Способ группового изготовления полупроводниковых чувствительных тензоэлементов Советский патент 1986 года по МПК G01B7/16 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при изготовлении полупроводниковых интегральных датчиков механических величин - перемещений, усилий, давлений, ускорении и други физических параметров.

Известен способ группового изготовления полупроводниковых чувствительных элементов, заключающийся в том, что на пластине из монокристаллического полупроводникового материала формируют группу тензоэле- ментов, помещают пластину в травильную ванну и стравливают поверхностный слой до распада пластины на отдельные тензоэлементы i |1.

этот способ не обеспечивает точности изготовления тензоэле ментов по толщине.

Наиболее близким к изобретению по технический сущности и достигаемому результату является способ групового изготовления полупроводниковых чувствительных тензоэлемент.ов, заключающийся в том, что на подложке формируют группу тензоэлементов, помещают подложку в травильнзгю ванну и стравливают поверхностный слой в течение заданного времени } .

Известный способ не обеспечивает точности изготовления полупроводни- ковьк чувствительных тензоэЛе.ментов так как для точного изготовления тензоэлемента необходимо учесть отклонение от допуска не только формы и размеров упругого элемента, роль которого играет подложка, но и модуля упругости материала подложки, тензочувствительности полупровоникового материала и электрического .сопротивления тензоэлемента;

Целью изобретения является повышение, точности изготовления полупро водниковых чувствительных тензоэле- ме:нтов с заданными градуировочными характеристиками.

Поставленная цель достигается

тем, что согласно способу группового изготовления полупроводниковых чувствительных тензоэлементов, заключающемуся в том, что на подложке формируют группу тензоэлементов, помещают подложку в травильную ванну и стравливают поверхностный слой

перед травлением к одному из тензоэлементов, выбранному в качестве

контрольного, присоединяют выводные проводники, нагружают подложку

5

0

5

0

5

0

в зоне расположения этого тензоэлемента постоянной механической нагрузкой и измеряют в паузах процесса травления выходной параметр контрольного.тензоэлемента.

Кроме того, предварительно в подложке травят углубление для размещения контрольного тензоэлемента, а подложку нагружают сосредоточенной силой.

Контрольный тензоэлемент формируют в виде интегрального тензомоста.

На чертеже представлена подложка в случае травления углубления для размещения контрольного тензоэлемента, поперечное сечение.

Подложка 1 из исходного полупроводникового материала содержит группу 2 тензоэлементов, локальную мембрану 3, контрольный тензоэлемент 4 и подставку 5..

Способ осзтцествляют следующим образом.

На подложке 1 из исходного полупроводникового материала формируют группу 2 тензоэлементов, например одиночных тензорезисторов, тензомет- рических полумостов или мостов. По одному из вариантов способа предварительно помещают подложку в ванну и стравливают поверхностный слой в зоне будущего расположения контрольного тензоэлемента. При этом образуется локальная мембрана 3, на. которой размещают контрольный тензоэлемент 4. Тензоэлемент 4 можно фор-. мировать в виде интегрального тензо- моста, резисторы которого размещены на участках наибольших деформаций мембраны 3.

После формирования тензоэлементов к одному из них, выбранному в качестве контрольного, присоединяют выводные проводники, конструктивно оформленные в виде контактных плрща- док для подключения зондовой головки, устанавливают подложку на подставку 5, нагружают подложку в зоне

расположения контрольного тензоэлемента 4 Постоянной механической нагрузкой (по варианту с углублением - сосредоточенной силой) и измеряют выходной параметр контрольного

тензоэлемента 4, например сопротивление Одиночного тензорезистора, выходное напряжение полумоста или полного моста.

31

Затем снимают нагрузку, помещают подложку 1 в травильную ванну и проводят травление подложки. Периодически в процессе травления устраивают паузы, вьшимают подложку из ванны и вновь повторяют операции на- гружения тензоэлемента и измерения его выходного параметра. По достижении заданного значения этого параметра травление прекращают.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить точность из- готовления полупроводниковых чувствительных тензоэлементов с заданными градуировочными характеристиками. Уменьшается доля тензоэлементов в группе, которая идет в брак вследствие слишком низкой чувствительности к измеряемому тензоэлементом параметру. Существенно снижается раз- брос характеристик между тензоэле- ментами различных партий. Все это способствует повьшению эффективное-, ти процесса изготовления и снижению

себестоимости выпускаемой продукции.. Формула изобр етения 1. Способ группового изготовления полупроводниковых чувствительных

Редактор И.Шулла

Составитель Н.Тимошенко Техред И.Попович

Заказ 5112/39

Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Проектная, 4

44

тензоэлементов, заключающийся в том, что на Подложке формируют группу тензоэлементов, помещают подложку в т авильную ванну и стравливают поверхностный слой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, перед травлением к одному из тензоэлементов, выбранному в качестве контрольного, присоединяют выводные проводники, нагружают подложку в зоне расположения этого тензоэлемента постоянной механической нагрузкой и измеряют в паузах процесса травления выходной параметр контрольного тензоэлемента.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что предварительно в подложке травят углубление для размещения контрольного тензоэлемента, а подложку нагружают сосредоточенной силой.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что контрольный тензоэлем нт формируют в виде интегрального тензомоста.

Корректор Т.Ксшб

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться при изготовлении полупроводнико- вых интегральных датчиков механических величин. Целью изобретения является повышение точности изготовления полупроводниковых чувствительных тензо- элементов с заданными градуировочными характеристиками за счет выбора одного из тензоэлементов в качестве контрольного и измерения его вьсход- ного параметра. Для измерения выходного параметра контрольного тен- зоэлемента 4 устанавливают подложку на подставку 5 и нагружают ее в зоне расположения контрольного тензоэлемента 4 постоянной механической нагрузкой. Для этого в процессе травления устраивают паузы. 2 з.п. ф -лы, 1 ил. а $ СО С ел D