JP2000164890A - 半導体力学量センサおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＳＯＩウェハを用いて絶縁膜をエッチングす
ることにより、梁構造体を形成してなる半導体力学量セ
ンサにおいて、梁構造体の支持が安定となるようなセン
サ構成を提供する。 【解決手段】 半導体センサは、２枚の単結晶シリコン
からなる第１の基板６０及び第２の基板６２の間に絶縁
膜としての酸化膜６１が挟まれてなるＳＯＩウェハ６３
を用意し、第２の基板６２に可動部としての梁構造体２
Ａと固定部２Ｂとを画定するための画定溝６４を形成
し、梁構造体２Ａの下の酸化膜６１をエッチングにより
除去してなる。ここにおいて、梁構造体２Ａは、第２の
基板６２の表面から酸化膜６１を貫通する溝６６に耐エ
ッチング性を有するポリシリコン膜６８及びシリコン窒
化膜６７を埋め込むことにより埋め込み部として形成さ
れたアンカー部３ａ〜３ｄによって、第１の基板６０に
支持固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃ
ｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウェハを用いて梁構
造体を形成したセンサであり、例えば加速度、ヨーレー
ト、振動等の力学量を検出するための半導体力学量セン
サおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の半導体力学量センサは、シリコ
ンからなる第１の基板と、該第１の基板の上に形成され
た絶縁膜と、該絶縁膜の上に形成されたシリコンからな
る第２の基板とから構成されるＳＯＩウェハを用意し、
第２の基板に可動部としての梁構造体と固定部とを画定
するための溝を形成し、梁構造体の下の絶縁膜をエッチ
ング（犠牲層エッチング）により除去して、梁構造体を
力学量の印加に応じて変位可能としたものである。

【０００３】このようなものとして、例えば、特開平６
−３４９８０６号公報に記載のものが提案されている。
これは、単結晶シリコンからなる複数の層を備えたプレ
ートに溝をエッチングすることにより加速度センサを製
造するもので、このような方法においては単結晶シリコ
ンからなる２層のプレート（第１及び第２の基板）の上
側（第２の基板）に梁構造体を形成し、その２層のプレ
ートの間に絶縁膜があり、この絶縁膜により梁構造体が
支持固定された構成となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者等の検討によれば、このような方法で梁構造体を製造
する場合、梁構造体を固定するための絶縁膜の少なくと
も一部を、エッチング除去しなくてはならず、これには
正確な寸法制御が必要となる。例えば、絶縁膜を除去し
すぎた場合など、梁構造体の支持が不安定となってしま
う。

【０００５】また、容量を検出する加速度センサにおい
ては、梁構造体に対向する形で固定電極を固定部に有し
ている。この固定電極の下側の絶縁膜も同様にエッチン
グ除去されてしまうため、固定電極は片持ち梁となる
が、やはり、例えば絶縁膜を除去しすぎた場合等、動き
易く、梁構造体と付着し易くなってしまう。また、梁構
造体の付着に関しては、第１及び第２の基板の間に静電
気力が作用して、梁構造体が下側の第１の基板に付着し
やすくなるという問題もある。

【０００６】本発明は上記問題に鑑み、ＳＯＩウェハを
用いて絶縁膜をエッチングすることにより梁構造体を形
成するようにした半導体力学量センサにおいて、梁構造
体の支持が安定となるようなセンサ構成を提供すること
を目的とする。また、本発明は、上記半導体力学量セン
サであって、梁構造体に対向する形で固定電極を固定部
に有するものにおいて、固定電極と梁構造体との付着を
防止することを目的とする。

【０００７】また、本発明は、第１及び第２の基板の間
に作用する静電気力による梁構造体と第１の基板との付
着を防止することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明においては、梁構造体（２Ａ）
を、第２の基板（２）の表面から絶縁膜（６１）を貫通
する溝（６４）に耐エッチング性を有する材料を埋め込
むことにより形成された埋め込み部（３ａ〜３ｄ）によ
って、第１の基板（１）に支持固定したことを特徴とし
ている。

【０００９】本発明によれば、梁構造体（２Ａ）の下の
絶縁膜（６１）をエッチングにより除去する際に、耐エ
ッチング性を有する埋め込み部（３ａ〜３ｄ）は残り、
エッチングする際における絶縁膜の正確な寸法制御を不
要とできるため、この埋め込み部（３ａ〜３ｄ）によっ
て梁構造体の第１の基板（１）への支持固定が適切にな
される。従って、梁構造体の支持が安定となるようなセ
ンサ構成を提供することができる。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のセンサにおいて、固定部（２Ｂ）の少なくとも一部
が、梁構造体（２Ａ）に対向配置された固定電極（９ａ
〜９ｄ、１１ａ〜１１ｄ、１３ａ〜１３ｄ、１５ａ〜１
５ｄ）を形成しているものについてなされたものであ
る。本発明によれば、該固定電極を、上記梁構造体（２
Ａ）を支持固定する埋め込み部（３ａ〜３ｄ）とは別体
のものであって第２の基板（２）の表面から絶縁膜（６
１）を貫通する溝に耐エッチング性を有する材料を埋め
込むことにより形成された埋め込み部（１０ａ〜１０
ｄ、１２ａ〜１２ｄ、１４ａ〜１４ｄ、１６ａ〜１６
ｄ）によって、第１の基板（１）に確実に支持固定でき
るため、固定電極と梁構造体との付着を防止することが
できる。

【００１１】また、請求項３記載の発明のように、耐エ
ッチング性を有する材料をポリシリコン（３５）とする
ことで、シリコンを用いる通常の半導体プロセスとの整
合性を持たせることができ、上記埋め込み部の材料とし
て特殊な材料を用いることなく、簡単に製造可能な半導
体力学量センサを提供することができる。また、請求項
４記載の発明では，絶縁膜としてシリコン酸化膜（３
７）を用いているから、梁構造体を固定するための絶縁
膜をエッチングする際に、シリコン酸化膜を犠牲層とし
た犠牲層エッチングを適切に行うことができる。特に、
請求項２の発明との組み合わせでは、埋め込み部のポリ
シリコンとシリコン酸化膜とのエッチングレートの差が
大きいため、ポリシリコンを残しつつシリコン酸化膜を
適切に除去できる。

【００１２】また、請求項５記載の発明のように、絶縁
膜を第１の基板（１１０）の上に形成された比較的エッ
チングされにくいシリコン窒化膜（１１１）と、その上
に形成された比較的エッチングされやすいシリコン酸化
膜（１１２）とから構成することで、絶縁膜のエッチン
グの後に、梁構造体（８２Ａ）の下部にシリコン窒化膜
を残すことができるため、梁構造体と第１の基板との絶
縁性確保をより確実にできる。

