JPH06204776A - 圧電薄膜振動子の製造方法 - Google Patents
圧電薄膜振動子の製造方法Info
- Publication number
- JPH06204776A JPH06204776A JP34964792A JP34964792A JPH06204776A JP H06204776 A JPH06204776 A JP H06204776A JP 34964792 A JP34964792 A JP 34964792A JP 34964792 A JP34964792 A JP 34964792A JP H06204776 A JPH06204776 A JP H06204776A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- piezoelectric thin
- wafer
- etching
- mask pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Weting (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 犠牲膜を形成することなしに、ウエハ片面だ
けのフォトリソ工程という簡単な製造プロセスで、容易
にＳｉウエハ表面に圧電薄膜振動子を形成する。 【構成】 （１００）Ｓｉウエハ１の異方性エッチング
を行って圧電薄膜振動子を形成する工程において、（１
００）Ｓｉウエハ１を異方性エッチングする際に、ガラ
スマスク２１を用い、矩形開口部の一辺が（１００）Ｓ
ｉウエハ１の（１１０）軸と角度θ（例えば、２０°〜
４５°）をなすように該（１００）Ｓｉウエハ１の裏面
にエッチング用マスクパターンを形成し、このマスクパ
ターンを用いて異方性エッチングを行い、該（１００）
Ｓｉウエハ１内に圧電薄膜振動子を架設するための穴を
形成する。
けのフォトリソ工程という簡単な製造プロセスで、容易
にＳｉウエハ表面に圧電薄膜振動子を形成する。 【構成】 （１００）Ｓｉウエハ１の異方性エッチング
を行って圧電薄膜振動子を形成する工程において、（１
００）Ｓｉウエハ１を異方性エッチングする際に、ガラ
スマスク２１を用い、矩形開口部の一辺が（１００）Ｓ
ｉウエハ１の（１１０）軸と角度θ（例えば、２０°〜
４５°）をなすように該（１００）Ｓｉウエハ１の裏面
にエッチング用マスクパターンを形成し、このマスクパ
ターンを用いて異方性エッチングを行い、該（１００）
Ｓｉウエハ１内に圧電薄膜振動子を架設するための穴を
形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧力／電気変換機能を
有する圧電薄膜振動子の製造方法に関するものである。
有する圧電薄膜振動子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば次のような文献に記載されるものがあった。 文献；ピィアールオーシ オブ アイイーイーイー マ
イクロ エレクトロメカニカル システム ワークショ
ップ （Proc. of IEEE Micro Electro Mechanical Sys
tem Workshop）（1991）（米）A.Koide,etal“Simulati
on of two-dimensional etch profile of silicon duri
ng orientation-dependent anisotropic etching”Ｐ．
216 −220 図２は、従来の圧電薄膜振動子の一構成例を示す断面構
造図である。この圧電薄膜振動子では、（１００）Ｓｉ
ウエハがダイシング（分割）された（１００）Ｓｉ基板
１ａを有し、その両面にＳｉＯ2 からなる酸化膜２，３
が形成されている。基板裏面の酸化膜３には、それに形
成された開口部を介して異方性エッチングが行われ、穴
４が形成されている。基板表面の酸化膜２上には、Ａｕ
からなる下部電極５が形成され、その上に、ＺｎＯから
なる圧電薄膜６を介して、Ａｕからなる上部電極７が形
成されている。この種の圧電薄膜振動子では、圧電薄膜
６が振動可能な構造になっているため、該圧電薄膜６が
圧力／電気変換動作を行う。
例えば次のような文献に記載されるものがあった。 文献；ピィアールオーシ オブ アイイーイーイー マ
イクロ エレクトロメカニカル システム ワークショ
ップ （Proc. of IEEE Micro Electro Mechanical Sys
tem Workshop）（1991）（米）A.Koide,etal“Simulati
on of two-dimensional etch profile of silicon duri
ng orientation-dependent anisotropic etching”Ｐ．
216 −220 図２は、従来の圧電薄膜振動子の一構成例を示す断面構
造図である。この圧電薄膜振動子では、（１００）Ｓｉ
ウエハがダイシング（分割）された（１００）Ｓｉ基板
１ａを有し、その両面にＳｉＯ2 からなる酸化膜２，３
が形成されている。基板裏面の酸化膜３には、それに形
成された開口部を介して異方性エッチングが行われ、穴
４が形成されている。基板表面の酸化膜２上には、Ａｕ
からなる下部電極５が形成され、その上に、ＺｎＯから
なる圧電薄膜６を介して、Ａｕからなる上部電極７が形
成されている。この種の圧電薄膜振動子では、圧電薄膜
６が振動可能な構造になっているため、該圧電薄膜６が
圧力／電気変換動作を行う。
【０００３】図３及び図４は、図２に示す構造の従来の
圧電薄膜振動子の製造方法の一例を示す製造プロセス図
である。この圧電薄膜振動子の製造プロセスは、ステッ
プ（１）〜（１１）の工程からなり、（１００）Ｓｉウ
エハ１の異方性エッチングを利用し、基板裏面から該
（１００）Ｓｉウエハ１をエッチングして圧電薄膜振動
子（ダイヤフラム）を形成するようになっている。以
