JP3173502B2 - 可動部を有する半導体装置の処理方法 - Google Patents
可動部を有する半導体装置の処理方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体の微細加工に
より作成される、支持基板と、少なくとも一端が支持基
板に固定された可動部を有する半導体装置及びその処理
方法に関する。本発明は、シリコン基板上に作成され
た、加速度、角速度又は角加速度検出器として使用可能
な振動式検出器に特に有効である。また、本発明は、い
わゆるＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハを用いて
作製される振動式検出器に特に有効である。ＳＯＩ（Si
licon On Insulator）ウエハは、支持基板上に絶縁層(I
nsulator)を有し、絶縁層の上にシリコン層を有するも
のである。支持基板をシリコン(Si)、絶縁層を酸化珪素
(SiO2)とし、シリコン(Si)−酸化珪素(SiO2)−シリコン
(Si)の３層構造としたものが一般的である。
より作成される、支持基板と、少なくとも一端が支持基
板に固定された可動部を有する半導体装置及びその処理
方法に関する。本発明は、シリコン基板上に作成され
た、加速度、角速度又は角加速度検出器として使用可能
な振動式検出器に特に有効である。また、本発明は、い
わゆるＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハを用いて
作製される振動式検出器に特に有効である。ＳＯＩ（Si
licon On Insulator）ウエハは、支持基板上に絶縁層(I
nsulator)を有し、絶縁層の上にシリコン層を有するも
のである。支持基板をシリコン(Si)、絶縁層を酸化珪素
(SiO2)とし、シリコン(Si)−酸化珪素(SiO2)−シリコン
(Si)の３層構造としたものが一般的である。
【０００２】
【従来の技術】ＳＯＩウエハを用いた検出器としての半
導体装置は、製造工程に標準的なＣＭＯＳプロセス装置
を用いることができ、信号処理回路との集積化も容易で
ある。図７は、加速度、角速度又は角加速度等の物理量
の検出器として使用可能な振動式検出器９００の概略を
示した平面図である。図７の振動式検出器９００は、紙
面に平行な基板上に、アンカー部９５１、９５２、９５
３、９５４にて基板に固定され、その他の部分は基板か
ら浮いた形で形成される。即ち、可動部は、マス部９１
と、そこからｘ軸方向に延伸される第１ビーム９２１、
９２２、９２３及び９２４と、第１ビーム９２１他端及
び９２２他端をつなぐｙ軸に平行な連結部９３１、第１
ビーム９２３他端及び９２４他端をつなぐｙ軸に平行な
連結部９３２、連結部９３１、９３２からｙ軸方向に延
伸される第２ビーム９４１、９４２、９４３及び９４４
である。第２ビーム９４１、９４２、９４３及び９４４
がｘ軸方向に湾曲することにより、マス部９１、第１ビ
ーム９２１、９２２、９２３及び９２４並びに連結部９
３１及び９３２が一体となってｘ軸方向に変位可能とな
っている。また、第１ビーム９２１、９２２、９２３及
び９２４がｙ軸方向に湾曲することによりマス部９１が
ｙ軸方向に変位可能となっている。
導体装置は、製造工程に標準的なＣＭＯＳプロセス装置
を用いることができ、信号処理回路との集積化も容易で
ある。図７は、加速度、角速度又は角加速度等の物理量
の検出器として使用可能な振動式検出器９００の概略を
示した平面図である。図７の振動式検出器９００は、紙
面に平行な基板上に、アンカー部９５１、９５２、９５
３、９５４にて基板に固定され、その他の部分は基板か
ら浮いた形で形成される。即ち、可動部は、マス部９１
と、そこからｘ軸方向に延伸される第１ビーム９２１、
９２２、９２３及び９２４と、第１ビーム９２１他端及
び９２２他端をつなぐｙ軸に平行な連結部９３１、第１
ビーム９２３他端及び９２４他端をつなぐｙ軸に平行な
連結部９３２、連結部９３１、９３２からｙ軸方向に延
伸される第２ビーム９４１、９４２、９４３及び９４４
である。第２ビーム９４１、９４２、９４３及び９４４
がｘ軸方向に湾曲することにより、マス部９１、第１ビ
ーム９２１、９２２、９２３及び９２４並びに連結部９
３１及び９３２が一体となってｘ軸方向に変位可能とな
っている。また、第１ビーム９２１、９２２、９２３及
び９２４がｙ軸方向に湾曲することによりマス部９１が
ｙ軸方向に変位可能となっている。
【０００３】図７の振動式検出器９００は上記のような
構成に加えて、可動部と、基板に仮定された電極双方か
ら櫛歯電極が形成されている。即ち、ｙ軸に平行な連結
部９３１及び９３２からｘ軸方向に櫛歯電極９６１及び
９６２が形成され、これとかみ合うように、電極９８１
及び９８２から櫛歯電極９７１及び９７２が形成されて
いる。電極９８１及び９８２、即ち櫛歯電極９７１及び
９７２に所定の交流電圧を印加することにより、連結部
９３１及び９３２を介してマス部９１のｘ軸方向の振動
が励起される。
構成に加えて、可動部と、基板に仮定された電極双方か
ら櫛歯電極が形成されている。即ち、ｙ軸に平行な連結
部９３１及び９３２からｘ軸方向に櫛歯電極９６１及び
９６２が形成され、これとかみ合うように、電極９８１
及び９８２から櫛歯電極９７１及び９７２が形成されて
いる。電極９８１及び９８２、即ち櫛歯電極９７１及び
９７２に所定の交流電圧を印加することにより、連結部
９３１及び９３２を介してマス部９１のｘ軸方向の振動
が励起される。
【０００４】一方、マス部９１のｙ軸方向の変位を静電
容量の変化として検出するため、マス部９１からｘ軸方
向に延びた支持部を介してｙ軸方向に櫛歯９６３及び９
６４が形成され、これとかみ合うように、電極９８３及
び９８４から櫛歯電極９７３及び９７４が形成されてい
る。そして、紙面に平行で互いに垂直なｘ軸方向に振動
させ、ｚ軸回りの角速度によりｙ軸方向に励起される振
動を、櫛歯９６３及び９７３により形成される静電容量
の変化並びに櫛歯９６４及び９７４により形成される静
電容量の変化により検出するものである。
容量の変化として検出するため、マス部９１からｘ軸方
向に延びた支持部を介してｙ軸方向に櫛歯９６３及び９
６４が形成され、これとかみ合うように、電極９８３及
び９８４から櫛歯電極９７３及び９７４が形成されてい
る。そして、紙面に平行で互いに垂直なｘ軸方向に振動
させ、ｚ軸回りの角速度によりｙ軸方向に励起される振
動を、櫛歯９６３及び９７３により形成される静電容量
の変化並びに櫛歯９６４及び９７４により形成される静
電容量の変化により検出するものである。
【０００５】図８は、振動式検出器９００の、作製工程
の概略を示した概念図である。振動式検出器９００は、
いわゆるＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハを用い
て製造することができる。即ち、支持基板１と、可動
