JP2007268704A

JP2007268704A - 微小構造体、半導体装置、及び微小構造体の作製方法

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Publication number: JP2007268704A
Application number: JP2007046717A
Authority: JP
Inventors: Mayumi Yamaguchi; 真弓山口; Konami Izumi; 小波泉
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2006-03-10
Filing date: 2007-02-27
Publication date: 2007-10-18
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Also published as: JP5178026B2

Abstract

【課題】微小構造体の作製工程中の不良を防止する構造及びその作製方法を提供する。また、微小構造体の動作中の不良を防止する構造及びその作製方法を提供する。特に、犠牲層エッチングの際の座屈、又は構造体の動作時の座屈を防止する。
【解決手段】第１の構造層１０２と、第１の構造層に空隙１０６を介して対向し、且つ一部が第１の構造層に固定されている第２の構造層１０４とを有する微小構造体１００である。第１の構造層１０２及び第２の構造層１０４は少なくとも一方が変位可能である。また、第１の構造層及び第２の構造層の対向する表面１１４，１１６は、互いに異なる粗さで粗面化されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、微小構造体及びその作製方法に関する。

従来、半導体素子作製プロセス及びそれに類する方法を用いて、微小な機械を作製する研究がされている。例えば、シリコンウエハーを加工することによって、歯車や橋構造のように、空隙部とその空隙部内を可動する部分とを有する立体の構造体が作製されている。

近年では、上記のような構造体と半導体素子とを同一の基板上に作製する、或いは別々に作製したものを貼り合わせることによって、一つの機能を有する微小な電気機械装置を作製する研究が進められている。これらはＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍ）、マイクロマシン、マイクロマシニング等と呼ばれている。

このような微小な電気機械装置（マイクロマシン）は、作製方法によって二通りに大別される。シリコンウエハやＳＯＩ（ＳｉｌｉｃｏｎｏｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ）基板自体をエッチングや研磨により加工し、立体的な構造体を作製する場合はバルクマイクロマシンと呼ばれる。一方、シリコンウエハ等の基板上に薄膜を積層して形成し、当該薄膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法で加工し、立体的な構造体を作製する場合は表面マイクロマシンと呼ばれる。

バルクマイクロマシンは、基板を様々な方向から加工するため、立体的な構造体を作製する際に大きな自由度を有し、様々な構造体を作製することができる。しかしながら、半導体素子の作製プロセスとは相容れない工程が多い。そのため、半導体素子と構造体とは、別々に作製した後に貼り合わせたり、別々のまま一つにパッケージングすることが多い。表面マイクロマシンの場合は、一般的な半導体素子の作製プロセスが適用されている。

ここで、表面マイクロマシンが有する構造体の基本的な構造、及びその作製方法について説明する。まず、図１２（Ａ）に示すように、構造体の空隙部を形成するために犠牲層１００２を形成する。この犠牲層１００２は後に除去される。なお、犠牲層１００２は基板上に形成するが、図面では基板を省略する。

次いで、図１２（Ｂ）に示すように、犠牲層１００２上に構造層１００４を形成する。構造層１００４は、犠牲層１００２上に形成されることによって、その形状が立体的になる。

次いで、図１２（Ｃ）に示すように、犠牲層１００２をエッチング除去する。犠牲層１００２を除去することで、構造層１００４の下に空隙部１００６ができる。そして、空隙部１００６上に位置する部分の構造層１００４が可動できるようになる。なお、空隙部１００６上に位置する部分の構造層１００４とは、図１２（Ｂ）において、犠牲層１００２の上面と接する部分の構造層１００４である。

ここでは、基板上に構造層１００４及び空隙部１００６を有する単純な構造体の例を示している。その他、基板上に下地となる膜や下部電極を形成することもできる。また、犠牲層や構造層を積層構造とすることも可能である。

なお、マイクロマシンの作製において、犠牲層エッチングは重要な工程であるが、多くの問題を有する律速点でもある。例えば、図１２（Ｄ）に示すように、犠牲層エッチング後に構造層１００４が座屈し、基板と付着するという問題がある。

また、静電気等の原因によって、動作中に構造層１００４が座屈し、基板と付着するという問題もある。

上記問題を解決するために、犠牲層エッチングの方法や、構造層及び該構造層と相対向する層の材料や形状が検討されている（例えば、特許文献１、２）。

特許文献１には、犠牲層を蒸気相エッチング方法で除去することによって、シリコン微細構造体の固着現象を防止する方法が記載されている。

特許文献２には、固定電極と可動電極との相対向する表面のうち、少なくとも一方に凹部の幅が０．０１μｍ以上０．１μｍ以下の凹凸を不規則に多数形成した加速度センサについて記載されている。また、相対向する面に形成された凹凸は、犠牲層エッチング時又は犠牲層エッチング後に、陽極化成処理によって形成する方法が記載されている。
特開平１０−１０７３３９号公報特開平１１−３４０４７７号公報

しかしながら、特許文献１では、エッチング方法が蒸気相エッチングに限定される。また、特許文献２では、犠牲層エッチング中、又は犠牲層エッチング後に、陽極化成法を用いてシリコン表面に凹凸を設けているため、陽極化成法が適用できる材料に限定されてしまっていた。

本発明は上記問題を鑑み、微小構造体の作製工程中、又は微小構造体の動作中の不良を低減する微小構造体及びその作製方法を提供することを課題とする。具体的には、犠牲層をエッチング除去する際の座屈を防止する微小構造体の構造および作製方法を提供することを課題とする。

また、微小構造体の動作時に起こる座屈を防止する微小構造体の構造および作製方法を提供することを課題とする。さらに、微小構造体の耐久性を向上させた微小構造体の構造を提供することを課題とする。

本発明の微小構造体は、少なくとも一方が変位可能となるように空隙部をもって配置された第１の構造層と第２の構造層とを有し、第１の構造層と、前記第２の構造層の相対する表面は、互いに異なる粗さであることを特徴とする。

本発明の微小構造体の具体的な構成は、第１の構造層と、当該第１の構造層に空隙を介して対向し、且つ一部が第１の構造層に固定されている第２の構造層と、を有し、第１の構造層及び第２の構造層の少なくとも一方が変位可能であり、第１の構造層及び第２の構造層の対向する表面が、互いに異なる粗さであることを特徴とする。

また、本発明の微小構造体は、第１の構造層又は第２の構造層のいずれか一方は結晶質珪素膜であることを特徴とする。

また、本発明は、同一基板上に設けられた微小構造体と、半導体素子と、を有する半導体装置も含む。具体的な構成は、微小構造体は、第１の構造層と、当該第１の構造層に空隙部を介して対向し、且つ一部が第１の構造層に固定されている第２の構造層と、を有し、半導体素子は、半導体層と、半導体層上にゲート絶縁層を介して設けられたゲート電極層と、を有し、第１の構造層は、半導体層と同じ材料から形成され、第２の構造層の一部は、ゲート絶縁層と同じ材料から形成され、微小構造体の第１の構造層及び第２の構造層は少なくとも一方が変位可能であり、第１の構造層及び第２の構造層の対向する表面は互いに異なる粗さであることを特徴とする。

また、本発明の半導体装置は、微小構造体の第１の構造層及び半導体素子の半導体層は、結晶質珪素膜であることが好ましい。

また、本発明の微小構造体の作製方法は、基板上に第１の構造層を形成し、前記第１の構造層に粗面処理を施し、前記第１の構造層上に犠牲層を形成し、前記犠牲層に粗面処理を施し、前記第１の構造層上および前記犠牲層上に第２の構造層を形成し、前記犠牲層を除去して空隙を形成することを特徴とする。

また、本発明の微小構造体の他の作製方法は、基板上に第１の構造層を形成し、前記第１の構造層にレーザビームを照射することによって粗面処理を施し、前記第１の構造層上に犠牲層を形成し、前記犠牲層にレーザビームを照射することによって粗面処理を施し、前記第１の構造層上および前記犠牲層上に第２の構造層を形成し、前記犠牲層を除去して空隙を形成することを特徴とする。

また、本発明の微小構造体の他の作製方法は、基板上に第１の構造層を形成し、前記第１の構造層にレーザビームを照射することによって粗面処理を施し、前記第１の構造層上に犠牲層を形成し、前記犠牲層を加熱処理することによって粗面処理を施し、前記第１の構造層上および前記犠牲層上に第２の構造層を形成し、前記犠牲層を除去して空隙を形成することを特徴とする。

また、本発明の微小構造体の作製方法は、犠牲層をタングステン、モリブデン、又はチタンを用いて形成することを特徴とする。

また、本発明の微小構造体の他の作製方法は、犠牲層をアルミニウムを用いて形成することを特徴とする。

本発明により、微小構造体の作製工程中の不良を防止することができる。さらに、微小構造体の動作中に不良が生じるのを防ぐことができる。したがって、歩留まりや信頼性を向上させることができる。

また、本発明により、微小構造体の可動部を丈夫にすることができる。したがって微小構造体の耐久性を向上させることができる。なお、本明細書において、可動部とは、構造層において変位可能な部位を表す。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなく、その形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記述内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる。

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の微小構造体の一例について、図１を用いて説明する。本実施の形態で示す微小構造体は、いわゆる両持ち梁構造の微小構造体である。

本発明の微小構造体の斜視図を図１（Ａ）に、断面図を図１（Ｂ）に示す。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）中の破線Ｏ−Ｐの断面図に相当する。

本発明の微小構造体１００は、第１の構造層１０２と、第２の構造層１０４と、を有する。また、第１の構造層１０２と第２の構造層１０４との間に、空隙部１０６を有する。

第２の構造層１０４は、支持部１０８、支持部１１０と、可動部１１２とを含み、第１の構造層１０２に対して立体的な橋状構造をとる。具体的には、第２の構造層１０４は、第１の構造層１０２と接する支持部１０８、１１０と、第１の構造層１０２と接しない可動部１１２とを有する。言い換えると、可動部１１２の両端は、支持部１０８、１１０によって第１の構造層１０２に固定されている。なお、可動部１１２は、第２の構造層１０４において、変位可能な部位である。

空隙部１０６は、第１の構造層１０２と第２の構造層１０４の可動部１１２との間に位置する。第２の構造層１０４の可動部１１２は、空隙部１０６があるため、変位可能に可動することができる。

次に、図１（Ｂ）の点線で囲んだ部分の拡大図を図１（Ｃ）に示す。

図１（Ｃ）に示すように、第１の構造層１０２及び第２の構造層１０４は、両者が相対向する面が粗面となっている。そして、第１の構造層１０２と第２の構造層１０４とは、両者が対向する面の粗面の度合いが異なっている。すなわち、第２の構造層１０４と相対向する第１の構造層１０２の面を第１面１１４とし、第１の構造層１０２と相対向する第２の構造層１０４の面を第２面１１６とすると、第１面１１４と第２面１１６の粗さが異なることを特徴とする。

具体的には、第１面１１４及び第２面１１６は、それぞれ複数の凸部を設けることによって、粗面化されている。言い換えると、第１面１１４及び第２面１１６は、それぞれ複数の凹部を設けることによって、粗面化されているとも言える。

ここで、第１面１１４に設けられた凸部を凸部Ａとし、隣接する凸部Ａ同士の頂点と頂点との距離をαとする。同様に、第２面１１６に設けられた凸部を凸部Ｂとし、隣接する凸部Ｂ同士の頂点と頂点との距離をβとする。本発明は、αがβよりも大きいことが好ましい。また、αがβよりも１．５倍以上１０倍以下であることが好ましい。このとき、αの範囲は０．２μｍ以上１μｍ以下が好ましい。また、βの範囲は０．０２μｍ以上０．１μｍ以下が好ましい。

なお、上記で述べたように、第１面１１４及び第２面１１６は、それぞれ複数の凹部を設けることによって、粗面化されているとも言える。したがって、第１面に設けられた凹部を凹部Ａとすると、隣接する凹部Ａ同士の溝と溝との距離がαとなる。同様に、第２面に設けられた凹部を凹部Ｂとすると、隣接する凹部Ｂ同士の溝と溝との距離がβとなる。

