DE3110047A1

DE3110047A1 - Sensor for measuring physical data, process for its production and its use

Info

Publication number: DE3110047A1
Application number: DE19813110047
Authority: DE
Inventors: Hanno Prof. Dr. 2000 Hamburg Schaumburg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-03-16
Filing date: 1981-03-16
Publication date: 1982-09-30
Also published as: JPS57173718A

Abstract

The sensor for measuring physical data comprises a poorly conductive, flat substrate, on which there are predetermined doped areas of polycrystalline silicon. From these areas representing measurement figures, conductor tracks lead to the outer edge of the sensor. A passivation layer of quartz, silicon nitride or protective coating is applied to the sensor. The geometrical definition of the measurement figures and conductor tracks is effected by lithographic and etching processes. The processing of the polycrystalline silicon comprises doping, subsequent heat treatment or subsequent irradiation by a laser or an electron beam for adjusting to preset layer resistances. The field of application for the sensor is, in addition to the measurement of the most diverse physical data, for example the measurement of the body temperature for medical examinations, with an extremely short reaction time, high measuring accuracy and long-term constancy.

Description

SeRsor zur Messung physikalischer Größen sowie Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Messung physikalischer Größen sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung.SeRsor for measuring physical quantities and procedures for its Production and its use The invention relates to a sensor for measurement physical quantities as well as a method for its production and its use.

Sensoren zur Messung physikalischer Größen sind in verschiedenene Ausbildungsformen bekannt. Sie dienen beispielsweise zur Bestimmung von Temperatur, Druck, Strömung, Megnetfeld, Lichteinstrahlung und anderen Größen.Sensors for measuring physical quantities are available in different types Forms of training known. They are used, for example, to determine temperature, Pressure, flow, megnet field, light radiation and other quantities.

Mit den bekannten Sensoren sind jedoch verschiedene gravierende Nachteile verbunden. So besitzen sie häufig eine Oberflächenstruktur, die eine Passivierung und eine gegenüber Umwelteinflüssen hochstabile Verdrahtungstechnik des Sensors erschwert. Hierdurch wird auch oftmals ein unmittelbarer physischer Zugang erschwert.However, there are various serious disadvantages with the known sensors tied together. They often have a surface structure that requires passivation and a wiring technology of the sensor that is highly stable against environmental influences difficult. This often makes direct physical access more difficult.

Andererseits ändern sich auch über die Zeit die Eichkonstanz und die Lebendauerqualität. Die Fertigungstoleranzen sind oftmals groß, mit einem dementsprechend negativen Einfluß auf die Meßgenauigkeit und damit die davon abhängende mangelnde Reproduzierbarkeit von Meßergebnissen bei Wechsel des Sensorelements.On the other hand, the calibration constancy and the Lifetime Quality. The manufacturing tolerances are often large, with one accordingly negative influence on the measurement accuracy and thus the lack of it, which is dependent on it Reproducibility of measurement results when changing the sensor element.

Schließlich ist oftmals, im besonderen für die Temperaturmessung, die Wärmekapazität hoch, so daß sich das endgültige Meßergebnis nur langsam einstellt.Finally, it is often, especially for temperature measurement, the heat capacity high, so that the final Measurement result adjusts slowly.

In Kenntnis dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Sensor der eingangs genannten Art so auszubilden, daß unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile ein genaues Meßergebnis sehr rasch erzielt werden kann-. Dabei sollte der Sensor eine hohe Lebensdauerqualität besitzen und sich in einer relativ einfachen und kostengünstigen Weise herstellen lassen.Knowing this state of the art, the task of the invention is to be found based on designing the sensor of the type mentioned in such a way that, while avoiding it of the disadvantages indicated, an accurate measurement result can be achieved very quickly. The sensor should have a high service life quality and be in a can be produced in a relatively simple and inexpensive manner.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale.This object is achieved according to the invention by means of the characteristics of the main claim specified features.

Sezüg lich weiterer erfi ndungswesentlicher Merkmale wird auf die Unteransprüche verwiesen.Additional features essential to the invention are referred to Referred to subclaims.