部、電極を形成する活性層３とを酸化シリコン(SiO2)膜
から成る犠牲層２を介して形成する。支持基板１はシリ
コン基板、活性層３と犠牲層２は１枚のシリコン基板か
ら形成し、これらを張り合わせ、一体の基板とする（図
８の（ａ））。次に、プラズマＣＶＤによりアンドープ
トシリケートグラス(Undoped Silicate Glass, USG)層
４を形成し（図８の（ｂ））、これをマスクとして反応
性イオンエッチング（ＲＩＥ）によりトレンチエッチン
グを行う（図８の（ｃ））。こうして可動部３００や電
極を所望の形状に形成する。次にフッ酸（フッ化水素(H
F)水溶液）により犠牲層２をエッチし、可動部３００を
支持基板１から分離する（図８の（ｄ））。この時、可
動部３００と支持基板１の間には、犠牲層２がエッチさ
れてできた空隙２０が存在する。尚、酸化シリコン(SiO
2)膜から成る犠牲層２の膜厚は2〜4μm程度であるの
で、空隙２０の厚さも同様である。即ち、可動部３００
と支持基板１との間隔は2〜4μm程度と極めて小さい。
の概略を示した概念図である。振動式検出器９００は、
いわゆるＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハを用い
て製造することができる。即ち、支持基板１と、可動
部、電極を形成する活性層３とを酸化シリコン(SiO2)膜
から成る犠牲層２を介して形成する。支持基板１はシリ
コン基板、活性層３と犠牲層２は１枚のシリコン基板か
ら形成し、これらを張り合わせ、一体の基板とする（図
８の（ａ））。次に、プラズマＣＶＤによりアンドープ
トシリケートグラス(Undoped Silicate Glass, USG)層
４を形成し（図８の（ｂ））、これをマスクとして反応
性イオンエッチング（ＲＩＥ）によりトレンチエッチン
グを行う（図８の（ｃ））。こうして可動部３００や電
極を所望の形状に形成する。次にフッ酸（フッ化水素(H
F)水溶液）により犠牲層２をエッチし、可動部３００を
支持基板１から分離する（図８の（ｄ））。この時、可
動部３００と支持基板１の間には、犠牲層２がエッチさ
れてできた空隙２０が存在する。尚、酸化シリコン(SiO
2)膜から成る犠牲層２の膜厚は2〜4μm程度であるの
で、空隙２０の厚さも同様である。即ち、可動部３００
と支持基板１との間隔は2〜4μm程度と極めて小さい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】さて、犠牲層２のエッ
チングにより空隙２０が形成されるが、ここにエッチン
グ液が残存すると、その表面張力により可動部３００が
対向する基板面１０に固着（スティッキング）する。ま
た、エッチング液の残存しない状態で作製完了したとし
ても、検出器として使用中にやはり可動部３００が対向
する基板面１０に固着（スティッキング）する可能性が
ある（図８の（ｅ））。図８の（ｄ）に示すシリコン(S
i)から成る支持基板１の基板面１０と、同じくシリコン
(Si)から成る可動部３００の表面３０はどちらも極めて
平滑度が高く、支持基板１と可動部３００が接触した場
合その接触面積は大きい。よって、可動部３００が対向
する基板面１０に固着した場合、その固着力は非常に強
く、分離が極めて困難となり、製造時の歩留まりが悪
く、製造後の信頼性及び長期安定性の低いものとなる。
チングにより空隙２０が形成されるが、ここにエッチン
グ液が残存すると、その表面張力により可動部３００が
対向する基板面１０に固着（スティッキング）する。ま
た、エッチング液の残存しない状態で作製完了したとし
ても、検出器として使用中にやはり可動部３００が対向
する基板面１０に固着（スティッキング）する可能性が
ある（図８の（ｅ））。図８の（ｄ）に示すシリコン(S
i)から成る支持基板１の基板面１０と、同じくシリコン
(Si)から成る可動部３００の表面３０はどちらも極めて
平滑度が高く、支持基板１と可動部３００が接触した場
合その接触面積は大きい。よって、可動部３００が対向
する基板面１０に固着した場合、その固着力は非常に強
く、分離が極めて困難となり、製造時の歩留まりが悪
く、製造後の信頼性及び長期安定性の低いものとなる。
【０００７】そこで近年、エッチング液を完全に除去す
る方法として、ジクロロベンゼン(C 6H4Cl2)或いはｔ−
ブチルアルコール(t-C4H9OH)を使用して洗浄したのちそ
れらを昇華させる昇華法、超臨界二酸化炭素(CO2)によ
る洗浄及び乾燥が開発された。また、フッ化水素(HF)蒸
気による犠牲層のドライエッチングも研究されていた。
一方、作製後の構造体（可動部及び対向する基板面）の
表面エネルギーを下げるために、長鎖アルキル基（CnH
2n-1-，ｎ＝4〜20）を有するクロロシラン或いはシラザ
ンによるシリル化(Silylation)処理、プラズマ重合によ
るフッ素系ポリマー膜の形成などが研究されている。
る方法として、ジクロロベンゼン(C 6H4Cl2)或いはｔ−
ブチルアルコール(t-C4H9OH)を使用して洗浄したのちそ
れらを昇華させる昇華法、超臨界二酸化炭素(CO2)によ
る洗浄及び乾燥が開発された。また、フッ化水素(HF)蒸
気による犠牲層のドライエッチングも研究されていた。
一方、作製後の構造体（可動部及び対向する基板面）の
表面エネルギーを下げるために、長鎖アルキル基（CnH
2n-1-，ｎ＝4〜20）を有するクロロシラン或いはシラザ
ンによるシリル化(Silylation)処理、プラズマ重合によ
るフッ素系ポリマー膜の形成などが研究されている。
【０００８】しかし、上記のエッチング液の除去方法
は、いずれも特殊装置による処理であり、振動式検出器
の加工工程が複雑になる上、エッチング終了後の、組み
立て時や使用時の固着（スティッキング）防止策とは成
り得なかった。このことは、上記フッ化水素(HF)蒸気に
よる犠牲層のドライエッチングについても同様に言え
る。また、上記の構造体の表面エネルギーを下げる方法
は、特殊装置による処理である上、振動式検出器の全体
に低表面エネルギー膜を形成することとなり、低表面エ
ネルギー膜形成による検出器の特性変化や長期信頼性に
課題が残っていた。
は、いずれも特殊装置による処理であり、振動式検出器
の加工工程が複雑になる上、エッチング終了後の、組み
立て時や使用時の固着（スティッキング）防止策とは成
り得なかった。このことは、上記フッ化水素(HF)蒸気に
よる犠牲層のドライエッチングについても同様に言え
る。また、上記の構造体の表面エネルギーを下げる方法
は、特殊装置による処理である上、振動式検出器の全体
に低表面エネルギー膜を形成することとなり、低表面エ
ネルギー膜形成による検出器の特性変化や長期信頼性に
課題が残っていた。
【０００９】本発明はこれらの問題点に鑑み、簡易な処
理方法により振動式検出器の基板面への固着を防止する
ものである。また、その簡易な処理方法により得られる
振動式検出器を提供するものである。
理方法により振動式検出器の基板面への固着を防止する
