JP4146850B2 - 垂直段差構造物の製作方法 - Google Patents
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Description
本発明は、垂直段差構造物の製作方法に係り、特に、ウェハ一枚を使用して所定のトレンチを拡張して垂直段差構造物を製作する方法に係る。
垂直段差構造物は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いて製作する。ＭＥＭＳ技法は、シリコン工程を利用してシステムをマイクロメータ単位の精巧な形状にウェハ（基板）上に集積及び形成するものであり、これは半導体素子の製造技術を基礎にしている。ＭＥＭＳ技法を用いて作製される代表的なシステムには、移動物体の加速度を感知する加速度計、回転物体の回転速度を感知する角速度計及び光路制御の可能な光スイッチ等がある。
垂直段差構造物の性能指標は、構造物の上部面及び下部面が完全な垂直段差を有しているかどうか、また、垂直駆動及び検知性能の向上のための垂直段差構造物間の水平間隔が如何に狭いかである。
図１は、従来垂直段差構造物の一例を示す。同図に示すものは、米国特許公開公報ＵＳ２００２／０１５８２９３Ａ１に図示された垂直段差構造物の断面である。垂直段差構造物は、厚さの異なる構造物が垂直に段差を有する形状であるとき、垂直駆動及び検知の応用において相当の性能を有する。
図１は、従来垂直段差構造物の一例を示す。同図に示すものは、米国特許公開公報ＵＳ２００２／０１５８２９３Ａ１に図示された垂直段差構造物の断面である。垂直段差構造物は、厚さの異なる構造物が垂直に段差を有する形状であるとき、垂直駆動及び検知の応用において相当の性能を有する。
図２は、従来垂直段差構造物の他の例を示す。同図に示すものは、米国特許登録公報ＵＳ６６９４５０４Ｂ２に示された垂直段差構造物の断面である。図２に示した垂直段差構造物は、構造物の上部面（ｕｐｐｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）及び下部面（ｌｏｗｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）において垂直段差が形成されている。
ところが、図１に示した垂直段差構造物は、構造物の上部面では垂直段差が無く、下部面にのみ垂直段差が発生する。従って、図１に示した垂直段差構造物は、垂直駆動及び検知の応用において性能が劣る問題点がある。また、図２に示す垂直段差構造物は、その製作工程上の原理上、構造物の上部面と下部面との間の水平隙間ｇｈは約４．５μmに制限される。水平隙間が制限されるので、垂直段差構造物の性能向上にも限界が生じる問題点がある。
本発明は、前記のような従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、構造物の上部面及び下部面において完全な垂直段差を形成し、また構造物の上部面と下部面との間の水平隙間をより狭く形成できる垂直段差構造物の製作方法を提供することにある。
前述した目的を達成するため、発明１は、下記の段階を含む垂直段差構造物の製作方法を提供する。
・ウエハにエッチングを施して深さＬ１の一対の第１トレンチを形成した後、前記第１トレンチに所定の物質を注入する第１トレンチの形成段階と、
・前記所定の物質が注入された第１トレンチ領域を含むウエハ領域に第１薄膜を蒸着し、前記一対の第１トレンチの周辺領域に蒸着された第１薄膜の一部をエッチングし、前記第１薄膜がエッチングされた領域を介して前記ウエハをエッチングし、前記一対の第１トレンチを挟む位置に、深さＬ２（Ｌ１＞Ｌ２）の一対の第２トレンチを形成する第１エッチング段階と、
・前記第２トレンチの側面に保護膜を形成した後、前記ウエハにエッチングを行なって前記第２トレンチを深さ方向に更にエッチングし、深さＬ２’（Ｌ２’＞Ｌ１＞Ｌ２）になるように垂直拡張する第２エッチング段階と、
・前記一対の第１トレンチの間の領域の一部をエッチングして深さＬ３（Ｌ２’＞Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２）の第３トレンチを形成する第３エッチング段階と、
