(57)【要約】薄膜構成素子及びこの薄膜構成素子を製造する方法が提案され、基板（１０）の上には絶縁層（２０）及び抵抗層（３０）が塗布されている。この絶縁層（２０）は液状でダイヤフラム（１０）に塗布される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層（２０）上に抵抗層（３０）を設け、
該絶縁層（２０）を、構成素子の基板（１０）として使用されるダイヤフラム（１０）上に設ける薄膜構成素子の製造方法において、
前記絶縁層（２０）を液状で前記ダイヤフラム（１０）上に塗布することを特徴とする、薄膜素子の製造方法。
【請求項２】
前記絶縁層（２０）は絶縁性の有機材料を包含する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記材料はベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）またはヒドロゲンシルセスキオクサン（ＨＳＱ）を包含する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記材料を噴霧装置（８０）またはマイクロ配分装置（８１）を用いて塗布する、請求項１から３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記材料を塗布後に乾燥させ、前記材料を引き続き硬化させる、請求項１から４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の方法により製造される、薄膜構成素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
従来技術
本発明は薄膜構成素子の製造方法及び薄膜構成素子に関する。例えば、薄膜構成素子は薄膜高圧センサとして設けられており、この薄膜高圧センサはコンタクトが設けられている少なくとも１つの機能層が塗布されている基板を有する。そのような高圧センサは自動車における複数のシステム、例えばガソリン直噴システムに使用されている。オートメーション化技術の領域においても高圧センサが使用される。これらのセンサの機能は、圧力により惹起されるダイヤフラムの機械的なひずみを薄膜系によって電気信号へと変換することに基づく。ＤＥ  １００  １４  ９８４から、このような高圧センサを有するこのような薄膜系が既に公知である。しかしながら実際上はそのような高圧センサは、薄い抵抗層、すなわち測定層を支持する表面が十分には平坦でないことが既に公知である。
【０００２】
発明の利点
独立請求項記載の特徴を備えた、本発明による方法ないし本発明による装置は、測定層を被着すべき表面が非平坦であることに起因する問題を回避することができ、したがって測定層を塗布する前のスチール基板の表面のポリッシング及びラッピングを省略することができるという利点を有する。
【０００３】
さらに、絶縁層が絶縁性の有機材料を包含することは有利である。したがって、例えばＰＥＣＶＤ法を用いた絶縁層の被着に関するコストを節約することができ、つまり薄膜構成素子の製造コストを低減することができる。
【０００４】
さらに、材料はベンゾシクロブテンまたはヒドロゲンシルセスキオクサンを包含する。したがって殊に耐性のある薄膜構成素子を本発明による製造方法を用いて製造することが可能である。さらに、材料が噴霧装置を用いてマスクを通過させることにより塗布される、またはマイクロ配分装置を用いて塗布されることは有利である。これによって簡単なやり方で材料のパターン的な塗布を行うことが可能である。
【０００５】
さらには、材料が塗布後に乾燥され、材料が引き続き硬化されることは有利である。これによって、既存の非平坦な基板の殊に優れた平坦化、したがって後に塗布される層にとって非常に有利な平坦な表面が達成される。
【０００６】
例えば、パッシベーション層ないし絶縁層を塗布する前に、スチール基板として設けられている基板の表面のポリッシング及びラッピングを省略することができる。
【０００７】
図面
本発明の実施例を図面に示し、以下詳細に説明する。ここで図１は、本発明による製造方法である。図２は、材料を塗布するための第１の実施形態である。図３は、材料を塗布するための第２の実施形態である。
【０００８】
実施例の説明
図１は高圧センサを製造するための本発明による方法を示し、この高圧センサは本発明による薄膜構成素子の一例を表す。薄膜構成素子を製造するために、先ず基板として使用されるスチールダイヤフラム１０の被膜すべき表面には面全体にわたり絶縁層２０が塗布される（図１ａ）。引き続きひずみゲージのための本来の機能層が面全体に塗布される。ひずみゲージ３０は、別のステップでフォトリソグラフィによるパターニングステップでもって形成される（図１ｂ）。これに続いてコンタクト層４０ないしコンタクト層系４０が塗布され、このコンタクト層ないしコンタクト層系は、大概は同様にしてフォトリソグラフィによりパターニングされる（図１ｃ）。コンタクト層４０のフォトリソグラフィによるパターニングに択一的に、シャドーマスク技術も使用される。所望の電気的な特性を調整するために、頻繁に補償調整過程が引き続き行われ、例えば構造的な複数の圧電抵抗性のひずみゲージないし抵抗素子によって形成されたホイートストンブリッジの対称性を調整するために補償調整過程が行われる。別のステップ（図１ｄ）では、パッシベーション層５０が塗布され、このパッシベーション層５０のパターニングは同様にフォトリソグラフィ、またはシャドーマスク技術の適用により行われる。
【０００９】
