JP2000077681A - 電子部品の製造方法 - Google Patents
電子部品の製造方法Info
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- JP2000077681A JP2000077681A JP10249415A JP24941598A JP2000077681A JP 2000077681 A JP2000077681 A JP 2000077681A JP 10249415 A JP10249415 A JP 10249415A JP 24941598 A JP24941598 A JP 24941598A JP 2000077681 A JP2000077681 A JP 2000077681A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】細いパターンのエッチング加工精度を向上させ
て製造時ばらつきを改善した電子部品の製造方法を提供
する。 【解決手段】パターン幅およびパターン間隙の異なる複
数のパターンからなるエッチング用のマスクを用いて半
導体基板をエッチング加工する電子部品の製造方法にお
いて、少なくとも狭い幅の梁パターン２ｅの片側に、深
さ方向のエッチング時間を調整するダミーパターン８
ａ、８ｂを設けたマスクを用いてエッチング加工を行う
電子部品の製造方法。
て製造時ばらつきを改善した電子部品の製造方法を提供
する。 【解決手段】パターン幅およびパターン間隙の異なる複
数のパターンからなるエッチング用のマスクを用いて半
導体基板をエッチング加工する電子部品の製造方法にお
いて、少なくとも狭い幅の梁パターン２ｅの片側に、深
さ方向のエッチング時間を調整するダミーパターン８
ａ、８ｂを設けたマスクを用いてエッチング加工を行う
電子部品の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エッチング加工に
より微細素子を形成する電子部品の製造方法に関する。
より微細素子を形成する電子部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、フォトエッチング技術を用いて半
導体基板材料を加工し、角速度センサ、加速度センサな
どの超小型の電子部品、またマイクロモータ、マイクロ
アクチュエータなどの機構部品が製造されている。従来
の電子部品の製造方法の一例として角速度センサの製造
方法について、図３および図４を参照して説明する。
導体基板材料を加工し、角速度センサ、加速度センサな
どの超小型の電子部品、またマイクロモータ、マイクロ
アクチュエータなどの機構部品が製造されている。従来
の電子部品の製造方法の一例として角速度センサの製造
方法について、図３および図４を参照して説明する。
【０００３】なお、図３は角速度センサ２０の平面図で
あると共に、この角速度センサ２０に対応するエッチン
グ用のマスクの平面図でもある。
あると共に、この角速度センサ２０に対応するエッチン
グ用のマスクの平面図でもある。
【０００４】図４に示すように、シリコン基板１ａ、酸
化膜１ｂおよび活性層１ｃの３層構造よりなるＳＯＩ
（Silicon On Insulator）基板１を用意する。このＳＯ
Ｉ基板１の活性層１ｃの上に図示しないフォトレジスト
を塗布する。このフォトレジストを図１に示す角速度セ
ンサ２０の平面形状にパターニングしてレジストマスク
を形成する。このレジストマスクを用いて、ＲＩＥ（反
応性イオンエッチング）などのドライエッチングによ
り、活性層１ｃを酸化膜１ｂに達するまでエッチングし
て図３に示す素子形状に加工する。
化膜１ｂおよび活性層１ｃの３層構造よりなるＳＯＩ
（Silicon On Insulator）基板１を用意する。このＳＯ
Ｉ基板１の活性層１ｃの上に図示しないフォトレジスト
を塗布する。このフォトレジストを図１に示す角速度セ
ンサ２０の平面形状にパターニングしてレジストマスク
を形成する。このレジストマスクを用いて、ＲＩＥ（反
応性イオンエッチング）などのドライエッチングによ
り、活性層１ｃを酸化膜１ｂに達するまでエッチングし
て図３に示す素子形状に加工する。
【０００５】つぎに、素子形状の中に可動する部分を形
成する場合は、前記レジストマスクを用いて、ＳＯＩ基
板１をフッ酸（ＨＦ）の水溶液に浸漬して、可動部分の
