DE10196643T5 - Herstellungsverfahren für einen Dünnschicht-Strukturkörper - Google Patents

Herstellungsverfahren für einen Dünnschicht-Strukturkörper Download PDF

Info

Publication number
DE10196643T5
DE10196643T5 DE10196643T DE10196643T DE10196643T5 DE 10196643 T5 DE10196643 T5 DE 10196643T5 DE 10196643 T DE10196643 T DE 10196643T DE 10196643 T DE10196643 T DE 10196643T DE 10196643 T5 DE10196643 T5 DE 10196643T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
thin
layer
substrate
sacrificial layer
structural body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE10196643T
Other languages
English (en)
Other versions
DE10196643B4 (de
Inventor
Mika Okumura
Makio Horikawa
Kiyoshi Ishibashi
Takefumi Nishigami
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE10196643T5 publication Critical patent/DE10196643T5/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10196643B4 publication Critical patent/DE10196643B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/84—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by variation of applied mechanical force, e.g. of pressure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/125—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by capacitive pick-up
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00349—Creating layers of material on a substrate
    • B81C1/00365—Creating layers of material on a substrate having low tensile stress between layers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/0802—Details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2203/00—Basic microelectromechanical structures
    • B81B2203/01—Suspended structures, i.e. structures allowing a movement
    • B81B2203/0118—Cantilevers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2203/00—Basic microelectromechanical structures
    • B81B2203/01—Suspended structures, i.e. structures allowing a movement
    • B81B2203/0136—Comb structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2201/00—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems
    • B81C2201/01—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate
    • B81C2201/0101—Shaping material; Structuring the bulk substrate or layers on the substrate; Film patterning
    • B81C2201/0102—Surface micromachining
    • B81C2201/0105—Sacrificial layer
    • B81C2201/0109—Sacrificial layers not provided for in B81C2201/0107 - B81C2201/0108
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
    • G01P2015/0808—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate
    • G01P2015/0811—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate for one single degree of freedom of movement of the mass
    • G01P2015/0814—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate for one single degree of freedom of movement of the mass for translational movement of the mass, e.g. shuttle type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

