Способ изготовления полупроводниковых преобразователей давления

 

Изобретение относится к изготовлению полупроводниковых преобразователей и может быть применено в технологии микроэлектроники с целью повышения точности измерения давления. Преимущество достигается тем, что перед разделением пластины-заготовки 1 ее поверхность металлизируют путем вакуумного напыления алюминия, и затем пластину-заготовку подвергают термической обработке. 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)< G 01 1. 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4427608/10 (22) 17.05,88 (46) 30,03,91. Бюл. N. 12 (71) Новосибирский электротехнический инСТИТУТ (72) В. В. Голод. В. Ю, Кальпус и Л. А. Осинцева (53) 531.787(088.8) (56) Контрольно-измерительная техника.

1987, М 6, с. 22 — 29.

Изобретение относится к полупроводниковому приборостроению и может быть использовано в технологии микроэлектроники для создания преобразователей механических величин.

Целью изобретения является повышение точности измерений преобразователя давления.

На чертеже представлена последовательность технологических операций изготовления преобразователя давления: а— формирование мембран чувствительного элемента; б — формирование тензорезистивных схем чувствительного элемента; в— металлизация поверхности пластин-заготовок чувствительных элементов; r — после . разделения пластин-заготовок и приварки проволочных выводов скрепление чувствительного элемента с основанием связующим веществом.

В качестве исходной пластины-заготовки используют моно-кристаллический кремний 1 (этап а), например, марки КЭФ 4,5, толщиной 250 мкм, ориентированный в пло. Ж 1638577 А1 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к изготовлению полупроводниковых преобразователей и может быть применено в технологии микроэлектроники с целью повышения точности измерения давления, Преимущество достигается тем, что перед разделением пластины-заготовки 1 ее поверхность металлизируют путем вакуумного напыления алюминия, и затем пластину-заготовку подвергают термической обработке, 1 ил, скости (100), Термическим окислением при

200 С образуется слой 2 двуокиси кремния толщиной 1 мкм, который используется в качестве маскирующего слоя на операциях микропрофилирования мембран 3 чувствительных элементов путем процесса фотолитографии и, например, анизотропного травления в 307-ном растворе КОН при

80 С, Затем осуществляют повторное термическое окисление пластин-заготовок аналогично первому режиму термического окисления. В результате покрывают слоем 4 двуокиси кремния внутреннюю поверхность мембраны. На противоположной поверхности пластин-заготовок методом фотолитографии и, например, диффузии бора формируют тензорезистивные схемы 5 р-типа проводимости (этап б). На этом же этапе с помощью процесса фотолитографии открывают окна под контакты 6 и осуществляют металлизацию поверхности пластинзаготовок с тензорезистивными схемами путем вакуумного, например термического, распыления алюминия. С помощью процес1638577 са фотолитографии формируют омические контакты и электрическую разводку тензорезистивных схем. Затем осуществляют металлизацию противоположной поверхности пластин-заготовок путем вакуумного напы- 5 ления алюминия 7. Режим металлизации противоположной поверхности пластин-заготовок аналогичен режиму напыления алюминия для создания омических контактов и электрической разводки тензорезистивных 10 схем чувствительного элемента, Для осущесгвления атомарной связи металлического слоя с поверхностью кремния и с его окислом пластины-заготовки подвергают термической обработке, например, в однозонных 15 диффузионных печах при 500 ч 1 Ñ 10 мин в потоке сухого кислорода, т. е, проводят, так называемое, вжигание алюминия (этап в). На последнем, (заключительном этапе г) пластину-заготовку разделяют на чувстви- 20 тельные элементы, приваривают проволочные выводы 8 и скрепляют чувствительный элемент с основанием 9 связующим веществом, Слой алюминия 7 улучшает адгезион- 25 ные свойства полированной поверхности полупроводникового чувствительного элемента к связующим веществам. Способ изготовления преобразователя давления обеспечивает вакуумно-плотное, прочное 30 скрепление чувствительного элемента с основанием связующим веществом, что повышает точность измерений, которая характеризуется малой величиной гистерезиса, нелинейности, температурного дрейфа.

Предлагаемый способ отличается также простотой изготовления, так как процесс металлизации путем напыления алюминия и последующего его в>кигания на противоположной поверхности чувствительного элемента осуществляют в едином технологическом цикле изготовления омических контактов и электрической разводки тензорезистивной схемы, Формула изобретения

Способ изготовления полупроводниковых преобразователей давления, включающий формирование мембран на одной из поверхностей кремниевой пластины-заготовки путем травления углублений на пластине-заготовке, формирование тензорезистивныx схем на поверхности мембран и разделение пластины-заготовки на отдельные чувствительные элементы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет улучшения адгеэии к связующим веществам, перед разделением пластины-заготовки поверхность пластины-заготовки, противоположную поверхности мембран с тензорезистивными схемами, металлизируют путем вакуумного напыления алюминия и затем пластину-заготовку подвергают термической обработке.

1638577

2 7

Составитель О.Слюсарев

Редактор Т.Парфенова Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 922 Тираж 360 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ. СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101