JPH07240398A - シリコン基板のエッチング方法およびエッチング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリコン基板にアスペクト比の大きく、深さ
が均一な溝をエッチング加工する。 【構成】 エッチング装置３１を、エッチング液Ｅが充
填された石英角槽３３と、マスキングが施されたウェハ
４１を該石英角槽３３内のエッチング液Ｅ内に保持する
ウェハケース３４と、前記石英角槽３３を介して、エッ
チング液Ｅに超音波振動を付与する圧電振動子３６等と
から構成し、ウェハ４１をエッチング加工するに際し
て、圧電振動子３６によって超音波振動を付与する。こ
れにより、エッチング時に発生する気体が気泡となって
ウェハ４１に形成される溝内に付着するのを効果的に防
止でき、エッチングの進行を促すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体センサ，
半導体集積回路部品等の電子デバイスの材料となるシリ
コン材料にウエットエッチングを施すシリコン基板のエ
ッチング方法およびエッチング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、シリコン材料にパターニングし
た後、ウェットエッチングまたはドライエッチングを施
すことにより、各種形状の半導体センサ、半導体集積回
路部品等を成形する。

【０００３】このようなシリコン材料を用いた電子デバ
イスのうち、例えば低抵抗のシリコン材料から形成され
たシリコン基板をエッチング加工することにより製造さ
れる静電容量センサがある。

【０００４】ここで、従来技術による静電容量センサ等
の一例として、図１２ないし図１５に示す加速度センサ
を例に挙げて述べる。

【０００５】１は従来技術による加速度センサを示し、
該加速度センサ１は後述のガラス基板２とセンサ部３と
から構成されている。

【０００６】２はガラス材料からなるガラス基板を示
し、該ガラス基板２の一側表面の中央には凹溝２Ａが形
成されている。３は該ガラス基板２上に設けられたセン
サ部を示し、該センサ部３は低抵抗のシリコン材料によ
り形成され、前記ガラス基板２上の左右両側に固着され
た一対の固定部４，４と、前記ガラス基板２の凹溝２Ａ
の上方に位置し、該各固定部４の間に設けられた可動部
５とから大略構成されている。

【０００７】また、前記可動部５はガラス基板２上に
前，後に離間して固着された支持部６，６と、該各支持
部６に梁７，７を介して支持され、前記各固定部４の間
に配設された質量部８とから大略構成され、該質量部８
は矢示Ｘ方向（加速度が加わる方向）に変位可能となっ
ている。さらに、前記各固定部４にはくし状電極４Ａ，
４Ａ，…が形成されると共に、可動部５の質量部８に
は、くし状電極８Ａ，８Ａ，…が形成され、該各くし状
電極４Ａ，８Ａはそれぞれが微小間隔離間して互いに噛
み合うように形成されている。

【０００８】このような構成の加速度センサ１は、各く
し状電極４Ａ，８Ａ間の静電容量の変化に基づいて加速
度を検出するものである。即ち、矢示Ｘ方向に外部から
の加速度が加わると、質量部８は梁７を介して変位し、
該質量部８の各くし状電極８Ａが各固定部４の各くし状
電極４Ａに対して接近または離間するので、このときの
離間寸法の変位を静電容量の変化として外部の信号処理
回路（図示せず）に出力する。そして、該信号処理回路
では、この静電容量の変化に基づき加速度に応じた信号
を出力する。

【０００９】次に、該加速度センサ１の製造は、凹溝２
Ａ等が形成されたガラス基板２と、固定部４，可動部５
等が形成されたセンサ部３を接合することによりなされ
る。また、センサ部３の固定部４，可動部５等は（１１
０）シリコン基板（ウェハ）をエッチング加工すること
で形成される。

【００１０】ここで、従来から（１１０）シリコン基板
の一側表面をマスキングし、ＫＯＨ水溶液等のエッチン
グ液を用いて異方性エッチングを施すことで、該シリコ
ン基板の一側表面に対して垂直な溝を形成する方法は知
られている。これは図１４に示すように（１１０）シリ
コン基板１１の（１１０）面方向Ａのエッチング速度が
（１１０）面に垂直な（１１１）面方向Ｂのエッチング
速度と比較して極めて速いという性質を利用したもので
ある。