Herstellungsverfahren für einen Dünnschicht-Strukturkörper, der Folgendes aufweist:
ein Substrat (1); und
einen Dünnschicht-Körper (21, 23, 25), der auf einer Opferschicht (51) ausgebildet ist, die auf dem Substrat ausgebildet ist, und mit einem vorbestimmten Abstand von dem Substrat, durch Entfernung der Opferschicht angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Opferschicht durch eine Siliziumoxidschicht ausgebildet ist, in der Phosphor mit einer Konzentration größer als 3 mol % gemischt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren für einen Dünnschicht-Strukturkörper, der ein Substrat und einen Dünnschicht-Körper aufweist, welcher auf einer Opferschicht auf dem Substrat ausgebildet und mit einem vorbestimmten Abstand von dem Substrat nach Entfernung der Opferschicht angeordnet ist.
  • Bei einem Dünnschicht-Strukturkörper dieser Art, auf den die vorliegende Erfindung angewendet wird, wird z. B. nach einem nach der Ausbildung des Opferfilms durchgeführten Ausheilverfahren zwischen dem Substrat und der Opferschicht eine Spannungsdifferenz ausgeübt, was dazu führt, dass Risse auf dem Substrat oder der Opferschicht oder auf beiden aufgrund der Spannungsdifferenz auftreten.
  • Aufgrund dieses Problems wird bei einem herkömmlichen Dünnschicht-Strukturkörper eine TEOS (Tetraethylorthosilikat)-Oxidschicht auf dem Substrat als Opferschicht ausgebildet. Nachdem ein Dünnschicht-Körper auf der TEOS-Oxidschicht ausgebildet wurde, wird die TEOS-Oxidschicht entfernt.
  • In dem Falle jedoch, dass die Opferschicht in diesem herkömmlichen Verfahren durch die TEOS-Oxidschicht ausgebildet wird, ergibt sich das Problem, dass eine große Spannungsdifferenz zwischen der Opferschicht und dem Substrat aufgrund thermischen Schrumpfens auftritt.
  • Die vorliegende Endung wurde abgeleitet, um das oben erwähnte Problem zu lösen. Eine Aufgabe davon ist, ein Herstellungsverfahren für einen Dünnschicht-Strukturkörper zur Reduzierung einer Spannungsdifferenz zwischen einer Opferschicht und einem Substrat aufgrund thermisches Schrumpfens anzugeben.
  • Nach einem ersten Aspekt eines Herstellungsverfahrens für einen Dünnschicht-Strukturkörper gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Opferschicht in einem Herstellungsverfahren für einen ein Substrat und einen Dünnschicht-Körper aufweisenden Dünnschicht-Strukturkörper durch eine Siliziumoxidschicht ausgebildet, in die Phosphor mit einer Konzentration größer als 3 mol % gemischt wird, wobei der Dünnschicht-Körper auf einer Opferschicht auf dem Substrat ausgebildet und mit einem vorbestimmten Abstand von dem Substrat durch die Entfernung der Opferschicht angeordnet ist.
  • Weil die Opferschicht durch eine Siliziumoxidschicht ausgebildet wird, in die Phosphor mit einer Konzentration größer als 3 mol % gemischt wird, ist es gemäß diesem Aspekt möglich, eine Spannungsdifferenz zwischen der Opferschicht und dem Substrat infolge einer thermischen Schrumpfung zu reduzieren, während eine Segregation von Phosphor in der Siliziumoxidschicht unterdrückt und somit der Erzeugung von Rissen vorgebeugt wird.
  • Nach einem zweiten Aspekt des Herstellungsverfahrens für einen Dünnschicht-Strukturkörper gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Konzentration von Phosphor auf einen Wert festgesetzt, der größer als 3 mol % und kleiner als 4 mol % ist.
  • Weil die Konzentration von Phosphor auf einen Wert festgesetzt wird, der größer als 3 mol % und kleiner als 4 mol % ist, ist es gemäß diesem Aspekt möglich, eine Spannungsdifferenz, die zwischen der Opferschicht und dem Substrat aufgrund thermischen Schrumpfens ausgeübt wird, zu reduzieren, während ein Ausscheiden von Phosphor in der Siliziumoxidschicht unterdrückt wird.
  • Nach einem dritten Aspekt des Herstellungsverfahrens für einen Dünnschicht-Strukturkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Opferschicht durch eine PSG-Schicht gebildet.
  • Da die Opferschicht gemäß diesem Aspekt durch eine PSG-Schicht, die eine hohe Ätzrate hat, ausgebildet wird, ist es möglich, die Opferschicht durch einen Ätzprozess leicht zu entfernen.
  • Nach einem vierten Aspekt des Herstellungsverfahrens für einen Dünnschicht-Strukturkörper gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Opferschicht durch eine BPSG-Schicht gebildet.
  • Da die Opferschicht gemäß diesem Aspekt durch eine BPSG-Schicht, die eine hohe Ätzrate hat, ausgebildet wird, ist es möglich, die Opferschicht durch einen Ätzprozess leicht zu entfernen.
  • Außerdem ist es möglich, die Aufschmelz-Eigenschaft der Opferschicht durch den Einfluss von Bor, das in die BPSG-Schicht gemischt wird, zu verbessern.
  • Gemäß einem fünften Aspekt des Herstellungsverfahrens für einen Dünnschicht-Strukturkörper gemäß der vorliegenden Erfindung, bildet das Substrat ein Sensor-Substrat, das in einen Beschleunigungssensor eingebaut wird, und der Dünnschicht-Körper bildet mindestens einen Bereich einer Sensoreinheit (3), die in den Beschleunigungssensor eingebaut wird und die die Aufgabe hat, die Beschleunigung zu detektieren.
  • Gemäß diesem Aspekt ist es möglich, der Erzeugung von Rissen im Herstellungsprozess der Sensoreinheit des Beschleunigungssensors vorzubeugen.
  • Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in Verbindung mit der folgenden, detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen deutlicher.
  • 1 ist eine Draufsicht, die eine Anordnung von Hauptteilen eines Halbleiter-Beschleunigungssensors zeigt, bei dem ein Herstellungsverfahren eines Dünnschicht-Strukturkörpers gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung angewendet wird;
