JP6716932B2 - Ｓｏｉ基板、ｓｏｉ基板の加工方法、絞り装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、ＳＯＩ基板、ＳＯＩ基板の加工方法、絞り装置及びその製造方法に関する。
近年、電子顕微鏡の一種として、走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；ＳＥＭ）が半導体部品や電子回路の品質のチェックに用いられている。走査型電子顕微鏡では、電子銃で生成された電子を絞り、細い電子線（電子線束）とし、この電子線で試料表面を走査する。試料表面から発生する二次電子等を検出器により検出して電気信号に変換し、ディスプレイに表示することで試料の表面構造の分析を行う。
走査型電子顕微鏡の電子光学系を構成するうち、電子線を絞り込むための部品として、絞り装置（絞り板）がある。絞り装置にはその中心に小さな孔が開いており、この孔が絞りとなって電子線を絞り込む。走査型電子顕微鏡の分解能及びそのばらつきは、この絞りの加工精度に左右される。すなわち、絞り装置がより高精度に加工され、寸法ばらつきが少ないほど、高分解能かつ分解能のばらつきが抑えられた走査型電子顕微鏡を得ることができる。
絞り装置には、シリコン基板やシリコン基板上に酸化シリコン層及びシリコン層が設けられたＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板が用いられる（例えば、特許文献１）。絞り装置は、これらの基板の表面にメンブレン（自立薄膜）を形成し、そのメンブレンに絞り孔を形成することで得られる。例えば、ＳＯＩ基板のシリコン層に絞り孔となる開口部を形成し、当該開口部に対応する位置のシリコン基板及び酸化シリコン層を除去することで、シリコン層のメンブレンを形成し、メンブレンに設けられた孔を絞り孔とする絞り装置を作製する。上記のように、シリコン層をメンブレンとするＳＯＩ基板は、電子顕微鏡の他にも、例えば圧力センサ素子にも用いられる。なお、圧力センサ素子として用いられるＳＯＩ基板では、シリコン層に開口部は形成されない。
ここで、メンブレンには一定の強度が要求されるため、ＳＯＩ基板を用いてメンブレンを形成する場合、メンブレンであるシリコン層の膜厚ばらつきを抑制する必要がある。そのため、シリコン層の逆側からシリコン基板を除去することで露出された酸化シリコン層は、例えばフッ化水素酸（ＨＦ水溶液）のように、シリコン層のエッチングレートと酸化シリコン層のエッチングレートとの選択比が大きいエッチング条件で除去していた。
しかし、ＳＯＩ基板の酸化シリコン層をＨＦ水溶液などのウェットエッチングで除去すると、酸化シリコン層がＳＯＩ基板の面方向に後退するため、シリコン基板の一部が酸化シリコン層よりも開口部の内側に突出したひさし形状になってしまう。この形状の基板に対して、表面に帯電防止の導電層や耐腐食性のバリア層を形成すると、上記のひさし形状の影の部分に導電層又はバリア層などの機能層を形成することができず（カバレッジ不良が発生する）、所望の効果を得ることができないという問題があった。
本発明は、そのような課題に鑑みてなされたものであり、導電層又はバリア層などの機能層を付き回り性よく形成することができるＳＯＩ基板を提供することを目的とする。
本発明の一実施形態に係る絞り装置の製造方法は、シリコン基板、酸化シリコン層、及びシリコン層を含むＳＯＩ基板において、シリコン層が配置された第１面側から酸化シリコン層を露出する第１開口部を形成し、シリコン基板が配置された第２面側から酸化シリコン層を露出し、第１開口部より径が大きい第２開口部を形成し、第２面側から、酸化シリコン層を等方性の第１エッチングでエッチングし、第１エッチングの後に、第２面側から異方性の第２エッチングでエッチングすることで、第１開口部と第２開口部との間の酸化シリコン層を除去する。
上記の絞り装置の製造方法によれば、シリコン基板の一部が開口部の内側に突出したひさし形状になることを防止することができる。
また、第１エッチングは、ウェットエッチングによって行われ、第２エッチングは、ドライエッチングによって行われてもよい。
上記の絞り装置の製造方法によれば、従来から用いられているプロセスを利用してひさし形状を防止することができる。
また、第１エッチングは、第２開口部において露出された領域の酸化シリコン層が酸化シリコン層の膜厚方向に一部残るように行われ、第２エッチングは、第１エッチングで残された酸化シリコン層をエッチングし、シリコン層を露出させてもよい。
上記の絞り装置の製造方法によれば、メンブレンとなるシリコン層の膜厚を精度よく制御することができる。
また、第１エッチングは、シリコン基板の酸化シリコン層側の第３面を露出するように、シリコン基板とシリコン層との間の酸化シリコン層をエッチングし、第２エッチングは、第３面に対応する領域のシリコン基板を除去し、シリコン基板に第１傾斜面を形成し、酸化シリコン層に第１傾斜面と同じ方向に傾斜した第２傾斜面を形成してもよい。
上記の絞り装置の製造方法によれば、シリコン基板の一部が開口部の内側に突出したひさし形状になることを防止することができる。
本発明の一実施形態に係る絞り装置は、シリコン基板、酸化シリコン層、及びシリコン層を含むＳＯＩ基板を用いた絞り装置であって、シリコン層が配置された第１面側に配置されたシリコン層には、第１開口部が設けられ、シリコン基板が配置された第２面側に配置されたシリコン基板には、第１開口部よりも径が大きく、第２面に向かって径が大きくなる第２開口部が設けられ、酸化シリコン層には、第１開口部と第２開口部との間において、第２面に向かって径が大きくなる第３開口部が設けられている。
上記の絞り装置によれば、シリコン基板の一部が開口部の内側に突出したひさし形状になることを防止することができる。
また、第２面に対する第３開口部の傾斜角は、第２開口部の底部における第２面に対する第２開口部の傾斜角よりも小さくてもよい。
上記の絞り装置によれば、絞り装置の表面への機能層の付き回り性を向上させることができる。
また、第２開口部の側壁は湾曲形状であり、第３開口部の側壁は直線形状であってもよい。
上記の絞り装置によれば、シリコン基板における応力の集中を抑制することができる。
また、シリコン層は、第３開口部から露出された領域が薄膜化されていてもよい。
上記の絞り装置によれば、シリコン基板の一部が開口部の内側に突出したひさし形状になることを防止することができる。
