(57)【要約】【課題】半導体からなって所定の物理量を感知する抵抗体の電気的な特性ばらつきを好適に抑制することのできる半導体センサの製造方法を提供する。【解決手段】抵抗体とするシリコンの膜厚ばらつきにかかる最大の膜厚の領域（図５（ａ））における不純物の添加量を「Ｎ０」とし、最小の膜厚の領域（図５（ｂ））における不純物の添加量を「Ｎ０−Ｎａ」とする。また、抵抗体の抵抗値として許容されるばらつきの百分率を「±（１００×α）％」とする。このとき、「（Ｎａ／Ｎ０）＜｛２α／（１＋α）｝」となるように、シリコンへの不純物のドーピング条件を調整する。【選択図】        図５
2004235315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体からなる抵抗体を用いて所定の物理量を感知する半導体センサの製造方法において、
単一の半導体ウエハ内及び複数の半導体ウエハ間のいずれか一方において、前記抵抗体とする半導体薄膜の最大の膜厚となる領域における不純物の添加量を「Ｎ０」とするとともに該添加量「Ｎ０」と最小の膜厚となる領域における不純物の添加量との差を「Ｎａ」とし、且つ前記抵抗体の抵抗値として許容されるばらつきの百分率を「±（１００×α）％」とするとき、
（Ｎａ／Ｎ０）＜｛２α／（１＋α）｝
なる関係が満たされるように、前記半導体薄膜の成膜条件及び前記半導体薄膜への不純物のドーピング条件の少なくとも一方を調整する
ことを特徴とする半導体センサの製造方法。
【請求項２】
前記不純物の添加量の差である「Ｎａ」を、前記最大の膜厚となる領域において、その深度が前記最小の膜厚の値に対応するところから同薄膜の底面までの区間の不純物の添加量とする
請求項１記載の半導体センサの製造方法。
【請求項３】
半導体からなる抵抗体を用いて所定の物理量を感知する半導体センサの製造方法において、
単一の半導体ウエハ内及び複数の半導体ウエハ間のいずれか一方において、前記抵抗体とすべく予め所定の導電型となるように不純物が添加されている半導体薄膜に、同半導体薄膜の最小の膜厚に対応する深度よりも浅い部分に略全ての不純物が添加されるようなドーピングを行うに際し、前記予め添加されている不純物の濃度を「Ｃｏ（ｃｍ−３）」、単位面積あたりのドーピング量を「Ｄ（ｃｍ−２）」、前記半導体薄膜の膜厚ばらつきを「ｔ±Δｔ（μｍ）」とし、前記抵抗体の抵抗値として許容されるばらつきの百分率を「±（１００×α）％」とするとき、これら不純物の濃度「Ｃｏ」、単位面積当たりのドーピング量「Ｄ」、膜厚ばらつき「ｔ±Δｔ」を、
（Ｃｏ×Δｔ）／（１０４×Ｄ＋ｔ×Ｃｏ）＜α
なる関係に設定する
ことを特徴とする半導体センサの製造方法。
【請求項４】
前記抵抗体の抵抗値として許容されるばらつきの百分率を「±２０％」とする
請求項１〜３のいずれかに記載の半導体センサの製造方法。
【請求項５】
半導体からなる抵抗体を用いて所定の物理量を感知する半導体センサの製造方法において、
前記抵抗体とする半導体薄膜の表面から不純物を拡散させることで同不純物のドーピングを行うに際し、前記拡散にかかる拡散係数を「Ｄ」とし、拡散時間を「ｔ」とするとき、半導体ウエハ内及び半導体ウエハ間のいずれか一方における前記半導体薄膜の膜厚ばらつきにかかる最小の膜厚が「４√（Ｄｔ）」以上となるように前記不純物のドーピングを行う
ことを特徴とする半導体センサの製造方法。
【請求項６】
半導体からなる抵抗体を用いて所定の物理量を感知する半導体センサの製造方法において、
前記抵抗体とする半導体薄膜に対してイオン注入法及び熱処理にて不純物のドーピングを行うに際し、前記イオン注入法による不純物注入の深度を「Ｒｐ」とし、前記熱処理にかかる拡散係数を「Ｄ」とするとともに拡散時間を「ｔ」とするとき、半導体ウエハ内及び半導体ウエハ間のいずれか一方における前記半導体薄膜の膜厚ばらつきにかかる最小の膜厚が「Ｒｐ＋４√（Ｄｔ）」以上となるように前記不純物のドーピングを行う
ことを特徴とする半導体センサの製造方法。
【請求項７】
前記不純物としてボロンを用いる
請求項１〜６のいずれかに記載の半導体センサの製造方法。
【請求項８】
前記抵抗体とする半導体薄膜として、単結晶半導体を用いる
請求項１〜７のいずれかに記載の半導体センサの製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の半導体センサの製造方法において、
前記半導体薄膜として、ＳＯＩ基板において絶縁膜上に形成されている半導体薄膜を用いる
ことを特徴とする半導体センサの製造方法。
【請求項１０】
前記ＳＯＩ基板として、シリコンダイレクトボンディングによって形成されたものを用いる
請求項９記載の半導体センサの製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の半導体センサの製造方法において、
製造対象となる半導体センサが、発熱体及び該発熱体の近傍の温度を感知する感温体を備えるととともに、これら発熱体及び感温体の少なくとも一方が前記抵抗体にて形成されるフローセンサである
ことを特徴とする半導体センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抵抗体を用いて所定の物理量を感知する半導体センサの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流体の流路に配置された発熱体を発熱制御する際、発熱体の生ずる熱が同発熱体付近を流通する流体によって奪われることを利用して流体の流量を検出する熱式のフローメータが周知である。すなわち、このフローメータでは、発熱体に生じる熱のうち流体によって奪われる熱量が流体の流量が多いほど増加することに着目し、流体によって奪われる熱量に基づき発熱体付近の流体の流量を検出するようにしている。
【０００３】
具体的には、例えば、感温体を通じて感知される発熱体の近傍の温度を所定の温度に維持するように上記発熱体へ供給する電力量を制御するとともに、上記発熱体の熱のうち流体によって奪われた熱量の指標としての同発熱体に供給される電力量等に基づいて流体の流量を検出する。また、例えば、発熱体を所定の温度に制御するとともに、上記発熱体の熱のうち流体によって奪われた熱量の指標としての同発熱体の付近の温度を感温体を通じて感知することで流体の流量を検出する。なおこの感温体は、抵抗体として構成されるとともに自身の抵抗値の変化を利用して温度を感知するものであることが多い。