・前記ウエハにエッチングを行い、前記第２エッチング段階にて垂直拡張された第２トレンチおよび前記第３トレンチを、前記一対の第２トレンチ同士が連結するまで、及び前記第３トレンチが第１トレンチに至るまで前記ウエハの面方向に水平拡張する第４エッチング段階。
ここで前記所定の物質は、前記第４エッチング段階において前記ウエハよりもエッチング耐性が強い物質である。
・ウエハにエッチングを施して深さＬ１の一対の第１トレンチを形成した後、前記第１トレンチに所定の物質を注入する第１トレンチの形成段階と、
・前記所定の物質が注入された第１トレンチ領域を含むウエハ領域に第１薄膜を蒸着し、前記一対の第１トレンチの周辺領域に蒸着された第１薄膜の一部をエッチングし、前記第１薄膜がエッチングされた領域を介して前記ウエハをエッチングし、前記一対の第１トレンチを挟む位置に、深さＬ２（Ｌ１＞Ｌ２）の一対の第２トレンチを形成する第１エッチング段階と、
・前記第２トレンチの側面に保護膜を形成した後、前記ウエハにエッチングを行なって前記第２トレンチを深さ方向に更にエッチングし、深さＬ２’（Ｌ２’＞Ｌ１＞Ｌ２）になるように垂直拡張する第２エッチング段階と、
・前記一対の第１トレンチの間の領域の一部をエッチングして深さＬ３（Ｌ２’＞Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２）の第３トレンチを形成する第３エッチング段階と、
・前記ウエハにエッチングを行い、前記第２エッチング段階にて垂直拡張された第２トレンチおよび前記第３トレンチを、前記一対の第２トレンチ同士が連結するまで、及び前記第３トレンチが第１トレンチに至るまで前記ウエハの面方向に水平拡張する第４エッチング段階。
ここで前記所定の物質は、前記第４エッチング段階において前記ウエハよりもエッチング耐性が強い物質である。
この方法を用いれば、ウェハにエッチングされた第２トレンチ及び第３トレンチの垂直長さを互いに異なるように調整するので、上部構造物と下部構造物との間に完全な垂直段差が形成された垂直段差構造物を提供することができる。
発明２は、発明１において、第１トレンチに注入した物質、第１薄膜及び保護膜を除去する段階を更に含む垂直段差構造物の製作方法を提供する。
発明２は、発明１において、第１トレンチに注入した物質、第１薄膜及び保護膜を除去する段階を更に含む垂直段差構造物の製作方法を提供する。
発明３は、発明１において、
・前記第１トレンチ形成段階及び第１乃至第４エッチング段階によって、上部構造物、下部構造物及び基底構造物を形成し、
・前記上部構造物と前記下部構造物との間の垂直間隔を、前記第１エッチング段階で形成される前記第２トレンチ及び前記第３エッチング段階で形成される前記第３トレンチによって調整し、
・前記上部構造物と前記下部構造物との間の水平間隔を、前記第１トレンチによって調整する、
垂直段差構造物の製作方法を提供する。
・前記第１トレンチ形成段階及び第１乃至第４エッチング段階によって、上部構造物、下部構造物及び基底構造物を形成し、
・前記上部構造物と前記下部構造物との間の垂直間隔を、前記第１エッチング段階で形成される前記第２トレンチ及び前記第３エッチング段階で形成される前記第３トレンチによって調整し、
・前記上部構造物と前記下部構造物との間の水平間隔を、前記第１トレンチによって調整する、
垂直段差構造物の製作方法を提供する。
この方法を用いれば、第１トレンチの幅を調節することによって、上部構造物と下部構造物との間の水平隙間がより狭くなった垂直段差構造物を提供することができる。
発明４は、発明１において、ウェハは単結晶シリコンウェハである垂直段差構造物の製作方法を提供する。
発明５は、発明１において、ウェハは結晶方向が１１１である単結晶シリコンウェハである垂直段差構造物の製作方法を提供する。
発明４は、発明１において、ウェハは単結晶シリコンウェハである垂直段差構造物の製作方法を提供する。
発明５は、発明１において、ウェハは結晶方向が１１１である単結晶シリコンウェハである垂直段差構造物の製作方法を提供する。
