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技術 銅熱抵抗薄膜温度センサチップおよびその製造方法

出願人 江蘇多維科技有限公司
発明者 シュエ、ソンシェンシェン、ウェイフェンフェン、リクシアン
出願日 2016年2月29日 (4年8ヶ月経過) 出願番号 2017-546190
公開日 2018年3月29日 (2年7ヶ月経過) 公開番号 2018-508781
状態 特許登録済
技術分野 温度及び熱量の測定
主要キーワード 熱電対温度センサ 低温度範囲 負温度 デバイ温度 抵抗温度センサ 薄膜温度センサ 高インピーダンス特性 熱抵抗材
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図面 (6)

課題・解決手段

熱抵抗薄膜温度センサチップ基板(3)、温度センサ及び2つの電極板(1、2)を備え、温度センサは基板(3)上に配置された複数の電気的に接続された抵抗素子(4)を有し、抵抗素子の一部は抵抗調整回路(5)を形成する。集積回路素子薄膜技術により堆積される。集積回路素子は種層、種層の上の銅熱抵抗薄膜層及び銅熱抵抗薄膜層上のパッシベーション層から成る。半導体製造および処理技術によりこの構造のサーミスタ層一連サーミスタ線に組み立てられ、その後温度センサを形成し、更にこの温度センサは、抵抗値を精密に調整するために用いられる抵抗調整回路(5)を有する。センサチップの製造方法は基板表面に薄膜を堆積し、その後マグネトロンスパッタ組織的配列、剥離及びエッチング処理によりセンサチップが完成する。このセンサチップは高いインピーダンス、優れた熱安定性、良好な線形性及び低費用の利点を有する。

概要

背景

温度センサは、温度を感知し、温度を利用可能な出力信号に変換するセンサであり、主に、熱抵抗温度センサ、サーミスタ温度センサ熱電対温度センサ、および一体型PN接合温度センサを含む。技術の発展に伴い、赤外線センサ焦電検出器MOS電界効果トランジスタ赤外検出器、および光ファイバ温度センサはますます多くの応用性を有している。多様化した温度センサは、それぞれの利点および欠点を有する。最も一般的に用いられるいくつかの種類の温度センサは、熱抵抗温度センサ、サーミスタ温度センサ、および熱電対温度センサであり、これらは、わずかに異なる状況で適用される。サーミスタは一般に、単結晶半導体材料または多結晶半導体材料で作られ、温度に対して非常に感度が高い。これらの抵抗値は、温度に伴って段階的に変化し、変化は概して非線形である。熱電対温度センサは高温測定に非常に適しているが、負温度間隔において望ましくない測定効果を有する。また、熱電対温度センサの冷接点補償基準接点温度制御、およびリード補償に対して予防策を取る必要があるため、測定プロセスが非常に複雑である。熱抵抗温度センサの抵抗値は、温度との望ましい線形関係を発揮し、良好な安定性を有する。したがって、熱抵抗温度センサは、中〜低温度範囲(−200℃〜650℃)において最も一般的に用いられる温度検出器である。

現在、熱抵抗温度センサのほとんどは熱抵抗感知材料として白金を用い、その主な利点として、白金という金属の抵抗値は温度変化に伴って変化し、基本的に線形関係を生じ、この変化は望ましい再現性および安定性を有する。したがって、そのような熱抵抗温度センサは、高い測定精度および広い適用温度範囲を有し、中〜低温度範囲(−200℃〜650℃)において最も一般的に用いられる温度検出器である。他の一般的に用いられる熱抵抗材料はニッケルであり、これは、白金の1.7倍の抵抗温度係数を有し、より高い感度を有する。したがって、高価な白金熱抵抗器は、比較的低い精度要件を有する場合、ニッケル熱抵抗器によって代替され得る。白金およびニッケルと比べて、銅は最も良い線形性を有し、白金よりも高い抵抗の温度係数を有する。しかし銅は、低い抵抗性が低感度および低精度をもたらし、また、酸化腐食などを生じやすいという明らかな欠点がある。上記欠点は、温度検出における銅の用途を著しく制限するものであり、長い間、銅が注目を集めることはなかった。