【０００４】
こうしたフローメータに備えられるフローセンサは、通常、半導体プロセスによって製造される。ただし、このように半導体プロセスを用いる場合、上記発熱体や感温体を例えば白金（Ｐｔ）等を用いて製造すると、同半導体プロセスにおいては汚染となるという問題があった。
【０００５】
そこで従来は、例えば下記特許文献１に見られるように、上記発熱体や感温体を単結晶シリコンや多結晶シリコンにて形成することも提案されている。
また、同特許文献１には、上記発熱体や感温体を、シリコンに不純物を注入した後、「１１５０℃」で「６０分」のアニールを行うことも提案されている。これにより、発熱体や感温体を構成するシリコンには、その上面から下面まで不純物が十分にドーピングされることとなり、ひいては、抵抗値変化の抑制を図ることができるようになる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２１５１４１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記態様にてシリコンを用いて発熱体や感温体を製造する場合には、通常、これら発熱体や感温体を構成するシリコン薄膜に膜厚ばらつきが生じることがある。すなわち、上記半導体プロセスで用いられる半導体ウエハについて、各異なる半導体ウエハを用いた場合は勿論、同一の半導体ウエハにおいてもウエハ面内で上記シリコン薄膜に膜厚ばらつきが生じることがある。
【０００８】
そしてこの場合、上記のように発熱体や感温体を構成するシリコンの上面から下面まで不純物が十分にドーピングされていると、各発熱体を構成するシリコン薄膜間或いは各感温体を構成するシリコン薄膜間で不純物濃度分布が異なることとなる。そして、このように不純物濃度分布が異なると、これら発熱体や感温体の電気的な特性も自ずと異なってくる。
【０００９】
なお、上記フローセンサに限らず、例えばガスセンサ等、半導体からなる抵抗体を用いて所定の物理量を感知する半導体センサにあっては、不純物濃度分布のばらつきに起因して電気特性にばらつきが生じるこうした実情も概ね共通したものとなっている。
【００１０】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体からなって所定の物理量を感知する抵抗体の電気的な特性ばらつきを好適に抑制することのできる半導体センサの製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
こうした目的を達成すべく、請求項１記載の半導体センサの製造方法では、単一の半導体ウエハ内及び複数の半導体ウエハ間のいずれか一方において、前記抵抗体とする半導体薄膜の最大の膜厚となる領域における不純物の添加量を「Ｎ０」とするとともに該添加量「Ｎ０」と最小の膜厚となる領域における不純物の添加量との差を「Ｎａ」とし、且つ前記抵抗体の抵抗値として許容されるばらつきの百分率を「±（１００×α）％」とするとき、
（Ｎａ／Ｎ０）＜｛２α／（１＋α）｝
なる関係が満たされるように、前記半導体薄膜の成膜条件及び前記半導体薄膜への不純物のドーピング条件の少なくとも一方を調整する。このように「（Ｎａ／Ｎ０）＜｛２α／（１＋α）｝」となるようにすることで、抵抗体の抵抗値のばらつきを許容範囲とすることができるようになる。なお、一般に、半導体薄膜の膜厚のばらつきは、単一半導体ウエハ内よりも複数の半導体ウエハ間での方が顕著となることに鑑み、上記半導体薄膜の最大の膜厚となる領域及び最小の膜厚となる領域はそれぞれ、半導体ウエハ間における最大の膜厚となる領域及び同ウエハ間における最小の膜厚となる領域とすることが望ましい。
【００１２】
また、請求項２記載の半導体センサの製造方法では、前記不純物の添加量の差である「Ｎａ」を、前記最大の膜厚となる領域において、その深度が前記最小の膜厚の値に対応するところから同薄膜の底面までの区間の不純物の添加量とする。
【００１３】
最小の膜厚の領域の不純物の添加量と最大の膜厚の領域の不純物の添加量との差は、最大の膜厚の領域において、その深度が最小の膜厚の値に対応するところから底面までの区間の不純物の添加量に略等しい。このため、上記態様にて「Ｎａ」を設定することで、簡易且つ正確に「Ｎａ」を設定することができるようになる。
【００１４】
また、請求項３記載の半導体センサの製造方法では、単一の半導体ウエハ内及び複数の半導体ウエハ間のいずれか一方において、前記抵抗体とすべく予め所定の導電型となるように不純物が添加されている半導体薄膜に、同半導体薄膜の最小の膜厚に対応する深度よりも浅い部分に略全ての不純物が添加されるようなドーピングを行うに際し、前記予め添加されている不純物の濃度を「Ｃｏ（ｃｍ−３）」、単位面積あたりのドーピング量を「Ｄ（ｃｍ−２）」、前記半導体薄膜の膜厚ばらつきを「ｔ±Δｔ（μｍ）」とし、前記抵抗体の抵抗値として許容されるばらつきの百分率を「±（１００×α）％」とするとき、これら不純物の濃度「Ｃｏ」、単位面積当たりのドーピング量「Ｄ」、膜厚ばらつき「ｔ±Δｔ」を、（Ｃｏ×Δｔ）／（１０４×Ｄ＋ｔ×Ｃｏ）＜α
なる関係に設定する。このように「（Ｃｏ×Δｔ）／（１０４×Ｄ＋ｔ×Ｃｏ）＜α」となるように設定することで、抵抗体の抵抗値のばらつきを許容範囲とすることができるようになる。ちなみに、こうした設定は、上記ドーピング条件の調整はもとより、上記予め添加されている不純物濃度や、膜厚ばらつきの調整によっても行うことができる。
【００１５】
なお、一般に、半導体薄膜の膜厚のばらつきは、同一半導体ウエハ内よりも各半導体ウエハ間の方が顕著となることに鑑み、上記半導体薄膜のばらつきとしては、半導体ウエハ間における膜厚のばらつきを考慮することが望ましい。
【００１６】
また、請求項４記載の半導体センサの製造方法では、前記抵抗体の抵抗値として許容されるばらつきの百分率を「±２０％」とする。これにより、当該半導体センサによる感知結果に基づく検出信号を生成する信号生成回路によって、ばらつきの補正等、チューニングを的確に行うことができるようになる。
【００１７】
また、請求項５記載の半導体センサの製造方法では、前記抵抗体とする半導体薄膜の表面から不純物を拡散させることで同不純物のドーピングを行うに際し、前記拡散にかかる拡散係数を「Ｄ」とし、拡散時間を「ｔ」とするとき、半導体ウエハ内及び半導体ウエハ間のいずれか一方における前記半導体薄膜の膜厚ばらつきにかかる最小の膜厚が「４√（Ｄｔ）」以上となるように前記不純物のドーピングを行う。上記拡散にかかる条件では、半導体薄膜において深度が「４√（Ｄｔ）」よりも深いところにドーピングされる不純物は、略ゼロとなる。このため、抵抗体の抵抗値のばらつきを許容範囲とすることができるようになる。
