本发明专利技术提供一种在排气系统等劣恶的环境下也能够抑制腐蚀的半导体压力传感器装置及其制造方法。半导体压力传感器装置具备：具有成为真空基准室9的凹部10的半导体基板1，配置在半导体基板1的正面的膜片2a，应变片电阻2，配置在半导体基板1上的铝布线层4，配置在铝布线层4上的作为TiN膜5的防反射膜，配置在该TiN膜5上的作为Cr膜7a与Pt膜7b的层叠膜的粘接度确保/扩散防止膜7和层叠在粘接度确保/扩散防止膜7上的Au膜8。通过将由Cr膜7a、Pt膜7b、Au膜8构成的层叠金属膜13的端面14加工成朝向上述半导体基板1侧变宽的锥形，可防止在粘接度确保/扩散防止膜7的端面形成凹陷，抑制由排气引起的腐蚀。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种在排气系统等劣恶的环境下也能够抑制腐蚀的。半导体压力传感器装置具备：具有成为真空基准室9的凹部10的半导体基板1，配置在半导体基板1的正面的膜片2a，应变片电阻2，配置在半导体基板1上的铝布线层4，配置在铝布线层4上的作为TiN膜5的防反射膜，配置在该TiN膜5上的作为Cr膜7a与Pt膜7b的层叠膜的粘接度确保/扩散防止膜7和层叠在粘接度确保/扩散防止膜7上的Au膜8。通过将由Cr膜7a、Pt膜7b、Au膜8构成的层叠金属膜13的端面14加工成朝向上述半导体基板1侧变宽的锥形，可防止在粘接度确保/扩散防止膜7的端面形成凹陷，抑制由排气引起的腐蚀。【专利说明】
本专利技术涉及汽车用、医疗用或产业用等的各种装置等中使用的半导体压力传感器装置，例如在汽车的排气系统等劣恶的环境下使用的。
技术介绍
图7是半导体压力传感器装置500的整体的构成图。现有的半导体压力传感器装置500具备:形成有在正面侧形成的膜片52a、应变片电阻52和未图示的集成电路等的半导体基板51,形成于该半导体基板51的背面的凹部60,固定于半导体基板51的背面的玻璃基板61以及收纳半导体基板51和玻璃基板61的树脂壳体66。通过用玻璃基板61堵塞半导体基板51的凹部60来形成真空基准室59而成为半导体压力传感器IC芯片501。在上述树脂壳体66设置有金属端子69，半导体压力传感器IC芯片501借由焊线68 (Al线和/或Au线)连接到金属端子69。玻璃基板61被粘接剂67固定于树脂壳体66，半导体压力传感器IC芯片501的表面覆盖有硅凝胶70等保护材料。 在上述半导体基板51上层叠配置有硅氧化膜53的层间绝缘膜、布线铝布线层54、作为粘接度确保/扩散防止层的TiW膜57、Au膜58。作为该粘接度确保/扩散防止层的Tiff膜57的功能是提高与铝布线层54的粘接度，防止Au膜58的Au原子向铝布线层54扩散。 隔着硅凝胶70等保护材料将压力施加到设置于半导体压力传感器IC芯片501上的膜片52a上。如上所述，在膜片52a上设置有应变片电阻52，对于该应变片电阻52，膜片52a的应变量越大，电阻值的变化也越大。由该应变片电阻52构成电桥电路，将电阻变化转换成电压变化，将该电压变化通过放大电路等模拟电路(集成电路)而电压输出到外部。 这样的半导体压力传感器装置500用作测量汽车等的内燃机(发动机)的吸气系统的压力的吸气压传感器，近年来，在强化环境规定、安全规定时，也用于排气系统的压力的检测。用于吸气系统的压力测定时，由于半导体压力传感器装置500仅被曝露在比较清洁的空气和/或被喷出的雾状汽油中，所以作为半导体压力传感器装置500所要求的耐化学试剂性主要是对汽油等燃料的耐受性。因此，通过集成电路的电极和焊线由铝和/或以铝为主要原料的合金构成，用耐化学试剂性高的硅凝胶70等保护集成电路表面，从而能够充分确保该耐受性。 然而，用于排气系统的压力测定时，由于也曝露由从内燃机排出的氮化合物、硫化物等生成的腐蚀性物质,所以对半导体压力传感器装置500要求针对各种腐蚀性物质的耐受性，作为其对策，提出了在铝电极的表面设置用于防止腐蚀的Ti膜和Pd膜的技术(例如专利文献I等)。 另外，还提出了在专利文献I的结构中，使对由排气气体中含有的氮氧化物形成的硝酸离子而引起的腐蚀的耐受性不充分，在铝电极上以TiW膜为粘接度确保/扩散防止层，用耐腐蚀性高的Au膜覆盖其表面的技术(例如专利文献2等)。 另外，在专利文献3中记载了为了防止扩散防止膜的过度切削而使扩散防止膜相对于密封膜沿横向突出的构成(阶梯结构)。 覆盖上述铝布线层的表面的TiW膜和/或Au膜通过作为半导体的一般的金属膜的成膜方法的溅射和/或蒸镀而形成，用于使成膜了的金属膜形成图案的蚀刻使用湿式蚀亥IJ、剥离等。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开平10-153508号公报 专利文献2:日本特愿2007-542184号公报 专利文献3:日本特愿2007-251158号公报
