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JP2000111379A - Flow-rate detecting device and its manufacture - Google Patents

Flow-rate detecting device and its manufacture

Info

Publication number
JP2000111379A
JP2000111379A JP10292815A JP29281598A JP2000111379A JP 2000111379 A JP2000111379 A JP 2000111379A JP 10292815 A JP10292815 A JP 10292815A JP 29281598 A JP29281598 A JP 29281598A JP 2000111379 A JP2000111379 A JP 2000111379A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
sensitive resistor
resistor
film
insulating film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10292815A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3510803B2 (en
Inventor
Masao Tsukada
正夫 塚田
Koichi Kusuyama
幸一 楠山
Yasushi Orimo
康司 織茂
Goji Matsumoto
剛司 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unisia Jecs Corp filed Critical Unisia Jecs Corp
Priority to JP29281598A priority Critical patent/JP3510803B2/en
Publication of JP2000111379A publication Critical patent/JP2000111379A/en
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Publication of JP3510803B2 publication Critical patent/JP3510803B2/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide flow-rate detecting device in which an insulating film, a thermosensitive resistor and a protective film are formed sequentially on a substrate, in which a continuity hole is formed in the protective film situated in the terminal region of the thermosensitive resistor, in which an electrode pad is installed in the continuity hole by using stress relaxation and in which the electrode pad and the thermosensitive resistor are connected by increasing their close contact property. SOLUTION: An insulating film 6 is formed on the surface of a substrate 5. An upstream-side resistor, a heater resistor 8 and a downstream-side resistor are arranged and installed in parallel on the insulating film 6. Continuity holes 27 are formed in positions which are situated in terminal regions 13 of the heater resistor 8 out of a protective film 26. A stress relaxation layer 33 is formed between the terminal regions 13 bonded through the continuity holes 27 and electrode pads 30. The terminal regions 13 are pressed to the side of the insulating film 6 so as to be fixed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用エ
ンジン等の吸入空気量を検出するのに用いて好適な流量
検出装置及びその製造方法に関し、特にエッチング処理
等の半導体製造技術によって形成される流量検出装置及
びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow rate detecting device suitable for detecting an intake air amount of, for example, an automobile engine and a method of manufacturing the same, and more particularly to a flow rate detecting device formed by a semiconductor manufacturing technique such as etching. The present invention relates to a flow rate detection device and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、自動車用エンジン等では、エン
ジン本体の燃料室内に噴射すべき燃料の量を演算するた
めに、エンジンの吸気管内に設けた流量検出装置によっ
て吸入空気の流量または流速(以下、流量という)を検
出し、この検出結果に基づいてエンジンの吸入空気量を
算出するようにしている。
2. Description of the Related Art Generally, in an automobile engine or the like, in order to calculate the amount of fuel to be injected into a fuel chamber of an engine body, a flow rate or a flow rate (hereinafter referred to as a flow rate) of intake air is measured by a flow rate detecting device provided in an intake pipe of the engine. , Flow rate), and the intake air amount of the engine is calculated based on the detection result.

【0003】そして、この種の従来技術による流量検出
装置は、基板と、該基板上に設けられた絶縁膜と、該絶
縁膜上に設けられた感温抵抗体とから構成されている
(例えば、特開昭62−44627号公報等)。
[0003] Such a conventional flow rate detecting device comprises a substrate, an insulating film provided on the substrate, and a temperature-sensitive resistor provided on the insulating film (for example, And JP-A-62-44627.

【0004】この場合、従来技術では、シリコン材料等
により形成された基板上に、例えば白金等の感温抵抗材
料からなる感温抵抗体がエッチング処理により配線パタ
ーンとして形成されている。そして、該感温抵抗体は、
その抵抗値を検出するために外部に付設された検出回路
に接続されている。
In this case, in the prior art, a temperature-sensitive resistor made of a temperature-sensitive resistance material such as platinum is formed as a wiring pattern on a substrate formed of a silicon material or the like by etching. And the temperature-sensitive resistor is
It is connected to an externally provided detection circuit for detecting the resistance value.

【0005】また、基板はエンジンの吸気管内に露出し
た状態で取付けられているから、基板上の感温抵抗体は
エンジン本体側に向けて吸気管内を流れる吸入空気に接
触する。そして、エンジンの運転中には、外部の検出回
路から感温抵抗体に電流を供給して該感温抵抗体を発熱
させ、該感温抵抗体は基板に沿って流れる流体の流量に
応じて冷却される。
Further, since the substrate is mounted in a state exposed in the intake pipe of the engine, the temperature-sensitive resistor on the substrate comes into contact with intake air flowing through the intake pipe toward the engine body. During the operation of the engine, an electric current is supplied from an external detection circuit to the temperature-sensitive resistor to cause the temperature-sensitive resistor to generate heat, and the temperature-sensitive resistor is generated according to the flow rate of the fluid flowing along the substrate. Cooled.

【0006】これにより、感温抵抗体の抵抗値は吸入空
気の流量に応じて変化するから、検出回路では、この抵
抗値の変化を電圧信号として検出することにより、この
検出結果に基づいてエンジンの吸入空気量を算出するも
のである。
As a result, the resistance value of the temperature-sensitive resistor changes according to the flow rate of the intake air. Therefore, the detection circuit detects the change in the resistance value as a voltage signal, and the engine detects the change in the resistance value based on the detection result. Is calculated.

【0007】また、一般に、基板上に感温抵抗体を固定
するために、基板の表面に形成した酸化シリコン膜、窒
化シリコン膜からなる絶縁膜と、感温抵抗体と絶縁膜そ
の表面に前記絶縁膜と同様に酸化シリコン膜、窒化シリ
コン膜からなる保護膜を設けられ、感温抵抗体を絶縁膜
と保護膜との間に挟持することによって、該感温抵抗体
は基板上に固定されていた。さらに、絶縁膜と感温抵抗
体、感温抵抗体と保護膜との間の接合強度を高めるた
め、絶縁膜と感温抵抗体との間、感温抵抗体と保護膜と
の間には、金属酸化物によって形成された密着層がそれ
ぞれ設けられている。
In general, in order to fix a temperature-sensitive resistor on a substrate, an insulating film made of a silicon oxide film or a silicon nitride film formed on the surface of the substrate; A protective film made of a silicon oxide film and a silicon nitride film is provided similarly to the insulating film, and the temperature-sensitive resistor is fixed on the substrate by sandwiching the temperature-sensitive resistor between the insulating film and the protective film. I was Furthermore, in order to increase the bonding strength between the insulating film and the temperature-sensitive resistor, and between the temperature-sensitive resistor and the protective film, the distance between the insulating film and the temperature-sensitive resistor and between the temperature-sensitive resistor and the protective film are increased. And an adhesion layer formed of a metal oxide.

【0008】ところで、上述した従来技術による流量検
出装置では、エッチング処理、CVD法、RIE法等を
用いて基板表面上に、絶縁膜、感温抵抗体、保護膜の順
に形成した後で、感温抵抗体を所定の抵抗値、温度係数
に設定するため、不活性ガス(例えば、アルゴン)、窒
素ガス等の雰囲気中で800〜1000℃程度で熱処理
を行っていた。
In the flow rate detecting device according to the prior art described above, an insulating film, a temperature-sensitive resistor, and a protective film are formed in this order on the substrate surface by etching, CVD, RIE, etc. In order to set the temperature resistor to a predetermined resistance value and temperature coefficient, heat treatment was performed at about 800 to 1000 ° C. in an atmosphere of an inert gas (eg, argon), nitrogen gas, or the like.

【0009】このため、この熱処理工程中に、感温抵抗
体の上,下に形成された密着層が、感温抵抗体中に溶け
込んで化合物が形成され、該感温抵抗体の組成が変化し
てしまい、温度係数がばらついてしまう虞れがある。し
かし、この場合には、感温抵抗体の温度係数が製品毎に
変化するため、歩留りが悪化し、生産性と信頼性を低下
させてしまうという問題がある。
Therefore, during this heat treatment step, the adhesion layers formed above and below the temperature-sensitive resistor dissolve into the temperature-sensitive resistor to form a compound, and the composition of the temperature-sensitive resistor changes. And the temperature coefficient may vary. However, in this case, since the temperature coefficient of the temperature sensitive resistor changes for each product, there is a problem that the yield is deteriorated, and the productivity and reliability are reduced.

【0010】一方、この問題を解決するために、密着層
を使用せずに、保護膜で絶縁膜との間で感温抵抗体を挟
み込むことにより、少なくとも熱処理工程時の感温抵抗
体の浮き、剥れを抑制するようにした他の従来技術もあ
る(例えば、特開平8−271308号公報)。
On the other hand, in order to solve this problem, the temperature-sensitive resistor is sandwiched between the protective film and the insulating film without using the adhesion layer. There is also another conventional technique in which peeling is suppressed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-271308).

【0011】この他の従来技術では、感温抵抗体で検出
された信号を外部に導出するため、該感温抵抗体には端
子領域を設け、保護膜にはこの端子領域に対応した部分
に導通孔を形成し、前記保護膜上には、該導通孔を閉塞
した状態で感温抵抗体の端子領域に接続される電極パッ
ドを設けている。
In another conventional technique, a terminal area is provided on the temperature-sensitive resistor in order to derive a signal detected by the temperature-sensitive resistor to the outside, and a protective film is provided on a portion corresponding to the terminal area. A conduction hole is formed, and an electrode pad is provided on the protective film, the electrode pad being connected to a terminal region of the temperature-sensitive resistor in a state where the conduction hole is closed.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この他の従来
技術では、感温抵抗体の端子領域とそれに接続される電
極パッドとの間で、両部材の形成工程中の処理温度と熱
膨張率が相違することから、端子領域においては感温抵
抗体と電極パッドとの間で膜応力に差が発生する。この
ため、密着性が低い絶縁膜と感温抵抗体との間では、こ
の膜応力の差を解放しようと作用することにより、絶縁
膜からの感温抵抗体の浮き上がりが発生し易くなる。こ
の浮き上がりにより感温抵抗体(端子領域)が絶縁膜か
ら剥れ易くなり、電極パッドと感温抵抗体とが電気的に
接触不良を起こす虞れがあり、当該流量検出装置の信頼
性と寿命を低下させてしまうという問題がある。
However, in the other prior art, the processing temperature and the coefficient of thermal expansion during the process of forming both members between the terminal region of the temperature-sensitive resistor and the electrode pad connected to the terminal region. Therefore, in the terminal region, a difference occurs in the film stress between the temperature-sensitive resistor and the electrode pad. For this reason, between the insulating film having low adhesiveness and the temperature-sensitive resistor, the temperature-sensitive resistor is easily lifted from the insulating film by acting to release the difference in the film stress. Due to the lifting, the temperature-sensitive resistor (terminal region) is easily peeled off from the insulating film, and there is a possibility that the electrode pad and the temperature-sensitive resistor may have a poor electrical contact. There is a problem that it reduces.