【００１３】また、請求項６記載の発明では、第１の基
板（１２０）をＰ型不純物がドープされた基板とし、埋
め込み部における耐エッチング性を有する材料（１２
３）をＮ型不純物がドープされたものとし、第１の基板
と埋め込み部とをＰＮ接合を形成することによって電気
的に絶縁するようにしたことを特徴としている。それに
よって、特に、第１の基板と埋め込み部との間に絶縁膜
等を設けることなく、簡単な構造にて、埋め込み部（８
３ａ〜８３ｄ）及び梁構造体（８２Ａ）と第１の基板
（１２０）との絶縁性が確保できる。

【００１４】また、請求項７記載の発明では、第２の基
板（８２）の表面から絶縁膜（９７）を貫通する溝に導
電性を有する材料を埋め込むことにより形成された導電
部（１２８）によって、第１の基板（８１）の電位を梁
構造体（８２Ａ）を有する第２の基板（８２）上に取り
出し可能としたことを特徴としており、第１及び第２の
基板（８１、８２）を同電位とできるから、両基板の間
に作用する静電気力による梁構造体と第１の基板との付
着を防止することができる。

【００１５】また、請求項８及び請求項９記載の発明に
おいては請求項１に記載の構造の半導体力学量センサを
適切に形成することができる。また、請求項１０記載の
発明においては、請求項５と同様の構造の半導体力学量
センサを適切に形成することができ、請求項１１に記載
の発明においては、請求項６と同様の構造の半導体力学
量センサを適切に形成することができる。

【００１６】また、請求項１２記載の発明においては、
請求項７に記載の構造の半導体力学量センサを適切に形
成することができる。なお、上記した括弧内の符号は、
後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。

【００１７】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本第１実施形態
は、本発明を半導体加速度センサに適用したものであ
る。より詳しくは、サーボ制御式の差動型半導体加速度
センサに適用している。図１は本実施の形態に係る半導
体加速度センサの平面図であり、図２は図１におけるＡ
−Ａ断面図である。

【００１８】半導体加速度センサは、図１及び図２に示
す様に、単結晶シリコンからなる第１の基板１と、第１
の基板１の上に形成された酸化膜（絶縁膜）３７と、酸
化膜３７の上に形成された単結晶シリコンからなる第２
の基板２とから構成されるＳＯＩウェハに半導体製造技
術を利用した周知のマイクロマシン加工を施すことによ
り形成されている。そして、第２の基板２には、可動部
としての梁構造体２Ａと固定部２Ｂとが溝（図１にて斜
線ハッチングで図示）にて分離形成されている。

【００１９】梁構造体２Ａは、基板１側から突出する４
つのアンカー部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄにより架設され
ており、基板１の上面において所定間隔を隔てた位置に
配置されている。アンカー部３ａとアンカー部３ｂとの
間には梁部４が架設されており、アンカー部３ｃとアン
カー部３ｄとの間には梁部５が架設されている。また、
梁部４と梁部５との間には長方形状をなす質量部（マス
部）６が架設されている。質量部６には上下に貫通する
透孔６ａが設けられている。この透孔６ａを設けること
により、後述する犠牲層エッチングの際にエッチング液
の進入を行い易くすることができる。

【００２０】さらに、質量部６における一方の側面（図
１においては左側面）からは４つの可動電極７ａ、７
ｂ、７ｃ、７ｄが突出している。この可動電極７ａ〜７
ｄは棒状をなし、等間隔をおいて平行に延びている。ま
た、質量部６における他方の側面（図１においては右側
面）からは４つの可動電極８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄが突
出している。この可動電極８ａ〜８ｄは棒状をなし、等
間隔に平行に延びている。ここで、梁部４、５、質量部
６、可動電極７ａ〜７ｄ、８ａ〜８ｄは、その下部にお
いて酸化膜３７の一部もしくは全部をエッチング除去す
ることにより、可動となっている。

【００２１】また、可動電極７ａ〜７ｄが形成された側
において、基板１の上面には４つの第１の固定電極９
ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄおよび第２の固定電極１１ａ、１
１ｂ、１１ｃ、１１ｄが固定されている。第１の固定電
極９ａ〜９ｄは基板１側から突出するアンカー部１０
ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにより支持されており、梁
構成体２Ａの各可動電極（棒状部）７ａ〜７ｄの一方の
側面に対向して配置されている。また、第２の固定電極
１１ａ〜１１ｄは基板１側から突出するアンカー部１２
ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄにより支持されており、梁
構造体２Ａの各可動電極（棒状部）７ａ〜７ｄの他方の
側面に対向して配置されている。

【００２２】同様に、基板１の上面には第１の固定電極
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄおよび第２の固定電極
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが固定されている。第
１の固定電極１３ａ〜１３ｄは基板１側から突出するア
ンカー部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄにより支持さ
れ、かつ梁構造体２Ａの各可動電極（棒状部）８ａ〜８
ｄの一方の側面に対向して配置されている。また第２の
固定電極１５ａ〜１５ｄは基板１側から突出するアンカ
ー部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄにより支持されて
おり、梁構造体２Ａの各可動電極（棒状部）８ａ〜８ｄ
の他方の側面に対向して配置されている。

【００２３】ここで、各アンカー部３ａ〜３ｄ、１０ａ
〜１０ｄ、１２ａ〜１２ｄ、１４ａ〜１４ｄ、１６ａ〜
１６ｄは、本発明でいう埋め込み部に相当し、後述する
ように、第２の基板２の表面から酸化膜３７を貫通する
溝に耐エッチング性を有する材料を埋め込み、その後埋
め込み部周囲の酸化膜３７を犠牲層エッチングで除去す
ることにより形成される。

【００２４】こうして、各アンカー部は、第１の基板１
の上面から突出して第２の基板２の内部を貫通し、第２
の基板２の表面まで延びており、梁構造体２Ａ及び各固
定電極を、第１の基板１上に固定支持する（図２では、
アンカー部３ｃ、１４ｄ、１６ｄを図示）。なお、その
平面形状は、図１の例では、梁構造体２Ａのアンカー部
３ａ〜３ｄは矩形枠状、固定電極のアンカー部１０ａ〜
１０ｄ、１２ａ〜１２ｄ、１４ａ〜１４ｄ、１６ａ〜１
６ｄは固定電極に沿って延びた形状となっている。

