JP2001353700A - マイクロマシン製造方法及びエッチング停止層 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来技術によるマイクロマシン製造方法は、エ
ッチング工程においてエッチング停止層の形成時に異物
が付着した場合には、ピンホールとなって、エッチング
しない素子に損傷を与える場合があった。 【解決手段】 本発明は、基板３１にエッチング停止層
３７やエッチングマスク３６を形成する際に、成膜工程
の間に基板洗浄の工程を挟んで、異物除去を高め、２層
以上の多層膜からなるエッチング停止層３７若しくはエ
ッチングマスク３６を形成することにより、ピンホール
４２等の発生を防止したマイクロマシンの製造方法及び
エッチング停止層である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造技術に
おけるウエットエッチングプロセスを用いるマイクロマ
シン製造方法及びエッチング停止層に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体製造技術を用いたマイクロ
マシン製造方法に関して、例えば、特開平１１−２４２
１８０号公報に基板の一部をエッチング除去することに
よって形成する技術が開示されている。この光スキャナ
は、図１１に示すように、支持体２に繋がる弾性部材
（ねじりバネ）３と回動可能に接続される可動板１を備
え、回動させるための駆動力を発生する駆動コイル４が
可動板１上に形成される。弾性部材３はポリイミド樹脂
等の絶縁性を有する弾性体から構成される。また、駆動
コイル４の内側には、速度検出コイル５が形成されてい
る。この可動板１を挟み対向するように一対の磁石８が
配置される。

【０００３】さらに可動板１に電源を供給するための引
き出し線６が形成され、その一端は、駆動コイル４及び
速度検出コイル５に各々接続され、他端は、給電パッド
７に接続されている。また、可動板１の裏面（コイルが
形成されていない面）には光反射面９が形成されてお
り、可動板１を揺動させることで、光反射面９で反射し
た光が走査される。尚、弾性部材３を構成する絶縁性の
弾性膜は、可動板１表面にも形成され、駆動コイル４、
速度検出コイル５、および引き出し線６の層間絶縁膜と
しても機能している。また駆動コイル４および速度検出
コイル５は、可動板１の表面に形成されたシリコン窒化
膜によって、可動板１から絶縁されている。

【０００４】この光スキャナの動作について説明する。
図１１において給電パッド７を通じて駆動コイル４に電
圧を印加すると、駆動コイル４に流れる電流と磁石８が
発生する磁界との相互作用によって、ローレンツ力が作
用する。このローレンツ力によって、可動板１は、２つ
の弾性部材３を結ぶ直線を軸として揺動運動を行う。ま
た、可動板１が揺動すると、磁石８が発生する磁界との
相互作用により、速度検出コイル５に接続された給電パ
ッド７間に、可動板１の揺動速度に比例した誘導起電力
が発生する。この誘導起電力を所定時間積分することに
より、可動板１の揺動角が計算される。

【０００５】次に、図１２（ａ）乃至図１３（ｃ）およ
び図１４を参照して、この光スキャナの作製工程につい
て説明する。まず、図１２（ａ）の工程において、シリ
コン基板１１の両主面（１１ａ，１１ｂ）に、シリコン
窒化膜を形成した後、基板裏面１１ｂにおけるシリコン
窒化膜をフォトリソグラフィ技術によるレジストマスク
を用いた選択的エッチングにより部分的に除去する。こ
れにより後述する基板エッチング工程の際に使用するエ
ッチングマスク１２およびエッチング停止層１３を形成
する。次に図１２（ｂ）の工程において、シリコン基板
１１の表面１１ａ上に導電膜を形成した後、該導電膜を
レジストマスクを用いて選択的エッチングを行い、図１
４に示すように部分的に除去して、コイル１４（駆動コ
イル４及び速度検出コイル５）及びねじりバネ用エッチ
ングマスク１５を形成する。尚、図１２（ｂ）は、図１
４のＡ−Ａ間における断面図である。このねじりバネ用
エッチングマスク１５は、後述するねじりバネ３の形成
工程で使用する。

【０００６】次に図１２（ｃ）の工程において、スピン
コータ等を用いてシリコン基板１１表面にポリイミド等
の絶縁性の弾性膜１６を形成した後、この弾性膜１６に
フォトリソグラフィ技術を用いて選択的なエッチングを
行い、コイル１４の一部を露出させるビアホール１７を
形成する。そして図１２（ｄ）の工程において、さらに
シリコン基板１１の表面１１ａ上に図１２（ｂ）の工程
におけるコイル１４等と同様な方法により、引き出し線
６および給電パッド７を形成する。この引き出し線６
は、図１２（ｃ）で形成したビアホール１７を介して、
コイル１４に接続される。

【０００７】次に図１３（ａ）の工程において、シリコ
ン基板１１の表面１１ａにポリイミド等の絶縁性の弾性
膜１８を形成した後、この弾性膜１８を前述したと同様
に選択的なエッチングを行って部分的に除去することに
より、給電パッド７を開口して露出させる。そして図１
３（ｂ）の工程において、図１２（ａ）の工程において
形成したエッチングマスク１２を用いて、シリコン基板
の裏面１１ｂ側からＴＭＡＨ（Tetramethyl ammonium h
ydroxide）等によって一部をエッチングすることによ
り、図１１で示した可動板１および支持枠２を形成す
る。ここで、シリコン基板１１のエッチングは、エッチ
ング停止層１３が露出した時点で自動的に停止する。

