JPH0590615A - 振動形トランスデユサの製造方法 - Google Patents
振動形トランスデユサの製造方法Info
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- JPH0590615A JPH0590615A JP24996491A JP24996491A JPH0590615A JP H0590615 A JPH0590615 A JP H0590615A JP 24996491 A JP24996491 A JP 24996491A JP 24996491 A JP24996491 A JP 24996491A JP H0590615 A JPH0590615 A JP H0590615A
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- oxide film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エッチングむらが少なく、安価かつ小形化を
図り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。 【構成】 シリコン単結晶の基板に設けられた振動梁
と、該振動梁の周囲に隙間が維持されるように該振動梁
を囲み前記基板と真空室を構成するシリコン材よりなる
シェルと、該振動梁を励振する励振手段と、前記振動梁
の振動を検出する励振検出手段とを具備する振動形トラ
ンスデュサの製造方法において、真空室の基板側部分を
陽極化処理により多孔質化して酸化し、真空室のシエル
側部分を酸化膜で形成し、真空室部分をエッチング除去
するようにしたことを特徴とする振動形トランスデュサ
の製造方法である。
図り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。 【構成】 シリコン単結晶の基板に設けられた振動梁
と、該振動梁の周囲に隙間が維持されるように該振動梁
を囲み前記基板と真空室を構成するシリコン材よりなる
シェルと、該振動梁を励振する励振手段と、前記振動梁
の振動を検出する励振検出手段とを具備する振動形トラ
ンスデュサの製造方法において、真空室の基板側部分を
陽極化処理により多孔質化して酸化し、真空室のシエル
側部分を酸化膜で形成し、真空室部分をエッチング除去
するようにしたことを特徴とする振動形トランスデュサ
の製造方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空室のエッチングむ
らが少なく、エッチング除去加工が迅速に出来て安価に
出来、小形化が図り得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。
らが少なく、エッチング除去加工が迅速に出来て安価に
出来、小形化が図り得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。
【０００２】
【従来の技術】図１５は従来より一般に使用されている
従来例の要部構成説明図で、例えば、本願出願人の出願
した、特開昭６４−１０１３９号、特願昭６２−１６６
１７６号、発明の名称「振動形トランスデュサの製造方
法」、昭和６２年７月２日出願に示されている。図１６
は、図１５のＡ―Ａ断面図である。
従来例の要部構成説明図で、例えば、本願出願人の出願
した、特開昭６４−１０１３９号、特願昭６２−１６６
１７６号、発明の名称「振動形トランスデュサの製造方
法」、昭和６２年７月２日出願に示されている。図１６
は、図１５のＡ―Ａ断面図である。
【０００３】図において、１は半導体単結晶基板で、２
は半導体基板１に設けられ、測定圧Ｐｍを受圧する測定
ダイアフラムである。３は測定ダイアフラム２に埋込み
設けられた歪み検出センサで、振動梁３が使用されてい
る。４は封止用の半導体エピタキシャル成長層からなる
シェルで、振動梁３を測定ダイアフラム２に封止する。
振動梁３の周囲の、振動梁３と、測定ダイアフラム２お
よびシェル４との間には真空室５が設けられている。振
動梁３は、永久磁石（図示せず）による磁場と、振動梁
３に接続された閉ル―プ自励発振回路（図示せず）とに
より、振動梁３の固有振動で発振するように構成されて
いる。
は半導体基板１に設けられ、測定圧Ｐｍを受圧する測定
ダイアフラムである。３は測定ダイアフラム２に埋込み
設けられた歪み検出センサで、振動梁３が使用されてい
る。４は封止用の半導体エピタキシャル成長層からなる
シェルで、振動梁３を測定ダイアフラム２に封止する。
振動梁３の周囲の、振動梁３と、測定ダイアフラム２お
よびシェル４との間には真空室５が設けられている。振
動梁３は、永久磁石（図示せず）による磁場と、振動梁
３に接続された閉ル―プ自励発振回路（図示せず）とに
より、振動梁３の固有振動で発振するように構成されて
いる。
【０００４】以上の構成において、測定ダイアフラム２
に測定圧力Ｐｍが加わると、振動梁３の軸力が変化し、
固有振動数が変化するため、発振周波数の変化により測
定圧力Ｐｍの測定が出来る。
に測定圧力Ｐｍが加わると、振動梁３の軸力が変化し、
固有振動数が変化するため、発振周波数の変化により測
定圧力Ｐｍの測定が出来る。
【０００５】図１７〜図２２は、図１５の従来例の製作
説明図の一例で、例えば、本願出願人の出願した、特開
平１−２５８４７５号、特願昭６３−８６９４６号、発
明の名称「振動形トランスデュサの製造方法」、昭和６
３年４月８日出願に示されている。
説明図の一例で、例えば、本願出願人の出願した、特開
平１−２５８４７５号、特願昭６３−８６９４６号、発
明の名称「振動形トランスデュサの製造方法」、昭和６
３年４月８日出願に示されている。
【０００６】以下、図１７〜図２２について説明する。 （１）図１７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１０１を形成する。膜１０１の所要の箇
