本发明专利技术提供一种半导体装置及其制造方法。所述半导体装置包括其中形成有凹陷气道的堆叠体；设置在堆叠体中的加热器，该加热器暴露于气道的底面上；以及设置于堆叠体中的多个热传感器以使得所述多个热传感器在气道延伸的方向上将加热器夹于其间，多个热传感器暴露于气道的底面上。提供一种加速度传感器，其对常规半导体制造工艺具有高相似性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，并且例如可应用于气体型加速度传感器。
技术介绍
近年来，随着移动信息设备不断完善，这些设备已经配备了各种传感器。对于游戏机、诸如移动电话的移动通信終端等等的控制器来说，加速度传感器已经成为不可或缺的装置。已知加速度传感器具有多种类型，包括光学类型、电容类型、压电电阻类型、以及气体温度分布类型。光学类型的加速度传感器使用光纤作为其部件，且因此对于其小型化/集成化来说还存在某些限制。另外三种类型可基于MEMS技术来制造。注意到当加速度传感器集成进紧凑电子设备时，通常采用基于MEMS(微机电系统)技术制造的加速度传感器。日本未审专利申请公开No. 2000-65850(专利文献I)公开了ー种如下所述的热型加速度传感器。在半导体衬底上提供三个热隔离的条，且在中间的条上提供加热器。左和中间条上跨接热电偶。类似地，右和中间条上跨接另ー热电偶。通过放大器放大各个热电偶的电动势，且在放大的电动势上执行算法处理。通过计算这些热电偶的输出之间的差异而产生加速度输出信号。此外，日本未审专利申请No. 6-27124(专利文献2)中公开了ー种气体型加速度检测器。特别地，专利文献2公开了以下构造即，贯穿绝缘板形成孔；在绝缘板的一面上设置加热丝以使得加热丝跨在绝缘板的孔上；以及在绝缘板的另一面上设置热传感器以使得热传感器跨在绝缘板的孔上。日本未审专利申请公开No. 6-174738(专利文献3)公开的是，通过利用AC驱动加热发热元件来探測一对加热器的输出波形之间的相位差，以及根据所探測的相位差来计算角速度。
技术实现思路
本申请的专利技术人已经发现以下问题。当基于MEMS技术制造加速度传感器时，能够制造出具有复杂构造的加速度传感器。但是存在的问题是需要专用于MEMS技术的制造エ艺，且因此该制造エ艺不能与常规半导体制造エ艺相似。本专利技术的第一方面是提供一种半导体装置，包括其中形成有凹陷气道的堆叠体；设置在堆叠体中的发热部，发热部暴露于气道的底面上；以及以下述方式设置于堆叠体中的多个热传感部，使得多个热传感部暴露于气道的底面上，并且在气道的延伸方向上将发热部夹于其间。在堆叠体中提供气道、发热部以及多个热传感部，且发热部和多个热传感部暴露于气道的底面上。这种构造能提供具有与常规半导体制造エ艺高度相似性的加速度传感器。本专利技术的另一方面提供一种制造半导体装置的方法，包括在堆叠体中形成发热部；以多个热传感部将发热部夹于其间的方式，在堆叠体中形成多个热传感部；以及提供凹陷气道，其沿发热部和多个热传感部被设置的方向延伸，发热部和多个热传感部暴露于气道的底面上。根据本专利技术的ー个方面，能提供具有与常规半导体制造エ艺高度相似性的加速度传感器。附图说明结合附图对某些实施例的下述说明将使上述和其他方面、优点和特征更加显而易见，其中图I是根据本专利技术第一实施例的半导体装置的示意性顶视图；图2是根据本专利技术第一实施例的半导体装置的示意性截面图；图3是根据本专利技术第一实施例的半导体装置的示意性截面图；图4是根据本专利技术第一实施例的加热器的示意性顶视图；图5是示出根据本专利技术第一实施例的加热器驱动电路的电路图；图6是示出根据本专利技术第一实施例的热探测电路的电路图；图7是说明根据本专利技术第一实施例的用于探测加速度的原理的曲线图；图8是说明根据本专利技术第一实施例的用于探测加速度的原理的曲线图；图9是示出根据本专利技术第一实施例的用于探测加速度的构造的框图；图10是根据本专利技术第二实施例的半导体装置的示意性截面图；图11是根据本专利技术第二实施例的半导体装置的示意性顶视图；图12是示出根据本专利技术第二实施例的热探测电路的电路图；图13是示出根据本专利技术第三实施例的热探测电路的电路图；图14是示出根据本专利技术第三实施例的热探测电路的操作原理的曲线图；图15是示出根据本专利技术第四实施例的加热器驱动电路的电路图； 图16是示出根据本专利技术第四实施例的加热器驱动电路的操作的时序图；图17是根据本专利技术第五实施例的半导体装置的示意性截面图；图18是根据本专利技术第六实施例的半导体装置的示意性截面图；图19是根据本专利技术第七实施例的半导体装置的示意性截面图；图20是根据本专利技术第八实施例的半导体装置的示意性截面图；图21是示出根据本专利技术第九实施例的加热器的示意图；图22是根据本专利技术第十实施例的半导体装置的示意图；图23是示出根据本专利技术第十一实施例的用于探测加速度的构造的框图；图24是根据本专利技术第十二实施例的半导体装置的示意性截面图；图25是根据本专利技术第十二实施例的半导体装置的示意性截面图26是根据本专利技术第十三实施例的半导体装置的示意性顶视图；图27A是根据參考例的加速度传感器的示意性水平截面图；图27B是根据參考例的加速度传感器的示意性垂直截面图；图28A是根据本专利技术第十四实施例的半导体装置的示意性水平截面图；图28B是根据本专利技术第十四实施例的半导体装置的示意性垂直截面图；图29是示出根据本专利技术第十四实施例的半导体装置的制造方法的示意性截面图；图30A是根据本专利技术第十五实施例的半导体装置的示意性水平截面图；图30B是根