Nach der Erfindung befinden sich auf einem schlechtleitenden, ebenen Substrat geometrisch vorbestimmte dotierte Bereiche aus polykristallinem Silizium, die mit nach außen abgeführten Leiterbahnen in Kontakt stehen. Polykristallines Silizium hat die Eigenschaft, daß sich seine kristallographische Struktur nur bei hohen Temperaturen von etwa über 5000C ändern kann. Damit bleibt die einmal eingestellte Kristallstruktur bei niedrigen Temperaturen praktisch unverändert. So gewährleistet der erfindungsgemäße Aufbau des Sensors eine hohe Lebensdauer und Eichgenauigkeit. Im Gegensatz zu monokristallinem Silizium können wichtige Materialeigenschaften, wie Widerstand und Temperaturkoeffizient in einem weiten Bereich kontinuierlich verändert werden. Vorgegebene physikalische Parameter lassen sich nach einem bestimmten Einstellverfahren mit koher Genauigkeit erreichen. Hierbei setzt man das dotierte Bauelement einer intensiven Bestrahlung aus und mißt die innerhalb des Bauelementes auftretende Veränderung, wobei man das Meßergebnis zur Steuerung der Strahlungsintensität und -dauer einsetzt. Das Bauelement bettet man in ein System zur Erzeugung vorbestimmter Umgebungsbedingungen ein. Als Umgebungsbedingungen innerhalb des Systems kann es sich um eine bestimmte Temperatur, Druck, Verbiegung, Strömung, Lichtbestrahlung, Feuchtigkeit und/oder andere Bedingungen handeln.According to the invention are on a poorly conductive, flat Substrate geometrically predetermined doped areas made of polycrystalline silicon, which are in contact with conductor tracks led away to the outside. Polycrystalline Silicon has the property that its crystallographic structure only changes high temperatures of about 5000C. This leaves the one set once Crystal structure practically unchanged at low temperatures. So guaranteed the structure of the sensor according to the invention has a long service life and calibration accuracy. In contrast to monocrystalline silicon, important material properties, such as resistance and temperature coefficient continuously in a wide range changes will. Predefined physical parameters can be set using a specific setting process can be achieved with greater accuracy. Here you put the doped component a intensive irradiation and measures the changes occurring within the component, using the measurement result to control the radiation intensity and duration. The component is embedded in a system for generating predetermined environmental conditions a. The environmental conditions within the system can be specific Temperature, pressure, bending, flow, light irradiation, humidity and / or act other conditions.

Als schlechtleitendea, ebenes Substrat verwendet man bevorzugt Quarz. Quarz besitzt neben ausgezeichneten Isolationseigenschaften eine äußerst geringe Wärmeleitfähigkeit. Der Prüfkörper wird durch die geringe Wärmekapazität des Sensors sowie eine vernachlässigbare Wärmeableitung durch das Quarzsubstrat nur vernachlässigbar gekühlt, so daß sich im besonderen bei Wärmemessungen eine äußerst hohe Meßgenauigkeit ergibt.Quartz is preferably used as a poorly conductive, flat substrate. In addition to excellent insulation properties, quartz has extremely low insulation properties Thermal conductivity. The test body is due to the low heat capacity of the sensor and negligible heat dissipation through the quartz substrate is only negligible cooled, so that there is an extremely high measurement accuracy in particular in the case of heat measurements results.

Der planare Aufbau des Sensors auf dem ebenen Substrat ermöglicht eine, bei Verwendung von monokristallinem Silizium nur schwer realisierte Bauform, bei der kein Drahtbonden erforderlich ist. Hierdurch läßt sich ein leichter physischer Zugang zum Sensor erreichen, d. h., der Sensor kann stets in unmittelbare Nähe des Gegenstandes oder der Umgebung gebracht werden, dessen oder deren physikalischer Zustand zu messen ist. Durch die unmittelbare Zugänglichkeit des Sensors läßt sich ein rasches Meßergebnis erzielen.The planar structure of the sensor on the flat substrate makes it possible a design that is difficult to implement when using monocrystalline silicon, where no wire bonding is required. This makes it easier to get a physical Gain access to the sensor, d. This means that the sensor can always be in the immediate vicinity of the Object or the environment, his or her physical State is to be measured. The immediate accessibility of the A quick measurement result can be achieved with the sensor.

Der wenig komplizierte und robuste Aufbau gewährleistet eine geringe mechanische Beeinflußbarkeit und somit eine hohe Lebensdauer.The less complicated and robust structure ensures a low mechanical influence and thus a long service life.