【０００８】次に図１３（ｃ）の工程において、エッチ
ングマスク１２及びエッチング停止層１３をリアクィブ
イオンエッチング（ＲＩＥ：Riactive Ion Etching）等
を用いて除去する。

【０００９】さらに、可動板１、支持枠２及び図１２
（ｂ）の工程で形成したねじりバネ用エッチングマスク
１５をマスクとして、絶縁性の弾性膜１６，１８をＲＩ
Ｅ等を用いて基板裏面１１ｂ側から除去することによ
り、ねじりバネ３で回動可能に連結された可動板１と支
持枠２とを形成する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術によ
る図１３（ｂ）のエッチング工程において、エッチング
停止層１３を構成するシリコン窒化膜２０はＣＶＤ（Ch
emical Vapor Deposition）法やスパッタリング法によ
って形成している。例えば、図１５に示すようにシリコ
ン基板１１表面に異物２１が付着した状態で、この成膜
処理を行うと、異物２１の表面部分にはシリコン窒化膜
２０（１３）が十分な厚さで形成されないため、この部
分はエッチング液に対する耐性が低下する。このような
異物の付着を完全に防止することは非常に困難で、たと
え成膜工程前にシリコン基板１１を十分に洗浄した場合
でも、成膜装置の処理チャンバー内に付着していた生成
物等が成膜中に剥離してシリコン基板に付着する可能性
が考えられる。

【００１１】また、シリコン窒化膜の代わりにシリコン
基板１１の熱酸化膜２２をエッチング停止層として使用
した場合においても、図１６に示すようにシリコン基板
１１表面に異物２３が付着した状態で熱酸化を行った場
合、異物２３の付着した部分には酸素が十分に供給され
ないため、この部分には熱酸化膜が十分に成長しない。
従って、熱酸化膜をエッチング停止層として使用する場
合においても、異物が付着した部分はエッチング液に対
する耐性が低下する。この熱酸化法を用いた場合、ＣＶ
Ｄ法やスパッタリング法に比較して、成膜中の異物の付
着量は少なくなるが、シリコン基板への異物の付着を完
全に防止することは、現実的には非常に困難である。

【００１２】このようなエッチング停止層１３にピンホ
ール等の欠陥２４がある場合、図１３（ｂ）の工程にお
いて、図１７に示すように、シリコン基板１１の表面１
１ａ側を蓋２５およびＯリング２６によって封止した状
態でエッチング液２７に浸してエッチングを行うと、そ
のエッチングが進行してエッチング停止層が露出したた
際に、エッチング液であるＴＭＡＨがこの欠陥２４を通
ってシリコン基板の裏面１１ｂ側から表面１１ａ側に侵
入してくるため、表面１１ａ側に形成されるコイル等の
素子２８や絶縁性の弾性膜等が激しく腐食され破壊され
る。このため、エッチング液に浸すウェットエッチング
を採用する場合、エッチング停止層は基板全面にわたっ
て無欠陥であることが要求される。また、シリコン基板
の厚さをエッチングするため、ドライエッチングを採用
しようとすると、エッチングレートが小さく時間が掛か
りすぎる。また長時間プラズマに晒されるため、絶縁性
などに大きく影響を与えかねない。

【００１３】そこで本発明は、半導体製造技術における
ウエットエッチングプロセスを用いた製造工程におい
て、エッチング停止層の欠陥を防止することにより、歩
留まりを向上させたマイクロマシン製造方法及びエッチ
ング停止層を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、基板の一部をエッチングにより除去する半
導体製造技術を用いて作製されるマイクロマシンの製造
方法であって、前記エッチングを所望の位置で停止させ
るための第１のエッチング停止層を前記基板に形成する
第１のエッチング停止層形成工程と、前記第１のエッチ
ング停止層の表面を洗浄する基板洗浄工程と、前記基板
上にさらに第２のエッチング停止層を形成する第２のエ
ッチング停止層形成工程とを有するマイクロマシン製造
方法を提供する。

【００１５】また、基板の一部をエッチング除去するな
どの半導体製造プロセスを用いてマイクロマシンを製造
する際に、前記エッチングを所望の位置で停止させるた
めに形成されるエッチング停止層であって、前記基板を
熱酸化して形成される熱酸化膜からなる第１のエッチン
グ停止層と、さらに基板洗浄を介して形成される薄膜か
らなる第２のエッチング停止層とにより構成されるエッ
チング停止層を提供する。

【００１６】さらに、基板の一部をエッチング除去する
などの半導体製造プロセスを用いてマイクロマシンを製
造する際に、前記エッチングを所望の位置で停止させる
ために形成されるエッチング停止層であって、前記基板
にホウ素を高濃度に拡散して形成される高濃度拡散層か
らなる第１のエッチング停止層と、さらに基板洗浄を介
して形成される薄膜からなる第２のエッチング停止層と
により構成されるエッチング停止層を提供する。

【００１７】以上のような構成のマイクロマシン製造方
法は、エッチング停止層やエッチングマスク形成にあた
って、それぞれの成膜工程間に洗浄工程を挟んで第１薄
膜とその上層に第２薄膜が形成された２層以上の多層薄
膜を形成して、異物の付着等により発生するピンホール
等の欠陥がエッチング停止層やエッチングマスクに発生
することが防止される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。図１（ａ）乃至図１
（ｅ）を参照して、本発明の第１の実施形態に係る光ス
キャナを製造工程について説明する。