  • 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A aus 1; und
  • 3 und 4 sind Ansichten, die den Herstellungsprozess der in 2 gezeigten Struktur zeigen.
  • 1. Ausführungsform 1
  • Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist ein Halbleiter-Beschleunigungssensor, für den ein Herstellungsverfahren für einen Dünnschicht-Strukturkörper gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung angewendet wird, mit einem ein Sensor-Substrat bildendes Substrat 1 und einer auf dem Substrat 1 ausgebildeten Sensor-Einheit 3, die die Aufgabe hat, die Beschleunigung zu detektieren, vorgesehen.
  • Wie in 1 gezeigt, ist die Sensor-Einheit 3 mit einem Massekörper 21, der als bewegbare Elektrode arbeitet, einer Vielzahl von feststehenden Elektroden 23 und einer Vielzahl von Auslegern 25 versehen. Der Massekörper 21, die feststehenden Elektroden 23 und die Ausleger 25, die dem Dünnschicht-Körper der vorliegenden Erfindung entsprechen, sind aus einem leitfähigen Material ausgebildet, wie z. B. dotiertem Polysilizium, das durch Dotieren von Polysilizium mit Fremdatomen, wie z. B.
  • Phosphor, hergestellt ist.
  • Der Massekörper 21 hat eine Vielzahl von bewegbaren Elektrodenbereichen 21a, die mit einem vorbestimmten Abstand von dem Substrat 1 angeordnet sind und die sich in Richtung C, senkrecht zur Richtung B der zu detektierenden Beschleunigung erstrecken. Die Ausleger 25, die integral mit dem Massekörper 21 ausgebildet sind, haben eine Aufgabe, den Massekörper 21 über dem Substrat 1 in der Weise aufzuhängen, dass er sich in eine Richtung B mit einer Rückstellkraft bewegt. Jeder der Ausleger 25 ist mit einem Abstützbereich 25a, der aus dem Substrat 1 hervorsteht, einem Verbindungsbereich 25b, der mit dem Abstützbereich 25a verbunden ist, und einem Federbereich 25c, der zwischen dem Verbindungsbereich 25b und der Kante des Massekörpers 21 in Bezug auf Richtung B angeordnet ist, versehen. Der Federbereich 25c ist elastisch gebogen, so dass die Distanz zwischen dem Verbindungsbereich 25b und dem Massekörper 21 in Richtung B vergrößert und verringert wird.
  • Die jeweiligen feststehenden Elektroden 23 sind in Richtung C ausgebildet und in Richtung B mit einer vorbestimmten Distanz voneinander beabstandet. Außerdem ist jede feststehende Elektrode 23 mit einem feststehenden Elektrodenbereich 23a, der als Schwebebereich dient und der mit einer vorbestimmten Distanz zu dem Substrat 1 angeordnet ist, und einem Abstützbereich 23b zum Abstützen des feststehenden Elektrodenbereichs 23a versehen.
  • Die feststehenden Elektrodenbereiche 23a der jeweiligen feststehenden Elektroden 23 und die bewegbaren Elektrodenbereiche 21a des Massekörpers 21 sind alternierend mit Abständen voneinander in Richtung B angeordnet, um einen Kondensator auszubilden. Auf diese Weise wird die Beschleunigung aufgrund einer Änderung der Kapazität des Kondensators erfasst, die durch eine Verschiebung des bewegbaren Elektrodenbereichs 21a verursacht ist.
  • Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist das Substrat 1 mit einem Substrat-Grundkörper 31 versehen, der durch einen Halbleiter, wie z. B. Silizium, gebildet ist, wobei eine auf dem Substrat-Grundkörper 31 ausgebildete Siliziumoxidschicht 33 als eine erste isolierende Schicht dient, wobei eine Vielzahl von Leitungen 41, 43, 45 selektiv auf der Siliziumoxidschicht 33 ausgebildet sind und wobei eine Nitridschicht 47 als eine zweite isolierende Schicht dient, um die Oberfläche der Leitungen 41, 43, 45 und die Oberfläche der Siliziumoxidschicht selektiv abzudecken.
  • Die Leitung 41 ist mit einem freiliegenden Bereich 41a, der freiliegend auf einer dem Massekörper 21 gegenüberliegenden Fläche des Substrats 1 angeordnet ist, und einem Kontaktbereich 41b versehen, der unterhalb des Abstützbereichs 25a angeordnet und elektrisch mit dem Abstützbereich 25a verbunden ist. Die Leitungen 43, 45 werden dazu verwendet, Signale von der feststehenden Elektrode 23 abzurufen, und sind mit den jeweiligen feststehenden Elektroden 23 durch ihre Kontaktbereiche 43a, 45a verbunden.
  • In einer entsprechenden Weise werden ein Fensterabschnitt 47a und Lochabschnitte 47b, 47c in der Nitridschicht 47 ausgebildet. Durch den Fensterabschnitt 47a wird der freiliegende Bereich 41a der Leitung 41 auf dem Substrat 1 freigelegt, und der Kontaktbereich 41b wird elektrisch mit dem Abstützbereich 25a verbunden. Die Kontaktbereiche 43a, 45a der Leitungen 43, 45 werden durch die Lochabschnitte 47b, 47c hindurch elektrisch mit den feststehenden Elektroden 23 verbunden.
  • Bei einer solchen Anordnung des Halbleiter-Beschleunigungssensors, werden der Massekörper 21, die Ausleger 25 und die feststehenden Elektroden 23 in der vorliegenden Erfindung durch das folgende Herstellungsverfahren ausgebildet.
  • Als erstes wird, wie in 3 gezeigt, eine Opferschicht 51, die aus einer PSG (Phosphorsiliziumglas)-Schicht hergestellt ist und als Siliziumoxidschicht dient, auf dem Substrat 1 ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Konzentration von Phosphor in dieser PSG-Schicht auf einen Wert größer als 3 mol % und kleiner als 4 mol % festgesetzt, so dass es ermöglicht wird, eine Spannungsdifferenz, die zwischen der Opferschicht 51 und dem Substrat 1 aufgrund thermischen Schrumpfens ausgeübt wird, zu reduzieren.
