JP2000058866A - 微小装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】基板の内部に設けた犠牲層の少なくとも一部
を、いわゆる犠牲エッチングによって除去することによ
り、該基板の表面部分に該基板と微小間隔を隔てて対向
する構造体を形成する微小装置の製造方法において、犠
牲層を速やかにエッチング除去することのできる微小装
置の製造方法を提供する。 【解決手段】犠牲層（酸化膜２０３）に設けた溝２０４
内にトンネル２０６（孔またはスポンジ状の堆積物）を
形成する工程を設けることにより、犠牲エッチング時に
はトンネルを経由してエッチング液が速やかに犠牲層内
部に進入し、従って速やかに犠牲層が犠牲エッチングさ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板のごと
き基板材料の上に機械的な微小構造を形成する方法に関
し、詳しくは犠牲エッチング工程によって除去される犠
牲層の形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の微小装置の製造方法を、加速度セ
ンサを例として、図１３、図１４に従って簡単に説明す
る。図１３は加速度センサの製造方法の各工程を示す断
面図である。まず、図１３（Ａ）では、シリコン基板１
００の主面に、酸化膜１０１を熱酸化の手法により成膜
し、その上に窒化ケイ素膜１０２を減圧ＣＶＤ（化学気
相成長法）の手法により成膜する。次に、（Ｂ）では、
上記構造体の主面に、酸化膜１０３を常圧ＣＶＤの手法
により成膜した後、該酸化膜１０３を貫通し、上記窒化
ケイ素膜１０２に達する開口部１０４を、フォトエッチ
ング、ドライエッチングならびにレジスト除去の手法に
より形成する。次に、（Ｃ）では、上記構造体の主面に
多結晶シリコン膜１０５を減圧ＣＶＤの手法により成膜
し、フォトエッチング、ドライエッチングならびにレジ
スト除去の手法により前記多結晶シリコン膜１０５をパ
ターニングする。次に、（Ｄ）では、メタルマスクを用
いた真空蒸着の手法により、上記構造体の主面の一部
に、電極１０６を形成する。電極１０６の材料は、後続
の工程で行なわれる長時間の犠牲エッチングに耐えられ
るように、耐フッ酸性の金属材料である金を使用する。
次に、（Ｅ）では、（Ｄ）の構造体をフッ酸を含むエッ
チング液に浸漬し、上記酸化膜１０３を犠牲エッチング
することにより、シリコン基板１００の主面に微小間隙
１１２をもって自立する構造体１１０が得られる。な
お、多結晶シリコン膜１０５において酸化膜１０３の開
口部１０４を充填した部位は、自立する構造体１１０の
アンカー部１１１となる。

【０００３】次に、図１４（Ａ）は、図１３の工程で形
成された加速度センサの平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−
Ａは断面図である。なお、図１４（Ｂ）は図１３（Ｅ）
と同じ構造を示す。なお、間隙１１２は例えば数μｍ〜
数１０μｍ程度、構造体１１０の一辺の長さは例えば数
１００μｍ〜１ｍｍ程度である。図１４（Ａ）におい
て、１２０は重り、１２１はエッチングホール、１２２
は重り１２０に設けられた櫛歯電極、１２３は固定極の
櫛歯電極、１２４は重り１２０とアンカー部１１１を接
続する梁である。

【０００４】上記エッチングホール１２１は次の理由に
よって設けられたものである。すなわち、酸化膜１０３
を犠牲エッチングする際、酸化膜１０３のエッチング速
度が遅いため、重り１２０直下のように大面積の部分を
周辺からアンダーエッチングによって除去するには長時
間を要する。そのため、アンダーエッチング量を低減す
るために、重り１２０のような大面積の部位には多数の
エッチングホール１２１を設け、その部分からもエッチ
ングを行なうようにしたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
微小装置の製造方法においては、熱酸化膜をフッ酸系エ
ッチング液により犠牲エッチングする手法となっていた
ため、犠牲エッチング時間に長時間を必要とするという
問題があった。また、犠牲エッチング時間を短くするた
めにエッチングホールを多数形成する必要があるので、
その分だけ重りが軽くなってしまい、加速度センサの感
度の向上が難しいという問題もあった。また、長時間の
犠牲エッチングに耐えられるように、金などの耐フッ酸
性の金属を使用しなければならないが、金などは深い不
純物準位を形成する不純物であるため、ＩＣ製造プロセ
スとの整合性が悪いという問題があった。また、長時間
の犠牲エッチングの際に、回路部を保護する適当な方法
がないため、回路を同時に同一基板に形成することが困
難であり、従ってチップコストの低減が難しい、という
問題があった。上記のような種々の問題は、すべて、犠
牲層を犠牲エッチングするのに長時間を要することに起
因している。

【０００６】本発明は、上記のごとき従来技術の問題点
を解決するためになされたものであり、犠牲層を速やか
にエッチング除去することのできる微小装置の製造方法
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、特許請求範囲に記載するような
構成をとる。すなわち、本発明においては、速やかにエ
ッチングされる犠牲層を形成することにより、エッチン
グ時間を短縮したものである。具体的には、請求項１に
おいては、犠牲層の内部にトンネルを形成する工程を設
けることにより、犠牲エッチング時にはトンネルを経由
してエッチング液が速やかに犠牲層内部に進入し、従っ
て速やかに犠牲層が犠牲エッチングされる。なお、上記
のトンネルとは、全通した孔状の構造に限らず、請求項
２に記載のように、犠牲層がスポンジ状に堆積された状
態（いわゆる「す」が入った状態）であってもよい。上
記の構成は、例えば後記第１の実施の形態（図１、図
２）に相当する。

【０００８】次に、請求項３に記載の発明は、第２の犠
牲層の主面を平坦化する工程を付加したものである。こ
の構成は、例えば後記第２の実施の形態（図３、図４）
に相当する。

【０００９】次に、請求項４に記載の発明は、第２の犠
牲層の面（例えば後記図７では下面）に、支持基板を接
合する工程を付加したものである。この構成は、例えば
後記第４の実施の形態（図７、図８）に相当する。

【００１０】また、請求項５に記載のように、請求項１
乃至請求項４における犠牲層の内部のトンネルは、犠牲
エッチングにより除去される領域の一部に形成されてい
る。

【００１１】次に、請求項６、請求項７に記載の発明に
おいては、トンネルを形成するための溝を、犠牲層では
なく、犠牲層の直下に設けた構造膜（犠牲エッチング時
に除去されない膜）または基板自体に設けるように構成
したものである。上記請求項１〜請求項５の構造では、
トンネルを形成するための溝を、一層目の犠牲層に形成
しているため、トンネルの断面積を大きくするために
は、一層目の犠牲層の厚さを厚くする必要がある。しか
し、実際には犠牲層となる膜（例えば酸化膜）の応力の
問題やクラックの問題などから、あまり厚くすることは
難しい。そのため請求項６、請求項７の発明では、犠牲
層以外の構造膜や基板に溝を形成しているため、溝の深
さを大きくでき、したがってトンネルの断面積を容易に
大きくすることができる。なお、上記のトンネルとは、
全通した孔状の構造に限らず、請求項８に記載のよう
に、犠牲層がスポンジ状に堆積された状態（いわゆる
「す」が入った状態）であってもよい。

