(57)【要約】【課題】第２の構成素子の開口壁の少なくとも一部に付与された材料層によって、第２の構成素子に開口を形成する際に発生する亀裂の広がりを防止し延いては高負荷に基づく圧力センサの破壊を防ぐ。【解決手段】開口（２３，１５０）の壁の少なくとも一部に材料層（３０）を付与するようにした。【選択図】図３
2005227282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力を表す値を検出するためのマイクロメカニックセンサの製作法であって、製作を少なくとも以下のステップ、即ち
‐第１の構成素子（１，１００）にキャビティ（９，１０，１１）を形成し、
‐第２の構成素子（２，１１０，１２０）に開口（２３，１５０）を形成し、
‐該開口（２３，１５０）をキャビティ（９，１０，１１）に合わせて位置調整し、
‐第１の構成素子（１，１００）と第２の構成素子（２，１１０，１２０）とを結合するステップで行う形式のものにおいて、
別の製作ステップにおいて、前記開口（２３，１５０）の壁の少なくとも一部に材料層（３０）を付与することを特徴とする、圧力を表す値を検出するためのマイクロメカニックセンサの製作法。
【請求項２】
第１の構成素子（１，１００）に半導体材料、特にシリコン及び／又はダイヤフラム及び／又はピエゾ抵抗（６）を設け、この場合、これらのピエゾ抵抗（６）をダイヤフラムに付与する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
第２の構成素子（２，１１０，１２０）としてガラスベースを設け、該ガラスベースに設けられる開口（２３，１５０）を、超音波穿孔、レーザ処理、サンドブラスト又はプレス加工を用いた熱処理によって形成する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
材料層（３０）が、エポキシ樹脂又はプラスチック又はポリイミド又はＨＭＤＳ又はＴＥＯＳ又はケイ素窒化物又はテフロンを有している、請求項１記載の方法。
【請求項５】
第２の構成素子（２，１１０，１２０）の開口に挿入部材（１４０）を挿入し、該挿入部材を、材料層によって第２の構成素子（２，１１０，１２０）と固着結合し且つ／又は管片又は毛管によって実現化し且つ／又はガラス、金属、セラミック、プラスチック又は第２の構成素子（２，１１０，１２０）と同じ温度係数を有する材料から形成し且つ／又は第１の構成素子と第２の構成素子とを結合した後で開口（２３，１５０）に挿入する、請求項１記載の方法。
【請求項６】
キャビティ（９，１０，１１）及び／又はダイヤフラムをマイクロメカニックプロセスによって、第１の構成素子と第２の構成素子との結合後に第２の構成素子（２，１１０，１２０）の開口（２３，１５０）を介して形成する、請求項１又は２記載の方法。
【請求項７】
開口（２３，１５０）の壁の少なくとも一部に材料層（３０）を付与することに加えて付加的に焼戻しステップを実施し、この場合、材料層（３０）をキャビティ壁の少なくとも一部にもやはり付与する、請求項１記載の方法。
【請求項８】
特に請求項１から７までのいずれか１項記載の製作法に基づいて圧力を表す値を検出するためのマイクロメカニックセンサであって、第１の構成素子と第２の構成素子とから成っており、第１の構成素子（１，１００）が少なくとも１つのキャビティ（９，１０，１１）を有しており、第２の構成素子（２，１１０，１２０）が開口（２３，１５０）を有しており、該開口（２３，１５０）が、第２の構成素子（２，１１０，１２０）を貫通して前記キャビティ（９，１０，１１）に通じる通路を成している形式のものにおいて、
開口（２３，１５０）の壁の少なくとも一部が材料層（３０）を有していることを特徴とする、圧力を表す値を検出するためのマイクロメカニックセンサ。
【請求項９】
第１の構成素子（１，１００）が、半導体材料、特にシリコン及び／又はダイヤフラム及び／又はセンサ素子、特にピエゾ抵抗（６）を有しており且つ／又は第２の構成素子（２，１１０，１２０）としてガラスベースが設けられている、請求項８記載のセンサ。
【請求項１０】
材料層（３０）が、エポキシ樹脂又はプラスチック又はポリイミド又はＨＭＤＳ又はＴＥＯＳ又はケイ素窒化物又はテフロンを有している、請求項８記載のセンサ。