発明６は、発明１において、前記第１トレンチに注入する物質はＳｉＯ2である垂直段差構造物の製作方法を提供する。
発明７は、発明１において、第１薄膜はＳｉｘＮｙ薄膜である垂直段差構造物の製作方法を提供する。
また、発明１において、第２薄膜はＳｉＯ2薄膜であってもよい。
発明７は、発明１において、第１薄膜はＳｉｘＮｙ薄膜である垂直段差構造物の製作方法を提供する。
また、発明１において、第２薄膜はＳｉＯ2薄膜であってもよい。
発明８は、発明１において、第１乃至第３エッチング段階で行うエッチングは乾式エッチングである垂直段差構造物の製作方法を提供する。
発明９は、発明８において、第４エッチング段階で行うエッチングは、湿式エッチングである垂直段差構造物の製作方法を提供する。
発明１０は、発明９において、湿式エッチングがアルカリ溶液で行われる垂直段差構造物の製作方法を提供する。
発明９は、発明８において、第４エッチング段階で行うエッチングは、湿式エッチングである垂直段差構造物の製作方法を提供する。
発明１０は、発明９において、湿式エッチングがアルカリ溶液で行われる垂直段差構造物の製作方法を提供する。
なお発明１の垂直段差構造物の製作方法によって製作された垂直段差構造物を利用した、角速度計、光応用素子及び加速度計を提供してもよい。そして、前記垂直段差構造物は、
・基板の一定の領域がエッチングされることで形成された基底構造物と、
・前記基板のエッチング領域内で前記基底構造物と第１距離だけ離隔される形で配置される第１構造物と、
・前記基板の上のエッチング領域内で前記基底構造物の底面と第２距離だけ離隔される形で配置され、前記第１構造物の上面部よりその上面部が前記基底構造物側に位置して前記第１構造物と垂直段差を形成している第２構造物と、を含む。
・基板の一定の領域がエッチングされることで形成された基底構造物と、
・前記基板のエッチング領域内で前記基底構造物と第１距離だけ離隔される形で配置される第１構造物と、
・前記基板の上のエッチング領域内で前記基底構造物の底面と第２距離だけ離隔される形で配置され、前記第１構造物の上面部よりその上面部が前記基底構造物側に位置して前記第１構造物と垂直段差を形成している第２構造物と、を含む。
前記のように、本発明は、ウェハにエッチングされた第２トレンチと第３トレンチの垂直長さを互いに異なるようにして、上部構造物と下部構造物との間に完全な垂直段差が形成される垂直段差構造物を提供することができる。
また、本発明によれば、第１トレンチの幅を調節することによって、上部構造物と下部構造物との間の水平隙間がより狭くなった垂直段差構造物を提供することができる。
また、本発明によれば、第１トレンチの幅を調節することによって、上部構造物と下部構造物との間の水平隙間がより狭くなった垂直段差構造物を提供することができる。
以下、図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
本発明の説明において、関連する公知機能若しくは構成に関する詳細な説明が本発明の要旨を曖昧にする可能性があると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
図３は、本発明に係る垂直段差構造物の製作方法を示すフロー図である。図４ａ乃至図４ｆは、垂直段差構造物の各製作段階による垂直段差構造物の断面図である。
＜第１実施形態＞
本発明の説明において、関連する公知機能若しくは構成に関する詳細な説明が本発明の要旨を曖昧にする可能性があると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
図３は、本発明に係る垂直段差構造物の製作方法を示すフロー図である。図４ａ乃至図４ｆは、垂直段差構造物の各製作段階による垂直段差構造物の断面図である。
図４ｆを参照すれば、本発明による垂直段差構造物の製作方法により作製された上部構造物６１１〜６１４、下部構造物６２０及び基底構造物６３０が示されている。上部構造物６１１〜６１４及び下部構造物６２０は、くし状構造を有する。図４ｇは、図４ａ乃至図４ｆに示した垂直段差構造物の平面図である。図４ｇに示したＡからＡ´を連結した部分に対する断面を図４ａ乃至図４ｆに示す。また、図４ｆに示した単位ピッチに対する部分を図４ｇに示す。図４ｇで斜線で示した部分は、電圧印加時に固定される部分を指す。図４ｇでは、本発明による垂直段差構造物において単位ピッチを中心にした一部分のみを示している。