【００１２】また、上記構造膜は、犠牲エッチングの際
に或る程度の選択比を有して除去されずに残存する物で
あればよいので、窒化膜等に限らず例えばアルミ等の配
線材料や多結晶シリコンなどを利用することもできる。
また、構造膜に溝を設ける構成は、例えば後記第５の実
施の形態（図９、図１０）に相当し、基板自体に溝を設
ける構成は、例えば後記第６の実施の形態（図１１、図
１２）に相当する。

【００１３】また、請求項９は、構造膜に溝を設ける構
成における工程を規定したものである。また、請求項１
０は前記請求項３に相当し、請求項１１、請求項１２は
前記請求項４に相当する。

【００１４】また、請求項１３は、トンネルの平面形状
パターンと、形成される構造体の平面形状パターンとに
相関を持たせたものである。例えば実施の形態の末尾の
部分で説明するように、トンネルをストライプ状に形成
した場合、その凸凹が構造体を構成する膜に転写される
ため、波形トタン板状に形成され、従って力学的強度を
制御することが出来る。例えば構造体の梁の方向と同一
方向になるようにすれば、梁のばね強度を強く出来、梁
の方向と直角方向になるようにすれば、ばね強度を弱く
できる。ばね強度を弱くすることによって、構造体の内
部応力を緩和することも出来る。

【００１５】

【発明の効果】本発明においては、速やかに犠牲層をエ
ッチングにより除去することが出来る、という効果が得
られる。そのため、エッチングホールを設ける必要がな
く、例えば加速度センサにおいては、同一感度であれば
より小さく、同一サイズであればより高感度のセンサを
実現できる。また、金などの材料を使用する必要がなく
なり、メタルマスクやリフトオフといった一般製造プロ
セス以外の要素プロセスを必要とせず、かつ重金属汚染
の心配もないため、ＩＣ製造プロセスとの整合性が高く
なり、回路部分も同一チップに混在させることが容易で
あり、しかも標準工程以外の設備投資を抑制することが
出来る。また、回路を同一チップに形成することによ
り、デバイスコストを低減できることはもちろん、セン
サデバイスにおいてはＳ／Ｎ（信号ノイズ比）を向上さ
せ、より高感度で、よりインテリジェントなセンサを実
現することが出来る。また犠牲エッチングプロセスに要
する時間が極端に短くなるため、量産性の向上ができ、
プロセスコストならびにデバイスコストを低減できる、
という効果が得られる。

【００１６】また、請求項１乃至請求項５に記載の発明
においては、回路を形成した領域の直上に自立する構造
体を形成することが可能であり、したがって、集積度を
向上することができ、コストを低減することが出来る。
また熱分離構造を有する赤外線センサにあっては、開口
率を向上させる事が可能であり、したがって感度を向上
させることができる。

【００１７】また、請求項６乃至請求項１２に記載の発
明においては、トンネルを形成するための溝を深く形成
できるため、断面積の大きなトンネルが形成でき、した
がってエッチング液を効率良く導くことが可能であり、
犠牲エッチング時間をさらに短縮することができる。

【００１８】また、請求項１３に記載の発明において
は、トンネルの形状に応じた凸凹が構造体を構成する膜
に転写されるため、その平面形状パターンを変えること
によって力学的強度を制御することが出来る。

【００１９】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１および
図２は本発明の第１の実施の形態を示す図であり、図１
は製造工程を示す断面図、図２は図１の工程によって形
成された微小装置の構造を示す図であり、（Ａ）は平面
図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【００２０】まず、図１に基づいて製造工程を説明す
る。（Ａ）では、シリコン基板２００の主面に、酸化膜
２０１を熱酸化の手法により成膜し、その上に窒化ケイ
素膜２０２を減圧ＣＶＤの手法により成膜する。

【００２１】（Ｂ）では、上記構造体の主面に、酸化膜
２０３を常圧ＣＶＤの手法により成膜した後、該酸化膜
２０３を貫通し、上記窒化ケイ素膜２０２に達する溝２
０４を、ドライエッチングの手法により形成する。

【００２２】（Ｃ）では、上記構造体の主面に酸化膜２
０５を常圧ＣＶＤの手法により成膜する。この常圧ＣＶ
Ｄのような被覆性（カバレッジ）の悪い成膜方法を用い
ることにより、上記溝２０４の内部は完全には充填され
ず、トンネル２０６が形成される。なお、上記のトンネ
ル２０６は完全に導通して孔状になっているものに限ら
ず、酸化膜２０５がスポンジ状に堆積されている状態、
いわゆる「す」が入った状態になっていてもよい。

【００２３】また、本実施の形態では、酸化膜２０５を
形成する方法として常圧ＣＶＤを用いた場合を例示した
が、被覆性の悪い成膜方法であれば、他の方法でもよ
い。被覆性の悪い成膜方法としては上記の常圧ＣＶＤが
代表的であるが、スパッタなどでもよい。また、酸化膜
２０５は犠牲層となるが、犠牲層の材料としては酸化膜
に限らず、アルミニウム等の配線材料や多結晶シリコン
等でも用いることが出来る。

【００２４】（Ｄ）では、上記構造体の酸化膜２０３な
らびに酸化膜２０５を貫通し、上記窒化ケイ素膜２０２
に達する開口部２０７を、ドライエッチングの手法によ
り形成する。

【００２５】（Ｅ）では、上記構造体の主面に多結晶シ
リコン膜２０８を減圧ＣＶＤの手法により成膜し、パタ
ーニングする。

【００２６】（Ｆ）では、上記構造体の主面に、アルミ
膜をスパッタ蒸着の手法により成膜し、ドライエッチン
グの手法によりアルミ電極２０９を形成する。本実施の
形態では、従来例のようなメタルマスクを用いた真空蒸
着の手法ではなく、標準的なＩＣ製造プロセスとなって
いる。

【００２７】（Ｇ）では、（Ｆ）に記載の構造体を、ア
ルミに対する腐食性の小さなＰＡＤ開口液に浸漬し、上
記酸化膜２０３ならびに酸化膜２０５を犠牲エッチング
することにより、シリコン基板２００の主面に微小間隙
２１０をもって自立する構造体２１１を形成する。な
お、多結晶シリコン膜２０８において、開口部２０７を
充填した部位は、自立する構造体２１１のアンカー部２
１２となる。

