the mechanical strength of the thin plate 83 is improved by providing the reinforcing beams 84 formed at the both ends of the thin plate 83 so as to intersect the thin plate 83 at a right angle.
【0079】また、補強梁84を介して半導体基板へ伝
わる伝熱量が問題になる場合は、図18(b)に示すよ
うに、薄板83の支持梁86と補強梁84の幅の合計が
薄板83の幅と等しくなるようにすると、半導体基板8
5への熱伝導量は変わらないが、支持梁の本数を増やす
ことによって機械的強度は向上する。When the amount of heat transferred to the semiconductor substrate via the reinforcing beam 84 becomes a problem, as shown in FIG. 18B, the total width of the supporting beam 86 of the thin plate 83 and the reinforcing beam 84 is the thin plate. If the width is equal to the width of the semiconductor substrate 83,
Although the amount of heat conduction to 5 does not change, the mechanical strength is improved by increasing the number of support beams.
【0080】図19は請求項14の本発明のその他の実
施例による半導体式流量検出装置の平面図である。本実
施例では、薄板88が4本の支持梁89によって架橋さ
れており、この支持梁89と鋭角をなして交わるように
補強梁90が形成されている。この場合も、前述の例と
同様、支持梁89と補強梁90の幅を調節してやれば、
半導体基板91への熱伝導量を変えずに強度のみ向上さ
せることもできる。FIG. 19 is a plan view of a semiconductor type flow rate detecting device according to another embodiment of the present invention of claim 14. In this embodiment, the thin plate 88 is bridged by four support beams 89, and a reinforcing beam 90 is formed so as to intersect the support beams 89 at an acute angle. Also in this case, if the widths of the supporting beam 89 and the reinforcing beam 90 are adjusted as in the above-described example,
Only the strength can be improved without changing the amount of heat conduction to the semiconductor substrate 91.
【0081】次に、流量検出用チップの取り付け方法の
実施例を説明する。図20(a)は請求項15の発明の
一実施例による半導体式流量検出装置の取り付け方法を
示す正面図であり、図20(b)は図20(a)の半導
体式流量検出装置の側面図である。流量検出用チップ9
3はリードフレーム94をモールドしたパッケージ95
に接着剤により接着され、このパッケージ95には接着
時の取り付け精度を上げるため、ダイパッドフレーム9
6(コ字型の支持体)が具備されている。このダイパッ
ドフレーム96はコの字型をしており、流量検出用チッ
プ93の両端をそれぞれダイパッドフレーム96の平行
な平行片97に接着する。さらに平行片97をつなぐ垂
直片98が流量検出用チップ93の下流側にくるように
流路内に設置される。このダイパッドフレーム96を使
用することにより、流量検出用チップ93を精度良く水
平に固定することができ、その結果、流量検出用チップ
93の取り付けばらつきが低減され、特性のばらつきも
抑えられる。Next, an embodiment of a method of attaching the flow rate detecting chip will be described. 20 (a) is a front view showing a method of mounting the semiconductor type flow rate detecting device according to an embodiment of the invention of claim 15 and FIG. 20 (b) is a side view of the semiconductor type flow rate detecting device of FIG. 20 (a). It is a figure. Flow rate detection chip 9
3 is a package 95 in which a lead frame 94 is molded
The package 95 is attached to the die pad frame 9 in order to improve the mounting accuracy at the time of adhesion.
6 (a U-shaped support) is provided. The die pad frame 96 is U-shaped, and both ends of the flow rate detecting chip 93 are adhered to parallel parallel pieces 97 of the die pad frame 96. Further, a vertical piece 98 connecting the parallel pieces 97 is installed in the flow path so as to come to the downstream side of the flow rate detection chip 93. By using this die pad frame 96, the flow rate detection chip 93 can be fixed horizontally with high accuracy, and as a result, variation in attachment of the flow rate detection chip 93 can be reduced and variation in characteristics can be suppressed.
【0082】次に、導電材料層に使用するシリサイド材
料について説明する。図21は請求項16の発明の一実
施例による半導体式流量検出装置の導電材料層の熱伝導
率と抵抗温度係数を示した表である。金属とシリコンの
化合物(シリサイド)であるMoSi2 、WSi2 、T
iSi2 、TaSi2 は、従来導電材料層として使用さ
れてきたPt、Fe、Niに比べ熱伝導率が非常に小さ
いため、これらのシリサイド材料を発熱素子として使用
すれば、熱伝導による熱損失が低減でき、センサとして
の特性の向上が図れる。また、抵抗温度係数は従来の単
体金属とほぼ同等で、流量センサの発熱素子として十分
使用可能な値である。Next, the silicide material used for the conductive material layer will be described. FIG. 21 is a table showing the thermal conductivity and the temperature coefficient of resistance of a conductive material layer of a semiconductor type flow rate detector according to an embodiment of the invention of claim 16. MoSi 2 , WSi 2 , T which is a compound (silicide) of metal and silicon
i Si 2, TaSi 2 is, Pt has been used as a conventional electrically conductive material layer, Fe, very small compared thermal conductivity to Ni, Using these suicide material as a heating element, the heat loss due to heat conduction It can be reduced, and the characteristics as a sensor can be improved. Further, the temperature coefficient of resistance is almost the same as that of a conventional single metal, and is a value that can be sufficiently used as a heating element of a flow sensor.
