JPH01276771A - 振動形トランスデュサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、振動形トランスデュサの製造方法に関するも
のである。

更に詳述すれば、本発明は、シェルを有しシリコン単結
晶の基板状に設けられシリコン単結晶材よりなる振動梁
を有する振動形トランスデュサの製造方法に関するもの
である。

〈従来の技術〉 第１９図は従来より一般に使用されている従来例の構成
説明図で、圧力センサに使用せる例を示し、第２０図は
第１９図におけるＸ−Ｘ断面図、第２１図は一部を省略
した平面図である。

このような装置は、例えば、特願昭５９−４２６３２号
公報に示されている。

これらの図において、１は弾性を有する半導体で構成さ
れた基板で、例えば、シリコン基板が用いられている。

２はこの半導体基板１の一部を利用して構成されている
受圧ダイアフラムで、例えば、半導体基板１をエツチン
グして構成される。

３および４は受圧ダイアフラム２上に形成された両端固
定の微小な振動梁で、振動梁３は受圧ダイアフラム２の
ほぼ中央部に、振動梁４は受圧ダイアフラム２の周縁部
にそれぞれ位置している。

この振動梁３，４は、例えば半導体基板１において、振
動梁に相当する箇所の周辺部を、例えばアンダエッチン
グして形成されている。

５はシェルで、受圧ダイアフラム２上に形成させた振動
梁３の周囲を覆い、この内部２５（振動梁３の周囲）を
真空状態に保持するようにしたものである。シェル５は
、この場合は、シリコンで構成され、受圧ダイアフラム
２に、例えば陽極接合法によって取付けられる。シェル
５は振動梁４にも設けられているが、ここでは省略する
。なお、シェル５は、第１９図においては、分りやすく
するために省略されている。

第２２図は第２０図における振動梁付近を拡大して示す
断面図である。ここでは、ダイアフラム２としてｎ形シ
リコン基板を用いた例である。この図において、２１ａ
、２１ｂはＰ＋層で、２１ａ、２１ｂとは切込み部２０
によって電気的に分離している。２２はｎ形エピタキシ
アル層、２３はＰ＋層、２４はｓｉｏ、層である。エピ
タキシアル層２２の一部は、例えば、アンダーエツチン
グによって隙間部２５が形成されており、振動梁３（４
）は隙間部２５状を跨がる両端固定のＰ層と８１０２層
とによって構成されている。

第２２図において振動梁３（４）を構成する２層２３と
、隙間部２５を介して対向する２層２１ａ、２１ｂは、
静電容量電極を構成しており、ここでは振動片３（４）
を、Ｐ十層２１ａとＰ十層２３との間に働く静電力を利
用して励振させ、また、Ｐ＋層２１ｂとＰ”ＷｊＪ２３
との間の静電容量変化によって、振動梁３（４）の振動
を検出するようになっている。

Ｏ２０は発振回路で、この回路は外部、あるいは、半導
体基板１を利用して構成されており、入力端はＰ＋層２
１ｂが接続され、振動梁３（４）の振動に関連した信号
が印加される。また、出力端はＰ十層２１ａが接続され
、Ｐ＋層２１ａと２１層２３間に出力信号を与える。こ
れによって、発振回路Ｏ８Ｃと振動梁３（４）とは振動
梁の固有振動数で発振する自動発振回路を構成する。

このように構成した圧力センサにおいて、受圧ダイアフ
ッラム２に第２０図の矢印Ｐに示すように、内側から圧
力を与えるものとすれば、この圧力を受けて受圧ダイア
フラム２は撓み、中央に形成されている振動梁３には引
張力が、ダイアフラム２の周縁部に形成されている振動
梁４には圧縮力がそれぞれ加わる。これにより各振動梁
３，４の固有振動数ｆｔ　、ｆ２は、圧力Ｐに対して差
動的に変化する事となり、例えば、ｆ、−ｆ２の差を演
算することによって、圧力Ｐを測定することができる。