本発明の一実施形態に係るＳＯＩ基板の加工方法は、シリコン基板、酸化シリコン層、及びシリコン層を含むＳＯＩ基板において、シリコン基板が配置された面側から酸化シリコン層を露出する開口部を形成し、開口部が形成された面側から、酸化シリコン層を等方性の第１エッチングでエッチングし、第１エッチングの後に、開口部が形成された面側から異方性の第２エッチングでエッチングすることで、開口部が形成された面側のシリコン層を露出する。
上記のＳＯＩ基板の加工方法によれば、シリコン基板の一部が開口部の内側に突出したひさし形状になることを防止することができる。
また、第１エッチングは、ウェットエッチングによって行われ、第２エッチングは、ドライエッチングによって行われてもよい。
上記のＳＯＩ基板の加工方法によれば、従来から用いられているプロセスを利用してひさし形状を防止することができる。
また、第１エッチングは、開口部において露出された領域の酸化シリコン層が酸化シリコン層の膜厚方向に一部残るように行われ、第２エッチングは、第１エッチングで残された酸化シリコン層をエッチングし、シリコン層を露出させてもよい。
上記のＳＯＩ基板の加工方法によれば、メンブレンとなるシリコン層の膜厚を精度よく制御することができる。
また、第１エッチングは、シリコン基板の酸化シリコン層側の第１面を露出するように、シリコン基板とシリコン層との間の酸化シリコン層をエッチングし、第２エッチングは、第１面に対応する領域のシリコン基板を除去し、シリコン基板に第１傾斜面を形成し、酸化シリコン層に第１傾斜面と同じ方向に傾斜した第２傾斜面を形成してもよい。
上記のＳＯＩ基板の加工方法によれば、シリコン基板の一部が開口部の内側に突出したひさし形状になることを防止することができる。
本発明の一実施形態に係るＳＯＩ基板は、シリコン基板、酸化シリコン層、及びシリコン層を含み、シリコン基板には、酸化シリコン層からシリコン基板の表面に向かって径が大きくなる第１開口部が設けられ、酸化シリコン層には、第１開口部と酸化シリコン層との間において、シリコン基板の表面に向かって径が大きくなる第２開口部が設けられている。
上記のＳＯＩ基板によれば、シリコン基板の一部が開口部の内側に突出したひさし形状になることを防止することができる。
また、シリコン基板の表面に対する第２開口部の傾斜角は、第１開口部の底部におけるシリコン基板の表面に対する第１開口部の傾斜角よりも小さくてもよい。
上記の絞り装置によれば、絞り装置の表面への機能層の付き回り性を向上させることができる。
また、第１開口部の側壁は湾曲形状であり、第２開口部の側壁は直線形状であってもよい。
上記の絞り装置によれば、シリコン基板における応力の集中を抑制することができる。
また、シリコン層は、第２開口部から露出された領域が薄膜化されていてもよい。
上記の絞り装置によれば、シリコン基板の一部が開口部の内側に突出したひさし形状になることを防止することができる。
本発明の一実施形態によると、導電層又はバリア層などの機能層を付き回り性よく形成することができるＳＯＩ基板を提供することができる。
以下、図面を参照して、本発明のＳＯＩ基板、ＳＯＩ基板の加工方法、絞り装置及びその製造方法について詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なる場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。また、説明の便宜上、上方又は下方という語句を用いて説明するが、例えば、第１部材と第２部材との上下関係が図示と逆になるように配置されてもよい。また、以下の説明で基板の第１面及び第２面は基板の特定の面を指すものではなく、基板の表面方向又は裏面方向を特定するもので、つまり基板に対する上下方向を特定するための名称である。
〈実施形態１〉
図１を用いて、本発明の実施形態１に係る絞り装置の構成について説明する。実施形態１では、ＳＯＩ基板を用いた装置の一例として、電子顕微鏡に用いる絞り装置について説明する。実施形態１に係る絞り装置は、シリコン基板、酸化シリコン層、及びシリコン層を含むＳＯＩ基板に形成された電子顕微鏡に用いる絞り装置である。なお、実施形態１では、ＳＯＩ基板及びＳＯＩ基板の加工方法として、電子顕微鏡に用いる絞り装置及びその製造方法を例示するが、これに限定されない。
図１を用いて、本発明の実施形態１に係る絞り装置の構成について説明する。実施形態１では、ＳＯＩ基板を用いた装置の一例として、電子顕微鏡に用いる絞り装置について説明する。実施形態１に係る絞り装置は、シリコン基板、酸化シリコン層、及びシリコン層を含むＳＯＩ基板に形成された電子顕微鏡に用いる絞り装置である。なお、実施形態１では、ＳＯＩ基板及びＳＯＩ基板の加工方法として、電子顕微鏡に用いる絞り装置及びその製造方法を例示するが、これに限定されない。
本発明の一実施形態に係るＳＯＩ基板１００は、シリコン基板１１０、酸化シリコン層１２０、及びシリコン層１３０を含み、シリコン基板１１０には、酸化シリコン層１２０からシリコン基板１１０の表面に向かって径が大きくなる開口部１１２（第１開口部）が設けられ、酸化シリコン層１２０には、開口部１１２と酸化シリコン層１２０との間において、シリコン基板１１０の表面に向かって径が大きくなる開口部１２２（第２開口部）が設けられている。このような構造を有するＳＯＩ基板１００は、さらにシリコン層１３０に開口部１１２よりも小さい開口部１３２を設けることで、電子顕微鏡に用いる絞り装置に用いることができる。
［絞り装置１０の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る電子顕微鏡に用いる絞り装置の構成を示す概要図である。図１を参照すると、本発明の一実施形態に係る絞り装置１０は、ＳＯＩ基板１００に開口部が設けられた形状であり、シリコン基板１１０、酸化シリコン層１２０（埋め込み酸化シリコン層又はボックス層ともいう）、及びシリコン層１３０を有する。以下の説明において、ＳＯＩ基板１００のシリコン基板１１０側を裏面側といい、ＳＯＩ基板１００のシリコン層１３０側を表面側という。ただし、ＳＯＩ基板１００のシリコン基板１１０側を、シリコン基板１１０の表面という場合もある。