【００１１】即ち、上記性質を利用して（１１０）シリ
コン基板１１にセンサ部３を形成するには、まず、図１
４に示すように該シリコン基板１１の（１１０）面にＳ
ｉＮ膜等のマスク膜１２を形成することによりパターニ
ングを施した後、該シリコン基板１１をＫＯＨ等の水溶
液中に所定時間、例えば５０分程度だけ浸す。これによ
り、該シリコン基板１１の（１１０）面に垂直な方向Ａ
にエッチングが進行し、図１４に示すように所定パター
ンの溝１１Ａ，１１Ａ，…が形成される。この後マスク
膜１２を除去する等の工程を経て図１２，図１３に示す
ような固定部４，可動部５，くし状電極４Ａ，８Ａ等が
成形される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、（１１０）シリコン基板（ウェハ）をＫＯ
Ｈ等の水溶液中に単に浸漬させ、該シリコン基板に所定
の溝をウエットエッチングにより加工するが、このとき
図１５に示すように、シリコン基板２１に形成される溝
２１Ａ，２１Ａ，…の深さにバラツキが生じる場合があ
るという問題がある。

【００１３】即ち、ＫＯＨ水溶液による（１１０）シリ
コン基板のエッチングは以下の化１に示すような化学反
応によってなされる。

【００１４】

【化１】 Ｓｉ＋２ＫＯＨ＋Ｈ₂ Ｏ → Ｋ₂ ＳｉＯ₃ ＋２Ｈ₂ ↑ このように、（１１０）シリコン基板２１がエッチング
されると水素ガスが発生するため、エッチング中に、水
素ガスが気泡２２となって該シリコン基板２１の各溝２
１Ａ内、特に各溝２１Ａの底面に付着してしまう。この
結果、エッチングの進行がこの気泡２２によって妨げら
れ、各溝２１Ａが所定の深さに形成されない場合があ
る。従って、図１５に示すようにシリコン基板２１に形
成される各溝２１Ａの深さが不均一になってまう。

【００１５】また、この傾向はシリコン基板に形成する
溝が深く、溝幅が狭いほど顕著になるため、アスペクト
比（溝の深さｄ／溝の幅ｗ）の大きい溝を形成しようと
すると各溝の深さのバラツキも大きくなってしまうとい
う問題がある。

【００１６】一方、加速度センサ１の小型化や精度の向
上を図るには、センサ部３のくし状電極４Ａ，８Ａの面
積を大きくすると共に、各くし状電極４Ａ，８Ａの離間
間隔を狭くする必要がある。従って、アスペクト比の大
きく溝を形成することが要請される。しかし、上述の理
由からアスペクト比の大きい溝を形成すると溝の深さに
バラツキが生じるため、加速度センサ１の製造の歩留が
著しく悪化し、事実上、加速度センサ１の小型化や精度
の向上を図ることができないという問題がある。

【００１７】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、シリコン基板にアスペクト比の大きな溝
をエッチング加工することができるシリコン基板のエッ
チング方法およびエッチング装置を提供することを目的
とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１記載のシリコン基板のエッチング方法
は、一側表面が（１１０）面となったシリコン基板の当
該一側表面にマスキングを施す工程と、該シリコン基板
をエッチング液内に浸漬する工程と、該シリコン基板に
超音波振動を付与した状態で、該シリコン基板にエッチ
ングを施し、該シリコン基板の前記一側表面と垂直な溝
を形成する工程とからなる。

【００１９】また、請求項２記載のシリコン基板のエッ
チング装置は、エッチング液が充填された容器と、（１
１０）面にマスキングが施されたシリコン基板を該容器
のエッチング液内に保持するため、該容器内に配設され
た基板保持手段と、該基板保持手段に前記シリコン基板
を保持した状態でシリコン基板に超音波振動を与える超
音波振動付与手段とからなる構成を採用している。