下部の酸化膜１ｂをエッチング除去し、図４に示すよう
に、可動部分の下側に自由振動空間１ｄを形成する。
成する場合は、前記レジストマスクを用いて、ＳＯＩ基
板１をフッ酸（ＨＦ）の水溶液に浸漬して、可動部分の
下部の酸化膜１ｂをエッチング除去し、図４に示すよう
に、可動部分の下側に自由振動空間１ｄを形成する。
【０００６】つぎに、角速度センサ２０の構造について
説明する。２は角速度センサ２０の負荷質量となる矩形
状の振動部で、その４辺の端面には、可動櫛歯電極２ａ
〜２ｄがそれぞれ形成される。
説明する。２は角速度センサ２０の負荷質量となる矩形
状の振動部で、その４辺の端面には、可動櫛歯電極２ａ
〜２ｄがそれぞれ形成される。
【０００７】また、振動部２の４つの角部からは、Ｌ字
型に屈曲した４本の梁２ｅが伸びて固定部２ｆに結合し
ている。この固定部２ｆは酸化膜１ｂの上に形成され
る。
型に屈曲した４本の梁２ｅが伸びて固定部２ｆに結合し
ている。この固定部２ｆは酸化膜１ｂの上に形成され
る。
【０００８】そして、振動部２は、これらの４本の梁２
ｅを介して固定部２ｆに支持され、これらの梁２ｅの撓
みによりＸＹ平面内において自由振動可能になってい
る。
ｅを介して固定部２ｆに支持され、これらの梁２ｅの撓
みによりＸＹ平面内において自由振動可能になってい
る。
【０００９】更に、可動櫛歯電極２ａ〜２ｄは、それぞ
れ固定櫛歯電極３ａ〜３ｄと間隙を介して噛み合ってい
る。そして、可動櫛歯電極２ａと固定櫛歯電極３ａとで
コンデンサ４が形成される。また、可動櫛歯電極２ｂと
固定櫛歯電極３ｂとでコンデンサ５が形成される。ま
た、可動櫛歯電極２ｃと固定櫛歯電極３ｃとでコンデン
サ６が形成される。さらに、可動櫛歯電極２ｄと固定櫛
歯電極３ｄとでコンデンサ７が形成される。なお、固定
櫛歯電極３ａ〜３ｄは、酸化膜１ｂの上に形成された矩
形状の固定部４ａ、５ｂ、６ｃ、７ｄにそれぞれ結合し
ている。
れ固定櫛歯電極３ａ〜３ｄと間隙を介して噛み合ってい
る。そして、可動櫛歯電極２ａと固定櫛歯電極３ａとで
コンデンサ４が形成される。また、可動櫛歯電極２ｂと
固定櫛歯電極３ｂとでコンデンサ５が形成される。ま
た、可動櫛歯電極２ｃと固定櫛歯電極３ｃとでコンデン
サ６が形成される。さらに、可動櫛歯電極２ｄと固定櫛
歯電極３ｄとでコンデンサ７が形成される。なお、固定
櫛歯電極３ａ〜３ｄは、酸化膜１ｂの上に形成された矩
形状の固定部４ａ、５ｂ、６ｃ、７ｄにそれぞれ結合し
ている。
【００１０】上記の振動部２、可動櫛歯電極２ａ〜２
ｄ、梁２ｅは角速度センサ２０の可動部分を構成し、ま
た、固定部２ｆ、固定櫛歯電極３ａ〜３ｄ、固定部４
ａ、５ｂ、６ｃ、７ｄは角速度センサ２０の固定部分を
構成する。
ｄ、梁２ｅは角速度センサ２０の可動部分を構成し、ま
た、固定部２ｆ、固定櫛歯電極３ａ〜３ｄ、固定部４
ａ、５ｂ、６ｃ、７ｄは角速度センサ２０の固定部分を
構成する。
【００１１】つぎに、図３および図４に示す角速度セン
サ２０の動作について説明する。固定部２ｆをグランド
に接続して動作させるので、振動部２および可動櫛歯電
極２ａ〜２ｄはグランド電位になる。
サ２０の動作について説明する。固定部２ｆをグランド
に接続して動作させるので、振動部２および可動櫛歯電
極２ａ〜２ｄはグランド電位になる。
【００１２】コンデンサ４とコンデンサ５に交互に電圧
を印加して、振動部２を静電吸引力によりＸ軸方向に振
動させる。このように、振動部２が振動しているとき
に、角速度センサ２０が振動部２の中心を通るＺ軸回り
に回転すると、振動部２はこの回転力により生じたコリ
オリ力を受けてＹ軸方向にも振動するようになる。この
Ｙ軸方向への振動成分をコンデンサ６、７で容量変化と
して検出し、これらの変化容量を電圧変換して差動増幅
することにより角速度を求める。
を印加して、振動部２を静電吸引力によりＸ軸方向に振
動させる。このように、振動部２が振動しているとき
に、角速度センサ２０が振動部２の中心を通るＺ軸回り
に回転すると、振動部２はこの回転力により生じたコリ
オリ力を受けてＹ軸方向にも振動するようになる。この
Ｙ軸方向への振動成分をコンデンサ６、７で容量変化と
して検出し、これらの変化容量を電圧変換して差動増幅
することにより角速度を求める。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電子部品としての角速度センサ２０のエッチング法を用