なお、第１面１１４と第２面１１６において、必ずしも規則的な凸部が設けられている必要はなく、第１面１１４全体の粗さと第２面１１６全体の粗さの度合いが異なっていればよい。すなわち、第１面１１４又は第２面１１６において、全ての凸部同士の頂点と頂点との距離が一定である必要はない。つまり、第１面１１４全体において隣接する凸部Ａ同士の頂点と頂点との距離αを平均化し、第２面１１６全体において隣接する凸部Ｂ同士の頂点と頂点との距離βを平均化したときに、αの平均化した値がβの平均化した値よりも大きいことを特徴とする。

なお、上記で示した微小構造体は、第１の構造層１０２と第２の構造層１０４との間に空隙部１０６を有し、第１の構造層１０２に第２の構造層１０４の両端部が固定されている両持ち梁構造（ビームともよばれる）である。しかし、本発明は上記構成に限らず、第１の構造層に第２の構造層の片端のみが固定されている片持ち梁構造（カンチレバーともよばれる）であってもよい。その他、第２の構造層が櫛歯型、歯車型等の形状を有してもよく、少なくとも、第２の構造層が変位可能な部位を有する構造であればよい。

本発明は、相対向する面が粗面となっている第１の構造層及び第２の構造層を有する。また、第１の構造層と第２の構造層は、粗面の度合いが異なっている。本発明の微小構造体を用いることで、第２の構造層を可動する際に、第１の構造層と接する部分を少なくすることができる。そのため、微小構造体の動作時の衝撃や静電気等により、第１の構造層と第２の構造層とが貼り付く、いわゆる座屈（スティッキングとも言われる）を防ぐことができる。

また、本発明の微小構造体は、可動部に凸部が設けられている。その結果、可動部の内部応力を分散させることができ、より可動しやすくすることができる。さらに、可動部の耐久性を向上させることもできる。

（実施の形態２）
本発明の微小構造体の作製方法の一例について、図２、図３を用いて説明する。

まず、絶縁性の表面を有する基板２００を用意する。次いで、基板２００上に下地絶縁膜２０２を形成する（図２（Ａ））。絶縁性の表面を有する基板２００としては、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板等が挙げられる。プラスチック基板上に微小構造体を形成することによって、軽量且つ柔軟性に富んだ薄型の装置を得ることができる。また、ガラス基板を研磨等により薄くしても、薄型の装置を得ることができる。その他、金属等の導電性基板や、シリコン等の半導体性基板上に絶縁膜を形成した基板を用いてもよい。

下地絶縁膜２０２としては、酸化珪素、窒化珪素、酸素を含む窒化珪素または微量の窒素を含む酸化珪素等の材料を用いる。これらの材料を用いた膜を、プラズマＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、スパッタリング法、ＰＶＤ法等を用いて、単層又は複数層で形成すればよい。また、基板の凹凸や、基板からの不純物拡散が問題とならなければ、下地絶縁膜は形成しなくともよい。

次いで、下地絶縁膜２０２上に第１の構造層２０６を形成する。以下に、第１の構造層２０６の形成について、具体的に説明する。

まず、下地絶縁膜２０２上に非晶質半導体膜２０４を形成する。非晶質半導体膜２０４としては、珪素またはシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）等の材料を用いることができる。これらの材料を用いた膜を、プラズマＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、スパッタリング法、ＰＶＤ法等を用いて形成する。また、下地絶縁膜２０２を形成した成膜装置を用いて、下地絶縁膜２０２と非晶質半導体膜２０４を連続的に形成してもよい。

次いで、非晶質半導体膜２０４にレーザビームを照射して結晶化する（図２（Ｂ））。非晶質半導体膜２０４の結晶化に用いるレーザは、連続発振型のレーザビーム（以下、ＣＷレーザビームと記す）やパルス発振型のレーザビーム（以下、パルスレーザビームと記す）を得られるものを用いることができる。具体的なレーザビームとしては、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザ、Ｙ_２Ｏ_３レーザ、ＹＶＯ_４レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ_３レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイヤレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザのうち、一種または複数種から発振されるものを用いることができる。このようなレーザビームの基本波、及び第２高調波から第４高調波のレーザビームを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ_４レーザ（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いることができる。このとき、レーザビームのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ^２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ^２）が必要である。そして、走査速度を１０〜２０００ｃｍ／ｓｅｃ程度として照射する。

なお連続発振の基本波のレーザビームと連続発振の高調波のレーザビームとを照射するようにしてもよい。また、連続発振の基本波のレーザビームとパルス発振の高調波のレーザビームとを照射するようにしてもよい。複数のレーザビームを照射することにより、エネルギーを補うことができる。

また、半導体膜がレーザビームによって溶融してから固化するまでに、次のパルスのレーザビームを照射できるような発振周波数でレーザビームを発振させるパルス発振型のレーザを用いることもできる。このような周波数でレーザビームを発振させることで、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができる。具体的には、パルス発振型のレーザの発振周波数は１０ＭＨｚ以上を用いる。これは、通常用いられている数１０Ｈｚ〜数１００Ｈｚの周波数帯よりも著しく高い周波数帯である。

なお、成膜方法によっては、非晶質半導体膜２０４が水素を含む場合がある。その場合、レーザビームの照射により水素が噴出しないようにするため、熱処理を行い、半導体膜の水素出しを行うことが好ましい。

以上の工程で、第１の構造層２０６となる結晶質半導体膜が形成される（図２（Ｃ））。このとき、レーザ照射して形成された第１の構造層２０６（結晶質半導体膜）の表面はレーザビームの照射により粗面処理されて粗面化され、当該第１の構造層２０６の表面には、リッジと呼ばれる凹凸が形成されている。すなわち、レーザ照射による非晶質半導体膜の結晶化工程が、第１の構造層を粗面化する粗面処理となる。なお、リッジとは、結晶粒がぶつかり合う点に形成される膜の不規則な隆起点である。ここで形成される凸部を凸部Ａとすると、例えば隣接する凸部Ａ同士の頂点と頂点との距離が０．２μｍ以上１μｍ以下のものが形成される。なお、ここで形成されるリッジは必ずしも規則的である必要はない。第１の構造層２０６の表面に形成された複数の凸部Ａにおいて、隣接する凸部Ａ同士の頂点と頂点との距離を平均化したときに、０．２μｍ以上１μｍ以下であればよい。また、レーザ照射条件によっては、規則的なリッジを形成することも可能である。

次いで、第１の構造層２０６上に犠牲層２１０を形成する。なお、犠牲層とは、後の工程で選択的に除去される層を指す。以下に、犠牲層２１０の作製について、具体的に説明する。

まず、第１の構造層２０６上に、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）等の金属材料、又は該金属材料を主成分とする合金等のいずれかの材料又は複数の材料からなる金属膜２０８を形成する。金属膜２０８は、スパッタリング法を用いて、単層又は複数層で形成する。

次いで、金属膜２０８にレーザビームを照射して（図２（Ｄ））、金属膜２０８に粗面処理を施す。この粗面処理により、金属膜２０８の表面が粗面化され、該金属膜２０８の表面に凹凸が形成される（図３（Ａ））。金属膜２０８の凹凸の形成には、ＣＷレーザビームやパルスレーザビームを用いることができる。レーザビームとしては、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザ、Ｙ_２Ｏ_３レーザ、ＹＶＯ_４レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ_３レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイヤレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザのうち、一種または複数種から発振されるものを用いることができる。

なお、基本波のＣＷレーザビームと高調波のＣＷレーザビームとを照射するようにしてもよい。また、基本波のＣＷレーザビームと高調波のパルスレーザビームとを照射するようにしてもよい。複数のレーザビームを照射することにより、エネルギーを補うことができる。

また、金属膜２０８がレーザビームによって溶融してから固化するまでに、次のパルスのレーザビームを照射できるような発振周波数でレーザを発振させるパルス発振型のレーザを用いることもできる。具体的には、パルス発振型のレーザの発振周波数は１０ＭＨｚ以上を用いる。これは、通常用いられている数１０Ｈｚ〜数１００Ｈｚの周波数帯よりも著しく高い周波数帯である。なお、上記したレーザの種類は、照射する金属膜２０８の材質などによって適宜選択する。そのため、照射する金属膜２０８によって、適宜レーザ照射条件を考慮する必要がある。

なお、レーザ照射の代わりに、ＲＴＡ（ＲａｐｉｄＴｈｅｒｍａｌＡｎｎｅａｌｉｎｇ）法による加熱処理を行って、金属膜２０８の粗面処理を施してもよい。ＲＴＡ法は、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンランプ、高圧ナトリウムランプ、高圧水銀ランプ等のランプを用いることができる。これらのランプを用いて、急激に温度を上昇させ、数分〜数マイクロ秒の間で瞬間的に熱を加えることができる。

以上のように、金属膜２０８に対してレーザビーム又はランプから発する光を照射することで、金属膜２０８表面を粗面処理することができる。このような粗面処理により粗面化された金属膜２０８の表面には、複数の凹凸が形成される。ここで形成される凸部を凸部Ｂとすると、例えば隣接する凸部Ｂ同士の頂点と頂点との距離が０．０２μｍ以上０．１μｍ以下のものが形成される。なお、隣接する凸部Ｂ同士の全ての頂点と頂点との距離が規則的である必要はなく、平均化したときに０．０２μｍ以上０．１μｍ以下であればよい。

次いで、金属膜２０８をフォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いて所望の形状に加工し、犠牲層２１０を形成する。以上の工程で、表面に凹凸が形成された犠牲層２１０が形成される（図３（Ｂ））。なお、本実施の形態では金属膜２０８を加工して所望の形状の犠牲層を形成する例を示したが、同様に第１の構造層もフォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いて所望の形状に加工してもよい。第１の構造層は、少なくとも犠牲層の下に存在すればよい。

また、本実施の形態では、金属膜２０８の表面を粗面処理により粗面化した後に犠牲層２１０を形成したが、本発明はこの限りではなく、最終的に得られる犠牲層２１０の表面が粗面化されていればよい。例えば、フォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いて、先に金属膜２０８を加工し、該加工した膜にレーザビーム又はランプから発する光を照射して表面に凹凸が形成された犠牲層２１０を形成してもよい。

次いで、第１の構造層２０６及び犠牲層２１０上に、第２の構造層２１２を形成する。第２の構造層２１２は、後の犠牲層エッチングに用いるエッチング剤で、犠牲層２１０とエッチングの選択比が取れる材料であればよい。例えば、酸化珪素、窒化珪素、酸素を含む窒化珪素または微量の窒素を含む酸化珪素等の材料を用いて形成された絶縁膜を用いることができる。また、タングステン、モリブデン等からなる犠牲層２１０とのエッチングの選択比を取ることができる金属、例えばタンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）等を用いることもできる。これら犠牲層２１０とエッチングの選択比が取れる材料を用いて形成した層を、フォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いて所望の形状に加工して第２の構造層２１２を形成する。このとき、第２の構造層２１２が犠牲層２１０と接する面は、犠牲層２１０の粗面な表面に沿った面となる。すなわち、第２の構造層２１２が犠牲層２１０と接する面は、犠牲層２１０に形成された凸部Ｂにそって複数の凸部が形成され、粗面化される。

次いで、犠牲層２１０をエッチング除去する。エッチングは、第１の構造層２０６、犠牲層２１０、及び第２の構造層２１２の選択比が取れる方法で行う。例えば、犠牲層としてタングステンやモリブデンを用いる場合には、アンモニア、過酸化水素水及び純水を混合した液体を用いたウエットエッチング法で除去することができる。例えば、２８ｗｔ％のアンモニア水と３１ｗｔ％の過酸化水素水と純水とを３：５：２の比率で混合した液体（本明細書では、アンモニア過水と記す）を用いることができる。なお、本発明はこれに限らず、エッチング法及びエッチング剤は、実施者が適宜選択することができる。