据本专利技术第十五实施例的半导体装置的示意性垂直截面图；图31A是根据本专利技术第十六实施例的半导体装置的示意性水平截面图；图31B是根据本专利技术第十六实施例的半导体装置的示意性垂直截面图；图32是示出根据本专利技术第十六实施例的半导体装置的制造方法的示意性截面图；图33A是根据本专利技术第十七实施例的半导体装置的示意性水平截面图；图33B是根据本专利技术第十七实施例的半导体装置的示意性垂直截面图；图34A是根据本专利技术第十八实施例的半导体装置的示意性水平截面图；图34B是根据本专利技术第十八实施例的半导体装置的示意性垂直截面图；图35A是根据本专利技术第十九实施例的半导体装置的示意性水平截面图；图35B是根据本专利技术第十九实施例的半导体装置的示意性垂直截面图；图36A是根据本专利技术第二十实施例的半导体装置的示意性水平截面图；图36B是根据本专利技术第二十实施例的半导体装置的示意性垂直截面图；图37是根据本专利技术第二十一实施例的半导体装置的示意性顶视图； 图38A是根据本专利技术第二十二实施例的加热器或热传感器的示意性顶视图；图38B是根据本专利技术第二十二实施例的加热器或热传感器的示意性顶视图；图38C是根据本专利技术第二十二实施例的加热器或热传感器的示意性顶视图；图39A是根据本专利技术第二十三实施例的加热器或热传感器的示意性顶视图；图39B是根据本专利技术第二十三实施例的加热器或热传感器的示意性顶视图；图40A是根据本专利技术第二十四实施例的加热器或热传感器的示意性透视图；图40B是根据本专利技术第二十四实施例的加热器或热传感器的示意性透视图；图41是根据參考例的半导体装置的示意性顶视图；图42是根据本专利技术第二十五实施例的半导体装置的示意性顶视图；图43A是根据本专利技术第二十五实施例的半导体装置的示意性截面图；图43B是根据本专利技术第二十五实施例的半导体装置的示意性截面图；图43C是根据本专利技术第二十五实施例的半导体装置的示意性截面图；图43D是根据本专利技术第二十五实施例的半导体装置的示意性截面图；图44是根据本专利技术第二十六实施例的半导体装置的示意性顶视图；图45是根据本专利技术第二十七实施例的半导体装置的示意性顶视图；图46是示出根据本专利技术第二十八实施例的电阻读取电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2011.02.24 JP 2011-038677;2011.09.01 JP 2011-190901.一种半导体装置，包括 其中形成有凹陷的气道的堆叠体； 设置在所述堆叠体中的发热部，所述发热部暴露于所述气道的底面上；以及以下述方式设置于所述堆叠体中的多个热传感部，使得所述多个热传感部暴露于所述气道的底面上，并且在所述气道的延伸方向上将所述发热部夹于其间。2.根据权利要求I所述的半导体装置，其中， 所述堆叠体包括 半导体衬底； 提供在所述半导体衬底上的布线结构层，所述布线结构层包括绝缘层和布线层；以及提供在所述布线结构层上的最上层布线结构，所述气道设置在所述最上层布线结构中，并且 所述发热部通过所述布线结构层中包含的所述绝缘层与所述半导体衬底热隔离。3.根据权利要求I所述的半导体装置，其中，由布线结构的突出形状形成的壁线被提供在所述凹陷的气道的周围。4.根据权利要求I所述的半导体装置，其中， 所述发热部和所述热传感部包括在所述气道的底面上图案化的导线，并且当从顶部观察所述气道时，通过导线的图案化而形成的多个图案化区域被提供在所述气道中。5.根据权利要求I所述的半导体装置，其中，所述发热部和所述热传感部由铝、铜、钨、金、钼、银、钛、铁、镍、它们的合金、它们的氧化物、或它们的氮化物形成。6.根据权利要求I所述的半导体装置，其中， 所述发热部和所述热传感部包括在所述气道的底面上图案化的导线，并且当从顶部观察所述气道时，通过导线的图案化而形成的至少ー个发热部和至少两个热传感部被提供在所述气道中。7.根据权利要求I所述的半导体装置，其中， 所述发热部和所述热传感部包括在所述气道的底面上图案化的导线，并且当从顶部观察所述气道时，通过导线的图案化而形成的至少ー个发热部和至少两个热传感部被提供在所述气道中，并且所述热传感部相对于所述发热部设置在対称的位置。8.根据权利要求I所述的半导体装置，其中， 所述发热部和所述热传感部包括在所述气道的底面上图案化的导线，并且当从顶部观察所述气道时，通过导线的图案化而形成的至少ー个发热部和至少四个热传感部被提供在所述气道中，并且所述热传感部相对于所述发热部设置在四次旋转对称位置处。9.根据权利要求I所述的半导体装置，其中，所述热传感部和所述发热部中的任ー个或二者具有不平坦表面。10.根据权利要求I所述的半导体装置，其中，所述热传感部或所述发热部与绝缘层之间的接触面积小于所述热传感部或所述发热部的没有接触所述绝缘层的部分的表面面积。11.根据权利要求I所述的半导体装置，其中，驱动所述发热部的驱动部和所述发热部之间的距离大于所述发热部和所述热传感部之间的距离。12.根据权利要求I所述的半导体装置，其中，连接至所述热传感部的探测电路和所述热传感部之间的距离大于所述发热部和所述热传感部之间的距离。13.根据权利要求I所述的半导体装置，还包括在构成所述发热部的布线层和半导...
【专利技术属性】
技术研发人员：田边昭，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：
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