【0013】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は端子領域に発生する感温抵抗体
と電極パッドとの間の膜応力の差を応力緩和層によって
緩和し、端子領域が絶縁膜から浮き上がるのを防止して
装置全体の信頼性と寿命を向上させることができるよう
にした流量検出装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and the present invention reduces a difference in film stress between a temperature-sensitive resistor and an electrode pad generated in a terminal region by a stress relieving layer, It is an object of the present invention to provide a flow rate detection device capable of preventing a terminal region from floating from an insulating film and improving reliability and life of the entire device.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項1の発明では、基板と、該基板の表面に
形成された絶縁膜と、該絶縁膜上に設けられた感温抵抗
体と、該感温抵抗体と絶縁膜との表面とを覆って設けら
れた保護膜とを備えてなる流量検出装置において、前記
保護膜には、前記感温抵抗体を外部に接続する端子領域
に対応した部分を露出させる導通孔を設け、前記保護膜
上には、該導通孔を閉塞した状態で感温抵抗体の端子領
域に接続される電極パッドを設け、該電極パッドと感温
抵抗体の端子領域との間には、該端子領域に発生する感
温抵抗体と電極パッドとの間の膜応力の差を緩和する応
力緩和層を設けたことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the first aspect of the present invention, a substrate, an insulating film formed on the surface of the substrate, and a thermosensitive layer provided on the insulating film are provided. In a flow rate detection device comprising a resistor and a protective film provided to cover the surfaces of the temperature-sensitive resistor and the insulating film, the temperature-sensitive resistor is externally connected to the protective film. A conductive hole for exposing a portion corresponding to the terminal region is provided, and an electrode pad connected to the terminal region of the temperature-sensitive resistor in a state where the conductive hole is closed is provided on the protective film. A stress relief layer is provided between the terminal region of the thermal resistor and a stress relaxation layer for reducing a difference in film stress between the temperature sensitive resistor and the electrode pad generated in the terminal region.

【0015】このように構成したことにより、感温抵抗
体の端子領域と電極パッドとの間に形成した応力緩和層
は、感温抵抗体と電極パッドとの熱膨張率の相違、さら
に形成工程の処理温度が異なることによって発生する膜
応力の差を緩和させるように作用する。
[0015] With this configuration, the stress relaxation layer formed between the terminal region of the temperature-sensitive resistor and the electrode pad has a difference in thermal expansion coefficient between the temperature-sensitive resistor and the electrode pad. And acts to alleviate the difference in film stress generated due to the different processing temperatures.

【0016】これにより、端子領域も膜応力を解放しよ
うとして、密着力の低い感温抵抗体(端子領域)が絶縁
膜から浮き上がろうとするのを防止することができるた
め、応力緩和層によって端子領域を絶縁膜に固定するこ
とができ、電極パッドは端子領域に密着性を高めた状態
で接続することができる。
[0016] Thus, the terminal region can also prevent the temperature-sensitive resistor (terminal region) having a low adhesive force from rising from the insulating film in an attempt to release the film stress. The terminal region can be fixed to the insulating film, and the electrode pad can be connected to the terminal region with improved adhesion.

【0017】請求項2の発明では、応力緩和層を、感温
抵抗体の金属材料と電極パッドの金属材料とを化合した
金属化合物によって構成したことにある。
According to a second aspect of the present invention, the stress relaxation layer is made of a metal compound obtained by combining the metal material of the temperature-sensitive resistor and the metal material of the electrode pad.

【0018】このように構成したことにより、応力緩和
層を形成時に例えばスパッタリング法を用いる場合、該
応力緩和層の膜応力を調整でき、端子領域の膜応力が解
放しようとした場合でも、感温抵抗体と電極パッドとの
間に発生する膜応力の差を応力緩和層によって十分に緩
和し、端子領域を絶縁膜に固定することができる。
With this configuration, when the stress relaxation layer is formed by using, for example, a sputtering method, the film stress of the stress relaxation layer can be adjusted. The difference in film stress generated between the resistor and the electrode pad can be sufficiently reduced by the stress relaxation layer, and the terminal region can be fixed to the insulating film.

【0019】請求項3の発明では、絶縁膜と保護膜とを
窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化シリコンと酸化
シリコンからなる多層膜のいずれかにより形成し、感温
抵抗体を白金により形成し、電極パッドをアルミニウム
により形成し、応力緩和層をアルミニウム、白金とを含
む金属化合物により形成したことにある。
According to a third aspect of the present invention, the insulating film and the protective film are formed of any one of a silicon nitride film, a silicon oxide film, and a multilayer film composed of silicon nitride and silicon oxide, and the temperature-sensitive resistor is formed of platinum. The electrode pad is formed of aluminum, and the stress relaxation layer is formed of a metal compound containing aluminum and platinum.

【0020】このように構成したことにより、例えば絶
縁膜と保護膜とを同じ窒化シリコン膜によって形成した
場合には、絶縁膜と保護膜との熱膨張率をほぼ等しくで
き、絶縁膜と保護膜とを密着性を高めた状態で接合する
ことができる。
With this configuration, for example, when the insulating film and the protective film are formed of the same silicon nitride film, the thermal expansion coefficients of the insulating film and the protective film can be made substantially equal, and the insulating film and the protective film can be formed. Can be joined in a state where the adhesion is enhanced.

【0021】また、感温抵抗体を白金、電極パッドをア
ルミニウムで形成し、応力緩和層をアルミニウムと白金
とを含む金属化合物によって、白金とアルミニウムの間
の膜応力として形成したから、端子領域で解放しようと
する膜応力の差は、この白金とアルミニウムの間の膜応
力を有する応力緩和層によって膜応力の差を緩和し、端
子領域を絶縁膜に固定することができる。
Further, the temperature-sensitive resistor is made of platinum, the electrode pad is made of aluminum, and the stress relaxation layer is made of a metal compound containing aluminum and platinum as a film stress between platinum and aluminum. The difference in the film stress to be released can be reduced by the stress relaxation layer having the film stress between platinum and aluminum, and the terminal region can be fixed to the insulating film.

【0022】請求項4の発明では、感温抵抗体を、基板
上に設けられた第1の感温抵抗体、ヒータ抵抗体、第2
の感温抵抗体からなり、ヒータ抵抗体を挟んで幅方向一
側に第1の感温抵抗体、幅方向他側に第2の感温抵抗体
を並列に配設する構成としたことにある。
According to the fourth aspect of the present invention, the temperature-sensitive resistor is provided on the substrate by the first temperature-sensitive resistor, the heater resistor, and the second resistor.
The first temperature-sensitive resistor is arranged in parallel on one side in the width direction and the second temperature-sensitive resistor is arranged in parallel on the other side in the width direction across the heater resistor. is there.

【0023】請求項5の発明では、ヒータ抵抗体を、基
板の長さ方向に隙間をもって設けられた正側配線領域、
負側配線領域と、該正側配線領域と負側配線領域との長
さ方向の一端側を連結する部位に設けられたヒータ領域
と、前記正側配線領域と負側配線領域との長さ方向の他
端側にそれぞれ設けられた端子領域とによって構成し、
第1,第2の感温抵抗体を、基板の長さ方向に隙間をも
って設けられた正側配線領域、負側配線領域と、該正側
配線領域と負側配線領域との長さ方向の一端側を連結す
る部位に設けられた検出領域と、前記正側配線領域と負
側配線領域との長さ方向の他端側にそれぞれ設けられた
端子領域とによって構成したことにある。
According to the fifth aspect of the present invention, the heater resistor is provided on the positive wiring region provided with a gap in the longitudinal direction of the substrate.
A negative-side wiring region, a heater region provided at a portion connecting one end of the positive-side wiring region and the negative-side wiring region in the longitudinal direction, and a length of the positive-side wiring region and the negative-side wiring region. A terminal area provided on the other end side in the direction,
The first and second temperature-sensitive resistors are provided with a positive wiring region and a negative wiring region provided with a gap in the length direction of the substrate, and a lengthwise direction between the positive wiring region and the negative wiring region. It is constituted by a detection region provided at a portion connecting one end side, and terminal regions provided at the other end side in the length direction of the positive side wiring region and the negative side wiring region.

【0024】このように、ヒータ抵抗体を挟んで第1の
感温抵抗体と第2の感温抵抗体とを幅方向に並列に配設
することにより、基板に沿って流体が幅方向一側から流
れたとき、上流側に位置した第1の感温抵抗体が冷やさ
れ、下流側に位置した第2の感温抵抗体はヒータ抵抗体
の熱を受けて暖められる。そして、第1,第2の感温抵
抗体の抵抗値の変化から、流体の流れ方向と流量(流
速)を検出することができる。
As described above, by disposing the first temperature-sensitive resistor and the second temperature-sensitive resistor in parallel in the width direction with the heater resistor interposed therebetween, the fluid flows along the substrate in the width direction. When flowing from the side, the first temperature-sensitive resistor located on the upstream side is cooled, and the second temperature-sensitive resistor located on the downstream side is heated by receiving the heat of the heater resistor. Then, the flow direction and the flow rate (flow velocity) of the fluid can be detected from the change in the resistance value of the first and second temperature-sensitive resistors.

【0025】請求項6の発明では、シリコン材料からな
る基板の表面上に絶縁膜を形成し、該絶縁膜上に感温抵
抗体を形成し、該感温抵抗体の表面と前記絶縁膜の表面
とを覆って保護膜を形成し、前記保護膜には感温抵抗体
を外部に接続する端子領域に対応した部分を露出させる
導通孔を形成し、前記保護膜上には該導通孔を閉塞した
状態で電極パッドを形成し、該電極パッドを端子領域に
接触させた状態で熱を加えることにより電極パッドと端
子領域との境界面に生成される金属化合物によって応力
緩和層を形成したことにある。
According to a sixth aspect of the present invention, an insulating film is formed on a surface of a substrate made of a silicon material, a temperature-sensitive resistor is formed on the insulating film, and the surface of the temperature-sensitive resistor and the insulating film are formed. A protective film is formed so as to cover the surface and the protective film, a conductive hole is formed in the protective film to expose a portion corresponding to a terminal region for connecting the temperature-sensitive resistor to the outside, and the conductive hole is formed on the protective film. An electrode pad is formed in a closed state, and a stress relaxation layer is formed by a metal compound generated at an interface between the electrode pad and the terminal region by applying heat while the electrode pad is in contact with the terminal region. It is in.