上記のように犠牲層２１０を除去すると、犠牲層２１０が存在した場所に空隙部２１４が生じる。したがって、空隙部を有する微小構造体を得ることができる。

なお、上記で示した微小構造体は、第１の構造層２０６と第２の構造層２１２との間に空隙部２１４を有し、第１の構造層２０６に第２の構造層２１２の両端部が固定されている両持ち梁構造（ビームともよばれる）である。しかし、本発明は上記構成に限らず、第１の構造層に第２の構造層の片端のみが固定されている片持ち梁構造（カンチレバーともよばれる）としてもよい。その他、第２の構造層が櫛歯型、歯車型等の形状を有してもよい。少なくとも、第２の構造層が立体的な構造であればよい。

本発明は、相対向する面が粗面となっている第１の構造層及び第２の構造層を形成することを特徴としている。また、第１の構造層と第２の構造層は、粗面度合いが異なるように形成されている。したがって、犠牲層をウエットエッチング法にて除去する際に、毛細管現象によって可動部となる構造層が座屈するのを防止することができる。

また、本発明は、第１の構造層及び第２の構造層の対向する面に複数の凸部が設けられている。本実施の形態では、第２の構造層の一部が変位可能な可動部として機能する。よって、可動部に凸部が設けられているため応力を分散させることができ、より可動しやすくなり、可動部の耐久性を向上させることができる。

なお、本実施の形態は、上記実施の形態１と組み合わせることができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、犠牲層にアルミニウムを用いる場合について、図４を用いて説明する。なお、犠牲層以外の材料及び作製方法等は上記実施の形態２に準ずる。ただし、本実施の形態は、可動部を有する構造層（犠牲層上に形成される構造層）が片端のみ固定された片持ち梁構造（カンチレバー）とする。

まず、実施の形態２と同様に第１の構造層２０６まで形成する。次いで、第１の構造層２０６上に、スパッタリング法を用いてアルミニウム膜３０９を形成する（図４（Ａ））。なお、他の金属とアルミニウム膜との積層構造としても良い。但し、積層構造とする場合は、アルミニウム膜を上層とする。

次いで、アルミニウム膜３０９の表面に粗面処理を行う。この粗面処理により、アルミニウム膜３０９の表面に凹凸が形成され、粗面化される（図４（Ｂ））。粗面処理の方法としては、例えば、２５０℃以上の加熱処理を行ってアルミニウム膜３０９にヒロックと呼ばれる微細な突起を生じさせ、凸部を形成することができる。または、アルミニウム膜３０９に電流を流して部分的に発熱させることにより、アルミニウム膜３０９の表面を部分的に加熱して、該アルミニウム膜３０９表面に選択的に凸部を形成し、表面を粗面化することもできる。

次いで、アルミニウム膜３０９をフォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いて所望の形状に加工し、犠牲層３１０を形成する。なお、本実施の形態では、犠牲層３１０となるアルミニウム膜３０９下層にある第１の構造層２０６も、フォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いて所望の形状に加工している例を示す。もちろん、実施の形態２と同様に、第１の構造層２０６は加工せずともよい。また、アルミニウム膜３０９に凹凸を形成して粗面化する工程と、アルミニウム膜３０９を加工する工程の順序は限定されない。したがって、先にアルミニウム膜を所定の形状に加工して犠牲層を形成し、当該犠牲層表面に凹凸を形成して粗面化することもできる。以上の工程で、表面に凹凸が形成され、粗面化された犠牲層３１０が形成される（図４（Ｃ））。

次いで、犠牲層３１０上に第２の構造層３１２を形成する。第２の構造層３１２は、後の犠牲層エッチングに用いるエッチング剤で、犠牲層３１０とエッチングの選択比が取れる材料であればよい。例えば、酸化珪素、窒化珪素、酸素を含む窒化珪素または微量の窒素を含む酸化珪素等の材料を用いて形成された絶縁膜を用いることができる。また、アルミニウムからなる犠牲層３１０とのエッチングの選択比を取ることができる金属を用いることもできる。これら犠牲層３１０とエッチングの選択比が取れる材料を用いて形成した層を、フォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いて所望の形状に加工して第２の構造層３１２を形成する。このとき、第２の構造層３１２が犠牲層３１０と接する面は、犠牲層３１０の粗面な表面に沿った面となる。すなわち、第２の構造層３１２が犠牲層３１０と接する面には犠牲層３１０に形成された凸部にそって複数の凸部が形成され、第２の構造層３１２が粗面化される。

なお、第２の構造層３１２として、ＣＶＤ法を用いて酸化珪素、窒化珪素、酸素を含む窒化珪素または微量の窒素を含む酸化珪素等の材料からなる絶縁膜を形成する場合は、アルミニウム膜３０９（犠牲層３１０）の表面に凹凸を形成する粗面処理を省略することが可能になる。これは、ＣＶＤ法を用いて絶縁膜を形成する成膜時に掛かる温度で、下層のアルミニウム膜３０９（犠牲層３１０）にヒロックが生じ、該アルミニウム膜３０９表面が粗面化されるからである。

次いで、犠牲層３１０をエッチング除去する。エッチングは、第１の構造層２０６、犠牲層３１０、及び第２の構造層３１２の選択比が取れる方法で行う。例えば、本実施の形態では、犠牲層３１０としてアルミニウム膜を用いているため、リン酸、酢酸、硝酸、純水を混合した液体を用いたウエットエッチング法で除去することができる。例えば、リン酸、酢酸、硝酸、純水を体積％で、８５：５：５：５の比率で混合した酸（本明細書では、前記比率でそれぞれの液体を混合した酸をアルミ混酸と記す）を用いることができる。なお、本発明はこれに限らず、エッチング法及びエッチング剤は、実施者が適宜選択することができる。

上記のように犠牲層３１０を除去すると、犠牲層３１０が存在した場所に空隙部３１４が生じる。したがって、空隙部を有する微小構造体を得ることができる。

なお、上記で示した微小構造体は、第１の構造層２０６と第２の構造層３１２との間に空隙部３１４を有し、第１の構造層２０６に第２の構造層３１２の片端部が固定されている片持ち梁構造（カンチレバーともよばれる）である。しかし、本発明は上記構成に限らず、第１の構造層に第２の構造層の両端部が固定されて両持ち梁構造（ビームともよばれる）いるとしてもよい。その他、第２の構造層が櫛歯型、歯車型等の形状を有してもよい。

また、第２の構造層としてＣＶＤ法により形成された膜を用いる場合、犠牲層に凹凸を形成する工程が省略でき、作製時間の短縮を図ることができる。

また、一部又は全体が変位可能な可動部として機能する第２の構造層に凸部が設けられているため応力を分散させることができる。よって、微小構造体の可動部が可動しやすくなり、耐久性を向上させることができる。

（実施の形態４）
本実施の形態では、開口部を設けた構造体の作製方法の一例について、図５、図６を用いて説明する。なお、第２の構造層に開口部を設ける以外の構成及び作製方法は、上記実施の形態２又は実施の形態３に準ずるものとする。

まず、絶縁基板上に第１の構造層５０２を形成する。次いで、第１の構造層５０２上に犠牲層５０４を形成する（図５（Ａ））。なお、図５では、基板は省略する。

第１の構造層５０２及び犠牲層５０４は、上記実施の形態２又は実施の形態３と同様に作製すればよい。具体的には、第１の構造層５０２は、表面が複数の凸部を有する結晶質半導体膜を形成する。また、犠牲層５０４はタングステン、モリブデン、又はアルミニウムを用いて形成し、その表面には複数の凸部を形成する。すなわち、第１の構造層と犠牲層は、それぞれ粗面になっている。また、第１の構造層と犠牲層との粗面度合いは異なっている。

次いで、犠牲層５０４上に第２の構造層５０６を形成する（図５（Ｂ））。第２の構造層５０６も、上記実施の形態２又は実施の形態３と同様に形成すればよい。

本実施の形態では、第２の構造層５０６を形成する際に開口部５０８を設けている。なお、第２の構造層５０６に設ける開口部５０８の形状、大きさ、及び個数は、特に限定されない。また、開口部を複数設ける場合は、各々の開口部形状、大きさ等は異なっていても構わない。図５（Ｃ）及び（Ｄ）には、犠牲層５０４、及び開口部５０８が設けられた第２の構造層５０６の上面図、及び線分ＯＰにおける断面図を示す。なお、図５（Ｃ）、（Ｄ）では、第１の構造層５０２は省略している。

次いで、犠牲層５０４を除去する（図６（Ａ））。図６（Ｂ）及び（Ｃ）には、犠牲層５０４除去後の第２の構造層５０６の上面図、及び線分ＯＰにおける断面図を示す。犠牲層エッチングの方法は、上記実施の形態２、又は実施の形態３に準ずる。犠牲層エッチングによって、空隙部５１０が形成される。したがって、空隙を有する微小構造体を得ることができる。

本実施の形態のように、第２の構造層に開口部を設けることで、犠牲層エッチングの時間を短縮することができる。また、相対向する面が粗面となっている第１の構造層及び第２の構造層を形成するため、構造層の座屈を防止することができる。

なお、本実施の形態は上記実施の形態と自由に組み合わせることができる。

（実施の形態５）
本実施の形態では、犠牲層のウエットエッチング方法の例について、図７を用いて説明する。

本発明では、犠牲層にタングステンやモリブデンを用いた場合、エッチング剤にアンモニア過水を用いることができる。このように、犠牲層エッチングにアンモニア過水等のウエットエッチングを適用する場合、基板やエッチング用の容器を振動させたり、エッチング剤を流動させることで、犠牲層のエッチング時間を短縮することができる。以下、図７を用いて、ウエットエッチングの方法の例を説明する。

図７（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、ウエットエッチング装置４２０が有する容器４２１には、液体状のエッチング剤４２３、例えばアンモニア過水等が満たされている。容器４２１の中には、基板４２２が配置されている。すなわち、基板はエッチング剤４２３に浸された状態である。

エッチング剤４２３に浸される前の基板４２２には、少なくとも犠牲層と、犠牲層上に構造層（第２の構造層）とが形成されている。基板４２２は、容器４２１中では、基板支持体４２４によって保持されている。

図７（Ａ）では、エッチング剤４２３を流動させるために、容器４２１を振動させている。一方、図７（Ｂ）では、エッチング剤４２３を流動させるために、容器４２１ではなく基板支持体４２４を振動させている。

また、図７（Ｃ）では、エッチング剤４２３を流動させるため、エッチング剤４２３を撹拌させている。さらに、図７（Ｄ）では、容器４２１にエッチング剤４２３の導入口４２５及び排出口４２６を設け、エッチング剤４２３を導入及び排出させることによって、エッチング剤４２３を流動させている。

このように、エッチング剤を流動させることにより、犠牲層のエッチング時間を短縮することが可能になる。また、エッチング剤と効率よく反応させることができ、犠牲層が残留することを防止できる。

なお、本実施の形態は、上記実施の形態と自由に組み合わせることができる。

（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明に係る半導体装置を作製する方法の一例について説明する。本発明に係る半導体装置は、絶縁表面上に微小構造体および半導体素子を有することを特徴とする。ここでは、同一基板上に微小構造体および半導体素子を作製する方法について、図面を用いて説明する。図面において、上側には上面図を示し、下側には上面図Ｏ−Ｐ、Ｏ’−Ｐ、又はＱ−Ｒにおける断面図を示す。また、半導体素子が形成される領域を素子領域８００ａとし、微小構造体が形成される領域を構造体領域８００ｂとする。なお、上面図では基板や下地絶縁膜等の構成を一部省略する。

まず、絶縁性の表面を有する基板８０１を用意する。ここで絶縁性の表面を有する基板８０１とは、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板等である。さらに、金属元素等の導電性基板や、シリコン等の半導体性基板上に絶縁性を有する材料を用いて層を形成した基板を用いることも可能である。微小構造体および半導体素子を、プラスチック基板に形成した場合は、柔軟性が高く、軽量で薄型な半導体装置を作製することができる。また、半導体装置をガラス基板上に作製した後、基板を裏面から研磨する等の手法によって薄くすることによって、軽量で薄型な半導体装置を形成することもできる。本実施の形態では、ガラス基板を用いるものとする。