【００１８】
なお、一般に、半導体薄膜の膜厚のばらつきは、同一半導体ウエハ内よりも各半導体ウエハ間の方が顕著となることに鑑み、上記半導体薄膜のばらつきとしては、半導体ウエハ間における膜厚のばらつきを考慮することが望ましい。
【００１９】
また、請求項６記載の半導体センサの製造方法では、前記抵抗体とする半導体薄膜に対してイオン注入法及び熱処理にて不純物のドーピングを行うに際し、前記イオン注入法による不純物注入の深度を「Ｒｐ」とし、前記熱処理にかかる拡散係数を「Ｄ」とするとともに拡散時間を「ｔ」とするとき、半導体ウエハ内及び半導体ウエハ間のいずれか一方における前記半導体薄膜の膜厚ばらつきにかかる最小の膜厚が「Ｒｐ＋４√（Ｄｔ）」以上となるように前記不純物のドーピングを行う。上記イオン注入条件及び熱処理条件では、半導体薄膜において深度が「Ｒｐ＋４√（Ｄｔ）」よりも深いところにドーピングされる不純物は、略ゼロとなる。このため、抵抗体の抵抗値のばらつきを許容範囲とすることができるようになる。
【００２０】
なお、一般に、半導体薄膜の膜厚のばらつきは、同一半導体ウエハ内よりも各半導体ウエハ間の方が顕著となることに鑑み、上記半導体薄膜のばらつきとしては、半導体ウエハ間における膜厚のばらつきを考慮することが望ましい。
【００２１】
また、請求項７記載の半導体センサの製造方法では、前記不純物としてボロンを用いる。これにより、抵抗体の経時変化を好適に抑制することができるようになる。
【００２２】
また、請求項８記載の半導体センサの製造方法では、前記抵抗体とする半導体薄膜として、単結晶半導体を用いる。これにより、抵抗体への通電時の抵抗値変化を好適に抑制することができるようになる。
【００２３】
また、請求項９記載の半導体センサの製造方法では、前記半導体薄膜として、ＳＯＩ基板において絶縁膜上に形成されている半導体薄膜を用いる。上記抵抗体を形成する半導体薄膜は、通常非常に薄いため、この薄い半導体薄膜を備えるＳＯＩ基板では、その膜厚ばらつきも大きなものとなりやすい。このため、請求項９記載の半導体センサの製造方法では、上記各請求項１〜８のいずれかに記載の半導体センサの作用効果を好適に奏することができる。
【００２４】
なお、この請求項９記載の半導体センサの製造方法におけるＳＯＩ基板としては、請求項１０記載の半導体センサの製造方法によるように、シリコンダイレクトボンディングによって形成されたものを用いてもよい。このシリコンダイレクトボンディングによるＳＯＩ基板は形成しやすい反面、膜厚ばらつきが大きくなりやすいため、上記各請求項１〜８のいずれかに記載の半導体センサの作用効果をいっそう好適に奏することができる。
【００２５】
上記請求項１〜１０のいずれかに記載の半導体センサの製造方法は、請求項１１記載の半導体センサの製造方法によるように、製造対象となる半導体センサが、発熱体及び該発熱体の近傍の温度を感知する感温体を備えるととともに、これら発熱体及び感温体の少なくとも一方が前記抵抗体にて形成されるフローセンサであるようにしてもよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる半導体センサの製造方法を車載用内燃機関の吸入空気量を検出するフローメータの製造方法に適用した第１の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
図１に、上記フローメータＦＭの回路構成を示す。同図１に示されるように、このフローメータＦＭは、熱式のフローセンサＦＳと、該フローセンサＦＳの感知結果に基づき電気信号を生成する信号生成回路ＳＧとを備えている。
【００２８】
ここで、フローセンサＦＳは、上流側ヒータＲｈａと下流側ヒータＲｈｂと、当該フローメータＦＭの環境温度を感知する上流側温度計Ｒｋａと下流側温度計Ｒｋｂとを備えている。
【００２９】
本実施形態においては、これら上流側ヒータＲｈａと下流側ヒータＲｈｂは、発熱体であるとともに自身の温度を感知する感温体としても機能する。すなわち、これら上流側ヒータＲｈａと下流側ヒータＲｈｂは、電流の供給によって発熱する抵抗体としての機能に加えて、同抵抗体の抵抗値の変化に基づいて自身の温度をも感知するものである。そして、フローセンサＦＳでは、上流側ヒータＲｈａと下流側ヒータＲｈｂとの生じる熱のうち流体によって奪われる熱に基づき流体の流量を感知する。また、フローセンサＦＳでは、上流側ヒータＲｈａと下流側ヒータＲｈｂとのそれぞれの生じる熱のうち流体によって奪われる熱量の差に基づき、流体の流通方向を感知する。
【００３０】
一方、信号生成回路ＳＧは、上記フローセンサＦＳによる流体の流量及び流体の流通方向の感知結果に応じた検出信号を生成する。詳しくは、上流側ヒータＲｈａ及び上流側温度計Ｒｋａの温度差と、下流側ヒータＲｈｂ及び下流側温度計Ｒｋｂの温度差とをそれぞれ所定値（例えば「２００℃」）とするように、フローセンサＦＳへ供給する電流を制御する。そして、このフローセンサＦＳで消費される電力に基づき上記流体の流量及び流体の流通方向に応じた検出信号を生成する。
【００３１】
ここで、上記フローセンサＦＳ及び信号生成回路ＳＧを備えるフローメータＦＭの具体的な回路構成について更に説明する。
フローメータＦＭは、吸気通路の上流側に対応した上流側ホィーストンブリッジＵＨＢと、吸気通路の下流側に対応した下流側ホィーストンブリッジＤＨＢとを備えている。
【００３２】
ここで、上流側ホィーストンブリッジＵＨＢは、上流側ヒータＲｈａから抵抗Ｒ１ａへと、また、上流側温度計Ｒｋａから抵抗Ｒ２ａへとそれぞれ電流が流れる態様にて、上流側ヒータＲｈａ及び抵抗Ｒ１ａと上流側温度計Ｒｋａ及び抵抗Ｒ２ａとが並列接続された回路である。そして、上流側ヒータＲｈａと上流側温度計Ｒｋａとの接続点ＰａにトランジスタＵＴを介してバッテリＢから電流が供給される。そして、上流側ヒータＲｈａでの電圧降下と上流側温度計Ｒｋａでの電圧降下とは差動増幅回路ＵＯＰに取り込まれる。そして、この差動増幅回路ＵＯＰにより、これら２つの電圧降下を等しくすべく、換言すればブリッジの平衡条件を成立させるべく、これらの電圧降下の差に応じてトランジスタＵＴが制御される。
【００３３】