【0026】この場合、電極パッドを導通孔を通して端
子領域に接触させた状態で熱を加えることにより、電極
パッドと端子領域との境界面に生成される金属化合物が
形成され、この金属化合物は電極パッドと感温抵抗体と
の間の膜応力を有する応力緩和層となる。そして、該応
力緩和層によって、電極パッドと端子領域とを密着性を
高めた状態で接続することができる。これにより、導通
孔に対応した感温抵抗体(端子領域)に絶縁膜から浮き
上がろうとする膜応力の解放が生じた場合でも、電極パ
ッドと感温抵抗体との間の膜応力を有する応力緩和層が
この膜応力の差を緩和し、端子領域を絶縁膜に固定する
ことができる。
In this case, by applying heat while the electrode pad is in contact with the terminal region through the conduction hole, a metal compound generated at the interface between the electrode pad and the terminal region is formed. It becomes a stress relaxation layer having a film stress between the pad and the temperature-sensitive resistor. Then, the electrode pad and the terminal region can be connected to each other with the stress relaxation layer in a state where the adhesion is enhanced. Accordingly, even when the temperature-sensitive resistor (terminal region) corresponding to the conduction hole releases the film stress that tends to rise from the insulating film, the temperature-sensitive resistor has a film stress between the electrode pad and the temperature-sensitive resistor. The stress relaxation layer alleviates the difference in film stress, and can fix the terminal region to the insulating film.

【0027】請求項7の発明では、シリコン材料からな
る基板の表面上に絶縁膜を形成し、該絶縁膜上に感温抵
抗体を形成し、該感温抵抗体の表面と前記絶縁膜の表面
とを覆って保護膜を形成し、前記保護膜には感温抵抗体
を外部に接続する端子領域に対応した部分を露出させる
導通孔を形成し、該導通孔の奥部に感温抵抗体の金属材
料と電極パッドの金属材料とを化合した金属化合物を蒸
着して応力緩和層を形成し、前記保護膜上には該導通孔
を閉塞した状態で該応力緩和層を介して端子領域と接続
する電極パッドを形成したことにある。
According to a seventh aspect of the present invention, an insulating film is formed on a surface of a substrate made of a silicon material, a temperature-sensitive resistor is formed on the insulating film, and the surface of the temperature-sensitive resistor and the insulating film are formed. A protective film is formed so as to cover the surface and a conductive hole is formed in the protective film to expose a portion corresponding to a terminal region for connecting the temperature-sensitive resistor to the outside. A metal compound obtained by combining the metal material of the body and the metal material of the electrode pad is deposited to form a stress relaxation layer, and a terminal area is formed on the protective film via the stress relaxation layer with the conduction hole closed. In that an electrode pad for connection with the electrode is formed.

【0028】このように、応力緩和層を蒸着にて形成す
る場合、例えばスパッタリング法を用いると、該応力緩
和層の膜応力を調整でき、端子領域に膜応力の解放が発
生した場合でも、電極パッドと感温抵抗体との間の膜応
力を有する応力緩和層が膜応力の差を最適に緩和し、端
子領域を絶縁膜に固定することができる。
As described above, when the stress relieving layer is formed by vapor deposition, for example, when the sputtering method is used, the film stress of the stress relieving layer can be adjusted. A stress relieving layer having a film stress between the pad and the temperature-sensitive resistor optimally mitigates a difference in the film stress, and can fix the terminal region to the insulating film.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る流量検出装置
の実施の形態を、図1ないし図15を参照しつつ詳細に
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a flow rate detecting device according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.

【0030】まず、図1ないし図10に基づいて、本発
明による第1の実施の形態を述べる。1は被測流体が流
れる流路となる筒体で、該筒体1はエンジンの吸気管
(図示せず)の途中に接続されている。そして、エンジ
ンの運転時には、前記吸気管を通して外部からエンジン
本体の燃焼室内に吸入される吸入空気が筒体1内を矢示
A方向に流通する。
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Reference numeral 1 denotes a cylinder serving as a flow path through which a fluid to be measured flows. The cylinder 1 is connected in the middle of an intake pipe (not shown) of the engine. During operation of the engine, intake air drawn into the combustion chamber of the engine body from the outside through the intake pipe flows in the cylinder 1 in the direction of arrow A.

【0031】2は筒体1の外側面に設けられた回路ケー
シングで、該回路ケーシング2内には後述する流量検出
装置4から出力される検出信号から筒体1内を流れる吸
入空気の流量を検出するための検出回路(図示せず)等
が収容されている。
Reference numeral 2 denotes a circuit casing provided on the outer surface of the cylindrical body 1. In the circuit casing 2, the flow rate of intake air flowing through the cylindrical body 1 is determined based on a detection signal output from a flow rate detecting device 4 described later. A detection circuit (not shown) for detection is housed.

【0032】3は後述する流量検出装置4を支持するた
め筒体1に設けられた支持体で、該支持体3は基端側が
回路ケーシング2に取付けられ、先端側が筒体1内に突
出すると共に、この先端側には後述の基板5が取付けら
れている。また、支持体3には、基板5側と回路ケーシ
ング2内の検出回路とを接続するための配線部(図示せ
ず)等が設けられている。
Reference numeral 3 denotes a support provided on the cylinder 1 for supporting a flow rate detecting device 4 described later. The support 3 has a base end attached to the circuit casing 2 and a tip end protruding into the cylinder 1. At the same time, a substrate 5 to be described later is attached to the front end side. Further, the support 3 is provided with a wiring portion (not shown) for connecting the substrate 5 side and the detection circuit in the circuit casing 2 and the like.

【0033】4は流量検出装置で、該流量検出装置4
は、後述する基板5と、該基板5の表面に形成された絶
縁膜6と、該絶縁膜6上に設けられたヒータ抵抗体8,
上流側抵抗体14,下流側抵抗体20と、該抵抗体8,
14,20と絶縁膜6との表面とを覆って設けられた保
護膜26とから大略構成されている。
Reference numeral 4 denotes a flow rate detecting device.
A substrate 5 described below, an insulating film 6 formed on the surface of the substrate 5, a heater resistor 8 provided on the insulating film 6,
The upstream resistor 14, the downstream resistor 20, and the resistor 8,
A protection film 26 is provided to cover the surfaces of the insulating films 14 and 20 and the surface of the insulating film 6.

【0034】5は流量検出装置4の基台をなす基板で、
該基板5は、シリコン板により板状に形成されている。
また、該基板5の表面には絶縁膜6が形成されている。
ここで、絶縁膜6は、シリコン板からなる基板5の表面
に熱酸化法、CVD法等の手段により、酸化シリコン
(SiO2 )、窒化シリコン(Si34 )によって1
〔μm〕程度の膜厚をもって形成されている。
Reference numeral 5 denotes a substrate serving as a base of the flow rate detecting device 4.
The substrate 5 is formed in a plate shape by a silicon plate.
An insulating film 6 is formed on the surface of the substrate 5.
Here, the insulating film 6 is formed on the surface of the substrate 5 made of a silicon plate by a method such as a thermal oxidation method or a CVD method using silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 O 4 ).
It is formed with a thickness of about [μm].

【0035】7は基板5の裏面側からエッチング処理等
を施すことにより形成された凹窪部で、該凹窪部7は裏
面側から絶縁膜6の位置まで達し、該凹窪部7の底部に
対応した基板5の表面側には、後述するヒータ抵抗体8
のヒータ領域12、上流側抵抗体14の検出領域18、
下流側抵抗体20の検出領域24がそれぞれ配設されて
いる。
Reference numeral 7 denotes a concave portion formed by performing an etching process or the like from the back side of the substrate 5. The concave portion 7 reaches the position of the insulating film 6 from the back side, and the bottom of the concave portion 7 is formed. The surface of the substrate 5 corresponding to the
Heater region 12, detection region 18 of upstream resistor 14,
The detection regions 24 of the downstream resistor 20 are provided respectively.

【0036】8は基板5の幅方向中間部に配置して設け
られたヒータ抵抗体で、該ヒータ抵抗体8は、白金等の
感温抵抗材料によって0.5〔μm〕程度の膜厚をもっ
て形成されている。また、ヒータ抵抗体8は、図3に示
すように、基板5上に設けられた台形状の正側配線領域
9と、該正側配線領域9と基板5の長さ方向に隙間10
をもって設けられた台形状の負側配線領域11と、該正
側配線領域9と負側配線領域11との長さ方向の一端側
を連結する部位に設けられた検出領域としてのヒータ領
域12と、前記正側配線領域9,負側配線領域11の長
さ方向の他端側に設けられた端子領域13,13とによ
って構成されている。また、正側配線領域9と負側配線
領域11は、ヒータ領域12と基板5との接触面積より
も広い接触面積をもって形成されている。
Numeral 8 denotes a heater resistor provided at an intermediate portion of the substrate 5 in the width direction. The heater resistor 8 has a thickness of about 0.5 μm made of a temperature-sensitive resistance material such as platinum. Is formed. As shown in FIG. 3, the heater resistor 8 includes a trapezoidal positive wiring region 9 provided on the substrate 5 and a gap 10 in the length direction of the positive wiring region 9 and the substrate 5.
A negative-side wiring region 11 having a trapezoidal shape, and a heater region 12 as a detection region provided at a portion connecting one end of the positive-side wiring region 9 and one end of the negative-side wiring region 11 in the longitudinal direction. And the terminal regions 13 provided on the other end side in the length direction of the positive wiring region 9 and the negative wiring region 11. Further, the positive side wiring region 9 and the negative side wiring region 11 are formed with a contact area larger than a contact area between the heater region 12 and the substrate 5.