【００２０】さらに、前記エッチング液の温度制御用の
ヒータを配設し、エッチング液をエッチングに適した温
度制御を行うことが望ましい。

【００２１】

【作用】上記請求項１記載のシリコン基板のエッチング
方法によれば、マスキング工程で、シリコン基板の一側
表面に所定のパターンをマスキングし、シリコン基板を
エッチング液内に浸漬する工程で、マスキングが施され
たシリコン基板をエッチング液に浸漬し、次のシリコン
基板エッチング工程で、シリコン基板に対して超音波振
動を付与しつつエッチングすることにより、エッチング
時の化学反応により発生する気体が気泡となってシリコ
ン基板に付着するのを防止し、シリコン基板に形成され
る溝の深さを均一にすると共に、シリコン基板にアスペ
クト比の大きい溝を形成する。

【００２２】また、請求項２記載のシリコン基板のエッ
チング装置では、マスキングが施された一側表面が（１
１０）面となったシリコン基板を基板保持手段で保持
し、容器内に充填されたエッチング液内に浸漬させる。
そして、超音波振動付与手段によりシリコン基板に超音
波振動を付与する。これにより、エッチング時の化学反
応により発生する気体が気泡となってシリコン基板に付
着するのを防止し、シリコン基板に形成される溝の深さ
を均一にすると共に、シリコン基板にアスペクト比の大
きい溝をエッチング加工する。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例によるシリコン基板の
エッチング方法およびエッチング装置を図１ないし図１
１に基づいて説明する。

【００２４】まず、図１ないし図９に本発明の第１の実
施例を示す。

【００２５】図において、３１は本実施例によるシリコ
ン基板のエッチング装置（以下、エッチング装置３１と
いう）を示し、該エッチング装置３１は搭載台３２と、
該搭載台３２上に搭載された容器としての石英角槽３３
と、該石英角槽３３内に配設された基板支持手段として
のウェハケース３４等とから大略構成されている。

【００２６】また、前記石英角槽３３内にはエッチング
液Ｅが充填されている。ここで、（１１０）シリコン基
板を異方性エッチングする場合には、エッチング液Ｅに
ＫＯＨ等の水溶液が用いられる。なお、石英角槽３３
は、強アルカリのエッチング液Ｅを保護するために用い
られるものである。

【００２７】さらに、ウェハケース３４は、図２に示す
ように上部が開口した箱形状に形成され、各側面にはエ
ッチング液を流通させるための穴３４Ａ，３４Ａ，…が
形成されている。そして、該ウェハケース３４の内部に
は仕切板３４Ｂ，３４Ｂ，…が設けられ、図３に示すよ
うな後述のウェハ４１を複数枚立てかけた状態で収容で
きるようになっている。また、該ウェハケース３４は支
持部材３５，３５を介して石英角槽３３内の中央付近に
宙吊りの状態となるように支持され、ウェハ４１をエッ
チング液Ｅ中に浸漬させるようになっている。

【００２８】３６は搭載台３２に設けられた超音波振動
付与手段としての圧電振動子を示し、該圧電振動子３６
は結晶振動子，セラミック振動子等の圧電形振動子から
なり、圧電効果を利用して超音波振動を発生させるもの
である。そして、該圧電振動子３６から超音波振動が発
せられると、この超音波振動は石英角槽３３を介して石
英角槽３３内のエッチング液Ｅに伝達される。また、該
圧電振動子３６は図示しない給電手段（例えば、後述の
温度コントローラ３９内に設けられている）から給電さ
れることによって超音波振動するようになっている。な
お、該圧電振動子３６は図１中に二点鎖線で示す如く、
石英角槽３３内の底側に取付けるようにしてもよい。

【００２９】３７は石英角槽３３内に充填されたエッチ
ング液Ｅ内に浸漬するように配設されたエッチング液の
温度制御用ヒータを示し、該ヒータ３７は後述の温度コ
ントローラ３９に接続され、温度コントローラ３９から
電流が供給されることによって発熱し、エッチング液Ｅ
を加熱するものである。

【００３０】３８は石英角槽３３内のエッチング液Ｅ内
にヒータ３７と共に配設された温度計を示し、該温度計
３８はエッチング液Ｅの温度を測定し、温度コントロー
ラ３９に出力するものである。

【００３１】３９は温度コントローラを示し、該温度コ
ントローラ３９にはヒータ３７および温度計３８が接続
されている。そして、温度コントローラ３９は温度計３
８で測定されたエッチング液Ｅの温度に基づいてヒータ
３７に電流を供給し、エッチング液Ｅを加熱してエッチ
ング液Ｅの温度がウェハ４１をエッチングするのに適切
な７０℃程度の温度を保持するように調整するものであ
る。