  • In diesem Falle sind die Werte von 3 mol % und 4 mol %, die die Bezugsbasis für einen Einstellbereich der Phosphorkonzentration bilden, über Ergebnisse von Tests vorbestimmt. Der untere Grenzwert von 3 mol % ist so festgesetzt, dass eine geringere Konzentration von Phosphor nicht geeignet ist, um eine ausreichenden Reduzierungswirkung der Spannungsdifferenz vorzusehen. Außerdem ist der obere Grenzwert von 4 mol % so festgesetzt, dass eine höhere Konzentration von Phosphor eine Abscheidung von Phosphor in der PSG-Schicht verursacht, wodurch es unmöglich wird, den abgeschiedenen Bereich von Phosphor in der Opferschicht 51 in einem Ätzprozess zu entfernen, so dass ein Rest darin verbleibt.
  • Danach werden Bereiche der Opferschicht 51, auf der Abstützbereiche 25a, 23b ausgebildet werden sollen, selektiv entfernt, um den Ankerlochabschnitt 51a auszubilden. Eine Dünnschicht-Lage 53 wird aus leitfähigem Material, z. B. aus dotiertem Polysilizium, auf der restlichen Opferschicht 51 und dem Substrat 1, das durch den Ankerlochabschnitt 51a freigelegt ist, ausgebildet. Dadurch erhält man eine Struktur, wie in 4 gezeigt.
  • Dann wird die Dünnschicht-Lage 53 selektiv entfernt und strukturiert, so dass durch die restliche Dünnschicht-Lage 53 der Massekörper 21, die Ausleger 25 und die feststehende Elektrode 23 ausgebildet werden. Zu diesem Zeitpunkt bilden Abschnitte des restlichen Bereichs, der in den Ankerlochabschnitt 51a eingepasst ist, die Abstützbereiche 25a, 23b. Die Abschnitte, die auf der Opferschicht 51 angeordnet sind, bilden den Massekörper 21, den Federbereich 25c, den Verbindungsbereich 25b und den feststehenden Elektrodenabschnitt 23a. Dann wird die Opferschicht 51 durch einen Ätzprozess entfernt, so dass man eine Struktur erhält, die in den 1 und 2 gezeigt ist.
  • Wie oben beschrieben, wird die Opferschicht 51 gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch Verwendung einer PSG-Schicht ausgebildet, in die Phosphor mit einer Konzentration größer als 3 mol % und kleiner als 4 mol % gemischt wird, so dass es möglich ist, eine Spannungsdifferenz, die zwischen der Opferschicht 51 und dem Substrat 1 aufgrund thermischen Schrumpfens ausgeübt wird, zu reduzieren, während ein Abscheiden von Phosphor in der PSG-Schicht unterdrückt und der Entstehung von Rissen im Herstellungsprozess einer Sensoreinheit 3 eines Halbleiter-Beschleunigungssensors vorgebeugt wird.
  • Da außerdem die Opferschicht 51 durch die PSG-Schicht, die eine hohe Ätzrate hat, ausgebildet wird, ist es leicht möglich, die Opferschicht durch einen Ätzprozess zu entfernen.
  • 2. Ausführungsform 2
  • Ein Herstellungsverfahren eines Dünnschicht-Strukturkörpers gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird auch für einen Halbleiter-Beschleunigungssensor, der in den 1 und 2 gezeigt ist, angewendet. Hier unterscheidet sich das Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform von dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren der Ausführungsform 1 im Wesentlichen nur darin, dass die Opferschicht 51 durch ein anderes Herstellungsverfahren ausgebildet wird. Daher wird die folgende Beschreibung nur für den von dem Herstellungsverfahren gemäß der Ausführungsform 1 abweichenden Punkt gegeben.
  • Gemäß dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird die Opferschicht 51 durch Verwendung einer BPSG (Borphosphorsiliziumglas)-Schicht ausgebildet, die als Siliziumoxidschicht dient, in der die Konzentration von Phosphor in einem vorbestimmten Bereich festgesetzt wird. Auch wird in der vorliegenden Ausführungsform die Konzentration von Phosphor in der BPSG-Schicht auf einen Wert festgesetzt, der größer als 3 mol % und kleiner als 4 mol % ist. Hier wird die Konzentration von Bor in der BPSG-Schicht auf einen üblichen Wert, z. B. 2,2 mol %, festgesetzt.
  • Dabei ist es auch in der vorliegenden Ausführungsform möglich, eine Spannungsdifferenz, die zwischen der Opferschicht 51 und dem Substrat 1 aufgrund thermischen Schrumpfens entsteht, zu reduzieren, während ein Abscheiden von Phosphor in der BPSG-Schicht unterdrückt wird, und der Erzeugung von Rissen im Herstellungsprozess einer Sensoreinheit 3 eines Halbleiter-Beschleunigungssensors konsequent vorzubeugen.
  • Da außerdem die Opferschicht 51 durch die BPSG-Schicht, die eine hohe Ätzrate hat, ausgebildet wird, ist es möglich, die Opferschicht durch einen Ätzprozess leicht zu entfernen.
  • Außerdem ist es möglich, die Aufschmelzeigenschaft der Opferschicht durch den Einfluss von Bor zu verbessern, das in die BPSG-Schicht gemischt ist.
  • Während die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben wurde, ist die obige Beschreibung in allen Aspekten erläuternd, und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Es ist zu verstehen, dass zahlreiche Varianten existieren, die nichtdargestellt sind, ohne sich vom Schutzbereich der Erfindung zu entfernen.
  • Zusammenfassung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren für einen Dünnschicht-Strukturkörper, der durch Verwendung einer Halbleiter-Prozesstechnik ausgebildet wird. Eine Aufgabe davon ist, ein Herstellungsverfahren für einen Dünnschicht-Strukturkörper zur Reduzierung einer Spannungsdifferenz zwischen einer Opferschicht und einem Substrat aufgrund thermischen Schrumpfens anzugeben.
  • Um diese Aufgabe zu erfüllen, wird eine auf einem Substrat (1) ausgebildete Opferschicht (51), durch Verwendung einer PSG-Schicht ausgebildet, in der die Konzentration von Phosphor auf einen Wert größer als 3 mol % und kleiner als 4 mol % festgesetzt wird. Nachdem eine Dünnschicht-Lage (53) darauf ausgebildet wurde und nachdem die Dünnschicht-Lage (53) strukturiert wurde, wird die Opferschicht (51) durch einen Ätzprozess entfernt.