Die Schichtdicke des polykristallinen Siliziums liegt vorzugsweise bei 0,5 /um, wobei bevorzugt der geometrisch vorbestimmte dotierte Bereich die Form einer van-der-Pauw-Figur besitzt. Durch die Verwendung von van-der-Pauw-Figuren als Meßfigur wird eine geringe AbhZngigkeit des angezeigten Wertes von der geometrischen Form der Meßfigur gewährleistet. Die Fertigungsstreuungen gehen weniger stark ein als bei anderen Meßfiguren.The layer thickness of the polycrystalline silicon is preferably at 0.5 / μm, the geometrically predetermined doped region preferably having the shape owns a van der Pauw figure. Through the use of van der Pauw figures As a measurement figure, there is a slight dependence of the displayed value on the geometrical one Shape of the measurement figure guaranteed. The manufacturing deviations are less pronounced than with other measuring figures.

Zur Passivierung ist der Sensor mit einer Quarzschicht, einer Siliziumnitridschicht oder einem Schutzlack über zogen.For passivation, the sensor is covered with a quartz layer, a silicon nitride layer or a protective varnish.

Die Enden der nach außen abgeführten Leiterbahnen am Rand des Substrats können galvanisch verdickt sein, so daß der Sensor durch Einstecken in einen Normstecker kontaktiert werden kann. Es können auch Kontaktleisten an die Leiterbahnen angelötet sein. Schließlich ist auch ein Golddrahtbonden an die Leiterbahnen möglich.The ends of the conductor tracks led out to the outside at the edge of the substrate can be galvanically thickened so that the sensor can be plugged into a standard plug can be contacted. Contact strips can also be soldered to the conductor tracks be. Finally, gold wire bonding to the conductor tracks is also possible.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Sensors zeichnet sich dadurch aus, daß man auf ein schlechtleitendes, ebenes Substrat eine Schicht aus polykristallinem Silizium in der Form einer vorbestimmten geometrischen Figur aufbringt, in die Figur eine Dotierung einbringt, an die Siliziumschicht nach außen abführende Leiterbahnen anlegt und den Sensor mit einer Passivierungsschicht überzieht.The method according to the invention for producing the sensor is characterized are characterized by the fact that one is on a poorly conducting, flat substrate a layer of polycrystalline silicon in the shape of a predetermined geometric Figure applies, introduces a doping into the figure, to the silicon layer creates conductive traces on the outside and the sensor with a passivation layer covers.

Das Aufbringen der polykristallinen Siliziumschicht auf das vorzugsweise aus Quarz oder oxydiertem Silizium bestehende Substrat erfolgt bevorzugt über das chemicalvapor-deposition-Verfahren, über Aufdampfen oder Aufsputtern. Mit Hilfe von bekannten lithographischen Verfahren werden Widerstands- oder van-der-Pauw-Figuren in dieser Schicht erzeugt, und zwar in der Weise, daß nur die Figuren auf dem Substrat erhalten bleiben, während die dazwischenliegenden Siliziumbereiche weggeätzt werden.The application of the polycrystalline silicon layer on the preferably The substrate, which consists of quartz or oxidized silicon, is preferably carried out via the chemical vapor deposition process, via vapor deposition or sputtering. With help known lithographic processes are resistance or van der Pauw figures generated in this layer, in such a way that only the figures on the substrate are retained while the silicon areas in between are etched away.

Anschließend werden über einen Lithographie- und einen Dotierprozeß die Kontaktgebiete der Widerstands- oder van-der-Pauw-Figuren stark vordotiert (Schichtwiderstand 530-L).Then a lithography and a doping process the contact areas of the resistor or van der Pauw figures are heavily predoped (sheet resistance 530-L).

In die polykristalline Figur wird nun zunächst eine Dotierung mit einem typischen Schichtwiderstand von etwa 2 5003L eingebracht. Anschließend findet alternativ eine Yärmebehandlung in einem Diffusionsofen statt, wobei bevorzugt die Behandlungstemperatur zwischen etwa 900 und etwa 1100°C liegt, oder es erfolgt eine Bestrahlung mit einem Laser für eine Rekristallisation des polykristallinen Gefüges, wobei die Bestrahlungsbedingungen vom Lasertyp und dem Strahlungsaufbau abhängen. Andererseits kann auch die Bestrahlung mittels eines Elektronenstrahls erfolgen.In the polycrystalline figure there is now first a doping with a typical sheet resistance of around 2,5003L. Then takes place alternatively, heat treatment takes place in a diffusion furnace, preferably the Treatment temperature is between about 900 and about 1100 ° C, or there is one Irradiation with a laser for a recrystallization of the polycrystalline structure, The irradiation conditions depend on the type of laser and the structure of the radiation. On the other hand, can also irradiation by means of an electron beam take place.