しかして、シェル５により振動梁３．４が真空中に置か
れる為、振動梁３，４のＱを高くすることができる。

しかしながら、この様な装置においては、受圧ダイアフ
ラム２にシェル５を取付けねばならないので、陽極接合
法等の接合技術が必要となり、接合時に振動梁に悪影響
を及ぼす恐れがある。また、接合強度等問題となり、小
形化にも限度を有する。

このような問題点を解決するために、本願出願人は昭和
６２年６月２６日出願の特願昭６２−１５９０７３　ｒ
発明の名称；振動形トランスデュサの製造方法」を出願
している。

以下、この出願について、第２３図から第２９図により
説明する。

図において、第１９図から第２２図までと同一記号は同
一機能を示す。

以下、第１９図から第２２図までと相違部分のみ説明す
る。

（１）第２３図に示すごとく、ｎ型シリコン（１００）
面にカットされた基板１に、シリコン酸化物あるいはシ
リコン窒化物のＷＡｌｏｌを形成する。

膜１０１の所要の箇所をホトリソグラフィにより除去す
る。

（２）第２４図に示すごとく、１０５０℃の水素（Ｈ２
）雰囲気中で塩酸でエツチングを行い基板１に所要箇所
１０２をエツチングしてＷＡｌｏｌをアンダーカットし
て四部１０３を形成する。

なお、塩酸の代りに、高温水蒸気、酸素を用いるか、あ
るいは、４０℃〜１３０℃のアルカリ液による異方性エ
ツチングでもよい。

（３）第２５図に示すごとく、１０５０℃の水素（Ｈ２
）雰囲気中でソースガスにＨＣＩ！ガスを混入して選択
エピタキシャル成長法を行う。

すなわち、 ■ボロンの濃度１０”ｃｍ″ａのＰ形シリコンにより、
隙間部２５の下半分に相当する第１エピタキシャル層１
０４を選択エピタキシャル成長させる。

■ボロンの濃度１０２°ｃｍ−３のＰ形シリコンにより
、第１エピタキシャル層１０４の表面に、所要の箇所１
０２を塞ぐように、振動梁３，４に相当する第２エピタ
キシャル層１０５を選択エピタキシャル成長させる。

■ボロンの濃度１０”ｃｍ’のＰ形シリコンにより、第
２エピタキシヤルＮ１０５の表面に、隙間部２５の上半
分に相当する第３エピタキシャル層１０６を選択エピタ
キシャル成長させる。

■リンの濃度１０”　ｃｍ″３のｎ形シリコンにより、
第３エピタキシャル層１０６の表面に、シェル５に相当
する第４エピタキシャル層１０７を選択エピタキシャル
成長させる。

（４）第２６図に示すごとく、シリコン酸化物、あるい
は、シリコン窒化物の膜１０１をフッ化水素酸（ＨＦ）
でエツチングして除去し、エツチング注入口１０８を設
ける。

（５）第２７図に示すごとく、第２Ｒに対して基板１と
第４層に正のパルスを印加して、エツチング注入口１０
８よりアルカリ液を注入して、第１エピタキシャル層１
０４と第３エピタキシャル層１０６を選択エツチングし
て除去する。

第２エピタキシャル層１０５と第１エピタキシャル層１
０４あるいは第３エピタキシャル層１０６との間にエツ
チング作用の差があるのは、ボロンの濃度が３×１０１
９　ｃｍ″３以上となるとエツチング作用に抑制現象が
生ずることによる。

このことは、例えば、［トランスデュサーズー８７」日
本電気学会発行の１２３ベージ　Ｆｉｇ８に示されてい
る。

（６）熱酸化処理を行い各表面に酸化シリコン膜１０９
を生ぜしめる。なお、寸法精度がより緩かな場合には、
この工程は必要としない。

（７）第２８図に示すごとく、プラズマエツチング処理
により、基板１と第４エピタキシャル層１０７の外表面
の酸化シリコン８１０９を除去する。

なお、（６）の熱酸化処理を行なわない場合には、この
工程も必要としない。

（８）第２９図に示すごとく、１０５０℃の水素装置の
エツチングを安定に行い、歩留りを向上させ得る振動形
トランスデュサの製造方法を（Ｈ２）中でｎ形シリコン
のエピタキシャル成長を行い、基板１と第４エピタキシ
ャル層１０７の外表面に、エピタキシャル成長層１１１
を形成し、エツチング注入ｍｌ　１０８をとじる。