【００１９】まず、図１（ａ）の工程において、基板洗
浄を行った後、シリコン基板３１の両主面（表面３１ａ
及び裏面３１ｂ）に熱酸化膜３２を形成する。さらに、
再度基板洗浄を行った後、さらに両主面３１の熱酸化膜
３２上にシリコン窒化膜３３を形成する。ここで、特に
シリコン窒化膜３３を形成する直前に行う基板洗浄は、
ＲＣＡ洗浄等、基板に付着したパーティクルの除去効果
が高い洗浄法を採用するものとする。また、この基板洗
浄の直前に、濃度の低いフッ化水素酸等により熱酸化膜
３２の表層をエッチング除去してもよい。

【００２０】次に、図１（ｂ）の工程において、シリコ
ン基板３１の表面３１ａにレジスト膜３４を形成する。
一方、フォトリソグラフィ技術を用いて、シリコン基板
３１の裏面３１ｂ側に、後述する可動板１および支持枠
２を形成する領域を覆うレジストマスク３５を形成し、
エッチングにより露出するシリコン窒化膜部分３３を除
去する。その後、レジストマスク３５及びレジスト膜３
４を共にアッシングにより除去する。その後、図１
（ｃ）の工程において、図１（ｂ）で裏面３１ｂ側のパ
ターニングされたシリコン窒化膜３３をマスクとして露
出する熱酸化膜３２をエッチングする。これにより熱酸
化膜３２とシリコン窒化膜３３の積層膜からなり、後述
する基板エッチング工程で用られるエッチングマスク３
６及びエッチング停止層３７が形成される。

【００２１】次に図１（ｄ）の工程において、シリコン
基板３１の表面３１ａに、図１４に示すようなコイル１
４、ねじりバネ用マスク層３８、引き出し線６および給
電パッド７を形成する。さらに、絶縁性の弾性膜３９を
従来と同様の方法で形成する。その後、図１７に示した
ように素子を形成した表面３１ａ側を封止した状態でエ
ッチング液に浸して裏面３１ｂ側からＴＭＡＨ等による
シリコン基板３１のエッチングを行うことにより、可動
板１及び支持枠２を形成する。このエッチングは、図１
（ｄ）に示すように、エッチングマスク３６をマスクと
してエッチングを行い、エッチング停止層３７が露出し
て自動的に停止する。

【００２２】次に図１（ｅ）の工程において、エッチン
グ停止層３７及びエッチングマスク３６をＲＩＥ等を用
いて除去する。さらに、可動板１、支持枠２及び図１
（ｄ）の工程で形成したねじりバネ用マスク層３８をマ
スクとして、絶縁性の弾性膜３９をＲＩＥ等を用いて基
板裏面３１ｂ側から除去する。これによりねじりバネ３
で回動可能に連結された可動板１と支持枠２とが形成さ
れる。さらに可動板１の裏面に光反射面４０を形成す
る。

【００２３】本実施例においては、エッチングマスク３
６及びエッチング停止層３７が、シリコン基板３１の熱
酸化膜３２とシリコン窒化膜３３の２層から構成される
ため、これらエッチングマスク３６及びエッチング停止
層３７の欠陥発生が防止される。この理由について、図
２乃至図４を用いて説明する。シリコン基板３１に異物
４１が付着した状態で熱酸化処理を行った場合、図２に
示すように、異物４１の接した部分にはシリコン基板３
１に酸素が供給されないため、この部分には熱酸化膜３
２が成長せずに図３に示すようなピンホール４２とな
る。この状態で熱酸化膜３２のみをエッチング停止層と
して使用した場合、ピンホール４２からエッチング液が
浸食して、反対側の面（素子が形成された表面３１ａ）
に侵入することとなり、前述した不具合が発生する。

【００２４】そのため、図３に示すように、熱酸化処理
後に基板洗浄を行い異物４１を除去した後、図４に示す
ように、熱酸化膜３２上にさらにシリコン窒化膜３３を
形成する。

【００２５】このように積層構造を形成することによ
り、ピンホール４２は、シリコン窒化膜３３によって被
覆されることにより、いずれの工程において異物が付着
したとしても、少なくとも熱酸化膜３２若しくはシリコ
ン窒化膜３３がマスクとして機能するため、前述したよ
うなエッチング液の進入による不具合が防止できる。ま
た、熱酸化工程とシリコン窒化膜の成膜工程において、
同じ位置に異物が付着してピンホール４２となる確立は
非常に小さい。従って、図４に示す熱酸化膜３２とシリ
コン窒化膜３３から構成される２層膜をエッチング停止
層として使用した場合、膜欠陥の発生が防止できる。

【００２６】このように、エッチング停止層をシリコン
の熱酸化膜とシリコン窒化膜の２層膜から構成すること
により、エッチング停止層の遮蔽性能を格段に向上させ
ることが可能となる。

【００２７】なお本実施形態においては、シリコン基板
のエッチング停止層を熱酸化膜とシリコン窒化膜の２層
から構成する例で説明したが、勿論、これに限定される
ものではなく、２つの製造工程で成膜し、且つその間に
洗浄工程を入れるのであれば、エッチング液に耐性を有
する他の材料によりエッチング停止層を形成してもよ
い。また、エッチング停止層は２層構造だけではなく、
３層構造以上の積層膜により構成してもよい。