ここで、上流側ホィーストンブリッジＵＨＢは、平衡条件が成立したときに、上流側ヒータＲｈａの温度が上流側温度計Ｒｋａの温度よりも上記所定値だけ高くなるように設定されている。なお、環境温度にかかわらず、上流側ヒータＲｈａの温度が上流側温度計Ｒｋａの温度よりも上記所定値だけ高くなるときに上記平衡条件が成立するようにすべく、これら上流側ヒータＲｈａと上流側温度計Ｒｋａとは、抵抗温度係数が互いに等しく設定されている。
【００３４】
一方、下流側ホィーストンブリッジＤＨＢは、下流側ヒータＲｈｂから抵抗Ｒ１ｂへと、また、下流側温度計Ｒｋｂから抵抗Ｒ２ｂへとそれぞれ電流が流れる態様にて、下流側ヒータＲｈｂ及び抵抗Ｒ１ｂと下流側温度計Ｒｋｂ及び抵抗Ｒ２ｂとが並列接続された回路である。この下流側ホィーストンブリッジＤＨＢも、上流側ホィーストンブリッジＵＨＢと同様、平衡条件を成立させるべく、トランジスタＤＴ及び差動増幅回路ＤＯＰを備えている。なお、この下流側ホィーストンブリッジＤＨＢの構成は、上流側ホィーストンブリッジＵＨＢの構成と同様であるため、その説明を割愛する。
【００３５】
これら上流側ホィーストンブリッジＵＨＢの上流側ヒータＲｈａでの電圧降下と、下流側ホィーストンブリッジＤＨＢの下流側ヒータＲｈｂでの電圧降下とは、差動増幅回路ＣＯＰに取り込まれる。そして、これら２つの電圧降下の差に応じた信号が差動増幅回路ＣＯＰにて生成され、増幅回路ＡＣによって増幅された後、信号生成回路ＳＧの端子Ｐ７を介して外部に出力される。この端子Ｐ７を介して出力される検出信号が流体の流量及び流通方向の検出信号である。
【００３６】
図２に、上記フローセンサＦＳの構成を示す。このフローセンサＦＳは、半導体基板１０を備えて構成されている。そして、半導体基板１０上に積層されているシリコン酸化膜２０上には、上流側ヒータＲｈａや下流側ヒータＲｈｂ、上流側温度計Ｒｋａや下流側温度計Ｒｋｂが形成されている。そして、これら上流側ヒータＲｈａや下流側ヒータＲｈｂ、上流側温度計Ｒｋａ、下流側温度計Ｒｋｂは、リード部Ｌ１〜Ｌ６を介して、先の図１に示した信号生成回路ＳＧとの接続端子となるパッドＰ１〜Ｐ６と接続されている。
【００３７】
ちなみに、半導体基板１０は、空洞部Ｈを有する。詳しくは、半導体基板１０は、その裏面側において図２に１点鎖線にて示す矩形状の領域が開口されているとともに、この開口面積が半導体基板１０の上面側へ行くほど縮小され、同半導体基板１０の上面では図２に破線にて示されるような矩形状の領域となっている。
【００３８】
このように空洞部Ｈを有するために、上流側ヒータＲｈａや下流側ヒータＲｈｂは、フローセンサＦＳのうち、半導体基板１０の空洞部Ｈを架橋するようにして形成されている薄膜部ＭＢに備えられることとなる。この薄膜部ＭＢは、フローセンサＦＳの他の箇所と比べてその膜厚が薄く形成されているために、熱容量が低く抑えられ、また、フローセンサＦＳの他の箇所との熱的な絶縁が図られている。
【００３９】
次に、上記フローセンサＦＳのうち、特に上記薄膜部ＭＢについて更に説明する。
図３に、フローセンサＦＳのうち薄膜部ＭＢ近傍の断面構成を示す。この図３は、先の図２のＡ−Ａ断面を示している。同図３に示すように、シリコンからなる半導体基板１０には、上記シリコン酸化膜２０が形成されている。そして、シリコン酸化膜２０上には、上流側ヒータＲｈａ、下流側ヒータＲｈｂ、リード部Ｌ２、Ｌ５、上流側温度計Ｒｋａがそれぞれ単結晶シリコンにて形成されている。そして、これら上流側ヒータＲｈａや、下流側ヒータＲｈｂ、リード部Ｌ２、Ｌ５、上流側温度計Ｒｋａを覆うようにして、シリコン窒化膜４０が積層されている。ちなみに、上記シリコン酸化膜２０やシリコン窒化膜４０は、空洞部Ｈを含めて半導体基板１０の上方の略全ての領域に積層形成されている。
【００４０】
ここで、上流側ヒータＲｈａ及び下流側ヒータＲｈｂ、上流側温度計Ｒｋａ及び下流側温度計Ｒｋｂ、リード部Ｌ１〜Ｌ６（以下、これらを総称して抵抗体という）について更に説明する。
【００４１】
本実施形態では、抵抗体は、ボロン（Ｂ）が注入されることでＰ型の導電型を有する単結晶シリコンにて形成されている。このように、不純物としてボロンを用いることで、抵抗体への通電における経時変化の抑制を図る。図４（ｂ）及び図４（ｃ）は、図４（ａ）に示す単結晶シリコンからなるヒータｈにボロン及びリンをそれぞれ添加したものについての経時変化を示している。ちなみに、図４（ａ）は、シリコンからなる半導体基板１に、シリコン酸化膜２、膜厚「２μｍ」のヒータｈ、シリコン酸化膜３がそれぞれ積層形成されたものを示している。また、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示す「Ｒ０」は、温度「０℃」のときの抵抗値であり、これら図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示す縦軸は、温度「０℃」のときの抵抗値の変化率を示している。
【００４２】
図４（ｂ）及び図４（ｃ）から、ボロン及びリンを添加した場合、いずれもその不純物の添加量が多いほど、経時変化を抑制することができることがわかる。そして、リンを添加した場合と比較してボロンを添加した場合は、経時変化が極めて小さいことがわかる。
【００４３】
また、本実施形態では、半導体薄膜を用いて抵抗体を形成するに際し、半導体薄膜の膜厚ばらつきを考慮して不純物のドーピングを行う。以下、これについて説明する。
【００４４】
一般に、半導体薄膜を用いて抵抗体を形成する際には、異なる半導体ウエハ上の半導体薄膜の間での膜厚ばらつきは勿論、単一の半導体ウエハ上の半導体薄膜についても膜厚ばらつきが生じることがある。例えば、図５（ａ）及び図５（ｂ）に例示するように、シリコン酸化膜上に形成される半導体薄膜としてのシリコンの膜厚にはばらつきが生じる。この際、図５（ａ）に示すシリコンの膜厚が最も厚いところよりも、図５（ｂ）に示すシリコンの膜厚が最も薄いところの方が不純物の添加量（表面に対する単位面積当たりの添加量）が少なくなる。
【００４５】
そして、このように不純物の添加量にばらつきが生じると、抵抗値や抵抗温度係数等、電気的特性にばらつきが生じることとなる。すなわち、各フローセンサＦＳ間で、上流側ヒータＲｈａや、下流側ヒータＲｈｂ等、抵抗体の電気的特性にばらつきが生じることとなる。
【００４６】