【００２８】この犠牲エッチング工程において、酸化膜
２０５にはトンネル２０６（孔または「す」）が形成さ
れているので、その部分を通って速やかにエッチング液
が侵入する。そのため面積の広い部位の下の部分でも極
めて急速に犠牲エッチングが行なわれる。

【００２９】図２に示す平面図および断面図において、
２３０は重り、２３１は重り２３０に設けられた櫛歯電
極、２３２は固定極の櫛歯電極、２３３は重り２３０と
アンカー部２１２を接続する梁である。重り２３０直下
の酸化膜２０３ならびに酸化膜２０５のアンダーエッチ
ングは、トンネル２０６から速やかにエッチング液が進
入し、極めて速やかに達成される。したがって従来例の
ようなエッチングホールは設けていない。また２４０は
トンネル２０６のパターンが多結晶シリコン膜２０８に
転写された凸部である。なお、間隙２１０は例えば数μ
ｍ〜数１０μｍ程度、構造体２１１の一辺の長さは例え
ば数１００μｍ〜１ｍｍ程度である。

【００３０】図２の構造を加速度センサに適用した場合
は、図の上下方向への加速度の印加によって生じる重り
２３０の変位を、可動部の櫛歯電極２３１と固定部の櫛
歯電極２３２との間の静電容量の変化として検出するこ
とにより、加速度を検出するように構成する。

【００３１】また、振動型の角速度センサも同様の構造
体で実現可能である。すなわち、櫛歯電極２３１と櫛歯
電極２３２との間に交流電圧を印加することよって重り
２３０を振動させる。そして図２（Ａ）のＡ−Ａ軸回り
の角速度を受けた際のコリオリ力による重り２３０のシ
リコン基板２００方向への変位を、重り２３０とシリコ
ン基板２００との間の静電容量の変化として検出するこ
とにより、角速度を検出することが出来る。

【００３２】また、図２の構造を赤外線センサの熱分離
構造に利用することもできる。例えば自立した構造体
（重り２３０）の上に熱電対の温接点を、他の部分に冷
接点を形成し、温接点の部分に赤外線が照射するように
形成すれば、構造体下部に空間が形成されているため、
構造体から周囲の構造へ熱が拡散するのを抑制し、感度
を向上させることが出来る。

【００３３】なお、第１の実施の形態の構造において
は、トンネル２０６のパターンが多結晶シリコン膜２０
８に転写されることによって凸部２４０が自動的に形成
されるが、この凸部２４０は、自立する構造体（重り２
３０）が支持基板と接触する際の接触面積を低減する作
用を有するので、自立する構造体が対向する支持基板表
面に固着してしまう傾向を低減する効果が得られる。

【００３４】（第２の実施の形態）図３および図４は本
発明の第２の実施の形態を示す図であり、図３は製造工
程を示す断面図、図４は図３の工程によって形成された
微小装置の構造を示す図であり、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【００３５】まず、図３に基づいて製造工程を説明す
る。（Ａ）では、シリコン基板３００の主面に、酸化膜
３０１を熱酸化の手法により成膜し、その上に窒化ケイ
素膜３０２を減圧ＣＶＤの手法により成膜する。

【００３６】（Ｂ）では、上記構造体の主面に、酸化膜
３０３を常圧ＣＶＤの手法により成膜した後、該酸化膜
３０３を貫通し、上記窒化ケイ素膜３０２に達する溝３
０４を、ドライエッチングの手法により形成する。

【００３７】（Ｃ）では、上記構造体の主面に酸化膜３
０５を常圧ＣＶＤの手法により成膜する。この際、上記
溝３０４の内部は完全には充填されず、トンネル３０６
が形成される。なお、上記のトンネル３０６は完全に導
通して孔状になっているものに限らず、酸化膜３０５が
スポンジ状に堆積されている状態、いわゆる「す」が入
った状態になっていてもよい。

【００３８】（Ｄ）では、上記構造体の主面に、ＳＯＧ
（スピンオンガラス）膜３５０を成膜し、酸化膜３０５
の主面を平坦化する。

【００３９】（Ｅ）では、上記構造体の上記酸化膜３０
３、酸化膜３０５およびＳＯＧ膜３５０を貫通し、上記
窒化ケイ素膜３０２に達する開口部３０７を、ドライエ
ッチングの手法により形成する。

【００４０】（Ｆ）では、上記構造体の主面に多結晶シ
リコン膜３０８を減圧ＣＶＤの手法により成膜し、パタ
ーニングする。

【００４１】（Ｇ）では、上記構造体の主面に、アルミ
膜をスパッタ蒸着の手法により成膜し、ドライエッチン
グの手法によりアルミ電極３０９を形成する。本実施の
形態では、従来例のようなメタルマスクを用いた真空蒸
着の手法ではなく、標準的なＩＣ製造プロセスとなって
いる。

【００４２】（Ｈ）では、（Ｇ）に記載の構造体を、ア
ルミに対する腐食性の小さなＰＡＤ開口液に浸漬し、上
記酸化膜３０３、酸化膜３０５ならびにＳＯＧ膜３５０
を犠牲エッチングすることにより、シリコン基板３００
の主面に僅かな間隙３１０をもって自立する構造体３１
１が得られる。多結晶シリコン膜３０８において開口部
３０７を充填した部位は自立する構造体３１１のアンカ
ー部３１２となる。

【００４３】この犠牲エッチング工程において、酸化膜
３０５にはトンネル３０６（孔または「す」）が形成さ
れているので、その部分を通って速やかにエッチング液
が侵入する。そのため面積の広い部位の下の部分でも極
めて急速に犠牲エッチングが行なわれる。

【００４４】上記各工程（Ａ）〜（Ｈ）のうち、（Ｄ）
以外の工程は前記図１に示した各工程に下記のように対
応する。すなわち、図３（Ａ）は図１（Ａ）に、（Ｂ）
は（Ｂ）に、（Ｃ）は（Ｃ）に、（Ｅ）は（Ｄ）に、
（Ｆ）は（Ｅ）に、（Ｇ）は（Ｆ）に、（Ｈ）は（Ｇ）
に、それぞれ対応する。すなわち、第２の実施の形態
は、第１の実施の形態における工程に、図３（Ｄ）の工
程を付加したものである。この工程を追加したことによ
り、図３（Ｈ）に示すように、自立する構造体３１１の
上面および下面（基板に対向する面）は滑らかな平面と
なり、図１（Ｇ）に示すような凸部２４０は生じない。