図１は、本発明の一実施形態に係る電子顕微鏡に用いる絞り装置の構成を示す概要図である。図１を参照すると、本発明の一実施形態に係る絞り装置１０は、ＳＯＩ基板１００に開口部が設けられた形状であり、シリコン基板１１０、酸化シリコン層１２０（埋め込み酸化シリコン層又はボックス層ともいう）、及びシリコン層１３０を有する。以下の説明において、ＳＯＩ基板１００のシリコン基板１１０側を裏面側といい、ＳＯＩ基板１００のシリコン層１３０側を表面側という。ただし、ＳＯＩ基板１００のシリコン基板１１０側を、シリコン基板１１０の表面という場合もある。
酸化シリコン層１２０及びシリコン層１３０は、シリコン基板１１０上に裏面側から表面側に向けて順に積層されている。シリコン基板１１０には、側壁１１４が湾曲形状の開口部１１２が設けられている。側壁１１４は開口部１１２の内部に向かって凹型に湾曲している。酸化シリコン層１２０には、側壁１２４が概略直線形状の開口部１２２が設けられている。シリコン層１３０には、側壁１３４が概略直線形状の開口部１３２が設けられている。開口部１１２及び開口部１２２は表面から裏面に向かって開口径が徐々に大きくなるテーパ形状である。一方、開口部１３２は側壁が垂直な形状である。開口部１３２はメンブレンに形成された絞り孔であり、開口部１１２及び開口部１２２に比べて開口径が小さい。
ＳＯＩ基板１００の面に対する酸化シリコン層１２０の側壁１２４の傾斜角は、シリコン基板１１０の側壁１１４の傾斜角に比べて小さい。また、側壁１２４は側壁１１４よりも開口部１１２及び開口部１２２の内側に配置されている。換言すると、側壁１２４は開口部１１２の底部よりも開口部１１２及び開口部１２２の内側に配置されている。また、換言すると、側壁１２４はその全域が裏面側に露出されている。つまり、開口部１１２の底端部１１６は酸化シリコン層１２０の裏面側に接しており、シリコン基板１１０と酸化シリコン層１２０との間にひさし形状が形成されていない。ここで、側壁１２４及び酸化シリコン層１２０の裏面側においてシリコン基板１１０から露出された平面の両方が裏面側に露出されていてもよい。
シリコン層１３０の裏面側、つまりシリコン層１３０の酸化シリコン層１２０側において、シリコン層１３０の一部は酸化シリコン層１２０から露出されている。シリコン層１３０の裏面側が露出されている領域において、シリコン層１３０は他の領域に比べて僅かに薄膜化されている。シリコン層１３０の露出面は平面視において略円形である。
開口部１１２の開口径はシリコン基板１１０の厚さの約２倍以上２．５倍以下とすることができる。例えば、シリコン基板１１０の厚さが約４００μｍの場合、開口部１１２の開口径は約８００μｍ以上１０００μｍ以下とすることができる。開口部１３２の開口径に特に制限はないが、例えば直径３０μｍで設けられてもよい。
図１では、側壁１１４が湾曲した構造を例示したが、側壁１１４は直線形状であってもよい。また、側壁１２４が概略直線形状である構造を例示したが、側壁１２４が湾曲していてもよい。また、シリコン層１３０の裏面側が露出されている領域において、シリコン層１３０が薄膜化された構造を例示したが、シリコン層１３０が他の領域と同じ膜厚であってもよい。また、側壁１３４が垂直に直線形状を有する構造を例示したが、側壁１３４がテーパ形状であってもよく、また、湾曲していてもよい。
また、図１では、開口部１１２、開口部１２２、開口部１３２、及びシリコン層１３０の露出面がそれぞれ略円形である構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、これらの一部又は全部が楕円形であってもよく、矩形などの多角形であってもよい。ただし、他の領域との境界に生じる応力の集中を緩和するためには円形又は楕円形とすることが好ましい。上記の形状を多角形とする場合は、角部を丸めるとよい。
また、シリコン層１３０の開口部１３２は、開口部１１２及び開口部１２２に対して少なくとも１つ存在すればよく、その数、大きさ、配置等は適宜設定することができる。
なお、絞り装置１０は、ここでは図示していないが、実際の使用に際して、その表面全体にＴｉなどの密着層を介してＡｕを被膜して導電性を付与する。密着層としてはＴｉ以外にもＣｒなどを用いることができる。また、密着層の膜厚は例えばＴｉの場合は５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下とすることができる。導電性被膜としては、Ａｕ以外にもＰｔなどを用いることができる。また、導電性被膜の膜厚は例えばＡｕの場合１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下とすることができる。
ＳＯＩ基板１００は、市販のＳＯＩ基板を用いることができる。市販のＳＯＩ基板としては、ＵＮＩＢＯＮＤ基材（登録商標）やＳＩＭＯＸ（登録商標）（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｂｙ ＩＭｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ＯＸｙｇｅｎ）等を用いることができる。又は、目的に応じた物性値を有するシリコン基材を貼り合せることでＳＯＩ基板１００を形成してもよい。シリコン基材を貼り合せる方法は、上記のように常温接合法やウェハ直接接合法等の方法を用いることができる。
シリコン基板１１０は、厚さが３００μｍ以上８００μｍ以下のシリコン基板１１０を用いることができる。酸化シリコン層１２０の膜厚は１００ｎｍ以上２μｍ以下のものを用いることができる。シリコン層１３０の膜厚は目的によって適宜選択することができるが、例えば電子顕微鏡の絞り装置の場合は５００ｎｍ以上１０μｍ以下のものを用いることができる。例えば、シリコン基板１１０の厚さが４００μｍ、酸化シリコン層１２０の膜厚が１μｍ、シリコン層１３０の膜厚が５μｍのＳＯＩ基板１００を用いることができる。
シリコン基板１１０は、結晶方位が｛１００｝のシリコン基板を用いることができる。シリコン層１３０は、結晶方位が｛１００｝のシリコン層を用いることができる。なお、シリコン基板１１０を切断して個片化する際に、ダイシングブレード（例えば、ダイヤモンド製の円形回転刃）を用いる場合は｛１００｝以外の結晶方位のシリコン基板を用いることができる。また、レーザ光で結晶中に欠陥を生成させ、基板を面方向に引っ張ってへき開割れさせるステルスダイシングでは、へき開しやすいように、結晶方位が｛１００｝、切断面が｛１１０｝になるように処理することが望ましい。また、シリコン基板１１０を例えば４メチル水酸化アンモニウム（ＴＭＡＨ）などの薬液によりウェットエッチングする場合は、結晶方位を｛１００｝とすることが望ましい。