この電気的特性のばらつきは、上記信号生成回路ＳＧによって調整されることとなる。しかし、上記電気的特性のばらつきが大きすぎると、上記信号生成回路ＳＧによっては調整することができなくなる。ちなみに、この電気的特性のばらつきとしての抵抗値のばらつきが、その中心値に対し「±２０％」を超えると調整が極めて困難となる。
【００４７】
そこで、本実施形態では、上記抵抗値のばらつきを「±２０％」以内に納めるように不純物のドーピングを行う。以下、これについて詳述する。
まず、図５（ａ）に示す最大の膜厚の領域における不純物の（単位面積当たりの）添加量を「Ｎ０」とする。そしてこのうち、図５（ａ）に示す最大の膜厚の領域において、その深度が図５（ｂ）に示す最小の膜厚に対応した深度Ｄｍｉｎと一致するところから底面までの区間の不純物の（単位面積当たりの）添加量を「Ｎａ」とする。このとき、図５（ｂ）に示す最小の膜厚の領域における（単位面積当たりの）不純物の添加量は、通常、「Ｎ０−Ｎａ」よりも大きくなる。これは、膜厚が異なると所定の深度における不純物の添加量が変化するためであり、図５（ｂ）にハッチングをつけて示す領域における不純物だけ「Ｎ０−Ｎａ」に対して大きくなるためである。
【００４８】
ただし、図５（ｂ）にハッチングをつけて示す量は通常それほど大きな量とならないという理由、及び、マージンを持たせた調整を行うという理由から、本実施形態では、最小の膜厚の領域における不純物の添加量を「Ｎ０−Ｎａ」で近似する。
【００４９】
一方、各抵抗体の抵抗値は不純物の添加量に反比例するため、適宜の比例係数ρを用いると、最大の膜厚の領域における（単位面積当たりの）抵抗値Ｒｍｉｎ、最小の膜厚の領域における（単位面積当たりの）抵抗値Ｒｍａｘは、それぞれ下式（ｃ１）、（ｃ２）にて表記される。
【００５０】
Ｒｍｉｎ＝ρ／Ｎ０    …（ｃ１）
Ｒｍａｘ＝ρ／（Ｎ０−Ｎａ）    …（ｃ２）
したがって、抵抗値の中心値をＲｃとすると、これは下式（ｃ３）にて表記される。
【００５１】
Ｒｃ＝（Ｒｍａｘ＋Ｒｍｉｎ）／２
＝ρ（２Ｎ０―Ｎａ）／｛２Ｎ０（Ｎ０―Ｎａ）｝  …（ｃ３）
したがって、抵抗値のばらつきΔＲ／Ｒｃは、下式（ｃ４）となる。
【００５２】
ΔＲ／Ｒｃ＝（Ｒｍａｘ―Ｒｃ）／Ｒｃ
＝Ｎａ／（２Ｎ０−Ｎａ）      …（ｃ４）
したがって、抵抗値として許容されるばらつきの百分率を「±（１００×α）％」とすると、下式（ｃ５）を満たすようにドーピング条件を設定することとなる。
【００５３】
Ｎａ／（２Ｎ０−Ｎａ）＜α          …（ｃ５）
または、
（Ｎａ／Ｎ０）＜｛２α／（１＋α）｝    …（ｃ６）
特に、本実施形態では、「α＝０．２」であるから
（Ｎａ／Ｎ０）＜０．３３…      …（ｃ７）
となる。
【００５４】
ところで、本実施形態では、上記フローセンサＦＳの製造にあたって、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用いる。特に、このＳＯＩ基板のうち絶縁膜上に形成されている半導体薄膜を用いて上記抵抗体を形成する。そして、この半導体薄膜には予め不純物が添加されているため、ＳＯＩ基板を用いたフローセンサＦＳの製造時のドーピングによって（ｃ７）となるよう調整する際、そのドーピング条件に、予め添加されている不純物の添加量を反映させる。以下、これについて詳述する。
【００５５】
図６は、濃度Ｃｏの不純物が予め添加されているシリコンに不純物をドーピングしたときの、不純物の添加状態を示すものである。ここで、図６（ａ）及び図６（ｂ）は、図６（ｃ）及び図６（ｄ）と比較して予め添加されている不純物の濃度Ｃｏが高い場合を示している。また、図６（ａ）及び図６（ｃ）は、最小の膜厚の領域を、図６（ｂ）及び図６（ｄ）は最大の膜厚の領域をそれぞれ示している。ちなみに、これら図６（ａ）〜図６（ｄ）においては、いずれも最小の膜厚に対応する深度Ｄｍｉｎよりも浅い領域に略全ての不純物が添加されるようなドーピングを行った場合を示している。
【００５６】
まず、同一の添加量の不純物が予め添加されている状態を示す図６（ａ）及び図６（ｂ）について、これらに添加される不純物の総量の差は、図６（ｂ）にハッチングをつけて示す部分である。一方、同一の添加量の不純物が予め添加されている状態を示す図６（ｃ）及び図６（ｄ）について、これらに添加される不純物の総量の差は、図６（ｄ）にハッチングをつけて示す部分である。これらはいずれも「２Δｔ×Ｃｏ」と表記され、図６（ｂ）にハッチングにて示す領域の方が図６（ｄ）にハッチングにて示す領域よりも大きくなっている。したがって、膜厚ばらつきに起因した不純物の添加量のばらつきを低減するためには、予め添加されている不純物の添加量を低減させることが望ましい。
【００５７】
ここで、抵抗値として許容されるばらつきの百分率を「±（１００×α）％」以内とする条件について詳述する。
ここでは、予め添加されている不純物の濃度を「Ｃｏ（ｃｍ―３）」、単位面積当たりのドーピング量を「Ｄ（ｃｍ−２）」、膜厚ばらつきを「ｔ±Δｔ（μｍ）」とする。このとき、最大の膜厚の領域における抵抗値Ｒｍｉｎ、最小の膜厚の領域における抵抗値Ｒｍａｘは、上記比例係数ρを用いると、それぞれ下式（ｃ１）、（ｃ２）にて表記される。
【００５８】
Ｒｍｉｎ
＝ρ／｛Ｄ×１０４＋（ｔ―Δｔ）×１０−６×Ｃｏ×１０６｝…（ｃ８）
Ｒｍａｘ
＝ρ／｛Ｄ×１０４＋（ｔ＋Δｔ）×１０−６×Ｃｏ×１０６｝…（ｃ９）
したがって、抵抗値の中心値をＲｃとし、これを上式（ｃ３）と同様に定義すると、抵抗値のばらつきΔＲ／Ｒｃは、下式（ｃ１０）となる。
【００５９】
ΔＲ／Ｒｃ＝（Ｒｍａｘ―Ｒｃ）／Ｒｃ
＝Δｔ×Ｃｏ／（Ｄ×１０４＋ｔ×Ｃｏ）      …（ｃ１０）
したがって、抵抗値として許容されるばらつきの百分率が「±（１００×α）％」以内となる条件は、下式（ｃ１１）となる。
【００６０】
Δｔ×Ｃｏ／（Ｄ×１０４＋ｔ×Ｃｏ）＜α          …（ｃ１１）
ここで、上式（ｃ１１）を満たすようにして抵抗体を形成する本実施形態にかかるフローセンサＦＳの製造工程について図７及び図８を用いて説明する。ちなみに、図７及び図８に示す断面も、先の図２に示したＡ−Ａ断面である。
【００６１】
この一連の製造工程においては、まず図７（ａ）に示すようなＳＯＩ基板を用意する。このＳＯＩ基板は、例えばＮ型の導電型を有する単結晶シリコンからなる半導体基板１０上に、シリコン酸化膜２０と、例えばＰ型の導電型を有する単結晶シリコン膜３０とが積層されたものである。
【００６２】