いた製造方法においては、次ぎのような問題点がある。
即ち、この角速度センサ２０には、パターン幅の狭いも
のとして、可動櫛歯電極２ａ〜２ｄ、固定櫛歯電極３ａ
〜３ｄ、梁２ｅがある。また、パターン幅の広いものと
して、固定部２ｆ、４ａ、５ｂ、６ｃ、７ｄ、振動部２
がある。さらに、パターン間隙（エッチング幅）につい
てみると、可動櫛歯電極２ａ〜２ｄと固定櫛歯電極３ａ
〜３ｄとのそれぞれの間のパターン間隙は最も狭く、梁
２ｅ、固定部２ｆ、４ａ、５ｂ、６ｃ、７ｄの周囲のパ
ターン間隙は広くなっている。このように、パターン幅
およびパターン間隙の狭いものと広いものとが混在して
いる。
電子部品としての角速度センサ２０のエッチング法を用
いた製造方法においては、次ぎのような問題点がある。
即ち、この角速度センサ２０には、パターン幅の狭いも
のとして、可動櫛歯電極２ａ〜２ｄ、固定櫛歯電極３ａ
〜３ｄ、梁２ｅがある。また、パターン幅の広いものと
して、固定部２ｆ、４ａ、５ｂ、６ｃ、７ｄ、振動部２
がある。さらに、パターン間隙（エッチング幅）につい
てみると、可動櫛歯電極２ａ〜２ｄと固定櫛歯電極３ａ
〜３ｄとのそれぞれの間のパターン間隙は最も狭く、梁
２ｅ、固定部２ｆ、４ａ、５ｂ、６ｃ、７ｄの周囲のパ
ターン間隙は広くなっている。このように、パターン幅
およびパターン間隙の狭いものと広いものとが混在して
いる。
【００１４】ここに、一つのパターンとこれに近接する
他のパターンとの間、即ちパターン間隙は、深さ方向へ
エッチングされて除去される部分である。このように、
一つのエッチング工程で同時にエッチング加工される領
域に、エッチング幅の異なる部分があると、マイクロロ
ーディング効果により、エッチング幅の広い部分は深さ
方向へのエッチング速度が速く、エッチング幅の狭い部
分は深さ方向へのエッチング速度が遅くなる。この深さ
方向へのエッチング時間を、実際の工程ではエッチング
速度の遅い部分の時間に合わせるが、そうするとエッチ
ング幅の広い素子部分が過度にサイドエッチングされる
ことになる。
他のパターンとの間、即ちパターン間隙は、深さ方向へ
エッチングされて除去される部分である。このように、
一つのエッチング工程で同時にエッチング加工される領
域に、エッチング幅の異なる部分があると、マイクロロ
ーディング効果により、エッチング幅の広い部分は深さ
方向へのエッチング速度が速く、エッチング幅の狭い部
分は深さ方向へのエッチング速度が遅くなる。この深さ
方向へのエッチング時間を、実際の工程ではエッチング
速度の遅い部分の時間に合わせるが、そうするとエッチ
ング幅の広い素子部分が過度にサイドエッチングされる
ことになる。
【００１５】また、このサイドエッチングは、熱伝導の
悪い領域が生じると、この部分は局所的に温度が上昇
し、その温熱効果によりサイドエッチングが他の部分よ
りも拡大することになる。これらの悪影響は、比較的パ
ターン幅の狭い即ち細い形状を有する梁２ｅ部分に複合
して発生し易い。このため、梁２ｅの形状を設計値通り
に形成することが難しいという問題があった。また、こ
の温熱効果による悪影響は、ＳＯＩ基板の酸化シリコン
膜上の活性層をエッチングする場合だけでなく、基板の
凹部にブリッジされた活性層をエッチングする場合にも
凹部に熱がこもり顕著に現れていた。
悪い領域が生じると、この部分は局所的に温度が上昇
し、その温熱効果によりサイドエッチングが他の部分よ
りも拡大することになる。これらの悪影響は、比較的パ
ターン幅の狭い即ち細い形状を有する梁２ｅ部分に複合
して発生し易い。このため、梁２ｅの形状を設計値通り
に形成することが難しいという問題があった。また、こ
の温熱効果による悪影響は、ＳＯＩ基板の酸化シリコン
膜上の活性層をエッチングする場合だけでなく、基板の
凹部にブリッジされた活性層をエッチングする場合にも
凹部に熱がこもり顕著に現れていた。
【００１６】そこで、本発明は、細いパターンのエッチ
ング加工精度を向上させて製造時のばらつきを改善した
電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
ング加工精度を向上させて製造時のばらつきを改善した
電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、パターン幅およびパターン間隙の異なる複数のパタ
