JP2009262258A - Manufacturing method of silicon structure - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、シリコン構造体の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a silicon structure.
従来から、微小機械部品と電子部品との融合による新しい機能のデバイス(Micro Electro Mechanical System:MEMS)が知られている。MEMSでは、主にシリコン(Si)のウェーハに微小な機械構造物を形成することで、例えば自動車部品(エアーバッグセンサ等)、インクジェットヘッド、画像投影装置等の市場向けの製品が量産されている。MEMSでは、これらのデバイスのさらなる小型・高性能化が求められている。
例えば、加速度センサや角速度センサの力学的検出部は、主に基板上に形成された櫛歯状の梁構造体から構成されている。これらのセンサを小型・高性能化するためには、Si基板のエッチングにより形成される溝の幅や穴の径と深さとのアスペクト比(深さ/溝幅、深さ/穴径)を高くする必要がある。
Conventionally, a device (Micro Electro Mechanical System: MEMS) having a new function by fusing micro mechanical parts and electronic parts is known. In MEMS, products for the market such as automobile parts (airbag sensors, etc.), inkjet heads, image projection devices, etc. are mass-produced mainly by forming minute mechanical structures on silicon (Si) wafers. . In MEMS, there is a demand for further miniaturization and higher performance of these devices.
For example, a mechanical detection unit of an acceleration sensor or an angular velocity sensor is mainly composed of a comb-like beam structure formed on a substrate. To reduce the size and performance of these sensors, increase the width of the groove formed by etching the Si substrate and the aspect ratio (depth / groove width, depth / hole diameter) between the hole diameter and depth. There is a need to.
Si基板にエッチングによって高いアスペクト比の穴や溝を形成するための方法としては、チャンバーに供給する材料ガスをエッチングプロセス毎に切り替える方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、(1)異方性の高いプラズマエッチングと、(2)ポリマー系の薄膜堆積と、の2ステップを交互に行うドライエッチング技術が開示されている。
しかしながら、上記従来の技術では、高いアスペクト比を有する多段の溝(トレンチ)や多段の穴(ホール)や、トレンチとホールとを組み合わせた多段構造の凹部を形成する場合には、以下のような課題がある。上記従来の技術では、(1)のエッチング工程と上記の(2)の薄膜堆積工程のバランスの調整が極めて困難である。そのため、製造工程における各種パラメータの調整幅(プロセスマージン)が非常に狭くなり、製造工程の最適化が極めて困難になる。
例えば、Siの基材にエッチングによってホールやトレンチ等の凹部を形成する際に、深さの異なる底面を形成して凹部の内側に段差を形成する場合には、基材の表面からの深さが異なると到達するラジカルやイオンの量が異なってしまう。そのため、(1)の工程におけるエッチングレートや(2)の工程において堆積するポリマー系の薄膜の量は場所(深さ方向の位置)によって異なり、凹部の深さ方向の深い位置に最適な量の薄膜を堆積させるのは極めて困難である。
However, in the conventional technique, when forming a multi-stage groove (trench) having a high aspect ratio, a multi-stage hole (hole), or a multi-stage structure in which a trench and a hole are combined, the following is performed. There are challenges. With the conventional technique, it is extremely difficult to adjust the balance between the etching process (1) and the thin film deposition process (2). Therefore, the adjustment range (process margin) of various parameters in the manufacturing process becomes very narrow, and optimization of the manufacturing process becomes extremely difficult.
For example, when forming recesses such as holes and trenches by etching on a Si base material, the depth from the surface of the base material is formed when a bottom surface having a different depth is formed to form a step inside the recess. If they are different, the amount of reaching radicals and ions will be different. Therefore, the etching rate in the step (1) and the amount of the polymer-based thin film deposited in the step (2) vary depending on the location (position in the depth direction), and the optimum amount for the deep position in the depth direction of the recess. It is extremely difficult to deposit a thin film.
また、発明者らは、このような凹部の段差を形成する際に、次のような課題が発生することを見出した。
(2)の工程で凹部の内側面に堆積した薄膜の膜厚が薄過ぎる場合には、(1)の工程でその部分の側壁がテーパ状に形成されてしまう。反対に、(2)の工程で堆積した薄膜の厚さが厚過ぎる場合には、凹部の段差に基材が突起状に残存してしまう。また、(1)の工程で凹部の最深部の底面が荒れた状態になった場合には、(2)の工程で薄膜を堆積させると、凹部の最深部の角の近傍において薄膜が均一に堆積されず、凹部の内側面も(1)の工程で荒れた状態になってしまう。
したがって、従来の方法では、高アスペクト比の凹部に高い加工精度で段差を形成することが困難であった。
Further, the inventors have found that the following problems occur when forming the step of such a recess.
When the film thickness of the thin film deposited on the inner surface of the recess in the step (2) is too thin, the side wall of the portion is formed in a tapered shape in the step (1). On the other hand, when the thickness of the thin film deposited in the step (2) is too thick, the base material remains in a protruding shape at the step of the recess. In addition, when the bottom surface of the deepest part of the recess becomes rough in the process (1), the thin film is uniformly formed in the vicinity of the corner of the deepest part of the recess when the thin film is deposited in the process (2). It is not deposited, and the inner surface of the recess is also roughened in the step (1).
Therefore, with the conventional method, it is difficult to form a step with high processing accuracy in a high aspect ratio recess.
そこで、この発明は、内部に段差を有する高アスペクト比の凹部を高い加工精度で容易に形成することができるシリコン構造体の製造方法を提供するものである。 Therefore, the present invention provides a method for manufacturing a silicon structure, which can easily form a high aspect ratio recess having a step inside with high processing accuracy.