なお、この工程は、 ■熱酸化によりエツチング注入口１０８をとじる。

■ポリシリコンをＣＶＤ法またはスパッタ法によりエツ
チング注入ｒｌ　１０８の箇所に着膜させて、エツチン
グ注入口１０８をとじる。

■真空蒸着法によるシリコンエピタキシャル法によりエ
ツチング注入口１０８を埋める。

■絶縁物、例えば、ガラス（Ｓｉ０２）、窒化物、アル
ミナ等をＣＶＤ法、または、スパッタ法あるいは、蒸着
法によりエツチング注入口１０８を埋めるようにしても
よい。

この結果、 （１）基板１と振動梁３．４とシェル５とが一体形で形
成されるので、基板１とシェル５との接合を必要とせず
、接合に基づく不安定さの問題が無くなる。

（２）単純な構造で、外部の流木と振動梁３．４を絶縁
でき、小形化が容易に出来る。

（３）振動梁３，４やシェル５の位置、厚さ、形状は、
半導体プロセス技術を利用して容易に正確に出来る。し
たがって、精度の高い振動形トランスデュサが得られる
。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような装置においては、エツチング
が不安定で、歩留が低いという問題がある。

本発明は、この問題点を解決するものである。

本発明の目的は、装置のエツチングを安定に行い、歩留
りを向上させ得る振動形トランスデュサの製造方法を提
供するにある。

く課題を解決するための手段〉 この目的を達成するために、本発明は、シリコン単結晶
の基板上に設けられ、励振手段により励振され励振検出
手段によって振動が検出されシリコン単結晶材よりなる
振動梁を形成し、該振動梁を囲み前記基板と室を楕成し
該振動梁の周囲に隙間が維持されるようにシリコン材よ
りなるシェルを形成する振動形トランスデュサの製造方
法において、 前記シリコン単結晶の基板上にシリコン酸化物あるいは
窒化物の膜を形成し、 該膜の所要箇所をエツチングにより取去る、前記基板に
前記室の一部を構成する凹部をエツチングにより形成し
、 該凹部の表面にボロン濃度３Ｘ１０１ｇ／ｃｍコ程度以
上のＰ形シリコンからなる補助エピタキシャル層を選択
エピタキシャル成長させ、前記室の基板側部分が形成さ
れる部分に３×１０”／ｃｍ３程度未溝のＰ形シリコン
からなる第１エピタキシャル層を選択エピタキシャル成
長させ、 該第１エピタキシャル層の表面の前記振動梁が形成され
る位置の部分に３×１０１９／ｃｍ’程度以上のＰ形シ
リコンからなる第２エピタキシャル層を選択エピタキシ
ャル成長させ、前記室のシェル側部分が形成される部分
にｎ形シリコンあるいは３×１０１９／ｃｍ３程度未満
のＰ形シリコンからなる第３エピタキシャル層を選択エ
ピタキシャル成長させ、 該第３エピタキシャル層を覆って該第３エピタキシャル
層がｎ形シリコンの場合は３×１０１９／Ｃｍ３程度以
上のＰ形シリコンからなり該第３エピタキシャル層が３
Ｘ１０Ｉｇ／ｃｍ３程度未満のＰ形シリコンの場合はｎ
形シリコンあるいは３×１０１９／ｃｍ’程度以上のＰ
形シリコンからなる第４エピタキシャル層を選択エピタ
キシャル成長させ、 前記膜をエツチングにより除去しエツチング注入口を形
成し、 該注入口よりエツチング流体を注入し前記第１゜第３エ
ピタキシャル層を選択エツチングにより除去し、 前記第４エピタキシャル層を覆うとともに前記注入口を
塞ぐようにして選択エピタキシャル成長により前記シェ
ルを形成したことを特徴とする振動形トランスデュサの
製造方法を採用したものである。