図３を参照すれば、所定のウェハに所定の個数の第１トレンチをエッチングし、エッチングされた第１トレンチ各々の内部に所定の物質を注入する（Ｓ１１０）。第１トレンチ３１１、３１２間の離隔距離は、下部構造物６２０の幅（水平長さ）になる。図４ａを参照すれば、所定のウェハ３００として単結晶Ｓｉウェハを用いるのが良いが、単結晶Ｓｉウェハに限定されるわけではない。図４ｈは、本発明で用いられるウェハの結晶方向の一例を示す。
ウェハの結晶方向は１１１であることが好ましい。図４ｈを参照すれば、結晶方向が１１１であるとは、原点からｘ、ｙ、ｚ軸上に各々１の地点Ｐを連結した方向を意味する。
図４ａに、第１トレンチの二つ３１１、３１２を例示する。
第１トレンチ３１１、３１２がウェハ３００に垂直にエッチングされた長さＬ１は互いに同じであり、ウェハ３００にエッチングされた第１トレンチ３１１、３１２の最下部を水平に連結した線Ｈ２１は下部構造物の下部に該当する。第１トレンチ３１１、３１２内部に所定の物質を注入するが、所定の物質としてＳｉＯ2が好ましい。
図４ａに、第１トレンチの二つ３１１、３１２を例示する。
第１トレンチ３１１、３１２がウェハ３００に垂直にエッチングされた長さＬ１は互いに同じであり、ウェハ３００にエッチングされた第１トレンチ３１１、３１２の最下部を水平に連結した線Ｈ２１は下部構造物の下部に該当する。第１トレンチ３１１、３１２内部に所定の物質を注入するが、所定の物質としてＳｉＯ2が好ましい。
第１トレンチ３１１の幅ｇは、上部構造物６１２及び下部構造物６２０との間の水平隙間になる。第１トレンチ３１１の幅ｇを調節することによって水平隙間を狭くすることができる。
所定のウェハ上に第１薄膜３１５を蒸着して第１パターニングし、所定のウェハ及び第１薄膜３１５上に第２薄膜３１６を蒸着して第２パターニングした後、エッチングを施して第２トレンチを形成する（Ｓ１２０）。第１及び第２のパターニングによって第２トレンチ３２１、３２２及び第３トレンチの位置３３１が決定される。そして、第２薄膜３１６のパターニングによって第２トレンチのみを形成できるようになる。これは、第２薄膜３１６のため第３トレンチの位置３３１ではウェハ３００がエッチングされないためである。第２トレンチ３２１、３２２がウェハ３００にエッチングされた垂直長さＬ２は、上部構造物６１１乃至６１４の厚さになる。第２トレンチ３２１、３２２がウェハ３００にエッチングされた長さＬ２は互いに同じであり、ウェハにエッチングされた第２トレンチの最下部を水平に連結した線Ｈ１１は、上部構造物６１２の下部に該当する。上部構造物６１１乃至６１４の上部は、ウェハ３００の上端面になる。ウェハ３００に第２トレンチ３２１、３２２を形成するエッチングは、乾式エッチングを用いるのが好ましい。乾式エッチングを利用すれば、ウェハ３００に垂直方向にトレンチが形成される。なお、第１薄膜３１５は、好ましくはＳｉｘＮｙを用いて形成される。また、第２薄膜３１６は、好ましくはＳｉＯ2を用いて形成される。
所定のウェハ上に第１薄膜３１５を蒸着して第１パターニングし、所定のウェハ及び第１薄膜３１５上に第２薄膜３１６を蒸着して第２パターニングした後、エッチングを施して第２トレンチを形成する（Ｓ１２０）。第１及び第２のパターニングによって第２トレンチ３２１、３２２及び第３トレンチの位置３３１が決定される。そして、第２薄膜３１６のパターニングによって第２トレンチのみを形成できるようになる。これは、第２薄膜３１６のため第３トレンチの位置３３１ではウェハ３００がエッチングされないためである。第２トレンチ３２１、３２２がウェハ３００にエッチングされた垂直長さＬ２は、上部構造物６１１乃至６１４の厚さになる。第２トレンチ３２１、３２２がウェハ３００にエッチングされた長さＬ２は互いに同じであり、ウェハにエッチングされた第２トレンチの最下部を水平に連結した線Ｈ１１は、上部構造物６１２の下部に該当する。上部構造物６１１乃至６１４の上部は、ウェハ３００の上端面になる。ウェハ３００に第２トレンチ３２１、３２２を形成するエッチングは、乾式エッチングを用いるのが好ましい。乾式エッチングを利用すれば、ウェハ３００に垂直方向にトレンチが形成される。なお、第１薄膜３１５は、好ましくはＳｉｘＮｙを用いて形成される。また、第２薄膜３１６は、好ましくはＳｉＯ2を用いて形成される。