ものである。また、その簡易な処理方法により得られる
振動式検出器を提供するものである。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の手段に
よれば、その一部が犠牲層を介して支持基板に支持さ
れ、且つその主要部が支持基板と空隙を介して対向し、
支持基板に対して可動である可動部を有する半導体装置
の処理方法において、支持基板がシリコン(Si)から成
り、シリコン(Si)基板の表面の少なくとも可動部と対向
する部分はｐ型であり、フッ化物イオン(F-)を含むエッ
チング液を用いて電解エッチングすることにより、シリ
コン(Si)基板の表面の可動部と対向するｐ型部分の平滑
度を悪化させることを特徴とする。シリコン(Si)基板の
エッチャントとしてフッ化物イオン(F-)は強力であり、
シリコン(Si)基板の表面を陽極に接続して電解エッチン
グすることにより、効率良くシリコン(Si)基板の表面の
平滑度を悪化させることができる。エッチングにより平
滑度を悪化させたい部分がｐ型シリコン(Si)であるの
で、電解エッチングの際にｐ型シリコン(Si)を陽極とす
れば、ｐ型シリコン(Si)の酸化及びフッ化珪素(SiF4)或
いはフルオロ珪酸イオン(SiF6 2-)への化学変化を容易に
進行させることができる。
よれば、その一部が犠牲層を介して支持基板に支持さ
れ、且つその主要部が支持基板と空隙を介して対向し、
支持基板に対して可動である可動部を有する半導体装置
の処理方法において、支持基板がシリコン(Si)から成
り、シリコン(Si)基板の表面の少なくとも可動部と対向
する部分はｐ型であり、フッ化物イオン(F-)を含むエッ
チング液を用いて電解エッチングすることにより、シリ
コン(Si)基板の表面の可動部と対向するｐ型部分の平滑
度を悪化させることを特徴とする。シリコン(Si)基板の
エッチャントとしてフッ化物イオン(F-)は強力であり、
シリコン(Si)基板の表面を陽極に接続して電解エッチン
グすることにより、効率良くシリコン(Si)基板の表面の
平滑度を悪化させることができる。エッチングにより平
滑度を悪化させたい部分がｐ型シリコン(Si)であるの
で、電解エッチングの際にｐ型シリコン(Si)を陽極とす
れば、ｐ型シリコン(Si)の酸化及びフッ化珪素(SiF4)或
いはフルオロ珪酸イオン(SiF6 2-)への化学変化を容易に
進行させることができる。
【００１３】請求項２に記載の手段によれば、その一部
が犠牲層を介して支持基板に支持され、且つその主要部
が支持基板と空隙を介して対向し、支持基板に対して可
動である可動部を有する半導体装置の処理方法におい
て、支持基板がシリコン(Si)から成り、硝酸(HNO3)及び
フッ化水素(HF)を含み、水及び酢酸(CH3COOH)を溶媒と
するエッチング液であって、エッチング液中の酢酸の濃
度が40重量%以上且つ硝酸(HNO3)分のフッ化水素(HF)分
に対する重量比が2以上20以下であるものによりエッチ
ングすることにより、シリコン(Si)基板の表面の可動部
と対向する部分の平滑度を悪化させることを特徴とす
る。シリコン(Si)基板のエッチャントとして硝酸(HNO3)
及びフッ化水素(HF)を含むエッチング液は極めて強力で
あり、これにより容易にシリコン(Si)基板の表面のの平
滑度を悪化させることができる。この際、エッチング液
が水及び酢酸(CH3COOH)を溶媒とし、エッチング液中の
酢酸の濃度を40重量%以上とし、硝酸(HNO3)分のフッ化
水素(HF)分に対する重量比が2以上20以下であるので、
強度を容易に調整することができる上、エッチングする
シリコンの選択性を上げることができる。また、シリコ
ン(Si)基板表面がほぼ平滑であっても面荒れを起こすこ
とができる。
が犠牲層を介して支持基板に支持され、且つその主要部
が支持基板と空隙を介して対向し、支持基板に対して可
動である可動部を有する半導体装置の処理方法におい
て、支持基板がシリコン(Si)から成り、硝酸(HNO3)及び
フッ化水素(HF)を含み、水及び酢酸(CH3COOH)を溶媒と
するエッチング液であって、エッチング液中の酢酸の濃
度が40重量%以上且つ硝酸(HNO3)分のフッ化水素(HF)分
に対する重量比が2以上20以下であるものによりエッチ
ングすることにより、シリコン(Si)基板の表面の可動部
と対向する部分の平滑度を悪化させることを特徴とす
る。シリコン(Si)基板のエッチャントとして硝酸(HNO3)
及びフッ化水素(HF)を含むエッチング液は極めて強力で
あり、これにより容易にシリコン(Si)基板の表面のの平
滑度を悪化させることができる。この際、エッチング液
が水及び酢酸(CH3COOH)を溶媒とし、エッチング液中の
酢酸の濃度を40重量%以上とし、硝酸(HNO3)分のフッ化
水素(HF)分に対する重量比が2以上20以下であるので、
強度を容易に調整することができる上、エッチングする
シリコンの選択性を上げることができる。また、シリコ
ン(Si)基板表面がほぼ平滑であっても面荒れを起こすこ
とができる。
【００１４】請求項３に記載の手段によれば、請求項１
又は請求項２に記載の可動部を有する半導体装置の処理
方法において、シリコン(Si)基板の不純物濃度は1×10
18個/cm3以下であり、シリコン(Si)基板の表面の可動部
と対向する部分の不純物濃度は5×1018個/cm3以上であ
ることを特徴とする。エッチング方法が不純物濃度によ
る選択性を有しているので、エッチングすべきでないシ
リコン(Si)基板の不純物濃度をエッチングすべき可動部
と対向する部分の不純物濃度より小さくすることで、可
動部と対向する部分のみエッチングを促進させることが
できる。
又は請求項２に記載の可動部を有する半導体装置の処理
方法において、シリコン(Si)基板の不純物濃度は1×10
18個/cm3以下であり、シリコン(Si)基板の表面の可動部
と対向する部分の不純物濃度は5×1018個/cm3以上であ
ることを特徴とする。エッチング方法が不純物濃度によ
る選択性を有しているので、エッチングすべきでないシ
リコン(Si)基板の不純物濃度をエッチングすべき可動部
と対向する部分の不純物濃度より小さくすることで、可
動部と対向する部分のみエッチングを促進させることが
できる。
【００１５】請求項４に記載の手段によれば、その一部
が犠牲層を介して支持基板に支持され、且つその主要部
が支持基板と空隙を介して対向し、支持基板に対して可
動である可動部を有する半導体装置の処理方法におい
て、支持基板がシリコン(Si)から成り、シリコン(Si)基
板の可動部と対向する部分が第１の不純物でドープさ
れ、可動部を有する半導体装置の他の部分が第２の不純
物でドープされており、塩基性エッチング液を用い、シ
リコン(Si)基板を陽極に接続して電圧を印加しながらエ
ッチングすることにより、シリコン(Si)基板の表面の可
動部と対向する部分の平滑度を悪化させることを特徴と
する。
