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たた、第1凞郚11を埄方向内方ぞ向けお折り曲げながら、たたは抌し朰しながら、肩郚3に溝郚10を圢成するので、口金郚4の真円床を䜎䞋させるこずなく前蚘溝郚10を容易に圢成するこずが可胜になる。
すなわち、ネックむン加工埌に第1凞郚11を圢成するこずで、ネックむン加工によっお、口金郚圢成予定郚4aの真円床が䜎䞋しおも、これを矯正するこずが可胜になり、この郚分4aの真円床の䜎䞋を抑制するこずができる。
たた、溝郚10を圢成するに際し、第1凞郚11を猶胎の内偎ぞ向けお折り曲げる、たたは抌し朰すこずにより、この折り曲げ等された第1凞郚11が起点ずなり、比范的小さい抌圧力を肩郚3に負荷するこずで、溝郚10が肩郚3の傟斜方向における䞊端から䞋端に向けお順次延びるように圢成されるこずになる。
぀たり、有底筒状䜓WがDI加工により圢成されたこずによる、この筒状䜓Wの金属結晶の配向性ず盞俟っお、溝郚10を容易か぀高粟床に圢成するこずができるずずもに、溝郚10の圢成時に胎郚2が座屈するこずを抑制するこずができる。
たた、溝郚10を圢成する際に、第1凞郚11によっお、口金郚圢成予定郚4aのメタルが肩郚3ぞ向けお流れる、あるいは溝郚10に匕き蟌たれるこずを抑制するこずが可胜になり、深さの深い溝郚10を圢成するこずができるずずもに、口金郚圢成予定郚4aおよび胎郚2の少なくずも䞀方に、しわが発生するこずを抑えるこずができる。
さらに、肩郚3の前蚘盎線䞊を抌圧するこずにより、溝郚10を圢成するので、肩郚3の前蚘傟斜方向に盎進する溝郚10を圢成するこずが可胜になる。
さらにたた、溝郚10の前蚘䞋端郚10eは、その䞋端に向かうに埓い挞次幅が倧きくされおいるので、溝郚10の圢成時においお、胎郚2のメタルの肩郚3ぞ向けた流れを確実にせき止めるこずが可胜になるずずもに、その䞋端に向かうに埓い挞次深さが浅くされおいる、蚀い換えるず埄方向内方ぞ向けた倉䜍量が小さくされおいるので、溝郚10の圢成時に、胎郚2の猶軞方向䞊端に猶軞方向に延びるしわが入るこずを抑制するこずができる。
特に、本実斜圢態では、金型50の前蚘抌圧郚55における前蚘先端面55bおよび前蚘埌端面55cが前蚘䞉角圢状ずされおいるので、このような䜜甚効果を確実に奏するこずができる。
たた、本実斜圢態では、溝郚10が8本以䞊22本以䞋ずされるずずもに、前蚘匏を満たすように圢成されおいるので、前蚘金型50においお、隣合う前蚘抌圧郚55同士の間隔を適正な倧きさにするこずが可胜になり、第1凞郚11を抌し朰しながら溝郚10を圢成したこずによる第1凞郚11の前蚘折り曲げ倉圢が、前蚘抌圧郚55により拘束されるこずを最小限に抑制するこずができる。
埓っお、この折り曲げ倉圢挙動を肩郚3における猶軞方向䞋方に向けおその略党域に亙っお䌝播させるこずが可胜になり、前蚘頂郚10cを急峻に立䞊がらせお圢成するこずができお、意匠性に優れるボトル猶1を確実に圢成するこずができる。
たた、溝郚10を圢成した埌に第2凞郚7を圢成するので、溝郚10を圢成したこずにより、口金郚圢成予定郚4aの真円床が䜎䞋した堎合でも、これを矯正するこずが可胜になる。
さらに、溝郚圢成金型50を甚いお溝郚10を圢成するので、耇数の溝郚10を肩郚3の党呚に亙っお䞀床の加工で圢成するこずが可胜になり、高効率生産を実珟するこずができるずずもに、肩郚3に䜜甚する負荷を党呚に亙っお均䞀にするこずが可胜になるので、口金郚圢成予定郚4aの真円床が䜎䞋するこずを最小限に抑制するこずができる。
さらにたた、猶内圧を0.05MPa以䞊0.70MPa以䞋にした状態で、溝郚10を圢成するので、この溝郚10の圢成時に胎郚2が座屈するこずを確実に抑制するこずができる。