【００４５】図４に示す平面図および断面図において、
３３０は重り、３３１は重り３３０に設けられた櫛歯電
極、３３２は固定極の櫛歯電極、３３３は重り３３０と
アンカー部３１２を接続する梁である。重り３３０直下
の酸化膜３０３ならびに酸化膜３０５のアンダーエッチ
ングは、トンネル３０６から速やかにエッチング液が進
入し、極めて速やかに達成される。したがって従来例の
ようなエッチングホールは設けていない。

【００４６】なお、図３および図４の構造を加速度セン
サ、角速度センサ、赤外線センサ等に利用できること
は、前記第１の実施の形態と同様である。

【００４７】第２の実施の形態の構造では、自立する構
造体（重り３３０）の両面が平坦となるので、構造体に
外力が印加された際の応力集中が起こりにくく、破壊さ
れる傾向を減ずることができる。

【００４８】（第３の実施の形態）図５および図６は第
３の実施の形態の製造工程を示す断面図である。まず、
図５において、（Ａ）では、シリコン基板４００の主面
に、酸化膜４０１を熱酸化の手法により成膜し、その上
に窒化ケイ素膜４０２を減圧ＣＶＤの手法により成膜す
る。

【００４９】（Ｂ）では、上記構造体の主面に、酸化膜
４０３を常圧ＣＶＤの手法により成膜した後、該酸化膜
４０３を貫通し、上記窒化ケイ素膜４０２に達する溝４
０４を、ドライエッチングの手法により形成する。

【００５０】（Ｃ）では、上記構造体の主面に酸化膜４
０５を常圧ＣＶＤの手法により成膜する。この際、上記
溝４０４の内部は完全には充填されず、トンネル４０６
が形成される。なお、上記のトンネル４０６は完全に導
通して孔状になっているものに限らず、酸化膜４０５が
スポンジ状に堆積されている状態、いわゆる「す」が入
った状態になっていてもよい。上記の酸化膜４０３なら
びに酸化膜４０５が、自立する構造体直下の犠牲層とな
る。

【００５１】（Ｄ）では、上記構造体の上記酸化膜４０
３ならび酸化膜４０５を貫通し、上記窒化ケイ素膜４０
２に達する開口部４０７を、ドライエッチングの手法に
より形成する。

【００５２】（Ｅ）では、上記構造体の主面に多結晶シ
リコン膜４０８を減圧ＣＶＤの手法により成膜し、パタ
ーニングする。これまでの工程は、前記第１の実施の形
態における図１（Ａ）〜（Ｅ）の工程にそれぞれ対応す
る。

【００５３】（Ｆ）では、上記構造体の主面に、酸化膜
４７０を常圧ＣＶＤの手法により成膜した後、該酸化膜
４７０を貫通し、上記多結晶シリコン膜４０８あるいは
上記酸化膜４０５に達する溝４７１を、ドライエッチン
グの手法により形成する。

【００５４】続いて図６に基づいて説明する。（Ｇ）で
は、上記図５（Ｆ）の構造体の主面に酸化膜４７２を常
圧ＣＶＤの手法により成膜する。上記溝４７１の内部は
完全には充填されず、トンネル４７３が形成される。な
お、上記のトンネル４７３は完全に導通して孔状になっ
ているものに限らず、酸化膜４７２がスポンジ状に堆積
されている状態、いわゆる「す」が入った状態になって
いてもよい。上記酸化膜４７０ならびに酸化膜４７２
が、下記のマイクロシェル（微小構造の蓋）を自立構造
とするための犠牲層となる。

【００５５】（Ｈ）では、酸化膜４７０ならびに酸化膜
４７２を貫通し、多結晶シリコン膜４０８に達する開口
部４８０を、ドライエッチングの手法により形成する。

【００５６】（Ｉ）では、上記構造体の主面に多結晶シ
リコン膜４９０を減圧ＣＶＤの手法により成膜し、パタ
ーニングする。開口部４８１の側壁が酸化膜４７０なら
びに酸化膜４７２の開口部４８２となっている。

【００５７】（Ｊ）では、上記構造体を、アルミに対す
る腐食性の小さなＰＡＤ開口液に浸漬し、上記開口部４
８２より、上記酸化膜４７２、酸化膜４７０、酸化膜４
０５、ならびに酸化膜４０３を犠牲エッチングする。こ
れにより、シリコン基板４００の主面に僅かな間隙４１
０をもって自立する構造体４１１と、該構造体４１１と
僅かな間隙４６０をもって自立するマイクロシェル４６
１が得られる。

【００５８】この犠牲エッチング工程において、酸化膜
４７０にはトンネル４０６（孔または「す」）が形成さ
れ、酸化膜４７２にはトンネル４７３が形成されている
ので、その部分を通って速やかにエッチング液が侵入す
る。そのため面積の広い部位の下の部分でも極めて急速
に犠牲エッチングが行なわれる。

【００５９】（Ｋ）では、上記構造体の主面に、メタル
マスクを用いた真空蒸着の手法により、真空中でアルミ
電極４０９を形成すると、マイクロシェル４６１で隔離
された真空のキャビティ４６２が得られる。

【００６０】上記第３の実施の形態では、自立する構造
体４１１を真空のキャビティ４６２内に形成した構造が
一度に形成される。したがってこの構造を前記と同様の
加速度センサ、角速度センサ、赤外線センサ等に利用し
た場合に、感度と安定性を向上させることが出来る。

【００６１】（第４の実施の形態）図７および図８は本
発明の第４の実施の形態を示す図であり、図７は製造工
程を示す断面図、図８は図７の工程によって形成された
微小装置の構造を示す図であり、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。まず、図７に基
づいて製造工程を説明する。（Ａ）では、第１のシリコ
ン基板５００の主面（図では下面）に、酸化膜５０１を
熱酸化の手法により成膜した後、ドライエッチングの手
法により、溝５０２を形成する。

【００６２】（Ｂ）では、上記構造体の主面（図では下
面）に、酸化膜５０３をＣＶＤの手法により成膜する。
この際、上記溝５０２は完全には充填されず、トンネル
５０４が形成される。なお、上記のトンネル５０４は完
全に導通して孔状になっているものに限らず、酸化膜５
０３がスポンジ状に堆積されている状態、いわゆる
「す」が入った状態になっていてもよい。上記酸化膜５
０１ならびに酸化膜５０３が、犠牲層エッチングの際の
犠牲層となる。

【００６３】（Ｃ）では、上記構造体の主面（図では下
面）に、減圧ＣＶＤの手法により多結晶シリコン膜５０
５を成膜し、該多結晶シリコン膜５０５の主面を研削な
らびにＣＭＰ（化学機械研摩）の手法により鏡面ポリッ
シュする。