【００２５】詳しくは、アンカー部３ａ〜３ｄ、１０ａ
〜１０ｄ、１２ａ〜１２ｄ、１４ａ〜１４ｄ、１６ａ〜
１６ｄは、絶縁膜３４とその内部のポリシリコン薄膜３
５により構成され、絶縁膜３４は、後述する酸化膜３７
をエッチングする際に用いるエッチング液で侵食されに
くい薄膜（例えばシリコン窒化膜）で構成されている。
特に、エッチング液はＨＦ（フッ素水素酸）が通常用い
られるが、ＨＦではシリコン窒化膜はシリコン酸化膜に
比べ、浸食量が小さく、製造するのに便利であるのでシ
リコン窒化膜が良い。

【００２６】また、第２の基板２の上面には、不純物が
ドープされたポリシリコン等の導電性薄膜３９からなる
配線２１、２２、２３、２４、２５が形成され、さらに
その一部分の上にはアルミニウム電極からなる電極パッ
ド（ボンディングパッド）４４ａ、４４ｂ、４４ｃが形
成されている。ここで、第２の基板２の上面のうち各配
線２１〜２５の形成部分には、シリコン窒化膜等の絶縁
膜３８が形成され、この絶縁膜３８上に、各配線２１〜
２５は形成されている。各配線２１〜２５は、絶縁膜３
８が除去された部分であるコンタクト２６ａ〜２６ｄ、
２７ａ〜２７ｄ、２８ａ〜２８ｄ、２９ａ〜２９ｄ及び
３０を介して、それぞれ、第２の基板２に形成された各
固定電極９ａ〜９ｄ、１１ａ〜１１ｄ、１３ａ〜１３
ｄ、１５ａ〜１５ｄ及び梁構造体２Ａと導通している。

【００２７】配線２１は梁構造体２Ａにおけるアンカー
部３ｃの部分と電極パッド４４ｂとの間、配線２２は第
１の固定電極９ａ〜９ｄと電極パッド４４ａとの間、配
線２３は第２の固定電極１１ａ〜１１ｄと電極パッド４
４ｃとの間、配線２４は第１の固定電極１３ａ〜１３ｄ
と電極パッド４４ａとの間、配線２５は第２の固定電極
１５ａ〜１５ｄと電極パッド４４ｃとの間をそれぞれ電
気的に接続している。こうして、電極パッド４４ａ、４
４ｃは固定電極の電位を、電極パッド４４ｂは梁構造体
２Ａ、即ち可動電極の電位を取出し可能となっている。

【００２８】上記した構成において、梁構造体２Ａの可
動電極７ａ〜７ｄと第１の固定電極９ａ〜９ｄとの間に
第１のコンデンサが形成され、梁構造体２Ａの可動電極
７ａ〜７ｄと第２の固定電極１１ａ〜１１ｄとの間に第
２のコンデンサが形成される。同様に、梁構造体２Ａの
可動電極８ａ〜８ｄと第１の固定電極１３ａ〜１３ｄと
の間に第１のコンデンサが、また梁構造体２Ａの可動電
極８ａ〜８ｄと第２の固定電極１５ａ〜１５ｄとの間に
第２のコンデンサが形成される。

【００２９】そして、第１、第２のコンデンサの容量に
基づいて、図示しない制御回路によって、梁構造体２Ａ
に作用する加速度を検出することができるようになって
いる。より詳しくは、可動電極と固定電極とにより２つ
の差動型静電容量を形成し、図示しない制御回路によっ
て、２つの容量が等しくなるようにサーボ動作を行う。

【００３０】次に、上記した半導体加速度センサの製造
方法について述べる。図３〜図６は、図１中のＡ−Ａ断
面を用いた工程図である。まず、図３（ａ）に示す様
に、単結晶シリコン（最終的に第１の基板１となる）６
０上にシリコン酸化膜（酸化膜３７に相当）６１があ
り、その上に単結晶シリコン（最終的に第２の基板２と
なる）６２が形成されたＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ
Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウェハ６３を用意する（ＳＯＩ
ウェハ用意工程）。以下、区別するため、単結晶シリコ
ン６０を下側単結晶シリコン６０、単結晶シリコン６２
を上側単結晶シリコン６２という。

【００３１】次に、図３（ｂ）に示す様に、梁構造体２
Ａ、固定部２Ｂを画定するための溝（以下、画定溝とい
う）６４を、上側単結晶シリコン６２にトレンチエッチ
ング等により形成する（画定溝形成工程）。次に、図３
（ｃ）に示す様に、画定溝６４を埋めるように、上側単
結晶シリコン６２の表面に、犠牲層薄膜としてのシリコ
ン酸化膜６５を、ＣＶＤ法等により成膜する（犠牲層薄
膜形成工程）。

【００３２】次に、図３（ｄ）及び図４（ａ）に示す埋
め込み溝形成工程を行う。梁構造体のアンカー部３ａ〜
３ｄ及び固定電極のアンカー部１０ａ〜１０ｄ、１２ａ
〜１２ｄ、１４ａ〜１４ｄ、１６ａ〜１６ｄとなる部分
（即ち埋め込み部を形成すべき部分）において、シリコ
ン酸化膜６５及び上側単結晶シリコン６２を貫通するよ
うに、溝（以下、埋め込み溝という）６６を形成する。

【００３３】さらに、図４（ａ）に示す様に、エッチン
グ等により、上側単結晶シリコン６２の表面のシリコン
酸化膜６５を除去しつつ、同時に、上側単結晶シリコン
６２の下部のシリコン酸化膜６１にも埋め込み溝６６を
形成する。このとき、シリコン酸化膜６５の膜厚とシリ
コン酸化膜６１の膜厚とを同じとしておくことで、上側
単結晶シリコン６２上のシリコン酸化膜６５が無くなっ
た時に、シリコン酸化膜６１の溝を完全に切り終えるこ
とができ、終点検出が容易となる。

【００３４】次に、図４（ｂ）及び（ｃ）に示す耐エッ
チング膜形成工程を行う。まず、図４（ｂ）に示す様
に、梁構造体及び固定電極と下側単結晶シリコン６０と
を絶縁するためと、後述する配線用のポリシリコン（最
終的に配線２１〜２５となる）と上側単結晶シリコン６
２とを絶縁するために、埋め込み溝６６の内部及び上側
単結晶シリコン６２上に、シリコン窒化膜６７を形成す
る。