上記の課題を解決するために、本発明のシリコン構造体の製造方法は、シリコンからなる基材に凹部の一部である初期凹部を形成する初期凹部形成工程と、前記初期凹部の内側面の前記基材を隔壁として残存させた状態で、前記初期凹部及び前記初期凹部に隣接する周回領域の前記基材を深さ方向に異方性エッチングして、前記初期凹部を前記深さ方向に掘り下げるとともに、前記周回領域に前記初期凹部と前記隔壁で隔てられた深さの異なる初期凹部を形成するエッチング工程と、前記深さが異なる複数の前記初期凹部の内表面と前記隔壁とを酸化して酸化部を形成する凹部酸化工程と、前記酸化部を除去して前記凹部の全体の形状を形成し、前記凹部の内側に前記深さ方向の段差を形成する酸化部除去工程と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a method for manufacturing a silicon structure according to the present invention includes an initial recess forming step of forming an initial recess that is a part of a recess in a substrate made of silicon, and an inner surface of the initial recess. With the base material remaining as a partition, the base material in the depth direction is anisotropically etched in the depth direction and the initial recess portion is dug down in the depth direction. And an etching step of forming initial recesses having different depths separated by the initial recesses and the partition walls in the circumferential region, and oxidizing the inner surfaces of the plurality of initial recesses having different depths and the partition walls. A recessed portion oxidizing step for forming an oxidized portion; and an oxidized portion removing step for removing the oxidized portion to form the entire shape of the recessed portion and forming the step in the depth direction inside the recessed portion. Characterized by
このように製造することで、深さの異なる初期凹部複数の底面が、それぞれ隔壁により分離されてエッチングされる。そして、初期凹部の内表面と隔壁とが酸化されて除去されることで、凹部の全体の形状が形成される。これにより、凹部の内表面が平滑化されるとともに、初期凹部同士を隔離する隔壁が除去されて、凹部の内側に段差が形成される。
したがって、本発明のシリコン構造体の製造方法によれば、内部に段差を有する高アスペクト比の凹部を高い加工精度で容易に形成することができる。
By manufacturing in this way, the bottom surfaces of the plurality of initial recesses having different depths are separately etched by the partition walls and etched. And the inner surface of an initial recessed part and a partition are oxidized and removed, and the whole shape of a recessed part is formed. Thereby, while the inner surface of a recessed part is smoothed, the partition which isolates initial recessed parts is removed, and a level | step difference is formed inside a recessed part.
Therefore, according to the silicon structure manufacturing method of the present invention, a high aspect ratio recess having a step inside can be easily formed with high processing accuracy.
また、本発明のシリコン構造体の製造方法は、前記凹部酸化工程は、前記隔壁を完全に酸化させることを特徴とする。
また、前記凹部酸化工程は、加熱による熱酸化により行うことを特徴とする。
In the method for manufacturing a silicon structure according to the present invention, the recess oxidation step completely oxidizes the partition wall.
The concave portion oxidation step is performed by thermal oxidation by heating.
このように製造することで、酸化部除去工程において隔壁をより確実かつ容易に除去することができる。
また、初期凹部の内表面の酸化部の厚さを均一にすることができる。また、酸化部の厚さを加熱温度及び加熱時間等を調整することで制御することができる。
By manufacturing in this way, a partition can be more reliably and easily removed in an oxidation part removal process.
In addition, the thickness of the oxidized portion on the inner surface of the initial recess can be made uniform. Further, the thickness of the oxidized portion can be controlled by adjusting the heating temperature, the heating time, and the like.
また、本発明のシリコン構造体の製造方法は、前記初期凹部は、前記基材が前記酸化部として除去される厚さ分、前記凹部の内表面よりも前記凹部の内側に形成することを特徴とする。 Further, in the method for manufacturing a silicon structure according to the present invention, the initial recess is formed on the inner side of the recess than the inner surface of the recess by a thickness that allows the base material to be removed as the oxidized portion. And
このように製造することで、初期凹部の内表面の基材が、最終的な凹部が形成される凹部形成領域の境界まで酸化されて酸化部となる。そして、その酸化部が酸化部除去工程において除去される。したがって、凹部の内表面を高い加工精度で加工することができる。 By manufacturing in this way, the base material on the inner surface of the initial recess is oxidized to the boundary of the recess forming region where the final recess is formed to become an oxidized portion. The oxidized portion is removed in the oxidized portion removing step. Therefore, the inner surface of the recess can be processed with high processing accuracy.
また、本発明のシリコン構造体の製造方法は、前記エッチング工程をn回行って、前記凹部の内側にn段の段差を形成することを特徴とする。 The method for producing a silicon structure according to the present invention is characterized in that the etching step is performed n times to form n steps in the recess.
このように製造することで、凹部の内部に複数の段差を形成することができる。 By manufacturing in this way, a plurality of steps can be formed inside the recess.
また、本発明のシリコン構造体の製造方法は、前記エッチング工程は、ドライエッチングにより行うことを特徴とする。
また、前記酸化部除去工程は、ウェットエッチングにより行うことを特徴とする。
In the method for producing a silicon structure according to the present invention, the etching step is performed by dry etching.
The oxidized portion removing step is performed by wet etching.
このように製造することで、基材を深さ方向に選択的にエッチングすることができる。
また、酸化部を選択的に除去することができる。
By manufacturing in this way, the substrate can be selectively etched in the depth direction.
In addition, the oxidized portion can be selectively removed.
また、本発明のシリコン構造体の製造方法は、前記周回領域は、ハードマスクにより規定することを特徴とする。
また、前記ハードマスクはシリコン酸化物からなることを特徴とする。
The silicon structure manufacturing method of the present invention is characterized in that the circumferential region is defined by a hard mask.
The hard mask is made of silicon oxide.
このように製造することで、初期凹部及び周回領域以外の領域をハードマスクにより保護した状態で、初期凹部と周回領域の基材をエッチングすることができる。
また、シリコン酸化物からなるハードマスクを用いることで、異方性のドライエッチングによって基材をエッチングする際に、ハードマスクと基材との選択比を利用して凹部を段階的にエッチングすることができる。したがって、凹部を多段状に形成することが可能となる。
また、シリコン酸化物からなるハードマスクを用いることで、酸化部除去工程と一括してハードマスクを除去することが可能となる。
By manufacturing in this way, it is possible to etch the base material in the initial concave portion and the peripheral region in a state where the region other than the initial concave portion and the peripheral region is protected by the hard mask.
In addition, by using a hard mask made of silicon oxide, when etching the base material by anisotropic dry etching, the recesses are etched stepwise using the selection ratio between the hard mask and the base material. Can do. Therefore, it becomes possible to form a recessed part in multiple steps.
Further, by using a hard mask made of silicon oxide, the hard mask can be removed together with the oxidized portion removing step.
また、本発明のシリコン構造体の製造方法は、前記ハードマスクを部分的に除去することにより前記周回領域を規定することを特徴とする。
また、前記ハードマスクを部分的に除去する工程は、前記初期凹部形成工程または前記エッチング工程と一括して行うことを特徴とする。
Further, the silicon structure manufacturing method of the present invention is characterized in that the circumferential region is defined by partially removing the hard mask.