【0083】上記のようなシリサイド材料を流量センサ
の導電材料層として使用するもう一つの利点は、既存の
半導体プロセスをそのまま適用できる点である。現在、
LSIの内部電極・配線材料として、MoやW、Ti、
Taなどの高融点金属のシリコン化合物が多く用いられ
る傾向にある。これらのシリコン化合物は、シリコンと
の優れた界面安定性を有しているからである。例えば、
MOS型LSIのゲート電極配線材料には、既に高融点
金属のシリコン化合物が多く用いられている。つまり、
MOSのプロセスラインを使用すれば、マスクを変える
だけで流量センサの導電材料層を形成することができ
る。このようにMoSi2 、WSi2 、TiSi2 、T
aSi2 を導電材料層に使用することは、量産性の面か
ら見ても有利である。Another advantage of using the silicide material as the conductive material layer of the flow sensor is that the existing semiconductor process can be applied as it is. Current,
Mo, W, Ti, and
Silicon compounds of refractory metals such as Ta tend to be often used. This is because these silicon compounds have excellent interfacial stability with silicon. For example,
As a gate electrode wiring material of a MOS type LSI, a silicon compound of a refractory metal has already been often used. That is,
If a MOS process line is used, the conductive material layer of the flow sensor can be formed simply by changing the mask. Thus, MoSi 2 , WSi 2 , TiSi 2 , T
The use of aSi 2 for the conductive material layer is also advantageous in terms of mass productivity.
【0084】次に導電材料層からなる発熱素子の制御回
路について説明する。図22は発熱素子の制御回路を示
す回路図である。図において、この発熱抵抗120と精
密抵抗121、流体温度検出素子122、及び複数のブ
リッジ抵抗123により、ブリッジ回路が構成される。
これらのブリッジ抵抗123の抵抗値は、発熱抵抗12
0の温度が流体温度検出素子122の温度より常に一定
温度だけ高く保たれるように設定されている。Next, the control circuit of the heating element made of the conductive material layer will be described. FIG. 22 is a circuit diagram showing the control circuit of the heating element. In the figure, the heating resistor 120, the precision resistor 121, the fluid temperature detecting element 122, and the plurality of bridge resistors 123 form a bridge circuit.
The resistance value of these bridge resistors 123 is
The temperature of 0 is set to be always higher than the temperature of the fluid temperature detecting element 122 by a constant temperature.
【0085】この回路において、発熱抵抗120が流体
により冷却され、その温度が低下すると、ブリッジ回路
に不平衡が生じる。差動増幅器124の入力端子に電位
差が生じると、差動増幅器124とトランジスタ126
の働きにより、発熱抵抗120にさらに多くの電流が供
給され、発熱抵抗120の温度が上昇する。この供給電
流の増加はブリッジ回路が平衡に達するまで継続される
が、この発熱抵抗120への供給電流を精密抵抗121
の両端の電圧として出力端子125から出力し、流体流
量を検出する。この回路では、発熱抵抗120が発熱体
と発熱体の温度検出素子の2つの役目を同時に果たして
いるので、直熱型回路と呼ばれる。In this circuit, when the heating resistor 120 is cooled by the fluid and its temperature drops, an imbalance occurs in the bridge circuit. When a potential difference occurs between the input terminals of the differential amplifier 124, the differential amplifier 124 and the transistor 126
By the function of, the heating resistor 120 is supplied with more current, and the temperature of the heating resistor 120 rises. This increase in supply current continues until the bridge circuit reaches equilibrium, but the supply current to the heating resistor 120 is changed to the precision resistor 121.
Is output from the output terminal 125 as the voltage across both ends to detect the fluid flow rate. In this circuit, the heating resistor 120 plays the two roles of the heating element and the temperature detecting element of the heating element at the same time, and is therefore called a direct heating circuit.
【0086】図23に発熱素子の制御回路の別の例を示
す。この例では発熱抵抗120の他に、この発熱抵抗1
20の温度を検出する発熱体温度検出素子128が設け
られている。発熱抵抗120が流体により冷却され、そ
の温度が低下すると、発熱体温度検出素子128の温度
も低下し、この結果、ブリッジ回路に不平衡が生じ、差
動増幅器124の入力端子に電位差が生じる。したがっ
て、差動増幅器124とトランジスタ126の働きによ
り、発熱抵抗120にさらに多くの電流が供給され、発
熱抵抗120の温度が上昇し、発熱体温度検出素子12
8の温度も上昇する。FIG. 23 shows another example of the heating element control circuit. In this example, in addition to the heating resistor 120, this heating resistor 1
A heating element temperature detecting element 128 for detecting the temperature of 20 is provided. When the heating resistor 120 is cooled by the fluid and its temperature drops, the temperature of the heating element temperature detecting element 128 also drops, resulting in imbalance in the bridge circuit and a potential difference at the input terminals of the differential amplifier 124. Therefore, due to the functions of the differential amplifier 124 and the transistor 126, a larger amount of current is supplied to the heating resistor 120, the temperature of the heating resistor 120 rises, and the heating element temperature detection element 12
The temperature of 8 also rises.
【0087】この発熱抵抗120への供給電流の増加は
ブリッジ回路が平衡に達するまで継続される。この発熱
抵抗120への供給電流を発熱抵抗120自身の両端電
圧として出力端子125から出力し、流体流量を検出す
る。この回路では、発熱体120と発熱体温度検出素子
128が分離され、近接配置されているので、傍熱型回
路と呼ばれる。The increase of the current supplied to the heating resistor 120 is continued until the bridge circuit reaches the equilibrium. The current supplied to the heating resistor 120 is output from the output terminal 125 as the voltage across the heating resistor 120 itself to detect the fluid flow rate. In this circuit, the heat generating element 120 and the heat generating element temperature detecting element 128 are separated from each other and arranged close to each other, and are therefore called an indirectly heated circuit.