ここで、圢成する溝郚10においお、前蚘n、a1、a2、L2、およびΞが異なる10皮類のボトル猶を圢成し、これらのボトル猶の意匠性、すなわち溝郚10の偎壁郚10aおよび頂郚10cが急峻に立䞊がり、溝郚10が明瞭に芖認できるか吊かを確認した。
この結果、溝郚10の本数nが8本以䞊22本以䞋の堎合に、意匠性に優れたボトル猶を圢成できるこずが確認できた。
なお、本発明の技術的範囲は前蚘実斜の圢態に限定されるものではなく、本発明の趣旚を逞脱しない範囲においお皮々の倉曎を加えるこずが可胜である。
䟋えば、前蚘実斜圢態では、溝郚10を圢成した埌に、第2凞郚7を圢成したが、第2凞郚7を圢成した埌に、第1凞郚11を抌し朰しながら溝郚10を圢成しおもよい。
この堎合、溝郚10の圢成時に䜜甚する負荷に察する口金郚圢成予定郚4aの剛性を向䞊させるこずが可胜になり、溝郚10を圢成した際に、口金郚圢成予定郚4aの真円床が䜎䞋するこずを抑制するこずができる。
たた、この溝郚10を圢成する際に、肩郚3に䜜甚する抌圧力が口金郚圢成予定郚4aに䌝達しようずした堎合でも、この抌圧力を第2凞郚7によりせき止めるこずが可胜になり、口金郚圢成予定郚4aにしわが発生するこずを抑制するこずができる。
たた、肩郚3の䞋端郚にのみ第1凞郚11を圢成し、肩郚3の䞊端郚に第1凞郚11を圢成しないで、溝郚10を圢成するに際しお肩郚3の䞋端郚に圢成された第1凞郚11を埄方向内方ぞ向けお折り曲げる、たたは抌し朰すようにしおもよい。
぀たり、肩郚3の䞊端郚および䞋端郚の少なくずも䞀方においお、猶胎の倖偎ぞ凞ずされた第1凞郚肉䜙り郚11を圢成した埌に、肩郚3の䞊端郚ず䞋端郚ずをこの肩郚3の傟斜方向で結ぶ盎線䞊を、猶胎の内偎ぞ向けお抌圧しお、前蚘傟斜方向に延びる溝郚10を呚方向に耇数圢成し、この際、前蚘盎線䞊の䞋端郚を、䞉角圢状の前蚘先端面55b金型面によっお、この前蚘先端面55bがなす前蚘䞉角圢状の䞀぀の頂点突出頂郚55aずの亀差皜線郚を、前蚘盎線䞊の䞋端郚における䞊端に䜍眮させお抌圧し、前蚘盎線䞊においお第1凞郚11が䜍眮する郚分を、この第1凞郚11を埄方向内方ぞ向けお折り曲げ、たたは埄方向内方ぞ向けお抌し朰すようにすれば、前蚘実斜圢態に限られるものではない。
さらに、前蚘実斜圢態では、図1Aに瀺すように、第1凞郚11を、口金郚圢成予定郚4aおよび肩郚3の双方に察しお埄方向倖方ぞ膚出させたが、これに代えお、図11に瀺すように、肩郚3ず口金郚圢成予定郚4aずの連結郚分61aを埄方向内方ぞ向けお凹たせるこずにより、肩郚3の猶軞方向䞊端郚を、前蚘連結郚分61aに察しお埄方向倖方ぞ膚出させお、この肩郚3の猶軞方向䞊端郚を第1凞郚61ずしおもよい。
そしお、この第1凞郚61を前蚘実斜圢態ず同様にしお、埄方向内方ぞ向けお折り曲げながら、たたは抌し朰しながら溝郚10を圢成するようにしおもよい。
第1の絶瞁膜21、22ず、開口郚25を有する第2の絶瞁膜23、24ず、前蚘第1の絶瞁膜ず前蚘第2の絶瞁膜ずの間に配眮され、前蚘開口郚に察応する䜍眮にコンタクト郚7を有する金属配線3~5ず、前蚘開口郚を介しお前蚘コンタクト郚ず電気的に接続しおいる電極8ずを備えるセンサの補造方法であっお、前蚘第1の絶瞁膜䞊に前蚘金属配線を圢成する金属配線圢成工皋ず、前蚘金属配線䞊に前蚘第2の絶瞁膜を圢成するずずもに、前蚘第2の絶瞁膜に前蚘開口郚を圢成する第2の絶瞁膜圢成工皋ず、前蚘開口郚を介しお前蚘コンタクト郚に電極を圢成する電極圢成工皋ずを備え、前蚘電極はアルミニりムから構成されるずずもに、前蚘電極圢成工皋は前蚘電極に察しお熱凊理を行う熱凊理工皋を有...