The step of partially removing the hard mask may be performed together with the initial recess forming step or the etching step.
このように製造することで、ハードマスクが除去された部分により周回領域を規定することができる。
また、ハードマスクの部分的な除去を初期凹部形成工程または前記エッチング工程と一括して行うことで、製造工程を簡略化し、生産性を向上させることができる。
By manufacturing in this way, the circulation area can be defined by the portion from which the hard mask has been removed.
Further, by partially removing the hard mask together with the initial recess forming step or the etching step, the manufacturing process can be simplified and the productivity can be improved.
<第一実施形態>
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図面では、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を適宜変更している。
本実施形態では、シリコンからなる基材に、内側に段差を有する多段状の凹部(ホール、トレンチ等)を形成し、MEMS(Micro Electro Mechanical System)等の分野で用いられるシリコン構造体を製造する方法について説明する。ここでは、基材をエッチングして内側に段差を有する凹部を備えたシリコン構造体を製造するために、まず、基材の表面に凹部の形状に対応したハードマスクを形成する。
図1(a)〜図1(h)は、本実施形態のシリコン構造体の製造工程を示す断面図である。図2(a)〜図2(d)は、本実施形態のシリコン構造体の製造工程を示す断面図及び凹部形成領域近傍の平面図である。
<First embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale is appropriately changed for each layer and each member so that each layer and each member can be recognized on the drawing.
In the present embodiment, a silicon structure used in a field such as MEMS (Micro Electro Mechanical System) is manufactured by forming multi-stage recesses (holes, trenches, etc.) having steps inside on a substrate made of silicon. A method will be described. Here, in order to manufacture a silicon structure having a recess having a step inside by etching the substrate, first, a hard mask corresponding to the shape of the recess is formed on the surface of the substrate.
FIG. 1A to FIG. 1H are cross-sectional views showing a manufacturing process of the silicon structure according to this embodiment. FIG. 2A to FIG. 2D are a cross-sectional view showing a manufacturing process of the silicon structure according to the present embodiment and a plan view in the vicinity of the recess forming region.
(ハードマスク形成工程)
図1(a)に示すように、シリコンからなる基材1の表面1aに、例えばSiO2等のシリコン酸化物からなるハードマスク2を形成する。ハードマスク2の形成は、例えば、基材1の表面1aを熱酸化させて形成したり、真空蒸着法、スパッタリング法、CVD法等により基材1の表面1aに成膜したりすることができる。
(Hard mask formation process)
As shown in FIG. 1 (a), on the
次に、図1(b)に示すように、ハードマスク2の表面2aにフォトレジスト3を形成する。
次いで、図1(c)に示すように、フォトレジスト3を露光・現像してパターニングし、後述する凹部4のエッチング領域4E(図2(b)参照)の第1エッチング領域(周回領域)4E1に対応する開口部31を形成する。このとき、第1エッチング領域4E1の凹部4の外側の境界は、エッチング領域4Eの凹部4の外側の境界と一致している。また、第1エッチング領域4E1は、後述する初期凹部41(図2(b)参照)の底面41bの平面形状に対応している。
Next, as shown in FIG. 1B, a
Next, as shown in FIG. 1C, the
また、第1エッチング領域4E1の凹部4の外側の境界は、凹部4が最終的に形成される凹部形成領域4Aよりも、基材1が酸化部Oxとして除去される厚さTo1分、凹部4の内側に設定する。
また、第1エッチング領域4E1の凹部4の内側の境界は、後述する第2エッチング領域4E2の境界から、後述する隔壁1w(図2(b)参照)の厚さTw分、凹部4の外側に設定する。
また、第1エッチング領域4E1の凹部4の内側の境界及び第2エッチング領域4E2の凹部4の外側の境界は、後述する隔壁1wの厚さTw方向の中心の位置が、後述する最終的な凹部4の段差G1(図3(b)参照)の位置に合うように設定する。
Further, the outer boundary of the recess 4 in the first etching region 4E1 is the recess 4 by a thickness To1 at which the
In addition, the inner boundary of the recess 4 in the first etching region 4E1 extends from the boundary of the second etching region 4E2 described later to the outside of the recess 4 by the thickness Tw of the
The inner boundary of the recess 4 in the first etching region 4E1 and the outer boundary of the recess 4 in the second etching region 4E2 are located at the center of the
次いで、図1(d)に示すように、ドライエッチングにより開口部31に露出されたハードマスク2をエッチングする。そして、ハードマスク2の膜厚Tを、後述する初期凹部41の底面41b(図2(b)参照)と初期凹部42の底面42bのエッチング深さd1,d2の差に対応した膜厚T1に薄膜化する。ドライエッチングのエッチャント(エッチングガス)としては、例えば、CF系等のガスを用いることができる。
Next, as shown in FIG. 1D, the
なお、エッチング深さd1は、後述する酸化部除去工程において底面41bの基材1が酸化部Ox(図2(c)参照)として除去される厚さ分、最終的な凹部4の底面41bの深さD1(図2(d)参照)よりも浅く(小さく)設定される。
これにより、凹部4のエッチング領域4Eの第1エッチング領域4E1が、凹部4よりも、基材1が酸化部Oxとして除去される厚さTo1分、小さく(凹部4の内側に)なるように規定される。ここで、膜厚T1は、後述する初期凹部形成工程により薄膜化される膜厚を考慮して調整する。
Note that the etching depth d1 is the thickness of the
Accordingly, the first etching region 4E1 of the
次に、図1(e)に示すように、薄膜化したハードマスク2を覆ってフォトレジスト3を再形成する。
次いで、図1(f)に示すように、フォトレジスト3をパターニングして、後述するエッチング領域4Eの第2エッチング領域4E2に対応する開口部32を形成する。第2エッチング領域4E2は、後述する初期凹部42(図2(a)参照)の底面42bの平面形状に対応している。