ーンからなるエッチング用のマスクを用いて半導体基板
をエッチング加工する電子部品の製造方法において、エ
ッチング面積の広い箇所に、狭い幅のパターンに近接し
て、深さ方向のエッチング時間を調整するダミーパター
ンを設けたマスクを用いてエッチング加工を行うことを
特徴とするものである。
は、パターン幅およびパターン間隙の異なる複数のパタ
ーンからなるエッチング用のマスクを用いて半導体基板
をエッチング加工する電子部品の製造方法において、エ
ッチング面積の広い箇所に、狭い幅のパターンに近接し
て、深さ方向のエッチング時間を調整するダミーパター
ンを設けたマスクを用いてエッチング加工を行うことを
特徴とするものである。
【００１８】一般に、パターン幅（素子部幅）とパター
ン間隙（エッチング幅）の異なる複数のパターンが混在
しているエッチング用のマスクを用いて、ＲＩＥ（反応
性イオンエッチング）加工を行うと、マイクロローディ
ング効果が発生することがある。このマイクロローディ
ング効果とは、エッチング幅に対するエッチング深さの
比が１程度以上になると、深さ方向へのエッチング速度
が遅くなるというものである。これにより、パターン間
隙（エッチング幅）の狭い箇所は、このマイクロローデ
ィング効果により、パターン間隙の広い箇所より、エッ
チング速度が低下する。
ン間隙（エッチング幅）の異なる複数のパターンが混在
しているエッチング用のマスクを用いて、ＲＩＥ（反応
性イオンエッチング）加工を行うと、マイクロローディ
ング効果が発生することがある。このマイクロローディ
ング効果とは、エッチング幅に対するエッチング深さの
比が１程度以上になると、深さ方向へのエッチング速度
が遅くなるというものである。これにより、パターン間
隙（エッチング幅）の狭い箇所は、このマイクロローデ
ィング効果により、パターン間隙の広い箇所より、エッ
チング速度が低下する。
【００１９】この場合、パターン間隙が狭い（密な）部
分、例えば櫛歯状に配置されたパターン部分に合わせて
エッチング時間を設定すると、マイクロローディング効
果により、パターン間隙、即ちエッチング幅の広い（粗
な）部分に面する、例えば細長いパターン部分がオーバ
ーエッチングになり、この細長いパターン部分が大きく
サイドエッチングされて当初設計値の幅よりも狭くなる
という懸念がある。
分、例えば櫛歯状に配置されたパターン部分に合わせて
エッチング時間を設定すると、マイクロローディング効
果により、パターン間隙、即ちエッチング幅の広い（粗
な）部分に面する、例えば細長いパターン部分がオーバ
ーエッチングになり、この細長いパターン部分が大きく
サイドエッチングされて当初設計値の幅よりも狭くなる
という懸念がある。
【００２０】また、反対に、パターン間隙が広い部分に
合わせてエッチング時間を設定すると、同じくマイクロ
ローディング効果により、パターン間隙、即ちエッチン
グ幅の狭い櫛歯状のパターン部分のエッチングレートが
低下し、櫛歯状のパターン部分がエッチング不十分にな
り分離されないという懸念がある。
合わせてエッチング時間を設定すると、同じくマイクロ
ローディング効果により、パターン間隙、即ちエッチン
グ幅の狭い櫛歯状のパターン部分のエッチングレートが
低下し、櫛歯状のパターン部分がエッチング不十分にな
り分離されないという懸念がある。
【００２１】したがって、この発明は、パターン幅の狭
い、即ち細長いパターンの少なくとも片側に、ダミーパ
ターンを設ける。この場合、細長いパターンとダミーパ
ターンとの間のエッチング幅は、エッチング幅が例えば
最も狭い櫛歯状パターン部分のエッチング幅とほぼ等し
いエッチング幅に設定される。そして、細長いパターン
部分と櫛歯状パターン部分との深さ方向のエッチング時
間を等しくなるように調整して、細長いパターン部分の
過度のサイドエッチングを防止するものである。
い、即ち細長いパターンの少なくとも片側に、ダミーパ
ターンを設ける。この場合、細長いパターンとダミーパ
ターンとの間のエッチング幅は、エッチング幅が例えば
最も狭い櫛歯状パターン部分のエッチング幅とほぼ等し
いエッチング幅に設定される。そして、細長いパターン
部分と櫛歯状パターン部分との深さ方向のエッチング時
間を等しくなるように調整して、細長いパターン部分の
過度のサイドエッチングを防止するものである。