Die Einstellung vorgegebener Schichtwiderstände oder anderer physikalischer Parameter kann mittels einer Trimmapparatur erfolgen, bei welcher die Eigenschaften des polykristallinen Siliziums durch Laserbestrahlung geändert werden. Eine Kontrolle der Veränderung erfolgt über eine gleichzeitige Messung der elektrischen Eigenschaften und eine Regelelektronik. Hierzu bettet man vorzugsweise das Bauelement in ein System zur Erzeugung vorbestimmter Umgebungsbedingungen ein.The setting of specified film resistances or other physical ones Parameters can be done by means of a trimming apparatus, in which the properties of the polycrystalline silicon can be changed by laser irradiation. A checkpoint the change takes place via a simultaneous measurement of the electrical properties and control electronics. For this purpose, the component is preferably embedded in a system to generate predetermined environmental conditions.

Die abführenden Leiterbahnen definiert man, indem man zunächst eine ganzflächige Metallschicht aufbringt und die Bahnen durch einen nachfolgenden Lithographie- und Ätzprozeß ausbildet. Bei der Metallschicht kann es sich um Aluminium mit einer Schichtdicke von etwa 1 um handeln.The dissipating conductor tracks are defined by first creating a applies a full-surface metal layer and the tracks by a subsequent lithography and etching process forms. The metal layer can be aluminum with a Act layer thickness of about 1 um.

Die Aufbringung der Abdeckung für eine Passivierung kann auf verschiedene Weise erfolgen. So kann man einerseits den Sensor mit einer Quarz- oder Siliziumnitridschicht bedecken. Andererseits kann die Bedeckung mit einem Schutzlack durch Tauchlackierung erfolgen, oder durch ein Aufsprühen eines Schutzlackes.The application of the cover for a passivation can be different Way. So you can on the one hand the sensor with a quartz or silicon nitride layer cover. On the other hand, it can be covered with a protective varnish by dip painting take place, or by spraying on a protective varnish.

Ein wichtiger Verwendungsbereich des Sensors liegt auf dem Gebiet der Temperaturmessung. Hierbei steht im besonderen die Messung der Temperatur des menschlichen oder tierischen Körpers im Vordergrund. Aus einleuchtenden Gründen werden an elektronische Körpertemperatur-Meß geräte besonders hohe Anforderungen bezüglich der Meßgenauigkeit und Eichkonstanz gestellt. Diese Forderungen vermögen die heute bekannten elektronischen Meßfühler nur ungenügend zu erfüllen. So besitzen Thermoelemente ein zu kleines Meßsignal, woraus sich eine unzureichende Genauigkeit ergibt. NTC-Widerstände weisen eine zu hohe Fertigungsstreuung auf. Darüber hinaus zeigt sich ein starker Altcrungsebfekt, der sich im besonderen abwertend auf die Ekhkonstanz auswirkt. Schließlich besitzen Siliziumtemperatursensoren nach dem spreading-resistance-Prinzip eine zu hohe Fertigungsstreuung sowie einen vergleichsweise voluminösen Aufbau. Hierdurch ergibt sich eine hohe Wärmekapazität und damit eine sehr lange Rcaktionszeitt Demgegenüber besitzt der erfindungsgemäße Sensor, im besonderen im Hinblick auf die Temperaturmessung, eine geringe Wärmekapazität, wodurch sich eine kurze Meßzeit ergibt.An important area of use for the sensor is in the field the temperature measurement. Here, in particular, the measurement of the temperature of the human or animal body in the foreground. For obvious reasons the demands placed on electronic body temperature measuring devices are particularly high with regard to the measurement accuracy and calibration constancy. These demands are capable of to meet the electronic sensors known today only inadequately. So own Thermocouples give too small a measurement signal, resulting in inadequate accuracy results. NTC resistors have too high a manufacturing spread. Furthermore shows a strong aging effect, which is especially derogatory to the Ekh constancy affects. Finally, silicon temperature sensors operate according to the spreading resistance principle too high a manufacturing spread and a comparatively voluminous structure. This results in a high heat capacity and thus a very long reaction time In contrast, the sensor according to the invention, in particular with regard to the temperature measurement, a low heat capacity, which results in a short measurement time results.