下、その各ステップ（１）〜（１１）を説明する。
圧電薄膜振動子の製造方法の一例を示す製造プロセス図
である。この圧電薄膜振動子の製造プロセスは、ステッ
プ（１）〜（１１）の工程からなり、（１００）Ｓｉウ
エハ１の異方性エッチングを利用し、基板裏面から該
（１００）Ｓｉウエハ１をエッチングして圧電薄膜振動
子（ダイヤフラム）を形成するようになっている。以
下、その各ステップ（１）〜（１１）を説明する。
【０００４】まず、図３のステップ（１）において、
（１００）Ｓｉウエハ１の両面に酸化膜２，３を形成
し、ステップ（２）で、基板裏面の酸化膜３上にレジス
ト１０を塗布する。ステップ（３）において、エッチン
グパターン１１ａが形成されたガラスマスク１１を、レ
ジスト１０上に位置合わせし、紫外光（ＵＶ）または深
い紫外光（Deep UV Light ）Ｈを照射し、該レジスト１
０を露光する。露光後、ステップ（４）で、レジスト１
０を現像し、レジストパターン１０ａを形成する。そし
て、レジストパターン１０ａを用いて基板裏面の酸化膜
３をエッチングし、エッチング用マスクパターン３ａを
形成する。次に、図４のステップ（６）で、不必要にな
ったレジストパターン１０ａを除去し、マスクパターン
３ａを用いて（１００）Ｓｉウエハ１を異方性エッチン
グして穴４を形成する。そして、基板表面の酸化膜２上
に下部電極５を選択的に形成し、その上に、ステップ
（９）で圧電薄膜６を形成し、さらに該圧電薄膜６上
に、ステップ（１０）で上部電極７を形成する。最後
に、ステップ（１１）で、（１００）Ｓｉウエハ１をダ
イシングして複数の（１００）Ｓｉ基板１ａに分離すれ
ば、図２の圧電薄膜振動子の製造が完了する。ところ
が、図３及び図４に示すような製造プロセスでは、次の
ような欠点（ａ）〜（ｃ）があった。
（１００）Ｓｉウエハ１の両面に酸化膜２，３を形成
し、ステップ（２）で、基板裏面の酸化膜３上にレジス
ト１０を塗布する。ステップ（３）において、エッチン
グパターン１１ａが形成されたガラスマスク１１を、レ
ジスト１０上に位置合わせし、紫外光（ＵＶ）または深
い紫外光（Deep UV Light ）Ｈを照射し、該レジスト１
０を露光する。露光後、ステップ（４）で、レジスト１
０を現像し、レジストパターン１０ａを形成する。そし
て、レジストパターン１０ａを用いて基板裏面の酸化膜
３をエッチングし、エッチング用マスクパターン３ａを
形成する。次に、図４のステップ（６）で、不必要にな
ったレジストパターン１０ａを除去し、マスクパターン
３ａを用いて（１００）Ｓｉウエハ１を異方性エッチン
グして穴４を形成する。そして、基板表面の酸化膜２上
に下部電極５を選択的に形成し、その上に、ステップ
（９）で圧電薄膜６を形成し、さらに該圧電薄膜６上
に、ステップ（１０）で上部電極７を形成する。最後
に、ステップ（１１）で、（１００）Ｓｉウエハ１をダ
イシングして複数の（１００）Ｓｉ基板１ａに分離すれ
ば、図２の圧電薄膜振動子の製造が完了する。ところ
が、図３及び図４に示すような製造プロセスでは、次の
ような欠点（ａ）〜（ｃ）があった。
【０００５】（ａ） （１００）Ｓｉウエハ１に穴４を
開けてしまうので、該（１００）Ｓｉウエハ１の機械的
強度が小さくなり、製造工程中での破損が増える。 （ｂ） 機械的強度を上げるために、（１００）Ｓｉウ
エハ１を厚くすると、異方性エッチングに要する時間が
増加する。 （ｃ） （１００）Ｓｉウエハ１の両面でのマスクアラ
イメントが必要であるため、基板両面の鏡面研磨や両面
アライナ等の特殊な装置が必要になる等の欠点がある。 そこで、従来はこれらの欠点を除去するため、（１０
０）Ｓｉウエハ１の片面だけのエッチングで圧電薄膜振
動子を形成する方法が提案されている。図５〜図１２に
その製造プロセスを示す。この図５〜図１０に示す従来
の他の圧電薄膜振動子の製造プロセスは、ステップ
（１）〜（１９）の工程からなる。そのうち、図５のス
テップ（１）〜（５）、及び図６のステップ（６）まで
は、従来の図３のステップ（１）〜（５）、及び図４の
ステップ（６）までと同一であり、それ以降の処理内容
が異なっている。
開けてしまうので、該（１００）Ｓｉウエハ１の機械的
強度が小さくなり、製造工程中での破損が増える。 （ｂ） 機械的強度を上げるために、（１００）Ｓｉウ
エハ１を厚くすると、異方性エッチングに要する時間が
増加する。 （ｃ） （１００）Ｓｉウエハ１の両面でのマスクアラ
イメントが必要であるため、基板両面の鏡面研磨や両面
アライナ等の特殊な装置が必要になる等の欠点がある。 そこで、従来はこれらの欠点を除去するため、（１０
０）Ｓｉウエハ１の片面だけのエッチングで圧電薄膜振
動子を形成する方法が提案されている。図５〜図１２に
その製造プロセスを示す。この図５〜図１０に示す従来
の他の圧電薄膜振動子の製造プロセスは、ステップ
（１）〜（１９）の工程からなる。そのうち、図５のス
テップ（１）〜（５）、及び図６のステップ（６）まで
は、従来の図３のステップ（１）〜（５）、及び図４の
ステップ（６）までと同一であり、それ以降の処理内容
が異なっている。
【０００６】即ち、図６のステップ（７）において、
（１００）Ｓｉウエハ１の異方性エッチングを途中で終
了し、該ウエハ１上に形成された穴４ａを、ステップ
（８）で、ＺｎＯのように弱酸等で容易に溶解、除去で
きる物質からなる犠牲層１２で埋める。そして、図７の
ステップ（９）で、犠牲層１２をパターニングし、その
上に、ステップ（１０）でＳｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜
（以下、単に酸化膜という）１３を堆積する。
（１００）Ｓｉウエハ１の異方性エッチングを途中で終
了し、該ウエハ１上に形成された穴４ａを、ステップ
（８）で、ＺｎＯのように弱酸等で容易に溶解、除去で
きる物質からなる犠牲層１２で埋める。そして、図７の