【0037】14は基板5の幅方向一側に配置して設け
られた第1の感温抵抗体としての上流側抵抗体で、該上
流側抵抗体14は、ヒータ抵抗体8と同じ白金材料によ
って形成され、該上流側抵抗体14は、基板5上に設け
られた略台形状の正側配線領域15と、該正側配線領域
15と基板5の長さ方向に隙間16をもって設けられた
略台形状の負側配線領域17と、該配線領域15,17
の長さ方向の一端側を連結する部位に設けられた略U字
状の検出領域18と、前記配線領域15,17の長さ方
向の他端側に設けられた端子領域19,19とによって
構成されている。そして、配線領域15,17は、検出
領域18と基板5との接触面積よりも広い接触面積をも
って形成されている。
Reference numeral 14 denotes an upstream resistor serving as a first temperature-sensitive resistor provided on one side in the width direction of the substrate 5. The upstream resistor 14 is made of the same platinum material as the heater resistor 8. The upstream-side resistor 14 is provided with a substantially trapezoidal positive wiring region 15 provided on the substrate 5 and a gap 16 in the length direction of the positive wiring region 15 and the substrate 5. A substantially trapezoidal negative wiring region 17;
A detection area 18 provided at a portion connecting one end in the length direction, and terminal areas 19 and 19 provided at the other end in the length direction of the wiring areas 15 and 17. It is configured. The wiring regions 15 and 17 are formed with a contact area larger than the contact area between the detection region 18 and the substrate 5.

【0038】20は基板5の幅方向他側に配置して設け
られた第2の感温抵抗体としての下流側抵抗体で、該下
流側抵抗体20は、ヒータ抵抗体8、上流側抵抗体14
と同じ白金材料によって形成され、該下流側抵抗体20
は、基板5上に設けられた略台形状の正側配線領域21
と、該正側配線領域21と基板5の長さ方向に隙間22
をもって設けられた略台形状の負側配線領域23と、配
線領域21,23の長さ方向の一端側に設けられた略U
字状の検出領域24と、前記配線領域21,23の長さ
方向の他端側に設けられた端子領域25,25とによっ
て構成されている。そして、配線領域21,23は、検
出領域24と基板5との接触面積よりも広い接触面積を
もって形成されている。
Reference numeral 20 denotes a downstream resistor as a second temperature-sensitive resistor provided on the other side of the substrate 5 in the width direction. The downstream resistor 20 includes the heater resistor 8 and the upstream resistor. Body 14
The downstream resistor 20 is formed of the same platinum material as
Is a substantially trapezoidal positive-side wiring region 21 provided on the substrate 5.
And a gap 22 in the length direction of the substrate 5 and the positive side wiring region 21.
And a substantially trapezoidal negative-side wiring region 23 provided at one end of the wiring regions 21 and 23 in the longitudinal direction.
It comprises a detection region 24 in the shape of a letter, and terminal regions 25, 25 provided on the other end side in the length direction of the wiring regions 21, 23. The wiring regions 21 and 23 are formed with a contact area larger than the contact area between the detection region 24 and the substrate 5.

【0039】また、ヒータ抵抗体8のうち基板5に対し
て広い接触面積を有する正側配線領域9と負側配線領域
11は、ヒータ領域12に比べて電気抵抗は小さくなっ
ているから、該配線領域9,11はヒータ領域12と外
部とを接続するための接続部材として構成されている。
さらに、上流側抵抗体14の配線領域15,17、下流
側抵抗体20の配線領域21,23も、検出領域18,
24に比べて電気抵抗が小さくなっているから、これら
配線領域15,17,21,23は検出領域18,24
と外部とを接続するための接続部材として構成されてい
る。
The electrical resistance of the positive wiring region 9 and the negative wiring region 11 of the heater resistor 8 having a large contact area with the substrate 5 is smaller than that of the heater region 12. The wiring regions 9 and 11 are configured as connecting members for connecting the heater region 12 and the outside.
Further, the wiring regions 15 and 17 of the upstream resistor 14 and the wiring regions 21 and 23 of the downstream resistor 20 are also the detection regions 18 and 23.
Since the electric resistance is smaller than that of the detection regions 18, 24,
It is configured as a connecting member for connecting the outside and the outside.

【0040】26はヒータ抵抗体8と絶縁膜6の表面を
覆うように設けられた保護膜で、該保護膜26は、絶縁
膜6と同様にCVD法等により酸化シリコン(SiO
2 )、窒化シリコン(Si34 )から形成され、該保
護膜26はヒータ抵抗体8の保護を図るものである。こ
のように、抵抗体8,14,20は保護膜26と絶縁膜
6との間に挟まれることにより、密着性を高めた状態で
固定されている。
Reference numeral 26 denotes a protective film provided so as to cover the surfaces of the heater resistor 8 and the insulating film 6. The protective film 26 is made of silicon oxide (SiO.
2 ), formed of silicon nitride (Si 3 O 4 ), and the protection film 26 protects the heater resistor 8. As described above, the resistors 8, 14, and 20 are fixed between the protective film 26 and the insulating film 6 in a state of increasing adhesion.

【0041】27,27はヒータ抵抗体8側の導通孔
で、該各導通孔27はヒータ抵抗体8の端子領域13,
13に対応した部分を外部に露出させるもので、これら
の導通孔27は後述する電極パッド30によって閉塞さ
れている。
Reference numerals 27, 27 denote conduction holes on the heater resistor 8 side, and each of the conduction holes 27 is a terminal region 13,
The portion corresponding to 13 is exposed to the outside, and these conduction holes 27 are closed by electrode pads 30 described later.

【0042】28,28は上流側抵抗体14側の導通孔
で、該各導通孔28は上流側抵抗体14の端子領域1
9,19に対応した部分を外部に露出させるもので、こ
れらの導通孔28は後述する電極パッド31によって閉
塞されている。
Reference numerals 28, 28 denote conduction holes on the upstream resistor 14 side, and each of the conduction holes 28 is a terminal region 1 of the upstream resistor 14.
Portions corresponding to 9 and 19 are exposed to the outside, and these conduction holes 28 are closed by electrode pads 31 described later.

【0043】29,29は下流側抵抗体20側の導通孔
で、該各導通孔29は下流側抵抗体20の端子領域2
5,25に対応した部分を外部に露出させるもので、こ
れらの導通孔28は後述する電極パッド32によって閉
塞されている。
Reference numerals 29, 29 denote conduction holes on the downstream resistor 20 side, and each of the conduction holes 29 is a terminal region 2 of the downstream resistor 20.
The portions corresponding to portions 5 and 25 are exposed to the outside, and these conduction holes 28 are closed by electrode pads 32 described later.

【0044】30,30,31,31,32,32は導
通孔27,28,29を閉塞するように保護膜26上に
設けられた電極パッドで、該電極パッド30,31,3
2は例えばアルミニウム等によって形成され、導通孔2
7,28,29を通して端子領域13,19,25に電
気的にそれぞれ接続されている。
Reference numerals 30, 30, 31, 31, 32, and 32 denote electrode pads provided on the protective film 26 so as to close the conduction holes 27, 28, and 29.
2 is made of, for example, aluminum, etc.
7, 28 and 29 are electrically connected to the terminal regions 13, 19 and 25, respectively.

【0045】33,33,34,34,35,35は電
極パッド30,31,32と端子領域13,19,25
との間にそれぞれ設けられた応力緩和層で、該応力緩和
層33,34,35は後述の製造工程によって白金とア
ルミニウムの金属化合物によって形成され、該応力緩和
層33,34,35は図4ないし図6に示すように、電
極パッド30,31,32と端子領域13,19,25
とをそれぞれ密着性を高めた状態で接続している。ま
た、応力緩和層33,34,35は、抵抗体8,14,
20のヒータ領域12,検出領域18,24に発生する
抵抗体8,14,20の膜応力を緩和するものである。
Reference numerals 33, 33, 34, 34, 35, 35 denote electrode pads 30, 31, 32 and terminal regions 13, 19, 25.
The stress relaxing layers 33, 34, and 35 are formed of a metal compound of platinum and aluminum by a manufacturing process described later, and the stress relaxing layers 33, 34, and 35 are formed in FIG. 6, the electrode pads 30, 31, 32 and the terminal regions 13, 19, 25
And are connected in a state where the adhesion is enhanced. Further, the stress relaxation layers 33, 34, 35 are formed by the resistors 8, 14,.
This is to relieve the film stress of the resistors 8, 14, 20 generated in the 20 heater regions 12 and the detection regions 18, 24.

【0046】36,36,…はボンディングワイヤ(2
本のみ図示)で、該ボンディングワイヤ36は電極パッ
ド30,31,32を外部のコネクタ端子を用いて検出
回路(いずれも図示せず)に接続することにより、抵抗
体8,14,20を検出回路に接続している。
Are bonding wires (2
The bonding wire 36 detects the resistors 8, 14, 20 by connecting the electrode pads 30, 31, 32 to a detection circuit (none shown) using an external connector terminal. Connected to circuit.

【0047】本実施の形態による流量検出装置4は、上
述の如き構成を有するもので、次に吸入空気の流量検出
動作について説明する。
The flow rate detecting device 4 according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the operation of detecting the flow rate of the intake air will be described.

【0048】ここで、基板5上には、上流側抵抗体1
4、ヒータ抵抗体8、下流側抵抗体20を並列に配設し
ているから、図1,図2に示すように、吸入空気が基板
5に沿って矢示A方向から流通する場合には、基板5上
の上流側に位置した上流側抵抗体14の検出領域18が
この空気によって冷やされ、下流側に位置した下流側抵
抗体20の検出領域24はヒータ領域12からの熱を受
ける。この結果、上流側抵抗体14と下流側抵抗体20
から出力される検出信号に差が発生し、この差を回路ケ
ーシング2内の検出回路に出力し、該検出回路では、吸
入空気の流れ方向と流速を算出することができる。
Here, on the substrate 5, the upstream resistor 1
4, since the heater resistor 8 and the downstream resistor 20 are arranged in parallel, as shown in FIGS. 1 and 2, when the intake air flows along the substrate 5 in the direction indicated by the arrow A. The detection region 18 of the upstream resistor 14 located on the upstream side of the substrate 5 is cooled by the air, and the detection region 24 of the downstream resistor 20 located on the downstream side receives heat from the heater region 12. As a result, the upstream resistor 14 and the downstream resistor 20
A difference is generated in the detection signal output from the circuit, and this difference is output to a detection circuit in the circuit casing 2, and the detection circuit can calculate the flow direction and the flow velocity of the intake air.

