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Capteurs à semi-conducteursArticle de référence | Réf : E3093 v1
Auteur(s) : Alfred PERMUY, Éric DONZIER, Fadhel REZGUI
Date de publication : 10 mai 2004
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Dispositifs à transfert de charges (CCD)Cet article fait partie de l’offre
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Beaucoup de ces capteurs sont constitués d’une membrane de silicium de quelques dizaines de micromètres et de dimensions latérales de 1 à 5 mm. La différence de pression entre les deux faces est détectée, soit par la mesure des contraintes à l’encastrement avec des jauges piézorésistives diffusées, soit par l’évaluation de la déformation en utilisant une structure capacitive. Des principes concurrents exploitent des effets non linéaires induisant une variation de fréquence de résonance de la membrane ou d’une structure associée (pont vibrant).
Plusieurs procédés peuvent être utilisés pour la réalisation de la membrane :
attaque anisotrope de la face arrière du substrat et contrôle de l’épaisseur de la membrane à partir de la vitesse et du temps de gravure. En face avant, d’éventuelles tranchées de profondeur contrôlée (égale à l’épaisseur de la membrane désirée) permettent une détection visuelle de la fin de gravure (figure 11) ;
attaque face arrière et arrêt sur une couche fortement dopée bore (figure 12). Cette zone diffusée depuis la face avant peut éventuellement être recouverte d’une couche de silicium réalisée par épitaxie (préalablement à la gravure) ;
attaque électrochimique du substrat et arrêt sur une couche épitaxiée polarisée (figure 8).
Dans le cas d’une détection piézorésistive (figure 13), les résistances sont diffusées et connectées en pont de Wheatstone par des métallisations aluminium ; ces étapes correspondent à des procédés tout à fait classiques qui sont mis en œuvre avant la gravure profonde.
Pour réaliser une détection capacitive, une plaque de verre supportant une contre-électrode capacitive en retrait est rapportée par soudure électrostatique (figure 14). Si la pièce en verre...
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