ステップ（９）で、犠牲層１２をパターニングし、その
上に、ステップ（１０）でＳｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜
（以下、単に酸化膜という）１３を堆積する。
【０００７】次に、図８のステップ（１１）で、酸化膜
１３上に下部電極５を形成し、その下部電極５上に、ス
テップ（１２）で圧電薄膜６を形成し、さらにその圧電
薄膜６上に、図９のステップ（１３）で上部電極７を形
成する。図９のステップ（１４）で、基板裏面にレジス
ト１４を塗布し、図１０のステップ（１５）で、そのレ
ジスト１４をパターニングしてレジストパターン１４ａ
を形成する。ステップ（１６）において、レジストパタ
ーン１４ａを用いて酸化膜１３をエッチングし、さらに
図１１のステップ（１７）で、穴４ａに埋めた犠牲層１
２を除去する。その後、図１１のステップ（１８）で、
不必要になったレジストパターン１４ａを除去し、図１
２のステップ（１９）で、（１００）Ｓｉウエハ１をダ
イシングして複数の（１００）Ｓｉ基板１ａに分離すれ
ば、図２の圧電薄膜振動子の製造が完了する。図１３
は、（１００）Ｓｉの異方性エッチング用マスクパター
ン３ａを形成するときに用いられるガラスマスク１１に
おけるエッチングパターン１１ａのアライメント方法を
示す図、つまり（１００）Ｓｉウエハ１の結晶軸とガラ
スマスク１１上のエッチングパターン１１ａとの位置関
係を示す図である。図１３において、（１００）Ｓｉウ
エハ１には、オリフラＯＦが形成されている。このアラ
イメント方法では、ガラスマスク１１上の矩形のエッチ
ングパターン１１ａの一辺が、（１００）Ｓｉウエハ１
の（１１０）方向に平行になるようにアライメントし、
露光する。このアライメント方法で、（１００）Ｓｉウ
エハ１の表面に形成された酸化膜３に矩形の開口部を形
成し、例えばＫＯＨ溶液（ＫＯＨ ７５０g ＋Ｈ2 Ｏ
１５００ｍｌ，７０℃）で、（１００）Ｓｉウエハ１を
異方性エッチングすると、エッチング終了後の圧電薄膜
振動子部分の断面が図１４のようになる。
１３上に下部電極５を形成し、その下部電極５上に、ス
テップ（１２）で圧電薄膜６を形成し、さらにその圧電
薄膜６上に、図９のステップ（１３）で上部電極７を形
成する。図９のステップ（１４）で、基板裏面にレジス
ト１４を塗布し、図１０のステップ（１５）で、そのレ
ジスト１４をパターニングしてレジストパターン１４ａ
を形成する。ステップ（１６）において、レジストパタ
ーン１４ａを用いて酸化膜１３をエッチングし、さらに
図１１のステップ（１７）で、穴４ａに埋めた犠牲層１
２を除去する。その後、図１１のステップ（１８）で、
不必要になったレジストパターン１４ａを除去し、図１
２のステップ（１９）で、（１００）Ｓｉウエハ１をダ
イシングして複数の（１００）Ｓｉ基板１ａに分離すれ
ば、図２の圧電薄膜振動子の製造が完了する。図１３
は、（１００）Ｓｉの異方性エッチング用マスクパター
ン３ａを形成するときに用いられるガラスマスク１１に
おけるエッチングパターン１１ａのアライメント方法を
示す図、つまり（１００）Ｓｉウエハ１の結晶軸とガラ
スマスク１１上のエッチングパターン１１ａとの位置関
係を示す図である。図１３において、（１００）Ｓｉウ
エハ１には、オリフラＯＦが形成されている。このアラ
イメント方法では、ガラスマスク１１上の矩形のエッチ
ングパターン１１ａの一辺が、（１００）Ｓｉウエハ１
の（１１０）方向に平行になるようにアライメントし、
露光する。このアライメント方法で、（１００）Ｓｉウ
エハ１の表面に形成された酸化膜３に矩形の開口部を形
成し、例えばＫＯＨ溶液（ＫＯＨ ７５０g ＋Ｈ2 Ｏ
１５００ｍｌ，７０℃）で、（１００）Ｓｉウエハ１を
異方性エッチングすると、エッチング終了後の圧電薄膜
振動子部分の断面が図１４のようになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
図５〜図１２に示す圧電薄膜振動子の製造方法では、犠
牲層１２を堆積する工程（図６のステップ（８))、必要
な部分にだけ犠牲層１２を残すためのフォトリソ工程
（図７のステップ（９))、及び犠牲層１２を除去する工
程（図１１のステップ（１７))等が必要であり、圧電薄
膜振動子の製造プロセスが複雑になるという問題があっ
た。本発明は、前記従来技術が持っていた課題として、
犠牲層の形成によって圧電薄膜振動子の製造プロセスが
複雑になるという点について解決し、容易に基板上に圧
電薄膜振動子を形成する圧電薄膜振動子の製造方法を提
供するものである。
図５〜図１２に示す圧電薄膜振動子の製造方法では、犠
牲層１２を堆積する工程（図６のステップ（８))、必要
な部分にだけ犠牲層１２を残すためのフォトリソ工程
（図７のステップ（９))、及び犠牲層１２を除去する工
程（図１１のステップ（１７))等が必要であり、圧電薄
膜振動子の製造プロセスが複雑になるという問題があっ
た。本発明は、前記従来技術が持っていた課題として、
犠牲層の形成によって圧電薄膜振動子の製造プロセスが
複雑になるという点について解決し、容易に基板上に圧
電薄膜振動子を形成する圧電薄膜振動子の製造方法を提
供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、（１００）Ｓｉウエハの片面に、エッチ
ング用の矩形開口部を有するエッチング用マスクパター
ンを形成し、前記エッチング用マスクパターンを用い、
前記（１００）Ｓｉウエハに対する異方性エッチングを
行って該（１００）Ｓｉウエハに穴を形成し、前記穴上
に電極付きの圧電薄膜を架設形成する圧電薄膜振動子の
製造方法において、次のような手段を講じている。即
ち、本発明では、エッチング用マスク材である絶縁膜
（例えば、Ｓｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜）に前記エッチ