【0049】次に、図7ないし図10を参照しつつ、本
実施の形態による流量検出装置4の製造方法について説
明する。なお、図7ないし図10は、図6と同様の要部
を拡大した断面を示しているため、代表としてヒータ抵
抗体8の部分について説明し、他の上流側抵抗体14、
下流側抵抗体20の説明は省略する。
Next, a method for manufacturing the flow rate detecting device 4 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIGS. 7 to 10 show enlarged cross-sections of the main parts similar to those in FIG. 6, and therefore, the portion of the heater resistor 8 will be described as a representative, and other upstream-side resistors 14,
The description of the downstream resistor 20 is omitted.

【0050】まず、従来技術とほぼ同様に、予め用意し
たシリコン材料からなる基板5上に、熱酸化法、CVD
法等の手段によって、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜
等の絶縁膜6を形成する絶縁膜形成工程、この絶縁膜6
上に、CVD法、スパッタリング法等によって、ヒータ
抵抗体8、上流側抵抗体14、下流側抵抗体20を形成
する感温抵抗体形成工程、該抵抗体8,14,20と絶
縁膜6との表面に、CVD法等の手段によって、酸化シ
リコン膜、窒化シリコン膜等の保護膜26を形成する保
護膜形成工程等を行う。このとき、絶縁膜6と保護膜2
6とは強固に結合されているから、該膜6,26間に挟
持された抵抗体8,14,20も密着性を高めた状態で
接合されている。
First, in substantially the same manner as in the prior art, a thermal oxidation method, CVD
An insulating film forming step of forming an insulating film 6 such as a silicon oxide film or a silicon nitride film by a method such as a method;
A temperature-sensitive resistor forming step of forming a heater resistor 8, an upstream resistor 14, and a downstream resistor 20 by a CVD method, a sputtering method, or the like. A protective film forming step of forming a protective film 26 such as a silicon oxide film or a silicon nitride film on the surface of the substrate by means such as a CVD method. At this time, the insulating film 6 and the protective film 2
6, the resistors 8, 14, 20 sandwiched between the films 6, 26 are also joined in a state of increasing the adhesion.

【0051】次に、図7に示す熱処理工程では、基板5
を不活性ガス(例えば、アルゴン)、窒素ガス等の雰囲
気中で800〜1000℃程度で熱処理を施すことによ
り、ヒータ抵抗体8を所定の抵抗値、温度係数に設定す
る。
Next, in the heat treatment step shown in FIG.
Is subjected to a heat treatment at about 800 to 1000 ° C. in an atmosphere of an inert gas (for example, argon), nitrogen gas, or the like, to set the heater resistor 8 to a predetermined resistance value and a predetermined temperature coefficient.

【0052】また、図8に示す導通孔形成工程では、エ
ッチングにより保護膜26のうち、抵抗体8の端子領域
13に対応した部分を露出させる導通孔27を形成す
る。
In the conductive hole forming step shown in FIG. 8, a conductive hole 27 for exposing a portion of the protective film 26 corresponding to the terminal region 13 of the resistor 8 is formed by etching.

【0053】さらに、図9に示す電極パッド形成工程で
は、アルミニウムをスパッタリング法等によって蒸着
し、導通孔27を閉塞してこの部分の保護膜26を覆う
ようにして電極パッド30を形成する。このとき、導通
孔27を通して白金製のヒータ抵抗体8とアルミニウム
製の電極パッド30とは接触した状態となる。
Further, in the electrode pad forming step shown in FIG. 9, aluminum is evaporated by a sputtering method or the like, and the electrode pad 30 is formed so as to close the conduction hole 27 and cover the protection film 26 in this portion. At this time, the heater resistor 8 made of platinum and the electrode pad 30 made of aluminum come into contact with each other through the conduction hole 27.

【0054】次に、図10に示す応力緩和層形成工程で
は、基板5を不活性ガス(例えば、アルゴン)、窒素ガ
ス等の雰囲気中で300〜600℃程度で加熱すること
により、ヒータ抵抗体8と電極パッド30とが接触する
部分が溶解して金属化合物が生成され、この金属化合物
が応力緩和層33となる。
Next, in the stress relaxation layer forming step shown in FIG. 10, the substrate 5 is heated at about 300 to 600 ° C. in an atmosphere of an inert gas (for example, argon), nitrogen gas, or the like, so that a heater resistor is formed. A portion where the electrode 8 and the electrode pad 30 are in contact is dissolved to generate a metal compound, and the metal compound becomes the stress relaxation layer 33.

【0055】このように、応力緩和層33は、ヒータ抵
抗体8の材料となる白金と、電極パッド30の材料とな
るアルミニウムとがそれぞれ溶解して形成されているか
ら、該応力緩和層33は導通孔27を通して電極パッド
30とヒータ抵抗体8とを密着性を高めた状態で接続す
ることができる。
As described above, since the stress relaxation layer 33 is formed by dissolving platinum as the material of the heater resistor 8 and aluminum as the material of the electrode pad 30, the stress relaxation layer 33 is formed. The electrode pad 30 and the heater resistor 8 can be connected through the conduction hole 27 in a state where the adhesion is enhanced.

【0056】しかも、基板5を形成するシリコン、ヒー
タ抵抗体8を形成する白金、電極パッド30を形成する
アルミニウムについて、それぞれの熱膨張率は、通常ア
ルミニウムが23.1×10-6、白金が10.2×10
-6、シリコンが2.4×10-6であり、アルミニウム>
白金>シリコンの順になっている。これにより、応力緩
和層形成工程で、300〜600℃程度に加熱された状
態で形成された金属化合物(応力緩和層33)は、この
温度のときには応力は発生していない。しかし、基板5
を常温に下げると、応力緩和層33は白金とアルミニウ
ムとを含んだ金属化合物として形成されるから、応力緩
和層33には白金とアルミニウムとの間の膜応力が発生
する。そして、該応力緩和層33は白金とアルミニウム
との間の膜応力を持った状態で、電極パッド30と端子
領域13とを接続する。
The thermal expansion coefficients of silicon forming the substrate 5, platinum forming the heater resistor 8, and aluminum forming the electrode pad 30 are usually 23.1 × 10 −6 for aluminum and platinum for platinum. 10.2 × 10
-6 , silicon is 2.4 × 10 -6 and aluminum>
The order is platinum> silicon. Thus, in the stress relaxation layer forming step, the metal compound (stress relaxation layer 33) formed while being heated to about 300 to 600 ° C. does not generate stress at this temperature. However, the substrate 5
When the temperature is lowered to room temperature, the stress relaxing layer 33 is formed as a metal compound containing platinum and aluminum, so that a film stress between platinum and aluminum is generated in the stress relaxing layer 33. Then, the stress relaxation layer 33 connects the electrode pad 30 and the terminal region 13 with a film stress between platinum and aluminum.

【0057】かくして、本実施の形態による流量検出装
置4では、導通孔27を介して接続される電極パッド3
0とヒータ抵抗体8の端子領域13との間に応力緩和層
33を形成し、導通孔28を介して接続される電極パッ
ド31と上流側抵抗体14の端子領域19との間に応力
緩和層34を形成し、導通孔29を介して接続される電
極パッド32と下流側抵抗体20の端子領域25との間
に応力緩和層35を形成している。これにより、該応力
緩和層33,34,35によって、電極パッド30,3
1,32を端子領域13,19,25に密着性を高めた
状態で接続することができる。
Thus, in the flow detecting device 4 according to the present embodiment, the electrode pads 3 connected through the conductive holes 27
0 and the terminal region 13 of the heater resistor 8, a stress relaxation layer 33 is formed between the electrode pad 31 connected through the conduction hole 28 and the terminal region 19 of the upstream resistor 14. The layer 34 is formed, and the stress relaxation layer 35 is formed between the electrode pad 32 connected via the conduction hole 29 and the terminal region 25 of the downstream resistor 20. Thereby, the electrode pads 30, 3 are formed by the stress relaxation layers 33, 34, 35.
1 and 32 can be connected to the terminal regions 13, 19 and 25 in a state where the adhesion is enhanced.

【0058】これにより、端子領域13,19,25の
膜応力の解放により、端子領域13,19,25におい
て抵抗体8,14,20が絶縁膜6から浮き上がろうと
した場合でも、応力緩和層33,34,35によって端
子領域13,19,25に接合された電極パッド30,
31,32は、該端子領域13,19,25を絶縁膜6
側に押え付け、端子領域13,19,25が絶縁膜6か
ら浮き上がるのを防止して固定することができる。
Thus, even if the resistors 8, 14, and 20 rise in the terminal regions 13, 19, and 25 from the insulating film 6 by releasing the film stress in the terminal regions 13, 19, and 25, the stress is relaxed. Electrode pads 30, joined to terminal regions 13, 19, 25 by layers 33, 34, 35,
31 and 32 cover the terminal regions 13, 19 and 25 with the insulating film 6;
The terminal regions 13, 19, and 25 can be fixed by preventing them from floating from the insulating film 6.

【0059】しかも、応力緩和層33,34,35は、
前述した応力緩和層形成工程に示す如く、300〜60
0℃程度の熱処理より、白金とアルミニウムとの金属化
合物として形成されるため、白金とアルミニウムとの間
の膜応力を持っている。これにより、端子領域13,1
9,25で抵抗体8,14,20が絶縁膜6から浮き上
がろうとする膜応力の解放が発生した場合でも、応力緩
和層33,34,35は、この白金とアルミニウムとの
間の膜応力によって、抵抗体8,14,20に発生する
膜応力の解放を緩和することができる。
Further, the stress relaxation layers 33, 34, 35
As shown in the stress relaxation layer forming step described above, 300 to 60
Since it is formed as a metal compound of platinum and aluminum by heat treatment at about 0 ° C., it has a film stress between platinum and aluminum. Thereby, the terminal regions 13, 1
Even if the release of the film stress that causes the resistors 8, 14, and 20 to float up from the insulating film 6 occurs at 9, 25, the stress relaxation layers 33, 34, and 35 remain at the film between the platinum and aluminum. The release of the film stress generated in the resistors 8, 14, and 20 can be reduced by the stress.

【0060】さらに、この応力緩和層形成工程では、基
板5を加熱するという熱処理によって、ヒータ抵抗体8
と電極パッド30とが接触した部分、上流側抵抗体14
と電極パッド31とが接触した部分、下流側抵抗体20
と電極パッド32とが接触した部分に、応力緩和層3
3,34,35を簡単に形成することができる。
Further, in this stress relaxation layer forming step, a heat treatment for heating the substrate 5 is performed, so that the heater resistor 8 is heated.
Where the electrode 14 and the electrode pad 30 are in contact with each other.
Where the electrode 20 and the electrode pad 31 contact each other, the downstream resistor 20
The stress relaxation layer 3
3, 34, 35 can be easily formed.

