JP2015191917A - Soi基板およびそれを用いた物理量センサ、soi基板の製造方法および物理量センサの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、物理量センサとして加速度を検出するセンシング部が形成された加速度センサを例に挙げて説明する。
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して熱酸化膜20のうちの境界領域12aに形成された部分の膜厚と周辺領域12bに形成された部分の膜厚とを等しくするものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第3実施形態について説明する。上記各実施形態の加速度センサでは、可動電極44と第1固定電極51との間に形成される第1容量と、可動電極44と第2固定電極61との間に形成される第2容量との容量差に基づいて加速度が検出される。しかしながら、実際には、第1容量には、第1固定部50(第1支持部52)と支持基板10との間の寄生容量が含まれ、第2容量には、第2固定部60(第2支持部62)と支持基板10との間の寄生容量が含まれる。この場合、第1容量に含まれる寄生容量と第2容量に含まれる寄生容量とが等しい場合には、第1容量と第2容量との容量差を演算する際に寄生容量がキャンセルされるため、検出精度に特に影響はない。ところが、センシング部31を形成する際のアライメントずれ等により、第1、第2連結部52a、62aのうちの可動部40側の端部が空間13に突出する長さが異なる場合がある。すると、第1固定部50(第1支持部52)と支持基板10との間の寄生容量と、第2固定部60(第2支持部62)と支持基板10との間の寄生容量が異なり、検出精度が低下してしまう。
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
10a 一面
11 窪み部
12a 境界領域
12b 周辺領域
20 熱酸化膜
30 半導体層(第2基板)
90 熱酸化膜
Claims (7)
- 一面(10a)を有するシリコン基板で構成される第1基板(10)を用意する工程と、
前記第1基板の一面に窪み部(11)を形成する工程と、
前記第1基板を熱酸化して熱酸化膜(20、90)を形成する工程と、
前記第1基板の一面側に前記熱酸化膜を介して第2基板(30)を接合する工程と、を行い、
前記熱酸化膜を形成する工程の後、前記第1基板の一面のうちの前記窪み部の開口部における周辺部を境界領域(12a)とし、前記境界領域より面積が大きく、前記境界領域を取り囲む領域を周辺領域(12b)としたとき、前記熱酸化膜(20)のうちの前記境界領域に形成された部分の厚さを前記周辺領域に形成された部分の厚さ以下にする熱酸化膜調整工程を行い、
前記第2基板を接合する工程では、前記熱酸化膜のうちの前記周辺領域に形成された部分と前記第2基板とを接合することを特徴とするSOI基板の製造方法。 - 前記熱酸化膜調整工程では、前記第1基板の一面側に、前記熱酸化膜のうちの前記境界領域に形成された部分が露出するようにレジスト(90)を形成した後、前記レジストをマスクとして前記熱酸化膜のうちの前記境界領域に形成された部分を薄膜化することにより、前記熱酸化膜のうちの前記境界領域に形成された部分の厚さを前記周辺領域に形成された部分の厚さ以下にすることを特徴とする請求項1に記載のSOI基板の製造方法。
- 前記熱酸化膜調整工程では、前記第1基板の一面側から、前記熱酸化膜のうちの前記境界領域に形成された部分を研削または研磨することにより、前記熱酸化膜のうちの前記境界領域に形成された部分の厚さを前記周辺領域に形成された部分の厚さ以下にすることを特徴とする請求項1に記載のSOI基板の製造方法。
- 前記熱酸化膜を形成する工程では、前記熱酸化膜(90)を形成することによって前記窪み部の開口部を丸め、
前記熱酸化膜調整工程では、前記熱酸化膜を除去する工程と、前記第1基板を熱酸化して再び熱酸化膜(20)を形成することにより、前記熱酸化膜のうちの前記境界領域に形成された部分の厚さを前記周辺領域に形成された部分の厚さ以下にすることを特徴とする請求項1に記載のSOI基板の製造方法。 - 請求項1ないし4のいずれか1つに記載の製造方法で製造したSOI基板を用意する工程と、