【００２２】請求項２に記載の発明は、前記パターン
が、固定部パターンと可動部パターンとからなるもので
ある。
が、固定部パターンと可動部パターンとからなるもので
ある。
【００２３】この発明は、マスクパターンを用いてエッ
チングすると固定部になるものと、可動部になるものと
がある、例えば角速度センサなどの電子部品に適用でき
る。固定部パターンのうちの細いパターンまたは可動部
パターンのうちの細いパターンの近傍にダミーパターン
を設けることにより、深さ方向のエッチング時間を調整
することができる。
チングすると固定部になるものと、可動部になるものと
がある、例えば角速度センサなどの電子部品に適用でき
る。固定部パターンのうちの細いパターンまたは可動部
パターンのうちの細いパターンの近傍にダミーパターン
を設けることにより、深さ方向のエッチング時間を調整
することができる。
【００２４】請求項３に記載の発明は、前記ダミーパタ
ーンが、前記固定部パターンに結合し、前記可動部パタ
ーンに非接触の結合パターンよりなり、または前記固定
部パターンおよび前記可動部パターンに非接触の孤立パ
ターンよりなるものである。この発明において、ダミー
パターンには結合パターンと孤立パターンとがある。結
合パターンは、固定部パターンに結合して、深さ方向の
エッチング時間を調整し、細長いパターン部分のサイド
エッチングを防止する。
ーンが、前記固定部パターンに結合し、前記可動部パタ
ーンに非接触の結合パターンよりなり、または前記固定
部パターンおよび前記可動部パターンに非接触の孤立パ
ターンよりなるものである。この発明において、ダミー
パターンには結合パターンと孤立パターンとがある。結
合パターンは、固定部パターンに結合して、深さ方向の
エッチング時間を調整し、細長いパターン部分のサイド
エッチングを防止する。
【００２５】また、孤立パターンは、他のパターンとは
非接触な領域に設けられて、深さ方向のエッチング時間
を調整し、細長いパターン部分のサイドエッチングを防
止する。これらの結合パターンおよび孤立パターンに相
当するエッチング部分は、素子部の動作特性には影響を
及ぼさない。
非接触な領域に設けられて、深さ方向のエッチング時間
を調整し、細長いパターン部分のサイドエッチングを防
止する。これらの結合パターンおよび孤立パターンに相
当するエッチング部分は、素子部の動作特性には影響を
及ぼさない。
【００２６】請求項４に記載の発明は、前記狭い幅のパ
ターンと前記ダミーパターンとのパターン間隙が、他の
部分の最も狭いパターン間隙とほぼ同一のパターン間隙
からなるものである。
ターンと前記ダミーパターンとのパターン間隙が、他の
部分の最も狭いパターン間隙とほぼ同一のパターン間隙
からなるものである。
【００２７】この発明は、狭い幅のパターン、例えば細
長いパターンとダミーパターンとの間のエッチング幅を
マスクパターンのうちの最小のエッチング幅と等しくす
ることにより、細長い部分のエッチング加工速度をマス
クの中で最もエッチング幅の狭い部分、例えば櫛歯状パ
ターン部分のエッチング加工速度に合わせることができ
る。これにより、細いパターン部分のエッチング速度お
よび時間を揃えてサイドエッチングを防止する。なお、
パターン幅の広い部分は多少サイドエッチングを受けて
も特性に悪影響を及ぼさないので、パターン幅の広い部
分の近傍にはダミーパターンは設けられない。
長いパターンとダミーパターンとの間のエッチング幅を
マスクパターンのうちの最小のエッチング幅と等しくす
ることにより、細長い部分のエッチング加工速度をマス
クの中で最もエッチング幅の狭い部分、例えば櫛歯状パ
ターン部分のエッチング加工速度に合わせることができ
る。これにより、細いパターン部分のエッチング速度お
よび時間を揃えてサイドエッチングを防止する。なお、
パターン幅の広い部分は多少サイドエッチングを受けて
も特性に悪影響を及ぼさないので、パターン幅の広い部
分の近傍にはダミーパターンは設けられない。
【００２８】請求項５に記載の発明は、前記可動部パタ
ーンは、少なくとも梁パターンを有し、該梁パターンの
側面側には近接して結合パターンまたは孤立パターンか
らなるダミーパターンが設けられているものである。
ーンは、少なくとも梁パターンを有し、該梁パターンの
側面側には近接して結合パターンまたは孤立パターンか