が犠牲層を介して支持基板に支持され、且つその主要部
が支持基板と空隙を介して対向し、支持基板に対して可
動である可動部を有する半導体装置の処理方法におい
て、支持基板がシリコン(Si)から成り、シリコン(Si)基
板の可動部と対向する部分が第１の不純物でドープさ
れ、可動部を有する半導体装置の他の部分が第２の不純
物でドープされており、塩基性エッチング液を用い、シ
リコン(Si)基板を陽極に接続して電圧を印加しながらエ
ッチングすることにより、シリコン(Si)基板の表面の可
動部と対向する部分の平滑度を悪化させることを特徴と
する。
【００１６】請求項５に記載の手段によれば、請求項４
に記載の可動部を有する半導体装置の処理方法におい
て、塩基性エッチング液が、水酸化カリウム(KOH)を含
み、溶媒が水及び炭素数５以下のアルコールの少なくと
も１つから成ることを特徴とする。また、請求項６に記
載の手段によれば、塩基性エッチング液が、アンモニア
(NH3)、エチレンジアミン(H2NC2H4NH2)及びテトラメチ
ルアンモニウムヒドロキシド((CH3)4NOH)のうち少なく
とも１つを含むことを特徴とする。
に記載の可動部を有する半導体装置の処理方法におい
て、塩基性エッチング液が、水酸化カリウム(KOH)を含
み、溶媒が水及び炭素数５以下のアルコールの少なくと
も１つから成ることを特徴とする。また、請求項６に記
載の手段によれば、塩基性エッチング液が、アンモニア
(NH3)、エチレンジアミン(H2NC2H4NH2)及びテトラメチ
ルアンモニウムヒドロキシド((CH3)4NOH)のうち少なく
とも１つを含むことを特徴とする。
【００１７】
【作用及び発明の効果】図１に、本願発明の要部である
可動部を有する半導体装置の処理過程を製造過程と共に
示す。図１の（ａ）乃至（ｄ）は、可動部を有する半導
体装置の製造過程であり、図８の（ａ）乃至（ｄ）と同
一の工程である。図１の（ｄ）のように、支持基板１
と、犠牲層２と、活性層３とから成る半導体から可動部
３００を有し、可動部３００の支持基板１と対向する表
面３０と、支持基板１の可動部３００と対向する表面１
０との間の空隙２０を形成された半導体装置１０００を
製造する。可動部３００の支持基板１と対向する表面３
０と、支持基板１の可動部３００と対向する表面１０と
がどちらも平滑であるならば、図８の（ｅ）に示したと
おり可動部３００が支持基板１に固着することを避けら
れなかった。そこで本願発明においては、支持基板１の
可動部３００と対向する表面１０を面荒れさせ、平滑で
ない表面１００とすることを要部とする。
可動部を有する半導体装置の処理過程を製造過程と共に
示す。図１の（ａ）乃至（ｄ）は、可動部を有する半導
体装置の製造過程であり、図８の（ａ）乃至（ｄ）と同
一の工程である。図１の（ｄ）のように、支持基板１
と、犠牲層２と、活性層３とから成る半導体から可動部
３００を有し、可動部３００の支持基板１と対向する表
面３０と、支持基板１の可動部３００と対向する表面１
０との間の空隙２０を形成された半導体装置１０００を
製造する。可動部３００の支持基板１と対向する表面３
０と、支持基板１の可動部３００と対向する表面１０と
がどちらも平滑であるならば、図８の（ｅ）に示したと
おり可動部３００が支持基板１に固着することを避けら
れなかった。そこで本願発明においては、支持基板１の
可動部３００と対向する表面１０を面荒れさせ、平滑で
ない表面１００とすることを要部とする。
【００１８】支持基板１がシリコン(Si)の場合、フッ酸
（フッ化水素(HF)水溶液）、或いはフッ化アンモニウム
(NH4F)又は二フッ化水素アンモニウム(NH4HF2)の水溶液
ように、フッ化物イオン(F-)或いは二フッ化水素イオン
(HF2 -)を含むエッチング液中で電解エッチングすれば、
容易にシリコン(Si)から成る支持基板１の表面をエッチ
ングできる。この場合、エッチングすべき部分にのみ電
解電流を流せば良い。エッチングすべきでない部分は適
宜接地するか、負電圧をかけておく。
（フッ化水素(HF)水溶液）、或いはフッ化アンモニウム
(NH4F)又は二フッ化水素アンモニウム(NH4HF2)の水溶液
ように、フッ化物イオン(F-)或いは二フッ化水素イオン
(HF2 -)を含むエッチング液中で電解エッチングすれば、
容易にシリコン(Si)から成る支持基板１の表面をエッチ
ングできる。この場合、エッチングすべき部分にのみ電
解電流を流せば良い。エッチングすべきでない部分は適
宜接地するか、負電圧をかけておく。
【００１９】エッチングすべき、可動部３００と対向す
る表面１０を含む近傍をｐ型にドープしてここを陽極に
接続すれば、ｎ型の部分をエッチングすることなく可動
部３００と対向する表面１０のみをエッチングできる
（請求項１）。これはｎ型シリコン(Si)の部分に電解電
流が流れないためである。また、不純物濃度を可動部３
００と対向する表面１０のみ高くすれば、やはり他の部
分をエッチングすることなく可動部３００と対向する表
面１０のみをエッチングできる。シリコン(Si)基板の不
純物濃度は1×1018個/cm3以下であり、シリコン(Si)基
板の表面の、可動部と対向する部分の不純物濃度は5×1
018個/cm3以上であることが好ましい（請求項３）。さ
らにはシリコン(Si)基板の不純物濃度は1×1017個/cm3
以下であり、シリコン(Si)基板の表面の、可動部と対向
する部分の不純物濃度は1×1019個/cm3以上であること
がより好ましい。
る表面１０を含む近傍をｐ型にドープしてここを陽極に
接続すれば、ｎ型の部分をエッチングすることなく可動
部３００と対向する表面１０のみをエッチングできる
（請求項１）。これはｎ型シリコン(Si)の部分に電解電
流が流れないためである。また、不純物濃度を可動部３
００と対向する表面１０のみ高くすれば、やはり他の部
分をエッチングすることなく可動部３００と対向する表
面１０のみをエッチングできる。シリコン(Si)基板の不
純物濃度は1×1018個/cm3以下であり、シリコン(Si)基
板の表面の、可動部と対向する部分の不純物濃度は5×1
018個/cm3以上であることが好ましい（請求項３）。さ
らにはシリコン(Si)基板の不純物濃度は1×1017個/cm3
以下であり、シリコン(Si)基板の表面の、可動部と対向
する部分の不純物濃度は1×1019個/cm3以上であること
がより好ましい。
【００２０】支持基板１がシリコン(Si)の場合、硝酸(H
NO3)及びフッ化水素(HF)を含むエッチング液も有効であ
る。このエッチング液は、溶媒として水或いは酢酸(CH3
COOH)を用いることでエッチングスピードを調整するこ
とができ、且つ硝酸(HNO3)及びフッ化水素(HF)の比率の
調整でエッチングの様態をも調整できることは良く知ら
れている。そこでエッチング液中の酢酸(CH3COOH)の重
量比を40%以上とすれば、不純物濃度差によるいわゆる
選択性エッチングが可能となる（請求項２）。また、硝