く作用〉 以上の方法において、基板に振動梁と隙間対応部分とシ
ェル相当部分とを基板と一体となるように形成した後、
隙間対応部分をエツチングで除去することによって、基
板と振動梁とシェル一体形の振動形トランスデュサを得
ることができる。

また、凹部の表面は、補助エピタキシャル層を設けたの
で、エツチングを安定に行い、歩留りを向上させ得る。

以下、実施例に基づき詳細に説明する。

〈実施例〉 第１図から第８図は本発明の一実施例の要部製作工程断
面斜視図である。

図において、第１９図から第２２図と同一記号の構成は
同一機能を表わす。

以下、第１９図から第２２図と相違部分のみ説明する。

（１）第１図に示すごとく、ｎ型シリコン（１００）面
にカットされた基板１に、シリコン酸化物あるいはシリ
コン窒化物のＩｌ！２０１を形成する。

膜２０１の所要の箇所をホトリソグラフィにより除去す
る。

（２）第２図に示すごとく、１０５０℃の水素（Ｈ２）
雰囲気中で塩酸でエツチングを行い基板１に所要箇所２
０２をエツチングして膜２０１をアンダーカットして凹
部２０３を形成する。

なお、塩酸の代りに、高温水蒸気、酸素を用いるか、あ
るいは、４０℃〜１３０℃のアルカリ液による異方性エ
ツチングでもよい。

（３）第３図に示すごとく、凹部２０３の表面にボロン
濃度３ｘｌＯ”／ｃｍ３程度以上のＰ形シリコンからな
る補助エピタキシャル層２０３１を選択エピタキシャル
成長させる。

（４）第４図に示すごとく、１０５０℃の水素（Ｈ２）
雰囲気中でソースガスにＨＣ１Ｆガスを混入して選択エ
ピタキシャル成長法を行う。

すなわち、 ■ボロンの濃度１０”ｃｍ″３のＰ形シリコンにより、
隙間部２５の下半分に相当する第１エピタキシャル層２
０４を選択エピタキシャル成長させる。

■ボロンの濃度３×１０１９　ｃｍ″３のＰ形シリコン
により、第１エピタキシャル層２０４の表面に、所要の
箇所２０２を塞ぐように、振動梁３，４に相当する第２
エピタキシャル層２０５を選択エピタキシャル成長させ
る。

■ボロンの濃度ＩＱ”ａｍ″ａのＰ形シリコンにより、
第２エピタキシャル層２０５の表面に、隙間部２５の上
半分に相当する第３エピタキシャル層２０６を選択エピ
タキシャル成長させる。

■ボロンの濃度３×１０１９　ｃｍ″３のＰ形シリコン
により、第３エピタキシャル層２０６の表面に、シェル
５に相当する第４エピタキシャル層２０７を選択エピタ
キシャル成長させる。

（５）第５図に示すごとく、シリコン酸化物、あるいは
、シリコン窒化物の膜２０１をフッ化水素酸（ＨＰ）で
エツチングして除去し、エツチング注入口２０８を設け
る。

（６）第６図に示すごとく、第４層に対して基板１に正
のパルスを印加して、エツチング注入口２０８よりアル
カリ液を注入して、第１エピタキシャル層２０４と第３
エピタキシャル層２０６を選択エツチングして除去する
。

第２エピタキシャル層２０５と第１エピタキシャル層２
０４あるいは第３エピタキシャル層２０６との間にエツ
チング作用の差があるのは、ボロンの濃度が３×１０１
９　ｃｍ″ａ以上となるとエツチング作用に抑制現象が
生ずることによる。