概要

銅熱抵抗薄膜温度センサチップ基板(3)、温度センサ及び2つの電極板(1、2)を備え、温度センサは基板(3)上に配置された複数の電気的に接続された抵抗素子(4)を有し、抵抗素子の一部は抵抗調整回路(5)を形成する。集積回路素子薄膜技術により堆積される。集積回路素子は種層、種層の上の銅熱抵抗薄膜層及び銅熱抵抗薄膜層上のパッシベーション層から成る。半導体製造および処理技術によりこの構造のサーミスタ層一連のサーミスタ線に組み立てられ、その後温度センサを形成し、更にこの温度センサは、抵抗値を精密に調整するために用いられる抵抗調整回路(5)を有する。センサチップの製造方法は基板表面に薄膜を堆積し、その後マグネトロンスパッタ組織的配列、剥離及びエッチング処理によりセンサチップが完成する。このセンサチップは高いインピーダンス、優れた熱安定性、良好な線形性及び低費用の利点を有する。

目的

本発明は、基板、温度センサ、および2つの電極板を含む銅熱抵抗薄膜温度センサチップを提供する

効果

実績

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請求項1

基板(3)、温度センサ、および2つの電極板(1、2)を備える銅熱抵抗薄膜温度センサチップであって、検出抵抗器(4)および抵抗調整回路(5)を有する前記温度センサは前記基板(3)上に配置され、前記検出抵抗器(4)および前記抵抗調整回路(5)の各々は複数の電気的に接続された抵抗素子から成り、前記抵抗素子は全てパッシベーション絶縁層(9)によって被覆され、前記2つの電極板(1、2)はそれぞれ前記抵抗調整回路(5)の両端において抵抗素子に接続される、銅熱抵抗薄膜温度センサチップ。

請求項2

前記抵抗素子は全て、感温薄膜組織的に配列することによって形成され、前記感温薄膜は、銅熱抵抗薄膜層(7)および前記銅熱抵抗薄膜層(7)の表面を被覆するパッシベーション保護層(8)を備え、前記銅熱抵抗薄膜層(7)は感熱材料で作られ、典型的な結晶子または欠陥の長さが500nmを超えないナノ結晶質構造を有する、請求項1に記載の銅熱抵抗薄膜温度センサチップ。

請求項3

前記感温薄膜は、前記基板(3)と前記銅熱抵抗薄膜層(7)との間に配置された種層(6)を更に備える、請求項2に記載の銅熱抵抗薄膜温度センサチップ。

請求項4

前記検出抵抗器(4)は蛇状または螺旋状であり、前記電極板(1)は正方形長方形、または円形である、請求項1に記載の銅熱抵抗薄膜温度センサチップ。

請求項5

接続電極を除いた前記温度センサチップ全体が弾性保護層(11)によって被覆される、請求項1に記載の銅熱抵抗薄膜温度センサチップ。

請求項6

前記パッシベーション保護層(8)は、前記温度センサの高温耐性を改善するために用いられる高温保護コーティングであり、前記パッシベーション保護層は金属酸化物または金属窒化物であり、前記金属酸化物は、酸化アルミニウム酸化マグネシウム酸化ケイ素、および酸化タンタルを備え、前記金属窒化物は、窒化チタン窒化アルミニウム窒化タンタル、および窒化ケイ素を備える、請求項1〜5のいずれかに記載の銅熱抵抗薄膜温度センサチップ。

請求項7

前記銅熱抵抗薄膜層(7)は銅薄膜または銅合金薄膜であり、前記銅合金薄膜は、CuCr、CuNi、CuSn、CuNiFe、またはCuNiTiである、請求項2に記載の銅熱抵抗薄膜温度センサチップ。