【0088】[0088]
【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれ
ば、凸部が半導体基板に形成された凹部の底部に位置
し、先端が導電材料層を形成する薄板と隔離するように
構成したので、薄板の機械的強度を向上させ、ダイシン
グ時やアセンブリ工程中に折損しにくくすることができ
るという効果がある。As described above, according to the first aspect of the invention, the convex portion is located at the bottom of the concave portion formed in the semiconductor substrate, and the tip is separated from the thin plate forming the conductive material layer. Therefore, there is an effect that the mechanical strength of the thin plate can be improved, and the thin plate can be less likely to be broken during dicing or during the assembly process.
【0089】請求項2の発明によれば、凹部を形成する
工程段階で、異方性エッチング技術により、先端が上記
薄板に向かって細くなるとともに、先端が上記薄板と隔
離した凸部を上記凹部の底部に形成するように構成した
ので、薄板の機械的強度を向上させ、ダイシング時やア
センブリ工程中に折損しにくくすることができるという
効果がある。According to the second aspect of the present invention, in the process step of forming the concave portion, the tip end is tapered toward the thin plate by the anisotropic etching technique, and the convex portion whose tip is separated from the thin plate is formed into the concave portion. Since it is configured to be formed at the bottom of the sheet, there is an effect that it is possible to improve the mechanical strength of the thin plate and prevent breakage during dicing or during the assembly process.
【0090】請求項3の発明によれば、貫通孔が半導体
基板の凹部と半導体基板の裏面とを連結し、低圧力保持
手段が貫通孔の半導体基板の裏面側の開口部に生じる圧
力を半導体基板の表面側の開口部に生じる圧力よりも低
い状態に保つように構成したので、発熱素子裏面からの
熱伝達を促進することができ、応答性が向上するという
効果がある。According to the third aspect of the present invention, the through hole connects the recess of the semiconductor substrate and the back surface of the semiconductor substrate, and the low pressure holding means applies a pressure generated in the opening of the through hole on the back surface side of the semiconductor substrate to the semiconductor. Since the pressure is lower than the pressure generated in the opening on the front surface side of the substrate, the heat transfer from the back surface of the heating element can be promoted, and the responsiveness is improved.
【0091】請求項4の発明によれば、低圧力保持手段
である流線型支持体は幅広い部分と幅の狭い部分とを有
するものであり、通路が流線型支持体内に形成され、一
方の開口部が半導体基板裏面の開口部と連結するととも
に、他方の開口部が半導体基板の位置よりも幅広い部分
に位置するように構成したので、発熱素子裏面からの熱
伝達を促進することができ、応答性が向上するという効
果がある。According to the invention of claim 4, the streamlined support which is a low pressure holding means has a wide portion and a narrow portion, the passage is formed in the streamlined support, and one opening is formed. Since it is configured so that it is connected to the opening on the back surface of the semiconductor substrate and the other opening is positioned wider than the position of the semiconductor substrate, it is possible to promote heat transfer from the back surface of the heating element and improve the responsiveness. It has the effect of improving.
【0092】請求項5の発明によれば、低圧力保持手段
である支持体により半導体基板の裏面が流体の流れ方向
に対して鋭角となるように保持するように構成したの
で、発熱素子裏面からの熱伝達を促進することができ、
応答性が向上するという効果がある。According to the invention of claim 5, since the back surface of the semiconductor substrate is held by the support which is the low pressure holding means so that the back surface of the semiconductor substrate forms an acute angle with the flow direction of the fluid, Can promote the heat transfer of
This has the effect of improving responsiveness.
【0093】請求項6の発明によれば、低圧力保持手段
である段部を半導体基板の裏面に少なくとも1つ設ける
ように構成したので、発熱素子裏面からの熱伝達を促進
することができ、応答性が向上するという効果がある。According to the sixth aspect of the invention, since at least one step portion which is the low pressure holding means is provided on the back surface of the semiconductor substrate, heat transfer from the back surface of the heating element can be promoted, This has the effect of improving responsiveness.
【0094】請求項7の発明によれば、第2の凹部が半
導体基板に形成された凹部の周囲を囲むように構成した
ので、発熱素子から基板への伝熱が抑制され、センサの
感度や応答性が向上する。According to the invention of claim 7, since the second recess is configured to surround the periphery of the recess formed in the semiconductor substrate, heat transfer from the heating element to the substrate is suppressed, and the sensitivity of the sensor and Responsiveness is improved.
【0095】請求項8の発明によれば、少なくとも1つ
の支持部によって半導体基板に支持される一対の薄板が
半導体基板を貫通する流体通路の両方の開口部に位置す
るとともに、導電材料層が一対の薄板の少なくとも1つ
に形成されるように構成したので、センサ個々のばらつ
きが抑制され、特性のばらつきも低減できるという効果
が得られる。また、一方の薄板を塵埃付着防止材や流体
温度検出素子として使用すれば、コスト低減にもつなが
るという効果も得られる。According to the invention of claim 8, a pair of thin plates supported by the semiconductor substrate by at least one support portion are located in both openings of the fluid passage that penetrates the semiconductor substrate, and a pair of conductive material layers are provided. Since it is configured to be formed on at least one of the thin plates, it is possible to suppress variations in individual sensors and reduce variations in characteristics. Further, if one of the thin plates is used as a dust adhesion preventing material or a fluid temperature detecting element, the effect of reducing the cost can be obtained.