［絞り装置１０の製造方法］
図２〜図１０を用いて、本発明の実施形態１に係る絞り装置１０の製造方法を説明する。図２〜図１０において、図１に示す要素と同じ要素には同一の符号を付した。ここでは、ＳＯＩ基板の加工方法の一例として、電子顕微鏡に用いる絞り装置の製造方法について説明する。具体的には、酸化シリコン層１２０のエッチングとして、ウェットエッチング及びドライエッチングを順次処理する方法で絞り装置１０を作製する製造方法について説明する。絞り装置１０は１つのＳＯＩ基板１００に複数形成することができるが、説明の便宜上、以下の説明においては１つの絞り装置１０のみを示す。
図２〜図１０を用いて、本発明の実施形態１に係る絞り装置１０の製造方法を説明する。図２〜図１０において、図１に示す要素と同じ要素には同一の符号を付した。ここでは、ＳＯＩ基板の加工方法の一例として、電子顕微鏡に用いる絞り装置の製造方法について説明する。具体的には、酸化シリコン層１２０のエッチングとして、ウェットエッチング及びドライエッチングを順次処理する方法で絞り装置１０を作製する製造方法について説明する。絞り装置１０は１つのＳＯＩ基板１００に複数形成することができるが、説明の便宜上、以下の説明においては１つの絞り装置１０のみを示す。
本発明の一実施形態に係るＳＯＩ基板の加工方法によれば、シリコン基板１１０、酸化シリコン層１２０、及びシリコン層１３０を含むＳＯＩ基板１００において、シリコン基板１１０が配置された面側から酸化シリコン層１２０を露出する開口部１１２を形成し、開口部１１２が形成された面側から、酸化シリコン層１２０を等方性の第１エッチングでエッチングし、第１エッチングの後に、開口部１１２が形成された面側から異方性の第２エッチングでエッチングすることで、開口部が形成された面側のシリコン層１３０を露出する。このような加工方法で形成するＳＯＩ基板１００の製造方法において、さらにシリコン層１３０に開口部１１２よりも小さい開口部１３２を形成することで、電子顕微鏡に用いる絞り装置を製造することができる。
図２は、本発明の一実施形態に係る電子顕微鏡に用いる絞り装置の製造工程において、ＳＯＩ基板のシリコン層側にレジストを形成する工程を示す概要図である。まず、ＳＯＩ基板１００を準備する。ここでは、ＳＯＩ基板１００として、例えば直径が８インチ、シリコン基板１１０の厚さが４００μｍ、酸化シリコン層１２０の膜厚が１μｍ、シリコン層１３０の膜厚が５μｍのＳＯＩ基板１００を用いることができる。ここで、１つのＳＯＩ基板１００に複数の絞り装置１０を形成することができる。ただし、ＳＯＩ基板１００の直径は４、５、６、８インチまたは３００ｍｍの規格品のものを用いることができる。
図２に示すように、準備したＳＯＩ基板１００の裏面に絶縁層１４０を形成し、シリコン層１３０上にレジストパターン２００を形成する。ここで、絶縁層１４０はシリコン基板１１０の裏面側を熱酸化して形成することができる。ただし、購入したＳＯＩ基板の裏面側に熱酸化膜が形成されている場合は、そのまま利用してもよい。シリコン基板１１０の熱酸化は、酸素雰囲気で行ってもよく、金属等の汚染による影響を小さくするために塩酸を添加した酸素雰囲気で行ってもよい。ただし、絶縁層１４０はシリコン基板１１０の裏面に化学蒸着法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ法）又は物理蒸着法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＰＶＤ法）で形成することができる。ＰＶＤ法としては、スパッタリング法、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、及びめっき法などを用いることができる。また、ＣＶＤ法としては、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、触媒ＣＶＤ法（Ｃａｔ（Ｃａｔａｌｙｔｉｃ）−ＣＶＤ法又はホットワイヤＣＶＤ法）などを用いることができる。また、レジストパターン２００は、後の工程でメンブレンに形成された絞り孔となる開口部１３２が形成される領域のシリコン層１３０を露出する。
図３は、本発明の一実施形態に係る電子顕微鏡に用いる絞り装置の製造工程において、シリコン層に開口部を形成する工程を示す概要図である。図３に示すように、ＳＯＩ基板１００の表面側からシリコン層１３０をエッチングして酸化シリコン層１２０の表面側を露出する開口部１３２を形成する。シリコン層１３０のエッチングとして、開口部１３２の開口径及び開孔形状の加工精度を高めるために異方性エッチングを用いることが好ましい。異方性エッチングとしては、例えば臭化水素（ＨＢｒ）ガス、六フッ化硫黄（ＳＦ6）ガス、四フッ化炭素（ＣＦ4）ガス、トリフルオロメタン（ＣＨＦ3）ガスを用いた反応性イオンエッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ；ＲＩＥ）を用いることができる。なお、エッチングガスはエッチングする対象により適宜選択すればよい。このエッチングにおいて、個々の絞り装置に個片化するためのダイシングライン（図示せず）をあわせて形成してもよい。ここで、開口部１３２の開口径は例えば３０μｍとする。また、この工程の前後のタイミングにおいて、アラインメントマーク（図示せず）をシリコン層１３０に形成してもよい。
また、シリコン層１３０のエッチングとして、異方性のウェットエッチングを用いてもよい。異方性ウェットエッチングとしては、アルカリ性のエッチャントを用いることができる。具体的には、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、４メチル水酸化アンモニウム（ＴＭＡＨ）、エチレンジアミン・ピロカテコール（ＥＤＰ）、水和ヒドラジン（Ｎ2Ｈ4・Ｈ2Ｏ）を用いることができる。また、シリコン層１３０として、表面が（１１０）面であるシリコン層を用いることで、エッチング形状が、エッチング速度の低い結晶面である｛１１１｝面で構成されるように進むため、異方性のウェットエッチングを行うことができる。
図４は、本発明の一実施形態に係る電子顕微鏡に用いる絞り装置の製造工程において、レジストを除去する工程を示す概要図である。図４に示すように、開口部１３２を形成した後に、レジストパターン２００を構成するフォトレジストを有機溶媒により除去する。なお、フォトレジストの除去には、有機溶媒を用いる代わりに、酸素プラズマによるアッシングを用いることもできる。