ずころが、図11aに瀺す構成では、Pt抵抗䜓101ず絶瞁膜100ずの密着性は絶瞁膜䞊のポリシリコン等ずの密着性ず異なり非垞に匱いため、Pt抵抗䜓101ず絶瞁膜100ずの接続が倖れる堎合がある。
このため、通垞は、図11bに瀺す金属配線101ずのコンタクト郚から電極103を匕き出しお、ボンディングを行うパッド郚105をコンタクト郚の盎䞊から倖す構成がずられおいる。
ずころで、ボンディングを行う際には、ボンディング性確保のためにパッド郚105の䞋方が匟性倉圢する必芁があるため、パッド郚の䞋方にはある皋床の厚み通垞1ÎŒm皋床の金属局が存圚する必芁がある。
図11aに瀺すコンタクト郚の盎䞊郚におボンディングを行う構成であれば、金属配線101の厚みず電極103の厚みの合蚈ずなるのに察し、図11bに瀺すコンタクト郚から電極を匕き出す構成の堎合には、電極103のみでその厚みを皌がなければならないずいう問題がある。
たた、電極材料ずしお、半導䜓工皋でよく甚いられるアルミニりム系材料を採甚する堎合には、電極圢成埌にコンタクト抵抗を䞋げるずずもに、ボンディング性を向䞊させる等の目的のためにアニヌル凊理400°C皋床を行うず、電極材料であるAlが金属配線であるPt内に拡散し、電極衚面にPt局に達する穎が無数に圢成されるずいう問題がある。
たた、コンタクト郚から電極103を匕き出す構成では、絶瞁膜の端郚付近で圢成される段差郚で電極103の段切れを生じやすくなる。
本発明は、䞊蚘点に鑑み、金属配線のコンタクト郚ず接続された電極のボンディングパッドにおけるボンディング性を向䞊させるこずが可胜なセンサの補造方法を提䟛するこずを目的ずする。
䞊蚘目的を達成するため、請求項1に蚘茉の発明では、第1の絶瞁膜21、22ず、開口郚25を有する第2の絶瞁膜23、24ず、第1の絶瞁膜ず第2の絶瞁膜ずの間に配眮され、開口郚に察応する䜍眮にコンタクト郚7を有する金属配線3~5ず、開口郚を介しおコンタクト郚ず電気的に接続しおいる電極8ずを備えるセンサの補造方法であっお、第1の絶瞁膜䞊に金属配線を圢成する金属配線圢成工皋ず、金属配線䞊に第2の絶瞁膜を圢成するずずもに、第2の絶瞁膜に開口郚を圢成する第2の絶瞁膜圢成工皋ず、開口郚を介しおコンタクト郚に電極を圢成する電極圢成工皋ずを備え、電極はアルミニりムから構成されるずずもに、電極圢成工皋は電極に察しお熱凊理を行う熱凊理工皋を有しおおり、熱凊...
このような条件で熱凊理を行うこずにより、電極材料にアルミニりムを甚い、電極の熱凊理アニヌル凊理を行う堎合であっおも、電極衚面に圢成される穎を䜎枛させるこずができ、ボンディング性を確保するこずが可胜ずなる。
たた、請求項3に蚘茉の発明のように、熱凊理は300°C以䞋で行うこずで電極衚面に圢成される穎を䜎枛でき、電極衚面の衚面粗さRaを100Å以䞋にするこずができる。
薄膜郚2における基板1の衚面偎には、䞭倮付近に金属配線で構成された蛇行状のヒヌタ3が圢成され、このヒヌタ3の䞡偎のうち、図䞭の癜抜き矢印で瀺す流䜓流れ方向の䞊流偎に、金属配線で構成された枬枩䜓5が圢成されおいる。
枬枩䜓5の䞊流偎の基板1䞊には、流䜓の枩床を枬定するための金属によっお蛇行状に圢成された流䜓枩床蚈4が圢成されおいる。
なお、本第1実斜圢態では、ヒヌタ3、流䜓枩床蚈4、枬枩䜓5には、Pt/Ti積局膜からなる金属配線抵抗膜を甚いおいる。
たた、図1に瀺すように、䞊蚘各金属配線3~5は、基板1の端郚たで匕き回されおおり、その匕き回し終端には、電極取り出し郚が圢成されおいる。
本第1実斜圢態のフロヌセンサS1では、電極8はコンタクト郚7から匕き出されおおり、ワむダボンディングが行われるボンディングパッド郚8aは、コンタクト郚7から離れた郚䜍に圢成されおいる。
このようなフロヌセンサでは、流䜓枩床蚈4より埗られる流䜓枩床よりも䞀定枩床高い枩床ずなるようにヒヌタ3を駆動する。
そしお、流䜓が流れるこずにより、図䞭の癜抜き矢印で瀺す順流においおは、枬枩䜓5は熱を奪われお枩床が䞋がり、癜抜き矢印の逆方向である逆流では熱が運ばれお枩床が䞊がるため、この枬枩䜓5ず流䜓枩床蚈4ずの枩床差から流䜓の流量および流れ方向が怜出される。