らなるダミーパターンが設けられているものである。
【００２９】この発明は、細い梁パターンの側面近傍に
ダミーパターンが設けられているので、梁の深さ方向の
エッチング速度が調整され、梁の過度のサイドエッチン
グを防止して、精度の高い設計値通りの梁を作製するこ
とができる。 〔発明の詳細な説明〕
ダミーパターンが設けられているので、梁の深さ方向の
エッチング速度が調整され、梁の過度のサイドエッチン
グを防止して、精度の高い設計値通りの梁を作製するこ
とができる。 〔発明の詳細な説明〕
【００３０】
【発明の属する技術分野】本発明は、エッチング加工に
より微細素子を形成する電子部品の製造方法に関する。
より微細素子を形成する電子部品の製造方法に関する。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下に、図１を参照して、本発明
の電子部品の製造方法の第１実施例として角速度センサ
１０の製造方法について説明する。
の電子部品の製造方法の第１実施例として角速度センサ
１０の製造方法について説明する。
【００３２】なお、本実施例で製造する角速度センサ１
０は、図３に示す角速度センサ２０に改良を加えるもの
であるから、角速度センサ２０と同一部分には同一番号
を付して、その説明を援用する。
０は、図３に示す角速度センサ２０に改良を加えるもの
であるから、角速度センサ２０と同一部分には同一番号
を付して、その説明を援用する。
【００３３】図３において、Ｌ字型の細い梁２ｅの両側
には、例えば、可動櫛歯電極２ａと固定櫛歯電極３ａと
の間隙または可動櫛歯電極２ｃと固定櫛歯電極３ｃとの
間隙に比べて大きなスペースが存在する。
には、例えば、可動櫛歯電極２ａと固定櫛歯電極３ａと
の間隙または可動櫛歯電極２ｃと固定櫛歯電極３ｃとの
間隙に比べて大きなスペースが存在する。
【００３４】図１において、このＬ字型の梁２ｅの外側
面に沿って、エッチング用のダミーパターンとしてのＬ
字型の結合パターン８ａを近接して設ける。この結合パ
ターン８ａの一端は固定部２ｆに結合して、他端は非接
触の自由端となっている。また、この梁２ｅと結合パタ
ーン８ａとの間隙は、最もパターン間隙の狭い可動櫛歯
電極２ｃと固定櫛歯電極３ｃとの間隙とほぼ等しくなっ
ている。
面に沿って、エッチング用のダミーパターンとしてのＬ
字型の結合パターン８ａを近接して設ける。この結合パ
ターン８ａの一端は固定部２ｆに結合して、他端は非接
触の自由端となっている。また、この梁２ｅと結合パタ
ーン８ａとの間隙は、最もパターン間隙の狭い可動櫛歯
電極２ｃと固定櫛歯電極３ｃとの間隙とほぼ等しくなっ
ている。
【００３５】また、Ｌ字型の梁２ｅの内側面に沿って、
エッチング用のダミーパターンとして面積の広い孤立パ
ターン８ｂを近接して設ける。この孤立パターン８ｂと
梁２ｅとの間隙は、最もパターン間隙の狭い可動櫛歯電
極２ｃと固定櫛歯電極３ｃとの間隙とほぼ等しくなって
いる。また、孤立パターン８ｂと固定櫛歯電極３ｃ、３
ｄとの間隙も同様である。
エッチング用のダミーパターンとして面積の広い孤立パ
ターン８ｂを近接して設ける。この孤立パターン８ｂと
梁２ｅとの間隙は、最もパターン間隙の狭い可動櫛歯電
極２ｃと固定櫛歯電極３ｃとの間隙とほぼ等しくなって
いる。また、孤立パターン８ｂと固定櫛歯電極３ｃ、３
ｄとの間隙も同様である。
【００３６】これらの結合パターン８ａおよび孤立パタ
ーン８ｂにより、細いパターンからなる梁２ｅおよび固
定櫛歯電極３ｃのエッチング時間を、同じく細いパター
ンよりなる可動櫛歯電極２ｃ部分のエッチング時間とほ
ぼ等しくして、素子部における梁２ｅなどの細いパター
ンにサイドエッチングが生じないようにする。すなわ
ち、ダミーパターン８ａ、８ｂを設けたことにより、梁
２ｅ部分の深さ方向のエッチング速度が遅くなり、梁２
ｅ部分のエッチング終了で素子部分全体のエッチングが
完了する。
ーン８ｂにより、細いパターンからなる梁２ｅおよび固
定櫛歯電極３ｃのエッチング時間を、同じく細いパター
ンよりなる可動櫛歯電極２ｃ部分のエッチング時間とほ
ぼ等しくして、素子部における梁２ｅなどの細いパター
ンにサイドエッチングが生じないようにする。すなわ
ち、ダミーパターン８ａ、８ｂを設けたことにより、梁
２ｅ部分の深さ方向のエッチング速度が遅くなり、梁２
ｅ部分のエッチング終了で素子部分全体のエッチングが