酸(HNO3)分のフッ化水素(HF)分に対する重量比を2以上2
0以下とすることでその選択性を高めることができる。
選択性エッチングのためのシリコン(Si)基板の不純物濃
度は、シリコン(Si)基板の表面の可動部と対向する部分
の不純物濃度の１０分の１以下であることが好ましく、
さらには１００分の１以下であることがより好ましい。
シリコン(Si)基板の不純物濃度は1×1018個/cm3以下で
あり、シリコン(Si)基板の表面の、可動部と対向する部
分の不純物濃度は5×1018個/cm3以上であることが好ま
しい（請求項３）。さらにはシリコン(Si)基板の不純物
濃度は1×1017個/cm3以下であり、シリコン(Si)基板の
表面の、可動部と対向する部分の不純物濃度は1×1019
個/cm3以上であることがより好ましい。
NO3)及びフッ化水素(HF)を含むエッチング液も有効であ
る。このエッチング液は、溶媒として水或いは酢酸(CH3
COOH)を用いることでエッチングスピードを調整するこ
とができ、且つ硝酸(HNO3)及びフッ化水素(HF)の比率の
調整でエッチングの様態をも調整できることは良く知ら
れている。そこでエッチング液中の酢酸(CH3COOH)の重
量比を40%以上とすれば、不純物濃度差によるいわゆる
選択性エッチングが可能となる（請求項２）。また、硝
酸(HNO3)分のフッ化水素(HF)分に対する重量比を2以上2
0以下とすることでその選択性を高めることができる。
選択性エッチングのためのシリコン(Si)基板の不純物濃
度は、シリコン(Si)基板の表面の可動部と対向する部分
の不純物濃度の１０分の１以下であることが好ましく、
さらには１００分の１以下であることがより好ましい。
シリコン(Si)基板の不純物濃度は1×1018個/cm3以下で
あり、シリコン(Si)基板の表面の、可動部と対向する部
分の不純物濃度は5×1018個/cm3以上であることが好ま
しい（請求項３）。さらにはシリコン(Si)基板の不純物
濃度は1×1017個/cm3以下であり、シリコン(Si)基板の
表面の、可動部と対向する部分の不純物濃度は1×1019
個/cm3以上であることがより好ましい。
【００２１】支持基板１がシリコン(Si)の場合、塩基性
溶液によるエッチングも有用である（請求項４）。この
際、電圧を印加しない場合は結晶異方性エッチングとな
るため、例えばシリコン(Si)基板がｎ型であり、シリコ
ン(Si)基板の表面の可動部と対向する部分がｐ型である
場合は、弱い直流正電圧をシリコン(Si)基板のｐ型表面
以外の部分に印加する。これにより、シリコン(Si)基板
のｐ型表面以外の部分には薄い酸化膜が形成されてエッ
チングが進行しない。また、例えばシリコン(Si)基板が
ｐ型であり、シリコン(Si)基板の表面の可動部と対向す
る部分がｎ型である場合は、強いパルス直流正電圧をシ
リコン(Si)基板に印加する。これにより、直流電圧が印
加された瞬間シリコン(Si)基板の表面には薄い酸化膜が
形成されるが、直流電圧が消滅したときもｎ型部分は不
純物によりエッチング液の酸化を容易に受け、エッチン
グが進行する。このように、陽極の電圧あるいは電流の
印加を変えることで、シリコン(Si)基板と可動部と対向
する部分とがキャリアが違うならば、可動部と対向する
部分のみをエッチングし、面荒れを起こすことが可能と
なる。
溶液によるエッチングも有用である（請求項４）。この
際、電圧を印加しない場合は結晶異方性エッチングとな
るため、例えばシリコン(Si)基板がｎ型であり、シリコ
ン(Si)基板の表面の可動部と対向する部分がｐ型である
場合は、弱い直流正電圧をシリコン(Si)基板のｐ型表面
以外の部分に印加する。これにより、シリコン(Si)基板
のｐ型表面以外の部分には薄い酸化膜が形成されてエッ
チングが進行しない。また、例えばシリコン(Si)基板が
ｐ型であり、シリコン(Si)基板の表面の可動部と対向す
る部分がｎ型である場合は、強いパルス直流正電圧をシ
リコン(Si)基板に印加する。これにより、直流電圧が印
加された瞬間シリコン(Si)基板の表面には薄い酸化膜が
形成されるが、直流電圧が消滅したときもｎ型部分は不
純物によりエッチング液の酸化を容易に受け、エッチン
グが進行する。このように、陽極の電圧あるいは電流の
印加を変えることで、シリコン(Si)基板と可動部と対向
する部分とがキャリアが違うならば、可動部と対向する
部分のみをエッチングし、面荒れを起こすことが可能と
なる。
【００２２】塩基性エッチング液としては水酸化カリウ
ム(KOH)の他、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、ルビジ
ウム(Rb)或いはセシウム(Cs)など任意のアルカリ金属の
水酸化物の、水、或いはエタノール(C2H5OH)、イソプロ
ピルアルコール(i-C3H7OH)その他低分子アルコールを溶
媒とする溶液をエッチング液として使用できる（請求項
５）。また、アンモニア(NH3)その他塩基性窒素化合
物、或いはエチレンジアミン(H2NC2H4NH2)及びテトラメ
チルアンモニウムヒドロキシド((CH3)4NOH)その他有機
アミン類の溶液をエッチング液として使用できる（請求
項６）。有機アミン類の溶液をエッチング液とする際、
カテコール(ピロカテコール、C6H4(OH)2)のようなフェ
ノール類、アルコール類などを添加した水溶液、低分子
アルコール溶液が使用できる。
ム(KOH)の他、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、ルビジ
ウム(Rb)或いはセシウム(Cs)など任意のアルカリ金属の
水酸化物の、水、或いはエタノール(C2H5OH)、イソプロ
ピルアルコール(i-C3H7OH)その他低分子アルコールを溶
媒とする溶液をエッチング液として使用できる（請求項
５）。また、アンモニア(NH3)その他塩基性窒素化合
物、或いはエチレンジアミン(H2NC2H4NH2)及びテトラメ
チルアンモニウムヒドロキシド((CH3)4NOH)その他有機
アミン類の溶液をエッチング液として使用できる（請求
項６）。有機アミン類の溶液をエッチング液とする際、
カテコール(ピロカテコール、C6H4(OH)2)のようなフェ
ノール類、アルコール類などを添加した水溶液、低分子
アルコール溶液が使用できる。
【００２３】このような処理方法は、ＳＯＩ(Silicon O
n Insulator)ウエハより作製した可動部を有する半導体
装置に適しており、これによりシリコン(Si)から成る可
動部がシリコン(Si)基板に固着しにくい半導体装置とす
ることができる。ＳＯＩ(Silicon On Insulator)ウエハ
より作製した可動部を有する半導体装置に請求項２乃至
請求項８の手段を適用する際、適宜可動部その他支持基
板以外のエッチングすべきでないシリコン(Si)から成る
部分について、不純物濃度、印加電圧を調整することが
必要であることは自明のことである。