【００２８】図６（ａ）乃至図６（ｄ）を参照して、本
発明の第２の実施形態に係る光スキャナを製造工程につ
いて説明する。

【００２９】まず、基板洗浄を行った後、図６（ａ）の
工程において、熱酸化処理を行い、シリコン基板５１の
両主面（表面５１ａ及び裏面５１ｂ）に、それぞれ熱酸
化膜５３を形成する。さらに再度、基板洗浄を行った
後、２度目の熱酸化処理を行い、それぞれの熱酸化膜５
３の下に新たな熱酸化膜５２を形成する。ここで、特に
２度目の熱酸化処理前に行う基板洗浄は、ＲＣＡ洗浄等
のシリコン基板に付着したパーティクルの除去効果が高
い洗浄法を採用する。また、この基板洗浄の直前に、濃
度の低いフッ化水素酸等により熱酸化膜５２の表層をエ
ッチング除去してもよい。

【００３０】次に図６（ｂ）の工程では、シリコン基板
５１の表面５１ａにレジスト膜５４を形成する。さらに
シリコン基板５１の裏面５１ｂにおいては、フォトリソ
グラフィ技術を用いて、その裏面５１ｂ側に、後述する
可動板１および支持枠２を形成する領域を覆うレジスト
マスク５５を形成した後、エッチングにより露出する熱
酸化膜（５２，５３）を除去する。さらにレジストマス
ク５５及びレジスト膜５４を、共にアッシングにより除
去する。この工程によって、後述するシリコン基板のエ
ッチング工程で使用するエッチングマスク５６及びエッ
チング停止層５７が形成される。

【００３１】次に図６（ｃ）の工程において、シリコン
基板５１の表面５１ａに、図１４に示すようなコイル１
４、ねじりバネ用マスク層５８、引き出し線６および給
電パッド７を形成する。さらに、絶縁性の弾性膜５９を
従来と同様の方法で形成する。 その後、図１７に示し
たと同様に素子を形成した表面５１ａ側を封止した状態
でエッチング液に浸して裏面５１ｂ側からＴＭＡＨ等に
よるシリコン基板５１のエッチングを行うことにより、
可動板１及び支持枠２を形成する。このエッチングは、
図６（ｃ）に示すように、エッチングマスク５６をマス
クとしてエッチングを行い、エッチング停止層５７が露
出して自動的に停止する。

【００３２】次に図６（ｄ）の工程において、エッチン
グ停止層５７及びエッチングマスク５６をＲＩＥ等を用
いて除去する。さらに、可動板１、支持枠２及び図６
（ｂ）の工程で形成したねじりバネ用マスク層５８をマ
スクとして、絶縁性の弾性膜５９をＲＩＥ等を用いて基
板裏面５１ｂ側から除去する。これによりねじりバネ３
で回動可能に連結された可動板１と支持枠２とが形成さ
れる。さらに可動板１の裏面に光反射面６０を形成す
る。

【００３３】本実施例においては、エッチングマスク５
６及びエッチング停止層５７を構成する熱酸化膜が、基
板洗浄を介した２回の熱酸化により形成されるため、膜
欠陥の発生が防止される。

【００３４】これは、前述した第１の実施形態と同様
に、シリコン基板５１（３１）に異物４１が付着した状
態で熱酸化処理を行った場合、図２に示すように、異物
４１の接している部分には酸化膜が形成されず、エッチ
ング液に浸すとエッチング停止層の遮蔽性能を低下させ
ている。そして図３に示すように、熱酸化処理後に基板
洗浄を行い、異物４１を除去するとピンホール４２が形
成されることとなる。しかし、その後、再度熱酸化処理
を行うと、図５に示すように、初めの熱酸化膜３２（５
３）に発生したピンホール４２の部分においても２度目
の熱酸化処理により新たな熱酸化膜５２が成長すること
により、ピンホール４２が埋められる。

【００３５】また、図５に示すように、２度目の熱酸化
処理の際に、新たな異物４３が付着したとしても、元の
ピンホール４２と同じ位置に異物４３が付着する確立は
非常に少ない。従って、図５に示すように２度目の熱酸
化処理の前に基板洗浄を行うことにより、エッチング停
止層の欠陥発生が防止される。

【００３６】なお本実施の形態においては、シリコン基
板の２層の熱酸化膜からなるエッチング停止層を形成す
る際に、間に基板洗浄を行う熱酸化処理を連続した例で
あったが、これを３回以上繰り返して熱酸化膜を形成し
てもよい。この熱酸化処理と洗浄を繰り返して積層膜を
形成するほど、異物による影響を少なくすることができ
る。

【００３７】従って、本実施形態はエッチング停止層と
してシリコン熱酸化膜を用いる場合に、基板洗浄を間に
入れて２回の熱酸化処理を行うことにより、２層の熱酸
化膜からなるエッチング停止層の遮蔽性能を格段に向上
することが可能となる。またエッチング停止層の形成に
ついては、酸化装置以外の成膜設備を使用しないため、
設備コストを軽減することができる。

【００３８】図７（ａ）乃至図８（ｃ）を参照して、本
発明による第３の実施形態に係る光スキャナを製造工程
について説明する。

【００３９】まず、基板洗浄を行った後、図７（ａ）に
示すように、シリコン基板６１の両主面（表面６１ａ及
び裏面６１ｂ）にそれぞれ熱酸化膜（６２）を形成した
後、シリコン基板の裏面６１ｂをレジスト膜６３で被覆
した状態で、表面６１ａ側に形成した熱酸化膜をエッチ
ングして除去する。これにより、裏面６１ｂに酸化膜か
らなる拡散マスク６２を形成する。次に、レジスト膜６
３をアッシング等により除去した後、基板洗浄を行う。

