JPH0832088A - 半導体加速度センサのストッパーの形成方法 - Google Patents
半導体加速度センサのストッパーの形成方法Info
- Publication number
- JPH0832088A JPH0832088A JP16035694A JP16035694A JPH0832088A JP H0832088 A JPH0832088 A JP H0832088A JP 16035694 A JP16035694 A JP 16035694A JP 16035694 A JP16035694 A JP 16035694A JP H0832088 A JPH0832088 A JP H0832088A
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- JP
- Japan
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- forming
- stopper
- mask
- stopper substrate
- etching
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 一回のパターニングで凹部マスク４と凸部マ
スク３を形成し、一回のストッパー基板１のエッチング
で凹部６凹部６の中に少なくとも一つの凸部５を形成す
ることである。 【構成】 ストッパー基板にマスク材となる薄膜を形成
する工程と、前記マスク材にパターンを形成する工程
と、前記パターンを形成したストッパー基板に等方性エ
ッチングを施し、凹部と凹部の中に少なくとも一つの凸
部を同時に形成する工程と、前記マスク材を除去する工
程とする。 【効果】 一回のパターニングで凹部マスク４と凸部マ
スク３を形成し、一回のストッパー基板１のエッチング
で凹部６と凹部５を形成することができるため、工程数
が減るという効果がある。また、凸部の先端が等方性エ
ッチングで丸みを帯びるので、加速度センサの重りが凸
部に当たったとき、重りを傷つけることがないという効
果がある。
スク３を形成し、一回のストッパー基板１のエッチング
で凹部６凹部６の中に少なくとも一つの凸部５を形成す
ることである。 【構成】 ストッパー基板にマスク材となる薄膜を形成
する工程と、前記マスク材にパターンを形成する工程
と、前記パターンを形成したストッパー基板に等方性エ
ッチングを施し、凹部と凹部の中に少なくとも一つの凸
部を同時に形成する工程と、前記マスク材を除去する工
程とする。 【効果】 一回のパターニングで凹部マスク４と凸部マ
スク３を形成し、一回のストッパー基板１のエッチング
で凹部６と凹部５を形成することができるため、工程数
が減るという効果がある。また、凸部の先端が等方性エ
ッチングで丸みを帯びるので、加速度センサの重りが凸
部に当たったとき、重りを傷つけることがないという効
果がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体基板上に形成
した梁を用いた半導体加速度センサの製造方法に関す
る。
した梁を用いた半導体加速度センサの製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図３は半導体加速度センサを示す構造断
面図である。過剰な加速度が半導体加速度センサに加わ
った場合、重り８がストッパー基板１または凸部５にあ
たるため、梁９が曲げの限界を越えて破損することはな
くなる。図３（ａ）のようにストッパー基板１を形成す
る方法を図４、その工程ブロック図を図６（ａ）に示
す。半導体材料またはパイレックスガラスを用いたスト
ッパー基板１上にマスク材２を形成する（図４
（ａ））。マスク材２をパターニングし（図４
（ｂ））、ストッパー基板１を等方性あるいは異方性エ
ッチングする（図４（ｃ））。最後に凹部マスク４を除
去する事で、ストッパー基板１に凹部６が形成されたス
トッパー基板１が形成される（図４（ｄ））。
面図である。過剰な加速度が半導体加速度センサに加わ
った場合、重り８がストッパー基板１または凸部５にあ
たるため、梁９が曲げの限界を越えて破損することはな
くなる。図３（ａ）のようにストッパー基板１を形成す
る方法を図４、その工程ブロック図を図６（ａ）に示
す。半導体材料またはパイレックスガラスを用いたスト
ッパー基板１上にマスク材２を形成する（図４
（ａ））。マスク材２をパターニングし（図４
（ｂ））、ストッパー基板１を等方性あるいは異方性エ