図５は、本発明の一実施形態に係る電子顕微鏡に用いる絞り装置の製造工程において、ＳＯＩ基板のシリコン層側及びシリコン基板側にレジストを形成にする工程を示す概要図である。図５に示すように、ＳＯＩ基板１００の表面側及び裏面側にレジストパターン２１０及び２２０を形成する。レジストパターン２２０は後の工程で開口部１１２が形成される領域の絶縁層１４０を露出する。
図６は、本発明の一実施形態に係る電子顕微鏡に用いる絞り装置の製造工程において、シリコン基板裏面の酸化シリコン層を除去する工程を示す概要図である。図６に示すように、ＳＯＩ基板１００の裏面側から絶縁層１４０をエッチングしてシリコン基板１１０の裏面側を露出する。絶縁層１４０のエッチングは特に限定されることはなく、絶縁層１４０の材質に応じたウェットエッチング又はドライエッチングを用いることができる。ここで、開口部を設けない領域のシリコン基板１１０の裏面に形成された絶縁層１４０を残すことで、ＳＯＩ基板の反りを抑制することができる。なお、シリコン基板裏面に酸化シリコン層が形成されていない場合は、シリコン基板裏面に直接レジストパターン２１０を形成してエッチングしてもよい。
図７は、本発明の一実施形態に係る電子顕微鏡に用いる絞り装置の製造工程において、シリコン基板に開口部を形成する工程を示す概要図である。図７に示すように、ＳＯＩ基板１００の裏面側からシリコン基板１１０をエッチングして酸化シリコン層１２０の裏面側を露出する開口部１１２を形成する。シリコン基板１１０のエッチングとして、異方性エッチング又は等方性エッチングを用いてもよいが、等方性エッチングを用いることで側壁１１４が湾曲した形状を得ることができるので好ましい。側壁１１４が湾曲形状を有することで、シリコン基板１１０が応力による形状変化を抑制することができる。
等方性エッチングとしては、ドライエッチング又はウェットエッチングを用いることができる。等方性エッチングとしてドライエッチングを用いる場合、エッチングガスとして、ＳＦ6ガスを用いることができる。ＳＦ6ガスを用いた等方性エッチングを行うことにより、エッチングを短い時間で行うことができるとともに、側壁１１４を円弧状に湾曲した形状を形成することができ、絞り装置１０の形状を安定させることができる。等方性エッチングとしてウェットエッチングを用いる場合、ＨＦ水溶液、硝酸、又は酢酸の混合水溶液を使用することができる。異方性エッチングとしてウェットエッチングを用いる場合、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、エチレンジアミン・ピロカテコール（ＥＤＰ）、又は４メチル水酸化アンモニウム（ＴＭＡＨ）を使用することができる。
図８は、本発明の一実施形態に係る電子顕微鏡に用いる絞り装置の製造工程において、レジストを除去する工程を示す概要図である。図８に示すように、開口部１１２を形成した後に、レジストパターン２１０、２２０を構成するフォトレジストを有機溶媒により除去する。なお、フォトレジストの除去には、有機溶媒を用いる代わりに、酸素プラズマによるアッシングを用いることもできる。
図９は、本発明の一実施形態に係る電子顕微鏡に用いる絞り装置の製造工程において、酸化シリコン層及び絶縁層をウェットエッチングする工程を示す概要図である。図９に示すように、絶縁層１４０を除去し、開口部１１２の底部において露出された酸化シリコン層１２０を薄膜化する。酸化シリコンのウェットエッチングは等方性エッチングであるため、酸化シリコン層１２０は薄膜化されると同時に開口部１１２の底端部１１６からＳＯＩ基板１００の面方向に後退する。したがって、開口部１１２において、シリコン基板１１０の底端部１１６が開口部１１２の内部に突出したひさし形状が形成される。換言すると、酸化シリコン層１２０のウェットエッチングによって、シリコン基板１１０の酸化シリコン層１２０側の面が露出される。
ここで、図９では絶縁層１４０を全て除去する工程を例示したが、この工程に限定されず、絶縁層１４０の一部がシリコン基板１１０の裏面側に残存していてもよい。また、図９では酸化シリコン層１２０が膜厚方向に一部残存するように酸化シリコン層１２０を薄膜化する工程を例示したが、この工程に限定されない。例えば、開口部１１２の底部に位置する酸化シリコン層１２０が膜厚方向に全てエッチングされ、シリコン層１３０の裏面側が露出されてもよい。ただし、底端部１１６によって形成されたひさし形状を解消するためのドライエッチング工程において、シリコン層１３０の膜厚が過剰に薄膜化されることを抑制することができるため、図９に示すように酸化シリコン層１２０を膜厚方向に一部残存させた方が良い。
図１０は、本発明の一実施形態に係る電子顕微鏡に用いる絞り装置の製造工程において、シリコン基板及び酸化シリコン層をドライエッチングする工程を示す概要図である。図１０に示すように、図９においてＳＯＩ基板１００の裏面側に露出した側壁１１４及び薄膜化された酸化シリコン層１２０を裏面側からドライエッチングによってエッチングする。ドライエッチングとしては、異方性のドライエッチング条件を用いる。
ドライエッチング条件としては、酸化シリコン層１２０とシリコン基板１１０及びシリコン層１３０とのエッチングレートの選択比が大きい条件を用いることができる。つまり、シリコン基板１１０及びシリコン層１３０のエッチグレートに比べて酸化シリコン層１２０のエッチングレートのほうが早いエッチング条件を用いることができる。より具体的なエッチング条件は、エッチングガスとしてＣＦ4及びＨ2の混合ガス（ＣＦ4：Ｈ2＝４：１）を用い、上記の混合ガスを流量：４０ｓｃｃｍ、圧力：５Ｐａで供給し、供給電力２００Ｗでエッチングすることができる。
上記のドライエッチングによってエッチングされる領域は、ＳＯＩ基板１００の裏面側から見たときにシリコン基板１１０から露出された領域の酸化シリコン層１２０である。つまり、上記のエッチングされる領域は、裏面側から見たときに底端部１１６によって形成されたひさし形状の影になっている領域である。また、酸化シリコン層１２０のドライエッチングと同時に側壁１１４のシリコン基板１１０をエッチングする。この側壁１１４のドライエッチングによって、開口部１１２の底部の径が広がる。換言すると、当該ドライエッチングによって底端部１１６はＳＯＩ基板１００の面方向に後退し、酸化シリコン層１２０の裏面と接する位置に移動する。さらに換言すると、当該ドライエッチングによって上記の工程で露出されたシリコン基板１１０の酸化シリコン層１２０側の面に対応する領域（ひさし形状の影に相当する領域）のシリコン基板１１０を除去する。