図５は、本発明による垂直段差構造物の製作方法に用いられるパターニング過程の一例を示す。図６ａ乃至図６ｄは、図５のパターニングの過程による構造物の断面図である。図５ａ乃至図５ｄは、薄膜のパターニングの過程の一例を示す。以下、薄膜のパターニング過程について図５及び図６ａ乃至図６ｄを参照して説明する。
ウェハ５００に薄膜（エッチングマスク薄膜）５１０を蒸着する（Ｓ２１０）。
ウェハ５００に薄膜（エッチングマスク薄膜）５１０を蒸着する（Ｓ２１０）。
薄膜５１０にフォトレジスタ５２０を蒸着した後、紫外線を照射しフォトレジスタ５２０をパターニングする（Ｓ２２０）。図６ｂを参照すれば、紫外線は、フォトマスク５３０を透過してフォトレジスタ５２０に照射されるが、クロム５３１が付着された部分は透過することができない。これにより、クロム５３１が付着されないフォトマスク５３０部分のみを透過してフォトレジスタ５２０に照射される。パターニングされたフォトレジスタ部分５２１を除去し、エッチングを施す（Ｓ２３０）。図６ｃを参照すれば、パターニングされたフォトレジスタ部分５２１に対応する薄膜部分５１１がエッチングされる。フォトレジスタを除去し薄膜をパターニングする（Ｓ２４０）。図６ｄを参照すれば、パターニングされた薄膜５１２が示されている。このような過程を経て薄膜がパターニングされる。
第２トレンチ３２１、３２２の壁面に保護膜３２５、３２６を形成した後、エッチングを施して第２トレンチ３２１、３２２を垂直に拡張する（Ｓ１３０）。図４ｃを参照すれば、保護膜３２５、３２６を形成する理由は、第２トレンチ３２１、３２２が垂直に拡張されるのに役立つためである。垂直に拡張された第２トレンチ３２１´、３２２´がウェハ３００にエッチングされた垂直長さＬ´２は互いに同じであり、ウェハにエッチングされた第２トレンチ３２１´、３２２´の最下部を水平に連結した線Ｈ３ｈは、基底構造物６３０の上部になる。下部構造物６２０の下部と基底構造物６３０の上部との離隔距離Ｈｂは、第２トレンチ３２１´、３２２´がウェハ３００にエッチングされた垂直長さＬ´２によって変わる。第２トレンチ３２１、３２２を垂直に拡張するために施すエッチングは、乾式エッチングを用いることが好ましい。
第２薄膜３１６を除去した後、エッチングを施して第３トレンチ３３１を形成する（Ｓ１４０）。図４ｄを参照すれば、第３トレンチ３３１は、第２薄膜（図４ｂの３１６参照）が除去された位置に形成される。第３トレンチ３３１を形成するために施すエッチングは、乾式エッチングが好ましい。第３トレンチ３３１の最下部を水平に延長した線Ｈ２ｈは、下部構造物６２０の上部に該当する。
上部構造物６１２の下部と下部構造物６２０の上部との差Ｈａは、第２トレンチの壁面に形成される保護膜３２５の垂直長さと、第３トレンチ３３１がウェハ３００にエッチングされた垂直長さＬ３と、によって変わる。
第２エッチング段階で拡張された第２トレンチ３２１´、３２２´及び第３トレンチ３３１を水平拡張するエッチングを実施する（Ｓ１５０）。ここでのエッチングは、トレンチを水平に拡張する湿式エッチングが好ましい。湿式エッチングは、アルカリ溶液で行われるのが良い。このような湿式エッチングの結果得られる構造物の断面を図４ｅに示す。
第２エッチング段階で拡張された第２トレンチ３２１´、３２２´及び第３トレンチ３３１を水平拡張するエッチングを実施する（Ｓ１５０）。ここでのエッチングは、トレンチを水平に拡張する湿式エッチングが好ましい。湿式エッチングは、アルカリ溶液で行われるのが良い。このような湿式エッチングの結果得られる構造物の断面を図４ｅに示す。