【0096】請求項9の発明によれば、半導体基板の一
方の面に、導電材料層を有し、少なくとも1つの支持部
によって上記半導体基板に支持される第1の薄板を形成
する工程と、上記半導体基板の他方の面に、導電材料層
を有し、少なくとも1つの支持部によって上記半導体基
板に支持される第2の薄板と形成する工程と、異方性エ
ッチング技術により、上記第1の薄板及び上記第2の薄
板の直下に位置する上記半導体基板を削除し、上記半導
体基板を貫通する流体通路を形成する工程とを設けたの
で、センサ個々のばらつきが抑制され、特性のばらつき
も低減でき、さらにはコスト低減も実現できるという効
果が得られる。According to the invention of claim 9, a step of forming a first thin plate having a conductive material layer on one surface of the semiconductor substrate and supported by the semiconductor substrate by at least one supporting portion, The step of forming a second thin plate having a conductive material layer on the other surface of the semiconductor substrate and supported by the semiconductor substrate by at least one support portion; Since the semiconductor substrate located immediately below the thin plate and the second thin plate is deleted and a fluid passage that penetrates the semiconductor substrate is formed, variations in individual sensors are suppressed and variations in characteristics are also reduced. It is possible to obtain the effect that the cost can be further reduced.
【0097】請求項10の発明によれば、少なくとも1
つの支持部によって第1の半導体基板に支持され、導電
材料層を有する第1の薄板を上記半導体基板の一方の面
に形成する工程と、異方性エッチング技術により、上記
第1の薄板の直下に貫通孔を形成する工程と、少なくと
も1つの支持部によって第2の半導体基板に支持され、
導電材料層を有する第2の薄板を上記半導体基板の一方
の面に形成する工程と、異方性エッチング技術により、
上記第2の薄板の直下に貫通孔を形成する工程と、上記
貫通孔同士が一致するように上記半導体基板の裏面同士
を貼り合わせる工程とを設けたので、センサ個々のばら
つきが抑制され、特性のばらつきも低減でき、さらには
コスト低減も実現できるという効果が得られる。According to the invention of claim 10, at least 1
A step of forming a first thin plate having a conductive material layer on one surface of the semiconductor substrate, which is supported by the first semiconductor substrate by two supporting portions, and an anisotropic etching technique is provided immediately below the first thin plate. Forming a through hole in the second semiconductor substrate, and supporting the second semiconductor substrate by at least one supporting portion,
By a step of forming a second thin plate having a conductive material layer on one surface of the semiconductor substrate and an anisotropic etching technique,
Since the step of forming the through hole directly below the second thin plate and the step of attaching the back surfaces of the semiconductor substrates to each other so that the through holes are aligned with each other are suppressed, variations in individual sensors are suppressed, and characteristics are reduced. It is possible to obtain the effect that the variation of can be reduced and the cost can be reduced.
【0098】請求項11の発明によれば、少なくとも1
つの支持部によって半導体基板に支持された導電材料層
を有する薄板を、上記半導体基板を貫通するように形成
された中央部が最も狭くなっている流体通路の最狭部に
設けたので、発熱素子からの熱伝達を促進することがで
き、感度や応答性が向上するという効果が得られる。According to the invention of claim 11, at least 1
Since the thin plate having the conductive material layer supported on the semiconductor substrate by the two supporting portions is provided in the narrowest part of the fluid passage having the narrowest central part formed so as to penetrate the semiconductor substrate, the heating element is provided. The effect of being able to promote heat transfer from the substrate and improving sensitivity and responsiveness is obtained.
【0099】請求項12の発明によれば、少なくとも1
つの支持部によって第1の半導体基板に支持され、導電
材料層を有する薄板を上記第1の半導体基板の一方の面
に形成する工程と、上記第1の半導体基板の他方の面か
ら異方性エッチングを行い、上記薄板の直下に下方に末
広がるテーパー状の貫通孔を形成する工程と、第2の半
導体基板の一方の面から異方性エッチングを行い、第2
の半導体基板の一方の面から下方に狭まるテーパー状の
貫通孔を形成する工程と、上記貫通孔の開口面積の小さ
い面同士が一致するように上記第1の半導体基板と上記
第2の半導体基板との裏面同士を貼り合わせる工程とを
設けたので、発熱素子からの熱伝達を促進することがで
き、感度や応答性が向上するという効果が得られる。According to the invention of claim 12, at least 1
Forming a thin plate having a conductive material layer on one surface of the first semiconductor substrate, which is supported by the first supporting portion by one supporting portion, and anisotropy from the other surface of the first semiconductor substrate. Etching is performed to form a tapered through hole that spreads downwardly just below the thin plate, and anisotropic etching is performed from one surface of the second semiconductor substrate.
Forming a tapered through hole narrowing downward from one surface of the semiconductor substrate, and the first semiconductor substrate and the second semiconductor substrate so that the surfaces having small opening areas of the through hole coincide with each other. And the step of attaching the back surfaces to each other are provided, heat transfer from the heating element can be promoted, and the effect of improving sensitivity and responsiveness can be obtained.
【0100】請求項13の発明によれば、凹部の上方に
位置し、内部に導電材料層を形成する薄板の支持部の基
端付近に第2の導電材料層を形成するように構成したの
で、半導体基板への伝熱量を低減でき、応答性が向上す
るという効果が得られる。According to the thirteenth aspect of the invention, the second conductive material layer is formed near the base end of the supporting portion of the thin plate which is located above the recess and has the conductive material layer formed therein. In addition, the amount of heat transferred to the semiconductor substrate can be reduced and the response can be improved.
【0101】請求項14の発明によれば、補強梁が支持
部の基端付近に支持部と交わるように形成され、支持部
を補強するように構成したので、薄板の機械的強度が増
すという効果が得られる。According to the fourteenth aspect of the present invention, since the reinforcing beam is formed near the base end of the supporting portion so as to intersect with the supporting portion and configured to reinforce the supporting portion, the mechanical strength of the thin plate is increased. The effect is obtained.