所１０２をホトリソグラフィにより除去する。 （２）図１８に示すごとく、１０５０℃の水素（Ｈ2 ）
雰囲気中で、塩化水素でエッチングを行い、基板１に所
要箇所１０２をエッチングして膜１０１をアンダ―カッ
トして、凹部１０３を形成する。 なお、塩化水素の代りに、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
方性エッチングでもよい。
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１０１を形成する。膜１０１の所要の箇
所１０２をホトリソグラフィにより除去する。 （２）図１８に示すごとく、１０５０℃の水素（Ｈ2 ）
雰囲気中で、塩化水素でエッチングを行い、基板１に所
要箇所１０２をエッチングして膜１０１をアンダ―カッ
トして、凹部１０３を形成する。 なお、塩化水素の代りに、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
方性エッチングでもよい。
【０００７】（３）図１９に示すごとく、１０５０℃の
水素（Ｈ2 ）雰囲気中で、ソ―スガスに塩化水素ガスを
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１０18ｃｍ-3のＰ形シリコンにより、真
空室５の下半分に相当する第１エピタキシャル層１０４
を選択エピタキシャル成長させる。 ボロンの濃度３×１０19ｃｍ-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
１０２を塞ぐように、振動梁３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。
水素（Ｈ2 ）雰囲気中で、ソ―スガスに塩化水素ガスを
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１０18ｃｍ-3のＰ形シリコンにより、真
空室５の下半分に相当する第１エピタキシャル層１０４
を選択エピタキシャル成長させる。 ボロンの濃度３×１０19ｃｍ-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
１０２を塞ぐように、振動梁３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。
【０００８】ボロンの濃度１０18ｃｍ-3のＰ形シリコ
ンにより、第２エピタキシャル層１０５の表面に、真空
室５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。 ボロンの濃度３×１０19ｃｍ-3のＰ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４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。
ンにより、第２エピタキシャル層１０５の表面に、真空
室５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。 ボロンの濃度３×１０19ｃｍ-3のＰ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４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。
【０００９】（４）図２０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）でエッチングして除去し、エッチング注入口
１０８を設ける。 （５）図２１に示すごとく、第４層に対して基板１に正
のパルスあるいは正の電圧を印加して、エッチング注入
口１０８よりアルカリ液を注入して、第１エピタキシャ
ル層１０４と第３エピタキシャル層１０６を選択エッチ
ングして除去する。エッチング液としては、一般にヒド
ラジン溶液が使用されている。
物、あるいは、シリコン窒化物の膜１０１をフッ化水素
酸（ＨＦ）でエッチングして除去し、エッチング注入口
１０８を設ける。 （５）図２１に示すごとく、第４層に対して基板１に正
のパルスあるいは正の電圧を印加して、エッチング注入
口１０８よりアルカリ液を注入して、第１エピタキシャ
ル層１０４と第３エピタキシャル層１０６を選択エッチ
ングして除去する。エッチング液としては、一般にヒド
ラジン溶液が使用されている。
【００１０】第２エピタキシャル層１０５と第１エピタ
キシャル層１０４あるいは第３エピタキシャル層１０６
との間にエッチング作用の差があるのは、ボロンの濃度
が３×１０19ｃｍ-3以上となるとエッチング作用に抑制
現象が生ずることによる。 （６）図２２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１０７の外表面に、エピタキシ
ャル成長層１１１を形成し、エッチング注入口１０８を
閉じる。
キシャル層１０４あるいは第３エピタキシャル層１０６
との間にエッチング作用の差があるのは、ボロンの濃度
が３×１０19ｃｍ-3以上となるとエッチング作用に抑制
現象が生ずることによる。 （６）図２２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１０７の外表面に、エピタキシ
ャル成長層１１１を形成し、エッチング注入口１０８を
閉じる。
【００１１】なお、この工程は、 熱酸化によりエッチング注入口１０８を閉じる。 ポリシリコンをＣＶＤ法またはスパッタ法によりエッ
チング注入口１０８の箇所に着膜させて、エッチング注
入口１０８を閉じる。 真空蒸着法によるシリコンエピタキシャル法によりエ
ッチング注入口１０８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
法によりエッチング注入口１０８を埋めるようにしても
よい。
チング注入口１０８の箇所に着膜させて、エッチング注