Durch die Verwendung von polykristallinem Silizium als Sensormaterial ist eine hohe Lebensdauerqualität und Eichkonstanz gewährleistet. Durch die erwShnte Sínstelltechnik ermöglicht die Verwendung von polykristallinem Silizium die Einhaltung geringer Fertigungstoleranzen.By using polycrystalline silicon as a sensor material a high service life quality and calibration constancy is guaranteed. Through the mentioned Sínstelltechnik allows the use of polycrystalline silicon compliance low manufacturing tolerances.

Weiterhin ist der Aufbau weitgehend unempfindlich,und die Metallisierung sowie die Passivierung des Sensors ist besonders einfach durchzuführen. Schließlich läßt sich infolge der unmittelbaren Zugänglichkeit des Sensors dieser leicht in engen Kontakt mit einem Körperteil führen, so daß damit die Messung der Körpertemperatur stark vereinfacht wird.Furthermore, the structure is largely insensitive, as is the metallization and the passivation of the sensor is particularly easy to carry out. In the end Due to the immediate accessibility of the sensor, it can be easily moved into close contact with a part of the body, thus allowing the measurement of body temperature is greatly simplified.

Die Auswahl der Behandlungsschritte für die Aufarbeitung der polykristallinen Siliziumschicht kann für die jeweils beabsichtigten Anwendungsgebiete ausgerichtet. werden.The selection of the treatment steps for the processing of the polycrystalline Silicon layer can be aligned for the intended areas of application in each case. will.

Für die Temperaturmessung kommen beispielsweise die folgenden Kriterien in Betracht: Die Einstellung eines hinreichen großen Temperaturkoeffizienten, wie etwa 1 %/K, eine unkritische Einstellung, d.h., keine zu starke-Abhängigkeit des Temperaturkoeffizienten von den Behandlung parametern sowie eine Langlebensdauerqualität, d.h., die eingestellten Sensoreigenschaften dürfen sich nur in vernachlässigbarem Ausmaß mit der Zeit verändern, wobei Temperaturen von 0 bis 1000C zulässig sind.For example, the following criteria apply to temperature measurement into consideration: The setting of a sufficiently large temperature coefficient, such as about 1% / K, an uncritical setting, i.e. not too dependent on the Temperature coefficients of the treatment parameters as well as a longevity quality, i.e., the set sensor properties may only be negligible Change the extent over time, whereby temperatures from 0 to 1000C are permissible.

Als weitere Verwendungsbereiche kommen für den erfindungsgemäßen Sensor Druck-, Strömungs-, Magnetfeld- und/oder Lichteinstrahlungsmessungen in Betracht. Alle diese Größen ändern die elektrischen Eigenschaften von Silizium, woraus sich ein entsprechendes Meßergebnis ableiten läßt.Further areas of application for the sensor according to the invention come Pressure, flow, magnetic field and / or light irradiation measurements are taken into account. All of these quantities change the electrical properties of silicon, resulting in it can derive a corresponding measurement result.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigt im einzelnen: Fig. 1 einen Teilschnitt durch den erfindungsgemäßen Sensor in vergrößerter Darstellung, Fig. 2 die Draufsicht auf einen geometrisch vorbestimmten dotierten Bereich aus polykristallinem Silizium, der hier die Form einer van-der-Pauw-Figur besitzt, Fig. 3 die Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Sensor und Fig. 4 ein weiterer Teilschnitt durch den Sensor unter Darstellung der abführenden Leiterbahnen.Further details, advantages and features essential to the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings. It shows in detail: Fig. 1 shows a partial section through the sensor according to the invention in an enlarged view, 2 shows the plan view of a geometrically predetermined doped region polycrystalline silicon, which here has the shape of a van der Pauw figure, Fig. 3 shows the top view of the sensor according to the invention and FIG. 4 shows a further partial section by the sensor showing the outgoing conductor tracks.