完了する。
【００３７】上述のダミーパターンである結合パターン
８ａおよび孤立パターン８ｂを併設したマスクを用いて
活性層１ｃおよび酸化膜１ｂをエッチングガス（液）を
変えてエッチングすると、図２に示すように、結合パタ
ーン８ａに相当するエッチング部分は、下部の酸化膜１
ｂが除去されて片持梁の形態になり、また、孤立パター
ン８ｂに相当するエッチング部分は、下部の酸化膜１ｂ
が残存したままとなる。この結合パターン８ａおよび孤
立パターン８ｂに相当するエッチング残部は可動部分の
動作に障害を及ぼすことはない。
８ａおよび孤立パターン８ｂを併設したマスクを用いて
活性層１ｃおよび酸化膜１ｂをエッチングガス（液）を
変えてエッチングすると、図２に示すように、結合パタ
ーン８ａに相当するエッチング部分は、下部の酸化膜１
ｂが除去されて片持梁の形態になり、また、孤立パター
ン８ｂに相当するエッチング部分は、下部の酸化膜１ｂ
が残存したままとなる。この結合パターン８ａおよび孤
立パターン８ｂに相当するエッチング残部は可動部分の
動作に障害を及ぼすことはない。
【００３８】上記実施例においては、ダミーパターンを
結合パターンと孤立パターンとの組み合わせとして用い
たが、結合パターンのみ又は孤立パターンのみで構成し
てもよい。
結合パターンと孤立パターンとの組み合わせとして用い
たが、結合パターンのみ又は孤立パターンのみで構成し
てもよい。
【００３９】
【発明の効果】請求項１および請求項２に記載の発明
は、細いパターンの片側または両側にダミーパターンを
設けて深さ方向のエッチング速度を遅延させるので、細
いパターンの部分のエッチングレートをパターンの最も
密な領域のエッチングレートと等しくすることができ
て、マイクロローディング効果による過度のサイドエッ
チングを防止することができる。これにより、細いパタ
ーン部分のエッチング加工精度を向上させて製造時のば
らつきを改善することができる。また、電子部品の固定
部、可動部となるパターンのエッチングに際しても適用
できる。
は、細いパターンの片側または両側にダミーパターンを
設けて深さ方向のエッチング速度を遅延させるので、細
いパターンの部分のエッチングレートをパターンの最も
密な領域のエッチングレートと等しくすることができ
て、マイクロローディング効果による過度のサイドエッ
チングを防止することができる。これにより、細いパタ
ーン部分のエッチング加工精度を向上させて製造時のば
らつきを改善することができる。また、電子部品の固定
部、可動部となるパターンのエッチングに際しても適用
できる。
【００４０】請求項３に記載の発明は、ダミーパターン
を結合パターンとして、また孤立パターンとして形成し
ても、深さ方向のエッチング速度、エッチング時間の調
整をすることができる。
を結合パターンとして、また孤立パターンとして形成し
ても、深さ方向のエッチング速度、エッチング時間の調
整をすることができる。
【００４１】請求項４に記載の発明は、狭い幅のパター
ンのエッチング速度を、ダミーパターンを設けることに
より他の最も狭いパターン幅のエッチング速度に合わせ
るので、狭い幅のパターンのエッチング終了時に全体の
エッチングを完了することができる。
ンのエッチング速度を、ダミーパターンを設けることに
より他の最も狭いパターン幅のエッチング速度に合わせ
るので、狭い幅のパターンのエッチング終了時に全体の
エッチングを完了することができる。
【００４２】請求項５に記載の発明は、細い梁パターン
の側面側にダミーパターンを設けているので、この細い
梁のエッチングの進行を遅くして、寸法精度の高い梁を
得ることができる。
の側面側にダミーパターンを設けているので、この細い
梁のエッチングの進行を遅くして、寸法精度の高い梁を
得ることができる。
【図１】 本実施例により製造された角速度センサの平
面図であると共に、この角速度センサに対応するエッチ
ング用のマスクの平面図
面図であると共に、この角速度センサに対応するエッチ
ング用のマスクの平面図
【図２】 図１のＹ−Ｙ線断面一部拡大図
【図３】 従来の製造方法により製造された角速度セン
サの平面図であると共に、この角速度センサに対応する
エッチング用のマスクの平面図
サの平面図であると共に、この角速度センサに対応する
エッチング用のマスクの平面図
【図４】 図３のＸ−Ｘ線断面形態図