【0102】請求項15の発明によれば、樹脂モールド
により固定されたコ字型の支持体が半導体基板の両端を
固定するように構成したので、半導体基板接着時の取り
付けばらつきが低減でき、特性のばらつきが抑制される
という効果がある。According to the fifteenth aspect of the present invention, the U-shaped support body fixed by the resin mold fixes both ends of the semiconductor substrate. Therefore, variation in attachment at the time of adhering the semiconductor substrate can be reduced, and characteristics can be reduced. Has the effect of suppressing variations in
【0103】請求項16の発明によれば、導電材料層が
WSi2 、TiSi2 等のような金属のシリコン化合物
を使用したので、既存の半導体プロセスを適用でき、量
産が容易になるという効果がある。According to the sixteenth aspect of the invention, since the conductive material layer uses a silicon compound of a metal such as WSi 2 , TiSi 2, etc., the existing semiconductor process can be applied and mass production is facilitated. is there.
【図1】 (a)は請求項1の発明の一実施例による半
導体式流量検出装置を示す平面図であり、(b)は図1
(a)をA−Aで切断したときの状態を示す断面図であ
る。FIG. 1 (a) is a plan view showing a semiconductor type flow rate detecting device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) is FIG.
It is sectional drawing which shows the state when (a) is cut | disconnected by AA.
【図2】 実施例1における流量検出用チップ20の製
造工程を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the flow rate detection chip 20 according to the first embodiment.
【図3】 請求項3の発明の一実施例による半導体式流
量検出装置を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a semiconductor type flow rate detecting device according to an embodiment of the invention of claim 3;
【図4】 請求項4における低圧力保持手段の一実施例
を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an embodiment of the low pressure holding means in claim 4.
【図5】 (a)は流線型支持体をエンジンの吸入空気
管内に取り付けた時の状態を示す平面図であり、(b)
は流線型支持体をエンジンの吸入空気管内に取り付けた
時の状態を示す正面図である。FIG. 5A is a plan view showing a state in which the streamlined support is attached to the intake air pipe of the engine, and FIG.
[Fig. 4] is a front view showing a state in which the streamlined support is attached inside the intake air pipe of the engine.
【図6】 請求項5における低圧力保持手段の一実施例
を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing an embodiment of the low pressure holding means in claim 5.
【図7】 (a)は流量検出用チップの裏面を流体の流
れ方向に対して鋭角に保持する支持体の一例を示す拡大
斜視図であり、(b)は図7(a)の支持体をエンジン
の吸入空気管内に取り付けた時の状態を示す平面図、
(c)は図7(a)の支持体をエンジンの吸入空気管内
に取り付けたときの状態を示す正面図である。7A is an enlarged perspective view showing an example of a support body that holds the back surface of the flow rate detection chip at an acute angle with respect to the fluid flow direction, and FIG. 7B is a support body of FIG. 7A. Is a plan view showing the state when the is installed in the intake air pipe of the engine,
FIG. 7C is a front view showing a state in which the support of FIG. 7A is mounted in the intake air pipe of the engine.
【図8】 (a)は流量検出用チップの裏面を流体の流
れ方向に対して鋭角に保持する支持体の一例を示す拡大
斜視図であり、(b)は図8(a)の支持体をエンジン
の吸入空気管内に取り付けた時の状態を示す平面図、
(c)は図8(a)の支持体をエンジンの吸入空気管内
に取り付けたときの状態を示す正面図である。8A is an enlarged perspective view showing an example of a support body that holds the back surface of the flow rate detection chip at an acute angle with respect to the fluid flow direction, and FIG. 8B is a support body of FIG. 8A. Is a plan view showing the state when the is installed in the intake air pipe of the engine,
FIG. 8C is a front view showing a state in which the support body of FIG. 8A is mounted in the intake air pipe of the engine.
【図9】 請求項6における低圧力保持手段のその他の
実施例を示す正面図である。FIG. 9 is a front view showing another embodiment of the low pressure holding means according to claim 6;
【図10】 (a)は請求項7の発明の一実施例による
半導体式流量検出装置を示す平面図であり、(b)は請
求項7の発明の一実施例による半導体式流量検出装置を
図10(a)のA−A線で切断したときの断面図であ
る。10A is a plan view showing a semiconductor type flow rate detecting device according to an embodiment of the invention of claim 7, and FIG. 10B is a plan view of the semiconductor type flow rate detecting device according to an embodiment of the invention of claim 7; It is sectional drawing when it cut | disconnects by the AA line of FIG.10 (a).
【図11】 請求項8の発明の一実施例による半導体式
流量検出装置を示す断面図である。FIG. 11 is a sectional view showing a semiconductor type flow rate detecting device according to an embodiment of the invention of claim 8;
【図12】 請求項8の発明の一実施例による半導体式
流量検出装置を示す断面図である。FIG. 12 is a sectional view showing a semiconductor type flow rate detecting device according to an embodiment of the present invention.
【図13】 請求項9の発明の一実施例による半導体式
流量検出装置の製造方法を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor type flow rate detecting device according to the embodiment of the invention of claim 9;
【図14】 請求項10の発明の一実施例による半導体
式流量検出装置の製造方法を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor type flow rate detector according to the embodiment of the invention of claim 10;
【図15】 請求項11の本発明の一実施例による流量
検出用チップの断面図である。FIG. 15 is a sectional view of a flow rate detecting chip according to an embodiment of the present invention.