第１トレンチに注入した物質と、湿式エッチングの結果得られる構造物に蒸着された薄膜３１５、３１６と、保護膜３２５、３２６と、を除去すれば、図４ｆに示す構造を有する垂直段差構造物が得られる（Ｓ１６０）。図４ｆの垂直段差構造物は、ウェハ３００上に製造される垂直段差構造物の一部のみを示したものである。図４ｆに示す垂直段差構造物は反復し、反復する単位ピッチ３７０を表示した。図４ａ及び図４ｆを参照すれば、上部構造物６１２と下部構造物６２０との間の水平隙間ｇは、第１トレンチ３１１の幅と同じであることが分かる。
第１トレンチが所定のウェハ３００にエッチングされた垂直長さＬ１、第１エッチング段階で形成された第２トレンチが所定のウェハ３００にエッチングされた垂直長さＬ２、第２エッチング段階で垂直拡張された第２トレンチが所定のウェハ３００にエッチングされた垂直長さＬ´２、第３トレンチが所定のウェハ３００にエッチングされた垂直長さＬ３の大きさは、Ｌ´２＞Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２の関係を有する。この時、上部構造物６１１乃至６１４の下部は、所定のウェハ３００上部からＬ２を差し引いた位置に形成され、上部構造物６１１乃至６１４の厚さはＬ２に該当する。下部構造物６２０の上部は、所定のウェハ３００上部からＬ３を差し引いた位置に形成され、下部構造物６２０の厚さは、Ｌ１からＬ３を差し引いた長さに該当する。基底構造物６３０の上部は、所定のウェハ３００の上部からＬ´２を差し引いた位置に形成され、基底構造物６３０の厚さは、所定のウェハ３００の厚さからＬ´２を差し引いた長さに該当する。上部構造物６１１乃至６１４と下部構造物６２０との間の水平間隔は、第１トレンチ３１１、３１２の幅に該当する。
本発明により製造された垂直段差構造物は、米国特許公開広報ＵＳ２００２／０１５８２９３Ａ１に図示された垂直段差構造物に比べて、完全な垂直段差を有しながら、上部構造物と下部構造物との間の水平隙間は、ＵＳ６６９４５０４Ｂ２に比べて１／４．５に狭くすることができる。垂直段差構造物を駆動する一例に関しては、上部構造物と下部構造物にそれぞれ異なる電圧を与えて駆動することができる。この時、水平隙間が狭いほど低い電圧下でも駆動が可能であり、同一電圧が加わる場合には、より大きい力が発生する。
従って、本発明による垂直段差構造物は、ＵＳ６６９４５０４Ｂ２に比べて前記した２点において更に改善された効果を有する。 表１は、ＵＳ２００２／０１５８２９３Ａ１に図示された垂直段差構造物（ＳＡＩＴ）、ＵＳ６６９４５０４Ｂ２に図示された垂直段差構造物（ＳＮＵ）、本発明による垂直段差構造物（Ｐｒｏｐｏｓｅｄ）を項目別に比較したものである。比較項目は、電極間の最小間隔（μｍ）、単位電極ピッチ（μｍ）及び電極断面構造である。
図７は、従来垂直段差構造物と本発明による垂直段差構造物を比較して示した図である。この図は、ＵＳ２００２／０１５８２９３Ａ１に図示された垂直段差構造物６１０と、ＵＳ６６９４５０４Ｂ２に図示された垂直段差構造物６２０と、本発明による垂直段差構造物６３０とを示す。なお、電極間の最小間隔ｇ及び単位電極ピッチＵＰも図７に示している。電極間の最小間隔ｇは、上部構造物（上部電極）及び下部構造物（下部電極）との間の水平間隔を意味する。
本発明による垂直段差構造物は、垂直駆動及び検知のための垂直コームとして使うことができる。更に詳細には、本発明による垂直段差構造物は、加速度計、角速度計、光応用素子、マイクロミラー製作等に利用でき、マイクロミラーは、ディスプレイ、スキャナー、光通信等で幅広く研究されている。
以上では、本発明の好適な実施形態について図示し説明したが、本発明は、上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で請求している本発明の要旨を逸脱することなく当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも種々の変形実施が可能であることはもとより、そのような変更は、本発明の特許請求の範囲に含まれることは自明である。