【００３２】本実施例によるシリコン基板のエッチング
装置は上述のような構成を有するものである。

【００３３】次に、エッチング装置３１を用いて、従来
技術で述べた加速度センサ１を製造する場合を例に挙
げ、図４ないし図９に基づいて説明する。

【００３４】まず、図４において、４１はシリコン基板
としてのウェハを示し、該ウェハ４１は０．０１〜０．
０２Ωｃｍ程度の低抵抗で、その一側表面が（１１０）
面となり、図３に示すように、例えば直径約７．５〜１
５ｃｍ，厚さ約３００μｍの程度の円板状に形成されて
いる。

【００３５】次に、図５に示すマスキング工程により、
ウェハ４１の一側表面を所定パターンにマスキングす
る。即ち、ウェハ４１に各固定部４と可動部５を形成す
るために、ウェハ４１の一側表面に位置した各固定部４
と可動部５となる部分に、ＬＰＣＶＤ法によってＳｉＮ
の数百ｎｍの薄膜としてのマスク膜４２を形成する。

【００３６】次に、シリコン基板浸漬工程により、ウェ
ハ４１をエッチング装置３１のウェハケース３４に図２
に示すように収容し、図１に示すように石英角槽３３内
に充填されたエッチング液Ｅ内に浸漬させる。

【００３７】次に、図６に示すようにエッチング工程に
より、圧電振動子３６に給電して超音波振動を発生さ
せ、石英角槽３３を介してエッチング液Ｅに超音波振動
を付与する。

【００３８】そして、この状態で所定時間放置すると、
ウェハ４１のエッチングが進行し、化学反応により水素
ガスが発生する。しかし、超音波振動を付与しているた
め水素ガスが気泡となって、溝加工が進行中のウェハ４
１の溝内に付着するのを効果的に防止できる。これによ
り、溝加工中において、ウェハ４１に形成される溝の底
側までエッチング液Ｅを十分に還流させることができ、
エッチングの進行を促すことができる。

【００３９】この結果、図６に示すように、該ウェハ４
１には一定の深さとなった溝４３，４３，…を形成する
ことができる。また、各溝４３を従来と比較してもアス
ペクト比が大きいものとすることができる。

【００４０】このようにして、各固定部４と可動部５を
ウェハ４１に形成し、その後にエッチング液Ｅを除去す
るため純水による洗浄工程と、この純水を乾燥する乾燥
工程を行う。

【００４１】次に、図７に示すマスク除去工程により、
ウェハ４１の一側表面からＲＩＥ（リアクティブイオン
エッチング）を施し、ウェハ４１の一側表面に残ったマ
スク膜４２を除去する。

【００４２】次に、図８に示す接合工程により、ウェハ
４１を反転させて、各溝４３が形成されたウェハ４１の
一側面とガラス基板４４の一側面とをガラス等の接着層
４５を介して接合する。ここで、４４はガラス材料から
なる絶縁基板としてのガラス基板であり、該ガラス基板
４４は従来技術のガラス基板２と同様に一側面には矩形
状の凹溝４４Ａが形成されている。

【００４３】次に、図９に示すウェハ除去工程により、
図９において上側に位置したウェハ４１の他側面からＲ
ＩＥまたはウエットエッチングを施し、各溝４３が露出
するまでウェハ４１（図９中に二点鎖線で示す部分）を
溶かして除去する。これにより、ガラス基板４４上にく
し状電極４Ａ，８Ａ等が分離形成され、図１２，図１３
に示すようなセンサ部３が完成する。

【００４４】なお、最終的には、図３に示すように、ウ
ェハ４１に形成された複数個の加速度センサ１はチップ
の大きさに点線の位置で切断される。

【００４５】而して、前記製造工程のマスキング工程
で、シリコン基板の一側表面に所定のパターンをマスキ
ングし、次にシリコン基板浸漬工程で、シリコン基板を
エッチング液内に浸漬し、次にエッチング工程で前記シ
リコン基板に超音波振動を付与した状態で、エッチング
を施すようにしたから、エッチング時に発生する水素ガ
スが気泡となってウェハ４１に形成される各溝４３内に
付着するのを効果的に防止でき、エッチングの進行を促
すことができる。