【図16】 請求項12の発明の一実施例による半導体
式流量検出装置の製造方法を示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor type flow rate detector according to the embodiment of the invention of claim 12;
【図17】 (a)は請求項13の本発明の一実施例に
よる半導体式流量検出装置の平面図であり、(b)は請
求項13の本発明の一実施例による半導体式流量検出装
置をB−B線で切断したときの断面図である。17A is a plan view of a semiconductor type flow rate detecting device according to an embodiment of the present invention of claim 13; FIG. 17B is a plan view of the semiconductor type flow rate detecting device according to an example of the present invention of claim 13; It is sectional drawing when it cut | disconnects by the BB line.
【図18】 (a)は請求項14の本発明の一実施例に
よる半導体式流量検出装置の平面図であり、(b)は図
18(a)における半導体式流量検出装置の要部を拡大
して示す一部拡大図である。18 (a) is a plan view of a semiconductor type flow rate detecting device according to an embodiment of the present invention of claim 14, and FIG. 18 (b) is an enlarged view of a main part of the semiconductor type flow rate detecting device in FIG. 18 (a). FIG.
【図19】 請求項14の本発明のその他の実施例によ
る半導体式流量検出装置の平面図である。FIG. 19 is a plan view of a semiconductor type flow rate detector according to another embodiment of the present invention.
【図20】 (a)は請求項15の発明の一実施例によ
る半導体式流量検出装置の取り付け方法を示す正面図で
あり、(b)は図20(a)の半導体式流量検出装置の
側面図である。20 (a) is a front view showing a method of mounting the semiconductor type flow rate detecting device according to an embodiment of the invention of claim 15, and FIG. 20 (b) is a side view of the semiconductor type flow rate detecting device of FIG. 20 (a). It is a figure.
【図21】 請求項16の発明の一実施例による半導体
式流量検出装置の導電材料層の熱電導率と抵抗温度係数
を示した表図である。FIG. 21 is a table showing the thermal conductivity and the temperature coefficient of resistance of a conductive material layer of a semiconductor type flow rate detector according to an embodiment of the invention of claim 16;
【図22】 発熱素子の制御回路の一例を示す回路図で
ある。FIG. 22 is a circuit diagram showing an example of a heating element control circuit.
【図23】 発熱素子の制御回路の別の例を示す回路図
である。FIG. 23 is a circuit diagram showing another example of the control circuit of the heating element.
【図24】 従来の半導体式流量検出装置の一例を示す
断面図である。FIG. 24 is a sectional view showing an example of a conventional semiconductor type flow rate detecting device.
【図25】 従来の半導体式流量検出装置の他の例を示
す斜視図である。FIG. 25 is a perspective view showing another example of a conventional semiconductor type flow rate detecting device.
21,31,44,51,61,76,85,91 半
導体基板、22,32,45,52,63,78,83
薄板、23,33,46,53,79 凹部、24,
34,77 発熱素子(導電材料層)、25 凸部、2
6,54,86支持梁(支持部)、35,47,65
貫通孔、36 流線型支持体(低圧力保持手段)、38
通路(低圧力保持手段)、41 パッケージ(低圧力
保持手段)、42 ホルダー(低圧力保持手段)、48
段部(低圧力保持手段)、55 第2の凹部、62
流体通路、80 第2の導電材料層、84 補強梁、9
6 ダイパッドフレーム(コ字型の支持体)。21, 31, 44, 51, 61, 76, 85, 91 Semiconductor substrate, 22, 32, 45, 52, 63, 78, 83
Thin plate, 23, 33, 46, 53, 79 recess, 24,
34,77 heating element (conductive material layer), 25 convex portions, 2
6, 54, 86 support beam (support portion), 35, 47, 65
Through hole, 36 Streamlined support (low pressure holding means), 38
Passage (low pressure holding means), 41 package (low pressure holding means), 42 holder (low pressure holding means), 48
Step (low pressure holding means), 55 Second recess, 62
Fluid passage, 80 second conductive material layer, 84 reinforcing beam, 9
6 Die pad frame (U-shaped support).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松浦 司 尼崎市塚口本町八丁目1番1号 三菱電機 株式会社材料デバイス研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tsukasa Matsuura 8-1-1 Tsukaguchihonmachi, Amagasaki City Mitsubishi Electric Corporation
Claims (16)
部の上方に位置し、少なくとも1つの支持部によって上
記半導体基板に支持されるとともに、内部に導電材料層
を形成する薄板とを有する半導体式流量検出装置におい
て、先端が上記薄板と隔離した凸部を上記凹部の底部に
備えたことを特徴とする半導体式流量検出装置。1. A semiconductor having a recess formed in a semiconductor substrate, and a thin plate located above the recess and supported by the semiconductor substrate by at least one supporting portion and having a conductive material layer formed therein. A semiconductor type flow rate detecting device, wherein a convex portion whose tip is separated from the thin plate is provided at a bottom portion of the concave portion.
を形成する工程と、上記薄板の直下に凹部を形成する工
程を備えた半導体式流量検出装置の製造方法において、
上記凹部を形成する工程段階で、異方性エッチング技術
により、先端が上記薄板に向かって細くなるとともに、
上記先端が上記薄板と隔離した凸部を上記凹部の底部に
形成したことを特徴とする半導体式流量検出装置の製造
方法。2. A method for manufacturing a semiconductor type flow rate detecting device, comprising: a step of forming a thin plate having a conductive material layer on a semiconductor substrate; and a step of forming a recess directly below the thin plate,
At the process step of forming the concave portion, the tip becomes thinner toward the thin plate by the anisotropic etching technique,
A method of manufacturing a semiconductor type flow rate detecting device, characterized in that a convex portion whose tip is separated from the thin plate is formed on a bottom portion of the concave portion.