n Insulator)ウエハより作製した可動部を有する半導体
装置に適しており、これによりシリコン(Si)から成る可
動部がシリコン(Si)基板に固着しにくい半導体装置とす
ることができる。ＳＯＩ(Silicon On Insulator)ウエハ
より作製した可動部を有する半導体装置に請求項２乃至
請求項８の手段を適用する際、適宜可動部その他支持基
板以外のエッチングすべきでないシリコン(Si)から成る
部分について、不純物濃度、印加電圧を調整することが
必要であることは自明のことである。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態を図を用いて説明する。尚、各実施例における各エッ
チング液の組成は代表例を挙げたものであり、本願発明
を限定するものではない。
態を図を用いて説明する。尚、各実施例における各エッ
チング液の組成は代表例を挙げたものであり、本願発明
を限定するものではない。
【００２５】〔第１実施例〕図２は、本願発明の第１の
実施例に係る、振動式検出器の処理方法を示した工程図
である。本実施例は、支持基板１１をｐ型シリコン、可
動部及び電極を形成する活性層３１をｎ型シリコンとし
たものである。
実施例に係る、振動式検出器の処理方法を示した工程図
である。本実施例は、支持基板１１をｐ型シリコン、可
動部及び電極を形成する活性層３１をｎ型シリコンとし
たものである。
【００２６】図２の通り、可動部及び電極形成したの
ち、フッ化水素(HF)を含むエッチング液により酸化シリ
コン(SiO2)から成る犠牲層２をウェットエッチングする
（図２の（ａ）、（ｂ））。次に、ｐ型シリコンから成
る支持基板１１を陽極とし、陰極に白金電極を用い、フ
ッ酸(5%水溶液)中で電解エッチングを行なう。ｐ型シリ
コンから成る支持基板１１には5Vの直流電圧をかける
（図２の（ｃ））。これにより、ｐ型シリコンから成る
支持基板１１の表面を数nm〜数百nmエッチングすること
で、可動部３１０に対向する支持基板面１１０はその表
面の平滑度が悪化する。これにより、可動部３１０が支
持基板面１１０に接触してもその接触面積は極めて小さ
くなるので、可動部３１０が支持基板面１１０に固着し
にくい振動式検出器が製造できる。
ち、フッ化水素(HF)を含むエッチング液により酸化シリ
コン(SiO2)から成る犠牲層２をウェットエッチングする
（図２の（ａ）、（ｂ））。次に、ｐ型シリコンから成
る支持基板１１を陽極とし、陰極に白金電極を用い、フ
ッ酸(5%水溶液)中で電解エッチングを行なう。ｐ型シリ
コンから成る支持基板１１には5Vの直流電圧をかける
（図２の（ｃ））。これにより、ｐ型シリコンから成る
支持基板１１の表面を数nm〜数百nmエッチングすること
で、可動部３１０に対向する支持基板面１１０はその表
面の平滑度が悪化する。これにより、可動部３１０が支
持基板面１１０に接触してもその接触面積は極めて小さ
くなるので、可動部３１０が支持基板面１１０に固着し
にくい振動式検出器が製造できる。
【００２７】〔第２実施例〕図３は、本願発明の第２の
実施例に係る、振動式検出器の処理方法を示した工程図
である。本実施例は、支持基板１２をｎ+型シリコン、
可動部及び電極を形成する活性層３２をｎ型シリコンと
したものである。支持基板１２の不純物（ドナー）濃度
は、活性層３２の不純物（ドナー）濃度の10倍とした。
実施例に係る、振動式検出器の処理方法を示した工程図
である。本実施例は、支持基板１２をｎ+型シリコン、
可動部及び電極を形成する活性層３２をｎ型シリコンと
したものである。支持基板１２の不純物（ドナー）濃度
は、活性層３２の不純物（ドナー）濃度の10倍とした。
【００２８】図３の通り、可動部及び電極形成したの
ち、フッ化水素(HF)を含むエッチング液により酸化シリ
コン(SiO2)から成る犠牲層２をウェットエッチングする
（図３の（ａ）、（ｂ））。次に、ｎ+型シリコンから
成る支持基板１２を陽極とし、陰極に白金電極を用い、
フッ酸(5%水溶液)中で電解エッチングを行なう。ｎ+型
シリコンから成る支持基板１２には5Vの直流電圧をかけ
る（図３の（ｃ））。これにより、ｎ+型シリコンから
成る支持基板１２の表面を数nm〜数百nmエッチングする
ことで、可動部３２０に対向する支持基板面１２０はそ
の表面の平滑度が悪化する。これにより、可動部３２０
が支持基板面１２０に接触してもその接触面積は極めて
小さくなるので、可動部３２０が支持基板面１２０に固
着しにくい振動式検出器が製造できる。
ち、フッ化水素(HF)を含むエッチング液により酸化シリ
コン(SiO2)から成る犠牲層２をウェットエッチングする
（図３の（ａ）、（ｂ））。次に、ｎ+型シリコンから
成る支持基板１２を陽極とし、陰極に白金電極を用い、
フッ酸(5%水溶液)中で電解エッチングを行なう。ｎ+型
シリコンから成る支持基板１２には5Vの直流電圧をかけ
る（図３の（ｃ））。これにより、ｎ+型シリコンから
成る支持基板１２の表面を数nm〜数百nmエッチングする
ことで、可動部３２０に対向する支持基板面１２０はそ
の表面の平滑度が悪化する。これにより、可動部３２０
が支持基板面１２０に接触してもその接触面積は極めて
小さくなるので、可動部３２０が支持基板面１２０に固
着しにくい振動式検出器が製造できる。
【００２９】〔第３実施例〕図４は、本願発明の第３の
実施例に係る、振動式検出器の処理方法を示した工程図
である。本実施例は、支持基板１３をｎ+型シリコン、
可動部及び電極を形成する活性層３３をｎ型シリコンと
したものである。支持基板１３の不純物（ドナー）濃度
は、活性層３３の不純物（ドナー）濃度の10倍とした。
実施例に係る、振動式検出器の処理方法を示した工程図
である。本実施例は、支持基板１３をｎ+型シリコン、
可動部及び電極を形成する活性層３３をｎ型シリコンと
したものである。支持基板１３の不純物（ドナー）濃度
は、活性層３３の不純物（ドナー）濃度の10倍とした。
【００３０】図４の通り、可動部及び電極形成したの
ち、フッ化水素(HF)を含むエッチング液により酸化シリ
コン(SiO2)から成る犠牲層２をウェットエッチングする
（図４の（ａ）、（ｂ））。次に、フッ酸／硝酸／酢酸
の混合エッチング液により、選択的エッチングを行なう
（図４の（ｃ））。フッ酸／硝酸／酢酸の混合比は、例
えば49%フッ酸（水溶液）：〜70%濃硝酸（水溶液）：純
酢酸（氷酢酸）で、体積比１：３：８とする。これは重
量比でフッ化水素(HF)約4%、硝酸(HNO3)約21%、酢酸(CH
3COOH)約60%、残部水15%となっている。これにより、ｎ
+型シリコンから成る支持基板１３は数nm〜数百nmの深
さで選択エッチングされ、可動部３３０に対向する支持
基板面１３０はその表面の平滑度が悪化する。これによ
り、可動部３３０が支持基板面１３０に接触してもその
接触面積は極めて小さくなるので、可動部３３０が支持
基板面１３０に固着しにくい振動式検出器が製造でき