【００４０】次に、図７（ｂ）の工程において、窒化ホ
ウ素等の拡散源を用いて、シリコン基板６１の表面６１
ａにホウ素原子を拡散することにより、濃度１０^２０cm
^-３前後の拡散層６４を形成する。この工程において、
一般にホウ素拡散工程は酸化雰囲気中にて行われるた
め、ホウ素拡散後は拡散層６４表面にもホウ素を含んだ
熱酸化膜６５が形成される。次に拡散マスク６２および
熱酸化膜６５をフッ化水素酸等により除去した後、基板
洗浄を行う。

【００４１】そして図７（ｃ）の工程において、シリコ
ン基板６１の両主面にシリコン窒化膜６６を形成する。
尚、シリコン窒化膜６６を形成する直前に行う基板洗浄
は、ＲＣＡ洗浄等、基板に付着したパーティクルの除去
効果が高い洗浄法を採用する。

【００４２】次に、図８（ａ）の工程において、シリコ
ン基板６１の裏面６１ｂで可動板１及び支持枠２を形成
する領域上にフォトリソグラフィ技術を用いて、レジス
トマスク６７を形成した後、表面６１ａの全面にもレジ
スト膜６８を形成する。

【００４３】そして、レジストマスク６７により選択的
にシリコン窒化膜をエッチングして除去する。この工程
によって、後述する基板エッチング工程で使用するエッ
チングマスク７６及びエッチング停止層７０を形成す
る。ここで、エッチング停止層７０は、シリコン窒化膜
６６およびホウ素拡散層６４の２層の積層膜により構成
される。その後、レジストマスク６７及びレジスト膜６
８を除去する。

【００４４】そして、図８（ｂ）の工程において、シリ
コン基板６１の表面６１ａに、前述したと同様に、コイ
ル１４、ねじりバネ用マスク層７１、引き出し線６及び
給電パッド７を形成する。さらに、絶縁性の弾性膜６９
を従来と同様の方法で形成する。その後、シリコン基板
６１の表面６１ａを封止した状態でエッチング液に浸し
て裏面６１ｂ側からエッチングマスク７６を用いて、Ｔ
ＭＡＨ等によりシリコン基板６１のエッチングを行う。
この基板エッチングにおいては、図８（ｂ）に示すよう
に、エッチング停止層７０が露出して自動的に停止する
まで行うことにより、可動板１と支持枠２が形成され
る。

【００４５】次に、図８（ｃ）の工程において、ねじり
バネ用マスク層７１が露出するようにエッチング停止層
７０をＲＩＥ等で除去する。

【００４６】さらに、可動板１、支持枠２及び図８
（ｂ）の工程で形成したねじりバネ用マスク層７１をマ
スクとして、絶縁性の弾性膜６９をＲＩＥ等を用いて基
板裏面６１ｂ側から除去することにより、可動板１と支
持枠２とがねじりバネ３により連結することとなり、回
動可能となる。さらに可動板１の裏面６１ｂ上に光反射
面７２を形成する。

【００４７】本実施形態によれぱ、エッチング停止層７
０が、ホウ素の高濃度拡散層６４とその上層に形成され
たシリコン窒化膜６６の２層から構成されるため、エッ
チング停止層７０の欠陥発生が防止される。

【００４８】以下にこの理由について、図９及び図１０
を用いて説明する。

【００４９】シリコン基板６１に異物７３が付着した状
態でホウ素の拡散工程を行った場合、図９に示すように
シリコン基板６１の表面６１ａに、ホウ素の拡散深さＬ
１より大きい異物７３が付着すると、この部分に拡散す
る濃度が低下することにより、エッチング停止層として
の性能が低下する。ここで、図１０に示すように、ホウ
素拡散後に基板洗浄を行い、異物７３を除去した後、基
板表面６１ａにシリコン窒化膜６６を形成すると、ホウ
素の濃度が低い部分７４がシリコン窒化膜６６によって
被覆されることとなり、前述したような不具合が防止さ
れる。

【００５０】また、シリコン窒化膜の成膜工程で新たな
異物７５が付着したとしても、濃度の低い部分７４に付
着する確立は非常に小さい。

【００５１】従って、図１０に示すように、ホウ素の高
濃度拡散層６４とシリコン窒化膜６６の２層膜から構成
されるエッチング停止層７０を用いた場合には、エッチ
ング停止層の欠陥発生が防止される。

【００５２】なお本実施形態においては、シリコン基板
のエッチング停止層を、ホウ素の高濃度拡散層とシリコ
ン窒化膜の２層から構成する例で説明したが、エッチン
グ液に耐性を有する材質であれば、シリコン窒化膜の他
に、他の材料も使用可能である。また、ホウ素の拡散層
表面にシリコン窒化膜を１層形成する例で説明したが、
この部分を２層以上の薄膜に構成してもよい。またホウ
素の拡散工程は、洗浄工程を間に挟んで２回以上行って
もよい。

【００５３】従って、本実施形態においては、エッチン
グ停止層をホウ素の高濃度拡散層とシリコン窒化膜の２
層から構成することにより、エッチング停止層の遮蔽性
能を格段に向上することが可能となる。

【００５４】また、前述した第１及び第２の実施形態に
おいては、エッチング停止層の構成要素として、熱酸化
膜が含まれているため、ＫＯＨ（Kaliumhydroxid）等熱
酸化膜の耐性が低いエッチング液には適していないが、
この第３の実施形態によれば、これらのエッチング液に
対しても高い効果を有する。