Der in dem Teilschnitt gemäß Fig. 1 dargestellte Sensor umfaßt ein ebenes, aus einem schlechtleitenden Material, wie Quarz, bestehendes Substrat 1. Auf diesem Substrat befindet sich eine Schicht 2 aus polykristallinem Silizium. Diese Schicht 2 ist zur Passivierung mit einer Abdeckung 4 versehen.The sensor shown in the partial section according to FIG. 1 comprises a Flat substrate 1 made of a poorly conductive material such as quartz. A layer 2 made of polycrystalline silicon is located on this substrate. This layer 2 is provided with a cover 4 for passivation.

Wie sich aus Fig. 1 ergbt, besitzt das Substrat eine ebene Oberflächenstruktur. Das Aufbringen der polykristallinen Siliziumschicht 2 erfolgt über das chemical-vapor-deposition- Verfahren, Aufdampfen oder Aufsputtern, in einer Schichtdicke von beispielsweise 0,5zu. Mit Hilfe lithographischer Verfahren wird etwa eine van-der-Pauw-Figur erzeugt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Es ist jedoch an dieser Stelle besonders zu betonen, daß es sich hierbei nicht zwingend um eine van-der-Pauw-Figur handeln muß, sondern daß auch andere geometrisch vorbestimmte Bereiche ausgebildet werden können. Die zunächst ganzflächig aufgebrachte Schicht 2 bleibt nur im Bereich dieser Figuren erhalten, während die dazwischenliegenden Siliziumaebiete weggeätzt werden. Anschließend Werden über einen Lithographie- und einen Dotierprozeß die Kontaktgebiete 6 der Widerstands- oder van-der-Pauw-Figur stark vordo tier t (Schichtwiderstand 30 Q ).As can be seen from FIG. 1, the substrate has a flat surface structure. The application of the polycrystalline silicon layer 2 takes place via chemical vapor deposition Process, vapor deposition or sputtering, in one Layer thickness of for example 0.5 to. A van der Pauw figure is created with the help of lithographic processes is generated as shown in FIG. However, it is special at this point to emphasize that this is not necessarily a van der Pauw figure must, but that other geometrically predetermined areas are formed can. The layer 2, which is initially applied over the entire area, remains only in the area of this Figures are preserved while the intervening silicon areas are etched away. The contact areas are then created using a lithography process and a doping process 6 of the resistance or van der Pauw figure strongly predoed (sheet resistance 30 Q).

Die aus polykristallinem Silizium bestehende Figur 2 wird dann einem oder mehreren Behandlungsschritten unterworfen, wobei zunächst eine Dotierung (typischer Schichtwiderstand 2 500je) und eine anschließende Temperaturbehandlung in einem Diffusionsofen durchgeführt wird. Die typische Behandlungstemperatur liegt bei 900 bis 11000C. Alternativ hierzu wird für eine Rekristallisation des pdylcristallinen Gefüges eine Bestrahlung mit einem Laser oder einem Elektronenstrahl durchgeführt. Es werden vorgegebene Schichtwiderstände oder andere physikalische Parameter eingestellt, wobei die Eigenschaften des polykristallinen Siliziums durch die Laserbestrahlung geändert werden.The figure 2, which consists of polycrystalline silicon, then becomes a or subjected to several treatment steps, whereby first a doping (more typically Sheet resistance 2 500 each) and a subsequent temperature treatment in one Diffusion furnace is carried out. The typical treatment temperature is 900 up to 11000C. Alternatively, a recrystallization of the pdylcristallinen Structure carried out an irradiation with a laser or an electron beam. Preset film resistances or other physical parameters are set, wherein the properties of the polycrystalline silicon by the laser irradiation be changed.

Das Substrat 1 mit der darauf befindlichen Meßfigur 2 wird ganzflächig mit einer Metallschicht überzogen, die beispielsweise aus Aluminium bestehen kann und eine Dicke von etwa 1 /um besitzt. über einen sich anschliessenden Lithographie- und Ätzprozeß werden Leiterbahnen 3 definiert, wie sie in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind. Die Leiterbahnen 3 stehen mit den Meßfiguren in Verbindung und sind, soweit es sich bei den Figuren um van-der-Pauw-Figuren handelt, an die Kontaktgebiete 6 angeschlossen. Aus Fig. 4 ergibt sich der Anschluß einer Leiterbahn 3 an die Meßfigur X aus polykristallinem Silizium.The substrate 1 with the measurement figure 2 located thereon is all over covered with a metal layer, which can for example consist of aluminum and has a thickness of about 1 µm. via a subsequent lithography and the etching process, conductor tracks 3 are defined, as shown in FIGS are. The conductor tracks 3 are connected to the measurement figures and are, as far as the figures are van der Pauw figures, to the contact areas 6 connected. 4 shows the connection of a conductor track 3 to the measurement figure X made of polycrystalline silicon.