次いで、基板８０１上に下地絶縁膜８０２を形成する（図８（Ａ１）、（Ａ２））。下地絶縁膜８０２は酸化珪素、窒化珪素、または酸化窒化珪素等の絶縁性を有する材料を用いて、単層または積層構造で形成することができる。また、下地絶縁膜８０２は、プラズマＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、スパッタリング法、ＰＶＤ法等を用いて形成すればよい。本実施の形態では、下地絶縁膜８０２として２層構造を用いる場合を説明する。

下地絶縁膜８０２の一層目として、膜厚１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下（好ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下）の酸化窒化珪素膜を形成する。当該酸化窒化珪素膜は、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ_４、ＮＨ_３、Ｎ_２Ｏ及びＨ_２を反応ガスとして形成することができる。次いで、下地絶縁膜８０２の二層目として、膜厚５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下（好ましくは１００ｎｍ以上１５０ｎｍ以下）の酸化窒化珪素膜を形成する。当該酸化窒化珪素膜は、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ_４及びＮ_２Ｏを反応ガスとして形成することができる。

次いで、半導体素子を構成する半導体層８０４、および微小構造体を構成する第１の構造層８０６となる半導体膜を形成する（図８（Ａ１）、（Ａ２））。当該半導体膜（後の半導体層８０４および第１の構造層８０６を併せて半導体膜と表記する）は、非晶質珪素膜を形成し、当該非晶質珪素膜を結晶化して得ることができる。以下、具体的に説明する。

まず、下地絶縁膜８０２上に、スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等を用いて、非晶質珪素膜を膜厚４０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲で形成する。

次いで、非晶質珪素膜にレーザビームを照射して結晶化する。また、レーザビームの照射と、加熱炉又はＲＴＡ（ＲａｐｉｄＴｈｅｒｍａｌＡｎｎｅａｌｉｎｇ）によって加熱する加熱処理等とを組み合わせて結晶化することもできる。

レーザビームの照射は、ＣＷレーザビームやパルスレーザビームを用いることができる。レーザビームとしては、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザ、Ｙ_２Ｏ_３レーザ、ＹＶＯ_４レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ_３レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイヤレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ_４レーザ（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いることができる。このとき、レーザビームのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ^２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ^２）が必要である。そして、走査速度を１０〜２０００ｃｍ／ｓｅｃ程度として照射する。

なお、連続発振の基本波のレーザビームと連続発振の高調波のレーザビームとを照射するようにしてもよい。或いは、連続発振の基本波のレーザビームとパルス発振の高調波のレーザビームとを照射するようにしてもよい。複数のレーザビームを照射することにより、広範囲のエネルギー領域を補うことができる。また、パルス発振型のレーザであって、非晶質珪素膜がレーザビームによって溶融してから固化するまでに、次のパルスのレーザビームを照射できるような発振周波数でレーザビームを発振させるパルス発振型のレーザを用いることもできる。このような周波数でレーザビームを発振させることで、走査方向に向かって連続的に成長した半導体膜（結晶質珪素膜）を得ることができる。このようなレーザビームが得られるパルス発振型のレーザの発振周波数は１０ＭＨｚ以上であり、通常用いられている数十Ｈｚ〜数百Ｈｚの周波数帯よりも著しく高い。このようなレーザビームを照射して得られる半導体膜（結晶質珪素膜）の表面には、リッジと呼ばれる凹凸が生じ、粗面化される。つまり、第１の構造層８０６となる半導体膜は、レーザビームの照射により粗面処理されて、表面が粗面化される。ここで形成される凸部を凸部Ａとすると、例えば隣接する凸部Ａ同士の頂点と頂点との距離が０．２μｍ以上１μｍ以下のものが形成される。

上記レーザ結晶化の工程において、非晶質珪素膜の結晶化を促進させる金属元素を用いることもできる。例えば、非晶質珪素膜にニッケル（Ｎｉ）を添加し、結晶化工程を行うことができる。このように、金属元素を用いて熱結晶化を行うことで、結晶化を行うための加熱温度を低減することができる。さらに、結晶粒界の連続した半導体膜を得ることができる。ここで、結晶化を促進するための金属元素としてはニッケルの他に、鉄（Ｆｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）等を用いることもできる。これらの元素を、スピンコーティング法やディップコート法といった塗布法により、非晶質珪素膜に添加することができる。その他、プラズマＣＶＤ法、スパッタ法、および蒸着法等を用いることもできる。

また、結晶化を促進させる金属元素は半導体装置の汚染源となるため、非晶質珪素膜を結晶化した後に、金属元素を除去するゲッタリング工程を行うことが望ましい。ゲッタリング工程では、非晶質珪素膜を結晶化した後、珪素膜上にゲッタリングシンクとなる層を形成する。次いで、加熱処理を行い、金属元素をゲッタリングシンクへ移動させる。ゲッタリングシンクには、多結晶半導体層や不純物が添加された半導体層を用いることができる。例えば、珪素膜上にアルゴン等の不活性元素が添加された多結晶半導体層を形成し、これをゲッタリングシンクとして用いることができる。不活性元素を添加することによって、多結晶半導体層にひずみを生じさせ、より効率的に金属元素を捕獲することができる。また、リン等の元素を添加した半導体層を形成することによって、金属元素を捕獲することもできる。

また、成膜方法によっては、非晶質珪素膜が水素を含む場合がある。その場合、レーザビームの照射により水素が噴出しないようにするため、熱処理を行い、珪素膜の水素出しを行うことが好ましい。

本実施の形態では、プラズマＣＶＤ法を用いて、非晶質珪素膜をおよそ５０ｎｍ成膜する。そして、スピンコート法を用いて、重量換算で１〜１００ｐｐｍ（好ましくは１０ｐｐｍ）のニッケルを含む酢酸ニッケル溶液を、非晶質珪素膜一面に塗布する。

次いで、ＲＴＡ法を用いて、７５０℃、３ｍｉｎで加熱処理を行う。さらに、エキシマレーザ（λ＝３０８ｎｍ）で、スキャン速度２．５ｍｍ／ｓｅｃ、６０Ｈｚ、エネルギー密度３１０ｍＪ／ｃｍ^２になるように照射して、結晶質珪素膜を得ることができる。

次いで、結晶質珪素膜中のニッケルをゲッタリングする。まず、結晶質珪素膜上に、アルゴンを含むゲッタリング用非晶質半導体膜を２０ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲で形成する。ここでは、プラズマＣＶＤ法を用いて形成する。本実施の形態ではゲッタリング用非晶質半導体膜にアルゴンを添加しているが、他の希ガス元素、例えばヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）といった元素を用いることもできる。

次いで、ＲＴＡを用いる熱結晶化法を用いて、７５０℃、３ｍｉｎの加熱処理を行う。この工程で、結晶質珪素膜中のニッケルがゲッタリング用非晶質半導体膜に移動する。なお、ゲッタリングの際の加熱処理は、その他、加熱炉、レーザ照射、ファーネスアニール炉等を用いることができる。

また、ゲッタリング用非晶質半導体膜を形成する前にも、加熱処理を行ってもよい。ゲッタリング用非晶質半導体膜を形成する前に加熱処理を行うことで、結晶質珪素膜の歪みを低減させることができる。その結果、ゲッタリング工程の際にニッケル（触媒元素）がゲッタリングされやすくなる。

次いで、ゲッタリング用非晶質半導体膜を選択的にエッチングして除去する。エッチングは、ＣｌＦ_３によるプラズマを用いないドライエッチング、又はフッ酸、ヒドラジン若しくはテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（（ＣＨ_３）_４ＮＯＨ）を含む水溶液などのアルカリ溶液によるウエットエッチング等で行なえばよい。以上の工程で、本実施の形態の半導体膜（結晶質珪素膜）を得ることができる。

次いで、後に第１の構造層８０６を形成する半導体膜上に、微小構造体を構成するための第１の犠牲層８０８を形成する（図８（Ａ１）、（Ａ２））。第１の犠牲層８０８は、微小構造体が有する空隙を形成するために設ける。すなわち犠牲層をエッチング等により除去することで、微小構造体に空隙が形成される。空隙は、可動部を有する構造層の下方又は上方に作製されるものであり、可動部を有する構造層と接する空隙部と表記することもできる。

第１の犠牲層８０８は、タングステンやモリブデン、チタンなどの元素や化合物を材料とし、スパッタリング法やＣＶＤ法等を用いて形成することができる。そして、当該材料を用いて形成した膜に対して、粗面処理を施して表面を粗面化する。ここでは、第１の犠牲層８０８となる膜に、レーザビームの照射により粗面処理を行い、表面に複数の凹凸を形成して粗面化する。ここで形成される凸部を凸部Ｂとすると、例えば隣接する凸部Ｂ同士の頂点と頂点との距離が０．０２μｍ以上０．１μｍ以下のものを形成することができる。

本実施の形態では、第１の犠牲層８０８としてタングステン膜をおよそ４００ｎｍ成膜し、ＹＡＧレーザ（λ＝１０６４ｎｍ）を出力１５０Ｗ、スキャン速度１００ｍｍ／ｓｅｃの条件で照射する。

また、第１の犠牲層８０８として、アルミニウムを用いることもできる。この場合は、アルミニウムを用いた膜に対して加熱処理することで粗面処理を行い、表面に凹凸を生じさせて粗面化する。また、粗面処理の方法としては、加熱処理の代わりにアルミニウムを用いた膜に選択的に電流を流し、凹凸を形成して粗面化することもできる。

次いで、フォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いて、第１の犠牲層８０８を任意の形状に加工する。なお、第１の犠牲層８０８に対するレーザ照射は、第１の犠牲層８０８を任意の形状に加工した後に行うことも可能である。

第１の犠牲層８０８の膜厚は、第１の犠牲層８０８の材料や、微小構造体の構造および動作方法、犠牲層エッチングの方法やエッチング剤等、様々な要因を考慮して決定することができる。例えば、犠牲層が薄すぎる場合は、エッチング剤が拡散せず、犠牲層が完全にエッチングされない恐れがある。また、犠牲層が厚すぎる場合は、犠牲層を除去した後に形成される空隙が大きくなる。そのため、微小構造体を静電力で動作させるときに、空隙が大きすぎて微小構造体を静電力で駆動させることができなくなる。これらの要素を考慮して、例えば、第１の犠牲層８０８下部に形成された第１の構造層８０６と、後に第１の犠牲層８０８上に形成される第２の構造層との間の静電力により駆動を行う微小構造体を形成する場合には、第１の犠牲層８０８は０．５μｍ以上３μｍ以下の厚さを有することが望ましい。好適には、第１の犠牲層８０８は１μｍ以上２μｍ以下の厚さを有することが望ましい。

また、第１の犠牲層８０８として、内部応力が大きい、又は密着性が悪く半導体膜（第１の構造層８０６）から剥がれやすい材料を用いると、一度に厚い層を形成することができない。このような材料を用いて第１の犠牲層８０８を形成する場合には、成膜と、フォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いたパターニングとを繰り返し、第１の犠牲層８０８を厚くすることも可能である。

次いで、半導体膜を任意の形状に加工し、半導体層８０４および第１の構造層８０６を形成する（図８（Ａ１）、（Ａ２））。なお、本実施の形態では、第１の犠牲層８０８を形成した後に、半導体膜をパターニングして半導体層８０４及び第１の構造層８０６を形成したが、本発明はこの限りではない。例えば、半導体膜をパターニングして半導体層８０４及び第１の構造層８０６を形成した後に、第１の犠牲層８０８を形成することもできる。