また、上記のドライエッチングによって開口部１１２の底部の径が広がることで、ひさし形状の影になっていた領域の酸化シリコン層１２０が露出され、露出された酸化シリコン層１２０も上記ドライエッチングによってエッチングされる。酸化シリコン層１２０には、シリコン基板１１０の底部付近の形状を反映して、図１０に示すようなテーパ形状の側壁１２４が形成される。ここで、図１０に示す断面形状は、図９の工程で薄膜化された領域の酸化シリコン層１２０が膜厚方向に全てエッチングされ、シリコン層１３０の裏面側の面が露出された時点の断面形状である。図１０の状態から、さらにドライエッチングを続け、酸化シリコン層１２０から露出されたシリコン層１３０をオーバーエッチングすることで、図１に示す構造を得ることができる。
なお、図１０に示す状態から、ドライエッチング条件を切り替え、上記のドライエッチング条件とは逆に酸化シリコン層１２０のエッチグレートに比べてシリコン基板１１０及びシリコン層１３０のエッチングレートの方が速いエッチング条件を用いてエッチングすることで、底端部１１６をさらに後退させることができる。特に、酸化シリコン層１２０をエッチングせず、シリコン基板１１０及びシリコン層１３０だけをエッチングする条件でエッチングすれば、側壁１２４に加え酸化シリコン層１２０の裏面側の面を露出することができる。
図１１は、本発明の一実施形態に係る電子顕微鏡に用いる絞り装置の製造工程において、露出された表面に導電層を形成する工程を示す概要図である。図１１に示すように、図１０に示す構造に対して表面及び裏面側から密着層を介して導電層３００を形成する。密着層としては、上記のようにＴｉやＣｒを用いることができる。導電層３００としては、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、スズ（Ｓｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属またはこれらを用いた合金などから選択された材料を用いることができる。図１１のように導電層３００を形成することで、絞り装置１０の表面に導電性を付与することができ、電子の衝突によって帯電した電荷を外部に逃がすことができる。密着層としてＴｉを用いた場合、密着層の膜厚は５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下とすることができる。また、導電層３００としてＡｕを用いた場合、導電層３００の膜厚は１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下とすることができる。
そして、導電層３００を形成した後に、個々の絞り装置１０を分離するダイシングを行い、面付けごとに個片化して製造工程を終了する。以上より、複数の絞り装置１０を一括して生産することができる。
以上のように、実施形態１に係る絞り装置１０及びその製造方法によると、シリコン基板１１０の一部が開口部１１２及び開口部１２２の内側に突出したひさし形状になることを防止することができるため、絞り装置１０の表面に導電層やバリア層を付き回り性よく形成することができる。つまり、カバレッジ不良を抑制することができる。その結果、絞り装置１０の所望の帯電防止や耐腐食性の効果を得ることができる。
〈実施形態２〉
図１２を用いて、本発明の実施形態２に係る圧力センサ素子の構成について説明する。実施形態２では、ＳＯＩ基板を用いた素子の一例として、メンブレンを用いた圧力センサ素子について説明する。実施形態２に係る圧力センサ素子２０は、シリコン基板、酸化シリコン層、及びシリコン層を含むＳＯＩ基板において、シリコン層をメンブレンとして用いた圧力センサ素子である。なお、実施形態２では、ＳＯＩ基板及びＳＯＩ基板の加工方法として圧力センサ素子を例示するが、これに限定されない。
図１２を用いて、本発明の実施形態２に係る圧力センサ素子の構成について説明する。実施形態２では、ＳＯＩ基板を用いた素子の一例として、メンブレンを用いた圧力センサ素子について説明する。実施形態２に係る圧力センサ素子２０は、シリコン基板、酸化シリコン層、及びシリコン層を含むＳＯＩ基板において、シリコン層をメンブレンとして用いた圧力センサ素子である。なお、実施形態２では、ＳＯＩ基板及びＳＯＩ基板の加工方法として圧力センサ素子を例示するが、これに限定されない。
本発明の一実施形態に係る第１基板４００（ＳＯＩ基板）は、シリコン基板４０６、酸化シリコン層４０２、及びシリコン層４０４を含み、シリコン基板４０６には、酸化シリコン層４０２からシリコン基板４０６の表面に向かって径が大きくなる開口部が設けられ、酸化シリコン層４０２には、開口部と酸化シリコン層４０２との間において、シリコン基板４０６の表面に向かって径が大きくなる開口部が設けられている。このような構造を有する第１基板４００は、さらにシリコン層４０４のシリコン基板４０６とは反対側に第２基板４１０を有し、第１基板４００と第２基板４１０との間に内部空間４２０を設けることで、圧力センサ素子２０に用いることができる。
［圧力センサ素子２０の構成］
図１２は、本発明の一実施形態に係る圧力センサ素子の構成を示す概要図である。圧力センサ素子２０は、第１基板４００及び第２基板４１０を組み合わせて形成されている。この例では、第１基板４００はシリコン基板４０６、酸化シリコン層４０２、及びシリコン層４０４を有するＳＯＩ基板である。第２基板４１０はガラス基板である。なお、圧力センサ素子２０のシリコン基板４０６及び酸化シリコン層４０２の断面形状は、絞り装置１０のシリコン基板１１０及び酸化シリコン層１２０と同様なので、ここでは説明を省略する。
図１２は、本発明の一実施形態に係る圧力センサ素子の構成を示す概要図である。圧力センサ素子２０は、第１基板４００及び第２基板４１０を組み合わせて形成されている。この例では、第１基板４００はシリコン基板４０６、酸化シリコン層４０２、及びシリコン層４０４を有するＳＯＩ基板である。第２基板４１０はガラス基板である。なお、圧力センサ素子２０のシリコン基板４０６及び酸化シリコン層４０２の断面形状は、絞り装置１０のシリコン基板１１０及び酸化シリコン層１２０と同様なので、ここでは説明を省略する。