【００３５】次に、図４（ｃ）に示す様に、梁構造体の
アンカー部及び固定電極のアンカー部（即ち埋め込み
部）を形成するために、シリコン窒化膜６７が形成され
た埋め込み溝６６の内部及びシリコン窒化膜６７上に、
ポリシリコン膜６８を形成する。こうして、埋め込み溝
６６は、耐エッチング膜に相当する両膜６７、６８によ
って充填されるのであるが、埋め込み溝６６における内
側のポリシリコン膜６８が上記埋め込み部におけるポリ
シリコン薄膜３５に相当し、その外側のシリコン窒化膜
６７が上記埋め込み部における絶縁膜３４に相当する。
以上が耐エッチング膜形成工程である。

【００３６】次に、図４（ｄ）に示す様に、ポリシリコ
ン膜６８をシリコン窒化膜６７が出るまで、エッチング
や研磨等により除去する。次に、図５（ａ）に示す様
に、梁構造体や固定電極の電位を取るためのコンタクト
２６ａ〜２６ｄ、２７ａ〜２７ｄ、２８ａ〜２８ｄ、２
９ａ〜２９ｄ及び３０を形成すべき部位において、シリ
コン窒化膜６７にコンタクト孔６９を形成する。

【００３７】次に、図５（ｂ）に示す様に、コンタクト
孔６９及びシリコン窒化膜６７上に導電性膜７０（例え
ばドープしたポリシリコン膜）を成膜する。次に、図５
（ｃ）に示す様に、上記電極パッド４４ａ〜４４ｃとな
るアルミ電極７１を形成し、図５（ｄ）に示す様に、導
電性膜７０をフォトリソグラフィによりパターニング
し、上記配線２１〜２５を形成する。ここで、上記配線
２１〜２５の下のシリコン窒化膜６７が上記絶縁膜３８
となる。

【００３８】次に、図６（ａ）に示す様に、シリコン窒
化膜６７を犠牲層エッチングする領域だけ開口し、その
後、図６（ｂ）に示す様に、沸酸等による犠牲層エッチ
ングを行うことでシリコン酸化膜６１及びシリコン酸化
膜（犠牲層薄膜）６５の全部もしくは一部を除去し、可
動部としての梁構造体２Ａを形成する（犠牲層エッチン
グ工程）。このとき、埋め込み溝６６部分の両膜６７、
６８は耐エッチング性を有するため、エッチングされず
に残り、上記各アンカー部を形成する。こうして、図２
に示す半導体加速度センサが出来上がる。

【００３９】なお、本例では、アンカー部（埋め込み
部）に充填する耐エッチング性を有する材料として、シ
リコン窒化膜とポリシリコン薄膜とを用いたが、ポリシ
リコン薄膜だけとしたり、シリコン窒化膜だけとした
り、更には、シリコン窒化膜で覆われたシリコン酸化膜
等でもよい。強度的には、シリコン窒化膜が最も強く、
次いでポリシリコン膜、シリコン酸化膜の順である点
と、シリコン窒化膜を厚膜化すると膜応力によりひび割
れが発生する点などを考慮すると、プロセス的には、ポ
リシリコン膜が適している。

【００４０】また、本例では、埋め込み部においてはポ
リシリコン薄膜の外側をシリコン窒化膜としているが、
該シリコン窒化膜は、シリコン酸化膜よりも一層エッチ
ングされにくい。本例では、犠牲層エッチングによりエ
ッチングされる犠牲層薄膜及びＳＯＩウェハの絶縁膜が
シリコン酸化膜であり、従って、エッチングの際、より
確実に、埋め込み部即ち各アンカー部を残しつつシリコ
ン酸化膜部分を除去できる。つまり、シリコン酸化膜を
犠牲層とした犠牲層エッチングを適切に行うことができ
る。

【００４１】このように本実施形態によれば、上記犠牲
層エッチング工程において、耐エッチング性を有する材
料からなるアンカー部３ａ〜３ｄ、１０ａ〜１０ｄ、１
２ａ〜１２ｄ、１４ａ〜１４ｄ、１６ａ〜１６ｄは残
り、犠牲層エッチングを正確に時間制御（寸法制御）し
なくても良く、工程管理を簡素化することができる。そ
して、残ったアンカー部によって梁構造体２Ａの第１の
基板１への支持固定が適切になされ、梁構造体の支持が
安定となるようなセンサ構成を提供することができる。

【００４２】また、本実施形態によれば、固定電極９ａ
〜９ｄ、１１ａ〜１１ｄ、１３ａ〜１３ｄ、１５ａ〜１
５ｄは、各アンカー部によって第２の基板２と確実に固
定されることにより可動しないため、固定電極が梁構造
体２Ａと付着することがなくなり、歩留まりを向上する
ことができる。さらに、本実施形態によれば、アンカー
部３ａ〜３ｄ、１０ａ〜１０ｄ、１２ａ〜１２ｄ、１４
ａ〜１４ｄ、１６ａ〜１６ｄを、ポリシリコン膜３５と
その外側を被覆する絶縁膜３４とで構成することによ
り、ポリシリコン膜３５が基板１と導通することを確実
に防ぐことができ、固定電極と可動電極との間に発生し
た静電容量の電荷がリークしないという効果もある。

【００４３】（第２実施形態）図７は本第２実施形態に
係る半導体加速度センサの平面図であり、図８は図７に
おけるＢ−Ｂ断面図である。以下、本実施形態について
上記第１実施形態との違いを中心に説明する。本実施形
態においても、半導体加速度センサは、単結晶シリコン
からなる第１の基板８１、酸化膜（絶縁膜）９７、及び
単結晶シリコンからなる第２の基板８２から構成される
ＳＯＩウェハに形成されており、第２の基板８２には、
可動部としての梁構造体８２Ａと固定部８２Ｂとが溝
（図７にて斜線ハッチングで図示）にて分離形成されて
いる。

【００４４】梁構造体８２Ａは第１の基板８１側から突
出する４つのアンカー部８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３
ｄにより架設されており、第１の基板８１の上面におい
て所定間隔を隔てた位置に配置されている。アンカー部
８３ａとアンカー部８３ｂとの間には梁部８４が架設さ
れており、アンカー部８３ｃとアンカー部８３ｄとの間
には梁部８５が架設されている。

【００４５】さらに、梁部８４と梁部８５との間に架設
された長方形状をなす質量部（マス部）８６における一
方の側面（図７においては左側面）からは、４つの可動
電極８７ａ、８７ｂ、８７ｃ、８７ｄが突出している。
この可動電極８７ａ〜８７ｄは棒状をなし、等間隔をお
いて平行に延びている。また、質量部８６における他方
の側面（図７においては右側面）からは４つの可動電極
８８ａ、８８ｂ、８８ｃ、８８ｄが突出している。この
可動電極８８ａａ〜８８ｄは棒状をなし、等間隔に平行
に延びている。ここで、梁部８４、８５、質量部８６、
可動電極８７ａ〜８７ｄ、８８ａ〜８８ｄは、その下部
において酸化膜９７の一部もしくは全部をエッチング除
去することにより、可動となっている。

