[发明专利]半导体压力传感器装置及其制造方法

说明书

本发明提供一种在排气系统等劣恶的环境下也能够抑制腐蚀的半导体压力传感器装置及其制造方法。半导体压力传感器装置具备：具有成为真空基准室9的凹部10的半导体基板1，配置在半导体基板1的正面的膜片2a，应变片电阻2，配置在半导体基板1上的铝布线层4，配置在铝布线层4上的作为TiN膜5的防反射膜，配置在该TiN膜5上的作为Cr膜7a与Pt膜7b的层叠膜的粘接度确保/扩散防止膜7和层叠在粘接度确保/扩散防止膜7上的Au膜8。通过将由Cr膜7a、Pt膜7b、Au膜8构成的层叠金属膜13的端面14加工成朝向上述半导体基板1侧变宽的锥形，可防止在粘接度确保/扩散防止膜7的端面形成凹陷，抑制由排气引起的腐蚀。

技术领域

本发明涉及汽车用、医疗用或产业用等的各种装置等中使用的半导体压力传感器装置，例如在汽车的排气系统等劣恶的环境下使用的半导体压力传感器装置及其制造方法。

背景技术

图7是半导体压力传感器装置500的整体的构成图。现有的半导体压力传感器装置500具备：形成有在正面侧形成的膜片52a、应变片电阻52和未图示的集成电路等的半导体基板51，形成于该半导体基板51的背面的凹部60，固定于半导体基板51的背面的玻璃基板61以及收纳半导体基板51和玻璃基板61的树脂壳体66。通过用玻璃基板61堵塞半导体基板51的凹部60来形成真空基准室59而成为半导体压力传感器IC芯片501。在上述树脂壳体66设置有金属端子69，半导体压力传感器IC芯片501借由焊线68(Al线和/或Au线)连接到金属端子69。玻璃基板61被粘接剂67固定于树脂壳体66，半导体压力传感器IC芯片501的表面覆盖有硅凝胶70等保护材料。

在上述半导体基板51上层叠配置有硅氧化膜53的层间绝缘膜、布线铝布线层54、作为粘接度确保/扩散防止层的TiW膜57、Au膜58。作为该粘接度确保/扩散防止层的TiW膜57的功能是提高与铝布线层54的粘接度，防止Au膜58的Au原子向铝布线层54扩散。

隔着硅凝胶70等保护材料将压力施加到设置于半导体压力传感器IC芯片501上的膜片52a上。如上所述，在膜片52a上设置有应变片电阻52，对于该应变片电阻52，膜片52a的应变量越大，电阻值的变化也越大。由该应变片电阻52构成电桥电路，将电阻变化转换成电压变化，将该电压变化通过放大电路等模拟电路(集成电路)而电压输出到外部。

这样的半导体压力传感器装置500用作测量汽车等的内燃机(发动机)的吸气系统的压力的吸气压传感器，近年来，在强化环境规定、安全规定时，也用于排气系统的压力的检测。用于吸气系统的压力测定时，由于半导体压力传感器装置500仅被曝露在比较清洁的空气和/或被喷出的雾状汽油中，所以作为半导体压力传感器装置500所要求的耐化学试剂性主要是对汽油等燃料的耐受性。因此，通过集成电路的电极和焊线由铝和/或以铝为主要原料的合金构成，用耐化学试剂性高的硅凝胶70等保护集成电路表面，从而能够充分确保该耐受性。

然而，用于排气系统的压力测定时，由于也曝露由从内燃机排出的氮化合物、硫化物等生成的腐蚀性物质，所以对半导体压力传感器装置500要求针对各种腐蚀性物质的耐受性，作为其对策，提出了在铝电极的表面设置用于防止腐蚀的Ti膜和Pd膜的技术(例如专利文献1等)。

另外，还提出了在专利文献1的结构中，使对由排气气体中含有的氮氧化物形成的硝酸离子而引起的腐蚀的耐受性不充分，在铝电极上以TiW膜为粘接度确保/扩散防止层，用耐腐蚀性高的Au膜覆盖其表面的技术(例如专利文献2等)。

另外，在专利文献3中记载了为了防止扩散防止膜的过度切削而使扩散防止膜相对于密封膜沿横向突出的构成(阶梯结构)。

覆盖上述铝布线层的表面的TiW膜和/或Au膜通过作为半导体的一般的金属膜的成膜方法的溅射和/或蒸镀而形成，用于使成膜了的金属膜形成图案的蚀刻使用湿式蚀刻、剥离等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-153508号公报