Next, as shown in FIG. 1E, a
Next, as shown in FIG. 1F, the
ここで、第2エッチング領域4E2の凹部4の外側の境界は、後述するエッチング工程で隔壁1w(図2(b)参照)として残存させる基材1の厚さTwの分、第1エッチング領域4E1の凹部4の内側の境界よりも、凹部4の内側に設定する。また、後述する隔壁1wの厚さTw方向の中心の位置が、後述する凹部4の段差G1(図3(b)参照)の位置に合うように設定する。
Here, the outer boundary of the recess 4 in the second etching region 4E2 is the first etching region 4E1 corresponding to the thickness Tw of the
また、隔壁1wの厚さTwは、後述する凹部酸化工程において基材1が酸化部Oxとして加工される厚さTo1の約2倍以下に設定する。
ここで、本実施形態では、隔壁1wの厚さTwを、例えば、約1μm程度とする。この場合には、基材1が酸化部Oxとして加工される厚さTo1を約0.5μm以上とすることができる。また、厚さTo1は約0.62μm以上とすることが好ましい。本実施形態では、厚さTo1を約0.8μmとする。
In addition, the thickness Tw of the
Here, in the present embodiment, the thickness Tw of the
次いで、図1(g)に示すように、開口部32に露出されたハードマスク2をエッチングして、開口部22を形成する。ハードマスク2のエッチングは、例えば、上述のドライエッチングにより行うことができる。
Next, as shown in FIG. 1G, the
次に、図1(h)に示すように、フォトレジスト3を除去する。
以上により、基材1の表面1aのハードマスク2の第2エッチング領域4E2に初期凹部42の底面42bの平面形状に対応した開口部22が形成される。また、ハードマスク2は、初期凹部41の底面41bの平面形状に対応する第1エッチング領域4E1における膜厚T1が、底面41bと底面42bのエッチング深さd1,d2の差に対応して薄膜化されて多段状に形成される。そして、第1エッチング領域4E1と第2エッチング領域4E2とからなる基材1のエッチング領域4Eがハードマスク2により規定される。また、初期凹部42に隣接する第1エッチング領域(周回領域)4E1が規定される。
Next, as shown in FIG. 1H, the
As a result, the
(初期凹部形成工程)
次に、図2(a)に示すように、ハードマスク2の開口部22を介して、第2エッチング領域4E2の基材1をエッチングして、基材1に凹部4の一部である初期凹部42を形成する。ここでは、例えばSF6等のフッ素系のガスと酸素を用いたエッチングステップと、C4F8ガスを用いたポリマー堆積ステップとを交互に行う異方性のドライエッチングにより初期凹部42を形成する。このとき、ハードマスク2もエッチングされて膜厚T,T1が薄膜化され、第1エッチング領域4E1に対応する部分が除去される。
(Initial recess formation process)
Next, as shown in FIG. 2A, the
(エッチング工程)
次に、図2(b)に示すように、第2エッチング領域4E2に露出された初期凹部42の底面42bと、第1エッチング領域(周回領域)4E1の基材1の表面1aとを異方性のドライエッチングによりエッチングする。このとき、第1エッチング領域4E1と第2エッチング領域4E2の初期凹部42との間に、内側面42aの基材1を隔壁1wとして残存させた状態で、底面42bと表面1aの基材1をエッチングする。
(Etching process)
Next, as shown in FIG. 2B, the
ここで、エッチング工程におけるドライエッチングは、上述の初期凹部形成工程における異方性のドライエッチングと同様に行う。このとき、処理時間(ポリマー堆積とエッチングとの繰り返しステップ数)を異ならせることでエッチング深さd1,d2を調整する。
これにより、初期凹部42が深さd2方向に掘り下げられる。それと同時に、第1エッチング領域4E1に、表面1aからのエッチング深さd1が初期凹部42の底面42bのエッチング深さd2と異なる新たな底面41bを有する初期凹部41が形成される。このとき、初期凹部41と初期凹部42とは隔壁1wとして残存した基材1によって隔てられた状態で形成される。
Here, the dry etching in the etching process is performed in the same manner as the anisotropic dry etching in the initial recess forming process. At this time, the etching depths d1 and d2 are adjusted by changing the processing time (the number of repetition steps of polymer deposition and etching).
Thereby, the initial recessed
なお、エッチング深さd2は、最終的な凹部4の底面42bの深さD2(図2(d)参照)と、後述する酸化部除去工程において底面42bが酸化部Ox(図2(c)参照)として除去される厚さとを考慮して設定される。
すなわち、上述のハードマスク形成工程において、図1(d)に示す第1エッチング領域4E1のハードマスク2の膜厚T1は、例えば次のような事項を考慮して設定する。一つは、最深部の底面42bと、それよりも1段浅い位置の底面41bとのエッチング深さd1,d2の差を考慮して膜厚T1を設定する。また、ハードマスク2と基材1とのエッチングレートの差等を考慮して膜厚T1を設定する。
Note that the etching depth d2 is the depth D2 (see FIG. 2D) of the
That is, in the above-described hard mask forming step, the film thickness T1 of the
(凹部酸化工程)
次に、図2(c)に示すように、初期凹部41,42の底面41b,42b及び内側面41a,42aを含む初期凹部41,42の内表面の基材1を酸化して、所定の厚さToの酸化部Oxに加工する。
初期凹部41,42の内表面の酸化は、例えば初期凹部41,42の内表面を高温に加熱して酸化する熱酸化により行うことができる。酸化部Oxの厚さToは、熱酸化における温度や加熱時間等を調整することにより制御することができる。本実施形態では、熱酸化を例えば1000℃以上の高温で行う。
初期凹部41,42の内表面の酸化は、隔壁1wを厚さTw方向に完全に酸化して、隔壁1wが全ての酸化部Oxの一部となるまで行う。隔壁1wを完全に酸化することで、隔壁1wの厚さTwは酸化前よりも増加する。
(Recess oxidation process)
Next, as shown in FIG. 2 (c), the
The oxidation of the inner surfaces of the
The oxidation of the inner surfaces of the
(酸化部除去工程)
次に、上述の工程で酸化させた初期凹部41,42の内表面と隔壁1wを含む酸化部Oxと、基材1の表面1aのハードマスク2とを、図2(d)に示すように一括して除去する。ここでは、酸化部Ox及びハードマスク2の除去は、エッチング液を用いたウェットエッチングにより行う。
以上の工程により、基材1の凹部形成領域4Aに、基材1の表面1aからの深さD1,D2が異なる底面41b,42bの間に、深さD1,D2方向の段差G1を有する多段構造の凹部4が形成される。
(Oxidation removal process)
Next, as shown in FIG. 2D, the inner surfaces of the
Through the above steps, the multi-stage having the step G1 in the depth D1, D2 direction between the
次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態の製造方法では、図2(a)に示すように基材1に初期凹部42が形成される。そして、図2(b)に示すように、第2エッチング領域4E2の初期凹部42の底面42bが掘り下げられるとともに、第1エッチング領域4E1の基材1が新たに掘り下げられる。そして、初期凹部42の底面42bのエッチング深さd2よりも浅いエッチング深さd1(基材1の表面1a側)に新たな底面41bを有する初期凹部41が形成される。
Next, the operation of this embodiment will be described.