【００４６】また、第１の基板１の上面には４つの第１
の固定電極８９ａ、８９ｂ、８９ｃ、８９ｄおよび第２
の固定電極９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄが固定され
ている。第１の固定電極８９ａ〜８９ｄは、第１の基板
８１側から突出するアンカー部９０ａ、９０ｂ、９０
ｃ、９０ｄにより支持されており、梁構造体８２Ａの各
可動電極（棒状部）８７ａ〜８７ｄの一方の側面に対向
して配置されている。

【００４７】また、第２の固定電極９１ａ〜９１ｄは、
第１の基板８１側から突出するアンカー部９２ａ、９２
ｂ、９２ｃ、９２ｄにより支持されており、梁構造体８
２Ａの各可動電極（棒状部）８８ａ〜８８ｄの他方の側
面に対向して配置されている。このように、それぞれの
可動電極８７ａ〜８７ｄ、８８ａ〜８８ｄに対し、片側
一方のみに固定電極８９ａ〜８９ｄ、９１ａ〜９１ｄが
配置されている。

【００４８】また、第２の基板８２からなる配線９３、
９４、９５が形成され、さらに一部分の上にはアルミ電
極からなる電極パッド（ボンディングパッド）９６ａ、
９６ｂ、９６ｃが形成されている。そして、配線９４は
固定電極８９ａ〜８９ｄと電極パッド９６ｂの間、配線
９５は固定電極９１ａ〜９１ｄと電極パッド９６ｃの
間、配線９３は梁構造体８２Ａと電極パッド９６Ａの間
を、それぞれ電気的に接続しており、電極パッド９６
ｂ、９６ｃは固定電極の電位を、電極パッド９６ａは梁
構造体８２Ａ、即ち可動電極の電位を取出し可能となっ
ている。

【００４９】ここで、本実施形態においては、上述のよ
うに、可動電極の片側一方のみに固定電極が配置された
構成となっているが故に、図７に示す様に、固定電極８
９ａ〜８９ｄ及び固定電極９１ａ〜９１ｄにおける質量
部８６の反対側の端部は共通に連結された構造（共通構
造）とでき、配線９３〜９５を第２の基板８２から構成
できる。もし、上記第１実施形態のように、可動電極の
両側に固定電極が配置された構成とした場合に、該共通
構造とすると、１つの可動電極に対し、両側の２つの固
定電極が同電位となってしまい、うまくサーボ制御でき
ない。

【００５０】そして、本実施形態においては、アンカー
部８３ａ〜８３ｄ、９０ａ〜９０ｄ、９２ａ〜９２ｄ
が、本発明でいう埋め込み部に相当する。各アンカー部
は、上記第１実施形態と同様に、第１の基板８１の上面
から第２の基板８２の表面まで貫通して形成されてお
り、梁構造体８２Ａ及び各固定電極を、第１の基板８１
上に固定支持する。また、各アンカー部は、上記第１実
施形態と同様に、絶縁膜９８とその内部のポリシリコン
薄膜９９とにより構成される。

【００５１】上記した構成において、梁構造体８２Ａの
可動電極８７ａ〜８７ｄと第１の固定電極８９ａ〜８９
ｄとの間に第１のコンデンサが形成され、梁構造体８２
Ａの可動電極８８ａ〜８８ｄと第２の固定電極９１ａ〜
９１ｄとの間に第２のコンデンサが形成される。そし
て、第１、第２のコンデンサの容量に基づいて梁構造体
８２Ａに作用する加速度を検出することができるように
なっている。より詳しくは、可動電極と固定電極とによ
り２つの差動型静電容量を形成し、２つの容量が等しく
なるようにサーボ動作を行う。

【００５２】次に、本実施形態の半導体加速度センサの
製造方法について述べる。図９〜図１１は、図７中のＢ
−Ｂ断面を用いた工程図である。まず、図９（ａ）に示
す様に、単結晶シリコン（最終的に第１の基板８１とな
る）１００上にシリコン酸化膜（酸化膜９７に相当）１
０１があり、その上に単結晶シリコン（最終的に第２の
基板８２となる）１０２からなるＳＯＩウェハ１０３を
用意する（ＳＯＩウェハ用意工程）。以下、区別するた
め、単結晶シリコン１００を下側単結晶シリコン１０
０、単結晶シリコン１０２を上側単結晶シリコン１０２
という。

【００５３】次に、図９（ｂ）に示す様に、梁構造体及
び固定電極のアンカー部８３ａ〜８３ｄ、９０ａ〜９０
ｄ、９２ａ〜９２ｄとなる部分において、上側単結晶シ
リコン１０２をトレンチエッチングして溝（以下、埋め
込み溝という）１０４を形成し、この埋め込み溝１０４
を、さらに図９（ｃ）に示す様に、シリコン酸化膜１０
１まで形成する。ここまでが埋め込み溝形成工程であ
る。

【００５４】次に、図９（ｄ）に示す様に、梁構造体及
び固定電極と下側単結晶シリコン１００とを絶縁するた
めと、後述する犠牲層エッチングで侵食されないため
に、シリコン窒化膜１０５を、埋め込み溝１０４の内部
及び上側単結晶シリコン１０２表面に形成する。次に、
図１０（ａ）に示す様に、上側単結晶シリコン１０２上
のシリコン窒化膜１０５を、研磨やエッチング等により
除去する。

【００５５】次に、図１０（ｂ）に示す様に、梁構造体
及び固定電極の各アンカー部８３ａ〜８３ｄ、９０ａ〜
９０ｄ、９２ａ〜９２ｄ（即ち埋め込み部）を形成する
ために、シリコン窒化膜１０５が形成された埋め込み溝
１０４の内部及び上側単結晶シリコン１０２表面に、ポ
リシリコン膜１０６を形成する。こうして、埋め込み溝
１０４は、耐エッチング膜に相当する両膜１０５、１０
６によって充填されるのであるが、埋め込み溝１０４に
おける内側のポリシリコン膜１０６が上記埋め込み部に
おけるポリシリコン薄膜９９に相当し、その外側のシリ
コン窒化膜１０５が上記埋め込み部における絶縁膜９８
に相当する。以上、図９（ｄ）〜図１０（ｂ）までが耐
エッチング膜形成工程である。