ッチングする（図４（ｃ））。最後に凹部マスク４を除
去する事で、ストッパー基板１に凹部６が形成されたス
トッパー基板１が形成される（図４（ｄ））。
【０００３】また、図３（ｂ）のように、凹部６と凸部
５を形成したストッパー基板１を形成する方法を図５、
その工程ブロック図を図６（ｂ）に示す。まず、半導体
材料またはパイレックスガラスを用いたストッパー基板
１上にマスク材２を形成する（図５（ａ））。マスク材
２をパターニングし、凸部マスク３と凹部マスク４を形
成する（図５（ｂ））。所望の凸部５の高さになるまで
ストッパー基板１を等方性あるいは異方性エッチングし
た後（図５（ｃ））、再度パターニングして凸部マスク
３だけを除去する（図５（ｄ））。さらにストッパー基
板１を等方性あるいは異方性エッチングして所望の凹部
６の深さにし（図５（ｅ））、凹部マスク４を除去する
ことで、ストッパー基板１に凹部６と凸部５を形成する
（図５（ｆ））。
５を形成したストッパー基板１を形成する方法を図５、
その工程ブロック図を図６（ｂ）に示す。まず、半導体
材料またはパイレックスガラスを用いたストッパー基板
１上にマスク材２を形成する（図５（ａ））。マスク材
２をパターニングし、凸部マスク３と凹部マスク４を形
成する（図５（ｂ））。所望の凸部５の高さになるまで
ストッパー基板１を等方性あるいは異方性エッチングし
た後（図５（ｃ））、再度パターニングして凸部マスク
３だけを除去する（図５（ｄ））。さらにストッパー基
板１を等方性あるいは異方性エッチングして所望の凹部
６の深さにし（図５（ｅ））、凹部マスク４を除去する
ことで、ストッパー基板１に凹部６と凸部５を形成する
（図５（ｆ））。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来、ストッパー基板
１の構造が図３（ａ）のように凸部５がない場合、加速
度センサの製造工程中や過剰な加速度が加わったときに
重り８がストッパー基板１に密着してしまい、剥がれに
くくなるという課題があった。そこで、ストッパー基板
１上に凸部５を形成して、重り８がストッパー基板１に
密着することを防いでいる。しかし、ストッパー基板１
上に凸部５を形成するには、ストッパー基板１のエッチ
ング途中で再度パターニングを行わなければならず、工
程数が多くなってしまう。また、深い段差が形成された
後でパターニングを行うため、パターンずれやパターン
不良が起こり、ストッパー基板１の形成歩留が悪かっ
た。
１の構造が図３（ａ）のように凸部５がない場合、加速
度センサの製造工程中や過剰な加速度が加わったときに
重り８がストッパー基板１に密着してしまい、剥がれに
くくなるという課題があった。そこで、ストッパー基板
１上に凸部５を形成して、重り８がストッパー基板１に
密着することを防いでいる。しかし、ストッパー基板１
上に凸部５を形成するには、ストッパー基板１のエッチ
ング途中で再度パターニングを行わなければならず、工
程数が多くなってしまう。また、深い段差が形成された
後でパターニングを行うため、パターンずれやパターン
不良が起こり、ストッパー基板１の形成歩留が悪かっ
た。
【０００５】そこで、本発明の目的は、従来のこのよう
な課題を解決するため、一回のパターニングで凹部マス
ク４と凸部マスク３を形成し、一回のストッパー基板１
のエッチングで凹部６と凸部５を形成することである。
な課題を解決するため、一回のパターニングで凹部マス
ク４と凸部マスク３を形成し、一回のストッパー基板１
のエッチングで凹部６と凸部５を形成することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、ストッパー基板にマスク材となる薄膜を
形成する工程と、前記マスク材にパターンを形成する工
程と、前記パターンを形成したストッパー基板に等方性
エッチングを施す工程と、等方性エッチングを進めて、
凸部マスクが剥がれる工程と、さらに等方性エッチング
を進めて所望の凹部深さと凸部高さを形成する工程と、
凹部マスクを除去する工程用いる。
に、本発明は、ストッパー基板にマスク材となる薄膜を
形成する工程と、前記マスク材にパターンを形成する工
程と、前記パターンを形成したストッパー基板に等方性
エッチングを施す工程と、等方性エッチングを進めて、
凸部マスクが剥がれる工程と、さらに等方性エッチング
を進めて所望の凹部深さと凸部高さを形成する工程と、
凹部マスクを除去する工程用いる。
【０００７】
【作用】上記のように、ストッパー基板にマスク材とな