請求項8

前記銅熱抵抗薄膜層(7)の厚さは200〜50000Åである、請求項2、3、または7に記載の銅熱抵抗薄膜温度センサチップ。

請求項9

以下のステップ、S1.基板の表面を洗浄し、前記基板に感温薄膜を堆積すること、S2.前記堆積された感温薄膜に真空熱処理を実行すること、S3.前記温度センサに抵抗素子を形成するために、前記真空熱処理された感温薄膜を組織的に配列すること、S4.前記抵抗素子の上にパッシベーション絶縁層を堆積し、接続電極を構成するための感熱材料を露出させるために前記パッシベーション絶縁層をウインドウ処理すること、S5.前記パッシベーション絶縁層のウインドウ電極成長すること、S6.前記温度センサチップの抵抗値所定値に調整すること、およびS7.前記接続電極を除いたチップ全体に弾性保護層を堆積することを備える、請求項1〜8のいずれかに記載の銅熱抵抗薄膜温度センサチップの製造方法。

請求項10

ステップS1における前記基板に感温薄膜を堆積することは、S101.前記基板に種層を堆積すること、S102.前記感熱材料として機能するための銅熱抵抗薄膜層を前記種層にスパッタすること、およびS103.前記銅熱抵抗薄膜層にパッシベーション保護層をスパッタすることを備える、請求項9に記載の銅熱抵抗薄膜温度センサチップの製造方法。

請求項11

ステップS1における前記基板に感温薄膜を堆積することは、S111.前記感熱材料として機能するための銅熱抵抗薄膜層を前記基板にスパッタすること、およびS112.前記銅熱抵抗薄膜層にパッシベーション保護層をスパッタすることを備える、請求項9に記載の銅熱抵抗薄膜温度センサチップの製造方法。

請求項12

前記基板の材料は、シリコン、酸化アルミニウム、サファイア、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、またはガラスセラミックスである、請求項9〜11のいずれかに記載の銅熱抵抗薄膜温度センサチップの製造方法。

請求項13

前記種層は金属酸化物または金属窒化物であり、前記金属酸化物は、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、および酸化チタンを備え、前記金属窒化物は、窒化アルミニウムおよび窒化チタンを備える、請求項10に記載の銅熱抵抗薄膜温度センサチップの製造方法。

請求項14

前記パッシベーション保護層は金属酸化物または金属窒化物であり、前記金属窒化物は、窒化チタン、窒化アルミニウム、窒化タンタル、および窒化ケイ素を備え、前記金属酸化物は、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、および酸化タンタルを備える、請求項10または11に記載の銅熱抵抗薄膜温度センサチップの製造方法。

請求項15

ステップS3における真空熱処理の温度は150〜600℃である、請求項9に記載の銅熱抵抗薄膜温度センサチップの製造方法。

請求項16

前記銅熱抵抗薄膜層は銅薄膜または銅合金薄膜であり、前記銅合金薄膜は、CuCr、CuNi、CuSn、CuNiFe、またはCuNiTiである、請求項10または11に記載の銅熱抵抗薄膜温度センサチップの製造方法。

請求項17

前記銅熱抵抗薄膜層の厚さは200〜50000Åである、請求項16に記載の銅熱抵抗薄膜温度センサチップの製造方法。

請求項18

ステップS3において、複数の前記抵抗素子を電気的に接続することによって前記温度センサの検出抵抗器および抵抗調整回路が形成され、ステップS6において、前記温度センサチップの抵抗値は、前記抵抗調整回路の抵抗値を調整することによって所定値に調整される、請求項9に記載の銅熱抵抗薄膜温度センサチップの製造方法。