【００４６】これにより、ウェハ４１に形成される各溝
４３の深さを均一にすることができる。また、各溝４３
のアスペクト比を大きく設定することができ、各溝４３
の深さ寸法を大きくし、幅寸法を小さく設定しても、確
実に設定した通りの寸法の溝を形成することができる。

【００４７】ここで、具体的な実験結果から、その効果
を説明すると、下の表１に示す如くである。

【００４８】

【表１】

【００４９】即ち、従来のようにエッチング時に超音波
振動を付与しない場合は、アスペクト比が１１であるの
に対し、本実施例のように超音波振動を付与した場合は
アスペクト比が１７と大きくなっている。これは、超音
波振動を付与してエッチングすることにより、従来のも
のより、深くかつ幅の狭い溝を形成することができるこ
とを示している。

【００５０】また、エッチング装置３１を、エッチング
液Ｅが充填された石英角槽３３と、マスキング工程でマ
スキングが施されたウェハ４１を該石英角槽３３内のエ
ッチング液Ｅ内に保持するウェハケース３４と、前記石
英角槽３３を介して、エッチング液Ｅに超音波振動を付
与する圧電振動子３６等とから構成したことにより、当
該エッチング装置３１を、前記製造工程のシリコン基板
浸漬工程，エッチング工程に用いれば、シリコン基板に
超音波振動を付与しながらのエッチング加工を容易に施
すことができ、製造工程を従来より増加させることな
く、上述の如く優れたエッチング加工を施すことができ
る。

【００５１】従って、加速度センサ１を製造する場合に
は、製造工程数を増やすことなくセンサ部３のくし状電
極４Ａ，８Ａの面積を従来のものより大きくできると共
に、各くし状電極４Ａ，８Ａの離間間隔を従来のものよ
り狭くでき、小型でかつ高精度の加速度センサ１を製造
することができる。また、エッチング装置３１は実施例
で説明したくし形の加速度センサ１に限らず、他の形状
の加速度センサや、種々の半導体センサ、半導体集積回
路部品等の製造にも適用でき、これら電子デバイスの小
型化，高精度化のニーズに対応することができる。

【００５２】次に、図１０は本発明の第２の実施例を示
し、本実施例によるシリコン基板のエッチング装置の特
徴は、超音波振動付与手段を基板保持手段に超音波振動
を与えるように配設したことにある。なお、本実施例で
は、前述した図１ないし図９に示す第１の実施例の構成
要素と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を
省略するものとする。

【００５３】図において、５１は本実施例によるシリコ
ン基板のエッチング装置（以下、エッチング装置５１と
いう）を示し、該エッチング装置５１は、搭載台５２
と、該搭載台５２上に設けられ、内部にＫＯＨ水溶液等
のエッチング液Ｅが充填された容器としての石英角槽５
３と、該石英角槽５３に支持部材５４，５４を介して支
持され、エッチング液Ｅ内に浸漬して設けられた基板保
持手段としてのウェハケース５５と、前記石英角槽５３
上のエッチング液Ｅ内に浸漬して設けられたヒータ５６
と、該ヒータ５６と共にエッチング液Ｅ内に設けられた
温度計５７と、前記ヒータ５６および温度計５７が接続
され、エッチング液Ｅを所定温度に調節する温度コント
ローラ５８とから大略構成されている。

【００５４】以上の構成については前記第１の実施例に
よるエッチング装置３１とほぼ同様であるが、本実施例
によるエッチング装置５１は、超音波付与手段としての
圧電振動子５９が、ウェハケース５５の底側に取付けら
れている。ここで、圧電振動子５９は前記第１の実施例
による圧電振動子３６とほぼ同様に構成され、図示しな
い給電手段（例えば、温度コントローラ５８内に設けら
れている）から給電されることによって超音波振動を発
生するものである。

【００５５】そして、圧電振動子５９から超音波振動が
発生されると、この超音波振動は、ウェハケース５５を
介して、ウェハケース５５内に収容されたウェハ４１に
伝達される。