【００５６】次に、図１０（ｃ）に示す様に、上側単結
晶シリコン１０２上のポリシリコン膜１０６を、研磨や
エッチング等により除去する。次に、図１０（ｄ）に示
す様に、上記電極パッド９６ａ、９６ｂ、９６ｃとなる
アルミ電極１０７を形成し、図１１（ａ）に示す様に、
上側単結晶シリコン１０２をエッチングすることによ
り、梁構造体８２Ａ及び固定電極８９ａ〜８９ｄ、９１
ａ〜９１ｄを画定するための溝（画定溝）１０８を形成
する（画定溝形成工程）。

【００５７】次に、図１１（ｂ）に示す様に、この画定
溝１０８から、犠牲層エッチングを行い、シリコン酸化
膜１０１の少なくとも一部をエッチング除去することに
より梁構造体８２Ａを形成する（犠牲層エッチング工
程）。このとき、埋め込み溝１０４部分の両膜１０５、
１０６は耐エッチング性を有するため、エッチングされ
ずに残り、上記各アンカー部を形成する。こうして、図
８に示す半導体加速度センサが出来上がる。

【００５８】ここで、本実施形態においても、アンカー
部８３ａ〜８３ｄ、９０ａ〜９０ｄ、９２ａ〜９２ｄを
有することにより、上記第１実施形態と同様に、犠牲層
エッチングにより正確に時間制御しなくても良く、工程
管理を簡素化することができる。また、梁構造体の支持
が安定となるようなセンサ構成を提供することができ
る。

【００５９】また、固定電極８９ａ〜８９ｄ、９１ａ〜
９１ｄにおいては、第１の基板１と確実に固定されるこ
とにより可動しないため、固定電極が梁構造体８２Ａと
付着することがなくなり、歩留まりを向上することがで
きる。さらに、本実施形態においても、アンカー部を絶
縁膜９８とポリシリコン膜９９とで構成することによ
り、ポリシリコン膜９９が第１の基板１と導通すること
を防ぐことができ、固定電極と可動電極との間に発生し
た静電容量の電荷がリークしない。

【００６０】また、本実施形態では、上記第１実施形態
と比較して工程が簡素になるため、製造が容易になる。
また、電極までの配線９３〜９５に第２の基板２を用い
ており、上記第１実施形態の様に電極をポリシリコン配
線で接続していないので、配線の段切れやコンタクト不
良などによる断線が無いため、信頼性の高いセンサが製
作できる。

【００６１】（第３実施形態）本第３実施形態に係る半
導体加速度センサは、平面構成は上記図７（第２実施形
態）と同様であるが、ＳＯＩウェハとして、第１の基板
の上に、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、第２の基板
が順次積層されたものを用いたことが異なる。つまり、
第１及び第２の基板の間の絶縁膜をシリコン酸化膜とシ
リコン窒化膜との２層としたものである。本実施形態の
製造方法を図１２及び図１３に示す。なお、図１２及び
図１３は図７中のＢ−Ｂ断面に対応した工程図であり、
図１３（ｄ）は完成したセンサを示す図である。

【００６２】まず、図１２（ａ）に示す様に、単結晶シ
リコン（最終的に第１の基板８１となる）１１０上にシ
リコン窒化膜１１１が形成され、その上にシリコン酸化
膜１１２が形成され（これら両膜１１１、１１２が酸化
膜９７に相当）、その上に単結晶シリコン（最終的に第
２の基板８２となる）１１３が形成されてなるＳＯＩウ
ェハ１１４を用意する（ＳＯＩウェハ用意工程）。以
下、区別するため、単結晶シリコン１１０を下側単結晶
シリコン１１０、単結晶シリコン１１３を上側単結晶シ
リコン１１３という。

【００６３】次に、図１２（ｂ）に示す様に、梁構造体
及び固定電極のアンカー部となる部分に上側単結晶シリ
コン１１３をトレンチエッチングして溝（以下、埋め込
み溝という）１１５を形成し、この埋め込み溝１１５
を、さらに図１２（ｃ）に示す様に、シリコン酸化膜１
１２まで形成する。ここまでが埋め込み溝形成工程であ
る。

【００６４】次に、図１２（ｄ）に示す耐エッチング膜
形成工程を行う。梁構造体及び固定電極の各アンカー部
（即ち埋め込み部）を形成するために、埋め込み溝１１
５の内部及び単結晶シリコン１１３表面に、ポリシリコ
ン膜１１６を形成する。こうして、埋め込み溝１１５
は、耐エッチング膜に相当するポリシリコン膜１１６に
よって充填される。

【００６５】次に、図１３（ａ）に示す様に、上側単結
晶シリコン１１３上のポリシリコン膜１１６を除去す
る。次に、図１３（ｂ）に示す様に、電極パッドとなる
アルミ電極１１７を形成し、図１３（ｃ）に示す様に、
上側単結晶シリコン１１３をエッチングすることによ
り、梁構造体及び固定電極を画定するための画定溝１１
８を形成する（画定溝形成工程）。

【００６６】次に、図１３（ｄ）に示す様に、この画定
溝１１８から、犠牲層エッチングを行い、シリコン酸化
膜１１１の少なくとも一部をエッチング除去することに
より梁構造体８２Ａ及び固定電極８９ａ〜８９ｄ、９１
ａ〜９１ｄを形成し（犠牲層エッチング工程）、半導体
加速度センサを完成させる。このとき、埋め込み溝１１
５部分のポリシリコン膜１１６は耐エッチング性を有す
るため、エッチングされずに残り、アンカー部（埋め込
み部）８３ａ〜８３ｄ、９０ａ〜９０ｄ、９２ａ〜９２
ｄを形成する。

【００６７】以上のようなプロセスにより形成された本
実施形態のセンサは、基本的に上記実施形態と同様の作
用効果を奏するが、特に、ＳＯＩウェハにおける絶縁膜
を第１の基板１の上に形成された比較的エッチングされ
にくいシリコン窒化膜１１１と、その上に形成された比
較的エッチングされやすいシリコン酸化膜１１２とから
構成することで、犠牲層エッチングの後に、梁構造体８
２Ａの下部にシリコン窒化膜１１１を残すことができる
ため、各アンカー部をポリシリコン薄膜のみで埋めて
も、梁構造体８２Ａと単結晶シリコン１１０（即ち第１
の基板８１）との絶縁性確保をより確実にできる。