技術分野

0001

本発明は、温度センサチップおよびその製造方法に関し、特に、銅熱抵抗器温度感知素子として用いる温度センサチップおよびその製造方法に関する。

背景技術

0002

温度センサは、温度を感知し、温度を利用可能な出力信号に変換するセンサであり、主に、熱抵抗温度センサ、サーミスタ温度センサ熱電対温度センサ、および一体型PN接合温度センサを含む。技術の発展に伴い、赤外線センサ焦電検出器MOS電界効果トランジスタ赤外検出器、および光ファイバ温度センサはますます多くの応用性を有している。多様化した温度センサは、それぞれの利点および欠点を有する。最も一般的に用いられるいくつかの種類の温度センサは、熱抵抗温度センサ、サーミスタ温度センサ、および熱電対温度センサであり、これらは、わずかに異なる状況で適用される。サーミスタは一般に、単結晶半導体材料または多結晶半導体材料で作られ、温度に対して非常に感度が高い。これらの抵抗値は、温度に伴って段階的に変化し、変化は概して非線形である。熱電対温度センサは高温測定に非常に適しているが、負温度間隔において望ましくない測定効果を有する。また、熱電対温度センサの冷接点補償基準接点温度制御、およびリード補償に対して予防策を取る必要があるため、測定プロセスが非常に複雑である。熱抵抗温度センサの抵抗値は、温度との望ましい線形関係を発揮し、良好な安定性を有する。したがって、熱抵抗温度センサは、中〜低温度範囲(−200℃〜650℃)において最も一般的に用いられる温度検出器である。

0003

現在、熱抵抗温度センサのほとんどは熱抵抗感知材料として白金を用い、その主な利点として、白金という金属の抵抗値は温度変化に伴って変化し、基本的に線形関係を生じ、この変化は望ましい再現性および安定性を有する。したがって、そのような熱抵抗温度センサは、高い測定精度および広い適用温度範囲を有し、中〜低温度範囲(−200℃〜650℃)において最も一般的に用いられる温度検出器である。他の一般的に用いられる熱抵抗材料はニッケルであり、これは、白金の1.7倍の抵抗温度係数を有し、より高い感度を有する。したがって、高価な白金熱抵抗器は、比較的低い精度要件を有する場合、ニッケル熱抵抗器によって代替され得る。白金およびニッケルと比べて、銅は最も良い線形性を有し、白金よりも高い抵抗の温度係数を有する。しかし銅は、低い抵抗性が低感度および低精度をもたらし、また、酸化腐食などを生じやすいという明らかな欠点がある。上記欠点は、温度検出における銅の用途を著しく制限するものであり、長い間、銅が注目を集めることはなかった。

発明が解決しようとする課題

0004

従来技術における上記欠点を克服するために、本発明の銅熱抵抗薄膜温度センサチップは、改善された薄膜プロセス取り入れ堆積された金属膜における不純物および欠陥の量を低減し、銅薄膜の抵抗性を大幅に改善するものである。センサの製造プロセスにおいて、銅薄膜が酸化および腐食することを防止するためにパッシベーション保護層が追加され、それによって耐久性を改善し、良好な線形を維持し、高いインピーダンス、優れた熱安定性、および低費用の利点をもたらす。高温真空熱処理によって、銅薄膜における微細欠陥が更に低減され、感温薄膜の抵抗の温度係数がより良く制御および調整され得る。

課題を解決するための手段

0005

上記目的を実現するために、本発明は、基板、温度センサ、および2つの電極板を含む銅熱抵抗薄膜温度センサチップを提供する。検出抵抗器および抵抗調整回路を有する温度センサが基板上に配置される。検出抵抗器および抵抗調整回路の各々は複数の電気的に接続された抵抗素子から成る。抵抗素子は全てパッシベーション絶縁層によって被覆され、2つの電極板はそれぞれ抵抗調整回路の両端において抵抗素子に接続される。

0006

抵抗素子は全て、感温薄膜を組織的に配列することによって形成される。感温薄膜は、銅熱抵抗薄膜層および銅熱抵抗薄膜層の表面を被覆するパッシベーション保護層を含む。銅熱抵抗薄膜層は感熱材料で作られ、結晶子または欠陥の長さが500nmを超えないナノ結晶質構造を有する。

0007

また、感温薄膜は、基板と銅熱抵抗薄膜層との間に配置された種層を更に備える。銅薄膜のナノ構造は、感温薄膜の抵抗の温度係数を制御するために用いられ、種層の材料を選択することおよび製造中の焼鈍処理によって更に最適化され得る。