詳しくは、このＳＯＩ基板は、シリコンダイレクトボンディング（ＳＤＢ：Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）によって形成されたものである。このＳＤＢは、半導体基板の一主面を熱酸化処理するとともに、この熱酸化された側の面に半導体基板を貼り合わせることで形成されるものである。これによって形成されたＳＯＩ基板は、形成が容易であるため入手もしやすいものとなっている反面、各ウエハ面内やウエハ間における単結晶シリコン膜３０の膜厚ばらつきが顕著となる。ちなみに、市販のＳＯＩ基板を使用する場合、通常、予め各半導体ウエハ間での単結晶シリコン膜３０の膜厚ばらつきについての情報が記載されている。
【００６３】
なお、上記単結晶シリコン膜３０には、例えば「１×１０１５ｃｍ―２」のボロンが添加されることで、Ｐ型の導電型が付与されている。また、半導体基板１０の厚さは例えば「６２５μｍ」とし、シリコン酸化膜２０の膜厚は、例えば「１μｍ」とし、また、単結晶シリコン膜３０の膜厚は例えば「０．５〜２．０μｍ」とすればよい。
【００６４】
これに続く図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示す工程は、単結晶シリコン膜３０に不純物をドーピングする工程である。
すなわちまず、図７（ｂ）に示す工程において、上記単結晶シリコン膜３０にボロンを所定の濃度（例えば「２×１０１６ｃｍ―２」）にて注入する。次に、図７（ｃ）に示す工程において、上記単結晶シリコン膜３０に注入された不純物を拡散させるとともに、これを活性化すべく、所定温度（例えば「１１５０℃」）にて所定時間（例えば「１０分」）の熱処理を行う。
【００６５】
ここで、上記イオン注入に際しては、その注入にかかる深度が膜厚ばらつきにかかる最小の膜厚に対応する深度よりも浅いところとなるようにする。また、上記熱処理は、これにより不純物が拡散する領域が膜厚ばらつきにかかる最小の膜厚に対応する深度よりも深くならないように設定される。実際には、イオン注入にかかる深度が熱処理時の拡散にかかる深度に影響するため、これら２つのパラメータ（注入にかかる深度、熱処理にかかるパラメータ）を調整することで、膜厚ばらつきにかかる最小の膜厚に対応する深度よりも浅いところに略全ての不純物をドーピングする。
【００６６】
なお、このボロンの注入量を「Ｄ（ｃｍ−２）」、単結晶シリコン膜３０に予め添加されているボロンの濃度を「Ｃｏ（ｃｍ―３）」、単結晶シリコン膜３０の膜厚ばらつきを「ｔ±Δｔ（μｍ）」とすると、これらが上式（ｃ１１）を満たすようにする。ちなみに、ここで、膜厚ばらつき「ｔ±Δｔ（μｍ）」とは、例えば上述したように市販のＳＯＩ基板に付与されている各ウエハ間における単結晶シリコン３０膜の膜厚ばらつきとすればよい。
【００６７】
次に、図８（ａ）に示す工程において、上記単結晶シリコン膜３０を反応性イオンエッチングにてパターニングすることで、上流側温度計Ｒｋａや、上流側ヒータＲｈａ、下流側ヒータＲｈｂ、リード部Ｌ２、Ｌ５を形成する。なお、ここでは図示しないが、この工程においては、下流側温度計Ｒｋｂや、リード部Ｌ１、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ６も形成する。
【００６８】
このように、上流側ヒータＲｈａと上流側温度計Ｒｋａとを、また、下流側ヒータＲｈｂと下流側温度計Ｒｋｂとを同一工程にて形成することで、上流側ヒータＲｈａ及び上流側温度計Ｒｋａの抵抗温度係数や、下流側ヒータＲｈｂ及び下流側温度計Ｒｋｂの抵抗温度係数を簡易に一致させることができる。
【００６９】
更に、図８（ｂ）に示す工程において、低圧ＣＶＤ法にてシリコン窒化膜４０を所定の膜厚（例えば「１．５μｍ」）にて堆積する。このときの成膜条件を以下に例示する。
【００７０】
ガス流量比      ＳｉＨ２Ｃｌ２：ＮＨ３＝４：１
雰囲気温度      ８５０℃
圧力            ２０Ｐａ
次に、図８（ｃ）に示す工程において、シリコン窒化膜４０を反応性イオンエッチングにてエッチングすることでコンタクトホール４１を形成する。更に、図８（ｃ）に示すように、メタル（例えばアルミニウム）を所定の膜厚（例えば「１．０μｍ」）に成膜した後、パターニングすることで上記コンタクトホール４１に先の図２に示したパッドＰ５を形成する。なお、この図８（ｃ）に示す工程においては、図示しないパッドＰ１〜Ｐ４、Ｐ６も同様にして形成される。
【００７１】
続いて、同図８（ｃ）に示すように、半導体基板１０の裏面側に、シリコン窒化膜５０を、プラズマＣＶＤ法により所定の膜厚（例えば「１μｍ」）にて成膜する。更に、同図８（ｃ）に示すように、先の図２に一点鎖線にて示した領域に対応した開口部を形成すべく、反応性イオンエッチングにてシリコン窒化膜５０をエッチングする。
【００７２】
更に、シリコン窒化膜５０をマスクとして半導体基板１０をエッチングすることで、半導体基板１０に先の図３に示した空洞部Ｈを形成する。これにより、空洞部Ｈを架橋するように薄膜部ＭＢが形成されることとなる。
【００７３】
なお、この図８（ｃ）に示すエッチングは、以下のようにして行うことが望ましい。
Ａ．エッチング液としてＫＯＨやＴＭＡＨ等のアルカリ性のエッチング液を用いたウェットエッチングとする。
Ｂ．半導体基板１０の裏面を単結晶シリコンの基本格子の等価な６面である｛１００｝とする。
Ｃ．上記シリコン窒化膜５０の開口部を矩形にして形成すると共に、その各辺を結晶方位＜１１０＞と一致させる。
【００７４】
これにより、半導体基板１０を上記エッチング液により｛１１１｝面に沿ってエッチングすることができる。したがって、薄膜部ＭＢを矩形に形成することができる。更に、この際、薄膜部ＭＢの２つの辺を流通方向に直交させるような設定とすることも容易となる。
【００７５】
もっとも、薄膜部ＭＢの形成に際しては、必ずしもウェットエッチングに限らず、ドライエッチングによって行うようにしてもよい。このようにドライエッチングを用いる場合には、少なくとも同ドライエッチングからの要請として半導体基板１０の面方位が規定されることはない。
【００７６】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）「（Ｃｏ×Δｔ）／（１０４×Ｄ＋ｔ×Ｃｏ）＜α」となるようにすることで、抵抗体の抵抗値のばらつきを許容範囲とすることができるようになる。
【００７７】