【請求項１１】
第２の構成素子（２，１１０，１２０）の開口（２３，１５０）の少なくとも一部が挿入部材（１４０）を有しており、該挿入部材（１４０）が、材料層によって第２の構成素子（２，１１０，１２０）と固着結合されており且つ／又は管片又は毛管によって実現化されており且つ／又はガラス、金属、セラミック、プラスチック又は第２の構成素子（２，１１０，１２０）と同じ温度係数を有する材料から成っている、請求項８記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力を表す値を検出するためのマイクロメカニックセンサの製作法及び該製作法に基づいて圧力を表す値を検出するためのマイクロメカニックセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７０１０５５号明細書及びドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９５７５５６号明細書に基づき公知のマイクロメカニックな半導体圧力センサは、半導体基板から成るフレームと、このフレームに配置されたダイヤフラムとを有している。この場合、ダイヤフラムには種々様々な圧電抵抗型の測定抵抗が取り付けられており、これらの測定抵抗は、（ダイヤフラムの上面と下面との間の差圧に基づく）ダイヤフラム若しくは抵抗の変形に際して、その抵抗値を変化させる。この場合、フレーム及びダイヤフラムはシリコン基板から、後続のエッチングを伴うマスキングプロセスによって形成される。この場合、有利には水酸化カリウムエッチング（ＫＯＨエッチング）が、台形の横断面を有する、ダイヤフラムの下面に向かってテーパする截頭角錐体形の切欠きを製作するために使用される。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許第４１３００４４号明細書に記載の半導体圧力センサは、ホウケイ酸ガラス製のベース上にダイヤフラムを備えたシリコン基板を有している。この場合、ダイヤフラムはＫＯＨ水溶液等を用いてシリコン基板から異方性エッチングされて、典型的な角度寸法を有する凹部が生ぜしめられる。これに対して、ベースは中央圧力供給孔を有しており、この中央圧力供給孔を介して、ダイヤフラムは外側と連通可能である。
【０００４】
先に公開されてはいないドイツ連邦共和国特許出願公開第１０３４６５７２号明細書から、２つの構成素子による圧力センサの製作法が公知である。この場合、第１の構成素子に設けられたキャビティの少なくとも一部が、第２の構成素子に設けられた開口によって形成される。
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７０１０５５号明細書
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９５７５５６号明細書
【特許文献３】ドイツ連邦共和国特許第４１３００４４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、公知の欠点を回避することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するために本発明では、開口の壁の少なくとも一部に材料層を付与するようにした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、圧力を表す値を検出するためのマイクロメカニックセンサの製作法若しくはこの方法によって製作された圧力センサに関する。この場合、圧力センサの製作に際して、第１の構成素子にキャビティを形成し且つ第２の構成素子に開口を形成することが少なくとも規定されている。更に、第２の構成素子に設けられた開口を、第１の構成素子に設けられたキャビティに合わせて位置調整することが規定されている。引き続く製作ステップにおいて、第１及び第２の構成素子を互いに結合する。本発明の核心は、更に別の方法ステップにおいて、第２の構成素子の開口壁の少なくとも一部に材料層を付与するという点にある。この材料層によって、有利には開口内の壁の表面を封止することができる。更に、前記材料層によって、第２の構成素子に開口を形成する際に発生する亀裂が広がる恐れがあるということが防止可能である。これにより、高負荷に基づく圧力センサの破壊を防ぐことができる。