入口１０８を閉じる。 真空蒸着法によるシリコンエピタキシャル法によりエ
ッチング注入口１０８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
法によりエッチング注入口１０８を埋めるようにしても
よい。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な装置においては、第１エピタキシャル層１０４と第３
エピタキシャル層１０６を選択エッチングして除去する
には、エッチング液としては、一般にアルカリ溶液が使
用されている。
な装置においては、第１エピタキシャル層１０４と第３
エピタキシャル層１０６を選択エッチングして除去する
には、エッチング液としては、一般にアルカリ溶液が使
用されている。
【００１３】しかし、アルカリ溶液はエッチング注入口
１０８として、広い隙間を必要とする為、封止する時、
振動梁３にエピタキシャル成長層１１１が厚く成長し、
振動形トランスデュサを小型出来ない。
１０８として、広い隙間を必要とする為、封止する時、
振動梁３にエピタキシャル成長層１１１が厚く成長し、
振動形トランスデュサを小型出来ない。
【００１４】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、エッチングむらが少なく、安価か
つ小形化を図り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。
る。本発明の目的は、エッチングむらが少なく、安価か
つ小形化を図り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。
【００１５】
【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に設けられた振動
梁と、該振動梁の周囲に隙間が維持されるように該振動
梁を囲み前記基板と真空室を構成するシェルと、該振動
梁を励振する励振手段と、前記振動梁の振動を検出する
励振検出手段とを具備する振動形トランスデュサの製造
方法において、以下の工程を有する事を特徴とする振動
形トランスデュサの製造方法を採用した。 （ａ）ｎ型シリコン基板に、シリコン酸化物あるいはシ
リコン窒化物の膜を形成する工程。 （ｂ）前記膜の所要の箇所をホトリソグラフィにより除
去する工程。 （ｃ）前記真空室の下半分に相当する部分に、Ｐ形シリ
コンからなる第１層を、選択エピタキシャル成長あるい
は拡散により形成する工程。 （ｄ）ｎ形シリコンシリコンにより、前記第１層の表面
に、前記所要の箇所を塞ぐように、前記振動梁に相当す
る第２層を選択エピタキシャル成長あるいは拡散により
形成させる工程。 （ｅ）前記シリコン酸化物、或は、シリコン窒化物の膜
をエッチングして除去する工程。 （ｆ）沸化水素酸中で、光を照射し陽極化成処理して、
前記第１成長層を多孔質化する工程。 （ｇ）該多孔質化した第１層を酸化する工程。 （ｈ）前記基板および前記第２層の表面に、酸化シリコ
ン膜あるいは窒化シリコン膜を形成する工程。 （ｉ）該酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜をパタ
―ニングし、エッチングして、前記真空室の上半分に相
当する第３層を形成する工程。 （ｊ）前記基板の表面を酸化して酸化膜を形成する工
程。 （ｋ）該酸化膜と前記第３層の表面にポリシリコン膜を
形成する工程。 （ｌ）該ポリシリコン膜をパタ―ニングし、エッチング
して、前記シェルに対応するポリシリコン膜層を形成す
る工程。 （ｍ）沸化水素酸により前記第１，第３層と酸化膜を除
去する工程。 （ｎ）前記エッチング注入口を閉じる工程。
に、本発明は、シリコン単結晶の基板に設けられた振動
梁と、該振動梁の周囲に隙間が維持されるように該振動
梁を囲み前記基板と真空室を構成するシェルと、該振動
梁を励振する励振手段と、前記振動梁の振動を検出する
励振検出手段とを具備する振動形トランスデュサの製造
方法において、以下の工程を有する事を特徴とする振動
形トランスデュサの製造方法を採用した。 （ａ）ｎ型シリコン基板に、シリコン酸化物あるいはシ
リコン窒化物の膜を形成する工程。 （ｂ）前記膜の所要の箇所をホトリソグラフィにより除
去する工程。 （ｃ）前記真空室の下半分に相当する部分に、Ｐ形シリ
コンからなる第１層を、選択エピタキシャル成長あるい
は拡散により形成する工程。 （ｄ）ｎ形シリコンシリコンにより、前記第１層の表面
に、前記所要の箇所を塞ぐように、前記振動梁に相当す
る第２層を選択エピタキシャル成長あるいは拡散により
形成させる工程。 （ｅ）前記シリコン酸化物、或は、シリコン窒化物の膜
をエッチングして除去する工程。 （ｆ）沸化水素酸中で、光を照射し陽極化成処理して、
前記第１成長層を多孔質化する工程。 （ｇ）該多孔質化した第１層を酸化する工程。 （ｈ）前記基板および前記第２層の表面に、酸化シリコ
ン膜あるいは窒化シリコン膜を形成する工程。 （ｉ）該酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜をパタ
―ニングし、エッチングして、前記真空室の上半分に相
当する第３層を形成する工程。 （ｊ）前記基板の表面を酸化して酸化膜を形成する工
程。 （ｋ）該酸化膜と前記第３層の表面にポリシリコン膜を
形成する工程。 （ｌ）該ポリシリコン膜をパタ―ニングし、エッチング
して、前記シェルに対応するポリシリコン膜層を形成す
る工程。 （ｍ）沸化水素酸により前記第１，第３層と酸化膜を除
去する工程。 （ｎ）前記エッチング注入口を閉じる工程。
【００１６】
【作用】以上の製造方法において、ｎ型シリコン（１０
０）面にカットされた基板に、シリコン酸化物あるいは
シリコン窒化物の膜を形成する。膜の所要の箇所をホト
リソグラフィにより除去する。基板の所要箇所をエッチ
ングして膜をアンダ―カットして、凹部を形成する。真
空室の下半分に相当する部分に、エッチングされやすい