Claims (5)

  1. Herstellungsverfahren für einen Dünnschicht-Strukturkörper, der Folgendes aufweist: ein Substrat (1); und einen Dünnschicht-Körper (21, 23, 25), der auf einer Opferschicht (51) ausgebildet ist, die auf dem Substrat ausgebildet ist, und mit einem vorbestimmten Abstand von dem Substrat, durch Entfernung der Opferschicht angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Opferschicht durch eine Siliziumoxidschicht ausgebildet ist, in der Phosphor mit einer Konzentration größer als 3 mol % gemischt wird.
  2. Herstellungsverfahren für einen Dünnschicht-Strukturkörper, wobei die Konzentration von Phosphor auf einen Wert festgesetzt wird, der größer als 3 mol % und kleiner als 4 mol % ist.
  3. Herstellungsverfahren für einen Dünnschicht-Strukturkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Opferschicht durch eine PSG-Schicht ausgebildet wird.
  4. Herstellungsverfahren für einen Dünnschicht-Strukturkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Opferschicht durch eine BPSG-Schicht ausgebildet ist.
  5. Herstellungsverfahren für einen Dünnschicht-Strukturkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein Sensorsubstrat ausbildet, das in einen Beschleunigungssensor eingebaut wird, und der Dünnschicht-Körper mindestens einen Bereich einer Sensoreinheit (3) ausbildet, die in den Beschleunigungssensor eingebaut wird und die die Aufgabe hat, eine Beschleunigung zu detektieren.
DE10196643T 2001-07-23 2001-07-23 Herstellungsverfahren für einen Dünnschicht-Strukturkörper Expired - Lifetime DE10196643B4 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2001/006360 WO2003010828A1 (fr) 2001-07-23 2001-07-23 Procede de fabrication d'une structure a couche mince