【0061】このように、応力緩和層33,34,35
によって導通孔27,28,29を介して接合される抵
抗体8,14,20と電極パッド30,31,32とを
密着性を高めて接続することにより、電気的な接触不良
をなくすことができる。また、電極パッド30,31,
32によって抵抗体8,14,20が絶縁膜6から剥れ
るのを防止することができる。この結果、流量検出装置
4の信頼性と寿命を向上させることができる。
As described above, the stress relaxation layers 33, 34, 35
By connecting the resistors 8, 14, 20 joined via the conduction holes 27, 28, 29 to the electrode pads 30, 31, 32 with improved adhesion, electrical contact failure can be eliminated. it can. Further, the electrode pads 30, 31,
32 prevents the resistors 8, 14, and 20 from peeling off the insulating film 6. As a result, the reliability and life of the flow detection device 4 can be improved.

【0062】一方、応力緩和層33,34,35は、抵
抗体8,14,20のうち面積の広い端子領域13,1
9,25の位置に形成しているから、熱処理によってこ
の部分の温度係数が若干変化した場合でも、ヒータ領域
12、検出領域18,24の抵抗値に比べれば無視で
き、抵抗体8,14,20の温度係数に影響させること
なく応力緩和層33,34,35を形成できる。
On the other hand, the stress relaxation layers 33, 34, 35 are formed in the terminal regions 13, 1 having a large area among the resistors 8, 14, 20.
Since they are formed at positions 9 and 25, even if the temperature coefficient of this portion slightly changes due to the heat treatment, they can be ignored compared to the resistance values of the heater region 12, the detection regions 18 and 24, and the resistors 8, 14, and The stress relaxation layers 33, 34, and 35 can be formed without affecting the temperature coefficient of 20.

【0063】次に、本発明による第2の実施の形態を図
11ないし図15に基づいて説明するに、本実施の形態
では、応力緩和層をスパッタリング法によって、感温抵
抗体の金属材料と電極パッドの金属材料とを化合した金
属化合物を導通孔の奥部に蒸着して形成したことにあ
る。なお、本実施の形態では前述した第1の実施の形態
と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略
し、またヒータ抵抗体の部分を代表として説明する。
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 15. In this embodiment, the stress relaxation layer is formed by sputtering with the metal material of the temperature-sensitive resistor. This is because a metal compound obtained by combining the metal material of the electrode pad and the metal material of the electrode pad is formed by vapor deposition in the deep part of the conduction hole. In this embodiment, the same components as those in the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and the heater resistor will be described as a representative.

【0064】41は本実施の形態に適用される流量検出
装置で、該流量検出装置41は前述した流量検出装置4
とほぼ同様に、基板5と、該基板5の表面に形成された
絶縁膜6と、該絶縁膜6上に設けられたヒータ抵抗体
8,上流側抵抗体14,下流側抵抗体20と、該抵抗体
8,14,20と絶縁膜6との表面とを覆って設けられ
た保護膜26とから大略構成されている(図面にはヒー
タ抵抗体8の正側配線領域9のみ図示)。
Reference numeral 41 denotes a flow rate detecting device applied to the present embodiment.
Almost similarly to the above, the substrate 5, the insulating film 6 formed on the surface of the substrate 5, the heater resistor 8, the upstream resistor 14, the downstream resistor 20 provided on the insulating film 6, The protection film 26 is provided to cover the surfaces of the resistors 8, 14, 20 and the insulating film 6 (only the positive wiring region 9 of the heater resistor 8 is shown in the drawing).

【0065】42は流量検出装置41に用いられる応力
緩和層で、該応力緩和層42はアルミニウムと白金とを
化合した金属化合物をスパッタリング法等によって導通
孔27の奥部に対応した端子領域13上に形成したもの
である。
Reference numeral 42 denotes a stress relieving layer used in the flow rate detecting device 41. The stress relieving layer 42 is formed on a terminal region 13 corresponding to a deep portion of the conduction hole 27 by sputtering a metal compound obtained by combining aluminum and platinum. It is formed in.

【0066】43は導通孔27を閉塞するように保護膜
26上に設けられた電極パッドで、該電極パッド43は
例えばアルミニウム等によって形成され、導通孔27を
通して応力緩和層42、端子領域13に電気的に接続さ
れている。
Reference numeral 43 denotes an electrode pad provided on the protective film 26 so as to close the conduction hole 27. The electrode pad 43 is formed of, for example, aluminum or the like, and is connected to the stress relaxation layer 42 and the terminal region 13 through the conduction hole 27. It is electrically connected.

【0067】44はボンディングワイヤで、該ボンディ
ングワイヤ44は電極パッド43を外部の検出回路(図
示せず)に接続している。
A bonding wire 44 connects the electrode pad 43 to an external detection circuit (not shown).

【0068】このように構成される流量検出装置41に
おいても、吸入空気の流量検出動作は、前述した第1の
実施の形態と同様に検出することができる。
In the flow rate detecting device 41 configured as described above, the operation of detecting the flow rate of the intake air can be detected in the same manner as in the above-described first embodiment.

【0069】次に、流量検出装置41の製造方法は、前
述した第1の実施の形態とほぼ同様に製造されるもの
の、応力緩和層42を製造する工程で相違している。
Next, the method of manufacturing the flow rate detecting device 41 is substantially the same as that of the first embodiment described above, but differs in the process of manufacturing the stress relaxation layer 42.

【0070】まず、図12に示す熱処理工程では、基板
5を不活性ガス(例えば、アルゴン)、窒素ガス等の雰
囲気中で800〜1000℃程度で熱処理を施すことに
より、ヒータ抵抗体8を所定の抵抗値、温度係数に設定
する。
First, in the heat treatment step shown in FIG. 12, the substrate 5 is subjected to a heat treatment at about 800 to 1000 ° C. in an atmosphere of an inert gas (eg, argon), nitrogen gas, or the like, so that the heater resistor 8 is heated to a predetermined temperature. And the temperature coefficient.

【0071】また、図13に示す導通孔形成工程では、
エッチング処理により保護膜26のうち、抵抗体8の端
子領域13に対応した部分を露出させる導通孔27を形
成する。
In the conductive hole forming step shown in FIG.
A conduction hole 27 exposing a portion of the protective film 26 corresponding to the terminal region 13 of the resistor 8 is formed by etching.

【0072】また、図14に示す応力緩和層形成工程で
は、スパッタリング法等によって、アルミニウムと白金
とを化合した金属化合物を導通孔27の奥部に位置した
端子領域13上に蒸着させ、応力緩和層42を形成す
る。このとき、スパッタリング装置によって膜厚、膜質
を制御することにより、応力緩和層42の膜応力を調整
する。
In the step of forming a stress relaxation layer shown in FIG. 14, a metal compound obtained by combining aluminum and platinum is vapor-deposited on the terminal region 13 located in the deep portion of the conduction hole 27 by a sputtering method or the like. A layer 42 is formed. At this time, the film stress of the stress relieving layer 42 is adjusted by controlling the film thickness and film quality by a sputtering device.

【0073】さらに、図15に示す電極パッド形成工程
では、スパッタリング法等によって導通孔27を閉塞し
てこの部分の保護膜26を覆うように、アルミニウムに
よって電極パッド43を形成する。このとき、電極パッ
ド43は応力緩和層42を用いて端子領域13に密着性
を高めた状態で接続される。
Further, in the electrode pad forming step shown in FIG. 15, an electrode pad 43 is formed of aluminum so as to close the conduction hole 27 by a sputtering method or the like so as to cover the protection film 26 in this portion. At this time, the electrode pad 43 is connected to the terminal region 13 by using the stress relaxation layer 42 in a state where the adhesion is enhanced.

【0074】このように、応力緩和層42を形成すると
きに、スパッタリング装置を制御することにより、応力
緩和層42の膜応力を調整するから、端子領域13に発
生するヒータ抵抗体8の絶縁膜6から浮き上がろうとす
る膜応力の解放を緩和することができる。これにより、
ヒータ抵抗体8と電極パッド43との電気的な接触不良
を防止し、流量検出装置41は、その信頼性と寿命を向
上させることができる。
As described above, when the stress relaxation layer 42 is formed, the film stress of the stress relaxation layer 42 is adjusted by controlling the sputtering apparatus, so that the insulating film of the heater resistor 8 generated in the terminal region 13 is formed. 6, the release of the film stress that tends to rise from the film 6 can be eased. This allows
Poor electrical contact between the heater resistor 8 and the electrode pad 43 is prevented, and the reliability and life of the flow rate detection device 41 can be improved.

【0075】なお、各実施の形態では、正側配線領域
9,15,21を吸入空気の流れに対して上流側に配設
し、負側配線領域11,17,23を下流側に配設する
構成としたが、本発明はこれに限らず、負側配線領域1
1,17,23を上流側に配設し、正側配線領域9,1
5,21を下流側に配設する構成としてもよい。
In each of the embodiments, the positive wiring regions 9, 15, 21 are disposed upstream with respect to the flow of the intake air, and the negative wiring regions 11, 17, 23 are disposed downstream. However, the present invention is not limited to this.
1, 17 and 23 are arranged on the upstream side, and the positive-side wiring regions 9 and 1 are arranged.
It is good also as composition which arranges 5, 21 on the downstream side.

【0076】また、実施の形態では、流量検出装置を自
動車用エンジン等の吸入空気量の計測に用いる場合を例
に挙げて述べたが、これに限らず、任意の気体の流量ま
たは流速を検出する場合に適用していもよい。
Further, in the embodiment, the case where the flow rate detecting device is used for measuring the intake air amount of an automobile engine or the like has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the flow rate or flow rate of an arbitrary gas is detected. It may be applied when doing.