る薄膜を形成し、パターンを形成する工程と、前記パタ
ーンを形成したストッパー基板に等方性エッチングを施
す工程と、等方性エッチングを進めて、凸部マスクが剥
がれる工程と、さらに等方性エッチングを進めて、凹部
と凹部の中に少なくとも一つの凸部を同時に形成する工
程と、凹部マスクを除去する工程にしたので、一回のパ
ターニングで凹部マスクと凸部マスクを形成し、一回の
ストッパー基板のエッチングで凹部と凸部を形成するこ
とができる。また、深い段差が形成された後でパターニ
ングを行うことがないため、パターンずれやパターン不
良が起らず、ストッパー基板の形成歩留が向上する。ま
た、等方性エッチングで凸部先端が丸くなり、加速度セ
ンサの重りが凸部に当たったとき、重りに傷をつけるこ
とがない。
る薄膜を形成し、パターンを形成する工程と、前記パタ
ーンを形成したストッパー基板に等方性エッチングを施
す工程と、等方性エッチングを進めて、凸部マスクが剥
がれる工程と、さらに等方性エッチングを進めて、凹部
と凹部の中に少なくとも一つの凸部を同時に形成する工
程と、凹部マスクを除去する工程にしたので、一回のパ
ターニングで凹部マスクと凸部マスクを形成し、一回の
ストッパー基板のエッチングで凹部と凸部を形成するこ
とができる。また、深い段差が形成された後でパターニ
ングを行うことがないため、パターンずれやパターン不
良が起らず、ストッパー基板の形成歩留が向上する。ま
た、等方性エッチングで凸部先端が丸くなり、加速度セ
ンサの重りが凸部に当たったとき、重りに傷をつけるこ
とがない。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明
する。図１は本発明によりストッパー基板１の形成方法
を示した工程図、図２同じくは工程ブロック図である。
する。図１は本発明によりストッパー基板１の形成方法
を示した工程図、図２同じくは工程ブロック図である。
【０００９】図１（ａ）に示すように、半導体材料ある
いはパイレックスガラスを用いたストッパー基板１上に
エッチングのマスク材２を形成する。マスク材２として
Ａｕ−Ｃｒ薄膜をスパッタにて形成する。次に、図１
（ｂ）に示すように、パターニングして凸部マスク３と
凹部マスク４を形成する。このパターニングでは、ネガ
レジストを使用し、レジストの膜厚は２μｍ以上が必要
となる。さらに、凹部マスク４と凸部マスク３の形成
後、レジストは剥離せずにつぎの工程に進む。ここで凹
部マスク４の大きさは、サイドエッチングでパターンが
ひろがることを考慮して決める。また、凸部マスク３の
形状は、円形とし、その大きさは、以下の算出式より算
出される。
いはパイレックスガラスを用いたストッパー基板１上に
エッチングのマスク材２を形成する。マスク材２として
Ａｕ−Ｃｒ薄膜をスパッタにて形成する。次に、図１
（ｂ）に示すように、パターニングして凸部マスク３と
凹部マスク４を形成する。このパターニングでは、ネガ
レジストを使用し、レジストの膜厚は２μｍ以上が必要
となる。さらに、凹部マスク４と凸部マスク３の形成
後、レジストは剥離せずにつぎの工程に進む。ここで凹
部マスク４の大きさは、サイドエッチングでパターンが
ひろがることを考慮して決める。また、凸部マスク３の
形状は、円形とし、その大きさは、以下の算出式より算
出される。
【００１０】Ｍ＝（１．８×Ｐ／Ｔ）2 但し、 Ｍ：凸部マスクの大きさ（直径） Ｐ：凸部の高さ Ｔ：所望の凹部深さ 前記算出式は、凸部マスク３の大きさを変化させたエッ
チング実験を行い、凸部マスク３の大きさに対する凹部
６の深さと凸部５の高さの関係を実験結果から求め、前
記算出式が得られた。
チング実験を行い、凸部マスク３の大きさに対する凹部
６の深さと凸部５の高さの関係を実験結果から求め、前
記算出式が得られた。
【００１１】次に、ストッパー基板１を５０％ＨＦでエ
ッチングする。このエッチングでは、一回のストッパー
基板のエッチングで、凹部６と凹部６の中に凸部５を形
成する工程のため、深さ方向のエッチング量とサイドエ
ッチング量の関係が重要となる。エッチング液の濃度に
より、エッチング量とサイドエッチング量の関係が変化
するため、濃度を一定にする必要がある。そこで、エッ
チング液の液温を１５〜２０℃に保つことで、液の蒸発
を防ぎ、液濃度が一定となる。また、５０％ＨＦは等方
性エッチングのため、図１（ｃ）のようにサイドエッチ
ングを生じ、凸部マスク３や凹部マスク４の下をアンダ
ーカットしていく。サイドエッチングが進んで行くと、