高濃度の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あるいは拡散により形成す
る。
０）面にカットされた基板に、シリコン酸化物あるいは
シリコン窒化物の膜を形成する。膜の所要の箇所をホト
リソグラフィにより除去する。基板の所要箇所をエッチ
ングして膜をアンダ―カットして、凹部を形成する。真
空室の下半分に相当する部分に、エッチングされやすい
高濃度の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あるいは拡散により形成す
る。
【００１７】ｎ形シリコンシリコンにより、第１エピタ
キシャル層の表面に、所要の箇所を塞ぐように、振動梁
に相当する第２エピタキシャル層を選択エピタキシャル
成長させる。シリコン酸化物、或は、シリコン窒化物の
膜をエッチングして除去する。沸化水素酸中で、光を照
射し陽極化成処理して、第１成長層を多孔質化する。
キシャル層の表面に、所要の箇所を塞ぐように、振動梁
に相当する第２エピタキシャル層を選択エピタキシャル
成長させる。シリコン酸化物、或は、シリコン窒化物の
膜をエッチングして除去する。沸化水素酸中で、光を照
射し陽極化成処理して、第１成長層を多孔質化する。
【００１８】多孔質化した第１エピタキシャル成長層を
酸化する。基板および第２エピタキシャル層の表面に、
酸化シリコン膜を形成する。酸化シリコン膜をパタ―ニ
ングし、エッチングして、真空室の上半分に相当する第
１酸化シリコン膜層を形成する。基板の表面を酸化して
第２酸化シリコン膜を形成する。第２酸化シリコン膜と
第１酸化シリコン膜層の表面にポリシリコン膜を形成す
る。
酸化する。基板および第２エピタキシャル層の表面に、
酸化シリコン膜を形成する。酸化シリコン膜をパタ―ニ
ングし、エッチングして、真空室の上半分に相当する第
１酸化シリコン膜層を形成する。基板の表面を酸化して
第２酸化シリコン膜を形成する。第２酸化シリコン膜と
第１酸化シリコン膜層の表面にポリシリコン膜を形成す
る。
【００１９】ポリシリコン膜をパタ―ニングし、エッチ
ングして、シェルに対応するポリシリコン膜層を形成す
る。沸化水素酸により、第１エピタキシャル成長層と第
１，第２酸化シリコン膜を除去する。基板とポリシリコ
ン膜層の外表面に窒化膜を形成し、エッチング注入口を
閉じる。以下、実施例に基づき詳細に説明する。
ングして、シェルに対応するポリシリコン膜層を形成す
る。沸化水素酸により、第１エピタキシャル成長層と第
１，第２酸化シリコン膜を除去する。基板とポリシリコ
ン膜層の外表面に窒化膜を形成し、エッチング注入口を
閉じる。以下、実施例に基づき詳細に説明する。
【００２０】
【実施例】図１〜図１３は、本発明の一実施例の製造方
法説明図である。図において、図１５と同一記号の構成
は同一機能を表わす。 （ａ）図１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２０１を形成する。膜２０１の所要の箇所
２０２をホトリソグラフィにより除去する。 （ｂ）図２に示すごとく、１０５０℃の水素（Ｈ2 ）雰
囲気中で、塩化水素でエッチングを行い、基板１に所要
箇所２０２をエッチングして膜２０１をアンダ―カット
して、凹部２０３を形成する。 なお、塩化水素の代りに、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
方性エッチングでもよい。
法説明図である。図において、図１５と同一記号の構成
は同一機能を表わす。 （ａ）図１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２０１を形成する。膜２０１の所要の箇所
２０２をホトリソグラフィにより除去する。 （ｂ）図２に示すごとく、１０５０℃の水素（Ｈ2 ）雰
囲気中で、塩化水素でエッチングを行い、基板１に所要
箇所２０２をエッチングして膜２０１をアンダ―カット
して、凹部２０３を形成する。 なお、塩化水素の代りに、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
方性エッチングでもよい。
【００２１】（ｃ）図３に示すごとく、水素（Ｈ2 ）雰
囲気中で、ソ―スガスに塩化水素ガスを混入して、選択
エピタキシャル成長法を行う。 すなわち、 １０５０℃の温度下で、ボロンの濃度１０18ｃｍ-3の
Ｐ形シリコンにより、真空室５の下半分に相当する第１
エピタキシャル層２０４を選択エピタキシャル成長させ
る。 １０５０℃の温度下で、ｎ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に相当する第２エピタキシャル層２
０５を選択エピタキシャル成長させる。
囲気中で、ソ―スガスに塩化水素ガスを混入して、選択
エピタキシャル成長法を行う。 すなわち、 １０５０℃の温度下で、ボロンの濃度１０18ｃｍ-3の
Ｐ形シリコンにより、真空室５の下半分に相当する第１
エピタキシャル層２０４を選択エピタキシャル成長させ
る。 １０５０℃の温度下で、ｎ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に相当する第２エピタキシャル層２
０５を選択エピタキシャル成長させる。
【００２２】（ｄ）図４に示すごとく、シリコン酸化
物、或は、シリコン窒化物の膜２０１をフッ化水素酸
（ＨＦ）でエッチングして除去する。 （ｅ）図５に示すごとく、沸化水素酸２０６中で、光源
２０７から光２０８を照射し陽極化成処理して、第１エ
ピタキシャル成長層２０４を多孔質化する。
物、或は、シリコン窒化物の膜２０１をフッ化水素酸
（ＨＦ）でエッチングして除去する。 （ｅ）図５に示すごとく、沸化水素酸２０６中で、光源
２０７から光２０８を照射し陽極化成処理して、第１エ
ピタキシャル成長層２０４を多孔質化する。
【００２３】（ｈ）図６に示すごとく、多孔質化した第
１エピタキシャル成長層２０４を酸化する。 （ｉ）図７に示すごとく、基板１および第２エピタキシ