【０００８】
本発明の改良では、第１の構成素子が半導体材料を有している。この場合特に、第１の構成素子はシリコンから成っている。更に、この第１の構成素子はダイヤフラム及び／又はピエゾ抵抗を有している。この場合有利には、本発明の特別な構成では圧電抵抗がダイヤフラムに被着される。
【０００９】
更に、第２の構成素子としてガラスベースが設けられている。本発明の特別な構成では、このガラスベースに設けられた開口は、超音波穿孔、レーザ処理、サンドブラスト又はプレス加工を用いた熱処理によって形成される。
【００１０】
有利には、第２の構成素子の開口壁を被覆する材料層は、エポキシ樹脂、プラスチック、ポリイミド、テフロン、ケイ素窒化物、ＨＭＤＳ又はＴＥＯＳを有している。
【００１１】
本発明の特別な構成では、第２の構成素子の開口に挿入部材が挿入される。この場合、特に挿入部材は材料層によって第２の構成素子と固着結合される。挿入部材は、管片によっても毛管によっても実現され得る。更に、挿入部材をガラス、金属、セラミック、プラスチック又は第２の構成素子と同じ温度係数を有する材料から製作することが考えられる。有利には、挿入部材は第１の構成素子と第２の構成素子とを結合した後で開口に挿入される。この場合、圧力センサのプロセス完了後の挿入部材の挿入が規定されていてもよい。
【００１２】
挿入部材によって、開口壁に存在するマイクロ亀裂が高圧に晒されるということが防止され得る。これにより、このようにして開口内を封止された第２の構成素子は、高い破裂圧に耐えられる。従って、有利には開口の壁全体が材料層及び／又は挿入部材によって覆われている。
【００１３】
本発明の更に別の改良では、第１の構成素子に設けられるキャビティ及び／又はダイヤフラムが、マイクロメカニックプロセスによって、第１の構成素子と第２の構成素子との結合後に初めて形成される。このことは、例えば第２の構成素子の開口を通してトレンチプロセスを案内することによって行われる。この場合、特に第２の構成素子の開口は、トレンチプロセス用のマスクとして役立つ。
【００１４】
有利には、第２の構成素子の開口壁の一部に材料層を付与した後で、焼戻しステップが実施される。この焼戻しステップによって、材料層の材料を硬化させることができる。材料層としてプラスチックを使用した場合は、焼戻し過程によってプラスチックの給湿を行うことができる。材料層を挿入部材に対する結合手段として使用した場合、焼戻しステップはこの結合手段の硬化を生ぜしめることが可能である。本発明の特別な構成では一般に、材料層をキャビティ壁若しくはダイヤフラムの少なくとも一部に付与することが規定されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。
【００１６】
図１に示したセンサ構成は従来技術を成すものである。この場合、センサチップ１はナトリウム含有ガラスから成るガラス中間層若しくはガラスベース２に陽極結合されている。ガラスベース２の裏面は金属化されており且つメタルベース４（例えばＴＯ８ベース）にはんだ３によって固定されている。この場合、従来技術に基づく当該のセンサチップ１は、複数のピエゾ抵抗６を備えた純粋な抵抗ブリッジ又は評価回路７とのコンビネーションから成っており、前記評価回路７は、ピエゾ抵抗６と一緒に半導体プロセスで組み込まれる。ピエゾ抵抗６及び／又は評価回路７は、適当な接触接続部材８を介して少なくとも１つの端子５へ通じており、この端子５は、測定信号を制御・調整装置に送ることを可能にする。有利には、端子ピン５はガラス化部材２０によってメタルベース４から絶縁されている。
【００１７】
このように製作されたセンサを用いて、圧力端子２１及びガラスベース２に設けられた開口２３を介して媒体をキャビティ９へガイドすることにより、媒体の圧力を検出することができる。今、キャビティ内の媒体とセンサの周辺環境との間に差圧が生じるとダイヤフラム２６が変形し、このダイヤフラム２６と相俟って、それ自体は圧力値を供給するピエゾ抵抗若しくは圧電抵抗６が差圧を表す。前記圧力値は、センサ内又はセンサ外に設けられた対応する評価回路によって様々な目的のために利用され得る。圧力センサの一般的な適用分野は、例えばエアバッグ圧力センサ又はタイヤ空気圧センサとしての車両技術にある。
