本发明专利技术提供一种在同一基片上形成有检测部和电路部的热式流体流量传感器，在检测部的层间绝缘膜形成较深的凹部、在其上形成具有拉伸应力的绝缘膜而进行应力调整时，能够防止因该绝缘膜产生裂缝等而导致热式流体流量传感器的可靠性降低的情况。其方案是在薄膜部上在形成于层间绝缘膜的凹部的侧壁设置阶梯状的台阶。由此减少构成凹部的第一凹部和第二凹部各自的深度，使覆盖凹部的侧壁和底面的调整应力用的绝缘膜的包覆性提高。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热式流体流量传感器
本专利技术涉及热式流体流量传感器，特别涉及适用于使用发热电阻体的热式流体流量传感器的有效的技术。
技术介绍
当前，在汽车等内燃机的电子控制燃料喷射装置中设置的测量吸入空气量的空气流量计得到应用。作为在这样的空气流量计中使用的流体流量传感器，使用发热电阻体的热式流体流量传感器因为能够直接检测质量空气量，所以逐渐成为主流。其中，用使用半导体的微机电系统(MicroElectroMechanicalSystems：MEMS)技术制造的热式空气流量传感器、即空气流量传感器，因为能够降低制造成本、用低功率驱动而受到关注。作为这样的热式流体流量传感器，有包括发热电阻体的、检测流体的流量的流量检测部和进行流量检测部的控制等的电路部在同一基片上形成的结构。此时，无需将流量检测基片与电路基片用导线接合等方法电连接，能够减少部件个数。专利文献1(日本特表2004-518119号公报)中记载了在微机械流量传感器中，在半导体基片集成测量元件和电路，在半导体基片的开口部上或凹部上设置测量元件的内容。专利文献2(日本特开2012-202786号公报)中公开了一种热式流体流量传感器，其具有：包括在半导体基片上的第一层叠膜上设置的发热电阻体的检测部；和在半导体基片上设置的包括控制发热电阻体的控制电路的电路部。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2004-518119号公报专利文献2：日本特开2012-202786号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题具有在同一基片上形成的流量检测部和电路部的热式流体流量传感器中，存在流量检测部具有压缩应力的情况。此时，流量检测部变得容易弯曲，因此担心流量检测部破损。另一方面，流量检测部具有拉伸应力时，流量检测部不易弯曲，流量检测部破损的可能性小。但是，流量检测部具有拉伸应力时，存在电路部具有拉伸应力的情况。此时会发生电路部的特性变动的问题。本专利技术的上述目的和新特征，根据本说明书的描述和附图能够明确。用于解决技术课题的技术方案以下对本申请中公开的实施方式中代表性的实施方式的概要进行简单说明。一个实施方式的热式流体流量传感器，在传感器芯片的薄膜部上，在形成于层间绝缘膜的凹部即在侧壁和底面被用于调整应力的绝缘膜覆盖的凹部的侧壁，设置有阶梯状的台阶。专利技术效果简单说明由本申请公开的专利技术中的代表性专利技术获得的效果如下。根据本专利技术，能够提高热式流体流量传感器的可靠性。附图说明图1是表示实施方式1的热式流体流量传感器的平面图。图2是图1的A-A截面图。图3是实施方式1的热式流体流量传感器中的传感器芯片的截面图。图4是包括实施方式1的热式流体流量传感器的热式空气流量计的概要图。图5是说明实施方式1的热式流体流量传感器的制造工序的截面图。图6是图5之后的热式流体流量传感器的制造工序中的截面图。图7是图6之后的热式流体流量传感器的制造工序中的截面图。图8是图7之后的热式流体流量传感器的制造工序中的截面图。图9是图8之后的热式流体流量传感器的制造工序中的截面图。图10是图9之后的热式流体流量传感器的制造工序中的截面图。图11是图10之后的热式流体流量传感器的制造工序中的截面图。图12是图11之后的热式流体流量传感器的制造工序中的截面图。图13是图12之后的热式流体流量传感器的制造工序中的截面图。图14是图13之后的热式流体流量传感器的制造工序中的截面图。图15是说明实施方式2的热式流体流量传感器的制造工序的截面图。图16是图15之后的热式流体流量传感器的制造工序中的截面图。图17是图16之后的热式流体流量传感器的制造工序中的截面图。图18是图17之后的热式流体流量传感器的制造工序中的截面图。图19是图18之后的热式流体流量传感器的制造工序中的截面图。图20是图19之后的热式流体流量传感器的制造工序中的截面图。图21是说明实施方式3的热式流体流量传感器的制造工序的截面图。图22是图21之后的热式流体流量传感器的制造工序中的截面图。图23是图22之后的热式流体流量传感器的制造工序中的截面图。图24是说明实施方式4的热式流体流量传感器的制造工序的截面图。图25是图24之后的热式流体流量传感器的制造工序中的截面图。图26是图25之后的热式流体流量传感器的制造工序中的截面图。图27是图26之后的热式流体流量传感器的制造工序中的截面图。图28是图27之后的热式流体流量传感器的制造工序中的截面图。图29是表示实施方式4的热式流体流量传感器的平面图。图30是比较例的热式流体流量传感器中的传感器芯片的截面图。具体实施方式以下，基于附图详细说明本专利技术的实施方式。