ング用の矩形開口部を形成する場合に、該矩形開口部の
一辺が前記（１００）Ｓｉウエハの（１１０）軸と０で
ない角度をなすように前記エッチング用マスクパターン
を形成し、このエッチング用マスクパターンを用いて前
記異方性エッチングを行うようにしている。
決するために、（１００）Ｓｉウエハの片面に、エッチ
ング用の矩形開口部を有するエッチング用マスクパター
ンを形成し、前記エッチング用マスクパターンを用い、
前記（１００）Ｓｉウエハに対する異方性エッチングを
行って該（１００）Ｓｉウエハに穴を形成し、前記穴上
に電極付きの圧電薄膜を架設形成する圧電薄膜振動子の
製造方法において、次のような手段を講じている。即
ち、本発明では、エッチング用マスク材である絶縁膜
（例えば、Ｓｉ酸化膜またはＳｉ窒化膜）に前記エッチ
ング用の矩形開口部を形成する場合に、該矩形開口部の
一辺が前記（１００）Ｓｉウエハの（１１０）軸と０で
ない角度をなすように前記エッチング用マスクパターン
を形成し、このエッチング用マスクパターンを用いて前
記異方性エッチングを行うようにしている。
【００１０】
【作用】本発明によれば、矩形開口部の一辺が（１０
０）Ｓｉウエハの（１１０）軸と０°でない適当な角度
（例えば、２０°〜４５°）をなすようにマスクパター
ンを形成し、そのマスクパターンを用いて（１００）Ｓ
ｉウエハに対する異方性エッチングを行うと、その異方
性エッチングが該マスクパターンの下にまわり込んで進
行し、適当な深さの穴が形成される。これにより、従来
のような犠牲層を形成することなしに、簡単な製造プロ
セスで、圧電薄膜振動子の形成が行える。従って、前記
課題を解決できるのである。
０）Ｓｉウエハの（１１０）軸と０°でない適当な角度
（例えば、２０°〜４５°）をなすようにマスクパター
ンを形成し、そのマスクパターンを用いて（１００）Ｓ
ｉウエハに対する異方性エッチングを行うと、その異方
性エッチングが該マスクパターンの下にまわり込んで進
行し、適当な深さの穴が形成される。これにより、従来
のような犠牲層を形成することなしに、簡単な製造プロ
セスで、圧電薄膜振動子の形成が行える。従って、前記
課題を解決できるのである。
【００１１】
【実施例】図１５〜図１９は、本発明の実施例の製造方
法を示すもので、例えば従来の図２の圧電薄膜振動子の
製造プロセスを示す図である。本実施例の圧電薄膜振動
子の製造プロセスは、ステップ（１）〜（１１）の工程
からなる。従来の方法と基本的に異なる点は、エッチン
グ用マスクパターンの形成の際のアライメント方法が異
なることと、そのエッチング用マスクパターンを用いた
以降の圧電薄膜振動子の製造プロセスが異なることであ
る。以下、それらの製造プロセスを説明する。図２の圧
電薄膜振動子を製造する場合、まず、図１５のステップ
（１）で、従来と同様に、（１００）Ｓｉウエハ１の両
面に、絶縁膜として例えばＳｉ酸化膜あるいはＳｉ窒化
膜（以下、単に酸化膜という）２，３を形成し、ステッ
プ（２）で、その基板裏面の酸化膜３上にレジスト２０
を塗布する。
法を示すもので、例えば従来の図２の圧電薄膜振動子の
製造プロセスを示す図である。本実施例の圧電薄膜振動
子の製造プロセスは、ステップ（１）〜（１１）の工程
からなる。従来の方法と基本的に異なる点は、エッチン
グ用マスクパターンの形成の際のアライメント方法が異
なることと、そのエッチング用マスクパターンを用いた
以降の圧電薄膜振動子の製造プロセスが異なることであ
る。以下、それらの製造プロセスを説明する。図２の圧
電薄膜振動子を製造する場合、まず、図１５のステップ
（１）で、従来と同様に、（１００）Ｓｉウエハ１の両
面に、絶縁膜として例えばＳｉ酸化膜あるいはＳｉ窒化
膜（以下、単に酸化膜という）２，３を形成し、ステッ
プ（２）で、その基板裏面の酸化膜３上にレジスト２０
を塗布する。
【００１２】次に、ステップ（３）において、従来とは
異なる図１に示すようなガラスマスク２１を用いてレジ
スト２０の露光が行われる。図１は、（１００）Ｓｉの
異方性エッチング用マスクパターンの形成に用いられる
ガラスマスク２１におけるエッチングパターン２１ａの
アライメント方法、即ち（１００）Ｓｉウエハ１の結晶
軸とガラスマスク２１上のエッチングパターン２１ａと
の位置関係を示す図である。このアライメント方法で
は、ガラスマスク２１上の矩形のエッチングパターン２
１ａの一辺が、（１００）Ｓｉウエハ１の（１１０）軸
方向と角度θ（例えば、２０°〜４５°）をなすように
アライメントする。このようなガラスマスク２１をレジ
スト２０上にマスク合わせし、紫外光（ＵＶ）または深
い紫外光（Deep UV Light ）Ｈを照射し、該レジスト２
０を露光する。露光後、図１５のステップ（４）で、有
機溶剤等でレジスト２０を現像すれば、レジストパター
ン２０ａが得られる。次に、図１６のステップ（５）に
おいて、フォトリソ技術を用い、レジストパターン２０
ａをマスクにして基板裏面の酸化膜３をエッチングし、
エッチング用マスクパターン３ｂを形成した後、ステッ
プ（６）で、不必要になったレジストパターン２０ａを
除去する。基板裏面に形成されたエッチング用マスクパ
ターン３ｂでは、図１のガラスマスク２１上のエッチン
グパターン２１ａと同一の矩形開口部３ｃがアライメン
トされている。図１７のステップ（７）において、マス
クパターン３ｂを用い、（１００）Ｓｉウエハ１に対し
てＫＯＨ溶液等で異方性エッチングを行い、穴４ｂを形
成する。
異なる図１に示すようなガラスマスク２１を用いてレジ
スト２０の露光が行われる。図１は、（１００）Ｓｉの
異方性エッチング用マスクパターンの形成に用いられる
ガラスマスク２１におけるエッチングパターン２１ａの
アライメント方法、即ち（１００）Ｓｉウエハ１の結晶
軸とガラスマスク２１上のエッチングパターン２１ａと
の位置関係を示す図である。このアライメント方法で
は、ガラスマスク２１上の矩形のエッチングパターン２