【００１８】
ダイヤフラムは、図１に示した従来技術に基づく圧力センサの場合、異方性エッチングによって例えばＫＯＨ又はＴＭＡＨを用いて製作される。この圧力センサを高圧域で使用した場合、前記のセンサ構成では耐用年数の短縮が生ぜしめられる。それというのも、この構成形式は低圧域〜中圧域用にしか設計されていないからである。この場合に特徴的なのは、例えばキャビティフランクとダイヤフラムとの間の小さな移行半径である。これらの移行半径は、とりわけ所定の時間にわたってエッチングされた（zeitgeaetzt）ダイヤフラムにおいて特に小さい。この小さな移行半径によって、移行部には高い機械的応力が生ぜしめられ、この応力は破裂強さを低下させる。更に、例えばＫＯＨを用いた異方性エッチングによって、５４°の勾配を有する平らなキャビティ壁を備えた典型的なキャビティ９が生ぜしめられる。これらの平らなキャビティ壁は、印加される圧力に極めて大きな作用面を提供し、この圧力面に向かって、圧力下にある媒体が力をシリコンチップ１に作用させることが可能である。同時に、図１に示したように、前記エッチングプロセスではシリコンチップ１における平らなキャビティ壁によってボンディング面（シリコン−ガラス結合面）も小さくなり、これによって面負荷が更に高められる。２つのポイント（キャビティ壁の大きな面積及び小さなボンディング面）は、比較的小さな破裂強さをもたらす。前記のシリコン−ガラス移行部において生じる段部（図１の符号１３で示した領域）は、圧力負荷時に極端に高い機械的応力をガラスに生ぜしめ、この機械的応力も、やはり破裂強さを低下させる。別のネガティブな影響を減少させるためには、ガラスベース２用に大抵、シリコンに適合された温度係数を示すガラスが使用される。これにより、センサ出力信号におけるより小さな長時間ドリフト、より小さな温度関連性若しくは温度ヒステリシスが得られる。
【００１９】
一般に、キャビティは陽極結合前に製作される（図１の従来技術を参照）。この場合、測定されるべき圧力を有する媒体をダイヤフラムに案内するガラスベース２の開口２３は、調整過程においてできるだけ良好にセンサチップ１と整合される。異方性エッチングされたダイヤフラムの場合、シリコン内のキャビティ若しくは開口は原則として極めて大きい。但し、ダイヤフラムがトレンチされる場合は、シリコン内に小さなキャビティ若しくは開口も製作され得る。これらのキャビティ若しくは開口の大きさは、ガラスベース２に設けられた貫通開口２３と同じであってよい。この場合、センサチップに対するガラスベースの開口の調整に際して、数マイクロメータの調整誤差の枠内で、ダイヤフラムの製作法には関わりなく必然的にシリコンとガラスとの移行部に段部が生ぜしめられる。しかし、このような段部（図１に符号１３で示した領域及び図３に符号６０で示した領域）は危機的である。それというのも、センサが圧力の印加によって負荷されると、移行箇所には高い機械的応力が生ぜしめられるからである。移行箇所には接線方向の力が生ぜしめられ、この接線方向の力は、圧力供給部の内側で最大になる（これに関しては図１の領域１３及び図３の領域６０を参照のこと）。ガラスの破断強さはシリコンの破断強さよりも小さいので、特定の圧力においてガラス延いてはセンサ全体の破断をもたらす恐れのある亀裂がガラスに発生する恐れがある。但し、この破裂圧は、前記の段部が減少された場合に著しく高めることができる。
【００２０】
この目的のためには、センサチップ１に設けられるキャビティ及び／又はダイヤフラムを、ガラスベース２との結合後に初めて形成することが考えられる。この原理に基づいて製作可能な圧力センサと同様の圧力センサの構成が図２に示されている。トレンチされた若しくはダブルトレンチされたダイヤフラムの製作法の詳しい説明は、先に公開されてはいないドイツ連邦共和国特許出願公開第１０３４６５７２号明細書に記載されているので、ここでは製作法の説明の反復は省く。
【００２１】
