JP2006212773A - マイクロマシニング型の構成素子および相応する製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シリコンウェーハ基板1と、弾性的に変位可能な導電性のダイヤフラムMとが設けられており、該ダイヤフラムMが、湾曲させられてかつシリコンウェーハ基板1から電気的に絶縁されて基板1の表面Vの上方に設けられており、ダイヤフラムMが内側範囲Iと縁範囲RBとを有しており、基板1とダイヤフラムMとの間に空隙Hが設けられており、ダイヤフラムMの内側範囲Iが、縁範囲RBに対して変えられた横断面を有しており、これにより内側範囲Iの撓みが、同一横断面の場合に比べて減じられている。
【選択図】図1L
Description
少なくとも所定の範囲で導電性である基板を準備し;
弾性的に変位可能な、少なくとも所定の範囲で導電性であるダイヤフラムを製造し、該ダイヤフラムを、湾曲させてかつ基板から電気的に絶縁させて基板の表面の上方に設け、ただし該ダイヤフラムは内側範囲と縁範囲とを有しており;
基板とダイヤフラムとの間に空隙を設け;
ダイヤフラムの内側範囲が、縁範囲に対して変えられた横断面を有し、これにより内側範囲の撓みが、同一横断面の場合に比べて減じられるようにダイヤフラムを形成する;
を実施するようにした。
1a シリコン酸化物層
5 犠牲層
5a SiGe酸化物層
6 窓
7 窓
9´a,9´b 導電性の層
12´ マスク層
15´´´ パーフォレーション孔
20 ポリシリコン層
25,25´ 酸化物層
30 ポリシリコン層
40 犠牲層
45 酸化物層
50 ポリシリコン層
I,I´ 内側範囲
RB,RB´ 縁範囲
KP,KP´ コンデンサプレート
M ダイヤフラム
V ウェーハ表面
R ウェーハ裏面
H 空隙
Claims (16)
- マイクロマシニング型の構成素子において、少なくとも所定の範囲で導電性である基板(1)と、弾性的に変位可能な、少なくとも所定の範囲で導電性であるダイヤフラム(M)とが設けられており、該ダイヤフラム(M)が、湾曲させられてかつ基板(1)から電気的に絶縁されて基板(1)の表面(V)の上方に設けられており、ダイヤフラム(M)が内側範囲(I;I´)と縁範囲(RB;RB´)とを有しており、基板(1)とダイヤフラム(M)との間に空隙(H)が設けられており、ダイヤフラム(M)の内側範囲(I;I´)が、縁範囲(RB;RB´)に対して変えられた横断面を有しており、これにより内側範囲(I;I´)の撓みが、同一横断面の場合に比べて減じられていることを特徴とする、マイクロマシニング型の構成素子。
- ダイヤフラム(M)の内側範囲(I)が縁範囲(RB)に比べて厚肉化されている、請求項1記載のマイクロマシニング型の構成素子。
- ダイヤフラム(M)の内側範囲(I)が縁範囲(RB)に比べて付加的な層(20)を有している、請求項2記載のマイクロマシニング型の構成素子。
- ダイヤフラム(M)の内側範囲(I´)が、縁範囲(RB´)に比べてスタンプ形に空隙(H)内へ懸吊された範囲(KP´)を有している、請求項1記載のマイクロマシニング型の構成素子。
- 空隙(H)が媒体で充填されており、ダイヤフラム(M)の下で基板(1)を貫いて延びる1つまたは複数のパーフォレーション開口(15´´´)が設けられており、該パーフォレーション開口(15´´´)が、基板(1)の裏面(R)から空隙(H)内へ通じた進入路を提供していて、空隙(H)内に存在する媒体の容量がダイヤフラム(M)の変位時に可変である、請求項1、2または3記載のマイクロマシニング型の構成素子。
- マイクロマシニング型の構成素子のための製造方法において、以下のステップ:
少なくとも所定の範囲で導電性である基板(1)を準備し;
弾性的に変位可能な、少なくとも所定の範囲で導電性であるダイヤフラム(M)を製造し、該ダイヤフラム(M)を、湾曲させてかつ基板(1)から電気的に絶縁させて基板(1)の表面(V)の上方に設け、ただし該ダイヤフラム(M)は内側範囲(I;I´)と縁範囲(RB;RB´)とを有しており;
基板(1)とダイヤフラム(M)との間に空隙(H)を設け;
ダイヤフラム(M)の内側範囲(I;I´)が、縁範囲(RB;RB´)に対して変えられた横断面を有し、これにより内側範囲(I;I´)の撓みが、同一横断面の場合に比べて減じられるようにダイヤフラム(M)を形成する;
を実施することを特徴とする、マイクロマシニング型の構成素子のための製造方法。 - ダイヤフラム(M)を、基板(1)上に設けられた犠牲層範囲(5;5,40)の上方で、構造化された多数の層(20,25,30;5a,20,25´,45,50)を設けることによって前成形し、引き続きダイヤフラム(M)に対して選択的なエッチングプロセスにより犠牲層範囲(5;5,40)を除去する、請求項6記載の製造方法。
- 犠牲層(5;5,40)として、0.1〜0.8、有利には0.2〜0.5のGe含量を有するSiGeを使用する、請求項6または7記載の製造方法。
- 犠牲層エッチングのためのエッチングガスとして、ClF3、ClF5、XeF2、BrF3、IF3またはIF5、有利にはClF3を使用する、請求項6、7または8記載の製造方法。
- SiGe層とSi層との間にエッチングストップおよび拡散バリヤとして酸化物層(1a)を被着させるか、または熱酸化により成長させる、請求項6から9までのいずれか1項記載の製造方法。
- 犠牲層範囲(5;5,40)内のGe含量を、熱により成長されたSiGe酸化物層がGeを含有しないか、またはGeをほとんど含有しないように低く設定する、請求項8記載の製造方法。
- 犠牲層範囲(5;5,40)内のGe含量を、熱による酸化物層の成長速度がシリコン上での成長に比べて1.5〜10倍だけ加速されて行われるように高く設定する、請求項8記載の製造方法。
- 犠牲層範囲(5;5,40)内のGe含量が0.3〜0.4at%である、請求項8記載の製造方法。
- ダイヤフラム(M)の内側範囲(I)に、縁範囲(RB)に比べて付加的な層(20)を設ける、請求項7記載の製造方法。
- ダイヤフラム(M)の内側範囲(I´)に、縁範囲(RB´)に比べてスタンプ形に空隙(H)内へ懸吊された範囲(KP´)を設ける、請求項7記載の製造方法。
- 空隙(H)を媒体で充填し、ダイヤフラム(M)の下で基板(1)を貫いて延びる1つまたは複数のパーフォレーション開口(15´´´)を設け、この場合、該パーフォレーション開口(15´´´)が、基板(1)の裏面(R)から空隙(H)内へ通じた進入路を提供して、空隙(H)内に存在する媒体の容量がダイヤフラム(M)の変位時に可変となる、請求項14記載の製造方法。
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