【００５５】以上の実施形態について説明したが、本明
細書には以下のような発明も含まれている。

【００５６】（１）表面側が封止されたシリコン基板を
裏面側から、該基板裏面上に形成されたエッチングマス
クを用いてエッチングする際に、該エッチングを所望の
位置で停止させための前記基板の最上層又はその内部に
設けられた２層以上の積層膜からなるエッチング停止層
を具備し、このエッチング停止層が前記基板の熱酸化膜
と、基板洗浄工程を介在させた後、熱酸化膜上に形成さ
れた薄膜とから構成されるエッチング停止層を提供す
る。この発明においては、エッチング停止層が、それぞ
れの成膜工程間に洗浄工程を挟んで熱酸化膜とその上層
に形成された１層以上の薄膜から構成することにより、
エッチング停止層の欠陥発生を防止することが可能とな
る。

【００５７】（２）前記基板がシリコンから構成される
前記（１）項に記載のエッチング停止層を提供する。

【００５８】この発明においては、（１）項に記載の基
板にシリコンを採用することにより、エッチング耐性の
高い熱酸化膜を形成することが可能となり、かつ強アル
カリ溶液を使用したエッチングによる基板の加工が可能
となる。

【００５９】（３）前記薄膜が、シリコン酸化膜または
シリコン窒化膜からなる前記（１），（２）項に記載の
エッチング停止層を提供する。

【００６０】この発明においては、（１），（２）項の
発明において、特に基板を強アルカリ溶液によりエッチ
ング加工する場合には、エッチング液に対して十分な耐
久性を有するエッチング停止層の形成が可能となる。

【００６１】（４）前記薄膜を、ＣＶＤ法あるいはスパ
ッタリング法により形成する前記（１）〜（３）項に記
載のエッチング停止層を提供する。

【００６２】この発明においては、少なくとも２層から
構成されるエッチング停止層の２層目以降を、１層目と
異なる方法で成膜することにより、エッチング停止層の
欠陥発生を防止することが可能となる。

【００６３】（５）表面が封止されたシリコン基板を裏
面から、該基板裏面に形成されたエッチングマスクを介
してエッチングする際に、該エッチングを所望の位置で
停止させる目的で前記基板の表面またはその内部に設け
られたエッチング停止層おいて、該エッチング停止層が
ホウ素の高濃度拡散層と、その表面に基板洗浄工程を介
して形成された薄膜とから構成されるエッチング停止層
を提供する。

【００６４】この発明においては、エッチング停止層
を、基板内部に形成された高濃度拡散層とその表面に形
成された薄膜から構成することにより、エッチング停止
層の欠陥発生を防止することが可能となる。

【００６５】（６）前記薄膜が、シリコン酸化膜または
シリコン窒化膜から構成される前記（５）項に記載のエ
ッチング停止層を提供する。

【００６６】この発明においては、（５）項に記載の発
明において、特に基板を強アルカリ溶液によりエッチン
グ加工する場合に、エッチング液に対して十分な耐久性
を有するエッチング停止層の形成が可能となる。

【００６７】（７）前記薄膜を、熱酸化法、ＣＶＤ法あ
るいはスパッタリング法により形成する前記（５）又は
（６）項に記載のエッチング停止層を提供する。

【００６８】この発明においては、少なくとも２層から
構成されるエッチング停止層の２層目以降を、１層目と
異なる方法で成膜することにより、エッチング停止層の
欠陥発生を防止することが可能となる。

【００６９】（８）表面が封止された基板を裏面から、
該基板裏面に形成されたエッチングマスクを介してエッ
チングする際に、該エッチングを所望の位置で停止させ
る目的で前記基板の表面またはその内部に形成された前
記基板の熱酸化膜の形成法において、基板洗浄工程を介
して少なくとも２回の熱酸化を行う熱酸化膜の形成方法
を提供する。

【００７０】この発明においては、エッチング停止層と
して基板の熱酸化膜を使用する場合に、エッチング停止
層の欠陥発生を防止することが可能となる。

【００７１】（９）前記洗浄工程にＲＣＡ洗浄法を含む
前記（１）〜（８）項に記載の薄膜および熱酸化膜の形
成法を提供する。

【００７２】この発明においては、基板に付着した異物
を効果的に除去することにより、エッチング停止層の欠
陥発生を防止することが可能となる。

【００７３】（１０）前記洗浄工程に熱酸化膜のエッチ
ングを含む前記（１）〜（９）項に記載の薄膜および熱
酸化膜の形成法を提供する。

【００７４】この発明においては、基板の熱酸化膜を一
部除去することにより、熱酸化中に基板に付着した異物
の除去効果を向上することが可能となる。

【００７５】（１１）基板の一部をエッチングによって
除去することにより形成された支持体および可動板と、
該可動板と前記支持体とを連結する弾性部材と、前記可
動板の少なくとも一方の面に形成された光反射面と、前
記可動板の駆動手段とを具備し、前記駆動手段によって
前記弾性部材に生ずる弾性変形により、前記可動板の揺
動運動を行う光スキャナにおいて、前記エッチングを所
望の位置で停止する目的で前記基板の表面又は内部に設
けられたエッチング停止層が、前記基板の熱酸化膜と、
その表面に基板洗浄工程を介して形成された薄膜とから
構成される光スキャナを提供する。