0008

また、接続電極を除いたチップ全体が弾性保護層によって被覆される。

0009

好適には、パッシベーション保護層は、温度センサの高温耐性を改善するために用いられる高温保護コーティングである。

0010

好適には、パッシベーション保護層は様々な酸化物および窒化物で作られるが、特定の材料に限定されない。

0011

好適には、パッシベーション保護層の酸化物は、酸化アルミニウム酸化マグネシウム酸化ケイ素、および酸化タンタルを含む。

0012

好適には、パッシベーション保護層の窒化物は、窒化チタン窒化アルミニウム窒化タンタル、および窒化ケイ素を含む。

0013

好適には、銅熱抵抗薄膜層は銅薄膜または銅合金薄膜であり、銅合金薄膜は、CuCr、CuNi、CuSn、CuNiFe、またはCuNiTiである。

0014

また、銅熱抵抗薄膜層の厚さは200〜50000Åである。

0015

好適には、検出抵抗器は蛇状または螺旋状であり、電極板は正方形長方形、または円形である。

0016

本発明は更に、以下のステップ
S1.基板の表面を洗浄し、基板に感温薄膜を堆積すること、
S2.堆積された感温薄膜に、膜における微細欠陥を除去し感熱層の抵抗の温度係数(TCR)を調整することを目的とした真空熱処理を実行すること、
S3.温度センサに抵抗素子を形成するために、真空熱処理された感温薄膜を組織的に配列すること、
S4.抵抗素子の上にパッシベーション絶縁層を堆積し、接続電極を構成するための感熱材料を露出させるためにパッシベーション絶縁層をウインドウ処理すること、
S5.パッシベーション絶縁層のウインドウに、後続ボールボンディングまたは直接表面実装パッケージのために利用可能な電極成長すること、
S6.温度センサチップの抵抗値をレーザによって所定値に調整すること、および
S7.接続電極を除いたチップ全体に弾性保護層を堆積すること
を含む、銅熱抵抗薄膜温度センサチップの製造方法を提供する。

0017

好適には、ステップS1における基板に感温薄膜を堆積することは、
S101.基板に種層を堆積すること、
S102.感熱材料として機能するための銅熱抵抗薄膜層を種層にスパッタすること、および
S103.銅熱抵抗薄膜層にパッシベーション保護層をスパッタすること
を含む。

0018

好適には、ステップS1における基板に感温薄膜を堆積することは、
S111.感熱材料として機能するための銅熱抵抗薄膜層を基板にスパッタすること、および
S112.銅熱抵抗薄膜層にパッシベーション保護層をスパッタすること
を含む。

0019

上記方法において、基板の材料は、シリコン、酸化アルミニウム、サファイア、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、またはガラスセラミックスである。感熱材料薄膜と基板との接着性、抵抗の温度係数に関する製品要件などに従って、種層を追加するか否かが決定されなければならない。種層は、たとえば酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、および酸化チタンなどの金属酸化物、またはたとえば窒化アルミニウムおよび窒化チタンなどの金属窒化物を含む。パッシベーション保護層は、たとえば窒化チタン、窒化アルミニウム、窒化タンタル、および窒化ケイ素などの金属窒化物、およびたとえば酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、および酸化タンタルなどの金属酸化物を含む。

0020

好適には、ステップS3における真空熱処理の温度は150〜600℃である。

0021

好適には、銅熱抵抗薄膜層は銅薄膜または銅合金薄膜であり、銅合金薄膜は、CuCr、CuNi、CuSn、CuNiFe、またはCuNiTiである。

0022

好適には、銅熱抵抗薄膜層の厚さは200〜50000Åである。

0023

また、ステップS3において、複数の抵抗素子を電気的に接続することによって温度センサの検出抵抗器および抵抗調整回路が形成され、ステップS6において、温度センサチップの抵抗値は、抵抗調整回路の抵抗値を調整することによって所定値に調整される。