In the manufacturing method of this embodiment, the initial recessed
このとき、初期凹部41,42のエッチング深さd1,d2の異なる複数の底面41b,42bが、それぞれ隔壁1wにより分離され、隔離された状態でエッチングされる。そして、初期凹部41,42の内表面と隔壁1wとが酸化されて酸化部Oxとなり、酸化部Oxが除去される。これにより、凹部4の内表面が平滑化されるとともに、基材1の表面1a方向に隣接する初期凹部41,42同士を隔離する隔壁1wが除去される。そして、凹部4の全体の形状が形成され、凹部4の内側に深さD1,D2方向の段差G1が形成される。
At this time, the plurality of
ここで、図3(a)及び図3(b)に本実施形態の作用を説明するための断面図を示す。また、本実施形態との比較のため、図4、図5(a)〜(b)及び図6(a)〜図6(c)に従来のシリコン構造体の製造方法を説明する断面図を示す。なお、図3(b)では、本実施形態の作用が凹部4の平面形状に依存しないことを示すため、凹部4の平面形状を矩形状として表している。 Here, FIG. 3A and FIG. 3B are cross-sectional views for explaining the operation of the present embodiment. For comparison with the present embodiment, FIGS. 4, 5A to 6B, and 6A to 6C are cross-sectional views for explaining a conventional method for manufacturing a silicon structure. Show. In FIG. 3B, the planar shape of the recess 4 is shown as a rectangular shape in order to show that the operation of the present embodiment does not depend on the planar shape of the recess 4.
従来の製造方法では、図4に示すように、基材10をエッチングして深さの異なる底面401b及び402bを有する凹部40を形成する際に、深さの異なる領域の境界(図4のA部)が存在している。
このような深さの異なる領域の境界において、図5(a)及び図5(b)に示すように、凹部40の内側面402aに凹凸が形成されると、次のような問題がある。例えば、内側面402aの凸部402cの影響により、内側面402aへのポリマーの堆積が阻害される場合がある。このような場合には、凹部40の段差Gの近傍の内側面402aに薄膜が形成されなかったり、その部分の薄膜の膜厚が薄くなったりしてしまう場合がある。
In the conventional manufacturing method, as shown in FIG. 4, when the
When irregularities are formed on the
また、従来の製造方法では、凹部40の最深部の形状を形成した後、凹部40の最深部の底面402bと、基材10の凹部形成領域40Aとを一括してエッチングする際に、次のような問題がある。例えば、最深部の底面402bと、それよりも浅い位置の底面401bとではエッチング条件が異なる。そのため、ポリマーを堆積させる工程における各種パラメータの調整幅(プロセスマージン)が非常に狭くなり、薄膜の膜厚を均一にすることが非常に困難である。
Further, in the conventional manufacturing method, after forming the shape of the deepest portion of the
このように、凹部40の内側面402aの段差Gの近傍に堆積した薄膜の膜厚が薄過ぎる場合には、横方向(深さ方向と垂直な方向)にエッチングが進行し、凹部40の段差Gの角Cがエッチングされる。そして図6(a)に示すように、凹部40の最深部の内側面402aがテーパ状に形成されてしまう。
As described above, when the thickness of the thin film deposited in the vicinity of the step G on the
反対に、凹部40の内側面402aの薄膜の膜厚が厚過ぎる場合には、図5(b)に示すように凸部402cの影となった部分が、異方性のドライエッチングのエッチングステップにおいて残存する場合がある。このような場合には、図6(b)に示すように、凹部40の段差Gに基材10が突起状に残存してしまう。
On the other hand, when the thickness of the thin film on the
また、図6(c)に示すように、エッチングによって凹部40の最深部の底面402bが荒れた状態になった場合には、次のような問題がある。例えば、薄膜を堆積させる工程において凹部40の最深部の角Cb(底面402bと内側面402aとの境界)の近傍においてポリマーが均一に堆積されず、エッチングにより凹部40の最深部の内側面402aも荒れた状態になってしまう。
In addition, as shown in FIG. 6C, when the
一方、本実施形態では、図2(b)に示すように、初期凹部41,42のエッチング深さd1,d2の異なる複数の底面41b,42bが、それぞれ隔壁1wにより分離され、隔離された状態でエッチングされる。そのため、エッチング工程において、従来のように深さが異なる領域の境界が発生しない。したがって、エッチング深さd1,d2の異なる底面41b,42bのエッチングを独立して行うことができる。
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 2B, the plurality of
これにより、それぞれのエッチング深さd1,d2に対応したプロセス条件を設定することが可能となり、ポリマーを堆積させる工程におけるプロセスマージンを拡大させることができる。
したがって、本実施形態では、従来の製造方法よりもポリマーを均一な膜厚で堆積させることが可能となり、凹部4のアスペクト比を向上させることができる。また、プロセスマージンが拡大することにより、製造を容易にして生産性を向上させることができる。
This makes it possible to set process conditions corresponding to the etching depths d1 and d2, and to increase the process margin in the process of depositing the polymer.
Therefore, in this embodiment, it becomes possible to deposit a polymer with a more uniform film thickness than the conventional manufacturing method, and the aspect ratio of the recessed part 4 can be improved. In addition, since the process margin is expanded, manufacturing can be facilitated and productivity can be improved.