【００６８】また、本実施形態によれば、フォトリソグ
ラフィの回数が３回であり、上記第１実施形態（６〜７
回程度）に比べて少なく、マスク枚数が少なくてすむ。
これにより低コストで精度の高いセンサを形成すること
ができる。 （第４実施形態）図１４に、本発明の第４実施形態を示
す。本実施形態も平面構成は上記図７（第２実施形態）
と同様であるが、ＳＯＩウェハにおいて、第１の基板を
Ｐ型不純物がドープされた基板とし、埋め込み部におけ
る耐エッチング性を有する材料をＮ型不純物がドープさ
れたものとし、第１の基板と埋め込み部とを、ＰＮ接合
を形成することによって電気的に絶縁するようにしたこ
とを特徴とするものである。図１４は、図７中のＢ−Ｂ
断面に対応した梁構造体（梁部８５、可動電極８７ｃ、
８７ｄ部分）及び固定電極（９０ｃ、９０ｄ）部分の断
面図である。

【００６９】本実施形態の半導体加速度センサを構成す
る基板は、単結晶シリコン（本発明でいう第１の基板）
１２０の上にシリコン酸化膜（本発明でいう絶縁膜）１
２１があり、その上に単結晶シリコン（本発明でいう第
２の基板）１２２からなるＳＯＩウェハであって、単結
晶シリコン１２０はＰ型の不純物がドープされた基板で
ある。なお、図１４中、符号Ｄは単結晶シリコン１２０
におけるＰ型不純物がドープされた部分である。

【００７０】このＳＯＩウェハの製造方法としては、予
めＰ型にドープされたウェハを単結晶シリコン１２０と
して用いて接合することによりＳＯＩウェハを製造して
も良いし、Ｎ型のウェハの接合面にＰ型の不純物（ボロ
ン等）をイオン注入などによりドープしたものを単結晶
シリコン１２０とし、その後接合することによりＳＯＩ
ウェハを製造しても良い。さらには、Ｐ型のウェハの接
合面にＰ型の不純物を更にイオン注入などによりドープ
したものを単結晶シリコン１２０としても良い（第１の
基板へのＰ型の不純物ドープ工程）。

【００７１】そして、梁構造体と固定電極のアンカー部
８３ａ〜８３ｄ、９０ａ〜９０ｄ、９２ａ〜９２ｄとな
るポリシリコン膜（耐エッチング膜）１２３は、Ｎ型不
純物がドープされたものを用いる。ここで、ポリシリコ
ン膜１２３へのＮ型不純物のドープは、シリコンとＮ型
不純物（例えばリン等）との２種類あるいはこれらの混
合物を一般的にはシリコンとＮ型不純物（リン等）の材
料ガスを用いたＣＶＤで作製することで可能である（耐
エッチング膜へのＮ型不純物ドープ工程）。

【００７２】そして、単結晶シリコン１２０とポリシリ
コン膜１２３は、ＰＮ接合となるため、ポリシリコン膜
１２３に対して単結晶シリコン１２０にプラスのバイア
スを印加すれば、ポリシリコン膜１２３は単結晶シリコ
ン１２０に対して絶縁となる。よって、本実施形態によ
れば、単結晶シリコン（第１の基板）１２０とアンカー
部（埋め込み部）８３ａ〜８３ｄ、９０ａ〜９０ｄ、９
２ａ〜９２ｄとの間に、更なる絶縁膜（例えば上記のシ
リコン窒化膜３４、１１１等）等を設けることなく、簡
単な構造にて確実に、梁構造体８２Ａと単結晶シリコン
１２０との絶縁性を確保できる。

【００７３】（第５実施形態）本第５実施形態は、ＳＯ
Ｉウェハにおいて、第２の基板の表面から絶縁膜を貫通
する溝に導電性を有する材料を埋め込むことにより形成
された導電部によって、第１の基板の電位を第２の基板
上に取り出し可能としたことを特徴とするものである。
図１５に本第５実施形態を示す。

【００７４】導電部２Ｃは、例えば上記図７における破
線丸部分Ｋに設けられる。図１５において、（ａ）は平
面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。ＳＯＩウ
ェハにおいて、周囲の固定部８２Ｂとは溝を介して絶縁
された単結晶シリコン（第２の基板）８２からなる分離
部１３０と、分離部１３０の上に形成されたアルミ電極
１２９と、分離部１３０の表面から内部を通り、単結晶
シリコン（第１の基板）８１に電気的に接続された導電
性膜（本発明でいう導電部）１２８とが形成されてい
る。

【００７５】導電性膜１２８は、例えば、上記第２実施
形態における埋め込み溝形成工程において、導電性膜１
２８の形成部位に単結晶シリコン８２の表面から酸化膜
（絶縁膜）９７を貫通する溝を同時に形成し、耐エッチ
ング膜形成工程の前に、この溝に導電性を有する材料
（例えば、ドープされたポリシリコン等）を埋め込む
（導電膜形成工程）ことにより形成される。

【００７６】そして、導電性膜１２８により両単結晶シ
リコン８１、８２は電気的に接続されており、アルミ電
極１２９と単結晶シリコン８１とを電気的に接続するこ
とができる。これにより固定電極等と同様に、単結晶シ
リコン８１の電位をアルミ電極１２９で取り出すことが
でき、両単結晶シリコン８１、８２を同電位にできるか
ら、梁構造体８２Ａが下側の単結晶シリコン８１に静電
気で付着するのを防止することができる。

【００７７】以上、各実施形態において、梁構造体の支
持が安定となるようなセンサ構成を提供することができ
るのであるが、本発明は上記した半導体加速度センサに
限らず半導体ヨーレートセンサなどの力学量センサにも
適用することができる。つまり、シリコンからなる第１
の基板と、第１の基板の上に形成された絶縁膜と、絶縁
膜の上に形成されたシリコンからなる第２の基板とから
構成されるＳＯＩウェハを用意し、第２の基板に可動部
としての梁構造体と固定部とを画定するための画定溝を
形成し、梁構造体の下の絶縁膜をエッチングにより除去
して、梁構造体を力学量の印加に応じて変位可能とした
半導体力学量センサに対して、共通に適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体加速度セン
サの平面構成を示す図である。

【図２】図１中のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図２に示す半導体加速度センサの製造方法を示
す工程図である。