（２）抵抗体の抵抗値として許容されるばらつきの百分率を「±２０％」とした。これにより、信号生成回路ＳＧによって、ばらつきの補正等、チューニングを的確に行うことができるようになる。
【００７８】
（３）不純物としてボロンを用いることで、抵抗体の経時変化を好適に抑制することができるようになる。
（４）抵抗体を、単結晶半導体にて構成することで、抵抗体への通電時の抵抗値変化を好適に抑制することができるようになる。
【００７９】
（５）ＳＤＢによって形成されたＳＯＩ基板を用いた。このため、単結晶シリコン膜３０の膜厚ばらつきが大きくなりやすいのであるが、上式（ｃ１１）の設定により抵抗体の抵抗値のばらつきを好適に抑制することができる。
【００８０】
（第２の実施形態）
次に、本発明にかかる半導体センサの製造方法を車載用内燃機関の吸入空気量を検出するフローメータの製造方法に適用した第２の実施形態について、上記第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、先の第１の実施形態と同一の機能を有する部材の一部には、便宜上、同一の符号を用いる。
【００８１】
上記フローメータも先の図１と同様の構成を有する。また、本実施形態にかかるフローセンサの平面構成も、先の図２に示した構成と同様である。
上記第１の実施形態では、上式（ｃ１１）を満たすように抵抗体への不純物のドーピングを行った。これに対し、本実施形態では、以下に示す態様にて不純物のドーピングを行う。
【００８２】
まず、本実施形態では、抵抗体とする半導体薄膜の表面から不純物を拡散させる処理を行うことで、不純物をドーピングする。こうした不純物のドーピングとしては、（イ）表面濃度を一定として拡散させるもの。（ロ）不純物濃度を一定として拡散させるもの。がある。
【００８３】
ここで、（イ）の場合、拡散による不純物の濃度分布は、誤差関数（ｅｒｆｃ）で表記できる。また、（ロ）の場合、拡散による不純物の濃度分布は、ガウス関数となる。なお、これについては、「Ｓ．Ｍ．ジィー著、半導体デバイス、産業図書」に詳しい記述がある。
【００８４】
図９に、シリコンに対する上記（イ）及び（ロ）の拡散処理による不純物の濃度分布について示す。同図９において、横軸は表面からの深度を示し、また、縦軸は、表面濃度を「１」として規格化された濃度を示す。「Ｄ」は上記熱拡散処理にかかる拡散係数、「ｔ」は同熱拡散処理にかかる拡散時間である。同図６に示されるように、深度が「４√（Ｄｔ）：「√（Ｄｔ）」は、Ｄｔの平方根を示す」以上のところでは、上記（イ）及び（ロ）の拡散処理のいずれにおいても不純物濃度が略ゼロとなる。
【００８５】
したがって、本実施形態では、上記単結晶シリコン膜３０の膜厚ばらつきにかかる最小の膜厚が「４√（Ｄｔ）」以上となるようにドーピング条件を設定するようにする。
【００８６】
ここで、拡散係数Ｄは、温度に依存し、振動因子Ｄ０、不純物の拡散にかかる活性化エネルギΔＱ、絶対温度Ｔを用いて、下式（ｃ１２）にて表記される。なお、これについては「原留美吉、半導体物性工学の基礎、工業調査会」に詳しい記述がある。
【００８７】
Ｄ＝Ｄ０×ｅｘｐ（―ΔＱ／ｋＴ）    …（ｃ１２）
したがって、上記最小の膜厚Ｆｍｉｎを、下式（ｃ１３）を満たすように設定する。
【００８８】
Ｆｍｉｎ＞４√（Ｄｔ）
＝４√｛Ｄ０×ｅｘｐ（―ΔＱ／ｋＴ）ｔ｝    …（ｃ１３）
図１０に、拡散時間を「１０分」、「３０分」、「１時間」、「３時間」、「１０時間」としてシリコン中にボロンをドーピングさせる際の深度「４√（Ｄｔ）」の値と温度との関係を示す。
【００８９】
なお、本実施形態にかかるフローセンサＦＳの製造工程も、先の図７及び図８に準じたものとなっている。ただし、本実施形態では、ドーピングにかかる処理である図７（ｂ）及び図７（ｃ）にかかる処理において、上記（イ）の場合は気相又は酸化膜ソース等の固相からの不純物拡散を、また上記（ロ）の場合はＲｐが略ゼロとなるような低エネルギのイオン注入をそれぞれ想定している。
【００９０】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（３）〜（５）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
（６）最小の膜厚が「４√（Ｄｔ）」以上となるようすることで、深度が「４√（Ｄｔ）」よりも深いところにドーピングされる不純物の濃度を略ゼロとすることができる。このため、抵抗体の抵抗値のばらつきを許容範囲とすることができるようになる。
【００９１】
（第３の実施形態）
次に、本発明にかかる半導体センサの製造方法を車載用内燃機関の吸入空気量を検出するフローメータの製造方法に適用した第３の実施形態について、上記第２の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、先の第１の実施形態と同一の機能を有する部材の一部には、便宜上、同一の符号を用いる。
【００９２】
上記フローメータも先の図１と同様の構成を有する。また、本実施形態にかかるフローセンサの平面構成も、先の図２に示した構成と同様である。
上記第２の実施形態では、単結晶シリコン膜３０の表面から不純物を拡散させる処理を行うことで不純物をドーピングした。これに対し、本実施形態では、第１の実施形態と同様、イオン注入と熱処理による不純物のドーピングを行う。
【００９３】
ただし、この場合、イオン注入によって単結晶シリコン膜３０の所定の深度Ｒｐをターゲットとして不純物が注入されることとなるため、最小の膜厚に対する条件が上記第２の実施形態とは相違する。
【００９４】
図１１（ａ）に、イオン注入直後の不純物濃度の分布を示す。同図１１（ａ）において、横軸は表面からの深度を示し、また、縦軸は不純物濃度を示している。同図１１（ａ）に示すように、イオン注入においては、所定の深度Ｒｐにおいて不純物濃度が最大となるようにして不純物が注入される。そして、その後の熱拡散処理においては、この深度Ｒｐを中心として不純物が拡散することとなる。このため、拡散係数Ｄ、拡散時間ｔを用いると、深度が「Ｒｐ＋４√（Ｄｔ）」よりも深いところでは、図１１（ｂ）に示すように、不純物濃度が略ゼロとなる。したがって、本実施形態では、単結晶シリコン膜３０の最小の膜厚が「Ｒｐ＋４√（Ｄｔ）」となるようにドーピングを行うようにする。
【００９５】
ちなみに、例えばＲｐを「１００ｎｍ」とし、「１０５０℃」で「１０分」のアニールを実行した場合、「４√（Ｄｔ）」は「３００ｎｍ」となり、「Ｒｐ＋４√（Ｄｔ）」は「４００ｎｍ」となる。このため、膜厚ばらつきが例えば「１μｍ±０．５μｍ」の大きなＳＯＩ基板であってもこれを用いることができる。