（７）熱酸化処理を行い各表面に酸化シリコン膜２０９
を生ぜしめる。なお、寸法精度がより緩かな場合には、
この工程は必要としない。

（８）第７図に示すごとく、プラズマエツチング処理に
より、基板１と第４エピタキシャル層２０７の外表面の
酸化シリコン膜２０９を除去する。

なお、（７）の熱酸化処理を行なわない場合には、この
工程も必要としない。

（９）第８図に示すごとく、１０５０°Ｃの水素（Ｈ２
）中でｎ形シリコンのエピタキシャル成長を行い、基板
１と第４エピタキシャル層２０７の外表面に、エピタキ
シャル成長層２１１を形成し、エツチング注入口２０８
をとじる。

なお、この工程は、 ■熱酸化によりエツチング注入口２０８をとじる。

■ポリシリコンをＣＶＤ法またはスパッタ法によりエツ
チング注入口２０８の箇所に着膜させて、エツチング注
入口２０８をとじる。

■真空蒸着法によるシリコンエピタキシャル法によりエ
ツチング注入口２０８を埋める。

■絶縁物、例えば、ガラス（Ｓｉｎ２）、窒化物、アル
ミナ等をＣＶＤ法、または、スパッタ法あるいは、蒸着
法によりエツチング注入口２０８を埋めるようにしても
よい。

なお、振動梁３．４とシェル５との絶縁が取れないため
に、振動検出信号ｅは、第９図に示すごとく、 ｅ”　　（Ｚｓ　　−ｅｏ　　）／　（Ｚｖ＋Ｚｓ　　
）Ｚｓニジエル５の内部インピーダンス ｅ０；振動梁３，４の起電力 ｚｖ；振動梁３，４の内部インピーダンスとなって、減
少するが、振動梁３，４のＱ（共振の尖鋭度）が充分大
きいため、実用上問題にならない。

この結果、 （１）基板１と振動梁３，４とシェル５とが一体形で形
成されるので、基板１とシェル５との接合を必要とせず
、接合に基づく不安定さの問題が無くなる。

（２）単純な構造で、外部の流体と振動梁３，４を絶縁
でき、小形化が容易に出来る。

（３）動梁３，４やシェル５の位置、厚さ、形状は、半
導体プロセス技術を利用して容易に正確に出来る。した
がって、精度の高い振動形トランスデュサが得られる。

（４）補助エピタキシャル層２０３１を設けなので、振
動梁３，４（シェル５の内部）のエツチングは無電界エ
ツチングにでき、エツチングの再現性がよく、高い歩留
が得られ、製作コストを低くすることができる。

第１０図から第１７図は本発明の他の実施例の要部製作
工程断面斜視図である。

図において、第１９図から第２２図と同一記号の構成は
同一機能を表わす。

以下、第１９図から第２２図と相違部分のみ説明する。

〈１）第１０図に示すごとく、ｎ型シリコン（１００）
面にカットされた基板１に、シリコン酸化物あるいはシ
リコン窒化物の膜３０１を形成する。

膜３０１の所要の箇所３０２をホトリソグラフィにより
除去する。

（２）第１１図に示すごとく、１０５０℃の水素（Ｈ２
）雰囲気中で塩酸でエツチングを行い基板１に所要筒所
３０２をエツチングして膜３０１をアンダーカットして
凹部３０３を形成する。

なお、塩酸の代りに、高温水蒸気、酸素を用いるか、あ
るいは、４０℃〜１３０℃のアルカリ液による異方性エ
ツチングでもよい。

（３）第１２図に示すごとく、凹部２０３の表面にボロ
ン濃度３×１０１９／ｃｍ３程度以上のＰ形シリコンか
らなる補助エピタキシャル層２０３１を選択エピタキシ
ャル成長させる。

（４）第１３図に示すごとく、１０５０℃の水素（Ｈ２
）雰囲気中でソースガスにＨｅ／ガスを混入して選択エ
ピタキシャル成長法を行う。

すなわち、 ■ボロンの濃度１０１１１ｃｍ″３のＰ形シリコンによ
り、隙間部２５の下半分に相当する第１エピタキシャル
層３０４を選択エピタキシャル成長させる。

■ボロンの濃度１０２０ｃｍ’のＰ形シリコンにより、
第１エピタキシャル層３０４の表面に、所要の箇所３０
２を塞ぐように、振動梁３，４に相当する第２エピタキ
シャル層３０５を選択エピタキシャル成長させる。