ャル層２０５の表面に、ＣＶＤ法により酸化シリコン膜
２０９を形成する。 （ｊ）図８に示すごとく、酸化シリコン膜２０９をパタ
―ニングし、エッチングして、真空室５の上半分に相当
する第１酸化シリコン膜層２１１を形成する。
１エピタキシャル成長層２０４を酸化する。 （ｉ）図７に示すごとく、基板１および第２エピタキシ
ャル層２０５の表面に、ＣＶＤ法により酸化シリコン膜
２０９を形成する。 （ｊ）図８に示すごとく、酸化シリコン膜２０９をパタ
―ニングし、エッチングして、真空室５の上半分に相当
する第１酸化シリコン膜層２１１を形成する。
【００２４】（ｋ）図９に示すごとく、基板１の表面を
酸化して、第２酸化シリコン膜２１２を形成する。 （ｌ）図１０に示すごとく、第２酸化シリコン膜２１２
と第１酸化シリコン膜層２１１の表面に、ＣＶＤ法によ
りポリシリコン膜２１３を形成する。 （ｍ）図１１に示すごとく、ポリシリコン膜２１３をパ
タ―ニングし、エッチングして、シェル４に対応するポ
リシリコン膜層２１４を形成する。
酸化して、第２酸化シリコン膜２１２を形成する。 （ｌ）図１０に示すごとく、第２酸化シリコン膜２１２
と第１酸化シリコン膜層２１１の表面に、ＣＶＤ法によ
りポリシリコン膜２１３を形成する。 （ｍ）図１１に示すごとく、ポリシリコン膜２１３をパ
タ―ニングし、エッチングして、シェル４に対応するポ
リシリコン膜層２１４を形成する。
【００２５】（ｎ）図１２に示すごとく、酸化された沸
化水素酸により第１エピタキシャル成長層２０４と第
１，第２酸化シリコン膜層２１１，２１２を除去する。 （ｏ）図１３に示すごとく、基板１とポリシリコン膜層
２１４の外表面にＣＶＤ法により窒化膜２１５を形成
し、エッチング注入口２０８を閉じる。
化水素酸により第１エピタキシャル成長層２０４と第
１，第２酸化シリコン膜層２１１，２１２を除去する。 （ｏ）図１３に示すごとく、基板１とポリシリコン膜層
２１４の外表面にＣＶＤ法により窒化膜２１５を形成
し、エッチング注入口２０８を閉じる。
【００２６】以上の製造方法において、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２０１を形成する。膜２０
１の所要の箇所２０２をホトリソグラフィにより除去す
る。１０５０℃の水素（Ｈ2 ）雰囲気中で、塩化水素で
エッチングを行い、基板１に所要箇所２０２をエッチン
グして膜２０１をアンダ―カットして、凹部２０３を形
成する。
（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２０１を形成する。膜２０
１の所要の箇所２０２をホトリソグラフィにより除去す
る。１０５０℃の水素（Ｈ2 ）雰囲気中で、塩化水素で
エッチングを行い、基板１に所要箇所２０２をエッチン
グして膜２０１をアンダ―カットして、凹部２０３を形
成する。
【００２７】水素（Ｈ2 ）雰囲気中で、ソ―スガスに塩
化水素ガスを混入して、選択エピタキシャル成長法を行
う。すなわち、１０５０℃の温度下で、ボロンの濃度１
０18ｃｍ-3のＰ形シリコンにより、真空室５の下半分に
相当する第１エピタキシャル層２０４を選択エピタキシ
ャル成長させる。１０５０℃の温度下で、ｎ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。
化水素ガスを混入して、選択エピタキシャル成長法を行
う。すなわち、１０５０℃の温度下で、ボロンの濃度１
０18ｃｍ-3のＰ形シリコンにより、真空室５の下半分に
相当する第１エピタキシャル層２０４を選択エピタキシ
ャル成長させる。１０５０℃の温度下で、ｎ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。
【００２８】シリコン酸化物、或は、シリコン窒化物の
膜２０１をフッ化水素酸（ＨＦ）でエッチングして除去
する。沸化水素酸２０６中で、光源２０７から光２０８
を照射し、陽極化成処理して、第１エピタキシャル成長
層２０４を多孔質化する。多孔質化した第１エピタキシ
ャル成長層２０４を酸化する。
膜２０１をフッ化水素酸（ＨＦ）でエッチングして除去
する。沸化水素酸２０６中で、光源２０７から光２０８
を照射し、陽極化成処理して、第１エピタキシャル成長
層２０４を多孔質化する。多孔質化した第１エピタキシ
ャル成長層２０４を酸化する。
【００２９】基板１および第２エピタキシャル層２０５
の表面に、酸化シリコン膜２０９を形成する。酸化シリ
コン膜２０９をパタ―ニングし、エッチングして、真空
室５の上半分に相当する第１酸化シリコン膜層２１１を
形成する。基板１の表面を酸化して、第２酸化シリコン
膜２１２を形成する。第２酸化シリコン膜２１２と第１
酸化シリコン膜層２１１の表面に、ポリシリコン膜２１
３を形成する。
の表面に、酸化シリコン膜２０９を形成する。酸化シリ
コン膜２０９をパタ―ニングし、エッチングして、真空
室５の上半分に相当する第１酸化シリコン膜層２１１を
形成する。基板１の表面を酸化して、第２酸化シリコン
膜２１２を形成する。第２酸化シリコン膜２１２と第１
酸化シリコン膜層２１１の表面に、ポリシリコン膜２１
３を形成する。
【００３０】ポリシリコン膜２１３をパタ―ニングし、
エッチングして、シェル４に対応するポリシリコン膜層
２１４を形成する。沸化水素酸により第１エピタキシャ
ル成長層２０４と第１，第２酸化シリコン膜層２１１，
２１２を除去する。基板１とポリシリコン膜層２１４の
外表面に窒化膜２１５を形成し、エッチング注入口２１
２を閉じる。
エッチングして、シェル４に対応するポリシリコン膜層
２１４を形成する。沸化水素酸により第１エピタキシャ
ル成長層２０４と第１，第２酸化シリコン膜層２１１，
２１２を除去する。基板１とポリシリコン膜層２１４の
外表面に窒化膜２１５を形成し、エッチング注入口２１
２を閉じる。
【００３１】即ち、図５の工程において、第２エピタキ
シャル成長層２０５のＮ層は多孔質化せず、第１エピタ