また、本実施形態では、エッチング深さd1,d2の異なる底面41b,42bのエッチングを、独立して、高いアスペクト比で行うことができるので、従来のように凹部4の最深部の内側面42aがテーパ状に形成されることを防止できる。
In the present embodiment, the bottom surfaces 41b and 42b having different etching depths d1 and d2 can be independently etched with a high aspect ratio, so that the
また、本実施形態では、上述のように、初期凹部41,42の内表面(内側面41a,42a、底面41b,42b)の基材1を酸化させて酸化部Oxを形成している。
このとき、図3(a)に示すように、エッチング領域4Eが、最終的に凹部4が形成される凹部形成領域4Aから、基材1の酸化部Oxに加工される厚さTo1分、凹部4よりも小さく(凹部4の内表面よりも凹部4の内側に)設定されている。
In the present embodiment, as described above, the
At this time, as shown in FIG. 3 (a), the
そのため、エッチング領域4Eの基材1をエッチングすることで形成された初期凹部41,42の内表面の基材1が、最終的な凹部4が形成される凹部形成領域4Aの境界まで酸化されて酸化部Oxとなる。そして、その酸化部Oxが酸化部除去工程において除去される。したがって、凹部4を従来よりも高い加工精度で加工することができる。
また、酸化部Oxの除去により、凹部4の内表面の凹凸を平滑化することができ、従来のように凹部4の内表面が荒れた状態となることを防止できる。
Therefore, the
Further, by removing the oxidized portion Ox, the unevenness of the inner surface of the recess 4 can be smoothed, and it is possible to prevent the inner surface of the recess 4 from becoming rough as in the prior art.
また、図3(b)に示すように、底面41b,42bを独立してエッチングした後、深さD1,D2の異なる領域の境界に存在する隔壁1wを酸化させて酸化部Oxの一部として除去している。したがって、従来のように凹部4の段差G1に基材1が突起状に残存することがない。
また、隔壁1wの厚さTw方向の中心を凹部4の段差G1に合わせるように、ハードマスクにより第1エッチング領域4E1、第2エッチング領域4E2が設定されるので、段差G1の位置を高精度に位置決めして形成することができる。
Further, as shown in FIG. 3B, after the bottom surfaces 41b and 42b are independently etched, the
Further, since the first etching region 4E1 and the second etching region 4E2 are set by the hard mask so that the center of the
また、熱酸化により酸化部Oxを形成することで、加熱温度及び加熱時間等を調整して酸化部Oxの厚さToを制御することができる。したがって、酸化部Oxの厚さToの調整を容易にして、凹部4の内表面に均一な厚さToの酸化部Oxを形成することができる。なお、酸化部Oxの厚さToは、酸化前の基材1の厚さTo1よりも厚くなる。
また、熱酸化を例えば1000℃以上の温度で行うことで、基材1を酸化して酸化部Oxを形成する際の面方位依存性を極小化することができる。これにより、初期凹部41,42の底面41b,42bに形成された酸化部Oxの厚さToと、初期凹部41,42の内側面41a,42aに形成された酸化部Oxの厚さToとを均等にすることができる。
Further, by forming the oxidized portion Ox by thermal oxidation, the heating temperature, the heating time, and the like can be adjusted to control the thickness To of the oxidized portion Ox. Therefore, the thickness To of the oxidized portion Ox can be easily adjusted, and the oxidized portion Ox having a uniform thickness To can be formed on the inner surface of the recess 4. In addition, the thickness To of the oxidation part Ox becomes thicker than the thickness To1 of the
Further, by performing the thermal oxidation at a temperature of, for example, 1000 ° C. or more, the plane orientation dependency when the
また、隔壁1wは凹部酸化工程において両方向(凹部4の内側方向と外側方向)から酸化される。そのため、隔壁1wの厚さTwを、基材1が酸化部Oxとして加工される厚さTo1の約2倍以下に設定することで、凹部4の内表面に厚さToの酸化部Oxが形成されたときに、隔壁1wを完全に酸化させることができる。
Further, the
また、本実施形態では、図2(b)に示す隔壁1wの厚さTwを約1μmとし、酸化部Oxとして除去される基材1の厚さTo1を約0.8μmとしている。厚さTo1が0.8μmの基材1が酸化されて酸化部Oxに加工されると、図2(c)に示す酸化部Oxの厚さToは約1.78μmとなる。
このように、酸化部Oxとして除去される基材1の厚さTo1をより好ましい約0.62μm以上(隔壁1wの厚さTwの0.62倍以上)とすることで、酸化部Oxの厚さToを約1.38μmとすることができる。
したがって、隔壁1wの完全な酸化を、より確実に行うことができる。このように、凹部酸化工程において隔壁1wを完全に酸化させることで、酸化部除去工程において隔壁1wをより確実かつ容易に除去することができる。
In the present embodiment, the thickness Tw of the
Thus, the thickness To1 of the
Therefore, complete oxidation of the
また、初期凹部41,42の内表面及び隔壁1wを酸化(加工)してシリコン酸化物からなる酸化部Oxを形成することで、酸化部除去工程においてシリコン酸化物とシリコンとの材質の差異を利用して、酸化部Oxを選択的に除去することができる。
また、エッチング工程においてハードマスク2により、エッチング領域4Eを規定することで、エッチング領域4E以外の領域をハードマスクにより保護した状態で、エッチング領域4Eの基材1をエッチングすることができる。
Further, by oxidizing (processing) the inner surfaces of the initial
In addition, by defining the
また、ハードマスク2を用いることで、ハードマスク2が除去された部分によりエッチング領域4Eを規定することができる。
また、シリコン酸化物からなるハードマスク2を用いることで、酸化部除去工程において酸化部Oxの除去と一括してハードマスク2を除去することが可能となる。この際、酸化部除去工程をウェットエッチングにより行うことで、基材1にほぼ影響を与えることなく酸化部Oxとハードマスク2とを一括して選択的に除去することができる。
Further, by using the
Further, by using the
また、異方性のドライエッチングによって基材1をエッチングする際に、ハードマスク2と基材1との選択比を利用して凹部4を段階的にエッチングすることができる。したがって、凹部4を多段状に形成することが可能となる。
また、ハードマスク2の部分的な除去を初期凹部形成工程と一括して行うことで、製造工程を簡略化し、生産性を向上させることができる。
Moreover, when etching the
Further, by partially removing the
また、基材1のエッチングを異方性のドライエッチングにより行うことで、基材1を深さ方向に選択的にエッチングすることができる。
Moreover, the
以上説明したように、本実施形態のシリコン構造体の製造方法によれば、内側に段差G1を有する高アスペクト比の凹部4を高い加工精度で容易に形成することができる。
したがって、内側に複数の段差を有する多段のトレンチ、多段のホールや、トレンチとホールの組合せの構造等の複雑な構造においても、高い加工精度で安定的にシリコンを加工できる。
As described above, according to the silicon structure manufacturing method of the present embodiment, the high aspect ratio concave portion 4 having the step G1 on the inside can be easily formed with high processing accuracy.
Therefore, silicon can be stably processed with high processing accuracy even in a complicated structure such as a multi-stage trench having a plurality of steps inside, a multi-stage hole, or a combination of a trench and a hole.