部の上方に位置し、少なくとも1つの支持部によって上
記半導体基板に支持されるとともに、内部に導電材料層
を形成する薄板とを有する半導体式流量検出装置におい
て、上記半導体基板の凹部と上記半導体基板の裏面とを
連結する貫通孔と、上記貫通孔の上記半導体基板の裏面
側の開口部に生じる圧力を上記半導体基板の表面側の開
口部に生じる圧力よりも低い状態に保つ低圧力保持手段
を備えたことを特徴とする半導体式流量検出装置。3. A semiconductor having a recess formed in a semiconductor substrate, and a thin plate located above the recess and supported by the semiconductor substrate by at least one support part and having a conductive material layer formed therein. In the flow rate detection device, the pressure generated in the through hole connecting the concave portion of the semiconductor substrate and the back surface of the semiconductor substrate and the pressure generated in the opening portion of the through hole on the back surface side of the semiconductor substrate is set on the front surface side of the semiconductor substrate A semiconductor type flow rate detecting device comprising a low pressure holding means for keeping the pressure lower than the pressure generated in the section.
幅の狭い部分とを有する流線型支持体と、上記流線型支
持体内に形成され、一方の開口部が上記半導体基板裏面
の開口部と連結するとともに、他方の開口部が上記半導
体基板の位置よりも幅広い部分に位置した通路とを備え
たことを特徴とする請求項3記載の半導体式流量検出装
置。4. The low-pressure-holding means is formed in the streamline-type support body having a wide portion and a narrow-width portion, and one opening is formed on the rear surface of the semiconductor substrate. 4. The semiconductor type flow rate detection device according to claim 3, further comprising a passage which is connected to the other opening and is wider than the position of the semiconductor substrate.
の裏面が流体の流れ方向に対して鋭角となるように保持
する支持体であることを特徴とする請求項3記載の半導
体式流量検出装置。5. The semiconductor type flow rate detection device according to claim 3, wherein the low pressure holding means is a support body that holds the back surface of the semiconductor substrate at an acute angle with respect to the flow direction of the fluid. apparatus.
の裏面に少なくとも1つ設けた段部であることを特徴と
する請求項3記載の半導体式流量検出装置。6. The semiconductor type flow rate detection device according to claim 3, wherein the low pressure holding means is a step portion provided on the back surface of the semiconductor substrate.
部の上方に位置し、少なくとも1つの支持部によって上
記半導体基板に支持されるとともに、内部に導電材料層
を形成する薄板とを有する半導体式流量検出装置におい
て、上記凹部の周囲を囲むように設けられた第2の凹部
を備えたことを特徴とする半導体式流量検出装置。7. A semiconductor having a recess formed in a semiconductor substrate, and a thin plate located above the recess and supported by the semiconductor substrate by at least one supporting portion and having a conductive material layer formed therein. A semiconductor type flow rate detection device comprising a second recessed portion provided so as to surround the periphery of the recessed portion.
流体通路の両方の開口部に位置し、少なくとも1つの支
持部によって上記半導体基板に支持される一対の薄板
と、上記一対の薄板の少なくても1つに形成される導電
材料層とを備えたことを特徴とする半導体式流量検出装
置。8. A pair of thin plates positioned at both openings of the fluid passage that penetrates the semiconductor substrate and the fluid passage, and supported by the semiconductor substrate by at least one support portion; 1. A semiconductor type flow rate detection device comprising a conductive material layer formed as one.
し、少なくとも1つの支持部によって上記半導体基板に
支持される第1の薄板を形成するとともに、上記半導体
基板の他方の面に、導電材料層を有し、少なくとも1つ
の支持部によって上記半導体基板に支持される第2の薄
板を形成する工程と、異方性エッチング技術により、上
記第1の薄板及び上記第2の薄板の直下に位置する上記
半導体基板を削除して流体通路を形成する工程とを備え
たことを特徴とする請求項8に記載の半導体式流量検出
装置の製造方法。9. A first thin plate having a conductive material layer on one surface of a semiconductor substrate, the first thin plate being supported by the semiconductor substrate by at least one supporting portion, and at the other surface of the semiconductor substrate, A step of forming a second thin plate having a conductive material layer and supported by the at least one supporting portion on the semiconductor substrate; and an anisotropic etching technique to directly below the first thin plate and the second thin plate. 9. The method for manufacturing a semiconductor type flow rate detecting device according to claim 8, further comprising the step of removing the semiconductor substrate located in the step of forming a fluid passage.
の半導体基板に支持され、導電材料層を有する第1の薄
板を上記第1の半導体基板の一方の面に形成する工程
と、異方性エッチング技術により、上記第1の薄板の直
下に貫通孔を形成する工程と、少なくとも1つの支持部
によって第2の半導体基板に支持され、導電材料層を有
する第2の薄板を上記第2の半導体基板の一方の面に形
成する工程と、異方性エッチング技術により、上記第2
の薄板の直下に貫通孔を形成する工程と、上記貫通孔同
士が一致するように上記第1、第2の半導体基板の裏面
同士を貼り合わせる工程とを備えたことを特徴とする請
求項8に記載の半導体式流量検出装置の製造方法。10. First by at least one support
Forming a first thin plate having a conductive material layer on one surface of the first semiconductor substrate and supported by the semiconductor substrate, and a through hole is formed directly below the first thin plate by an anisotropic etching technique. Forming a second thin plate having a conductive material layer on one surface of the second semiconductor substrate, the second thin plate being supported by at least one supporting portion on the second semiconductor substrate. With the etching technique, the second
9. A step of forming a through hole directly below the thin plate of 1), and a step of bonding the back surfaces of the first and second semiconductor substrates to each other so that the through holes coincide with each other. A method for manufacturing the semiconductor type flow rate detecting device according to.