【００９６】
以上説明した本実施形態によっても、先の第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【００９７】
・上記第１の実施形態では、抵抗体の抵抗値として許容されるばらつきの百分率を「±２０％」としたが、例えば「±１０％」、「±５％」としてもよい。これにより、信号生成回路ＳＧによって、ばらつきの補正等、チューニングを簡易に行うことができるようになる。
【００９８】
・最大の膜厚となる領域における不純物の添加量から最小の膜厚となる領域における不純物の添加量を差し引いた値である「Ｎａ」の設定態様は、上記第１の実施形態において例示したものに限らない。
【００９９】
・上記第１の実施形態について、不純物のドーピング手法としては、イオン注入法及び熱処理による手法に限らない。例えば、気相から半導体中へドーパント原子（不純物）を拡散させる手法や、ドーパント原子（不純物）のドープされた酸化膜ソースを使って表面から半導体中へ上記ドーパント原子（不純物）を拡散させる手法等でもよい。
【０１００】
・上記各実施形態では、いずれも予め単結晶シリコン膜に不純物が添加されているものを用いたがこれに限らない。特に第１の実施形態において、予め不純物の添加されていない場合には、上式（ｃ１１）の代わりに、上式（ｃ５）、（ｃ６）を用いればよい。
【０１０１】
・抵抗体にドーピングする（或いは添加されている）不純物としては、ボロンに限らない。例えばリンをドーピングした場合であれ、膜厚ばらつきに起因した抵抗値のばらつきを抑制することはできる。
【０１０２】
・ＳＯＩ基板としては、シリコンダイレクトボンディングによって形成されるものに限らない。更に、フローセンサの製造に際してＳＯＩ基板を用いるものにも限らない。なお、例えば、抵抗体とする半導体薄膜を成膜する場合には、その膜厚ばらつきを計測によって取得することが望ましい。これは、例えば光学的な手法によって行うことができる。ちなみに、こうした計測によって取得される膜厚ばらつきについての情報も、上記実施形態同様、各半導体ウエハ間での膜厚ばらつきとすることが望ましい。すなわち、こうした膜厚ばらつきは、通常、半導体ウエハ内におけるよりも異なる半導体ウエハ間におけるものの方が顕著となるため、各半導体ウエハ毎に例えば数カ所の計測点における平均値から膜厚を定義するなどして、各ウエハ間での膜厚のばらつきの情報を生成することが望ましい。
【０１０３】
また、半導体薄膜を成膜する場合には、ドーピング条件のみならず、成膜条件を調整することによっても、上記各実施形態やその変形例にかかる条件を調整することができる。
【０１０４】
・抵抗体とする半導体薄膜としては、単結晶シリコン膜に限らず、多結晶シリコン膜でもよい。更に、シリコンに限らず、任意の単結晶半導体や多結晶半導体でもよい。
【０１０５】
・上記各実施形態では、上流側温度計Ｒｋａ及び下流側温度計Ｒｋｂ、上流側ヒータＲｈａ及び下流側ヒータＲｈｂ、リード部Ｌ１〜Ｌ６の全てについて、膜厚ばらつきに起因する抵抗値のばらつきを抑制すべく同一の条件を設定した。これに代えて、例えば上流側ヒータＲｈａ及び下流側ヒータＲｈｂについてのみこうした条件を設定するようにしてもよい。
【０１０６】
・当該フローメータＦＭの環境温度を感知する上流側温度計Ｒｋａや下流側温度計ＲｋｂをフローセンサＦＳに備える構成とする代わりに、信号生成回路ＳＧに備える構成としてもよい。この場合であれ、上流側ヒータＲｈａと上流側温度計Ｒｋａとの抵抗温度係数や、下流側ヒータＲｈｂと下流側温度計Ｒｋｂとの抵抗温度係数は、互いに一致させるようにする。
【０１０７】
・発熱体と、該発熱体の近傍（発熱体自身又は発熱体の付近）の温度を感知する感温体とを上流側ヒータＲｈａや下流側ヒータＲｈｂのように同一とする代わりに、これらを別部材にて構成してもよい。
【０１０８】
・上流側ヒータＲｈａや下流側ヒータＲｈｂを備えなくても、単一のヒータ（発熱体、及び該発熱体の近傍の温度を感知する感温体）を備える構成であっても、発熱体に供給される電力量等に基づいて流体の流量を感知することはできる。更に、例えば、発熱体自身を第２の感温体としてこれによって自身の温度を感知しつつ発熱体を所定に制御するとともに、この付近の温度を上記感温体によって感知し、これに基づいて発熱体の生じる熱量のうち流体によって奪われた熱量を感知する構成としてもよい。
【０１０９】
・フローセンサＦＳの構成としては、先の図２、図３に例示したものに限らない。例えば、上流側ヒータＲｈａや下流側ヒータＲｈｂを覆う保護膜は、シリコン窒化膜に限らず、シリコン酸化膜としてもよい。
【０１１０】
・フローセンサＦＳとしては、車載用内燃機関の吸入空気量を感知するものに限らず、適宜の流体の流量を感知するものであればよい。
・半導体からなる抵抗体により所定の物理量を感知する半導体センサとしては、フローセンサに限らず、例えば、ガスセンサやＩＲセンサ、赤外線センサ等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態にかかるフローメータの回路図。
【図２】同実施形態にかかるフローセンサの構成を示す平面図。
【図３】同実施形態にかかるフローセンサの構成を示す断面図。
【図４】ボロンとリンとがそれぞれ添加された単結晶シリコンの抵抗値変動特性を示す図。
【図５】膜厚ばらつきに起因した不純物濃度のばらつきを示す図。
【図６】膜厚ばらつきに起因した不純物濃度のばらつきを示す図。
【図７】上記実施形態の製造工程を示す断面図。
【図８】上記実施形態の製造工程を示す断面図。
【図９】不純物の拡散態様を示す図。
【図１０】シリコン中への不純物の拡散態様と熱処理温度、熱処理時間との関係を示す図。
【図１１】イオン注入法を用いた場合のシリコン中への不純物の拡散態様を示す図。
【符号の説明】
１…半導体基板、２…シリコン酸化膜、３…シリコン酸化膜、１０…半導体基板、２０…シリコン酸化膜、３０…単結晶シリコン膜、４０…シリコン窒化膜、４１…コンタクトホール、５０…シリコン窒化膜。
【図１】
2004235315.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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