■ボロンの濃度１０”ｃｍ’のＰ形シリコンにより、第
２エピタキシャル層３０５の表面に、隙間部２５の上半
分に相当する第３エピタキシャル層３０６を選択エピタ
キシャル成長させる。

■リンの濃度ＩＱ”ｃｍ″３のｎ形シリコンにより、第
３エピタキシャル層３０６の表面に、シェル５に相当す
る第４エピタキシャル層３０７を選択エピタキシャル成
長させる。

なお、第３エピタキシャル層３０６をリンの濃度１０１
７ｃｍ’のｎ形シリコンを用い、第４エピタキシャル層
３０７にボロンの濃度１０２°ｃｍ’のＰ形シリコンを
用いてもよい。

（５）第１４図に示すごとく、シリコン酸化物、あるい
は、シリコン窒化物の膜３０１をフッ化水素酸（ＨＦ）
でエツチングして除去し、エツチング注入口３０８を設
ける。

（６）第１５図に示すごとく、第２層に対して基板１と
第４層に正のパルスを印加して、エツチング注入口３０
８よりアルカリ液を注入して、第１エピタキシャル層３
０４と第３エピタキシャル層３０６を選択エツチングし
て除去する。

なお、第３エピタキシャル層３０６をリンの濃度１０１
７ｃｍ″３のｎ形シリコンを用い、第４エピタキシャル
層３０７にボロンの濃度１０２０ｃｍ−３のＰ形シリコ
ンを用いた場合には、基板１と第２エピタキシャル層に
のみパルス電位を印加すればよい。

第２エピタキシャル層３０５と第１エピタキシャル層３
０４あるいは第３エピタキシャル層３０６との間にエツ
チング作用の差があるのは、ボロンの濃度が３×１０１
９　ｃｍ″３以上となるとエツチング作用に抑制現象が
生ずることによる。

（７）熱酸化処理を行い各表面に酸化シリコン膜３０９
を生ぜしぬる。なお、寸法精度がより緩かな場合には、
この工程は必要としない。

（８）第１６図に示すごとく、プラズマエツチング処理
により、基板１と第４エピタキシャル層３０７の外表面
の酸化シリコンＷＡ３０９を除去する。

なお、（７）の熱酸化処理を行なわない場合には、この
工程も必要としない。

（９）第１７図に示すごとく、１０５０℃の水素（Ｈ２
）中でｎ形シリコンのエピタキシャル成長を行い、基板
１と第４エピタキシャル層３０７の外表面に、エピタキ
シャル成長層３１１を形成し、エツチング注入口３０８
をとじる。

なお、この工程は、 ■熱酸化によりエツチング注入口３０８をとじる。

■ポリシリコンをＣＶＤ法またはスパッタ法によりエツ
チング注入ＥＴ＋　３０８の箇所に着膜させて、エツチ
ング注入口３０８をとじる。

■真空蒸着法によるシリコンエピタキシャル法によりエ
ツチング注入口３０８を埋める。

■絶縁物、例えば、ガラス（ＳｉＯ２）、窒化物、アル
ミナ等をＣＶＤ法、または、スパッタ法あるいは、蒸着
法によりエツチング注入口３０８を埋めるようにしても
よい。

なお、前述の実施例においては、圧力センサに適用せる
例を説明したが、これに限ることはなく、例えば、温度
センサ、加速度センサに適用しても良いことは勿論であ
る。

また、前述の製造方法は、両端固定の振動梁３゜４のみ
でなく、片持ち梁あるいは複数固定梁であっても適用出
来ることは勿論である。

第１８図は本発明の装置により製造した振動梁の使用例
の要部構成説明図である。

図において、３は振動梁である。振動梁３は両端がダイ
アフラム２に固定され互いに平行に配置された二個の第
１振動子３１と第一振動子３１の振動の腹の部分を相互
に機械的に結合する第二振動子３２とを備える。