凸部マスク３はストッパー基板１から剥がれていく。こ
のとき、凸部マスク３の下には、凸部５が形成されてい
る。
ッチングする。このエッチングでは、一回のストッパー
基板のエッチングで、凹部６と凹部６の中に凸部５を形
成する工程のため、深さ方向のエッチング量とサイドエ
ッチング量の関係が重要となる。エッチング液の濃度に
より、エッチング量とサイドエッチング量の関係が変化
するため、濃度を一定にする必要がある。そこで、エッ
チング液の液温を１５〜２０℃に保つことで、液の蒸発
を防ぎ、液濃度が一定となる。また、５０％ＨＦは等方
性エッチングのため、図１（ｃ）のようにサイドエッチ
ングを生じ、凸部マスク３や凹部マスク４の下をアンダ
ーカットしていく。サイドエッチングが進んで行くと、
凸部マスク３はストッパー基板１から剥がれていく。こ
のとき、凸部マスク３の下には、凸部５が形成されてい
る。
【００１２】さらにエッチングを進めてていくと、凹部
６の部分はさらにエッチングされると同時に、凸部５の
先端もエッチングされていく。このエッチングは等方性
エッチングであるため、エッチングの深さ方向のエッチ
ングレートは時間に対し一次関数的に変化して行くのに
対し、凸部などの場合、深さ方向のエッチングにサイド
エッチが加わるため、凸部の高さは時間に対し指数関数
的に減少していく。そのため、凸部５の高さは、凸部マ
スク３がストッパー基板１から剥がれたときの凸部５の
高さよりも低くなる。このとき、凸部５の先端は、等方
性エッチングにより丸みを帯びているので、加速度セン
サの重り８が当たったとき、重りを傷つけることはな
い。さらにエッチングを進めて凹部６が所望の深さにな
ったとき、凸部５も所望の高さになる。次に、図１
（ｅ）のように凹部マスク４をＡｕ−Ｃｒの剥離液で除
去して凹部６と凸部５の形成されたストッパー基板１を
形成する。
６の部分はさらにエッチングされると同時に、凸部５の
先端もエッチングされていく。このエッチングは等方性
エッチングであるため、エッチングの深さ方向のエッチ
ングレートは時間に対し一次関数的に変化して行くのに
対し、凸部などの場合、深さ方向のエッチングにサイド
エッチが加わるため、凸部の高さは時間に対し指数関数
的に減少していく。そのため、凸部５の高さは、凸部マ
スク３がストッパー基板１から剥がれたときの凸部５の
高さよりも低くなる。このとき、凸部５の先端は、等方
性エッチングにより丸みを帯びているので、加速度セン
サの重り８が当たったとき、重りを傷つけることはな
い。さらにエッチングを進めて凹部６が所望の深さにな
ったとき、凸部５も所望の高さになる。次に、図１
（ｅ）のように凹部マスク４をＡｕ−Ｃｒの剥離液で除
去して凹部６と凸部５の形成されたストッパー基板１を
形成する。
【００１３】
【発明の効果】以上のように、ストッパー基板にマスク
材となる薄膜を形成し、パターンを形成する工程と、前
記パターンを形成したストッパー基板に等方性エッチン
グを施し、マスク材を除去する工程にしたので、一回の
パターニングで凹部マスクと凸部マスクを形成し、一回
のストッパー基板のエッチングで凹部と凸部を形成する
ことができる。さらに、凸部の先端が等方性エッチング
で丸みを帯びるので、加速度センサの重りが凸部に当た
ったとき、重りを傷つけることがないという効果があ
る。また、深い段差が形成された後でパターニングを行
うことがないため、パターンずれやパターン不良が起ら
ず、ストッパー基板の形成歩留が向上するという効果が
ある。
材となる薄膜を形成し、パターンを形成する工程と、前
記パターンを形成したストッパー基板に等方性エッチン
グを施し、マスク材を除去する工程にしたので、一回の
パターニングで凹部マスクと凸部マスクを形成し、一回
のストッパー基板のエッチングで凹部と凸部を形成する
ことができる。さらに、凸部の先端が等方性エッチング
で丸みを帯びるので、加速度センサの重りが凸部に当た
ったとき、重りを傷つけることがないという効果があ
る。また、深い段差が形成された後でパターニングを行
うことがないため、パターンずれやパターン不良が起ら
ず、ストッパー基板の形成歩留が向上するという効果が
ある。
【図１】本発明のストッパー基板を形成する工程を示し
た説明図である。
た説明図である。
【図２】本発明のストッパー基板を形成する工程を示し
た工程ブロック図である。
た工程ブロック図である。
【図３】加速度センサの構造断面図を示し、（ａ）はス
トッパー基板に凹部を形成した加速度センサ、（ｂ）は
ストッパー基板に凹部と凸部を設けた加速度センサであ