【００６４】（Ｄ）では、上記構造体の主面（図では下
面）と、第２のシリコン基板５０６の主面とを重ね合わ
せ、酸素雰囲気中で熱処理することによって直接接合す
る。その後、上記第１のシリコン基板５００を研削なら
びに研摩し、所望の厚さのＳＯＩ（silicon on insulat
or）層５０７を得る。

【００６５】（Ｅ）では、上記構造体の主面のＳＯＩ層
５０７を貫通し、犠牲層である酸化膜５０１ならびに酸
化膜５０３に達する開口部５０８をドライエッチングの
手法により形成する。

【００６６】（Ｆ）では、上記構造体の主面に、アルミ
膜をスパッタ蒸着の手法により成膜し、ドライエッチン
グの手法によりアルミ電極５０９を形成する。本実施の
形態では、従来例のようなメタルマスクを用いた真空蒸
着の手法ではなく、標準的なＩＣ製造プロセスとなって
いる。。

【００６７】（Ｇ）では、（Ｆ）の構造体を、アルミに
対する腐食性の小さなＰＡＤ開口液に浸漬し、上記酸化
膜５０３ならびに酸化膜５０５を犠牲エッチングする。
犠牲層内部にトンネルを有する領域の酸化膜は速やかに
犠牲エッチングされ、第２のシリコン基板５０６の主面
に僅かな間隙５１０をもって自立する構造体５１１が得
られる。また、ＳＯＩ層５０７直下の酸化膜は残存し、
自立する構造体５１１のアンカー部５１２が得られる。

【００６８】これまで説明した第１〜第３の実施の形態
では、自立する構造体は多結晶シリコンから構成されて
いたが、本実施の形態では、ＳＯＩ層すなわち単結晶シ
リコンで構成される。

【００６９】図８に示す平面図および断面図において、
５３０は重り、５３１は重り５３０に設けられた櫛歯電
極、５３２は固定極の櫛歯電極、５３３は重り５３０と
アンカー部５１２を接続する梁である。５１３は自立す
る構造体５１１が対向する基板表面と接触する際の接触
面積を低減する凸部であり、本実施の形態では、犠牲層
内部にトンネルを形成した位置に自動的に形成される。

【００７０】なお、加速度センサ、角速度センサ、赤外
線センサ等への適用に関しては、前記第１の実施の形態
と同様である。

【００７１】上記第４の実施の形態の構造では、自立す
る構造体が平坦で、かつ単結晶から構成されるため、構
造体に外力が印加された際の応力集中が起こりにくく、
また粒界破壊や粒界侵食などを受けず、したがって破壊
される傾向を減ずることができる。

【００７２】以上の第１〜第４の実施の形態の説明にお
いては、具体的な例を用いて説明してきたが、これらの
数値や文言、あるいは図に限定される訳ではなく、種々
の微小装置の製造方法に適用可能である。以下、説明す
る。

【００７３】まず、第１〜第４の実施の形態において、
犠牲層内部にトンネルを形成するための溝の平面パタン
は、ドット状、ストライプ状あるいはメッシュ状など、
いかなるパターンであってもよく、また断面形状が酸化
膜を貫通していなくても良いし、さらに下地の構造膜あ
るいは支持基板内部に達していても良い。

【００７４】また、構造体材料／犠牲層材料／犠牲エッ
チング液の組み合わせを、多結晶あるいは単結晶シリコ
ン／酸化膜／ＰＡＤ開口液の組み合わせを例に説明して
きたが、これらに限定される訳ではなく、例えばガラス
／アルミ／塩酸など他の材料の組み合わせにおいても本
発明は適用可能である。また、湿式の犠牲エッチングを
例に説明してきたが、これに限定される訳ではなく、乾
式の犠牲エッチングであっても良い。

【００７５】また、成膜手法として、ＣＶＤや熱酸化、
あるいは真空蒸着などの具体的手法を例に説明してきた
がこれらに限定される訳ではなく、それぞれ他の成膜手
法を用いて良い。また、回路については記載していない
が、同一基板に回路を形成してもよい。この場合、犠牲
エッチングの際に、保護膜たとえばプラズマ窒化ケイ素
膜で回路部を保護する構造とすれば良い。場合によって
は、レジストで保護する構造としても良い。また、重り
部のような大面積の部位にエッチングホールを設けない
例を説明したが、もちろん有っても良い。

【００７６】次に、第１〜第３の実施の形態において、
窒化ケイ素膜２０２、３０２、４０２は電極間の電気的
絶縁のために設けたものであり、他の絶縁材料でも良
い。場合によっては無くても良い。また、酸化膜２０
１、３０１ならびに４０１は、窒化ケイ素膜２０２、３
０２、４０２の応力緩和層として設けたものであり、場
合によっては無くても良い。

【００７７】次に、第１、第２および第４の実施の形態
において、犠牲層に達する開口部を形成した後、電極を
形成する工程順を例に説明してきたが、逆に電極を形成
してから犠牲層に達する開口部を形成しても良い。特に
自立する構造体の膜厚が厚い場合には、後者の方が望ま
しい。

【００７８】次に、第１および第３の実施の形態におい
て、犠牲層内部のトンネルをストライプ状に形成した場
合、その凸凹が構造体を構成する膜に転写されるため、
波形トタン板状に形成され、従って力学的強度を制御す
ることが出来る。例えば梁の方向と同一方向になるよう
にすれば、梁のばね強度を強く出来、梁の方向と直角方
向になるようにすれば、ばね強度を弱くできる。ばね強
度を弱くすることによって、構造体の内部応力を緩和す
ることも出来る。

【００７９】次に、第２の実施の形態において、ＳＯＧ
膜３５０を形成することによって犠牲層の表面の平坦化
を行ったが、ＣＭＰ（化学機械研摩）の手法により、平
坦化してもよい。

【００８０】次に、第４の実施の形態において、マイク
ロシェルを構成する部材と真空を保持するプラグとして
のアルミ電極との間に、電気的絶縁のための絶縁膜を設
けても良い。またマイクロシェルの開口部をアルミ電極
で真空封止する例を説明したが、他の成膜方法でも良い
し、場合によっては機械的圧着でも良い。

【００８１】（第５の実施の形態）図９および図１０は
本発明の第５の実施の形態を示す図であり、図９は製造
工程を示す断面図、図１０は図９の工程によって形成さ
れた微小装置の構造を示す図であり、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。なお、前記第１
〜第４の実施の形態では、犠牲層自体に溝を設け、その
溝内にトンネルを形成する構成を説明したが、第５およ
び第６の実施の形態においては、犠牲層直下の基板自体
或いは基板上に設けた構造膜（犠牲エッチング時に除去
されない）に溝を設け、その部分にトンネルを設ける構
成を説明する。