次いで、半導体層８０４、第１の構造層８０６及び第１の犠牲層８０８上に、第１の絶縁層８０９を形成する。なお、素子領域８００ａに形成される第１の絶縁層８０９をゲート絶縁層８１０とし、構造体領域８００ｂに形成される第１の絶縁層８０９を第２の構造層Ａ８１２とする（図８（Ｂ１）、（Ｂ２））。このとき、第２の構造層Ａ８１２が下層の第１の犠牲層８０８と接する面は、該第１の犠牲層の粗面化された表面に沿った面となる。つまり、第２の構造層Ａ８１２は、第１の犠牲層８０８に形成された凹凸にそって表面に凹凸が形成され、粗面化される。

第１の絶縁層８０９（ゲート絶縁層８１０および第２の構造層Ａ８１２を併せて第１の絶縁層８０９と表記する）は、下地絶縁膜８０２と同様、酸化珪素、窒化珪素、または酸化窒化珪素等の絶縁性を有する材料を用いて、プラズマＣＶＤ法またはスパッタリング法等で形成することができる。本実施の形態では、プラズマＣＶＤ法によりおよそ５０ｎｍの厚さで酸化窒化珪素膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成する。勿論、第１の絶縁層８０９は酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の絶縁性を有する層を単層または積層構造として形成してもよい。

また、第１の絶縁層８０９の材料として、高誘電率を有する金属元素酸化物、例えばハフニウム（Ｈｆ）酸化物を用いることもできる。このような高誘電率材料を用いて第１の絶縁層８０９を形成することで、半導体素子を低電圧で駆動することができ、低消費電力の半導体装置を提供することができる。

また、第１の絶縁層８０９は高密度プラズマ処理によって形成することもできる。高密度プラズマ処理とは、プラズマ密度が１×１０^１１ｃｍ^３以上、好ましくは１×１０^１１ｃｍ^３から９×１０^１５ｃｍ^３以下であり、マイクロ波（例えば周波数２．４５ＧＨｚ）といった高周波を用いたプラズマ処理である。このような条件でプラズマを発生させると、電子温度が０．２ｅＶから２ｅＶと低くなる。このように低電子温度が特徴である高密度プラズマは、活性種の運動エネルギーが低いため、プラズマダメージが少なく、欠陥の少ない膜を形成することができる。

このようなプラズマ処理を可能とする成膜室に、半導体層８０４、第１の構造層８０６、及び第１の犠牲層８０８が形成された基板（被形成体に相当する）を配置する。そして、プラズマ発生用の電極、所謂アンテナと被形成体との距離を２０ｍｍから８０ｍｍ、好ましくは２０ｍｍから６０ｍｍとして成膜処理を行う。このような高密度プラズマ処理は、低温プロセス（基板温度４００℃以下）の実現が可能となる。そのため、耐熱性の低いガラスやプラスチックを基板８０１として利用することができる。

このような第１の絶縁層８０９の成膜雰囲気は窒素雰囲気、又は酸素雰囲気とすることができる。窒素雰囲気とは、代表的には、窒素と希ガスとの混合雰囲気、又は窒素と水素と希ガスとの混合雰囲気である。希ガスは、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンの少なくとも１つを用いることができる。また酸素雰囲気とは、代表的には、酸素と希ガスとの混合雰囲気、酸素と水素と希ガスとの混合雰囲気、又は一酸化二窒素と希ガスとの混合雰囲気である。希ガスは、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンの少なくとも１つを用いることができる。

このような工程を用いることで、他の被膜に与えるダメージを少なくし、かつ緻密な第１の絶縁層８０９を形成することができる。また高密度プラズマ処理により形成された絶縁層は、当該絶縁層と接触する層との界面状態を改善することができる。すなわち、高密度プラズマ処理を用いることで、ゲート絶縁層８１０となる第１の絶縁層８０９と、半導体層８０４との界面状態を改善することができる。その結果、半導体素子の電気特性を向上させることができる。また、第２の構造層Ａ８１２となる第１の絶縁層８０９と、第１の構造層８０６との界面状態も改善することができるので、強度の高い第２の構造層Ａ８１２を有する微小構造体を作製することができる。

ここでは、第１の絶縁層８０９の形成に高密度プラズマ処理を用いる場合を説明したが、例えば、半導体層８０４および第１の構造層８０６に高密度プラズマ処理を施してもよい。高密度プラズマ処理によって、半導体層８０４および第１の構造層８０６表面の改質を行うことができる。その結果、半導体素子の電気特性、および微小構造体の耐久性を向上させることができる。さらに高密度プラズマ処理は、第１の絶縁層８０９の形成のみではなく、下地絶縁膜８０２や他の絶縁層を形成する場合にも用いることができる。

次いで、第１の絶縁層８０９上に半導体素子を構成するゲート電極層８１４を形成する。ゲート電極層８１４は、第１の導電層８１３及び第２の導電層８１５の積層構造とする。また、同時に、微小構造体を構成する第２の構造層Ｂ８１６、及び微小構造体を形成するための第２の犠牲層８１７も形成する。第２の構造層Ｂ８１６は第１の導電層８１３からなり、第２の犠牲層８１７は第２の導電層８１５からなる（図８（Ｂ１）、（Ｂ２））。ゲート電極層８１４等を構成する第１の導電層８１３及び第２の導電層８１５は、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）等、導電性を有する金属元素や金属元素化合物を材料とし、スパッタリング法やＣＶＤ法等を用いて形成することができる。本実施の形態では、第１の導電層８１３としてタンタル（Ｔａ）、第２の導電層８１５としてタングステン（Ｗ）を用いる。なお、ゲート電極層８１４は、単層構造とすることもできる。この場合は、第２の構造層Ｂ８１６を形成せず、第２の犠牲層８１７のみ形成する。

また、第２の構造層Ｂ８１６は、先に形成された第１の絶縁層８０９からなる第２の構造層Ａ８１２と併せて、本発明の微小構造体の第２の構造層とする。しかし、ゲート電極層８１４を積層構造としない場合には、形成しなくともよい。この場合、第２の構造層は、第１の絶縁層８０９（第２の構造層Ａ８１２）のみから形成される。

また、第２の犠牲層８１７を第１の犠牲層８０８と同時にエッチングする場合、第１の犠牲層８０８と同一の材料を用いて成膜することが望ましい。しかしながら、本発明はこれらの材料に限定されず、第１の犠牲層８０８および第２の犠牲層８１７は同一の材料を用いて作製してもよく、異なる材料を用いて作製してもよい。

ゲート電極層８１４、第２の構造層Ｂ８１６および第２の犠牲層８１７は、フォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いて、第１の導電層８１３及び第２の導電層８１５を任意の形状に加工することで得ることができる。なお、エッチングにドライエッチング法を用いる場合は、例えばＩＣＰ（ＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａ：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用いることができる。エッチング用ガスとしては、Ｃｌ_２、ＢＣｌ_３、ＳｉＣｌ_４もしくはＣＣｌ_４などを代表とする塩素系ガス、ＣＦ_４、ＳＦ_６もしくはＮＦ_３などを代表とするフッ素系ガスまたはＯ_２を適宜用いることができる。また、第１の導電層、又は第２の導電層を複数の導電性材料を用いて形成した場合、エッチング条件（コイル型の電極に印加される電力量、基板８０１側の電極に印加される電力量、基板８０１側の電極温度等）を適宜調節することで、第１の導電層又は第２の導電層をエッチングすることができる。

次いで、半導体素子を構成する半導体層８０４にＮ型の不純物元素を添加して、第１のＮ型不純物領域８１８を形成する。ここでは、ゲート電極層８１４をマスクとして、選択的に不純物元素を添加する。また、後にＰ型半導体素子となる領域上には、レジストマスク８７０を形成しておく。このように、Ｎ型不純物領域とＰ型不純物領域は、フォトリソグラフィ法によりレジストマスクを形成し、不純物元素を添加することで選択的に形成することができる。例えば、Ｎ型不純物領域を形成する場合は、Ｐ型不純物領域を形成する領域上をレジストマスク等で覆っておけばよい。同様に、Ｐ型不純物領域を形成する場合には、Ｎ型不純物領域を形成する領域上をレジストマスク等で覆っておけばよい。不純物元素を添加する方法は、イオンドープ法またはイオン注入法で行うことができる。Ｎ型を付与する不純物元素としては、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いることができる。Ｐ型を付与する不純物元素としては、ボロン（Ｂ）を用いることができる。

次いで、プラズマＣＶＤ法等によって窒化珪素等の窒素化合物や酸化珪素等の酸化物からなる絶縁層を形成する。そして、当該絶縁層を垂直方向の異方性エッチングすることで、ゲート電極層８１４の側面に接する絶縁層（以下、サイドウォールと記載する）８２２を形成する。なお、この工程で同時に第２の構造層Ｂ８１６及び第２の犠牲層８１７の側面に接するサイドウォール８２４も形成される（図９（Ａ１）、（Ａ２））。

次いで、ゲート電極層８１４およびサイドウォール８２２をマスクとして、半導体層８０４にＮ型の不純物元素を添加し、第２のＮ型不純物領域８２６と、第３のＮ型不純物領域８２８を形成する。なお、ゲート電極層８１４下の半導体層８０４は、チャネル形成領域８２０となる。

次いで、Ｎ型半導体素子となる領域上にレジストマスクを形成し、半導体層８０４にＰ型の不純物元素を添加し、第１のＰ型不純物領域８２９を形成する。なお、ゲート電極層８１４及びサイドウォール８２２下の半導体層８０４は、チャネル形成領域８２１となる。Ｎ型不純物領域とＰ型不純物領域は、フォトリソグラフィ法によりレジストマスクを形成し、不純物元素を添加することで選択的に形成することができる。

また、第２のＮ型不純物領域８２６は低濃度不純物領域（ＬＤＤ：ＬｉｇｈｔｌｙＤｏｐｅｄＤｒａｉｎ）に相当し、サイドウォール８２２下方に位置する。

また、第３のＮ型不純物領域８２８は、第２のＮ型不純物領域８２６よりも高い濃度の不純物元素を有する高濃度不純物領域であり、ソース領域又はドレイン領域に相当する。第３のＮ型不純物領域は、ゲート絶縁層８１０を介して、ゲート電極層８１４及びサイドウォール８２２と重ならない領域である。

このように、サイドウォール８２２を利用して、半導体層８０４の不純物濃度に差を設けることにより、半導体素子のゲート長を短くするにつれて生じる短チャネル効果を防止することができる。

また、ゲート電極層８１４において、異なる導電性材料を積層させ、テーパー状に作製する場合、サイドウォール８２２を形成する必要はない。この場合は、一度の不純物元素の添加で低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域）及び高濃度不純物領域（ソース領域又はドレイン領域）を形成することができる。

次いで、不純物元素を活性化するために加熱処理、赤外光の照射、またはレーザビームの照射を行う。また、活性化と同時に第１の絶縁層８０９へのプラズマダメージや第１の絶縁層８０９と半導体層８０４との界面へのプラズマダメージを回復することができる。特に、室温から３００℃の雰囲気中において、表面または裏面からエキシマレーザを用いて不純物元素を活性化させると、効果的な活性化を行うことができる。また、ＹＡＧレーザの第２高調波を照射して活性化させてもよい。ＹＡＧレーザはメンテナンスが少ないため好ましい活性化手段である。

また、第１の絶縁層８０９上に酸化窒化珪素、酸化珪素などの絶縁層からなるパッシベーション膜を形成した後、加熱処理、赤外光の照射、またはレーザビームの照射を行い、水素化を行うこともできる。例えば、プラズマＣＶＤ法を用いて、酸化窒化珪素膜を１００ｎｍの厚さに形成する。その後、クリーンオーブンを用いて、３００〜５５０℃で１〜１２時間加熱し、半導体層の水素化を行うことができる。例えば、クリーンオーブンを用い、窒素雰囲気中で４１０℃、１時間加熱する。この工程は、パッシベーション膜に含まれる水素により、不純物元素添加によって生じた半導体層８０４のダングリングボンドを終端することもできる。また同時に、上述の不純物領域の活性化処理を行うこともできる。