複数の開口を有するガラス若しくはガラスウェーハの破裂強さを高めるための別の可能性は、ガラスウェーハを、開口の穿孔後に特別な焼戻しステップを用いて処理するという点にある。１つ又は複数の開口を有するガラスウェーハを製作するためには、まず最初にガラスウェーハのガラス表面を研削若しくはラップ仕上げする。次いで、様々な方法によって開口若しくは貫通開口をガラスウェーハに穿孔する。この場合、典型的には超音波穿孔、レーザ切断若しくはレーザ穿孔又はサンドブラスト等の方法が使用される。開口を適宜ガラスウェーハにおいて位置決めするためには、サンドブラストによる穿孔過程において、例えば「シャドーマスク」によるマスキングが用いられる。ガラスウェーハのガラス材料には、比較的小さな（マイクロ）又は大きな（マクロ）亀裂が、例えばガラスウェーハの製作又は実施された穿孔に際して既に形成された恐れがある。これらの亀裂はガラスウェーハの破裂強さに重大な影響を及ぼすので、特別な実施例では、開口（貫通孔）を穿孔した後に、ガラスウェーハを熱処理（焼戻し）に晒すことが規定されている。このような焼戻しでは、使用されるガラス材料の変態温度付近（一般にガラスの場所に応じて５００℃〜８００℃）の温度に到達すると、比較的小さな亀裂が溶融し、その結果、亀裂の無い平滑な表面が生じる。表面の比較的大きな亀裂若しくはクラック又は傷は、丸く面取りされる。全体として、この熱処理によってガラスの比較的大きな機械的な許容負荷若しくは破裂強さが得られる。最後に、ガラス表面の仕上げ研磨／ラップ仕上げ若しくはポリシングが、ガラスウェーハの目標厚さになるように行われる。下面のポリシングは任意である。裏面を金属化させたい場合は、ラッピングによってより良好に形成することのできる粗い表面が有利である。これにより得られる表面拡大に基づいて、金属化された裏面はより良好に付着する。
【００２２】
但し、破裂圧を高めるためには、ガラスベースにおける穿孔表面の熱処理の他に別の方法を使用してもよい。即ち、例えば孔２３の表面にコーティング３０を付与することが可能であり、このコーティング３０は、圧力負荷に基づくガラス内での亀裂の広がりを防止する。この場合、エポキシ樹脂又はポリイミド等の別のプラスチックが有利なコーティングであるということが判った。より好適には、これらの材料は液状で、例えばカニューレによってセンサの内部域の対応する面に付与される。このようなコーティングでは、高い毛管力若しくは高い表面付着性を有する材料（例えばＴＴｎｏ．４４９７０２０００３）が特に有利であるということが判った。このことは、表面の一様な給湿をもたらす。樹脂若しくはプラスチックに給湿し且つ／又は硬化させるためには、焼付け過程が設けられており、この焼付け過程は、例えば圧力センサの製作時又は組込み時の別の焼戻し過程と組み合わせることができる。液体材料の被着の他に、更に、気相からのコーティングの析出（例えばケイ素窒化物、Ｔｅｆｌｏｎ、ＨＭＤＳ、ＴＥＯＳ）も考えられる。
【００２３】
耐熱性の材料を使用する場合は、センサチップ用ガラスパッケージのコーティングを、メタルベース４にはんだ付けする前に行うことができる。このことは、プロセスをウェーハ平面上で行うことが可能であるという利点を有している。その他に、メタルベース４にセンサをはんだ付けした後で、圧力端子２１を通してコーティングが行われるということも十分に考えられる。
【００２４】
このような方法による、孔の表面に目標を定めたコーティングは、達成するのが極めて困難であるからこそ、孔の表面だけでなく、キャビティ又はダイヤフラムもコーティングによって被覆される。このことは、センサの感度を僅かに低下させるが、しかし、この低下は限界作用へもたらすものに過ぎない。これに対して、センサの調整は通常通り実施可能である。
【００２５】
図２に示した圧力センサの領域１２では図１に示した領域１３と比較して、実施されるジオメトリの最適化に基づき平均破裂強さを何倍も高めることが達成され得る。破裂強さを更に高める場合、破断は概ねセンサチップ１とガラスベース２との間の境界面に発生し、この場合、亀裂はほぼ完全にガラスベース２のガラスに発生するということが注目される。センサのこのような破断を防止するためには、例えば領域１２に図示したように、ガラスベース内の開口の表面も、ガラスベース２とセンサチップ１との間の境界も被覆するように、コーティング３０を付与することが規定されている。このようなコーティングによって、ガラス内での亀裂の広がりが防止される。