【００８２】まず、図９に基づいて製造工程を説明す
る。（Ａ）では、シリコン基板６００の主面に、酸化膜
６０１を熱酸化の手法により成膜し、その上に窒化ケイ
素膜６０２を減圧ＣＶＤの手法により成膜する。

【００８３】（Ｂ）では、上記構造体の主面に、窒化ケ
イ素膜６０３をプラズマＣＶＤの手法により成膜した
後、該窒化ケイ素膜６０３を貫通し、上記窒化ケイ素膜
６０２に達する溝６０４を、ドライエッチングの手法に
より形成する。

【００８４】（Ｃ）では、上記構造体の主面に酸化膜６
０５を常圧ＣＶＤの手法により成膜する。この際、上記
溝６０４の内部は完全には充填されず、トンネル６０６
が形成される。なお、上記のトンネル６０６は完全に導
通して孔状になっているものに限らず、酸化膜６０５が
スポンジ状に堆積されている状態、いわゆる「す」が入
った状態になっていてもよい。

【００８５】（Ｄ）では、上記構造体の上記窒化ケイ素
膜６０３ならびに酸化膜６０５を貫通し、上記窒化ケイ
素膜６０２に達する開口部６０７を、ドライエッチング
の手法により形成する。

【００８６】（Ｅ）では、上記構造体の主面に多結晶シ
リコン膜６０８を減圧ＣＶＤの手法により成膜し、パタ
ーニングする。

【００８７】（Ｆ）では、上記構造体の主面に、アルミ
膜をスパッタ蒸着の手法により成膜し、ドライエッチン
グの手法によりアルミ電極６０９を形成する。本実施の
形態では、従来例のようなメタルマスクを用いた真空蒸
着の手法ではなく、標準的なＩＣ製造プロセスとなって
いる。

【００８８】（Ｇ）では、（Ｆ）に記載の構造体を、ア
ルミに対する腐食性の小さなＰＡＤ開口液に浸漬し、上
記酸化膜６０５を犠牲エッチングすることにより、シリ
コン基板６００の主面に僅かな間隙６１０をもって自立
する構造体６１１が得られる。多結晶シリコン膜６０８
の開口部６０７を充填する部位は自立する構造体６１１
のアンカー部６１２となる。

【００８９】図１０に示す平面図および断面図におい
て、６３０は重り、６３１は重り６３０に設けられた櫛
歯電極、６３２は固定極の櫛歯電極、６３３は重り６３
０とアンカー部６１２を接続する梁である。重り６３０
直下の酸化膜６０５のアンダーエッチングは、トンネル
６０６から速やかにエッチング液が進入し、極めて速や
かに達成される。従って本実施の形態においてはエッチ
ングホールを設けていない。また、６４０はトンネル６
０６のパターンが多結晶シリコン膜６０８に転写された
凸部である。

【００９０】上記のように第５の実施の形態において
は、犠牲層となる酸化膜６０５に溝を設けるのではな
く、その直下の窒化ケイ素膜６０３に設けた溝６０４内
にトンネル６０６を設けるように構成している。したが
って窒化ケイ素膜６０３の溝以外の部分は犠牲エッチン
グ後も残存することになる。

【００９１】前記第１〜第４の実施の形態では、トンネ
ルを形成するための溝を、一層目の犠牲層に形成してい
るため、トンネルの断面積を大きくするためには、一層
目の犠牲層の厚さを厚くする必要がある。しかし、実際
には犠牲層となる酸化膜の応力の問題やクラックの問題
などから、あまり厚くすることは難しい。そのため本実
施の形態では、非犠牲層である構造膜（窒化ケイ素膜６
０３）に溝を形成しているため、溝の深さを大きくで
き、したがってトンネルの断面積を容易に大きくするこ
とができる。

【００９２】また、窒化ケイ素膜６０３は犠牲エッチン
グで除去しないので、除去する犠牲層の量を低減でき、
それによって犠牲エッチング時間をより短縮できる。

【００９３】その他の作用効果や応用例については前記
第１の実施の形態と同様である。また、前記第２〜第４
の実施の形態と本実施の形態とを組み合わせることもで
きる。

【００９４】（第６の実施の形態）図１１および図１２
は本発明の第６の実施の形態を示す図であり、図１１は
製造工程を示す断面図、図１２は図１１の工程によって
形成された微小装置の構造を示す図であり、（Ａ）は平
面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【００９５】まず、図１１に基づいて製造工程を説明す
る。（Ａ）では、シリコン基板７００の主面に、酸化膜
７０１を熱酸化の手法により成膜した後、ドライエッチ
ングの手法により該酸化膜７０１をパターニングし、開
口部７０２を形成する。

【００９６】（Ｂ）では、上記構造体の上記酸化膜７０
１をマスクとし、上記開口部７０２よりシリコン基板７
００を、ドライエッチングの手法によりトレンチエッチ
ングして溝７０３を形成し、その後、フッ酸によるエッ
チングにより酸化膜７０１を除去する。

【００９７】（Ｃ）では、上記構造体の主面に窒化ケイ
素膜７０４を減圧ＣＶＤの手法により成膜する。

【００９８】（Ｄ）では、上記構造体の主面に、酸化膜
７０５を常圧ＣＶＤの手法により成膜する。この際、上
記溝７０３の内部は完全には充填されず、トンネル７０
６が形成される。なお、上記のトンネル７０６は完全に
導通して孔状になっているものに限らず、酸化膜７０５
がスポンジ状に堆積されている状態、いわゆる「す」が
入った状態になっていてもよい。

【００９９】（Ｅ）では、上記構造体の上記酸化膜７０
５を貫通し、上記窒化ケイ素膜７０４に達する開口部７
０７を、ドライエッチングの手法により形成する。

【０１００】（Ｆ）では、上記構造体の主面に多結晶シ
リコン膜７０８を減圧ＣＶＤの手法により成膜し、パタ
ーニングする。

【０１０１】（Ｇ）では、上記構造体の主面に、アルミ
膜をスパッタ蒸着の手法により成膜し、ドライエッチン
グの手法によりアルミ電極７０９を形成する。

【０１０２】（Ｈ）では、上記の構造体を、アルミに対
する腐食性の小さなＰＡＤ開口液に浸漬して上記酸化膜
７０５を犠牲エッチングすることにより、シリコン基板
７００の主面に僅かな間隙７１０をもって自立する構造
体７１１が得られる。なお、多結晶シリコン膜７０８の
開口部７０７を充填する部位は自立する構造体７１１の
アンカー部７１２となる。

【０１０３】図１２に示す平面図および断面図におい
て、７３０は重り、７３１は重り７３０に設けられた櫛
歯電極、７３２は固定極の櫛歯電極、７３３は重り７３
０とアンカー部７１２を接続する梁である。重り７３０
直下の酸化膜７０５のアンダーエッチングは、トンネル
７０６から速やかにエッチング液が進入し、極めて速や
かに達成される。従って本実施の形態においても前記第
１の実施の形態と同様にエッチングホールを設けていな
い。