る。
ち、フッ化水素(HF)を含むエッチング液により酸化シリ
コン(SiO2)から成る犠牲層２をウェットエッチングする
（図４の（ａ）、（ｂ））。次に、フッ酸／硝酸／酢酸
の混合エッチング液により、選択的エッチングを行なう
（図４の（ｃ））。フッ酸／硝酸／酢酸の混合比は、例
えば49%フッ酸（水溶液）：〜70%濃硝酸（水溶液）：純
酢酸（氷酢酸）で、体積比１：３：８とする。これは重
量比でフッ化水素(HF)約4%、硝酸(HNO3)約21%、酢酸(CH
3COOH)約60%、残部水15%となっている。これにより、ｎ
+型シリコンから成る支持基板１３は数nm〜数百nmの深
さで選択エッチングされ、可動部３３０に対向する支持
基板面１３０はその表面の平滑度が悪化する。これによ
り、可動部３３０が支持基板面１３０に接触してもその
接触面積は極めて小さくなるので、可動部３３０が支持
基板面１３０に固着しにくい振動式検出器が製造でき
る。
【００３１】〔第４実施例〕図５は、本願発明の第４の
実施例に係る、振動式検出器の処理方法を示した工程図
である。本実施例は、支持基板１４及び可動部及び電極
を形成する活性層３４をｎ型シリコンとし、犠牲層２の
下部となる支持基板表面付近の層１４１をｐ型としたも
のである。
実施例に係る、振動式検出器の処理方法を示した工程図
である。本実施例は、支持基板１４及び可動部及び電極
を形成する活性層３４をｎ型シリコンとし、犠牲層２の
下部となる支持基板表面付近の層１４１をｐ型としたも
のである。
【００３２】図５の通り、可動部及び電極形成したの
ち、フッ化水素(HF)を含むエッチング液により酸化シリ
コン(SiO2)から成る犠牲層２をウェットエッチングする
（図５の（ａ）、（ｂ））。次に、支持基板１４、可動
部３４０及び電極（図５の（ｃ）では３４）を陽極と
し、陰極に白金電極を用い、水酸化カリウム(KOH)水溶
液中でエッチングを行なう。ｎ型シリコンから成る支持
基板１４、可動部３４０及び電極（図５の（ｃ）では３
４）には0.6Vの直流電圧をかけ、表面に薄い酸化膜を形
成することでアルカリによるエッチングがされないよう
にする。これにより、ｐ型シリコンから成る支持基板表
面付近の層１４１は数nm〜数百nmの深さでエッチングさ
れ、可動部３４０に対向する支持基板面はその表面の平
滑度が悪化する。これにより、可動部３４０が支持基板
１４に接触してもその接触面積は極めて小さくなるの
で、可動部３４０が支持基板１４に固着しにくい振動式
検出器が製造できる。
ち、フッ化水素(HF)を含むエッチング液により酸化シリ
コン(SiO2)から成る犠牲層２をウェットエッチングする
（図５の（ａ）、（ｂ））。次に、支持基板１４、可動
部３４０及び電極（図５の（ｃ）では３４）を陽極と
し、陰極に白金電極を用い、水酸化カリウム(KOH)水溶
液中でエッチングを行なう。ｎ型シリコンから成る支持
基板１４、可動部３４０及び電極（図５の（ｃ）では３
４）には0.6Vの直流電圧をかけ、表面に薄い酸化膜を形
成することでアルカリによるエッチングがされないよう
にする。これにより、ｐ型シリコンから成る支持基板表
面付近の層１４１は数nm〜数百nmの深さでエッチングさ
れ、可動部３４０に対向する支持基板面はその表面の平
滑度が悪化する。これにより、可動部３４０が支持基板
１４に接触してもその接触面積は極めて小さくなるの
で、可動部３４０が支持基板１４に固着しにくい振動式
検出器が製造できる。
【００３３】〔第５実施例〕図６は、本願発明の第５の
実施例に係る、振動式検出器の処理方法を示した工程図
である。本実施例は、支持基板１５及び可動部及び電極
を形成する活性層３５をｐ型シリコンとし、犠牲層２の
下部となる支持基板表面付近の層１５１をｎ型としたも
のである。
実施例に係る、振動式検出器の処理方法を示した工程図
である。本実施例は、支持基板１５及び可動部及び電極
を形成する活性層３５をｐ型シリコンとし、犠牲層２の
下部となる支持基板表面付近の層１５１をｎ型としたも
のである。
【００３４】図６の通り、可動部及び電極形成したの
ち、フッ化水素(HF)を含むエッチング液により酸化シリ
コン(SiO2)から成る犠牲層２をウェットエッチングする
（図６の（ａ）、（ｂ））。次に、支持基板１５、可動
部３５０及び電極（図５の（ｃ）では３５）を陽極と
し、陰極に白金電極を用い、水酸化カリウム(KOH)水溶
液中でエッチングを行なう。これによりｎ型シリコンか
ら成る支持基板面にも電圧が印加されることとなる。こ
こでパルス電流を通じ、表面に形成される薄い酸化膜を
破壊しながらアルカリによるエッチングを行なう。これ
により、ｎ型シリコンから成る支持基板面付近の層１５
１はエッチングされ、可動部３５０に対向する支持基板
面はその表面の平滑度が悪化する。これにより、可動部
３５が支持基板１５に接触してもその接触面積は極めて
小さくなるので、可動部３５０が支持基板１５に固着し
にくい振動式検出器が製造できる。
ち、フッ化水素(HF)を含むエッチング液により酸化シリ
コン(SiO2)から成る犠牲層２をウェットエッチングする
（図６の（ａ）、（ｂ））。次に、支持基板１５、可動
部３５０及び電極（図５の（ｃ）では３５）を陽極と
し、陰極に白金電極を用い、水酸化カリウム(KOH)水溶
液中でエッチングを行なう。これによりｎ型シリコンか
ら成る支持基板面にも電圧が印加されることとなる。こ
こでパルス電流を通じ、表面に形成される薄い酸化膜を
破壊しながらアルカリによるエッチングを行なう。これ
により、ｎ型シリコンから成る支持基板面付近の層１５
１はエッチングされ、可動部３５０に対向する支持基板
面はその表面の平滑度が悪化する。これにより、可動部
３５が支持基板１５に接触してもその接触面積は極めて
小さくなるので、可動部３５０が支持基板１５に固着し
にくい振動式検出器が製造できる。
【００３５】上記いずれの実施例においても、可動部及
び電極はエッチングされないようにし、支持基板面の平
滑度が悪化するようエッチングすれば良く、その他の層
は本願発明の要部ではない。よって、第１乃至第３実施
例において、支持基板を均一に不純物ドープされたｐ
型、ｎ型のシリコン基板としたが、可動部３１０、３２
０又は３３０に対向する支持基板面１１０、１２０又は
１３０近傍の上層のみを上記第４又は第５実施例のよう
に不純物ドープしても良い。逆に、第４又は第５実施例
において、支持基板全体を上記実施例の支持基板面と同
一に不純物ドープしても良い。
び電極はエッチングされないようにし、支持基板面の平
滑度が悪化するようエッチングすれば良く、その他の層
は本願発明の要部ではない。よって、第１乃至第３実施
例において、支持基板を均一に不純物ドープされたｐ
型、ｎ型のシリコン基板としたが、可動部３１０、３２
０又は３３０に対向する支持基板面１１０、１２０又は
１３０近傍の上層のみを上記第４又は第５実施例のよう
に不純物ドープしても良い。逆に、第４又は第５実施例
において、支持基板全体を上記実施例の支持基板面と同