【００７６】この発明においては、基板の一部をエッチ
ングによって除去することにより形成される光スキャナ
において、エッチング停止層を、基板の熱酸化膜とその
表面に形成された薄膜から構成することにより、エッチ
ング停止層の欠陥発生を防止することが可能となる。

【００７７】（１２）前記基板がシリコンから構成され
る前記（１１）項に記載の光スキャナを提供する。

【００７８】この発明においては、（１１）項に記載の
発明において、基板にシリコンを使用することにより、
エッチング耐性の高い熱酸化膜を形成することが可能と
なり、かつ強アルカリ溶液を使用したエッチングによる
基板の加工が可能となる。

【００７９】（１３）前記薄膜が、シリコン酸化膜また
はシリコン窒化膜から構成される前記（１１）又は（１
２）項に記載の光スキャナを提供する。

【００８０】この発明においては、（１１）項または
（１２）項に記載の発明において、特に基板を強アルカ
リ溶液によりエッチング加工する場合に、エッチング液
に対して十分な耐久性を有するエッチング停止層の形成
が可能となる。

【００８１】（１４）前記薄膜を、ＣＶＤ法あるいはス
パッタリング法により形成する前記（１１）〜（１３）
項に記載の光スキャナを提供する。

【００８２】この発明においては、２層から構成される
エッチング停止層の２層目を、１層目と異なる方法で成
膜することにより、エッチング停止層の欠陥発生を防止
することが可能となる。

【００８３】（１５）基板の一部をエッチングによって
除去することにより形成された支持体および可動板と、
該可動板と前記支持体とを連結する弾性部材と、前記可
動板の少なくとも一方の面に形成された光反射面と、前
記可動板の駆動手段とを具備し、前記駆動手段によって
前記弾性部材に生ずる弾性変形により、前記可動板の揺
動運動を行う光スキャナにおいて、前記エッチングを所
望の位置で停止する目的で前記基板の表面又は内部に設
けられたエッチング停止層が、ホウ素の高濃度拡散層
と、その表面に基板洗浄工程を介して形成された薄膜と
から構成される光スキャナを提供する。

【００８４】この発明においては、基板の一部をエッチ
ングによって除去することにより形成される光スキャナ
において、エッチング停止層を、基板内部に形成された
高濃度拡散層とその表面に形成された薄膜から構成する
ことにより、エッチング停止層の欠陥発生を防止するこ
とが可能となる。

【００８５】（１６）前記薄膜が、シリコン酸化膜また
はシリコン窒化膜から構成される前記（１５）項に記載
のエッチング停止層を提供する。

【００８６】この発明においては、（１５）項に記載の
発明において、特に基板を強アルカリ溶液によりエッチ
ング加工する場合に、エッチング液に対して十分な耐久
性を有するエッチング停止層の形成が可能となる。

【００８７】（１７）前記薄膜を、熱酸化法、ＣＶＤ法
あるいはスパッタリング法により形成する前記（１５）
又は（１６）項に記載のエッチング停止層を提供する。

【００８８】この発明においては、少なくとも２層から
構成されるエッチング停止層の２層目以降を、１層目と
異なる方法で成膜することにより、エッチング停止層の
欠陥発生を防止することが可能となる。

【００８９】（１８）基板の一部をエッチングによって
除去することにより形成された支持体および可動板と、
該可動板と前記支持体とを連結する弾性部材と、前記可
動板の少なくとも一方の面に形成された光反射面と、前
記可動板の駆動手段とを具備し、前記駆動手段によって
前記弾性部材に生ずる弾性変形により、前記可動板の揺
動運動を行う光スキャナの製造方法において、前記基板
の表面またはその内部に前記エッチングを所望の位置で
停止する目的で形成された前記基板の熱酸化膜を、基板
洗浄工程を介して少なくとも２回の熱酸化を行うことに
より形成する光スキャナの製造方法を提供する。

【００９０】この発明においては、基板の一部をエッチ
ングによって除去することにより形成される光スキャナ
において、エッチング停止層として基板の熱酸化膜を使
用する場合に、エッチング停止層の欠陥発生を防止する
ことが可能となる。

【００９１】（１９）前記洗浄工程にＲＣＡ洗浄法を含
む前記（１１）〜（１８）項に記載の光スキャナの製造
方法を提供する。

【００９２】この発明においては、請求項１８記載の発
明において、基板に付着した異物を効果的に除去するこ
とにより、エッチング停止層の欠陥発生を防止すること
が可能となる。

【００９３】（２０）前記洗浄工程に熱酸化膜のエッチ
ングを含む前記（１１）〜（１９）項に記載の光スキャ
ナの製造方法を提供する。

【００９４】この発明においては、基板の熱酸化膜を一
部除去することにより、熱酸化中に基板に付着した異物
の除去効果を向上することが可能となる。

【００９５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、半
導体製造技術におけるウエットエッチングプロセスを用
いた製造工程において、エッチング停止層の欠陥を防止
することにより、歩留まりを向上させたマイクロマシン
製造方法及びエッチング停止層を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る光スキャナを製
造工程順に示す断面図である。