上記の工程により、Ｎ型半導体素子８３０と、Ｐ型半導体素子８３２とが形成される（図９（Ａ１）、（Ａ２））。なお、本実施の形態では、Ｎ型半導体素子及びＰ型半導体素子を作製したが、本発明はこれに限らず、目的に併せて適宜変更可能である。例えば、全てＮ型半導体素子としてもよいし、全てＰ型半導体素子としてもよい。

なお、本実施の形態では、Ｎ型半導体素子８３０のみ低濃度不純物領域を設けたが、Ｐ型半導体素子８３２にも低濃度不純物領域を設けることができる。

また、本実施の形態では、微小構造体を構成する第１の構造層８０６には、レジストマスク等を用いて、不純物元素を添加しないものとする。もちろん、第２の犠牲層８１７で覆われていない領域の第１の構造層８０６に不純物領域が形成されていてもよい。

続いて、全体を覆うように第２の絶縁層８３４を形成する（図９（Ｂ１）、（Ｂ２））。第２の絶縁層８３４は、絶縁性を有する無機材料や、有機材料等により形成することができる。無機材料は、酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。有機材料はポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン、シロキサン、ポリシラザンを用いることができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。ポリシラザンは、シリコン（Ｓｉ）と窒素（Ｎ）の結合を有するポリマー材料を出発原料として形成される。

次いで、第２の絶縁層８３４および第１の絶縁層８０９（ゲート絶縁層８１０）を順次エッチングし、第１のコンタクトホール８３６を形成する（図９（Ｂ１）、（Ｂ２）参照）。エッチングは、ドライエッチング法またはウエットエッチング法を適用することができる。本実施の形態では、ドライエッチングにより第１のコンタクトホール８３６を形成する。

次いで、第２の絶縁層８３４上、および第１のコンタクトホール８３６に第２の導電層を形成する。そして、フォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いて、任意の形状に加工することで、ソース電極、ドレイン電極を構成する配線８３８を形成する。また、同時に微小構造体の上部電極８３９を形成する（図９（Ｂ１）、（Ｂ２）参照）。配線８３８、及び上部電極８３９となる第２の導電層は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）もしくはシリコン（Ｓｉ）の元素からなる膜又はこれらの元素を用いた合金膜を用いることができる。

次いで、第２の絶縁層８３４および第１の絶縁層８０９（第２の構造層Ａ８１２）を順次エッチングし、第２のコンタクトホール８４０を形成することで、第１の犠牲層８０８、および第２の犠牲層８１７を露出させる（図１０（Ａ１）、（Ａ２））。なお、図１０（Ａ１）〜図１０（Ｂ２）では、微小構造体を有する構造体領域８００ｂのみを示す。

エッチングは、ドライエッチング法またはウエットエッチング法を適用することができる。本実施の形態では、ドライエッチングにより第２のコンタクトホール８４０を形成する。第２のコンタクトホール８４０は、第１の犠牲層８０８および第２の犠牲層８１７をエッチング除去するために開口する。したがって、エッチング剤が流入するように、直径を決定する。例えば、第２のコンタクトホール８４０の直径を２μｍ以上とすることが好ましい。

また、第２のコンタクトホール８４０は、第１の犠牲層８０８および第２の犠牲層８１７をエッチングしやすいように、大きな径を有するコンタクトホールとして形成することも可能である。つまり、図１０（Ａ１）、（Ａ２）に示すように小さな穴として形成する必要はなく、第２の絶縁層８３４が必要な部分（例えば半導体素子上の絶縁層等）を残して、第２の犠牲層８１７全体が露出するように第２のコンタクトホール８４０を形成してもよい。

次いで、第１の犠牲層８０８および第２の犠牲層８１７をエッチングにより除去する（図１０（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｃ））。第１の犠牲層８０８および第２の犠牲層８１７のエッチングは、犠牲層の材料によって適したウエットエッチング液を用いるか、または、ドライエッチングにより、第２のコンタクトホール８４０を利用して行うことができる。また、エッチング工程では、第１の構造層８０６、第２の構造層Ａ８１２及び第２の構造層Ｂ８１６の材料、第１の犠牲層８０８、第２の犠牲層８１７の材料、および犠牲層を除去するエッチング剤の適当な組み合わせを選択する必要がある。

例えば、犠牲層がタングステン（Ｗ）である場合、２８ｗｔ％のアンモニア水と３１ｗｔ％の過酸化水素水を１：２で混合した溶液に２０分程度漬けることで行うことができる。本発明では、第１の構造層及び第２の構造層の相対向する面に複数の凹凸が形成され粗面化されているため、ウエットエッチング後の乾燥に際しての、毛細管現象による微小構造体の座屈を防ぐことができる。さらに微小構造体の座屈を防ぐため、粘性の低い有機溶媒（例えばシクロヘキサン）を用いてリンスを行う、または低温低圧の条件で乾燥させるか、またはこの両者の組み合わせによって行うことが望ましい。さらには、氷結乾燥を行うことも効果的である。

また、毛細管現象による微小構造体の座屈を防ぐため、微小構造体表面に撥水性を持たせるプラズマ処理を行うこともできる。また、犠牲層は、大気圧などの条件において、Ｆ_２やＸｅＦ_２を用いてドライエッチングを行うことができる。ここで、第１の犠牲層８０８および第２の犠牲層８１７が異なる材料で形成されており、同一のエッチング剤でエッチングできない場合には、二度に分けて犠牲層をエッチングする必要がある。この場合には、除去しないがエッチング剤と接する層（例えば第１の構造層８０６や第２の絶縁層８３４等）との選択比を十分に考慮する必要がある。

このような工程を用いて第１の犠牲層８０８を除去して第１の空隙部８４２を形成し、第２の犠牲層８１７をエッチング除去して第２の空隙部８４４を形成することにより、微小構造体８５０を作製することができる（図１０（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｃ））。ここで、微小構造体８５０は第１の構造層８０６と第２の構造層Ａ８１２との間に設けられた第１の空隙部８４２を有する。そして、第２の構造層Ｂ８１６とその上に形成された第２の絶縁層８３４との間に設けられた第２の空隙部８４４を有する。微小構造体８５０の第２の構造層Ａ８１２及び第２の構造層Ｂ８１６は、第１の空隙部８４２及び第２の空隙部８４４を可動することができる。

以上の工程で、同一基板上に半導体素子８５２と、微小構造体８５０と、を有する半導体装置８６０を得ることができる。

上記工程のように、レーザ照射による結晶化、またはニッケル添加とレーザ照射の組み合わせによって結晶化する場合、熱処理のみによる結晶化に比べて低温で行うことができる。そのため、プロセスに使用できる材料の幅が広がる。例えば、半導体層を加熱のみで結晶化させる場合、１０００℃程度の温度で１時間程度の加熱を行う必要があり、熱に被弱なガラス基板や、融点が１０００℃以下の金属元素を用いることができない。しかしながら、上記工程を用いることによって、ゆがみ点が５９３℃であるガラス基板等を用いることが可能になる。

また、本発明は、同一基板上に微小構造体および半導体素子を作製することで、組み立てやパッケージが不要な、製造コストのかからない半導体装置を提供することができる。

なお、本実施の形態は上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。

（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明に係る半導体装置から基板を剥離し、別の基板や物体に貼り付ける方法について、図１３、図１４を用いて説明する。

図１３（Ａ）に示すように、本発明に係る半導体装置９６０は、上記実施の形態６で説明したＮ型半導体素子８３０、Ｐ型半導体素子８３２、微小構造体８５０を有する。また、本発明は、剥離層９０２と、アンテナとして機能する導電層９３２、及び該導電層９３２を制御する半導体素子９３０を有する。その他の構成は、上記実施の形態６に準ずる。

半導体装置９６０を基板８０１から剥離する場合、下地絶縁膜８０２を作製する際に、剥離層９０２を形成する。剥離層９０２は積層された下地絶縁膜８０２の下方、又は間に成膜することができる。剥離層９０２としては、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法等により、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、鉛（Ｐｂ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、珪素（Ｓｉ）から選択された元素または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる層を、単層又は積層して形成する。珪素を含む層の構造は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれの場合でもよい。

剥離層９０２が単層構造の場合、例えば、タングステン層、モリブデン層またはタングステンとモリブデンの混合物を含む層を形成する。あるいは、タングステンの酸化物若しくは酸化窒化物を含む層、モリブデンの酸化物若しくは酸化窒化物を含む層またはタングステンとモリブデンの混合物の酸化物若しくは酸化窒化物を含む層を形成する。なお、タングステンとモリブデンの混合物とは、例えば、タングステンとモリブデンの合金に相当する。また、タングステンの酸化物は、酸化タングステンと表記することがある。

剥離層９０２が積層構造の場合、１層目としてタングステン層、モリブデン層またはタングステンとモリブデンの混合物を含む層を形成し、２層目として、タングステン、モリブデンまたはタングステンとモリブデンの混合物の酸化物、窒化物、酸化窒化物若しくは窒化酸化物を含む層を形成する。

なお、剥離層９０２として、タングステンを含む層とタングステンの酸化物を含む層の積層構造を形成する場合、タングステンを含む層を形成し、その上層に酸化珪素を含む層を形成することで、タングステン層と酸化珪素層との界面に、タングステンの酸化物を含む層が形成されることを活用してもよい。これは、タングステンの窒化物、酸化窒化物および窒化酸化物を含む層を形成する場合も同様であり、タングステンを含む層を形成後、その上層に窒化珪素層、酸化窒化珪素層、窒化酸化珪素層を形成するとよい。また、タングステンの酸化物は、ＷＯｘで表され、Ｘは２〜３であり、Ｘが２の場合（ＷＯ_２）、Ｘが２．５の場合（Ｗ_２Ｏ_５）、Ｘが２．７５の場合（Ｗ_４Ｏ_１１）、Ｘが３の場合（ＷＯ_３）などがある。タングステンの酸化物を形成するにあたり、上記に挙げたＸの値に特に制約はなく、エッチングレート等を基に、どの酸化物を形成するかを決めるとよい。なお、エッチングレートとして最も良いものは、酸素雰囲気下で、スパッタリング法により形成するタングステンの酸化物を含む層（ＷＯｘ、０＜Ｘ＜３）である。従って、作製時間の短縮のため、剥離層として、酸素雰囲気下でスパッタリング法によりタングステンの酸化物を含む層を形成するとよい。また、剥離層として金属層と金属酸化物を含む層の積層構造で設ける場合、金属層を形成後、当該金属層にプラズマ処理を行うことによって金属層上に金属酸化膜を形成してもよい。プラズマ処理を行う場合、酸素雰囲気下や窒素雰囲気下またはＮ_２Ｏ雰囲気下等で行うことによって、金属膜上に金属酸化膜や金属酸窒化膜等を形成することができる。

導電層を制御する半導体素子９３０は、Ｎ型半導体素子８３０、又はＰ型半導体素子８３２と同様に作製することができる。ここでは、半導体素子９３０は、Ｐ型半導体素子８３２と同様のものとする。導電層９３２は、半導体素子９３０が有する配線に接するように形成する。導電層９３２は、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、印刷法、液滴吐出法を用いて、導電性材料により形成する。好ましくは、導電層９３２は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。具体的には、導電層９３２は、スクリーン印刷法により、銀を含むペーストを用いて形成し、その後、５０℃〜３５０℃の加熱処理を行って形成することができる。又は、スパッタリング法によりアルミニウム層を形成し、当該アルミニウム層をフォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いてパターニングすることにより形成することもできる。アルミニウム層を用いる場合は、ウエットエッチング法を用いるとよく、ウエットエッチング加工後は２００℃〜３００℃の加熱処理を行うとよい。

さらに、本実施の形態では、後の剥離工程等で半導体装置９６０を保護するため、半導体素子上に第３の絶縁層９３４を設ける。第３の絶縁層９３４は、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）などの炭素を含む層、窒化珪素を含む層、窒化酸化珪素を含む層、有機材料により形成し、好ましくはエポキシ樹脂により形成する。