技术实现思路
技术问题 如上所述，通过溅射或蒸镀在铝布线层54将由TiW膜57构成的粘接度确保/扩散防止层和耐腐蚀性高的Au膜58等多层膜成膜。在该成膜的蚀刻中使用湿式蚀刻时，从上层起依次使用适于各层(Au膜58和TiW膜57)的蚀刻液进行湿式蚀刻。因此，接近于铝布线层54的作为粘接度确保/扩散防止层的TiW膜57的侧蚀变大。由于该侧蚀，最表面的耐腐蚀性高的Au膜58与钝化膜56之间的TiW膜57的端部回缩而形成凹陷的微小间隙80(图8)。应予说明，图8是与图7的B部对应的制造工序截面图。 气体到达这样的微小间隙80时，通过毛细冷凝作用而容易从气体变成液体81。 另一方面，TiW膜57等金属的腐蚀也因气态的氮化合物和/或硫化物而发展，由于存入水分，所以多数情况下腐蚀的发展会加快。因此，有时以气态进入上述微小间隙80的氮化合物和/或硫化物以及水蒸气等在该微小间隙80成为液体81，由此腐蚀发展。该腐蚀还包括两层金属(例如TiW膜57和Au膜58)间的被称为伏打电池的电池作用腐蚀(不同种金属间的腐蚀)，发生在TiW膜57与Au膜58的界面82。如果该腐蚀发展，则Au膜58 (焊盘电极)与TiW膜57的粘接性降低而在界面82引起剥离83。 如上所述，在排气系统等劣恶的环境下，由TiW膜57构成的粘接度确保/扩散防止层因耐腐蚀性低而难以使用。 另外，在剥离法中，由于在除去抗蚀剂时机械地分开金属膜来形成图案，所以不适于几十μm的精细的图案形成。 另外，在专利文献3中，不以作为排气系统的压力传感器使用时的腐蚀为课题。而且，没有记载有关使TiW膜57和Au膜58的侧壁为后述的正锥形形状而防止微小间隙80的形成来抑制腐蚀的内容。 本专利技术是鉴于上述问题点而完成的，提供一种即使在排气系统等劣恶的环境下也能够抑制腐蚀的。 技术方案 为了实现上述目的，根据本专利技术的第一形态的设置于内燃机的排气系统的半导体压力传感器装置，具备:配置在半导体基板上并根据压力而变形的膜片、连接并配置于上述膜片的应变片、连接到该应变片并隔着层间绝缘膜配置在上述半导体基板上的金属布线层、具有露出该金属布线层的开口部的钝化膜、配置在上述露出的金属布线层上和覆盖该金属布线层的端部的上述钝化膜上的粘接度确保/扩散防止层和构成层叠在该粘接度确保/扩散防止层上的焊盘电极的导电层，其中，由上述粘接度确保/扩散防止层和上述导电层构成的层叠金属层的端面呈朝向上述半导体基板侧变宽的正锥形形状或阶梯形状的构成。 另外，根据本专利技术的第二形态，在第一形态中可以是，玻璃基板通过静电接合固定于上述半导体基板的背面。 另外，根据本专利技术的第三形态，在第一或第二形态中可以是，上述金属布线层为铝布线层，上述粘接度确保/扩散防止层从上述半导体基板侧起朝向上方是Cr膜与Pt膜的层叠膜或Ti膜与Pt膜的层叠膜，上述导电层是层叠在上述Pt膜上的Au膜。 另外，根据本专利技术的第四形态，在第一或第二形态中可以是，上述粘接度确保/扩散防止层是Cr膜或Ti膜中的任一单层膜，上述导电层是Pt膜或Au膜。 另外，根据本专利技术的第五本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体压力传感器装置，其特征在于，其是设置于内燃机的排气系统的半导体压力传感器装置，具备：配置在半导体基板上并根据压力而变形的膜片；连接并配置于所述膜片的应变片；连接到该应变片并隔着层间绝缘膜配置在所述半导体基板上的金属布线层；具有露出该金属布线层的开口部的钝化膜；配置在所述露出的金属布线层上和覆盖该金属布线层的端部的所述钝化膜上的粘接度确保/扩散防止层；和构成层叠在该粘接度确保/扩散防止层上的焊盘电极的导电层，其中，由所述粘接度确保/扩散防止层和所述导电层构成的层叠金属层的端面呈朝向所述半导体基板侧变宽的正锥形形状或阶梯形状。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：松並和宏，植松克之，西川睦雄，篠田茂，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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