【００５６】このように構成される本実施例において
も、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得ること
ができる。即ち、シリコン基板としてのウェハ４１をエ
ッチングするときには、圧電振動子５９によってウェハ
ケース５５を介してウェハ４１に超音波振動を付与する
ことで、エッチング時に発生する水素ガスの気泡がウェ
ハ４１に形成される溝内に付着するのを効果的に防止す
ることができ、エッチングの進行を促すことができる。

【００５７】次に、図１１は本発明の第３の実施例を示
し、本実施例によるシリコン基板のエッチング装置の特
徴は、容器を水が貯留された水槽内に設け、該水槽側に
超音波振動付与手段を配設したことにある。なお、本実
施例では、前述した図１ないし図９に示す第１の実施例
の構成要素と同一の構成要素に同一の符号を付し、その
説明を省略するものとする。

【００５８】図において、６１は本実施例によるシリコ
ン基板のエッチング装置（以下、エッチング装置６１と
いう）を示し、該エッチング装置６１は、搭載台６２上
に、水が貯留された水槽６３を設け、該水槽６３内に後
述する容器６４，ウェハケース６６等が浸漬されてい
る。

【００５９】６４は水槽６３内に設けられた容器を示
し、該容器６４内には前記各実施例と同様のエッチング
液Ｅが充填されている。そして、該容器６４は、水槽６
３の上方に位置して左右方向に伸長して設けられた掛棒
６５に、把手６４Ａを掛けることによって、容器６４底
側が水に浸漬し、容器６４上側の開口部が水面から出る
ように位置決めされている。

【００６０】６６は容器６４内のエッチング液Ｅ内に浸
漬して設けられた基板保持手段としてのウェハケースを
示し、該ウェハケース６６は前記第１の実施例によるウ
ェハケース３４とほぼ同様に形成され、内部にウェハ４
１を収容するようになっている。また、ウェハケース６
６は支持部材６７，６７を介して容器６４に支持され、
容器６４内で宙吊りとなるように位置決めされている。

【００６１】６８は搭載台６２に設けられた超音波振動
付与手段としての圧電振動子を示し、該圧電振動子６８
は、前記第１の実施例による圧電振動子３６とほぼ同様
に構成され、図示しない給電手段（例えば、後述の温度
コントローラ７１内に設けられている）から給電される
ことによって超音波振動を発生するものである。

【００６２】そして、圧電振動子６８から超音波振動が
発生されると、この超音波振動は、水槽６３内の水を介
して、容器６４に伝達され、さらに容器６４内のエッチ
ング液Ｅに伝達される。これにより、エッチング時に発
生する水素ガスが気泡となってウェハ４１に形成される
溝内に付着するのを防止できる。なお、該圧電振動子３
６は図１１に二点鎖線で示す如く、石英角槽３３内の底
側に取付けるようにしていもよい。

【００６３】また、水槽６３内には、前記各実施例とほ
ぼ同様のヒータ６９，温度計７０が設けられ、温度コン
トローラ７１に接続されている。そして、温度コントロ
ーラ７１は温度計７０が測定する水槽６３内の水温に基
づいて、ヒータ６９に電流を供給し水槽６３内の水温調
節をする。そして、水槽６３内の水を介して容器６４内
のエッチング液Ｅをエッチングに適切な温度に設定す
る。

【００６４】このように構成された本実施例において
も、前記各実施例と同様の作用効果を得ることができ
る。

【００６５】なお、前記各実施例によるエッチング装置
３１（５１，６１）では、超音波振動付与手段として電
歪振動子である圧電振動子３６（５９，６８）を設ける
構成としたが、本発明はこれに限らず、磁歪振動子によ
って超音波振動を付与する構成としてもよい。

【００６６】また、前記第１の実施例では加速度センサ
１の製造方法について図４ないし図９による各工程を例
示したが、これに限るものでなくてもよく、例えば、ウ
ェハ（シリコン基板）とガラス基板とを接合した後に、
ウェハをエッチングするという工程順序であってもよ
い。

【００６７】さらに、前記各実施例では、エッチング装
置３１（５１，６１）を加速度センサ１の製造に用いた
場合を例に挙げて説明したが、本発明のシリコン基板の
エッチング装置は、シリコン基板をエッチング加工して
形成する種々の半導体センサ，集積回路部品等に広く適
用できる。