【０１０４】上記のように第６の実施の形態において
は、シリコン基板７００自体に溝を形成している。その
ためトンネルを形成するための溝を深く形成できるの
で、断面積の大きなトンネルが形成でき、したがってエ
ッチング液を効率良く導くことが可能であり、犠牲エッ
チング時間をさらに短縮することができる。

【０１０５】その他の作用効果や応用例については前記
第１の実施の形態と同様である。また、前記第２〜第４
の実施の形態と本実施の形態とを組み合わせることもで
きる。

【０１０６】以上の第５、第６の実施の形態の説明にお
いては、具体的な例を用いて説明してきたが、これらの
数値や文言、あるいは図に限定される訳ではなく、種々
の微小装置の製造方法に適用可能である。以下、説明す
る。

【０１０７】第５、第６の実施の形態において、犠牲層
直下にトンネルを形成するための、犠牲層直下の構造膜
ないしは基板に形成する溝の平面パターンは、ドット
状、ストライプ状あるいはメッシュ状など、いかなるパ
ターンであってもよく、また断面形状が前記構造膜を貫
通していなくても良いし、さらに下地の構造膜あるいは
支持基板内部に達していても良い。

【０１０８】また、犠牲層直下のトンネルをストライプ
状に形成した場合、その凸凹が構造体を構成する膜に転
写されるため、波形トタン板状に形成され、従って力学
的強度を制御することが出来る。例えば梁の方向と同一
方向になるようにすれば、梁のばね強度を強く出来、梁
の方向と直角方向になるようにすれば、ばね強度を弱く
できる。ばね強度を弱くすることによって、構造体の内
部応力を緩和することも出来る。

【０１０９】また、構造体材料／犠牲層材料／犠牲エッ
チング液の組み合わせを、多結晶あるいは単結晶シリコ
ン／酸化膜／ＰＡＤ開口液の組み合わせを例に説明して
きたが、これらに限定される訳ではなく、例えばガラス
／アルミ／塩酸など他の材料の組み合わせにおいても本
発明は適用可能である。また、湿式の犠牲エッチングを
例に説明してきたが、これに限定される訳ではなく、乾
式の犠牲エッチングであっても良い。

【０１１０】また、成膜手法として、ＣＶＤや熱酸化、
あるいは真空蒸着などの具体的手法を例に説明してきた
がこれらに限定される訳ではなく、それぞれ他の成膜手
法を用いて良い。また、窒化ケイ素膜６０２、７０４は
電極間の電気的絶縁のために設けたもので、他の絶縁材
料でも良い。場合によっては、無くても良い。

【０１１１】また、犠牲層に達する開口部を形成した
後、電極を形成する工程順を例に説明してきたが、逆に
電極を形成してから犠牲層に達する開口部を形成しても
良い。特に自立する構造体の膜厚が厚い場合には、後者
の方が望ましい。

【０１１２】また、回路については記載されていない
が、同一基板に回路を形成してもよい。この場合、犠牲
エッチングの際に、保護膜たとえばプラズマ窒化ケイ素
膜で回路部を保護する構造とすれば良い。場合によって
は、レジストで保護する構造としても良い。また、重り
部のような大面積の部位にエッチングホールを設けない
例を説明したが、もちろん有っても良い。

【０１１３】第５の実施の形態において、酸化膜６０１
は、窒化ケイ素膜６０２の応力緩和層として設けたもの
で、場合によっては無くても良い。

【０１１４】第６の実施の形態において、窒化ケイ素膜
７０４とシリコン基板７００との間に応力緩和層とし
て、酸化膜を形成しても良い。

【０１１５】犠牲層直下にトンネルを形成するための溝
を形成する、犠牲層直下の構造膜ないしは基板として、
第５の実施の形態ではプラズマ窒化ケイ素膜、第６の実
施の形態ではシリコン基板を例に説明したが、これらに
限定される訳ではなく、犠牲エッチングの際に或る程度
の選択比を有しており、従って除去されずに残存する物
であればなんでも良く、例えばアルミ等の配線材料や多
結晶シリコンなどを利用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における製造工程を
示す断面図。

【図２】図１の工程によって形成された微小装置の構造
を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ
−Ａ断面図。

【図３】本発明の第２の実施の形態における製造工程を
示す断面図。

【図４】図３の工程によって形成された微小装置の構造
を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ
−Ａ断面図。

【図５】本発明の第３の実施の形態における製造工程の
一部を示す断面図。

【図６】本発明の第３の実施の形態における製造工程の
他の一部を示す断面図。

【図７】本発明の第４の実施の形態における製造工程を
示す断面図。

【図８】図７の工程によって形成された微小装置の構造
を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ
−Ａ断面図。

【図９】本発明の第５の実施の形態における製造工程を
示す断面図。

【図１０】図９の工程によって形成された微小装置の構
造を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の
Ａ−Ａ断面図。

【図１１】本発明の第６の実施の形態における製造工程
を示す断面図。

【図１２】図１１の工程によって形成された微小装置の
構造を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）
のＡ−Ａ断面図。

【図１３】従来技術における製造工程を示す断面図。

【図１４】図１３の工程によって形成された微小装置の
構造を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）
のＡ−Ａ断面図。