【００２６】
既に説明したように、ガラスベース２は高圧において弱点となる。それというのも、ガラスに孔を穿孔する際に、マイクロ亀裂が粗いガラス表面に生ぜしめられるからである。従って、ガラスベース２若しくはセンサ全体の耐圧性を高めるための別の可能性は、ガラスベース２の孔に挿入部材５０を接着するという点にある。圧力センサの破裂圧を向上させるための本発明による製作法を説明するための別の実施例として得られる、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０３４６５７２号明細書に記載のものと類似した、図４ａ〜図４ｃに示した圧力センサは、センサチップを形成するウェーハ１００と、ガラスウェーハ１１０とから成っている。本発明の特別な構成ではシリコン製の半導体ウェーハ１００が用いられ、この半導体ウェーハ１００には、例えばトレンチエッチングプロセスによって複数のキャビティが形成される。この場合、別のマイクロメカニックなエッチングプロセスも考えられる。トレンチエッチングは、例えば有利にはフォトレジスト又は構造化されたハードマスク（例えば酸化ケイ素）から成るマスクを用いて、半導体ウェーハ１００に薄膜を形成する。トレンチエッチングステップの前に任意で、シリコン表面に適当な製作プロセスにより、ピエゾ抵抗６及び／又はセンサ信号評価用の半導体回路７の構成部材を付与することができる。既に説明したように、ガラスプレート１１０には超音波穿孔、レーザ切断又はサンドブラスト等の方法によって、「シャドーマスク」を用いて複数の穿孔開口１５０を形成することができる。これらの孔１５０を製作する場合、孔の表面は粗く、マイクロ亀裂を有している。これらの亀裂は、例えばセンサの過剰圧力負荷等の負荷下で亀裂成長をもたらし、この亀裂成長は、圧力負荷を弱めるか、若しくは破裂圧を低下させる。
【００２７】
孔１５０を備えた、穿孔されたガラスプレート１２０の製作後に、ガラスプレート１２０の次の製作ステップにおいて、キャビティの設けられた半導体ウェーハ１００が陽極結合され（図４ｂを参照のこと）、この場合、ガラスプレート１２０に設けられた孔１５０は、半導体ウェーハ１００に設けられた調整マークに合わせて調整される。この場合、半導体ウェーハ１００に設けられたこれらの調整マークは、トレンチエッチングステップによってキャビティと一緒に設けることができる。
【００２８】
穿孔されたガラスプレート１２０は、陽極結合前又は後に、ウェーハとは反対の側の裏面側を任意で金属化されてよい（図４ｂ及び図４ｃの層１３０）。このことは、トレンチに際して、ガラス表面がエッチングされず延いては粗くなる恐れがないという利点を有している。センサチップがケーシングにはんだ付けされる場合は、いずれにしろ有利にはＣｒＮｉＶＡｇ又はＣｒＮｉＶＡｕ（クロムの代わりにチタンも使用可能）を用いて金属化する必要がある。この場合、金属化とは、付加的に必要とされる製作ステップを意味するものではなく、単に必要不可欠なプロセスステップの前倒しであるに過ぎない。例えば金及び銀（最上層）によるトレンチ装置の汚染を防止するためには、金属化は陽極結合前又は後に、部分的にのみ行うことができ、例えばクロムによって金属化して、第２のトレンチエッチングステップの後で初めて、残りの金属化部に例えばＮｉＶＡｕを被着することができる。択一的に、ガラス裏面はエッチング部を保護するために、例えばフォトレジストによってコーティングされてもよい。但し、このレジストはトレンチ後に再び除去しなければならない。
【００２９】
ガラスプレート１２０の孔１５０への挿入部材１４０の挿入が図４ｃに示されている。この場合、まず最初に、挿入部材１４０をガラスプレート１２０と結合するために役立つ材料層が、孔１５０の壁に被着される。この（接着性）材料層と挿入部材１４０とのコンビネーションは、孔１５０の表面の亀裂を封止して、孔１５０の直径を挿入部材１４０の内径に減径させる。両手段は、破裂圧を高める。但し、孔直径の減径は、ある程度の範囲までしか可能でない。挿入部材１４０の孔が、測定しようとする媒体中の粒子によって閉塞されないように、最小直径が保持されねばならない。図４ｂ若しくは図４ｃに示したように、キャビティが孔１５０と比較して小さな直径を有していると、段部が挿入部材１４０のためのストッパとして使用可能である。この場合の利点は、半導体ウェーハ１００に設けられたダイヤフラムが挿入部材によって危険に晒されないという点にある。但し、孔１５０を貫通する第２のトレンチエッチングを実施することも考えられ、この第２のトレンチエッチングでは、異なる直径の移行部が半導体ウェーハ１００へシフトされる。このことは、既に述べたように破裂強さを付加的に高める。