【００６８】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１記載のシリ
コン基板のエッチング方法によれば、マスキングが施さ
れた一側表面が（１１０）面となったシリコン基板をエ
ッチング液内に浸漬する工程と、前記シリコン基板に超
音波振動を付与した状態で、該シリコン基板にエッチン
グを施す工程によって、エッチング時に化学反応により
発生する気体が気泡となってシリコン基板に付着するの
を効果的に防止できる。

【００６９】これにより、シリコン基板に形成する溝の
深さを均一にすることができると共に、溝の深さ寸法が
大きく、溝幅が狭い、即ちアスペクト比の大きい溝をエ
ッチング加工することが可能となり、小型でかつ高精度
の半導体センサ，集積回路部品等を製造することができ
る。

【００７０】また、請求項２記載のシリコン基板のエッ
チング装置によれば、マスキングが施された一側表面が
（１１０）面となったシリコン基板を基板保持手段に保
持し、その状態で超音波振動付与手段により前記シリコ
ン基板に超音波振動を付与する構成としているため、当
該エッチング装置を用いれば、前記シリコン基板に超音
波振動を付与しつつエッチング加工を施すことができ、
アスペクト比の大きな溝を簡単に形成することができ
る。

【００７１】さらに、請求項３記載の如く、温度制御用
のヒータを配設したから、エッチング液をエッチングに
最適な温度とすることができ、エッチングの進行を早め
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるエッチング装置を
示す構成図である。

【図２】ウェハをウェハケース内に収容した状態を示す
外観斜視図である。

【図３】ウェハに複数個の加速度センサを形成した状態
を示す平面図である。

【図４】加速度センサのセンサ部を形成するために用い
るウェハの縦断面図である。

【図５】マスキング工程により、ウェハの一側表面にマ
スク膜を形成した状態を示す縦断面図である。

【図６】エッチング工程により、ウェハに溝をエッチン
グ加工した状態を示す縦断面図である。

【図７】マスク除去工程により、ウェハに形成されたマ
スク膜を除去した状態を示す縦断面図である。

【図８】接合工程により、ウェハとガラス基板とを接合
させた状態を示す縦断面図である。

【図９】ウェハ除去工程により、ウェハに形成された各
溝を露出させた状態を示す縦断面図である。

【図１０】本発明の第２の実施例によるエッチング装置
を示す構成図である。

【図１１】本発明の第３の実施例によるエッチング装置
を示す構成図である。

【図１２】従来技術による加速度センサを示す平面図で
ある。

【図１３】図１２中の矢示XIII−XIII方向断面図であ
る。

【図１４】シリコン基板に溝が良好にエッチング加工さ
れた状態を示す縦断面図である。

【図１５】シリコン基板の溝内に気泡が付着し、エッチ
ングが良好に行われない状態を示す縦断面図である。

【符号の説明】

３１，５１，６１ エッチング装置 ３３，５３ 石英角槽（容器） ３４，５５，６６ ウェハケース（基板保持手段） ３６，５９，６８ 圧電振動子（超音波振動付与手段） ４１ ウェハ（シリコン基板） ６３ 水槽 ６４ 容器 Ｅ エッチング液

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一側表面が（１１０）面となったシリコ
   ン基板の当該一側表面にマスキングを施す工程と、該シ
   リコン基板をエッチング液内に浸漬する工程と、該シリ
   コン基板に超音波振動を付与した状態で、該シリコン基
   板にエッチングを施し、該シリコン基板の前記一側表面
   と垂直な溝を形成する工程とからなるシリコン基板のエ
   ッチング方法。
2. 【請求項２】 エッチング液が充填された容器と、（１
   １０）面にマスキングが施されたシリコン基板を該容器
   のエッチング液内に保持するため、該容器内に配設され
   た基板保持手段と、該基板保持手段に前記シリコン基板
   を保持した状態でシリコン基板に超音波振動を与える超
   音波振動付与手段とから構成してなるシリコン基板のエ
   ッチング装置。
3. 【請求項３】 前記エッチング液の温度制御用のヒータ
   を配設してなる請求項２記載のシリコン基板のエッチン
   グ装置。