0024

従来技術と比べて、本発明は、以下の技術的効果を有する。

0025

(1)1ステップのプロセスによって膜が形成され、製造プロセスが単純である。

0026

(2)銅熱抵抗薄膜温度センサは、同種の白金およびニッケル熱抵抗温度センサと比べて高い線形性を有する。

0027

(3)使用される金属感応材料は超薄型であり、温度センサチップは高インピーダンス特性を有するのみならず、望ましい温度特性をも有する。

0028

(4)銅材料幅広く利用可能であり、他の種類の金属熱抵抗温度センサと比べて費用が大幅に低減される。

図面の簡単な説明

0029

本発明の実施形態における技術の技術的解決策をより明確に説明するために、以下に、実施形態における技術を説明するために用いられる図面の簡単な説明が記載される。明らかに、以下で説明される図面は本発明のいくつかの実施形態にすぎず、当業者創意努力を伴わず、これらの図面に従って他の図面を得ることが可能である。
本発明に係る、銅熱抵抗薄膜温度センサチップの略構造図である。
本発明に係る、抵抗調整回路の図である。
本発明に係る、螺旋状抵抗素子の略図である。
本発明に係る、蛇状抵抗素子の略図である。
本発明に係る、銅熱抵抗薄膜温度センサチップの断面図である。

実施例

0030

本発明は、添付図面を参照し、実施形態を併用して詳しく説明される。
実施形態
図1は、本発明に係る銅熱抵抗薄膜温度センサチップの略構造図である。センサチップは、基板3と、チップ3に組み込まれた温度センサとを含む。温度センサは、検出抵抗器4および抵抗調整回路5を有し、その各々は複数の抵抗素子を接続することによって形成される。抵抗素子は全て、パッシベーション絶縁層9によって被覆される。電極板1および2は、それぞれ抵抗調整回路5の両端において抵抗素子に接続される。接続電極を除いたチップ全体に弾性保護層11が更に堆積される。

0031

抵抗素子は全て、感温薄膜を組織的に配列することによって形成される。感温薄膜は、種層6、種層の上の銅熱抵抗薄膜層7、および銅熱抵抗薄膜層の上のパッシベーション保護層8を含む。銅熱抵抗薄膜層7は感熱材料で作られ、結晶子または欠陥の長さが500nmを超えないナノ結晶質構造を有する。

0032

銅熱抵抗薄膜層7は、銅薄膜または銅合金薄膜であり、銅合金薄膜は、CuCr、CuNi、CuSn、CuNiFe、またはCuNiTiである。銅合金薄膜は、たとえば耐腐食性の改善、圧力によって生じる隙間の低減、および薄膜の粗性の低減といった利点を有する。

0033

図3および図4を参照すると、検出抵抗器4は、蛇状または螺旋状であってよく、電極板1および2は、正方形、長方形、または円形である。本発明は、上記形状に限定されるものではない。基板は、たとえばシリコン、酸化アルミニウム、サファイア、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、またはガラスセラミックスなどの材料で作られてよい。この実施形態において、基板はシリコン基板である。

0034

図5に示す銅熱抵抗薄膜温度センサチップの製造方法は、以下のステップを含む。

0035

(1)最初に基板3の表面が洗浄され、種層6が基板3に堆積される。種層の厚さは、主に抵抗の温度係数における製品の要件に従って調整され、あるいは実際の製品要件に依存して、調整されなくてもよい。種層6は、たとえば酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、または酸化チタンなどの金属酸化物、または、たとえば窒化アルミニウムまたは窒化チタンなどの金属窒化物であってよい。この実施形態において、種層は、酸化マグネシウム(MgO)で作られる。