本発明の対象は実質的に絶縁層２０のスチールダイヤフラム１０への塗布のやり方である。基板、すなわちダイヤフラム１０は本発明のよれば特殊鋼からなるものが用いられる。基板の製造は通常の場合例えば回転プロセスによって行われる。引き続き基板１０の表面は、基板上面をラッピング及びポリッシングすることによって、これに続き薄膜技術で塗布される抵抗ブリッジに対する基礎をなす平坦な基板を製造するために処理されなければならない。ここでスチール表面の凹凸の深さは約５００ｎｍである。この厚さは例えば、絶縁層２０の塗布に続いて塗布される、抵抗材料として使用されるポリシリコン層３０の厚さと一致する。本発明によれば、約１０μｍの厚みの基板絶縁層２０は従来技術のようにＰＥＣＶＤ法により設けられるのではなく、絶縁層が液状で塗布されることにより設けられる。このために例えば絶縁性の有機材料、例えばＢＣＢ（ベンゾシクロブート）またはＨＳＱ（ヒドロゲンシルセスキオクサン）のような材料が適している。絶縁層２０は有機層として特殊鋼基板１０の表面において面全体にわたって塗布される。本発明によればこのために図２に示した噴霧装置８０または図３に示したマイクロ配分装置８１が使用される。
【００１０】
図２には、層が液状で薄膜構成素子に塗布される様子を示している。このために、噴霧装置８０には噴霧ヘッドが設けられている。噴霧装置８０から延びる矢印は、噴霧装置８０から放出される液体の滴の移動方向を表す。図２の下半分に示されている構成素子と噴霧装置８０との間には、噴霧装置８０の領域に開口部５２を有するマスク７０があり、このマスク７０によって液状の材料を被着すべき層に選択的に被着することができる。図２の下方には、言及したように、ダイヤフラム１０、絶縁層２０、抵抗層３０、コンタクト層４０及びパッシベーション層５０を備えた構成素子が図示されている。図２には、どのようにしてパッシベーション層５０が噴霧装置８０及びマスク７０を用いて薄膜構成素子に塗布されるかが図示されている。ここでマスク７０の噴霧装置８０と対向している側には、被着すべき層すなわちこの場合ではパッシベーション層５０の材料からなる堆積物５１が生じる。
【００１１】
図３には、被着すべき層の材料をマイクロ配分装置８１を用いて被着する様子が図示されている。マイクロ配分装置８１は、参照記号８２で示された矢印の方向にスライド可能である。マイクロ配分装置はインクジェットプリンタのプリンタヘッドのように、被着すべき層を包含すべき液状の材料を比較的少量で薄膜構成素子に被着することができる。図３の下部ではここでもまた、ダイヤフラム１０、絶縁層２０、抵抗層３０、コンタクト層４０及びパッシベーション層５０を備えた薄膜構成素子が図示されている。図２のように、パッシベーション層５０の被着が図示されている。
【００１２】
本発明によれば、絶縁層２０もパッシベーション層５０も液状の絶縁性の材料、例えば有機材料によって基板１０上に塗布される。しかしながらまた本発明によれば、これらの層のうちの一方の層だけが液状の材料を用いて塗布される。基板絶縁体２０もパッシベーション層５０も液状で塗布することは、図２及び図３におけるパッシベーション層５０で説明したことと同様に行われる。同様にして絶縁層２０も塗布される。
【００１３】
絶縁層２０すなわち基板絶縁体２０の場合では、有機層が特殊鋼１０の表面において面全体にわたり塗布される。液状の絶縁層２０は塗布後にスチール基板の表面に均一に拡がり、したがってこの層が平坦にされる。絶縁層を塗布した後に、液体は例えば１５０℃の空気雰囲気で乾燥され、続いて例えば４５０℃の窒素雰囲気で硬化される。
【００１４】
パッシベーション層５０の場合には、有機層がマスクを介して吹きつけられるか（ここでマスクはコンタクトパッドを覆っている）、パッシベーション層５０はマイクロ配分系を用いて、コンタクトパッド４０、すなわちコンタクト層４０が残されたままとなるように塗布される。それに続くパッシベーション層の乾燥及び硬化は、上述の絶縁層２０との関連において説明したように経過する。
【００１５】
絶縁層２０が噴霧装置８０を用いてスチール基板の表面において面全体にわたって被着される場合には、勿論図２におけるマスク７０は必要ない。
【００１６】
有機パッシベーションをパターン的に塗布するためのこれら２つの方法に択一的に、本発明によれば同様に、感光性のＢＣＢ層を面全体にわたり被着し、乾燥させ、フォトマスクによって露光し、引き続き現像し、硬化させることができる。ＢＣＢ層はネガ型の感光性であるので、フォトマスクはコンタクトパッド４０すなわちコンタクト面４０を被覆し、ＢＣＢを用いて被覆すべき面を露光し、したがって化学的に活性化させることができる。このフォトリソグラフィ法は例えば、非常に精密なパターニングを形成すべき場合には有利に使用することができる。
【００１７】
液状の絶縁層２０の塗布及びそれに続く乾燥及び硬化は、既存の非平坦な基板の平坦化を惹起し、したがって後続の塗布される層に対して非常に有利な平坦な表面を供給する。絶縁層２０を塗布する前にスチール基板１０の表面のポリッシング及びラッピングを省略することができ、その結果このプロセスに関するコストを節約することができる。
【００１８】
さらに本発明によれば有利には絶縁層２０を、ＰＥＣＶＤ法を用いて塗布されることになる二酸化シリコン絶縁層２０の代わりに使用することができる。これによってＰＥＣＶＤ法を使用することは本発明によれば、絶縁層２０を析出するために必要でなく、したがってこの方法に関するコストも必要とされない。さらに本発明によれば、同様にＰＥＣＶＤ法が使用されることになるＳＩＸＮＹパッシベーション層に代わり、液状の材料のパッシベーション層５０が設けられる。このことも本発明によれば同様に行われないので、パッシベーション層５０に対してもＰＥＣＶＤ法に関するコストを節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による製造方法。
【図２】
材料を塗布するための第１の実施形態。
【図３】
材料を塗布するための第２の実施形態。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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