また、凹部4の形状が崩れたり、不安定な形状になったりすることを防止することができるため、再現性の良好なシリコンの加工が可能になる。さらに、エッチング工程におけるプロセスの変動(製造に影響するパラメータ等の変動)を最小限にすることができるため、大きなプロセスマージン(製造工程におけるパラメータの変動幅)を確保することができる。加えて、高い加工精度で安定してシリコンを加工できることにより、MEMSの小型・高性能化、高信頼性化を実現することができる。 In addition, since the shape of the concave portion 4 can be prevented from collapsing or becoming an unstable shape, silicon with good reproducibility can be processed. Furthermore, since process variations (variations in parameters and the like affecting production) in the etching process can be minimized, a large process margin (variation width of parameters in the production process) can be ensured. In addition, since silicon can be processed stably with high processing accuracy, the MEMS can be reduced in size, performance, and reliability.
<第二実施形態>
次に、本発明の第二実施形態について、図1〜図3を援用して説明する。本実施形態では、凹部4の内側に2段以上のn段の段差G1,G2,…,Gnを形成する点で、上述の第一実施形態で説明したシリコン構造体の製造方法と異なっている。その他の点は第一実施形態と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment is different from the silicon structure manufacturing method described in the first embodiment in that two or more n steps G1, G2,..., Gn are formed inside the recess 4. . Since the other points are the same as in the first embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
(ハードマスク形成工程)
本実施形態のシリコン構造体の製造方法では、第一実施形態において説明したハードマスク形成工程において、ハードマスク2を深さの異なる各底面の深さの差に応じた多段状に形成する。そして、ハードマスク2に凹部4の最深部の底面の平面形状に対応する開口部を形成する。
(Hard mask formation process)
In the silicon structure manufacturing method of this embodiment, in the hard mask formation step described in the first embodiment, the
まず、図1(a)〜図1(d)に示す第一実施形態と同様に、初期凹部41の底面41bの平面形状に対応した第1エッチング領域(周回領域)4E1のハードマスク2を薄膜化する。このとき、ハードマスク2は、最も浅い位置に形成される底面41bと、最深部の底面4n+1bとのエッチング深さd1,dn+1との差に対応する膜厚T1(1段目)に薄膜化する。
First, as in the first embodiment shown in FIGS. 1A to 1D, the
次に、図1(e)に示すようにフォトレジスト3を再形成する。その後、図1(f)に示すように、底面41bよりも1段深い位置に形成する底面42bの平面形状に対応する第2エッチング領域(周回領域)4E2にフォトレジスト3の開口部32を形成する。そして、開口部32に露出されたハードマスク2を底面42bと最深部の底面4n+1bとの間のエッチング深さd2,dn+1の差に応じた膜厚T2(2段目)に薄膜化する(図示略)。
Next, as shown in FIG. 1E, a
これを繰り返すことで、凹部4の最深部の底面4n+1bよりも、1段浅い位置に形成する底面4nbの平面形状に対応するハードマスク2の第nエッチング領域(周回領域)4Enまでを薄膜化する。そして、ハードマスク2を、各底面43b,…,4nb,4n+1bの間のエッチング深さd3,…,dn,dn+1の差に対応する膜厚T3(3段目),…,Tn(n段目)の多段状に薄膜化する(図示略)。
By repeating this, the thickness of the
これにより、ハードマスク2のエッチング領域4Eの膜厚T1,T2,…,Tnが、各底面41b,42b,…,4nb,4n+1bの間のエッチング深さd1,d2,…,dn,dn+1の差に応じたn段の多段状の膜厚に形成される。
このとき、第1エッチング領域4E1から第nエッチング領域4Enまでの各エッチング領域の間は、第一実施形態と同様に隔壁1wの厚さTw分の間隔をあける。
Thereby, the film thicknesses T1, T2,..., Tn of the
At this time, an interval corresponding to the thickness Tw of the
そして、多段状に形成されたハードマスク2を覆うフォトレジスト3を、図1(f)に示す第一実施形態と同様に、凹部4の最深部の底面4n+1bの平面形状に対応する第n+1エッチング領域4En+1に対応して開口させ、開口部3n+1を形成する(図示略)。
次いで、図1(g)に示す第一実施形態と同様に、ハードマスク2を開口させて初期凹部42の底面4n+1bの平面形状に対応する開口部2n+1を形成し(図示略)、図1(h)に示すようにフォトレジスト3を除去する。
Then, the
Next, as in the first embodiment shown in FIG. 1G, the
これにより、凹部4のエッチング領域4Eにハードマスク2が形成される。以上の工程により形成されたハードマスク2は、初期凹部42の底面4n+1bの平面形状に対応する開口部2n+1を有している。また、多段状の凹部4の各底面41b,42b,…,4nb,4n+1bの間のエッチング深さd1,d2,…,dnの差に応じた、n段の多段状の膜厚T1,T2,…,Tnを有している(図示略)。
Thereby, the
(初期凹部形成工程)
次いで、n段の多段状の膜厚T1,T2,…,Tnを有するハードマスク2の開口部2n+1を介して、図2(a)に示す第一実施形態と同様に基材1をエッチングする。そして、基材1に初期凹部4n+1を形成し、底面4n+1bを形成する(図示略)。このとき、ハードマスク2の第1エッチング領域4E1〜第nエッチング領域4Enの膜厚T1〜Tnを薄膜化し、最も薄い膜厚Tnの部分を除去する。
(Initial recess formation process)
Next, the
(エッチング工程)
次に、図2(b)に示す第一実施形態と同様に、隔壁1wを残存させた状態で、露出された初期凹部4n+1の底面4n+1bと、それよりも1段浅い底面4nbに対応する第nエッチング領域4Enに露出された基材1とをエッチングする。これにより、初期凹部4n+1の底面4n+1bの深さdn+1と異なる深さdnの底面4nbを有する初期凹部4nが形成される。このとき、隣接する各初期凹部4n,4n+1は、隔壁1wにより分離されて、それぞれ独立してエッチングされる。
(Etching process)
Next, as in the first embodiment shown in FIG. 2B, with the
また、初期凹部4nの底面4nbの形成と一括して、ハードマスク2の膜厚T1,T2,…,Tn−1を薄膜化し、最も薄い膜厚Tn−1の部分を除去して、第n−1エッチング領域4En−1に基材1の表面1aを露出させる。
本実施形態では、このエッチング工程を2回以上n回繰り返し行って、深さd1,d2,…,dn,dn+1の異なる底面41b,42b,…,4n,4n+1bを有する初期凹部41,42,…,4n,4n+1を形成する。
In addition, the film thicknesses T1, T2,..., Tn-1 of the
In this embodiment, this etching process is repeated n times or more twice, and
(凹部酸化工程)
次に、図2(c)に示す第一実施形態と同様に、複数の隔壁1wを含む初期凹部41,42,…,4n,4n+1の内表面を酸化する。
すなわち、上述の工程により形成された初期凹部41,42,…,4n,4n+1の間に残存した厚さTwの隔壁1wの各々と、初期凹部41,42,…,4n,4n+1の内表面の厚さTo1の基材1とを酸化して酸化部Oxにする。
(Recess oxidation process)
Next, as in the first embodiment shown in FIG. 2C, the inner surfaces of the
That is, each of the
(酸化部除去工程)
そして、図2(d)に示す第一実施形態と同様に、酸化部Oxと、基材1の表面1aのハードマスク2とを一括して除去して凹部4の全体の形状を形成する。