0036

(2)200〜10000Åの厚さを有する銅熱抵抗薄膜層7は、感熱材料として機能するようにマグネトロンスパッタ方法を用いて種層6の上にスパッタされ、その後、パッシベーション保護層8が堆積される。銅熱抵抗薄膜層7は、銅薄膜または銅合金薄膜であり、銅合金薄膜は、CuCr、CuNi、CuSn、CuNiFe、またはCuNiTiである。パッシベーション保護層8は、様々な金属窒化物(たとえば窒化チタン、窒化タンタル、窒化アルミニウム、および窒化ケイ素など)材料および金属酸化物(たとえば酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、および酸化ケイ素など)材料で作られる。この実施形態において、パッシベーション保護層は、窒化タンタル(TaN)で作られる。

0037

(3)上記堆積された感温薄膜(感温薄膜は、種層6、銅熱抵抗薄膜層7、およびパッシベーション保護層8を含む)に熱処理が実行される。熱処理は真空環境で実行され、薄膜の品質を改善し、抵抗の温度係数を改善することができる。熱処理の温度は一般に150〜600℃である。実際の温度は、製品の要件に依存する。この実施形態において、温度は350℃である。

0038

(4)熱処理された感温薄膜は、温度測定のための抵抗素子を形成するために組織的に配列される。本明細書における組織的配列による抵抗素子の形成は、フォトリソグラフィおよび粒子ビームエッチングプロセスを用いて機能デバイスを形成することに相当する。

0039

(5)組織的配列の後、形成された抵抗素子の上に、パッシベーション絶縁層9が堆積される。パッシベーション絶縁層9は、たとえば酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、および窒化ケイ素などの材料で作られてよい。この実施形態において、パッシベーション絶縁層は二酸化ケイ素である。パッシベーション絶縁層は、接続電極を構成するための感熱材料を露出するようにウインドウ処理される。

0040

パッシベーション絶縁層のウインドウに電極10が成長される。電極の材料は、金、銅、白金、ニッケル、銀、スズ、およびそれらの合金であってよい。この実施形態において、電極の材料は金であり、電極は、後続のボールボンディングまたは直接表面実装パッケージのために用いられる。

0041

(6)温度センサにおける抵抗素子の抵抗値が、レーザ抵抗調整方法を用いて特定の値に調整される。

0042

(7)接続電極を除いたチップ全体に弾性保護層11が堆積され、これをもって、全プロセスが完了する。

0043

温度センサの作動原理を以下で説明する。

0044

図1に示す温度センサは、一般に、抵抗温度センサの理論上の原理を用いて温度を測定するものであり、すなわち、金属の抵抗性は、デバイ温度の近傍において温度に比例する。銅熱抵抗器の場合、標準温度の近傍において、RT=R0[1+AT+BT2]であり、式中、R0およびRTはそれぞれ0℃およびT℃での銅抵抗器の抵抗値であり、AおよびBは定数であるので、RTを測定することによって温度の値が得られ得る。

0045

図2は、本発明に係る抵抗調整回路の略図を示す。抵抗調整回路5は、点線ボックス内に示される。設計されたチップ抵抗は、実際に必要な抵抗値より低くなり、それらの差がレーザ抵抗調整を用いて調整される。特定の方法は、抵抗調整回路5内のいくつかの抵抗線、たとえば図2においてバツ印を付けた位置が、チップの抵抗値を特定の値に調整するために切断され、または意図的にヒューズを飛ばされる。実際の設計および動作において、抵抗調整回路の抵抗線は、精密な抵抗調整の目的を実現するために、それぞれ様々な抵抗値に対応する様々な設計寸法(長さおよび幅)を有してよい。

0046

上記説明は、本発明の好適な実施形態にすぎず、本発明を限定することは意図されない。当業者にとって、本発明は様々な変更例および変形例を有し得るものである。本発明の主旨および原理の範囲内でなされる任意の変更、等価的置換、改善などは、本発明の範囲内に収まるものとする。

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    【課題】個体毎の感度や熱応答性のバラつきが少なく、かつ測定対象物への固定が容易な温度センサを提供する。【解決手段】本発明の一態様において、測定対象物50の温度を検知する感熱体10と、感熱体10が埋め込... 詳細

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