１ａの一辺が、（１００）Ｓｉウエハ１の（１１０）軸
方向と角度θ（例えば、２０°〜４５°）をなすように
アライメントする。このようなガラスマスク２１をレジ
スト２０上にマスク合わせし、紫外光（ＵＶ）または深
い紫外光（Deep UV Light ）Ｈを照射し、該レジスト２
０を露光する。露光後、図１５のステップ（４）で、有
機溶剤等でレジスト２０を現像すれば、レジストパター
ン２０ａが得られる。次に、図１６のステップ（５）に
おいて、フォトリソ技術を用い、レジストパターン２０
ａをマスクにして基板裏面の酸化膜３をエッチングし、
エッチング用マスクパターン３ｂを形成した後、ステッ
プ（６）で、不必要になったレジストパターン２０ａを
除去する。基板裏面に形成されたエッチング用マスクパ
ターン３ｂでは、図１のガラスマスク２１上のエッチン
グパターン２１ａと同一の矩形開口部３ｃがアライメン
トされている。図１７のステップ（７）において、マス
クパターン３ｂを用い、（１００）Ｓｉウエハ１に対し
てＫＯＨ溶液等で異方性エッチングを行い、穴４ｂを形
成する。
【００１３】図２０は、図１７のステップ（７）のエッ
チング部分の拡大断面図である。前記文献に記載されて
いるように、図１に示すエッチングパターン２１ａ、即
ちエッチング用マスクパターン３ｂの矩形開口部３ｃの
アライメント角度θを、例えば２０°〜４５°の範囲内
で適当に変えてやれば、（１００）Ｓｉの異方性エッチ
ングは、図２０に示すように、該マスクパターン３ｂの
下にまわり込んで進行する。例えば、角度θ＝２４°と
すれば、深さ方向のエッチング量Ｄと該マスクパターン
３ｂ下へのまわり込み量Ｕの間には、Ｕ／Ｄ≒１．７７
の関係が成り立つ。このようにしてエッチング用マスク
パターン３ｂ下に穴４ｂを形成した後、図１７のステッ
プ（８）で、フォトリソ技術を用いて、該穴４ｂに位置
するマスクパターン３ｂ上に、Ａｕ等の下部電極５を選
択的に形成し、その上に、図１８のステップ（９）で、
ＺｎＯ等の圧電薄膜６を形成し、さらにその上に、ステ
ップ（１０）で、Ａｕ等の上部電極７を形成する。最後
に、図１９のステップ（１１）で、（１００）Ｓｉウエ
ハ１をダイシングして複数の（１００）Ｓｉ基板１ａに
分離する。図２１は、図１９のステップ（１１）のエッ
チング部分における平面及び断面を示す拡大図である。
図２０に示すように、深さ方向のエッチング量Ｄとエッ
チング用マスクパターン３ｂ下へのまわり込み量Ｕの間
には、Ｕ／Ｄ≒１．７７の関係が成り立つ。そのため、
（１００）Ｓｉウエハ１の裏面に形成したエッチング用
マスクパターン３ｂに、図２１（ａ）の平面図に示す矩
形開口部３ｃを形成しておけば、図２１（ｂ）のＡ１−
Ａ２線断面図、及び図２１（ｃ）のＢ１−Ｂ２線断面図
に示すような構造を持つ圧電薄膜振動子が形成できる。
下部電極５及び上部電極７と圧電薄膜６を形成するため
のエッチング用マスクパターン３ｂのいわゆる“橋”の
幅を例えば３００μm にするには、図２０においてまわ
り込み量Ｕ＝３００／２＝１５０μm 、従って深さ方向
のエッチング量Ｄ＝Ｕ／１．７７＝１５０／１．７７≒
８５μm となる。なお、角度θの値は２４°に限定され
ず、圧電薄膜振動子の寸法によって、例えば２０°〜４
５°の範囲で、適宜０でない値を選べばよい。
チング部分の拡大断面図である。前記文献に記載されて
いるように、図１に示すエッチングパターン２１ａ、即
ちエッチング用マスクパターン３ｂの矩形開口部３ｃの
アライメント角度θを、例えば２０°〜４５°の範囲内
で適当に変えてやれば、（１００）Ｓｉの異方性エッチ
ングは、図２０に示すように、該マスクパターン３ｂの
下にまわり込んで進行する。例えば、角度θ＝２４°と
すれば、深さ方向のエッチング量Ｄと該マスクパターン
３ｂ下へのまわり込み量Ｕの間には、Ｕ／Ｄ≒１．７７
の関係が成り立つ。このようにしてエッチング用マスク
パターン３ｂ下に穴４ｂを形成した後、図１７のステッ
プ（８）で、フォトリソ技術を用いて、該穴４ｂに位置
するマスクパターン３ｂ上に、Ａｕ等の下部電極５を選
択的に形成し、その上に、図１８のステップ（９）で、
ＺｎＯ等の圧電薄膜６を形成し、さらにその上に、ステ
ップ（１０）で、Ａｕ等の上部電極７を形成する。最後
に、図１９のステップ（１１）で、（１００）Ｓｉウエ
ハ１をダイシングして複数の（１００）Ｓｉ基板１ａに
分離する。図２１は、図１９のステップ（１１）のエッ
チング部分における平面及び断面を示す拡大図である。
図２０に示すように、深さ方向のエッチング量Ｄとエッ
チング用マスクパターン３ｂ下へのまわり込み量Ｕの間
には、Ｕ／Ｄ≒１．７７の関係が成り立つ。そのため、
（１００）Ｓｉウエハ１の裏面に形成したエッチング用
マスクパターン３ｂに、図２１（ａ）の平面図に示す矩
形開口部３ｃを形成しておけば、図２１（ｂ）のＡ１−
Ａ２線断面図、及び図２１（ｃ）のＢ１−Ｂ２線断面図
に示すような構造を持つ圧電薄膜振動子が形成できる。
下部電極５及び上部電極７と圧電薄膜６を形成するため
のエッチング用マスクパターン３ｂのいわゆる“橋”の
幅を例えば３００μm にするには、図２０においてまわ
り込み量Ｕ＝３００／２＝１５０μm 、従って深さ方向
のエッチング量Ｄ＝Ｕ／１．７７＝１５０／１．７７≒
８５μm となる。なお、角度θの値は２４°に限定され
ず、圧電薄膜振動子の寸法によって、例えば２０°〜４
５°の範囲で、適宜０でない値を選べばよい。
【００１４】以上のように、本実施例では、異方性エッ
チング用マスクパターン３ｂの矩形開口部３ｃの一辺
が、（１００）Ｓｉウエハ１の（１１０）軸と０°でな
い適当な角度θ（例えば、２０°〜４５°）をなすよう
に該マスクパターン３ｂを形成したので、異方性エッチ
ングの該マスクパターン３ｂ下へのまわり込みが生じ、
従来のような犠牲膜を形成することなしに、（１００）
Ｓｉウエハ片面だけのフォトリソ工程で、容易に圧電薄