以上の工程により、基材1の凹部形成領域4Aに、基材1の表面1aからの深さD1,D2,…,Dn,Dn+1が異なる底面41b,42b,…,4nb,4n+1bが形成される。そして、各底面41b,42b,…,4nb,4n+1bの間に深さD1,D2,…,Dn,Dn+1方向の段差G1,G2,…,Gnを有するn段の多段状の凹部4が形成される。
(Oxidation removal process)
Then, as in the first embodiment shown in FIG. 2D, the oxidized portion Ox and the
Through the above steps, bottom surfaces 41b, 42b,..., 4nb, 4n + 1b having different depths D1, D2,..., Dn, Dn + 1 from the
以上説明したように、本実施形態のシリコン構造体の製造方法によれば、エッチング工程をn回行うことで、凹部4の内側にn段の多段状の段差G1〜Gnを有する高アスペクト比の凹部4を、第一実施形態と同様に高い加工精度で容易に形成することができる。
また、ハードマスク2を部分的に除去する工程を、初期凹部形成工程だけではなくエッチング工程と一括して行うことで、製造工程を簡略化し、生産性を向上させることができる。
As described above, according to the method for manufacturing a silicon structure of the present embodiment, by performing the etching process n times, a high aspect ratio having n multi-steps G1 to Gn inside the recess 4 is obtained. The concave portion 4 can be easily formed with high processing accuracy as in the first embodiment.
Further, the process of partially removing the
尚、この発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上述の実施形態では、多段状のハードマスクを用いて基材をエッチングすることで多段状の凹部を形成したが、ハードマスクは多段状のものに限られない。例えば、まず、均一な膜厚のハードマスクを用いて凹部の最深部の底面を形成し、凹部の内側面に保護膜を形成する。そして、最深部の底面よりも1段浅い底面の形状に合わせた開口部を有するマスクを介して、凹部の底面と凹部の形成領域の基材とをエッチングしてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
In the above-described embodiment, the multistage recess is formed by etching the substrate using a multistage hard mask, but the hardmask is not limited to the multistage. For example, first, the bottom surface of the deepest portion of the recess is formed using a hard mask having a uniform film thickness, and a protective film is formed on the inner surface of the recess. And you may etch the base material of the bottom face of a recessed part, and the formation area of a recessed part through the mask which has an opening match | combined with the shape of the bottom face one step shallower than the bottom face of the deepest part.
また、ハードマスクを部分的に除去する際に、ハードマスクが基材の表面に残っている場合には、その部分をウェットエッチング等により除去してもよい。
また、上述の実施形態では、凹部内側の段差が階段状に形成されている場合について説明したが、凹部内側の段差は、浅い部分と深い部分が交互に形成された凹凸状であってもよい。
Further, when the hard mask is partially removed, if the hard mask remains on the surface of the substrate, the portion may be removed by wet etching or the like.
Further, in the above-described embodiment, the case where the step inside the recess is formed in a step shape has been described, but the step inside the recess may be an uneven shape in which shallow portions and deep portions are alternately formed. .
1 基材、1w 隔壁、2 ハードマスク、4 凹部、41,42 初期凹部、4E1 第1エッチング領域(周回領域)、d1,d2 エッチング深さ(深さ)、G1 段差、41a,42a 内側面(内表面)、41b,42b 底面(内表面)、Ox 酸化部、To1 厚さ 1 base material, 1w partition, 2 hard mask, 4 recess, 41, 42 initial recess, 4E1 first etching region (circumferential region), d1, d2 etching depth (depth), G1 step, 41a, 42a inner surface ( Inner surface), 41b, 42b Bottom surface (inner surface), Ox oxidation part, To1 thickness
Claims (11)
前記初期凹部の内側面の前記基材を隔壁として残存させた状態で、前記初期凹部及び前記初期凹部に隣接する周回領域の前記基材を深さ方向に異方性エッチングして、前記初期凹部を前記深さ方向に掘り下げるとともに、前記周回領域に前記初期凹部と前記隔壁で隔てられた深さの異なる初期凹部を形成するエッチング工程と、
前記深さが異なる複数の前記初期凹部の内表面と前記隔壁とを酸化して酸化部を形成する凹部酸化工程と、
前記酸化部を除去して前記凹部の全体の形状を形成し、前記凹部の内側に前記深さ方向の段差を形成する酸化部除去工程と、
を有することを特徴とするシリコン構造体の製造方法。 An initial recess forming step for forming an initial recess that is a part of the recess in a base material made of silicon;
In the state where the base material on the inner surface of the initial recess is left as a partition wall, the initial recess and the base in the circumferential region adjacent to the initial recess are anisotropically etched in the depth direction, and the initial recess Digging in the depth direction, and forming an initial recess having a different depth separated by the initial recess and the partition in the circumferential region,
A recess oxidation step of oxidizing the inner surface of the plurality of initial recesses and the partition walls having different depths to form an oxidized portion;
Removing the oxidized portion to form the entire shape of the recess, and forming the step in the depth direction inside the recess;
A method for producing a silicon structure, comprising:
前記エッチング工程は、異方性のドライエッチングにより行うことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載のシリコン構造体の製造方法。 ,
The method for manufacturing a silicon structure according to claim 1, wherein the etching step is performed by anisotropic dry etching.
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