４０は振動梁３に直交する直流磁界を磁石１３により加
え一方の第一振動子３１の両端に交流電流を入カドラン
ス４１により流して磁気誘導作用により振動梁３を磁界
と電流に直交する方向に励振する励振手段である。

入カドランス４１は、二次側が一方の第一振動子３１の
両端に接続されている。

５０は他方の第一振動子３１の両端に発生する起電力を
検出する振動検出手段である。この場合は、出カドラン
ス５１、増幅器５２が用いられている。出カドランス５
１の一次側は、他方の第一振動子３１の両端に接続され
、二次側は増幅器５２を介して出力端子５３に接続され
るとともに、分岐して入カドランス４１の一次側に接続
され、全体として正帰還自動発振回路を構成する。振動
梁３の振動は、振動検出手段５０により検出され出力信
号として取出される。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明は、シリコン単結晶の基板
上に設けられ、励振手段により励振され励振検出手段に
よって振動が検出されシリコン単結晶材よりなる振動梁
を形成し、該振動梁を囲み前記基板と室を構成し該振動
梁の周囲に隙間が維持されるようにシリコン材よりなる
シェルを形成する振動形トランスデュサの製造方法にお
いて、前記シリコン単結晶の基板上にシリコン酸化物あ
るいは窒化物の膜を形成し、 核層の所要箇所をエツチングにより取去る、前記基板に
前記室の一部を構成する凹部をエツチングにより形成し
、 該凹部の表面にボロン濃度３×１０１９／ｃｍ３程度以
上のＰ形シリコンからなる補助エピタキシャル層を選択
エピタキシャル成長させ、前記室の基板側部分が形成さ
れる部分に３×１０”／ｃｍ’程度未満のＰ形シリコン
からなる第１エピタキシャル層を選択エピタキシャル成
長させ、 該第１エピタキシャル層の表面の前記振動梁が形成され
る位置の部分に３×１０１９／ｃｍコ程度以上のＰ形シ
リコンからなる第２エピタキシャル層を選択エピタキシ
ャル成長させ、前記室のシェル側部分が形成される部分
にｎ形シリコンあるいは３Ｘ１０ＩＩＩ／ｃｍ’程度未
満のＰ形シリコンからなる第３エピタキシャル層を選択
エピタキシャル成長させ、 該第３エピタキシャル層を覆って該第３エピタキシャル
層がｎ形シリコンの場合は３×１０１９／　ｃ　ｍ　３
程度以上のＰ形シリコンからなり該第３エピタキシャル
層が３×１０１ｇ／ｃｍ３程度未満のＰ形シリコンの場
合はｎ形シリコンあるいは３×１０１９／ｃｍ’程度以
上のＰ形シリコンからなる第４エピタキシャル層を選択
エピタキシャル成長させ、 前記膜をエツチングにより除去しエツチング注入口を形
成し、 該注入口よりエツチング流体を注入し前記第１゜第３エ
ピタキシャル層を選択エツチングにより除去し、 前記第４エピタキシャル層を覆うとともに前記注入口を
塞ぐようにして選択エピタキシャル成長により前記シェ
ルを形成したことを特徴とする振動形トランスデュサの
製造方法を採用した。

この結果、 （１）基板と振＃梁とシェルとが一体形で形成されるの
で、基板とシェルとの接合を必要とせず、接合に基づく
不安定さの問題が無くなる。

（２）単純な構造で、外部の流体と振動梁を絶縁でき、
小形化が容易に出来る。

（３）振動梁やシェルの位置、厚さ、形状は、半導体プ
ロセス技術を利用して容易に正確に出来る。

したがって、精度の高い振動形トランスデュサが得られ
る。

（４）補助エピタキシャル層を設けたので、振動梁（シ
ェルの内部）のエツチングは、無電界エツチングにでき
、エツチングの再現性がよく、高い歩留が得られ、製作
コストを低くすることができる。