膜振動子を形成できる。なお、本発明は上記実施例に限
定されず、例えば、図１５〜図１９の製造プロセスにお
いて、上記実施例以外の他の材料を用いたり、それに応
じて他のプロセスを付加したり、あるいは製造すべき圧
電薄膜振動子を図２や図２１以外の構造に変更する等、
種々の変形が可能である。
チング用マスクパターン３ｂの矩形開口部３ｃの一辺
が、（１００）Ｓｉウエハ１の（１１０）軸と０°でな
い適当な角度θ（例えば、２０°〜４５°）をなすよう
に該マスクパターン３ｂを形成したので、異方性エッチ
ングの該マスクパターン３ｂ下へのまわり込みが生じ、
従来のような犠牲膜を形成することなしに、（１００）
Ｓｉウエハ片面だけのフォトリソ工程で、容易に圧電薄
膜振動子を形成できる。なお、本発明は上記実施例に限
定されず、例えば、図１５〜図１９の製造プロセスにお
いて、上記実施例以外の他の材料を用いたり、それに応
じて他のプロセスを付加したり、あるいは製造すべき圧
電薄膜振動子を図２や図２１以外の構造に変更する等、
種々の変形が可能である。
【００１５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明よれ
ば、異方性エッチング用マスクパターンにおける矩形開
口部の一辺が（１００）Ｓｉウエハの（１１０）軸と０
°でない適当な角度をなすように該マスクパターンを形
成し、それを用いて異方性エッチングを行うようにして
いる。そのため、異方性エッチングのマスクパターン下
へまわり込みが生じ、従来のような犠牲膜を形成するこ
となしに、ウエハ片面だけのフォトリソ工程という簡単
な製造プロセスで、容易に圧電薄膜振動子を形成でき
る。
ば、異方性エッチング用マスクパターンにおける矩形開
口部の一辺が（１００）Ｓｉウエハの（１１０）軸と０
°でない適当な角度をなすように該マスクパターンを形
成し、それを用いて異方性エッチングを行うようにして
いる。そのため、異方性エッチングのマスクパターン下
へまわり込みが生じ、従来のような犠牲膜を形成するこ
となしに、ウエハ片面だけのフォトリソ工程という簡単
な製造プロセスで、容易に圧電薄膜振動子を形成でき
る。
【図１】本発明の実施例の（１００）Ｓｉウエハの結晶
軸とガラスマスク上のエッチングパターンとの位置関係
を示す図である。
軸とガラスマスク上のエッチングパターンとの位置関係
を示す図である。
【図２】従来の圧電薄膜振動子の一構成例を示す断面構
造図である。
造図である。
【図３】従来の圧電薄膜振動子の製造プロセスを示す図
である。
である。
【図４】従来の圧電薄膜振動子の製造プロセスを示す図
である。
である。
【図５】従来の他の圧電薄膜振動子の製造プロセスを示
す図である。
す図である。
【図６】従来の他の圧電薄膜振動子の製造プロセスを示
す図である。
す図である。
【図７】従来の他の圧電薄膜振動子の製造プロセスを示
す図である。
す図である。
【図８】従来の他の圧電薄膜振動子の製造プロセスを示
す図である。
す図である。
【図９】従来の他の圧電薄膜振動子の製造プロセスを示
す図である。
す図である。
【図１０】従来の他の圧電薄膜振動子の製造プロセスを
示す図である。
示す図である。
【図１１】従来の他の圧電薄膜振動子の製造プロセスを
示す図である。
示す図である。
【図１２】従来の他の圧電薄膜振動子の製造プロセスを
示す図である。
示す図である。
【図１３】図５のステップ（３）における（１００）Ｓ
ｉウエハの結晶軸とガラスマスク上のエッチングパター
ンとの位置関係を示す図である。
ｉウエハの結晶軸とガラスマスク上のエッチングパター
ンとの位置関係を示す図である。
【図１４】図６のステップ（７）でのエッチング部分の
拡大断面図である。
拡大断面図である。
【図１５】本発明の実施例の圧電薄膜振動子の製造プロ
セスを示す図である。
セスを示す図である。
【図１６】本発明の実施例の圧電薄膜振動子の製造プロ
セスを示す図である。
セスを示す図である。
【図１７】本発明の実施例の圧電薄膜振動子の製造プロ
セスを示す図である。
セスを示す図である。
【図１８】本発明の実施例の圧電薄膜振動子の製造プロ
セスを示す図である。
セスを示す図である。
【図１９】本発明の実施例の圧電薄膜振動子の製造プロ
セスを示す図である。
セスを示す図である。
【図２０】図１７のステップ（７）のエッチング部分の
拡大断面図である。
拡大断面図である。
【図２１】図１９のステップ（１１）のエッチング部分
の平面及び断面を示す拡大図である。
の平面及び断面を示す拡大図である。
１ （１００）Ｓｉウエハ １ａ （１００）Ｓｉ基板 ２，３ 酸化膜 ３ｂ エッチング用マスクパターン ３ｃ 矩形開口部 ４ｂ 穴 ５ 下部電極 ６ 圧電薄膜 ７ 上部電極 ２１ ガラスマスク ２１ａ エッチングパターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 信義 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 （１００）Ｓｉウエハの片面に、エッチ
ング用の矩形開口部を有するエッチング用マスクパター
ンを形成し、 前記エッチング用マスクパターンを用い、前記（１０
０）Ｓｉウエハに対する異方性エッチングを行って該
（１００）Ｓｉウエハに穴を形成し、 前記穴上に電極付きの圧電薄膜を架設形成する圧電薄膜
振動子の製造方法において、 エッチング用マスク材である絶縁膜に前記エッチング用
の矩形開口部を形成する場合に、該矩形開口部の一辺が
前記（１００）Ｓｉウエハの（１１０）軸と０でない角
度をなすように前記エッチング用マスクパターンを形成
し、このエッチング用マスクパターンを用いて前記異方