【符号の説明】

１００…シリコン基板 １０１…酸化膜 １０
２…窒化ケイ素膜 １０３…酸化膜 １０４…開口部 １０
５…多結晶シリコン膜 １０６…電極 １１０…構造体 １１
１…アンカー部 １１２…間隙 １２０…重り １２
１…エッチングホール １２２…重り１２０に設けられた櫛歯電極 １２
３…固定極の櫛歯電極 １２４…梁 ２００…シリコン基板 ２０１…酸化膜 ２０
２…窒化ケイ素膜 ２０３…酸化膜 ２０４…溝 ２０
５…酸化膜 ２０６…トンネル ２０７…開口部 ２０
８…多結晶シリコン膜 ２０９…アルミ電極 ２１０…間隙 ２１
１…構造体 ２１２…アンカー部 ２３０…重り ２３１…重り２３０に設けられた櫛歯電極 ２３
２…固定極の櫛歯電極 ２３３…梁 ３００…シリコン基板 ３０１…酸化膜 ３０
２…窒化ケイ素膜 ３０３…酸化膜 ３０４…溝 ３０
５…酸化膜 ３０６…トンネル ３０７…開口部 ３０
８…多結晶シリコン膜 ３０９…アルミ電極 ３１０…間隙 ３１
１…構造体 ３１２…アンカー部 ３３０…重り ３３１…重り３３０に設けられた櫛歯電極 ３３
２…固定極の櫛歯電極 ３３３…梁 ３５０…ＳＯＧ（スピンオ
ンガラス）膜 ４００…シリコン基板 ４０１…酸化膜 ４０
２…窒化ケイ素膜 ４０３…酸化膜 ４０４…溝 ４０
５…酸化膜 ４０６…トンネル ４０７…開口部 ４０
８…多結晶シリコン膜 ４１０…間隙 ４１１…構造体 ４６
０…間隙 ４６１…マイクロシェル ４６２…キャビティ ４７
０…酸化膜 ４７１…溝 ４７２…酸化膜 ４７
３…トンネル ４８０…開口部 ４８１…開口部 ４８
２…開口部 ４９０…多結晶シリコン膜 ５００…第１のシリコン基板 ５０
１…酸化膜 ５０２…溝 ５０３…酸化膜 ５０
４…トンネル ５０５…多結晶シリコン膜 ５０６…第２のシリコン基
板 ５０７…ＳＯＩ層 ５０８…開口部 ５０
９…アルミ電極 ５１０…間隙 ５１１…構造体 ５１
２…アンカー部 ５１３…凸部 ５３０…重り ５３１…重り５３０に設けられた櫛歯電極 ５３
２…固定極の櫛歯電極 ５３３…梁 ６００…シリコン基板 ６０１…酸化膜 ６０
２…窒化ケイ素膜 ６０３…窒化ケイ素膜 ６０４…溝 ６０
５…酸化膜 ６０６…トンネル ６０７…開口部 ６０
８…多結晶シリコン膜 ６０９…アルミ電極 ６１０…間隙 ６１
１…構造体 ６１２…アンカー部 ６３０…重り ６３１…重り６３０に設けられた櫛歯電極 ６３
２…固定極の櫛歯電極 ６３３…梁 ６４０…凸部 ７００…シリコン基板 ７０１…酸化膜 ７０
２…開口部 ７０３…溝 ７０４…窒化ケイ素膜 ７０５…酸化膜 ７０６…トンネル ７０
７…開口部 ７０８…多結晶シリコン膜 ７０９…アルミ電極 ７１
０…間隙 ７１１…構造体 ７１２…アンカー部 ７３
０…重り ７３１…重り７３０に設けられた櫛歯電極 ７３
２…固定極の櫛歯電極 ７３３…梁

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板の主面に第１の犠牲層を成膜する工程
   と、 前記第１の犠牲層に溝を形成する工程と、 前記溝内部を含む前記第１の犠牲層上に、エッチング液
   の浸透しやすいトンネルを有する第２の犠牲層を成膜す
   る工程と、 前記第２の犠牲層上に構造体を形成する工程と、 前記第１の犠牲層および前記第２の犠牲層をエッチング
   し、前記構造体の下部に空洞領域を形成する工程と、 を有することを特徴とする微小装置の製造方法。
2. 【請求項２】前記トンネルは、前記第２の犠牲層内に形
   成された孔であるか、または前記第２の犠牲層がスポン
   ジ状に堆積された状態である、ことを特徴とする請求項
   １に記載の微小装置の製造方法。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の微小装置
   の製造方法であって、 前記構造体を形成する工程の前に、前記第２の犠牲層の
   主面を平坦化する工程を有することを特徴とする微小装
   置の製造方法。
4. 【請求項４】構造体となる基板の裏面に第１の犠牲層を
   成膜する工程と、 前記第１の犠牲層に溝を形成する工程と、 前記溝内部を含む前記第１の犠牲層に、エッチング液の
   浸透しやすいトンネルを有する第２の犠牲層を成膜する
   工程と、 前記第２の犠牲層の面に支持基板を接合する工程と、 前記第１の犠牲層および前記第２の犠牲層をエッチング
   し、前記構造体の下部に空洞領域を形成する工程と、 を有することを特徴とする微小装置の製造方法。
5. 【請求項５】前記第２の犠牲層の内部のトンネルが、前
   記エッチングにより除去される領域の一部に形成されて
   いることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに
   記載の微小装置の製造方法。
6. 【請求項６】基板主面に溝を形成する工程と、 前記溝内部を含む前記基板主面に、エッチング液の浸透
   しやすいトンネルを有する犠牲層を成膜する工程と、 前記犠牲層上に構造体を形成する工程と、 前記犠牲層をエッチングし、前記構造体の下部に空洞領
   域を形成する工程と、 を有することを特徴とする微小装置の製造方法。
7. 【請求項７】基板主面に構造膜を形成する工程と、 前記構造膜に溝を形成する工程と、 前記溝内部を含む前記構造膜に、エッチング液の浸透し
   やすいトンネルを有する犠牲層を成膜する工程と、 前記犠牲層上に構造体を形成する工程と、 前記犠牲層をエッチングし、前記構造体の下部に空洞領
   域を形成する工程と、 を有することを特徴とする微小装置の製造方法。
8. 【請求項８】前記トンネルは、前記溝の部分に堆積され
   た犠牲層内に形成された孔であるか、または前記犠牲層
   がスポンジ状に堆積された状態である、ことを特徴とす
   る請求項６または請求項７に記載の微小装置の製造方
   法。
9. 【請求項９】前記構造膜は、前記犠牲層のエッチング時
   に、除去されないことを特徴とする請求項７に記載の微
   小装置の製造方法。
10. 【請求項１０】請求項６乃至請求項９に記載の微小装置
    の製造方法であって、 前記構造体を形成する工程の前に、前記犠牲層の主面を
    平坦化する工程を有することを特徴とする微小装置の製
    造方法。
11. 【請求項１１】構造体となる基板の裏面に溝を形成する
    工程と、 前記溝内部を含む基板裏面に、エッチング液の浸透しや
    すいトンネルを有する犠牲層を成膜する工程と、 前記犠牲層の面に支持基板を接合する工程と、 前記犠牲層をエッチングし、前記構造体の下部に空洞領
    域を形成する工程と、 を有することを特徴とする微小装置の製造方法。
12. 【請求項１２】構造体となる基板の裏面に構造膜を成膜
    する工程と、 前記構造膜に溝を形成する工程と、 前記溝内部を含む前記構造膜に、エッチング液の浸透し
    やすいトンネルを有する犠牲層を成膜する工程と、 前記犠牲層の面に支持基板を接合する工程と、 前記犠牲層をエッチングし、前記構造体の下部に空洞領
    域を形成する工程と、 を有することを特徴とする微小装置の製造方法。
13. 【請求項１３】前記トンネルの平面形状パターンと、形
    成される構造体の平面形状パターンとに所定の相関があ
    ることを特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れかに
    記載の微小装置の製造方法。