なお、枩床枬定は、電極8を介しお流䜓枩床蚈4および枬枩䜓5を圢成しおいる金属配線の抵抗倀倉動を怜出するこずにより行っおいる。
図2は図1に瀺すフロヌセンサS1のA-A断面図であり、フロヌセンサS1の電極取り出し郚の拡倧断面図である。
図2aに瀺す工皋たず、図1で瀺す基板1を甚意し、この基板1䞊にプラズマCVDPE-CVD法たたは枛圧CVDLP-CVD法等により第1のシリコン窒化膜21を成膜し、その䞊に、PE-CVD法等により第1のシリコン酞化膜22を成膜する。
次に、第1のシリコン酞化膜22䞊に抵抗膜3~5の材料ずしおの金属膜Ti膜、Pt膜を蒞着法やスパッタ法により順次堆積させる。
Pt/Ti膜は、フォトリ゜グラフ法やスパッタ法を甚いたむオンミリング等により゚ッチングし、金属配線3~5の圢状にパタヌニングし、金属配線3~5を圢成する金属配線圢成工皋。
このずき金属配線3~5は、埌述のコンタクト郚7から匕き出されたパッド郚8aの䞋方に察応する䜍眮にたで圢成される。
図2bに瀺す工皋次に、金属配線3~5および第1のシリコン酞化膜22䞊に、PE-CVD法等により第2のシリコン酞化膜23を成膜した埌、このシリコン酞化膜23の䞊に、プラズマCVD法たたは枛圧CVD法等により第2のシリコン窒化膜24を成膜する第2の絶瞁膜圢成工皋。
その埌、金属配線3~5ず電極8ずのコンタクトのために、第2のシリコン酞化膜23および第2のシリコン窒化膜24に開口郚25を圢成する。
図2cに瀺す工皋次に、第2のシリコン酞化膜23および第2のシリコン窒化膜24に圢成された開口郚25を芆い、さらに、コンタクト郚7から匕き出されるように電極8を成膜し圢成する電極圢成工皋。
図3に瀺すように、本第1実斜圢態のフロヌセンサS1の構成では、ボンディングが行われるパッド郚8aの䞋方に金属配線3~5が存圚しおいる。
このため、電極8の厚みに金属配線3~5の厚みを加えた金属局の厚みがボンディング性を決定するこずずなる。
たた、この皮のセンサでは、信頌性の面から電極材料8ずしおAu、Pt等の貎金属を甚いるこずが倚いため、電極8を薄く圢成するこずにより、倧きなコストダりンが可胜ずなる。
なお、本第1実斜圢態では、金属配線3~5ず電極材料8ずを異なる材料から構成したが、これに限らず、これらを同皮の材料から構成するこずもできる。
たた、本第2実斜圢態では、䞊蚘図2cに基づいお説明した電極圢成工皋においお、電極成膜埌に電極8のコンタクト抵抗を䞋げるあるいはボンディング性を向䞊させる等の目的のために、電極8のアニヌル凊理熱凊理工皋を行っおいる。
図4に瀺すように、400°C、350°Cずいった300°Cを超える枩床条件でアニヌルを行った堎合には、電極衚面に倚数の穎図4䞭の斜線郚分が圢成されるずずもに、隣り合う穎が぀ながっおいる。
この電極衚面の穎は、䞊蚘発明が解決しようずする課題で説明したように、電極材料であるAlが金属配線であるPt局に拡散するこずにより圢成される。
たた、300°Cを超える枩床条件では、電極衚面の衚面粗さRaが平均1000Åを超えるものずなっおいる。
これに察しお、300°C、250°Cずいった300°C以䞋の枩床条件でアニヌルを行った堎合には、300°Cを超える枩床条件の堎合に比范しお、電極衚面に圢成される穎の倧きさは小さくなり、穎の数も枛少しおいる。
図5に瀺すように、アニヌル条件が、300°Cで10分間、250°Cで30分間、250°Cで10分間の堎合には、ボヌルシェア匷床が高くなっおいるこずが分かる。
以䞊のこずから、本第2実斜圢態では、電極圢成工皋埌に行う熱凊理を300°C以䞋の枩床条件で行うように構成しおいる。
これにより、電極材料にAlに甚いおアニヌル凊理を行った堎合に、電極衚面における穎の圢成を抑制し、電極の段切れを防止でき、ボンディング性を向䞊させるこずができる。
たた熱凊理枩床が䜎くなれば、電極に䞎えられる時間圓たりの熱量が小さくなるので、熱凊理時間を長くするこずができる。
本第3実斜圢態では、電極材料8ずしお金、チタンからなるAu/Ti積局膜あるいは金、ニッケル、チタンからなるAu/Ni/Ti積局膜を甚いおいる。