性エッチングを行うことを特徴とする圧電薄膜振動子の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34964792A JPH06204776A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 圧電薄膜振動子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34964792A JPH06204776A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 圧電薄膜振動子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06204776A true JPH06204776A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=18405154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34964792A Withdrawn JPH06204776A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 圧電薄膜振動子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06204776A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998048464A1 (fr) * | 1997-04-24 | 1998-10-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Element piezo-electrique a couche mince |
| JP2002182652A (ja) * | 2000-09-11 | 2002-06-26 | Agilent Technol Inc | 音響共振器及びその製造方法 |
| US6732415B2 (en) | 2001-07-17 | 2004-05-11 | Fujitsu Limited | Film bulk acoustic resonator and method of making the same |
| US7323953B2 (en) | 2003-08-27 | 2008-01-29 | Fujitsu Media Devices Limited | Film bulk acoustic resonator and method of producing the same |
| US7327209B2 (en) | 2004-09-10 | 2008-02-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric thin film resonator |
| US7696104B2 (en) | 2005-12-30 | 2010-04-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Mirror package and method of manufacturing the mirror package |
| US7975364B2 (en) | 2006-10-06 | 2011-07-12 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Method for producing a tuning-fork type crystal vibrating piece |
| CN102315830A (zh) * | 2011-04-25 | 2012-01-11 | 浙江大学 | 一种薄膜体声波谐振器的制备方法 |
| US8156621B2 (en) | 2006-12-28 | 2012-04-17 | Nihon Dempa Kogyo, Ltd. | Methods of producing piezoelectric vibrating devices |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP34964792A patent/JPH06204776A/ja not_active Withdrawn
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6963155B1 (en) | 1997-04-24 | 2005-11-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Film acoustic wave device, manufacturing method and circuit device |
| US7196452B2 (en) | 1997-04-24 | 2007-03-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Film acoustic wave device, manufacturing method and circuit device |
| WO1998048464A1 (fr) * | 1997-04-24 | 1998-10-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Element piezo-electrique a couche mince |
| JP2002182652A (ja) * | 2000-09-11 | 2002-06-26 | Agilent Technol Inc | 音響共振器及びその製造方法 |
| US6930437B2 (en) | 2001-07-17 | 2005-08-16 | Fujitsu Limited | Film bulk acoustic resonator |