【図４】図３に続く製造方法を示す工程図である。

【図５】図４に続く製造方法を示す工程図である。

【図６】図５に続く製造方法を示す工程図である。

【図７】本発明の第２実施形態に係る半導体加速度セン
サの平面構成を示す図である。

【図８】図７中のＢ−Ｂ断面図である。

【図９】図８に示す半導体加速度センサの製造方法を示
す工程図である。

【図１０】図９に続く製造方法を示す工程図である。

【図１１】図１０に続く製造方法を示す工程図である。

【図１２】本発明の第３実施形態に係る半導体加速度セ
ンサの製造方法を示す工程図である。

【図１３】図１２に続く製造方法を示す工程図である。

【図１４】本発明の第４実施形態に係る半導体加速度セ
ンサの断面構成を示す図である。

【図１５】本発明の第５実施形態に係る半導体加速度セ
ンサの構成を示す図である。

【符号の説明】

１、６０、８１、１００、１１０、１２０…単結晶シリ
コン（第１の基板）、２、６２、８２、１０２、１１
３、１２２…単結晶シリコン（第２の基板）、３７、６
２、９７、１０１、１１１、１２１…シリコン酸化膜
（絶縁膜）、１１２…シリコン窒化膜（絶縁膜）、６
３、１０３、１１４…ＳＯＩウェハ、２Ａ、８２Ａ…梁
構造体、２Ｂ…固定部、９ａ〜９ｄ、１１ａ〜１１ｄ、
１３ａ〜１３ｄ、１５ａ〜１５ｄ…固定電極、３ａ〜３
ｄ、１０ａ〜１０ｄ、１２ａ〜１２ｄ、１４ａ〜１４
ｄ、１６ａ〜１６ｄ…アンカー部（埋め込み部）、６
４、１０８、１１８…画定溝、６５…犠牲層薄膜、６
６、１０４、１１５…埋め込み溝、６７、１０５…シリ
コン窒化膜（耐エッチング膜）、６８、１０６、１１６
…ポリシリコン膜（耐エッチング膜）。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリコンからなる第１の基板と、前記第
   １の基板の上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜の上に
   形成されたシリコンからなる第２の基板とから構成さ
   れ、 可動部としての梁構造体と固定部とを画定するために前
   記第２の基板に形成された画定溝を介し、前記梁構造体
   の下の前記絶縁膜をエッチングにより除去して、前記梁
   構造体を力学量の印加に応じて変位可能とした半導体力
   学量センサにおいて、 前記梁構造体は、前記第２の基板の表面から前記絶縁膜
   を貫通する溝に耐エッチング性を有する材料を埋め込む
   ことにより形成された埋め込み部によって、前記第１の
   基板に支持固定されていることを特徴とする半導体力学
   量センサ。
2. 【請求項２】 前記固定部の少なくとも一部は、前記梁
   構造体に対向配置された固定電極を形成しており、この
   固定電極は、前記梁構造体を支持固定する前記埋め込み
   部とは別体のものであって前記第２の基板の表面から前
   記絶縁膜を貫通する溝に耐エッチング性を有する材料を
   埋め込むことにより形成された埋め込み部によって、前
   記第１の基板に支持固定されていることを特徴とする請
   求項１に記載の半導体力学量センサ。
3. 【請求項３】 前記耐エッチング性を有する材料はポリ
   シリコンであることを特徴とする請求項１または２に記
   載の半導体力学量センサ。
4. 【請求項４】 前記絶縁膜はシリコン酸化膜からなるこ
   とを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載
   の半導体力学量センサ。
5. 【請求項５】 前記絶縁膜は、前記第１の基板の上に、
   シリコン窒化膜、シリコン酸化膜が順次形成されたもの
   であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１
   つに記載の半導体力学量センサ。
6. 【請求項６】 前記第１の基板はＰ型不純物がドープさ
   れた基板であり、前記埋め込み部における前記耐エッチ
   ング性を有する材料はＮ型不純物がドープされたもので
   あり、 前記第１の基板と前記埋め込み部とは、ＰＮ接合を形成
   することによって電気的に絶縁するようにしたことを特
   徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の半導
   体力学量センサ。
7. 【請求項７】 シリコンからなる第１の基板と、前記第
   １の基板の上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜の上に
   薄膜状に形成されたシリコンからなる第２の基板とを備
   え、 前記第２の基板に力学量により変位する梁構造体を形成
   してなる半導体力学量センサにおいて、 前記第２の基板の表面から前記絶縁膜を貫通する溝に導
   電性を有する材料を埋め込むことにより形成された導電
   部によって、前記第１の基板の電位を前記第２の基板上
   に取り出し可能としたことを特徴とする半導体力学量セ
   ンサ。
8. 【請求項８】 請求項１に記載の半導体力学量センサを
   製造する方法であって、 前記第１の基板と前記絶縁膜と前記第２の基板とから構
   成されたＳＯＩウェハを用意する工程と、 前記第２の基板に前記画定溝を形成する工程と、 この画定溝を埋めるように前記第２の基板上に犠牲層薄
   膜を形成する工程と、 前記埋め込み部を形成するための埋め込み溝を、前記犠
   牲層薄膜、前記第２の基板及び前記絶縁膜に形成する工
   程と、 前記埋め込み溝を埋めるように前記第２の基板上に、耐
   エッチング性を有する材料からなる耐エッチング膜を形
   成する工程と、 前記犠牲層薄膜及び前記絶縁膜をエッチングにより除去
   して前記第２の基板に前記梁構造体を形成する工程と、
   を有することを特徴とする半導体力学量センサの製造方
   法。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の半導体力学量センサを
   製造する方法であって、 前記第１の基板と前記絶縁膜と前記第２の基板とから構
   成されたＳＯＩウェハを用意する工程と、 前記埋め込み部を形成するための埋め込み溝を、前記第
   ２の基板及び前記絶縁膜に形成する工程と、 前記埋め込み溝を埋めるように前記第２の基板上に、耐
   エッチング性を有する材料からなる耐エッチング膜を形
   成する工程と、 前記第２の基板に前記画定溝を形成する工程と、 前記絶縁膜をエッチングにより除去して前記第２の基板
   に前記梁構造体を形成する工程と、を有することを特徴
   とする半導体力学量センサの製造方法。
10. 【請求項１０】 前記ＳＯＩウェハとして、前記第１の
    基板の上に、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、前記第
    ２の基板が順次積層されたものを用意することを特徴と
    する請求項８または９に記載の半導体力学量センサの製
    造方法。
11. 【請求項１１】 前記第１の基板にＰ型の不純物をドー
    プする工程と、 前記耐エッチング膜にＮ型の不純物をドープする工程
    と、を有することを特徴とする請求項８または９に記載
    の半導体力学量センサの製造方法。
12. 【請求項１２】 請求項７に記載の半導体力学量センサ
    を製造する方法であって、 前記第１の基板上に前記絶縁膜、前記第２の基板からな
    るＳＯＩウェハを用意する工程と、 前記溝を、前記絶縁膜及び前記第２の基板に形成する工
    程と、 前記溝を埋めるように前記第２の基板上に導電性を有す
    る材料からなる導電膜を形成する工程と、を有すること
    を特徴とする半導体力学量センサの製造方法。