Die am Außenrand des Sensors liegenden Enden 5 der Leiterbahnen 3 können eine galvanische Verdickung tragen, so daß der Sensor durch Einstecken in einen Normstecker kontaktiert werden kann. Es kann auch eine Kontaktleiste an die Leiterbahnen 3 angelötet sein. Schließlich kann die Kontaktierung auch über ein konventionelles Golddrahtbonden an die Leiterbahnen 3 erfolgen.The ends 5 of the conductor tracks 3 lying on the outer edge of the sensor can have a galvanic thickening so that the sensor can be plugged into a standard plug can be contacted. There can also be a contact strip attached to the Conductor tracks 3 be soldered. Finally, the contact can also be made via a conventional gold wire bonding to the conductor tracks 3 take place.

Abschließend wird der Sensor für eine Passivierung mit einer Schicht 4 (Fig. 1) überzogen. Es kann sich hierbei um eine Quarz- oder Siliziumnitridschicht handeln. Es kann auch eine Schicht 4 aus Schutzlack durch einen Eintauchvorgang oder durch Aufsprühen aufgebracht werden.Finally, the sensor is used for a passivation with a layer 4 (Fig. 1) covered. It can be a quartz or silicon nitride layer Act. It can also be a layer 4 of protective lacquer by an immersion process or applied by spraying.

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Claims

Sensor for measuring physical pits as well as method for its Production and its use Patent claims: 1. Sensor for measuring physical Sizes that do not reflect that on a bad conductive, planar substrate (1) geometrically predetermined doped areas made of polycrystalline silicon (2) are located, which are in contact with conductor tracks (3) led away to the outside.

2. Sensor according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the layer thickness of the polycrystalline silicon is about 0.5 .mu.m.

3. Sensor according to claims 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the geometrically predetermined doped region (2) consists of a van der Pauw figure.

4. Sensor according to one of the preceding claims, d a -d u r c h g It is not noted that it has a quartz layer as a passivating cover (4) wearing.

5. Sensor according to one of claims 1 to 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that cr as a passivating cover (4) is a silicon nitride layer wearing.

6. Sensor according to one of claims 1 to 3, d a d u r c h g e k e It is noted that it has a layer of lacquer as a passivating cover (4).

7. Sensor according to one of the preceding claims, d a -d u r c h g e k e n nn n n e i c h n e t that the ends of the conductor tracks led away to the outside (3) provided with a galvanic thickening (5) for adaptation to a standard plug are.

8. Sensor according to one of claims 1 to 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a contact strip is soldered to 41e ends of the conductor tracks (3) is.

9. A method for producing the sensor according to one of the preceding Claims, d u r c h e k e n n -z e i c h n e t, that one is on a bad conductive, flat substrate a layer of polycrystalline silicon in the form of a applies a predetermined geometric figure, introduces a doping into the figure, on the silicon layer to the outside above leading conductor tracks and the sensor covered with a passivation layer.

10. The method according to claim 9, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the polycrystalline silicon layer is made by the chemical vapor deposition process, applied by vapor deposition or sputtering and then with the help of li thogwphischen Method that forms resistance or van der Pauw figures.

11. The method according to claim 9, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that after the doping a heat treatment or alternatively irradiation with a laser to recrystallize the polycrystalline structure or an electron beam.

12. The method according to claim 9, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that one defines the conductor paths by initially creating a full-area Metal layer applies and the tracks by a subsequent lithography and Xtz process trains.

13. The method according to any one of claims 9 to 12, d a -d u r c h g It is not noted that the sensor can then be covered with a cover a quartz or silicon nitride layer.

14. The method according to any one of claims 1 to 12, d a -d u r c h g It is not indicated that the sensor can be finished with a protective varnish provided by dip painting or spraying.

15. Use of the sensor according to claims 1 to 8 for temperature measurement.

16. Use of the sensor according to claim 15, wherein it is the Measure the temperature of the human or animal body.

17. Use of the sensor according to claims 1 to 8 to the Pressure, flow, magnetic field and / or light irradiation measurement, as well as others Measurements of physical environmental conditions that affect the sheet resistance change of silicon p