シリコン層４０４は、導電性を有し、中央部分が薄く形成されている。この薄く形成された部分を可撓部４３２という。可撓部４３２は、周囲が固定されたメンブレンである。可撓部４３２を固定している部分を固定部４４０という。
可撓部４３２の第２基板４１０側の面には、密閉された内部空間４２０が形成されている。可撓部４３２のシリコン基板４０６側の面は、外部空間４５０に面している。換言すると、圧力センサ素子２０の内部空間４２０と外部空間４５０とは、可撓部４３２を介して隔てられている。
内部空間４２０は、大気圧よりも低い所定の圧力に保たれるように、第１基板４００と第２基板４１０とで密閉されている。この例では、内部空間４２０は、真空状態に保たれている。そのため、外部空間４５０が内部空間４２０よりも高い圧力である場合、図１２（ｂ）に示すように、可撓部４３２は、内部空間４２０の体積を縮小するように第２基板４１０側に撓む。一方、外部空間４５０が内部空間４２０よりも低い圧力である場合、図１２（ｃ）に示すように可撓部４３２は、内部空間４２０の体積を拡大するように第２基板４１０とは反対側に撓む。
可撓部４３２の第２基板４１０側には、ストッパ４３４が配置されている。ストッパ４３４は、ビッカース硬さ（Ｖｉｃｋｅｒｓ Ｈａｒｄｎｅｓｓ）が０．５ＧＰａ以上の金属が、少なくとも接触面（電極４７４側の面）に配置された構造である。このような金属としては、例えば、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｆｅ（Ｓ４５Ｃ）、ＳＵＳ３０４、Ａｇなどがある。望ましくは、ストッパ４３４のビッカース硬さは、１．０ＧＰａ以上の金属であり、この場合には、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｆｅ（Ｓ４５Ｃ）、ＳＵＳ３０４などである。また、複数の金属を組み合わせたものであってもよい。
また、ストッパ４３４は、この例では、上記の金属単層であるが、２層以上で形成されていてもよい。例えば、２層であれば、可撓部４３２と接触する側の層において、可撓部４３２との密着性を向上させるための金属層であってもよく、絶縁層であってもよい。このように、ストッパ４３４が積層構造である場合、接触面に配置された金属以外は、必ずしも、接触面の材料に求められる特性（ビッカース硬さを含む）を有していなくてもよいが、積層の全てにおいて接触面と同等のビッカース硬さを有していることが望ましい。
第２基板４１０には、基板を貫通する貫通電極４６２、４７２が形成されている。第２基板４１０の内部空間４２０側には、電極４６４、４７４が形成され、外部空間側には電極４６６、４７６が形成されている。
電極４６４はシリコン層４０４と電気的に接続される。貫通電極４６２は、電極４６４と電極４６６とを電気的に接続する。貫通電極４７２は、電極４７４と電極４７６とを電気的に接続する。電極４７４と可撓部４３２とは容量を形成する。電極４７４は固定電極である。ここで、可撓部４３２が撓むことにより、電極間の距離が変化し、容量の大きさも撓み量に応じて変化する。
電極４７４は、ストッパ４３４と同様に、ビッカース硬さが０．５ＧＰａ以上、望ましくは１．０ＧＰａ以上の金属が、少なくとも接触面（ストッパ４３４側の面）に配置された構造である。また、複数の金属を組み合わせたものであってもよい。なお、電極４７４が、積層構造である場合、接触面に配置された金属以外は、必ずしも、接触面の材料に求められる特性（ビッカース硬さを含む）を有していなくてもよいが、積層の全てにおいて接触面と同等のビッカース硬さを有していることが望ましい。
電極４６６と電極４７６とを測定装置に接続することによって、この容量値が測定される。測定された容量値に基づいて可撓部４３２の撓み量を測定することができる。そして、可撓部４３２の撓み量に基づいて外部空間４５０の圧力（または、内部空間４２０と外部空間４５０との圧力差）を測定することができる。
なお、可撓部４３２と容量を形成する固定電極は、電極４７４の他にも存在してもよい。例えば、温度、湿度等の環境変化に応じた容量変化を補正するための参照用電極が、可撓部４３２と容量を形成する固定電極として設けられていてもよい。
内部空間４２０の真空度を高めるために、非蒸発型ゲッタ（ＮＥＧ）などのゲッタ材４８０が配置されてもよい。ゲッタ材４８０を設けることにより、第１基板４００と第２基板４１０とを陽極接合で接合したときに発生するガス等を捕獲して、内部空間４２０の真空度を高めることができる。
［圧力センサ素子２０の製造方法］
ここでは、ＳＯＩ基板の加工方法の一例として、圧力センサ素子の製造方法について説明する。具体的には、酸化シリコン層４０２のエッチングとして、ウェットエッチング及びドライエッチングを順次処理する方法で圧力センサ素子２０を作製する製造方法について説明する。
ここでは、ＳＯＩ基板の加工方法の一例として、圧力センサ素子の製造方法について説明する。具体的には、酸化シリコン層４０２のエッチングとして、ウェットエッチング及びドライエッチングを順次処理する方法で圧力センサ素子２０を作製する製造方法について説明する。
本発明の一実施形態に係るＳＯＩ基板の加工方法によれば、シリコン基板４０６、酸化シリコン層４０２、及びシリコン層４０４を含む第１基板４００において、シリコン基板４０６が配置された面側から酸化シリコン層４０２を露出する開口部を形成し、当該開口部が形成された面側から、酸化シリコン層４０２を等方性の第１エッチングでエッチングし、第１エッチングの後に、開口部が形成された面側から異方性の第２エッチングでエッチングすることで、開口部が形成された面側のシリコン層４０４を露出する。このような加工方法で形成する第１基板４００の製造方法において、さらにシリコン層４０４のシリコン基板４０６とは反対側に第２基板４１０を配置し、第１基板４００と第２基板４１０との間に内部空間４２０を設けることで、圧力センサ素子２０を製造することができる。
上記のように、本発明の実施形態２に係る圧力センサ素子２０は、図２〜図１０に示した実施形態１に係る絞り装置１０の製造方法と類似した方法で製造することができる。圧力センサ素子２０の製造方法は、絞り装置１０のシリコン層１３０に開口部を設けずに、シリコン基板１１０及び酸化シリコン層１２０の各々に開口部を設ける点において、絞り装置１０の製造方法とは相違する。なお、圧力センサ素子２０の内部空間４２０に相当するシリコン層４０４の開口部は、シリコン基板４０６及び酸化シリコン層４０２の各々の開口部を形成する前に形成してもよく、後に形成してもよい。