次いで、半導体装置９６０を基板８０１から剥離する方法について説明する（図１３（Ａ）、（Ｂ））。剥離には様々な方法があるが、ここでは一例を示す。まず、レーザビーム（例えばＵＶ光）を照射することによって、第３の絶縁層９３４、第２の絶縁層８３４、第１の絶縁層８０９及び下地絶縁膜８０２に開口部９０４を形成する。そして、物理的な力を用いて、半導体装置９６０から基板８０１を剥離することができる。また、半導体装置９６０から基板８０１を剥離する前に、開口部９０４にエッチング剤を導入して、剥離層９０２を除去してもよい。エッチング剤は、フッ化ハロゲンまたはハロゲン間化合物を含む気体又は液体を使用する。例えば、フッ化ハロゲンを含む気体として三フッ化塩素（ＣｌＦ_３）を使用する。なお、剥離層９０２は、全て除去せず、一部分を残存させてもよい。こうすることによって、エッチング剤の消費量を抑え剥離層９０２の除去に要する処理時間を短縮することが可能となる。また、剥離層９０２の除去を行った後にも、基板８０１上に半導体装置９６０を保持しておくことが可能となる。また、半導体装置９６０から剥離した基板８０１は、コストの削減のために、再利用することが好ましい。

次いで、半導体装置９６０の一方の面を、第１の基体９１０に接着させて、基板８０１から完全に剥離する。続いて、半導体装置９６０の他方の面を、第２の基体９１２に接着させる。その後、加熱処理と加圧処理の一方又は両方を行って、半導体装置９６０を、第１の基体９１０と第２の基体９１２により封止する。第１の基体９１０と第２の基体９１２は、ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなるフィルム、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等）と接着性合成樹脂フィルム（アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルムなどに相当する。

フィルムは、被処理体と熱圧着により処理が行われるものである。加熱処理と加圧処理を行う際には、フィルムの最表面に設けられた接着層か、又は最外層に設けられた層（接着層ではない）を加熱処理によって溶かし、加圧により接着する。また、第１の基体９１０と第２の基体９１２の表面には接着層が設けられていてもよいし、接着層が設けられていなくてもよい。接着層は、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、エポキシ樹脂系接着剤、樹脂添加剤等の接着剤を含む層に相当する。

以上の工程により、可撓性を有する半導体装置を作製することができる。また、微小構造体を有する薄くて柔らかく小型な半導体装置を得ることができる。

（実施の形態８）
本実施形態では、本発明に係る微小構造体を有し、無線通信を可能とする半導体装置の一例について説明する。

図１１に、半導体装置６０１の詳細な構成を示す。まず、半導体装置６０１が有する電気回路６０４について説明する。電気回路６０４は、外部（ここではリーダライタに相当する）から放射される電磁波を受信して半導体装置６０１を駆動させる電力を生成する。さらに、電気回路６０４は、外部と無線で通信を行う機能を有する。そのため電気回路６０４は、電源回路６１１、クロック発生回路６１２、復調回路６１３、変調回路６１４、復号化回路６１５、符号化回路６１６、および情報判定回路６１７等、無線通信に必要な回路を有する。また、無線通信に使用する電磁波の周波数や通信方法によっては、異なる回路構成を有する場合があり、適宜変更可能である。

電気回路６０４は微小構造体６０３を制御する、又はリーダライタからの情報を処理する等の機能を有する。そのため電気回路６０４は、メモリ、メモリ制御回路、演算回路等を有する。図１１に示した例では、メモリ６２１、メモリ制御回路６２２、演算回路６２３、構造体制御回路６２４、Ａ／Ｄ変換回路６２５、信号増幅回路６２６を有する。

電源回路６１１はダイオードおよび容量を有し、アンテナ６０２に発生した交流電圧を整流して定電圧を保持し、当該定電圧を各回路に供給することができる。クロック発生回路６１２はフィルター素子や分周回路を有し、アンテナ６０２に発生した交流電圧をもとに必要な周波数のクロックを発生させ、当該クロックを各回路に供給することができる。

ここで、クロック発生回路６１２が生成するクロックの周波数は、基本的にリーダライタと半導体装置６０１とが通信に用いる電磁波の周波数以下である。また、クロック発生回路６１２はリングオシレータを有し、電源回路６１１から電圧を入力して任意の周波数のクロックを生成することも可能である。

復調回路６１３はフィルター素子や増幅回路を有し、アンテナ６０２に発生した交流電圧に含まれる信号を復調することができる。復調回路６１３は、無線通信に用いる変調方式によって異なる構成の回路を有する。復号化回路６１５は、復調回路６１３によって復調された信号を復号化する。この復号化された信号が、リーダライタより送信された信号である。情報判定回路６１７は比較回路等を有し、復号化された信号がリーダライタより送信された正しい信号であるか否かを判定することができる。正しい情報であると判断された場合、情報判定回路６１７は各回路（例えば、メモリ制御回路６２２や演算回路６２３、構造体制御回路６２４等）に正しいことを示す信号を送信し、その信号を受けた回路は所定の動作を行うことができる。

符号化回路６１６は、半導体装置６０１からリーダライタへ送信するデータを符号化する。変調回路６１４は、符号化されたデータを変調し、アンテナ６０２を介してリーダライタへ送信する。

リーダライタへ送信するデータは、メモリ６２１が記憶している半導体装置固有のデータや、半導体装置が有する機能により得られたデータである。半導体装置固有のデータとは、例えば、半導体装置が不揮発性のメモリを有し、当該不揮発性のメモリに記憶される個体識別情報等のデータである。半導体装置が有する機能により得られたデータとは、例えば、微小構造体によって得られたデータや、それらをもとに何らかの演算を行ったデータ等である。

メモリ６２１は、揮発性メモリ、および不揮発性メモリを有することができ、半導体装置６０１固有のデータや、微小構造体６０３から得られた情報等を記憶する。図１１にはメモリ６２１が一つのみ記載されているが、記憶する情報の種類や、半導体装置６０１の機能に応じて複数種類のメモリを有することも可能である。メモリ制御回路６２２は、メモリ６２１に記憶されている情報を読み出す、およびメモリ６２１に情報を書き込む場合にメモリ６２１を制御する。具体的には、書き込み信号、読み出し信号、メモリ選択信号等を生成する、アドレスを指定する、等の動作を行うことができる。

構造体制御回路６２４は、微小構造体６０３を制御するための信号を生成することができる。例えば、リーダライタからの命令によって微小構造体６０３を制御する場合には、復号化回路６１５によって復号化された信号をもとに微小構造体６０３を制御する信号を生成する。また、メモリ６２１内に微小構造体６０３の動作を制御するプログラム等のデータが記憶されている場合、メモリ６２１から読み出したデータをもとに微小構造体６０３を制御する信号を生成する。そのほかにも、メモリ６２１内のデータ、リーダライタからのデータ、および微小構造体６０３から得られたデータをもとに微小構造体６０３を制御するための信号を生成するフィードバック機能を有することも可能である。

演算回路６２３は、例えば、微小構造体６０３から得られたデータの処理を行うことができる。また、上記の構造体制御回路６２４がフィードバック機能を有する場合の、情報処理等を行うことも可能である。Ａ／Ｄ変換回路６２５は、アナログデータとデジタルデータとの変換を行う回路であり、微小構造体６０３へ制御信号を伝達する、または微小構造体６０３からのデータを変換して各回路に伝達することができる。信号増幅回路６２６は、微小構造体６０３から得られる微小な信号を増幅してＡ／Ｄ変換回路６２５へ伝達することができる。

微小構造体６０３は、電気回路６０４と電気的に接続されている。また、微小構造体６０３の具体的な構成は、本発明に係る微小構造体を適用することができる。例えば、上記実施の形態１乃至４に示すような、微小構造体を適用することができる。本発明に係る微小構造体は、可動部分の対向する表面が、互いに異なる粗さとなっているため、製造工程及び製造後の動作中に微小構造体に不良が生じるのを防止することができる。また、可動部分に凸部を設けることで、該可動部分を丈夫にして耐久性を向上させることができる。

また、本発明に係る微小構造体を復調回路６１３内に含まれるスイッチとして用いることもできる。復調回路６１３のスイッチに本発明の微小構造体を用いることにより、回路構成を縮小することができる。もちろん、他に示す回路のスイッチとして上記実施の形態に示す微小構造体を適宜用いることもできる。

このような半導体装置により、無線通信を可能とすることができる。半導体装置が有する微小構造体は、可動部分の対向する面に複数の凹凸が設けられているため、動作中に座屈する恐れが少ない。そのため、この微小構造体を有する半導体装置は信頼性に優れている。

（実施の形態９）
本実施の形態では、上記実施の形態で説明した半導体装置の具体的な構成および使用の別の一例を、図１６を用いて説明する。

図１６に、本発明の半導体装置を圧力センサーとして用いる場合の具体例を示す。自動車のタイヤ１８０６の空気圧が低下すると、タイヤ１８０６の変形量が大きくなり、抵抗が増加し、結果として燃費が悪化する、或いは事故に繋がる可能性が生じる。本実施の形態の半導体装置では、比較的簡便にかつ日常的に、タイヤ１８０６の空気圧をモニターするシステムを提供することができる。

図１６に示すように、半導体装置１８０７をタイヤ１８０６のホイール１８０８部分に設置する。そして、半導体装置１８０７にリーダライタ１８０９を近づけ、無線通信を行うことで、タイヤ１８０６の空気圧の情報を得ることができる。半導体装置１８０７としては、例えば上記実施の形態で示す微小構造体６０３を有する半導体装置６０１を適用することができる。また、無線通信技術等は、上記実施の形態８と同様である。

本実施の形態であれば、ガソリンスタンドや自動車整備工場へ行くことなく、比較的簡便にかつ日常的にタイヤの空気圧をモニターすることができる。

このように半導体装置１８０７をタイヤ１８０６に設けることにより、無線通信によりタイヤ１８０６の空気圧を日常的に点検することが可能となる。半導体装置が有する微小構造体は、可動部分の対向する面に複数の凹凸が設けられているため、動作中（空気圧のモニター中）に座屈する恐れが少ない。そのため、この微小構造体を有する半導体装置は信頼性に優れている。

なお、本実施形態は、上記実施形態と自由に組み合わせて行うことができる。

本実施例では、本発明の微小構造体の第１の構造層となる結晶質珪素膜と、第２の構造層となるタングステン膜について説明する。図１５（Ａ）に示す写真は、結晶質珪素膜の表面を観察した走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。また、図１５（Ｂ）に示す写真は、タングステン膜の表面を観察した走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。なお、図１５（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ走査電子顕微鏡の倍率を５０００００倍に設定して観察した写真である。

次に、図１５（Ａ）に示される結晶質珪素膜の作製方法について、簡略に説明する。まず、ガラス基板上に非晶質珪素膜をおよそ５０ｎｍ成膜した。次にニッケルを添加し、加熱処理により非晶質珪素膜を結晶化した。次に、結晶化された珪素膜上に形成された自然酸化膜等の酸化膜をフッ酸を用いて除去した。そして、珪素膜に対してレーザビームを照射した。レーザビームは、エキシマレーザ（λ＝３０８ｎｍ）で、スキャン速度２．５ｍｍ／ｓｅｃ、６０Ｈｚで、エネルギー密度３１０ｍＪ／ｃｍ^２になるように照射した。

次に、珪素膜上に形成された自然酸化膜等の酸化膜を介してＡｒ等の希ガス元素を含む半導体膜を形成した。そして、加熱処理によりニッケルを希ガス元素を含む半導体膜にゲッタリングした。そして、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）等のアルカリ溶液を用いて希ガス元素を含む半導体膜をエッチング除去し、続いてフッ酸系の溶液を用いて酸化膜を除去した。ここまでで作製された結晶質珪素膜の表面のＳＥＭ写真が図１５（Ａ）である。