る。
トッパー基板に凹部を形成した加速度センサ、（ｂ）は
ストッパー基板に凹部と凸部を設けた加速度センサであ
る。
【図４】従来のストッパー基板を形成する工程を示した
説明図である。
説明図である。
【図５】従来のストッパー基板に凸部を設けたストッパ
ー基板を形成する工程を示した説明図である。
ー基板を形成する工程を示した説明図である。
【図６】従来のストッパー基板を形成する工程を示した
工程ブロック図である。
工程ブロック図である。
１ ストッパー基板 ２ マスク材 ３ 凸部マスク ４ 凹部マスク ５ 凸部 ６ 凹部 ７ 半導体基板 ８ 重り ９ 梁
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体基板上に形成され、重りを梁で支
持し、梁の支持部付近に拡散抵抗を形成し、 前記梁の変位に応じて前記拡散抵抗に生じる抵抗値変化
を検出することによって加速度を検出する半導体加速度
センサで、重りの上下に凹部を設け、さらに凹部の中に
少なくとも一つの凸部を形成したストッパー基板の形成
方法において、 前記ストッパー基板にマスク材となる薄膜を形成する工
程と、 前記マスク材にパターンを形成する工程と、 前記パターンを形成したストッパー基板に等方性エッチ
ングを施す工程と、 等方性エッチングにより凸部マスクが剥がれる工程と、 等方性エッチングにより凹部と凹部の中に少なくとも一
つの凸部を同時に形成する工程と、 前記マスク材を除去する工程からなる半導体加速度セン
サのストッパーの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16035694A JPH0832088A (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 半導体加速度センサのストッパーの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16035694A JPH0832088A (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 半導体加速度センサのストッパーの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0832088A true JPH0832088A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=15713211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16035694A Pending JPH0832088A (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 半導体加速度センサのストッパーの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832088A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000138380A (ja) * | 1998-11-04 | 2000-05-16 | Toyota Motor Corp | 半導体装置 |
| JP2001269900A (ja) * | 2000-02-04 | 2001-10-02 | Robert Bosch Gmbh | マイクロメカニック式のキャップ構造及びその製造方法 |
-
1994
- 1994-07-12 JP JP16035694A patent/JPH0832088A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000138380A (ja) * | 1998-11-04 | 2000-05-16 | Toyota Motor Corp | 半導体装置 |
| JP2001269900A (ja) * | 2000-02-04 | 2001-10-02 | Robert Bosch Gmbh | マイクロメカニック式のキャップ構造及びその製造方法 |
| JP2012091317A (ja) * | 2000-02-04 | 2012-05-17 | Robert Bosch Gmbh | マイクロメカニック式のキャップ構造 |
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