以上のように、実施形態２の圧力センサ素子２０及びその製造方法によると、実施形態１の絞り装置１０と同様の効果を得ることができる。
なお、上記の実施形態では、ＳＯＩ基板として絞り装置１０及び圧力センサ素子２０を例示したが、これらの装置及び素子に限定されず、多様な装置及び素子に本発明に係るＳＯＩ基板を適用することができる。
１０：絞り装置、 ２０：圧力センサ素子、 １００：ＳＯＩ基板、 １１０、４０６：シリコン基板、 １１２、１２２、１３２：開口部、 １１４、１２４、１３４：側壁、 １１６：底端部、 １２０、４０２：酸化シリコン層、 １３０、４０４：シリコン層、 １４０：絶縁層、 ２００、２１０、２２０：レジストパターン、 ３００：導電層、 ４００：第１基板、 ４１０：第２基板、 ４２０：内部空間、 ４３２：可撓部、 ４３４：ストッパ、 ４４０：固定部、 ４５０：外部空間、 ４６２：貫通電極、 ４６４、４６６、４７４、４７６：電極、 ４７２：貫通電極、 ４８０：ゲッタ材
Claims (14)
- シリコン基板、酸化シリコン層、及びシリコン層を含むＳＯＩ基板において、前記シリコン層が配置された第１面側から前記酸化シリコン層を露出する第１開口部を形成し、
前記シリコン基板が配置された第２面側から前記酸化シリコン層を露出し、前記第１開口部より径が大きい第２開口部を形成し、
前記第２面側から、前記酸化シリコン層を等方性の第１エッチングでエッチングし、
前記第１エッチングの後に、前記第２面側から異方性の第２エッチングでエッチングすることで、前記第１開口部と前記第２開口部との間の前記酸化シリコン層を除去することを特徴とする絞り装置の製造方法。 - 前記第１エッチングは、ウェットエッチングによって行われ、
前記第２エッチングは、ドライエッチングによって行われることを特徴とする請求項１に記載の絞り装置の製造方法。 - 前記第１エッチングは、前記第２開口部において露出された領域の前記酸化シリコン層が前記酸化シリコン層の膜厚方向に一部残るように行われ、
前記第２エッチングは、前記第１エッチングで残された前記酸化シリコン層をエッチングし、前記シリコン層を露出することを特徴とする請求項１に記載の絞り装置の製造方法。 - 前記第１エッチングは、前記シリコン基板の前記酸化シリコン層側の第３面を露出するように、前記シリコン基板と前記シリコン層との間の前記酸化シリコン層をエッチングし、
前記第２エッチングは、前記第３面に対応する領域の前記シリコン基板を除去し、前記シリコン基板に第１傾斜面を形成し、前記酸化シリコン層に前記第１傾斜面と同じ方向に傾斜した第２傾斜面を形成することを特徴とする請求項１に記載の絞り装置の製造方法。 - シリコン基板、酸化シリコン層、及びシリコン層を含むＳＯＩ基板を用いた絞り装置であって、
前記シリコン層が配置された第１面側に配置された前記シリコン層には、第１開口部が設けられ、
前記シリコン基板が配置された第２面側に配置された前記シリコン基板には、前記第１開口部よりも径が大きく、前記第２面に向かって径が大きくなる第２開口部が設けられ、
前記酸化シリコン層には、前記第１開口部と前記第２開口部との間において、前記第２面に向かって径が大きくなる第３開口部が設けられており、
前記第３開口部の径は、前記第１開口部の径より大きく、前記第２開口部の径より小さく、
前記第２面に対する前記第３開口部の傾斜角は、前記第２開口部の底部における前記第２面に対する前記第２開口部の傾斜角よりも小さいことを特徴とする絞り装置。 - 前記第２開口部の側壁は湾曲形状であり、
前記第３開口部の側壁は直線形状であることを特徴とする請求項５に記載の絞り装置。 - 前記シリコン層は、前記第３開口部から露出された領域が薄膜化されていることを特徴とする請求項５に記載の絞り装置。
- シリコン基板、酸化シリコン層、及びシリコン層を含むＳＯＩ基板において、前記シリコン基板が配置された面側から前記酸化シリコン層を露出する開口部を形成し、
前記開口部が形成された面側から、前記酸化シリコン層を等方性の第１エッチングでエッチングし、
前記第１エッチングの後に、前記開口部が形成された面側から異方性の第２エッチングでエッチングすることで、前記開口部が形成された面側の前記シリコン層を露出することを特徴とするＳＯＩ基板の加工方法。 - 前記第１エッチングは、ウェットエッチングによって行われ、
前記第２エッチングは、ドライエッチングによって行われることを特徴とする請求項８に記載のＳＯＩ基板の加工方法。 - 前記第１エッチングは、前記開口部において露出された領域の前記酸化シリコン層が前記酸化シリコン層の膜厚方向に一部残るように行われ、
前記第２エッチングは、前記第１エッチングで残された前記酸化シリコン層をエッチングし、前記シリコン層を露出することを特徴とする請求項８に記載のＳＯＩ基板の加工方法。 - 前記第１エッチングは、前記シリコン基板の前記酸化シリコン層側の第１面を露出するように、前記シリコン基板と前記シリコン層との間の前記酸化シリコン層をエッチングし、
前記第２エッチングは、前記第１面に対応する領域の前記シリコン基板を除去し、前記シリコン基板に第１傾斜面を形成し、前記酸化シリコン層に前記第１傾斜面と同じ方向に傾斜した第２傾斜面を形成することを特徴とする請求項８に記載のＳＯＩ基板の加工方法。 - シリコン基板、酸化シリコン層、及びシリコン層を含むＳＯＩ基板であって、
前記シリコン基板には、前記酸化シリコン層から前記シリコン基板の表面に向かって径が大きくなる第１開口部が設けられ、
前記酸化シリコン層には、前記第１開口部と前記シリコン層との間において、前記シリコン基板の表面に向かって径が大きくなる第２開口部が設けられており、
前記第２開口部の径は、前記第１開口部の径より小さく、
前記シリコン基板の表面に対する前記第２開口部の傾斜角は、前記第１開口部の底部における前記シリコン基板の表面に対する前記第１開口部の傾斜角よりも小さいことを特徴とするＳＯＩ基板。 - 前記第１開口部の側壁は湾曲形状であり、
前記第２開口部の側壁は直線形状であることを特徴とする請求項１２に記載のＳＯＩ基板。 - 前記シリコン層は、前記第２開口部から露出された領域が薄膜化されていることを特徴とする請求項１２に記載のＳＯＩ基板。
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