【図２】製造工程において、基板上に異物が付着した状
態について説明するための図である。

【図３】製造工程において、基板上に異物が付着しピン
ホールが形成されることを説明するための図である。

【図４】第１の実施形態の製造工程において、基板上に
異物が付着してできたピンホールが異なる２層膜で埋め
込まれることについて説明するための図である。

【図５】第２の実施形態の製造工程において、基板上に
異物が付着してできたピンホールが同種の２層膜で埋め
込まれることについて説明するための図である。

【図６】本発明の第２の発明の実施の形態に係る光スキ
ャナを製造工程順に示す断面図である。

【図７】本発明の第３の発明の実施の形態に係る光スキ
ャナの製造工程の前半部分を順に示す断面図である。

【図８】本発明の第３の発明の実施の形態に係る光スキ
ャナの製造工程の後半部分を順に示す断面図である。

【図９】第３の実施形態の製造工程途中において、基板
上に異物が付着した状態について説明するための図であ
る。

【図１０】第３の実施形態の製造工程において、基板上
に異物が付着してできたピンホールが異なる２層膜で埋
め込まれることについて説明するための図である。

【図１１】光スキャナの構造について示す斜視図であ
る。

【図１２】従来の光スキャナの製造工程の前半部分を順
に示す断面図である。

【図１３】従来の光スキャナの製造工程の後半部分を順
に示す断面図である。

【図１４】従来の光スキャナの製造工程を説明するため
の平面図である。

【図１５】従来の製造工程において、基板上に異物が付
着した状態について説明するための図である。

【図１６】従来の製造工程において、基板上に異物が付
着した状態について説明するための図である。

【図１７】シリコン基板のエッチング方法について説明
するための図である。

【符号の説明】

１…可動板 ２…支持枠 ３…ねじりバネ ６…引き出し線 ７…給電パッド １４…コイル ３１…シリコン基板 ３１ａ…シリコン基板の表面 ３１ｂ…シリコン基板の裏面 ３２…熱酸化膜 ３３…シリコン窒化膜 ３４…レジスト膜 ３５…レジストマスク ３６…エッチングマスク ３７…エッチング停止層 ３８…ねじりバネ用マスク層 ３９…弾性膜 ４０…光反射面

フロントページの続き (72)発明者 井上 浩 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H041 AA12 AB12 AC04 AZ08 2H045 AB73 5F043 AA02 AA32 AA33 AA35 AA38 BB02 BB22 DD02 DD15 DD30 GG10

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の一部をエッチングにより除去する
   半導体製造技術を用いて作製されるマイクロマシンの製
   造方法であって、 前記エッチングを所望の位置で停止させるための第１の
   エッチング停止層を前記基板に形成する第１のエッチン
   グ停止層形成工程と、 前記第１のエッチング停止層の表面を洗浄する基板洗浄
   工程と、 前記基板上にさらに第２のエッチング停止層を形成する
   第２のエッチング停止層形成工程と、を有することを特
   徴とするマイクロマシン製造方法。
2. 【請求項２】 前記第１のエッチング停止層形成工程
   は、熱酸化法により前記第１のエッチング停止層を形成
   することを特徴とする請求項１記載のマイクロマシン製
   造方法。
3. 【請求項３】 前記第２のエッチング停止層形成工程
   は、熱酸化法、ＣＶＤ法又はスパッタリング法により前
   記第２のエッチング停止層を形成することを特徴とする
   請求項１又は２記載のマイクロマシン製造方法。
4. 【請求項４】 前記第１のエッチング停止層形成工程
   は、ホウ素の高濃度拡散法により前記第１のエッチング
   停止層を形成することを特徴とする請求項１記載のマイ
   クロマシン製造方法。
5. 【請求項５】 前記第２のエッチング停止層形成工程
   は、熱酸化法、ホウ素の高濃度拡散法、ＣＶＤ法又はス
   パッタリング法により前記第２のエッチング停止層を形
   成することを特徴とする請求項１又は４に記載のマイク
   ロマシン製造方法。
6. 【請求項６】 前記洗浄工程は前記第１のエッチング停
   止層の一部をエッチングすることを特徴とする請求項１
   乃至５に記載のマイクロマシン製造方法。
7. 【請求項７】 基板の一部をエッチング除去するなどの
   半導体製造プロセスを用いてマイクロマシンを製造する
   際に、前記エッチングを所望の位置で停止させるために
   形成されるエッチング停止層であって、 前記基板を熱酸化して形成される熱酸化膜からなる第１
   のエッチング停止層と、 さらに基板洗浄を介して形成される薄膜からなる第２の
   エッチング停止層とにより構成されることを特徴とする
   エッチング停止層。
8. 【請求項８】 前記基板がシリコン基板であり、前記第
   ２のエッチング停止層の薄膜がシリコン酸化膜又はシリ
   コン窒化膜であることを特徴とする請求項７記載のエッ
   チング停止層。
9. 【請求項９】 基板の一部をエッチング除去するなどの
   半導体製造プロセスを用いてマイクロマシンを製造する
   際に、前記エッチングを所望の位置で停止させるために
   形成されるエッチング停止層であって、 前記基板にホウ素を高濃度に拡散して形成される高濃度
   拡散層からなる第１のエッチング停止層と、 さらに基板洗浄を介して形成される薄膜からなる第２の
   エッチング停止層とにより構成されることを特徴とする
   エッチング停止層。
10. 【請求項１０】 前記基板がシリコン基板であり、前記
    第２のエッチング停止層の薄膜がシリコン酸化膜又はシ
    リコン窒化膜であることを特徴とする請求項９記載のエ
    ッチング停止層。
11. 【請求項１１】 前記第２のエッチング停止層の薄膜が
    ホウ素拡散層であることを特徴とする請求項９記載のエ
    ッチング停止層。