【0077】さらに、各実施の形態では、絶縁膜6、保
護膜26を酸化シリコン、窒化シリコンによって形成し
た場合について述べたが、これに限らず、絶縁膜と保護
膜に窒化シリコンと酸化シリコンとを交互に多層に形成
した多層膜に代えて用いてもよい。
Further, in each embodiment, the case where the insulating film 6 and the protective film 26 are formed of silicon oxide and silicon nitride has been described. However, the present invention is not limited to this, and the insulating film and the protective film may be formed of silicon nitride and silicon oxide. May be used instead of a multilayer film formed alternately in multiple layers.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項1の本発明に
よれば、導通孔を通して接続される電極パッドと感温抵
抗体の端子領域との間に感温抵抗体の膜応力を緩和する
応力緩和層を形成したから、導通孔に位置した感温抵抗
体(端子領域)が絶縁膜から、浮き上がろうとする膜応
力の解放を応力緩和層によって緩和し、端子領域を絶縁
膜に固定することができる。これにより、感温抵抗体と
電極パッドとの電気的な接触不良を防止し、流量検出装
置の信頼性を高めることができる。
As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, the film stress of the temperature sensitive resistor is reduced between the electrode pad connected through the conduction hole and the terminal region of the temperature sensitive resistor. Since the stress-relief layer is formed, the temperature-sensitive resistor (terminal region) located in the conductive hole relaxes the release of the film stress that tends to rise from the insulating film by the stress-relaxation layer, and the terminal region becomes the insulating film. Can be fixed. This prevents poor electrical contact between the temperature-sensitive resistor and the electrode pad, and enhances the reliability of the flow rate detection device.

【0079】請求項2の発明では、応力緩和層を感温抵
抗体の金属材料と電極パッドの金属材料とを化合した金
属化合物によって構成したから、応力緩和層を形成時に
例えばスパッタリング法を用いる場合には、該応力緩和
層の膜応力を調整でき、端子領域に膜応力の解放が発生
した場合でも、感温抵抗体の金属材料と電極パッドの金
属材料との間の膜応力を有する応力緩和層によって膜応
力の差を緩和し、端子領域を絶縁膜に固定することがで
きる。
According to the second aspect of the present invention, the stress relaxation layer is made of a metal compound obtained by combining the metal material of the temperature-sensitive resistor and the metal material of the electrode pad. In the method, the film stress of the stress relaxation layer can be adjusted, and even if the release of the film stress occurs in the terminal region, the stress relaxation having the film stress between the metal material of the temperature-sensitive resistor and the metal material of the electrode pad can be performed. The difference in film stress can be reduced by the layer, and the terminal region can be fixed to the insulating film.

【0080】請求項3の発明では、絶縁膜と保護膜とを
窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化シリコンと酸化
シリコンからなる多層膜のいずれかにより形成し、感温
抵抗体を白金により形成し、電極パッドをアルミニウム
により形成し、応力緩和層をアルミニウム、白金とを含
む金属化合物により形成したから、例えば絶縁膜と保護
膜とを同じ窒化シリコンによって形成した場合には、絶
縁膜と保護膜との熱膨張率をほぼ等しくでき、絶縁膜と
保護膜とを密着性を高めた状態で接合することができ
る。また、感温抵抗体を白金、電極パッドをアルミニウ
ムで形成し、応力緩和層をアルミニウムと白金とを含む
金属化合物によってアルミニウムと白金との間の膜応力
を持たせて形成したから、端子領域に膜応力の解放が発
生した場合でも、このアルミニウムと白金との間の膜応
力を有する応力緩和層によって膜応力の差を緩和し、端
子領域を絶縁膜に固定することができる。
According to the third aspect of the present invention, the insulating film and the protective film are formed of any one of a silicon nitride film, a silicon oxide film, and a multilayer film composed of silicon nitride and silicon oxide, and the temperature-sensitive resistor is formed of platinum. Since the electrode pad is formed of aluminum and the stress relaxation layer is formed of a metal compound containing aluminum and platinum, for example, when the insulating film and the protective film are formed of the same silicon nitride, the insulating film and the protective film Can have substantially the same coefficient of thermal expansion, and the insulating film and the protective film can be joined in a state of increasing adhesion. In addition, the temperature-sensitive resistor was formed of platinum, the electrode pad was formed of aluminum, and the stress relaxation layer was formed with a metal compound containing aluminum and platinum so as to have a film stress between aluminum and platinum. Even when the release of the film stress occurs, the difference in the film stress can be reduced by the stress relaxation layer having the film stress between aluminum and platinum, and the terminal region can be fixed to the insulating film.

【0081】請求項4の発明では、感温抵抗体を、基板
上に設けられた第1の感温抵抗体、ヒータ抵抗体、第2
の感温抵抗体からなり、ヒータ抵抗体を挟んで幅方向一
側に第1の感温抵抗体、幅方向他側に第2の感温抵抗体
を並列に配設する構成としている。
According to the fourth aspect of the present invention, the temperature-sensitive resistor is provided on the first temperature-sensitive resistor, the heater resistor, and the second
The first temperature-sensitive resistor is arranged in parallel on one side in the width direction and the second temperature-sensitive resistor is arranged in parallel on the other side in the width direction with the heater resistor interposed therebetween.

【0082】また、請求項5の発明では、ヒータ抵抗体
を、基板の長さ方向に隙間をもって設けられた正側配線
領域、負側配線領域と、該正側配線領域と負側配線領域
との長さ方向の一端側を連結する部位に設けられたヒー
タ領域と、前記正側配線領域と負側配線領域との長さ方
向の他端側にそれぞれ設けられた端子領域とによって構
成し、第1,第2の感温抵抗体は、基板の長さ方向に隙
間をもって設けられた正側配線領域、負側配線領域と、
該正側配線領域と負側配線領域との長さ方向の一端側を
連結する部位に設けられた検出領域と、前記正側配線領
域と負側配線領域との長さ方向の他端側にそれぞれ設け
られた端子領域とによって構成しているから、ヒータ抵
抗体を挟んで第1の感温抵抗体と第2の感温抵抗体とを
幅方向に並列に配設され、基板に沿って流体が幅方向一
側から流れたとき、第1の感温抵抗体が冷やされ、第2
の感温抵抗体はヒータ抵抗体の熱を受けて暖められる。
そして、第1,第2の感温抵抗体の抵抗値の変化から、
流体の流れ方向と流量(流速)を検出することができ
る。
According to the fifth aspect of the present invention, the heater resistor includes a positive wiring region and a negative wiring region provided with a gap in the longitudinal direction of the substrate; A heater region provided at a portion connecting one end in the length direction, and a terminal region provided at the other end in the length direction of the positive wiring region and the negative wiring region, respectively. The first and second temperature-sensitive resistors include a positive wiring region and a negative wiring region provided with a gap in the length direction of the substrate;
A detection region provided at a portion connecting one end in the length direction of the positive wiring region and the negative wiring region; and a detection region provided at the other end in the length direction of the positive wiring region and the negative wiring region. Since the first temperature sensitive resistor and the second temperature sensitive resistor are arranged in parallel in the width direction with the heater resistor interposed therebetween, the terminal region is provided along the substrate. When the fluid flows from one side in the width direction, the first temperature-sensitive resistor is cooled, and the second temperature-sensitive resistor is cooled.
Is heated by the heat of the heater resistor.
Then, from the change in the resistance value of the first and second temperature sensitive resistors,
The flow direction and flow rate (flow velocity) of the fluid can be detected.

【0083】請求項6の発明では、電極パッドを導通孔
を通して端子領域に接触させた状態で熱を加えることに
より、電極パッドと端子領域との境界面に生成される金
属化合物によって応力緩和層を形成するようにしたか
ら、該応力緩和層によって、電極パッドを端子領域に密
着性を高めた状態で接続することができる。しかも、高
温時に応力緩和層には応力が発生しないものの、常温に
戻ると該応力緩和層に感温抵抗体と電極パッドとの間の
膜応力が発生するから、この膜応力を有する応力緩和層
によって、端子領域に発生する感温抵抗体と電極パッド
との膜応力の差を緩和し、端子領域を絶縁膜に固定する
ことができる。
According to the sixth aspect of the present invention, by applying heat while the electrode pad is in contact with the terminal region through the conduction hole, the stress relaxation layer is formed by the metal compound generated at the interface between the electrode pad and the terminal region. Since the electrode pad is formed, the electrode pad can be connected to the terminal region by the stress relieving layer in a state of increasing adhesion. Moreover, although no stress is generated in the stress relieving layer at a high temperature, a film stress between the temperature-sensitive resistor and the electrode pad is generated in the stress relieving layer when the temperature returns to normal temperature. Thereby, the difference in film stress between the temperature-sensitive resistor and the electrode pad generated in the terminal region can be reduced, and the terminal region can be fixed to the insulating film.

【0084】請求項7の発明では、導通孔の奥部に金属
化合物を蒸着することにより応力緩和層を形成したか
ら、例えばスパッタリング法を用いて膜厚、膜質を制御
し、該応力緩和層の膜応力を調整する。これにより、こ
の膜応力を有する応力緩和層によって、端子領域に発生
する感温抵抗体と電極パッドとの膜応力の差を緩和し、
端子領域を絶縁膜に固定することができる。
According to the seventh aspect of the present invention, since the stress relaxation layer is formed by depositing a metal compound in the deep portion of the conduction hole, the film thickness and the film quality are controlled by, for example, a sputtering method, and the stress relaxation layer is formed. Adjust the film stress. Thereby, the difference in the film stress between the temperature-sensitive resistor and the electrode pad generated in the terminal region is reduced by the stress relaxation layer having the film stress,
The terminal region can be fixed to the insulating film.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施の形態に用いる流量検出装置を筒体
内に配設した状態を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a state in which a flow rate detection device used in a first embodiment is disposed in a cylinder.

【図2】第1の実施の形態に係る流量検出装置を示す斜
視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a flow detection device according to the first embodiment.

【図3】基板上に形成されたヒータ抵抗体、上流側抵抗
体、下流側抵抗体を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a heater resistor, an upstream resistor, and a downstream resistor formed on a substrate.

【図4】図2中の矢示IV−IV方向からみた流量検出装置
を拡大して示す断面図である。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the flow rate detection device viewed from the direction of arrows IV-IV in FIG. 2;

【図5】図2中の矢示V−V方向からみた流量検出装置
を拡大して示す断面図である。
5 is an enlarged cross-sectional view of the flow rate detection device as viewed from the direction indicated by arrows VV in FIG. 2;

【図6】図5中の要部を拡大して示す要部拡大断面図で
ある。
FIG. 6 is an enlarged sectional view of a main part of FIG.

【図7】基板を加熱する熱処理工程を示す断面図であ
る。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a heat treatment step of heating a substrate.

【図8】熱処理工程後に保護膜に導通孔を形成する導通
孔形成工程を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing a conduction hole forming step of forming a conduction hole in a protective film after a heat treatment step.