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10196643T5 true DE10196643T5 (de) 2004-04-22
DE10196643B4 DE10196643B4 (de) 2008-12-11

Family

ID=11737578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10196643T Expired - Lifetime DE10196643B4 (de) 2001-07-23 2001-07-23 Herstellungsverfahren für einen Dünnschicht-Strukturkörper

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6784011B2 (de)
JP (1) JP4558315B2 (de)
KR (1) KR100491855B1 (de)
CN (1) CN1227746C (de)
DE (1) DE10196643B4 (de)
TW (1) TW514985B (de)
WO (1) WO2003010828A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6797534B1 (en) * 2003-04-18 2004-09-28 Macronix International Co., Ltd. Method of integrating the fabrication process for integrated circuits and MEM devices
JP2018179575A (ja) * 2017-04-05 2018-11-15 セイコーエプソン株式会社 物理量センサー、電子機器、および移動体
KR20200143605A (ko) 2019-06-14 2020-12-24 삼성전자주식회사 열분해막을 이용한 반도체 소자의 제조 방법, 반도체 제조 장비 및 이를 이용하여 제조된 반도체 소자
CN113054093B (zh) * 2021-03-04 2024-01-30 苏州汉天下电子有限公司 填充层和包括其的谐振器以及制造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US555090A (en) * 1896-02-25 Secondary electric clock
JPH0499026A (ja) 1990-08-06 1992-03-31 Kawasaki Steel Corp 半導体装置
JP2780236B2 (ja) 1993-01-21 1998-07-30 キヤノン販売 株式会社 平担化膜の形成方法
JPH07142707A (ja) * 1993-06-17 1995-06-02 Kawasaki Steel Corp Ｍｏｓトランジスタの製造方法
US5616513A (en) * 1995-06-01 1997-04-01 International Business Machines Corporation Shallow trench isolation with self aligned PSG layer
US5922212A (en) * 1995-06-08 1999-07-13 Nippondenso Co., Ltd Semiconductor sensor having suspended thin-film structure and method for fabricating thin-film structure body
JPH08335706A (ja) * 1995-06-08 1996-12-17 Nippondenso Co Ltd 半導体力学量センサの製造方法
US5550090A (en) * 1995-09-05 1996-08-27 Motorola Inc. Method for fabricating a monolithic semiconductor device with integrated surface micromachined structures
DE19600400C2 (de) 1996-01-08 2002-05-16 Infineon Technologies Ag Mikromechanisches Bauteil mit planarisiertem Deckel auf einem Hohlraum und Herstellverfahren
JP3163973B2 (ja) * 1996-03-26 2001-05-08 日本電気株式会社 半導体ウエハ・チャック装置及び半導体ウエハの剥離方法
JP3893636B2 (ja) * 1996-03-27 2007-03-14 日産自動車株式会社 微小機械の製造方法
US5882532A (en) * 1996-05-31 1999-03-16 Hewlett-Packard Company Fabrication of single-crystal silicon structures using sacrificial-layer wafer bonding
JP4000615B2 (ja) * 1997-03-21 2007-10-31 日産自動車株式会社 微小機械の製造方法
US6228275B1 (en) * 1998-12-10 2001-05-08 Motorola, Inc. Method of manufacturing a sensor