其中，在用于说明实施方式的所有图中，对具有相同功能的部件标注相同的附图标记，省略其重复说明。另外，以下实施方式中，除了特别必要时之外，原则上不重复相同或同样的部分的说明。(实施方式1)参考附图说明本专利技术的一个实施方式的热式流体流量传感器。本实施方式的热式流体流量传感器是使用发热电阻体检测流体的流量的热式流体流量传感器。＜热式流体流量传感器的结构＞以下，用图1～图4，对本实施方式的热式流体流量传感器的结构进行说明。图1是表示本实施方式的热式流体流量传感器的平面图。图2是图1的A-A截面图。图3是本实施方式的热式流体流量传感器中的传感器芯片的截面图。即，图3是图2所示的热式流体流量传感器的主要部分截面图。图4是在汽车等内燃机的吸气通路中安装的包括本实施方式的热式流体流量传感器的热式空气流量计的概要图。如图1和图2所示，热式流体流量传感器1具有引线框2和在引线框2的上表面上搭载的传感器芯片52，引线框2的一部分和传感器芯片52的一部分被模塑树脂10覆盖。图1中，用虚线表示了被模塑树脂10覆盖的部分的各结构体的轮廓。在模塑树脂10的上表面，形成有用于使得不阻碍空气流动的空气流路用槽34b。引线框2具有彼此分离的基片搭载部4和多个外部端子(引脚)8。基片搭载部4是在其上表面上搭载传感器芯片52的金属板。外部端子8是一部分从模塑树脂10露出，具有将在传感器芯片52形成的电路与热式流体流量传感器1的外部电连接的作用的金属板。引线框2例如包括主要含Cu(铜)的合金。传感器芯片52在底部具有半导体基片3(参考图2)，具有在沿半导体基片3的主面的方向上排列的空气流量计测部1A和电路部1B。另外，在传感器芯片52的上表面，形成有多个用于相对于外部进行输入输出的电极垫(电极)6，电极垫6与外部端子8经由连接线7电连接。空气流量计测部1A是检测流体的流量的部分，是包括在半导体基片3上形成的发热电阻体(加热器)和检测热的传感器(未图示)的区域。在空气流量计测部1A形成有传感器芯片52的膜厚较薄的区域即薄膜部9。上述加热器和上述传感器在俯视时在与薄膜部9重叠的位置排列形成。另外，在俯视图中，上述加热器、上述传感器和薄膜部9配置在与空气流路用槽34b重叠的位置。另外，空气流路用槽34b在上述加热器与上述传感器排列的方向上延伸。电路部1B是传感器芯片52的一部分，是在半导体基片3上，形成有控制上述加热器的加热的MOS(MetalOxideSemiconductor，金属氧化物半导体)晶体管、二极管和存储器等的部分。另外，在电路部1B形成有经由电极垫6和外部端子8从外部接受电源供给、并进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热式流体流量传感器，其特征在于，包括：半导体基片；在设置于所述半导体基片的薄膜部形成的发热电阻体和测量元件；在所述发热电阻体和所述测量元件各自之上形成的第一绝缘膜；在所述发热电阻体和所述测量元件各自的正上方，在所述第一绝缘膜的上表面形成的第一凹部；和覆盖所述第一凹部的侧壁和底面的第二绝缘膜，所述第一凹部在侧壁具有阶梯状的台阶。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.09 JP 2015-0032611.一种热式流体流量传感器，其特征在于，包括：半导体基片；在设置于所述半导体基片的薄膜部形成的发热电阻体和测量元件；在所述发热电阻体和所述测量元件各自之上形成的第一绝缘膜；在所述发热电阻体和所述测量元件各自的正上方，在所述第一绝缘膜的上表面形成的第一凹部；和覆盖所述第一凹部的侧壁和底面的第二绝缘膜，所述第一凹部在侧壁具有阶梯状的台阶。2.如权利要求1所述的热式流体流量传感器，其特征在于：所述第一绝缘膜包括氧化硅膜，具有压缩侧的应力，所述第二绝缘膜包括氮化硅膜，与所述第一绝缘膜相比具有拉伸应力侧的应力。3.如权利要求1所述的热式流体流量传感器，其特征在于：所述第一凹部具有第二凹部和在所述第二凹部的正上方形成的、开口宽度比所述第二凹部大的第三凹部。4.如权利要求1所述的热式流体流量传感器，其特征在于：所述台阶的高度比所述第二绝缘膜的膜厚小。5.如权利要求1所述的热式流体流量传感器，其特征在于：所述半导体基片具有在沿所述半导体基片的主面的方向上相邻的第一区域和第二区域，所述薄膜部形成在所述第一区域，在所述第二区域形成有控制所述发热电阻体和所述测量元件的电路。6.如权利要求5所述的热式流体流量传感器，其特征在于：所述第一绝缘膜的台阶由与配线层同层的导电膜构成，该配线层与所述发热电阻体、所述测量元件或所述电路电连接。7.如权利要求1所述的热式流体流量传感器，其特征在于：在所述第一凹部的正上方，在所述第二绝缘膜的上表面形成有第四凹部，在该第四凹部内的侧壁形成有阶梯状的台阶。8.如权利要求7所述的热式流体流量传感器，其特征在于：在沿所述半导体基片的主面的方向上，所述第四凹部的底面的宽度比从所述第四凹部的底面的端部到所述第二绝缘膜的终端部的宽度大。9.一种热式流体流量传感器，其特征在于，包括：半导体基片；在设置于所述半导体基片的薄膜部形成的发热电阻体和测量...
【专利技术属性】
技术研发人员：佐久间宪之，小野瀬保夫，田代忍，土井良介，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。