前記第2基板に、所定方向に変位可能とされた複数の可動電極(44)を有する可動部(40)と、前記可動電極と対向する第1固定電極(51)が備えられる第1支持部(52)を有する第1固定部(50)と、前記可動電極と対向する第2固定電極(61)が備えられる第2支持部(62)を有し、前記第2支持部が前記可動部を挟んで前記第1支持部と反対側に配置された第2固定部(60)と、を含んで構成されるセンシング部(31)を形成する工程と、を行う物理量センサの製造方法において、
前記SOI基板を用意する工程における前記熱酸化膜調整工程では、前記熱酸化膜のうちの前記第1支持部における前記可動部側と反対側の端部と対向する部分に第1溝部(21a)を形成すると共に、前記第2支持部における前記可動部側と反対側の端部と対向する部分に第2溝部(21b)を形成する工程を行い、
前記センシング部を形成する工程では、前記第1支持部における前記可動部側の端部の一部が前記窪み部の壁面に形成された前記熱酸化膜で囲まれる空間(13)に突出すると共に前記可動部側と反対側の端部の一部が前記第1溝部上に突出するように第1固定部を形成し、かつ、前記第2支持部における前記可動部側の端部の一部が前記空間に突出すると共に前記可動部側と反対側の端部の一部が前記第2溝部上に突出するように前記第2固定部を形成することにより、前記第1支持部のうちの前記熱酸化膜を介して前記第1基板と接合されている部分の面積と、前記第2支持部のうちの前記熱酸化膜を介して前記第1基板と接合されている部分の面積とを等しくすることを特徴とする物理量センサの製造方法。 - 一面(10a)を有し、前記一面に窪み部(11)が形成されたシリコン基板で構成される第1基板(10)と、
前記第1基板に形成された熱酸化膜(20)と、
前記第1基板の一面側に前記熱酸化膜を介して配置された第2基板(30)と、を備えるSOI基板において、
前記熱酸化膜は、前記第1基板の一面のうちの前記窪み部の開口部における周辺部を境界領域(12a)とし、前記境界領域より面積が大きく、前記境界領域を取り囲む領域を周辺領域(12b)としたとき、前記熱酸化膜のうちの前記境界領域に形成された部分の厚さが前記周辺領域に形成された部分の厚さ以下にされており、
前記第2基板は、前記熱酸化膜のうちの前記周辺領域に形成された部分と接合され、
前記熱酸化膜のうちの前記一面に形成された部分と前記窪み部の壁面に形成された部分とを連結する境界部(20a)と前記第2基板との間には、緩和空間(70)が構成されていることを特徴とするSOI基板。 - 請求項6に記載のSOI基板を備え、
前記第2基板に、所定方向に変位可能とされた複数の可動電極(44)を有する可動部(40)と、前記可動電極と対向する第1固定電極(51)が備えられる第1支持部(52)を有する第1固定部(50)と、前記可動電極と対向する第2固定電極(61)が備えられる第2支持部(62)を有し、前記第2支持部が前記可動部を挟んで前記第1支持部と反対側に配置された第2固定部(60)と、を含んで構成されるセンシング部(31)が形成されている物理量センサにおいて、
前記熱酸化膜には、前記第1支持部における前記可動部側と反対側の端部と対向する部分に第1溝部(21a)が形成されていると共に、前記第2支持部における前記可動部側と反対側の端部と対向する部分に第2溝部(21b)が形成されており、
前記第1支持部は、前記可動部側の端部の一部が前記窪み部の壁面に形成された前記熱酸化膜で囲まれる空間(13)に突出すると共に前記可動部側と反対側の端部の一部が前記第1溝部上に突出し、
前記第2支持部は、前記可動部側の端部の一部が前記空間に突出すると共に前記可動部側と反対側の端部の一部が前記第2溝部上に突出しており、
前記第1支持部のうちの前記熱酸化膜を介して前記第1基板と接合されている部分の面積と、前記第2支持部のうちの前記熱酸化膜を介して前記第1基板と接合されている部分の面積とが等しくされていることを特徴とする物理量センサ。
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