以上では、本発明の好適な実施形態について図示し説明したが、本発明は、上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で請求している本発明の要旨を逸脱することなく当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも種々の変形実施が可能であることはもとより、そのような変更は、本発明の特許請求の範囲に含まれることは自明である。
本発明による垂直段差構造物は、垂直駆動及び検知のための垂直コームとして使用できる。更に詳細には、本発明による垂直段差構造物は、加速度計、角速度計、マイクロミラー製作等に利用でき、マイクロミラーは、ディスプレイ、スキャナー、光通信等で幅広く研究されている。
６１１〜６１４ 上部構造物
６２０ 下部構造物
６３０ 基底構造物
３００ ウェハ
３１１、３１２ 第１トレンチ
３２１、３２２ 第２トレンチ
６２０ 下部構造物
６３０ 基底構造物
３００ ウェハ
３１１、３１２ 第１トレンチ
３２１、３２２ 第２トレンチ
Claims (10)
- ウエハにエッチングを施して深さＬ１の一対の第１トレンチを形成した後、前記第１トレンチに所定の物質を注入する第１トレンチの形成段階と、
前記所定の物質が注入された第１トレンチ領域を含むウエハ領域に第１薄膜を蒸着し、前記一対の第１トレンチの周辺領域に蒸着された第１薄膜の一部をエッチングし、前記第１薄膜がエッチングされた領域を介して前記ウエハをエッチングし、前記一対の第１トレンチを挟む位置に、深さＬ２（Ｌ１＞Ｌ２）の一対の第２トレンチを形成する第１エッチング段階と、
前記第２トレンチの側面に保護膜を形成した後、前記ウエハにエッチングを行なって前記第２トレンチを深さ方向に更にエッチングし、深さＬ２’（Ｌ２’＞Ｌ１＞Ｌ２）になるように垂直拡張する第２エッチング段階と、
前記一対の第１トレンチの間の領域の一部をエッチングして深さＬ３（Ｌ２’＞Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２）の第３トレンチを形成する第３エッチング段階と、
前記ウエハにエッチングを行い、前記第２エッチング段階にて垂直拡張された第２トレンチおよび前記第３トレンチを、前記一対の第２トレンチ同士が連結するまで、及び前記第３トレンチが第１トレンチに至るまで前記ウエハの面方向に水平拡張する第４エッチング段階と、を含み、
前記所定の物質は、前記第４エッチング段階において前記ウエハよりもエッチング耐性が強い物質である、垂直段差構造物の製造方法。 - 前記第１トレンチに注入した前記物質、前記第１薄膜及び前記保護膜を除去する段階を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の垂直段差構造物の製作方法。
- 前記第１トレンチ形成段階及び第１乃至第４エッチング段階によって、上部構造物、下部構造物及び基底構造物を形成し、
前記上部構造物と前記下部構造物との間の垂直間隔を、前記第１エッチング段階で形成される前記第２トレンチ及び前記第３エッチング段階で形成される前記第３トレンチによって調整し、
前記上部構造物と前記下部構造物との間の水平間隔を、前記第１トレンチによって調整することを特徴とする、請求項１に記載の垂直段差構造物の製作方法。 - 前記ウェハは、単結晶シリコンウェハであることを特徴とする、請求項１に記載の垂直段差構造物の製作方法。
- 前記ウェハは、結晶方向が１１１である単結晶シリコンウェハであることを特徴とする、請求項１に記載の垂直段差構造物の製作方法。
- 前記第１トレンチに注入する前記物質はＳｉＯ2であることを特徴とする、請求項１に記載の垂直段差構造物の製作方法。
- 前記第１薄膜はＳｉｘＮｙ薄膜であることを特徴とする、請求項１に記載の垂直段差構造物の製作方法。
- 前記第１乃至第３エッチング段階で行うエッチングは、乾式エッチングであることを特徴とする、請求項１に記載の垂直段差構造物の製作方法。
- 前記第４エッチング段階で行うエッチングは、湿式エッチングであることを特徴とする、請求項８に記載の垂直段差構造物の製作方法。
- 前記湿式エッチングは、アルカリ溶液で行われることを特徴とする、請求項９に記載の垂直段差構造物の製作方法。
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