| KR100676151B1 (ko) * | 2001-07-17 | 2007-01-31 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 압전 박막 공진 소자 및 그 제조 방법 |
| US6732415B2 (en) | 2001-07-17 | 2004-05-11 | Fujitsu Limited | Film bulk acoustic resonator and method of making the same |
| US7323953B2 (en) | 2003-08-27 | 2008-01-29 | Fujitsu Media Devices Limited | Film bulk acoustic resonator and method of producing the same |
| DE102004041178B4 (de) * | 2003-08-27 | 2013-08-14 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Akustischer Filmresonator und Verfahren zu dessen Herstellung |
| DE102004041178B8 (de) * | 2003-08-27 | 2014-01-23 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Akustischer Filmresonator und Verfahren zu dessen Herstellung |
| US7327209B2 (en) | 2004-09-10 | 2008-02-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric thin film resonator |
| US7696104B2 (en) | 2005-12-30 | 2010-04-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Mirror package and method of manufacturing the mirror package |
| US7975364B2 (en) | 2006-10-06 | 2011-07-12 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Method for producing a tuning-fork type crystal vibrating piece |
| US8156621B2 (en) | 2006-12-28 | 2012-04-17 | Nihon Dempa Kogyo, Ltd. | Methods of producing piezoelectric vibrating devices |
| CN102315830A (zh) * | 2011-04-25 | 2012-01-11 | 浙江大学 | 一种薄膜体声波谐振器的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6458494B2 (en) | Etching method | |
| JPH06204776A (ja) | 圧電薄膜振動子の製造方法 | |
| JP2723476B2 (ja) | 位相反転マスクの製造方法 | |
| JPH1096960A (ja) | 液晶表示装置の製造における有機膜のホールの形成方法 | |
| EP0877417A1 (en) | Method for fabrication of electrodes and other electrically-conductive structures | |
| JP2010256452A (ja) | マイクロメカニカル構造体の作製方法 | |
| JP4465090B2 (ja) | マスク部材の製造方法 | |
| JP2895037B2 (ja) | 半導体素子製造用マスク及びその製造方法 | |
| JP2004314251A (ja) | 薄膜梁及びその成形方法 | |
| JP2838943B2 (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法 | |
| JPH0513401A (ja) | 半導体基板加工方法 | |
| JPH11162845A (ja) | 半導体素子のマスク製造方法 | |
| JP2705187B2 (ja) | 半導体素子製造方法 | |
| JPH07135138A (ja) | Ｘ線マスクの製造方法 | |
| KR930006133B1 (ko) | 모스소자의 콘택트홀 형성방법 | |
| JPS58100434A (ja) | リフトオフ用スペ−サ−の形成方法 | |
| JPH02288237A (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法 | |
| JPH01119028A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2000284137A (ja) | ＳｉＯ２バッファ層の形成方法 | |
| JPS62234333A (ja) | 微細溝加工用マスクの形成方法 | |
| JPH04364726A (ja) | パターン形成方法 | |
| CN114200796A (zh) | 对准标记及其形成方法 | |
| JPH05283429A (ja) | 薄膜トランジスタ装置の製造方法 | |
| JPS63265447A (ja) | 半導体装置の多層配線の製造方法 | |
| JPH0294630A (ja) | 微細エッチング法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000307 |