一に不純物ドープしても良い。
【００３６】また、本願発明は、数nm〜数百nmの表面荒
さを達成すれば良いので、そのエッチング時間は短いも
ので良い。
さを達成すれば良いので、そのエッチング時間は短いも
ので良い。
【図１】本発明に係る半導体装置の処理方法の概念を示
した工程図。
した工程図。
【図２】本発明の第１の実施例に係る半導体装置の処理
方法を示した工程図。
方法を示した工程図。
【図３】本発明の第２の実施例に係る半導体装置の処理
方法を示した工程図。
方法を示した工程図。
【図４】本発明の第３の実施例に係る半導体装置の処理
方法を示した工程図。
方法を示した工程図。
【図５】本発明の第４の実施例に係る半導体装置の処理
方法を示した工程図。
方法を示した工程図。
【図６】本発明の第５の実施例に係る半導体装置の処理
方法を示した工程図。
方法を示した工程図。
【図７】振動式検出器の具体例を示す平面図。
【図８】固着防止処理工程の無い、半導体装置の製造工
程図。
程図。
１及び１１〜１５ シリコン基板 １０及び１１０〜１３０ シリコン基板表面の、可動部
と対向する部分 １４１、１５１ シリコン基板１４及び１５の表面層 ２ 酸化シリコン(SiO2)犠牲層 ３及び３１〜３５ シリコン活性層 ３０ 可動部表面の、シリコン基板と対向する部分 ３００及び３１０〜３５０ 可動部 ４ アンドープトシリケートグラス、ＵＳＧ ５１ フッ化水素(HF)水溶液（フッ酸） ５２ フッ酸／濃硝酸／酢酸混液 ５３ 水酸化カリウム(KOH)水溶液 ６０ 白金電極（陰極） ６１ 定電圧直流電源 ６２ 直流パルス電圧電源
と対向する部分 １４１、１５１ シリコン基板１４及び１５の表面層 ２ 酸化シリコン(SiO2)犠牲層 ３及び３１〜３５ シリコン活性層 ３０ 可動部表面の、シリコン基板と対向する部分 ３００及び３１０〜３５０ 可動部 ４ アンドープトシリケートグラス、ＵＳＧ ５１ フッ化水素(HF)水溶液（フッ酸） ５２ フッ酸／濃硝酸／酢酸混液 ５３ 水酸化カリウム(KOH)水溶液 ６０ 白金電極（陰極） ６１ 定電圧直流電源 ６２ 直流パルス電圧電源
フロントページの続き (72)発明者 大村 義輝 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 野々村 裕 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 水野 健太朗 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (56)参考文献 特開 平４−286165（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−261806（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−340477（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/306,21/3063 H01L 21/308,29/84 C25F 3/14
Claims (6)
- 【請求項１】 その一部が、犠牲層を介して支持基板に
支持され、且つその主要部が、前記支持基板と空隙を介
して対向し、前記支持基板に対して可動である可動部を
有する半導体装置の処理方法において、 前記支持基板がシリコン(Si)から成り、 前記シリコン(Si)基板の表面の、少なくとも前記可動部
と対向する部分はｐ型であり、 フッ化物イオン(F-)を含むエッチング液を用いて電解エ
ッチングすることにより、前記シリコン(Si)基板の表面
の前記可動部と対向するｐ型部分の平滑度を悪化させる
ことを特徴とする可動部を有する半導体装置の処理方
法。 - 【請求項２】 その一部が、犠牲層を介して支持基板に
支持され、且つその主要部が、前記支持基板と空隙を介
して対向し、前記支持基板に対して可動である可動部を
有する半導体装置の処理方法において、 前記支持基板がシリコン(Si)から成り、 硝酸(HNO3)及びフッ化水素(HF)を含み、水及び酢酸(CH3
COOH)を溶媒とするエッチング液であって、エッチング
液中の酢酸の濃度が40重量%以上且つ硝酸(HNO3)分のフ
ッ化水素(HF)分に対する重量比が2以上20以下であるも
のによりエッチングすることにより、前記シリコン(Si)
基板の表面の前記可動部と対向する部分の平滑度を悪化
させることを特徴とする可動部を有する半導体装置の処
理方法。 - 【請求項３】 前記シリコン(Si)基板の不純物濃度は1
×1018個/cm3以下であり、前記シリコン(Si)基板の表面
の、前記可動部と対向する部分の不純物濃度は5×1018
個/cm3以上であることを特徴とする請求項１又は請求項
２に記載の可動部を有する半導体装置の処理方法。 - 【請求項４】 その一部が、犠牲層を介して支持基板に
支持され、且つその主要部が、前記支持基板と空隙を介
して対向し、前記支持基板に対して可動である可動部を
有する半導体装置の処理方法において、 前記支持基板がシリコン(Si)から成り、 前記シリコン(Si)基板の前記可動部と対向する部分が第
１の不純物でドープされ、前記可動部を有する半導体装
置の他の部分が第２の不純物でドープされており、 塩基性エッチング液を用い、 前記シリコン(Si)基板を陽極に接続して電圧を印加しな
がらエッチングすることにより、前記シリコン(Si)基板
の表面の前記可動部と対向する部分の平滑度を悪化させ
ることを特徴とする可動部を有する半導体装置の処理方
法。 - 【請求項５】 前記塩基性エッチング液が、水酸化カリ
ウム(KOH)を含み、溶媒が水及び炭素数５以下のアルコ
ールの少なくとも１つから成ることを特徴とする請求項
４に記載の可動部を有する半導体装置の処理方法。 - 【請求項６】 前記塩基性エッチング液が、アンモニア
(NH3)、エチレンジアミン(H2NC2H4NH2)及びテトラメチ
ルアンモニウムヒドロキシド((CH3)4NOH)のうち少なく
とも１つを含むことを特徴とする請求項４に記載の可動
部を有する半導体装置の処理方法。
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|---|---|---|---|
| JP15437099A JP3173502B2 (ja) | 1999-06-01 | 1999-06-01 | 可動部を有する半導体装置の処理方法 |
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|---|---|
| JP2000349065A JP2000349065A (ja) | 2000-12-15 |
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1999
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