キシャル成長層２０４のＰ層のみ光を照射すると、多孔
質化する。また、第１エピタキシャル成長層２０４は広
く沸化水素酸２０６に接しているので、多孔質化が、迅
速に均一に進める事が出来る。
シャル成長層２０５のＮ層は多孔質化せず、第１エピタ
キシャル成長層２０４のＰ層のみ光を照射すると、多孔
質化する。また、第１エピタキシャル成長層２０４は広
く沸化水素酸２０６に接しているので、多孔質化が、迅
速に均一に進める事が出来る。
【００３２】図６の工程において、多孔質層２０４は単
結晶バルクに比して、１００倍以上の早さで酸化され
る。図１２の工程において、沸化水素酸はヒドラジンに
比べて非常に拡散しやすく、狭いギャップからでも容易
にエッチング出来る。したがって、エッチング加工時間
が短縮出来ると共に、小形化が容易となる。図１３の工
程において、窒化膜２１３で封止する事により、振動梁
３に付着した窒化膜２１３の応力により、振動梁３に所
要の初期張力を付与する事が出来る。
結晶バルクに比して、１００倍以上の早さで酸化され
る。図１２の工程において、沸化水素酸はヒドラジンに
比べて非常に拡散しやすく、狭いギャップからでも容易
にエッチング出来る。したがって、エッチング加工時間
が短縮出来ると共に、小形化が容易となる。図１３の工
程において、窒化膜２１３で封止する事により、振動梁
３に付着した窒化膜２１３の応力により、振動梁３に所
要の初期張力を付与する事が出来る。
【００３３】この結果、 （１）エッチング注入口２１２を小さく狭く出来るの
で、振動梁３を小さくでき、装置全体の小形化が図れ
る。 （２）エッチング加工が迅速に出来るので、加工時間が
短縮出来、製造コストの低減化が図れる。 （３）半導体基板１に苦労して電極を構成する必要がな
く、製造コストを低下出来る。また、電極形成による不
純物の混入も防止出来る。
で、振動梁３を小さくでき、装置全体の小形化が図れ
る。 （２）エッチング加工が迅速に出来るので、加工時間が
短縮出来、製造コストの低減化が図れる。 （３）半導体基板１に苦労して電極を構成する必要がな
く、製造コストを低下出来る。また、電極形成による不
純物の混入も防止出来る。
【００３４】図１４は本発明の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３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。
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３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。
【００３５】４０は振動梁３に直交する直流磁界を磁石
３０により加え、一方の第一振動子３１の両端に交流電
流を入力トランス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。入力トランス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。
３０により加え、一方の第一振動子３１の両端に交流電
流を入力トランス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。入力トランス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。
【００３６】この場合は、出力トランス５１、増幅器５
２が用いられている。出力トランス５１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
して入力トランス４１の一次側に接続され、全体とし
て、正帰還自励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。
２が用いられている。出力トランス５１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
して入力トランス４１の一次側に接続され、全体とし
て、正帰還自励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。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、シリコ
ン単結晶の基板に設けられた振動梁と、該振動梁の周囲
に隙間が維持されるように該振動梁を囲み前記基板と真
空室を構成するシリコン材よりなるシェルと、該振動梁
を励振する励振手段と、前記振動梁の振動を検出する励
振検出手段とを具備する振動形トランスデュサの製造方
法において、以下の工程を有する事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。 （ａ）ｎ型シリコン基板に、シリコン酸化物あるいはシ
リコン窒化物の膜を形成する工程。 （ｂ）前記膜の所要の箇所をホトリソグラフィにより除
去する工程。 （ｃ）前記真空室の下半分に相当する部分に、Ｐ形シリ
コンからなる第１層を、選択エピタキシャル成長あるい
は拡散により形成する工程。 （ｄ）ｎ形シリコンシリコンにより、前記第１層の表面
に、前記所要の箇所を塞ぐように、前記振動梁に相当す
る第２層を選択エピタキシャル成長あるいは拡散により
形成させる工程。 （ｅ）前記シリコン酸化物、或は、シリコン窒化物の膜
をエッチングして除去する工程。 （ｆ）沸化水素酸中で、光を照射し陽極化成処理して、
前記第１成長層を多孔質化する工程。 （ｇ）該多孔質化した第１層を酸化する工程。 （ｈ）前記基板および前記第２層の表面に、酸化シリコ
ン膜あるいは窒化シリコン膜を形成する工程。 （ｉ）該酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜をパタ
―ニングし、エッチングして、前記真空室の上半分に相
当する第３層を形成する工程。 （ｊ）前記基板の表面を酸化して酸化膜を形成する工