【００３０】
挿入部材は、様々な材料から成る管片又は毛管として構成されていてよく、この場合、挿入部材のための材料として、有利にはセラミック、プラスチック又はガラスが使用される。特にガラスは有利な影響を及ぼす。それというのも、ガラス挿入部材によって、理想的には穿孔されるガラスプレート１２０と同じ熱膨張係数を有することのできる材料が選択可能だからである。
【００３１】
孔１５０に挿入部材１４０を接着した後で、別の製作ステップにおいて例えば製作されたガラス半導体ウェーハ結合体を分離ソーイングすることにより、個々のセンサユニットを個別化することができる。次いで、このように個別化された圧力センサは、それぞれ適当なケーシングに組み込まれてよい。この場合、保持部における圧力センサの固定及び評価回路への接触接続は、コンベンショナルな方法で製作された圧力センサの内の１つ（図１）に対応する。この場合の１慣用法は、チップをガラス上に接着するか、又は対応するセンサ保持部にはんだ付けすることである。
【００３２】
陽極結合直後の挿入部材１４０の接着に対して択一的に、挿入部材１４０を、圧力センサユニットの個別化後に初めて孔１５０に接着することが規定されていてもよい。
【００３３】
更に、最初はキャビティ無しの半導体ウェーハ１００を、穿孔されたガラスプレート１２０に結合し且つ穿孔されたこのガラスプレート１２０を別のステップにおいて、初めてキャビティを形成するトレンチエッチングステップ用のマスクとして用いることもやはり可能である。キャビティのこのような製作法によって段部が回避され得、延いては孔１５０からキャビティへの垂直な移行部が得られる。これにより、挿入部材１４０の嵌合が、ガラスプレートウェーハとの境界面を越えて可能である。
【００３４】
完全を期すために述べると、上で説明したようなコーティング又は挿入部材の開口への挿入は、図１〜図３に示したような圧力センサに限定されるものではない。むしろ、センサ通路を備えたあらゆる種類のセンサがコーティング又は挿入部材によって、検出しようとする媒体の影響から保護され得る。この場合、コーティングが、ベース又はセンサチップの材料と媒体との化学反応を防止することが考えられる。更に、この方法は円形のダイヤフラムジオメトリ若しくはガラスベースの円形の開口に限定されるものではない。即ち、単に複数のマスクによって、角張った又は楕円形のダイヤフラムを使用することも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来技術に基づく２つの構成素子から成る圧力センサを示した図である。
【図２】公知の圧力センサの別の構成を示した図である。
【図３】圧力センサの開口への管片挿入部を例示した図である。
【図４】図３に示した圧力センサの可能な製作法を概略的に示した図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  センサチップ、  ２  ガラスベース、  ３  はんだ、  ４  メタルベース、  ５  端子、  ６  ピエゾ抵抗、  ７  評価回路、  ８  接触接続部材、  ９  キャビティ、  ２０  ガラス化部材、  ２１  圧力端子、  ２２  開口、  ２３  貫通開口、  ２６  ダイヤフラム、  ３０  コーティング、  ５０，１４０  挿入部材、  １００  ウェーハ、  １１０  ガラスウェーハ、  １２０  ガラスプレート、  １３０  層、  １５０  穿孔開口
【図１】
2005227282.tif 000003
【図２】
2005227282.tif 000004
【図３】
2005227282.tif 000005
【図４】
2005227282.tif 000006