従って、本発明によれば、装置のエツチングを安定に行
い、歩留りを向上させ得る振動形トランスデュサの製造
方法を実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図から第８図までは本発明の一実施例の工程説明図
、第９図は動作説明図、第１０図から第１７図までは本
発明の他の実施例の工程説明図、第１８図は実際の使用
説明図、第１９図から第２２図は従来より一般に使用さ
れている従来例の構成説明図、第２３図から第２９図は
特願昭６２−１５９０７３号「発明の名称：振動形トラ
ンスデュサの製造方法」の製作工程説明図である。 １・・・基板、１３・・・磁石、２・・・受圧ダイアフ
ラム、３．４・・・振動梁、２０・・・切込み部、２１
ａ、２１ｂ、２３・・・Ｐ＋層、２２・・・ｎ形エピタ
キシャル層、２４・・・５ｉ０２．２５・・・隙間部、
３１・・・第一振動子、３２・・・第二振動子、４０・
・・励振手段、４１・・・入カドランス、４２・・・入
力端子、５０・・・振動検出手段、５１・・・出カドラ
ンス、５２・・・増幅器、５３・・・出力端子、２０１
．３０１・・・膜、２０２，３０２・・・箇所、２０３
．３０３・・・四部、２０３１．３０３１・・・補助エ
ピタキシャル層、２０４，３０４・・・第１エピタキシ
ャル層、２０５．３０５・・・第２エピタキシャル層、
２０６，３０６・・・第３エピタキシャル層、２０７，
３０７・・・第４エピタキシャル層、２０８．３０８・
・・エツチング注入口、２０９．３０９・・・酸化シリ
コン膜、２１１，３１１・・・エピタキシャル層。 第１２図 第２７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　シリコン単結晶の基板上に設けられ、励振手段により
   励振され励振検出手段によって振動が検出されシリコン
   単結晶材よりなる振動梁を形成し、該振動梁を囲み前記
   基板と室を構成し該振動梁の周囲に隙間が維持されるよ
   うにシリコン材よりなるシェルを形成する振動形トラン
   スデュサの製造方法において、 前記シリコン単結晶の基板上にシリコン酸化物あるいは
   窒化物の膜を形成し、 該膜の所要箇所をエッチングにより取去る、前記基板に
   前記室の一部を構成する凹部をエッチングにより形成し
   、 該凹部の表面にボロン濃度３×１０＾１＾９／ｃｍ＾３
   程度以上のＰ形シリコンからなる補助エピタキシャル層
   を選択エピタキシャル成長させ、 前記室の基板側部分が形成される部分に３×１０＾１＾
   ９／ｃｍ＾３程度未満のＰ形シリコンからなる第１エピ
   タキシャル層を選択エピタキシャル成長させ、 該第１エピタキシャル層の表面の前記振動梁が形成され
   る位置の部分に３×１０＾１＾９／ｃｍ＾３程度以上の
   Ｐ形シリコンからなる第２エピタキシャル層を選択エピ
   タキシャル成長させ、 前記室のシェル側部分が形成される部分にｎ形シリコン
   あるいは３×１０＾１＾９／ｃｍ＾３程度未満のＰ形シ
   リコンからなる第３エピタキシャル層を選択エピタキシ
   ャル成長させ、 該第３エピタキシャル層を覆って該第３エピタキシャル
   層がｎ形シリコンの場合は３×１０＾１＾９／ｃｍ＾３
   程度以上のＰ形シリコンからなり該第３エピタキシャル
   層が３×１０＾１＾９／ｃｍ＾３程度未満のＰ形シリコ
   ンの場合はｎ形シリコンあるいは３×１０＾１＾９／ｃ
   ｍ＾３程度以上のＰ形シリコンからなる第４エピタキシ
   ャル層を選択エピタキシャル成長させ、 前記膜をエッチングにより除去しエッチング注入口を形
   成し、 該注入口よりエッチング流体を注入し前記第１、第３エ
   ピタキシャル層を選択エッチングにより除去し、 前記第４エピタキシャル層を覆うとともに前記注入口を
   塞ぐようにして選択エピタキシャル成長により前記シェ
   ルを形成したことを特徴とする振動形トランスデュサの
   製造方法。