程。 （ｋ）該酸化膜と前記第３層の表面にポリシリコン膜を
形成する工程。 （ｌ）該ポリシリコン膜をパタ―ニングし、エッチング
して、前記シェルに対応するポリシリコン膜層を形成す
る工程。 （ｍ）沸化水素酸により前記第１，第３層と酸化膜を除
去する工程。 （ｎ）前記エッチング注入口を閉じる工程。
ン単結晶の基板に設けられた振動梁と、該振動梁の周囲
に隙間が維持されるように該振動梁を囲み前記基板と真
空室を構成するシリコン材よりなるシェルと、該振動梁
を励振する励振手段と、前記振動梁の振動を検出する励
振検出手段とを具備する振動形トランスデュサの製造方
法において、以下の工程を有する事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。 （ａ）ｎ型シリコン基板に、シリコン酸化物あるいはシ
リコン窒化物の膜を形成する工程。 （ｂ）前記膜の所要の箇所をホトリソグラフィにより除
去する工程。 （ｃ）前記真空室の下半分に相当する部分に、Ｐ形シリ
コンからなる第１層を、選択エピタキシャル成長あるい
は拡散により形成する工程。 （ｄ）ｎ形シリコンシリコンにより、前記第１層の表面
に、前記所要の箇所を塞ぐように、前記振動梁に相当す
る第２層を選択エピタキシャル成長あるいは拡散により
形成させる工程。 （ｅ）前記シリコン酸化物、或は、シリコン窒化物の膜
をエッチングして除去する工程。 （ｆ）沸化水素酸中で、光を照射し陽極化成処理して、
前記第１成長層を多孔質化する工程。 （ｇ）該多孔質化した第１層を酸化する工程。 （ｈ）前記基板および前記第２層の表面に、酸化シリコ
ン膜あるいは窒化シリコン膜を形成する工程。 （ｉ）該酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜をパタ
―ニングし、エッチングして、前記真空室の上半分に相
当する第３層を形成する工程。 （ｊ）前記基板の表面を酸化して酸化膜を形成する工
程。 （ｋ）該酸化膜と前記第３層の表面にポリシリコン膜を
形成する工程。 （ｌ）該ポリシリコン膜をパタ―ニングし、エッチング
して、前記シェルに対応するポリシリコン膜層を形成す
る工程。 （ｍ）沸化水素酸により前記第１，第３層と酸化膜を除
去する工程。 （ｎ）前記エッチング注入口を閉じる工程。
【００３８】この結果、 （１）エッチング注入口を小さく狭く出来るので、振動
梁を小さくでき、装置全体の小形化が図れる。 （２）エッチング加工が迅速に出来るので、加工時間が
短縮出来、製造コストの低減化が図れる。 （３）半導体基板に苦労して電極を構成する必要がな
く、製造コストを低下出来る。また、電極形成による不
純物の混入も防止出来る。
梁を小さくでき、装置全体の小形化が図れる。 （２）エッチング加工が迅速に出来るので、加工時間が
短縮出来、製造コストの低減化が図れる。 （３）半導体基板に苦労して電極を構成する必要がな
く、製造コストを低下出来る。また、電極形成による不
純物の混入も防止出来る。
【００３９】従って、本発明によれば、エッチングむら
が少なく、安価かつ小形化を図り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。
が少なく、安価かつ小形化を図り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１】本発明の一実施例のパタ―ニング工程説明図で
ある。
ある。
【図２】本発明の一実施例のエッチング工程説明図であ
る。
る。
【図３】本発明の一実施例のエピタキシャル成長工程説
明図である。
明図である。
【図４】本発明の一実施例の酸化膜エッチング工程説明
図である。
図である。
【図５】本発明の一実施例の陽極化処理工程説明図であ
る。
る。
【図６】本発明の一実施例の酸化工程説明図である。
【図７】本発明の一実施例の酸化シリコン膜形成工程説
明図である。
明図である。
【図８】本発明の一実施例の第１酸化シリコン膜形成工
程説明図である。
程説明図である。
【図９】本発明の一実施例の第２酸化シリコン膜形成工
程説明図である。
程説明図である。
【図１０】本発明の一実施例のポリシリコン膜形成工程
説明図である。
説明図である。
【図１１】本発明の一実施例のポリシリコン膜層形成工
程説明図である。
程説明図である。
【図１２】本発明の一実施例の酸化シリコン膜層除去工
程説明図である。
程説明図である。
【図１３】本発明の一実施例の窒化膜形成工程説明図で
ある。
ある。
【図１４】本発明の装置の使用例の要部構成説明図であ
る。
る。
【図１５】従来より一般に使用されている従来例の構成
説明図である。
説明図である。
【図１６】図１５のＡ―Ａ断面図である。
【図１７】図１５従来例のパタ―ニング工程説明図であ
る。
る。
【図１８】図１５従来例のエッチング工程説明図であ
る。
る。
【図１９】図１５従来例のエピタキシャル成長工程説明
図である。
図である。
【図２０】図１５従来例の膜除去工程説明図である。
【図２１】図１５従来例のエッチング工程説明図であ
る。
る。
【図２２】図１５従来例のエピタキシャル成長工程説明
図である。
図である。
１…基板 ２…測定ダイアフラム ３…振動梁 ４…シェル ５…真空室 ３０…磁石 ３１…第一振動子 ３２…第二振動子 ４０…励振手段 ４１…入力トランス ４２…入力端子 ５０…振動検出手段 ５１…出力トランス ５２…増幅器 ５３…出力端子 ２０１…膜 ２０２…所要箇所 ２０３…凹部 ２０４…第１エピタキシャル層 ２０５…第２エピタキシャル層 ２０６…沸化水素酸 ２０７…光源 ２０８…光 ２０９…酸化シリコン膜 ２１１…第１酸化シリコン膜層 ２１２…第２酸化シリコン膜 ２１３…ポリシリコン膜 ２１４…ポリシリコン膜層 ２１５…窒化シリコン膜
Claims (1)
- 【請求項１】シリコン単結晶の基板に設けられた振動梁
と、 該振動梁の周囲に隙間が維持されるように該振動梁を囲