【図9】導通孔形成工程で保護膜に形成された導通孔に
電極パッドを形成する電極パッド形成工程を示す断面図
である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an electrode pad forming step of forming an electrode pad in the conductive hole formed in the protective film in the conductive hole forming step.

【図10】電極パッド形成工程で電極パッドを形成した
状態で基板を加熱して応力緩和層を形成する応力緩和層
形成工程を示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing a stress relaxation layer forming step of forming a stress relaxation layer by heating the substrate in a state where the electrode pads are formed in the electrode pad forming step.

【図11】第2の実施の形態による流量検出装置の要部
を拡大して示す要部拡大断面図である。
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view illustrating a main part of a flow rate detection device according to a second embodiment;

【図12】基板を加熱する熱処理工程を示す断面図であ
る。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a heat treatment step of heating a substrate.

【図13】熱処理工程後に保護膜に導通孔を形成する導
通孔形成工程を示す断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a conduction hole forming step of forming a conduction hole in a protective film after a heat treatment step.

【図14】導通孔形成工程で保護膜に形成された導通孔
内にスパッタリング法によって応力緩和層を形成する応
力緩和層形成工程を示す断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a stress relaxation layer forming step of forming a stress relaxation layer by a sputtering method in the conduction hole formed in the protective film in the conduction hole forming step.

【図15】応力緩和層形成工程で形成された応力緩和層
上に電極パッドを形成する電極パッド形成工程を示す断
面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing an electrode pad forming step of forming an electrode pad on the stress relaxing layer formed in the stress relaxing layer forming step.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4,41 流量検出装置 5 基板 6 絶縁膜 8 ヒータ抵抗体 9,15,21 正側配線領域 10,16,22 隙間 11,17,23 負側配線領域 12 ヒータ領域(検出領域) 13,19,25 端子領域 14 上流側抵抗体(第1の感温抵抗体) 18,24 検出領域 20 下流側抵抗体(第2の感温抵抗体) 26 保護膜 27,28,29 導通孔 30,31,32,43 電極パッド 33,34,35,42 応力緩和層 4, 41 Flow rate detector 5 Substrate 6 Insulating film 8 Heater resistor 9, 15, 21 Positive wiring area 10, 16, 22 Gap 11, 17, 23 Negative wiring area 12 Heater area (detection area) 13, 19, 25 Terminal area 14 Upstream resistor (first temperature-sensitive resistor) 18, 24 Detection area 20 Downstream resistor (second temperature-sensitive resistor) 26 Protective film 27, 28, 29 Conducting hole 30, 31, 32,43 Electrode pad 33,34,35,42 Stress relaxation layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 織茂 康司 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 (72)発明者 松本 剛司 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 Fターム(参考) 2F035 AA02 EA08  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Koji Orimo, Inventor 1370, Onna, Atsugi-shi, Kanagawa Prefecture (72) Tsuyoshi Matsumoto 1370 Onna, Atsugi-shi, Kanagawa, Japan Term (reference) 2F035 AA02 EA08

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、該基板の表面に形成された絶縁
膜と、該絶縁膜上に設けられた感温抵抗体と、該感温抵
抗体と絶縁膜との表面とを覆って設けられた保護膜とを
備えてなる流量検出装置において、 前記保護膜には、前記感温抵抗体を外部に接続する端子
領域に対応した部分を露出させる導通孔を設け、 前記保護膜上には、該導通孔を閉塞した状態で感温抵抗
体の端子領域に接続される電極パッドを設け、 該電極パッドと前記感温抵抗体の端子領域との間には、
該端子領域に発生する感温抵抗体と電極パッドとの間の
膜応力の差を緩和する応力緩和層を設けたことを特徴と
する流量検出装置。
1. A substrate, an insulating film formed on a surface of the substrate, a temperature-sensitive resistor provided on the insulating film, and a surface provided over the surface of the temperature-sensitive resistor and the insulating film. In the flow rate detection device comprising a protective film provided, the protective film is provided with a conduction hole for exposing a portion corresponding to a terminal region for connecting the temperature-sensitive resistor to the outside, and on the protective film, Providing an electrode pad connected to the terminal region of the temperature-sensitive resistor in a state where the conduction hole is closed, between the electrode pad and the terminal region of the temperature-sensitive resistor,
A flow rate detecting device comprising a stress relaxation layer for reducing a difference in film stress between a temperature-sensitive resistor and an electrode pad generated in the terminal region.
【請求項2】 前記応力緩和層は、前記感温抵抗体の金
属材料と前記電極パッドの金属材料とを化合した金属化
合物によって構成してなる請求項1記載の流量検出装
置。
2. The flow rate detecting device according to claim 1, wherein the stress relaxation layer is made of a metal compound obtained by combining a metal material of the temperature-sensitive resistor and a metal material of the electrode pad.
【請求項3】 前記絶縁膜と保護膜とは窒化シリコン
膜、酸化シリコン膜、窒化シリコンと酸化シリコンから
なる多層膜のいずれかにより形成し、前記感温抵抗体は
白金により形成し、前記電極パッドはアルミニウムによ
り形成し、前記応力緩和層はアルミニウム、白金とを含
む金属化合物により形成してなる請求項1または2記載
の流量検出装置。
3. The insulating film and the protective film are formed of any one of a silicon nitride film, a silicon oxide film, and a multilayer film composed of silicon nitride and silicon oxide, and the temperature-sensitive resistor is formed of platinum. 3. The flow rate detecting device according to claim 1, wherein the pad is formed of aluminum, and the stress relaxation layer is formed of a metal compound containing aluminum and platinum.
【請求項4】 前記感温抵抗体は、基板上に設けられた
第1の感温抵抗体、ヒータ抵抗体、第2の感温抵抗体か
らなり、ヒータ抵抗体を挟んで幅方向一側に第1の感温
抵抗体、幅方向他側に第2の感温抵抗体を並列に配設す
る構成としたことを特徴とする請求項1,2または3記
載の流量検出装置。
4. The temperature-sensitive resistor includes a first temperature-sensitive resistor, a heater resistor, and a second temperature-sensitive resistor provided on a substrate, and is located on one side in the width direction with the heater resistor interposed therebetween. 4. The flow detecting device according to claim 1, wherein the first temperature-sensitive resistor is arranged in parallel with the second temperature-sensitive resistor on the other side in the width direction.
【請求項5】 前記ヒータ抵抗体は、前記基板の長さ方
向に隙間をもって設けられた正側配線領域、負側配線領
域と、該正側配線領域と負側配線領域との長さ方向の一
端側を連結する部位に設けられたヒータ領域と、前記正
側配線領域と負側配線領域との長さ方向の他端側にそれ
ぞれ設けられた端子領域とによって構成し、前記第1,
第2の感温抵抗体は、前記基板の長さ方向に隙間をもっ
て設けられた正側配線領域、負側配線領域と、該正側配
線領域と負側配線領域との長さ方向の一端側を連結する
部位に設けられた検出領域と、前記正側配線領域と負側
配線領域との長さ方向の他端側にそれぞれ設けられた端
子領域とによって構成してなる請求項4記載の流量検出
装置。
5. The heater resistor includes a positive wiring region and a negative wiring region provided with a gap in a length direction of the substrate, and a lengthwise direction between the positive wiring region and the negative wiring region. A heater region provided at a portion connecting one end side, and a terminal region provided at the other end side in the length direction of the positive side wiring region and the negative side wiring region;
The second temperature sensitive resistor includes a positive wiring region and a negative wiring region provided with a gap in the length direction of the substrate, and one end in the length direction of the positive wiring region and the negative wiring region. 5. The flow rate according to claim 4, comprising a detection region provided at a portion connecting the first wiring region and a terminal region provided at the other end in the length direction of the positive wiring region and the negative wiring region. 6. Detection device.
【請求項6】 シリコン材料からなる基板の表面上に絶
縁膜を形成し、該絶縁膜上に感温抵抗体を形成し、該感
温抵抗体の表面と前記絶縁膜の表面とを覆って保護膜を
形成し、前記保護膜には感温抵抗体を外部に接続する端
子領域に対応した部分を露出させる導通孔を形成し、前
記保護膜上には該導通孔を閉塞した状態で電極パッドを
形成し、該電極パッドを端子領域に接触させた状態で熱
を加えることにより電極パッドと端子領域との境界面に
生成される金属化合物によって応力緩和層を形成してな
る流量検出装置の製造方法。
6. An insulating film is formed on a surface of a substrate made of a silicon material, a temperature-sensitive resistor is formed on the insulating film, and a surface of the temperature-sensitive resistor and a surface of the insulating film are covered. A protective film is formed, a conductive hole is formed in the protective film to expose a portion corresponding to a terminal region for connecting a temperature-sensitive resistor to the outside, and an electrode is formed on the protective film in a state where the conductive hole is closed. A flow rate detecting device comprising a pad, a stress relaxation layer formed by a metal compound generated at a boundary surface between the electrode pad and the terminal region by applying heat while the electrode pad is in contact with the terminal region. Production method.
【請求項7】 シリコン材料からなる基板の表面上に絶
縁膜を形成し、該絶縁膜上に感温抵抗体を形成し、該感
温抵抗体の表面と前記絶縁膜の表面とを覆って保護膜を
形成し、前記保護膜には感温抵抗体を外部に接続する端
子領域に対応した部分を露出させる導通孔を形成し、該
導通孔の奥部に感温抵抗体の金属材料と電極パッドの金
属材料とを化合した金属化合物を蒸着して応力緩和層を
形成し、前記保護膜上には該導通孔を閉塞した状態で該
応力緩和層を介して端子領域と接続する電極パッドを形
成してなる流量検出装置の製造方法。
7. An insulating film is formed on a surface of a substrate made of a silicon material, a temperature-sensitive resistor is formed on the insulating film, and the surface of the temperature-sensitive resistor and the surface of the insulating film are covered. A protective film is formed, and a conductive hole is formed on the protective film to expose a portion corresponding to a terminal region for connecting the temperature-sensitive resistor to the outside, and a metal material of the temperature-sensitive resistor is formed in a deep portion of the conductive hole. An electrode pad for forming a stress relieving layer by depositing a metal compound obtained by combining a metal material with the metal material of the electrode pad, and connecting to a terminal region via the stress relieving layer on the protective film in a state where the conductive hole is closed. A method for manufacturing a flow rate detection device comprising:
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