図１５（Ａ）の写真に示すように、結晶質珪素膜の表面には、複数の凹凸（リッジ）が形成されていることがわかる。したがって、非晶質珪素膜にレーザビームを照射して結晶化することにより、複数の凹凸が形成された結晶質珪素膜、すなわち第１の構造層を得ることができる。

次いで、図１５（Ｂ）について、簡略に説明する。まず、石英基板上にタングステン膜をおよそ４００ｎｍ成膜した。次に、ＹＡＧレーザ（λ＝１０６４ｎｍ）を出力１５０Ｗ、スキャン速度０．５ｍｍ／ｓｅｃの条件で照射した。このときのタングステン膜の表面のＳＥＭ写真が図１５（Ｂ）である。

図１５（Ｂ）の写真に示すように、タングステン膜の表面にも、複数の凹凸が形成されていることがわかる。また、図１５（Ａ）に示した結晶質珪素膜の表面よりも、表面が粗面であることがわかる。したがって、タングステン膜にレーザビームを照射することで、結晶質珪素膜よりも粗面であるタングステン膜、すなわち犠牲層を得ることができる。そして、該犠牲層上に第２の構造層を形成することで、犠牲層の形状にそった第２の構造層を得ることができる。そのため、第２の構造層は、第１の構造層よりも粗面となる。

（付記）
以上、説明したように本発明は、以下の態様を含む。

本発明の微小構造体は、第１の構造層と、可動する第２の構造層と、を有し、前記第１の構造層の少なくとも一方の面は複数の凸部Ａを有し、前記第２の構造層の少なくとも一方の面は複数の凸部Ｂを有し、前記複数の凸部Ａにおける隣接する凸部Ａの頂点と頂点との距離は、前記複数の凸部Ｂにおける隣接する凸部Ｂの頂点と頂点との距離とは異なっており、前記第１の構造層の凸部Ａを有する一方の面と前記第２の構造層の凸部Ｂを有する一方の面は対向している。

また、本発明の微小構造体の他の構成は、第１の構造層と、可動する第２の構造層と、前記第１の構造層と前記第２の構造層との間に空隙部と、を有し、前記第１の構造層の少なくとも一方の面は複数の凸部Ａを有し、前記第２の構造層の少なくとも一方の面は複数の凸部Ｂを有し、前記複数の凸部Ａにおける隣接する凸部Ａの頂点と頂点との距離は、前記複数の凸部Ｂにおける隣接する凸部Ｂの頂点と頂点との距離とは異なっており、前記第１の構造層の凸部Ａを有する一方の面と前記第２の構造層の凸部Ｂを有する一方の面は対向している。

また、本発明の微小構造体の他の構成は、第１の構造層と、可動する第２の構造層と、を有し、前記第１の構造層の少なくとも一方の面は複数の凸部Ａを有し、前記第２の構造層の少なくとも一方の面は複数の凸部Ｂを有し、前記第１の構造層の凸部Ａを有する一方の面と前記第２の構造層の凸部Ｂを有する一方の面は対向しており、前記複数の凸部Ａにおける隣接する凸部Ａの頂点と頂点との距離は、前記複数の凸部Ｂにおける隣接する凸部Ｂの頂点と頂点との距離よりも大きい。

また、本発明の微小構造体の他の構成は、第１の構造層と、可動する第２の構造層と、前記第１の構造層と前記第２の構造層との間に空隙部と、を有し、前記第１の構造層の少なくとも一方の面は複数の凸部Ａを有し、前記第２の構造層の少なくとも一方の面は複数の凸部Ｂを有し、前記第１の構造層の凸部Ａを有する一方の面と前記第２の構造層の凸部Ｂを有する一方の面は対向しており、前記複数の凸部Ａにおける隣接する凸部Ａの頂点と頂点との距離は、前記複数の凸部Ｂにおける隣接する凸部Ｂの頂点と頂点との距離よりも大きい。

また、本発明の微小構造体の他の構成は、前記凸部Ａの頂点と頂点との距離は、前記凸部Ｂの頂点と頂点との距離の１．５倍以上１０倍以下である。

また、本発明の微小構造体の他の構成は、前記凸部Ａの頂点と頂点との距離は０．２μｍ以上１μｍ以下である。

また、本発明の微小構造体の他の構成は、前記凸部Ｂの頂点と頂点との距離は０．０２μｍ以上０．１μｍ以下である。

また、本発明の微小構造体の他の構成は、前記第１の構造層は結晶質珪素層である。

また、本発明の微小構造体の作製方法は、絶縁表面上に第１の構造層を形成し、前記第１の構造層に粗面処理を施し、前記第１の構造層上に犠牲層を形成し、前記犠牲層に粗面処理を施し、前記犠牲層上に第２の構造層を形成し、前記犠牲層を除去する。

また、本発明の微小構造体の他の作製方法は、絶縁表面上に第１の構造層を形成し、前記第１の構造層に粗面処理を施すことにより、前記第１の構造層表面に複数の凸部Ａを形成し、前記第１の構造層上に犠牲層を形成し、前記犠牲層に粗面処理を施すことにより、前記犠牲層表面に複数の凸部Ｃを形成し、前記犠牲層上に第２の構造層を形成し、前記犠牲層を除去する。

また、本発明の微小構造体の他の作製方法は、前記凸部Ａの頂点と頂点との距離は、前記凸部Ｃの頂点と頂点との距離の１．５倍以上１０倍以下となるように形成する。

また、本発明の微小構造体の他の作製方法は、前記凸部Ａの頂点と頂点との距離は０．２μｍ以上１μｍ以下となるように形成する。

また、本発明の微小構造体の他の作製方法は、前記凸部Ｃの頂点と頂点との距離は０．０２μｍ以上０．１μｍ以下となるように形成する。

また、本発明の微小構造体の他の作製方法は、前記第１の構造層の粗面処理として、レーザ照射する。

また、本発明の微小構造体の他の作製方法は、前記犠牲層としてタングステン、モリブデン、又はチタンを用い、前記犠牲層の粗面処理として、レーザ照射する。

また、本発明の微小構造体の他の作製方法は、前記犠牲層としてアルミニウムを用い、前記犠牲層の粗面処理として、加熱処理する。

本発明の微小構造体の一例を示す模式図。本発明の微小構造体の作製方法の一例を示す図。本発明の微小構造体の作製方法の一例を示す図。本発明の微小構造体の作製方法の一例を示す図。本発明の微小構造体の一例を示す模式図。本発明の微小構造体の一例を示す模式図。ウエットエッチング方法の例を示す図。本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。本発明の半導体装置の一例を示す図。従来の微小構造体の作製方法の一例を示す図。本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。本発明の半導体装置の作製方法の一例を示す図。結晶質珪素膜及びタングステン膜の表面のＳＥＭ写真本発明の半導体装置の一例を示す図。

符号の説明

１００微小構造体
１０２第１の構造層
１０４第２の構造層
１０６空隙部
１０８支持部
１１０支持部
１１２可動部
１１４第１面
１１６第２面
２００基板
２０２下地絶縁膜
２０４非晶質半導体膜
２０６第１の構造層
２０８金属膜
２１０犠牲層
２１２第２の構造層
２１４空隙部
３０９アルミニウム膜
３１０犠牲層
３１２第２の構造層
３１４空隙部
４２０ウエットエッチング装置
４２１容器
４２２基板
４２３エッチング剤
４２４基板支持体
４２５導入口
４２６排出口
５０２第１の構造層
５０４犠牲層
５０６第２の構造層
５０８開口部
５１０空隙部
６０１半導体装置
６０２アンテナ
６０３微小構造体
６０４電気回路
６１１電源回路
６１２クロック発生回路
６１３復調回路
６１４変調回路
６１５復号化回路
６１６符号化回路
６１７情報判定回路
６２１メモリ
６２２メモリ制御回路
６２３演算回路
６２４構造体制御回路
６２５Ａ／Ｄ変換回路
６２６信号増幅回路
８０１基板
８０２下地絶縁膜
８０４半導体層
８０６第１の構造層
８０８第１の犠牲層
８０９第１の絶縁層
８１０ゲート絶縁層
８１２第２の構造層Ａ
８１３第１の導電層
８１４ゲート電極層
８１５第２の導電層
８１６第２の構造層Ｂ
８１７第２の犠牲層
８１８Ｎ型不純物領域
８２０チャネル形成領域
８２１チャネル形成領域
８２２サイドウォール
８２４サイドウォール
８２６Ｎ型不純物領域
８２８Ｎ型不純物領域
８２９Ｐ型不純物領域
８３０Ｎ型半導体素子
８３２Ｐ型半導体素子
８３４第２の絶縁層
８３６コンタクトホール
８３８配線
８３９上部電極
８４０コンタクトホール
８４２第１の空隙部
８４４第２の空隙部
８５０微小構造体
８５２半導体素子
８６０半導体装置
８７０レジストマスク
９０２剥離層
９０４開口部
９１０第１の基体
９１２第２の基体
９３０半導体素子
９３２導電層
９３４第３の絶縁層
９６０半導体装置
１００２犠牲層
１００４構造層
１００６空隙部
１８０６タイヤ
１８０７半導体装置
１８０８ホイール
１８０９リーダライタ
８００ａ素子領域
８００ｂ構造体領域

Claims

第１の構造層と、
前記第１の構造層に空隙を介して対向し、且つ一部が前記第１の構造層に固定されている第２の構造層と、
を有し、
前記第１の構造層及び前記第２の構造層は少なくとも一方が変位可能であり、
前記第１の構造層及び前記第２の構造層の対向する表面は、互いに異なる粗さであることを特徴とする微小構造体。
請求項１において、
前記第１の構造層又は前記第２の構造層の一方は、結晶質珪素膜であることを特徴とする微小構造体。
同一基板上に設けられた微小構造体と、半導体素子と、を有し、
前記微小構造体は、第１の構造層と、前記第１の構造層に空隙部を介して対向し、且つ一部が前記第１の構造層に固定されている第２の構造層と、を有し、
前記半導体素子は、半導体層と、前記半導体層上にゲート絶縁層を介して設けられたゲート電極層と、を有し、
前記第１の構造層は、前記半導体層と同じ材料から形成され、
前記第２の構造層の一部は、前記ゲート絶縁層と同じ材料から形成され、
前記微小構造体の前記第１の構造層及び前記第２の構造層は少なくとも一方が変位可能であり、前記第１の構造層及び前記第２の構造層の対向する表面は互いに異なる粗さであることを特徴とする半導体装置。
請求項３において、
前記微小構造体の前記第１の構造層及び前記半導体素子の半導体層は、結晶質珪素膜であることを特徴とする半導体装置。
基板上に第１の構造層を形成し、
前記第１の構造層に粗面処理を施し、
前記第１の構造層上に犠牲層を形成し、
前記犠牲層に粗面処理を施し、
前記第１の構造層上および前記犠牲層上に第２の構造層を形成し、
前記犠牲層を除去して空隙部を形成することを特徴とする微小構造体の作製方法。
基板上に第１の構造層を形成し、
前記第１の構造層にレーザビームを照射することによって粗面処理を施し、
前記第１の構造層上に犠牲層を形成し、
前記犠牲層にレーザビームを照射することによって粗面処理を施し、
前記第１の構造層上および前記犠牲層上に第２の構造層を形成し、
前記犠牲層を除去して空隙部を形成することを特徴とする微小構造体の作製方法。
基板上に第１の構造層を形成し、
前記第１の構造層にレーザビームを照射することによって粗面処理を施し、
前記第１の構造層上に犠牲層を形成し、
前記犠牲層を加熱処理することによって粗面処理を施し、
前記第１の構造層上および前記犠牲層上に第２の構造層を形成し、
前記犠牲層を除去して空隙部を形成することを特徴とする微小構造体の作製方法。
請求項５又は請求項６において、
前記犠牲層はタングステン、モリブデン、又はチタンを用いて形成することを特徴とする微小構造体の作製方法。
請求項５又は請求項７において、
前記犠牲層はアルミニウムを用いて形成することを特徴とする微小構造体の作製方法。