み前記基板と真空室を構成するシェルと、 該振動梁を励振する励振手段と、 前記振動梁の振動を検出する励振検出手段とを具備する
振動形トランスデュサの製造方法において、 以下の工程を有する事を特徴とする振動形トランスデュ
サの製造方法。 （ａ）ｎ型シリコン基板に、シリコン酸化物あるいはシ
リコン窒化物の膜を形成する工程。 （ｂ）前記膜の所要の箇所をホトリソグラフィにより除
去する工程。 （ｃ）前記真空室の下半分に相当する部分に、Ｐ形シリ
コンからなる第１層を、選択エピタキシャル成長あるい
は拡散により形成する工程。 （ｄ）ｎ形シリコンシリコンにより、前記第１層の表面
に、前記所要の箇所を塞ぐように、前記振動梁に相当す
る第２層を選択エピタキシャル成長あるいは拡散により
形成させる工程。 （ｅ）前記シリコン酸化物、或は、シリコン窒化物の膜
をエッチングして除去する工程。 （ｆ）沸化水素酸中で、光を照射し陽極化成処理して、
前記第１成長層を多孔質化する工程。 （ｇ）該多孔質化した第１層を酸化する工程。 （ｈ）前記基板および前記第２層の表面に、酸化シリコ
ン膜あるいは窒化シリコン膜を形成する工程。 （ｉ）該酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜をパタ
―ニングし、エッチングして、前記真空室の上半分に相
当する第３層を形成する工程。 （ｊ）前記基板の表面を酸化して酸化膜を形成する工
程。 （ｋ）該酸化膜と前記第３層の表面にポリシリコン膜を
形成する工程。 （ｌ）該ポリシリコン膜をパタ―ニングし、エッチング
して、前記シェルに対応するポリシリコン膜層を形成す
る工程。 （ｍ）沸化水素酸により前記第１，第３層と酸化膜を除
去する工程。 （ｎ）前記エッチング注入口を閉じる工程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24996491A JPH0590615A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 振動形トランスデユサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24996491A JPH0590615A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 振動形トランスデユサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590615A true JPH0590615A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17200813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24996491A Pending JPH0590615A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 振動形トランスデユサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0590615A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0747684A1 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-11 | Ssi Technologies, Inc. | Forming a silicon structure in a cavity by anodizing, oxidizing, and etching or by directly etching the porous silicon |
| US6021675A (en) * | 1995-06-07 | 2000-02-08 | Ssi Technologies, Inc. | Resonating structure and method for forming the resonating structure |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP24996491A patent/JPH0590615A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0747684A1 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-11 | Ssi Technologies, Inc. | Forming a silicon structure in a cavity by anodizing, oxidizing, and etching or by directly etching the porous silicon |
| US5834333A (en) * | 1995-06-07 | 1998-11-10 | Ssi Technologies, Inc. | Transducer having a resonating silicon beam and method for forming same |
| US6021675A (en) * | 1995-06-07 | 2000-02-08 | Ssi Technologies, Inc. | Resonating structure and method for forming the resonating structure |
| US6118164A (en) * | 1995-06-07 | 2000-09-12 | Ssi Technologies, Inc. | Transducer having a resonating silicon beam and method for forming same |
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