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2003010828A1 (ja) 2004-11-18
JP4558315B2 (ja) 2010-10-06
DE10196643B4 (de) 2008-12-11
US6784011B2 (en) 2004-08-31
US20030186480A1 (en) 2003-10-02
WO2003010828A1 (fr) 2003-02-06
KR100491855B1 (ko) 2005-05-27
CN1227746C (zh) 2005-11-16
TW514985B (en) 2002-12-21
KR20030038753A (ko) 2003-05-16
CN1462482A (zh) 2003-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0732594B1 (de) Verfahren zur Herstellung mikromechanischer Bauelemente
DE19503236B4 (de) Sensor aus einem mehrschichtigen Substrat
DE4000903C1 (de)
DE19930779B4 (de) Mikromechanisches Bauelement
DE19537814B4 (de) Sensor und Verfahren zur Herstellung eines Sensors
EP1963227B1 (de) Mikromechanisches bauelement und herstellungsverfahren
DE19817357A1 (de) Mikromechanisches Bauelement
DE4133009A1 (de) Kapazitiver drucksensor und herstellungsverfahren hierzu
DE102011011160B4 (de) Mikromechanisches Bauteil und Herstellungsverfahren für ein mikromechanisches Bauteil
EP1248952B1 (de) Mikromechanische struktur, insbesondere für einen beschleunigungssensor oder drehratensensor, und entsprechendes herstellungsverfahren
DE4133008A1 (de) Kapazitiver drucksensor und herstellungsverfahren hierzu
DE102005031379A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersensors zur Erfassung einer physikalischen Größe
DE10196676B4 (de) Substrat und Herstellungsverfahren dafür sowie Dünnschicht-Strukturkörper
DE19819456B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements
DE19536228B4 (de) Mikroelektronischer, integrierter Sensor und Verfahren zur Herstellung des Sensors
DE10196677B4 (de) Elektrodenstruktur und Verfahren zum Herstellen eines Dünnschicht-Strukturkörpers
DE10196643T5 (de) Herstellungsverfahren für einen Dünnschicht-Strukturkörper
EP0740794B1 (de) Verfahren zur herstellung eines beschleunigungssensors
DE102006033636B4 (de) Beschleunigungssensor
EP0111181B1 (de) Halbleiterbauelement mit Kontaktloch
DE102010029708B4 (de) Mikromechanisches System
DE10196538B3 (de) Herstellungsverfahren für einen Dünnschicht-Konstruktionskörper
DE10196506B3 (de) Herstellungsverfahren für einen Dünnfilmstrukturkörper
DE102019200843B4 (de) Mikromechanisches kapazitiv auswertbares Bauelement
DE10196678B4 (de) Herstellungsverfahren für einen Dünnfilmstrukturkörper

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law

Ref document number: 10196643

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20040422

Kind code of ref document: P

8364 No opposition during term of opposition
R084 Declaration of willingness to licence
R084 Declaration of willingness to licence
R071 Expiry of right