１ ＳＯＩ基板 １ａ シリコン基板 １ｂ 酸化膜 １ｃ 活性層 １ｄ 自由振動空間 ２ 振動部 ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 可動櫛歯電極 ２ｅ 梁 ２ｆ 固定部 ３ａ〜３ｄ 固定櫛歯電極 ４、５、６、７ コンデンサ ４ａ、５ｂ、６ｃ、７ｄ 固定部 ８ａ 結合パターン ８ｂ 孤立パターン １０ 角速度センサ（エッチン
グ用マスク）
グ用マスク）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 49/00 Ｈ０１Ｌ 21/306 Ｂ
Claims (5)
- 【請求項１】 パターン幅およびパターン間隙の異なる
複数のパターンからなるエッチング用のマスクを用いて
半導体基板をエッチング加工する電子部品の製造方法に
おいて、エッチング面積の広い箇所に、狭い幅のパター
ンに近接して、深さ方向のエッチング時間を調整するダ
ミーパターンを設けたマスクを用いてエッチング加工を
行うことを特徴とする電子部品の製造方法。 - 【請求項２】 前記パターンは、固定部パターンと可動
部パターンとからなる請求項１に記載の電子部品の製造
方法。 - 【請求項３】 前記ダミーパターンは、前記固定部パタ
ーンに結合し、前記可動部パターンに非接触の結合パタ
ーンであり、または前記固定部パターンおよび前記可動
部パターンに非接触の孤立パターンである請求項２に記
載の電子部品の製造方法。 - 【請求項４】 前記狭い幅のパターンと前記ダミーパタ
ーンとのパターン間隙は、他の部分の最も狭いパターン
間隙とほぼ同一のパターン間隙からなる請求項１、２ま
たは３に記載の電子部品の製造方法。 - 【請求項５】 前記可動部パターンは、少なくとも梁パ
ターンを有し、該梁パターンの側面側には近接して結合
パターンまたは孤立パターンからなるダミーパターンが
設けられている請求項１から４のいづれかに記載の電子
部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10249415A JP2000077681A (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | 電子部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10249415A JP2000077681A (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | 電子部品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000077681A true JP2000077681A (ja) | 2000-03-14 |
Family
ID=17192644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10249415A Pending JP2000077681A (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | 電子部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000077681A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1998
- 1998-09-03 JP JP10249415A patent/JP2000077681A/ja active Pending
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| JP7022364B2 (ja) | 2021-04-28 | 2022-02-18 | セイコーエプソン株式会社 | 物理量センサー、複合センサー、慣性計測ユニット、携帯型電子機器、電子機器、および移動体 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040330 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040420 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040928 |