の中央部で最も狭くなっている流体通路と、上記流体通
路の最狭部に位置し、少なくとも1つの支持部によって
上記半導体基板に支持されている薄板と、上記薄板の内
部に形成された導電材料層とを備えたことを特徴とする
半導体式流量検出装置。11. A fluid passage that penetrates a semiconductor substrate and is narrowest in the central portion of the semiconductor substrate, and is located in the narrowest portion of the fluid passage, and is supported by the semiconductor substrate by at least one support portion. And a conductive material layer formed inside the thin plate.
半導体基板に支持され、導電材料層を有する薄板を第1
の半導体基板の一方の面に形成する工程と、第1の半導
体基板の他方の面から異方性エッチングを行い、上記薄
板の直下に下方に末広がるテーパー状の貫通孔を形成す
る工程と、第2の半導体基板の一方の面から異方性エッ
チングを行い、第2の半導体基板の一方の面から下方に
狭まるテーパー状の貫通孔を形成する工程と、上記貫通
孔の開口面積の小さい面同士が一致するように上記第1
の半導体基板と上記第2の半導体基板との裏面同士を貼
り合わせる工程とを備えたことを特徴とする請求項11
に記載の半導体式流量検出装置の製造方法。12. A thin plate having a conductive material layer, which is supported by the semiconductor substrate by at least one supporting portion, and which is a first plate.
A step of forming on one surface of the semiconductor substrate, and a step of performing anisotropic etching from the other surface of the first semiconductor substrate to form a tapered through hole that spreads downwardly just below the thin plate, A step of performing anisotropic etching from one surface of the second semiconductor substrate to form a tapered through hole narrowing downward from one surface of the second semiconductor substrate, and a surface having a small opening area of the through hole. The above first so that they match each other
12. The step of adhering the back surfaces of the semiconductor substrate and the second semiconductor substrate to each other is included.
A method for manufacturing the semiconductor type flow rate detecting device according to.
凹部の上方に位置し、少なくとも1つの支持部によって
上記半導体基板に支持されるとともに、内部に導電材料
層を形成する薄板とを有する半導体式流量検出装置にお
いて、上記支持部の基端付近に第2の導電材料層を備え
たことを特徴とする半導体式流量検出装置。13. A semiconductor having a recess formed in a semiconductor substrate, and a thin plate located above the recess and supported by the semiconductor substrate by at least one supporting portion and having a conductive material layer formed therein. A semiconductor type flow rate detection device, comprising a second conductive material layer near the base end of the support portion.
凹部の上方に位置し、少なくとも1つの支持部によって
上記半導体基板に支持されるとともに、内部に導電材料
層を形成する薄板とを有する半導体式流量検出装置にお
いて、上記支持部の基端付近に上記支持部と交わるよう
に形成され、上記支持部を補強するための補強梁を備え
たことを特徴とする半導体式流量検出装置。14. A semiconductor having a recess formed in a semiconductor substrate, and a thin plate located above the recess and supported by the semiconductor substrate by at least one supporting portion and having a conductive material layer formed therein. The semiconductor type flow rate detection device according to claim 1, further comprising a reinforcing beam which is formed near the base end of the support part so as to intersect with the support part and which reinforces the support part.
凹部の上方に位置し、少なくとも1つの支持部によって
上記半導体基板に支持されるとともに、内部に導電材料
層を形成する薄板とを有する半導体式流量検出装置にお
いて、樹脂モールドにより固定されたコ字型の支持体
に、上記半導体基板の両端を固定したことを特徴とする
半導体式流量検出装置。15. A semiconductor having a recess formed in a semiconductor substrate, and a thin plate located above the recess and supported by the semiconductor substrate by at least one supporting portion and having a conductive material layer formed therein. A semiconductor type flow rate detecting device, wherein both ends of the semiconductor substrate are fixed to a U-shaped support body fixed by a resin mold.
凹部の上方に位置し、少なくとも1つの支持部によって
上記半導体基板に支持されるとともに、内部に導電材料
層を形成する薄板とを有する半導体式流量検出装置にお
いて、上記導電材料層としてWSi2 、TiSi2 など
の金属のシリコン化合物を使用したことを特徴とする半
導体式流量検出装置。16. A semiconductor having a recess formed in a semiconductor substrate, and a thin plate located above the recess and supported by the semiconductor substrate by at least one supporting portion and having a conductive material layer formed therein. A semiconductor type flow rate detecting device, wherein a silicon compound of a metal such as WSi 2 , TiSi 2 is used as the conductive material layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6162391A JPH0829225A (en) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | Semiconductor flow rate detection device and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6162391A JPH0829225A (en) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | Semiconductor flow rate detection device and manufacture thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0829225A true JPH0829225A (en) | 1996-02-02 |
Family
ID=15753696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6162391A Pending JPH0829225A (en) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | Semiconductor flow rate detection device and manufacture thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0829225A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003014519A (en) * | 2001-07-03 | 2003-01-15 | Denso Corp | Sensor and its manufacturing method |
JP2006258678A (en) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Hitachi Ltd | Thermal flow meter |
JP2014190878A (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Gas sensor |
JP2016176906A (en) * | 2015-03-23 | 2016-10-06 | 株式会社デンソー | Flow rate measuring device |
KR101885854B1 (en) * | 2017-06-01 | 2018-09-11 | 포항공과대학교 산학협력단 | Thermal flow rate sensor with the membrane breakage prevention structure and the method of manufacturing of thereof |
-
1994
- 1994-07-14 JP JP6162391A patent/JPH0829225A/en active Pending
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